JP6748092B2 - 巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に透析装置またはこれに類したフィルタ装置用の中空糸から成っていてかついわゆる２ポイントリールに巻き取られた糸ストランドを、例えば糸ストランドをフォイルによって包み込みかつ個々の束に分割するといった後続の作業工程のために、全自動式の作業シーケンスにおいて準備するための、装置および方法に関する。そのためにストランドは、特にリールから取り外され、さらなる加工ステーションに搬送されねばならない。

「２ポイントリール」（場合によっては「２フォークリール（2-Zinken-Haspel）または「２ポイントリール式巻取り装置」とも呼ばれる」）には、巻成品を収容するためにただ２つの保持アームしか取り付けられていないので、供給された糸は巻き取られて１つの直線的なストランドを形成する。この構造形式は、特に欧州特許第０３０９３３１号明細書（EP 0 309 331 B1）、特開２００９-２３４６８０号公報（JP 00 2009 234 680 A）、特開２００８-２８０１１１号公報（JP 00 2008 280 111 A）、特開２００３-３００６７２号公報（JP 00 2003 300 672 A）、米国特許第４６６６５４３号明細書（US 4666543）、特開平０５−１６１８３０号公報（JP 000H05161830 A）および仏国特許出願公開第０００００２６７４２３１号明細書（FR 00000 267 4231 A1）に記載されているが、これらの刊行物のいずれにも、自動式の作業シーケンスは記載されていない。確かに欧州特許第０３０９３３１号明細書には、束を容易にリールから取り外せるようにするために、両方の保持アームの間隔を、テレスコープ式の装置を用いて短縮できることが示唆されているが、この工程をどのようにして自動式に実行するのかを、当該明細書から認識することはできない。

これに対して欧州特許第２０８９３０４号明細書（EP 2 089 304 B1）には、全自動式の作業形式を可能にする、２つのリールを備えた解決策が記載されている。第１のリールが回転し、供給された糸からストランドを形成している間に、第２のリールは、さらなる加工位置に位置しており、この加工位置においてストランドは、なおリールに張設された状態で、フォイルによって取り囲まれて、個々の束に分割される。両方のリールは一緒に１つの水平な軸線を中心にして１８０°だけ旋回させることができるので、その結果両方のリールは、巻取りから束製造へと、かつ再び束製造から巻取りへと交互に移動することができる。つまりこの公知の構成では、ストランドはリールと一緒に、さらなる加工のために搬送され、そしてそこで初めてリールから分離される。

この配置形態における欠点は、高い製造コストにある。それというのは、例えばリールビーム、軸受装置、駆動装置、回転数制御装置、リールヘッド、糸クランプ装置、据込みおよび延伸装置、エネルギおよび制御ラインの回転貫通部などのような、すべてのコンポーネントを、所属の制御装置と一緒に、常に２倍設ける必要があるからである。さらに、巻取りが行われるそれぞれの箇所のために、常にまた固有のさらなる加工装置が設けられていなくてはならず、これは、さらなる加工装置のサイクル時間が、たとえ２つまたはそれ以上のリールが同時に作動するのに十分であったとしても言えることである。この堅固な結び付きのために、さらなる加工時において１つの障害が発生した場合に、他の装置へと回避することが不可能である。

さらに別の欠点は、この配置形態における所要スペースにある。すなわち、巻取り位置とさらなる加工位置とは、互いに直ぐ近くに並んで配置されていなくてはならないので、糸の走行方向で見て、設備の大きな構造幅が生ぜしめられ、このことは、紡績設備から供給された糸を４つまたは６つの巻取り装置に分割することが望ましい場合（このようなことは多くの透析装置メーカにおいて普通にあることである）に、不都合なことがある。

特許出願第１０２０１５０００２４７.３号明細書（Patentanmeldung 10 2015 000 247.3）においては、リールにおいて糸ストランドをその両端部で切断して、糸ストランドを次いで取り外して、さらに搬送できるようにすることが提案され、このとき保持アームにおいて切断されたストランド端部は、吸い込まれる。

この解決策によって、上に述べた構成における欠点は回避することができる。しかしながら、例えばストランドを全体として直接複数のフィルタハウジング内に引き込むことが望まれている場合または糸が端部において閉鎖されている必要がある場合（このようなことは例えば欧州特許第０３０９３３１号明細書（EP 0 309 331 B1）または米国特許第４６６６５４３号明細書（US 4666543）に記載された製造方法において必要）のように、糸ストランドの切断が許されない使用例も公知である。また、中空糸を１８０°変向部の領域から部分的にさらに束製造のために使用することによって、利用可能なストランド長さにおける収量を高めることが好適であることもある。

