JPH0740448A - フィラメントワインディングマシンにおける圧着ローラ装置 - Google Patents
フィラメントワインディングマシンにおける圧着ローラ装置Info
- Publication number
- JPH0740448A JPH0740448A JP5185061A JP18506193A JPH0740448A JP H0740448 A JPH0740448 A JP H0740448A JP 5185061 A JP5185061 A JP 5185061A JP 18506193 A JP18506193 A JP 18506193A JP H0740448 A JPH0740448 A JP H0740448A
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- Japan
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- roller
- pressure
- winding machine
- mandrel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マンドレル３に複合材料１１を巻付けて成形
する製品の周面形状に容易に対応し得る圧着ローラ装置
を提供することである。 【構成】 上記目的を達成するために、フィラメントワ
インディングマシンにおける圧着ローラ装置にして、両
端部を支持された可撓性のシャフト２５に、複数のリン
グ状のローラ３を互に密着して回転自在かつ互に径方向
へ移動自在に支持してなるものである。また、各ローラ
２３の外周面は断面形状が凸形状の曲面に形成してあ
り、さらにシャフト２５は両端部の径よりも中央部側の
径を大径に形成してなるものである。
する製品の周面形状に容易に対応し得る圧着ローラ装置
を提供することである。 【構成】 上記目的を達成するために、フィラメントワ
インディングマシンにおける圧着ローラ装置にして、両
端部を支持された可撓性のシャフト２５に、複数のリン
グ状のローラ３を互に密着して回転自在かつ互に径方向
へ移動自在に支持してなるものである。また、各ローラ
２３の外周面は断面形状が凸形状の曲面に形成してあ
り、さらにシャフト２５は両端部の径よりも中央部側の
径を大径に形成してなるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂複合材料
（ＣＦＲＴＰ）をマンドレル（芯金）へ巻付けて、例え
ば筒状構造体等を成形するフィラメントワインディング
マシンにおける圧着ローラ装置に係り、さらに詳細に
は、例えば筒状構造体の外周面の形状に対応して前記複
合材料の圧着が行い得るように、複数のリング状のロー
ラを互に密着してなる圧着ローラ装置に関する。
（ＣＦＲＴＰ）をマンドレル（芯金）へ巻付けて、例え
ば筒状構造体等を成形するフィラメントワインディング
マシンにおける圧着ローラ装置に係り、さらに詳細に
は、例えば筒状構造体の外周面の形状に対応して前記複
合材料の圧着が行い得るように、複数のリング状のロー
ラを互に密着してなる圧着ローラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば炭素繊維と熱可塑性樹脂とを複合
化してなる複合材料を芯金（マンドレル）に巻付けて、
例えば筒状構造体を成形する場合、フィラメントワイン
ディングマシンが使用されている（特開平３−１６１３
２３号公報参照）。
化してなる複合材料を芯金（マンドレル）に巻付けて、
例えば筒状構造体を成形する場合、フィラメントワイン
ディングマシンが使用されている（特開平３−１６１３
２３号公報参照）。
【０００３】上記フィラメントワインディングマシンに
おいて、マンドレルに前記複合材料を巻付けて成形する
とき、上記マンドレルへの複合材料の巻付部をホッドガ
スで加熱することにより成形することが行われている。
上記成形時には、製品の均質化を図るために、マンドレ
ルへの複合材料の巻付時に複合材料に大きな張力を付与
する方法と、例えばローラのようなアイロンでもって圧
着する方法とがある。
おいて、マンドレルに前記複合材料を巻付けて成形する
とき、上記マンドレルへの複合材料の巻付部をホッドガ
スで加熱することにより成形することが行われている。
上記成形時には、製品の均質化を図るために、マンドレ
ルへの複合材料の巻付時に複合材料に大きな張力を付与
する方法と、例えばローラのようなアイロンでもって圧
着する方法とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】マンドレルに前記複合
材料を巻付け、ホッドガスで加熱した直後をローラによ
り圧着する構成においては、巻付角度が０°と９０°の
場合には、マンドレルにあたるローラの周面形状が、例
えば図４（Ａ），（Ｂ）に示すように異なるために、巻
