(57)【要約】【課題】  単純な手段で炭素繊維束を開繊可能な装置を提供する。【解決手段】    加熱機構（１４）と、加熱機構（１４）より炭素繊維束（２）の走行方向（８）下流側に配置される開繊機構（９）とを有する、炭素繊維束（２）を開繊して炭素繊維帯（３）にするための装置および方法である。加熱機構（１４）は、少なくとも２つの離間配置される電極（１５〜１７）を有し、炭素繊維束が開繊機構（９）に向かって移動する時にこれらの電極に当接し、前記電極（１５〜１７）が電圧源（２２）と接続されている。【選択図】図１
2007126810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維束を開繊して炭素繊維帯にするための装置（１）において、
加熱機構（１４）と、
前記加熱機構より炭素繊維束の走行方向下流側に配置される開繊機構（９）とを有し、
前記加熱機構（１４）は、相互に離間して配置される少なくとも２つの電極（１５〜１７）を有し、
炭素繊維束は、開繊機構（９）に向かって移動する時にこれらの電極（１５〜１７）に当接し、
前記電極（１５〜１７）は、電圧源（２２）と接続されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記電極（１５〜１７）は、炭素繊維束（２）の一方側および他方側に交互に配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電極（１５〜１７）は、炭素繊維束（２）の方向を転換する方向転換機構として構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記電極（１５〜１７）は、少なくとも炭素繊維束（２）と接触する接触領域が円筒面形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
炭素繊維束（２）が３つ以上の電極（１５〜１７）に当接し、走行方向（８）における最初および最後の電極（１５、１７）の各電位が同じ電位（２０）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記電位（２０）は、周囲電位に一致していることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
炭素繊維束（２）は、前記電極（１５〜１７）上を擦り案内されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記電圧源（２２）は、定電流源として構成され、その電流値が調整可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記電圧源（２２）は、センサ装置（３０）と接続され、
前記センサ装置（３０）は、炭素繊維束（２）および／または炭素繊維帯（３）の所定の複数の実パラメータのうち少なくとも１つの実パラメータを検出し、
前記実パラメータが所定の目標パラメータと一致するように前記電圧源（２２）が調整されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記実パラメータは、前記開繊機構（９）より走行方向（８）下流側における炭素繊維帯（３）の幅であることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記電圧源（２２）は、機械制御部（２９）と接続され、
前記機械制御部（２９）は、炭素繊維帯（３）を送り込む帯送り込み機構（２８）とも接続され、
前記機械制御部（２９）は、帯送り込み機構（２８）の動作に応じて、電圧源（２２）を制御することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
炭素繊維束（２）は、炭素繊維帯（３）にかかる張力を調整する帯張力調整部（１８）によって一定の張力で保持されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
前記電極（１５〜１７）は、除塵可能な除塵機構（２５〜２７）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
