JP7158526B1 - Material supply device for plasticization device and material supply method for plasticization device - Google Patents

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JP7158526B1 JP2021070907A JP2021070907A JP7158526B1 JP 7158526 B1 JP7158526 B1 JP 7158526B1 JP 2021070907 A JP2021070907 A JP 2021070907A JP 2021070907 A JP2021070907 A JP 2021070907A JP 7158526 B1 JP7158526 B1 JP 7158526B1
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Abstract

【課題】ホッパ等の貯留部から次工程への繊維材料を供給する際の供給不良を抑制する。【解決手段】繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒがそれぞれ別の貯留部２６，５０から供給される可塑化装置１１の材料供給装置１２において、繊維材料Ｆを貯留する貯留部２６と、前記貯留部２６の下方に設けられ複数の針状部材３９が設けられた回転供給部３２と、前記回転供給部３２を回転または循環回転駆動するモータ３６と、前記モータ３６の駆動を制御可能な制御部３７と、前記回転供給部３２の下方または一側に設けられ前記回転供給部３２の針状部材３９に絡んだ繊維材料Ｆを除去する除去部４３と、を備える。【選択図】図２An object of the present invention is to suppress supply failure when supplying a fiber material from a storage section such as a hopper to a next process. A material supply device (12) of a plasticizing device (11) in which a fiber material (F) and a resin material (R) are supplied from separate storage units (26, 50), respectively. a rotating supply unit 32 provided below and provided with a plurality of needle-like members 39; a motor 36 that rotates or circulates and drives the rotating supply unit 32; and a control unit 37 that can control the driving of the motor 36. and a removing unit 43 provided below or on one side of the rotating supply unit 32 for removing the fibrous material F entangled with the needle-like member 39 of the rotating supply unit 32 . [Selection drawing] Fig. 2

Description

本発明は、繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給装置および可塑化装置の材料供給方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a material supplying device for a plasticizing device and a material supplying method for a plasticizing device in which a fiber material and a resin material are supplied from separate reservoirs.

従来、繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給装置としては特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, materials described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as a material supply device for a plasticizing device in which a fiber material and a resin material are respectively supplied from separate reservoirs.

特許文献１には、ホッパが取り付けられたフィード装置から炭素繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒがそれぞれ攪拌装置に供給されて攪拌されて可塑化装置に供給されることが記載されている。また特許文献２には、ホッパが取り付けられ供給量を調節可能なフィード装置から炭素繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが供給量を調節して可塑化装置に飢餓供給し、飢餓成形を行うことが記載されている。 Patent Literature 1 describes that a carbon fiber material F and a resin material R are each supplied to a stirring device from a feed device equipped with a hopper, stirred, and supplied to a plasticizing device. Further, Patent Document 2 describes that starvation molding is performed by adjusting the supply amount of carbon fiber material F and resin material R from a feed device equipped with a hopper and capable of adjusting the supply amount to a plasticization device. It is

特開２０１９－７２９５９号公報JP 2019-72959 A 特開２０１９－４８４３５号公報JP 2019-48435 A

しかしながら特許文献１および特許文献２の材料供給装置はいずれも繊維材料が貯留されるホッパから次工程のフィード装置に向けては繊維材料等を自然落下させるものであった。そのためホッパから次工程のフィード装置等への繊維材料の供給量の制御ができないものであった。具体的には前記特許文献１および特許文献２の材料供給装置においては、フィードスクリュの溝から溢れた繊維材料がホッパの細径部分でブリッジ状の塊となり、繊維材料の落下が良好にできない場合があった。また取り分け成形物を再処理して繊維材料のみが取り出されたリサイクル繊維材料の場合は、サイジング材等が付着されていない場合が殆どであり、比重が軽いこともあり、ホッパ等の貯留部から次工程への繊維材料を供給する際に供給不良が発生しやすかった。 However, both the material supply devices of Patent Document 1 and Patent Document 2 allow the fiber material and the like to naturally fall from the hopper in which the fiber material is stored toward the feed device in the next process. Therefore, it is impossible to control the amount of fiber material supplied from the hopper to the feed device or the like in the next process. Specifically, in the material supply devices of Patent Documents 1 and 2, when the fiber material overflowing from the groove of the feed screw becomes a bridge-like lump in the small diameter portion of the hopper, and the fiber material cannot be dropped well. was there. In addition, in the case of recycled fiber materials, in which only the fiber material is taken out by reprocessing the molded product, in most cases, sizing materials, etc. are not attached, and the specific gravity is light. When supplying the fibrous material to the next process, poor supply tends to occur.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

本発明の請求項１に記載の可塑化装置の材料供給装置は、繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給装置において、繊維材料を貯留する貯留部と、前記貯留部の下方に設けられ複数の針状部材が設けられた回転供給部と、前記回転供給部を回転または循環回転駆動するモータと、前記モータの駆動を制御可能な制御部と、前記回転供給部の下方または供給路とは反対側に設けられ前記回転供給部の複数の針状部材に絡んだ繊維材料を除去する除去部と、を備えることを特徴とする。 According to claim 1 of the present invention, there is provided a material supplying device for a plasticizing device in which a fibrous material and a resin material are supplied from different storages, respectively, in which a storage portion for storing the fiber material and a storage portion for storing the fiber material; a rotating supply unit provided below the storage unit and provided with a plurality of needle-like members; a motor for rotating or circulatingly driving the rotating supply unit; a control unit capable of controlling the driving of the motor; a removing unit provided below the rotating supply unit or on the side opposite to the supply path for removing the fiber material entangled with the plurality of needle-like members of the rotating supply unit.

本発明の可塑化装置の材料供給装置は、繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給装置において、繊維材料を貯留する貯留部と、前記貯留部の下方に設けられ複数の針状部材が設けられた回転供給部と、前記回転供給部を回転または循環回転駆動するモータと、前記モータの駆動を制御可能な制御部と、前記回転供給部の下方または供給路とは反対側に設けられ前記回転供給部の複数の針状部材に絡んだ繊維材料を除去する除去部と、を備えるので良好な繊維材料の供給が可能となる。 A material supplying device for a plasticizing device of the present invention is a material supplying device for a plasticizing device in which a fiber material and a resin material are supplied from separate storage portions, in which a storage portion for storing the fiber material and a storage portion below the storage portion are provided. a rotary supply unit provided with a plurality of needle-like members provided in the rotary supply unit; a motor for rotating or circulating and rotating the rotary supply unit; a control unit capable of controlling the driving of the motor; and a removal section provided on the opposite side of the supply path for removing the fiber material entangled with the plurality of needle-like members of the rotating supply section, so that the fiber material can be supplied satisfactorily.

本実施形態の可塑化装置の材料供給装置の断面図である。It is a cross-sectional view of a material supply device of the plasticizing device of the present embodiment. 本実施形態の可塑化装置の材料供給装置の要部の断面図である。It is a cross-sectional view of the main part of the material supply device of the plasticizing device of the present embodiment. 本実施形態の可塑化装置の材料供給装置の要部の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the main part of the material supply device of the plasticizing device of the present embodiment;

本実施形態の可塑化装置の材料供給装置について図１ないし図３を参照して説明する。本実施形態の可塑化装置１１の材料供給装置１２は、繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒというように繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給装置である。 The material supply device of the plasticizing device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. The material supply device 12 of the plasticization device 11 of the present embodiment is a material supply device of a plasticization device in which the fiber material and the resin material, such as the fiber material F and the resin material R, are supplied from separate reservoirs.

