JP3329620B2 - 巻取り整形機及び送出装置 - Google Patents

巻取り整形機及び送出装置

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JP3329620B2
JP3329620B2 JP12900195A JP12900195A JP3329620B2 JP 3329620 B2 JP3329620 B2 JP 3329620B2 JP 12900195 A JP12900195 A JP 12900195A JP 12900195 A JP12900195 A JP 12900195A JP 3329620 B2 JP3329620 B2 JP 3329620B2
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民雄 稲村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールの
ケース内に装填するU字型の中空糸膜の糸束を製作する
装置に関する。但し、装置に関しては中空糸膜以外の紐
状部材にも利用可能である。
【0002】
【従来の技術】従来より、中空糸膜モジュールとして図
8に例示されるものが一般的に用いられている。
【0003】この中空糸膜モジュール100は多数本の
中空糸膜102を束ねてU字状として、その中空糸膜束
103を両端を開口するケース104内に挿入し、ケー
ス104の一方の開口端部にて各中空糸膜102間の透
き間及び中空糸膜102とケース104間の透き間を封
止材105で封止固定し、その封止固定された各中空糸
膜102の端末と硬化した封止材105とを共に切断
し、各中空糸膜102の端末を開口して、封止部端面と
しての中空糸膜開口端面106を形成して成り、ケース
104内部の各種気体や液体L101を、中空糸膜10
2を通過させて濾過し、中空糸膜開口端面106から濾
過流体L102を流出させるものである。この中空糸膜
束103は従来、図9の工程により製作されている。即
ち、図9(a)では、中空糸膜の糸102を複数本同一
の長さに切断して束ねた中空糸膜の束103aを準備
し、これを作業者がU字型に折り曲げ(図9(b))、
その後端面の長さをそろえる為に別工程で切断して、使
用される端面のそろった中空糸膜の束103cを作成し
(図9(c))、図9(d)の中空糸膜モジュール10
0の断面図のように端面のそろった中空糸膜の束103
cがケース104に挿入され、一方の開口端部にて封止
材105で封止固定される。
【0004】また、本発明による巻取り整形機の従来例
として、巻取り装置200の構成図が図10に示されて
いる。
【0005】巻取り装置200は完巻ボビン201に巻
かれている糸202を等速で回転している巻取ボビン2
03により巻取っていくものである。
【0006】完巻ボビン201から繰り出された糸20
2は固定ローラ206により方向を変更されて可動ロー
ラ205を経た後、巻取ボビン203へと続く。
【0007】可動ローラ205は、スイングアーム20
4に軸着され、スイングアーム204はポテンショメー
タ等の移動速度検出装置207に検出レバーとして接続
されている。このスイングアーム204が矢印A201
方向に揺動し、所定量の糸202の搬送速度の変化を吸
収すると共に、張力を付勢している。
【0008】但し、巻取ボビン203で糸202の巻取
りが進む過程で巻取られた糸が重なって巻取り半径が大
きくなると糸202の搬送速度が変化するので、これに
伴い、スイングアーム204の角度が変化するので、移
動速度検出装置207が糸202の搬送速度の変化を検
出することが可能となる。
【0009】一方、完巻ボビン201は比較的大きなも
ので、糸202の繰り出しによる回転トルクでは回転し
ないので、糸送出装置210の軸213に固定され、搬
送速度に合わせて駆動モータ211、駆動ベルト212
により回転される。
【0010】糸送出装置210は移動速度検出装置20
7からの信号により駆動モータ211の回転速度を制御
