JPH07305235A - 繊維束切断装置用の切断刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スフカッターと称する切断装置でガラス繊維
束を細断しチョップドストランドを形成する際に、繊維
束の切断物が切断刃の間に詰まりにくくする。 【構成】 ローターホルダー２の外周に全体を超硬合金
製とした切断刃１０を放射状に取り付ける。切断刃１０
は、刃身部１４の厚さが刃先１１側よりもみね部１３側
で狭くなるテーパ形状を有し、ローターホルダー２に放
射状に取り付けた際に、一の切断刃１０の一側面１４ａ
と、対面する他の切断刃１０の他方側面１４ｂとの間隔
ｗが、刃先１１側からみね部１３側に向かうにつれて広
がる状態となる。この装置でガラス繊維束を切断する
と、間隔ｗ１の刃部１２と刃身部１４との境界位置を通
過した切断物が、みね部１３側が広がっているため切断
刃１０、１０の間に詰まらずに、円滑にローター４の内
側に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維束切断装置用の切断
刃に関し、特にガラス繊維、カーボン繊維あるいはセラ
ミック繊維等の無機繊維を細かく切断するのに適する繊
維束切断装置用の切断刃に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばガラス繊維束を細かく切断したチ
ョップドストランドと称される繊維束切断物が、各種強
化プラスチックの補強材、ガラスペーパー等不織布の原
料等の種々の用途に多量に使用されている。

【０００３】このような繊維束切断物を形成する繊維束
切断装置には種々の装置が提案されているが、例えば図
５〜図７に示すようなスフカッターと称されるものが多
く用いられている。この切断装置は、複数の切断刃ｌ
を、所定間隔明けて配置したローターホルダー２の外周
に沿って刃先３側を外方向へ向けて放射状に取り付けて
なるローター４と、このローター４に対して所定間隔明
けて配置した押えローラ５とからなる。

【０００４】この装置においては、ローター４を回転さ
せてガラス繊維等の繊維束６を切断刃１の刃先３が形成
する円周上に巻き付け、繊維束６がある厚さ以上に巻き
付けらると、押さえローラ５が巻き付けた繊維束６の外
側から圧接し、押さえローラ５を連れ回りさせながら内
側の繊維束６を切断刃１の刃先３に順次押し付け、その
結果一対の切断刃１、１によって繊維束６が所定の長さ
に切断され、繊維束６の切断物７は切断刃３のみね部８
側からローター４の内側へ落下し、装置外へと取り出さ
れる、というものである。この装置では、切断刃ｌと押
えローラ５とが直接には接触しないため、切断物７に異
物が混入しにくいという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の繊維束切断装置では、切断物７が円滑にロータ
ー４の内側へ排出されにくい状態が生じやすく、しばし
ば切断刃１、１の間に詰まる状態が発生し、時には固形
物のように固まってしまうことがあった。このような詰
まり状態になると、装置の運転を停止して詰まった切断
物７を取り出さなければならなくなり、しかも固形物の
ようになってしまうと簡単には除去できなくなるため、
装置の運転効率を大幅に低下させてしまうというものと
なっていた。

【０００６】また詰まりが生じ始めると、切断物７がロ
ーター４の内側方向へ入ってゆかずにそのままローター
４の周方向で移動し、先の切断位置から僅かにずれた位
置で再び切断されることがある。即ち、繊維束６のごく
近接した位置が切断刃１で切断され、極く短い切断長の
繊維の微粉が生じ、これらが切断物７に混ざるため製品
の品質を低下させてしまうことがあるという問題があっ
た。

【０００７】このような詰まり等を生じさせる原因とし
ては、ローター４の高速回転による遠心力によって切断
物７が排出方向とは逆の刃先３方向へ移動する傾向があ
ることや、切断された繊維の絡みや膠着等が考えられる
が、本発明者らは原因として切断刃１、１間の隙間の形
状に着目した。

【０００８】即ち、従来のこの種の切断装置では、図６
に現われているように、切断刃１の厚さ方向の両側面が
平行になっている。従ってローターホルダー２に放射状
に取り付けると、当然刃先３側よりもみね部８側で切断
刃１、１の対向する側面の間隔が狭くなって、いわば切
断物７の排出路を切断刃１自体が狭めて排出しにくくし
ていることになる。

【０００９】また切断刃１は図７に示すようにローター
ホルダー２、２間に掛け渡した状態で支持するようにな
っているので、押えローラ５によって掛かる押圧力で切
断刃１に繰り返し曲げ応力が生じて長期間使用すると破
損しやすくなり、特に滑りの悪い繊維を切断する際には
この傾向が顕著となり、この場合も装置を停止させて新
たな切断刃を取り付ける必要が生じ、これも運転効率を
低下させる一因となっていた。

