JP3997252B1

JP3997252B1 - Long fiber reinforced resin strand production equipment

Info

Publication number: JP3997252B1
Application number: JP2006161849A
Authority: JP
Inventors: 直行多代; 義明松原
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2026-06-12
Also published as: JP2007331110A

Abstract

【課題】従来に比べ高速の引取速度、例えば４０ｍ／分を上回る引取速度にて長繊維強化樹脂ストランドを製造することができるようにすること。
【解決手段】含浸ヘッド９の下流側に冷却装置１２と撚りローラ１６Ａ，１６Ｂとをこの順に備え、強化用繊維束２に含浸ヘッド９により溶融樹脂を含浸させるとともに、樹脂含浸強化用繊維束に撚りローラ１６Ａ，１６Ｂによる撚りを付与し、長繊維強化樹脂ストランド４を製造する装置において、強化用繊維束２を一対の加熱ローラ２２０，２３０に交互に複数回巻き掛けることで加熱することにより、予め加熱された強化用繊維束２が含浸ヘッド９に連続的に導かれるようにした加熱ローラ装置２００と、加熱ローラ２２０，２３０に巻き掛けられる強化用繊維束２に対してバックテンションを付与するバックテンション付与装置とを備えている。
【選択図】図１An object of the present invention is to make it possible to produce a long fiber reinforced resin strand at a higher take-up speed than that in the past, for example, at a take-up speed exceeding 40 m / min.
A cooling device 12 and twist rollers 16A, 16B are provided in this order on the downstream side of an impregnation head 9, and the reinforcing fiber bundle 2 is impregnated with molten resin by the impregnation head 9, and the resin impregnated reinforcing fiber bundle is formed. In the apparatus for applying the twisting by the twisting rollers 16A and 16B and producing the long fiber reinforced resin strand 4, by heating the reinforcing fiber bundle 2 by alternately winding the reinforcing fiber bundle 2 around the pair of heating rollers 220 and 230, Back tension is applied to the heating roller device 200 in which the preheated reinforcing fiber bundle 2 is continuously guided to the impregnation head 9 and the reinforcing fiber bundle 2 wound around the heating rollers 220 and 230. And a back tension applying device.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、長繊維強化樹脂ストランドの製造装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for producing long fiber reinforced resin strands.

長尺の長繊維強化樹脂ストランドを例えば３〜１５ｍｍ程度に切断したペレット（長繊維強化樹脂ペレット）を用いた射出成形品は、自動車内装部材（コンソールボックス、インストルメントパネル等）、自動車外装部材（バンパ、フェンダー等）、電子機器部材（ノートパソコン、携帯電話等）のハウジングなどに使用されるものである。 Injection molded products using pellets (long fiber reinforced resin pellets) obtained by cutting long long fiber reinforced resin strands to about 3 to 15 mm, for example, are automobile interior members (console boxes, instrument panels, etc.), automobile exterior members ( Bumpers, fenders, etc.), and housings for electronic equipment members (notebook computers, mobile phones, etc.).

本出願人は、含浸ヘッドから撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランドを連続して引き取り、長繊維強化樹脂ストランドを製造する方法として、先に特開平５−１６９４４５号公報（特許文献１）に示されるものを提案している（従来技術１）。この従来技術１について図１２を用いて説明する。図１２は従来方法の実施に用いられる長繊維強化樹脂ストランドの製造装置の構成説明図である。 As a method for producing a long fiber reinforced resin strand by continuously taking out a long fiber reinforced resin strand composed of a fiber bundle for reinforcing resin impregnation to which a twist is imparted from an impregnation head, the present applicant has previously described JP-A-5-169445. (Patent Document 1) has been proposed (Prior Art 1). This prior art 1 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating the construction of a long fiber reinforced resin strand production apparatus used in the implementation of the conventional method.

従来技術１は、強化用繊維と樹脂との密着性の高い長繊維強化樹脂ストランドを製造するようにしたものである。溶融樹脂材料５２は押出機５６より含浸ヘッド（クロスヘッド）５５内へ連続供給される。該含浸ヘッド５５の出側には賦形ダイ５９、冷却器６０、撚りローラ（クロスローラキャプスタンとも呼ばれている）６１ａ，６１ｂ、引抜きローラ６２が順に配設され、該含浸ヘッド５５内には強化用繊維束をジクザグ走行させて解繊し含浸性を高めるためのスプレダー（含浸用ローラ）５８が設けられている。 In the prior art 1, long fiber reinforced resin strands having high adhesion between reinforcing fibers and a resin are produced. The molten resin material 52 is continuously supplied from an extruder 56 into an impregnation head (cross head) 55. On the exit side of the impregnation head 55, a shaping die 59, a cooler 60, twisting rollers (also called cross roller capstans) 61a and 61b, and a drawing roller 62 are arranged in this order. Is provided with a spreader (impregnation roller) 58 for increasing the impregnation property by zigzag running the reinforcing fiber bundle.

そして、強化用繊維５１，５１…は含浸ヘッド５５内で溶融樹脂材料５２中に浸漬され、樹脂含浸された後、賦形ダイ５９によって賦形されてその断面形状が定められ、冷却器６０において冷却硬化される。撚りローラ６１ａ，６１ｂは一対のゴム製ローラであって、互いに逆回転駆動されるように構成されている。また、これら撚りローラ６１ａ，６１ｂは水平面内で逆方向に傾けて配設されており、これら撚りローラ６１ａ，６１ｂの交差部で長繊維強化樹脂ストランド５３を挟持して矢印方向へ引抜くことにより、該長繊維強化樹脂ストランド５３は軸心を中心として回転される。これによって冷却器６０と含浸ヘッド５５内の最下流側のスプレダー５８ａの間で撚りが付与される。そして、撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランド５３は、引抜きローラ６２より離れた位置に設けられたペレタイザー（ストランドカッター）６３でカットされるようになっている。 Then, the reinforcing fibers 51, 51... Are immersed in the molten resin material 52 in the impregnation head 55, impregnated with the resin, and then shaped by the shaping die 59 to determine the cross-sectional shape thereof. Cooled and cured. The twisting rollers 61a and 61b are a pair of rubber rollers, and are configured to be driven to rotate reverse to each other. The twisting rollers 61a and 61b are inclined in the opposite direction in the horizontal plane, and the long fiber reinforced resin strands 53 are sandwiched at the intersections of the twisting rollers 61a and 61b and pulled in the direction of the arrow. The long fiber reinforced resin strand 53 is rotated about the axis. As a result, twist is applied between the cooler 60 and the most downstream spreader 58 a in the impregnation head 55. The long fiber reinforced resin strands 53 made of a resin-impregnated reinforcing fiber bundle to which twisting is applied are cut by a pelletizer (strand cutter) 63 provided at a position away from the drawing roller 62.

このように、従来技術１では、強化用繊維束が撚られつつ樹脂含浸が行われるので、強化用繊維と樹脂材料を強固に密着させることができる。また、樹脂含浸強化用繊維束に撚りを掛けた状態でこれを引き取るようにしたものであるから、繊維のケバを撚りの中に取り込むようにしてこれを賦形ダイ外に引き出す作用が発揮されて、樹脂含浸強化用繊維束に撚りを付与しないものに比べると、含浸ヘッド内で生じたケバが賦形ダイに詰まり難いので、長繊維強化樹脂ストランドの引取速度を高めることができる。 Thus, in the prior art 1, since the resin impregnation is performed while the reinforcing fiber bundle is twisted, the reinforcing fiber and the resin material can be firmly adhered to each other. Also, since the fiber impregnated reinforcing fiber bundle is twisted, it is pulled out, so that the effect of pulling out the fiber flakes into the twist and pulling it out of the shaping die is demonstrated. Thus, compared with a resin impregnated reinforcing fiber bundle that does not give twist, the take-up speed of the long fiber reinforced resin strands can be increased because the chips formed in the impregnation head are less likely to clog the shaping die.

ところが、さらに高速の引取速度にて長繊維強化樹脂ストランドを製造しようとすると、含浸ヘッド内を引き取られて走行する強化用繊維束に作用する張力が大きくなって断線が発生し、３０〜４０ｍ／分の引取速度が限界であった。 However, when an attempt is made to produce a long fiber reinforced resin strand at a higher take-up speed, the tension acting on the reinforcing fiber bundle that is taken up in the impregnation head and travels increases, causing breakage, and 30-40 m / The minute take-up speed was the limit.

また、先に本出願人は、含浸ヘッドから撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランドを連続して引き取り、長繊維強化樹脂ストランドを製造する方法において、強化用繊維束に溶融合成樹脂を十分に含浸させるために、含浸ヘッド内で強化用繊維束の開繊を行って樹脂含浸を促進する部分の合成樹脂を特に加熱するようにした方法を提案している（従来技術２：特開平６−２５４８５０号公報（特許文献２））。この場合、前記加熱を実施するために含浸ヘッド内の含浸用ローラとして、例えば熱水導入型の含浸用ローラを用いている。 Further, in the method of manufacturing the long fiber reinforced resin strand by continuously taking out the long fiber reinforced resin strand made of the resin impregnated reinforcing fiber bundle to which the twist is applied from the impregnation head, the present applicant previously applied the reinforcing fiber. In order to sufficiently impregnate the bundle with the molten synthetic resin, a method has been proposed in which the reinforcing fiber bundle is opened in the impregnation head to heat the portion of the synthetic resin that promotes resin impregnation (particularly, Prior art 2: JP-A-6-254850 (Patent Document 2)). In this case, for example, a hot water introduction type impregnation roller is used as the impregnation roller in the impregnation head in order to perform the heating.

