JP3226791B2 - 移動中のストランド材料対を捻る方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤファイバの
ようなストランド材料（繊維）材料を捻る方法に関し、
特に複数の平行したストランド材料に対し、交互の捻り
を加える方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電話機業界で使用されるケーブルの製造
に際し、個々に絶縁されたワイヤの対をからみ合わせ
て、捻り対を形成することが通常必要とされている。そ
の後この複数の捻り対をストランダ（より糸装置）内に
導入して一体にしてストランド材料ユニットを形成して
いる。捻れ操作において、ワイヤに一方向性の捻りを加
えるために、ワイヤ供給装置あるいは巻き上げ装置のい
ずれかが、移動中のワイヤの軸の周囲に回転する。ワイ
ヤ対を回転する理由は、外部ソースから放出されるノイ
ズをキャンセルするためである。同相あるいは異相のノ
イズ信号が捻りワイヤ対に加えられると、ノイズを相殺
できる。同様に同一のストランド材料ユニット内のワイ
ヤ対間のクロストークは、異なる量の捻りが各捻り対に
加えられている場合には回避できる。この点に関し、様
々な種類の捻り装置が開発されている。例えば米国特許
第４，８７３，３９３号に開示されたケーブルでは、ワ
イヤ対を緊密に捻ることにより、そして非均一捻り周波
数空間の原理に従って異なるワイヤ対の間の捻り長さを
変えることにより、極めて低いクロストークを達成して
いる。現実の形態としては、実現不可能なものである
が、ワイヤ供給装置あるいは巻き取り装置を回転軸の周
囲に回転することなく一方向性の捻りを得ることが望ま
しい。この一方向性の捻りは、大型の回転装置を必要と
し、このような装置は製造上問題である。しかし、多く
の応用例においては、このような一方向性の捻りは、必
ずしも必要ではないということが分かった。ワイヤに付
与される捻りの方向を周期的に逆転することによって、
ワイヤ供給装置あるいは巻き上げ装置を回転する必要が
なくワイヤ対に捻りを与える方法が模索されている。こ
の方法は、Ｓ−Ｚ捻りといわれ、Ｓとは左回りの捻りを
いい、Ｚとは右回りの捻りをいう。このようにワイヤ対
に捻りを与える装置は、離間して配置された捻りヘッド
を有するアキュムレータと称する。各捻りヘッドは、通
常ヘッドサポートに回転可能に搭載されるシーブを有
し、そしてこのヘッドサポート自体がアキュムレータを
介して並んで進行する複数のストランド材料の軸の周囲
に回動（revolution）可能に搭載される。このような従
来例は、米国特許第４，１８２，１０７号に開示されて
おり、同特許では一対のストランド材料が個々のストラ
ンド材料が通過する側面方向に離間した２つの通路を有
するダイの形態でストランド材料スプレッダを介して引
き抜かれる。ストランド材料は、キャプスタインを介し
て離間して配置された、一対の捻りヘッドを通過して巻
き上げ装置に巻回される。この捻りヘッドは、同時にス
トランド材料の軸方向の周囲で回転し、その結果ストラ
ンド材料がストランド材料スプレッダダイと第１の捻り
ヘッドとの間で捻られるようになる。同時にまた対抗す
るレイ方向の捻りは、第２の捻りヘッドの下流側から巻
き取り装置に延びる。Ｓ−Ｚ捻りを実行する１つの方法
は、ラインアキュムレータ内で可変の容量を有する装置
を用いるその例が米国特許第３，０５２，０７９号に開
示されている。この種のアキュムレータでは、捻りヘッ
ドが一斉に上下に動きストランド材料の前進速度と捻り
ヘッドの回転スピードの両方を一定に保ちながらストラ
ンド材料のラインを前進する。Ｓ−Ｚ捻りの他の例は、
米国特許第３，３７３，５５０号と第３，７８２，０９
２号に開示されている。上記の従来例では、ストランド
材料供給装置あるいは巻き上げ装置を回転する必要性を
回避はしているが、装置が大型になり捻り逆転のスパン
が短くなってしまう。このような捻り反転は、ワイヤ対
がもつれをほどくのを回避するために反転場所でグリッ
プされることが必要であり、その結果短い捻りスパンが
必要な場合には装置が複雑となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、ストランド材料供給装置あるいは巻き上げ装置を
回転させることなく、さらに一方向性の捻りのより長い
スパンを与えられるようなストランド材料料の捻り方法
を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、巻き線
機を介して移動するストランド材料対を捻る。この巻き
線機は中心軸の周囲に回転し、それぞれが３６０度の回
転となる捻りをストランド材料対に付与する。その後こ
のストランド材料対の巻回を移動可能な外部表面を有す
る蓄積構造体の入力端上に配置する。この外部表面を駆
動して、蓄積装置の入力端から捻られたストランド材料
対の巻回を中心軸に平行な軸方向にその蓄積装置の出力
端に前進させる。本発明によればこの蓄積構造体は、中
心軸の周囲に回転する。しかし、巻き線機と巻き線解き
機がある場合には、このような回転は不用である。支持
構造体上にストアされたストランド材料対の容量は、相
対的な回転速度と巻き線機と巻き線解き機の方向を変え
ることにより変化させることができる。支持構造体上に
ストアされたストランド材料対の容量を増加する場合に
は、一方向の捻りがストランド材料対に付与され、支持
構造体上にストアされるストランド材料対の容量を減少
させる場合には、逆方向の捻りをストランド材料対に付
与する。巻き線機と巻き線解き機とを反対方向に回転さ
せることにより、支持構造体上にストアされるストラン
ド材料対の容量を急速に増加したり、あるいは減少した
りすることができる。巻き線機および／または巻き線解
き機の回転方向を周期的に反転することにより、捻り方
向は周期的に反転し、それによりＳ−Ｚ捻りパターンが
形成できる。本発明の支持構造は、大量のストランド材
料料を保持できるので、この支持構造体全体に一方向性
の捻りを有するワイヤ対を供給できる。あるいは別の構
成として、支持構造体に対し、捻られていないワイヤ対
を供給する場合には、巻き線解き機を用いて支持構造体
からワイヤ対が取り除かれる際に、一方向性の捻りを付
与することもできる。いずれの場合においても、中程度
のスパンの一方向性捻りは、以前よりも長い距離達成で
きることになる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は、一端から他端に同じよう
に進む間に、そこに多量の可動ストランド材料２００を
貯える能力を有する線並列機１００を簡素化した斜視図
である。図１に示される線並列機はドラムの中心軸１０
１―１０１のまわりを回転するドラム軸１５０により支
持されたドラム１１０を有する。ドラム１１０自身は、
ドラムの回転と別個に動ける１個以上の弓形部分１２０
（ここでは６個が示される）を有する。このような動き
を実現する方法は沢山あるが、ドラムの外表面（皮膚）
を形成する１個以上の弓形部分の環状の動きを用いるこ
とが望ましい。ここで例示する実施態様では各弓形部分
は独立して動く。各弓形部分の回転の方向は時計方向で
あり、ドラムの上に入力ストランド材料２０１を引っ張
り、出力ストランド材料２０２をドラムから放出する。
同じ量の材料がドラムに入るように各ドラムを回転させ
ることで、一定多数のストランド材料の渦巻がドラム上
に維持される。

