(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に切断刃を放射状に複数有するカッターローラと、前記カッターローラに対向する第２のローラと、を備え、前記カッターローラと前記第２のローラとの間に送り込まれた繊維を前記切断刃によって切断する繊維切断装置において、
前記各切断刃の間に、切断された前記繊維を前記各切断刃の間から排出する排出手段を有し、
前記排出手段は、前記カッターローラの半径方向に沿って摺動可能な排出部材と、前記排出部材を前記カッターローラの外部に向けて付勢する付勢手段と、を含み、
前記カッターローラは、前記カッターローラの半径方向に沿って前記外周に形成された収容溝を複数有し、
前記収容溝は、前記切断刃の根本側、前記排出部材の一部、及び前記付勢部材を収容し、
前記付勢部材は、前記排出部材と前記収容溝の底との間に配置されていることを特徴とする繊維切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維を切断する繊維切断装置に関し、特に、ガラス長繊維を切断するのに好適な繊維切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス繊維の分野において、ブッシングから紡出したフィラメントを集束してガラス長繊維を形成した後に、このガラス長繊維を細かく切断して所定の長さのガラス短繊維（チョップドストランド）を形成する場合がある。このガラス短繊維は、ＦＲＰ、ＦＲＴＰ、又はＧＲＣ（ガラス繊維強化セメント）等に使用される。
【０００３】
そして、上記ガラス短繊維を形成するいわゆるチョップ工程には、通常、複数の切断刃が放射状に形成された円筒形状のカッターローラとこのカッターローラの回転に追従回転するゴムローラとの間にガラス長繊維を送り込み、上記切断刃によってガラス長繊維を切断するといった手法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術には、切断刃によって切断されたガラス短繊維が、隣り合う切断刃の間に詰まって排出されなくなるという問題があった。ガラス短繊維が切断刃の間に詰まるとその切断刃の切断効率が低下し、さらに、切断刃の先端までガラス短繊維が詰まった場合は繊維の切断作業を行えなくなってしまう。また、各切断刃の間にガラス短繊維が詰まった状態で切断作業を無理に継続すると、切断刃の寿命を短くするだけでなく、カッターローラに対向するゴムローラの外周面を傷付けることになってしまう。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、切断された繊維が各切断刃の間に詰まることを防止できる繊維切断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、外周に切断刃を放射状に複数有するカッターローラと、カッターローラに対向する第２のローラと、を備え、カッターローラと第２のローラとの間に送り込まれた繊維を切断刃によって切断する繊維切断装置において、各切断刃の間に、切断された繊維を各切断刃の間から排出する排出手段を有し、排出手段は、カッターローラの半径方向に沿って摺動可能な排出部材と、排出部材をカッターローラの外部に向けて付勢する付勢手段と、を含み、カッターローラは、カッターローラの半径方向に沿って外周に形成された収容溝を複数有し、収容溝は、切断刃の根本側、排出部材の一部、及び付勢部材を収容し、付勢部材は、排出部材と収容溝の底との間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る繊維切断装置によれば、カッターローラと例えばウレタンゴムローラ等の第２のローラとの間に送り込まれた繊維は、切断刃によって短繊維に切断される。この際、短繊維が隣接する切断刃の間に入り込むことがある。ところが、本発明では、各切断刃の間に短繊維が入り込むと付勢手段の付勢力により排出部材がカッターローラの外部に向けて摺動し、当該排出部材によって短繊維が各切断刃の間から排出される。これにより、切断された繊維が各切断刃の間に詰まるのを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る繊維切断装置の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【０００９】
図１は、本実施形態の繊維切断装置１０を示す概略構成図である。同図に示すように、繊維切断装置１０は、外周に金属製の切断刃２が放射状に複数配されたカッターローラ２０と、これに対向するウレタンゴム製のゴムローラ（第２のローラ）３０とを備えている。また、カッターローラ２０は、駆動モータ４によって図中のＸ方向に回転駆動される。詳しくは、駆動モータ４に取り付けられたプーリー６とカッターローラ２０に取り付けられたプーリー（図示を省略するが、カッターローラ２０の図中奥側に位置している）とに張設されたベルト８を介して、駆動モータ４の回転がカッターローラ２０に伝達される。
【００１０】
また、カッターローラ２０の回転軸２０ｏとゴムローラ３０の回転軸３０ｏとを結ぶ線状で切断刃２がゴムローラ３０に接触するようにされており、これにより、ゴムローラ３０は、カッターローラ２０の回転に追従して図中のＹ方向に回転する。なお、ゴムローラ３０の硬度は、切断刃２による損傷を防ぐために、ＪＩＳ−Ｂ硬度計で８０゜以上にされている。また、切断刃２は６゜間隔で６０個設けられており、カッターローラ２０の径は５３．３ｍｍ、刃先の径は５７．３ｍｍとされている。
【００１１】
次に、図２及び図３を参照して、カッターローラ２０における切断刃２の近傍の構成を詳説する。図２は、図１に１点鎖線で示した領域IIの拡大図であり、図３は、図２のIII-III方向の断面図である。カッターローラ２０には、当該カッターローラ２０の半径方向に沿った収容溝１２が複数形成されており、この収容溝１２内に切断刃２が収容されている。切断刃２は、ガラス長繊維Ｌを切断する刃部２ａと、この刃部２ａに繋がる胴部２ｂとからなる。また、図３に示すように、収容溝１２はその両端に傾斜面１２ａ，１２ｂを有し、底（図中左側）から開口部（図中右側）に向けて狭まる形状をなしているため、刃先から根元に向けて両端が広がっている切断刃２の脱却を防止することができる。
