JPH02264026A - 開繊機 - Google Patents

開繊機

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JPH02264026A
JPH02264026A JP8473589A JP8473589A JPH02264026A JP H02264026 A JPH02264026 A JP H02264026A JP 8473589 A JP8473589 A JP 8473589A JP 8473589 A JP8473589 A JP 8473589A JP H02264026 A JPH02264026 A JP H02264026A
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JP
Japan
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fiber
drum
opening
fibers
fiber bundle
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JP8473589A
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Shigeto Nakagawa
成人 中川
Yasumasa Ozora
大空 靖昌
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE90106446T priority patent/DE69003987T2/de
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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〕 本発明は繊維強化金属や繊維強化樹脂の製造工程内に設
けられ繊維束を捌いて所定幅に拡げる開繊機に関するも
のである。
〔従来の技術〕
近年、強化繊維として、アルミナ繊維、シリカ繊維、シ
リコンカーバイト繊維、ポロン繊維、窒化珪素繊維、炭
素繊維などを用い、マトリックス金属としてアルミニウ
ム、マグネシウム、チタン。
銅などを用いた繊維強化金属が開発されており、例えば
各種の機械部品や構造材など多くの産業分野に利用され
ている。
この種の繊維強化金属の製造装置として例えば特公昭6
2−27142号公報に開示されている装置は次のよう
に構成されている。すなわち、装置の人口には、前記各
種長繊維の繊維束が巻かれたドラムが回転自在に軸支さ
れており、このドラムの後方には、原動側から回転駆動
されドラムからの繊維束を添接させて送り出す上下一対
の開繊ドラムが周面を互いに対接させ°C配設されてい
る。
開繊ドラムの繊維東進入側側方には、繊維束に横向き流
を吹き付けて捌くことにより展開させて開繊ドラムへ進
入させる開繊装置が設けられており、また、開繊ドラム
の後方には、開繊された開繊ドラム上の繊維に前記各種
のマトリック材料をプラズマ溶射するプラズマ溶射装置
が配設されている。
さらにプラズマ溶射装置の後方には、加熱装置と加圧装
置とを介し巻取りドラムが配設されている。
このように構成されていることにより、ドラムから巻戻
された繊維束は、開繊装置から噴出される横向き流状の
圧縮空気によって開繊され、開繊ドラムの幅方向に拡が
って添接しながら送り出される。拡がって開繊ドラムに
添接しながら搬送される繊維群には、マトリックス材料
が微粒子状で連続して溶射されるので、このマトリック
材料は開繊された繊維の間へ入り込んで堆積され、表面
がスポンジ状でドラム面側が蜜なプリプレグシートが形
成される。このプリプレグシートは加熱装置で軟化され
て加圧装置で加圧成形されることにより、繊維強化金属
シートとなって巻取りドラムに巻取られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながらこのような従来の装置においては、開繊の
ために圧縮空気が用いられていることにより、繊維が毛
羽立って開繊むらが生じ、均一な開繊が不可能であって
配向性の良好なシートが得られないという問題がある。
また、繊維強化樹脂の製造装置では、繊維束を互いに対
接する上下のローラに添接させて挟持しながら搬送する
ことにより、繊維束を開繊することが提案されているが
、必ずしも満足した開繊効果を期待することができない
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために本発明では、繊維束の
走行径路内に、同一円周上に軸心を互いに平行させて配
設され走行繊維束を間欠的に添接させる複数個の中高太
鼓状部材を備えた回転式開繊ローラを設けた。
〔作 用〕
回転式開繊ローラを回転駆動し、繊維束を走行させると
、繊維束は、間欠的に周回してくる中高太鼓状部材に添
接しながら走行することにより、その中高作用でローラ
輻方向に拡がり、開繊されて次工程へ搬送される。
〔実施例〕
第1図および第2図は本発明に係る開繊機の実施例を示
し、第1図はその平面図、第2図は本発明を実施した強
化繊維製造装置の概略側面図である0図において、フレ
ームlの前端部には、ドラム2が回動自在に支持されて
おり、このドラム2には、例えば炭化珪素繊維や窒化珪
素繊維、窒化硼素繊維、チラノ繊維(本出願人の登録商
標、ポリメタロカルボシランを焼成して得られる5i−
T1またはZr−C−0−系の無機繊維)を、繊維の種
類や繊維太さによって異なるが、例えば106m径の繊