して糸切れを防止すると同時に糸202のテンションを
一定とするように軸213を糸202の搬送速度に同期
させて回転させる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
中空糸膜の束の製作方法では、中空糸膜の束をU字型に
折り曲げる工程を、中空糸膜をつぶしたり折ったりする
ことなく注意深く行う必要があり、熟練度の高い作業者
と作業時間が必要であり、大量生産の為のネック工程と
なっていた。
【0012】そして、U字型に折り曲げた後の端面は不
揃いで階段状になり、別工程でひとつひとつ裁断して端
面をそろえる必要があることと、この不揃いの端面をそ
ろえる為に切り落とした部分103d(図9(c))が
不要な端材となり、材料歩留まり悪化の原因となってい
た。
【0013】また、中空糸膜を巻取る巻取り装置におい
ては、巻取りボビンが円形であるので、中空糸膜の搬送
速度の変化はほぼ一定のものとなるが、巻かれた中空糸
膜の束を、ケース104に挿入できるように長円形に変
形させなければならず、この工程も上記と同様に、中空
糸膜をつぶしたり折ったりすることなく注意深く行う必
要がある。
【0014】従って、最初からケース104に挿入可能
なように巻取りボビンを長円形状としておくのが好まし
い。しかし、長円形状の巻取りボビンは一回転ごとに糸
の搬送速度が変化するので、巻取りボビン側と完巻ボビ
ン側の同期を行う為に、精巧で複雑なシステムが必要と
なり、装置価格の上昇の要因となっていた。
【0015】また、送出装置に限れば、完巻ボビンから
糸を繰り出す為に完巻ボビンを回転させるのでその駆動
手段が必要であった。
【0016】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、作業者
の手作業による中空糸膜の折り曲げ工程を機械化するこ
とで破損の少ない高品質で、かつ材料歩留まりの良いU
字状の中空糸膜の糸束を低価格で提供する製造方法と、
この中空糸膜の糸束の製造方法に利用される巻取り装置
と送出装置を複雑な同期システムを不要とした簡易な構
成で提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、連続する中空糸膜を長円形状に巻
取る巻取り部材と、この巻取り部材に搬送される中空糸
膜の糸道の途中に中空糸膜のテンションを所定の範囲に
保つテンションコントローラとを備えた中空糸膜の糸束
を製作する巻取り整形機であって、前記巻取り部材は、
回転軸を中心に回転可能で、巻取られる長円形状の糸束
の巻取り幅規制を規制する少なくとも2個の巻取り幅規
制部材を前記回転軸を挟んだ位置に備え、前記テンショ
ンコントローラは、ブレーキ機構に接続された一方向回
転クラッチと、この一方向回転クラッチに接続されるス
イングアームとを備え、このスイングアームの一端に設
けられた当接部材が巻取られる中空糸膜を付勢する位置
にあることを特徴とする。
【0018】
【0019】また、中空糸膜が巻取られた完巻ボビンか
ら中空糸膜を繰り出し、完巻ボビンの軸方向に中空糸膜
を搬送させる送出装置であって、固定された完巻ボビン
と、該完巻ボビンの内径部を貫通する回転軸と、この回
転軸の回転運動を制動するブレーキ機構と、この回転軸
から略直角方向に完巻ボビンの外径よりも外側に延びた
アーム部材と、このアーム部材の先端部から前記完巻ボ
ビンの高さ方向略中央部に位置した繰り出しガイド部材
として、前記完巻ボビンの軸方向に平行に設けられた2
本の縦ガイドローラと、縦ガイドローラの外側に前記完
巻ボビンの軸方向に垂直に設けられた2本の横ガイドロ
ーラと、前記アーム部材の先端部と前記回転軸上端に、
前記ガイド部材を経て搬送された中空糸膜の方向を完巻
ボビンの軸方向に変更するガイドローラと、を備えたこ
とを特徴とする。
【0020】さらに、上記記載の送出装置を上記記載の
巻取り整形機に備えることも好ましい。
【0021】
【作用】上記のような特徴を備えた本発明においては、
中空糸膜の糸束製作方法に関しては、巻取りボビンによ