この従来技術２によると、含浸ヘッド内に常温の強化用繊維束が導入されることによる溶融合成樹脂の温度低下を抑制することができ、その結果、含浸ヘッド内での溶融合成樹脂粘度の上昇を抑制できる。これにより、含浸ヘッド内を引き取られて走行する強化用繊維束の張力の上昇を抑制して、長繊維強化樹脂ストランドの引取速度の高速化が期待できる。 According to this prior art 2, it is possible to suppress the temperature drop of the molten synthetic resin due to the introduction of the reinforcing fiber bundle at room temperature into the impregnation head, and as a result, increase in the viscosity of the molten synthetic resin in the impregnation head. Can be suppressed. As a result, an increase in the tension of the reinforcing fiber bundle traveling while being pulled through the impregnation head can be suppressed, and an increase in the take-up speed of the long fiber reinforced resin strand can be expected.

ところが、本発明者らの実験によると、従来技術２では、長繊維強化樹脂ストランドの引取速度が４０ｍ／分を上回ると、強化用繊維束への溶融樹脂の含浸度合いが悪化するとともに、含浸ヘッド内を走行する強化用繊維束の張力が上昇することによる断線が発生することがわかった。 However, according to the experiments by the present inventors, in the conventional technique 2, when the take-up speed of the long fiber reinforced resin strand exceeds 40 m / min, the impregnation degree of the molten resin into the reinforcing fiber bundle deteriorates and the impregnation head It was found that a disconnection occurred due to an increase in the tension of the reinforcing fiber bundle traveling inside.

そこで、本発明者らは、含浸ヘッド内にて樹脂含浸を促進する部分の合成樹脂を加熱するのではなく、含浸ヘッドに導入される強化用繊維束を予め加熱しておくようにすればよいのではないかと考えた。なお、先に本出願人が提案した前記特開平６−２５４８５０号公報には、必要であれば含浸ヘッドに導入される強化用繊維を予熱しておくことも可能でありとあるものの、その実施のための手段については示されていない。 Therefore, the present inventors do not heat the portion of the impregnating head that promotes resin impregnation but heat the reinforcing fiber bundle introduced into the impregnating head in advance. I thought that. In addition, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-254850 previously proposed by the present applicant, it is possible to preheat the reinforcing fiber introduced into the impregnation head if necessary. No means for is shown.

一方、特開平５−１６２１３５号公報（特許文献３）には、連続した強化繊維を引き取りながら、溶融した熱可塑性樹脂を被覆させ、含浸させて繊維強化熱可塑性樹脂構造体を製造する方法であって、強化繊維に溶融した熱可塑性樹脂を被覆、含浸するに先立ち、熱風式予熱炉により、強化繊維を熱可塑性樹脂の溶融温度以上に予熱することにより、強化繊維への溶融した熱可塑性樹脂の含浸を促進することで引取速度を高めるようにした、繊維強化熱可塑性樹脂構造体の製造方法が示されている（従来技術３）。 On the other hand, JP-A-5-162135 (Patent Document 3) discloses a method of manufacturing a fiber-reinforced thermoplastic resin structure by covering and impregnating a molten thermoplastic resin while taking continuous reinforcing fibers. Then, before coating and impregnating the molten thermoplastic resin to the reinforcing fiber, the hot fiber preheating furnace preheats the reinforcing fiber to a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic resin, thereby A method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin structure in which the take-up speed is increased by promoting impregnation is shown (Prior Art 3).

この従来技術３では、強化繊維（ガラスロービング繊維）を熱風式予熱炉に導入して約３００℃に加熱するとともに、１８ｍ／分の引取速度にて帯状の繊維強化熱可塑性樹脂構造体（ガラス繊維強化ナイロン６／６）を得るようにした例が示されている。 In this prior art 3, a reinforcing fiber (glass roving fiber) is introduced into a hot-air preheating furnace and heated to about 300 ° C., and a belt-like fiber reinforced thermoplastic resin structure (glass fiber at a take-up speed of 18 m / min). An example of obtaining reinforced nylon 6/6) is shown.

また、特開平７−２５１４３７号公報（特許文献４）には、長繊維強化熱可塑性複合材料を製造するに際し、連続補強繊維に熱可塑性樹脂を付着させるに先立ち、連続補強繊維を予熱処理装置に導入して予め加熱しておくようにした、長繊維強化熱可塑性複合材料の製造方法が示されている（従来技術４）。 Japanese Patent Laid-Open No. 7-251437 (Patent Document 4) discloses that, when a long fiber reinforced thermoplastic composite material is manufactured, the continuous reinforcing fiber is attached to the pre-heat treatment device prior to attaching the thermoplastic resin to the continuous reinforcing fiber. A method for producing a long fiber reinforced thermoplastic composite material introduced and preheated is shown (prior art 4).

この従来技術４では、熱風方式又は赤外線放射方式の予熱処理装置を用い、繊維／樹脂の組合せが、例えば、ガラス繊維／ポリプロピレン樹脂の場合、予熱処理温度（加熱処理温度）：１２０〜２３０℃、予熱処理時間（加熱処理時間）：１０秒〜１分にて連続補強繊維を予め加熱することが示されている。そして、実施例では、２００℃にてガラス繊維を加熱処理（予熱処理）し、２０ｍ／分の引取速度にてテープ状の長繊維強化熱可塑性複合材料を得ることが示されている。 In this prior art 4, when a hot air type or infrared radiation type pre-heat treatment apparatus is used and the fiber / resin combination is, for example, glass fiber / polypropylene resin, pre-heat treatment temperature (heat treatment temperature): 120 to 230 ° C., Pre-heat treatment time (heat treatment time): It is shown that the continuous reinforcing fiber is preheated in 10 seconds to 1 minute. And in an Example, it is shown that a glass fiber is heat-processed (pre-heat treatment) at 200 degreeC, and a tape-like long fiber reinforced thermoplastic composite material is obtained at a take-up speed of 20 m / min.

しかしながら、前記従来技術３，４では、強化用繊維束に溶融樹脂を含浸させるに先立って、引き取られて走行している連続した強化用繊維束を加熱するに際し、強化用繊維束の水平方向に延びる長い走行路が必要な熱風方式のなどの非接触加熱によるものであるから、引取速度（生産速度）の高速化を図る場合、より長尺の加熱装置（予熱装置）を設置するための大きなスペースが必要となり、このことが障害となる。 However, in the prior arts 3 and 4, prior to impregnating the reinforcing fiber bundle with the molten resin, when heating the continuous reinforcing fiber bundle that has been taken and run, This is due to non-contact heating such as a hot-air method that requires a long traveling path, so when increasing the take-up speed (production speed), it is necessary to install a longer heating device (preheating device). Space is required and this is an obstacle.

特開平５−１６９４４５号公報（段落番号［００１０］、図１）Japanese Patent Laid-Open No. 5-169445 (paragraph number [0010], FIG. 1) 特開平６−２５４８５０号公報（段落番号［０００８］〜［００２１］、図１〜図３）JP-A-6-254850 (paragraph numbers [0008] to [0021], FIGS. 1 to 3) 特開平５−１６２１３５号公報（段落番号［０００６］，［００１９］，［００２０］、図１）JP-A-5-162135 (paragraph numbers [0006], [0019], [0020], FIG. 1) 特開平７−２５１４３７号公報（段落番号［００１３］，［００５９］，［００６０］、図１）JP-A-7-251437 (paragraph numbers [0013], [0059], [0060], FIG. 1)

そこで本願発明の課題は、含浸ヘッドから撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランドを連続して引き取り、長繊維強化樹脂ストランドを製造するに際し、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば４０ｍ／分を上回る引取速度にて長繊維強化樹脂ストランドを製造することができるとともに、含浸ヘッドに連続的に導かれる強化用繊維束を引取速度の高速化のために予め加熱しておく装置の設置スペースが小さくてすむようにした、長繊維強化樹脂ストランドの製造装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to continuously take up a long fiber reinforced resin strand composed of a fiber bundle for reinforcing resin impregnation strengthened with a twist from an impregnation head, and to produce a long fiber reinforced resin strand at a higher speed than before. A long fiber reinforced resin strand can be produced at a speed (production speed), for example, a take-up speed exceeding 40 m / min, and a reinforcing fiber bundle that is continuously guided to the impregnation head can be used to increase the take-up speed. An object of the present invention is to provide an apparatus for producing a long fiber reinforced resin strand in which the installation space for the apparatus to be heated in advance is small.

前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

請求項１の発明は、上流側より長尺の強化用繊維束が連続的に導入される含浸ヘッドを備えるとともに、前記含浸ヘッドの下流側に冷却装置と撚りローラとをこの順に備え、前記含浸ヘッドにより前記強化用繊維束に溶融樹脂を含浸させるとともに、樹脂含浸強化用繊維束に前記撚りローラによる撚りを付与し、前記含浸ヘッドからの撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランドを前記冷却装置にて冷却水中で冷却し、連続して引き取ることにより、長繊維強化樹脂ストランドを製造する装置において、少なくとも２つの加熱ローラを有して前記含浸ヘッドの上流側に設けられ、強化用繊維束を少なくとも２つの前記加熱ローラに交互に複数回巻き掛けることで該加熱ローラに接触させて加熱することにより、予め加熱された強化用繊維束が前記含浸ヘッドに連続的に導かれるようにした加熱ローラ装置と、前記加熱ローラ装置の上流側に設けられ、前記加熱ローラに巻き掛けられる強化用繊維束に対してバックテンションを付与するバックテンション付与装置とを備え、前記加熱ローラは、強化用繊維束を案内する溝として、ローラ外周部にローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝を有していることを特徴とする長繊維強化樹脂ストランドの製造装置である。 The invention of claim 1 includes an impregnation head into which a long reinforcing fiber bundle is continuously introduced from the upstream side, and further includes a cooling device and a twisting roller in this order on the downstream side of the impregnation head. The reinforcing fiber bundle is impregnated with a molten resin by a head, and the resin impregnated reinforcing fiber bundle is twisted by the twisting roller, and the length is made of the resin impregnated reinforcing fiber bundle to which the twist from the impregnation head is applied. In an apparatus for producing long fiber reinforced resin strands, the fiber reinforced resin strands are cooled in the cooling water by the cooling device and continuously taken, and have at least two heating rollers on the upstream side of the impregnation head. Provided and heated by bringing the reinforcing fiber bundle into contact with the heating roller by alternately winding the reinforcing fiber bundle a plurality of times on the heating roller; A heating roller device in which the heated reinforcing fiber bundle is continuously guided to the impregnation head, and a reinforcing fiber bundle provided on the upstream side of the heating roller device and wound around the heating roller. The heating roller has a plurality of circumferential grooves arranged in parallel in the roller rotation axis direction on the outer periphery of the roller as a groove for guiding the reinforcing fiber bundle. This is an apparatus for producing long fiber reinforced resin strands.

