JPH0366593A - 繊維束切断装置 - 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、放射状に立設した多数のカッターブレードを
備えたカッターローラを用いる形式の繊維束切断装置に
関し、特にカッターブレード間の目詰りを防止する機能
を備えた５ｔｔｉｔ束切断装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ガラス繊維等の無機繊維のストランドやトウなど
の繊維束を切断する装置として１円筒状回転体の外周長
手方向に多数の溝を放射状に形威し、この溝中に比較的
薄い板状のカッターブレードを立設したカッターローラ
が用いられている。このカッターローラは外周にウレタ
ンゴムなどの弾性体を取付けた円筒状の弾性体ローラと
、それぞれの回転軸線が互いに平行になるように、且つ
カッターローラに立設したカッターブレードの先端がわ
ずかに弾性体ローラ表面に圧接される関係に保たれるよ
うに配置されており、カッターローラの回転中、カッタ
ーローラのカッターブレードと弾性体ローラとの接触部
分に繊維束を通過させることにより、各カッターブレー
ドと弾性体ローラとで繊維束を切断し９弾性体ローラ表
面に接触するカッターブレードの間隔に対応する長さの
切断繊維を製造していた。

しかしながら、このタイプの切断装置は、カッターブレ
ードの取付けにおいてわざと取付溝の幅を広くしカッタ
ーブレードと溝の間にすき間を設け、その多少のガタに
よりブレードを可動なものとし、そのガタつきによって
切断物をつまりにく（する、いわゆるガタ刃の作用及び
、又はカッターブレードの間にはさまった繊維をカッタ
ーローラの遠心力を利用して排出しており、このため遠
心力が十分でない場合には排出ができず目詰りを起こし
てしまう、遠心力を十分得るためにはカンタ−ローラを
高速回転させなければならずそのためにカッターローラ
の部品に高精度のものを使用することが必要となり、ま
たガタ刃のカッターブレードの寿命が疲労破壊により短
くなるだけでなく機械本体の負担も大きくなり、故障の
原因となり易い。

また、切断した繊維が高速でカッターブレードの間から
飛び出すので繊維束が毛羽だったり、ばらけたりして製
品の品質に問題がおきる。短く切断した繊維を得ようと
する場合、カッターブレードの間隔を狭くするので、繊
維束の切断物がカッターブレードの間に詰まりゃすく２
また集束本数の多い太い繊維束を切断するとカッターブ
レードの間に繊維束が深く押し込まれて切れるので排出
されがたく、これらがカッターブレードの先端部まで蓄
積するとカッターの切断不良を引き起こす。

この切断繊維束によるカッターの目詰りを防止するため
各種の提案がなされてきた。例えば、特開昭５５−４２
２２０号公報に記載されているように、カッターブレー
ドの間に線材を張り５切断時にゴムローラと接触させ、
前記カッターブレードとゴムローラの接触が解除された
時線材の反発力により切断片を排除するものや、実公昭
６０−２６０９２号公報に開示されているように、切断
装置のカッターブレードの間に棒材を配置し、ポリエチ
レンエラストマーなどの弾性材料により底型された弾性
リングを部分的に変形し、棒材をカッターブレードの間
で内外に移動させ１弾性材料の変形による反発力により
切断片を外に排除するものが考えられている。しかしな
がら、前者は、線材で繊維束をゴムローラに押付ける構
成であるので、ガラス繊維ストランドを紡糸しサイジン
グ後直ちに切断するダイレクトカッティングにおいては
、濡れた状態の繊維束が線材で押されて変形し、ゴムロ
ーラの表面に切断された繊維束が付着し、これが剥がれ
落ちる時の変形２分散による毛羽立ち、再切断による短
繊維の発生の問題があり、後者にも同様の問題があり、
そのほかに切断繊維束をカッターブレードの間から押し
出すための装置の組み立てに手間取るなどという問題が
あった。

〔発明が解決しようとするＩ題〕

本発明の目的は上記の課題である切断片による目詰り防
止効果が大で製造及び取り付けが容易である繊維束切断
装置を提供することにある。また、ダイレクトカッティ
ングに使用した場合において、切断された繊維束の変形
の少ないものを得ることのできる！ｉｉ維束維新切断装
置供することも目的とする。

