JPH05179553A - ガラス繊維マットの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】予備のフィーダの駆動を停止した時に自動的に
予備のフィーダのガラス繊維束を切断することができる
ガラス繊維マットの製造装置を提供する。 【構成】ガラス繊維束２の供給源４と、ベルトコンベヤ
８と、前記ベルトコンベヤの上方に設けられ、前記供給
源からのガラス繊維束を下方に供給するローラ１４ａ，
１４ｂを有するフィーダ６ｂとを備えるガラス繊維マッ
トの製造装置において、該ローラの下方に設けられ、該
ローラからのガラス繊維束を前記ベルトコンベヤへ供給
するエアノズル４０と、該エアノズルの下方に設けら
れ、前記ガラス繊維束を切断するカッター４２と、前記
フィーダが停止したときに前記カッターを駆動する制御
装置３８とを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス繊維マットの製造
装置に係り、特にガラス繊維束のカッター装置を有する
ガラス繊維マットの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維マットにより強化された熱可
塑性樹脂シート（ＦＲＴＰスタンパブルシート）は、そ
の優れた製品強度、加工性、量産性から、最近その需要
が増えている。

【０００３】従来このガラス繊維マットの製造装置とし
てたとえば特公昭６３−６６６０号、特公平２−３６７
０８号に開示されている装置等が知られている。

【０００４】上記公報に記載の製造装置においては、ガ
ラス繊維束がその供給源からフィーダへ供給され、該フ
ィーダから下方の無端ベルトコンベヤに振り落とす。振
り落とされたガラス繊維束は、該コンベヤ上でマット状
となる。

【０００５】フィーダは、ベルトコンベヤの進行方向に
対して直交する方向へ移動可能にされたフレームと、こ
のフレームに設けられてガラス繊維束の供給源からガラ
ス繊維束を引き出すフィードローラと、フィードローラ
からガラス繊維束を引き出し且つ該ガラス繊維束を無端
ベルトコンベヤ上へ振り落とす手段等を有する。

【０００６】このフィードローラの回転により２つのフ
ィードローラ間に生じる摩擦力でガラス繊維束が供給源
から引っ張られる。

【０００７】また、フィードローラの下方にスポークロ
ーラ（歯付きローラ）を設け、このスポークローラによ
りガラス繊維束をフィードローラから引出し、下方へ振
り落とす方式のものもある。

【０００８】上述のガラス繊維マットの製造装置におい
ては、フィーダのフィードローラの回転により、２つの
フィードローラ間に生じる摩擦力でガラス繊維束が供給
源から引っ張られる。ところがガラス繊維束はもろいの
で、フィードローラ等により引っ張るとき、摩擦により
ガラス繊維の一部が切断されることがある。このトラブ
ルを単糸切れと称する。切断されたガラス繊維束はフィ
ードローラに絡み付く。フィードローラの周速はたとえ
ば３００〜５００ｍ／ｍｉｎ前後と高速であるので、一
旦切断されたガラス繊維がフィードローラに絡み付くと
次々に次のガラス繊維を巻き込んで一瞬の間にフィード
ローラの全周にガラス繊維束が絡み付く。

【０００９】スポークローラを用いた製造装置の場合、
フィードローラの場合と同様の原因によりスポークロー
ラにもガラス繊維束が絡みつくことがある。

【００１０】このため、常に複数の作業員がフィーダを
監視して、繊維束がローラにからみ付いたときにフィー
ダのスイッチを切って止めている。なお、フィーダは、
正常時に稼動する通常のフィーダと、このフィーダが停
止した場合に駆動される予備のフィーダの２種類あり、
３台の通常のフィーダと、１台の予備のフィーダの、計
４台をひと組として制御される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】繊維束がローラにから
み付いた場合、フィーダの駆動を停止した後、予備のフ
ィーダを駆動して通常のフィーダの代わりに繊維束をコ
ンベヤ上に供給する。