本発明の長繊維強化樹脂ストランドの製造装置は、含浸ヘッドの上流側に、少なくとも２つの加熱ローラを有する加熱ローラ装置を備え、さらに、この加熱ローラ装置の上流側に、前記加熱ローラに巻き掛けられる強化用繊維束に対してバックテンションを付与するバックテンション付与装置を備えている。これにより、強化用繊維束は、バックテンション付与装置によってバックテンションがかけられた状態で、加熱ローラ装置の例えば上下に配された少なくとも２つの前記加熱ローラに交互に複数回巻き掛けられることにより、加熱されている該加熱ローラに密着接触しながら走行し、常温でなく予め加熱された状態で含浸ヘッドに連続的に導かれる。 The apparatus for producing a long fiber reinforced resin strand of the present invention includes a heating roller device having at least two heating rollers on the upstream side of the impregnation head, and is further wound around the heating roller on the upstream side of the heating roller device. A back tension applying device that applies back tension to the reinforcing fiber bundle is provided. Thereby, the reinforcing fiber bundle is alternately wound a plurality of times on at least two heating rollers arranged above and below the heating roller device in a state where the back tension is applied by the back tension applying device. It travels in close contact with the heated heating roller and is continuously guided to the impregnation head in a preheated state, not at room temperature.

したがって、強化用繊維束の引取速度を高速化しても、含浸ヘッド内における溶融樹脂の温度低下を抑制できることで強化用繊維束に溶融樹脂を十分に含浸させることができるとともに、含浸ヘッド内での溶融樹脂粘度の上昇を抑制できることで含浸ヘッド内を走行する強化用繊維束（樹脂含浸強化用繊維束）の張力の上昇を抑制することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば４０ｍ／分を上回る引取速度にて長繊維強化樹脂ストランドを製造することができるとともに、引取速度の高速化のための前記加熱ローラ装置の設置スペースが小さくてすむ。 Therefore, even if the take-up speed of the reinforcing fiber bundle is increased, the temperature reduction of the molten resin in the impregnation head can be suppressed, so that the reinforcing fiber bundle can be sufficiently impregnated with the molten resin and in the impregnation head. By suppressing the increase in the viscosity of the molten resin, it is possible to suppress an increase in the tension of the reinforcing fiber bundle (resin impregnating reinforcing fiber bundle) traveling in the impregnation head. Therefore, it is possible to produce long fiber reinforced resin strands at a higher take-up speed (production speed) than conventional, for example, take-up speed exceeding 40 m / min, and the heating roller device for increasing the take-up speed. Small installation space.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による長繊維強化樹脂ストランドの製造装置の全体構成を示す構成説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a long fiber reinforced resin strand manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、複数個のボビン、この例では３つのボビン５Ａ〜５Ｃそれぞれからの強化用繊維（ロービング）１は加熱ローラ装置２００の入側ガイド２０１によって強化用繊維束２としてまとめられ、この強化用繊維束２が、強化用繊維束２を予め加熱しておくために、上下に配された一対の加熱ローラ２２０，２３０を備えた加熱ローラ装置２００に導かれる。ボビン５Ａ〜５Ｃには、それぞれ、強化用繊維バックテンション付与装置１００Ａ〜１００Ｃが備えられており、これにより、強化用繊維束２は、バックテンションがかけられながら、一対の加熱ローラ２２０，２３０に交互に複数回巻き掛けられることにより、加熱されている加熱ローラ２２０，２３０に密着して接触することで接触加熱されるようになっている。 As shown in FIG. 1, reinforcing fibers (rovings) 1 from a plurality of bobbins, in this example, three bobbins 5 </ b> A to 5 </ b> C, are bundled as reinforcing fiber bundles 2 by an entrance guide 201 of a heating roller device 200. The reinforcing fiber bundle 2 is guided to a heating roller device 200 including a pair of heating rollers 220 and 230 arranged above and below in order to preheat the reinforcing fiber bundle 2. The bobbins 5A to 5C are respectively provided with reinforcing fiber back tension applying devices 100A to 100C, whereby the reinforcing fiber bundle 2 is applied to the pair of heating rollers 220 and 230 while back tension is applied. By alternately winding a plurality of times, contact heating is performed by contacting the heated heating rollers 220 and 230 in close contact with each other.

この加熱ローラ装置２００の直ぐ下流側に、スクリュ８を内蔵する押出機７が設けられるとともに、この押出機７から溶融樹脂（溶融した熱可塑性樹脂）３が連続供給され、かつ、加熱ローラ装置２００からの予め加熱された強化用繊維束２が導かれる含浸ヘッド（溶融樹脂浴容器）９が設けられている。この含浸ヘッド９の内には、連続的に供給される強化用繊維束２に溶融樹脂３を含浸させるための複数個の含浸ローラ（開繊・含浸用ローラ）１０が配設されている。含浸ヘッド９の出口には、含浸ヘッド９から引き取られる、撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる高温の長繊維強化樹脂ストランド４の賦形（賦型）を行う賦形ダイ１１が取り付けられている。 An extruder 7 incorporating the screw 8 is provided immediately downstream of the heating roller device 200, and a molten resin (molten thermoplastic resin) 3 is continuously supplied from the extruder 7, and the heating roller device 200 is provided. Is provided with an impregnation head (molten resin bath container) 9 through which the preheated reinforcing fiber bundle 2 is guided. In the impregnation head 9, a plurality of impregnation rollers (opening / impregnation rollers) 10 are provided for impregnating the molten fiber 3 into the reinforcing fiber bundle 2 that is continuously supplied. At the outlet of the impregnation head 9, there is a shaping die 11 for shaping (molding) a high-temperature long fiber reinforced resin strand 4 made of a twisted resin-impregnated reinforcing fiber bundle taken from the impregnation head 9. It is attached.

そして、この賦形ダイ１１が取り付けられた含浸ヘッド９の下流側には、含浸ヘッド９からの高温の長繊維強化樹脂ストランド４を冷却水中で冷却する冷却装置１２が設けられている。また、この冷却装置１２の直ぐ下流側には、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂが設けられている。なお、この本実施形態の製造装置によって製造され、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂの下流側に導かれた長繊維強化樹脂ストランド４は、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂの下流側にあるペレタイザー（ストランドカッター）３０で切断されてペレット化されるようになっている。 And the cooling device 12 which cools the hot long fiber reinforced resin strand 4 from the impregnation head 9 in cooling water is provided downstream of the impregnation head 9 to which the shaping die 11 is attached. Further, twist rollers 16A and 16B are provided immediately downstream of the cooling device 12. The long fiber reinforced resin strand 4 manufactured by the manufacturing apparatus of this embodiment and guided to the downstream side of the twisting rollers 16A and 16B is a pelletizer (strand cutter) 30 on the downstream side of the twisting rollers 16A and 16B. It is cut and pelletized.

図２は図１における強化用繊維バックテンション付与装置を示す概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the reinforcing fiber back tension applying device in FIG.

図２に示すように、強化用繊維１が巻き取られてなるボビン５Ａの回転軸の一端部に回転ドラム体５ｂが固定されている。この回転ドラム体５ｂの外周面に半周にわたって巻き掛けられた帯状シュー部材１０１の一端側は、他端側のフックが固定された引張コイルばね１０２の一端側のフックに連結されている。１０３は、モータ１０３ａによってねじ軸（図示省略）を回転させて昇降ナット部１０３ｂを上下方向に移動させるバックテンション調節用スライダである。そして、帯状シュー部材１０１の他端側は、バックテンション調節用スライダ１０３の前記昇降ナット部１０３ｂに連結されている。 As shown in FIG. 2, the rotating drum body 5b is fixed to one end of the rotating shaft of the bobbin 5A formed by winding the reinforcing fiber 1. One end side of the belt-like shoe member 101 wound around the outer peripheral surface of the rotating drum body 5b is connected to the hook on one end side of the tension coil spring 102 to which the hook on the other end side is fixed. Reference numeral 103 denotes a back tension adjusting slider that rotates the screw shaft (not shown) by the motor 103a to move the elevating nut portion 103b in the vertical direction. The other end side of the belt-like shoe member 101 is connected to the elevating nut portion 103 b of the back tension adjusting slider 103.