〔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発明は１弾性体ローラ
と、放射状に立設した多数の薄板状カッターブレードを
備え、該カッターブレードが前記弾性体ローラの表面に
わずかに圧接するように、前記弾性体ローラに平行に配
置されたカッターローラと、前記カッターブレードの間
に移動可能に設けられた多数の押出部材と、該多数の押
出部材の両端を保持し、これらの押出部材を円筒形状に
保つリング部材とを有し、該リング部材及びそれに保持
された押出部材を、カッターローラに対して偏心位置に
移動可能に構成したことを特徴とする繊維束切断装置を
要旨とする。

ここで、前記リング部材を、半径方向に間隔をあけて配
置された可動内周リングと可動外周リングとで構威し、
前記押出部材を、前記可動内周リングと可動外周リング
との間に円周方向に移動可能に保持させることが好まし
い。

また、上記の繊維束切断装置において、前記リング部材
の回転位置を５　カンタ−ローラに対して偏心した位置
に規制するリング位置規；−１部材を設けることが好ま
しい。

〔作用〕

上記構成の繊維束切断装置において、力・ノターローラ
と弾性体ローラが回転し２両者の間に供給される繊維束
がカソターローラの力・ノターブレードによって切断さ
れる。この切断の際、切断位置の押出部材が繊維束によ
ってカッターブレードの内方に押し込まれるが多数の押
出部材はリング部材によって円筒形状に保たれているの
で、押出部材で形成した円筒全体が平行番こ移動してカ
ンタ−ローラに対する偏心位置に保持され。

このため、押出部材が切断位置から移動するにつれて確
実にカッターブレードの間で先端方向に移動しカッター
ブレードの間に詰まっている繊維束を押し出すことがで
きる。

ここで、前記したように押出部材をリング部材に対して
円周方向に移動可能な構成とすると、押出部材の回転中
、必要に応し押出部材のピンチが変化でき、このため、
カッターブレードの間隔が狭い場合にも２比較的広い幅
の押出部材の使用が可能となり、押出部材の強度を増す
ことができる。

更に、リング部材をリング位置規制部材によって偏心位
置に保つことができるように構成すると、繊維束の切断
時に押出部材が繊維束を弾性体ローラに押付けることが
なく、このため、ダイレクトカッティングのようにバイ
ンダーの乾いていない繊維束を切断しても変形１割れが
少なく８良好な切断が可能となる。

〔実施例〕

以下１図面に示す実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例による繊維束切断装置の概略断
面図２第２図はその装置のカンタ−ローラ及びそれに設
けた切断物除去機構を一部断面で示す概略側面図である
。第１図、第２図において、繊維束切断装置は、外周面
をウレタンゴム等で構成した弾性体ローラ１と、この弾
性体ローラ１に近接して平行に設けられたカッターロー
ラ２を有している。このカンタ−ローラ２は、駆動装置
（図示せず）によって回転駆動されるカンタ−ローラシ
ャフト３に固定されたカッターボディ４と、カッターボ
ディ４の外周面に放射状に形成した溝に挿入することに
より、放射状に立設された多数の薄板状カッターブレー
ド５と、カッターブレード５を固定するスペーサ６と、
カンタ−ボディ４の両端に固定されたフランジ７等を有
している。第２図から良くわかるように、カッターブレ
ード５の両端は根元の方が広くなるように傾斜しており
、一方フランシフはカッターブレード５の傾斜した両端
に一致するテーパ面７Ａを有しており、このテーパ面７
Ａが力・フタ−ブレード５の両端に係合することにより
、力・ノターフル−ド５の飛び出しを防止している。弾
性体ローラ１とカッターローラ２は、カンタ−ローラ２
のカッターブレード５の先端が弾性体ローラ１の表面に
わずかに接触する関係に配置されている。これらの構成
の力・フタ−ローラ２及び弾性体ローラ１は、従来用い
られていたタイプのものでよい。

カンタ−ローラ２には切断時にカッターブレード５の間
に侵入する繊維を除去するための切断物除去機構が設け
られている。この切断物除去機構は、カッターブレード
の間に移動可能に設けられた多数の押出部材８と、これ
らの押出部材８の両端を保持し２円筒形状に保つリング
部材９とを有する。本実施例におけるリング部材９は、
半径方向に間隔を開けるよう番こ配置された可動内周リ
ング１０と可動外周りフグ１１とからなる。この可動内
周リング１０の外面と可動外周リング１１の内面との間
隔は２押出部材８の厚みよりもわずかに大きく選定され
ており、この間隔内に押出部材８の端部が挿入され円周
方向に移動可能に保持されている。かくして、多数の押
出部材８は、可動内周リング１０と可動外周りフグ１１
によって円筒形状に配列されることとなる。ここで、多
数の押出部材８が形成する円筒形状の外周の直径は、カ
ッターブレード５の先端が描く円の直径にほぼ等しくな
るように、可動外周りフグ１１の内径が設定されている
。また、可動内周リング１０．可動外周りフグ１１から
構成されるリング部材９は、カッターローラ２に対して
回転軸線に直角な面内で移動可能に設けられており、従
ってカンタ−ローラに対する偏心位置に移動可能である
。押出部材８の断面形状は特に限定されず、薄板状１円
弧状。