【００１２】そして、作業員により、ガラス繊維束がか
らみ付いたローラからのガラス繊維束の除去作業が行な
われる。

【００１３】該作業が終わると、フィーダの始動スイッ
チが押され、フィーダが始動し、予備のフィーダの駆動
を停止する。

【００１４】予備のフィーダの駆動を停止した後、該予
備のフィーダからのガラス繊維束がコンベヤの移動と共
に引きずり出されないように、ガラス繊維束を切断する
必要があるが、従来この切断は作業員が切断していた。

【００１５】従って本発明の目的は、予備のフィーダの
駆動を停止した時に自動的に予備のフィーダのガラス繊
維束を切断することができるガラス繊維マットの製造装
置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるガラス繊維マットの製造装置は、ガラ
ス繊維束の供給源と、ベルトコンベヤと、前記ベルトコ
ンベヤの上方に設けられ、前記供給源からのガラス繊維
束を下方に供給するローラを有するフィーダとを備える
ガラス繊維マットの製造装置において、該ローラの下方
に設けられ、該ローラからのガラス繊維束を前記ベルト
コンベヤへ供給するノズルと、該ノズルの下方に設けら
れ、前記ガラス繊維束を切断するカッター装置と、前記
フィーダが停止したときに前記カッター装置を駆動する
制御装置とを設けたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】フィードローラまたはスポークローラにガラス
繊維束が絡みつくと、該フィーダが停止され、予備のフ
ィーダが駆動される。

【００１８】作業員により、ガラス繊維束がからみ付い
たフィーダからのガラス繊維束の除去作業が行なわれ、
該作業が終わると、フィーダが始動され、予備のフィー
ダの駆動が停止される。

【００１９】この予備のフィーダの駆動停止信号に基づ
いて、制御手段によりカッター装置を駆動し、予備のフ
ィーダの繊維束が切断される。

【００２０】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を説明する。

【００２１】図１〜図３は、本発明のガラス繊維マット
の製造装置の一実施例を概念的に示した図である。なお
図３においては、簡略化のためガラス繊維束の経路を省
略してある。

【００２２】図１および図２において、２はガラスの繊
維束であり、直径が数μ〜２５μ程度のガラス繊維が数
百〜数千本たばねられて１本の糸状とされたものであ
る。この繊維束２が例えば外径約３００ｍｍ、内径約１
００ｍｍの中空円筒状に巻かれて供給源４上に配置され
ている。

【００２３】ガラス繊維束２は供給源４から、フィーダ
６へ供給され、該フィーダ６から下方の無端ベルトコン
ベヤ８に振り落とされる。

【００２４】ベルトコンベヤ８の進行方向に対して直交
する方向へ延在するレール１０が設けられている。この
レール１０にはチェーン１９、該チェーン１９を駆動す
るスプロケット２１及び該スプロケット２１を回転させ
るモータ２３が設けられている。

【００２５】なお、フィーダ６は、正常時に稼動する通
常のフィーダ６ａと、これら３台のフィーダ６ａのうち
の１台が停止した場合に駆動される予備のフィーダ６ｂ
の２種類あるが、図１に示したフィーダは通常のフィー
ダ６ａであり、図２に示したフィーダは予備のフィーダ
６ｂである。

【００２６】通常のフィーダ６ａは、フレーム１２に設
けられた一対のフィードローラ１４ａ，１４ｂ、一対の
スポークローラ１６ａ，１６ｂ、衝突板１８等から構成
される。

【００２７】まず、図１に基づいて、通常のフィーダ６
ａの構成について説明する。

【００２８】フィーダ６ａのフレーム１２はレール１０
に設けられたモータ２３を駆動することにより、レール
１０に沿って移動可能にされている。

【００２９】一対のフィードローラ１４ａ，１４ｂは、
フレーム１２に設けられたモータ２５により駆動され、
例えば周速約３００〜５００ｍ／ｍｉｎで回転する。な
お一方のフィードローラ１４ａはウレタン製であり、フ
レーム１２に対して回転可能であるが移動不能に支持さ
れている。他方のフィードローラ１４ｂは梨地のアルミ
製であり、支持板２０の一端に支持されている。この支
持板２０は、フレーム１２に設けられた支軸２２を中心
に回転自在に設けられている。支持板２０の他端とフレ
ーム１２の間にはスプリング２４が設けられ、支持板２
０を常時図面上で時計方向に付勢している。