引張コイルばね１０２の元に戻ろうとする力によって帯状シュー部材１０１が回転ドラム体５ｂに押付けられることで、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂによる引き取りによってボビン５Ａから引き出される強化用繊維１に対してバックテンションが付与されるようになっている。昇降ナット部１０３ｂを上下方向に移動させることで帯状シュー部材１０１による押付け力を増減することにより、強化用繊維１にかけるバックテンションを調節できるようになっている。 When the belt-like shoe member 101 is pressed against the rotating drum body 5b by the force of returning to the tension coil spring 102, the back tension is applied to the reinforcing fiber 1 drawn from the bobbin 5A by the take-up by the twisting rollers 16A and 16B. It is to be granted. The back tension applied to the reinforcing fiber 1 can be adjusted by increasing or decreasing the pressing force by the belt-like shoe member 101 by moving the elevating nut 103b in the vertical direction.

前記の帯状シュー部材１０１、引張コイルばね１０２及びバックテンション調節用スライダ１０３により、ボビン５Ａからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１００Ａが構成されている。また、ボビン５Ｂからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１００Ｂ、及び、ボビン５Ｃからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１００Ｃは、強化用繊維バックテンション付与装置１００Ａと同一の構成である。そして、これらの強化用繊維バックテンション付与装置１００Ａ〜１００Ｃにより、加熱ローラ２２０，２３０に巻き掛けられる強化用繊維束２にバックテンションを付与するバックテンション付与装置が構成されている。 The belt-like shoe member 101, the tension coil spring 102, and the back tension adjusting slider 103 constitute a reinforcing fiber back tension applying device 100A that applies back tension to the reinforcing fiber 1 from the bobbin 5A. Further, the reinforcing fiber back tension applying device 100B for applying back tension to the reinforcing fiber 1 from the bobbin 5B and the reinforcing fiber back tension applying device 100C for applying back tension to the reinforcing fiber 1 from the bobbin 5C are reinforced. This is the same configuration as the fiber back tension applying device 100A. The reinforcing fiber back tension applying devices 100A to 100C constitute a back tension applying device that applies a back tension to the reinforcing fiber bundle 2 wound around the heating rollers 220 and 230.

図３は図１における加熱ローラ装置の構成を示す正面図、図４は図３に示す加熱ローラ装置のＢ矢視方向からの構成説明のための側面図、図５は図３に示す加熱ローラ装置の背面図、図６は図３のＡ−Ａ断面における構成を説明するための図である。 3 is a front view showing the configuration of the heating roller device in FIG. 1, FIG. 4 is a side view for explaining the configuration of the heating roller device shown in FIG. 3 from the direction of arrow B, and FIG. 5 is a heating roller shown in FIG. FIG. 6 is a rear view of the apparatus, and FIG. 6 is a view for explaining the configuration in the AA cross section of FIG.

図３〜図６において、２０２は中空四角柱状の支持フレームである。この支持フレーム２０２は、床面に固定されたベース体の上部ベースプレート２０３の上面に起立姿勢で固定されている。この支持フレーム２０２に、一対の加熱ローラ２２０，２３０が上下に所定間隔を隔てて位置される状態で回転可能に取り付けられている。 3 to 6, reference numeral 202 denotes a hollow quadrangular columnar support frame. The support frame 202 is fixed in an upright posture on the upper surface of the upper base plate 203 of the base body fixed to the floor surface. A pair of heating rollers 220 and 230 are rotatably attached to the support frame 202 in a state where the heating rollers 220 and 230 are vertically positioned at a predetermined interval.

まず、加熱ローラ２２０，２３０について説明する。上側の加熱ローラ２２０は、加熱ローラ本体と加熱ローラ支持体とにより構成されている。加熱ローラ本体は、所定幅の環形状で形成された外周部２２１に円環形板状のリブ部２２２を一体形成し（アルミニウム合金製）、このものにボス部２２３をボルト締めにて結合するとともに、リブ部２２２の片側の面に、発熱線が装着された円環形板状をなすヒータ（リングヒータ）２２４を固定してなるものである。前記外周部２２１には、強化用繊維束２を案内する溝として、ローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝、本例では１０本の円周溝２２５が形成されており、溝付き加熱ローラをなしている。また、加熱ローラ支持体は、加熱ローラ本体の前記ボス部２２３にキーを用いて結合された加熱ローラ回転軸２２６と、加熱ローラ本体と一体に回転するこの加熱ローラ回転軸２２６を両端部に装着された軸受にて回転自在に支持して収容する円筒状の軸受ケース２２７とにより構成されている。この上側の加熱ローラ２２０の軸受ケース２２７が、取り付け部材を介して支持フレーム２０２に固定されている。 First, the heating rollers 220 and 230 will be described. The upper heating roller 220 includes a heating roller body and a heating roller support. In the heating roller body, an annular plate-shaped rib portion 222 is integrally formed on an outer peripheral portion 221 formed in an annular shape having a predetermined width (made of aluminum alloy), and a boss portion 223 is coupled to this with a bolt. A heater (ring heater) 224 having an annular plate shape with a heating wire attached is fixed to one surface of the rib portion 222. The outer peripheral portion 221 is formed with a plurality of circumferential grooves arranged in parallel in the roller rotation axis direction, in this example, ten circumferential grooves 225 as grooves for guiding the reinforcing fiber bundle 2. It is a roller. In addition, the heating roller support body has a heating roller rotating shaft 226 coupled to the boss portion 223 of the heating roller main body using a key, and the heating roller rotating shaft 226 that rotates integrally with the heating roller main body at both ends. And a cylindrical bearing case 227 that is rotatably supported by the bearing and accommodated therein. The bearing case 227 of the upper heating roller 220 is fixed to the support frame 202 via an attachment member.

下側の加熱ローラ２３０は、前記上側の加熱ローラ２２０と同一構成であって、加熱ローラ本体と加熱ローラ支持体とにより構成されている。加熱ローラ本体は、外周部２３１に円環形板状のリブ部２３２を一体形成し（アルミニウム合金製）、このものにボス部２３３をボルト締めにて結合するとともに、リブ部２３２の片側の面に、発熱線が装着された円環形板状をなすヒータ２３４を固定してなるものである。前記外周部２３１には、強化用繊維束２を案内する溝として、ローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝、本例では９本の円周溝２３５が形成されており、溝付き加熱ローラをなしている。また、加熱ローラ支持体は、加熱ローラ本体の前記ボス部２３３にキーを用いて結合された加熱ローラ回転軸２３６と、加熱ローラ本体と一体に回転するこの加熱ローラ回転軸２３６を両端部に装着された軸受にて回転自在に支持して収容する円筒状の軸受ケース２３７とにより構成されている。この下側の加熱ローラ２３０の軸受ケース２３７が、取り付け部材を介して支持フレーム２０２に固定されている。なお、図示省略しているが、強化用繊維束２の導入部分と導出部分が開放された状態で加熱ローラ２２０，２３０を取り囲む加熱ローラ用カバーが備えられている。 The lower heating roller 230 has the same configuration as that of the upper heating roller 220 and includes a heating roller body and a heating roller support. The main body of the heating roller has an annular plate-shaped rib portion 232 formed integrally on the outer peripheral portion 231 (made of aluminum alloy), and a boss portion 233 is coupled thereto by bolting, and on one surface of the rib portion 232. The heater 234 having an annular plate shape to which a heating wire is attached is fixed. The outer peripheral portion 231 is formed with a plurality of circumferential grooves arranged in parallel in the roller rotation axis direction, in this example, nine circumferential grooves 235 as grooves for guiding the reinforcing fiber bundle 2. It is a roller. In addition, the heating roller support is attached to both ends of the heating roller rotating shaft 236 coupled to the boss portion 233 of the heating roller main body using a key, and the heating roller rotating shaft 236 rotating integrally with the heating roller main body. And a cylindrical bearing case 237 that is rotatably supported and accommodated by the formed bearing. A bearing case 237 of the lower heating roller 230 is fixed to the support frame 202 via an attachment member. Although not shown, a heating roller cover is provided that surrounds the heating rollers 220 and 230 in a state where the introduction portion and the extraction portion of the reinforcing fiber bundle 2 are opened.

そして、バックテンションがかけられた状態で導かれた強化用繊維束２は、上側の加熱ローラ２２０の図４における左端の円周溝２２５を四分の一周して下降→下側の加熱ローラ２３０の図４における左端の円周溝２３５を半周して上昇→上側の加熱ローラ２２０の図４における左端の次の円周溝２２５を半周して下降→下側の加熱ローラ２３０の図４における左端の次の円周溝２３５を半周して上昇、というように加熱ローラ２２０，２３０に交互に巻き掛けられ、上側の加熱ローラ２２０の図４における右端の円周溝２２５を四分の一周してから含浸ヘッド９へ導かれるようになっている。なお、図３においては、各ボビン５Ａ〜５Ｃからの各強化用繊維１をまとめて強化用繊維束２として上側の加熱ローラ２２０に案内する入側ガイド２０１（図１参照）は、図示省略してある。 Then, the reinforcing fiber bundle 2 guided with the back tension applied is lowered by a quarter of the circumferential groove 225 at the left end in FIG. 4 of the upper heating roller 220 → the lower heating roller 230. 4 rises halfway around the circumferential groove 235 at the left end in FIG. 4 → goes down halfway around the circumferential groove 225 next to the left end in FIG. 4 of the upper heating roller 220 → left end in FIG. 4 of the lower heating roller 230 Next, the circumferential groove 235 is wound halfway around the heating rollers 220 and 230, and the upper circumferential circumferential groove 225 of the upper heating roller 220 in FIG. To the impregnation head 9. In FIG. 3, an entry guide 201 (see FIG. 1) for guiding the reinforcing fibers 1 from the bobbins 5A to 5C to the upper heating roller 220 as a reinforcing fiber bundle 2 is omitted. It is.