付角度が異なる毎にローラの形状を変える必要がある。
材料を巻付け、ホッドガスで加熱した直後をローラによ
り圧着する構成においては、巻付角度が０°と９０°の
場合には、マンドレルにあたるローラの周面形状が、例
えば図４（Ａ），（Ｂ）に示すように異なるために、巻
付角度が異なる毎にローラの形状を変える必要がある。
【０００５】したがって、従来は、例えば球形状のよう
に、成形時に連続的にローラ形状を変える必要がある場
合には成形することができなかった。
に、成形時に連続的にローラ形状を変える必要がある場
合には成形することができなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、熱可塑性樹脂複合材料をマンドレ
ルへ巻付け時に当該巻付部を加熱しかつ圧着ローラによ
り圧着する構成のフィラメントワインディングマシンに
おける圧着ローラ装置にして、両端部を支持された可撓
性のシャフトに、複数のリング状のローラを互に密着し
て回転自在かつ互に径方向に移動自在に支持してなるも
のである。
に鑑みて、本発明は、熱可塑性樹脂複合材料をマンドレ
ルへ巻付け時に当該巻付部を加熱しかつ圧着ローラによ
り圧着する構成のフィラメントワインディングマシンに
おける圧着ローラ装置にして、両端部を支持された可撓
性のシャフトに、複数のリング状のローラを互に密着し
て回転自在かつ互に径方向に移動自在に支持してなるも
のである。
【０００７】また、各ローラの外周面は断面形状が凸形
状の曲面に形成してあるものである。
状の曲面に形成してあるものである。
【０００８】さらに、シャフトは、両端部の径よりも中
央部側を大径に形成してある。
央部側を大径に形成してある。
【０００９】
【作用】上記構成において、複合材料を巻付けたマンド
レルへ圧着ローラを圧着すると、圧着ローラは複数のリ
ング状のローラを互に密着してなり、かつ可撓性のシャ
フトに支持されているものであるから、個々のリング状
のローラはマンドレルの表面形状に倣う態様となり、か
つシャフトの撓みに起因して全体に均一的に押圧力が作
用することとなる。
レルへ圧着ローラを圧着すると、圧着ローラは複数のリ
ング状のローラを互に密着してなり、かつ可撓性のシャ
フトに支持されているものであるから、個々のリング状
のローラはマンドレルの表面形状に倣う態様となり、か
つシャフトの撓みに起因して全体に均一的に押圧力が作
用することとなる。
【００１０】また、リング状の各ローラの外周面は断面
形状が凸形状の曲面に形成してあるので、上記各ローラ
に段差が生じた場合であっても、なだらかな連続態様と
なり、前記複合材料の巻付部分に圧痕等を生じるような
ことがないものである。
形状が凸形状の曲面に形成してあるので、上記各ローラ
に段差が生じた場合であっても、なだらかな連続態様と
なり、前記複合材料の巻付部分に圧痕等を生じるような
ことがないものである。
【００１１】
【実施例】先ず理解を容易にするために、主要部の概略
について説明する。
について説明する。
【００１２】図３を参照するに、フィラメントワインデ
ィングマシン１は、マンドレル（芯金）３の軸方向へ移
動自在のマシンヘッド５を備えている。このマシンヘッ
ド５に取付けたブラケット７には、ロール９が回転可能
に支持されていると共に、上記ロール９から巻戻された
熱可塑性樹脂複合材料１１を案内するガイドローラ１３
を後端部に回転自在に備えたガイド部材１５が傾斜調節
可能に装着してある。
ィングマシン１は、マンドレル（芯金）３の軸方向へ移
動自在のマシンヘッド５を備えている。このマシンヘッ
ド５に取付けたブラケット７には、ロール９が回転可能
に支持されていると共に、上記ロール９から巻戻された
熱可塑性樹脂複合材料１１を案内するガイドローラ１３
を後端部に回転自在に備えたガイド部材１５が傾斜調節
可能に装着してある。
【００１３】上記ガイド部材１５の先端部には、前記マ
ンドレル３の外周面へ前記複合材料１１を案内する案内
部が設けてあると共に、上記複合材１１をマンドレル３
へ巻付けた直後の部分を加熱すべく同部分へホットガス
を噴射するノズル１７が設けてある。
ンドレル３の外周面へ前記複合材料１１を案内する案内
部が設けてあると共に、上記複合材１１をマンドレル３
へ巻付けた直後の部分を加熱すべく同部分へホットガス
を噴射するノズル１７が設けてある。
【００１４】さらに前記ブラケット７には、前記マンド
レル３に巻付けられ、かつ前記ノズル１７からのホット
ガスによって加熱された状態にある前記複合材料１１を
マンドレル３の周面へ圧着するローラ装置１９が設けて
ある。
レル３に巻付けられ、かつ前記ノズル１７からのホット
ガスによって加熱された状態にある前記複合材料１１を
マンドレル３の周面へ圧着するローラ装置１９が設けて
ある。
【００１５】上記圧着ローラ装置１９における圧着ロー
ラ２１は、図１に示すように、複数のリング状のローラ
２３を互に相対的に径方向へ移動可能に密着してなるも
