专利名称：长丝卷绕装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及长丝卷绕(filament winding)装置的技术。更详细为，涉及防止将树脂浸渍到长丝卷绕装置的纤维束中时成品率恶化的技术。
背景技术：
以往，我们知道将浸渍了树脂的纤维束卷绕到衬管(日文，4少一)的外周面上去的长丝卷绕装置。并且，作为将树脂浸渍到纤维束中的方法，使纤维束浸渍到树脂槽中的方法(参照例如专利文献1)或对纤维束喷涂树脂的方法(参照例如专利文献1)等已众所周知。
但是，在将纤维束浸渍到树脂槽中的方法中，由于树脂附着在将浸渍后的纤维束送出的导丝辊等上，存在维修保养的频度增加这样的问题。另一方面，在对纤维束喷涂树脂的方法中，虽然通过在纤维束即将卷绕到衬管上之前喷涂树脂能够避免树脂附着在导丝辊等上，但喷涂的树脂飞散引起的成品率恶化成为了问题。
专利文献1 日本特开平8-108487号公报
专利文献2 日本特开平9力6四10号公报发明内容
本发明以提供一种在使用了对纤维束喷涂树脂的方法的长丝卷绕装置中能够防止树脂飞散引起的成品率恶化的技术为目的。
本发明的第一形态为一种长丝卷绕装置，该长丝卷绕装置使衬管边旋转边输送、 并且将被配置在该衬管的轨道上的周围的纤维供给导丝器引导的纤维束卷绕到该衬管的外周面上去，其中，
具备对被卷绕到上述衬管上的跟前的上述纤维束喷涂树脂的树脂供给喷嘴；
上述树脂供给喷嘴被配置成，比用连接该树脂供给喷嘴的喷射口和上述衬管的旋转轴的直线定义的假想线向上述衬管的旋转方向的下游侧喷涂树脂
本发明的第二形态在第一形态的长丝卷绕装置中，上述树脂供给喷嘴被这样配置与用同上述衬管的输送方向正交的平面定义的假想平面平行地喷涂树脂。
本发明的第三形态在第一形态的长丝卷绕装置中，上述树脂供给喷嘴被配置成， 比用与上述衬管的输送方向正交并且与上述喷射口相交的平面定义的假想平面向上述衬管的前侧喷涂树脂。
本发明的第四形态在第一形态的长丝卷绕装置中，上述树脂供给喷嘴被这样配置与被卷绕到上述衬管上的跟前的上述纤维束的前进方向平行或大致平行地喷涂树脂。
本发明的第五形态在第一形态的长丝卷绕装置中，上述树脂供给喷嘴沿相对于上述衬管的外周面进退的方向移动自由。
本发明的第六形态在第一形态的长丝卷绕装置中，上述树脂供给喷嘴包含相对于上述衬管的输送方向被配置在前侧的第一树脂供给喷嘴和相对于上述衬管的输送方向被配置在后侧的第二树脂供给喷嘴；
以上述第一树脂供给喷嘴为主对上述纤维束喷涂树脂，上述第二树脂供给喷嘴补充性地对上述纤维束喷涂树脂。
本发明的第七形态为具备环向卷绕(日文7 — 卷t )装置的长丝卷绕装置，上述环向卷绕装置具备使纤维束相对于应保持的衬管旋转、将纤维束卷绕到上述衬管上的卷绕部，以及将对上述纤维束在被卷绕到上述衬管上的跟前喷涂树脂的多个树脂喷射喷嘴配置在上述衬管的周围的树脂浸渍部；
上述树脂喷射喷嘴被配置成，比连接喷射口与上述衬管的轴心的假想线向上述纤维束的旋转方向的下游侧喷涂树脂。
本发明的第八形态在第七形态的长丝卷绕装置中，上述树脂浸渍部为用上述多个树脂喷射喷嘴中的一个或二个以上的上述树脂喷射喷嘴对旋转的纤维束喷涂树脂的单元， 使喷涂上述树脂的树脂喷射喷嘴与上述卷绕部的纤维束的旋转同步地切换。
本发明的第九形态在第八形态的长丝卷绕装置中，上述树脂浸渍部在使上述切换后的树脂喷射喷嘴进行的喷涂开始了之后，将上述切换前的树脂喷射喷嘴进行的喷涂停止。
发明的效果
作为本发明的效果，取得如下所示的效果。
如果采用本发明的第一形态，能够抑制对纤维束喷涂的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。
如果采用本发明的第二形态，能够确实地将树脂浸渍到被卷绕到衬管上的跟前的纤维束中。并且能够抑制对纤维束喷涂的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。
如果采用本发明的第三形态，能够确实地将树脂浸渍到被卷绕到衬管上的跟前的纤维束中。并且能够抑制对纤维束喷涂的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。而且， 由于喷涂的树脂沿衬管的外周面流动，因此能够进一步对卷绕到衬管上了之后的纤维束浸渍树脂。
如果采用本发明的第四形态，能够更确实地将树脂浸渍到被卷绕到衬管上的跟前的纤维束中。并且能够抑制对纤维束喷涂的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。而且，由于喷涂的树脂沿衬管的外周面流动，因此能够进一步对卷绕到衬管上了之后的纤维束浸渍树脂。