次に、ヒータ２２４，２３４への電力供給とヒータ温度調節について説明する。回転する上側の加熱ローラ２２０の前記ヒータ２２４には、図示しない第１加熱用電源からの配線が接続されたスリップリング２０６，２０６を介して該第１加熱用電源から電力が供給されるようになっている。スリップリング２０６，２０６は、前記支持フレーム２０２に取付け部材を介して固定されるスリップリング用ブラケット２０５に支持されている。また同様に、回転する加熱ローラ２３０の前記ヒータ２３４には、スリップリング２０７，２０７を介して図示しない第２加熱用電源から電力が供給されるようになっている。スリップリング２０７，２０７は、前記スリップリング用ブラケット２０５に支持されている。 Next, power supply to the heaters 224 and 234 and heater temperature adjustment will be described. The heater 224 of the rotating upper heating roller 220 is supplied with electric power from the first heating power source via slip rings 206 and 206 to which wiring from the first heating power source (not shown) is connected. It has become. The slip rings 206 and 206 are supported by a slip ring bracket 205 fixed to the support frame 202 via an attachment member. Similarly, the heater 234 of the rotating heating roller 230 is supplied with power from a second heating power source (not shown) via slip rings 207 and 207. The slip rings 207 and 207 are supported by the slip ring bracket 205.

また、２０４は、加熱ローラ２２０，２３０の背面に位置して前記支持フレーム２０２に固定された取付けプレートである。２０８は、上側の加熱ローラ２２０のリブ部２２２に臨ませて取付けプレート２０４に取り付けられ、加熱ローラ２２０の温度を測定するための非接触式の放射温度計であり、同様に、２０９は、加熱ローラ２３０のリブ部２３２に臨ませて取付けプレート２０４に取り付けられ、下側の加熱ローラ２３０の温度を測定するための非接触式の放射温度計である（図５，図６参照）。 Reference numeral 204 denotes a mounting plate that is positioned on the back surface of the heating rollers 220 and 230 and is fixed to the support frame 202. Reference numeral 208 denotes a non-contact type radiation thermometer which is attached to the mounting plate 204 so as to face the rib portion 222 of the upper heating roller 220 and similarly measures the temperature of the heating roller 220. This is a non-contact type radiation thermometer that is attached to the mounting plate 204 so as to face the rib portion 232 of the roller 230 and measures the temperature of the lower heating roller 230 (see FIGS. 5 and 6).

温度調節器（制御盤）２１０は、放射温度計２０８から与えられる温度測定値情報に基づいて、上側の加熱ローラ２２０の温度が目標設定値になるように前記第１加熱用電源から前記ヒータ２２４へ供給される電力を制御するとともに、放射温度計２０９から与えられる温度測定値情報に基づいて、下側の加熱ローラ２３０の温度が目標設定値になるように前記第２加熱用電源から前記ヒータ２３４へ供給される電力を制御するものである。 Based on the temperature measurement value information provided from the radiation thermometer 208, the temperature controller (control panel) 210 controls the heater 224 from the first heating power source so that the temperature of the upper heating roller 220 becomes a target set value. The electric power supplied to the heater is controlled from the second heating power source so that the temperature of the lower heating roller 230 becomes a target set value based on temperature measurement value information given from the radiation thermometer 209. The power supplied to the H.234 is controlled.

次に、この加熱ローラ装置から引き出される強化用繊維束２の張力調整を行うパウダーブレーキについて説明する。図４，図５に示すように、上側の加熱ローラ２２０の加熱ローラ回転軸２２６に連結されたスプロケット２１１と、支持フレーム２０２に固定された電磁式のパウダーブレーキ２１４の回転軸に連結されたスプロケット２１２との間にはチェーン２１３が掛け渡されている。パウダーブレーキ２１４によるブレーキ力を加減することで、含浸ヘッド９へ導かれる強化用繊維束２の張力を適切な値に調節できるようになっている。２１５はパウダーブレーキ制御盤である。 Next, the powder brake for adjusting the tension of the reinforcing fiber bundle 2 drawn out from the heating roller device will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the sprocket 211 connected to the heating roller rotating shaft 226 of the upper heating roller 220 and the sprocket connected to the rotating shaft of the electromagnetic powder brake 214 fixed to the support frame 202. A chain 213 is bridged between 212 and 212. By adjusting the braking force by the powder brake 214, the tension of the reinforcing fiber bundle 2 guided to the impregnation head 9 can be adjusted to an appropriate value. Reference numeral 215 denotes a powder brake control panel.

次に、前記の冷却装置１２について説明する。図７は図１における冷却装置の構成を概略的に示す平面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図である。 Next, the cooling device 12 will be described. 7 is a plan view schematically showing the configuration of the cooling device in FIG. 1, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

冷却装置１２は、上側が開放可能な蓋付きの箱状をなし、冷却水を貯留し、含浸ヘッド９から引き取られて水平方向に走行する長繊維強化樹脂ストランド４を冷却水中を通過させる冷却水槽１３と、冷却水槽１３内に長繊維強化樹脂ストランド４の走行方向に沿って上流側から下流側にわたって所定の間隔をあけて、かつ、長繊維強化樹脂ストランド４の走行路を挟むように千鳥配置され、冷却水中で長繊維強化樹脂ストランド４に向けて水を噴射する複数個の水噴射ノズル１４と、これらの水噴射ノズル１４に加圧水を供給するための加圧水供給管１５とを備えている。 The cooling device 12 has a box shape with a lid that can be opened on the upper side, stores cooling water, and passes through the cooling water through the long fiber reinforced resin strand 4 that is drawn from the impregnation head 9 and travels in the horizontal direction. 13 and a staggered arrangement in the cooling water tank 13 at a predetermined interval from the upstream side to the downstream side along the running direction of the long fiber reinforced resin strand 4 and sandwiching the running path of the long fiber reinforced resin strand 4 A plurality of water injection nozzles 14 for injecting water toward the long fiber reinforced resin strands 4 in the cooling water and a pressurized water supply pipe 15 for supplying pressurized water to these water injection nozzles 14 are provided.

また、冷却水槽１３の冷却水槽端部板１３ａ，１３ａには、樹脂含浸強化用繊維束が通過可能なようにＵ字形切欠開口（図示省略）が設けられている。冷却水槽１３内の冷却水が、冷却水槽端部板１３ａ，１３ａのＵ字形切欠開口からこぼれ落ちるが、冷却水槽１３内には加圧水供給管１５より水噴射ノズル１４を通して冷却水が供給され、水位を一定に保持するようになっている。なお、水噴射ノズル以外に別途に設けた冷却水槽内に冷却水を供給する供給口から冷却水を供給して、水位を一定に保つようにしてもよい。そして、冷却水槽端部板１３ａ，１３ａの下側には、冷却水槽１３からの冷却水を返送し循環させるための図示しないポンプ、ドレン容器及びドレン配管が設けられている。 The cooling water tank end plates 13a, 13a of the cooling water tank 13 are provided with U-shaped notch openings (not shown) so that the resin-impregnated reinforcing fiber bundle can pass therethrough. Although the cooling water in the cooling water tank 13 spills out from the U-shaped notch opening of the cooling water tank end plates 13a, 13a, the cooling water is supplied into the cooling water tank 13 through the water jet nozzle 14 from the pressurized water supply pipe 15. Is kept constant. In addition, you may make it keep a water level constant by supplying cooling water from the supply port which supplies cooling water in the cooling water tank provided separately besides the water injection nozzle. Under the cooling water tank end plates 13a, 13a, a pump, a drain container and a drain pipe (not shown) for returning and circulating the cooling water from the cooling water tank 13 are provided.

このように、含浸ヘッド９と撚りローラ１６Ａ，１６Ｂとの間に、冷却装置１４として、含浸ヘッド９から引き取られる高温の長繊維強化樹脂ストランド４が冷却水中を水平方向に走行する冷却水槽１３内に、長繊維強化樹脂ストランド４の走行方向に沿って間隔をあけて複数個設けられ、冷却水中で長繊維強化樹脂ストランド４に向けて水を噴射する水噴射ノズル１４を備えている。 In this way, in the cooling water tank 13 in which the high-temperature long fiber reinforced resin strands 4 taken from the impregnation head 9 travel in the horizontal direction in the cooling water as the cooling device 14 between the impregnation head 9 and the twisting rollers 16A and 16B. In addition, a plurality of water spray nozzles 14 that are provided at intervals along the traveling direction of the long fiber reinforced resin strands 4 and that spray water toward the long fiber reinforced resin strands 4 in the cooling water are provided.

したがって、これらの水噴射ノズル１４が水を噴射することで発生する水流によって冷却水槽内の冷却水を攪拌することにより、入側から出側にわたって冷却水中を走行する長繊維強化樹脂ストランド４に、連続的に新たな冷却水流を導き与えて接触させることで、水噴射ノズル１４を備えない冷却水槽に比べて、長繊維強化樹脂ストランド４と冷却水との熱交換を効率良く行って長繊維強化樹脂ストランド４に対する冷却速度を高めることができる。 Therefore, by stirring the cooling water in the cooling water tank by the water flow generated by the water jet nozzles 14 jetting water, the long fiber reinforced resin strands 4 that run in the cooling water from the entry side to the exit side, By continuously introducing and bringing into contact with a new cooling water flow, heat exchange between the long fiber reinforced resin strand 4 and the cooling water can be performed efficiently compared to a cooling water tank not provided with the water jet nozzle 14. The cooling rate for the resin strand 4 can be increased.

次に、前記の撚りローラ１６Ａ，１６Ｂについて説明する。図９は図１における撚りローラの説明図である。 Next, the twist rollers 16A and 16B will be described. FIG. 9 is an explanatory view of the twisting roller in FIG.

