JPH02243469A - ガラス繊維ストランドの分割巻取方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブッシングから溶融紡出されたガラス繊維フ
ィラメントを複数本のストランドに分割し、この複数本
のストランドを同時にトラバースさせながら。

巻取軸上に１個の巻取パッケージを形成するように巻取
るガラス繊維ストランドの分割巻取方法及び装置に関す
る。

〔従来の技術〕

繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）の補強材料
として用いられるガラス繊維は近時、その生産性をあげ
るために２０００〜４０００ホールといった多ホール化
が進められている。一方、ＦＲＰの補強材料として用い
られるガラス繊維には成形加工時の分散性及び樹脂との
含浸性が要求されている。この要求に応えるために、従
来よりストランドの分割紡糸巻取が行われている。従来
の分割紡糸巻取法は、第１０図に示すように、ブッシン
グ１から紡出されたガラス繊維フィラメント２に、ｐＩ
！布ローラ３によって集束剤を塗布し、その後のガラス
繊維フィラメントを複数の溝を有する集束部材４によっ
て複数のストランド５に集束し、複数のストランド５を
幅広溝６Ａを有するトラバースガイド６で同時にトラバ
ースさせながら９巻取軸７上にセットした巻取管８上に
巻取り１巻取パッケージ９を形成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、かかる従来技術では、複数のストランド５を
トラバースガイド６の一つの幅広溝６Ａ内に通し。

トラバースさせる構成であるので、複数のストランドが
相互にくっつき易（、特に、トラバースの両端では。

ストランドの張力により巻取バフケージの中心部に戻ろ
うとする力が大きくなるので、第１１図に示すように複
数のストランド５が幅広溝６Ａの一端に集められ。

再集束する。このため、バフケージに巻取られたストラ
ンドはかなりの部分が１本のストランドに再集束してお
り、かつガラス繊維には集束剤が塗布されているため、
この部分が１本に集束された状態で接着されてしまい、
ＦＲＰ成形時の分散性、含浸性に悪影響を及ぼすことに
なる。

これを防止するには、第１２図に示すように、複数のガ
イド溝１０Ａを備えたトラバースガイド１０を用い、各
ガイド溝１０Ａにそれぞれストランド５を通すようにす
ることが考えられる。このようにすれば、各ストランド
は互いに平行に且つ離れた状態で巻取パンケージ上に巻
取られることとなり、ストランド相互の接着は防止され
る。ところが、複数のストランドを平行に保った状態で
巻取って形成した巻取バフケージは。

両端部の巻径が中央部に比べて小さくなり５各ストラン
ドの長さが異なることとなる。このため、ストランドを
解舒する際に、長いストランドにたるみを生じ。

解舒の進行につれてこのたるみが蓄積され、大きいルー
プを生じてトラブルを発生するという新たな問題が発生
した。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、形成し
た巻取パッケージでのストランド間の再集束、接着を防
止し、かつ解舒時にループの発生を防止することの可能
な、ガラス繊維ストランドの分割巻取方法及び装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべくなされた本願第一の発明は。

ブッシング底部に設けられたノズル孔より引き出された
ガラス繊維フィラメントを複数本のストランドに分割し
、この複数本のストランドを近接位置に保ちながらトラ
バースさせて巻取軸上に巻取る方法において。

前記複数のストランドを通常は互いに非接触となるよう
に分離した状態でトラバースさせるが、１トラバース工
程において少なくとも１回は、ストランド間のトラバー
ス方向での位置関係を変化させ、各ストランドが少なく
とも他の１本のストランドと交差した状態となるように
巻取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの分割巻
取方法を要旨とする。

