JPH0859316A - コンクリート補強用frpファイバの成形方法及びその装置 - Google Patents

コンクリート補強用frpファイバの成形方法及びその装置

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JPH0859316A
JPH0859316A JP6198130A JP19813094A JPH0859316A JP H0859316 A JPH0859316 A JP H0859316A JP 6198130 A JP6198130 A JP 6198130A JP 19813094 A JP19813094 A JP 19813094A JP H0859316 A JPH0859316 A JP H0859316A
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JP
Japan
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feed screw
screw shafts
fiber
shafts
frp
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JP6198130A
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English (en)
Inventor
Manabu Sotooka
学 外岡
Masao Kikuchi
雅男 菊池
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 FRPファイバで問題になる繊維配向の乱れ
をなくし、しかも極めて能率よくコンクリート補強用F
RPファイバを得ることができるようにする。 【構成】 略平行に配置した複数本の送りねじ軸1a,
〜1dを同一方向に同期回転させた状態で、この各送り
ねじ軸1a,〜1dにまたがってそれぞれの谷径部に、
マトリックス樹脂を含浸させた強化繊維を巻き付け、上
記送りねじ軸1a,〜1dの回転により強化繊維を送
り、この送り途中で加熱硬化し、この各ねじ軸1a,〜
1dを頂点とする多角形あるいは長円形状のねじ条状に
賦形し、ついでねじ条の周方向で切断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FRP(繊維強化プラ
スチック)よりなり、かつコンクリート中に分散して混
入することによりこのコンクリートの強度を補強するこ
とができるようにしたコンクリート補強用FRPファイ
バの成形方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンクリートの乾燥時収縮による割れを
抑制するために、このコンクリート中にある形状に折り
曲げ成形した鋼繊維を入れることは、特開平2−307
858号公報、特開平5−262544号公報等により
広く知られている。
【0003】上記鋼繊維はそれぞれ一定の形に成形して
おり、この鋼繊維を成形する方法及び装置としては、例
えば上記前者の従来例(特開平2−307858号公
報)では、まず多数本の鋼線を成形ロータ対で連続繰り
返し形状に成形してから、これを回転カッタにて所定の
長さに切断するようになっている。
【0004】また後者の従来例(特開平5−26254
4号公報)では、鋼繊維の両端にフックを形成するため
のプレス部と切断するためのカッタを備えた一対のロー
ル間に鋼線を通すことにより、両端にフックを有する所
定長さの鋼繊維が成形されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記両従来例はいずれ
も鋼線を用いたものでFRP製のファイバを成形する従
来例はなかった。強いて上記各従来の技術にてFRPフ
ァイバを凹凸状に形成しようとすると、テンションをか
けた状態でこの凹凸を設けることになることにより、繊
維束の内側と外側に長さの差が生じ、繊維の配向に乱れ
が生じ、折り曲げ部内側にシワが生じる。
【0006】また上記両従来の技術にあっては、線状材
料をこれの長手方向に切断していくようになっているの
で、1本の線状材料から順次1個ずつしか鋼繊維が成形
されず、いくら多数本の線状材料を同時に流したとして
も成形能率が悪かった。また金型によるバッチ成形も考
えられるが、能率の点で実用的ではない。
