纤维增强热塑性树脂带的制造装置以及制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够在不妨碍喷嘴的维修作业及制造开始前的准备作业的情况下适合地冷却纤维束的装置及方法。所提供的装置包括：一边将含浸了热塑性树脂的所述纤维束(9)的形状形成为带形状，一边使该纤维束通过的喷嘴(18)：用于冷却纤维束的冷却辊(20)：以及支撑装置(51)。支撑装置(51)以使冷却辊(20)可在冷却位置与退避位置之间移动的方式将该冷却辊(20)支撑为能够旋转，其中，所述冷却位置是所述冷却辊(20)的外周面可接触于通过了所述喷嘴(18)的所述纤维束(9)的位置，所述退避位置是比该冷却位置更从所述喷嘴(18)离开的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强热塑性树脂带的制造装置以及制造方法
本专利技术涉及一种具有连续的纤维和含浸于该纤维的热塑性树脂的纤维增强热塑性树脂带的制造装置以及制造方法。
技术介绍
专利文献1公开了碳素纤维增强热塑性树脂带及其制造方法。该制造方法包括通过下游侧狭缝喷嘴拔出含浸了熔融树脂的碳素纤维的步骤和利用设置在所述下游侧狭缝喷嘴的下游的带冷却装置以规定的降温速度以上急速冷却刚从所述下游侧狭缝喷嘴拔出后的带的步骤。在所述专利文献1中记载了为防止所述带的变形，优选作为所述带冷却装置的冷却辊尽可能接近所述下游侧狭缝喷嘴。专利文献1公开了所述下游侧狭缝喷嘴的喷嘴辊与其下游侧的所述冷却辊之间的轴心距离为200mm的实施例。本专利技术人做了试验，弄清楚了如果喷嘴的远端与冷却辊的轴之间的距离远，则在所制造出的纤维增强热塑性树脂带的宽度方向上发生纤维的疏密，极端的情况下，发生完全没有纤维而只存在热塑性树脂的部分或纤维和热塑性树脂均不存在的缺损部分。但是，为了抑制所述缺损部分的发生而使所述冷却辊接近所述喷嘴，则该冷却辊妨碍为了维修所述喷嘴而进行的将该喷嘴从装置卸下的作业，影响该维修作业。该冷却辊也妨碍将含浸熔融树脂前的碳素纤维的纤维束挂设到装置的作业，影响制造开始前的准备作业。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2007-118216号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在不影响维修作业及制造开始前的准备作业的情况下适合地冷却纤维束的纤维增强热塑性树脂带的制造装置以及制造方法。所提供的纤维增强热塑性树脂带的制造装置包括：树脂含浸装置，具有收容熔融的热塑性树脂的容器，使纤维束通过被收容在该容器的热塑性树脂而使所述热塑性树脂含浸于该纤维束；喷嘴，被设置在所述树脂含浸装置的容器的出口部，使含浸了热塑性树脂的所述纤维束的形状成为带形状并使其通过；冷却辊，具有能够接触于通过了所述喷嘴的所述纤维束的外周面，且能够绕辊中心轴旋转，以容许在该外周面接触于该纤维束的状态下，该纤维束向下游侧移动，并且通过该外周面与该纤维束的接触而冷却该纤维束；以及支撑装置，以使所述冷却辊能够在冷却位置与退避位置之间移动的方式将该冷却辊支撑为能够旋转，其中，所述冷却位置是所述冷却辊的外周面能够接触于通过了所述喷嘴的所述纤维束的位置，所述退避位置是比该冷却位置更从所述喷嘴离开的位置。此外，所提供的纤维增强热塑性树脂带的制造方法包括以下步骤：树脂含浸步骤，使熔融的热塑性树脂含浸于纤维束；喷嘴通过步骤，使经过了所述树脂含浸步骤的所述纤维束通过具有开口的喷嘴的该开口；冷却步骤，使配置在所述喷嘴的下游侧的冷却位置的冷却辊绕辊中心轴旋转，伴随于此，使该冷却辊的外周面与经过了所述喷嘴通过步骤的所述纤维束接触，从而将该纤维束一边向下游侧输送一边冷却；以及移动步骤，在没有实施通过所述树脂含浸步骤、所述喷嘴通过步骤以及所述冷却步骤来进行的所述纤维增强热塑性树脂带的制造时，使所述冷却辊从所述冷却位置朝向比该冷却位置更从所述喷嘴离开的退避位置移动。