JP7472489B2 - ロービングの製造方法 - Google Patents
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Description
ガラス繊維は、主に溶融ガラスを紡糸することで得られる直径数μm~数十μmのガラス繊維モノフィラメントを、数十本から数千本集束してストランドと呼ばれるガラス繊維束とし、当該ストランドを一旦ドラムに巻き取ってケーキと呼ばれる状態に加工される。
そして、ストランドは、再びケーキから巻き戻されて、撚りをかけられたガラスヤーンの形態や、さらに複数本のストランドを束ねて合糸した後、再び円筒形状に巻き取られたロービングの形態などに加工され、その後出荷される。
即ち、本発明に係るロービングの製造方法によれば、合糸の際に、ストランドの補充を自動的に行うことで、稼働時間のロスを防ぐともに生産効率が高く、かつ品質の高いロービングが得られる。
なお、以下の説明においては便宜上、図1における上下方向を、ロービング製造装置10、または糸継装置70の上下方向と規定して説明する。また、図1における矢印Aの方向を、糸条Gの走行方向として規定する。
先ず、本発明を具現化するロービング製造装置10の全体構成について、図1を用いて説明する。
本実施形態におけるロービング製造装置10は、複数のガラス繊維束(以下、「ストランド」と記載する)を引き揃え、合糸してなる糸条Gを円筒形状に巻取り、ロービング100を製造する装置である。
具体的には、ロービング製造装置10は、クリール(ケーキ支持装置)11に支持された複数(本実施形態においては、4個)のケーキ21・22・23・24からストランド21a・22a・23a・24aを各々引き出して、それらを第1合流部X1で束ねて合糸した糸条Gを、巻取装置90によって回転コレット91に巻き取るように構成されている。
ケーキ21・22・23・24は、溶融ガラスを紡糸することで得られる直径5μm~30μmのガラス繊維モノフィラメントを、数十本から数千本集束してストランドと呼ばれるガラス繊維束とし、当該ストランドを一旦ドラムに巻き取ることにより製造される。また、ケーキ21・22・23・24は、特開平6-127970号に記載のように、複数本のストランドを巻き取ることにより製造してもよい。この場合、1つのケーキに巻き取られた複数本のストランドを引き出して1本に纏め、ケーキ21・22・23・24のストランド21a・22a・23a・24aとしてもよい。
なお、本実施形態において、ケーキ数は4個であるが、5個以上でもよい。番手の大きいロービングを製造する場合、ケーキ数は6~10個が好ましい。
詳細は後述するが、付勢部材31・32・33・34は、ケーキ21・22・23・24の所定の残糸量をケーキ質量により管理するためものである。付勢部材35は、合糸の際にケーキ25(以下、「予備ケーキ25」と記載する場合もある)のストランド25a(以下、「予備ストランド25a」と記載する場合もある)が使用された際に予備ケーキ25の所定の残糸量をケーキ質量により管理するためものである。
また、テーブル31a・32a・33a・34a・35aの材質は、開口形成等の所定の加工等を行って質量調整し易いように、例えばアルミまたはアルミ合金等で構成される。
なお、本実施形態では、付勢部材をエアーシリンダー等により構成したが、特に限定するものではなく、例えば、油圧シリンダ、バネ部材等の付勢部材であってもよい。
オートカッター51・52・53・54・55は、表示灯61・62・63・64・65と同様に位置センサー31d・32d・33d・34d・35dからの信号を受けて作動する。当該オートカッター51・52・53・54・55を作動させると、オートカッター51・52・53・54・55のガイド部(図示せず)に案内されている各ストランド21a・22a・23a・24a・25aが切断される。
オートカッター51・52・53・54・55の各々は、糸切れセンサー41・42・43・44・45の各々の上流側に配置される。
ここで、「糸切れ」とは、ストランドを使い果たして新たなケーキに切り替える際の空白状態や、ケーキから引き出されたストランドが切断された状態を含む。
なお、本実施形態における複数のケーキ21・22・23・24・25の形状は略円筒形状であるが、特に限定するものではない。
また、予備ストランド25aは、上述した複数のストランド21a・22a・23a・24aと同様、糸切れセンサー45によって監視されている。
なお、予備ストランド25aを第1合流部X1に通す理由は、糸継ぎ後、予備ストランド25aが本線を構成する通常のストランドとして利用されるためである。
この状態となった部位を「縮径部」とする。
例えば、ストランド21aが切断したことを糸切れセンサー41が検知すると、予備ケーキ25から引き出された糸継ぎ用の予備ストランド25aが、糸条Gに絡められる。
これにより、糸条Gを構成するストランドが3本から4本に増加するため、糸条Gに発生していた縮径部は元の状態に回復する。
なお、糸継装置70の詳細については、後述する。
また、把持部72は、糸継作業が必要でない通常時は支持部71から一定距離離間した位置(図1では、支持部71の直上)に待機しているが、糸継作業が必要となる動作時には支持部71に対して当接する位置まで相対移動可能に構成されている。把持部72が支持部71に当接することにより、糸継作業を行うための作業空間の一部が形成される。