維を200本以上ないしは約1万本集めて束にした繊維
束3が、前工程で巻取られている。繊維束3は、後述す
る巻取りドラム23の巻取りにより一定速度でドラム2
から引き出されており、この繊維束3は、ガイドローラ
4.5で変向されて脱サイジング用の電気炉6に導かれ
ている。電気炉6の後方には、繊維束3を案内する複数
個のガイドローラ7とアルミニウムペースト等が蓄えら
れた槽8などからなる超音波含浸機9がガイドローラl
Oを介して配設されており、さらに超音波含浸機9の後
方には、繊維束3を案内するガイドローラ11と熱風発
生機12および乾燥炉!3等からなる乾燥機14が配設
されている。
全体を符号15で示すものは乾燥機14の後方に設けら
れた開繊機であって、フレーム16とこれに支持された
水平状の枠体!7とを備えており、枠体17の前端部に
は、繊維束3を案内するガイドローラ18と複数個のガ
イドころ19とが回転自在に配設されており、ガイドこ
ろ19の後方には、回転式の開繊ローラ20が原動側か
ら回転駆動されてフレーム16側に軸支されている。こ
の開繊ローラ20は、左右の円板20aと、これら左右
の円板20aを固定状態で連結し同一円周上に軸心を互
いに平行させて固定状態で配設された複数個、本実施例
では4個の中高太鼓状部材20bとで形成されており、
走行する繊維束3を、周回する中高太鼓状部材20bに
間欠的に添接させることにより中高作用で繊維束3をロ
ーラ幅方向に捌いて開繊するように構成されている。中
高太鼓状部材20bは例えばテフロンやアルミナ、チタ
ニア等で形成されており、固定状態で周回する中高太鼓
状部材20bの周速は、これが繊維束3の走行速度より
も遅いと、開繊した繊維束3が閉じてしまうので、繊維
束3の走行速度と同速かあるいは走行速度よりもわずか
に速く設定することが好ましい、なお、繊維束3の走行
速度は、例えば1〜3cm/minであり、この速度と
中高太鼓状部材20bの周側とは、いずれも適宜制御可
能である。また、中高太鼓状部材20bの曲率は、曲率
半径値が小さいほど開繊幅が広くなるが、その反面、繊
維が中高太鼓状部材20bの中心線からずれ易くなるの
で、100sRないし30amRが適当であるやさらに
、中高太鼓状部材20bに対する繊維束3の接触角は、
上記の曲率半径が同じ場合、接触角が大きいほど開繊幅
が広くなるが、この接触角は45°程度以下が適当であ
る。
このような開繊ローラ20の後方には、複数個の固定ロ
ーラ21が枠体17とこれに固定されたブラケット22
とに固定されて千鳥状に配設されており、開繊ローラ2
0で開繊された繊維束3Aを上下交互に添接させること
により、この繊維束3Aを偏平化して開繊幅を維持する
ように構成されている。さらに固定ローラ21の後方に
は、開繊された繊維束3A@巻取る前記巻取りドラム2
3がフレーム24側の軸受に軸支されて配設されている
以上のように構成されてた強化繊維製造装置の動作を説
明する。ドラム2から繊維束3を巻戻して巻取りドラム
23に巻始め端を固定し、巻取りドラム23を、繊維束
3の走行速度が巻始めから巻終りまで同速度となるよう
に回転駆動する。ドラム2から巻戻されて走行する繊維
束3は、ガイドローラ4.5を経て電気炉6へ導かれ、
前工程のサイジング加工により繊維束3に付着された収
束剤が除去されたのち超音波含浸機9に導かれる。
超音波含浸機9では、槽8内に蓄えられているアルミニ
ウムペーストやエタノール、水等が超音波により繊維束
3に含浸されることにより、繊維の均一分散性や開繊性
を良好にされて乾燥機14に導かれ、乾燥機14では、
熱風発生機12からの熱風で含浸物が乾燥される。こう
して処理された繊維束3は、ガイドローラ18とガイド
ころ19とを経て開繊機15へ導かれるが、開繊機15
では、開繊ローラ20が回転しており、繊維束3は周回
する中高太鼓状部材20bに間欠的に添接しながら走行
するので、その中高作用により繊維束3はローラ幅方向
に捌かれて拡がり、整列するように開繊される。中高太
鼓状部材の周面の曲率半径やこの周面への繊維束3の接
触角は、繊維の種類や太さ等にしたがって任意に選択す
ることができるが、曲率半径が小さいほど、また接触角
が大きいほど開繊幅が広くなるt開繊ローラ20で開繊
された繊維束3Aは、巻取りドラム23による巻取り張
力を付与されながら、千鳥状に配設された複数個の回転
しない固定ローラ21に交互に添接して走行することに
より、巻取り張力、したがって摩擦抵抗が増加して繊維
束3Aが偏平化し、開繊ローラ20で開繊した幅が保持
される。こうして開繊された繊維束3Aは巻取りドラム
23に巻取られるが、巻取りドラム23を軸方向に往復
動させながら巻取ることにより、繊維束3Aは、巻取り
ドラム23の幅いっばいに拡がるようにしてらせん状に
巻取られる。開繊幅は、このあとマトリックス金属微粒
子の溶射によって製造されるプリプレグシートの厚さが
例えば300μm以下程度、厚さが100〜150μm
では繊維が3〜5層になるように設定される。
開繊2巻取り後の次工程では、上記のようにマトリック
ス金属微粒子の溶射によりプリプレグシートが製造され
るので、開繊後の繊維は、これを巻取る手前において処
理液で処理することが望ましい、すなわち、この処理は
、製造工程で繊維を損傷、劣化させないためと、繊維を
均一分散させるためと、さらに繊維とマトリックスとの
接着力を向上させるために行うものであって、その処理
液としては、ハイブリッド処理を行うためにSiC粉を
懸濁させたものが用いられる。但し、開繊繊維に付着さ
せる粒子に潤滑性がないと、開繊時に損傷、破断してし
まうので、この場合には、滑剤処理した粉や自己潤滑性
