JPH0615028Y2 - 強化繊維合成樹脂管の成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は強化繊維合成樹脂管を成形するフィラメント、
ワインディング法（ＦＷ法）による強化繊維合成樹脂管
の成形装置に関する。

従来の技術 従来では第11図に示すように、複数のロール状に巻回さ
れた強化繊維束52をロール51から巻き戻しつつ複数のガ
イドローラ53を介して樹脂液槽54内に導き、液槽54内の
樹脂液55中を移動する強化繊維束52に含浸させる強化繊
維束への樹脂液含浸装置56を備えた強化繊維合成樹脂管
の成形装置が提供されている。樹脂液含浸装置56により
含浸された強化繊維束52は円柱状の回転型57の外周面に
螺旋状に巻回される。上記樹脂液55は例えば不飽和ポリ
エステル等の液状樹脂に硬化剤が混入されたものが使用
されており、樹脂液槽54に液状樹脂を供給すると同時に
硬化剤が投入されるか、または直前に液状樹脂に硬化剤
が混合されたものが樹脂液槽54に供給される。

考案が解決しようとする問題点 上記従来の装置によれば、特に常温硬化型の樹脂に硬化
材を混合させた場合、樹脂液槽54内において、樹脂液55
が硬化する硬化時間以内の滞留時間であっても、強化繊
維52の含浸中に、樹脂液55が一部残留樹脂および硬化剤
により、液槽54内のコーナー部分から硬化が始まり、樹
脂液の長時間の使用に支障をきたすことがあった。

本考案の目的とするところは、樹脂液槽内の樹脂液の硬
化を防止することができ、樹脂液を長時間使用すること
ができる樹脂管成形用強化繊維への樹脂液含浸装置を提
供することにある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本考案は、樹脂を含浸させ
た強化繊維束を回転型に巻回して樹脂管を成形するフィ
ラメントワインディング法による強化繊維合成樹脂管の
成形装置において、強化繊維の原反から繰り出された強
化繊維束を移動させる強化繊維束移動経路上で、回転型
の軸心方向に移動自在な可動架台に、常温硬化性の樹脂
液を貯留する樹脂液槽に、原反側から樹脂液中に強化繊
維束を導入する導入用ローラおよび樹脂液中に配置され
た転向用ローラならびに液外方に配置された導出ローラ
により、強化繊維束を樹脂液中に通過させて含浸させる
強化繊維束の案内手段と、上記樹脂液槽内で強化繊維束
の樹脂液出口部に配設された樹脂液の含浸促進手段と上
記導出用ローラの後方に配置されて強化繊維束から余剰
樹脂液を除去する樹脂液除去手段と、上記樹脂液槽の外
側で樹脂液通過後の強化繊維束に硬化剤を供給する硬化
剤供給手段と、回転型に巻き付ける強化繊維束を案内す
る送出ガイド手段とを原反側から順に配設したものであ
る。

また、上記構成における樹脂液の含浸手段を、樹脂液か
らの導出経路上で、下端部が樹脂液内に埋没しかつ上端
部が樹脂液面上に位置する筒体と、この筒体の上端部に
取り付けられた液切り部材とで構成したものである。

さらに、上記構成における硬化剤供給手段を、回転型の
軸心方向に沿って配置され下面に多数の供給ノズル口が
形成された硬化剤供給管と、この硬化剤供給管の下側に
沿って配置されて強化繊維束が下部周面に接触される硬
化剤供給用ローラとで構成したものである。

さらにまた、上記構成の硬化剤供給手段に代えて、強化
繊維束の移動経路上方から硬化剤を吹き付ける硬化剤ス
プレー装置により構成したものである。

作用 上記構成において、原反から繰り出された強化繊維束
は、可動架台上の強化繊維束の案内手段の導入用ローラ
に案内されて樹脂液槽の樹脂液中に導入され、さらに転
向用ローラで転向されて樹脂液中を通過し、液含浸促進
手段を介して導出ローラに導出される。そして、液切り
手段により、強化繊維束に含浸された余剰の樹脂液が除
去された後、硬化剤供給手段により、強化繊維束に硬化
剤が供給され、さらに送出ガイド手段により、強化繊維
束が整然と案内されて回転型に巻回され、可動架台の移
動と共に回転型の全周囲に強化繊維束が巻付けられて樹
脂管が形成される。

上記実施例によれば、強化繊維束を案内手段のローラに
より樹脂液中を通過させて含浸させるとともに、液含浸
促進手段により効果的な含浸を行うことができる。さら
に、樹脂液含浸後の強化繊維束に硬化剤を供給する供給
手段を設けたので、従来のように樹脂液槽内の樹脂液中
に硬化剤を混合する必要がなくなり、また混入すること
もなくなるので、常温硬化性の樹脂液であっても、液槽
内で強化繊維の含浸中に樹脂液が早期に硬化が始まるこ
ともなく、長時間使用することができる。そして、液切
り手段により、強化繊維束に付着した余剰の樹脂液を除
去した後、硬化剤供給手段により、強化繊維束に硬化剤
を供給するので、硬化剤を強化繊維束の樹脂液中に充分
浸透させて反応を促すことができる。さらに、送出ガイ
ド手段により、硬化剤が供給された強化繊維束を整列し
て回転型に巻き掛けることができる。したがって、強化
繊維合成樹脂管を効率よく成形することができる。

また、上記構成における樹脂液の含浸手段を、筒体と液
切り部材とで構成することにより、高速で移動する強化
繊維束に付着した余剰の樹脂液がこの液切り部材により
に遮られて逆流し、筒体内の液面上方で乱流が発生して
強化繊維束への浸透を促進させることができる。

さらに、上記構成における硬化剤供給手段を、供給ノズ
ル口が形成された硬化剤供給管と、硬化剤供給用ローラ
とで構成することにより、樹脂含浸後の強化繊維束を、
供給ノズル口から外周面を伝って硬化剤が流下される供
給用ローラの下面に接触させて供給するので、樹脂の含
浸した強化繊維束を傷めることなく均一に供給すること
ができる。

さらにまた、上記構成の硬化剤供給手段に代えて、硬化
剤スプレー装置により構成することにより、強化繊維束
に無接触で硬化剤を均一に供給することができる。

実施例 以下本考案の一実施例である強化繊維合成樹脂管の成形
装置について説明する。

まず第９図および第10図において、樹脂管の成形装置に
ついて説明する。１は強化繊維２、たとえばガラス繊維
の収納棚であって、ロール状またはボビン状に巻回され
た長尺の強化繊維束２が多数収納され、この収納棚１か
ら巻き戻される。３は強化繊維束２を案内するガイド板
群であって、その最後部には強化繊維合成樹脂管を成形
する回転型４の軸心（イ）と平行に往復移動する可動案
内部材５、もしくは固定された案内部材が設けられる。
６はガイド板群３と回転型４との間に配設された可動架
台であって、架台６上には樹脂液含浸装置７や送出ガイ
ド部材（導出ガイド手段）８等が設けられており、回転
型軸心（イ）と平行に配設されたレール部材９上を周知
の駆動手段（図示せず）により往復移動するように構成
される。この可動架台６から送り出された多数の強化繊
維束２が、回転型駆動装置10により回転される回転型４
に螺旋状に巻回されて強化繊維合成樹脂管が成形され
る。

次に第１図〜第８図において、樹脂液含浸装置７および
送出ガイド部材８について説明する。

11は可動架台６上に設けられた強化繊維束への樹脂液含
浸用の樹脂液槽であって、常温硬化性の樹脂液12である
不飽和ポリエステル樹脂液に微量の促進剤（Ｃｏ加化
物）が加えられたものが、公知の液面センサ（図示せ
ず）等の信号により、貯留タンク13からポンプ14を介し
てフレキシブルホース15を通り液槽11内に所定量が連続
的に供給される。

16は樹脂液槽11の上面開口前部に、回転型軸心（イ）と
平行に配設された導入用ローラであって、周面には周方
向の案内溝16aが多数形成されており、可動案内部材５
から導入ガイド板17を介して導入された強化繊維束２を
この溝部16a間から液槽11内の樹脂液12中に案内する。1
8は液槽11の中央下部の樹脂液12中に回転型軸心（イ）
と平行に配設された転向用ローラであって、導入ローラ
16からの強化繊維束２を後部上方に転向させるもので、
液槽11の上面開口部両側から垂下された一対のサイド板
19に固定される。20は液槽11の上面開口の後部に回転型
軸心（イ）と平行に配設された導出用ローラであって、
周面には樹脂液12中から導出される強化繊維束２を案内
する周方向の多数の案内溝20aが形成され、ローラ軸受
部材21に固定される。上記導入用ローラ16と転向用ロー
ラ18と導出用ローラ20とで強化繊維束の案内手段が構成
される。

22は樹脂液12からの強化繊維束２の導出経路（ロ）に設
けられた樹脂液12の含浸促進装置（含浸促進手段）であ
って、上記転向用ローラ18と導出用ローラ20との間に傾
斜姿勢で配置される。この含浸促進装置22は導出される
強化繊維束２の周囲に外嵌する筒体23と、この筒体23の
上端部に取付られた液切り部材24とで構成される。上記
筒体23は、上下一対の上面板23aおよび下面板23bと、上
記両サイド板19とで角筒状に形成され、この筒体23の下
端部は樹脂液12中に埋没しかつ上記転向用ローラ18の後
方に開口して位置し、また上端部は液面12a上方で導出
用ローラ20に向う位置に配置される。上記下面板23bは
液槽11の後部底板11aに沿って上記ローラ軸受部材21に
固定され、また上面板23aは、両側部の取付板25の長穴2
5aにボルト26を介してサイド板19に取付られる。27はこ
の筒体23内の下面板23bに固着された丸棒状のガイド部
材である。上記液切り部材24は、上下面板23a,23bの上
端部に取付部材28により固定されて、筒体23開口部中央
で回転型軸心（イ）方向に沿って先端部が相対向して当
接する一対のたとえばシリコンゴム板29からなり、この
当接部29aを樹脂液含浸強化繊維束２が通過して液切り
が行われる。その時、第３図に示すように、高速で移動
する強化繊維束２に付着した余剰の樹脂液がこのシリコ
ンゴム板29に遮られて逆流し、筒体23内の液面上方で乱
流（ハ）を発生させ強化繊維束２への浸透を促進させ
る。30は導出用ローラ20の後方で回転型軸心（イ）と平
行に配設された液除去部材（樹脂液除去手段）であっ
て、所定間隔をあけて上下位置にローラ軸受部材21に固
定された一対の角柱状受台31と、この受台31の対向面に
取付けられて、先端部が互いに対向して当接するゴム状
板32からなり、この当接部32aに強化繊維束２を通過し
て残留樹脂液が除去される。33は液除去部材30の後方に
平行に配置された中間ローラであって、周面に周方向の
案内溝33aが多数形成され、強化繊維束２を案内する。

上記除去部材30、および中間ローラ33の下方には、樹脂
液槽11に傾斜して連続する液受部材11bが設けられ、落
下する樹脂液を液槽11内に戻すように構成される。

34は樹脂液槽11後部外側の強化繊維束２の移動経路
（ニ）に配設された硬化剤供給装置（硬化剤供給手段）
であって、第４図に示すように、下面に多数の硬化剤供
給ノズル口35aを有して回転型軸心（イ）と平行に配置
された供給管35と、この供給管35の下側に沿って配設さ
れた供給用ローラ36とで構成され、ノズル口35aからの
硬化剤をローラ36の上部の周面に供給して周面に沿って
下降させるとともに、樹脂液含浸後の強化繊維束２をロ
ーラ36の下部の周面に接触させて硬化剤を供給する。こ
の硬化剤は過酸化物からなる。