り長円形状の中空糸膜の糸束が作成され、この糸束の長
手方向の略中央部で切断することで、U字型の中空糸膜
の糸束が製作される。
【0022】次に、前記の巻取り整形機の構成により、
等速回転する巻取りボビンに備えられた少なくとも2個
の巻取り幅規制部材は、巻取り幅を規制すると共に、糸
束を長円形状に巻取る。
【0023】巻取り整形機のテンションコントローラ
は、ブレーキ機構に接続された一方向回転クラッチと、
この一方向回転クラッチに接続されるスイングアームと
を備え、スイングアームの一端に設けられた当接部材が
中空糸膜を付勢する位置にあることで、中空糸膜を常に
所定の範囲内の張力となるように付勢する。
【0024】ここで、巻取られる中空糸膜の搬送速度が
加速してスイングアームが巻取りボビン側に移動した際
には、一方向回転クラッチが作用してブレーキ機構と接
続されてスイングアームに負荷が加わり、スイングアー
ムの慣性移動を防止する。
【0025】また、巻取られる中空糸膜の搬送速度が減
速する際には一方向回転クラッチが作用せず、スイング
アームの自重や付勢力により巻取りボビンから直ちに遠
ざかり、当接部材が中空糸膜を常に所定の範囲内の張力
となるように付勢する。
【0026】一方、前記中空糸膜の送出装置の構成は、
完巻ボビンを固定した状態で、回転軸から延びたアーム
部材に設けられたガイド部材が完巻ボビンの周囲を周り
ながら中空糸膜を繰り出して完巻ボビンの軸方向に糸を
搬送可能とする。従って、中空糸膜の巻取られるテンシ
ョンにより完巻ボビンを回転させる必要がないので、中
空糸膜に大きなテンションを加えることがない。
【0027】前記ガイド部材に2組の2本のガイドロー
ラを備え、その中を中空糸膜を通すことにより完巻ボビ
ンから中空糸膜が巻き戻される時の中空糸膜の移動が規
制される。
【0028】さらに、前記ガイド部材を、ブレーキ機構
に脱着可能に接続された回転軸に設けることで、中空糸
膜の送出速度が変化しても、ガイド部材の回転慣性力が
吸収されて中空糸膜が必要以上に繰り出されることがな
い。
【0029】中空糸膜の糸束を製作する巻取り整形機
に、前記完巻ボビンの軸方向に中空糸膜を送出する送出
装置を組み合わせることで、巻取りボビンを等速回転す
ることにより、完巻ボビンから中空糸膜が繰り出され、
一定の範囲内の張力を保ちながら巻取りボビンに巻かれ
る。
【0030】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例により説明す
る。
【0031】(第1実施例)第1の実施例は、中空糸膜
の糸束製作方法に関するものである。
【0032】図1は中空糸膜の糸束の製作に使用する巻
取りボビン1である。巻取りボビン1は軸2を中心に回
転するもので、中空糸膜の糸を巻取って長円形状の中空
糸膜の糸束3(以後バンドル(3)と呼ぶ)を作成する
為のものである。
【0033】巻取りボビン1はバンドル3の長手方向に
相対移動可能な2つの巻取り幅規制部材4a,4bを長
さ規制治具5の両端に備えている。長さ規制治具5は製
作するバンドル3の長さにより巻取り幅規制部材4a,
4bの取付け位置を調節することで、寸法の異なるバン
ドルを製作可能としている。また、巻取りが終了したバ
ンドル3を巻取りボビン1から取りはずす場合には、巻
取り幅規制部材4a,4bの相対距離を短くすれば容易
に抜き取ることができる。
【0034】次に長円形状に巻かれたバンドル3を図2
(a)に示す。このバンドル3を所定位置で切断したも
のが図2(b)であり、端面の揃ったU字型の中空糸膜
の糸束が2つ(3a,3b)同時に製作される。
【0035】この中空糸膜の糸束の製作方法では、中空
糸膜の糸束をU字型に折り曲げる工程が不要になり、中
空糸膜をつぶしたり折ったりすることがなく、別工程で
ひとつひとつ裁断して端面をそろえる必要もない。ま
た、不要な端材も発生せず、材料歩留まりが良い。
【0036】(第2実施例)図3は本発明の第2の実施
例として、中空糸膜の糸束を製作する巻取り整形機を示
すものである。この巻取り整形機は構成として2つに大
別可能であり、中空糸膜の巻取り部21と送出部(送出
装置)41から構成され、以下にそれぞれを順番に説明
していく。
【0037】(a)巻取り部 巻取り部21におて、23は巻取りボビンで第1の実施
例で説明したものと同様のものであり、中空糸膜の糸束
26の寸法を出す為に2つの巻取り幅規制部材24a,
24bが長さ規制部材25に相対移動可能に設けられて
いる。巻取りボビン23は不図示の駆動手段により等速
度で矢印A21の方向に回転することで、中空糸膜の糸
27(以後単に糸27とする)を巻取っていく。
【0038】29は巻取りボビン23内でに糸27を軸
方向に偏らせずに平均的に巻く為のトラバース駆動機構
であり、トラバースローラ28を巻取りボビン23の軸
方向に往復移動させ、糸27がトラバースローラ28に
ガイドされて偏りなく巻き上げられていくものである。
【0039】後に説明する送出部41から供給された糸
27は、固定ローラ30と当接部材としての可動ローラ
31によりそれぞれ方向を変更されて、糸27の搬送速
度の変化を吸収可能としている。この可動ローラ31は
スイングアーム33を介してテンションコントローラ3
2に接続されているもので、糸27の巻取り時に、搬送
速度が変更した場合でも一定範囲のテンションで糸27
が巻かれるように糸27の張力を調整する。
【0040】図4はテンションコントローラ32の部分
を拡大したもので、図4(a)は正面図であり、図4
(b)はそのS1−S1断面図である。スイングアーム
33は一方向回転クラッチ35に一体的に接続している
可動外輪34に固定されるもので、また、一方向回転ク
ラッチ35は軸36を介して軸36に負荷を加えるブレ
ーキ機構37と接続している。一方向回転クラッチ35
及びブレーキ機構37は一般的に利用されている周知技
術のものを適宜組み合わせて使用すればよい。
【0041】このテンションコントローラ32により、
スイングアーム33の一端に設けられた可動ローラ31
当接部材が中空糸膜を付勢する位置にあることで巻取り
速度が加速する際、すなわちスイングアーム33が矢印
A31方向に変位する場合には、一方向回転クラッチ3
5が作用してブレーキ機構37と接続されて負荷が加わ
り、スイングアーム33の慣性力を吸収して矢印A31
方向に行き過ぎることを防止する。また、巻取り速度が
減速する際には一方向回転クラッチが作用せずブレーキ
機構37とは切断されて、なんの抵抗もなくスイングア
ーム33は自重または付勢スプリングにより矢印A32
方向へと付勢され、糸27のテンションを所定の範囲内
に保つ。
【0042】(b)送出部(送出装置) 図3に戻り、送出部(送出装置)41に関して説明す
る。送出装置41は比較的大きな完巻ボビン42から、
中空糸膜等の切れやすい糸で強い張力を与えて引っ張る
ことが不可能な糸を特別な駆動手段を必要とせずに、完
巻ボビン42から巻き戻して所定の方向に搬出すること
を可能にするものである。
【0043】図5により送出部41を詳細に説明する。
送出部41は完巻ボビン42を設置するベース板49に
取付けられ、完巻ボビン42の内径部を貫通し、軸連結
部50に嵌合された回転軸43とこの回転軸43の上端
に接続しているアーム部材としての巻出アーム44よ
り、固定されている完巻ボビン42の周りを回転可能に
配置されるガイド部材45を備えている。
【0044】また、回転軸43は軸連結部50を介して
ブレーキ機構48に脱着可能に接続されている。糸27
はガイド部材45と、ガイド部材45の上方で巻出アー
ム44の先端部のガイドローラ46、及び回転軸43の
上端に設けられたガイドローラ47により糸道の方向を
変更されて、矢印A41の方向に搬送されている(糸2
7が巻取り部21により巻取られることで引かれてい
る)。
【0045】このように構成された送出部41は、糸2
7が矢印A41の方向に引かれると、図5(a)に示さ
れるように、ガイド部材45が矢印A42の方向に回転
し、固定されている完巻ボビン42に巻かれている糸2
7を回転しながら剥ぎ取っていく。この剥ぎ取り動作