【０００６】巻線機３１０（図３参照）はドラムに負荷
をかけ一定の量状態を確立させる。図２では、巻取機と
解き機がドラムに貯えられる材料の量を動的に増減する
のに用いられることを示しており、これにより改良され
た多能な線並列機を提供できる。ストランド材料が容易
に貯えられ、あるいはそこから放出できるように、スト
ランド材料の唯一層だけがドラム上に貯えられるが、そ
れでもドラムの直径やストランド材料の厚さにより相当
量のストランド材料がドラムに貯蔵される。例えば、直
径２フィート（６０ｃｍ）長さ２フィート（６０ｃｍ）
のドラムは４０００フィート（１２００ｍ）以上の２４
ＡＷＧ絶縁導線（外径が約３６ミル（０．９１４４ｍ
ｍ）の絶縁ワイヤの６７７渦巻）を理論的には貯えるこ
とができる。

【０００７】図２に示されるように、ドラムの弓形部分
は付勢され、ドラムの表面を横切り、ストランド材料２
００を左から右に進めるようにa-b-c-dと時計方向に動
く。このような動きを生じさせる装置は図７―１２で説
明するが、この前置きの説明では省略する。ストランド
材料を最終的に進めるドラムの弓形部分の動きは、弓形
部分の左手側に示される点の軌跡を考えるとよく理解で
きる。特にこの点は長方形の動き（aーb-c-d）で説明さ
れる。動きａでは、ドラムの弓形部分はその最初の位置
からドラムの中心軸１０１（例えばストランド材料２０
０から離れる）方向、すなわち点線１２０”に動く。動
きｂでは、弓形部分がストランド材料と接触しないでド
ラムの弓形部分は右から左に横に動く。動きｂの終端で
ドラムの弓形部分の位置は点線１２０”の位置にある。
動きｃでは、弓形部分はドラムの中心軸１０１から離れ
る方向（例えばストランド材料２００の方向）に動く。
動きｄでは、そこで弓形部分がストランド材料と接触状
態でストランド材料を増加的に前進させる間、弓形部分
は左から右に横に動く。動きｄの終端で弓形部分は最初
の位置に戻る。上述したドラムの弓形部分の動きは弓形
部分と取付板１２５の間に存在する装置により付勢され
る。

