(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル、開繊ピン、樹脂供給口、連続繊維束供給口、および樹脂レベル検知口を備えた引き抜き成形用含浸槽において、樹脂レベル検知口の上面から該口内を通過し、前記槽内に至る棒状の振り子であって前記振り子の先端が力点を、同じく前記検出口の上面に該振り子の支点を、該振り子の上端が作用点を構成してなる引き抜き成形に用いる振り子式樹脂量感知装置。
【請求項２】
作用点の変倍量、作用点に作用する応力を電気信号に変換し、樹脂の流入流出量を自動的に調整する如くしてなる請求項１に記載の振り子式樹脂量感知装置。
【請求項３】
引き抜き成形に用いる強化繊維の束に溶融樹脂を含浸させる含浸槽に設置した振り子式樹脂量感知装置を用い、該槽内に充満した樹脂のレベルを該感知装置内部に設置した振り子の力点で検知し、該振り子は前記槽外部であって前記装置内部に設けた支点を介し、前記感知装置上部に設けた作用点で、該振り子上部の変倍量を測定することにより、前期含浸槽内の樹脂量を検出することを特徴とする含浸槽内の樹脂量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は引き抜き成形に用いる含浸槽内の樹脂量感知装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
引き抜き成形に用いる含浸槽内の樹脂量感知装置としては様々なものが考えられる。例としては、含浸槽内の樹脂圧力を圧力計で感知する方法や、含浸槽上部に設けた穴部にフロートを設置し、このフロートの上下により感知する方法、或は非接触の方法として超音波やレーザー光による方法が挙げられる。
しかしこれらの感知方法では様々な問題があり、安定的な生産が出来ていないのが現状である。樹脂圧計による感知方法の場合、含浸槽内の樹脂圧は概ね１００ｋＰａ程度の微圧であり、また強化繊維を導入する際にエアーを巻き込んでくるため、樹脂圧計の感度が極端に低下し、安定的な樹脂量の感知とコントロールには不向きである。
また含浸槽上部に設けた穴部にフロートを設置し、このフロートの上下により感知する方法では、固化速度の早い、熱可塑性樹脂や、高粘度の樹脂を用いた場合、フロートの作動不良が生ずる。
更に非接触型の超音波やレーザー光による感知では、高温状態の溶融樹脂から発生するガスにより、感知部分が汚染され感度が鈍くなる問題や、装置自体の耐熱性の問題により安定生産する際の障害となっている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、上述の未完成技術の問題点を解決すべく種々研究を行った。その結果、感知装置として振子式装置を用い、感知部材として振子の力点を含浸槽内の所定位置位におき、当該振子の支点及び作用点を含浸槽外であって含浸槽に直結した樹脂レベル検知口に設定することにより前記公知技術の問題点が解決されることを知って本発明を完成した。
以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、引き抜き成形に用いる含浸槽内の樹脂量感知装置に関し、安定的な引き抜き成形を可能とする振り子樹脂量感知装置ならびに樹脂量感知方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
ノズル、開繊ピン、樹脂供給口、連続繊維束供給口、および樹脂レベル検知口を備えた引き抜き成形用含浸槽において、樹脂レベル検知口の上面から該口内を通過し、前記槽内に至る棒状の振り子であって前記振り子の先端が力点を、同じく前記検出口の上面に該振り子の支点を、該振り子の上端が作用点を構成してなる引き抜き成形に用いる振り子式樹脂量感知装置。
【０００５】
（２）作用点の変倍量、作用点に作用する応力を電気信号に変換し、樹脂の流入流出量を自動的に調整する如くしてなる前記（１）に記載の振り子式樹脂量感知装置。
【０００６】
（３）引き抜き成形に用いる強化繊維の束に溶融樹脂を含浸させる含浸槽内部に設置した振り子式樹脂量感知装置を用い、該槽内に充満した樹脂のレベルを該感知装置内部に設置した振り子の力点で検知し、該振り子は前記槽外部であって前記装置内部に設けた支点を介し、前記感知装置上部に設けた作用点で、該振り子上部の変倍量を測定することにより、前期含浸槽内の樹脂量を検出することを特徴とする含浸槽内の樹脂量検出方法。
【０００７】
上述のように本発明は引き抜き成形に用いる強化繊維の束に溶融樹脂を含浸させる含浸槽内部の振り子式樹脂量感知装置に於いて、充満してきた樹脂を、含浸槽内部に設けた振り子の力点で捕らえ、含浸槽外部の外部の振り子の支点を介し、作用点で樹脂量を検出することを特徴とする振り子式樹脂量検出方法と該方法に使用する感知装置である。
【０００８】
本発明の振り子式樹脂量感知装置は、含浸槽内部に振り子の力点を設け、この力点で溶融樹脂の流れを受け、含浸槽外部の支点及び作用点で樹脂量を感知する如く構成されている事を特徴とする。支点及び作用点を含浸槽外部に設ける事により、樹脂の粘度や固化速度による影響をを受けず、常に良好な作動状態を維持するする事が可能である。この方式により従来の樹脂圧計或いはフロートによる感知方式では成し得なかった含浸槽内の微圧の感知が可能となり、強化繊維束の導入によるエアーを巻き込んだ状態の樹脂に対しても、良好な作動状態を維持する事が可能である。
