JPH085591B2 - 炭素繊維強化プラスチック製ロール - Google Patents
炭素繊維強化プラスチック製ロールInfo
- Publication number
- JPH085591B2 JPH085591B2 JP30012187A JP30012187A JPH085591B2 JP H085591 B2 JPH085591 B2 JP H085591B2 JP 30012187 A JP30012187 A JP 30012187A JP 30012187 A JP30012187 A JP 30012187A JP H085591 B2 JPH085591 B2 JP H085591B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- layer
- carbon fiber
- reinforced plastic
- fiber reinforced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として紙やプラスチックフィルム等の巻
出し、巻取り装置用に用いる炭素繊維強化プラスチック
製のロールに関する。
出し、巻取り装置用に用いる炭素繊維強化プラスチック
製のロールに関する。
（従来の技術） 従来のこの種のロールは、所定の強度を必要とするた
めスチール製又はアルミ合金製のものが一般的に用いら
れる。
めスチール製又はアルミ合金製のものが一般的に用いら
れる。
（発明が解決しようとする問題点） この種のロールはその性質上装置から頻繁に着脱を行
なうもので、上記従来のものにあっては機械的に着脱を
行なうには軽量であるため一般に人力で着脱を行なうよ
うにしている。しかし、人力により着脱を行なうには重
量が重く作業者に過度の肉体的負担をかけると共に、作
業者を損うこととなっていた。
なうもので、上記従来のものにあっては機械的に着脱を
行なうには軽量であるため一般に人力で着脱を行なうよ
うにしている。しかし、人力により着脱を行なうには重
量が重く作業者に過度の肉体的負担をかけると共に、作
業者を損うこととなっていた。
もっとも近年の技術動向からすれば軽量化を目的とし
てこの種のロールに炭素繊維を素材とする強化プラスチ
ック製品を適用することは考え得られることであるが、
適用対象物の特性を満足するうに炭素繊維を適用せねば
らなず、この種のロールのように強度と重量という相反
する要素を同時に満足させるためには高度の技術を要す
ることが想定される。
てこの種のロールに炭素繊維を素材とする強化プラスチ
ック製品を適用することは考え得られることであるが、
適用対象物の特性を満足するうに炭素繊維を適用せねば
らなず、この種のロールのように強度と重量という相反
する要素を同時に満足させるためには高度の技術を要す
ることが想定される。
本発明は、上記問題点に対し、従来のスチール製のも
の等に要求される強度を保持しつつ、著しい軽量化を図
り得る炭素繊維強化プラスチック製ロールを提供するこ
とをその目的とする。
の等に要求される強度を保持しつつ、著しい軽量化を図
り得る炭素繊維強化プラスチック製ロールを提供するこ
とをその目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、ロール本体を炭素
繊維強化プラスチックで構成した円筒状ロールであっ
て、その断面を最内層と中間層と最外層との３層で構成
し、該最内層と該最外層とに炭素繊維クロスを積層して
配し、該中間層に繊維を一方向に引揃えた炭素繊維シー
トを繊維方向がロール軸に対し平行になるように積層し
た第１の層及び±45゜に交差するように積層した第２の
層を配し、全体を熱硬化性樹脂で結合して形成したこと
を特徴とする。
繊維強化プラスチックで構成した円筒状ロールであっ
て、その断面を最内層と中間層と最外層との３層で構成
し、該最内層と該最外層とに炭素繊維クロスを積層して
配し、該中間層に繊維を一方向に引揃えた炭素繊維シー
トを繊維方向がロール軸に対し平行になるように積層し
た第１の層及び±45゜に交差するように積層した第２の
層を配し、全体を熱硬化性樹脂で結合して形成したこと
を特徴とする。
（作 用） 中間層に引揃えた炭素繊維シートをロール軸に対し平
行に配することによりロールの曲げ剛性を増し、かつ、
該シートをロール軸に対し±45゜の交差角度で配するこ
とによりねじれ強度を増すことができ、また、該中間層
を取巻く最外層と最内層とに炭素繊維クロスを配するこ
とにより、ロールの曲げ強度を増すと共に、炭素繊維シ
ートに生ずる剥離及び毛羽立ちを防止しかつ、穴明け等
の加工時にも表面を滑らかに仕上げることができる。更
に、これらのシート及びクロスを熱硬化樹脂で結合する
ことにより、炭素繊維同士を強固に連結してロール全体
のねばり及び表面の滑らかさを図ることができる。
行に配することによりロールの曲げ剛性を増し、かつ、
該シートをロール軸に対し±45゜の交差角度で配するこ
とによりねじれ強度を増すことができ、また、該中間層
を取巻く最外層と最内層とに炭素繊維クロスを配するこ
とにより、ロールの曲げ強度を増すと共に、炭素繊維シ
ートに生ずる剥離及び毛羽立ちを防止しかつ、穴明け等
の加工時にも表面を滑らかに仕上げることができる。更
に、これらのシート及びクロスを熱硬化樹脂で結合する
ことにより、炭素繊維同士を強固に連結してロール全体
のねばり及び表面の滑らかさを図ることができる。
また、ロールの素材に炭素繊維を用いることによりロ
ール全体として顕著な軽量化を達成することができる。
ール全体として顕著な軽量化を達成することができる。
（実施例） 本発明を紙、プラスチックフィルム捲取り装置に用い
るエアーシャフト方式のロールに実施した場合について
説明する。
るエアーシャフト方式のロールに実施した場合について
説明する。
第１図及び第２図を参照して、（１）はロールを示
し、該ロール（１）はロール本体（２）と該ロール本体
（２）の両外端に嵌着したアルミ合金製の口金（３）
（３）とで構成され、該ロール（１）の外周に巻取り用
の芯材となる紙管を挿入した後、図示しない捲取り装置
に着脱自在に装着し、ロール本体（２）に形成した複数
のチャック穴（４）から圧縮空気により図示しないチャ
ックを突出させて前記紙管を該ロール本体（２）に固定
し、ロール（１）を回転させることにより紙やプラスチ
ックフィルムを巻取るようにしている。
し、該ロール（１）はロール本体（２）と該ロール本体
（２）の両外端に嵌着したアルミ合金製の口金（３）
（３）とで構成され、該ロール（１）の外周に巻取り用
の芯材となる紙管を挿入した後、図示しない捲取り装置
に着脱自在に装着し、ロール本体（２）に形成した複数
のチャック穴（４）から圧縮空気により図示しないチャ
ックを突出させて前記紙管を該ロール本体（２）に固定
し、ロール（１）を回転させることにより紙やプラスチ
ックフィルムを巻取るようにしている。
ロール本体（２）の断面は、第１図に示すよう最内層
（５）と中間層（６）と最外層（７）との３層で構成さ
れ、該最内層（５）は平織又は朱子識とした炭素繊維ク
ロスにエポキシ樹脂を含浸した0.3mmのプリプレグクロ
スを第14巻に積層して構成され、同様に最外層（７）は
同様のプリプレグクロスを４巻に積層して構成される。
（５）と中間層（６）と最外層（７）との３層で構成さ
れ、該最内層（５）は平織又は朱子識とした炭素繊維ク
ロスにエポキシ樹脂を含浸した0.3mmのプリプレグクロ
スを第14巻に積層して構成され、同様に最外層（７）は
同様のプリプレグクロスを４巻に積層して構成される。
中間層（６）は、内層部（6a）と外層部（6b）とで構
成され、該内層部（6a）は炭素繊維を一方向に引揃えた
炭素繊維シートにエポキシ樹脂を含浸した0.2mm厚のプ
リプレグシートを、ロール軸に対し45゜の角度で交差す
るように６巻に積層し、その上にプリプレグシートを上
記交差方向を「＋」として「−」方向に45゜の角度で交
差するように６巻に積層して構成され、同様に該外層部
（6b）は前記プリプレグシートをロール軸に対し平行に
24巻に積層して構成されている。
成され、該内層部（6a）は炭素繊維を一方向に引揃えた
炭素繊維シートにエポキシ樹脂を含浸した0.2mm厚のプ
リプレグシートを、ロール軸に対し45゜の角度で交差す
るように６巻に積層し、その上にプリプレグシートを上
記交差方向を「＋」として「−」方向に45゜の角度で交
差するように６巻に積層して構成され、同様に該外層部
（6b）は前記プリプレグシートをロール軸に対し平行に
24巻に積層して構成されている。
そして、上記のように構成したロール本体（２）を温
度130℃下に２時間於いて各クロス及びシートに含浸し
たエポキシ樹脂同士を溶着して一体化したロールを形成
する。
度130℃下に２時間於いて各クロス及びシートに含浸し
たエポキシ樹脂同士を溶着して一体化したロールを形成
する。
以上のように本実施例によれば、例えば内径52、外型
75、長さ1600(mm)のロールを形成した場合その重さは6.
2kgであり、これと同じ形状のスチール製ロールの重量
が約32.5kgとなるのに対し、重量を1/5にすることがで
きる。
75、長さ1600(mm)のロールを形成した場合その重さは6.
2kgであり、これと同じ形状のスチール製ロールの重量
が約32.5kgとなるのに対し、重量を1/5にすることがで
きる。
本実施例では、中間層（６）に施す炭素繊維シート
を、その外層部（6b）ではロール軸に平行に積層し、内
層部（6a）ではロール軸に±45゜の角度で交差するよう
に積層している。これは、ロール本体（２）が剛性不足
の場合に、曲げ方向のたわみが生じ、巻取り時にロール
本体（２）の中央が振り回され、遠心力により破損しな
いよう曲げ剛性を強化するためである。
を、その外層部（6b）ではロール軸に平行に積層し、内
層部（6a）ではロール軸に±45゜の角度で交差するよう
に積層している。これは、ロール本体（２）が剛性不足
の場合に、曲げ方向のたわみが生じ、巻取り時にロール
本体（２）の中央が振り回され、遠心力により破損しな
いよう曲げ剛性を強化するためである。
また、前記作用の項に記載のように、各層にそれぞれ
特有の強度特性を有するように炭素繊維クロス及びシー
トを積層し、これらを有機的に結合することにより、従
来のスチール製やアルミ合金製のロールに要求される強
度特性と同等のロールを製作することができる。
特有の強度特性を有するように炭素繊維クロス及びシー
トを積層し、これらを有機的に結合することにより、従
来のスチール製やアルミ合金製のロールに要求される強
度特性と同等のロールを製作することができる。
なお、本実施例では、プリプレグクロスを0.3mmのも
のを、プリプレグシートを0.2mmのものを用いて複数巻
積層したが、これら素材の厚みが異なれば巻数が異なっ
てくることは言うまでもない。また、中間層（６）の積
層構成も製作容易性や強度の関係から逐次変更可能なも
のである。
のを、プリプレグシートを0.2mmのものを用いて複数巻
積層したが、これら素材の厚みが異なれば巻数が異なっ
てくることは言うまでもない。また、中間層（６）の積
層構成も製作容易性や強度の関係から逐次変更可能なも
のである。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ロールを引揃えた炭素
繊維シートをロール軸に対し平行及び±45゜の交差角度
で積層した中間層と、該中間層を炭素繊維クロスで内外
側からサンドイッチするように構成することにより、ロ
ールに要求される強度を保持したまま、極端な軽量化が
達成でき、また、ロールの最外層を炭素繊維クロスで構
成することによりロール外表面を円滑に形成し得る効果
を有する。
繊維シートをロール軸に対し平行及び±45゜の交差角度
で積層した中間層と、該中間層を炭素繊維クロスで内外
側からサンドイッチするように構成することにより、ロ
ールに要求される強度を保持したまま、極端な軽量化が
達成でき、また、ロールの最外層を炭素繊維クロスで構
成することによりロール外表面を円滑に形成し得る効果
を有する。
第１図は本発明の１実施例の截断側面図、第２図はロー
ルの斜視図である。 （１）……ロール、（２）……ロール本体 （５）……最内層、（６）……中間層 （７）……最外層
ルの斜視図である。 （１）……ロール、（２）……ロール本体 （５）……最内層、（６）……中間層 （７）……最外層
Claims (2)
- 【請求項１】ロール本体を炭素繊維強化プラスチックで
構成した円筒状ロールであって、その断面を最内層と中
間層と最外層との３層で構成し、該最内層と該最外層と
に炭素繊維クロスを積層して配し、該中間層に繊維を一
方向に引揃えた炭素繊維シートを繊維方向がロール軸に
対し平行になるように積層した第１の層及び±45゜に交
差するように積層した第２の層を配し、全体を熱硬化性
樹脂で結合して形成したことを特徴とする炭素繊維強化
プラスチック製ロール。 - 【請求項２】前記中間層の外層部に前記第１の層と、該
中間層の内層部に前記第２の層とを配したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維強化プラスチ
ック製ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30012187A JPH085591B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 炭素繊維強化プラスチック製ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30012187A JPH085591B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 炭素繊維強化プラスチック製ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145985A JPH01145985A (ja) | 1989-06-07 |
| JPH085591B2 true JPH085591B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17880976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30012187A Expired - Lifetime JPH085591B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 炭素繊維強化プラスチック製ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085591B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2525425Y2 (ja) * | 1990-03-28 | 1997-02-12 | 大日本印刷株式会社 | 転写フィルム用ボビン |
| JPH04310741A (ja) * | 1991-04-10 | 1992-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 輪転印刷機のガイドローラ |
| DE102011109362A1 (de) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Thyssen Krupp Bilstein Suspension GmbH | Stoßdämpfer für ein Fahrzeug in Leichtbauweise |
| JP5417504B1 (ja) * | 2012-08-27 | 2014-02-19 | 株式会社宝洋 | 製品剥し方法およびその方法に用いられる製品剥し器具 |
| CN109572023A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-04-05 | 无锡智上新材料科技有限公司 | 一种碳纤维辊轴的制备方法及其应用 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP30012187A patent/JPH085591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01145985A (ja) | 1989-06-07 |
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