先に図１を参照して可塑化装置１１について説明する。本実施形態の可塑化装置は、射出成形機の射出装置である。射出装置の加熱シリンダ１３は、所定肉厚の円筒部材であり、ヒータ１３ａと図示しない熱電対がそれぞれ複数配設され、各ヒータ１３ａのゾーンごとに温度制御が可能となっている。そして加熱シリンダ１３の軸方向の中心に設けられた内孔１３ｂには計量および射出用のスクリュ１４が回転可能かつ前後進可能に配設されている。スクリュ１４にはフライト１４ａが設けられ，フライト１４ａ同士の間は溝部１４ｂが形成されている。またスクリュ１４は、後方から前方に向けてフィードゾーン１４ｃ、コンプレッションゾーン１４ｄ、メタリングゾーン（図示せず）が形成されている。そしてスクリュ１４は、計量時には前記フィードゾーン１４ｃに供給されたリサイクル炭素繊維材料等の繊維材料Ｆを含む樹脂材料Ｒを混練・可塑化しながらスクリュ１４前方の内孔１３ｂ内に送り溶融材料として貯留し、射出時はスクリュ１４の前進により前記貯留した溶融材料を図示しない金型内のキャビティ内へ射出する役割を有する。 First, the plasticizing device 11 will be described with reference to FIG. The plasticizing device of this embodiment is an injection device of an injection molding machine. The heating cylinder 13 of the injection device is a cylindrical member having a predetermined thickness, and is provided with a plurality of heaters 13a and thermocouples (not shown) so that the temperature can be controlled for each zone of each heater 13a. A metering and injection screw 14 is rotatably and forwardly disposed in an inner hole 13b provided in the center of the heating cylinder 13 in the axial direction. The screw 14 is provided with flights 14a, and grooves 14b are formed between the flights 14a. Further, the screw 14 is formed with a feed zone 14c, a compression zone 14d, and a metering zone (not shown) from rear to front. During weighing, the screw 14 feeds the resin material R including the fiber material F such as the recycled carbon fiber material supplied to the feed zone 14c into the inner hole 13b in front of the screw 14 while kneading and plasticizing the resin material R and stores it as a molten material. At the time of injection, the advance of the screw 14 has a role of injecting the stored molten material into a cavity in a mold (not shown).

加熱シリンダ１３の前方には図示しないノズルが固着されており、前記射出の際はノズルを介してキャビティへの射出がなされる。また加熱シリンダ１３の後部寄りの上部には材料を供給する材料供給孔１６が設けられている。そして加熱シリンダ１３の材料供給孔１６の部分の周囲には、ハウジング部１５（前プレート）が固着されている。ハウジング部１５のうち前記加熱シリンダ１３の材料供給孔１６に接続される部分には、材料供給装置１２に接続される材料供給口１７が設けられている。 A nozzle (not shown) is fixed in front of the heating cylinder 13, and the injection is carried out into the cavity through the nozzle during the injection. A material supply hole 16 for supplying material is provided in the upper part of the heating cylinder 13 near the rear. A housing portion 15 (front plate) is fixed around the material supply hole 16 of the heating cylinder 13 . A material supply port 17 connected to the material supply device 12 is provided in a portion of the housing portion 15 that is connected to the material supply hole 16 of the heating cylinder 13 .

射出成形機の可塑化装置１１である射出装置の駆動部等については公知であるので図示しての説明は省略するが、スクリュ１４を回転させるための計量用サーボモータ（計量用モータ）、スクリュ１４を前後進させるための図示しない射出用サーボモータ、射出時や計量時にスクリュ１４の軸方向にかかる力を検出する図示しないロードセル、射出装置全体を前後進させるとともにノズルを金型のノズルタッチ面に向けて押圧する図示しないノズルタッチ機構などが設けられている。計量用サーボモータと射出用サーボモータには回転数（回転角度）を検出するロータリエンコーダが備えられている。また前記計量用サーボモータおよび射出用サーボモータのロータリエンコーダやロードセル等は、可塑化装置１１等を制御するコントローラである制御部３７に接続されている。 The drive unit of the injection device, which is the plasticizing device 11 of the injection molding machine, is well known and will not be described in the drawings. An injection servomotor (not shown) for moving the screw 14 back and forth, a load cell (not shown) for detecting the force applied to the screw 14 in the axial direction during injection and metering, and a nozzle touch surface of the mold while moving the entire injection device back and forth. A nozzle touch mechanism (not shown) or the like is provided for pressing toward the . The weighing servomotor and the injection servomotor are provided with rotary encoders for detecting the number of revolutions (rotation angle). The rotary encoders, load cells, etc. of the weighing servomotor and the injection servomotor are connected to a controller 37 that controls the plasticizing device 11 and the like.

次に材料供給装置１２について説明する。本実施形態の材料供給装置１２は、貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１、繊維材料のフィード装置２２、貯留部を備えた樹脂材料の供給装置２３、樹脂材料のフィード装置２４、繊維材料のフィード装置２２と樹脂材料のフィード装置２４からそれぞれ供給された繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが混合される混合部である供給筒部１８からなっている。上記のうち貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１が本発明の要部となる部分である。 Next, the material supply device 12 will be explained. The material supply device 12 of the present embodiment includes a fiber material supply device 21 provided with a reservoir, a fiber material feed device 22, a resin material supply device 23 provided with a reservoir, a resin material feed device 24, a fiber material It is composed of a supply tube portion 18 which is a mixing portion in which the fiber material F and the resin material R respectively supplied from the feed device 22 and the feed device 24 of the resin material are mixed. Among the above, the fiber material supply device 21 having a storage portion is a main part of the present invention.

貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１は、外殻部としてのホッパ２５を備えている。ホッパ２５への繊維材料Ｆの供給は、別の空気搬送等の供給装置によるものでもよく、作業者が直接繊維材料Ｆを供給するものでもよい。ホッパ２５は、上部２５ａおよび中間部２５ｂが水平方向の断面が矩形の箱型構造となっている。そしてホッパ２５の下部２５ｃは、下方に向けてホッパ内の容積が減少するように傾斜面またはテーパー面となっている。ホッパ２５は鉄やステンレス製の薄板で構成されているが、樹脂、ガラス、木など他の材質で構成されているものでもよい。 A fibrous material supply device 21 having a reservoir has a hopper 25 as an outer shell. The fiber material F may be supplied to the hopper 25 by another supply device such as pneumatic conveyance, or may be directly supplied by an operator. The hopper 25 has an upper portion 25a and an intermediate portion 25b of a box-like structure with a rectangular cross section in the horizontal direction. A lower portion 25c of the hopper 25 is inclined or tapered so that the volume inside the hopper decreases downward. The hopper 25 is composed of a thin plate made of iron or stainless steel, but may be composed of other materials such as resin, glass, and wood.

ホッパ２５の上部２５ａ内側は、供給された繊維材料Ｆを溜めておく貯留部２６となっている。図３に示されるようにホッパ２５は、平行方向に向かい合う垂直方向の面を備えた側壁部２７，２８を備えている。また前記２面の側壁部２７，２８の端部同士を接続する２面の側壁部２９，３０もまた平行方向に向かい合う垂直方向の面を備えている。一方の側壁部２９の側の上部２５ａの内側には、繊維材料Ｆの供給方向を中央側に絞るための斜め壁部３１が取り付けられており、貯留部２６は、下方に向かうほど中央に向けて絞られ、水平方向の断面が狭くなっている。なお垂直方向の側壁部２９と斜め壁部３１は必須ではなく、側壁部２９自体が傾斜していてもよい。 The inside of the upper portion 25a of the hopper 25 serves as a storage section 26 for storing the supplied fiber material F. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the hopper 25 has side walls 27, 28 with parallel facing vertical faces. The two side wall portions 29, 30 connecting the ends of the two side wall portions 27, 28 also have vertical faces facing each other in the parallel direction. An oblique wall portion 31 is attached to the inner side of the upper portion 25a on the one side wall portion 29 side for narrowing the supply direction of the fiber material F toward the center. It is constricted in the horizontal direction and has a narrow horizontal cross-section. The vertical side wall portion 29 and the oblique wall portion 31 are not essential, and the side wall portion 29 itself may be inclined.