一対の撚りローラ１６Ａ，１６Ｂは、それぞれの回転軸線を平行な平面（水平面）上に保持し、かつ、該回転軸線を交差させた状態で冷却装置１４からの長繊維強化樹脂ストランド４を挟むように対向配置されている。つまり、図９における上側の撚りローラ１６Ａの回転軸線と下側の撚りローラ１６Ｂの回転軸線とは、長繊維強化樹脂ストランド４の引き取り方向（走行方向）と直交する向きでなく、平面視において引き取り方向に対して互いに相反する方向に、かつ同角度をなして所定角度ずれた向きに設定されている。また、金属製の上側の撚りローラ１６Ａは、ローラ表面（ローラ外周面）全体にわたってローレット加工による凹凸１６Ａａが形成されている。同様に，金属製の下側の撚りローラ１６Ｂは、ローラ表面（ローラ外周面）全体にわたってローレット加工による凹凸１６Ｂａが形成されている。 The pair of twisting rollers 16A and 16B hold their respective rotation axes on parallel planes (horizontal planes), and sandwich the long fiber reinforced resin strand 4 from the cooling device 14 in a state where the rotation axes are crossed. Are arranged opposite to each other. That is, the rotation axis of the upper twisting roller 16A and the rotation axis of the lower twisting roller 16B in FIG. 9 are not in a direction perpendicular to the take-up direction (traveling direction) of the long fiber reinforced resin strand 4, but are taken in a plan view. The directions are set in directions opposite to each other and at a predetermined angle with the same angle. Moreover, as for metal upper side twisting roller 16A, the unevenness | corrugation 16Aa by knurling is formed in the whole roller surface (roller outer peripheral surface). Similarly, the lower twisting roller 16B made of metal is provided with irregularities 16Ba formed by knurling over the entire roller surface (roller outer peripheral surface).

また、この実施形態では、一対の撚りローラ１６Ａ，１６Ｂは、両方ともに回転駆動されるように構成されている。そして、この一対の撚りローラ１６Ａ，１６Ｂは、樹脂含浸強化用繊維束に撚りを付与する機能を有し、かつ、本製造装置における引き取り機能を有していることから、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂの下流側に、別途、引取機を設けなくてすむものである。なお、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂからストランドカッターまでの設置距離が長くなるような場合や、割れやすいストランドを高速で引き取りたい場合などには、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂの下流側に引取機として撚りローラ１６Ａ，１６Ｂと同様の構成を有する一対の引取りローラを設けてもよい。 In this embodiment, the pair of twist rollers 16A and 16B are both configured to be rotationally driven. The pair of twist rollers 16A and 16B has a function of imparting a twist to the resin impregnated reinforcing fiber bundle and a take-up function in the present manufacturing apparatus. There is no need to provide a separate take-up machine on the downstream side. When the installation distance from the twist rollers 16A and 16B to the strand cutter is long, or when it is desired to take a strand that is easy to break at a high speed, the twist roller 16A is used as a take-up machine downstream of the twist rollers 16A and 16B. , 16B may be provided with a pair of take-up rollers.

このように、一対の撚りローラ１６Ａ，１６Ｂは、金属製であって、そのローラ表面に凹凸１６Ａａ，１６Ｂａを形成してある。したがって、金属製の撚りローラ１６Ａ，１６Ｂと長繊維強化樹脂ストランド４との間の摩擦係数が大きくなるため、冷却装置１４による長繊維強化樹脂ストランド４の冷却効果と相俟って、確実に長繊維強化樹脂ストランド４の滑りを発生させることなく、長繊維強化樹脂ストランド４に撚りを与えることができる。また、金属製の撚りローラであるから、ゴム製の撚りローラよりも摩耗し難く長寿命であるため、長繊維強化樹脂ストランド４に滑りを発生させることなく、長期間にわたって引き取りを行うことができる。 As described above, the pair of twisting rollers 16A and 16B are made of metal, and the unevenness 16Aa and 16Ba are formed on the roller surface. Therefore, since the coefficient of friction between the metal twist rollers 16A and 16B and the long fiber reinforced resin strand 4 is increased, the cooling effect of the long fiber reinforced resin strand 4 by the cooling device 14 is surely increased. The long fiber reinforced resin strand 4 can be twisted without causing the fiber reinforced resin strand 4 to slip. Further, since it is a metal twisting roller, it is less likely to wear than a rubber twisting roller and has a long life, so that the long fiber reinforced resin strand 4 can be taken up over a long period of time without causing slippage. .

次に、このように構成される長繊維強化樹脂ストランドの製造装置による長繊維強化樹脂ストランドの製造について説明する。ボビン５Ａ〜５Ｃから繰り出された強化用繊維１からなる強化用繊維束２は、強化用繊維バックテンション付与装置１００Ａ〜１００Ｃによるバックテンションがかけられながら、加熱用ローラ装置２００の上下に配された一対の加熱用ローラ２２０，２３０に導かれ、加熱用ローラ２２０，２３０に交互に複数回（本例では９ターン）巻き掛けられることで接触加熱によって昇温された状態で、含浸ヘッド９内に導かれる。強化用繊維束２は、押出機７から供給された高温の溶融樹脂３が充満されている含浸ヘッド９内の各含浸ローラ１０を通過している過程で樹脂含浸を受け、樹脂含浸強化用繊維束となされる。また、この樹脂含浸強化用繊維束は、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂによる撚り動作によって含浸ヘッド９内の下流側の含浸ローラ１０を出発点として撚りが生成・成長する。このように、含浸ヘッド９により強化用繊維束２に押出機９から供給された溶融樹脂３を含浸させるとともに、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂによる撚り動作によって樹脂含浸強化用繊維束に撚りを付与し、含浸ヘッド９から撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランド４が連続的に引き取られる。 Next, the production of the long fiber reinforced resin strand by the long fiber reinforced resin strand production apparatus configured as described above will be described. Reinforcing fiber bundles 2 composed of reinforcing fibers 1 fed out from bobbins 5A to 5C are arranged above and below the heating roller device 200 while back tension is applied by the reinforcing fiber back tension applying devices 100A to 100C. In the impregnation head 9, the temperature is increased by contact heating by being guided to the pair of heating rollers 220 and 230 and alternately being wound around the heating rollers 220 and 230 a plurality of times (9 turns in this example). Led. The reinforcing fiber bundle 2 is subjected to resin impregnation in the process of passing through each impregnation roller 10 in the impregnation head 9 filled with the high-temperature molten resin 3 supplied from the extruder 7, and the resin impregnation reinforcing fiber Made with a bunch. Further, in this fiber impregnated reinforcing fiber bundle, a twist is generated and grows starting from the impregnation roller 10 on the downstream side in the impregnation head 9 by a twisting operation by the twist rollers 16A and 16B. As described above, the reinforcing fiber bundle 2 is impregnated with the molten resin 3 supplied from the extruder 9 by the impregnation head 9, and twist is imparted to the resin-impregnated reinforcing fiber bundle by the twisting operation by the twisting rollers 16A and 16B. The long fiber reinforced resin strands 4 made of the resin impregnated reinforcing fiber bundle to which twist is applied from the impregnation head 9 are continuously taken up.

そして、含浸ヘッド９から賦形ダイ１３を経て連続的に引き取られる高温の長繊維強化樹脂ストランド４は、冷却装置１４へ導かれ、冷却水槽１３内の冷却水中を走行し、かつ、その走行路を挟むように千鳥配置された水噴射ノズル１４からの水流を受けることにより冷却硬化されて、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂへと導かれる。冷却装置１４からの冷却が施された長繊維強化樹脂ストランド４に対して、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂにより、撚り動作と引き取りとが行われる。そして、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂの下流側に導かれた長繊維強化樹脂ストランド４は、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂの下流側にあるペレタイザー３０で切断されてペレット化されるようになっている。 Then, the high-temperature long fiber reinforced resin strand 4 continuously taken from the impregnation head 9 via the shaping die 13 is guided to the cooling device 14 and travels in the cooling water in the cooling water tank 13, and its travel path. Is cooled and hardened by receiving a water flow from the water jet nozzles 14 arranged in a staggered manner so as to sandwich them, and led to the twisting rollers 16A and 16B. Twist operation and take-up are performed by the twist rollers 16A and 16B with respect to the long fiber reinforced resin strand 4 which has been cooled from the cooling device 14. The long fiber reinforced resin strand 4 guided to the downstream side of the twisting rollers 16A and 16B is cut by a pelletizer 30 on the downstream side of the twisting rollers 16A and 16B to be pelletized.

このように、本実施形態による長繊維強化樹脂ストランドの製造装置は、含浸ヘッド９の上流側に、一対の加熱ローラ２２０，２３０を有する加熱ローラ装置２００を備え、さらに、この加熱ローラ装置２００の上流側に、加熱ローラ２２０，２３０に巻き掛けられる強化用繊維束２に対してバックテンションを付与する、強化用繊維バックテンション付与装置１００Ａ〜１００Ｃからなるバックテンション付与装置を備えている。これにより、強化用繊維束２は、前記バックテンション付与装置によってバックテンションがかけられた状態で、上下に配された一対の加熱ローラ２２０，２３０に交互に複数回巻き掛けられることにより、ヒータ２２４，２３４によって加熱されている該加熱ローラ２２０，２３０に密着接触しながら走行し、常温でなく予め加熱された状態で含浸ヘッド９に連続的に導かれる。 As described above, the apparatus for producing a long fiber reinforced resin strand according to the present embodiment includes the heating roller device 200 having the pair of heating rollers 220 and 230 on the upstream side of the impregnation head 9. On the upstream side, a back tension applying device composed of reinforcing fiber back tension applying devices 100A to 100C for applying back tension to the reinforcing fiber bundle 2 wound around the heating rollers 220 and 230 is provided. As a result, the reinforcing fiber bundle 2 is alternately wound a plurality of times on the pair of heating rollers 220 and 230 disposed above and below in a state in which the back tension is applied by the back tension applying device, whereby the heater 224 is wound. , 234, while being in close contact with the heating rollers 220, 230 that are heated, and continuously guided to the impregnation head 9 in a preheated state, not at room temperature.