は、完巻ボビン42を回転させるものではないので、糸
27に強いテンションを与えず、糸27が切れたりする
ことはない。
【0046】また、糸27の矢印A41方向に引かれる
速度が減速したり停止した場合に、回転しているガイド
部材45が慣性により回転し続け、不要に糸27を完巻
ボビン42から剥ぎ取らないように、ブレーキ機構48
が回転軸43を制動する。
【0047】図6において、ガイド部材45の拡大説明
図であり、6(a)は側面図であり、図6(b)は矢示
S2−S2からみた図である。
【0048】ガイド部材45には、完巻ボビン42の軸
方向に平行な2本のガイドローラ45aと完巻ボビン4
2の軸方向に垂直な2本のガイドローラ45bとを備
え、糸27はこのガイドローラ45a,45bの間をガ
イドされる。また、回転軸43の下端には、軸連結筒5
1があり、咬み合い部52により軸連結部50と回転方
向には空回りしないように接続される。
【0049】図7は軸連結部50の拡大説明断面図であ
る。軸53は、軸連結部50に回転可能に支持され、一
端が回転軸43の軸連結筒51に嵌合し、咬み合い部5
2に対応する咬み合い部54を備え、他端はブレーキ機
構48に接続されている。
【0050】上記の説明においては、ガイド部材45が
回転軸43により、完巻ボビン42の周りを回転するよ
うに構成したが、完巻ボビン42の周囲に円形のレール
部材を備え、このレール部材上をガイド部材が移動する
構成も本発明の範囲に含まれるものである。
【0051】以上、(a)巻取り部と、(b)送出部
(送出装置)を別々に説明したが、図3のように組み合
わせることで中空糸膜の糸束の巻取り整形機として最適
な構成が得られる。この巻取り整形機は、巻取りボビン
23を一定の等速回転させることで、その他はなんの駆
動装置も必要なく、従って巻取り部と糸送出部とを同期
させる必要もなく、また、完巻ボビン42からスムーズ
に糸27が搬送されると共に糸27のテンションが自動
的に調節される。つまり、長円形の巻取りボビン23が
等速回転することで、糸の巻取り速度が変化しても、上
記に説明したように、テンションコントローラ32とブ
レーキ機構48がその変化に対応して、常に、糸27が
一定の張力にあるように作用させるものである。
【0052】また、(a)巻取り部と、(b)送出部
(送出装置)はそれぞれ別々に使用することも可能であ
り、巻取る対象として中空糸膜に限らずその他の一般的
な糸に使用することも可能である。
【0053】
【発明の効果】本発明の中空糸膜の糸束製作方法によれ
ば、作業者の手作業による中空糸膜の折り曲げ工程が機
械化され、破損の少ない、長さ寸法と太さ寸法の安定し
た糸束が低コストで製作される。また、従来の糸束製作
において行われていた端部の裁断作業も、1つの糸束に
対して1回の裁断で2個のU字型に曲げられた糸束が同
時に得られ、裁断作業の時間が短縮し、作業も簡素化さ
れる。そして、従来発生した端部の不要な端材は発生せ
ず、材料歩留まりが良い。
【0054】また、中空糸膜の糸束製作に適用可能な巻
取り整形機は、長円形状の糸束を製作する巻取りボビン
の等速回転により糸の巻取り速度が変化しても、テンシ
ョンコントローラが中空糸膜の張力を一定に保つので中
空糸膜のつぶれや撓みの少ない中空糸膜の長円形状の糸
束が作成される。
【0055】中空糸膜の送出装置は、中空糸膜を所定の
弱い張力で引くことによりガイド部材が固定されている
完巻ボビンの周りを回転して中空糸膜を巻き戻して搬送
するので、完巻ボビンやガイド部材を回転させる為の特
別な駆動装置を必要としないものである。その際に、ガ
イド部材が、回転軸を介してブレーキ機構に接続されて
いることで、糸の送出速度が変化しても、ガイド部材の
慣性力が吸収されて糸が不必要に繰り出されることがな
く、安定した糸の送り出しが行われる。
【0056】中空糸膜の糸束を製作する巻取り整形機
に、前記完巻ボビンの軸方向に中空糸膜を送出する送出
装置を組み合わせたものは、巻取りボビンを等速回転す
ることにより、完巻ボビンから糸が送出され、一定の範