【００３０】支持板２０の他端の上方にはリミットスイ
ッチ２６が設けらており、このリミットスイッチ２６
は、支持板２０の他端（右端）が所定量上方に回転移動
したときにＯＮになる。

【００３１】フィードローラ１４には供給源４からガイ
ド３０，３１，３２を介してガラス繊維束２が供給さ
れ、このフィードローラ１４の回転により２つのフィー
ドローラ１４ａ，１４ｂ間に生じる摩擦力でガラス繊維
束２が供給源４から引っ張られる。

【００３２】フィードローラ１４ａ，１４ｂにより引っ
張るときの摩擦により単糸切れが生じた場合、ガラス繊
維束２がフィードローラ１４ａまたは１４ｂに絡み付
く。このときフィードローラ１４ａ，１４ｂの周速が３
００〜５００ｍ／ｍｉｎ前後と高速であるので、一旦単
糸切れが生じると一瞬の間にフィードローラ１４ａ，１
４ｂの全周にガラス繊維束２が絡み付く。

【００３３】ガラス繊維束２が絡み付くと、フィードロ
ーラ１４の外径が大きくなるので、支持板２０が反時計
方向に回転してその右端が上昇する。この上昇量が所定
量に達したとき、リミットスイッチ２６がＯＮとなる。

【００３４】スポークローラ１６ａ，１６ｂはフィード
ローラ１４ａ，１４ｂの下方に設けられ、衝突板１８は
さらにスポークローラ１６ａ，１６ｂの下方に設けられ
ている。

【００３５】スポークローラ１６ａ，１６ｂはアルミ製
であり、ギヤ又はベルトを介してフィードローラ１４の
駆動モータ２５により駆動され、例えば周速約３００〜
５００ｍ／ｍｉｎで回転する。少なくとも一方のスポー
クローラ１６ｂは、例えばスプレーにより周面全体に、
ガラス繊維束２の光反射率と異なる光反射率の色彩、好
ましくは黒色の彩色を施されている。

【００３６】フレーム１２には又、反射型の光電スイッ
チ２８ａ，２８ｂが設けられている。この光電スイッチ
２８ａ，２８ｂは、スポークローラ１６，１６ｂの周面
からの反射光量を検出し、該反射光量が所定量以上とな
ったときにＯＮになる。

【００３７】ガラス繊維束２がスポークローラ１６ａま
たは１６ｂに巻きついた場合も、一瞬の間にスポークロ
ーラ１６ａまたは１６ｂの全周にガラス繊維束２が絡み
つく。スポークローラ１６ａ，１６ｂの周面は黒色であ
るが、ガラス繊維束は白色であるので、光電スイッチ２
８の検出する反射光量は増加する。この反射光量が所定
量以上となったとき、光電スイッチ２８ａまたは２８ｂ
はＯＮとなる。

【００３８】フィードローラ１４ａ，１４ｂからのガラ
ス繊維束２は次にスポークローラ１６ａ，１６ｂへ供給
され、スポークローラ１６ａ，１６ｂのスポーク部分に
より繊維束２がほぐされて下方の衝突板１８へ送られ、
この衝突板１８に衝突した繊維束２はループを描いて無
端ベルトコンベヤ８に振り落とされる。

【００３９】フィーダ６ａ，６ｂはベルトコンベヤ８の
進行方向に対して直角方向に往復運動（トラバース）す
ることによって、ガラス繊維束２をベルトコンベヤ８上
に千鳥状（ジグザグ状）に配置し、ガラス繊維束２はベ
ルトコンベア８上でマット状となる。