また本実施形態では、ホッパ２５の斜め壁部３１と対向する側の側壁部３０は、上部２５ａと中間部２５ｂにおいて２枚構造となっている。そして内側の側壁部３０ａは図２の矢印Ａに示されるように外側の側壁部３０ｂに対して移動可能となっており、貯留部２６の断面積や後述する回転供給部３２のローラ３３と側壁部３０ａの間の間隔が変更可能となっている。なお移動可能な内側の側壁部３０ａについては必須のものではなく、側壁部３０は１枚構造でもよい。また側壁部３０については垂直方向のものに限定されず、ホッパ２５の上部が広がっており、中間部に向けて貯留部２６が狭くなるような傾斜面を備えたものでもよい。前記貯留部２６には繊維材料Ｆの有無を検出するレベルセンサを設けてもよい。 Further, in the present embodiment, the side wall portion 30 of the hopper 25 on the side facing the oblique wall portion 31 has a two-piece structure consisting of an upper portion 25a and an intermediate portion 25b. The inner side wall portion 30a is movable with respect to the outer side wall portion 30b as indicated by arrow A in FIG. The interval between the portions 30a can be changed. Note that the movable inner side wall portion 30a is not essential, and the side wall portion 30 may have a one-piece structure. Moreover, the side wall portion 30 is not limited to a vertical one, and may be provided with an inclined surface such that the upper portion of the hopper 25 is widened and the storage portion 26 is narrowed toward the intermediate portion. A level sensor for detecting the presence or absence of the fibrous material F may be provided in the reservoir 26 .

ホッパ２５の中間部２５ｂには回転供給部３２が設けられている。より具体的には平行方向に向い合う側壁部２７，２８の間には回転供給部３２のローラ３３の回転軸３４が回転自在に保持されている。回転軸３４は両側の側壁部２７，２８にそれぞれ設けられたベアリングからなる軸支部３５を介して取付られていてもよく、両側の側壁部２７，２８が厚肉に形成され、側壁部２７，２８の厚肉部に形成された挿通孔のみからなる軸支部に回転自在に挿通されたものでもよい。回転軸３４の一方の端部は前記軸支部３５からホッパ２５外に向けて突出しており、ホッパ２５外に設けられたモータ３６により回転可能となっている。従ってモータ３６の駆動による回転軸３４の回転とともにローラ３３も図２の矢印Ｂの方向に回転される。モータ３６はサーボモータであることが好ましく、サーボアンプを含む材料供給装置１２を制御するコントローラである制御部３７に接続されている。そして前記制御部３７は、モータ３６の回転駆動を制御可能となっている。 A rotary feeder 32 is provided in the intermediate portion 25b of the hopper 25. As shown in FIG. More specifically, the rotating shaft 34 of the roller 33 of the rotating supply unit 32 is rotatably held between the side walls 27 and 28 facing each other in parallel. The rotating shaft 34 may be attached via a shaft support 35 made of a bearing provided on each of the side walls 27 and 28 on both sides. It may be rotatably inserted through a shaft supporting portion consisting only of an insertion hole formed in the thick portion of 28 . One end of the rotating shaft 34 protrudes from the shaft support 35 toward the outside of the hopper 25 and is rotatable by a motor 36 provided outside the hopper 25 . Accordingly, the roller 33 is also rotated in the direction of arrow B in FIG. The motor 36 is preferably a servomotor, and is connected to a controller 37 which is a controller for controlling the material supply device 12 including a servo amplifier. The control section 37 can control the rotational driving of the motor 36 .

より具体的には、前記制御部はモータの回転速度、回転数、回転時間、回転のタイミングの少なくとも一つを制御する。ここにおいてモータの回転速度には加速度なども含まれる。回転のタイミングとは他のフィード装置等の作動とタイミングを連動させるものなどである。なお本発明におけるモータ３６の回転数の制御は、単に電流値を制御するようなオープン制御のものも含まれる。またモータ３６の回転時間や回転のタイミングの制御についてはモータ３６に送られる電流のオン・オフ制御も含まれる。 More specifically, the control section controls at least one of the motor rotation speed, number of rotations, rotation time, and timing of rotation. Here, the rotation speed of the motor includes acceleration and the like. The timing of rotation is to synchronize the operation of other feed devices and the like. The control of the rotation speed of the motor 36 in the present invention includes open control such as simply controlling the current value. Controlling the rotation time and rotation timing of the motor 36 also includes on/off control of the current sent to the motor 36 .

ホッパ２５の中間部２５ｂに水平方向に設けられる回転軸３４には、ローラ３３が固着されている。ローラ３３は鉄やステンレス等の金属製であり、ローラ３３の円筒面３３ａに硬質ゴム等の基布３８の多数の針状部材３９が形成された剣山状の針布４０を巻き付け、図示しないボルトや接着剤により固定することにより回転供給部３２が形成されている。針布４０は、多数のＵ字状の金属部材の２本の針状部材３９が、基布３８の裏面側から表面側に突出されることにより形成されるものが多い。ただしローラ３３に設けられる針状部材３９は針布４０を用いずに複数の針状部材３９を円筒面３３ａに固定したものでもよい。 A roller 33 is fixed to a rotating shaft 34 provided horizontally in the intermediate portion 25 b of the hopper 25 . The roller 33 is made of a metal such as iron or stainless steel, and a base cloth 38 made of hard rubber or the like having a large number of needle-like members 39 formed thereon is wound around the cylindrical surface 33a of the roller 33. The rotating supply part 32 is formed by fixing the parts with an adhesive or the like. The card cloth 40 is often formed by protruding from the back side of the base cloth 38 to the front side of the base cloth 38 a number of two needle-like members 39 of U-shaped metal members. However, the needle-like members 39 provided on the roller 33 may be formed by fixing a plurality of needle-like members 39 to the cylindrical surface 33a without using the clothing 40. FIG.

本実施形態のローラ３３の外周面３３ｂに突設形成される針状部材３９の形状については、繊維材料Ｆが絡んで外れなくなることを防止するために、それぞれ分岐はされておらず先端が尖った釘状の形状をしている。針状部材３９は、長さが１５ｍｍ、太さ１．５ｍｍである。針状部材３９の長さは、繊維材料Ｆとの関係で最適のものが選定されるのでこれに限定されるものではないが、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下、更に好ましくは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが望ましい。また針状部材３９は、繊維材料Ｆの平均長さとの関係においては、これに限定されるものではないが、繊維材料Ｆの平均長さ以上であって繊維材料Ｆの平均長さの１０倍以下であることが好ましい。針状部材３９の長さが短すぎると、針状部材３９の間に繊維材料Ｆが良好に絡まず繊維材料Ｆの供給に支障が生じる場合がある。また針状部材３９の長さが長すぎると、針状部材３９に絡んだ繊維材料を除去させにくくなり、こちらも繊維材料Ｆの供給に支障が生じる場合や、繊維材料Ｆの供給量の供給量の微調整が行いにくくなる場合がある。なおローラ３３と針状部材３９の関係は、ローラ３３の外周側が針状となっていればよいので、針状部材３９が根元から分岐したものを除外するわけではない。 Regarding the shape of the needle-like members 39 protrudingly formed on the outer peripheral surface 33b of the roller 33 of the present embodiment, in order to prevent the fibrous material F from being entangled and not coming off, each needle-like member 39 is not branched and has a sharp tip. It has a nail-like shape. The needle member 39 has a length of 15 mm and a thickness of 1.5 mm. The length of the needle-like member 39 is selected in accordance with the relationship with the fibrous material F, and is not limited to this. desirable. In addition, the needle-shaped member 39 has a relationship with the average length of the fibrous material F, but is not limited to this. The following are preferable. If the length of the needle-like members 39 is too short, the fibrous material F may not be well entangled between the needle-like members 39, which may hinder the supply of the fibrous material F. If the length of the needle-like member 39 is too long, it becomes difficult to remove the fibrous material entangled in the needle-like member 39. It may be difficult to fine-tune the amount. As for the relationship between the roller 33 and the needle-like member 39, it is sufficient that the outer peripheral side of the roller 33 is needle-like.