囲内のテンションで巻取りボビンに中空糸膜の糸束が巻
かれる。従ってその他の駆動手段を必要とせず、巻取り
整形機と送出装置との間に複雑な同期システムは不要で
あり、同期駆動手段毎に同期を調整することもなく、簡
易な構成で信頼性の高い巻取り整形機であって、しかも
コストの安い巻取り整形機が得られる。、
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施例であって、中空糸膜の糸
束を作成する為の巻取ボビン。
【図2】図2は、長円形に巻かれた糸束と切断された糸
束。
【図3】図3は本発明を適用した中空糸膜の糸束の巻取
整形機。
【図4】図4はテンションコントローラの図。
【図5】図5は糸送出装置の図。
【図6】図6は糸送出装置のガイド部材の図
【図7】図7は軸連結部の図。
【図8】図8は中空糸膜モジュール。
【図9】図9は従来の中空糸膜のU字型の糸束の製作方
法。
【図10】図10は従来の巻取り装置。
【符号の説明】
1,23 巻取りボビン 2 軸 3,26 糸束(バンドル) 4a,4b 巻取り幅規制部材 5,25 長さ規制治具 21 巻取り部 27 糸 28 トラバースローラ 29 トラバース機構 30 固定ローラ 31 可動ローラ(当接部材) 32 テンションコントローラ 33 スイングアーム 35 一方向回転クラッチ 36 軸 37 ブレーキ機構 41 送出部(送出装置) 42 完巻ボビン 43 回転軸 44 巻出アーム(アーム部材) 45 ガイド部材 46,47 ガイドローラ 48 ブレーキ機構 50 軸連結部 51 軸連結筒 52,54 咬み合い部 A21,A41 矢印
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/22 B01D 61/00 - 71/82 510 C02F 1/44 B65H 54/00 - 54/553 D01D 1/00 - 13/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続する中空糸膜を長円形状に巻取る巻取
    り部材と、この巻取り部材に搬送される中空糸膜の糸道
    の途中に中空糸膜のテンションを所定の範囲に保つテン
    ションコントローラとを備えた巻取り整形機であって、
    前記巻取り部材は、回転軸を中心に回転可能で、巻取ら
    れる長円形状の糸束の巻取り幅規制を規制する少なくと
    も2個の巻取り幅規制部材を前記回転軸を挟んだ位置に
    備え、前記テンションコントローラは、ブレーキ機構に
    接続された一方向回転クラッチと、この一方向回転クラ
    ッチに接続されるスイングアームとを備え、このスイン
    グアームの一端に設けられた当接部材が巻取られる中空
    糸膜を付勢する位置にあることを特徴とする巻取り整形
  2. 【請求項2】中空糸膜が巻取られた完巻ボビンから中空
    糸膜を繰り出し、完巻ボビンの軸方向に中空糸膜を搬送
    させる送出装置であって、固定された完巻ボビンと、該
    完巻ボビンの内径部を貫通する回転軸と、この回転軸の
    回転運動を制動するブレーキ機構と、この回転軸から略
    直角方向に完巻ボビンの外径よりも外側に延びたアーム
    部材と、このアーム部材の先端部から前記完巻ボビンの
    高さ方向略中央部に位置した繰り出しガイド部材とし
    て、前記完巻ボビンの軸方向に平行に設けられた2本の
    縦ガイドローラと、縦ガイドローラの外側に前記完巻ボ
    ビンの軸方向に垂直に設けられた2本の横ガイドローラ
    と、前記アーム部材の先端部と前記回転軸上端に、前記
    ガイド部材を経て搬送された中空糸膜の方向を完巻ボビ
    ンの軸方向に変更するガイドローラと、を備えたことを
    特徴とする送出装置
  3. 【請求項3】請求項2に記載の送出装置を備えたことを
    特徴とする請求項1に記載の巻取り整形機
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