JPH0764032B2 - プリプレグよりなる成形品の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリプレグよりなる成
形品の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プリプ
レグよりなる成形品の製造方法としては、強化繊維を内
部に有した熱可塑性樹脂よりなるシート状のプリプレグ
をテープ状に引裂き、このテープ状のプリプレグを熱可
塑性樹脂の溶融温度近くまで予熱し、予熱したこのテー
プ状のプリプレグを成形台によって所定の形状に加熱成
形し、この成形台から成形品を引抜く方法がある。

【０００３】しかしながら、このシート状のプリプレグ
をテープ状に引裂く引裂き装置においては、従来、シー
ト状のプリプレグを平行なテープ状のプリプレグにうま
く引裂くことができないという問題があった。

【０００４】また、成形台から成形品を引抜く場合にお
いても、従来は、成形品を単に引抜き方向に引っ張るだ
けであったため、うまく成形台から成形品を引抜くこと
ができないという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、上記
のようなプリプレグの製造方法において、シート状のプ
リプレグをテープ状に引裂くことができる引裂き装置お
よび成形台から成形品をうまく引抜くことができる引抜
き装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のプリ
プレグよりなる成形品の製造装置は、強化繊維を内部に
有した熱可塑性樹脂よりなるシート状のプリプレグをテ
ープ状に裂く引裂き手段と、テープ状のプリプレグを熱
可塑性樹脂の溶融温度近くまで予熱する予熱手段と、予
熱したテープ状のプリプレグを所定の形状に加熱成形し
て成形品を製造する成形ダイとよりなるプリプレグより
なる成形品の製造装置において、前記引裂き手段は、バ
ックアップロールと、このバックアップロールの上方に
所定の間隔毎に配された複数の円盤状のカッタとよりな
り、前記複数のカッタは、前記バックアップロールに押
圧され、シート状のプリプレグを前記バックアップロー
ルと前記複数のカッタの間を走行させることによりテー
プ状に引き裂くものであるものである。

【０００７】本発明の請求項２のプリプレグよりなる成
形品の製造装置は、強化繊維を内部に有した熱可塑性樹
脂よりなるシート状のプリプレグをテープ状に裂く引裂
き手段と、テープ状のプリプレグを熱可塑性樹脂の溶融
温度近くまで予熱する予熱手段と、予熱したテープ状の
プリプレグを所定の形状に加熱成形して成形品を製造す
る成形ダイと、この成形ダイから成形品を引抜く引抜き
手段とよりなるプリプレグよりなる成形品の製造装置に
おいて、前記引抜き手段は、前記成形品を把持する複数
の把持部材と、前記把持部材を、成形品の把持位置から
引抜き終了位置まで引抜き方向に沿って移動させ、ま
た、この把持部材を、引抜き終了位置から把持位置まで
戻す移動手段とよりなり、一の把持部材が成形品を把持
して引抜き方向に移動している間は、他の把持部材は、
把持位置で待機しているものである。

【０００８】

【作 用】請求項１のプリプレグよりなる成形品の製造
装置の引裂き手段は、シート状のプリプレグをバックア
ップロールと複数のカッタの間を走行させることによ
り、バックアップロールに押圧されている複数のカッタ
が、シート状のプリプレグをテープ状に引裂く。

【０００９】請求項２のプリプレグよりなる成形品の製
造装置の引抜き手段であると、一の把持部材が成形品を
把持して引抜き方向に移動して成形台から成形品を引抜
くため、うまく成形台から成形品を引抜くことができ
る。また、他の把持部材が、把持位置で待機しているた
め、長尺状の成形品であっても次々に成形品を把持して
引抜き方向に移動するためスムーズに成形台から引抜く
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１１】図１は、本実施例の成形品Ｓの製造装置１
０の正面図である。

【００１２】符号１２は、炭素繊維等の強化繊維Ｔを内
部に有した熱可塑性樹脂Ｊよりなるシート状のプリプレ
グを巻回した巻出し装置である。

【００１３】符号１４は、シート状のプリプレグＢを、
テープ状に引き裂く引裂き装置である。

【００１４】符号１６は、テープ状に引き裂さかれたプ
リプレグＢを予熱するための予熱装置である。

【００１５】符号１８は、テープ状のプリプレグＢから
筒状の成形品Ｓを成形する成形ダイである。

【００１６】符号２０は、筒状の成形品Ｓを引き抜くた
めの引き抜き装置である。

【００１７】符号２２は、筒状の成形品Ｓを所定の長さ
に切断する切断装置である。

【００１８】次に、上記製造装置１０の各装置の詳細に
ついて説明する。

【００１９】引裂き装置１４の構造について、図２及び
図３に基づいて説明する。

【００２０】符号２４は、プリプレグＢを走行させるた
めのバックロールである。このバックロール２４は、不
図示のモータによって駆動する。

【００２１】符号２６は、バックロール２４を支持する
ための一対の支持部材である。

【００２２】符号２８は、プリプレグＢの案内ロールで
ある。

【００２３】符号３０は、一対の支持部材２６に架設さ
れたカッタ支持部である。このカッタ支持部３０には、
幅方向に所定間隔毎に円盤状のスリット用カッタ３２が
複数枚設けられている。そして、このカッタ支持部３０
は、円盤状のカッタ３２を空気圧によって、バックロー
ル２４に押圧している。そして、バックロール２４の回
転と共に円盤状のカッタ３２が回転する。