また本実施形態における針状部材３９同士の間隔は、これに限定されるものではないが、基布３８の表面において、回転軸３４の軸方向における針状部材３９同士の間隔が１０ｍｍ、回転軸３４に直交する方向（帯状の針布４０の長さ方向）における針状部材３９同士の間隔が１０ｍｍとなっている。また基布３８の表面における針状部材３９同士の間隔は、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下、更に好ましくは５ｍｍ以上１３ｍｍ以下であることであることが望ましい。針状部材３９同士の間隔は、繊維材料Ｆの平均長さとの関係においては、これに限定されるものではないが、繊維材料Ｆの平均長さ以上であって５倍以下が好ましい。針状部材３９同士の間隔が小さすぎると、複数の針状部材３９の間に繊維材料が絡みにくくなるか、または針状部材３９の間に絡んだ繊維材料Ｆを除去させにくくなる場合がある。また針状部材３９同士の間隔が大きすぎるとローラ３３を回転させる前に針状部材３９同士の間から繊維材料Ｆが自重落下してしまう場合がある。またローラ３３の直径は、これに限定されるものではないが、３０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下が好ましい。 The distance between the needle-like members 39 in the present embodiment is not limited to this. The interval between the needle-like members 39 in the direction orthogonal to 34 (the length direction of the belt-like clothing 40) is 10 mm. The distance between the needle-like members 39 on the surface of the base cloth 38 is preferably 3 mm or more and 15 mm or less, more preferably 5 mm or more and 13 mm or less. The interval between the needle-like members 39 is not limited to this in relation to the average length of the fibrous material F, but it is preferably at least 5 times the average length of the fibrous material F. If the interval between the needle-like members 39 is too small, it may be difficult for the fiber material to become entangled between the needle-like members 39, or it may be difficult to remove the fiber material F entangled between the needle-like members 39. . Also, if the interval between the needle-like members 39 is too large, the fiber material F may drop from between the needle-like members 39 before the roller 33 is rotated. Although the diameter of the roller 33 is not limited to this, it is preferably 30 mm or more and 300 mm or less.

なお、ローラ３３は、真円の円筒面を備えたものに限定されない。また回転供給部３２については、２軸以上の回転軸の間に複数の針状部材が設けられたベルトが掛け渡されたものでもよい。その場合はベルト自体が針布からなっているものでもよい。そしていずれかの回転軸がモータにより駆動されることにより、ベルト式の回転供給部３２のベルトが複数の軸の間で循環回転駆動される。その場合、回転軸の間のベルトの直線部分は、水平でもよく供給方向に向けて下降するように傾斜していてもよい。いずれにしてもベルト式の回転供給部３２の上方が貯留部２６となり、下方が材料落下空間部４２となる。 It should be noted that the roller 33 is not limited to having a perfectly circular cylindrical surface. Further, the rotating supply unit 32 may be one in which a belt having a plurality of needle-like members is stretched between two or more rotating shafts. In that case, the belt itself may be made of cloth. When one of the rotating shafts is driven by a motor, the belt of the belt-type rotating supply unit 32 is driven to circulate and rotate between the plurality of shafts. In that case, the straight portion of the belt between the axes of rotation may be horizontal or may be inclined downward in the feeding direction. In any case, the upper portion of the belt-type rotary supply portion 32 is the storage portion 26 and the lower portion is the material dropping space portion 42 .

回転供給部３２のローラ３３の回転供給時に針状部材３９が上方から下方に向けて回転移動する側には、ホッパ２５の側壁部３０のうちの移動可能な側壁部３０ａが回転軸３４と平行に対向形成されている。そして前記側壁部３０ａとローラ３３の間の部分が繊維材料Ｆの供給路４１となっている。この供給路４１の部分における針状部材３９の先端３９ａと側壁部３０ａの壁面との間隔は、先端３９ａが側壁部３０ａの壁面に当接しない最低の間隔でもよいが、繊維材料Ｆの平均長さの１／２程度の隙間が存在していてもよい。 A movable side wall portion 30a of the side wall portions 30 of the hopper 25 is parallel to the rotation shaft 34 on the side where the needle-like member 39 rotates downward when the roller 33 of the rotary supply portion 32 rotates and moves. is formed opposite to A portion between the side wall portion 30a and the roller 33 serves as a supply path 41 for the fiber material F. As shown in FIG. The distance between the tip 39a of the needle-like member 39 and the wall surface of the side wall portion 30a in the portion of the supply path 41 may be the minimum distance at which the tip 39a does not come into contact with the wall surface of the side wall portion 30a. A gap of about 1/2 of the height may exist.

ホッパ２５において回転供給部３２が設けられる中間部２５ｂよりも下側の下部２５ｃは、材料落下空間部４２となっている。そして回転供給部３２のローラ３３の下方の材料落下空間部４２には、除去部４３が設けられている。本実施形態では、平行方向に向い合う側壁部２７，２８の軸支部の間には除去部４３のローラ４４の回転軸４５が回転自在に保持されている。ローラ４４についても回転供給部３２のローラ３３と同様に針布４６が巻き付けられることにより針状部材４７が複数形成されている。また除去部４３のローラ４４の回転軸４５の一方の端部４５ａは前記軸支部からホッパ２５外に向けて突出しており、ホッパ２５外に設けられたサーボモータ等のモータ４９により回転可能となっている。従ってモータ４９の駆動による回転軸４５の回転とともにローラ４４も、図２の矢印Ｃの方向に回転される。またモータ４９は制御部３７に接続され、モータ３６と同様に、モータ４９のモータの回転速度、回転数、回転時間、回転のタイミングの少なくとも一つを制御可能となっている。 A lower part 25c of the hopper 25 below an intermediate part 25b in which the rotating supply part 32 is provided serves as a material drop space part 42 . A removal section 43 is provided in a material drop space section 42 below the roller 33 of the rotation supply section 32 . In this embodiment, the rotating shaft 45 of the roller 44 of the removing section 43 is rotatably held between the shaft supports of the side walls 27 and 28 facing each other in the parallel direction. As with the roller 33 of the rotating supply unit 32 , the roller 44 is also wound with a card cloth 46 to form a plurality of needle-like members 47 . One end portion 45a of the rotating shaft 45 of the roller 44 of the removing portion 43 protrudes from the shaft support portion toward the outside of the hopper 25, and is rotatable by a motor 49 such as a servomotor provided outside the hopper 25. ing. Accordingly, the roller 44 is also rotated in the direction of arrow C in FIG. Also, the motor 49 is connected to the control unit 37 and, like the motor 36, can control at least one of the motor rotation speed, number of rotations, rotation time, and rotation timing of the motor 49. FIG.

回転供給部３２のローラ３３に形成された針状部材３９が設けられる位置と、除去部４３のローラ４４に形成された針状部材４７が設けられる位置は、回転軸の軸方向において一致しておらず、両方のローラ３３，４４がそれぞれのモータ３６，４９により回転された際に双方の針状部材３９，４７同士が干渉して接触せず、回転供給部３２の針状部材３９と針状部材３９の間に、除去部４３のローラ４４に形成された針状部材４７が挿入されるようになっている。また回転供給部３２のローラ３３を回転させるモータ３６と除去部４３のローラ４４を回転させるモータ４９は、一つのモータを駆動源として別のベルト等の駆動力伝達機構により両方のローラ３３，４４を同時に回転させるものでもよい。 The position where the needle-shaped member 39 formed on the roller 33 of the rotary supply section 32 is provided and the position where the needle-shaped member 47 formed on the roller 44 of the removing section 43 are provided coincide with each other in the axial direction of the rotation shaft. When both rollers 33 and 44 are rotated by respective motors 36 and 49, both needle members 39 and 47 do not interfere with each other and do not come into contact with each other. A needle-shaped member 47 formed on the roller 44 of the removal section 43 is inserted between the shaped members 39 . Further, the motor 36 for rotating the roller 33 of the rotating supply section 32 and the motor 49 for rotating the roller 44 of the removing section 43 are driven by a single motor and driven by a separate driving force transmission mechanism such as a belt. may be rotated at the same time.