【００４０】フィーダ６ａをレール１０に沿って往復移
動させる駆動モータ２３、フィードローラ１４ａ，１４
ｂおよびスポークローラ１６ａ，１６ｂを駆動させる駆
動モータ２５、リミットスイッチ２６、光電スイッチ２
８等は、それぞれ制御装置３８へ電気的に接続されてい
る。

【００４１】次に、図２に基づいて、予備のフィーダ６
ｂの構成を説明する。

【００４２】図２に示すように予備のフィーダ６ｂが通
常のフィーダ６ａと異なるのは、スポークローラ１６
ａ，１６ｂの代わりにエアノズル４０が設けられ、この
エアノズル４０と衝突板１８の間にカッター装置４２が
設けられていること、該カッター装置４２を駆動する駆
動手段４４が設けられていることである。その他の要素
は通常のフィーダ６ａと同様であり、図１と同一の符号
で示してある。

【００４３】エアノズル４０はガラス繊維束２を非接触
状態で下方へ供給するので、このエアノズル４０の部分
でのガラス繊維束２の巻き付きの発生を防止することが
できる。

【００４４】なお、エアノズル４０から下方に供給され
たガラス繊維束２は衝突板１８に衝突した後、ループを
描いて無端ベルトコンベヤ８に振り落とされる。

【００４５】また、カッター装置４２の駆動手段４４は
制御装置３８へ電気的に接続されている。

【００４６】カッター装置４２は、制御装置３８からの
信号に基づいてガラス繊維束２を切断できるものであれ
ばどのような構造でもよいが、図４〜６にその一例を示
す。

【００４７】図４は、カッター装置４２の拡大平面図、
図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線断
面図である。図６において、５０はカッター台であり、
中央にガラス繊維束を通すための貫通穴５２を設けら
れ、上面に凹部５３が設けられている。該凹部５３内に
下板５４が嵌合している。下板５４の上方には上板５６
が設けられている。これら下板５４、上板５６にはそれ
ぞれ下刃５８、上刃６０が設けられている。カッター台
５０はカッター台支持アーム６２に支持され、上板５６
は上板支持アーム６４に支持されている。なお、下板５
４は、カッター台５０の凹部５３と嵌合し、かつ上板５
６とカッター台５０に挟まれることによってカッター台
５０に対して移動不能とされている。

【００４８】図４及び図５に示すように、カッター台支
持アーム６２と上板支持アーム６４の間にはブロック６
６が設けられている。このブロック６６内には２つのシ
リンダ６８，６８、該シリンダ６８，６８と連通するエ
ア通路７２，７４が設けられている。上板支持アーム６
４には２本の上ラック軸７６，７６が固定されており、
この上ラック軸７６，７６の自由端はシリンダ６８，６
８内に位置し、該自由端にはピストン８０，８０が形成
されている。

【００４９】ブロック６６にはエア通路７２，７４に連
通するエアチューブ８４，８６が設けられている。

【００５０】カッター台支持アーム６２には２本の下ラ
ック軸９０，９０が固定されている。上ラック軸７６，
７６と下ラック軸９０，９０にはそれぞれラック７６
ａ，９０ａが形成されている。

【００５１】なお、このようなカッター装置４２を用い
る場合、図２に示した駆動手段４４は２つのエアチュー
ブ８４，８６へのエア供給を制御するエアバルブにより
構成される。

【００５２】以上の構成を有するカッター装置４２にお
いて、エアチューブ８４を介して圧縮空気をエア通路７
２に供給すると、上ラック軸７６，７６が図面右方向に
移動し、上ラック軸７６のラック７６ａ、ピニオン９２
および下ラック軸９０のラック９０ａの噛み合いにより
下ラック軸９０，９０は図面左方向に移動する。したが
って、カッター台支持アーム６２および上板支持アーム
６４が互いに離れる方向に移動する。このときカッター
台５０の貫通孔５２内をガラス繊維束２が貫通している
と、上板５６の上刃６０および下板５４の下刃５８によ
り該ガラス繊維束２が切断される。

