JP2004186160A - エンドレス製品の接触加工 - Google Patents

Abstract

【課題】連続的に運動するシート素材ウェブ（７）、特に平形導体ケーブル、いわゆるＦＦＣを加工ないし製造する過程での電気接触を有効に行う。
【解決手段】接触を交互に引き受ける少なくとも２つの接触ステーション（５，１１；５’，１１’）が設けられている。シート素材ウェブ７のために２つ、有利には３つの緩衝部が設けられ、接触ステーションは不動である。または、接触ステーションがシート素材ウェブ７との接触中に一緒に運動し、接触しない状態で戻るように運動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、少なくとも部分的に導電性のエンドレス製品、いわゆるシート素材ウェブ、特に平形導体ケーブル（ＦＦＣ）を、加工のために自動式で電気接触させることに関するものである。

この課題にいわば正反対の課題が、特許文献１に解決法とともに記載されている。同文献は、映画フィルムを映写機に供給する前に、映画フィルムから異物を取り除くことを主眼としている。異物は、主に、ポリビニルからなるフィルムの静電気の帯電によってフィルムに付着するので、まず、詳しくは説明されていないが図面によればフィルムと機械的な接触はしていない装置を用いて、静電気の帯電を中和してから、存在している異物をロールで取り除く。

特許文献２より、エンドレス製品（帯状シート部材）に、電極でコロナ処理を施すことができる装置が公知となっている。そのために、対電極としての役目をする回転可能な導電性ローラにより、エンドレス製品が電極の下側を通過して処理される。それがいかなる目的のために行われるのかは、エンドレス製品の性質と同様、開示されていない。機械的な接触も行われず、コロナ処理が行われるだけである。

特許文献３より、エンドレス製品の側方エッジの位置が確定される装置が公知である。この場合、エンドレス製品の縁部領域が間を通過する２組の電極が設けられる。一方の組の電極は全面的にエンドレス製品の面の内部に位置しており、エンドレス製品の誘電率と厚さを判定するための参照としての役目をし、測定電極の組は部分的にのみこれを覆っており、そのキャパシタンスは、エンドレス製品の縁部の重なり合い、すなわち位置に依存して決まるので、参照電極の組の結果を用いて継続的にキャリブレーションをした後、エッジの位置を判定することが可能である。この装置では、ウェブのいかなる電気接触も行われず、ウェブは各組の電極間を通過するにすぎない。

エンドレス製品ないしシート素材ウェブ（たとえば平形導線ないしリボンケーブル、薄板）の従来式の加工では、特定の作業工程（たとえば電気めっき）のために、加工されるべき材料と工具（槽など）との間に電圧または電流を生起させることが必要である。接触部位が定置である場合、加工されるべき材料を作業ステーションの定置の接触点を通過させて動かすために、シート素材ウェブ、特に電気絶縁されたシート素材ウェブの加工にとって最善である連続的な生産過程を、周期的に中断（送りを中断）しなければならないという問題がある。この時点では電力供給が行われないので、その時間のあいだは加工プロセスが中断される。

この理由から、生産中の周期的な強制休止によって機械稼動率が低下し、それに伴って製造コストが増大する。しかも、たとえば電気めっきのときに好ましくない層の形成が起こることがあり、このことは、接触を再開した後、あらためて最善の方法パラメータが設定されるまでに、ある程度の時間が経過するような場合にしばしば当てはまる。
特開平１２−７９９１３号公報 ドイツ特許出願公開第４０１１００４Ａ号明細書 米国特許出願公開第５９９６８７２Ａ号明細書

本発明の課題は、以上の問題点を有しておらず、特に、接触に付属する加工ステップで、すなわち多くの場合には、後続する加工ステップで中断することなく継続的な加工をすることを可能にする接触加工を成立させることである。

本発明において、この目的は、交互に接触を行う、シート素材ウェブのための少なくとも２つの接触ステーションが設けられることによって達成される。

第１の態様は、各々の接触ステーションに、シート素材ウェブのための少なくとも１つの緩衝部が付属していることを特徴としている。

第２の態様は、両方の接触ステーションが２つの位置の間で可動であり、シート素材ウェブを、これと電気接触しながら、第１の位置から第２の位置へと一緒に動き、加工後に、シート素材ウェブと電気接触することなく、第２の位置から第１の位置へ戻るように動くことを特徴としている。

第３の態様は、有利には加工ステーションに関して定置の、いわば無限数の接触ステーションを意図しており、すなわち導電性ウェブを意図しており、シート素材ウェブが導電性ウェブを介して電気接触しながら移動する。

上記３つのいずれの態様でも、電気接触の区域を連続的に搬送すると同時に、加工されるべき材料の持続的で自動式の接触が得られ、このことは、付属の加工ステップで中断のない継続的な加工を可能にする。

（絶縁された）シート素材ウェブの側では、完成した製品で必要となる、すでに製作されている絶縁材料の窓を通じて電気接触による加工が行われるか、または、接触を目的とする絶縁材料の機械的なミシン目によって接触が行われ、この場合、次いで、シート素材ウェブの長さの数ミリを、ミシン目領域で分離することが必要である。第３の態様は、窓が存在している場合に適用するのが好ましい。窓は、摺動接触のために必要な大きさを備えているからである。

本発明により、完成した製品の品質向上と、製造ユニットの稼動率の向上とを実現することができ、このことは製造のコスト削減につながる。

次に、図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。

第１の実施形態：定置の電力供給ステーション
図１から図４は、処理されるべき材料であるシート素材ウェブ７が、矢印Ｆの方向で、どのように２つの定置の電流源ないし電圧源６，６’のそばを通過するかを示している。電力供給は、例えばローラで構成される、対応する部材５，５’によって加工されるべきシート素材ウェブ７に押し付けられる接触部材１１，１１’を用いて行われる。なお、これらが部材５，５’と接触部材１１，１１’とが配置される部位を接触ステーション（５，５’と１１，１１’）という。平形導線の場合、電気接触は、先行する製造区域でストリッピングされた領域、いわゆる窓で行うのが好ましい。このような窓がＦＦＣで利用できない場合、接触部材１１，１１’は、ＦＦＣの絶縁部を貫通して接触を行うために、機械的に十分に堅固な導電性の素材、有利には鋼材からなる先端部を備えていてよい。この場合、後で破棄されるべきこの部位は、それ以外の廃棄物が生じないように、最終製品の終端部（同時に先頭部）のところに位置するように配慮する。

図示した実施形態では、接触ステーションにおいて、接触部材１１と対応部品５は互いに可動（相互に接近したり離れたりする）なように構成されており、全体としての接触ステーションは不動ないし定置に配置されている。接触が閉じられるとき、加工されるシート素材ウェブ７は、接触部材１１，５に関して静止している。シート素材ウェブ７は、接触部材５，１１のある接触ステーションから間隔をおいて同様に構成された接触部材５’，１１’のある接触ステーションをも通過し、この接触部位が閉じられるとき、すなわち接触中は、シート素材ウェブ７は、同様に、この接触部位に対して静止している。

接触部材５，１１；５’，１１’のある接触ステーション以外で必要となる連続的な搬送（送り）運動Ｆは、それぞれの接触ステーションに付属する、たとえばその手前に配置された、シート素材ウェブ７に対する緩衝部１，３ないし２，４によって保証される。この緩衝部１，３ないし２，４は、たとえば、それ自体公知である一対のローラバッテリー（ローラ蓄積部）よって具体化することができる。これらのローラ蓄積部は相互に複数のローラが、対峙する方向に往復可動できるように構成されており、加工されるべき材料、すなわちシート素材ウェブ７を、加工されるべき材料の運動（移動）方向をつづら折り状に偏向させる。複数のローラを相前後して配置することで、ローラ蓄積部の可能な相対運動の長さの倍数を、緩衝長さとして具体化可能である。これら緩衝部１，３ないし２，４は、加工されるべきシート素材ウェブ７を交互に充填（ウェブをため込み：蓄積）または放出する。

接触部材５’，１１’が閉じる場合、最初に緩衝部２，４が充填され、緩衝部１，３は放出される。（矢印Ｆの方向で見て）後続する加工機械への装入は、緩衝部２，４から放出することによって連続的に行われる。それと同時に緩衝部１，３が充填される。緩衝部２，４から放出された後、接触５，１１が閉じられてから、電気接触５’，１１’が解消される。そしてシート素材ウェブ７は、加工速度Ｆよりも著しく速い送り速度Ｖで、緩衝部１，３から緩衝部２，４へと移行する。引き続いて供給されるシート素材ウェブ７の長さを橋渡しするために、（図７と図８の実施形態で図示するような）別の、場合により小規模な緩衝部１’，３’が緩衝部１，３の手前に設けられていてよく、そうでない場合には、この領域で一時的にウェブ７にループ状にたるみが形成される。

さらに別の緩衝部が必要かどうかは、緩衝部１，３ないし２，４の大きさや、「通常の」加工速度Ｆと比較したときの、１つの緩衝部から別の緩衝部へのシート素材ウェブの搬送の送り速度Ｖに左右される。緩衝部２，４の充填が完了した後、接触部材５’，１１’が閉じられ、接触部材５，１１が開かれて、加工プロセスが継続される。

第１の実施形態にあって、図７から図９は、その変形例を示すが、実質的に同じ大きさの３つの緩衝部１，３ないし２，４および「予備緩衝部」１’，３’がある状況が図示されている。この実施形態では、加工速度Ｆと送り速度Ｖの差異が比較的小さくてよく、すなわち、Ｖは２Ｆより若干大きいだけでよい。当然ながら、接触ステーション（５，１１）での速度Ｖ１と接触ステーション（５’，１１’）での速度Ｖ２が両方とも同じ大きさである必要はないが、このことは設計、制御にとって有利であり、同一の装置を使用する可能性という観点からも有利である。利用できるスペースが狭いときは、大きな比率Ｖ／Ｆを選択するのが好ましい。そうすれば緩衝部を小規模に抑えることができるからである。