【００１０】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなした
もので、繊維束の切断物を円滑に排出できて詰まりにく
く、また長期間使用しても破損しにくく、生産性よくガ
ラス繊維等の繊維束を切断できるようにする繊維束切断
装置用の切断刃を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る繊維束切断
装置用の切断刃は上記目的を達成するために、複数の切
断刃の両端を刃先を外方向に向けて放射状にホルダに支
持してなるローターと、上記切断刃の刃先と所定間隔が
明くように配置した押さえローラとからなり、上記ロー
ターを回転させて上記切断刃の刃先が形成する円周上に
切断しようとする繊維束を巻き付けてゆき、上記押さえ
ローラにより上記巻き付けた繊維束を上記切断刃の刃先
に圧接して順次切断し、切断した繊維束を上記切断刃の
みね部側から上記ローターの内側へ取り出す繊維束切断
装置に用いる切断刃であって、上記切断刃の刃身部の厚
さを、刃先側よりもみね部側が幅狭となるテーパ形状と
し、上記ホルダに取り付けた際に、相隣る切断刃の刃身
部同士の間隔を刃先側からみね部側に向けて拡開する形
状としたものである。

【００１２】本発明に係る繊維束切断装置用の切断刃
は、上記切断刃のテーパ形状を、上記刃身部の厚さ方向
における一側面をみね部側で他方の側面へ近付けて形成
してもよい。

【００１３】また本発明に係る繊維束切断装置用の切断
刃は、上記切断刃のテーパ形状を、上記刃身部の厚さ方
向における両側面をみね部側でそれぞれ他方の側面へ近
付けて形成してもよい。

【００１４】さらに本発明に係る繊維束切断装置用の切
断刃は、少なくとも刃先を含む刃部を超硬合金製として
なるものとすることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。なお本実施例に係る切断刃も、従来の例として示し
た図５〜図７に示すようなスフカッターと称される繊維
束切断装置において用いるので、本実施例の説明のため
に切断装置を図示することは省略し、また以下では従来
と共通する部分には共通する符号を付して説明する。も
ちろんこれは、本発明に係る切断刃を用いる繊維束切断
装置が図５ないし７のような装置に限定されることを意
味するものではない。

【００１６】図１、図２に本発明に係る切断刃の第１実
施例を示す。ローターホルダー２の外周に放射状に取り
付けた本実施例の切断刃１０は、刃先１１を含む刃部１
２からみね部１３までの全体を超硬合金製としたもの
で、刃身部１４の厚さを、刃先１１側よりもみね部１３
側の幅が狭くなるテーパ形状としてある。

【００１７】具体的にはこの切断刃１０は、超硬合金素
材を図２に示すような形状に研磨して形成するものであ
るが、刃先１１側よりもみね部１３側の幅が狭くなるよ
うにするためには、刃身部１４の一方の側面１４ａが、
ローターホルダー２の径方向に沿う他方の側面１４ｂに
近付くように角度θを付けて研磨することになる。この
テーパーをつけるための角度θは、もちろん側面１４ａ
と側面１４ｂのなす角度でもあるが、ローターホルダー
２に放射状に取り付けた際に、一の切断刃１０の一方の
側面１４ａと、これに対面する他の切断刃１０の他方の
側面１４ｂとの間隔ｗが、刃先１１側からみね部１３側
に向かうにつれて広がる値とする。

【００１８】即ち、相隣る一対の切断刃１０、１０が、
最も厚さが大きい刃部１２と刃身部１４との境界位置に
おける間隔ｗ１よりも、みね部１３の位置における間隔
ｗ２が大きくなるように、構成すべきローターの径やロ
ーターホルダー２への取り付けピッチ角θ１を考慮して
適宜の値に角度θを設定する。もちろん切断刃１０には
図７で示したような応力が掛かるので、刃身部１４の最
大厚ｔ１と最小厚のｔ２の差があまり大きくないほうが
よいが、この差があまり小さいとローターホルダー２に
取り付けた際に間隔ｗ１と間隔ｗ２の寸法差がなくなる
か、あるいは間隔ｗ２のほうが広くなったりするので、
角度θを設定するには諸条件の吟味が十分に必要であ
る。

【００１９】このような構成の切断刃１０を用いてロー
ターを構成し、従来装置と同様にガラス繊維束を切断し
たところ、切断物が円滑にローター内に排出されて非常
に詰まりにくくなった。また長期間使用しても切断刃１
０には破損がほとんど発生しなくなった。さらに詰まり
がほとんど生じないため、従来の装置では生じていた繊
維の微粉もほぼ生じなくなった。即ち、刃先１１におい
て切断された切断物が間隔ｗ１の刃部１２と刃身部１４
との境界位置を通過するとそこからはみね部１３側が広
がっており、従って切断物が円滑にみね部１３側へ向か
って移動し、排出されるためであると観察された。

【００２０】図３は本発明に係る切断刃の第２実施例を
示す図である。この例の切断刃２０は、刃身部１４の両
側面１４ａ、１４ｂをそれぞれ他方の側面に近付けてテ
ーパー形状としたものである。この形状とした場合、先
の実施例よりもテーパーをつけるための角度θが各側面
については先の例よりも小さくなるが、両側面１４ａ、
１４ｂとも超硬合金素材の研削を行なうことになる。

【００２１】図４は本発明に係る切断刃の第３実施例を
示す図である。この例の切断刃３０は、第１実施例の切
断刃１０とほぼ同じ形状の片側のみテーパー形状とした
ものであるが、刃先１１の角度を若干広げるように刃部
１２を研削加工したものである。