また９本願第二の発明は、ブッシング底部に設けられた
ノズル孔より引き出されたガラス繊維フィラメントを複
数本のストランドに集束する集束部材と、前記複数本の
ストランドをトラバースさせるトラバースガイドと、ス
トランドを巻取るための巻取軸とを備えた巻取装置にお
いて、前記トラバースガイドが、それぞれ独立した複数
のガイド孔を有しており、少なくとも一つのガイド孔は
９通過しているストランドがトラバース方向に移動する
ことができるよう、ほぼトラバース方向に延びる長孔形
状をなしており、更に、各ガイド孔は、他のガイド孔の
少なくとも一つに対して。

トラバース方向にはいずれか一方のガイド孔が他方のガ
イド孔よりも短く且つ他方のガイド孔の両端よりも内側
に位置する関係となるように、配置されていることを特
徴とするガラス繊維ストランドの分割巻取装置を要旨と
する。

以下１本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説明
する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるガラス繊維ストランド
の分割巻取装置を示す概略側面図である。第１図ニオイ
て、１１は溶融炉底部に設けられたブッシングであり１
通常２０００〜４０００のノズル孔を有している。１２
はブッシング１１のノズル孔から引き出されたガラス繊
維フィラメント、１３はガラス繊維フィラメント１２に
集束剤を塗布する塗布ローラ、１４は。

集束剤を塗布したガラス繊維フィラメントを複数（本実
施例では３本）のストランド１５ａ、１５ｂ、ＩｓＣに
集束する集束部材である。なお１本実施例では集束部材
１４として、集束ローラが使用されている。１６は複数
のストランドをトラバースさせるトラバースガイド、１
７はストランドを巻取るための巻取軸、１８は巻取軸１
７に保持された巻取管、１９は巻取パンケージ、２０は
巻取機本体である。トラバースガイド１６は図示しない
トラバース機構に保持されており。

矢印で示すように巻取軸１７に沿ってトラバースさせら
れる構成となっている。

トラバースガイド１６は第２図、第３図に拡大して示す
ように、全体が略三角形状をしており、各ストランドに
対応するように、それぞれ独立した複数（実施例では３
個）のガイド孔２１　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　２１　
ｃを有している。これらのガイド孔２１　ａ、　　２　
ｌ　ｂ、　　２１　ｃはトラバース方向に対して直角方
向に離れて配置されている。更に、各ガイド孔２１ａ、
２１ｂ、２１ｃはいずれも１通過しているストランドｉ
ｓａ、１５ｂ。

１５Ｃがトラバース方向に移動することができるよう。

ほぼトラバース方向に延びる長孔形状をなしており。

且つその長さが異なっている。しかも、ガイド孔２１ａ
はトラバース方向にはガイド孔２１ｂの両端よりも内側
（即ち、ガイド孔２１ｂの両端ではさまれた領域内）に
位置しており、また、ガイド孔２１ｂはガイド孔２１ｃ
の両端よりも内側（即ち、ガイド孔２１ｃの両端ではさ
まれた領域内）に位置している。ここで。

トラバース方向における各ガイド孔の端部と端部の距離
Δｌは左右とも、各ガイド孔の端部で案内されたストラ
ンド１５ａ、１５ｂ、１５ｃが互いに接触しない範囲で
極力接近して巻取管上に巻取られるように選定されティ
る。各ガイド孔２１　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　２１　
ｃには。

トラバースガイド１６の一つの斜面１６ａに通じる導入
溝２２　ａ、　　２２　ｂ、　　２２　ｃが接続されて
いる。

次に、上記装置によるガラス繊維ストランドの分割巻取
方法を説明する。

第１図において、溶融炉底部のブッシング１１のノズル
孔から紡出され、冷却固化したガラス繊維フィラメント
１２は、塗布ローラ１３によって集束剤が塗布され、そ
の後、集束部材１４によって複数のストランド１５ａ、
１５ｂ、１５ｃに集束され、トラバースガイド１６を介
して巻取軸１７上の巻取管１８上に巻取られてい（。

