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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet einer Filamentwickelvorrichtung.
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Stand der Technik
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Herkömmlicherweise ist eine Filamentwickelvorrichtung bekannt, welche ein Faserbündel auf eine Außenumfangsfläche einer Kernhülse aufwickelt, indem sie die Hülse dreht (siehe zum Beispiel Offenlegungsschrift
JP 2010 - 023 481 A ). Eine solche Filamentwickelvorrichtung enthält mindestens eine Dreheinheit und eine Steuereinheit.
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Die Dreheinheit kann eine Antriebswelle vorwärts oder rückwärts drehen. Die Steuereinheit kann das Starten oder Stoppen der Drehung der Antriebswelle steuern. Eine solche Filamentwickelvorrichtung dreht die Hülse, indem sie eine an der Hülse befestigte angetriebene Welle mit der Antriebswelle verbindet.
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Bei der herkömmlichen Filamentwickelvorrichtung ist es unumgänglich, dass ein Bediener das Verbinden der angetriebenen Welle mit der Antriebswelle ausführt. Jedoch besteht ein Problem darin, dass das durch den Bediener auszuführende Verbinden Mühe und Zeit erfordert, wodurch sich die Produktivität verschlechtert. Im Hinblick auf eine Verbesserung der Produktivität ist dann die Filamentwickelvorrichtung, welche die angetriebene Welle automatisch mit der Antriebswelle verbinden kann, erforderlich.
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Weiterer bezüglich der vorliegenden Erfindung relevanter Stand der Technik ergibt sich aus der US 2009 / 0 038 759 A1 und der DE 10 2004 001 467 A1.
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Aus der US 2009 / 0 038 759 A1 ist bereits eine Filamentwickelvorrichtung mit einer Dreheinheit, welche dafür ausgelegt ist, eine Antriebswelle vorwärts oder rückwärts zu drehen und einer Steuereinheit, welche dafür ausgelegt ist, das Starten oder Stoppen der Drehung der Antriebswelle zu steuern, wobei ein Faserbündel durch Drehen der Hülse auf eine Außenumfangsfläche der Hülse gewickelt wird, bekannt.
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Aus der
DE 10 2004 001 467 A1 ist es bei einer Papiermaschine bekannt, eine mit einem Elektromotor verbundene Antriebswelle mit einer anzutreibenden Welle der Wickelhülse über eine Keilwellenkupplung in Eingriff zu bringen.
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Offenbarung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Filamentwickelvorrichtung bereitzustellen, welche eine angetriebene Welle automatisch mit einer Antriebswelle verbinden kann.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Diesen Problemen wird mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche begegnet. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nun werden Mittel zum Lösen der Probleme erläutert.
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Die erste Erfindung ist eine Filamentwickelvorrichtung mit einer Dreheinheit, welche eine Antriebswelle vorwärts oder rückwärts drehen kann, einer Steuereinheit, welche das Starten oder Stoppen der Drehung der Antriebswelle steuern kann, und einer Verbindungseinheit, welche eine an einer Hülse befestigte angetriebene Welle mit der Antriebswelle verbinden kann, wenn Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle miteinander übereinstimmen, wobei ein Faserbündel durch Drehen der Hülse auf eine Außenumfangsfläche der Hülse aufgewickelt wird. Eine Erfassungseinheit ist vorgesehen, welche die Phase der angetriebenen Welle oder der Antriebswelle erfassen kann. Auf der Grundlage zum Zeitpunkt des Verbindens der angetriebenen Welle mit der Antriebswelle von der Erfassungseinheit erhaltener Informationen dreht die Steuereinheit die Antriebswelle und reguliert sie deren Phase, um die Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle in Übereinstimmung miteinander zu bringen.
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Die zweite Erfindung ist von der ersten Erfindung abhängig, wobei eine Verschiebeeinheit vorgesehen ist, welche die Antriebswelle entlang einer Axialrichtung verschieben kann, und wobei die Steuereinheit, nachdem sie die Antriebswelle gedreht und deren Phase reguliert hat, um die Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle in Übereinstimmung miteinander zu bringen, die Antriebswelle entlang der Axialrichtung verschiebt, um die Wellen miteinander zu verbinden.
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Die dritte Erfindung ist von der ersten oder zweiten Erfindung abhängig, wobei die Verbindungseinheit einen Keil oder eine Keilnut der angetriebenen Welle mit einer Keilnut oder einem Keil der Antriebswelle in Eingriff bringt, um die Wellen miteinander zu verbinden.
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Die vierte Erfindung ist von der dritten Erfindung abhängig, wobei die Erfassungseinheit über einen optischen Sensor verfügt, welcher den Keil oder die Keilnut der angetriebenen Welle oder die Keilnut oder den Keil der Antriebswelle erfasst.
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Die fünfte Erfindung ist von der vierten Erfindung abhängig, wobei die Erfassungseinheit zwei optische Sensoren in einem Abstand, welcher größer als eine Breite des Keils oder der Keilnut in einer Umfangsrichtung der angetriebenen Welle oder der Antriebswelle ist, enthält und einen weiteren optischen Sensor zwischen den beiden optischen Sensoren enthält.
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Die sechste Erfindung ist von einer der Erfindungen eins bis fünf abhängig, wobei eine Zuliefereinheit vorgesehen ist, welche sich, während die Hülse darauf angebracht ist, bewegen und die Hülse auf eine vordefinierte Position zuführen kann, an welcher die angetriebene Welle mit der Antriebswelle verbunden wird, und wobei die Zuliefereinheit die Hülse auf die vordefinierte Position zuführt, um die Phase der angetriebenen Welle auf einen vordefinierten Wert zu bringen.