なお、この硬化剤供給装置34は供給管35と供給用ローラ
36とで構成したが、第５図に示すように、強化繊維束２
の移動経路（ニ）上方にスプレー装置38を設け、硬化剤
を吹付けて供給してもよい。

上記硬化剤供給装置34の下方には余剰の硬化剤が落下す
るのを受ける受槽39が設けられ、硬化剤が樹脂液槽11に
混入するのを防止する。

上記送出ガイド部材８は第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示
すように、硬化剤供給装置34の後部に回転型軸心（イ）
と平行に配設された上下一対の丸棒40と、これら丸棒40
の間に多数取付けられたピン42とで構成される。上記丸
棒40は互いに平行に所定間隔をあけて樹脂槽11を支持す
る基枠41に支持部材41aを介して固定され、また上記ピ
ン42は丸棒40の互いに対向する周部に軸心方向に形成さ
れた溝40a内に、所定間隔ｌごとに上下方向に固定さ
れ、強化繊維束２を整然と導出する案内口43が形成され
る。

なお、この送出ガイド部材８は第６図（ｄ）に示すよう
に丸棒40Ａに所定間隔ｌごとにピン42Ａを植込んだもの
でもよい。また上記丸棒40とピン42にかえて、第７図に
示すように所定幅所定深さに形成された周方向の案内溝
44aを有する送出用ローラ44を用いてもよい。45は送出
用ローラ40後部で回転型軸心（イ）と平行に設けられた
ガイドバーである。

次にこの強化繊維合成樹脂管の成形装置の作用について
説明する。収納棚１から巻き戻された強化繊維束２は、
ガイド板３ａに案内され、可動案内部材５から可動架台
６に送られる。可動架台６の導入ガイド板17に案内され
た強化繊維束２は、樹脂液含浸装置７に導入される。こ
の樹脂液含浸装置７において、強化繊維束２は導入用ロ
ーラ16から下方の樹脂液槽11内の樹脂液12中に導入さ
れ、浸漬される。樹脂液槽11底部まで導かれた強化繊維
束２は転向用ローラ18により上方に転向されて含浸促進
装置22の筒体23内に導入され、筒体23内から液切り部材
24のシリコンゴム板29の当接部29aを介して導出用ロー
ラ21に送られる。

この含浸促進装置22において、強化繊維束２は、樹脂液
12の液面12aから高速（最高１００ｍ／min）で引き出さ
れることにより、多量の樹脂液が同伴されて持ち上げら
れ、液切り部材24の当接部29aで遮られ筒体23内の樹脂
液12の液面12a上で樹脂液の乱流（ハ）を発生させる。
この乱流（ハ）により強化繊維束２内部への樹脂液の浸
透が著しく促進される。すなわち、従来の案内ローラ間
で樹脂液中を単に導かれるのに比べて大きい浸透効果を
得ることができる。

その後、強化繊維束２は導出ローラ20から液除去部材30
で残留樹脂液が除去され中間ローラ33に送られる。

つぎに、強化繊維束２は硬化剤供給装置34に送られて、
適量の硬化剤が供給される。さらに送出用ローラ40に送
られた強化繊維束２は、案内口43で整列するように案内
されて回転型４に送り出される。

上部受入ガイド板17、樹脂液含浸装置７、および送出ガ
イド部材８を備えた可動架台６はレール部材９上を往復
移動し、送出用ローラ40からの強化繊維束２を第８図に
示すように回転型４周面に螺旋状に巻回して、回転型４
の外周部に強化繊維合成樹脂管46を形成する。

