JP3440834B2 - ガラス糸巻付装置 - Google Patents

ガラス糸巻付装置

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幸夫 伊藤
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス糸を線材に
定張力で巻き付けるためのガラス糸巻付装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2にガラス糸巻付装置の従来例を示
す。このガラス糸巻付装置は、線材4を通す中空シャフ
トを軸としてフライヤー1を固定するとともに、ガラス
糸ボビン2をベアリング10で軸支し、中空シャフトを
プーリー11、ベルト12等により駆動源に連係して回
転することにより、フライヤー1が回転し、このフライ
ヤー1に巻絡したガラス糸3が線材に巻き付けられる。
尚、9は、中空シャフトを軸支するためのベアリングで
ある。
【0003】上記のようにして線材4にガラス糸3を巻
き付ける際に、ガラス糸3に張力をかける為に、中空式
電磁ブレーキ5をフライヤー1上に設置して、直接にガ
ラス糸ボビン2にブレーキを付与することが行われてい
る。
【0004】また、ガラス糸の定張力制御を行う際に
は、ガラス糸ボビン2の径を検出するために、フライヤ
ー1上にセンサー7を且つまたガラス糸ボビン2側にパ
ルスプレート8を設置して、直接にガラス糸ボビン2の
回転回数を検出していた。
【0005】上記のようにフライヤー1上に設置された
電磁ブレーキ5への電力供給や、センサー7からの信号
検出を行うために、中空シャフト上にスリップリング6
が固定されている。このスリップリング6を摺動させる
ブラシ側に電力供給源や信号検出装置への電気的連絡が
行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術;図
2のガラス糸巻付装置によれば、フライヤー1上に設置
された電磁ブレーキ5への電力供給や、センサー7から
の信号取り出しとしてスリップリング6を使用している
が、このスリップリング6はブラシの摩耗のために定期
的にブラシ交換を行わなければならない。また、このス
リップリングを使用すると装置のコストが高くなる。尚
また、スリップリング部での接触抵抗の変化により、高
精度の張力制御ができない。
【0007】また、電磁ブレーキやスリップリングをフ
ライヤー上に設置しているため、フライヤーが大型化す
る。
【0008】さらに、フライヤーの中心に線材を通すた
め、フライヤー上に設置する中空式電磁ブレーキの内径
が大きいブレーキを使用しなければならず、それに伴
い、ブレーキ容量も必要以上に大容量になってしまう。
このことは、比較的弱い張力を必要とする場合でも、必
要なブレーキ力の電磁ブレーキよりも大容量の電磁ブレ
ーキを使用しなければならなくなる。この為、電磁ブレ
ーキのブレーキ容量に対して、必要なブレーキ力が小さ
過ぎて、定張力で制御を行う際のブレーキ力及び張力調
整を難しくしている。その結果、定張力制御の制度を低
下させてしまう問題がある。
【0009】そこで、本発明の解決すべき課題(目的)
は、スリップリングを使用せずに済み而もガラス糸張力
に対する定張力制御の精度向上を図ることのできる、ガ
ラス糸巻付装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明により提供するガ
ラス糸巻付装置は、シャフトを備えたフライヤーの
ャフトをガラス糸ボビンを取付ける中空シャフト上にベ
アリングで相対回転可能に設け、前記シャフトと前記
空シャフトとの間に、フライヤーの外部に設置された電
磁ブレーキを動力伝達機構で連係し、また、ガラス糸ボ
ビンの外径を検出するセンサー及びパルスプレートとを
フライヤーの外部に設置してなるものである。
【0011】上記のような手段において、フライヤーを
回転させると、シャフトを介して連係する電磁ブレーキ
を通して中空シャフト上のガラス糸ボビンも回転し、ガ
ラス糸が弛むことなく回転する。次に、線材にガラス糸
を巻き付いた分だけフライヤーに対しガラス糸ボビンが
相対回転し、電磁ブレーキで相対回転分のスリップが生
じ、その時の電磁ブレーキのブレーキ力によってガラス
糸に張力がかかる。さらに、ガラス糸ボビンの径を検出