前記電圧源（２２）は、２つの電極（１６、１５；１６、１７）の間に最大６０Ｖの直流電圧を印加することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
炭素繊維束を加熱してから開繊して成る炭素繊維帯を形成するための方法において、加熱するために、炭素繊維束（２）の所定区域（２３、２４）にわたって電流を流すことを特徴とする方法。
【請求項１６】
予め定められた位置から異なる方向に離間する２つの位置に向かって電流を流すことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
炭素繊維束（２）は、少なくとも２つの電極（１５〜１７）によって機械的に張架されることを特徴とする、請求項１５または１６記載の方法。
【請求項１８】
前記電流は、調整可能な定電流であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
開繊後に炭素繊維帯（３）の幅が検出され、検出された幅に応じて前記電流の電流値が調整されることを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱機構と炭素繊維束の走行方向において加熱機構より下流側に配置される開繊機構とを有する、炭素繊維束を開繊して炭素繊維帯にするための装置に関する。本発明はさらに、炭素繊維束を開繊して炭素繊維帯にするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボン繊維とも言われる炭素繊維は、繊維強化プラスチック材料を製造するときによく用いられる。炭素繊維は、長手方向の引張強さが比較的高いにもかかわらず、質量が比較的小さい。炭素繊維は、プラスチック母材によく埋め込まれる。異なる方向に延びる複数層の炭素繊維がこのような母材中に埋め込まれている場合、様々な方向において、引張強さを高めることができ、それとともに作用する各方向における耐荷重を改善するができる。
【０００３】
炭素繊維は、一般に、製造業者から炭素繊維束の態様で提供される。この炭素繊維束はボビンに巻き取られている。また炭素繊維束は容器内に収容されている場合もある。炭素繊維束は、一般的に複合材料の製造に使用するには、あまりにも厚すぎる。そこで炭素繊維強化複合材料を製造するとき、主に、個々の炭素繊維を横に並べ、さらに順に重ねて若干数の層を形成させる。つまり、炭素繊維束はまず開繊され、これによって得られる炭素繊維帯は、緯糸装置または給帯装置を用いて、緯糸挿入経編機、または並べてそれぞれ配置される多数の炭素繊維帯から編地を作る多軸編機などの機械に供給される。その際、一般的には、複数群の炭素繊維帯は、様々な方向、例えば０°層、９０°層、＋４５°層および−４５°層の状態で次々と重ねられている。炭素繊維帯の開繊および給帯は、それ自体知られている。
【０００４】
炭素繊維束を開繊する前に炭素繊維束を加熱すると、炭素繊維束を開繊し炭素繊維帯にすることは、はるかに成功し易いことも知られている。サイジング剤または接着剤が既に付着している炭素繊維では、炭素繊維を加熱することによってサイジング剤または接着剤も加熱され、１本１本の炭素繊維の同士の接合力が弱められ、そして炭素繊維束に圧力を与えることで、炭素繊維は、より一層簡単に延展される。
【０００５】
いくつかの加熱方法がある。１つの周知の方法は、加熱された空気を炭素繊維束に吹き付けることである。しかしながらその際に流れ条件が悪いと、加熱空気による加熱は、炭素繊維束中の炭素繊維が縺れる場合があり、縺れることによって、やはり開繊効果または延展効果が妨げられる。
【０００６】