楕円状、長方形状、あるいは角を落とした長方形状等任
意である。また材質は、金属、ＧＦＲＰ、ＣＦＲＰなど
のように剛性と耐衝撃性のあるものであればよい。

なお、フランジ７は２その外径が可動外周リング１１よ
りも大きく設定されており１運転中に可動外周りフグ１
１．可動可動内周リング１０．押出８等がカッターロー
ラ２の回転軸線に平行に移動することを防止する機能も
有している。

次に、上記構成の繊維束切断装置による切断動作を説明
する。

第１図において１カツターローラ２が駆動装置（図示せ
ず〉によって矢印Ａで示す方向に回転させられ。

それに連れて弾性体ローラ１も矢印Ｂで示す方向に回転
する。この回転中９弾性体ローラ１上に切断すべき繊維
束１３が供給され、その繊維束１３は弾性体ローラ１に
よって弾性体ローラ１とカッターローラ２の間に送られ
、カッターローラ２の周囲に多数設置されたカッターブ
レード５によって切断される。この際、この繊維束１３
がカッターブレード５による切断位置Ｘに近付くと、繊
維束１３は切断されながら押出部材８をカッターブレー
ド５間の内方に押し込む。各押出部材８はその両端を可
動内周リング１０及び可動外周りフグ１１によって拘束
され、全体で円筒形状を保っているため、切断位置Ｘ近
傍の押出部材８が繊維束１３によってカッターローラ２
の回転軸線０に向かって押されることにより、全体も平
行移動する。その結果。

多数の押出部材８が形成する円筒の回転軸線（リング１
０．１１の中心）Ｐは、カンタ−ローラ２の回転軸線０
に対して１弾性体ローラ１とは反対側に移動し従って押
出部材８が形成する円筒はカンタ−ローラ２のカッター
ブレード５の先端の描く円に対して偏心状態となる。前
記したように、押出部材８が形成する円筒の外径はカッ
ターブレード５の先端の描く円の直径にほぼ等しく設定
されているので、切断位置Ｘで押出部材８がカッターブ
レード５の先端の内側に押し込まれると、その反対側で
は押出部材８がカッターブレード５の先端より外側に出
ている。

カッターローラ２が回転し、繊維束１３が切断されてい
る間、カンタ−ローラ２の回転につれて押出部材８も回
転中心Ｐを中心として回転する。切断位置Ｘにおいて繊
維束１３によってカッターブレード５間の内方に押し込
まれた押出部材８は、矢印入方向に回転し切断位置Ｘか
ら離れるにつれてカッターブレード５間で徐々に外方に
移動し、最終的にはカッターブレード５の先端より外に
出る。このため、切断されカッターブレード５間にはさ
まっている繊維束１３ａは押出部材８で徐々に押し出さ
れ、確実にカッターブレード間から排出される。

なお、上記実施例ではそれぞれ別部品として作られた可
動外周りフグ１１と可動内周リング１０とを用いている
が、これに代えて第５図に示すように、環状の溝２０ａ
を有する断面コ字状の可動リング２０を用いその溝２０
ａ内に押出部材８を円周方向移動可能に保持させてもよ
い、更に、上記実施例ではリング部材９に対して押出部
材８を円周方向に移動可能に保持させているが１本発明
はこの構成に限らず、リング部材９に対して押出部材８
を固定してもよい。その場合には。

リング部材９として可動内周リング、可動外周リングの
ように二つのリングを用いる必要はなく、−個のリング
を用いるのみでよい。また、多数の押出部材８とそのｆ
ｉ！Ｉ′＃ｉのリング部材９とを一体構造に製造しても
よい。例えば、カッターブレードよりも長いバイブ部材
の、カッターブレードの出てくる位置に幅広スリ・ノド
を切ることにより、多数の押出部材とリング部材とを一
体構造としたものを作ることができる。