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Die siebte Erfindung ist von der sechsten Erfindung abhängig, wobei eine Entscheidungseinheit vorgesehen ist, welche entscheiden kann, ob die Hülse angebracht ist, um die Phase der angetriebenen Welle auf den vordefinierten Wert zu bringen, und wobei die Zuliefereinheit die Hülse auf die vordefinierte Position zuführt, nachdem die Entscheidungseinheit entschieden hat, dass die Hülse angebracht ist, um die Phase der angetriebenen Welle auf den vordefinierten Wert zu bringen.
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Die achte Erfindung ist von der sechsten oder siebten Erfindung abhängig, wobei eine Entladeeinheit vorgesehen ist, welche die Hülse aus der vordefinierten Position entladen und sich mit darauf angebrachter Hülse bewegen kann, und wobei die Zuliefereinheit die neue Hülse auf die vordefinierte Position zuführt, nachdem die Entladeeinheit die Hülse aus der vordefinierten Position entladen hat und die Hülse bewegt hat.
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Auswirkung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bringt die folgenden Vorteile mit sich.
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Gemäß der ersten Erfindung dreht die Steuereinheit auf der Grundlage der zum Zeitpunkt des Verbindens der angetriebenen Welle mit der Antriebswelle von der Erfassungseinheit erhaltenen Informationen die Antriebswelle und reguliert sie deren Phase, um die Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle in Übereinstimmung miteinander zu bringen. Demgemäß können die Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle automatisch in Übereinstimmung miteinander gebracht werden.
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Gemäß der zweiten Erfindung verschiebt die Steuereinheit, nachdem sie die Antriebswelle gedreht und deren Phase reguliert hat, um die Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle in Übereinstimmung miteinander zu bringen, die Antriebswelle entlang der Axialrichtung, um die Wellen miteinander zu verbinden. Demgemäß kann die angetriebene Welle automatisch mit der Antriebswelle verbunden werden.
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Gemäß der dritten Erfindung bringt die Verbindungseinheit den Keil oder die Keilnut der angetriebenen Welle mit der Keilnut oder dem Keil der Antriebswelle in Eingriff, um die Wellen miteinander zu verbinden. Demgemäß kann die angetriebene Welle durch eine einfache Konstruktion sicher mit der Antriebswelle verbunden werden.
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Gemäß der vierten Erfindung enthält die Erfassungseinheit den optischen Sensor, welcher den Keil oder die Keilnut der angetriebenen Welle oder die Keilnut oder den Keil der Antriebswelle erfasst. Demgemäß können Ausfälle oder Falscherfassungen infolge von Verschleiß sicher verhindert werden, um die Phase der angetriebenen Welle oder der Antriebswelle zu erfassen.
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Gemäß der fünften Erfindung enthält die Erfassungseinheit die beiden optischen Sensoren in dem Abstand, welcher größer als die Breite des Keils oder der Keilnut in der Umfangsrichtung der angetriebenen Welle oder der Antriebswelle ist, und enthält sie einen weiteren optischen Sensor zwischen den beiden optischen Sensoren. Demgemäß kann die Phase der angetriebenen Welle oder der Antriebswelle mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
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Gemäß der sechsten Erfindung führt die Zuliefereinheit die Hülse auf die vordefinierte Position zu, um die Phase der angetriebenen Welle zum Zeitpunkt des Verbindens der angetriebenen Welle mit der Antriebswelle auf den vordefinierten Wert zu bringen. Demgemäß ist die Phase der angetriebenen Welle festgelegt.
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Gemäß der siebten Erfindung führt die Zuliefereinheit, nachdem die Entscheidungseinheit entschieden hat, dass die Hülse angebracht ist, um die Phase der angetriebenen Welle auf den vordefinierten Wert zu bringen, die Hülse auf die vordefinierte Position zu. Demgemäß ist die Phase der angetriebenen Welle sicher festgelegt.
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Gemäß der achten Erfindung führt die Zuliefereinheit, nachdem die Entladeeinheit die Hülse aus der vordefinierten Position entladen hat, die neue Hülse auf die vordefinierte Position zu. Demgemäß kann eine Zeit zum Auswechseln der Hülse verkürzt werden.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine Zeichnung einer Gesamtkonfiguration einer Filamentwickelvorrichtung.
- [2] 2 ist eine Zeichnung einer Konfiguration einer Hülsentransporteinrichtung.
- [3] 3 ist eine Zeichnung von Konstruktionen von Verbindungseinheiten.
- [4] 4 ist eine Zeichnung einer Konstruktion einer Erfassungseinheit.
- [5] 5 ist eine Zeichnung eines Vorgangs des Befestigens einer Hülse.
- [6] 6 ist eine Zeichnung eines Vorgangs des Angleichens von Phasen einer angetriebenen Welle und einer Antriebswelle.
- [7] 7 ist eine Zeichnung des Vorgangs des Angleichens der Phasen von angetriebener Welle und Antriebswelle.
- [8] 8 ist eine Zeichnung eines Vorgangs des Zuführens und Entladens der Hülse.
- [9] 9 ist eine Zeichnung einer Konstruktion, bei welcher die angetriebene Welle so angebracht werden kann, dass ihre Phase auf einen vordefinierten Wert gebracht wird.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Zuerst wird eine Filamentwickelvorrichtung 100 im (Folgenden als „FW-Vorrichtung 100“ bezeichnet gemäß dieser Ausführungsform kurz erläutert.