別の方法として、加熱されたロールを介して炭素繊維束を案内する方法がある。その場合、加熱されたロールから炭素繊維束に熱が伝達される。この構成は、概ね、その価値が実証された。しかし、炭素繊維束だけでなく加熱ロール一式も加熱されねばならないので、この構成は、比較的大きなエネルギーを必要とする。大部分の熱は、炭素繊維束を熱するのに利用されることなく、加熱ロールから周囲に放射される。さらに、加熱ロールの熱慣性のゆえに、諸変化、例えば炭素繊維束の運動速度における諸変化に迅速に反応することが比較的困難である。このように迅速に反応しないと、炭素繊維束が過熱され、または十分に加熱されない場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、簡単な手段で炭素繊維束の開繊を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、冒頭に指摘した装置において、加熱機構が離間配置される少なくとも２つの電極を有し、炭素繊維束は、開繊機構に向かって移動する時にこれらの電極に当接し、電極が電圧源と接続されていることによって解決される。
【０００９】
電圧源は、電極の間に電位差を生じる。炭素繊維束は、導電性炭素繊維を含有している。導電性を有することで、電極間に電位差または電圧が生じると、炭素繊維内に電流が流れる。電流は、それ自体、炭素繊維による電気抵抗によって、炭素繊維内で電力を損失し、この損失した電力は、熱に変換され、炭素繊維束の所望の温度上昇を生じさせる。加熱するために必要な電流を流すだけであるので、エネルギー消費量は、比較的少ない。他の機械部分を加熱する必要がない。炭素繊維を加熱することによって、炭素繊維に付着するサイジング剤も加熱される。それとともに、炭素繊維束の開繊または延展にとって、主たる障害であるサイジング剤または接着剤などの付着を適切に対処することができる。炭素繊維束内の電流値を調整することによって、特定の温度レベルを比較的正確に調整することができる。周囲条件または動作条件が変化しても、電流値は比較的迅速に変えることができ、諸変化に迅速に適応させることができる。熱慣性が比較的小さい。炭素繊維束は、通常動作時に連続的に送り出されるので、熱慣性は、事実上無視することができる。炭素繊維帯の小さな区域だけを加熱するので、比較的小さな部分だけを加熱すればよい。そのことからやはり、上述したように、動作時において、エネルギー消費が僅かである。
【００１０】
好ましくは、電極が炭素繊維束の一方側および他方側に交互に配置されているような構成である。これはいくつかの利点を有する。一方では、電極の間で炭素繊維束をＳ字状に案内することができる。これによって炭素繊維束が一定の機械的張力で電極に当接し、接触抵抗が改善され、電流が流れ易くなる。他方では、炭素繊維束に作用する機械的引張によって、炭素繊維束の初期延展に寄与することができる。これによって炭素繊維束に当接する電極の領域が大きくなり、それとともに電流が流れ易くなることを意味する。
【００１１】
好ましくは、少なくとも１つの電極が、炭素繊維束の方向を転換する方向転換機構として構成されていることである。方向転換機構は、炭素繊維束の方向を変えるために設けられている。その際、方向転換角は大きくする必要はない。しかし方向転換角は、十分な機械的張力を炭素繊維束に加えることを可能とするのに、十分な角度でなければならない。
【００１２】
好ましくは、電極は、少なくとも炭素繊維束と接触する接触領域が円筒面形状に形成されているような構成である。炭素繊維束およびその中に含まれた炭素繊維にかかる機械的応力を小さいままの状態することは、接触する円筒の半径に依存しており、簡単な方法でできる。つまり炭素繊維束は折り曲げられない。
【００１３】
好ましくは、炭素繊維束は３つ以上の電極に当接し、走行方向における最初および最後の電極の各電位が同じ電位であるような構成にすることである。これは、炭素繊維束が、加熱機構より走行方向の上流側および下流側の部位が同じ電位を有するようにするための簡単な方法である。
【００１４】
これが有利となるのは、特に、最初と最後の電極の電位が周囲電位に一致しているときである。つまり、電流が加熱機構内でのみ流れ得るようにされている。周囲電位は、例えば後続する帯の接点の電位でもあり、つまり多軸編機または緯糸挿入経編機のフレームと炭素繊維帯との接触部の電位である。炭素繊維帯が引き出されるボビンフレームも同じ電位であり、つまり一般的にいわゆる「接地またはフレーム」電位である。最初および最後の電極がフレーム電位または接地電位となるようにされていると、外方に電流が流れない。
【００１５】