第４図はストランド１５ａ〜１５Ｃが巻取管１８（第１
図参照）に巻付けられた後、トラバースガイド１６のガ
イド孔２１ａ〜２１Ｃに保持される寸前の状態を示すも
のである０巻取りの開始において１巻取管１８に巻取ら
れているストランド１５ａ〜１５Ｃは自分自身の張力に
より巻取管の中央に向うて進もうとし。

また、トラバースガイド１６はトラバース機構（図示せ
ず）によって矢印りの方向に向かう、従って、この時各
ストランド１５ａ、１５ｂ、１５ｃはトラバースガイド
１６の斜面１６ａに接触する。この際、各ストランド１
５ａ、１５ｂ、１５ｃはトラバース方向に対して直角方
向の位置がずれるように、集束部材１４で案内されてお
り、このため、各ストランド１５ａ、１５ｂ、１５ｃは
トラバースガイド斜面１６３の異なる位置に接触し、そ
の斜面１６ａを矢印Ｘ方向に沿って移動し、最も近（の
案内溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃを通って各ガイド孔２１
　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　２１　ｃに落ち込み。

その後は、各ガイド孔２１　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　
２１　ｃ内に保持された状態でトラバースされ９巻取管
上に巻取られ。

巻取パフケージを形成する。

次に巻取パッケージ１９を形成する際におけるストラン
ドの軌跡を第５図を参照して説明する。第５図はストラ
ンド１５ａ〜１５ｃがトラバースガイド１６でトラバー
スされながら巻取られる際の各ストランドのガイド孔２
１２〜２１ｃに対する位置関係、及び巻取パッケージ１
９上でのストランド位置を概略的に説明する動作説明図
である。なお、第５図において、トラバースガイド１６
の横の矢印はトラバースガイド１６の移動方向を示し、
パッケージ１９の横の矢印はパッケージの回転方向を示
している。

第５図ｔａｌはトラバースガイド１６が中間位置を矢印
方向に移動中の状態を示している。この位置では各スト
ランド１５ａ〜１５Ｃはそれぞれ対応するガイド孔２１
ａ〜２１ｃの右端で拘束されてトラバースしており、互
いに平行に且つ非接触状態で巻取パンケージ１９上に巻
取られる。この状態は、第５図（ｂｌに示すように、ト
ラバースガイド１６がトラバース行程の左端に達するま
でｍ続する。

次にトラバースガイド１６が反転して巻取パッケージの
中央方向に戻るが、その際、ストランド自身も自身の張
力により中央方向に戻ろうとするが、その速度はトラバ
ースガイドの速度に比べてはるかに小さいため、第５図
ｔｅｌに示すように、各ガイド孔がストランドよりも速
（移動し、換言すれば、ストランドが各ガイド孔内を相
対的に左方向に移動する。なお、第５図及び以下の説明
では、説明をわかり易くするため、ストランドが自身の
張力で中央に戻ろうとする速度を無視している０次に、
第５図（ｅ）に示すように、最も短いガイド孔２１ａの
左端がストランド１５ａに接触すると。

その後は、そのストランド１５ａはガイド孔２１ａの左
端によって強制的に中央方向に押され、他のストランド
１５ｂ、１５ｃよりも速く移動する。このため。

ストランド１５ａがストランド１５ｂに違いつき（第５
図（ｄｉ参照）、且つ追い越す（第５図ｔａｌ参照）、
これにより１巻取パッケージ１９上ではストランド１５
ａがストランド１５ｂと点Ａで交差する。同様にストラ
ンド１５ａはストランド１５ｃも追い越しく第５図ｔｆ
ｌ参照）、また、ストランド１５ｂがストランド１５Ｃ
を追い越す（第５図！ＩＦ参照）、これにより９巻取パ
フケージ１９上ではストランド１５ａがストランド１５
Ｃと点Ｂで交差し、ストランド１５ｂがストランド１５
ｃと点Ｃで交差する。その後、第５図ｃ幻に示すように
、各ストランドｔ５ａ、１５ｂ、１５ｃがガイド孔２１
ａ、２１ｂ、２１ｃの左端に位置じ、従って第５図（ｂ
ｌの状態とは各ストランドのトラバース方向の位置が逆
転する。なお、第４図（ｂｌ〜第４図（幻に示す変化は
瞬間的である。