【００５３】逆に、エアチューブ８６を介して圧縮空気
をエア通路７４に供給すると、上述の逆方向の運動によ
り、カッター台支持アーム６２および上板支持アーム６
４が互いに近付く方向に移動して元の位置に戻る。

【００５４】以上説明した実施例の製造装置により、ベ
ルトコンベヤ９上に振り落とされたガラス繊維束２はウ
ェブ状となる。

【００５５】図３に示すように、ベルトコンベヤ８の中
央には加熱装置３４が設けられ、また、ベルトコンベヤ
８の終端に隣接して、多数の針を有するニードラー３６
が設けられている。

【００５６】ウェブ状となったガラス繊維束２は、加熱
装置３４により乾燥された後、ベルトコンベヤ８の終端
を越え、ニードラー３６に供給され、ガラス繊維マット
となる。

【００５７】このようにして得られたガラス繊維マット
は、特開昭５５−７７５２５、特開昭５６−１４２０３
６号等の公知の方法で熱可塑性樹脂を含浸してＦＲＴＰ
スタンパブルシートとされる。

【００５８】本実施例では複数台のフィーダ６が各々約
１．５ｍ離れて設けられている。

【００５９】フィーダ６は、通常のフィーダ６ａが３台
と、予備のフィーダ６ｂの、計４台をひと組として制御
される。

【００６０】次に、制御装置３８による制御を図７に基
づいて説明する。なお、本明細書において、フィーダ６
ａ，６ｂの駆動とは、フィーダ６ａ，６ｂの２つの駆動
モータ２３、２５の駆動をいうものとする。

【００６１】まず、ステップＳ１において、通常のフィ
ーダ６ａのフィードローラ１４ａ，１４ｂにガラス繊維
束２が絡みついて、リミットスイッチ２６がＯＮか否か
を判断し、ＯＦＦであればステップＳ２へ進み、ＯＮで
あれば、ステップＳ３へ進む。

【００６２】ステップＳ２では光電スイッチ２８がＯＮ
か否かを判断し、ＯＦＦであればステップＳ１へ戻り、
ＯＮであればステップＳ３へ進む。

【００６３】ステップＳ３では、ＯＮになったリミット
スイッチ２６または光電スイッチ２８を備えるフィーダ
６ａの駆動を停止し、ステップＳ４に進み、予備のフィ
ーダ６ｂを駆動する。このとき、フィードローラ１４
ａ，１４ｂまたはスポークローラ１６ａ，１６ｂにガラ
ス繊維束２が絡みついて停止したフィーダ６がベルトコ
ンベヤ８上に振り落としたガラス繊維束２の最終地点か
ら、予備のフィーダ６ｂがガラス繊維束２を振り落とし
始めるように予備のフィーダ６ｂの往復動の駆動モータ
２３およびローラ１４ａ，１４ｂの駆動モータ２５を制
御する。次にステップＳ５に進む。

【００６４】作業員により、ガラス繊維束２がからみ付
いたフィーダ６ａの復旧作業が行なわれ、該作業が終わ
ると、フィーダ６ａの始動スイッチが押されるが、ステ
ップＳ５ではこの始動スイッチがＯＮとなったか否かが
判断される。ＯＦＦのままであればステップＳ４の予備
のフィーダ６ｂの駆動を続行する。ＯＮとなっていれば
ステップＳ６へ進む。

【００６５】ステップＳ６では、フィーダ６ａを始動
し、ステップＳ７へ進む。

【００６６】ステップＳ７では、予備のフィーダ６ｂの
駆動を停止するが、このとき、予備のフィーダ６ｂによ
るガラス繊維束２の振り落とし地点が、始動したフィー
ダ６ａがガラス繊維束２を振り落とし始めた地点まで到
達してから予備のフィーダ６ｂを停止させ、ステップＳ
８へ進む。すなわち予備のフィーダ６ｂが停止すると停
止信号が制御装置３８へ送られ、該停止信号に基づいて
駆動手段４４により、カッター装置４２が駆動されて予
備のフィーダ６ｂのガラス繊維束２が切断されて、ステ
ップＳ１に戻る。