好ましくは、炭素繊維束は電極上を擦り案内されているような構成である。そのことの利点として、電極は、炭素繊維帯自体によって電極に付着する付着物が取り除かれる。つまり毛羽立ちが取り除かれる。したがって長時間作動しても炭素繊維帯と電極との間に、殆ど変化のない接触抵抗を達成することができる。電極は、静止していてもよく、また回転していてもよい。しかしながら後者の場合、炭素繊維束と電極との間に相対速度が生じるように電極を制動または駆動しなければならない。
【００１６】
好ましくは、電圧源が定電流源として構成され、その電流値が調整可能な電圧源であるような構成である。つまり、電流値が調整された定電流が炭素繊維束の炭素繊維内を常に流れるようになっている。それ故、炭素繊維束に与えられる熱に伴う温度上昇は、比較的高い精度で調整することができる。炭素繊維束と電極との間の接触抵抗の違いによって引き起こされる些細な障害は、簡単に、なおかつ効果的に除去される。例えば接触抵抗が高まると、定電流を流すために、電圧源は、その電圧を瞬間的に大きくしなければならない。定電流源は、適正な費用で入手可能である。
【００１７】
好ましくは、電圧源がセンサ装置と接続されており、このセンサ装置が炭素繊維束および／または炭素繊維帯の少なくとも１つの所定の実パラメータを検出し、この実パラメータが所定の目標パラメータと一致するように電圧源が調整されているような構成である。これによって延展過程の受動的な調整が可能になる。
【００１８】
その際好ましくは、実パラメータが開繊機構より走行方向下流側における炭素繊維帯の幅であるような構成である。炭素繊維帯の幅は、温度に依存している。温度は、それ自体、電流およびこれによって引き起こされる電気損失熱に依存している。炭素繊維帯の幅の測定は、非接触で、比較的簡単に行うことができる。その幅は、結局、本方法が目標とする目標量である。幅を直接検出して実パラメータとして使用できる場合、その他の換算はもはや必要でない。
【００１９】
好ましくは、電圧源が機械制御部と接続されており、この機械制御部が帯送り込み機構とも接続されており、機械制御部が帯送り込み機構の動作に応じて、電圧源を制御する。これによって炭素繊維束を開繊して炭素繊維帯にすることは、プロセスデータを機械制御部に送ることで能動的に行うこともできる。例えば、バッチ式で炭素繊維帯を挿入する供給器は、様々な著しい利点がある。供給器は、例えば２つの搬送チェーンの間に１つの炭素繊維帯を給帯し、給帯は、供給器が送り出す方向の一方向だけで行われる。供給器の帰路において、炭素繊維帯は、搬送されない。いまや炭素繊維束の加熱は、比較的簡単に供給器の動作に合せることができる。なぜならば、炭素繊維帯が実際に送り出されるときだけ、電流が流れるからである。「止め段（Standreihen）」または「帯マーク（bandmarkierungen）」は、少なくともなくすことができる。「止め段（Standing row）」は、編機を停止したときに生じる編地の幅方向の欠陥であり、段筋ともいう。「帯マーク」は、編糸張力の編方向の欠陥であり、経筋ともいう。このような場合当然に、炭素繊維帯の案内を考慮して加熱は行われ、特に、加熱機構と供給器との間の炭素繊維帯の道程は、炭素繊維束の加熱時に考慮される。
【００２０】
好ましくは、炭素繊維束は、炭素繊維帯にかかる張力を調整する帯張力調整部によって一定の張力で保持されているような構成である。これによって炭素繊維束と電極との間の接触抵抗に影響を及ぼし、接触抵抗を実質的に一定に保つことができる。
【００２１】
好ましくは、電極が除塵機構を備えているような構成である。この除塵機構は、炭素繊維束自体による電極の除塵を行うために、補足的に、または選択的に設けることができる。こうして、電極と炭素繊維束との間の接触抵抗を実質的に一定に保つことができる。
【００２２】
好ましくは、電圧源が、２つの電極の間に最大６０Ｖの直流電圧、好ましくは１２Ｖ〜２０Ｖの範囲内の電圧を発生するような構成である。直流電圧は、比較的簡単に調整することができる。最大６０Ｖの電圧を使用する場合、これは、安全度が比較的高いＳＥＬＶ（安全特別低電圧）である。操作員にとって危険の可能性はない。
【００２３】
前記課題は、冒頭に指摘した種類の方法において、加熱のため炭素繊維束の所定長さにわたって電流を流すことによって解決される。
【００２４】