【0007】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、FRPファイバの成形で問題になる繊維配向の乱
れをなくし、しかも極めて能率よく成形できるようにし
たコンクリート補強用FRPファイバの成形方法及びそ
の装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るコンクリート補強用ファイバの成形方
法は、略平行に配置した複数本の送りねじ軸1a,1
b,1c,1dを同一方向に同期回転させた状態で、こ
の各送りねじ軸1a,1b,1c,1dにまたがってそ
れぞれの谷径部に、マトリックス樹脂を含浸させた強化
繊維を巻き付け、上記送りねじ軸1a,1b,1c,1
dの回転により強化繊維を送り、この送り途中で加熱硬
化し、この各ねじ軸1a,〜1dを頂点とする多角形あ
るいは長円形状のねじ条状に賦形し、ついでねじ条の周
方向で切断するようにしている。
【0009】そして上記成形方法を実施する装置は、略
平行に配置され、かつ同一方向に同期回転するように設
けた複数本の送りねじ軸1a,1b,1c,1dと、こ
の各送りねじ軸1a,1b,1c,1dにまたがってそ
れぞれの谷部に、マトリックス樹脂を含浸した強化繊維
を送りねじ軸1a,1b,1c,1dの回転と同期して
巻き付ける巻き付け装置9と、上記送りねじ軸1a,1
b,1c,1dの送り方向途中の周囲に配置した加熱器
3と、送りねじ軸1a,1b,1c,1dの送り方向終
端部に位置して、この送りねじ軸1a,1b,1c,1
dに送られてくるねじ条状の強化繊維を切断するカッタ
4とからなる構成となっている。
【0010】
【作 用】複数の送りねじ軸1a,〜1dのうちの1
本の一端部にマトリックス樹脂を含浸させた強化繊維を
ゆるく巻き付けてから、この各送りネジ軸1a,〜1d
を送り方向に同一方向及び同一回転数で回転すると共
に、この各送りねじ軸1a,〜1dの周囲に上記強化繊
維を送りねじ軸1a,〜1dの回転に同期して巻き付け
る。送りねじ軸1a,〜1dに巻き付けられた強化繊維
2は送りねじ軸1a,〜1dの回転により、ねじ条状と
なって先端側へ送られその途中で加熱器3で加熱硬化さ
れ、ついでカッタ4a,4bにて切断されてコンクリー
ト補強用ファイバが得られる。
【0011】
【実 施 例】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1、図2に本発明に係るコンクリート補強用ファ
イバの成形方法を概略的に示す。4本の送りねじ軸1
a,1b,1c,1dが平行に、かつ同一回転数で同一
方向に回転するように駆動源に連結されて設けてあり、
この4本の送りねじ軸のうちの1本のねじ軸1aの一端
部の谷部にマトリックス樹脂を含浸させたカーボン繊維
2の先端部2aを送りねじ軸1aと共回りしないように
ゆるく巻き付ける(図1)。このとき、上記カーボン繊
維2の先端に針金等で構成したフックを連結し、このフ
ックを上記送りねじ軸1aに引っかけるようにしてもよ
い。
【0012】この状態で4本の送りねじ軸1を下方へ送
り作動する方向(この実施例では左回転)に同期回転さ
せながら、カーボン繊維2を4本の送りねじ軸1a,〜
1dの外側に、これの回転速度に合わせてそれぞれの谷
部に巻き付けていく(図1、図2)。
【0013】この動作によって、カーボン繊維2は送り
ねじ軸1a,〜1dの軸方向の同一位置で巻き付けられ
るが、この巻き付けられたカーボン繊維2は、図2に示
すように、右送りねじ軸1a,〜1dの回転に従ってこ
れの他端側へ送られていき、四角形のねじ条状に形成さ
れていく。
【0014】そして上記のように、4本の送りねじ軸1
a,〜1dの一端部から他端部にねじ条状に移動する間
に、赤外線ヒータ等の加熱器3にて加熱されて硬化され
る。ついで対向する一対のカッタ4a,4bにて切断さ
れて、図3に示すようなコ字状のFRPファイバ5が得
られる。
【0015】図4、図5は上記FRPファイバ5の成形
方法を実施する装置の一例を示すもので、4本の送りね
じ軸1a,〜1dは枠体6に回転自在に支持されてお
り、かつこの各送りねじ軸1a,〜1dの一端部に、歯
車列7を介して中心部に位置する太陽ギヤ8に連結され
ていて、太陽ギヤ8の回転により同一方向に、すなわ
ち、送り方向が軸方向他端側(下方)へ向け、かつ同一
回転数で回転するようになっている。
【0016】上記加熱器3及びカッタ4a,4bも上記