なお除去部４３のローラ４４が設けられる位置は、ローラ３３の針状部材３９が通過する供給路４１とは反対側の回転供給部３２のローラ３３の回転時に針状部材３９が下方から上方に向けて回転移動される側であってもよい。また除去部４３は、回転可能なローラではなく、複数の針状部材を備えた櫛歯状の針状部材が固定的に設けられたものでもよい。その場合回転供給部３２の針状部材３９と針状部材３９の間に前記櫛歯状の針状部材が挿入されるようになっている。 The position where the roller 44 of the removal unit 43 is provided is the side opposite to the supply path 41 through which the needle-like member 39 of the roller 33 passes, and the needle-like member 39 moves upward from below when the roller 33 of the rotating supply unit 32 rotates. It may be the side that is rotationally moved toward. Further, the removal unit 43 may be a fixed comb-like needle-like member having a plurality of needle-like members instead of a rotatable roller. In this case, the comb tooth-like needle-like member is inserted between the needle-like members 39 of the rotating supply portion 32 .

ホッパ２５の材料落下空間部４２は、ホッパ２５の中間部２５ｂの水平方向の断面が同じ部分から、前記断面が徐々に小さくなるホッパ２５の下部２５ｃにかけて形成されている。この部分では上記したように回転供給部３２のローラ３３の針状部材３９から繊維材料Ｆを除去する必要があるので、繊維材料Ｆを滞留させない空間となっている。また回転供給部３２のローラ３３と側壁部２９の間、または前記ローラ３３と側壁部２９と斜め壁部３１の間のホッパ２５内部には一定の空間部が形成されている。またホッパ２５の下部２５ｃの下端は縮径されて繊維材料Ｆの排出口４８が設けられている。なおこのホッパ２５の下部２５ｃの部分に繊維材料Ｆの有無を検出するレベルセンサを設けてもよく、排出口４８についても開閉するシャッタを設けてもよい。更には繊維材料Ｆを含むホッパ全体の重量をロードセルにより計測可能としてもよい。またホッパとは、内部空間を備えたものであれば、市販されるホッパの概念以外のものでもよい。 The material dropping space portion 42 of the hopper 25 is formed from a portion of the intermediate portion 25b of the hopper 25 having the same horizontal cross section to the lower portion 25c of the hopper 25 having the gradually smaller cross section. Since it is necessary to remove the fibrous material F from the needle-like member 39 of the roller 33 of the rotating supply section 32 as described above, this portion is a space in which the fibrous material F is not retained. Further, a certain space is formed inside the hopper 25 between the roller 33 and the side wall portion 29 of the rotating supply portion 32 or between the roller 33 and the side wall portion 29 and the oblique wall portion 31 . The lower end of the lower portion 25c of the hopper 25 has a reduced diameter and a discharge port 48 for the fiber material F is provided. A level sensor for detecting the presence or absence of the fiber material F may be provided in the lower portion 25c of the hopper 25, and a shutter for opening and closing the discharge port 48 may be provided. Furthermore, the weight of the entire hopper containing the fibrous material F may be measured by a load cell. Also, the hopper may be anything other than the concept of a commercially available hopper as long as it has an internal space.

次に材料供給装置１２の貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１以外の部分について説明する。貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１のホッパ２５の排出口４８は、繊維材料のフィード装置２２の上部の供給口５１に接続されている。繊維材料のフィード装置２２の供給筒５２は、水平方向または供給口とは反対側の排出口５４側が上側となるように傾斜して設けられ、前記供給筒５２の内部にフィードスクリュ５３が回転可能に設けられる。そしてフィードスクリュ５３はサーボモータ等のモータ５５により回転数が制御可能となっている。また繊維材料のフィード装置２２の排出口５４は、繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが混合される混合部の供給筒部１８に接続されている。なお繊維材料のフィード装置２２は、重量計測して供給量を制御することのできる重量フィーダとしてもよい。 Next, portions of the material supply device 12 other than the fiber material supply device 21 including the storage section will be described. The discharge port 48 of the hopper 25 of the fibrous material feeding device 21 having a reservoir is connected to the upper feeding port 51 of the fibrous material feeding device 22 . The supply tube 52 of the fiber material feeding device 22 is provided horizontally or inclined so that the side of the discharge port 54 opposite to the supply port faces upward, and a feed screw 53 is rotatable inside the supply tube 52. provided in The rotation speed of the feed screw 53 can be controlled by a motor 55 such as a servomotor. Further, the discharge port 54 of the fiber material feeding device 22 is connected to the supply tube portion 18 of the mixing portion where the fiber material F and the resin material R are mixed. The fiber material feeding device 22 may be a weight feeder capable of controlling the amount of feed by measuring the weight.

また貯留部２６とは別の貯留部を備えた樹脂材料の供給装置２３は、一般的には内部に貯留部５０を備えたホッパ５６であり、ホッパ５６の下部の排出口５７は樹脂材料のフィード装置２４に接続されている。なお樹脂材料の供給装置２３の排出口５７やその近傍には、樹脂供給を制御するシャッタや大気連通を制御する機構が設けられる場合もある。樹脂材料のフィード装置２４については、繊維材料のフィード装置２２と同様であり、供給筒５８の内部にフィードスクリュ５９を備え、フィードスクリュ５９はモータ６０により回転駆動される。なお繊維材料のフィード装置２２と樹脂材料のフィード装置２４で、フィードスクリュ５３，５９は同じ形状のものでもよいが、別の形状のものにしてもよい。樹脂材料のフィード装置２４の排出口６１もまた繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが混合される混合部である供給筒部１８に接続されている。 The resin material supply device 23 having a storage section different from the storage section 26 is generally a hopper 56 having a storage section 50 therein, and a discharge port 57 at the bottom of the hopper 56 is for the resin material. It is connected to the feed device 24 . A shutter for controlling resin supply and a mechanism for controlling air communication may be provided at the discharge port 57 of the resin material supply device 23 or in the vicinity thereof. The feed device 24 for the resin material is the same as the feed device 22 for the fiber material. The feed screws 53 and 59 of the fiber material feeding device 22 and the resin material feeding device 24 may have the same shape, or may have different shapes. The discharge port 61 of the resin material feeding device 24 is also connected to the supply tube portion 18 which is a mixing portion in which the fiber material F and the resin material R are mixed.

本実施形態において混合部は内部が空洞の供給筒部１８であり、供給筒部１８の下端は、可塑化装置１１の材料供給口１７に接続されている。なお特許文献１のように混合部の部分にぞれぞれの材料を攪拌する回転体等の材料攪拌部を設けてもよい。また繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒは別の材料供給口から加熱シリンダ１３内に供給されるようにしてもよい。 In this embodiment, the mixing section is a hollow supply cylinder 18 , and the lower end of the supply cylinder 18 is connected to the material supply port 17 of the plasticizing device 11 . As in Patent Document 1, a material stirring part such as a rotating body for stirring each material may be provided in the mixing part. Alternatively, the fiber material F and the resin material R may be supplied into the heating cylinder 13 from separate material supply ports.