つまり、炭素繊維が電気抵抗であるので、炭素繊維束内の炭素繊維が導電性であることが利用される。炭素繊維内に電流が流れると、同時に電気損失熱が発生し、この損失熱は、炭素繊維自体およびこれに付着した表面被覆、例えばサイジング剤または接着剤の温度を上昇させる。この加熱によって隣接する炭素繊維間の粘着が低下し、それによって炭素繊維束の開繊または延展が容易になる。炭素繊維自体において熱を発生させることによって、比較的僅かな部分だけを加熱すればよい。電流は、比較的迅速に変更することができる。つまり熱慣性は、比較的小さくまたは殆ど存在しない。本方法は、開繊機構に接続された機械、例えば多軸機械または緯糸挿入経編機の動作時の諸変化に対し、比較的迅速に適応することができる。付加的機械要素を一緒に加熱する必要がないので、周囲に放出される熱が比較的僅かである。せいぜい、機械要素内で炭素繊維束に電気エネルギーを供給するのに使用されて、電力損失が僅かに発生する程度である。この電力損失は、加熱ロールにおける電力損失よりもはるかに少ない。
【００２５】
好ましくは、或る位置から出発して、この位置から異なる方向に離間した２つの位置へと電流を流すような方法である。つまり「給電」位置から、炭素繊維束の走行方向と、前記走行方向と逆の方向とに電流が流れる。これによってその都度、最初の電極の走行方向上流側、および最後の電極の下流側にある炭素繊維束区域を、事実上電圧を０にすることができる。つまりこれらの区域では電流が流れず、炭素繊維束に対する電力の付加は、明確に規定された区域に限定することができる。
【００２６】
好ましくは、炭素繊維束が少なくとも２つの電極によって機械的に張架されるような方法である。そのことの利点として、炭素繊維束と電極との間の接触抵抗が改善される。同時に、機械的張力は、確実に開繊に既に寄与し、開繊が炭素繊維束と電極との間の接触領域を拡大する。そのことからやはり電極と炭素繊維束との間の電気の流れが改善され、電力損失は、事実上、専ら炭素繊維束の炭素繊維内で発生するが、しかしその他の機械要素内では発生されない。
【００２７】
好ましくは、前記電流が、調整可能な定電流であるような方法である。電流による電力損失に伴う温度上昇は、比較的正確に調整することができる。
【００２８】
好ましくは、開繊後に炭素繊維帯の幅が検出され、検出された幅に応じて電流値が調整されるような方法である。つまり、炭素繊維束内の電流は、炭素繊維帯の幅に依存して調整される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、好ましい実施例に基づいて図面と合せて本発明が説明される。
【００３０】
図１は、炭素繊維束２を開繊して炭素繊維帯３にするための装置１を示す。炭素繊維束２は、ボビン４に巻きつけられており、このボビン４は、クリールフレーム５内に固着されている軸６に回転可能に支承されている。それ自体公知の方法であり詳しくは図示しないが、ボビン４がクリールフレーム５内に制動可能に設けられている。押付機構７は、ボビン４を押圧し、かつ「装填レベル表示器」としての機能を果たすことができる。
【００３１】
炭素繊維束は、数千本の炭素繊維、例えば１２０００（１２Ｋ）本または２４０００（２４Ｋ）本の炭素繊維を有し、これらの炭素繊維が束にして纏められている。一般的に、炭素繊維は、例えばサイジング剤などによって表面が被覆されている。この表面の被覆は、各炭素繊維同士を付着させる。
【００３２】
引き続き処理するために、炭素繊維束２は、その走行方向８に垂直に開繊される。そのために開繊機構９が設けられており、開繊機構９を図２に拡大して示す。
【００３３】
開繊機構９は、開口部１１を備えるプレート１０を有する。開口部１１の幅は、走行方向８を垂直に形成され、基本的に炭素繊維帯３が開口部１１を通過した後の最大幅を規定する。
【００３４】
走行方向８の前後において、開口部１１は、第１方向転換機構１２と第２方向転換機構１３とによって囲まれている。炭素繊維束２は、炭素繊維帯３を引っ張ることによって、一定の張力をかけるために、第１方向転換機構１２の下を１回、第２方向転換機構１３の上を１回、交互に案内される。２つの方向転換機構１２、１３は、走行方向８において僅かに離間させて配置され、それ故、プレート１０の厚さが僅かな場合でさえ、炭素繊維束２を十分に開繊または延展して炭素繊維帯3にすることができる。