上記のように押出部材８はリング部材９に対して固定し
てもよいが、上記実施例に示すように、押出部材８をリ
ング部材９に対して円周方向に移動可能どすると次の利
点が得られる。第１図に示すようにカッターブレード５
と押出部材８とが偏心した状態で回転する場合、切断位
置Ｘのように押出部材８がカッターブレード５の先端よ
り内側に位置するところでは、押出部材８の位置でのカ
ッターブレード間隔が狭くなっており、隣接する押出部
材８同志の間隔（ピッチ）を短くすることが好ましく、
一方、その反対側では逆に押出部材８の間隔を太き（す
ることが好ましい。本実施例では、押出部材８がリング
部材９に対して円周方向に移動可能であるので、押出部
材８の移動中、そのピンチが自在に変化し１幅の広い押
出部材８を使用してもカッターブレード５に干渉するこ
とがない。もし。

押出部材８の円周方向のピッチが固定されている場合に
は、押出部材８の回転中カッターブレード５に干渉しな
いように、隣接する押出部材８の間の隙間を大きくする
必要があり、換言すれば押出部材８を細くせざるを得な
い。繊維束の切断長を短（する場合には。

カッターブレード間隔が狭くなるので、押出部材８が一
層細くなり２強度が不足してたわみが大きくなり。

きつく詰まった繊維切断物を押し出すことができない場
合が生じるが３本実施例のように押出部材８の円周方向
のビ・ノチを変化させ得る構成とすると、ピッチを固定
した場合よりも幅の広い押出部材を使用することが可能
となり、押出部材の強度を大きくして、ｆ！実な繊維束
の排出を可能とするという利点が得られる。

上記実施例では、切断されるべき繊維束１３によって押
出部材８が押され、押出部材８で形成される円筒がカン
タ−ローラ２に対して偏心位置を占めるように構成して
いる。ところが、この構成の装置をダイレクトカッティ
ングに用いた場合には、若干問題が生じることがある。

すなわち、ダイレクトカッティングではｍ＊束に付けた
バインダーが乾燥していない内に切断するので２ｗＡ維
束が切断部で押出部材８に押された際に、繊維束が偏平
に潰れた形状になり９弾性体ローラ１の表面に付着する
という不都合が生じる場合がある。

第３図、第４図はこのような不都合を防止することの可
能な繊維束切断装置を示すものである。この実施例では
、第１図の実施例による繊維束切断装置に加えて。

カッターローラ２の両端の可動外周りフグ１１の回転位
置を。カンタ−ローラ２に対して偏心した所定の位置に
規制するリング位置規制部材１５を設けている。

このリング位置規制部材１５は、押え金具シャフト１６
と、その押え金具シャフト１６に取付けられた一対の押
え金具アーム１７と、各押え金具アーム１７の先端に回
転自在に保持された押え金具１８を有しており。

押え金具シャフト１６を図示の位置に回転させて停止さ
せることにより、押え金具１８が可動外周りフグ１１を
カシターローラ２の回転軸線Ｏの方向に押し、押出部材
８が形成する円筒の回転中心Ｐを図示のようにカッター
ローラ２に対して偏心した位置に保持することができる
。この実施例では、Ｉｌｉ維束が押出部材８によって弾
性体ローラ１に押付けられることがないので。

バインダーが乾燥していない繊維束を切断する場合にお
いても繊維切断物が弾性体ローラ１の表面に付着すると
いうことがなく、良好な切断が可能となる。なお。

このリング位置規制部材１５を使用する場合２弾性体ロ
ーラ１の幅は、カッターブレード５より短くしており、
押え金具１８及び押え金具アーム１７に干渉しないよう
にしている。

上記実施例におけるリング位置規制部材１５は１回転自
在な押え金具１８を用いているが、この代わりに軸受用
金属などでできたブロック状の押え金具を用いてもよい
、更に、上記実施例のリング位置規制部材１５は、切断
位置Ｘにおいて可動外周りフグ１１をカッターローラ２
の回転軸ｖＡＯ方向に押す１個の押え金具１８を用いて
いるが、この構成に限定されるものではなく、押え金具
の位置、使用個数等適宜変更可能であり、更には、可動
内周リングの内面を適当な部材で規制するように構成し
てもよい。