なお本発明において材料供給装置１２の繊維材料のフィード装置２２と樹脂材料のフィード装置２４は必須のものではなく、繊維材料Ｆは貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１から直接、可塑化装置１１に投入されるものでもよい。また樹脂材料Ｒについても貯留部を備えた材料の供給装置２３から直接、可塑化装置１１に投入されるものでもよい。また繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒは材料供給装置１２において合流・混合されて可塑化装置１１に供給されるものではなく、可塑化装置１１の別個の供給孔からそれぞれ繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが供給されるものでもよい。 In the present invention, the fiber material feeding device 22 and the resin material feeding device 24 of the material feeding device 12 are not essential, and the fiber material F is directly fed from the fiber material feeding device 21 having a reservoir to the plasticizing device. 11 may be used. The resin material R may also be directly fed into the plasticizing device 11 from a material supply device 23 having a reservoir. Further, the fiber material F and the resin material R are not joined and mixed in the material supply device 12 and supplied to the plasticization device 11, but rather, the fiber material F and the resin material R are supplied from separate supply holes of the plasticization device 11. It may be supplied.

次に本発明の可塑化装置１１の材料供給方法、取りわけ貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１による繊維材料Ｆの供給方法について説明する。本発明において使用される繊維材料Ｆは、長短が含まれる場合があるがある長さを備えた繊維材料の集合体であり、ロービングからそのまま送り出されるエンドレス状の繊維材料は対象ではない。繊維材料Ｆは樹脂と混合されて成形される強化繊維樹脂であり、炭素繊維、ガラス繊維、ポリイミド繊維、アラミド繊維などが相当する。 Next, a material supply method of the plasticizing device 11 of the present invention, in particular, a method of supplying the fiber material F by the fiber material supply device 21 having a reservoir will be described. The fibrous material F used in the present invention is a collection of fibrous materials having lengths that may be short or long, and does not cover endless fibrous materials delivered directly from rovings. The fiber material F is a reinforcing fiber resin that is mixed with resin and molded, and corresponds to carbon fiber, glass fiber, polyimide fiber, aramid fiber, and the like.

また特に本発明は、強化繊維樹脂の成形物を再処理して繊維材料のみが取り出されたリサイクル繊維材料の材料供給に適している。リサイクル炭素繊維などのリサイクル繊維材料は、一例として最長の繊維の長さが３０ｍｍ以内であり平均繊維長さが３ｍｍから６ｍｍ程度の繊維の集合体である。そしてリサイクル繊維材料は、サイジング材などが添加されていないことが一般的であるので、比重も小さく、そのままホッパに投入しても良好に落下しないでホッパの中間部や下部にブリッジ状に堆積してしまうことも多い。 In particular, the present invention is suitable for supplying recycled fiber materials obtained by reprocessing reinforcing fiber resin moldings to extract only the fiber materials. A recycled fiber material such as recycled carbon fiber is, for example, an aggregate of fibers having a longest fiber length of 30 mm or less and an average fiber length of about 3 mm to 6 mm. Recycled fiber materials generally do not have sizing agents added to them, so they have a low specific gravity. I often get lost.

また特に本発明は、飢餓成形の際の繊維材料Ｆの供給に適している。飢餓成形の場合の繊維材料Ｆの供給量の制御は、可塑化装置１１のスクリュ１４のフィードゾーン１４ｃの溝部１４ｂと加熱シリンダ１３の内孔１３ｂの間に繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが完全に充満していない飢餓状態を保って可塑化が行われるように制御される。 The invention is also particularly suitable for feeding fibrous material F during starvation molding. In the case of starvation molding, the supply amount of the fiber material F is controlled so that the fiber material F and the resin material R are completely placed between the groove 14b of the feed zone 14c of the screw 14 of the plasticizing device 11 and the inner hole 13b of the heating cylinder 13. The plasticization is controlled so that it remains in an unfilled starvation state.

リサイクル炭素繊維からなる繊維材料Ｆ（以下は単に繊維材料Ｆと記載する）は、材料供給装置１２の貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１のホッパ２５の貯留部２６に前工程の供給装置または作業者により供給される。また同様に貯留部５０を備えた樹脂材料の供給装置２３のホッパ５６の貯留部５０にも樹脂ペレットからなる樹脂材料Ｒが供給される。樹脂材料Ｒは、熱可塑性樹脂が好適に用いられるが熱硬化性樹脂であってもよい。また樹脂材料Ｒは、バージン樹脂材料であってもリサイクル樹脂材料であってもよい。 A fiber material F made of recycled carbon fibers (hereinafter simply referred to as fiber material F) is supplied to the storage unit 26 of the hopper 25 of the fiber material supply device 21 having the storage unit of the material supply device 12, and the supply device of the previous process. or supplied by the operator. Similarly, the resin material R composed of resin pellets is also supplied to the reservoir 50 of the hopper 56 of the resin material supply device 23 having the reservoir 50 . A thermoplastic resin is preferably used as the resin material R, but a thermosetting resin may be used. Also, the resin material R may be a virgin resin material or a recycled resin material.

ホッパ２５の貯留部２６に供給された繊維材料Ｆは、その一部が回転供給部３２のローラ３３の針状部材３９の間に挟まった状態となっているが、ローラ３３が回転されない状態では、供給路４１を介して下方に向けて落下されない。そしてモータ３６が駆動させてローラ３３が図２の矢印Ｂの方向に回転されると、ローラ３３の針状部材３９に挟まった繊維材料Ｆは、供給路４１の部分を針状部材３９とともに上方から下方に向けて通過しローラ３３の下方の材料落下空間部４２へと送られる。 A portion of the fiber material F supplied to the storage section 26 of the hopper 25 is sandwiched between the needle-like members 39 of the rollers 33 of the rotary supply section 32, but when the rollers 33 are not rotated, , is not dropped downward through the supply channel 41 . When the motor 36 is driven to rotate the roller 33 in the direction of arrow B in FIG. , and is sent to the material drop space 42 below the roller 33 .

この際のモータ３６は、制御部３７によりモータ３６の回転速度、回転数、回転時間、回転のタイミングの少なくとも一つが制御される。より具体的には繊維材料Ｆの供給量は、モータ３６がサーボモータの場合、回転速度と回転時間により制御される。ただしローラ３３の回転数だけ別の検出手段により検出し、ローラ３３の回転数が所定の値に到達した時点でモータ３６の駆動を停止するようにしてもよく、モータ３６の回転駆動の制御方法は限定されない。またモータ３６の駆動による繊維材料Ｆの供給は、成形サイクルに同期させて、ほぼ１成形分を供給するようにしてもよく、所定の飢餓成形の条件を保つように供給してもよい。 At this time, the control unit 37 controls at least one of the rotation speed, the number of rotations, the rotation time, and the rotation timing of the motor 36 . More specifically, when the motor 36 is a servomotor, the supply amount of the fibrous material F is controlled by the rotation speed and rotation time. However, the number of rotations of the roller 33 may be detected by another detecting means, and the driving of the motor 36 may be stopped when the number of rotations of the roller 33 reaches a predetermined value. is not limited. The supply of the fibrous material F by driving the motor 36 may be synchronized with the molding cycle so as to supply approximately one molding amount, or may be supplied so as to maintain predetermined starvation molding conditions.

回転前にローラ３３の針状部材３９の上部や針状部材３９同士の間に挟まっていた繊維材料Ｆは、ローラ３３が約１／２回転して針状部材３９が下向きになって材料落下空間部４２に送られると、過半の繊維材料Ｆは自重によりローラ３３から落下して、排出口４８を介して繊維材料のフィード装置２２の供給口５１に向けて送られる。ただし一部の繊維材料Ｆは、ローラ３３の針状部材３９の間に絡んだ状態となっている。 The fiber material F, which had been sandwiched between the needle-like members 39 of the roller 33 and between the needle-like members 39 before the rotation, falls after the roller 33 rotates about 1/2 and the needle-like members 39 face downward. After being sent to the space 42 , the majority of the fiber material F drops from the roller 33 due to its own weight and is sent through the discharge port 48 toward the supply port 51 of the fiber material feed device 22 . However, part of the fiber material F is entangled between the needle-like members 39 of the roller 33 .