ここに記載した本発明の課題は、
- 上に述べた提案の欠点を回避すること、
- 安価な解決策を提供すること、
- 糸ストランドを切断することなしに、糸ストランド全体をリールから取り外し、かつさらに搬送できるようにすることである。

この目的な、請求項１に記載の特徴に相応する装置によって、かつ別の請求項において記載した方法によって達成される。

これによって、以下に記載の利点を得ることができる：すなわち、
ａ）欧州特許第２０８９３０４号明細書に比べて、半分の数のリールしか必要なく、ただ始端クランプしか必要なく（終端クランプは不要）、しかも信号およびエネルギライン用の回転貫通部が不要である；
ｂ）さらなる加工装置をリールの側部または後部の任意の位置に設けることができるので、フレキシブルな空間分割が可能である；
ｃ）場合によってはただ１つの装置が、複数のリールからの複数の糸ストランドのさらなる加工を引き受けることができるので、コストの節減が可能である；
ｄ）一時的に他のさらなる加工装置への回避ができるので、故障時における無駄時間を回避することが可能である。

上に述べた発明の１実施形態が、以下の図面に示されている。

リールと糸ストランドを取り扱う本発明に係る装置とを示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３ａおよび図３ｂは、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図１に示した２ポイントリールは、主として片持ち式に支持されたリールビーム１、回転軸線３を有する回転駆動装置２および２つの保持アーム４，５とから成っており、両方の保持アーム４，５は、リールビーム１に結合されていて、かつ巻き取られた糸ストランド６を収容している。

糸ストランド６の個々の糸を横方向において案内するためおよび１８０°変向部の領域における横断面形状に影響を及ぼすために、保持アーム４，５には糸ストランド６の両側に画定部が設けられている。糸ストランド６の、リールビーム１に向けられた側において、画定部はそれぞれ、保持アーム４，５を少なくとも３つの側において取り囲む画定面７によって形成され、これらの画定面７は、空気力式または電動機式の調節駆動装置９を用いて、保持アーム長手方向軸線１０の方向において移動可能である。糸ストランドの他方の側において画定面は、旋回可能に支持された複数の画定ピン８ａ，８ｂ，８ｃによって形成され、これらの画定ピン８ａ，８ｂ，８ｃの所属の回転軸１１は、保持アーム長手方向軸線１０に対して垂直に位置している。画定ピン８ａ，８ｂ，８ｃは、糸ストランド６が軸線１０の方向で保持アーム４，５から引き出される場合に、当該画定ピンが９０°の旋回後に糸ストランド６に対する障害を形成しないように成形されている。画定ピン８ａ，８ｂ，８ｃの旋回運動は、保持アーム４，５の内部において軸方向に移動可能なプランジャ１２によって制御され、このプランジャ１２は、調節駆動装置１３によって操作される。本実施形態において画定ピン８ａは、歯列によってプランジャ１２と係合しており、回転運動と直線運動との連結のための別の実施形態は、図２に示されている。

調節駆動装置９，１３は、機械フレームにおいて位置固定に所定の位置に配置されており、この位置においてリールは、糸ストランド６を取り出すために停止されることになる。しかしながらまた調節駆動装置をリールビーム１に直に取り付けることも可能であり、このように構成されていると、調節駆動装置はリールと一緒に回転する。しかしながらこの場合には、回転するリールビーム１にエネルギラインおよび信号ラインの回転伝達装置が設けられねばならない。

図１に示した状況において、完成した糸ストランド６を取り外すことができるようにするために、リールは停止している。そのために、直動軸１４と、トラバース１５によって結合された２つまたはそれ以上のグリッパ１６，１７とから成っているグリッパ装置が、リールに接近移動し、グリッパジョー１８，１９で糸ストランド６を取り囲む。供給された糸２０は、次いでまずクランプされ、糸ストランド６とクランプ箇所との間において切り離される。そのためには、実地および特許文献から公知でありゆえにここでは再度繰り返して説明しない装置を、使用することができる。糸応力、ひいては保持アーム４，５とそこに接触している糸との間における摩擦を、糸ストランド６の取出し時に低減するために、好ましくは、グリッパジョー１８，１９と保持アーム４，５との間における間隔を減じることが望ましい。これは、空気力作動式にまたは電動機作動式のテレスコープ装置２１を用いて行うことができ、このようなテレスコープ装置２１は、グリッパ１６，１７をそれぞれ値ａだけ離間移動させることができ、このとき糸ストランド６は相応に回転させられる。しかしながらまたこのような構成の代わりに、上に述べたテレスコープ装置がリールビーム１に配置されている場合には、保持アーム４，５の間の間隔を減じることも可能である。