したがって、強化用繊維束２の引取速度を高速化しても、含浸ヘッド９内における溶融樹脂の温度低下を抑制できることで強化用繊維束２に溶融樹脂を十分に含浸させることができるとともに、含浸ヘッド９内での溶融樹脂粘度の上昇を抑制できることで含浸ヘッド内を走行する強化用繊維束（樹脂含浸強化用繊維束）の張力の上昇を抑制することができる。よって、従来に比べ高速の引取速度（生産速度）、例えば４０ｍ／分を上回る引取速度にて長繊維強化樹脂ストランドを製造することができるとともに、引取速度の高速化のための加熱ローラ装置２２０の設置スペースが小さくてすむ。 Accordingly, even if the take-up speed of the reinforcing fiber bundle 2 is increased, the temperature reduction of the molten resin in the impregnation head 9 can be suppressed, so that the reinforcing fiber bundle 2 can be sufficiently impregnated with the molten resin, and the impregnation head 9 can suppress an increase in the melted resin viscosity, thereby suppressing an increase in the tension of the reinforcing fiber bundle (resin impregnating reinforcing fiber bundle) traveling in the impregnation head. Therefore, it is possible to produce long fiber reinforced resin strands at a higher take-up speed (production speed) than conventional, for example, take-up speed exceeding 40 m / min, and for the heating roller device 220 for increasing the take-up speed. Small installation space.

前記図１に示す製造装置を用いて、長繊維強化樹脂ストランドの製造実験を行った。 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, a manufacturing experiment of long fiber reinforced resin strands was performed.

加熱ローラ２２０，２３０の加熱ローラ本体は、直径：約２５０ｍｍ、外周部２２１の幅：約１００ｍｍである。一対の加熱ローラ２２０，２３０の加熱ローラ回転軸間の距離は、約４００ｍｍである。 The heating roller body of the heating rollers 220 and 230 has a diameter of about 250 mm and a width of the outer peripheral portion 221 of about 100 mm. The distance between the heating roller rotating shafts of the pair of heating rollers 220 and 230 is about 400 mm.

冷却却装置１２の冷却水槽１３の長さは２ｍである。水噴射ノズル１４については、長繊維強化樹脂ストランド走行路を挟む一方側（図７における下側）の列に２０個、他方側（図７における上側）の列に２０個を、ストランド走行路に対して千鳥配置した。ストランド走行方向における隣り合う水噴射ノズル１４同士の中心線間距離は７０ｍｍである。撚りローラ１６Ａ，１６Ｂは、両方ともに回転駆動される機構であり、ＳＫＤ１１（合金工具鋼）調質材を焼入れしたものからなり、ローレット加工によりローラ表面全体にアヤメピッチ１ｍｍの凹凸を形成してある。 The length of the cooling water tank 13 of the cooling rejection apparatus 12 is 2 m. As for the water injection nozzles 14, 20 in the row on one side (lower side in FIG. 7) sandwiching the long fiber reinforced resin strand running path and 20 in the row on the other side (upper side in FIG. 7) A staggered arrangement was made. The distance between the center lines of adjacent water spray nozzles 14 in the strand travel direction is 70 mm. The twisting rollers 16A and 16B are both rotationally driven mechanisms, are made by quenching a SKD11 (alloy tool steel) tempered material, and are formed with irregularities with an iris pitch of 1 mm on the entire roller surface by knurling. .

強化用繊維としてガラス繊維、熱可塑性樹脂としてポリプロピレンを使用し、ストランド外径２．４ｍｍの長繊維強化樹脂ストランドを製造する実験を行った。その結果、含浸ヘッド９に加熱ローラ２２０，２３０によって予め加熱しておいた強化用繊維束２が導かれるようにした場合、最高引取速度：９０ｍ／分という（それ以上、引取速度は上げなかったが）従来と比較にならないほど高速で引き取りを行うことができた。この場合、含浸ヘッド９へ導かれる強化用繊維束２の温度は、１６０〜２００℃とした。一方、加熱ローラ２２０，２３０による加熱を施さない場合（比較例）、最高引取速度：４０ｍ／分であった。引取速度が４０ｍ／分を超えたあたりで、溶融樹脂粘度の上昇に起因して含浸ヘッド９内を走行する強化用繊維束の張力が大きく上昇し、引き取りを行うことができなかった。 An experiment was conducted to produce a long fiber reinforced resin strand having a strand outer diameter of 2.4 mm using glass fiber as the reinforcing fiber and polypropylene as the thermoplastic resin. As a result, when the reinforcing fiber bundle 2 heated in advance by the heating rollers 220 and 230 is guided to the impregnation head 9, the maximum take-up speed is 90 m / min (the take-up speed was not further increased). ) We were able to pick up at a speed that was not comparable to the conventional one. In this case, the temperature of the reinforcing fiber bundle 2 guided to the impregnation head 9 was set to 160 to 200 ° C. On the other hand, when heating by the heating rollers 220 and 230 was not performed (comparative example), the maximum take-up speed was 40 m / min. When the take-up speed exceeded 40 m / min, the tension of the reinforcing fiber bundle running in the impregnation head 9 greatly increased due to the increase in the melt resin viscosity, and the take-up could not be performed.

図１０は本発明に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。 FIG. 10 is a view for explaining another example of the back tension applying device according to the present invention.

図１０において、１１１はボビン５Ａの回転軸５ａに連結され、撚りローラ１６Ａ，１６Ｂによる強化用繊維１の引き取りに応じてボビン５Ａを回転駆動するボビン駆動モータである。また、１１２及び１１３は固定ガイドローラ、１１４は上下に移動可能なダンサーローラである。１１５はダンサーローラ位置検出器であり、ダンサーローラ１１４の上下の動きを回転角度として検出する回転型のポテンショメータを用いて構成されている。加熱ローラ装置２００の入側ガイド２０１に向かう強化用繊維１に所定のバックテンションがかかるようにしたときの位置が、ダンサーローラ１１４の基準位置として設定されている。 In FIG. 10, reference numeral 111 denotes a bobbin driving motor that is coupled to the rotating shaft 5a of the bobbin 5A and that rotationally drives the bobbin 5A in accordance with the take-up of the reinforcing fibers 1 by the twisting rollers 16A and 16B. Further, 112 and 113 are fixed guide rollers, and 114 is a dancer roller that can move up and down. Reference numeral 115 denotes a dancer roller position detector, which is configured using a rotary potentiometer that detects the vertical movement of the dancer roller 114 as a rotation angle. A position when a predetermined back tension is applied to the reinforcing fiber 1 toward the entry guide 201 of the heating roller device 200 is set as a reference position of the dancer roller 114.

そして、ダンサーローラ位置検出器１１５によるダンサーローラ１１４の位置信号が与えられるテンションコントローラ１１６からの指令により、ダンサーローラ１１４の位置が基準位置より下がってくるとホビン駆動モータ１１１の回転速度が減速され、基準位置より上になると回転速度が増速されることにより、強化用繊維１に所定のバックテンションが付与されるようになっている。なお、ボビン駆動モータ１１１に代えて、ボビン５Ａの回転軸５ａに結合されるパウダーブレーキを設置し、ダンサーローラ１１４の位置が基準位置より下がってくるとブレーキを強め、基準位置より上になるとブレーキを弱めるようにしてもよい。 Then, when the position of the dancer roller 114 is lowered from the reference position by a command from the tension controller 116 to which the position signal of the dancer roller 114 is given by the dancer roller position detector 115, the rotational speed of the hobbin drive motor 111 is decelerated, A predetermined back tension is applied to the reinforcing fiber 1 by increasing the rotational speed when it is above the reference position. In place of the bobbin driving motor 111, a powder brake coupled to the rotating shaft 5a of the bobbin 5A is installed, and the brake is strengthened when the position of the dancer roller 114 is lower than the reference position, and the brake is increased when the position is higher than the reference position. You may make it weaken.

前記のボビン駆動モータ１１１、固定ガイドローラ１１２，１１３、ダンサーローラ１１４、ダンサーローラ位置検出器１１５及びテンションコントローラ１１６により、ボビン５Ａからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１１０Ａが構成されている。また、他のボビン５Ｂ，５Ｃそれぞれからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１１０Ｂ，１１０Ｃは、強化用繊維バックテンション付与装置１１０Ａと同一の構成である。そして、これらの強化用繊維バックテンション付与装置１１０Ａ〜１１０Ｃにより、加熱ローラ２２０，２３０に巻き掛けられる強化用繊維束２にバックテンションを付与するバックテンション付与装置が構成されている。 A reinforcing fiber back tension applying device that applies back tension to the reinforcing fiber 1 from the bobbin 5A by the bobbin driving motor 111, the fixed guide rollers 112 and 113, the dancer roller 114, the dancer roller position detector 115 and the tension controller 116. 110A is configured. The reinforcing fiber back tension applying devices 110B and 110C for applying back tension to the reinforcing fibers 1 from the other bobbins 5B and 5C have the same configuration as the reinforcing fiber back tension applying device 110A. The reinforcing fiber back tension applying devices 110A to 110C constitute a back tension applying device that applies a back tension to the reinforcing fiber bundle 2 wound around the heating rollers 220 and 230.

図１１は本発明に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。 FIG. 11 is a view for explaining another example of the back tension applying device according to the present invention.