【０００８】弓形部分は、逐次板状支持部材１５１ー１
５４を介して軸１５に結合されている取付板１２５に機
械的に結合されている。軸が回転するとドラムの弓形部
分も回転する。図３はドラムの弓形部分３１０を有する
線並列機３００を示す。線並列機は、ドラムの一端で入
力ストランド材料２０１を受け取り、ドラムの他端で出
力ストランド材料２０２を引き渡す。ドラム自身を回転
させず図示する方向に巻取機３１０を回転させて、最初
はストランド材料をドラムに装填する。ドラムの一端か
ら他端に（図３の左から右に）ストランド材料２００の
渦巻を進めるために、弓形部分１２０ー１２０は後述す
る方法で付勢される。所要量のストランド材料が装填さ
れると、ドラムは回転軸により図示方向に回転させられ
る。ここでドラム回転速度は一定であり、ストランド材
料の出力速度も一定である。一応用として、巻取機３１
０はドラムに装填され回転が開始された後回転を止め
る。

【０００９】しかし、線並列機３００により受け取られ
る入力ストランド材料２０１がスピードを変える（多分
に提供比率に依存）場合には、巻線機３１０は図示され
た方向に回転すること、あるいは図示されたと反対の方
向に（スピードの増加を調整し）回転することが補償さ
れる。このような方法で出力ストランド材料２０２の一
定の放出速度が維持される。ストランド材料の流れの中
で上流での変化は、巻線機３１０の回転スピードと方向
を制御することにより（制限された時間で）完全に補償
することができる。図４は、線並列機４００がドラム１
１０と巻き線解き機４２０を有することを開示してい
る。図３と同様、線並列機はドラムの一端で入力ストラ
ンド材料２０１を受け取り、ドラムの他端で出力ストラ
ンド材料２０２を放出する。

【００１０】図４には、入力ストランド材料２０１が一
定の入力速度でドラム１１０に入り、可変の出力速度で
放出される状況を説明している。例えば線並列機４００
に届けられる入力ストランド材料２０２が変化する場
合、ドラムの回転速度の増加が必要になると、巻き線解
き機４２０は図示された方向に回転することによってこ
れを補償でき、同じ出力放出速度を維持する。また、巻
き線解き機４２０は図示された方向と反対方向に回転す
ることができ、出力ストランド材料２０２の出力放出速
度を増加させる。ストランド材料の下流の流れは、巻き
線解き機４２０の回転速度と方向を制御することで（限
られた時間で）完全に調節することができる。図５、６
を参照すると、これらには、ドラム１１０と巻線機組立
５１０、巻巻き線解き機５２０を有する線並列機５００
の詳細が示されている。柱５５１―５５２は、軸１４０
を支持し、かつ、巻き線解き機組立５１０の回転を容易
にする軸受（図示せず）を有している。同様に、柱５５
３―５５４は、軸１６０を支持し、かつ、巻き線解き機
組立５２０の回転を容易にする軸受（図示せず）を有し
ている。

【００１１】ドラム軸１５０は、内部のベアリングを介
して軸１４０に一端で接続され、さらに、内部のベアリ
ングを介して他端で軸１６０に接続されている。従っ
て、軸（１４０、１５０、１６０）の各々は相互に独立
して回転が可能である。巻線機プーリ（滑車輪）５３
１、スリップリング組立５４１、巻線機組立５２０は軸
１４０に固く取り付けられている。巻線機プーリが回転
すると、スリップリング組立５４１および巻線機組立５
１０も同様に回転する。軸１４０は、入力ストランド材
料をねじることなく、軸が回転している間に入力ストラ
ンド材料２０１を巻線機組５１０に放出する軸径を有す
る。さらに、ドラム、および／または、巻線機組立が回
転している間、スリップリング組立５４１に電気出力を
かけるようにブラシ接触子５１７が柱５５１に取り付け
られている。このような電気出力はドラムの弓形部分１
２０を作動させるためにドラム１１０内の装置により使
用される。例えば、個々のドラムの弓形部分にエネルギ
ーを独立して与えられるようにスリップリング組立５４
１が複数のリングを有することが示されている。 軸１
４０（図示せず）の外表面に沿った溝は、スリップリン
グ組立５４１（巻き取り機軸１４０に取り付けられてい
る）からスリップリング組立５４２（巻き取り機軸１５
０に取り付けられている）までのルートワイヤに用いら
れる。これらのワイヤはスリップリング組立５４２に延
びるブラシ接触子５１８で終端する。