画定ピン８ａ，８ｂ，８ｃが９０°旋回させられた後で、糸ストランド６は保持アーム４，５から引き出すことができ、このときグリッパ１６，１７は、直動軸１４を用いて、区間ｄだけ、リール回転軸線３の方向において移動させられる。同時に画定面７もグリッパ１６，１７に対して同期的に、区間ｂだけ同じ方向に移動させられ、このときすべての糸は、保持アーム４，５の１８０°変向部の領域から下方に向かって移動させられる。

グリッパ装置は次いで、糸ストランド６を任意の方向においてさらなる加工のために、例えば直動軸２２またはその他のハンドリング装置を用いて、搬送することができる。

ここに示した実施形態において、その他の手動式のおよび自動化されたリール装置からも公知であるように、巻取り工程の開始時に供給された糸の始端部をリールに固定すること（「始端クランプ」）が、好ましい。そのために適宜な装置は、実地から公知であるので、ここでは再度説明することを省く。

さらに、糸ストランド６が保持アーム４，５から取り外される場合に、上に述べた始端クランプの圧着力を消滅させることが好適である。

図２には、保持アーム４が断面図で示されている。ここで見ることができる画定ピン８ｂ，８ｃは、同様にプランジャ１２の軸方向Ｃの移動によって９０°だけ旋回させられ、これによって次いで画定面７は、直動ガイド２３によって案内されて、区間ｂだけ保持アーム長手方向軸線１０の方向において移動させられ、その結果ストランド６を保持アーム４から取り外すことができる。

画定ピン８ｂ，８ｃの旋回運動は、この実施形態では滑子案内（Kulissenfuehrung）によって実施され、このときプランジャ１２に固定されたピンが画定ピン８ｂ，８ｃの溝内に係合している。

図３ａには、保持アーム４に対して横方向の断面Ｂ−Ｂに沿った断面図が示されている。このとき外側の画定ピン８ｂ，８ｃが１８０°またはそれ以上の角度だけ互いに対してずらされていると好適である。

図３ｂには、保持アーム４とグリッパジョー１８；１９とが値ａだけ相対的に移動させられた状態が、断面Ｂ−Ｂに沿った断面図で示されている。これによって糸は、１８０°変向部の領域において保持アーム４から持ち上げられており、これによって今や、個々の糸が引っ掛かったままになることなしに、糸ストランド全体を取り出すことができる。

1. 巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置および方法。

2.1 糸形状の物質は、特定の使用分野のために、製造設備の後で、回転するリールにおいて１つの糸ストランドに集められ、この糸ストランドは、次いでフォイルによって取り巻かれ、固定され、かつ特定の長さの束に分割される。合理的な製造のために、ストランドは全自動式にリールから取り出され、さらなる加工のための別体のステーションに供給される。

2.2 本発明は、巻き取られた糸ストランド（６）を複数のグリッパ（１６；１７）によって把持することおよびリールから引き出すことを提案し、このとき、糸を保持アーム（４；５）において外側で保持する画定ピン（８ａ；８ｂ；８ｃ）は、９０°だけ旋回することができる。この工程は、他方の側の１つの画定面（７）が糸ストランドを保持アームから押し出すことによって促進される。このとき、保持アームを取り囲む糸の圧着圧を、グリッパ（１６；１７）と保持アーム（４；５）とを互いに接近させることによって減じることが好適である。

2.3 この装置は特に、２ポイントリールにおいて集められる、透析装置用および類似のフィルタ装置用の中空糸に対して、特に使用することができる。

１ リールビーム
２ 回転駆動装置（リールの）
３ 回転軸線（リールの）
４；５ 保持アーム
６ 糸ストランド
７ 画定面
８ａ；８ｂ；８ｃ 画定ピン
９ 調節駆動装置（画定面のための）
１０ 保持アーム長手方向軸線
１１ 回転軸（画定面の）
１２ プランジャ
１３ 調節駆動装置（画定ピンの）
１４ 直動軸（グリッパ装置のための）
１５ トラバース
１６；１７ グリッパ
１８；１９ グリッパジョー
２０ 供給された糸
２１ テレスコープ装置（グリッパのための）
２２ 直動／回転軸（グリッパ装置のための）
２３ 直動ガイド（画定面のための）

Claims (6)