第５図（ｇ’）の状態に達した後は、第５図（Ｎにも示
すように、各ストランド１５ａ〜１５Ｃが、トラバース
ガイド１６の各ガイド孔内の同じ位置に保たれた状態で
。

トラバース行程の反対端まで移動する。トラバースガイ
ド１６がトラバース行程の右端に達した後は、再びトラ
バースガイド１６が反転して、左方向に移動するが、こ
の場合にも、第５図（ｂ）〜第５図（幻で示したのと同
様に（ただし左右が逆になるように）、各ガイド孔２１
　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　２１　ｃ内でのストランド
１５ａ、１５ｂ、１５ｃの位置が移動し、トラバース方
向での各ストランドの相対的位置が逆転し、各ストラン
ド１５ａ〜１５ｃは巻取パンケージ上に交差して巻取ら
れる。

このように、複数のストランド１５ａ〜１５Ｃは。

トラバース行程の大部分では、互いに近接しているが非
接触な且つ平行な状態で巻取られ、トラバース行程の両
端位置（トラバースガイドの反転位置）においてストラ
ンド間のトラバース方向での位置関係が変化し。

巻取パッケージ上に交差して巻取られる。かくして形成
されは巻取パフケージ１９上では、第６図に誇張して示
すように５複数のストランド１５ａ〜１５ｃは。

はとんどの部分で非接触となっており１両端部に近い所
にストランド同志の交差点Ａ、　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ、　Ｅ
、　Ｆを有している。そして、この交差点でストランド
同志が接着する。

使用に当たっては、ｌ！取パッケージ１９から複数のス
トランド１５ａ−１５ｃを１本のストランドとして引き
出し１種々の目的に使用する。ところで、上記したよう
に複数のストランドを同時にトラバースさせて巻取った
パッケージでは、ストランド同志の長さに差が発生しや
すい、前記したように、複数のストランドを完全に分離
した状態で巻取ったパッケージでは、ストランドを解舒
していくにつれて、この長さの差が集積されてループに
なり、工程性を悪くする原因となりやすい、しかしなが
ら、上記した本圃の方法によるバフケージの場合は、ト
ラバース周期１回毎に２ケ所の接着点を有するため、第
７図に示すように、解舒した複数のストランド１５ａ〜
１５Ｃは、一定の長さごとに、接着点２４を有しており
、ストランド間に長さの差があってどれかのストランド
にたるみが生じても。

この接着点を越えて長さの差（たるみ）が集積されるこ
とがない、かくして、ストランド解舒中に、ループが発
生することはなく、良好に解舒できる。

また、上記のトラバースガイド１６を使用して巻取った
ストランドは、前記交差点を除いた部分ではトラバース
方向に分離された状態で巻取られ、更に、第３図に示す
ように、各ストランド１５ａ〜１５ｃの巻取バフケージ
１９に対する進入角を異ならせた状態で巻取られている
。このため、解舒したストランドは。

各ストランドへの分割性が極めて良好である。また。

ガイド孔の端部の間隔Δ！（第２図参照）は、かなり自
由に選択できるので、＠取パフケージ上でのストランド
間隔をかなり自由に選択でき１例えば、第１２図に示す
形式のトラバースガイド１０に比べてストランド間隔を
短くすることが可能である。

