JP4771693B2

JP4771693B2 - ガラス繊維ストランドの切断装置

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Publication number: JP4771693B2
Application number: JP2004381200A
Authority: JP
Inventors: 喜彦北村; 秀之中村
Original assignee: オーウェンスコーニング製造株式会社
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: JP2006182631A

Description

本発明は、ガラス繊維ストランドの切断装置、特にガラス繊維ストランドからチョップドストランドを製造する切断装置に関する。

従来、ガラス繊維ストランドを切断してチョップドストランドを製造する際には、回転体の外周に多数の切刃を放射状に備えたカッターロールを、外周にウレタンゴム等が取り付けられている受けロールに圧接させて回転させ、両ロールの間でガラス繊維ストランドを挟んで前記切刃により切断する切断装置が用いられている。このような切断装置の一例が特許文献１乃至３に開示されている。

すなわち、図１０に示すように、カッターロール１は、切刃４を取り付ける本体部３と、その両側に形成した縮小径部のボス部１４と、さらにその両側の軸受部１５、および回転力を伝えるプーリーを固定する軸部１６を有する。本体部３の外周には、図１１に示す如く半径方向に所定間隔で多数のスリット溝１０が本体部の全長にわたって回転軸と平行に形成されており、このスリット溝に切刃の下端部が挿入される。これにより、本体部３の外周に切刃４が所定の間隔で放射状に立設されたカッターロールが得られる。

図１２は、このようにカッターロール１に取り付けられた切刃４の取付け部の拡大断面図を示す。すべての切刃がこれと同様に取り付けられる。切刃４は本体部の長手方向と実質的に同じ長さを有し、その厚さは例えば０．４〜１ｍｍ程度の薄いものである。切刃の厚さがこのように薄い場合には、図１２に示すように切刃の厚さより広い幅のスリット溝を形成し、溝と切刃との間にスペーサー９を挿入することにより切刃が溝内でぐらつかないようにできる。

スリット溝に挿入された切刃の固定は、本体部の両側のボス部１４に嵌合した刃押え１１を本体部に係止することによって行われる。すなわち、図示はしないがこの刃押え１１の内側外周部には例えば環状の突出部が設けられており、切刃およびスペーサーの両端部に形成した凹部を該突出部に係合した状態で、該刃押えを本体部に例えばボルト２２により固定することにより、切刃を本体部にその長手方向と半径方向に固定できる。図１１に示すようにカッターロールの切刃４と受けロール２の間隔は、切刃の先端が受けロールの表面を僅かに押圧する程度に設定する。

さらに、上記切断装置の切刃と切刃の間には、図１０および図１１に示すように線材７がカッターロールの半径方向に弾性的に移動できるように張設されており、この線材の移動により切刃の間にあるチョップドストランドが外方向に弾き出され、排除されるようになっている。

このようなカッターロールにおいて、切刃の硬度は例えば８００Ｈ_Vであるのに対し、カッターロール本体の表面硬度は４００〜５００Ｈ_V程度であり、さらに切刃が挿入されるスリット溝部は、例えば２００Ｈ_Ｖ程度の硬度となっている。一方、ガラス繊維ストランドの切断時には、切刃が受けロールで押圧されるため、本体部のスリット溝に取り付けられた切刃に切断荷重が発生する。この切断荷重は、切刃の下端が接触係合するスリット溝の底部によって実質的に支持される。この場合、スリット溝底部には一定の大きさの切断荷重が連続的に負荷されるのではなく、切断時のみ荷重が負荷されるため、切断のたびごとにつまりカッターロールの一回転ごとに荷重の負荷が繰り返される。

そのため、切刃より硬度が小さいスリット溝の底部は、硬い切刃の下端によって磨耗され、切断装置の稼動時間と共に溝底部の磨耗量が増大する。図１２の陰影部２４は、この磨耗部である。溝底部の磨耗量が増大してくると、切刃がこの磨耗分だけスリット溝に深く挿入されるため、前記したように切刃と切刃の間に線材が張設されている場合には、切刃の先端と線材との距離が離れることになる。このように線材が切刃から離れると、線材の可動範囲が広がるために、線材が切刃に接触して切刃を傷つけたり、さらにウレタンゴム製の受けロールに対する線材の押付け力が増大するため、線材が該受けロールを損傷する。