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1 ist eine Zeichnung der Gesamtkonfiguration der FW-Vorrichtung 100. Ein Pfeil T in der Zeichnung zeigt eine Transportrichtung einer Hülse 1. Hierin wird definiert, dass die Transportrichtung der Hülse 1 eine Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 ist und die eine der Seiten, zu welcher die Hülse 1 transportiert wird, eine Vorderseite ist und die andere Seite eine Rückseite ist.
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Die FW-Vorrichtung 100 wickelt ein Faserbündel F auf eine Außenumfangsfläche der Hülse 1. Die FW-Vorrichtung 100 enthält hauptsächlich eine Hülsentransporteinrichtung 10, eine Schrägwickeleinrichtung 20, eine Geradwickeleinrichtung 30, ein Spulengerüst 40 und eine Steuereinheit 50.
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Die Hülse 1 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Hohlgefäß, welches zum Beispiel aus hochfestem Aluminiumwerkstoff, Polyamid-Harz oder dergleichen gebildet ist. Die Druckfestigkeit der Hülse 1 wird durch Spulen des Faserbündels F auf die Außenumfangsfläche der Hülse 1 verbessert. Die Hülse 1 ist nämlich ein Ausgangsmaterial, welches ein druckfestes Gefäß bildet.
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Die Hülsentransporteinrichtung 10 transportiert die Hülse 1, während die Hülse 1 gedreht wird oder nicht gedreht wird. Im Einzelnen dreht die Hülsentransporteinrichtung 10 die Hülse 1, wobei die Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 eine Drehachse bildet, und transportiert sie die Hülse 1 entlang der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100. Die Hülsentransporteinrichtung 10 enthält hauptsächlich einen Lagerbock 11, einen Hülsenstützteil 12 und Antriebswellen 13.
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Der Lagerbock 11 ist auf einer entlang der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 verlaufenden Schiene montiert. Ein Paar aus Hülsenstützteil 12 und Antriebswellen 13 ist im Lagerbock 11 vorgesehen. Die an den Antriebswellen 13 befestigte Hülse 1 wird zusammen mit den Antriebswellen 13 gedreht.
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Gemäß der Konstruktion kann die Hülse 1 in der Hülsentransporteinrichtung 10 gedreht werden, wobei die Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 die Drehachse bildet, und kann die Hülse 1 entlang der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 transportiert werden.
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Die Schrägwickeleinrichtung 20 wickelt die Faserbündel F auf die Außenumfangsfläche der Hülse 1. Im Einzelnen führt die Schrägwickeleinrichtung 20 ein sogenanntes Schrägwickeln durch, bei welchem ein Wickelwinkel des Faserbündels F bezüglich der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 im Wesentlichen schräg ist. Die Schrägwickeleinrichtung 20 enthält hauptsächlich einen Lagerbock 21 und eine Schräghalterung 22.
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Die Schräghalterung 22 ist im Lagerbock 21 vorgesehen. Eine Vielzahl von Faserbündelführungen 23 ist in der Schräghalterung 22 vorgesehen. Das durch jede der Faserbündelführungen 23 geführte Faserbündel F wird auf die Außenumfangsfläche der Hülse 1 gewickelt, welche vorüberzieht, während sie gedreht wird.
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Gemäß der Konstruktion kann die Schrägwickeleinrichtung 20 ein sogenanntes Schrägwickeln durchführen, bei welchem der Wickelwinkel des Faserbündels F bezüglich der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 im Wesentlichen schräg ist.
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Die Geradwickeleinrichtung 30 wickelt das Faserbündel F auf die Außenumfangsfläche der Hülse 1. Im Einzelnen führt die Geradwickeleinrichtung 30 ein sogenanntes Geradwickeln durch, bei welchem der Wickelwinkel des Faserbündels F im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 ist. Die Geradwickeleinrichtung 30 enthält hauptsächlich einen Lagerbock 31 und eine Geradhalterung 32.
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Die Geradhalterung 32 ist im Lagerbock 31 vorgesehen. Die Geradhalterung 32 enthält eine Vielzahl von Spulen B, auf welche die Faserbündel F gewickelt sind. Das von jeder der Spulen B abgewickelte Faserbündel F wird durch Selbstdrehung der Geradhalterung 32 auf die Außenumfangsfläche der Hülse 1 gewickelt.
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Gemäß der Konstruktion kann die Geradwickeleinrichtung 30 ein sogenanntes Geradwickeln durchführen, bei welchem der Wickelwinkel des Faserbündels F im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 ist.
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Das Spulengerüst 40 liefert die Faserbündel F der Schrägwickeleinrichtung 20 zu. Im Einzelnen liefert das Spulengerüst 40 das Faserbündel F jeder der Faserbündelführungen 23 der Schräghalterung 22, welche die Schrägwickeleinrichtung 20 bildet, zu. Das Spulengerüst 40 enthält hauptsächlich ein Gestell 41, Spulenachsen 42 und Laufrollen 43.
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Die Vielzahl der Spulenachsen 42 und der Laufrollen 43 ist parallel zueinander am Gestell 41 befestigt. Die Spulen B werden durch Ziehen der Faserbündel F gedreht, während sie durch die Spulenachsen 42 gehalten werden, so dass die Faserbündel F abgewickelt werden. Dann werden die von den Spulen B abgewickelten Faserbündel F über die Laufrollen 43 zu den Faserbündelführungen 23 geleitet.
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Gemäß der Konstruktion kann das Spulengerüst 40 das Faserbündel F jeder der Faserbündelführungen 23 der Schräghalterung 22, welche die Schrägwickeleinrichtung 20 bildet, zuführen.
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Nun folgt eine ausführlichere Erläuterung der Hülsentransporteinrichtung 10 der FW-Vorrichtung 100.
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2 ist eine Zeichnung einer Konfiguration der Hülsentransporteinrichtung 10. Ein Pfeil T in der Zeichnung zeigt die Transportrichtung der Hülse 1. Ein Pfeil R in der Zeichnung zeigt eine Drehrichtung der Antriebswellen 13. Ein Pfeil X in der Zeichnung zeigt eine Verschieberichtung der Antriebswellen 13.
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Angetriebene Wellen 14 sind von vornherein an der Hülse 1 befestigt. Die am einen der Enden der Hülse 1 befestigte angetriebene Welle 14 ist als „erste angetriebene Welle 141“ definiert, und die am anderen Ende der Hülse 1 befestigte angetriebene Welle 14 ist als „zweite angetriebene Welle 142“ definiert. Die mit der ersten angetriebenen Welle 141 verbundene Antriebswelle 13 ist als „erste Antriebswelle 131“ definiert, und die mit der zweiten angetriebenen Welle 142 verbundene Antriebswelle 13 ist als „zweite Antriebswelle 132“ definiert.
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Die Hülsentransporteinrichtung 10 enthält eine Dreheinheit 15 und eine Verschiebeeinheit 16. Die Hülsentransporteinrichtung 10 enthält zwei Verbindungseinheiten 17 und 18.
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Die Dreheinheit 15 kann die erste Antriebswelle 131 vorwärts oder rückwärts drehen (siehe Pfeil R). Von der ersten Antriebswelle 131 und der zweiten Antriebswelle 132, welche die Antriebswellen 13 bilden, kann die Dreheinheit 15 nämlich nur die erste Antriebswelle 131 aktiv drehen. Die Dreheinheit 15 kann alternativ fähig sein, nur die zweite Antriebswelle 132 aktiv zu drehen. Die Dreheinheit 15 kann alternativ fähig sein, sowohl die erste Antriebswelle 131 als auch die zweite Antriebswelle 132 aktiv zu drehen. In der FW-Vorrichtung 100 kann die Steuereinheit 50 das Starten oder Stoppen der Drehung der ersten Antriebswelle 131 steuern.
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Die Verschiebeeinheit 16 kann die erste Antriebswelle 131 entlang einer Axialrichtung verschieben (siehe Pfeil X). Von der ersten Antriebswelle 131 und der zweiten Antriebswelle 132, welche die Antriebswellen 13 bilden, kann die Verschiebeeinheit 16 nämlich nur die erste Antriebswelle 131 entlang der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 verschieben. Die Verschiebeeinheit 16 kann alternativ fähig sein, nur die zweite Antriebswelle 132 zu verschieben. Die Verschiebeeinheit 16 kann alternativ fähig sein, sowohl die erste Antriebswelle 131 als auch die zweite Antriebswelle 132 zu verschieben. In der FW-Vorrichtung 100 kann die Steuereinheit 50 das Starten oder Stoppen des Verschiebens der ersten Antriebswelle 131 steuern.
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Wenn Phasen der ersten angetriebenen Welle 141 und der ersten Antriebswelle 131 übereinstimmen, kann die Verbindungseinheit 17 die erste angetriebene Welle 141 mit der ersten Antriebswelle 131 verbinden. Wenn Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 übereinstimmen, kann die Verbindungseinheit 18 die zweite angetriebene Welle 142 mit der zweiten Antriebswelle 132 verbinden. Die Konstruktion der Verbindungseinheiten 17 und 18 wird im Folgenden erläutert.
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3 ist eine Zeichnung der Konstruktion der Verbindungseinheiten 17 und 18. Ein Pfeil Xa in der Zeichnung zeigt die Verschieberichtung der ersten Antriebswelle 131. Ein Pfeil Xb in der Zeichnung zeigt eine Bewegungsrichtung der zweiten angetriebenen Welle 142 zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Hülse 1 im Anschluss an das Verschieben der ersten Antriebswelle 131 bewegt wird.
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Wie in 3A gezeigt, ist die Verbindungseinheit 17 an einem Ende der ersten Antriebswelle 131 vorgesehen. Die Verbindungseinheit 17 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Muffenteil 17S auf, in welchen die erste angetriebene Welle 141 hauptsächlich eingeführt wird. Ein Keil 17k ist im Muffenteil 17S entlang einer Axialrichtung des Muffenteils 17S (der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100) vorgesehen, und der Keil 17k kann in eine Keilnut 17s der ersten angetriebenen Welle 141 eingeführt werden. Dann wird in der FW-Vorrichtung 100, wenn die Phasen der ersten angetriebenen Welle 141 und der ersten Antriebswelle 131 miteinander übereinstimmen, der Keil 17k mit der Keilnut 17s in Eingriff gebracht, wodurch die erste angetriebene Welle 141 mit der ersten Antriebswelle 131 verbunden wird. Demgemäß kann die erste angetriebene Welle 141 durch eine einfache Konstruktion sicher mit der ersten Antriebswelle 131 verbunden werden. Da die Phase der ersten angetriebenen Welle 141 in der FW-Vorrichtung 100 festgelegt ist, können die Phasen der ersten angetriebenen Welle 141 und der ersten Antriebswelle 131 leicht in Übereinstimmung miteinander gebracht werden. Der Grund, aus welchem die Phase der ersten angetriebenen Welle 141 festgelegt ist, wird später erläutert.
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Wie in 3B gezeigt, ist die Verbindungseinheit 18 an einem Ende der zweiten Antriebswelle 132 bereitgestellt. Die Verbindungseinheit 18 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Muffenteil 18S auf, in welchen die zweite angetriebene Welle 142 hauptsächlich eingeführt wird. Ein Keil 18k ist im Muffenteil 18S entlang einer Axialrichtung des Muffenteils 18S (der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100) vorgesehen, und der Keil 18k kann in eine Keilnut 18s der zweiten angetriebenen Welle 142 eingeführt werden. Dann wird in der FW-Vorrichtung 100, wenn die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 miteinander übereinstimmen, der Keil 18k mit der Keilnut 18s in Eingriff gebracht, wodurch die zweite angetriebene Welle 142 mit der zweiten Antriebswelle 132 verbunden wird. Demgemäß kann die zweite angetriebene Welle 142 durch eine einfache Konstruktion sicher mit der zweiten Antriebswelle 132 verbunden werden. In der FW-Vorrichtung 100 können die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 durch einen Reguliervorgang in Übereinstimmung miteinander gebracht werden. Der Reguliervorgang wird später erläutert.
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Ferner enthält die Hülsentransporteinrichtung 10 eine Erfassungseinheit 19 (siehe 2). Die Konstruktion der Erfassungseinheit 19 wird im Folgenden erläutert.
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4 ist eine Zeichnung der Konstruktion der Erfassungseinheit 19.
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In der FW-Vorrichtung 100 kann die Erfassungseinheit 19 die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 erfassen. Konkret kann die Erfassungseinheit 19 die Keilnut 18s der zweiten angetriebenen Welle 142 erfassen. Dann kann die Steuereinheit 50 auf der Grundlage von der Erfassungseinheit 19 erhaltener Informationen eine Position der Keilnut 18s in einer Umfangsrichtung erfassen. Die Steuereinheit 50 kann nämlich die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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Die Erfassungseinheit 19 ist in der Nähe der zweiten angetriebenen Welle 142 vorgesehen. Die Erfassungseinheit 19 verfügt über optische Sensoren 19s, welche die Keilnut 18s der zweiten angetriebenen Welle 142 erfassen können. Jeder der optischen Sensoren 19s enthält einen sogenannten Fototransistor und ändert entsprechend einer Lichteinfallsintensität ein elektrisches Signal. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 auf der Grundlage des elektrischen Signals aus der Erfassungseinheit 19 erfassen. Die optischen Sensoren 19s können die Keilnut 18s erfassen, ohne die zweite angetriebene Welle 142 zu berühren. Demgemäß können Ausfälle oder Falscherfassungen infolge von Verschleiß verhindert werden, um die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 sicher zu erfassen. Die Erfassungseinheit 19 verfügt über drei optische Sensoren 19s in der Umfangsrichtung der zweiten angetriebenen Welle 142, um die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
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Nun folgt eine Erläuterung eines Vorgangs des Befestigens der Hülse 1.
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5 ist eine Zeichnung des Vorgangs des Befestigens der Hülse 1. Ein Pfeil Xa in der Zeichnung zeigt die Verschieberichtung der ersten Antriebswelle 131. Ein Pfeil Xb in der Zeichnung zeigt die Bewegungsrichtung der zweiten angetriebenen Welle 142 zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Hülse 1 im Anschluss an das Verschieben der ersten Antriebswelle 131 bewegt wird. Ein Pfeil Y in der Zeichnung zeigt eine Richtung einer Führungswelle 133. Ein Pfeil Z in der Zeichnung zeigt eine Bewegungsrichtung einer Stütze 64. Ein Pfeil R in der Zeichnung zeigt die Drehrichtung der ersten Antriebswelle 131. In der nachfolgenden Erläuterung wird vorausgesetzt, dass die Hülse 1 auf einer vordefinierten Position angeordnet ist.
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Zuerst, wie in 5A gezeigt, verschiebt die Verschiebeeinheit 16 die erste Antriebswelle 131 (siehe Pfeil Xa). Konkret steuert die Steuereinheit 50 die Verschiebeeinheit 16, um die erste Antriebswelle 131 zu verschieben. Dann wird die erste angetriebene Welle 141 in den die Verbindungseinheit 17 bildenden Muffenteil 17S eingeführt (siehe 3A). Demgemäß wird eines der Enden der Hülse 1 durch die erste Antriebswelle 131 gestützt. Dabei wird der Keil 17k der ersten Antriebswelle 131 in die Keilnut 17s der ersten angetriebenen Welle 141 eingeführt, wodurch die erste angetriebene Welle 141 mit der ersten Antriebswelle 131 verbunden wird (siehe 3A).
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Gleichzeitig verschiebt eine bestimmte Einheit (nicht gezeigt) die Führungswelle 133 (siehe Pfeil Y). Konkret steuert die Steuereinheit 50 die bestimmte Einheit, um die Führungswelle 133 zu verschieben. Dann wird die Führungswelle 133 in die zweite angetriebene Welle 142 eingeführt. Demgemäß wird das andere Ende der Hülse 1 durch die Führungswelle 133 gestützt.
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Anschließend bewegt die bestimmte Einheit (nicht gezeigt) die Stütze 64 nach unten (siehe Pfeile Z). Konkret steuert die Steuereinheit 50 die bestimmte Einheit, um die Stütze 64 nach unten zu bewegen. Demgemäß ist die Hülse 1 drehbar, während sie durch die erste Antriebswelle 131 und die Führungswelle 133 gestützt wird.
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Wie in 5B gezeigt, dreht die Dreheinheit 15 dann die erste Antriebswelle 131 und reguliert sie deren Phase, um die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 in Übereinstimmung miteinander zu bringen (siehe Pfeil R). Konkret steuert die Steuereinheit 50 die Dreheinheit 15, um die erste Antriebswelle 131 zu drehen und deren Phase zu regulieren, wodurch sie die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 in Übereinstimmung miteinander bringt. Durch Drehen der Hülse 1 zusammen mit der ersten Antriebswelle 131 wird somit die an der Hülse 1 befestigte zweite angetriebene Welle 142 gedreht, um die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 zu regulieren. Ein solcher Vorgang wird als „Reguliervorgang“ bezeichnet.
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Anschließend, wie in 5C gezeigt, verschiebt die Verschiebeeinheit 16 die erste Antriebswelle 131 weiter (siehe Pfeil Xa). Konkret steuert die Steuereinheit 50 die Verschiebeeinheit 16, um die erste Antriebswelle 131 weiter zu verschieben. Dann wird die Hülse 1 im Anschluss an das Verschieben der ersten Antriebswelle 131 bewegt, wodurch auch die an der Hülse 1 befestigte zweite angetriebene Welle 142 bewegt wird (siehe Pfeil Xb). Demgemäß wird die zweite angetriebene Welle 142 in den die Verbindungseinheit 18 bildenden Muffenteil 18S eingeführt (siehe 3B). Dabei wird der Keil 18k der zweiten Antriebswelle 132 in die Keilnut 18s der zweiten angetriebenen Welle 142 eingeführt, wodurch die zweite angetriebene Welle 142 mit der zweiten Antriebswelle 132 verbunden wird (siehe 3B).
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Demgemäß kann in der FW-Vorrichtung 100 die erste angetriebene Welle 141 automatisch mit der ersten Antriebswelle 131 verbunden werden. In der FW-Vorrichtung 100 können die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 in Übereinstimmung miteinander gebracht werden, um sie automatisch miteinander zu verbinden. Somit kann die FW-Vorrichtung 100 automatisch mit der Hülse 1 beschickt werden.
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Nun folgt eine ausführliche Erläuterung des Reguliervorgangs.
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6 ist eine Zeichnung eines Vorgangs des Vorwärtsdrehens der ersten Antriebswelle 131, um die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 anzugleichen (Reguliervorgang). 7 ist eine Zeichnung des Vorgangs des Rückwärtsdrehens der ersten Antriebswelle 131, um die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 anzugleichen (Reguliervorgang). Ein Pfeil R in der Zeichnung zeigt eine Drehrichtung der zweiten angetriebenen Welle 142 zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Hülse 1 im Anschluss an das Verschieben der ersten Antriebswelle 131 gedreht wird. Leere Kreise in der Zeichnung zeigen den Fall, in welchem die optischen Sensoren 19s die Keilnut 18s erfassen können, und schwarze Kreise in der Zeichnung zeigen den Fall, in welchem die optischen Sensoren 19s die Keilnut 18s nicht erfassen können.
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Wie oben erwähnt, enthält die Erfassungseinheit 19 drei optische Sensoren 19s in der Umfangsrichtung der zweiten angetriebenen Welle 142. Konkret enthält die Erfassungseinheit 19 die beiden optischen Sensoren 19s in einem Abstand, welcher größer als eine Breite der Keilnut 18s ist, und den einen optischen Sensor 19s zwischen den beiden optischen Sensoren 19s. Hierin wird definiert, dass einer der beiden optischen Sensoren 19s ein „erster Sensor 19sa“ ist, der andere der beiden optischen Sensoren 19s ein „zweiter Sensor 19sb“ ist und der zwischen dem ersten Sensor 19sa und dem zweiten Sensor 19sb angeordnete optische Sensor 19s ein „zentraler Sensor 19sc“ ist.
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6A zeigt den Fall, in welchem der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann. In diesem Fall ist klar, dass die Keilnut 18s sich zwischen dem ersten Sensor 19sa und dem zweiten Sensor 19sb und unter dem zentralen Sensor 19sc befindet. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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In einem solchen Zustand entscheidet die Steuereinheit 50, dass die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 miteinander übereinstimmen. Deshalb dreht die Steuereinheit 50 die erste Antriebswelle 131 nicht. Die Steuereinheit 50 reguliert nämlich die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 nicht.
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6B zeigt den Fall, in welchem der erste Sensor 19sa die Keilnut 18s nicht erfassen kann und der zweite Sensor 19sb und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen können. In diesem Fall ist klar, dass die Keilnut 18s sich in der Nähe des ersten Sensors 19sa und unter dem zweiten Sensor 19sb und dem zentralen Sensor 19sc befindet. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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In einem solchen Zustand entscheidet die Steuereinheit 50, dass die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 gegeneinander verschoben sind. Demgemäß dreht die Steuereinheit 50 die erste Antriebswelle 131 vorwärts. Die Steuereinheit 50 dreht nämlich die zweite angetriebene Welle 142 vorwärts, um die Phase zu regulieren (siehe Pfeil R). Dann stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung bei der Phase, bei welcher der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und nur der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann (siehe 6A).
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6C zeigt den Fall, in welchem der erste Sensor 19sa und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s nicht erfassen können und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s erfassen kann. In diesem Fall ist klar, dass die Keilnut 18s sich in der Nähe des zentralen Sensors 19sc und unter dem zweiten Sensor 19sb befindet. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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In einem solchen Zustand entscheidet die Steuereinheit 50, dass die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 gegeneinander verschoben sind. Demgemäß dreht die Steuereinheit 50 die erste Antriebswelle 131 vorwärts. Die Steuereinheit 50 dreht nämlich die zweite angetriebene Welle 142 vorwärts, um die Phase zu regulieren (siehe Pfeil R). Dann stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung bei der Phase, bei welcher der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und nur der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann (siehe 6A).
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Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, ist ein Fall denkbar, in welchem keiner der Sensoren 19sa, 19sb und 19sc die Keilnut 18s erfassen kann. In diesem Fall kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 nicht erfassen.
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In einem solchen Zustand dreht die Steuereinheit 50 die zweite angetriebene Welle 142, um die Phase zu regulieren (siehe Pfeil R). Dann stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung bei der Phase, bei welcher der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und nur der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann (siehe 6A). Im Fall des Drehens der zweiten angetriebenen Welle 142 mit einer normalen Drehzahl stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung, wenn der zweite Sensor 19sb und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen. Im Fall des Drehens der zweiten angetriebenen Welle 142 mit einer höheren Drehzahl als der normalen Drehzahl stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung, wenn der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s erfasst. Dies geschieht, weil die Drehung der zweiten angetriebenen Welle 142 gemäß dieser Steuerung bei der passenden Phase gestoppt wird. Anders ausgedrückt, die Steuereinheit 50 dreht die zweite angetriebene Welle 142 mit einer Drehzahl, bei welcher eine solche Steuerung realisiert werden kann.
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7A zeigt den Fall, in welchem der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann. In diesem Fall ist klar, dass die Keilnut 18s sich zwischen dem ersten Sensor 19sa und dem zweiten Sensor 19sb und unter dem zentralen Sensor 19sc befindet. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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In einem solchen Zustand entscheidet die Steuereinheit 50, dass die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 miteinander übereinstimmen. Deshalb dreht die Steuereinheit 50 die erste Antriebswelle 131 nicht. Die Steuereinheit 50 reguliert nämlich die Phase der zweiten angetriebenen Welle 142 nicht.
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7B zeigt den Fall, in welchem der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen kann und der erste Sensor 19sa und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen können. In diesem Fall ist klar, dass die Keilnut 18s sich in der Nähe des zweiten Sensors 19sb und unter dem ersten Sensor 19sa und dem zentralen Sensor 19sc befindet. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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In einem solchen Zustand entscheidet die Steuereinheit 50, dass die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 gegeneinander verschoben sind. Demgemäß dreht die Steuereinheit 50 die erste Antriebswelle 131 rückwärts. Die Steuereinheit 50 dreht nämlich die zweite angetriebene Welle 142 rückwärts, um die Phase zu regulieren (siehe Pfeil R). Dann stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung bei der Phase, bei welcher der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und nur der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann (siehe 7A).
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7C zeigt den Fall, in welchem der zweite Sensor 19sb und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s nicht erfassen können und der erste Sensor 19sa die Keilnut 18s erfassen kann. In diesem Fall ist klar, dass die Keilnut 18s sich in der Nähe des zentralen Sensors 19sc und unter dem ersten Sensor 19sa befindet. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 erfassen.
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In einem solchen Zustand entscheidet die Steuereinheit 50, dass die Phasen der zweiten angetriebenen Welle 142 und der zweiten Antriebswelle 132 gegeneinander verschoben sind. Demgemäß dreht die Steuereinheit 50 die erste Antriebswelle 131 rückwärts. Die Steuereinheit 50 dreht nämlich die zweite angetriebene Welle 142 rückwärts, um die Phase zu regulieren (siehe Pfeil R). Dann stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung bei der Phase, bei welcher der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und nur der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann (siehe 7A).
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Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, ist ein Fall denkbar, in welchem keiner der Sensoren 19sa, 19sb und 19sc die Keilnut 18s erfassen kann. In diesem Fall kann die Steuereinheit 50 die Phase der zweiten Antriebswelle 132 nicht erfassen.
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In einem solchen Zustand dreht die Steuereinheit 50 die zweite angetriebene Welle 142, um die Phase zu regulieren (siehe Pfeil R). Dann stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung bei der Phase, bei welcher der erste Sensor 19sa und der zweite Sensor 19sb die Keilnut 18s nicht erfassen können und nur der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen kann (siehe 7A). Im Fall des Drehens der zweiten angetriebenen Welle 142 mit einer normalen Drehzahl stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung, wenn der erste Sensor 19sa und der zentrale Sensor 19sc die Keilnut 18s erfassen. Im Fall des Drehens der zweiten angetriebenen Welle 142 mit einer höheren Drehzahl als der normalen Drehzahl stoppt die Steuereinheit 50 die Drehung, wenn der erste Sensor 19sa die Keilnut 18s erfasst. Dies geschieht, weil die Drehung der zweiten angetriebenen Welle 142 gemäß dieser Steuerung bei der passenden Phase gestoppt wird. Anders ausgedrückt, die Steuereinheit 50 dreht die zweite angetriebene Welle 142 mit einer Drehzahl, bei welcher eine solche Steuerung realisiert werden kann.
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Nun folgt eine Erläuterung eines weiteren charakteristischen Merkmals der FW-Vorrichtung 100.
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Die FW-Vorrichtung 100 enthält eine Zuliefereinheit 60 und eine Entladeeinheit 70 (siehe 1). Die Zuliefereinheit 60 und die Entladeeinheit 70 werden nachfolgend erläutert.
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8 ist eine Zeichnung eines Vorgangs des Zuführens einer Hülse 1 und des Entladens einer anderen Hülse 1. Ein Pfeil C in der Zeichnung zeigt einen Weg der auf eine vordefinierte Position zugeführten Hülse 1. Ein Pfeil D in der Zeichnung zeigt einen Weg der aus der vordefinierten Position entladenen Hülse 1. Die „vordefinierte Position“ ist eine Position auf der Hülsentransporteinrichtung 10, an welcher die angetriebene Welle 14 (141 und 142) mit der Antriebswelle 13 (131 und 132) verbunden wird.
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Die Zuliefereinheit 60 enthält hauptsächlich eine entlang der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 verlaufende Schiene 61 und einen auf der Schiene 61 montierten Wagen 62. Die Zuliefereinheit 60 kann sich, während die Hülse 1 darauf angebracht ist, bewegen, um die Hülse 1 auf die vordefinierte Position zuzuführen (siehe Pfeil C).
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Die Entladeeinheit 70 enthält hauptsächlich eine entlang der Längsrichtung der FW-Vorrichtung 100 verlaufende Schiene 71 und einen auf der Schiene 71 montierten Wagen 72. Die Entladeeinheit 70 kann die Hülse 1 aus der vordefinierten Position entladen und sich, während die Hülse 1 darauf angebracht ist, bewegen (siehe Pfeil D).
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Bezeichnenderweise kann die Zuliefereinheit 60 die Hülse 1 auf die vordefinierte Position zuführen, um die Phase der an der Hülse 1 befestigten ersten angetriebenen Welle 141 auf den vordefinierten Wert zu bringen. Dann enthält die Zuliefereinheit 60 eine Entscheidungseinheit 63, um ein solches charakteristisches Merkmal zu realisieren. Die Entscheidungseinheit 63 wird im Folgenden erläutert.
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9 ist eine Zeichnung einer Konstruktion, bei welcher die erste angetriebene Welle 141 befestigt werden kann, um deren Phase auf den vordefinierten Wert zu bringen. Ein Pfeil P in der Zeichnung zeigt eine Vorspringrichtung eines Vorsprungs 63p, welcher die Entscheidungseinheit 63 bildet.
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Ein Schlitz 63c ist in der ersten angetriebenen Welle 141 entlang einer Axialrichtung der ersten angetriebenen Welle 141 vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist der Schlitz 63c an einer der Keilnut 17s entgegengesetzten Position (einer Position, an welcher ein Phasenwinkel 180° beträgt) vorgesehen. Andererseits ist der Vorsprung 63p verschiebbar in der Entscheidungseinheit 63 vorgesehen. Der Vorsprung 63p ist durch eine Feder (nicht gezeigt) vorgespannt. Ferner enthält die Entscheidungseinheit 63 einen Sensor 63s, welcher eine Position des Vorsprungs 63p erfassen kann. In der Entscheidungseinheit 63 kann demgemäß der Sensor 63s, da der Vorsprung 63p unter der Bedingung, dass die Phase der angetriebenen Welle 141 gleich dem vordefinierten Wert ist, in den Schlitz 63c eingeführt ist, die Position des Vorsprungs 63p erfassen. Demgemäß kann die Steuereinheit 50 auf der Grundlage von der Entscheidungseinheit 63 erhaltener Informationen entscheiden, ob die Phase der ersten angetriebenen Welle 141 gleich dem vordefinierten Wert ist oder nicht. Somit kann die Steuereinheit 50 entscheiden, ob die Hülse 1 so angebracht ist, dass die Phase der ersten angetriebenen Welle 141 den vordefinierten Wert hat.
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Nachdem die Entscheidungseinheit 63 entschieden hat, dass die Hülse 1 so angebracht ist, dass die Phase der ersten angetriebenen Welle 141 den vordefinierten Wert hat, führt die Zuliefereinheit 60 die Hülse 1 auf die vordefinierte Position zu. Demgemäß ist die Phase der ersten angetriebenen Welle 141 sicher festgelegt.
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Ferner führt die Zuliefereinheit 60, nachdem die Entladeeinheit 70 die Hülse 1 aus der vordefinierten Position entladen hat, die neue Hülse 1 auf die vordefinierte Position zu. Demgemäß kann eine Zeit zum Auswechseln der Hülse 1 verkürzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Filamentwickelvorrichtung (FW-Vorrichtung)
- 1
- Hülse
- 10
- Hülsentransporteinrichtung
- 13
- Antriebswelle
- 131
- Erste Antriebswelle
- 132
- Zweite Antriebswelle
- 14
- Angetriebene Welle
- 141
- Erste angetriebene Welle
- 142
- Zweite angetriebene Welle
- 15
- Dreheinheit
- 16
- Verschiebeeinheit
- 17
- Verbindungseinheit
- 17k
- Keil
- 17s
- Keilnut
- 18
- Verbindungseinheit
- 18k
- Keil
- 18s
- Keilnut
- 19
- Erfassungseinheit
- 19s
- Optischer Sensor
- 19sa
- Erster Sensor
- 19sb
- Zweiter Sensor
- 19sc
- Zentraler Sensor
- F
- Faserbündel