【０００９】
また、本発明の振り子式樹脂量感知装置は、構造的に単純であるから、非接触型の超音波やレーザー光方式で問題となる溶融樹脂からのガスによる作動不良や、装置自体の耐熱性不足による不具合も生じにくいばかりか、メンテナンスの容易性や装置のコストの点でも有利である。
【００１０】
本発明の振り子式樹脂量感知装置は、その感度を更に向上させるため、力点に平面部分を設けることが好ましい。力点部に平面部分を設ける事により、樹脂を受ける面積が増し感度が更に改良される。
また本発明の振り子式樹脂量感知装置に於いては、作用点の部分にセンサーを設ける事で樹脂量を電気的に感知し、樹脂供給装置とリンクさせる事により、樹脂量を制御することが好ましい。
【００１１】
本発明の振り子式樹脂量感知装置を設置する引き抜き成形用含浸槽とは、強化繊維の束に溶融状態の樹脂を含浸させ、引き抜き成形により繊維強化樹脂ストランドを製造するものであり、具体的には、特開平５−５０５２０、特開平７−２７６５１５等の公知の技術を広く例示する事が出来る。
【００１２】
以下図面により本発明の振り子式樹脂量感知装置につき詳細に説明する。図１において溶融樹脂供給口より供給された樹脂は、連続繊維束に含浸しながら、図の矢印のような状態で流れ、徐々に含浸槽内に充満されて行く。ここで樹脂のレベルがＡに満たない状態では、振り子式レベル計は垂直の状態（Ａ’）となっている。次に含浸槽内の樹脂レベルが増し、Ｂの状態に達すると、レベル計はＢ’の状態となる。この動作を利用して、振り子式レベル計の状態がＡ’の時には樹脂を供給し、Ｂ’の位置で供給を停止することにより、含浸槽内の樹脂レベルを常に一定に保つ事が可能となる。
【００１３】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。各実験は図面の含浸槽の樹脂供給口に単軸押出機（３０ｍｍφ）を設置し、樹脂レベル検知口に各種レベル計を取り付けて作動状態を比較した。
実験に用いた強化繊維束は、平均繊維径１６μｍ、４，０００本／束の表面にシランカップリング剤処理を施したガラス繊維（日本電気ガラス社製）を用いた。該強化繊維束を含浸槽に通し、溶融樹脂を供給しながら１０ｍ／分の速度で出口ノズルより引き出して運転を行った。
また使用した樹脂としては以下のものを用い、運転時の樹脂温度はそれぞれポリプロピレン（以下ＰＰ）が２５０℃、ＰＡ６が２６０℃、ＰＡ６６が２８０℃の条件とした。
（１）ＰＰ；プロピレンの単独重合体に無水マレイン酸を０．１重量％グラフトさせた変性ポリプロピレン（融点１６５℃）を使用。
（２）ＰＡ６；融点２２５℃のポリアミド６樹脂（商品名；東レアミランＣＭ１００７）を使用。
（３）ＰＡ６６；融点２２５℃のポリアミド６６樹脂（商品名；東レアミランＣＭ３００１）を使用。
【００１４】
〔実施例１〕
樹脂レベル計として本発明の振り子式樹脂レベル計を使用。作用点にセンサーを設置し、レベル計の位置がＢ’の位置になった時点で押出機のスクリューを停止し、樹脂の供給を停止させる事により、樹脂量を制御した。
〔比較例１〕
樹脂レベル計として円筒状で重量約５０ｇのアルミ合金製のフロートを使用。このフロートの上下により樹脂レベルを感知した。この時も実施例１同様、フロートにセンサーを設置し、樹脂量が上限に達した時点で樹脂の供給を停止してレベル制御を行った。
〔比較例２〕
樹脂レベル計として超音波式のセンサーを使用。このセンサーにより樹脂レベルの制御を行った。
〔比較例３〕
樹脂レベル計としてレーザー光方式のセンサーを使用。このセンサーにより樹脂レベルの制御を行った。
実施例１〜比較例１〜３の結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
0003858430.tif 000002
【００１６】
本発明の振り子式レベル計を用いた実施例１は樹脂の種類や運転時の温度に関係なく何れも良好な作動状態であった。
これに対して比較例１のフロート式では、ＰＰでは作動したものの、固化しやすいポリアミド系樹脂では、フロートと樹脂レベル検知口との隙間に入り込んだ樹脂が固化してしまい、検知不能となった。
また超音波方式のセンサーを用いた比較例２では、ＰＰでは作動したものの運転時の温度が高いポリアミド系樹脂では、熱の影響で作動不良を生じた。
更に比較例３のレーザー光方式のセンサーでは、溶融樹脂より発生するガスによりレーザー光が干渉されてしまい、何れの樹脂系でも作動しなかった。
【００１７】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、広範囲の溶融樹脂に適用でき広範囲の温度で引き抜き成形用含浸槽内の溶融樹脂のレベルを確実に検知することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の振り子式引き抜き成形用含浸槽の中心線からのタテ断面図である。
【符号の説明】
１  含浸槽
２  振り子式樹脂量感知装置（力点）
３  振り子式樹脂量感知装置（支点）
４  振り子式樹脂量感知装置（作用点）
５  ノズル
６  開繊ピン
７  樹脂供給口
８  連続繊維束供給口
９  連続繊維束
１０  樹脂レベル検知口
１１  樹脂の流れ
【図１】
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