また、線材と切刃との隙間が広くなり、切断したガラス繊維（チョップドストランド）がこの隙間に目詰まりしやすくなる。線材の位置を調節することにより、切刃との距離を適正な位置にすることは可能であるが、チョップドストランドの製造を中断してカッターロールを切断装置から取り外し調節しなければならないため、作業効率が低下する。

また、切刃の切断荷重が幅方向に均一でないため、スリット溝の磨耗量が長手方向で不均一となる。その結果、磨耗量が大きい部分では、切刃の切断荷重が磨耗の小さい部分より減少するために、ガラス繊維ストランドが切断できない、または切断が不良となる場合がある。このように切断不良になると、チョップドストランドの束が割れてモノフィラメントが発生する頻度が増大し、チョップドストランドの嵩が高くなり切断工程中で目詰まりが発生する。さらに、切刃の長手方向における切断荷重のばらつきは、切断荷重の大きい箇所つまり前記磨耗量の小さい箇所にて切刃の破損（刃折れや刃欠け）を招くおそれがある。

このような場合、従来は受けロールとカッターロールとの接圧を大きくして、すなわち切断荷重を高めて切断作業を行っていた。このような措置で短時間の切断不良は解消できるが、接圧が過剰となるために長時間の使用には耐えられない。さらに、接圧過剰になると、ウレタンゴム製の受けロールの時間当たりの磨耗量が増大するために、早期においてガラス繊維ストランドの切断不良を招くとともに、切刃の刃先の磨耗量も増大する。

なお、カッターロールの本体部に硬い材質を使用してスリット溝部の硬度を大きくすれば、切刃による溝底部の磨耗を減少させることはできるが、本体部の硬度を大きくすると、スリット溝の形成加工が困難となるために、材質としてはスリット溝を経済的に形成する実用硬度が求められることになり、硬度をむやみに上げられない事情にある。

従来のガラス繊維ストランドの切断装置は、上記したようにカッターロールのスリット溝底部の切刃による時間当たり磨耗量が大きく、かつその磨耗がカッターロールの長手方向に不均一であり、これと相まって受けロールの損傷も大きい。そのため、磨耗量や損傷が一定以上に達した時点でカッターロールと受けロールを取り替えて、切断不良を防止していた。このため、カッターロールおよび受けロールの交換頻度が多くなり、交換時における作業の中断により作業効率が低下し、生産性が著しく低下するという問題があった。

さらに、このように頻度の多い交換は、生産性の低下ばかりでなく、カッターロールと受けロールの製造加工コストの高騰をも招いていた。

特公昭５７−１６９３６号公報実公昭６０−２６０９２号公報実開平６−６１９３８号公報

本発明は、カッターロールのスリット溝底部の磨耗量を少なくしてカッターロールの寿命を長くし、チョップドストランドを生産性よく製造できるガラス繊維ストランド切断装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のガラス繊維ストランドの切断装置は、回転する受けロールと、該受けロールの回転軸と平行な回転軸で支持された本体部に、
多数の切刃が放射状に離隔して配設されているカッターロールとを備え、前記切刃は本体部の外周に形成したスリット溝に下端部を挿入して取り付けられており、前記カッターロールを受けロールに圧接させて回転させ、両ロールの間に送られたガラス繊維ストランドを前記切刃で切断するガラス繊維ストランド切断装置であって、前記カッターロールの本体部の長手方向に複数の切欠き部を隔置して形成し、該切欠き部にカッターロールの本体部より硬く、切刃の硬度と同一かそれより軟らかい材質のリングが嵌着され、前記切刃の下端が該リングに接触係合しており、切刃の切断荷重が該リングで実質的に支持されており、かつ前記切刃の、カッターロールの本体部に取り付けされる部分の長さを（ａ）とし、（ａ）のうち複数のリングで支持される部分の合計幅を（ｂ）とするとき、（ａ）に対する（ｂ）の割合が５〜５０％であることを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態においては、前記リングをカッターロールの本体部の少なくとも両端部または両端部と中央に配されている。

本発明のさらに別の好ましい実施形態においては、カッターロールの本体部の外周に放射状に配設されている前記切刃の間に、切断されたガラス繊維ストランドを切刃間から排除するための排出手段が設けられている、また前記排出手段が、前記切刃の間に切刃と平行に弾性的に張設されている線材、または前記切刃の間に切刃と平行に架設されている薄板である。