枠体6に取付けられている。送りねじ軸1a,〜1dの
軸方向一側方にカーボン繊維3を送りねじ軸1a,〜1
dに巻き付ける巻き付け装置9が回転自在に枠体6に支
持されている。この巻き付け装置9は、4本の送りねじ
軸1a,〜1dに噛合する太陽ギヤ8に固着した回転軸
10と、この回転軸10に固着したアーム11とからな
っていて、回転軸10が回転することにより、アーム1
1の先端が上記4本の送りねじ軸1a,〜1dの一端部
の周囲を回転するようになっている。12はこの回転軸
10をベルト13を介して回転駆動するモータである。
【0017】上記回転軸10は中空になっていて、この
回転軸10の中空部からアーム11の先端にわたってカ
ーボン繊維2を案内する繊維案内路14が設けてある。
15はカーボン繊維2にマトリックス樹脂を含浸させな
がらこれを上記巻き付け装置9に供給する繊維供給装置
であり、繊維ロール16からのカーボン繊維2はマトリ
ックス樹脂17を入れた浴槽18を通ることにより含浸
されるようになっている。19a,19b…は案内ロー
ルである。
【0018】上記構成において、4本の送りねじ軸1
a,〜1dとアーム11が同期、すなわち、巻き付け装
置9が1回転する間に送りねじ1a,〜1dも1ピッチ
移動するようにして回転することにより、各送りねじ軸
1a,〜1dの一端部の周囲に、マトリックス樹脂17
を含浸したカーボン繊維2が巻き付けられていき、四角
形状のねじ条状態となって先端側へ送られていく。そし
てその途中で加熱器3にて加熱硬化され、ついで対向す
る2辺がカッタ4a,4bにて切断されて排出される。
【0019】この動作は、最初にカーボン繊維2の先端
を任意の送りねじ軸の一端部にゆるく巻き付けるだけ
で、あとは自動的に連続して行なわれる。なお、本発明
に用いるFRP用ファイバはカーボン繊維に限るもので
はなく、ガラス繊維等、通常の強化繊維が用いられる。
またマトリックス樹脂も、FRP成形品として通常用い
られているもので、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエチレン等の熱可塑性
樹脂が用いられる。本実施例では熱硬化性樹脂を用いて
いるが、熱可塑性樹脂でもよく、この場合は予め樹脂を
含浸した繊維、すなわちプリプレグと呼ばれるものをね
じ軸に巻付け、送りながら一旦加熱して軟化させ、その
後冷却により賦形され、所望の形状に切断するという工
程をたどる。装置としては実施例のもののほかに、加熱
器の後段に冷却器を設けると効率がよくなる。
【0020】また上記実施例では、4本の送りねじ軸1
a,〜1dを枠体6に支持して、この送りねじ軸1a,
〜1dの周囲にカーボン繊維2を振り回して巻き付けて
いくようにした構成を示したが、この動きは逆に、すな
わちカーボン繊維2の供給側に対して4本の送りねじ軸
1a,〜1dをそれぞれ自転させながら、4本の位置を
保持した状態で、この送りねじ軸1a,〜1d全体を回
転してこれにカーボン繊維2を巻き付けるようにしても
よい。
【0021】また上記作用において、4本の送りねじ1
a,〜1dの周囲に巻き付けられるカーボン樹脂2はア
ーム11にて同一方向に順次大きな旋回半径で巻き付け
られること、及び、硬化する前に送りねじ軸1a,〜1
dに巻き付けられることにより、繊維配向に乱れが生じ
ることがない。また送りねじ軸1a,〜1dに当接する
部分は各送りねじ軸1a,〜1dの谷部に滑りながら送
りねじ軸1a,〜1dの先端側へ送られることになり、
カーボン繊維2が送りねじ軸1a,〜1dに付着するこ
とがなくスムーズに送られていく。
【0022】送りねじ軸1a,〜1dの本数は、カッタ
により切断する前のカーボン繊維2をねじ条状に成形す
る形状を決めるものであり、送りねじ軸の谷径が大きい
ものであれば2本でもよく、あるいは3本、5本、6本
等、成形品の形状にって適宜選択できる。またこの送り
ねじ軸1a,〜1dのねじ形状は特に限定されず、軸の
外周にあって回転することにより送り作動するものであ
ればよい。
【0023】上記実施例において、マトリックス樹脂に
は、エポキシ樹脂に内部離型剤を加えたものが用いられ
る。また強化繊維には、市販のカーボン繊維を用いた。
【0024】上記実施例にて成形したFRPファイバを
1m3 のコンクリートに対する30kg(0.38vo
l%)混入して繊維補強コンクリートを製作して強度試
験を実施した結果、同一混入量の鋼繊維補強コンクリー
トと同等の補強強度が得られた。