図１１において、６Ａは容器内に落とし込まれて円筒状に巻回された長尺の強化用繊維１が収容されてなる強化用繊維収納容器である。強化用繊維収納容器６Ａから引き出された強化用繊維１は、複数のガイドバー１２１によってジクザクに走行することでバックテンションがかけられ、バックテンションがかけられた状態で加熱ローラ装置２００の一対の加熱ローラ２２０，２３０へ導かれる。 In FIG. 11, reference numeral 6 </ b> A denotes a reinforcing fiber storage container in which a long reinforcing fiber 1 dropped into a container and wound in a cylindrical shape is stored. The reinforcing fibers 1 drawn from the reinforcing fiber storage container 6A are applied with back tension by running in a zigzag manner by the plurality of guide bars 121, and the pair of heating rollers 200 of the heating roller device 200 are applied with the back tension applied. Guided to rollers 220 and 230.

前記の複数のガイドバー１２１により、強化用繊維収納容器６Ａからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１２０Ａが構成されている。また、他の強化用繊維収納容器６Ｂ，６Ｃそれぞれからの強化用繊維１にバックテンションをかける強化用繊維バックテンション付与装置１２０Ｂ，１２０Ｃは、強化用繊維バックテンション付与装置１２０Ａと同一の構成である。そして、これらの強化用繊維バックテンション付与装置１２０Ａ〜１２０Ｃにより、加熱ローラ２２０，２３０に巻き掛けられる強化用繊維束２にバックテンションを付与するバックテンション付与装置が構成されている。 The plurality of guide bars 121 constitute a reinforcing fiber back tension applying device 120A that applies back tension to the reinforcing fibers 1 from the reinforcing fiber storage container 6A. Further, the reinforcing fiber back tension applying devices 120B and 120C for applying back tension to the reinforcing fibers 1 from the other reinforcing fiber storage containers 6B and 6C have the same configuration as the reinforcing fiber back tension applying device 120A. . The reinforcing fiber back tension applying devices 120A to 120C constitute a back tension applying device that applies a back tension to the reinforcing fiber bundle 2 wound around the heating rollers 220 and 230.

なお、前記の実施形態では、２つの加熱ローラに強化用繊維束を交互に巻き掛けるものを説明したが、本発明による製造装置は、これに限らず、例えば３つ以上の加熱ローラを用いるものであってもよい。また、２つの加熱ローラを用いるものの場合、両加熱ローラに強化用繊維束をたすき掛け状態で交互に巻き掛けるようにしてもよく、こうすることで１巻き当りの接触長さを増加させることができる。 In the above-described embodiment, the reinforcing fiber bundle is alternately wound around the two heating rollers. However, the manufacturing apparatus according to the present invention is not limited thereto, and uses, for example, three or more heating rollers. It may be. In the case of using two heating rollers, the reinforcing fiber bundles may be alternately wound around the two heating rollers, thereby increasing the contact length per winding. it can.

本発明の一実施形態による長繊維強化樹脂ストランドの製造装置の全体構成を示す構成説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is composition explanatory drawing which shows the whole structure of the manufacturing apparatus of the long fiber reinforced resin strand by one Embodiment of this invention. 図１における強化用繊維バックテンション付与装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the fiber back tension application apparatus for a reinforcement in FIG. 図１における加熱ローラ装置の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the heating roller apparatus in FIG. 図３に示す加熱ローラ装置のＢ矢視方向からの構成説明のための側面図である。FIG. 4 is a side view for explaining the configuration of the heating roller device shown in FIG. 3 from the direction of arrow B. 図３に示す加熱ローラ装置の背面図である。FIG. 4 is a rear view of the heating roller device shown in FIG. 3. 図３のＡ−Ａ断面における構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure in the AA cross section of FIG. 図１における冷却装置の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of the cooling device in FIG. 図７のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図１における撚りローラの説明図である。It is explanatory drawing of the twist roller in FIG. 本発明に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the back tension application apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るバックテンション付与装置の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the back tension application apparatus which concerns on this invention. 従来方法の実施に用いられる長繊維強化樹脂ストランドの製造装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the manufacturing apparatus of the long fiber reinforced resin strand used for implementation of the conventional method.

符号の説明Explanation of symbols

１…強化用繊維
２…強化用繊維束
３…溶融樹脂
４…長繊維強化樹脂ストランド
５Ａ〜５Ｃ…ボビン
６Ａ〜６Ｃ…強化用繊維収納容器
７…押出機
８…スクリュ
９…含浸ヘッド
１０…含浸ローラ
１１…賦形ダイ
１２…冷却装置
１３…冷却水槽
１４…水噴射ノズル
１６Ａ，１６Ｂ…撚りローラ、１６Ａａ，１６Ｂａ…凹凸
３０…ペレタイザー（ストランドカッター）
１００Ａ〜１００Ｃ…強化用繊維バックテンション付与装置
１１０Ａ〜１１０Ｃ，１２０Ａ〜１２０Ｃ…強化用繊維バックテンション付与装置
１０１…帯状シュー部材、
１０２…引張コイルばね
１０３…バックテンション調節用スライダ
１１１…ボビン駆動モータ
１１４…ダンサーローラ
１１５…ダンサーローラ位置検出器
１１６…テンションコントローラ
１２１…ガイドバー
２００…加熱ローラ装置
２０１…入側ガイド
２０２…支持フレーム
２０６，２０７…スリップリング
２０８，２０９…放射温度計
２１０…温度調節器
２１１，２１２…スプロケット
２１３…チェーン
２１４…パウダーブレーキ
２１５…パウダーブレーキ制御盤
２２０，２３０…加熱ローラ
２２１，２３１外周部
２２２，２３２…リブ部
２２３，２３３…ボス部
２２４，２３４…ヒータ
２２５，２３５…円周溝
２２６，２３６…加熱ローラ回転軸
２２７，２３７…軸受ケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reinforcing fiber 2 ... Reinforcing fiber bundle 3 ... Molten resin 4 ... Long fiber reinforced resin strand 5A-5C ... Bobbin 6A-6C ... Reinforcing fiber storage container 7 ... Extruder 8 ... Screw 9 ... Impregnation head 10 ... Impregnation Roller 11 ... Shaping die 12 ... Cooling device 13 ... Cooling water tank 14 ... Water injection nozzles 16A, 16B ... Twist rollers, 16Aa, 16Ba ... Roughness 30 ... Pelletizer (Strand Cutter)
100A to 100C: reinforcing fiber back tension applying device 110A to 110C, 120A to 120C ... reinforcing fiber back tension applying device 101 ... belt-like shoe member,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Tension coil spring 103 ... Back tension adjustment slider 111 ... Bobbin drive motor 114 ... Dancer roller 115 ... Dancer roller position detector 116 ... Tension controller 121 ... Guide bar 200 ... Heating roller device 201 ... Entrance side guide 202 ... Support frame 206, 207 ... slip ring 208, 209 ... radiation thermometer 210 ... temperature controller 211, 212 ... sprocket 213 ... chain 214 ... powder brake 215 ... powder brake control panel 220, 230 ... heating roller 221, 231 outer peripheral part 222, 232 ... Ribs 223, 233 ... Boss 224, 234 ... Heater 225, 235 ... Circumferential groove 226, 236 ... Heating roller rotating shaft 227, 237 ... Bearing case

Claims

上流側より長尺の強化用繊維束が連続的に導入される含浸ヘッドを備えるとともに、前記含浸ヘッドの下流側に冷却装置と撚りローラとをこの順に備え、前記含浸ヘッドにより前記強化用繊維束に溶融樹脂を含浸させるとともに、樹脂含浸強化用繊維束に前記撚りローラによる撚りを付与し、前記含浸ヘッドからの撚りが付与された樹脂含浸強化用繊維束からなる長繊維強化樹脂ストランドを前記冷却装置にて冷却水中で冷却し、連続して引き取ることにより、長繊維強化樹脂ストランドを製造する装置において、
少なくとも２つの加熱ローラを有して前記含浸ヘッドの上流側に設けられ、強化用繊維束を少なくとも２つの前記加熱ローラに交互に複数回巻き掛けることで該加熱ローラに接触させて加熱することにより、予め加熱された強化用繊維束が前記含浸ヘッドに連続的に導かれるようにした加熱ローラ装置と、前記加熱ローラ装置の上流側に設けられ、前記加熱ローラに巻き掛けられる強化用繊維束に対してバックテンションを付与するバックテンション付与装置とを備え、前記加熱ローラは、強化用繊維束を案内する溝として、ローラ外周部にローラ回転軸方向に並列する複数の円周溝を有していることを特徴とする長繊維強化樹脂ストランドの製造装置。 An impregnation head into which a long reinforcing fiber bundle is continuously introduced from the upstream side is provided, and a cooling device and a twisting roller are provided in this order on the downstream side of the impregnation head, and the reinforcing fiber bundle is provided by the impregnation head. And impregnating the resin bundle with the resin impregnated reinforcing fiber bundle, applying twist by the twist roller to the resin impregnated reinforcing fiber bundle, and cooling the long fiber reinforced resin strand comprising the resin impregnated reinforcing fiber bundle provided with the twist from the impregnation head. In an apparatus for producing a long fiber reinforced resin strand by cooling in cooling water in the apparatus and continuously taking it,
By having at least two heating rollers provided on the upstream side of the impregnation head and alternately winding the reinforcing fiber bundle around the at least two heating rollers a plurality of times to bring them into contact with the heating rollers and heating them. A heating roller device in which a pre-heated reinforcing fiber bundle is continuously guided to the impregnation head, and a reinforcing fiber bundle provided on the upstream side of the heating roller device and wound around the heating roller. The heating roller has a plurality of circumferential grooves arranged in parallel in the roller rotation axis direction on the outer periphery of the roller as grooves for guiding the reinforcing fiber bundle. An apparatus for producing a long fiber reinforced resin strand, characterized in that: