高溫處理爐及強化纖維的連接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及在真空環境中對強化纖維進行CVD處理等的高溫處理的高溫處理爐、以及用于連接卷繞在送出線軸上的強化纖維與安裝在空狀態的卷繞線軸上的引導軟線的強化纖維的連接方法。
【背景技術】
[0002]以下對在真空環境中對強化纖維進行高溫處理的普通的高溫處理爐的結構等進行說明。
[0003]普通的高溫處理爐具備爐主體，該爐主體的內部能抽成真空(能減壓)，爐主體的內部溫度能調節(能升溫及降溫調節)。另外，在爐主體的寬度方向的一方側設有用于設置(收納)卷繞了強化纖維的送出線軸的第一線軸室，該第一線軸室的內部與爐主體的內部連通，與爐主體的內部相同，能抽成真空。并且，在第一線軸室內設有第一線軸支撐部件，該第一線軸支撐部件能使送出線軸繞其軸心(送出線軸的軸心)旋轉且能裝卸地支撐送出線軸。
[0004]在爐主體的寬度方向的另一方側設有用于設置(收納)卷繞高溫處理后的強化纖維的卷繞線軸的第二線軸室，該第二線軸室的內部與爐主體的內部連通，與爐主體的內部相同，能抽成真空。另外，在第二線軸室內設有第二線軸支撐部件，該第二線軸支撐部件能使卷繞線軸繞其軸心(卷繞線軸的軸心)旋轉且能裝卸地支撐卷繞線軸。
[0005]由上述結構構成的高溫處理爐的運轉動作如下那樣進行。
[0006]將爐主體的內部、第一線軸室的內部及第二線軸室的內部抽成真空，將爐主體的內部溫度升溫到規定的處理溫度并保持。并且，使送出線軸繞其軸心與使卷繞線軸繞其軸心同步地進行旋轉。由此，能夠一邊在真空環境中對從送出線軸送出到爐主體的強化纖維進行高溫處理，一邊將高溫處理后的強化纖維卷繞在卷繞線軸上。
[0007]當在強化纖維的高溫處理的中途送出線軸為空時，進行如下那樣的強化纖維的連接作業(結合作業)。
[0008]將爐主體的內部溫度降溫到外部溫度(大氣溫度)，對爐主體的內部、第一線軸室的內部及第二線軸室的內部進行大氣釋放。接著，通過使空狀態的送出線軸從第一線軸支撐部件脫離，將卷繞了強化纖維的送出線軸安裝在第一線軸支撐部件上，將卷繞了強化纖維的送出線軸設置在第一線軸室內。另外，通過使卷繞了高溫處理后的強化纖維的卷繞線軸從第二線軸支撐部件脫離，將空狀態的卷繞線軸安裝在第二線軸支撐部件上，將空狀態的卷繞線軸設置在第二線軸室內。并且，將卷繞在送出線軸上的強化纖維的前端側安裝在空狀態的卷繞線軸上，利用強化纖維對送出線軸與卷繞線軸之間進行連接(結合)。另外，將爐主體的內部、第一線軸室的內部及第二線軸室的內部抽成真空，將爐主體的內部溫度升溫到規定的處理溫度并保持。由此，能夠再次開始強化纖維的高溫處理。
[0009]另外，作為本發明相關的現有技術，具有日本國專利公開公報特開平7-197264號(專利文獻I)及特開2011-157632號(專利文獻2)。
【發明內容】
[0010]發明所要解決的課題
[0011]順便地，如上所述，在強化纖維的連接作業中，為了在第一線軸室內設置卷繞了強化纖維的送出線軸，在第二線軸室內設置空狀態的卷繞線軸，需要進行爐主體的內部溫度的降溫、爐主體的內部等的真空抽吸、以及爐主體的內部溫度的升溫。因此，強化纖維的連接作業所需的時間、換言之直到再次開始強化纖維的高溫處理所需的時間變長，存在難以充分地提高強化纖維的高溫處理的生產性之類的問題。
[0012]根據本發明，能夠提供能夠大幅縮短直到再次開始強化纖維的高溫處理所需的時間，提高強化纖維的高溫處理的生產性的高溫處理爐等。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]根據本發明的第一方案，在真空環境中對強化纖維進行高溫處理的高溫處理爐中，具備:爐主體，其內部能抽成真空(能減壓為真空)，內部溫度可調節(能升溫及降溫調節)；第一線軸室，其配設在上述爐主體的高度方向的一方側(上側或下側)，內部能抽成真空，并用于設置(收納)卷繞了強化纖維的送出線軸；第一線軸支撐部件，其設在上述第一線軸室內，能使上述送出線軸繞其軸心(上述送出線軸的軸心)旋轉且能裝卸地支撐上述送出線軸；第一開閉板，其對用于連通上述第一線軸室的內部與上述爐主體的內部的第一連通路徑(第一開口部)進行開閉；第二線軸室，其配設在上述爐主體的高度方向的另一方側(下側或上側)，內部能抽成真空，用于設置(收納)卷繞高溫處理后的強化纖維的卷繞線軸；第二線軸支撐部件，其設在上述第二線軸室內，能使上述卷繞線軸繞其軸心(上述卷繞線軸的軸心)旋轉且能裝卸地支撐上述卷繞線軸；以及第二開閉板，其對用于連通上述第二線軸室的內部與上述爐主體的內部的第二連通路徑(第二開口部)進行開閉。
[0015]另外，在本申請的說明書及要求保護的范圍中，所謂“配設”，除了直接配設外，還包括通過其他部件間接地配設，所謂“設置”，除了直接設置之外，還包括通過其他部件間接地設置。另外，所謂“強化纖維”，包括碳素纖維、作為陶瓷基復合材料的結構材料的陶瓷纖維等，所謂“高溫處理”，包括PVD處理、CVD處理等。
[0016]第一方案的高溫處理爐的運轉動作如下那樣進行。
[0017]利用上述第一開閉板打開上述第一連通路徑，使上述第一線軸室的內部與上述爐主體的內部連通，并且，利用上述第二開閉板打開上述第二連通路徑，使上述第二線軸室的內部與上述爐主體的內部連通。接著，將上述爐主體的內部、上述第一線軸室的內部、以及上述第二線軸室的內部抽成真空，將上述爐主體的內部溫度升溫到規定的處理溫度并保持。并且，使上述送出線軸繞其軸心與使上述卷繞線軸繞其軸心同步地旋轉。由此，能夠一邊在真空環境中對從上述送出線軸送出到上述爐主體的強化纖維進行高溫處理一邊將高溫處理后的強化纖維卷繞在上述卷繞線軸上。
[0018]當在強化纖維的高溫處理的中途送出線軸為空時，進行如下那樣的強化纖維的連接作業(結合作業)。
[0019]利用上述第一開閉板關閉上述第一連通路徑，斷開上述第一線軸室的內部與上述爐主體的內部，對上述第一線軸室的內部進行大氣釋放。接著，通過使空狀態的上述送出線軸從上述第一線軸支撐部件脫離，將卷繞了強化纖維的送出線軸安裝在上述第一線軸支撐部件上，將卷繞了強化纖維的上述送出線軸設置在上述第一線軸室內。并且，將上述第一線軸室的內部抽成真空，利用上述第一開閉板打開上述第一連通路徑，從而使上述第一線軸室的內部與上述爐主體的內部連通。
[0020]同樣地，利用上述第二開閉板關閉上述第二連通路徑，斷開上述第二線軸室的內部與上述爐主體的內部，對上述第二線軸室的內部進行大氣釋放。接著，通過使卷繞了高溫處理后的強化纖維的卷繞線軸從上述第二線軸支撐部件脫離，將空狀態的上述卷繞線軸安裝在上述第二線軸支撐部件上，將空狀態的上述卷繞線軸設置在上述第二線軸室內。并且，將上述第二線軸室的內部抽成真空，利用上述第二開閉板打開上述第二連通路徑，從而使上述第二線軸室的內部與上述爐主體的內部連通。
[0021]在分別使上述第一線軸室的內部與上述爐主體的內部、及上述第二線軸室的內部與上述爐主體的內部連通后，利用強化纖維對上述送出線軸與上述卷繞線軸進行連接(結合)。由此，能夠再次開始強化纖維的高溫處理。
[0022]總之，由于上述高溫處理爐具備對上述第一連通