1. 巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置であって、
   ・前記糸ストランドは、透析装置またはフィルタ装置用の中空糸から成っており、
   ・かつ前記糸ストランドは、単に２つの保持アームを備えたリールに巻き取られ、
   ・前記リールは、糸の所望の巻数が得られた時に、確定された位置において停止し、
   ・前記リールに供給された前記糸を保持し、切断し、かつ新しいおよび／または空のリールに引き渡すことができる引渡しグリッパが設けられており、
   ・さらに、前記供給された糸の始端部を前記新しいおよび／または空のリールにおいて固定するクランプ（始端クランプ）と、
   ・前記糸ストランドを変向部の領域で側方において案内しかつ保持する保持アームにおける画定部と、
   が設けられている装置において、
   1.1 前記糸ストランド（６）の、リールビーム（１）とは反対の側において、前記保持アーム（４；５）にそれぞれ複数の画定ピン（８ａ；８ｂ；８ｃ）が取り付けられており、該画定ピン（８ａ；８ｂ；８ｃ）は、９０°旋回可能に支持されていて、かつ前記画定ピン（８ａ；８ｂ；８ｃ）の回転軸（１１）は、保持アーム長手方向軸線（１０）に対して垂直に延びており、
   1.2 前記保持アームの内部において長手方向移動可能に支持されたプランジャ（１２）が、前記画定ピン（８ａ；８ｂ；８ｃ）と係合していて、前記保持アーム長手方向軸線（１０）の方向における値（ｃ）の直動が前記画定ピンの９０°旋回を生ぜしめるようになっており、
   1.3 所属のグリッパジョー（１８；１９）を備えた少なくとも２つのグリッパ（１６；１７）から成るグリッパ装置が、前記糸ストランド（６）を取り囲み、かつ直動軸（１４）を用いて区間（ｄ）だけ前記リール回転軸線（３）の方向に移動可能であり、このとき前記糸は前記保持アーム（４；５）から取り外され、
   1.4 前記グリッパ（１６）と前記グリッパ（１７）との間の間隔を増す空気力式または電動機式に駆動されるテレスコープ装置（２１）によって、または前記保持アーム（４）と前記保持アーム（５）との間の間隔を減じる、前記リールビーム（１）における装置によって、前記グリッパ（１６；１７）と前記保持アーム（４；５）との間の間隔を、それぞれ値（ａ）だけ短縮させることができる、
   ことを特徴とする、巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置。
2. 前記糸ストランド（６）の、前記リールビーム（１）に向けられた側に位置している画定面（７）が、移動可能に支持されていて、前記保持アーム長手方向軸線（１０）の方向において前記グリッパ（１６；１７）に対して同期して区間（ｂ）だけ移動可能である、請求項１記載の、巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置。
3. 前記プランジャ（１２）および前記画定面（７）の直動が、空気力式または電動機式の調節駆動装置（９；１３）によって生ぜしめられ、該調節駆動装置（９；１３）は、機械フレームにおいて位置固定に、前記所望の糸巻数が前記リールにおいて得られた場合に、前記リールの前記保持アーム（４；５）が停止する位置に取り付けられている、請求項２記載の、巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置。
4. 前記プランジャ（１２）および前記画定面（７）の直動が、前記リールビーム（１）に取り付けられた空気力式または電動機式の調節駆動装置（９；１３）によって生ぜしめられる、請求項２記載の、巻き取られた糸ストランドを取り扱う装置。
5. 請求項２記載の装置を用いて、巻き取られた糸ストランドを取り扱う方法であって、
   5.1 リールを所定の位置において停止するステップ、
   5.2 グリッパジョー（１８；１９）を備えたグリッパ（１６；１７）が糸ストランドを取り囲むステップ、
   5.3 引渡しグリッパが、供給された糸（２０）をクランプするステップ、
   5.4 切断装置が、前記供給された糸（２０）を前記糸ストランド（６）と前記引渡しグリッパとの間において切り離すステップ、
   5.5 画定ピン（８ａ；８ｂ；８ｃ）を９０°旋回させるステップ、
   5.6 保持アーム（４；５）と前記グリッパ（１６；１７）との間隔を、それぞれ区間（ａ）だけ減じるステップ、
   5.7 始端クランプの圧着力を消滅させるステップ、
   5.8 直動軸（１４）が前記グリッパ（１６；１７）を前記糸ストランド（６）と一緒に区間（ｄ）だけ移動させ、かつ該移動と同期させて、前記画定面（７）を区間（ｂ）だけ移動させるステップ、
   5.9 別の直動または回転軸（２２）が、前記グリッパ（１６；１７）を前記糸ストランド（６）と一緒にさらなる加工ステーションに移動させるステップ、
   5.10 引渡しグリッパが、前記供給された糸を空のリールの始端クランプに引き渡すステップ、
   5.11 前記リールが新しい巻取りサイクルを開始するステップ、
   を有する、巻き取られた糸ストランドを取り扱う方法。
6. ・ステップ5.2とステップ5.3とを同時に実行し、
   ・さらにステップ5.4〜ステップ5.7を同時に実行し、
   ・かつステップ5.9〜ステップ5.10を同時に実行する、
   請求項５記載の、巻き取られた糸ストランドを取り扱う方法。

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