【００２２】なお本発明に係る切断刃を上述の実施例の
ように全体が超硬合金製のものとすれば寿命が大幅に延
びるが、本発明の切断刃は超硬合金製のものに限定され
ず、鋼刃でもよい。また鋼刃等を基材として刃先のみを
超硬チップで形成したもの等でもよい。鋼刃を採用して
も全体を超硬合金製の刃にしても、テーパーを形成する
ための作業は研削作業だけで済むので、テーパー形成作
業に起因して製造コストが増加してしまうことはない。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に係る繊維束切断装置用の切断
刃は以上説明してきたように、刃先を外方向に向けた複
数の切断刃を備えるローターを回転させて繊維束を巻き
付け、押さえローラにより巻き付けた繊維束を切断刃の
刃先に圧接して順次切断し、切断した繊維束をローター
の内側へ取り出す繊維束切断装置に用いるものであっ
て、ホルダに取り付けた際に相隣る切断刃の刃身部同士
の間隔が刃先側からみね部側に向けて拡開するように、
刃身部をテーパ形状としたので、繊維束の切断物を円滑
にローター内に排出でき、従って非常に詰まりにくく、
詰まりがほとんど生じないため、従来のような繊維の微
粉等の製品への混入もなく、生産性よく繊維束を切断で
きるようになるという効果がある。

【００２４】請求項２に係る繊維束切断装置用の切断刃
は、切断刃のテーパ形状を刃身部の一方側の側面を他方
側の側面へ近付けて形成するようにしたので、上記共通
の効果に加え、切断刃の片面のみに研削等の加工処理を
施すだけで形成でき、特に超硬合金素材等を用いて切断
刃を形成する場合に、製造コストを抑えることができる
という効果がある。

【００２５】請求項３に係る繊維束切断装置用の切断刃
は、切断刃のテーパ形状を刃身部の両側の側面をそれぞ
れ他方側の側面へ近付けて形成するようにしたので、上
記共通の効果に加え、テーパー形状を形成するために両
側面につけるべき角度をあまり大きくしなくても隣り合
う切断刃との間隔調整を行なえるという効果がある。

【００２６】請求項４に係る繊維束切断装置用の切断刃
は、切断刃の少なくとも刃先を含む刃部を超硬合金製と
してなるものとしたので、上記共通の効果に加え、長期
間使用しても破損がほとんど生じなくなり、超寿命化が
達成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切断刃の第１実施例を示す部分側
面図である。

【図２】図１の切断刃の拡大側面図である。

【図３】本発明に係る切断刃の第２実施例を示す側面図
である。

【図４】本発明に係る切断刃の第３実施例を示す側面図
である。

【図５】従来の繊維束切断装置の一例を示す平面断面図
である。

【図６】図５の装置における繊維束の切断状態を示す拡
大平面断面図である。

【図７】図５の装置における繊維束の切断状態を示す拡
大側面断面図である。

【符号の説明】

２ ローターホルダー ４ ローター ５ 押えローラ ６ 繊維束 ７ 切断物 １０ 切断刃 １１ 刃先 １２ 刃部 １３ みね部 １４ 刃身部 １４ａ、１４ｂ 刃身部の側面 ２０ 切断刃 ３０ 切断刃 θ テーパーをつけるための角度 ｗ、ｗ１、ｗ２ 側面の間隔 ｔ１ 刃身部の最大厚 ｔ２ 刃身部の最小厚

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の切断刃の両端を刃先を外方向に向
   けて放射状にホルダに支持してなるローターと、上記切
   断刃の刃先と所定間隔が明くように配置した押さえロー
   ラとからなり、上記ローターを回転させて上記切断刃の
   刃先が形成する円周上に切断しようとする繊維束を巻き
   付けてゆき、上記押さえローラにより上記巻き付けた繊
   維束を上記切断刃の刃先に圧接して順次切断し、切断し
   た繊維束を上記切断刃のみね部側から上記ローターの内
   側へ取り出す繊維束切断装置に用いる切断刃であって、 上記切断刃の刃身部の厚さを、刃先側よりもみね部側が
   幅狭となるテーパ形状とし、上記ホルダに取り付けた際
   に、相隣る切断刃の刃身部同士の間隔を刃先側からみね
   部側に向けて拡開する形状としたことを特徴とする繊維
   束切断装置用の切断刃。
2. 【請求項２】 上記切断刃のテーパ形状を、上記刃身部
   の厚さ方向における一側面をみね部側で他方の側面へ近
   付けて形成したことを特徴とする請求項１の繊維束切断
   装置用の切断刃。
3. 【請求項３】 上記切断刃のテーパ形状を、上記刃身部
   の厚さ方向における両側面をみね部側でそれぞれ他方の
   側面へ近付けて形成したことを特徴とする請求項１の繊
   維束切断装置用の切断刃。
4. 【請求項４】 上記切断刃の少なくとも刃先を含む刃部
   を超硬合金製としてなることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかの繊維束切断装置用の切断刃。