【0025】
【発明の効果】本発明に係る成形方法によれば、折り曲
げ形状のコンクリート補強用のFRPファイバを連続的
に極めて能率よく成形することができる。マトリックス
樹脂17を含浸した強化繊維は、自転している送りねじ
軸1a,〜1dの谷部に巻き付けられることにより、上
記強化繊維は送りねじ軸1a,〜1dに付着することな
く送られる。そしてこのとき、強化繊維は、硬化する前
から各送りねじ軸1a,〜1dに巻き付け成形されて移
動し、その途中で硬化されることにより、巻き付け時に
おける繊維の配向の乱れが生じない。
【0026】また本発明に係るコンクリート補強用FR
Pファイバの成形装置によれば、1本の強化繊維から多
数個のFRPファイバを集中的に成形することができ、
しかも装置自体もコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施例で、FRPファイバの成形
初め状態を示す斜視図である。
【図2】本発明方法の実施例で、FRPファイバの成形
途中の状態を示す斜視図である。
【図3】本発明方法で得られるFRPファイバの一例を
示す斜視図である。
【図4】本発明装置の実施例を概略的に示す構成説明図
である。
【図5】本発明装置の実施例を概略的に示す平面図であ
る。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d…送りねじ軸 2…カーボン繊維 2a…先端部 3…加熱器 4a,4b…カッタ 5…FRPファイバ 6…枠体 7…ギヤトレーン 8…太陽ギヤ 9…巻き付け装置 10…回転軸 11…アーム 12…モータ 13…ベルト 14…繊維案内路 15…繊維供給装置 16…繊維ロール 17…マトリックス樹脂 18…浴槽 19a,19b,19c……案内ロール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略平行に配置した複数本の送りねじ軸1
    a,1b,1c,1dを同一方向に同期回転させた状態
    で、この各送りねじ軸1a,1b,1c,1dにまたが
    ってそれぞれの谷径部に、マトリックス樹脂を含浸させ
    た強化繊維を巻き付け、上記送りねじ軸1a,1b,1
    c,1dの回転により強化繊維を送り、この送り途中で
    加熱硬化し、この各ねじ軸1a,〜1dを頂点とする多
    角形あるいは長円形状のねじ条状に賦形し、ついでねじ
    条の周方向で切断することを特徴とするコンクリート補
    強用FRPファイバの成形方法。
  2. 【請求項2】 略平行に配置され、かつ同一方向に同期
    回転するように設けた複数本の送りねじ軸1a,1b,
    1c,1dと、この各送りねじ軸1a,1b,1c,1
    dにまたがってそれぞれの谷部に、マトリックス樹脂を
    含浸した強化繊維を送りねじ軸1a,1b,1c,1d
    の回転と同期して巻き付ける巻き付け装置9と、上記送
    りねじ軸1a,1b,1c,1dの送り方向途中の周囲
    に配置した加熱器3と、送りねじ軸1a,1b,1c,
    1dの送り方向終端部に位置して、この送りねじ軸1
    a,1b,1c,1dに送られてくるねじ条状の強化繊
    維を切断するカッタ4とからなることを特徴とするコン
    クリート補強用FRPファイバの成形装置。
JP6198130A 1994-08-23 1994-08-23 コンクリート補強用frpファイバの成形方法及びその装置 Pending JPH0859316A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028387A1 (fr) * 2006-09-01 2008-03-13 Shenzhen Oceanpower Industrial Co., Ltd. Procédé de préparation de barres frp

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028387A1 (fr) * 2006-09-01 2008-03-13 Shenzhen Oceanpower Industrial Co., Ltd. Procédé de préparation de barres frp

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