考案の効果 以上に述べたごとく本考案によれば、強化繊維束を案内
手段のローラにより樹脂液中を通過させて含浸させると
ともに、液含浸促進手段により効果的な含浸を行うこと
ができる。さらに、樹脂液含浸後の強化繊維束に硬化剤
を供給する供給手段を設けたので、従来のように樹脂液
槽内の樹脂液中に硬化剤を混合する必要がなくなり、ま
た混入することもなくなるので、常温硬化性の樹脂液で
あっても、液槽内で強化繊維の含浸中に樹脂液が早期に
硬化が始まることもなく、長時間使用することができ
る。そして、液切り手段により、強化繊維束に付着した
余剰の樹脂液を除去した後、硬化剤供給手段により、強
化繊維束に硬化剤を供給するので、硬化剤を強化繊維束
の樹脂液中に充分浸透させて反応を促すことができる。
さらに、送出ガイド手段により、硬化剤が供給された強
化繊維束を整列して回転型に巻き掛けることができる。
したがって、強化繊維合成樹脂管を効率よく成形するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第11図は本考案の一実施例の強化繊維合成樹脂
管の成形装置を示すもので、第１図は樹脂液含浸装置を
示す側面断面図、第２図は樹脂液槽の平面図、第３図は
含浸促進装置を示す側面断面図、第４図は硬化剤供給装
置を示す切欠き斜視図、第５図は硬化剤供給装置の他の
実施例を示す斜視図、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれ
ぞれ送出ガイド部材を示す一部拡大正面図、側面断面図
および切欠き斜視図、第６図（ｄ）は送出ガイド部材の
他の実施例を示す一部正面図、第７図（ａ）（ｂ）は送
出ガイド部材のさらに他の実施例を示す一部拡大正面図
および側面断面図、第８図は管成形部を示す概略斜視
図、第９図および第10図は樹脂管成形装置を示す全体側
面図および全体平面図、第11図は従来例を示す概略説明
図である。 ２……強化繊維束、４……回転型、６……可動架台、７
……樹脂液含浸装置、11……樹脂液槽、12……樹脂液、
16……導入用ローラ、18……転向用ローラ、（ニ）……
繊維束移動経路、20……導出用ローラ、33……中間ロー
ラ、34……硬化剤供給装置、35……供給管、35a……供
給ノズル口、36……供給用ローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 石川 正樹 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−17664（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂を含浸させた強化繊維束を回転型に巻
   回して樹脂管を成形するフィラメントワインディング法
   による強化繊維合成樹脂管の成形装置において、 強化繊維の原反から繰り出された強化繊維束を移動させ
   る強化繊維束移動経路上で、回転型の軸心方向に移動自
   在な可動架台に、 常温硬化性の樹脂液を貯留する樹脂液槽に、原反側から
   樹脂液中に強化繊維束を導入する導入用ローラおよび樹
   脂液中に配置された転向用ローラならびに液外方に配置
   された導出ローラにより、強化繊維束を樹脂液中に通過
   させて含浸させる強化繊維束の案内手段と、 上記樹脂液槽内で強化繊維束の樹脂液出口部に配設され
   た樹脂液の含浸促進手段と 上記導出用ローラの後方に配置されて強化繊維束から余
   剰樹脂液を除去する樹脂液除去手段と、 上記樹脂液槽の外側で樹脂液通過後の強化繊維束に硬化
   剤を供給する硬化剤供給手段と、 回転型に巻き付ける強化繊維束を案内する送出ガイド手
   段とを原反側から順に配設した ことを特徴とする強化繊維合成樹脂管の成形装置。
2. 【請求項２】樹脂液の含浸手段を、樹脂液からの導出経
   路上で、下端部が樹脂液内に埋没しかつ上端部が樹脂液
   面上に位置する筒体と、この筒体の上端部に取り付けら
   れた液切り部材とで構成したことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の強化繊維合成樹脂管の成形
   装置。
3. 【請求項３】硬化剤供給手段を、回転型の軸心方向に沿
   って配置され下面に多数の供給ノズル口が形成された硬
   化剤供給管と、この硬化剤供給管の下側に沿って配置さ
   れて強化繊維束が下部周面に接触される硬化剤供給用ロ
   ーラとで構成したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項または第２項記載の強化繊維合成樹脂管の成
   形装置。
4. 【請求項４】硬化剤供給手段を、強化繊維束の移動経路
   上方から硬化剤を吹き付ける硬化剤スプレー装置により
   構成したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項または第２項記載の強化繊維合成樹脂管の成形装置。