本発明によれば、カッターロールの本体部の長手方向に隔置して設けた切欠き部にカッターロールの本体部より硬い材質のリングを嵌着し、本体部のスリット溝に取り付けた切刃の下端部を該リングに接触係合させて、切刃の切断荷重を該リングで実質的に支持しているので、切刃によるカッターロール本体部のスリット溝の磨耗を減少できる。これにより、カッターロールの寿命が延長され、カッターロールの交換頻度を少なくできるので、チョップドストランドの生産性を向上できる。更に、磨耗したリングだけを交換すればよく、カッターロールの本体部はダメージが生じるまで繰り返し使用できる。

また、切刃の下端部がカッターロールの本体部より硬い材質のリングで支持されるため、受けロール、および切刃間に排出手段を設けているときは該排出手段に対して、切刃の刃先が一定になるようにスリット溝に保持できる。これにより、切刃の切断荷重を一定に保ちながらガラス繊維ストランドを安定的に切断できるので、受けロールに対する接圧を高くする必要がなくなり、受けロールの損傷を少なくし寿命を延ばせるため、受けロールの交換頻度をも従来の切断装置に比べて少なくできる。更にこのようにカッターロールおよび受けロールの寿命の延長により交換頻度が減少すると、生産性の向上ばかりでなく、これらの製造加工コストを節減できる。

更に、本発明によれば、前記リングをカッターロール本体部の少なくとも両端部に配して、切刃の少なくとも両端部をこれらのリングで支持することにより、または切刃の長さ方向の５〜５０％をリングで支持することにより、切刃によるリングおよびスリット溝の磨耗をカッターロール本体部の長手方向において均一化し、受けロールに対する接圧を一様にできるので、ガラス繊維ストランドを安定して切断できる。また、リングを切刃の硬度と同一またはそれより軟らかい材質で形成することにより、切刃の破損を防止しながらリングの磨耗を抑制できる。更に切刃をカッターロールの回転軸と平行に設けることにより、得られるチョップドストランドの切断面がきれいに仕上がるため、チョップドストランドのハンドリング性がよくなり、例えば、空送時の配管内で形状を保持しやすく、散ける割合を少なくできる。

更に、本発明のガラス繊維ストランドの切断装置によれば、カッターロールの本体部の外周面に放射状に配設した切刃の間に、切断されたチョップドストランドを切刃間から排除するための排出手段を設けることにより、チョップドストランドが切刃間に詰まるのを防止でき、特に該排出手段を隣り合う切刃の間に切刃と平行に弾性的に張設した線材にすると、チョップドストランドを切刃間から確実に排除できる。

以下、本発明のガラス繊維ストランド切断装置（以下、本切断装置とする）の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。但し、以下の図面は、本発明の理解を容易にするために例示したものであり、本切断装置はこれに限定されない。なお、図１０乃至１２に示した従来のガラス繊維ストランド切断装置と実質的に同一の部分には、同一符号を付し説明を省略することがある。

本切断装置は、複数枚の切刃が外周に放射状に離隔して配設されているカッターロールと受けロールとを備えており、該カッターロールと受けロールとをそれぞれの回転軸を平行に対置し、両ロールの間隔を調節してカッターロールの切刃の刃先を受けロールに圧接させて回転させ、これら両ロールの間に送られるガラス繊維ストランド（以下、ストランドとする）を前記切刃で切断することにより、チョップドストランドを製造できるようになっている。この基本構成は、図１１〜１２に示す従来の切断装置と実質的に同じである。

本切断装置において、上記受けロールは切刃と実質的に同一の幅を有する円筒状ロールで、その外周面には切刃を損傷しない軟らかさと適度の弾性がある強靭な材質が取り付けられている。この材質としては、例えばウレタンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴムなどが好ましく使用でき、なかでもウレタンゴムは強靭性および弾力性などの点で優れている。

次に、カッターロールについて図面に従って説明する。図１は本発明に係わるカッターロール１の断面図であり、図２は該カッターロール１の本体部分の正面図、図３はその側面図を示す。本例においてカッターロール１の本体部分は、図１および図２に示すように切刃４を保持する円筒状または円柱状の本体部３と、その両側に該本体部３より小径に形成したボス部１４と、ボス部１４の外側に設けられカッターロール１を回転可能に支持するための軸受け部１５と、プリー１７（図１参照）を取り付けるための軸１６とを有している。