附图说明图1是本発明的实施方式所涉及的纤维增强热塑性树脂带的制造装置的侧视图。图2是放大表示所述制造装置所含的送料机(feedingmachine)的侧视图。图3是放大表示所述制造装置所含的喷嘴的侧视图。图4是沿图1的箭头IV的方向观察所述制造装置所含的喷嘴的正视图。图5是放大表示所述喷嘴的变形例的侧视图。图6是沿图5的箭头VI的方向观察图5所示的喷嘴的正视图。图7是沿所述箭头IV的方向观察所述制造装置的树脂含浸装置所含的带槽辊的正视图。图8是所述树脂含浸装置的俯视图。图9是放大表示所述制造装置所含的所述喷嘴及配置在其下游侧的冷却辊部的侧视图。图10是表示所述制造装置所含的支撑装置的侧视图。图11是沿图10的箭头XI的方向观察所述支撑装置的图。具体实施方式下面，参照附图说明本专利技术的优选的实施方式。图1表示本発明的实施方式所涉及的纤维增强热塑性树脂带的制造装置100整体。该制造装置100一边将纤维束8沿特定的搬送方向搬送，一边制造所述纤维增强热塑性树脂带。该制造装置100包括送料机1、纤维预热机2、树脂含浸装置3、喷嘴(nozzle)18、冷却辊部4、冷却部5、取回机6以及卷取机7，这些构成要素沿所述搬送方向依次排列。此外，该制造装置100还包括图10及图11所示的支撑装置51。所述送料机1包括纤维绕线管11、导杆12、调节辊13以及导辊14。在纤维绕线管11缠绕有所述纤维束8。该纤维束8由互相束在一起的多个(例如12000根)纤维形成。构成本实施方式所涉及的所述纤维束8的纤维为碳素纤维。但是，构成本专利技术所涉及的纤维束的纤维并不限定于碳素纤维，可为玻璃纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、金属纤维、由包含聚苯并噻唑、聚苯并噁唑等的含杂环聚合物制得的纤维等连续纤维，也可为将非连续的纤维纺织成丝的天然植物纤维。此外，作为碳素纤维可使用聚丙烯腈(PAN)类、石油煤沥青类、人造纤维类、木质素类等碳素纤维。所述导杆12具有圆形的截面，但被配置成不以其轴为中心旋转。另一方面，所述调节辊13及所述导辊14具有圆形的截面，且被配置成以其轴为中心旋转。调节辊13还可沿上下方向移动。可代替导杆12采用以其轴为中心旋转的部件，而且，可代替调节辊13采用不以其轴为中心旋转的部件，可根据纤维束8的输送速度等条件而适当进行。所述纤维束8从所述纤维绕线管11放出，分别接触于所述导杆12、所述调节辊13及所述导辊14并被搬送。此时，纤维束8被施加恒定的张力。所述送料机1具有图2所示的张力调整机构31，该张力调整机构31调整作用于所述纤维束8张力来将该张力保持为恒定。所述张力调整机构31具有：连接于所述调节辊13的中心轴的棒部件32；安装于棒部件32的张力施加平衡块33；连接于棒部件32的角度检测器34；马达35；以及控制器36。所述棒部件32具有可转动地被支撑在所述角度检测器34的基端部和其相反侧的端部、即将所述调节辊13能够旋转地支撑的远端部。所述张力施加平衡块33向所述调节辊13施加恒定大小的向下的力。所述角度检测器34检测所述棒部件32的转动角度。所述马达35使所述纤维绕线管11旋转。该马达35以及所述角度检测器34电连接于所述控制器36。控制器36根据所述角度检测器34检测的角度调节所述马达35的旋转速度，据此，将从纤维绕线管11放出的纤维束8的张力控制为恒定。该控制使如后所述的所述树脂含浸装置3中的所述纤维束8稳定地开松。