【００３５】
ここで付記すると、詳述しない方法で、多数の炭素繊維束２を、それに相応する数のボビン４から引き出して処理することができる。その際、炭素繊維束２毎に相応する前記開繊機構９が設けられ、隣接する各開繊機構９は、それらの開口部１１が互いに隣接するように並べて配置されている。
【００３６】
炭素繊維束２を容易に開繊または延展するために、図１に示すように開繊機構９の走行方向８上流側に加熱機構１４が設けられている。加熱機構１４は、本実施の形態において、３つの電極１５〜１７を有し、炭素繊維束２は、これらの電極１５〜１７によってＳ字状または波状に案内されている。図１に示される実施の形態において、３つの電極１５〜１７は、第１電極１５、第２電極１６、第３電極１７の順で走行方向８に並べられ、炭素繊維束２は、第１の電極１５の下、次に第２電極１６の上、そして再び第３電極１７の下を通して、走行方向８に案内される。その際、炭素繊維束２は、帯張力調整部１８（図３参照）によって、一定の張力下で保持される。図３には、帯張力調整部１８が略示されており、張力調整機構１８は、繰出し機構１９の構成要素であり、またこの繰出し機構１９がクリールフレーム５とボビン４とを有する。
【００３７】
電極１５〜１７は、円筒棒として構成されている。つまり電極１５〜１７は、円筒面を有し、この周面に炭素繊維束２がそれぞれ当接する。しかしながら電極１５〜１７は、回転可能に構成されておらず、炭素繊維束２は、一定の摩擦力を伴って電極１５〜１７上を案内される。ボビン４から繰り出すとき、炭素繊維束２を走行方向８に垂直に変位させ、つまり電極１５〜１７を介して綾振りすることも可能である。
【００３８】
電極１５〜１７は、図１と図３から明らかとなるように、異なる電位にある。中央の電極である第２電極１６は正電位、走行方向８で外側の両方の電極である第１電極１５および第３電極１７は負電位にあり、負電位は、たとえばフレーム電位または接地電位２０である。図３に略示する、炭素繊維帯３を処理するための機構２１の残りの構成要素の電位も、このフレーム電位２０であり、これらの構成要素については、以下で詳しく説明する。
【００３９】
各電極１５〜１７に電位を発生させ、それによって、一方で第２電極１６と第１電極１５との間、他方で第２電極１６と第３電極１７との間に電位差を発生させるために電圧源２２が設けられており、この電圧源２２が一方で第２電極１６、他方でフレーム電位２０と接続されており、電圧源２２は、フレーム電位２０を介して残りの２つの第１電極１５および第３電極１７とも接続されている。電圧源２２が第２電極１６と第１電極１５との間、および第２電極１６と第３電極１７との間に印加する電圧は、１２Ｖ〜２０Ｖの範囲内である。この電圧の最大値が安全特別低電圧（略称：ＳＥＬＶ）の６０V以下であればよく、４２Ｖであることが好ましい。なぜならばこの４２Vは、操作者が触れても十分に安全な措置を講じるのに、比較的僅かな費用しか必要としない保護特別低電圧（略称：ＰＥＬＶ）だからである。
【００４０】
第１および第２電極１５、１６間にある炭素繊維束２の部分を第１区域２３といい、電極１６、１７間にある炭素繊維束２の部分を第２区域２４という。各区域２３、２４には、炭素繊維束２が電極１５〜１７に当接しているときに電流が流れる。この電流は、事実上、前記第１および第２区域２３、２４内だけを流れる。なぜならば、走行方向８の両側の第１および第３電極１５、１７の電位が、フレーム電位であるので、炭素繊維束２もしくは炭素繊維帯３の、第１および第２区域２３、２４を除く他の個所と同一の電位にあるからである。
【００４１】
第１電極１５と第２電極１６との間、および第２電極１６と第３電極１７との間で、電流が流れるのは、炭素繊維束２に含まれる炭素繊維が、それ自体導電性を有するからである。それに加えて炭素繊維が電気抵抗を有し、それ故、第１電極１５と第２電極１６との間、および第２電極１６と第３電極１７との間を流れる電流が電力を損失し、熱を発する。発した熱は、炭素繊維束２の温度を上昇させ、この温度上昇によってカーボン繊維または炭素繊維の表面の被覆剤が融解され、それとともに炭素繊維束２の延展を促進する。