準備工程は、ロービング製造装置10内において、合糸の際に予備ストランド25aを補充可能に予備ケーキ25を準備する工程である。準備工程では、ロービング製造装置10において、上述したようにクリール11に予備ケーキ25があらかじめ準備されている。
付勢部材31・32・33・34・35においては、テーブル31a・32a・33a・34a・35a上にケーキ21・22・23・24・25が載置された状態で、エアーシリンダー本体部31c・32c・33c・34c・35cからエアーシリンダー31b・32b・33b・34b・35bに所定の圧力が加えられるようにエアーが常時供給される。このように付勢部材31・32・33・34・35を構成することで、ケーキ21・22・23・24のうちの任意のケーキにおいてケーキ質量が所定の質量(所定の残糸量)になった時(本実施形態では100g、例えば残糸ケーキの外層に巻かれたストランドの平均厚みが2~20mmになった時)にテーブルの質量負荷が下がり、当該テーブルに対応するエアーシリンダーが上昇する。このエアーシリンダーの上昇したことを、位置センサーが検知した時に、当該位置センサーは所定の時間を経過した後(本実施形態では、数秒経過後)に検知信号を出す。
切断工程では、当該位置センサーの検知信号を受けて任意のケーキに対応する表示灯が点灯する。これにより、作業者は任意のケーキが所定の質量になったことを認識することができる。さらに、切断工程では、表示灯が点灯するのと同様に任意のケーキに対応するオートカッターが位置センサーの検知信号を受けて、当該オートカッターが作動し、当該オートカッターに案内されているストランドが切断される。
補充工程では、ストランドが切断された場合、糸切れセンサーは、このストランドの切断により反応し、糸継装置70が起動する。これにより、糸継装置70(クリール11)に予めセットされている予備ケーキ25の予備ストランド25aが糸条Gにスプライスされる。この後、任意のケーキはクリール11から取り外されるとともに、当該任意のケーキの代わりに予備ケーキ25の予備ストランド25aが合糸に使用され、任意のケーキを除く他のケーキと同様にケーキ質量が所定の質量(所定の残糸量)になるまで管理される。
また、補充工程の後に、再び準備工程として、任意のケーキを取り外したクリール11の所定箇所には、新たに別の予備ケーキが設置される。こうして、糸継装置70では、糸継作業のために合糸を止める必要がなく、合糸を継続しつつスプライスすることが可能である。
このようにして、ロービング製造装置10では、従来技術のように糸継作業のために巻取装置を停止させることなく、合糸の本数を減らすこともない。さらに、ストランドの番手を変化させることもなく自動での糸継作業が可能となる。また、所定の残糸量になった際に予備ケーキを用いるため、ロービングの品質も保たれる。
21a、22a、23a、24a ストランド
25a 予備ストランド
21、22、23、24 ケーキ
25 予備ケーキ
31、32、33、34、35 付勢部材
41、42、43、44、45 糸切れセンサー
51、52、53、54、55 オートカッター
70 糸継装置
100 ロービング
Claims (7)
- ストランドが巻き取られてなる複数のケーキの各々から引き出された前記ストランドを束ねて合糸するロービングの製造方法であって、
予備ケーキを準備する準備工程と、
前記複数のケーキのうち、少なくとも1つのケーキが所定の質量となったか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程で、少なくとも1つのケーキが所定の質量となった場合、該当するケーキから引き出されたストランドを切断する切断工程と、
前記判定工程で、少なくとも1つのケーキが所定の質量となった場合、前記ストランドの巻取りを停止することなく、前記準備工程で準備された予備ケーキのストランドを合糸する補充工程とを有する、
ことを特徴とするロービングの製造方法。 - 前記判定工程における、ケーキが所定の質量となったか否かの判定には、付勢部材及び位置センサーが用いられ、当該付勢部材上には、前記ケーキが置かれ、前記ケーキが所定の質量になった際に前記付勢部材が上昇し、当該付勢部材が上昇したことを位置センサーが検知して信号を出すことで実行される、
ことを特徴とする、請求項1に記載のロービングの製造方法。 - 前記位置センサーは、前記付勢部材が上昇し、所定の時間が経過した後に検知信号を出す、
ことを特徴とする、請求項2に記載のロービングの製造方法。 - 前記付勢部材は、エアーシリンダーである、
ことを特徴とする、請求項2または請求項3に記載のロービングの製造方法。 - 前記所定の質量は、ケーキの外層に巻かれた前記ストランドの平均厚みが2~20mmの時の質量となるように設定する、
ことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のロービングの製造方法。 - 補充工程の後に、前記準備工程が実行される、
ことを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のロービングの製造方法。 - 前記切断工程は、
各々の前記ケーキから引き出されるストランドの糸切れの有無を検知する糸切れセンサーに対して、上流側に配置されるオートカッターにより実行される、
ことを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のロービングの製造方法。
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