次に、第３図、第４図に示す繊維束切断装置を用いてダ
イレクトカッティングを行った結果を示す。

それぞれ、２０００個のチンプノズルをもつ３台の冷却
フィン付きブッシングから紡糸され、常用の接着剤及び
潤滑剤を含む集束剤が適用され、集束された３本のスト
ランドを２弾性体ローラ１とそれに圧接される９円周に
５目間隔でカッターブレード５を放射状に設置したカッ
ターローラ２に導入し、切断位置Ｘにおける押出部材８
の位置を２弾性体ローラ１の表面から２ｍｍに位置する
よう押え金具１８の位置を調整し２弾性体ローラ１の周
速を１０００　ｍ／ｓｉｎとして切断した。８時間連続
運転したが６カツターブレードの詰まりは起こらなかっ
た。また、切断するとき繊維束が加圧されていないので
、切断された繊維束を乾燥したものは、変形１割れなど
のない流動性のよい製品であった。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように２本発明は、カッターブレード
の間に配置した押出部材をリング部材によって全体が円
筒形状となるように拘束し、且つそのリング部材及び押
出部材をカッターローラに対して偏心させることができ
るように構成したので、押出部材で形成する円筒を、切
断する繊維束によってカンタ−ローラに対する偏心位置
に保つことができ、このため、押出部材が切断位置から
移動するにつれて確実にカッターブレードの間で先端方
向に移動し、カッターブレードの間に詰まっている繊維
束を確実に押し出すことができ、しかも、遠心力によら
ないで切断物を排出するので１周速が遅くても繊維束の
排出が確実であり、良好な切断が可能である。

更に、押出部材及びリング部材はカッターローラに対し
て移動可能に配置しているので、構造が簡単で故障が少
なく、修理も容易である。

また、押出部材をリング部材に対して円周方向に移動可
能な構成とすると、押出部材の回転中、必要に応じ押出
部材のピッチが変化するので、カッターブレードの間隔
が狭い場合にも、比較的広い幅の押出部材の使用が可能
となり、押出部材の強度を増すことができる。

更に、押出部材で構成する円筒をリング位置規制部材に
よって偏心位置に保つことができるように構成すると、
繊維束の切断時に押出部材が繊維束を弾性体ローラに押
付けることがなく、このため、グイレクトカソティング
のようにバインダーの乾いていない繊維束を切断しても
変形９割れが少なく、良好な切断が可能である。

本発明の繊維束切断装置は、ガラス繊維、ピッチ繊維、
カーボン繊維、炭素繊維等の無ｉ繊維のストランドやト
ウの切断に使用でき、特に遠心力のあまり大きくない低
速切断に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による繊維束切断装置の概略断
面図、第２図はその装置のカンタ−ローラ及びそれに設
けた切断物除去機構を弾性体ローラ側から見た部分断面
側面図、第３図は本発明の他の実施例による繊維束切断
装置の概略断面図、第４図はその部分断面側面図、第５
図はリング部材の変形例を示す断面図である。 １・・・弾性体ローラ、２・・・カッターローラ１３−
・・カッターローラシャフト、４・・・カッターボディ
、５−カソターブレード、６−スベーサ、７−フランジ
、８〜押出部材、９・・・リング部材、１０−・・可動
内周リング、１１・・可動外周リング、１３・−繊維束
、　　１５−リング位置規制部材、１６−・・押え金具
シャツ）、１７・・・押え金具アーム、１Ｂ・・・押え
金具。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性体ローラと、放射状に立設した多数の薄板状
   カッターブレードを備え、該カッターブレードが前記弾
   性体ローラの表面にわずかに圧接するように、前記弾性
   体ローラに平行に配置されたカッターローラと、前記カ
   ッターブレードの間に移動可能に設けられた多数の押出
   部材と、該多数の押出部材の両端を保持し、これらの押
   出部材を円筒形状に保つリング部材とを有し、該リング
   部材及びそれに保持された押出部材を、カッターローラ
   に対して偏心位置に移動可能に構成したことを特徴とす
   る繊維束切断装置。
2. （２）前記リング部材が、可動内周リングと可動外周リ
   ングとからなり、前記押出部材が、前記可動内周リング
   と可動外周リングとの間に円周方向に移動可能に保持さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の繊維束切断装
   置。
3. （３）前記リング部材をカッターローラに対して偏心し
   た位置に規制するリング位置規制部材を設けたことを特
   徴とする請求項１又は２記載の繊維束切断装置。