なお、上記実施例では、トラバースガイド１６のガイド
溝２１ａ、２１ｂ、２１ｃをピラミッド型に並べ。

トラバースの端部において、各ストランドが他の全部（
２本）のストランドに交差するように構成している。

しかしながら２本発明はこの場合のように、各ストラン
ドが他の全ストランドに交差する場合に限るものでなく
、また、交差位置もトラバースの端部に限るものではな
い。要するに１本発明は、複数のストランドを同時にト
ラバースさせて巻取る場合において、各ストランドが１
トラバ一ス行程に少なくとも１回、他のストランドの少
なくとも１本と交差しておればよい、この構成とすると
、各ストランドが１トラバ一ス行程に対応する長さの内
に、１回は他のストランドに接着しており、従ってスト
ランドを巻取パッケージから解舒する際に、たるみが集
積されることがなく、良好な解舒が可能となる。

また、このように各ストランドを少なくとも他の１本の
ストランドと交差させることの可能なトラバースガイド
のガイド孔形状、配置としては、実施例のようなピラミ
ッド型に限るものでなく、各ガイド孔が、他のガイド孔
の少なくとも一つに対して次の関係、即ち。

トラバース方向にはいずれか一方のガイド孔が他方のガ
イド孔よりも短く且つ他方のガイド孔の両端の内側（他
方のガイド孔の両端ではさまれた領域内）に位置する関
係となるように、配置されておればよい、この配置とす
れば、トラバース行程の端部において、ストランドのト
ラバース方向での位置を変化させ、パフケージ上にスト
ランドを交差させて巻取ることが可能となる。

第８図はトラバースガイドの変形例を示すものである。

このトラバースガイド２５も、３本のストランド１５　
ａ、　　１５　ｂ、　　１５　ｃをそれぞれ案内する独
立した３本のガイド孔２６ａ、２６ｂ、２６ｃを有して
いるが、ガイド孔２６ａ、２６ｂのみがトラバース方向
に延びる長孔形状をなしており、他のガイド孔２６ｃは
トラバース方向には長孔形状でなく、ストランド１５Ｃ
をトラバース方向に固定する形状となっている。このガ
イド孔２６ｃはトラバース方向には、長孔形状のガイド
孔２６ａ、２６ｂの各々の両端よりも内側に位置してい
る。ただし、ガイド孔２６ａ、２６ｂはトラバース方向
には互いにずれた位置に配置されている。

このトラバースガイド２５によって巻取った場合、トラ
バースの両端において、ストランド１５ｃに対して他の
ストランド１５ａ、１５ｂの位置が変化する。このため
１巻取パッケージ上では、第９図に示すように。

両端においてのみ、ストランド１５Ｃが他のストランド
１５ａ、１５ｂに交差し、他の部分では各ストランドが
分離して巻取られている。この巻取パッケージにおいて
も、ストランドを解舒する時に、ストランド間の長さの
差を、接着点（交差点）で吸収することができ、ループ
の発生を防止できる。なお、この実施例では、ストラン
ド１５ａ、１５ｂはトラバース方向の位置が変化してお
らず、従って左右対称形に巻取られている。このため、
ストランド１５ａ、１５ｂの巻取長さが等しく、ストラ
ンド間の長さの差が小さくなるという利点が得られる。

なお、上記実施例では、複数のストランドを単一のトラ
バースガイドを用いてトラバースさせた場合を示したが
、この代わりに同一周期でトラバースされる複数のトラ
バースガイドを用いて巻取ることも可能である。この場
合には、複数のトラバースガイドが１トラバースする間
に、各トラバースガイドで案内したストランドのトラバ
ース方向の位置が変化するように、各トラバースガイド
の速度変化を定めればよい。また。

分割巻取を行うストランド本数は、上記実施例の３本に
限らず、増減可能であることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上に説明したように１本発明による分割巻取方法及び
装置によれば、複数本に分割したストランドを分離した
状態で同時にトラバースさせ、且つその際、ｌトラバー
ス行程において少なくとも１回各ストランドを他の少な
くとも１本のストランドに交差させて巻取ることができ
る。このようにして形成された巻取パフケージでは、複
数のストランドが大部分では分離して巻取られているた
め、これを解舒してＦＲＰ成形に使用する場合１分離性
が良く、樹脂の含浸やチョツプドストランドにした場合
の分散性が良好である。更に。