このように、それぞれ少なくとも１つの緩衝部１，３ないし２，４が付属する、少なくとも２つの接触ステーション（５，１１；５’，１１’）を相前後して配置し、電気接触を交互に閉じることによって、後続する加工プロセスの中断を全面的に回避することができる。当然ながら、第１の緩衝部１，３の前にも加工プロセスが意図されていてよいが、多くのケースでは加工の最後にシート素材ウェブ７が切り離されるので、確実な接触をその前の接触ステーションで行わなくてはならない。

第２の実施形態：一緒に移動する電力供給部
図５、図６に示すこの実施形態では、接触ユニット９は、シート素材ウェブ７と接触している間、２種類のいずれかの方法で一緒に運動する。加工されるべきシート素材ウェブ７は、シート素材ウェブ７の移動方向と平行に延びる、適当に構成された移動面のそばを通過する。接触は、たとえば柔軟な導電性材料（たとえば鋼綿ファブリックやその他の金属ブラシ）で具体化される。平形導線の場合、接触は、先行する製造区域でストリッピングされた領域で行うのが好ましい。

接触ユニット自体は静止していて、シート素材ウェブ７にある窓が、両方の接触部位を形成する、大きな長手方向長さを有する接触面に沿って移動するか、または、（小さな）接触面がシート素材ウェブ７の運動速度Ｆで（もしくはシート素材ウェブに対する所定の相対速度で）連続的に案内される。シート素材ウェブ７の接触窓と接触ユニット９との接触部は、適当な対応部品（たとえばローラによって方向転換されるエンドレスベルト）１０によって固定される。接触ユニットが静止している場合、対応部品１０はシート素材ウェブ７の送り速度とほぼ同じ速さで動くのが好ましく、すなわちシート素材ウェブ７に対する相対速度なしに動くのが好ましい。

図５と図６ではシート素材ウェブ７の運動が直線として図示されているが、運動をメアンダ状に構成し、接触ユニット９の接触面を同様に構成することも可能であり、それにより、ＦＦＣの接触窓を設ける数を減らすことができ、ないしは、それぞれの接触窓の間隔を広げることができる。シート素材ウェブ７の両側に、定置の面が接触面として設けられていてよく（図示せず）、あるいは一方の側すなわち面（図５）に、または両方の面（図６）に、一緒に運動する柔軟な部材、たとえばベルト１０が設けられていてよい。電気接触を両方の側で行うか、それとも一方の側で行うかは、そのつどの適用分野の問題であり、特に、転移されるべき電流の強さや、それに伴って電流の転移領域で発生する単位面積当り負荷の問題である。

本発明の第１の実施形態の構成を表す図である。 同じく、その作動状態を表す図である。 同じく、その作動状態を表す図である。 同じく、その作動状態を表す図である。 第２の実施形態の図である。 第２実施形態の第２の変形例である。 第１の実施形態の変形例の構成を表すである。 同じくその作動状態を表す図である。 同じくその作動状態を表す図である。

符号の説明

１，３緩衝部
２，４緩衝部
５，１１ 接触部材
６ 電源
７ シート素材ウェブ

Claims (8)

1. 連続的に移動するシート素材ウェブ（７）、特に平形導体ケーブル、いわゆるＦＦＣを製造する過程で行われる電気的な接触加工を施すものにおいて、少なくとも２つの接触ステーション（５，１１；５’，１１’）が設けられていることを特徴とする接触加工システム。
2. 両方の接触ステーションが接触加工を交互に行い、これらの接触ステーションは定置に配置されており、各々の接触ステーション（５，１１；５’，１１’）には、接触されるべきシート素材ウェブ（７）のための少なくとも１つの緩衝部（１，３；２，４）が付属して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の接触加工システム。
3. 実質的に同じ大きさの緩衝部（１’，３’；１，３；２，４）が設けられており、それぞれ２つの緩衝部の間に接触ステーション（５，１１；５’，１１’）が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の接触加工システム。
4. 少なくとも２つの接触ステーションが、シート素材ウェブ（７）とともに、これと接触しながら一緒に送り方向に移動し、その後、これと接触することなく戻り運動をすることを特徴とする請求項１に記載の接触加工システム。
5. シート素材ウェブ（７）が電気絶縁された帯条導体をもち、各々の接触ステーションが、シート素材ウェブ（７）の電気絶縁部を通ってその帯条導体まで侵入する、導電性材料からなる先端部を備える接触部材（１１，１１’）を有していることを特徴とする請求項２から４までのいずれか１項に記載の接触加工システム。
6. 少なくとも２つの接触ステーションが、連続する長尺状の接触領域として構成されており、これらの接触ステーションを介して、シート素材ウェブ（７）ないしその帯条導体が、窓の領域で接触をしながら移動することを特徴とする請求項１に記載の接触加工システム。
7. エンドレスに循環運動するベルト（１０）の形態で接触部を固定する圧着部材が、シート素材ウェブ（７）を挟んで電気接触部材（９）と反対側で、電気接触部材（９）に付属して設置されていることを特徴とする請求項４から６までのいずれか１項に記載の接触加工システム。
8. 前記ベルト（１０）がシート素材ウェブ（７）の送り速度と同じ速さで循環運動をすることを特徴とする請求項７に記載の接触加工システム。

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