また回転供給部３２のローラ３３の回転の際、同時に除去部４３のローラ４４もモータ４９の駆動により図に示される矢印Ｃの方向に回転される。本実施形態では、図２に示されるように、回転供給部３２のローラ３３の回転方向と、除去部４３のローラ４４の回転方向は同じ方向である。そのためローラ３３の下側における針状部材３９の移動方向とローラ４４の上側における針状部材４７の移動方向は逆方向となる。そして回転供給部３２のローラ３３の針状部材３９の間に絡んだ繊維材料Ｆは、除去部４３のローラ４４の針状部材４７が、ローラ３３の針状部材３９と針状部材３９の間を通過することにより、針状部材４７に捕集されて除去される。また除去部が固定的に設けられた櫛歯状の針状部材である場合も同様にローラ３３の針状部材３９に絡んだ繊維材料Ｆを除去できる。また除去部４３のローラ４４の回転方向は、ローラ３３の回転方向と別方向（針状部材が交錯する部分では針状宇部材同士は同方向に回転移動）であっても両者の回転速度に大きな差を設けて、同様にローラ３３の針状部材３９に絡んだ繊維材料Ｆを除去するようにしてもよい。 When the roller 33 of the rotating supply section 32 rotates, the roller 44 of the removing section 43 is also driven by the motor 49 to rotate in the direction of arrow C shown in the drawing. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the rotation direction of the roller 33 of the rotary supply section 32 and the rotation direction of the roller 44 of the removal section 43 are the same. Therefore, the moving direction of the needle-like member 39 below the roller 33 and the moving direction of the needle-like member 47 above the roller 44 are opposite to each other. The fiber material F entangled between the needle-like members 39 of the rollers 33 of the rotating supply section 32 is separated from the needle-like members 47 of the rollers 44 of the removing section 43 by the needle-like members 39 of the rollers 33 and the needle-like members 39 . By passing through, it is collected by the needle-like member 47 and removed. Also, when the removing portion is a comb-like needle-like member fixedly provided, the fibrous material F entangled with the needle-like member 39 of the roller 33 can be similarly removed. Further, even if the direction of rotation of the roller 44 of the removing section 43 is different from the direction of rotation of the roller 33 (the needle-shaped members rotate in the same direction at the portion where the needle-shaped members intersect), the rotational speed of both of them is the same. A large difference may be provided to similarly remove the fibrous material F entangled with the needle-like members 39 of the roller 33 .

この繊維材料Ｆの供給の際、ホッパ２５の材料落下空間部４２内に繊維材料Ｆが充満してしまうと、回転供給部３２のローラ３３の針状部材３９に絡んだ繊維材料Ｆが除去できなくなるので、該繊維材料Ｆが材料落下空間部４２内に滞留しないで最適量が供給されるように、制御部３７によりモータ３６の回転速度等が制御される。 When the fiber material F is supplied, if the material drop space 42 of the hopper 25 is filled with the fiber material F, the fiber material F entangled in the needle-like members 39 of the rollers 33 of the rotary supply unit 32 cannot be removed. Therefore, the controller 37 controls the rotation speed of the motor 36 and the like so that the fiber material F does not stay in the material drop space 42 and is supplied in an optimum amount.

またホッパ２５の貯留部２６の側では、繊維材料Ｆがローラ３３の針状部材３９に絡められて供給路４１に送られるたびに、上方から新しい繊維材料Ｆが自重により落下してくる。そして新しい繊維材料Ｆは、繊維材料Ｆが除去されて１回転してきたローラ３３の針状部材３９により次々と絡められて供給路４１を経由してホッパ２５の下部２５ｃの材料落下空間部４２へ送られる。この回転供給部３２により繊維材料Ｆの供給はモータ３６が停止するまで継続される。そして繊維材料のフィード装置２２に供給された繊維材料Ｆは、制御部３７により制御されるモータ５５の回転駆動により、混合部である供給筒部１８および材料供給口１７等を経て可塑化装置１１の加熱シリンダ１３の内孔１３ｂに供給される。 On the side of the reservoir 26 of the hopper 25, every time the fiber material F is entangled by the needle-like member 39 of the roller 33 and sent to the supply path 41, new fiber material F drops from above due to its own weight. The new fibrous material F is entwined one after another by the needle-like member 39 of the roller 33 which has been rotated once after the fibrous material F has been removed. Sent. The supply of the fibrous material F by the rotary supply unit 32 is continued until the motor 36 stops. The fiber material F supplied to the fiber material feeding device 22 is driven to rotate by the motor 55 controlled by the control unit 37, and passes through the supply cylinder unit 18, which is a mixing unit, the material supply port 17, etc., and the plasticizing device 11. is supplied to the inner hole 13b of the heating cylinder 13 of .

また樹脂材料Ｒについては、貯留部を備えた繊維材料の供給装置２１の貯留部２６とは別の、貯留部を備えた繊維材料の供給装置２３のホッパ５６の貯留部５０に貯留されている。そして樹脂材料Ｒの自重によりホッパ５６から樹脂材料のフィード装置２４に供給される。樹脂材料のフィード装置２４に供給された樹脂材料Ｒは、制御部３７により制御されるモータ６０の回転駆動により、混合部である供給筒部１８および材料供給口１７等を経て可塑化装置１１の加熱シリンダ１３の内孔１３ｂに供給される。これらの各モータ３６，４９，５５，６０の制御は、可塑化装置１１のスクリュ１４のフィードゾーン１４ｃの溝部１４ｂと加熱シリンダ１３の内孔１３ｂの間に繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが完全に充満していない飢餓状態を保つように回転速度、回転数、回転時間の少なくとも一つが制御される。 The resin material R is stored in the reservoir 50 of the hopper 56 of the fiber material supply device 23 with a reservoir, which is different from the reservoir 26 of the fiber material supply device 21 with a reservoir. . Then, the weight of the resin material R feeds it from the hopper 56 to the resin material feeding device 24 . The resin material R supplied to the resin material feeding device 24 is driven to rotate by the motor 60 controlled by the control unit 37, and is fed to the plasticizing device 11 through the supply tube portion 18, which is a mixing unit, the material supply port 17, and the like. It is supplied to the inner hole 13 b of the heating cylinder 13 . These motors 36, 49, 55, 60 are controlled so that the fiber material F and the resin material R are completely placed between the groove 14b of the feed zone 14c of the screw 14 of the plasticizing device 11 and the inner hole 13b of the heating cylinder 13. At least one of rotation speed, number of rotations, and rotation time is controlled to maintain an unfilled starvation state.

なおこの際の繊維材料Ｆ等の供給量制御は、ホッパ２５、５６または繊維材料のフィード装置２２や樹脂材料のフィード装置２４に重量計を設けてその検出値から各モータ３６，４９，５５，６０の制御を行い、供給量の制御をしてもよく、可塑化装置１１の計量モータのトルク等を検出して、その検出値から各モータ３６，４９，５５，６０の制御を行い、供給量の制御をしてもよい。 At this time, the control of the supply amount of the fiber material F or the like is performed by providing weight scales in the hoppers 25 and 56, the fiber material feed device 22, and the resin material feed device 24, and using the detected values from the respective motors 36, 49, 55, 60 may be controlled to control the supply amount, the torque of the weighing motor of the plasticizing device 11 is detected, and the detected values are used to control the motors 36, 49, 55, and 60 to supply. You can control the amount.