この巻取パフケージからストランドを解舒する場合。

ストランド同志が成る長さごとに接着点を有するため。

ストランド同志の長さの差がその接着点で吸収され。

長さの差が集積されてループを発生するということがな
い。かくして１本発明は５解舒性が良好で且つＦＲＰ成
形に使用した際の樹脂の含浸や分散性の良好なガラス繊
維巻取パッケージを形成することができるという効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるガラス繊維ストランド
の分割巻取装置を概略的に示す側面図、第２図はトラバ
ースガイドの平面図、第３図はトラバースガイドと巻取
軸との位置関係を概略的に示す正面図、第４図は上記ト
ラバースガイドにストランドを係合させる状態を示す概
略斜視図、第５図！ａｌ〜ｆｈｌは上記トラバースガイ
ドの動作を説明する動作説明図、第６閏は上記実施例で
形成した巻取パフケージの表面のストランド軌跡を概略
的に示す側面図、第７図はその巻取パンケージから解舒
したストランドを概略的に示す平面図。 第８図はトラバースガイドの変形例を示す平面図、第９
図は第８ｒｇＪのトラバースガイドを使用して形成した
巻取パッケージの表面のストランド軌跡を概略的に示す
側面図、第１０図は従来のガラス繊維ストランドの分割
巻取装置を示す概略側面図、第１１図はその装置に用い
たトラバースガイドとストランドの関係を示す概略斜視
図、第１２図は第１１図に示す従来のトラバースガイド
の欠点を解決するものとして考えられるトラバースガイ
ドの平面図である。 １１・−・ブッシング、１２−・ガラス繊維フィラメン
ト１３−一塗布ローラ、　　１４−・集束部材、１５ａ
、１５ｂ。 １５ｃｍストランド、１６・−トラバースガイド、１７
−　　巻取軸、１８−・−巻取管、１９−巻取パフケー
ジ、２０＝−巻取機本体、　　２１ａ、２１ｂ、２１Ｃ
−ガイド孔。 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃｍ−導入溝、２４−接着点。 代理人　弁理士　乗　松　恭　三 ５１ｂ１辷−又トランド ぢ−一トラバース ２ｍ、２ｂ３ン−でイド化 ２ｈ２とな−・導入溝 ア１図 ″ｆ３図 オリ図 オ８図 牙１１ 図 第１２図 オ９ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブッシング底部に設けられたノズル孔より引き出
   されたガラス繊維フィラメントを複数本のストランドに
   分割し、この複数本のストランドを近接位置に保ちなが
   らトラバースさせて巻取軸上に巻取る方法において、前
   記複数のストランドを通常は互いに非接触となるように
   分離した状態でトラバースさせるが、１トラバース工程
   において少なくとも１回は、ストランド間のトラバース
   方向での位置関係を変化させ、各ストランドが少なくと
   も他の１本のストランドと交差した状態となるように巻
   取ることを特徴とするガラス繊維ストランドの分割巻取
   方法。
2. （２）ブッシング底部に設けられたノズル孔より引き出
   されたガラス繊維フィラメントを複数本のストランドに
   集束する集束部材と、前記複数本のストランドをトラバ
   ースさせるトラバースガイドと、ストランドを巻取るた
   めの巻取軸とを備えた巻取装置において、前記トラバー
   スガイドが、それぞれ独立した複数のガイド孔を有して
   おり、少なくとも一つのガイド孔は、通過しているスト
   ランドがトラバース方向に移動することができるよう、
   ほぼトラバース方向に延びる長孔形状をなしており、更
   に、各ガイド孔は、他のガイド孔の少なくとも一つに対
   して、トラバース方向にはいずれか一方のガイド孔が他
   方のガイド孔よりも短く且つ他方のガイド孔の両端より
   も内側に位置する関係となるように、配置されているこ
   とを特徴とするガラス繊維ストランドの分割巻取装置。