如果采用本发明的第五形态，通过适当地调整树脂供给喷嘴与衬管之间的距离， 能够确实地将树脂浸渍到被卷绕到衬管上的跟前的纤维束中。并且能够抑制对纤维束喷涂的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。
如果采用本发明的第六形态，通过以第一树脂供给喷嘴为主对纤维束喷涂树脂， 第二树脂供给喷嘴补充性地对纤维束喷涂树脂，即使相对于纤维束的卷绕速度等的变化也能够确实地浸渍树脂。
如果采用本发明的第七形态，由于树脂喷射喷嘴被配置成，比连接喷射口与衬管的轴心的假想线向纤维束的旋转方向的下游侧喷涂树脂，因此能够对衬管倾斜地喷涂树脂。由此，能够抑制对纤维束喷涂的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。
如果采用本发明的第八形态，由于用一个或二个以上的树脂喷射喷嘴对纤维束喷涂树脂，将喷涂树脂的树脂喷射喷嘴与纤维束的旋转同步地切换，因此能够不喷涂无用的树脂地使其浸渍到纤维束中。并且，由于撞击衬管而飞散了的树脂被卷入从下一个树脂喷射喷嘴喷出的树脂喷雾中从而飞散被抑制，因此能够防止树脂的成品率的恶化。
如果采用本发明的第九形态，由于在使切换后的树脂喷射喷嘴进行的喷涂开始了之后，将切换前的树脂喷射喷嘴进行的喷涂停止，因此从上游侧的树脂喷射喷嘴喷出了的树脂喷雾被卷入从下游侧的树脂喷射喷嘴喷出的树脂喷雾中飞散被抑制。并且，由于喷涂了的树脂沿衬管的外周面地流动，因此能够抑制树脂的飞散，能够防止树脂的成品率的恶化。
图1为表示本发明的长丝卷绕装置的整体结构的图2为表示构成本发明的长丝卷绕装置的螺旋卷绕装置的图3为表示构成螺旋卷绕装置的纤维供给导丝器以及树脂供给喷嘴的图4为表示根据衬管的外径使纤维供给导丝器和树脂供给喷嘴移动的动作的图5(5A)为表示本发明第一实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷涂的主视图；(5B) 为表示本发明第一实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷涂的侧视图6 (6A)为表示现有技术的长丝卷绕装置的树脂喷雾的主视图；(6B)为表示本发明第一实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷雾的主视图7(7A)为表示本发明第二实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷涂的主视图；(7B) 为表示本发明第二实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷涂的侧视图8(8A)为表示本发明第二实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷雾的主视图；(8B) 为表示本发明第二实施形态的长丝卷绕装置的树脂喷雾的侧视图9为表示第二树脂供给喷嘴对纤维束补充喷涂树脂的图10为从图1的箭头B方向看的环向卷绕装置(日文7 — 卷t装置)的主视图11为在图10的C-C线剖切的环向卷绕装置的剖视图12为表示树脂浸渍部的配管的图13为表示用环向卷绕装置喷涂树脂的一个图14为表示用环向卷绕装置喷涂树脂的另一个图。
标记说明
1.长丝卷绕装置；2.衬管；2a.外周面；10.主底座；20.衬管输送装置；30.环向卷绕装置；33.环向卷挂装置；34.卷绕部；35.树脂浸渍部；40.螺旋卷绕装置；42.螺旋卷挂装置；43.螺旋卷绕头；44.纤维供给导丝器；45.树脂供给喷嘴；45N.喷射口 ；50.导丝器；51.导丝部件；52.导丝器支承部件；60.导丝器进退机构；61.引导轴；62.槽凸轮； 62a.引导槽；70.导丝器旋转机构；71.传动轴；72.插口 ；73.半轴齿轮；80.喷嘴主体部； 90.双层管喷嘴部；91.外管；92.内管；141.树脂喷射喷嘴；141N.喷射口 ；FA.纤维束； FB.纤维束；RS.树脂喷雾；VLl.假想线；VL2.假想线；VP.假想平面具体实施方式
下面说明发明的实施形态。
首先用图1说明本发明的长丝卷绕装置1的整体结构。
图1为本发明的长丝卷绕装置1的侧视图。图中所示箭头A表示衬管2的输送方向。其中，将与衬管2的输送方向平行的方向定义为衬管2或长丝卷绕装置1的前后方向， 将衬管2被输送的方向定义为前侧(本图的左侧)，将其相反的一侧定义为后侧(本图的右侧)。另外，由于衬管2为沿长丝卷绕装置1的前后方向往复运动的部件，因此在被沿与图 1所示的输送方向相反的一侧输送的情况下，前后方向为相反的方向。
长丝卷绕装置1为将浸渍了树脂的纤维束FA -FB卷绕到备置的衬管(日文，4 少一)2的外周面加上去的装置。长丝卷绕装置1主要由主底座10、衬管输送装置20、环向卷绕装置30和螺旋卷绕装置40构成。
衬管2为用长丝卷绕装置1将纤维束FA -FB卷绕到外周面加上的被卷绕物。衬管2作为例如用高强度铝材或聚酰胺系树脂等形成的近似圆筒形状的中空容器，通过纤维束FA · FB被卷绕到该衬管2的外周面加上谋求耐压特性的提高。即，衬管2作为构成耐压容器的基材。
主底座10为构成长丝卷绕装置1的主要结构体的部件。并且，衬管输送装置20 能够沿长丝卷绕装置1的前后方向移动地载置在设置于主底座10上部的衬管输送装置用轨道11上。并且，环向卷绕装置(7 — 卷t装置)30能够沿长丝卷绕装置1的前后方向移动地载置在与衬管输送装置用轨道11平行地设置的环向卷绕装置用轨道12上。
衬管输送装置20为使备置的衬管2旋转、并且将该衬管2沿长丝卷绕装置1的前后方向输送的装置。衬管输送装置20主要由输送装置底座21、未图示的输送用驱动装置和衬管支承部22构成。
输送装置底座21为构成衬管输送装置20的主要结构体的部件。如上所述，衬管输送装置20载置在主底座10的衬管输送装置用轨道11上、能够被输送用驱动装置沿前后方向移动。在输送装置底座21上沿前后方向设置有一对衬管支承部22，衬管2被该衬管支承部22支承。
具体为，衬管支承部22主要由从输送装置底座21向上延伸设置的衬管支承框23、 从该衬管支承框23的上部朝前后方向延伸设置的旋转轴部M构成。并且，通过夹盘等安装到构成一对衬管支承部22的各旋转轴部M上的衬管2被旋转轴部M沿一个方向旋转。
通过这样的结构，衬管2为该衬管2的旋转轴与长丝卷绕装置1的前后方向平行地旋转、并且被沿长丝卷绕装置1的前后方向输送的部件。
环向卷绕装置30为与长丝卷绕装置1的前后方向大致垂直地将纤维束FA卷绕到衬管2的外周面加上去，进行所谓环向卷绕(日文7 — 卷t )的装置。环向卷绕装置 30主要由环向卷绕装置底座31、未图示的输送用驱动装置、旋转用驱动装置32和环向卷挂装置33构成。
环向卷绕装置底座31为构成环向卷绕装置30的主要结构体的部件。如上所述， 环向卷绕装置30载置在主底座10的环向卷绕装置用轨道12上，能够被输送用驱动装置沿前后方向移动。在环向卷绕装置底座31上设置有旋转用驱动装置32和环向卷挂装置33， 通过用旋转用驱动装置32使环向卷挂装置33旋转，进行纤维束FA的卷绕。
具体为，环向卷挂装置33主要由进行环向卷绕的卷挂台36和对该卷挂台36进行纤维束FA的供给的筒管37构成。卷挂台36为配置了将纤维束FA导到衬管2的外周面加的纤维供给导丝器136、和将纤维束FA引导到该纤维供给导丝器136上的导丝辊137的部件(参照图10)。
如果详细说明，在卷挂台36上配置有纤维供给导丝器136和导丝辊137，从后述的树脂喷涂喷嘴141对被该纤维供给导丝器136引导的各纤维束FA喷涂树脂。并且，这样浸渍了树脂的纤维束FA通过环向卷绕装置30边使卷挂台36旋转边沿前后方向移动被卷绕到衬管2的外周面加上去。
螺旋卷绕装置40为与长丝卷绕装置1的前后方向成规定的角度地将纤维束FB卷绕到衬管2的外周面加上去，进行所谓螺旋卷绕的装置。螺旋卷绕装置40主要由螺旋卷绕装置底座41和螺旋卷挂装置42构成。
螺旋卷绕装置底座41为构成螺旋卷绕装置40的主要结构体的部件。螺旋卷绕装置40被固定设置在主底座10上。在螺旋卷绕装置底座41上设置有螺旋卷挂装置42，衬管输送装置20上备置的衬管2边被旋转边被输送，通过经过螺旋卷挂装置42而进行纤维束 FB的卷绕。
具体为，螺旋卷挂装置42主要由进行螺旋卷绕的螺旋卷绕头43、和给该螺旋卷绕头43进行纤维束FB的供给的未图示的筒管构成。螺旋卷绕头43为配置了将纤维束FB引导到衬管2的外周面加上的多个纤维供给导丝器44、以及对从该纤维供给导丝器44向衬管2的纤维束FB喷涂树脂的多个树脂供给喷嘴45的部件(参照图2)。
如果详细说明，在螺旋卷绕头43上，纤维供给导丝器44被离衬管2的轨道上的周围即该衬管2的外周面加互相等距离地配置成放射状，对被这些纤维供给导丝器44引导的各纤维束FB从树脂供给喷嘴45喷涂树脂。并且，这样浸渍了树脂的纤维束FB通过衬管输送装置20上备置的衬管2边旋转边被输送，卷绕到该衬管2的外周面加上去。
用图2、图3详细说明本发明的长丝卷绕装置1的螺旋卷绕装置40、构成该螺旋卷绕装置40的纤维供给导丝器44和树脂供给喷嘴45。
图2为表示长丝卷绕装置1的螺旋卷绕装置40的结构的侧视图。图3为表示构成螺旋卷绕装置40的纤维供给导丝器44和树脂供给喷嘴45的侧视图。
如上所述，螺旋卷绕装置40由构成主要结构体的螺旋卷绕装置底座41、和由螺旋卷绕头43等构成的螺旋卷挂装置42构成。并且，设置在螺旋卷绕头43上的纤维供给导丝器44作为将从未图示的筒管供给的纤维束FB导向衬管2的部件，树脂供给喷嘴45作为对从纤维供给导丝器44向衬管2的纤维束FB喷涂树脂的部件。
用图2、图3详细说明纤维供给导丝器44。纤维供给导丝器44主要由导丝器50、 导丝器进退机构60和导丝器旋转机构70构成。
导丝器50为将从筒管提供的纤维束FB导到衬管2的外周面加的部件。导丝器 50主要由形成纤维束FB的引导通道的近似锥形的导丝部件51、以及穿插该导丝部件51的侧视为L字形状的导丝器支承部件52构成。
导丝部件51为从其一侧即入口部51a到另一侧即出口部51b贯穿地形成引导通道，将从筒管提供的纤维束FB导到衬管2的外周面加的部件。另外，导丝部件51的出口部51b的形状形成为近似椭圆形，使顺畅地提供纤维束FB成为可能。
导丝器支承部件52设置有锥形的通孔52a，通过将导丝部件51穿插到该通孔5 中能够以其轴心方向为中心轴旋转自由地支承。
通过这样的结构，从筒管提供的纤维束FB被支承在导丝器支承部件52上的导丝部件51引导卷绕到衬管2的外周面加上去。
导丝器进退机构60为使导丝器50沿相对于衬管2的外周面加进退的方向移动的机构。导丝器进退机构60主要由穿插到设置在导丝器支承部件52上的通孔52b中、使该导丝器支承部件52沿轴心方向移动自由的引导轴61，以及穿设了引导导丝器支承部件 52的引导槽62a的环形槽凸轮62构成。
引导轴61沿其轴心方向与衬管2的旋转轴垂直的方向设置，该引导轴61的两端固设在与衬管2的旋转轴同轴地配置的剖视为C字形状的环形部件46上。
槽凸轮62被使其旋转轴与衬管2的旋转轴同轴地配置，内设在环形部件46的凹陷部46a中。并且，在槽凸轮62的一个面上穿设有轨道伴随旋转沿径向方向变化的引导槽 62a,与前后方向平行地突设的导丝器支承部件52的突出部52c插入该引导槽62a中。
通过这样的结构，如图4所示，能够使导丝器50相对于衬管2的外周面加沿进退方向移动。即，当根据衬管2的外径使槽凸轮62旋转时，能够将导丝器支承部件52引导到该槽凸轮62的引导槽62a中，能够使导丝器50沿引导轴61的轴心方向移动。
导丝器旋转机构70为以导丝部件51的轴心方向为中心轴使该导丝部件51旋转的机构。导丝器旋转机构70主要由穿插到设置在导丝器支承部件52上的通孔52d中、能够以轴心方向为中心轴转动地支承的传动轴71，通过形成在该传动轴71的一端上的花键轴穿插的近似圆筒形状的插口 72，以及环形的半轴齿轮73构成。
传动轴71使其轴心方向为与衬管2的旋转轴垂直的方向——即与构成导丝器进退机构60的引导轴61平行地设置。并且，传动轴71的一端旋转自由地穿插到导丝器支承部件52的通孔52d中，形成了花键轴的另一端穿插到插口 72中。并且，在传动轴71的中间部，与导丝部件51 —端上设置的从动齿轮51c啮合地设置有主动齿轮71a。
插口 72为沿其轴心方向形成的花键孔，像上述那样传动轴71的花键轴穿插到该花键孔中。并且，插口 72以其轴心方向为中心轴旋转自由地支承在与衬管2的旋转轴同轴地配置的环形部件46上。
半轴齿轮73使其旋转轴与衬管2的旋转轴同轴地配置，旋转自由地嵌套在环形部件46的外周。并且，半轴齿轮73的齿部与设置在插口 72 —端的从动齿轮7 啮合。
通过这样的结构，能够使导丝部件51以导丝部件51的轴心方向为中心轴旋转。 即，如果使半轴齿轮73旋转，能够通过插口 72、传动轴71使导丝部件51旋转，即使在使导丝部件51与衬管2靠近的情况下也能够避免导丝部件51彼此相抵接。
下面用图2、图3详细说明树脂供给喷嘴45。树脂供给喷嘴45主要由喷嘴主体部 80和双层管喷嘴部90构成。
喷嘴主体部80为构成树脂供给喷嘴45的主要结构体的部件，在本发明的长丝卷绕装置1中，安装在构成纤维供给导丝器44的导丝器支承部件52的侧边。并且，喷嘴主体部80通过阀门等与未图示的空气罐、树脂容器连接。
双层管喷嘴部90由圆管形状的外管91和内设在该外管91中的圆管形状的内管 92构成，对从纤维供给导丝器44的导丝部件51向衬管2的纤维束FB喷涂树脂。
构成双层管喷嘴部90的外管91作为喷出从空气罐提供的空气的空气喷嘴，内管92作为喷出从树脂容器提供的树脂的树脂喷嘴。即，从空气罐提供的空气从外管91与内管 92之间的间隙喷出，从树脂容器提供的树脂从内管92喷出。
通过这样的结构，即使比重比较大、黏度比较高的树脂，也能够用空气喷流稳定地使其喷出。因此，不仅使对向衬管2的纤维束FB喷涂树脂成为可能，而且能够降低给树脂供给喷嘴45的树脂喷涂特性带来的重力的影响。
另外，虽然在本发明的长丝卷绕装置1中喷嘴主体部80作为安装到导丝器支承部件52侧边的部件，但只要能够与导丝器50成为一体移动，对于安装位置并不局限于此。
下面说明在上述那样的结构的长丝卷绕装置1中，螺旋卷绕装置40能够防止树脂成品率恶化的理由。
图5A为表示本发明第一实施形态的长丝卷绕装置1的树脂喷涂的主视图。图5B 为其侧视图。另外，图中所示的箭头表示衬管2的输送方向和旋转方向。
在本实施形态中，对纤维束FB喷涂树脂的树脂供给喷嘴45作为向比用连接该树脂供给喷嘴45的喷射口 45N和衬管2的旋转轴的直线定义的假想线VLl靠衬管2的旋转方向(图示顺时针方向)的下游侧(参照图5A)、并且与用与衬管2的输送方向正交的平面定义的假想平面VP平行(参照图5B)地喷涂树脂的部件。
并且，如图5A、图5B所示，从纤维供给导丝器44的导丝部件51向衬管2引导的纤维束FB，通过被主视沿顺时针方向旋转、同时侧视被输送到长丝卷绕装置1的前侧的衬管 2，为了卷绕到其外周面加上，向衬管2的旋转方向的下游侧、并且衬管2的前侧被架设。
因此，被架设在导丝部件51与衬管2之间的纤维束FB由于经过从树脂供给喷嘴 45喷出形成的树脂喷雾RS向衬管2，因此能够良好地进行向纤维束FB的树脂的浸渍(参照图6B)。
并且，如图6A所示，在现有技术的树脂喷涂的形态中，由于树脂喷雾RS与衬管2 的外周面加冲击产生树脂飞散，但如图6B所示，在本实施形态的长丝卷绕装置1中，到达衬管2的外周面加的树脂喷雾RS由于然后沿外周面加流动，因此能够抑制树脂飞散。因此，能够防止树脂飞散引起的成品率的恶化。
图7A为表示本发明第二实施形态的长丝卷绕装置1的树脂喷涂的主视图。图7B 为其侧视图。另外，图中所示箭头表示衬管2的输送方向及旋转方向。
在本实施形态中，对纤维束FB喷涂树脂的树脂供给喷嘴45作为向比用连接该树脂供给喷嘴45的喷射口 45N和衬管2的旋转轴的直线定义的假想线VLl靠衬管2的旋转方向(图示顺时针方向)的下游侧(参照图7A)、并且比用与衬管2的输送方向正交且与喷射口 45N相交的平面定义的假想平面VP靠衬管2的前侧(参照图7B)喷涂树脂的部件。
并且，如上所述，被从纤维供给导丝器44的导丝部件51向衬管2弓丨导的纤维束FB 向衬管2的旋转方向的下游侧、并且衬管2的前侧架设。
因此，由于架设在导丝部件51与衬管2之间的纤维束FB经过从树脂供给喷嘴45 喷出形成的树脂喷雾RS向衬管2，因此能够良好地进行向纤维束FB的树脂的浸渍(参照图 8A)。
并且，如图8A、图8B所示，到达了衬管2的外周面加的树脂喷雾RS由于然后沿外周面加流动，因此能够抑制树脂喷雾RS与衬管2的外周面加冲突引起的树脂的飞散。因此，能够防止树脂飞散引起的成品率的恶化。
并且，沿衬管2的外周面加流动的树脂喷雾RS由于因衬管2的旋转产生的伴随气流(参照图8A的虚线箭头)向衬管2的前侧螺旋状地流动(参照图8B的虚线箭头)，因此能够进一步对卷绕到衬管2上后的纤维束FB浸渍树脂。
此时，由于从被配置成放射状的多个树脂供给喷嘴45喷出形成的各树脂喷雾RS 不会妨碍互相的树脂喷雾RS的流动、协调地螺旋状流动，因此能够对卷绕到衬管2上以后的纤维束FB没有不均勻地浸渍树脂。
另外，作为本发明的长丝卷绕装置1中喷涂树脂的一个形态，举树脂的喷涂方向与靠近卷绕到衬管2上跟前的纤维束FB的前进方向平行或大致平行地——即从树脂供给喷嘴45喷出形成的树脂喷雾RS沿纤维束FB地配置树脂供给喷嘴45。
通过这样，由于纤维束FB沿着树脂喷雾RS地经过而朝衬管2而去，因此能够更良好地进行树脂的浸渍。并且，由于能够抑制树脂喷雾RS与衬管2的外周面加冲突引起的树脂的飞散，因此能够防止树脂成品率的恶化。而且，由于树脂喷雾RS向衬管2的前侧螺旋状地流动，因此能够对卷绕到衬管2以后的纤维束FB没有不均勻地浸渍树脂。
下面说明本发明的长丝卷绕装置1中衬管2的外径变化时的树脂喷涂形态。
如上所述，在本发明的长丝卷绕装置1中，能够用构成纤维供给导丝器44的导丝器进退机构60使导丝器50沿相对于衬管2的外周面加进退的方向移动(参照图4)。
这是因为当衬管2中纤维束FB的卷绕位置上该衬管2的外径变化时，外周面加与导丝部件51的距离变化，有给纤维束FB的张力带来影响的可能性，所以通过使导丝器50 移动谋求张力的稳定。
并且由于对纤维束FB喷涂树脂的树脂供给喷嘴45安装在构成导丝器50的导丝器支承部件52的侧面，因此与导丝器50成为一体移动。
由此，即使在衬管2的外径变化的情况下，通过适当地调整树脂供给喷嘴45与衬管2的距离，能够良好地进行向纤维束FB的树脂的浸渍。
另外，也可以采用例如具备使树脂供给喷嘴45的喷涂树脂的方向改变的致动器， 使根据衬管2外径的变化或纤维束FB的卷绕角度适当地调节喷涂树脂的方向成为可能的结构。由此，即使在衬管2的外径或纤维束FB的卷绕角度变化的情况下，也能够对纤维束 FB稳定地喷涂树脂，能够良好地进行向纤维束FB的树脂浸渍。
而且，在本发明的长丝卷绕装置1中，由于螺旋卷绕头43沿长丝卷绕装置1的前后方向并列设置(参照图2)，因此能够从各自所备置的树脂供给喷嘴45同时喷涂树脂。
并且，也可以像图9所示那样，以成为长丝卷绕装置1前侧的第一树脂供给喷嘴45 为主来喷涂树脂，成为长丝卷绕装置1后侧的第二树脂供给喷嘴45补充喷涂树脂。
这是因为被衬管输送装置20旋转的衬管2的旋转速度总是一定，因此在伴随衬管 2的外径或衬管2的输送速度变化纤维束FB的卷绕速度变化了的情况下，有适当地调节树脂的喷涂量的必要。
由此，在例如纤维束FB的卷绕速度上升了的情况下，用第二树脂供给喷嘴45补充地进行树脂的喷涂，在纤维束FB的卷绕速度降低了的情况下，通过使第二树脂供给喷嘴45 进行的树脂喷涂停止，能够良好地进行向纤维束FB的树脂的浸渍。
下面说明在本长丝卷绕装置1中环向卷绕装置30能够防止树脂的成品率恶化的理由。
图10为从图1的箭头B方向看的环向卷绕装置30的主视图。图11为在图10的 C-C线剖切的环向卷绕装置30的剖视图。
如上所述，环向卷绕装置30为与长丝卷绕装置1的前后方向近似垂直地将纤维束 FA卷绕到衬管2的外周面加上去，进行所谓环向卷绕的装置。环向卷绕装置30具有卷绕部34和树脂浸渍部35。
卷绕部34使纤维束FA相对于衬管2旋转，将纤维束FA卷绕到该衬管2的外周面加上。构成卷绕部34的卷挂台36被相对于环向卷绕装置底座31旋转自由地支承着。卷挂台36具有台主体36A和外轮部36B。
在台主体36A上形成有衬管2能够穿插的第一穿插孔36a。并且，衬管2停止在其轴心0与第一穿插孔36a的中心(卷挂台36的中心)一致地穿插的状态。在台主体36A上配置有将从筒管37提供的纤维束FA导到衬管2的外周面加上的纤维供给导丝器136和将纤维束FA从筒管37引导到纤维供给导丝器136的多个导丝辊137。
纤维供给导丝器136沿衬管2的外周面加没有间隙、平行地提供多根纤维束FA。 张力器138为给各纤维束FA付与规定张力的器件，配置在各纤维束FA的路径上。外轮部 36B固定在台主体36A的侧面，通过轴承(未图示)旋转自由地支承在环向卷绕装置底座 31上。
在环向卷绕装置底座31上形成有能够穿插衬管2的第二穿插孔31a。在内轮部 36C上形成有能够穿插衬管2的第三穿插孔36c。并且，内轮部36C使第三穿插孔36c与环向卷绕装置底座31的第二穿插孔31a连通地被固定在环向卷绕装置底座31的侧面。
卷挂台36通过外轮部36B旋转自由地支承在内轮部36C上而被旋转自由地支承在环向卷绕装置底座31上。在外轮部36B的外周部形成有第一带轮36P，在与旋转用驱动装置32的第二带轮32P之间绕挂有传送带38。这样一来，通过旋转用驱动装置32使卷挂台36旋转，进行纤维束FA的卷绕。
图12表示树脂浸渍部35的配管。
树脂浸渍部35在被卷绕到衬管2上跟前对纤维束FA喷涂树脂。如图11所示，在固定在环向卷绕装置底座31上的内轮部36C的内侧，喷涂树脂的多个树脂喷射喷嘴141围绕衬管2的周围地配置成放射状。
如图12所示，各树脂喷射喷嘴141上连接有树脂供给管142和空气供给管143。 树脂供给管142分别通过电磁开闭式电磁树脂开闭阀146与树脂容器145连接。空气供给管143分别通过电磁开闭式电磁空气开闭阀147与空气罐144连接。树脂容器145和空气罐144分别通过手动式的树脂开闭阀148或空气开闭阀149与压缩机150连接。
而且，进行各树脂喷射喷嘴141的树脂供给管142的开闭的电磁树脂开闭阀146 和进行各树脂喷射喷嘴141的空气供给管143的开闭的电磁空气开闭阀147与控制部151 连接。控制部151使各电磁树脂开闭阀146和各电磁空气开闭阀147单独动作、开闭形成控制信号。并且，控制部151上连接有检测卷挂台36的旋转角度等位置的编码装置等检测机构(未图示)。
控制部151通过检测卷挂台36的旋转角度等位置确定卷绕到衬管2上的纤维束 FA的位置。并且，控制部151选择一个或二个以上能够对位于确定位置的纤维束FA在被卷绕到衬管2上的跟前喷涂树脂的树脂喷射喷嘴141。并且，控制部151为了对选择的树脂喷射喷嘴141提供树脂和空气，使与选择的树脂喷射喷嘴141相对应的电磁树脂开闭阀 146和电磁空气开闭阀147动作。
这样一来，控制部151通过确定纤维束FA的位置并且使与纤维束FA的位置相对应的树脂喷射喷嘴141动作，与纤维束FA的旋转同步地切换喷涂树脂的树脂喷射喷嘴141。
树脂喷射喷嘴141为具有外管(未图示)和内管(未图示)的双层管喷嘴。喷射口 141N由外管和内管的开口部构成。外管与空气供给管143连接，作为喷出空气的空气喷嘴，内管与树脂供给管142连接，作为喷出树脂的树脂喷嘴。即，从空气罐144提供的空气从外管与内管之间的间隙喷出，从树脂容器145提供的树脂从内管喷出。
通过这样的结构，树脂喷射喷嘴141即使是比重比较大、黏度高的树脂，也能够对从纤维供给导丝器136向衬管2的纤维束FA喷涂树脂。
图13为表示环向卷绕装置30进行的树脂喷涂的一个图。
如图13所示，树脂喷射喷嘴141被朝比连接喷射口 141N和衬管2的中心0的假想线VL2靠纤维束FA的旋转方向(图示顺时针方向)的下游侧喷涂树脂地配置。另外，被从纤维供给导丝器136导向衬管2的纤维束FA由于边在主视中沿顺时针方向旋转边卷绕到衬管2的外周面加上，因此向卷挂台36的旋转方向的下游侧架设。
因此，架设在纤维供给导丝器136与衬管2之间的纤维束FA由于沿从树脂喷射喷嘴141喷出形成的树脂喷雾RS地向衬管2而去，因此能够良好地进行向纤维束FA的树脂的浸渍。
如图13A到图13C所示，通过卷挂台36的旋转使纤维束FA旋转，进行静止的衬管 2的外周面加上纤维束FA的卷绕。此时，控制部151确定卷绕到衬管2上的纤维束FA的位置，同时选择一个或二个以上能够对位于确定位置上的纤维束FA在被卷绕到衬管2上的跟前喷涂树脂的树脂喷射喷嘴141。并且，控制部151使与选择了的树脂喷射喷嘴141相对应的电磁树脂开闭阀146和电磁空气开闭阀147动作。
在图13A的状态下，控制部151对纤维束FA的位置选择树脂喷射喷嘴141a使其动作。但是，在图13B的状态下，根据纤维束FA的旋转，选择下一个树脂喷射喷嘴141b使其动作，使树脂喷射喷嘴141a停止。并且，在图13C的状态下，选择下一个树脂喷射喷嘴141c 使其动作，使树脂喷射喷嘴141b停止。
这样一来，控制部151通过确定纤维束FA的位置，并且使与纤维束FA的位置相对应的树脂喷射喷嘴141动作，能够与纤维束FA的旋转同步地切换喷涂树脂的树脂喷射喷嘴 141。
由此，由于作为对纤维束FA用一个或二个以上的树脂喷射喷嘴141喷涂树脂的部件，与纤维束FA的旋转同步地切换喷涂树脂的树脂喷射喷嘴141，因此能够不喷涂无用的树脂、浸渍到纤维束FA中。并且，由于撞击衬管2而飞散的树脂卷入从下一个树脂喷射喷嘴141喷出形成的树脂喷雾RS中而飞散被抑制，因此能够防止树脂的成品率恶化。
并且，如图13所示，由于本实施形态中树脂喷射喷嘴141被朝比连接喷射口 141N 与衬管2的轴心0的假想线VL2靠纤维束FA的旋转方向(图示顺时针方向)的下游侧喷涂树脂地配置，因此对衬管2倾斜地喷涂树脂，树脂喷雾RS沿外周面加流动。因此，能够抑制喷涂到纤维束FA上的树脂撞击衬管2反跳引起的树脂的飞散，能够防止树脂成品率的T^ ο
这样一来，环向卷绕装置30与被纤维供给导丝器136引导的纤维束FA的旋转同步地切换树脂喷射喷嘴141喷涂树脂。浸渍了树脂的纤维束FA是通过环向卷绕装置30边使卷挂台36旋转边沿前后方向移动而卷绕到衬管2的外周面加上去的。
这样，长丝卷绕装置1用环向卷绕装置30形成第一层环向卷层，然后通过使环向卷绕装置30翻转移动形成第二层环向卷层。而且，在形成环向卷层的情况下，通过使环向卷绕装置30往复移动进行必要次数的环向卷绕。
图14为表示环向卷绕装置30进行的树脂喷涂的另一个图。
如图14A到图14C所示，通过卷挂台36的旋转使纤维束FA旋转，进行静止的衬管 2的外周面加上纤维束FA的卷绕。此时，控制部151确定卷绕到衬管2上的纤维束FA的位置，同时选择一个或二个以上能够对位于确定位置上的纤维束FA在被卷绕到衬管2上的跟前喷涂树脂的树脂喷射喷嘴141。并且，控制部151使与选择了的树脂喷射喷嘴141相对应的电磁树脂开闭阀146和电磁空气开闭阀147动作。另外，在本实施形态中，在使切换后的树脂喷射喷嘴141进行的喷涂开始后，使切换前的树脂喷射喷嘴141进行的喷涂停止这一点不同。
在图14A的状态下，控制部151对纤维束FA的位置选择树脂喷射喷嘴141a使其动作。在图14B的状态下，根据纤维束FA的旋转选择下一个树脂喷射喷嘴141b使其动作， 但树脂喷射喷嘴141a也动作。并且，在图14C的状态下，选择下一个树脂喷射喷嘴141c使其动作，但树脂喷射喷嘴141b也动作。另外，此时使树脂喷射喷嘴141a停止。
这样一来，控制部151通过确定纤维束FA的位置，并且使与纤维束FA的位置相对应的树脂喷射喷嘴141动作，能够与纤维束FA的旋转同步地切换喷涂树脂的树脂喷射喷嘴 141。并且，控制部151在使切换后的树脂喷射喷嘴141进行的喷涂开始后，使切换前的树脂喷射喷嘴141进行的喷涂停止。
由此，由于在使切换后的树脂喷射喷嘴141进行的喷涂开始了后使切换前的树脂喷射喷嘴141进行的喷涂停止，因此从上游侧的树脂喷射喷嘴141喷出的树脂喷雾RS被卷入到从下游侧的树脂喷射喷嘴141喷出的树脂喷雾RS中飞散被抑制。并且，由于喷涂的树脂沿着衬管2的外周面加地流动，因此能够抑制树脂的飞散，能够防止树脂的成品率恶化。
S卩，由于树脂的流速在喷射口 141N附近最快、越远越慢，因此例如从上游侧的树脂喷射喷嘴141a喷出到达衬管2的外周面加附近的树脂被卷入比其流速快、下游侧的树脂喷射喷嘴141b的喷射口 141N附近的树脂喷雾RS中。因此能够抑制树脂的飞散，能够防止树脂成品率的恶化。
并且，在本实施形态中由于基本上总是从2个以上的树脂喷射喷嘴141喷出树脂， 因此具有给沿纤维束FA更宽广的范围提供树脂，切换时也难以出现涂敷不均勻这样的优点ο
并且，本发明并不局限于上述实施形态，各种各样的变更都有可能。例如，虽然在本长丝卷绕装置1中纤维供给导丝器136沿衬管2的外周面加无间隙、平行地提供多个纤维束FA，但也可以在分开在多个地方的状态下向衬管2的外周面加提供。这种情况下，通过使与多个纤维束FA相对应的位置上的多个树脂喷射喷嘴141动作，与纤维束FA的旋转同步地切换喷涂树脂的树脂喷射喷嘴141。
以上说明过的本发明的技术范围并不局限于上述实施例，也不局限于上述实施例的形状。本发明的技术范围广泛遍及从本说明书及附图记载的事项而明确的本发明真实意图的技术思想的全部范围。
工业上的可利用性
本发明能够用于长丝卷绕装置的技术。
权利要求
1.一种长丝卷绕装置，该长丝卷绕装置使衬管边旋转边输送、并且将被配置在该衬管的轨道上的周围的纤维供给导丝器引导的纤维束卷绕到该衬管的外周面上去，其特征在于，具备对被卷绕到上述衬管上的跟前的上述纤维束喷涂树脂的树脂供给喷嘴；上述树脂供给喷嘴被配置成，比用连接该树脂供给喷嘴的喷射口和上述衬管的旋转轴的直线定义的假想线向上述衬管的旋转方向的下游侧喷涂树脂。
2.如权利要求1所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂供给喷嘴被这样配置与用同上述衬管的输送方向正交的平面定义的假想平面平行地喷涂树脂。
3.如权利要求1所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂供给喷嘴被配置成，比用与上述衬管的输送方向正交并且与上述喷射口相交的平面定义的假想平面向上述衬管的前侧喷涂树脂。
4.如权利要求1所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂供给喷嘴被这样配置与被卷绕到上述衬管上的跟前的上述纤维束的前进方向平行或大致平行地喷涂树脂。
5.如权利要求1所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂供给喷嘴沿相对于上述衬管的外周面进退的方向移动自由。
6.如权利要求1所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂供给喷嘴包含相对于上述衬管的输送方向被配置在前侧的第一树脂供给喷嘴和相对于上述衬管的输送方向被配置在后侧的第二树脂供给喷嘴；以上述第一树脂供给喷嘴为主对上述纤维束喷涂树脂，上述第二树脂供给喷嘴补充性地对上述纤维束喷涂树脂。
7.一种具备环向卷绕装置的长丝卷绕装置，其特征在于，上述环向卷绕装置具备使纤维束相对于应保持的衬管旋转、将纤维束卷绕到上述衬管上的卷绕部，以及将对上述纤维束在被卷绕到上述衬管上的跟前喷涂树脂的多个树脂喷射喷嘴配置在上述衬管的周围的树脂浸渍部；上述树脂喷射喷嘴被配置成，比连接喷射口与上述衬管的轴心的假想线向上述纤维束的旋转方向的下游侧喷涂树脂。
8.如权利要求7所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂浸渍部为用上述多个树脂喷射喷嘴中的一个或二个以上的上述树脂喷射喷嘴对旋转的纤维束喷涂树脂的单元，使喷涂上述树脂的树脂喷射喷嘴与上述卷绕部的纤维束的旋转同步地切换。
9.如权利要求8所述的长丝卷绕装置，其特征在于，上述树脂浸渍部在使上述切换后的树脂喷射喷嘴进行的喷涂开始了之后，将上述切换前的树脂喷射喷嘴进行的喷涂停止。
全文摘要
本发明的长丝卷绕装置，在使衬管(2)边旋转边输送、并且将被配置在衬管(2)的轨道上周围的纤维供给导丝器(44)引导的纤维束(FB)卷绕到衬管(2)的外周面(2a)上去的长丝卷绕装置(1)中，具备对被卷绕到衬管(2)上的跟前的纤维束(FB)喷涂树脂的树脂供给喷嘴(45)，树脂供给喷嘴(45)被配置成，比用连接树脂供给喷嘴(45)的喷射口(45N)和衬管(2)的旋转轴的直线定义的假想线(VL1)向衬管(2)的旋转方向的下游侧喷涂树脂。
文档编号B29C70/16GK102548740SQ20108003941
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月9日 优先权日2009年9月10日
发明者中西秀明, 前田晃 申请人:村田机械株式会社