し定張力制御が行われる。このようにすることで、スリ
ップリングを使用せず、ガラス糸巻付装置を定張力制御
することができる。
【0012】好ましい態様としては、シャフトを電磁ブ
レーキの入力軸に連係し、中空シャフトは前記シャフ
り長くし、その伸長端に電磁ブレーキの出力軸を連結
してなるものである。
【0013】また、センサー及びパルスプレートは、
シャフトと前記中空シャフトのそれぞれに設け、フラ
イヤー回転数とガラス糸ボビン回転数の相対回転数を検
出することにより、ガラス糸ボビンがどれだけほぐされ
たかを検出するものである。
【0014】さらに、フライヤーとガラス糸ボビンの相
対回転数と、電磁ブレーキの固定子と電磁ブレーキの
転子の相対回転数を同一にするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るガラス糸巻
付装置の実施例を示したものである。図2と同一部分に
は、図2に一致する符号を用いているので、図2に関す
る前述の説明も併せ参照されたい。
【0016】符号1′は、中空シャフトを備えたフライ
ヤーであり、中空シャフト部を線材通し用の中空シャフ
ト13上にベアリング14で相対回転自在に保持させて
ある。
【0017】中空シャフト13には、その伸長端におい
てガラス糸ボビン2を取り付けてあり、ガラス糸3をフ
ライヤー1′に巻きかけて線材に巻き付けた時、巻き付
けたガラス糸の分だけフライヤー1′に対してガラス糸
ボビン2が自由回転し巻きほぐせるようにしている。
【0018】中空シャフト13は、フライヤー1′より
も長くして、その伸長端にプーリー19が付いていて、
フライヤー外に設置された電磁ブレーキ21の電磁ブレ
ーキ回転子21−2(出力軸)にベルト20、プーリー
19で連結してあり、電磁ブレーキ21の電磁ブレーキ
固定子21−1(入力軸)は、カップリング23、シャ
フト24、プーリー17及びベルト18でフライヤー
1′のシャフト部に連結してある。
【0019】従って、フライヤー1′が、これに連係す
る駆動側のベルト12、プーリー11にて回転される
と、電磁ブレーキ21を通して中空シャフト13及びガ
ラス糸ボビン2が回転され、ガラス糸3が弛むことなく
動き始める。
【0020】線材4にガラス糸3を巻き付ける際、線材
4に巻き付いたガラス糸の分だけ、ガラス糸ボビン2を
フライヤー1′に対して巻きほぐさなければならないた
め、電磁ブレーキ21でスリップさせる。この時のブレ
ーキ力に応じてガラス糸ボビンにブレーキ力が加わって
ガラス糸に張力がかかり、ガラス糸3が線材4に任意の
張力で巻き付けることができる。
【0021】また、フライヤー1′のシャフト部に設置
されたパルスプレート8とセンサー7でフライヤー1′
の回転数Nを検出し、同様にして、中空シャフト13上
に設置されたパルスプレート16とセンサー15でガラ
ス糸ボビン2の回転数N′を検出しNとN′と比較して
ガラス糸ボビン径を算出し、ブレーキ力を制御すること
により、スリップリングを使用せずに回転するフライヤ
ー1′のガラス糸張力を定張力制御できるようにしてい
る。
【0022】前記したフライヤー1′の回転数Nとガラ
ス糸ボビン2の回転数N′には、N′=N・G(G:6
〜7のトータルギア比)の関係がある。この時、N′<
NとなるようなGを選択すると、フライヤー1′よりも
ガラス糸ボビン2が遅れて回転する為、ガラス糸3が緩
んでしまい、線材にガラス糸をうまく巻き付けられなく
なる。従って、線材4にガラス糸3をうまく巻き付ける
為には、ガラス糸が緩まないようにしなければならない
ので、N′≧Nを満たす必要がある。
【0023】さらに、線材4にガラス糸3を巻き付ける
ことにより起こる「フライヤー1′とガラス糸ボビン2
の相対回転数」と「電磁ブレーキ21の固定子21−1
と回転子21−2の相対回転数」を同一にする為には、
フライヤー1′と電磁ブレーキ固定子21−1、電磁ブ
レーキ回転子21−2とガラス糸ボビン2は、それぞれ
ベルト等で連結して、フライヤー1′とガラス糸ボビン
2が相対回転する分だけ電磁ブレーキ21の固定子21
−1と回転子21−2がスリップするので、G=1/1
であれば、「フライヤー1′とガラス糸ボビン2の相対
回転数」と「電磁ブレーキの固定子21−1と回転子2
1−2の相対回転数」が同一となり、上記の条件N′≧
Nも満たしている。
【0024】このように、「フライヤーとガラス糸ボビ