【００４２】
炭素繊維束２内の炭素繊維の電気的性質、特に電気抵抗は既知であり、または事前に測定技術で確認することができる。したがって、特定の電流値によって生じる電力の損失の値、および前記電力損失に伴う温度上昇は、前記電流の電流値によって、比較的簡単に計算することができる。したがって電流値を制御することによって、炭素繊維束２を所定温度に調整することも、非常に適切に達成することができる。この温度調整は、電圧源２２を所定電流値に非常に迅速に調整できるので、実質的に熱慣性がない状態で行うことができる。３つの電極１５〜１７と炭素繊維束２との間の電気的な接触抵抗に関する悪影響を軽減するために、電圧源２２は、電流を調整可能な定電流源として構成されている。接触抵抗が高まる場合、電圧源２２は、定電流を確保するために、その出力電圧を高くしなければならない。
【００４３】
炭素繊維束２が一定の摩擦力で電極１５〜１７上を案内されるので、動作している間、電気的接触抵抗を、大体一定に維持することができる。これによって毛羽の沈積を適切に防止し、もしくは付着した毛羽が除去される。さらに図３に略示している除塵機構２５〜２７を、各電極１５〜１７にそれぞれ設けることができ、この除塵機構２５〜２７は、例えば適切な空気流れを利用して電極１５〜１７の表面を除塵する。
【００４４】
図３は、炭素繊維帯３を処理するための機構２１に対する本装置１の組込みを略示している。この機構２１は、例えば多軸編機または緯糸挿入経編機の帯送り込み機構２８を有し、この帯送り込み機構２８は、帯送り込み機構とも称される。多軸編機の場合、１つの層に多数の炭素繊維帯３が並べられている。複数の層が順に重ねられている。各層において、炭素繊維帯３は、前記のように配置することによって形成される編地が長手方向に伸張するような所定の配向を有する。各層における炭素繊維帯３の配向は、例えば０°、９０°、＋４５°、−４５°にすることができる。帯送り込み機構２８は、略示した機械制御部２９によって制御される。帯送り込み機構２８は、炭素繊維帯３の一の区域を把持し、２つの搬送チェーンの間にそれを給帯する。帯送り込み機構２８の帰路では、炭素繊維帯３は移送されない。この移送されない休止期間の間、炭素繊維束２の加熱も省くかまたは低減することができる。このように、機械制御部２９は、帯送り込み機構２８の動作状況に応じて電圧源２２を制御するために、電圧源２２と接続されている。加熱ロールの使用時に、一般的に生じる得る帯マーキングまたは「隊列」を減らすことができる。
【００４５】
これを補足して、またはその代わりに、開繊機構９の走行方向８下流側にセンサ装置の一種であるセンサ３０が設けられ、このセンサ３０は、例えば走行方向８に垂直な炭素繊維帯３の幅を検出する。検出された実際幅と予め定められた目標幅とが一致するように、電圧源２２から流れる電流を、検出される幅に従って調整することができる。開繊機構９で達成される幅は、区域２３、２４を流れる電流値に依存している。
【００４６】
電極１５〜１７を有する加熱機構１４は、さまざまな動作条件、例えば多軸編機の帯送り込み機構２８のさまざまな機械速度に対し、迅速に適応することが簡単にできる。一方で、例えば炭素繊維帯３の幅または炭素繊維帯３の温度等の測定変数を検出することによって、延展作業を受動的に調整することができる。他方で、多軸編機、またはそれより下流側に設けられる別の機械からのプロセスデータを取得することによって、延展作業を能動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】炭素繊維束を開繊するための装置の略斜視図である。
【図２】開繊機構の拡大図である。
【図３】処理機械への開繊機構の組込略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  装置
２  炭素繊維束
３  炭素繊維帯
９  開繊機構
１４  加熱機構
１５  第１電極
１６  第２電極
１７  第３電極
２２  電圧源
【図１】
2007126810.tif 000003
【図２】
2007126810.tif 000004
【図３】
2007126810.tif 000005