【００１２】巻線機の回転 図６に示されたモータ６１０は、柱５５１−５５２間に
設置され、巻線機組立５１０を回転させるために付勢さ
れる。駆動ベルト１７１を介して、プーリ５３１に接続
されている駆動プーリ５３２が、モータの出力に取り付
けられている。プーリ５３１が回転すると、軸１４０と
巻線組立５１０も回転する。内部の構造を明らかにする
ため、ハウジング５１５は、その端部のみが図５、６に
示されており、これは巻線機組立を囲う。特に、巻線組
立５１０は、ハウジング５１５により機械的に保持され
ているプーリ５１１―５１２を有し、協同してドラム１
１０の外表面にストランド材料を放出する。プーリ５１
１は、しばしばストランド材料放出部材として使用され
る。プーリ５３６、５３８は、外表面がスリーブで覆わ
れた軸５１３に固く取り付けられている。１個のベルト
１７３がプーリ５３５とプーリ５３６を結合し、他のベ
ルト１７４はプーリ５３７と５３８を結合する。ハウジ
ング５１５は、巻線機組立５１０が線並列機５００の中
心軸のまわりを回転するとき、軸５１３が回転するよう
に軸にスリーブを取り付ける。例えば、図６には、プー
リ５１１は、読者（例えば紙面方向）から離れて動き、
軸５１３は読者方向に動く。巻線機組立５１０のこのよ
うな回転はドラム１１０にいかなる回転も伝えない。プ
ーリ５３３と５３５は機械的に結合され、軸受を介して
軸１４０に取り付けられている。これらのプーリはドラ
ム駆動モータの出力に連結され、かつ、固く保持されて
いる。

【００１３】ドラムの回転 図６で示された柱５５１−５５２間に取り付けられたモ
ータ６２０は、付勢されドラム１１０を回転させる。終
局的にドラム軸１５０を回転させる駆動プーリ５３４が
モータ６２０の出力に取り付けられている。これは、こ
こで説明したプーリ５３３−５３８に沿って機械的結合
を介して成し遂げられる。プーリ５３４の回転によりプ
ーリ５３３を回転させるようにプーリ５３３と５３４は
ベルトを介して一緒に結合されている。プーリ５３３と
５３４は、一緒に機械的に結合されているが、ベアリン
グを介して軸１４に取り付けられている。これらのプー
リ（５３３、５３５）は一緒に回転するが軸１４０によ
るあらゆる回転とは実質的に独立している。プーリ５３
５の回転に伴い、プーリ５３６を回転させるようにプー
リ５３５と５３６はベルト１７３を介して一緒に結合さ
れている。軸１４０が、巻線機駆動プーリ５３１（例え
ば、巻線組立を駆動することにより固く保持されている
ので、モータ６１０により制御される）に固く保持され
ているので、巻線機組立５１０はこのとき動きを妨げら
れる。プーリ５３８と５３７は、ベルト１７４を介して
一緒に結合され、かつプーリ５３７がドラム軸１５０に
固く取り付けられているので、プーリ５３８の回転がド
ラム軸を回転させる。

【００１４】巻き線解き機の回転 図５、６に示される柱５５３−５５４間に設けられたモ
ータ６３０は、付勢され巻巻き線解き機組立５２０を回
転させる。駆動ベルト１７５を介してプーリ５４３に結
合された駆動プーリ５４４が、モータ６３０の出力に取
り付けられている。プーリ５４３が回転すると、軸１６
０と巻き線解き機組立５２０も回転する。内部構造を明
らかにするため、その端部のみが図５、６に示されてい
るが、ハウジング５２５は巻巻き線解き機組立５２０を
囲っている。特に、ハウジング５２５に機械的に結合さ
れ、かつ、ドラム１１０の外表面からストランド材料を
取り込む巻巻き線解き機５２０はプーリ５２１−５２２
を有する。プーリ５２１はしばしばストランド材料受け
部材として使用される。巻き線解き機５２０が、線並列
機５００の中心軸のまわりを回転するとき、質量５２３
も回転するように、ハウジング５２５が質量５２３に取
り付けられている。