【００１２】
また、収容溝１２には、カッターローラ２０の半径方向に沿って摺動可能な排出部材４０と、この排出部材４０と収容溝１２の底との間に設けられた３つのバネ（付勢手段）５０と、が収容されている。各バネ５０は、排出部材４０が収容溝１２の底に向けて押し込まれると、圧縮されて復元力を蓄積し、その復元力によって排出部材４０を収容溝１２の開口部側へ付勢する。また、排出部材４０は末広がりになっているため、傾斜面１２ａ，１２ｂによって収容溝１２からの脱却が防止される。さらに、排出部材４０がバネ５０の付勢力によってカッターローラ２０の傾斜面１２ａ，１２ｂに押し付けられている状態において、排出部材４０の先端部４０ａは、切断刃２の刃部２ａと胴部２ｂの境目に位置している。
【００１３】
このような構成のもと、カッターローラ２０とゴムローラ３０との間にガラス長繊維Ｌを送り込むと、図４及び図４のV-V断面図である図５に示すように、切断刃２の刃部２ａの先端がゴムローラ３０に僅かに接触しながらガラス長繊維Ｌを切断し、チョップドストランド（ガラス短繊維）Ｓが形成される。そして、この切断時に、隣り合う切断刃２の刃部２ａの間隔よりも狭い各胴部２ｂの間にチョップドストランドＳが入り込む。このように各切断刃２の間に入り込んだチョップドストランドＳは、カッターローラ２０が回転するに連れて、本来、遠心力や自重によって各切断刃の間から落下し、図示を省略する容器に収容されるようになる。ところが、従来は、隣接する胴部２ｂの間隔が刃部２ａの間隔すなわちチョップドストランドＳの長さよりも短いため、チョップドストランドＳが弧状に湾曲して切断刃２の間に詰まるという問題があった。
【００１４】
本実施形態では、このようにチョップドストランドＳが切断刃２の間に詰まることを防止できる点に特徴がある。以下、図６を参照してこの過程を説明する。Ａ地点の切断刃２とＢ地点の切断刃２とによってガラス長繊維Ｌが切断されると、チョップドストランドＳがこれらの切断刃２の間に入り込む。すると、Ｂ地点の排出部材４０がチョップドストランドＳによってカッターローラ２０の中心軸方向に押されると共に、バネ５０は縮んで復元力を蓄積する。そして、カッターローラ２０が回転して切断刃２がＤ地点まで進むと、切断刃２とゴムローラ３０との間隔が広くなるためバネ５０の付勢力によって排出部材４０がカッターローラ２０の外部に向けて摺動し始める。これにより、チョップドストランドＳは徐々に切断刃２の間から押し出され、切断刃２がＥ地点まで回転すると、バネ５０及び排出部材４０は元の状態に戻り、切断刃２の間からチョップドストランドＳが排出される。すなわち、バネ５０及び排出部材４０によって排出手段が構成されている。以上のようにして、本実施形態の繊維切断装置１０は、切断したチョップドストランドＳが各切断刃２の間に詰まることを防止することができる。
【００１５】
なお、上述のように、チョップドストランドＳが各切断刃２の間に入り込んでない状態において、排出部材４０の先端部４０ａが切断刃２の刃部２ａと胴部２ｂの境目に位置するようにしたのは、次のような理由による。すなわち、排出部材４０の先端部４０ａが刃部２ａと胴部２ｂの境目よりもカッターローラ２０の回転軸２０ｏ側に位置する場合は、各切断刃２の間に入り込んだチョップドストランドＳを排出しにくくなるためであり、上記境目よりも外側に位置する場合は、排出部材４０が妨げとなって刃部２ａがガラス長繊維Ｌを切断し難くなるためである。
【００１６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、付勢手段（バネ）の数は、３つに限られず種々変更することができる。但し、排出部材の先端部を収容溝の底と平行にしたまま押し出すために、付勢手段は２つ以上設けることが好ましい。また、付勢手段は、添付図面に示したものに限られず、スプリング、曲がりバネ等のように、排出部材をカッターローラの外部に向けて排出できるものであれば種々変更することができる。また、第２のローラはウレタンゴムに限られず、この他、硬質天然ゴム、ブタジエンゴム等によって形成することができる。また、第２のローラをカッターローラの回転に追従させるのではなく、第２のローラの回転にカッターローラが追従回転するようにしてもよいし、両者を回転駆動させるように構成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の繊維切断装置によれば、カッターローラと第２のローラとの間に送り込まれた繊維は、切断刃によって短繊維に切断される。この際、短繊維が隣接する切断刃の間に入り込むことがある。ところが、本発明では、各切断刃の間に短繊維が入り込むと付勢手段の付勢力により排出部材がカッターローラの外部に向けて摺動し、当該排出部材によって短繊維が各切断刃の間から排出される。これにより、切断された繊維が各切断刃の間に詰まるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る繊維切断装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す領域IIの拡大図であり、切断刃の近傍を示している。
【図３】図２のIII-III方向の断面図である。
【図４】切断刃によってガラス長繊維を切断した状態を示す図である。
【図５】図４のV-V方向の断面図である。
【図６】チョップドストランドが切断刃の間から排出される状態を示す図である。
【符号の説明】
２…切断刃、２ａ…刃部、２ｂ…胴部、１０…繊維切断装置、１２…収容溝、２０…カッターローラ、３０…ゴムローラ（第２のローラ）、４０…排出部材、５０…バネ（付勢手段）、Ｌ…ガラス長繊維、Ｓ…チョップドストランド（ガラス短繊維）。
【図１】
0004710101.tif 000002
【図２】
0004710101.tif 000003
【図３】
0004710101.tif 000004
【図４】
0004710101.tif 000005
【図５】
0004710101.tif 000006
【図６】
0004710101.tif 000007