上記本体部３には、図２に示すように複数個（本例では４個）の切欠き部５が本体部３の長手方向（回転軸方向）の両端と中央部分に隔置して設けられており、両端の切欠き部５にリング６、中央部分の切欠き部５にリング６’が嵌着されている。また切欠き部５で３個に区分けされた本体部３の外周には、図３に示すように多数のスリット溝１０が本体部３の半径方向に形成されており、該スリット溝１０に切刃４の下端部を挿入することにより、本体部３の外周に切刃４が放射状に配設されている。さらに、３個に区分けされた本体部３のうちの両側の本体部３には、本体部３の中央部分の切欠き部５にリング６’を取り付けるためのボルト２１（図６参照）を挿通するボルト孔１９が、上下の２箇所に本体部３の側端面から中央部分の切欠き部５に貫通して設けられているとともに、本体部３の両端の切欠き部５に嵌着するリング６と後述する刃押え１１および保持板１２を、ボルト２２（図６参照）で本体部３に取り付けするためのねじ孔１８が４個設けられている。

本発明は、上記したように本体部３の外周に放射状に取り付けた切刃４の下端を、本体部３に形成した前記切欠き部５に嵌着した前記リング６（６’を含む）に接触係合させて、切刃４の切断荷重をリング６により支持することを特徴とする。以下、図面に基づいて詳細に説明する。

本発明において、リング６は前記したように本体部３の長手方向に複数個を隔置して設ける。このように複数個のリング６を本体部３の長手方向に隔置して設けることで、本体部３に取り付けられた切刃４の下端を、該リング６により長手方向の離れた複数箇所において平均的に支持することが可能となる。本例は、図１および図２に示すように本体部３の両端と中央２箇所に切欠き部５を形成し、４個のリング６を便宜的に等間隔で設けているが、リング６の数はこれに限定されない。リング６の個数は例えば切刃４の長さ寸法が短い場合には２個または３個に減らしてもよい。また、必要に応じ増やすこともできる。

本体部３にリング６を設ける場合、その位置は本体部３の少なくとも両端部に設けるのが好ましい。本体部３に取り付けられた切刃４を両端部で安定して支持できるからである。そして、両端部に設けるリング６は、切欠き部５の形成のしやすさやリング６の取り付けやすさから、通常は本例のように本体部３の端部に設けるが、端部より少し内側に設けてもよく、前記の本体部３の両端部はこのような端部付近をも含んでいる。したがって、リング６を２個設けるときは本体部３の両端部に設け、３個設けるときは本体部３の両端部と中央に設けるのが好ましい。また、本例のように４個のリング６を設ける場合に、その間隔は必要に応じて変えることができる。例えば、切刃４の切断荷重が偏っているようなときには、荷重が集中する領域の間隔を狭めてもよい。なお、切欠き部５の深さはリング６の内径によって決められが、幅は嵌合するリング６の幅に整合させるのが好ましい。

次に、リング６について図７〜９を参照して説明する。図７と図８は図１のカッターロール１において本体部３の中央部分に設ける２個のリング６’を示す。本体部３の中央部分に設けるリング６’は、図７の左側部６ａと図８の右側部６ｂとに分割されており、図７の（Ａ）は左側部６ａの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ矢視部断面図であり、図８の（Ａ）は右側部６ｂの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ矢視部断面図である。図示のように左側部６ａと右側部６ｂは半円状をなし、本体部３の切欠き部５に取り付けするときリング状に組み立てられる。具体的には、左側部６ａと右側部６ｂの開放端部には、厚さの半分を切欠いた部分にねじ孔２０が設けられており、該左側部６ａと右側部６ｂを図６に示すように本体部３の中央部分の切欠き部５に両側から嵌合して前記ねじ孔部分を重ね合わせ、次いでねじ孔２０を本体部３に設けたボルト孔１９の位置に整合した後、ボルト２１を本体部３の側端面からボルト孔１９に挿通してねじ孔２０に螺合し締めることにより、本体部３の切欠き部５’にリングの形体で取り付けできる。つまり、リング６’を本体部３の切欠き部５’に嵌着できる。

一方、本体部３の両端の切欠き部５に嵌着するリング６は、図９に示すようにリング状をなしており、その周方向に４個のねじ孔２６が本体部３の側端面に設けたねじ孔１８（図３参照）に整合して設けられている。本体部３の切欠き部５への取り付けは、このねじ孔１８を利用して行うことができる。すなわち、図６に示すようにリング６を切欠き部５に嵌合した後、その外側に刃押え１１と保持板１２を配置し一緒にボルト２２で本体部３に取り付ける。本例ではこのように刃押え１１や保持板１２の取り付けと同時に、リング６が取り付けできるので、リング６を個別に取り付けしなくて済む。しかし、リング６の取り付け方法はこれに限定されない。