【００１５】例えば、図６で、プーリ５２１は読者から
紙面の方向へ動くので、質量５２３は読者の方に動く。
質量５２３は、全体の重心が回転軸上になるように、巻
き線解き機組立５２０の残留質量と平衡するのに用いら
れる。軸１６０は、軸が回転している間、出力ストラン
ド材料２０２を巻き線解き機５２０から出しうる軸径を
有している。図７は、弓形部分とその関連した取付板１
２５間の機械的相互接続を説明し、ドラムの１個の弓形
部分１２０の等尺性分解図組立を示す。逐次可撓性スチ
ール棒７４５は、ブロック７４１、７４３を介して取付
板１２５に機械的に結合されている。逐次可撓性スチー
ル棒７５５、ブロック７５１、７５３を介して取付板１
２５に機械的に結合されているブロック７５２を介し
て、外表面１２０と他の機械的結合が行われている。棒
７４５と７５５の寸法と材料は同一であり、表面１２０
が取付板１２５に対して動くことができるように設計さ
れている。さらに、それらは外表面１２０の共振周波数
を変えるものである。例えば、ブロック７４１と７４３
間の距離（棒７４５の作動範囲故）の変更は、復帰ブロ
ック７４３がスロット７４７内でこれを異なる位置に変
えることで行われる。棒７４５の作動長さを変えると表
面１２０の垂直共振周波数、水平共振周波数に影響を与
える。

【００１６】図７では、また、外表面１２０と、これに
組み合わされる取付板１２５間の電気的結合を説明して
いる。３個の電磁石７１０、７２０、７３０はその表面
を二方向に動かすのに用いられる。水平の動き（ドラム
軸１５０に並行）は取付板１２５に取り付けられた巻線
部分７２０−１、弓形部分１２０に取り付けられた極部
分７２０−２、７２０−３を有する電磁石７２０により
制御される。図１２は、弓形部分１２０と取付板１２５
への取付部分をさらに説明するために電磁石７２０の端
面を示している。垂直な動き（表面１２０に対して垂
直）は、電磁石７１０と７３０により制御される。電磁
石７１０は取付板１２５に取り付けられた巻線部分７１
０−１と表面１２０に取り付けられた電極部分７１−ー
２を有する。同様に、電磁石７３０は取付板１２５に取
り付けられた巻線部分７３０−１と表面１２０に取り付
けられた電極部分７３０−２を有する。さらに、弓形部
分１２０は板状支持部材１５１−１５４（図９参照）を
介してドラム軸１５０に取り付けられている。

【００１７】図８は、相互に接続された外表面１２０と
関連する取付板１２５を有するドラムの１個の弓形部分
の平面図である。電磁石７１０と７３０は、外表面１２
０に於いて図８の読者に近づき、あるいは離れる方向に
動くようにお互いに平行に電気的に付勢される。電磁石
７２０は、図８に示されるように電気的に付勢され、外
表面１２０を左右に移動させる。特に電磁石の巻線部分
７２０−１は、取付板１２５に取り付けられ、電極部分
７２０−２は表面１２０に取り付けられている。これら
の部分内には横への動きができるように約０．６ｍｍの
空隙が設けられている。図１０を説明すると、電磁石７
１０の巻線部分７１０−１は、取付板１２５に取付ら
れ、電極部分７１０−２は外表面１２０に取り付けられ
ている。これらの部分内には、上下の動きができるよう
に約０．６ｍｍの空隙が設けられている。正弦曲線の波
形を有する電気信号が電磁石を動かすため用いられる。
電磁石７１０と７３０を動かすために使われる電気信号
は、電磁石７２０を動かすために使われる電気信号とは
９０度位相がシフトされている。選択された周波数（説
明としては４３Ｈｚ）は、消費電力を最小にするために
表面１２０の機械的共振を利用するために選ばれてい
る。このような機械的共振は、弓形部分が取付板１２５
に取付られる方法と共に弓形部分の形状、質量によって
決定される。実施態様に於いて、各弓形部分は長さ約
１．５ｍ、幅０．５ｍ、および厚さ１ｃｍである。冷間
圧延鋼板が使用され、弓形部分１２０の総重量は約５０
ｋｇである。本発明に於いて、費用効果性と個々の応用
に応じて種々の材料や寸法を用いてもよい。

【００１８】例えば、アルミニウムのドラム表面は全体
の重量を減らすことができるが、温度が非常に高いとこ
ろ（例えば銅のアニール、すなわち５００℃−６００
℃）では適当でない。図１１を伴った図８は、外表面１
２０が取付板１２５に機械的に取り付けられている特有
の方法を説明する。ブロック７４２は、外表面１２０に
取り付けられ、ブロック７４１と７４３は取付板１２５
の一端に取り付けらている。各取付装置は、取付装置の
円形開孔を貫通して延び、その間に一緒にクランプして
可撓性スチール棒７４５を保持する。ブロック７５１−
７５３と可撓性スチール棒７５５を有する同様の配列
が、取付板１２５の他端部に設けられている。取付板７
４１と７４３は、上述のように７４１と７４３が一緒に
接近するようにあるいは離れるように機械的共振を変え
るため、それぞれスロット７４６と７４７に位置してい
る。図９はドラムの基礎構造への機械的取り付けを示す
図８の弓形部分の側面図である。特に、ドラム軸１５０
は中心軸１０１−１０１上にあり、逐次取付板１２５に
取付られたドラムの基礎構造を形成する４個の離間する
板状支持板１５１ー１５４に結合されている。図示しな
いが完全なドラム基礎構造には他に５個の取付板設けら
れている。図１０は円筒形ドラムが６個の弓形部分を有
することを示す図９の側面図であり、特に弓形部分１２
０を垂直の方向に動かす電磁石７１０のうちの１個を示
している。６個の弓形部分１２０−１２０が同一の取付
板１２５に取り付けられている。取付板は、六角形の板
状支持部材１５１−１５４を介してドラム軸１５０と接
続されている。