のであり、各ローラ２３を回転自在に支持したシャフト
２５の両端部は圧着ローラ装置１９の支持部材２７に支
持されている。
ラ２１は、図１に示すように、複数のリング状のローラ
２３を互に相対的に径方向へ移動可能に密着してなるも
のであり、各ローラ２３を回転自在に支持したシャフト
２５の両端部は圧着ローラ装置１９の支持部材２７に支
持されている。
【００１６】上記シャフト２５は可撓性の材料よりなる
ものであって、その径は、前記マンドレル３に複合材料
１１を巻付け成形する製品の外径にもよるが、約０．８
〜１．５ｍｍ程度とすることが望ましく、かつ両端部の
径よりも中央部付近の径が大となるように、若干のたる
形状とすることが望ましい。
ものであって、その径は、前記マンドレル３に複合材料
１１を巻付け成形する製品の外径にもよるが、約０．８
〜１．５ｍｍ程度とすることが望ましく、かつ両端部の
径よりも中央部付近の径が大となるように、若干のたる
形状とすることが望ましい。
【００１７】前記各ローラ２３は１ｍｍ程度の板圧の円
板よりなるものであって、その外周面は、図２に拡大し
て示すように、断面形状が凸形状である曲面に形成して
ある。このローラ２３の内径は、前記シャフト２５の径
よりも１．５〜３ｍｍ程度大きくすることが望ましい。
上記各ローラ２３は、例えば前記支持部材２７と両端の
ローラ２３との間にスペーサのごとき適宜の介在物（図
示省略）を介在することにより、互に密着した状態を保
持して相対的に径方向へ移動可能に構成されている。
板よりなるものであって、その外周面は、図２に拡大し
て示すように、断面形状が凸形状である曲面に形成して
ある。このローラ２３の内径は、前記シャフト２５の径
よりも１．５〜３ｍｍ程度大きくすることが望ましい。
上記各ローラ２３は、例えば前記支持部材２７と両端の
ローラ２３との間にスペーサのごとき適宜の介在物（図
示省略）を介在することにより、互に密着した状態を保
持して相対的に径方向へ移動可能に構成されている。
【００１８】以上のごとき構成において、マンドレル３
へ複合材料１１を巻付け、かつホットガスにより加熱し
た状態にある部分を圧着ローラ２１により圧着すると、
圧着のための押圧力は支持部材２７からシャフト２５の
両分部へ付与される。
へ複合材料１１を巻付け、かつホットガスにより加熱し
た状態にある部分を圧着ローラ２１により圧着すると、
圧着のための押圧力は支持部材２７からシャフト２５の
両分部へ付与される。
【００１９】したがって、シャフト２５は、両端部がマ
ンドレル３側へ押圧されるので、シャフト２５の中央部
付近がマンドレル３から離反するように弯曲する傾向と
なり、両端側のリング状のローラ２３の押圧力よりも中
央部側ローラ２３の押圧力が小さくなり、不均一になる
傾向にある。
ンドレル３側へ押圧されるので、シャフト２５の中央部
付近がマンドレル３から離反するように弯曲する傾向と
なり、両端側のリング状のローラ２３の押圧力よりも中
央部側ローラ２３の押圧力が小さくなり、不均一になる
傾向にある。
【００２０】しかし、本実施例おいては、前記したよう
に、シャフト２５の形状を、両端部の径よりも中央側の
径が大となるように若干たる形状に形成してあるので、
シャフト２５が前述のごとく弯曲した場合であっても、
各ローラ２３にシャフト２５が作用することとなり、各
ローラ２３の押圧力は均一になるものである。
に、シャフト２５の形状を、両端部の径よりも中央側の
径が大となるように若干たる形状に形成してあるので、
シャフト２５が前述のごとく弯曲した場合であっても、
各ローラ２３にシャフト２５が作用することとなり、各
ローラ２３の押圧力は均一になるものである。
【００２１】また、マンドレル３に複合材料１１を巻付
けることによって、例えば図１（Ｂ）に示すように積層
角度が変化する場合には、その変化に対応して各ローラ
２３が倣うこととなり、均一的に押圧することができ
る。
けることによって、例えば図１（Ｂ）に示すように積層
角度が変化する場合には、その変化に対応して各ローラ
２３が倣うこととなり、均一的に押圧することができ
る。
【００２２】上述のように、マンドレル３の表面の形状
に各ローラ２３が倣う態様となると、各ローラ２３間に
段差を生じることとなる。この場合、各ローラ２３の外
周面は、図２に示すように凸状の曲面に形成してあるの
で、各ローラ２３間の段差が滑らかに連続する態様とな
り、かつ各ローラ２３のエッジ部が当接するようなこと
がなく、圧痕等を生るようなことがないものである。
に各ローラ２３が倣う態様となると、各ローラ２３間に
段差を生じることとなる。この場合、各ローラ２３の外
周面は、図２に示すように凸状の曲面に形成してあるの
で、各ローラ２３間の段差が滑らかに連続する態様とな
り、かつ各ローラ２３のエッジ部が当接するようなこと
がなく、圧痕等を生るようなことがないものである。
【００２３】
【発明の効果】以上のごとき実施例の構成より理解され