【００６７】以上、主に図面に示した実施例に基づいて
本発明を説明したが、本発明はこの実施例には限定され
ず特許請求の範囲に記載した範囲内で種々変形可能であ
る。

【００６８】たとえば、通常のフィーダ６ａおよび予備
のフィーダ６ｂを、ベルトコンベヤ８の進行方向に対し
て直交する方向へ延在するレール１０に沿って移動可能
に設けた例を示したが、各フィーダ６ａ，６ｂをベルト
コンベヤ８に対して不動のものとすることができる。こ
の場合、たとえば図８に示すように、各フィーダ６ａ，
６ｂをベルトコンベヤ８に対して斜め方向に配置し、あ
るいは図９に示すようにベルトコンベヤ８の幅方向に一
列に配置することができる。

【００６９】また、通常のフィーダ６ａおよび予備のフ
ィーダ６ｂのいずれもフィードローラ１４ａ，１４ｂの
一方１４ｂを移動可能に設け、スプリング２４、リミッ
トスイッチ２６により該フィードローラ１４ｂの移動量
を検出するようにしたが、予備のフィーダ６ｂにはこの
ような検出手段を設けなくともよい。すなわち予備のフ
ィーダ６ｂのフィードローラ１４ａ，１４ｂの両者とも
その回転軸をフレーム１２に固定してもよい。

【００７０】さらに、通常のフィーダ６ａを予備のフィ
ーダ６ｂと同じ構成とすることができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、予備のフィーダの駆動
を停止した時に自動的に予備のフィーダのガラス繊維束
を切断することができるガラス繊維マットの製造装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を概略的に示す図である。

【図２】本発明の一実施例を概略的に示す図である。

【図３】本発明の一実施例を概略的に示す平面図であ
り、簡略化のためガラス繊維束の経路を省略してある。

【図４】図２に示した実施例に用いるカッター装置の一
例の平面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】本発明の一実施例の制御装置による制御を示す
フローチャートである。

【図８】本発明の変形例を部分的に示す平面図である。

【図９】本発明の他の変形例を部分的に示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２ ガラス繊維束 ４ 供給源 ６ａ 通常のフィーダ ６ｂ 予備のフィーダ ８ 無端ベルトコンベヤ １０ レール １２ フ
レーム １４（１４ａ，１４ｂ） フィードローラ １６（１６ａ，１６ｂ） スポークローラ １８ 衝突板 １９ チェーン ２０ 支持板
２１ スプロケット ２２ 支軸 ２３ 駆動モータ ２４ スプリング ２５ 駆動モータ ２６ リミットスイッチ ２８
光電スイッチ ３０，３１，３２ ガイド ３４ 加熱装置 ３６
ニードラー ３８ 制御装置 ４０ エアノズル ４２ カッタ
ー装置 ４４ 駆動手段 ５０ カッター台 ５２ 貫通穴
５３ 凹部 ５４ 下板 ５６ 上板 ５８ 下刃 ６０ 上
刃 ６２ カッター台支持アーム ６４ 上板支持アーム
６６ ブロック ７０ シリンダ ７２，７４ エア通路 ７６ 上
ラック軸 ７６ａ ラック ８０ ピストン ８４，８６ エ
アチューブ ９０ 下ラック軸 ９０ａ ラック ９２ ピニオ
ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス繊維束の供給源と、 ベルトコンベヤと、 前記ベルトコンベヤの上方に設けられ、前記供給源から
   のガラス繊維束を下方に供給するローラを有するフィー
   ダとを備えるガラス繊維マットの製造装置において、 該ローラの下方に設けられ、該ローラからのガラス繊維
   束を前記ベルトコンベヤへ供給するノズルと、 該ノズルの下方に設けられ、前記ガラス繊維束を切断す
   るカッター装置と、 前記フィーダが停止したときに前記カッター装置を駆動
   する制御装置とを設けたことを特徴とする、ガラス繊維
   のフィーダ。