【００１９】応用 本発明の線並列機は多種多様に応用できる。以下線並列
機を使い、限定的でない例を用いて示す。 アニーリング 図１３は、周知の縦に並んだ線引きと銅ワイヤを動かす
プロセスのための多くのステーションを有する絶縁ワイ
ヤの生産工程の配列を開示している。ここで周知のワイ
ヤ製造について記述したが、詳細は「abc of the Telep
hone」という表題のシリーズの本に記載されている。特
に「Cable,inside and out」by Frank W.Horn;という表
題の第５巻で説明され、第４章で詳細に具体化されてい
る。簡潔に述べると、ステーション１０は、生産工程の
配列製造に銅ワイヤを引き渡す供給スプール２０５に巻
かれた銅ワイヤ（例えば１２ゲージ）を継続的に供給す
る。１２ゲージの銅ワイヤ線引き抜きステーション２０
を通って動くので、そのゲージサイズが例えば２４ゲー
ジに減じ、その結晶粒構造は変更される。このような冷
間加工は電流が流れている間、電子が移動する転位の数
を増加させる。結果として、ワイヤの抵抗率はこのよう
な冷間加工を経て増大しその電導率は減少する。

【００２０】アニーリングは、加熱され回復、再結晶、
結晶粒成長を起させ、結局延性と導電性を増すプロセス
である。ステーション３０は、ワイヤの様々な部分上に
誘導電流を導入して動作する周知のアニール機を図示し
ている。これはアニール機内の異なるスリーブに異なる
電圧をかけることで遂行される。これらのスリーブは厚
さを減じられた銅ワイヤに電圧をかけるだけでなく、連
続的に動けるようになっている。例えば、アニール機の
入力と出力に於けるプーリ１１と１２は接地され、一方
他のスリーブには異なる所定の電圧がかかっている。こ
のような電位差は銅ワイヤに電流を流し、銅ワイヤを加
熱する。ワイヤは、５００℃を超える温度に達する蒸気
密閉容器１５に入れられる前に約２５０℃に予熱され
る。蒸気密閉容器１５の底の水槽によりこれらの温度で
酸化されるのを減じる。

【００２１】周知のアニールのより詳細な記述は米国特
許第4,818,311号でなされている。ワイヤがアニールさ
れた後、ステーション４０はワイヤにプラスチック絶縁
層を押し出し成形し、さらにその後絶縁ワイヤは水槽５
０通すことで冷却される。ステーション６０は、制御さ
れた比率で絶縁線を引っ張るキャプスタンを有する。緊
張装置ステーション８０は絶縁線が巻かれるスプールを
有する。停止させたり、減速したるする必要があるの
で、動く銅ワイヤにはスプールステーション７０が速度
変化緩衝装置として働くことが必要である。緩衝装置ス
テーション７０は、上述の米国特許および米国特許第3,
163,372号に記述されたようなダンサーと米国特許第2,7
7,949号に示されるようなエアワイプ装置を有する。エ
アワイプ装置はワイヤが緊張装置ステーションスプール
に巻かれる前に乾燥されるように濡れたストランド材料
に空気を吹き付ける。周知のエアワイプ装置は非常に騒
音が大きいが、以前は必要なものであった。図１４は１
個の線並列機１００を有するアニールステーション３０
および他の線並列機５００を有する緩衝装置ステーショ
ン７０で従来の装置と置き換えられた改造されたワイヤ
製造ラインを開示している。

【００２２】図１４に示される改良されたアニールステ
ーション３０に関しては、例えば５００℃の非常に高温
を用いるので、線並列機１００にアルミニューム表面を
使用することは適当ではない。その代わりとして、イン
コネルスチールが用いられる。そしてアニールステーシ
ョン３０のみに用いられる線並列機１００は、ドラムの
回転を示すが、巻線機は典型的にはストランド材料をド
ラムに巻き付けるのに用いられる。さらに巻線機５１０
と巻き線解き機５２０（図５と６参照）の両方が用いら
れるアニールでの応用には、ドラムの回転は必要でな
い。図１４に示される改良された緩衝装置ステーション
７０に関して、ストランド材料の約１分間分だけのがは
線並列機５００に蓄えられる。このことがより静かで従
来のエアワイプ装置より安価なストランド材料乾燥用の
低速ファンの使用を可能にする。緩衝ステーション７０
に用いられる線並列機５００は、巻線機と巻き線解き機
を示しているが、ドラム回転の回転が用いられるときは
これらの装置を１個だけ用いれば緩衝は達成できる。