ンの相対回転数」と「電磁ブレーキの固定子と回転子の
相対回転数」を合わせることにより、フライヤーが高速
回転した時でも安定した張力制御が可能となる。
【0025】尚、ガラス糸ボビンにブレーキ力を与える
部品は、電磁ブレーキが適しているが、場合によって
は、ガラス糸ボビン径に対してブレーキを可変できる部
品であれば良い。例えば、機械式ブレーキをアクチュエ
ータ等で動作させ、ブレーキ力をガラス糸ボビン径によ
る出力信号で可変させる方式でも可能ではある。また、
クラッチも流用可能である。
【0026】尚また、本発明は線材の外周にガラス糸を
巻き付けるのを対象としているが、場合によっては、線
材の外周に他の線材を巻き付けるものなら、全てのもの
に適用可能である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、ス
リップリングを使用せずに済み而もガラス糸張力に対す
る定張力制御の精度向上を図ることのできる、ガラス糸
巻付装置を提供するという所期の課題(目的)を達成す
ることができる。
【0028】本発明の効果を次に列挙する。電磁ブレ
ーキとガラス糸ボビン径を検出するためのセンサーをフ
ライヤーの外部に設置したので、従来必要とされたスリ
ップリングを不要にでき、部品点数が少なく、定張力ガ
ラス糸巻付装置のコストダウン、小型化、メンテナンス
フリーを可能にする。
【0029】電磁ブレーキをフライヤーの外部に設置
することで、電磁ブレーキに線材を通す必要がなくな
り、ガラス糸張力に必要なブレーキ力に最適な電磁ブレ
ーキを選定することが可能となり、定張力制御の精度向
上が図れ、ガラス巻線の品質の向上を図れる。
【0030】スリップリングの接触抵抗の変化の問題
から開放されるので、高精度の張力制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガラス糸巻付装置の実施例を示す
断面説明図。
【図2】従来のガラス糸巻付装置の例を示す断面説明
図。
【符号の説明】
1′シャフトを備えたフライヤー 2 ガラス糸ボビン 3 ガラス糸 4 線材 9 ベアリング 11 プーリー 12 ベルト 13 中空シャフト 14 ベアリング 15 センサー 16 パルスプレート 17 プーリー 18 ベルト 19 プーリー 20 ベルト 21 電磁ブレーキ 21−1 固定子 21−2 回転子 22 ベアリング 23 カップリング 24 シャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 茂紀 茨城県日立市川尻町4丁目10番1号 日 立電線株式会社 豊浦工場内 (56)参考文献 特開 平4−157034(JP,A) 特開 平9−306264(JP,A) 実開 昭61−17244(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21F 19/00 B21F 21/00 B21F 17/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シャフトを備えたフライヤーのシャフ
    ガラス糸ボビンを取付ける中空シャフト上にベアリン
    グで相対回転可能に設け、前記シャフトと前記中空シャ
    フトとの間に、フライヤーの外部に設置された電磁ブレ
    ーキを動力伝達機構で連係し、また、ガラス糸ボビンの
    外径を検出するセンサー及びパルスプレートとをフライ
    ヤーの外部に設置してなるガラス糸巻付装置。
  2. 【請求項2】前記シャフトを電磁ブレーキの入力軸に連
    係し、前記中空シャフトは前記シャフトより長くし、そ
    の伸長端に電磁ブレーキの出力軸を連結したことを特徴
    とする請求項1記載のガラス糸巻付装置。
  3. 【請求項3】センサー及びパルスプレートは、前記シャ
    トと前記中空シャフトのそれぞれに設けたことを特徴
    とする請求項1記載のガラス糸巻付装置。
  4. 【請求項4】ライヤーとガラス糸ボビンの相対回転
    と、電磁ブレーキの固定子と電磁ブレーキの回転子の相
    対回転数を同一にしたことを特徴とする請求項1記載の
    ガラス糸巻付装置。
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