るように、本発明によれば、マンドレルに複合材料を巻
付けて成形される製品の外周面形状が変化する場合があ
っても容易に対応できるので、例えば成形途中で積層角
度が変る場合であってローラを代える必要がなく生産性
が向上する。
るように、本発明によれば、マンドレルに複合材料を巻
付けて成形される製品の外周面形状が変化する場合があ
っても容易に対応できるので、例えば成形途中で積層角
度が変る場合であってローラを代える必要がなく生産性
が向上する。
【図１】本発明の実施例に係る圧着ローラ装置の主要部
分を示す説明図である。
分を示す説明図である。
【図２】図１においてのII部分の拡大説明図である。
【図３】フィラメントワインディングマシンのマシンヘ
ッド部分を概略的に示した説明図である。
ッド部分を概略的に示した説明図である。
【図４】従来の圧着ローラを示す説明図である。
２１ 圧着ローラ ２３ ローラ ２５ シャフト
Claims (3)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂複合材料をマンドレルへ巻
付け時に当該巻付部を加熱しかつ圧着ローラにより圧着
する構成のフィラメントワインディングマシンにおける
圧着ローラ装置にして、両端部を支持された可撓性のシ
ャフトに、複数のリング状のローラを互に密着して回転
自在かつ互に径方向に移動可能に支持してなることを特
徴とするフィラメントワインディングマシンにおける圧
着ローラ装置。 - 【請求項２】 各ローラの外周面は断面形状が凸形状の
曲面に形成してあることを特徴する請求項１に記載のフ
ィラメントワインディングマシンにおける圧着ローラ装
置。 - 【請求項３】 シャフトは、両端部の径よりも中央部側
の径が大径である形状をなしていることを特徴する請求
項１に記載のフィラメントワインディングマシンにおけ
る圧着ローラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5185061A JP2985592B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | フィラメントワインディングマシンにおける圧着ローラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5185061A JP2985592B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | フィラメントワインディングマシンにおける圧着ローラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0740448A true JPH0740448A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2985592B2 JP2985592B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=16164130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5185061A Expired - Lifetime JP2985592B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | フィラメントワインディングマシンにおける圧着ローラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985592B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963633A (en) * | 1987-12-21 | 1990-10-16 | Hoechst Celanese Corp. | Bisacrylate monomers and polymers exhibiting nonlinear optical response |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP5185061A patent/JP2985592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963633A (en) * | 1987-12-21 | 1990-10-16 | Hoechst Celanese Corp. | Bisacrylate monomers and polymers exhibiting nonlinear optical response |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2985592B2 (ja) | 1999-12-06 |
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