【００２４】上記構成の引裂き装置１４であると、巻出
し装置１２から巻出されたシート状のプリプレグＢは、
カッタ３２とバックロール２４との間に案内され、バッ
クロール２４の駆動によって走行する。この場合に、カ
ッタ３２が所定間隔毎にバックロール２４に押圧されて
いるため、このカッタ３２がバックロール２４と共に回
転して、１枚のシート状のプリプレグＢを切断して複数
本のテープ状のプリプレグＢにする。

【００２５】予熱装置１６の構造について、図４〜図６
に基づいて説明する。

【００２６】符号３４は、予熱装置の本体を構成するト
ランクである。

【００２７】符号３６、符号３８は、トランク３４内部
に設けられた一対のノズルである。ノズル３６は、テー
プ状のプリプレグＢの走行路の上方に設けられ、また、
ノズル３８は走行路の下方に設けられている。そして、
このノズル３６，３８から同一平面状に並べられたテー
プ状のプリプレグＢの上下に加熱空気を噴射して予熱す
るものである。

【００２８】ノズル３６は、複数本のノズル部４０が、
走行路に沿って所定間隔毎に配され、このノズル部４０
の両端部に、ノズル部４０に加熱空気を送るパイプ４２
がそれぞれ設けられている。パイプ４２には、給気口４
４から加熱空気が送られる。ノズル部４０には、走行路
に対向する面に噴射口４６が複数個設けられている。こ
れにより、給気口４４から供給された加熱空気は、パイ
プ４２、ノズル部４０を通って噴射口４８から噴射し、
テープ状のプリプレグＢを加熱する。同様に、ノズル３
８もテープ状のプリプレグＢに下方から加熱空気を噴射
する。

【００２９】このプリプレグＢを加熱する温度は、熱可
塑性樹脂Ｊの溶融温度よりも低い温度、好ましくは溶融
温度よりも５℃〜２０℃低い温度に予熱する。このよう
に、溶融温度よりも低い温度に予熱するのは、熱可塑性
樹脂Ｊが溶融してべとつかないようにするためである。

【００３０】上記予熱装置１６は、テープ状にしたプリ
プレグＢを同一平面状に並べて、その上下から加熱空気
を噴射する方法であったが、これに代えて、テープ状に
したプリプレグＢをあらかじめ成形する立体形状（例え
ば、円筒形）に並べて、この立体形状のプリプレグＢに
対し加熱空気を噴射して予熱してもよい。

【００３１】成形ダイ１８の構造について、図７に基づ
いて説明する。

【００３２】成形ダイ１８は、走行路の前部に加熱部が
設けられ、走行路の後側に冷却部５０が設けられてい
る。

【００３３】加熱部４８、冷却部５０ともに、成形ダイ
１８は、上型５２、下型５４及び中型５６とよりなる。
上型５２は、下面に半円筒状の切欠部が設けられ、下型
５４は上面に半円筒形の切欠部が設けられている。中型
５６は円筒状に構成されている。そして、これら型５
２，５４，５６を組合せた場合に、各型の隙間によって
円筒状の金型が構成される。

【００３４】符号５８は、加熱部４８及び冷却部５０を
隔てる断熱部である。

【００３５】成形ダイ１８を使用する場合には、予め各
型５２，５４，５６の間に、テープ状のプリプレグＢを
通しておき、その後に、加熱及び冷却を開始して成形を
開始する。

【００３６】加熱部４８の加熱温度は、熱可塑性樹脂Ｊ
の溶融温度よりも高く加熱して熱可塑性樹脂Ｊを溶融し
て所定の形状に成形する。この加熱方法としては、電熱
方法や、高温の油が通るパイプを加熱部４８の内部に配
しておく。

【００３７】上記加熱部４８によって加熱されたテープ
状のプリプレグＢは、溶融して互いに付着し、円筒状の
成形品Ｓとなる。この円筒状の成形品Ｓの状態で冷却部
５０を通過して冷却し成形品Ｓとする。

【００３８】引き抜き装置２０について、図８に基づい
て説明する。

【００３９】引き抜き装置２０には、円筒状の成形品Ｓ
を把持する把持部材６０が２個設けられ、この把持部材
６０が、モータ６４によって駆動するベルト６２によっ
てそれぞれ進行方向に移動する。

【００４０】そして、把持部材６０が、図８においてＡ
点からＢ点まで移動することによって、円筒状の成形品
Ｓを進行方向に移動させるものである。また、２個の把
持部材６０のうち、片方の把持部材６０が成形品Ｓを引
き抜いている間に、他方の把持部材６０がＢ点からＡ点
に戻り、成形品Ｓを引き抜ける状態に待機する。