本発明のカッターロール１において、各リング６は、本体部３の切欠き部５に嵌着されたときの外周面が本体部３のスリット溝１０の底面と同一または該底面よりわずかに高く、つまりスリット溝１０の底面よりわずかに溝側に位置するように設計されている。スリット溝１０に取り付けられた切刃４の下端は、従来の切断装置ではスリット溝１０の底面に接触係合し支持されるが、本発明ではリング６に接触係合させることができる。これにより、ストランドの切断時に切刃４に負荷される全荷重またはそのほとんどをリング６で支持できる。

本発明において、リング６はカッターロール１の本体部３の材質より硬い材質で形成される。切刃４には硬度が例えば８００Ｈ_Ｖ程度の硬い材質が用いられるのに対し、カッターロール１の材質としてはスリット溝１０の精密加工の点から機械構造用炭素鋼、例えば「Ｓ４５Ｃ」が使用されている。かかる炭素鉄鋼材から製造された本体部３の硬度は、前記したように４００〜５００Ｈ_Ｖ程度であるが、切刃４が挿入されるスリット溝１０部は本体部３の内心部に形成されるため２００Ｈ_Ｖ程度である。本発明は切刃４の下端を硬い材質のリング６で実質的に支持し、切刃４によるスリット溝１０の底部の磨耗を減少させるために、材質としては本体部３より硬い例えば５００〜９００Ｈ_Ｖ程度の硬度を有するものが好ましい。リング６の硬度は切刃４の硬度によって変えることもあるが、７００〜８００Ｈ_Ｖ程度の硬度であればより好ましい。このような硬度が得られるリング６の材質としては、例えば機械構造用炭素鋼、クロムモリブデン鋼、マンガン鋼、マンガンクロム鋼などの鋼材が用いられ、また、前記鋼材を表面処理や焼入れ処理をして用いてもよい。好ましくはクロムモリブデン鋼ＳＣＭ３が使用できる。なお、リング６の硬度が大きいほど、切刃４による磨耗を少なくできるが、リング６の硬度が切刃４の硬度より極端に大きくなると、切刃４の損傷や磨耗が生じるおそれがあるので好ましくない。したがって、リング６の硬度は、切刃４の硬度と同じかそれよりわずかに低いのが好ましい。

さらに、切刃４の下端の複数箇所をリング６で支持する場合において、リング６で支持する部分の割合が本体部に取り付けされる部分の切刃４の長さ寸法に対し５〜５０％であるのが好ましく、１０〜３０％であればより好ましい。なお、本体部に取り付けされる部分の切刃４の長さは、切刃４の長さにほぼ相当する。これを図１に従って詳述する。切刃４の、カッターロール１の本体部３に取り付けされる部分の長さをａ、ａのうち４個のリング６で支持される部分の合計幅をｂとしたとき、ａに対するｂの割合を５〜５０％にする。ここで、ａはリング６で支持する部分をも含めた本体部３で保持する切刃４の長さ寸法であり、ｂは４個のリング６の幅がそれぞれｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４であるとき、これらの合計幅（ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＋ｂ４）である。ａに対するｂの割合が５％未満では、リング６が切刃４の切断荷重を集中的に受けるため、リング６と切刃４の磨耗量が増大したり、リング６および切刃４が破損するおそれが生じる。また、ａに対するｂの割合が５０％以上では、本体部３のスリット溝１０で保持される切刃４の割合が小さくなり、切刃４の半分以上がスリット溝１０で保持されない状態になるため、切刃４の保持が不安定なり良好な切断が得られなくなるおそれがある。なお、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４は同一の幅であっても、異なっていてもよい。

本発明に係わる切断装置において、リング６を除くカッターロール１のその他の構成は、前記した従来のカッターロールと実質同一であり、従来のカッターロールの技術を使用することができる。すなわち、上記スリット溝１０はカッターロール１の本体部３の切欠き部５を形成した部分を除いた外周に離隔して形成され、形成されたスリット溝１０は、本体部３の長手方向に平行となっている。この場合、切刃はカッターロールの回転軸と平行に設けても、または回転軸に対して所定の角度を持たせて設けてもよいが、カッターロールの回転軸と平行に設けると、チョップドストランドの切断面をきれいに切断できる。また、スリット溝１０の幅は切刃４の厚さに合わせて適宜決められるが、切刃４の厚さが薄い場合にはスリット溝１０の形成が困難になるので、切刃４の厚さより広い幅でスリット溝１０を形成し、図１２に示すように切刃４とスリット溝１０との間にスペーサー９を挿入して取り付けるのが好ましい。