を有する粉を付着させる。なお、粉の粒径が例えば0.
2〜0.3μm径というようにある程度大きくても、繊
維間に介在させることができ繊維の体積率の制御が可能
である。
巻取られた繊維束3Aは、次工程において巻戻されて走
行しながらこれにマトリックス材料が微粒子状で連続し
て溶射されるので、このマトリッり材料は開繊された繊
維の間へ入り込んで堆積され、このプリプレグシートは
加熱装置で軟化されて加圧装置で加圧成形されることに
より、繊維強化金属シートとなって巻取りドラムに巻取
られる。
なお、本実施例は本発明に係る開繊機を繊維強化金属製
造の前工程に実施した例を示したが、繊維強化樹脂製造
の前工程にも同様に実施することができる。
〔発明の効果〕
以上の説明により明らかなように本発明によれば開繊機
において、同一円周上に軸心を互いに平行させて配設さ
れた複数個の中高太鼓状部材を有する回転式開繊ローラ
を設けたことにより、走行する繊維束は開繊ローラの回
転とともに周回する中高太鼓状部材に間欠的に添接しな
がら搬送され、その中高作用により繊維束は捌かれて拡
がるので、開繊効果が従来よりも向上するとともに、繊
維が毛羽立って開繊むらが発生するというようなことが
なく、均一な開繊が可能となって後工程において配向性
の良好な金属シートや樹脂シートが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明に係る開繊機の実施例を示
し、第1図はその平面図、第2図は本発明を実施した強
化繊維製造装置の概略側面図である。 3.3A・・・・繊維束、15・・・・開繊機20・・
・・開繊ローラ、20a・・・・円板、20b・・・・
中高太鼓状部材。 特許出願人   宇部興産株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  同一円周上に軸心を互いに平行させて配設され走行繊
    維束を間欠的に添接させる複数個の中高太鼓状部材を備
    えた回転式開繊ローラを設けたことを特徴とする開繊機
JP1084735A 1989-04-05 1989-04-05 開繊機 Expired - Lifetime JPH0814050B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1084735A JPH0814050B2 (ja) 1989-04-05 1989-04-05 開繊機
US07/503,625 US5101542A (en) 1989-04-05 1990-04-03 Fiber separator for producing fiber reinforced metallic or resin body
EP90106446A EP0393420B1 (en) 1989-04-05 1990-04-04 Fiber separator for producing fiber reinforced metallic or resin body
DE90106446T DE69003987T2 (de) 1989-04-05 1990-04-04 Fasertrenner für die Herstellung von faserverstärkten Körpern aus Kunstharz oder Metall.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1084735A JPH0814050B2 (ja) 1989-04-05 1989-04-05 開繊機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02264026A true JPH02264026A (ja) 1990-10-26
JPH0814050B2 JPH0814050B2 (ja) 1996-02-14

Family

ID=13838954

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JP1084735A Expired - Lifetime JPH0814050B2 (ja) 1989-04-05 1989-04-05 開繊機

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JP (1) JPH0814050B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014043602A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd ファイバー状電極の製造設備および製造方法
JP2019015015A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 カール マイアー テヒニッシェ テクスティリエン ゲー・エム・ベー・ハーKARL MAYER Technische Textilien GmbH 繊維束を延展する装置および方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4427143Y1 (ja) * 1966-07-05 1969-11-13

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JPH0814050B2 (ja) 1996-02-14

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