なお本発明において、可塑化装置は、スクリュを内蔵した加熱シリンダを備えた可塑化装置とプランジャを内蔵した加熱シリンダを備えた射出装置を連結したプリプラ（登録商標）式の射出成形機であってもよい。更に可塑化装置は、スクリュを備えた加熱シリンダ内で繊維材料と樹脂材料を可塑化し、加熱シリンダの先端のダイからプレス装置の下型に供給するスタンピング成形用の供給装置でもよい。更にまた可塑化装置は、繊維材料と樹脂材料を加熱シリンダ内で可塑化して先端のダイから押出す押出機の可塑化装置であってもよい。押出機の場合は、押し出された板状の強化繊維樹脂成形品を所定寸法に切断するなどして最終成形品とするものでもよく３細かく切断して強化繊維含有樹脂ペレットを造粒するものでもよい。 In the present invention, the plasticizing device is a prepla (registered trademark) type injection molding machine in which a plasticizing device equipped with a heating cylinder containing a screw and an injection device equipped with a heating cylinder containing a plunger are connected. good too. Further, the plasticizing device may be a feeding device for stamping molding that plasticizes the fiber material and the resin material in a heating cylinder equipped with a screw and feeds it from the die at the tip of the heating cylinder to the lower mold of the press device. Furthermore, the plasticizing device may be the plasticizing device of an extruder in which the fibrous material and the resin material are plasticized in a heated cylinder and extruded through a die at the tip. In the case of an extruder, the extruded plate-shaped reinforcing fiber resin molded product may be cut into a predetermined size to form the final molded product. good.

また可塑化装置１１に供給される繊維材料Ｆは、まだ成形品にされたことのない繊維材料であってもよい。更に繊維材料は、炭素繊維以外にガラス繊維や他の繊維材料であってもよい。またはガラス繊維と炭素繊維といった複数種の繊維材料の混合物であってもよい。また樹脂材料Ｒについてもその種類は限定されない。 The fibrous material F supplied to the plasticizing device 11 may also be a fibrous material that has not yet been molded. Furthermore, the fiber material may be glass fiber or other fiber material other than carbon fiber. Alternatively, it may be a mixture of multiple types of fiber materials such as glass fiber and carbon fiber. Also, the type of the resin material R is not limited.

実施形態の可塑化装置の材料供給方法では、材料の供給量を制限する飢餓成形および飢餓供給について説明した。しかし本発明は、材料供給口１７の部分に繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが貯留される一般的な材料供給方法を除外するものではない。この場合、１８の部分に材料の有無を検出するレベルセンサを設けてもよい。また１８の部分に加熱シリンダ１３の内孔１３ｂに向けて材料を押し込む押込装置を設けてもよい。 In the material supply method of the plasticizing device of the embodiment, the starvation molding and the starvation supply that limit the material supply amount have been described. However, the present invention does not exclude a general material supply method in which the fiber material F and the resin material R are stored in the material supply port 17 portion. In this case, a level sensor for detecting the presence or absence of the material may be provided at the 18 portion. A pushing device for pushing the material toward the inner hole 13b of the heating cylinder 13 may be provided at the portion 18.

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、上記の各記載を組み合わせたものや当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。 Although the present invention is not enumerated one by one, it is not limited to the above-described embodiment, and any combination of the above descriptions or modifications made by those skilled in the art based on the spirit of the present invention, It goes without saying that it applies.

１１ 可塑化装置
１２ 材料供給装置
１３ 加熱シリンダ
１４ スクリュ
２１ 貯留部を備えた繊維材料の供給装置
２５、５６ ホッパ
３２ 回転供給部
３３ ローラ
３４ 回転軸
３６，４９，５５，６０ モータ
３７ 制御部
３９ 針状部材
４３ 除去部
Ｆ 繊維材料
Ｒ 樹脂材料 11 Plasticization device 12 Material supply device 13 Heating cylinder 14 Screw 21 Fiber material supply device 25, 56 with storage portion Hopper 32 Rotating supply unit 33 Roller 34 Rotating shafts 36, 49, 55, 60 Motor 37 Control unit 39 Needle Shaped member 43 Removed portion F Fiber material R Resin material

Claims (6)

繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給装置において、
繊維材料を貯留する貯留部と、
前記貯留部の下方に設けられ複数の針状部材が設けられた回転供給部と、
前記回転供給部を回転または循環回転駆動するモータと、
前記モータの駆動を制御可能な制御部と、
前記回転供給部の下方または供給路とは反対側に設けられ前記回転供給部の複数の針状部材に絡んだ繊維材料を除去する除去部と、を備えた可塑化装置の材料供給装置。 In a material supply device of a plasticizing device in which a fiber material and a resin material are respectively supplied from separate reservoirs,
a reservoir for storing the fibrous material;
a rotating supply unit provided below the storage unit and provided with a plurality of needle-like members;
a motor that rotates or circulates the rotating supply unit;
a control unit capable of controlling driving of the motor;
A material supply device for a plasticizing device, comprising: a removal section provided below the rotary supply section or on the side opposite to the supply path and removing fiber material entangled with the plurality of needle-like members of the rotary supply section. 平行方向に向い合う側壁部を備えたホッパが備えられ、
前記ホッパの上部内側に前記貯留部が設けられ、
前記ホッパの中間部内側の前記側壁部の間に前記回転供給部の複数の針状部材が突設されたローラの回転軸が保持された、請求項１に記載の可塑化装置の材料供給装置。 a hopper having parallel facing side walls;
The reservoir is provided inside the upper part of the hopper,
2. The material supply device for a plasticizing apparatus according to claim 1, wherein a rotating shaft of a roller having a plurality of needle-like members protruding from said rotary supply unit is held between said side walls inside said intermediate portion of said hopper. . 前記ホッパの下部には、フィードスクリュと、該フィードスクリュを回転駆動するフィードスクリュ回転用モータと、該フィードスクリュ回転用モータの回転駆動を制御可能な制御部を備えたフィードスクリュ機構が備えられ、
前記フィードスクリュ機構から供給される繊維材料が樹脂材料と合流して可塑化装置に供給される、請求項２に記載の可塑化装置の材料供給装置。 A feed screw mechanism including a feed screw, a feed screw rotating motor for rotating the feed screw, and a control unit capable of controlling the rotation of the feed screw rotating motor is provided in the lower part of the hopper,
3. The material feeding device for a plasticizing device according to claim 2, wherein the fibrous material fed from said feed screw mechanism joins with the resin material and is fed to the plasticizing device. 繊維材料と樹脂材料がそれぞれ別の貯留部から供給される可塑化装置の材料供給方法において、
繊維材料を貯留する貯留部と、
前記貯留部の下方に設けられ複数の針状部材が設けられた回転供給部と、
前記回転供給部を回転または循環回転駆動するモータと、
前記モータの駆動を制御可能な制御部とが備えられ、
前記制御部はモータの回転速度、回転数、回転時間、回転のタイミングの少なくとも一つを制御して繊維材料の供給量の制御を行う、
可塑化装置の材料供給方法。 In a material supply method for a plasticizing device in which a fiber material and a resin material are supplied from separate reservoirs,
a reservoir for storing the fibrous material;
a rotating supply unit provided below the storage unit and provided with a plurality of needle-like members;
a motor that rotates or circulates the rotating supply unit;
A control unit capable of controlling the driving of the motor is provided,
The control unit controls at least one of the rotation speed, number of rotations, rotation time, and timing of rotation of the motor to control the supply amount of the fiber material.
A material supply method for a plasticizing device. 前記繊維材料の供給量の制御は、可塑化装置のフィードゾーンのスクリュの溝部と加熱シリンダの内孔の間に前記繊維材料と前記樹脂材料が完全に充満していない飢餓状態を保って可塑化が行われるように制御される、請求項４に記載の可塑化装置の材料供給方法。 The supply amount of the fiber material is controlled by maintaining a starvation state in which the fiber material and the resin material are not completely filled between the groove of the screw in the feed zone of the plasticizing device and the inner hole of the heating cylinder for plasticization. 5. The material supply method for a plasticizing device according to claim 4, wherein the material supply method for the plasticizing device is controlled so that 前記繊維材料は、強化繊維樹脂の成形物を再処理して繊維材料のみが取り出されたリサイクル繊維材料である、請求項４または請求項５に記載の可塑化装置の材料供給方法。 6. The material supply method for a plasticizing device according to claim 4, wherein said fiber material is a recycled fiber material obtained by reprocessing a molding of reinforcing fiber resin and taking out only the fiber material.
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