また、スリット溝１０の間隔は、スリット溝１０に取り付けられた切刃４の刃先の間隔が、切断するチョップドストランドの長さとなるように決められる。

前記方法により本体部３の切欠き部５にリング６を嵌着したあと、切刃４の下端部を上記スリット溝１０に挿入し、更にスリット溝１０と切刃４との間にスペーサー９を差し込み切刃４を本体部３に取り付ける。次いでカッターロール１のボス部１４に刃押え１１を嵌合し、該刃押え１１で切刃４の端部を本体部３に固定する。すなわち、この刃押え１１の内側外周部には、図示はしないが環状の突出部が設けられており、一方切刃４およびスペーサー９の両端部には前記突出部に係合するくぼみが設けられており、該突起部とくぼみとを係合させた状態で、刃押え１１をボルト２２で本体部３に設けたねじ孔１８（図３参照）に結合する。これにより、切刃４とスペーサー９を本体部３の長手方向と半径方向に固定できる。なお、ボルト２２による刃押え１１の固定は、本体部３の両端に設けた切欠き部５に嵌着するリング６とチョップドストランドの排出手段を保持するための保持板１２の固定と一緒にできる。

本切断装置では、図１に示すようにカッターロール１の切刃４で切断されたチョップドストランドを切刃４の間から排除するための排出手段を、本体部３に取り付けた切刃４の間に設けるのが好ましい。この排出手段としては、本例のように離隔された切刃の間に切刃４と平行に張設された線材７が、弾性力を利用して切断されたチョップドストランドを確実に切刃間から排除できる、線材であるので軽量で遠心力の影響を少なくできる、カッターロール１への取り付けが容易にできる、などの点で好ましい。しかし、これに限定されないで、例えば特許文献２に開示されているような薄板等であってもよい。また、線材７としては、抗張力と引張り強度の大きい弾性材料が好ましく、鋼線特にピアノ線が好適する。鋼線は単線で使用してもよく、複数の細線を撚り合わせた撚り線を使用してもよい。さらに、切刃４の間には通常１本の線材７が張設されるが、例えば切刃４の間隔が大きい場合には、必要に応じて２本以上設けることもできる。

本例において、線材７は図４に示す保持板１２によって張設できる。保持板12は弾性を有する板材またはばね鋼板より切り取ったドーナツ状板の外周部に、本体部３に取り付けた切刃４の数に対応してスリット２３を形成し、該スリットの間の外周に近い周縁部に線材７を取り付けるための切込み２５を設けてなり、その内周部に近い部分にボルト孔１９（本例では４個）が形成されている。図５は図４の部分拡大図で、このスリット２３と切込み２５との様子が詳しく分かる。この保持板１２を両側の刃押え１１の外側に取り付けた後、該刃押え１１の間隔を少し狭めた状態で線材７の両端を前記切込み２５に係止することにより線材７を張設できる。つまり、本体部３に配設された切刃４の間で、かつ切刃４の刃先より外側に線材７を所望の張力で張設できる。なお、保持板１２に対する線材７の係止方法は適宜変えられる。

本例のように切込み２５の両側にスリット２３を形成しておくと、両側をスリット２３で切り離された部分がばね片として機能するため、保持板１２に張設された線材７に対するばね作用をより強くできるとともに、各線材７が単独ごとに張力を変えて動作しやすくなる。また、保持板１２に張設した線材７の張力は、必要に応じて各線材ごとまたは例えば両保持板１２の間隔を変えることによりまとめて調節することができる。かかる調節は公知の方法によっても可能である。

このように切刃間に張設された線材は、通常は切刃の先部より僅かに外側にあるが、カッターロールの回転に伴い受けロールに押し付けられると、撓んで切刃間に押し込まれ、それと同時に線材の両端が線材中央に引き寄せられるため保持板が内側に撓む。そして、線材が受けロールから離れ、押圧力が解除されると、切刃の間に押し込まれていた線材は、保持板の弾性によってカッターロールの半径方向に移動して元位置に戻り、その際に切刃の間にある切断ストランドを外方向に弾き出し排除する。