在本实施方式中，所述纤维束8的优选的张力例如为300g。此外，纤维束8的优选的输送速度为例如3m/分钟。用于使从所述纤维绕线管11放出的纤维束8的张力恒定的机构并不限定于所述张力调整机构31。例如，通过基于纤维束8的输送速度和纤维绕线管11的转速来计算出缠绕在纤维绕线管11的纤维束8的直径以及利用粉末离合器(powderclutch)等来调整所述纤维绕线管11的制动转矩，也能将纤维束8的张力控制为恒定。此外，也可为了制造宽度大的带而从多个纤维绕线管11放出纤维。例如，可将分别具有与所述送料机1同等的结构的多个送料机互相并列地配置。图1所示的所述纤维预热机2将从所述送料机1放出的纤维束8加热至约100℃。该加热使附着于所述纤维束8的上胶剂(sizin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强热塑性树脂带的制造装置，其特征在于包括：树脂含浸装置，具有收容熔融的热塑性树脂的容器，使纤维束通过被收容在该容器的热塑性树脂而使所述热塑性树脂含浸于该纤维束；喷嘴，被设置在所述树脂含浸装置的容器的出口部，使含浸了热塑性树脂的所述纤维束的形状成为带形状并使其通过；冷却辊，具有能够接触于通过了所述喷嘴的所述纤维束的外周面，且能够绕辊中心轴旋转，以容许在该外周面接触于该纤维束的状态下，该纤维束向下游侧移动，并且通过该外周面与该纤维束的接触而冷却该纤维束；以及支撑装置，以使所述冷却辊能够在冷却位置与退避位置之间移动的方式将该冷却辊支撑为能够旋转，其中，所述冷却位置是所述冷却辊的外周面能够接触于通过了所述喷嘴的所述纤维束的位置，所述退避位置是比该冷却位置更从所述喷嘴离开的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.17 JP 2015-1602971.一种纤维增强热塑性树脂带的制造装置，其特征在于包括：树脂含浸装置，具有收容熔融的热塑性树脂的容器，使纤维束通过被收容在该容器的热塑性树脂而使所述热塑性树脂含浸于该纤维束；喷嘴，被设置在所述树脂含浸装置的容器的出口部，使含浸了热塑性树脂的所述纤维束的形状成为带形状并使其通过；冷却辊，具有能够接触于通过了所述喷嘴的所述纤维束的外周面，且能够绕辊中心轴旋转，以容许在该外周面接触于该纤维束的状态下，该纤维束向下游侧移动，并且通过该外周面与该纤维束的接触而冷却该纤维束；以及支撑装置，以使所述冷却辊能够在冷却位置与退避位置之间移动的方式将该冷却辊支撑为能够旋转，其中，所述冷却位置是所述冷却辊的外周面能够接触于通过了所述喷嘴的所述纤维束的位置，所述退避位置是比该冷却位置更从所述喷嘴离开的位置。2.根据权利要求1所述的纤维增强热塑性树脂带的制造装置，其特征在于，所述支撑装置具有：将所述冷却辊支撑为能够绕所述辊中心轴旋转的旋转支撑部；以及将所述旋转支撑部支撑为能够沿滑动方向滑动的滑动台，其中，所述滑动方向是通过沿该滑动方向的所述旋转支撑部的滑动，所述冷却辊在所述冷却位置与所述退避位置之间移动的方向。3.根据权利要求2所述的纤维增强热塑性树脂带的制造装置，其特征在于，所述滑动方向是垂直于所述冷却辊的所述辊中心轴的方向。4.根据权利要求2所述的纤维增强热塑性树脂带的制造装置，其特征在于，所述支撑装置还具有马达，所述马达朝向将所述纤维束输送到下游侧的方向旋转驱动所述冷却辊，所述纤维束与该冷却辊的所述外周面接触，所述旋转支撑部支撑所述马达。5.根据权利要求4所述的纤维增强热塑性树脂带的...

【专利技术属性】
技术研发人员：若园武彦，多代直行，樱井康弘，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP