(57)【要約】切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集する振動装置１０および方法は、略水平な軸１６の周りに配置される湾曲内側表面１４を有するとともに複数のスプリング２０、２２、２４に搭載されたコンテナ１２を備える。凝集された前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが、前記コンテナ１２の入口端部１８ａで前記湾曲内側表面１４上に置かれている。前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを前記コンテナ１２の入口端部１８ａから出口端部１８ｂに移動させるべく、振動力３８が生成される。この振動力３８は、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが前記コンテナ１２内で回転運動の上昇パスおよび下降パスに導かれるようにする。前記コンテナ１２内の前記切断されたバンドルの、前記振動力３８によって生成された回転運動の結果、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが、前記ウェットファイバーグラスの撚り線の凝集によって均一なセグメント６６に変えられる。
2005523813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集する振動装置であって、
略水平に延びる長手軸の周りに配置される湾曲内側表面を備えるとともに、切断されたバンドル用入口端部と当該入口端部の反対側の軸方向に離隔された均一なセグメント用出口端部とを備え、かつ対応する基礎面上に弾性的に支持されるように複数のスプリング上に搭載されたコンテナと、
前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが、前記略水平に延びる長手軸の方向に前記コンテナの前記入口端部から前記出口端部まで移動されている間に、前記湾曲内側表面に沿って回転運動の上昇パスおよび下降パスに導かれるようにさせる振動力を生成するための振動発生装置とを備えており、
前記切断されたバンドルの前記回転運動が、前記ウェットファイバーグラスの撚り線の凝集を引き起こすことによって均一のセグメントを生成するようになしてある、振動装置。
【請求項２】
前記コンテナが円筒ドラム形状をなしており、ディンプルライナーが前記湾曲内側表面を定義すべく前記円筒ドラム内に設けられており、当該湾曲内側表面上において前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが回転運動されるように構成された、請求項１記載の振動装置。
【請求項３】
前記円筒ドラム内で前記ディンプルライナーによって定義される前記湾曲内側表面が、隣り合う列で互い違いに配置されるような、前記円筒ドラムに関して内側に突き出す略細長の複数のディンプルを備える、請求項２記載の振動装置。
【請求項４】
前記ディンプルライナーによって定義される湾曲内側表面の略細長のディンプルは、略楕円形状をなしており、前記コンテナの略水平に延びる長手軸の方向に延ばされてなる、請求項３記載の振動装置。
【請求項５】
前記振動発生装置によって生成された前記振動力が、略水平に延びる長手軸から変位されるとともに前記コンテナの重心から変位された直線パスに沿って導かれるようになしてある、請求項１記載の振動装置。
【請求項６】
前記複数のスプリングが、前記振動発生装置によって生成された前記振動力に対応する拘束されない振動運動に対して前記基礎面上に弾性的に支持されるように、前記コンテナを搭載してなる、請求項１記載の振動装置。
【請求項７】
切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを凝集する方法であって、
略水平に延びる長手軸の周りに配置される湾曲内側表面を有するコンテナを提供することと、
前記コンテナを、対応する基礎面上に当該コンテナを弾性的に支持するための複数のスプリングに取り付けることと、
切断されたウェットファイバーグラスの撚り線の複数のバンドルを、前記コンテナの入口端部で前記湾曲内側表面上に凝集されるように置くことと、
前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを前記コンテナの入口端部から出口端部まで移動させる振動力を生成することと、
前記振動力によって前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが回転運動の上昇パスおよび下降パスに導かれるようにすることとを含んでおり、
前記切断されたバンドルの前記回転運動が、前記ウェットファイバーグラスの撚り線の凝集を引き起こすことによって均一なセグメントを生成する、方法。
【請求項８】
前記コンテナが円筒ドラム形状をなしており、ディンプルライナーが前記湾曲内側表面を定義すべく前記円筒ドラム内に設けられており、当該湾曲内側表面上において前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを回転運動させるようになしてある、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記円筒ドラム内で前記ディンプルライナーによって定義される前記湾曲内側表面が、隣り合う列で互い違いに配置されるような、前記円筒ドラムに関して内側に突き出す略細長の複数のディンプルを有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ディンプルライナーによって定義される湾曲内側表面の略細長のディンプルが、略楕円形状をなしており、前記コンテナの略水平に延びる長手軸の方向に延ばされるようになしてある、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記振動発生装置によって生成された前記振動力が、略水平に延びる長手軸から変位されるとともに前記コンテナの重心から変位された直線パスに沿って導かれるようになしてある、請求項７記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のスプリングが、前記振動発生装置によって生成された前記振動力に対応する拘束されない振動運動に対して前記基礎面上に弾性的に支持されるように、前記コンテナを搭載すべくなしてある、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して材料を処理する装置および方法に関し、特に切断されたウェットファーバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック材料からなる成型物品の製造において、成型物品が計画用途に対して必要な強度を有するように当該成型物品を強化するため、ファイバーグラスが用いられることは知られている。このファイバーグラス強化プラスチック物品の機械的強度は、グラスファイバー自体の特性だけでなく、使用されるフィバーグラスの量に依存する。フィバーグラスの量およびフィバーグラスの特性を制御することによって、達成された強度がプラスチック物品の外観とバランスされうる。
【０００３】
ファイバーグラスによる強化によって強化されたプラスチック材料からなる成形物品の製造を容易にするため、フィバーグラスの撚り線のバンドルの成形を含む技術が開発されてきている。一般的にこの技術は、撚り線からなる複数のファイバーグラスから多数の撚り線を形成すること、これらの撚り線を併合すること、これらの撚り線を１セットのプルローラに通すこと、それから複数の分離したバンドルに切断することを含んでいる。基本的に、それぞれが数千のグラスファイバーからなるファイバーグラスの撚り線は、一緒に集められ、その後例えば１／８インチ（３．１７５ｍｍ）、１／４インチ（６．３５ｍｍ）、１／２インチ（１２．７ｍｍ）などの長さに切断される。
【０００４】
ファイバーグラスの撚り線のバンドルが形成されると、それらは”ウェット”である。すなわちそのグラスファイバーは、大体７重量％〜１９重量％程度の水分を含む液体被覆を有する。切断されるときの”ウェット”材料は、不均一で”けば立った”バンドルを作る。これは、カッタが、集まった撚り線を平らにして円筒形状から楕円形状にする傾向があることによる。これは、前記ファイバーが切断端部で互いに整列しないことによる。”けば立った”端部を有する、前記切断されたファイバーグラスの撚り線のバンドルは、プラスチックの成形処理中に多量に当該バンドルを配送するために一般的に用いられている汎用の計量装置を通して均一に流れない。
【０００５】
計量装置内の前記切断されたバンドルの不均一な流れのために、前記プラスチック成形処理は効率が減少しコストが上昇するという欠点を有する。
【０００６】
上記理由のため、プラスチック成形処理中に高い生産率に調整することによって効率を増加させコストを下げるべく比較的大きな速度で計量装置を通じて均一に流れるように、ウェットファイバーグラスの撚り線の切断されたバンドルをけば立ったバンドルから均一なセグメントに凝集させるための装置および方法が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示された発明の一側面によれば、コンテナと振動生成装置とを備える、切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集させる振動装置が提供される。このコンテナは、切断されたバンドルの入口端部と、当該入口端部の反対側の軸方向に間隔をおいて並べた均一なセグメントと、略水平に延びる長手軸の周りに配された湾曲内側表面とを有する。このコンテナは、対応する基礎面上に弾性的に支持されるように複数のスプリング上に取り付けられている。そして前記振動生成装置は振動力を発生させて、前記切断されたファイバーグラスの撚り線のバンドルが、前記コンテナの湾曲内側表面に沿って概ね回転運動の上昇パスおよび下降パスに導かれるようにする。この回転運動は、前記切断されたバンドルが略水平な長手軸の方向に前記コンテナの入口端部から出口端部に向かって搬送されている間に起こる。上記構成では、前記振動装置によって与えられる、前記切断されたバンドルの回転運動が、前記ウェットファイバーグラスの撚り線の凝集を生じさせることによって均一なセグメントを生産する。
【０００８】
開示された発明の別の側面によれば、略水平に延びる長手軸の周りに配された湾曲内側表面を有するコンテナを提供することと、そのコンテナを基礎面上に弾性的に支持するように複数のスプリング上に取り付けることとを含む、切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集させる方法が提供される。凝集された、複数の切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルは、前記コンテナの入口端部で前記湾曲内側表面上に置かれるとともに、この切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを前記コンテナの入口端部から出口端部に向かって移動させるような振動力が生成される。さらにこの振動力が、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを前記コンテナ内の回転運動の上昇路および下降路内に導くようにする。前記切断されたバンドルの回転運動が、前記ウェットファイバーグラスの撚り線の凝集を生じさせることによって均一なセグメントを生産する。
【０００９】
本発明の他の利点および特徴は、添付図面とともに以下の記載を考慮することで明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１ないし図３を参照すると、参照番号１０が、概して、切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集するための振動装置を指定する。当該振動装置は略水平に延びる長手軸１６の周りに配された湾曲内側表面１４を有するコンテナ１２を備える。このコンテナ１２は、切断されたバンドル用入口端部１８ａと、当該入口端部１８ａの反対側の軸方向に離隔された、均一なセグメント用出口端部１８ｂとを備える。そしてこのコンテナ１２は、その基礎面２６上に弾性的に支持されるように符号２０、２２、２４で指定される複数のスプリングに取り付けられている。また振動装置１０は符号２８で指定される振動発生装置を備える。この振動発生装置２８は、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを前記コンテナ１２内で移動させるための振動力を発生させるものである。前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルは、前記コンテナ１２の湾曲内側表面１４に沿って両矢印３０によって表されるような回転運動の上昇パスおよび下降パスに導かれる。この回転運動は、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが前記コンテナ１２の入口端部１８ａから出口端部１８ｂに向かって略水平に延びる長手軸１６の方向に移動されるように起こる。この構成でもって、前記振動装置２８によって生成されて前記コンテナ１２に伝達される前記振動力が、前記ウェットファイバーグラスの撚り線の凝集および配向によって前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに形成されるようにせしめる前記回転運動を生成する。
【００１１】
図１および２を参照して、前記コンテナ１２は円筒ドラム形状をなすことが好ましく、前記湾曲内側表面１４は、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを回転運動させる、前記円筒ドラム１２内のディンプルライナー３２によって供される（図４も参照）。前記円筒ドラム１２内のディンプルライナー３２によって定義される湾曲内側表面は、３６ａおよび３６ｂのような隣り合う列で概して互い違いに配置されるように前記円筒ドラム１２に関して内側に突き出した細長い複数のディンプル３４を備える。図４から分かるように、ディンプルライナー３２によって定義される湾曲内側表面１４の細長いディンプル３４は、楕円形状をなしており、コンテナ１２の略水平に延びる長手軸１６の方向に延ばされることが好ましい。
【００１２】
図２を参照して、前記振動発生装置２８によって生成される振動力は、概して参照番号３８によって指定され両矢印によって表される。この振動力３８が、略水平に延びる長手軸１６から変位されるとともに前記コンテナの重心から変位された直線パスに沿って導かれることはいうまでもない。また複数のスプリング２０、２２、２４が、振動発生装置２８によって生成される振動力３８に対応した振動運動が規制されないようにするためコンテナ１２に取り付けられる。
【００１３】
図１に示したように、前記円筒ドラム１２は、略水平に延びる長手軸１６が前記入口端部１８ａから出口端部１８ｂにかけて下方向に実際に傾斜されるように取り付けられている。上述したように、振動発生装置２８によって生成された振動力３８が、前記コンテナ１２内の前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを、ディンプルライナー３２上の湾曲内側表面１４に沿って回転運動の上昇パスと下降パスとに導くようにせしめることが想起されるであろう。この回転運動が起こると、前記コンテナの下方への傾斜によって、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが前記入口端部１８ａから出口端部１８ｂに重力で移動される。
【００１４】
図１および２を参照して、一側において前記スプリング２０は前記基礎面２６から前記コンテナ１２を独立させる。他側において前記スプリング２２は前記基礎面２６から前記コンテナ１２を独立させる。このスプリング２０、２２は、スチールコラム４０、４２およびスチール支持ストラクチャ４４のような適切な手段によって、それぞれ基礎面２６から離隔して設置されている。このような方法では、いうまでもなく、前記振動力３８を生成する振動発生装置２８は、前記振動装置１０が搭載される基礎ストラクチャ２６から完全に独立されている。
【００１５】
図１および３を参照して、前記振動発生装置２８は、前記スプリング２０に跨るビーム４６を備え、また図２に示すように、前記スチールコラム４０および４２のそれぞれと、前記ビーム４６との間の一対のスプリング２０を備えうる。さらに振動発生装置２８は、一対の偏心荷重モータ４８、５０を備えうる。これらのモータ４８、５０は、前記スプリング２０、２４に接続され、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルの回転運動を起こさせる前記振動力３８を生成するために供される。
【００１６】
図１および２を参照すると、前記ビーム４６が、前記入口端部１８ａおよび出口端部１８ｂの近傍において符号５２および５４で指定される揺動脚組立体によって前記円筒ドラム１２に接続されることがわかるであろう。前記スプリング２４は、前記円筒ドラム１２の外側に延びるように前記ビーム４６とアーム５６との間に跨っていることが理解されるであろう。このような方法では、前記円筒ドラム１２は、前記振動発生装置２８によって生成される振動力３８に対応する、前記揺動脚組立体５２、５４と前記スプリング２４とによってのみ拘束される運動の自由度を有する。
【００１７】
図２および３から分かるように、前記円筒ドラム１２は、符号５８および６０で指定される外側に延びる一対のアームを備えうる。このアーム５８、６０は、一体の関連する符号６２（図２参照）のバラスウエイトをそれぞれ備えうる。このバラスウエイト６２は、前記振動装置１０の前記振動発生装置２８の反対側にある。この構成でもって、符号６２のような前記バラスウエイトが、前記スプリング２０、２２、２４によって設けられた前記取付物とともに、前記振動力３８を生成することを助ける。
【００１８】
特に図３を参照すると、前記スプリング２２は、前記スチール支持ストラクチャ４４と前記外側に延びるアーム５８、６０との間で延びることが分かる。従って前記スプリング２０、２２は、前記基礎面２６と前記振動装置１０の動作コンポーネントとの間の独立スプリングとして働く。前記スプリング２２に関して、これらは前記円筒ドラム１２を前記振動力３８を生成する振動発生装置２８から独立させる。この振動力３８は、前記円筒ドラム１２の重心および略水平に延びる長手軸１６からオフセットされる。
【００１９】
図５（ａ）および図５（ｂ）を参照すると、振動装置１０を用いた結果が理解されるであろう。図５（ａ）は、６４ａ、６４ｂのような”けば立った”端部を有する、切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドル６４を示している。いうまでもなく、被覆され撚り線に形成され一緒に集められた複数のグラスファイバーの撚り線は、上述したように所望の長さのバンドルに切断される。前記振動装置１０内で符号６４のような切断されたバンドルを処理する結果に関して、図５ｂは、前記切断されたバンドルの回転運動の結果として生成される均一なセグメント６６を示している。この回転運動は、前記ウェットファイバーグラス撚り線およびファイバーを凝集させて配向させる。
【００２０】
別の観点では、切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集する方法は、略水平に延びる長手軸１６周りに配置された湾曲内側表面１４を有するコンテナ１２を提供することを含む。このコンテナ１２は、基礎面２６上に当該コンテナ１２を弾性的に支持するための複数のスプリング２０、２２、２４に取り付けられている。凝集された複数の切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルは、前記コンテナ１２の入口端部１８ａで前記湾曲内側表面１４上に置かれる。振動力３８は、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルを、前記コンテナ１２の入口端部１８ａから出口端部１８ｂまで移動させるべく、生成される。この振動力３８によって、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルは、回転運動の上昇パスおよび下降パス３０に導かれる。前記コンテナ１２の前記湾曲内側表面１４上における前記切断されたバンドルの回転運動の結果として、前記ウェットファイバーグラスの撚り線およびファイバーの凝集および配向が起こり、これにより符号６６のような均一なセグメントが生成される。
【００２１】
さらにこの方法では、前記コンテナ１２が円筒ドラム形状をなし得る。ディンプルライナー３２は前記円筒ドラム１２内に設けられ、前記湾曲内側表面１４を定義する。この湾曲内側表面１４上において、前記切断されたウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルが回転運動せしめられる。また前記円筒ドラム１２内のディンプルライナー３２によって定義される湾曲内側表面１４は、３６ａおよび３６ｂのような隣り合う列で概して互い違いに配置されるように前記円筒ドラム１２に関して内側に突き出した細長い複数のディンプル３４を備える。さらにディンプルライナー３２によって定義される湾曲内側表面１４の細長いディンプル３４は、楕円形状をなしており、コンテナ１２の略水平に延びる長手軸１６の方向に延ばされることが好ましい。
【００２２】
さらに前記生成される振動力３８は、略水平方向に延びる長手軸１６から変位されるとともに前記コンテナ１２の重心から変位された直線パスに沿って導かれる。さらに前記コンテナ１２が取り付けられる前記複数のスプリング２０、２２、２４は、前記振動力３８に対応する拘束されない振動運動に対して前記基礎面２６上に前記コンテナ１２を弾性的に支持する。
【００２３】
上記では本発明の好ましい実施形態を述べているが、ここで与えられる詳細を添付クレームの真の精神および範疇を超えることなく当業者によって変えうることを理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る、切断されたウェットファーバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集するための振動装置の立面図である。
【図２】図１の２−２線からみた側面図である。
【図３】本発明に係る、切断されたウェットファーバーグラスの撚り線のバンドルを均一なセグメントに凝集するための振動装置を背面図である。
【図４】図１の振動装置のディンプルライナー部分の平面図である。
【図５】（ａ）は、切断されてけば立ったウェットファイバーグラスの撚り線のバンドルの透視図であり、（ｂ）は、配向されたファイバーグラスの撚り線の均一セグメントの透視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０…振動装置
１２…コンテナ、円筒ドラム
１４…湾曲内側表面
１６…長手軸
１８ａ…入口端部
１８ｂ…出口端部
２０、２２、２４…スプリング
２６…基礎面
２８…振動発生装置
３２…ディンプルライナー
３４…ディンプル
３８…振動力
４０、４２…スチールコラム
４６…ビーム
４８、５０…偏心荷重モータ
５２、５４…揺動脚組立体
５６、５８、６０…アーム
６６…セグメント
【図１】
2005523813.tif 000003
【図２】
2005523813.tif 000004
【図３】
2005523813.tif 000005
【図４】
2005523813.tif 000006
2005523813.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月10日(2005.3.10)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
プラスチック材料からなる成型物品の製造において、成型物品が計画用途に対して必要な強度を有するように当該成型物品を強化するため、ファイバーグラスが用いられることは知られている。このファイバーグラス強化プラスチック物品の機械的強度は、グラスファイバー自体の特性だけでなく、使用されるファイバーグラスの量に依存する。ファイバーグラスの量およびファイバーグラスの特性を制御することによって、達成された強度がプラスチック物品の外観とバランスされうる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ファイバーグラスによる強化によって強化されたプラスチック材料からなる成形物品の製造を容易にするため、ファイバーグラスの撚り線のバンドルの成形を含む技術が開発されてきている。一般的にこの技術は、撚り線からなる複数のファイバーグラスから多数の撚り線を形成すること、これらの撚り線を併合すること、これらの撚り線を１セットのプルローラに通すこと、それから複数の分離したバンドルに切断することを含んでいる。基本的に、それぞれが数千のグラスファイバーからなるファイバーグラスの撚り線は、一緒に集められ、その後例えば１／８インチ（３．１７５ｍｍ）、１／４インチ（６．３５ｍｍ）、１／２インチ（１２．７ｍｍ）などの長さに切断される。
【国際調査報告】
2005523813.tif 000008
2005523813.tif 000009
2005523813.tif 000010