【００４１】上記構成の製造装置１０によって製造され
るプリプレグＢの変化の状態を、図９〜図１２の模式図
に基づいて説明する。

【００４２】図９は、強化繊維Ｔの間に熱可塑性樹脂Ｊ
が含浸した状態を示すシート状プリプレグＢである。

【００４３】図１０は、シート状のプリプレグＢを引裂
き装置１４によって、所定の間隔毎に切断したテープ状
のプリプレグＢである。

【００４４】図１１に示すように、これら複数本のテー
プ状のプリプレグＢを円筒状に配して成形ダイ１８に送
り込む。

【００４５】これら複数本のテープ状のプリプレグＢ
が、成形ダイ１８によって加熱成形されることによっ
て、図１２に示すような円筒状の成形品Ｓが完成する。

【００４６】この場合に、製造装置１０であると、予め
強化繊維Ｔの間に熱可塑性樹脂Ｊが含浸したシート状の
プリプレグＢを使用していることと、成形ダイ１８に至
るまでに、予熱装置１６によって予め溶融温度近くまで
テープ状のプリプレグＢを加熱していることにより、成
形ダイの大きさ、すなわち加熱部４８の大きさを小さく
することができる。

【００４７】したがって、例えば従来１ｍ以上必要であ
った成形ダイの大きさが、３０ｃｍ程度で済む。

【００４８】また、成形ダイ１８の大きさが小さくて済
むため、引き抜き装置２０によって引き抜くための力が
従来の装置よりも少なくて済む。

【００４９】さらに、成形ダイの金型を種々取換える場
合に、従来は、成形ダイの大きさが大きいため、この金
型に費用がかかったが、本実施例の場合には上記したよ
うに成形ダイの大きさを小さくすることができるため、
各金型の費用を抑えることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の請求項１のプリプレグよりなる
成形品の製造装置においては、シート状のプリプレグ
を、バックアップロールと複数の円盤状のカッタの間に
走行させて引裂くため、テープ状のプリプレグに引裂く
ことができる。

【００５１】請求項２のプリプレグよりなる成形品の製
造装置においては、成形品を把持して成形台から引抜く
ため、スムーズに成形台から引抜くことができる。ま
た、複数の把持部材を次々に成形品に把持させて引抜く
ため、長尺状の成形品であっても引抜くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のプリプレグよりなる成形品の製造装
置の正面図である。

【図２】引裂き装置の正面図である。

【図３】引裂き装置の側面図である。

【図４】予熱装置の正面図である。

【図５】ノズルの斜視図である。

【図６】ノズルの底面図である。

【図７】成形ダイの斜視図である。

【図８】引き抜き装置の正面図である。

【図９】シート状のプリプレグの縦断面図である。

【図１０】テープ状のプリプレグの切断図である。

【図１１】成形ダイにおける縦断面図である。

【図１２】成形品の縦断面図である。

【符号の説明】

１０……製造装置 １２……巻出し装置 １４……引裂き装置 １６……予熱装置 １８……成形ダイ ２０……引き抜き装置 ２２……切断装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強化繊維を内部に有した熱可塑性樹脂より
   なるシート状のプリプレグをテープ状に裂く引裂き手段
   と、 テープ状のプリプレグを熱可塑性樹脂の溶融温度近くま
   で予熱する予熱手段と、 予熱したテープ状のプリプレグを所定の形状に加熱成形
   して成形品を製造する成形ダイとよりなるプリプレグよ
   りなる成形品の製造装置において、 前記引裂き手段は、 バックアップロールと、 このバックアップロールの上方に所定の間隔毎に配され
   た複数の円盤状のカッタとよりなり、 前記複数のカッタは、前記バックアップロールに押圧さ
   れ、 シート状のプリプレグを前記バックアップロールと前記
   複数のカッタの間を走行させることによりテープ状に引
   き裂くものである ことを特徴とするプリプレグよりなる
   成形品の製造装置。
2. 【請求項２】強化繊維を内部に有した熱可塑性樹脂より
   なるシート状のプリプレグをテープ状に裂く引裂き手段
   と、 テープ状のプリプレグを熱可塑性樹脂の溶融温度近くま
   で予熱する予熱手段と、 予熱したテープ状のプリプレグを所定の形状に加熱成形
   して成形品を製造する成形ダイと、 この成形ダイから成形品を引抜く引抜き手段とよりなる
   プリプレグよりなる成形品の製造装置において、 前記引抜き手段は、 前記成形品を把持する複数の把持部材と、 前記把持部材を、成形品の把持位置から引抜き終了位置
   まで引抜き方向に沿って移動させ、また、この把持部材
   を、引抜き終了位置から把持位置まで戻す移動手段とよ
   りなり、 一の把持部材が成形品を把持して引抜き方向に移動して
   いる間は、他の把持部材は、把持位置で待機している こ
   とを特徴とするプリプレグよりなる成形品の製造装置。