例１〜４の４種類のカッターロールとウレタンゴム製の受けロールで、ガラス繊維ストランド（平均繊維径１０μｍのＥガラスフィラメント１０００本の束）を、同一の切断条件（カッターロールの周速度：５００ｍ／分）で連続的に切断し約３ｍｍのチョップドストランドを製造した。この間、カッターロールおよび受けロールを看視し、切断状況を把握しながら切断不良が生じたカッターロールおよび損傷した受けロールは交換して切断し、カッターロールおよび受けロールの交換頻度を調査した。その結果を表１に記載する。表１において例1は比較例、例２〜４は実施例である。

なお、４種類のカッターロールはリングの有無、数および位置を除くその他の条件はすべて同一であり、切刃の硬度が８００Ｈ_Ｖ、カッターロールの本体部（切刃を挿入するスリット溝部）の硬度が２００Ｈ_Ｖ、リングの硬度が７００Ｈ_Ｖのものを使用した。

（備考）
ａ：切刃の本体部に取り付けされている部分
ｂ：リングで支持されている部分の合計幅

本発明は、カッターロールの本体部の切刃による磨耗および受けロールの損傷を減少できるので、カッターロールおよび受けロールの交換頻度を少なくし、ガラス繊維ストランドの切断効率を高め、チョップドストランドの生産性を向上できる。

本発明の好ましい実施形態に係わるカッターロールの断面概略図である。図１のカッターロールの本体部の正面図である。図２の側面図である。保持板の正面概略図である。図４の一部分の拡大図である。図１のカッターロールの端部における拡大断面図である。（A）は本体部の中央に設けるリングの正面図、（B）は（Ａ）のＸ−Ｘ部矢視図である。（A）は本体部の中央に設けるリングの正面図、（B）は（Ａ）のＹ−Ｙ部矢視図である。（A）は本体部の端部に設けるリングの正面図、（B）は（Ａ）のＺ−Ｚ部矢視図である。従来のカッターロールの部分断面図である。切断装置の切断部の部分拡大図である。切断装置の切刃の取付け部の拡大断面図である。

符号の説明

１：カッターロール２：受けロール
３：本体部４：切刃
５：切欠き部６：リング
７：タンク８：ガラス繊維ストランド
９：スペーサー１０：スリット溝
１１：刃押え１２：保持板
１３：チョップドストランド１４：ボス部
１５：軸受部１６：軸
１７：プーリー１８：ねじ孔
１９：ボルト孔２０：ねじ孔
２１，２２：ボルト２３：スリット
２４：陰影部２５：切込み
２６：ねじ孔

Claims

回転する受けロールと、該受けロールの回転軸と平行な回転軸で支持された本体部に、多数の切刃が放射状に離隔して配設されているカッターロールとを備え、前記切刃は本体部の外周に形成したスリット溝に下端部を挿入して取り付けられており、前記カッターロールを受けロールに圧接させて回転させ、両ロールの間に送られたガラス繊維ストランドを前記切刃で切断するガラス繊維ストランド切断装置であって、前記カッターロールの本体部の長手方向に複数の切欠き部を隔置して形成し、該切欠き部にカッターロールの本体部より硬く、切刃の硬度と同一かそれより軟らかい材質のリングが嵌着され、前記切刃の下端が該リングに接触係合しており、切刃の切断荷重が該リングで実質的に支持されており、かつ前記切刃の、カッターロールの本体部に取り付けされる部分の長さを（ａ）とし、（ａ）のうち複数のリングで支持される部分の合計幅を（ｂ）とするとき、（ａ）に対する（ｂ）の割合が５〜５０％であることを特徴とするガラス繊維ストランドの切断装置。
前記リングをカッターロールの本体部の少なくとも両端部または両端部と中央に配してなる請求項１に記載のガラス繊維ストランドの切断装置。
前記切刃が、カッターロールの本体部の外周にカッターロールの回転軸と平行に設けられている請求項１または２に記載のガラス繊維ストランドの切断装置。
カッターロールの本体部の外周に放射状に配設されている前記切刃の間に、切断されたガラス繊維ストランドを切刃間から排除するための排出手段が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のガラス繊維ストランドの切断装置。
前記排出手段が、前記切刃の間に切刃と平行に弾性的に張設されている線材、または前記切刃の間に切刃と平行に架設されている薄板である請求項４に記載のガラス繊維ストランドの切断装置。