【００２３】ストランド材料のねじり 中間スパンのアクセスが有効であるときだけ、一対のワ
イヤに一方向のねじりを伝えることは不可能である。ね
じれない一対のワイヤが蓄えられているので取り込みス
プールがねじるために必要であるか、ワイヤが放出され
ているので一対の供給スプール（それぞれ単一ワイヤを
有している）がお互いワイヤの回りにねじられるのに必
要である。これら周知のねじり技術の説明は「abc of t
he Telephone」というシリージ本になされている。特に
Frank W.Hornによる「Cable,inside and out」という表
題の第５巻に説明されている。図３は 本発明の線並列
機を用いて一対のワイヤのねじりを最大限明らかにする
ためのものである。巻線機３１０がドラム１１０にスト
ランド材料を取り付けると、巻線機の１回転当たり１ね
じりがストランド材料に伝達されることが明記されてい
る。しかしこのことはドラムのストランド材料２００の
量が増加しているか減少しているときだけに起こる。例
えば入ってくるストランド材料２０１が一対のワイヤを
有し、またドラムが図に示される方向に回転していると
する。もし巻線機３１０が回転していないと、ワイヤに
ねじりの伝達が与えられず、ドラムのワイヤの量は一定
を維持する。巻線機がドラムと同じ方向に回転するな
ら、その時ワイヤに正のねじりがかかり、さらにドラム
のワイヤの量は減少し続ける。もし巻線機がドラムの回
転と反対方向に回転するなら、その後負方向のねじれが
一対のワイヤにかかり、またドラムのワイヤの量は減少
し続ける。

【００２４】ねじり技術は一対の並んでいる通路を有す
るダイス（図示せず）を用いる。ダイスは図３の巻線機
組立の左側に位置し、一本のワイヤが各通路を通って供
給される。巻線機組立が回転すると、ねじれはダイスと
プーリ３１２間に貯蔵される。結局、これらのねじりは
プーリ３１２を通過しドラム１１０に伝搬する。ダイス
の目的はワイヤがドラムに組み込まれるので、ワイヤが
上流よりむしろ、ねじれがワイヤの下流に伝搬されるの
を確実にするためのものである。ねじれはまた、巻き線
解き機組立を用いることで達成される。図４と同じよう
な方法、すなわち、ねじれが下流へ伝搬されるのが望ま
しいので、このステーションにダイスは用いないけれ
ど、ねじりは巻き線解き機を用いることで達成される。
ストランド材料の量が増加または減少し続けるときのみ
にねじれが起きる。大量のストランド材料がドラムにコ
ンパクトに貯えられるおかげで、一方向ねじりを形成し
ながら、ドラムを充填したり、空にできる。従って、従
来よりも長いスパンにわたってストランド材料を一方向
に捻ることができる。

【００２５】特別な実施態様を説明し記述したが、種々
の実施態様は本発明の精神と範囲に含まれる。これらの
実施態様には、ドラム表面を動かすのに電磁石以外のも
のを用いる装置の使用も含むが、これらの実施態様に限
定されるものではない。すなわち、ドラムの６個の弓形
部分を増減する使用、あるいは線並列機の構造での開示
された以外の材料の使用、及びストランド材料以外材料
の移動に関連した線並列機の使用も本発明に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の線並列機を簡素化した斜視図。

【図２】外表面に焦点を当てて示した線並列機の断面
図。

【図３】ストランド材料を可変入力速度で受け一定出力
速度で供給することを可能にしたドラムと巻線機を有す
る線並列機を示す図。

【図４】ストランド材料を可変出力速度で受け一定入力
速度で供給することを可能にしたドラムと巻き線解き機
を有する線並列機を示す図。

【図５】ドラム、巻線機、および巻き線解き機を有する
線並列機の詳細な斜視図。

【図６】図５に示された線並列機の詳細な側面図。

【図７】外表面とこれに関連する取付板間の電気的、機
械的結合を説明するドラムの１個の弓形部分の等尺性分
解図。

【図８】外表面および取付られた関連する取付板を有す
るドラムの１個の弓形部分の正面図。

【図９】ドラム軸への機械的取付け状態を示す図８の弓
形部分の側面図。

【図１０】円筒状ドラムが６個の弓形部分を有する円筒
状のドラムを概略的に示し、かつ垂直方向に弓形部分を
動かす電磁石を部分的に示す図９の端面図。

【図１１】弓形部分の１個を取付板に可とう的に結合す
る支持棒を示す図９の他の端面図。

【図１２】弓形部分の面に平行な方向に弓形部分を動か
す電磁石を示す図９の他の端面図。

【図１３】従来の直列ワイヤ伸線、絶縁ラインを示す
図。

【図１４】本発明の線並列機を用いた直列ワイヤ伸線、
絶縁ラインを示す図。

【符号の説明】

１００ 線並列機 １０１ 中心軸 １１０ ドラム １２０ 弓形部分 １２５ 取付板 １５０ ドラム軸 １５１、１５４ 板状支持部材 ２００ ストランド材料 ２０１ 入力ストランド材料 ２０２ 出力ストランド材料 ３１０ 巻線機 ３１１、３１２ プーリ ４００ 線並列機 ４２０ 巻き線解き機 ５１０ 巻線機組立 ５１１、５１２、５２１、５２２、５３１、５３２、５
３３、５３４、５３５、５３６、５３７、５３８、５４
３、５４４ プーリ ５１３、５２３ 軸 ５１５、５２５ ハウジング ５１７ ブラシ接触子 ５２０ 巻き線解き機 ５２３ 質量 ５３０ 巻線機プーリ ５４１、５４２ スリップリング組立 ５５１、５５２、５５３、５５４ 柱 ６２０、６３０ モータ ７１０、７２０、７３０ 電磁石 ７１０−１、７２０−１、７３０−１ 巻線部分 ７１０−２、７２０−２、７２０−３、７３０−２ 極
部分 ７２５ 空隙 ７４１、７４２、７４３、７５１、７５２、７５３ ブ
ロック ７４５…可撓性スチール棒 ７４７…スロット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 13/02 B21F 7/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動中のストランド２００の対を捻る方
   法であって、 巻き線機５１０を通過する経路に沿ってストランド対を
   移動させるステップと、 中心軸１０１の周囲に該巻き線機を回転させて、該スト
   ランド対に各３６０度の回転について１回の捻りを与え
   るステップと、 可動な外部表面を有する蓄積構造体１１０の入力端に該
   捻られたストランド対の巻回を蓄積するステップと、 該外部表面を振動させて、該中心軸１０１に平行な長手
   方向に該捻られたストランド対の巻回を前進させるステ
   ップと、 該中心軸１０１のまわりに該蓄積構造体を回転させるス
   テップと、 該蓄積構造体の出力端から巻き取り装置８０に該捻られ
   たストランド対を移動させるステップとを含む方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、該外部
   表面を振動させて、該中心軸１０１に平行な長手方向に
   該捻られたストランド対の巻回を前進させるステップ
   は、 該蓄積構造体１１０の表面に周期的な振動を生じさせる
   ステップを含み、該周期的な振動は、該中心軸を通過す
   る平面内に属している方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、該巻き
   線機の回転方向を周期的に反転させて、該ストランド対
   に与えられた捻りの方向を反転させるステップをさらに
   含み、それによって、該ストランド対が、Ｓ−Ｚ捻りパ
   ターンを有する方法。
4. 【請求項４】 移動中のストランド２００の対を捻る方
   法であって、 可動な外部表面を有する蓄積構造体１１０の入力端上を
   通過する経路に沿って該ストランド対を移動させるステ
   ップと、 中心軸１０１の周囲に該蓄積構造体１１０を回転させ
   て、該外部表面上に該ストランド対の巻回を加えるステ
   ップと、 該外部表面を振動させて、該中心軸１０１に平行な長手
   方向に該捻られたストランド対の巻回を前進させるステ
   ップと、 該蓄積構造体の出力端から巻き線解き機５２０上に該ス
   トランド対を移動させるステップと、 該中心軸１０１の周囲に該巻き線解き機５２０を回転さ
   せて、該ストランド対に各３６０度の回転について１回
   の捻りを与えるステップと、 該巻き線解き機５２０から巻き取り装置８０に該捻られ
   たストランド対を移動させるステップとを含む方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、該外部
   表面を振動させて、該中心軸１０１に平行な長手方向に
   該捻られたストランド対の巻き回を前進させるステップ
   は、 該外部表面に周期的な振動を生じさせるステップを含
   み、該周期的な振動は、該中心軸１０１を通過する平面
   内に属している方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の方法において、該巻き
   線機の回転方向を周期的に反転させて、該ストランド対
   に与えられた捻りの方向を反転させるステップをさらに
   含み、それによって、該ストランド対が、Ｓ−Ｚ捻りパ
   ターンを有する方法。