JP7396994B2 - 撚線機 - Google Patents

Description

優先権出願DE 10 2018 205 566.1の内容全体は、参照によって、本出願の構成要素となる。

本出願は、複数の、好ましくは金属のワイヤから、撚線を製造するための撚線機に関する。撚線機内では、複数のこのようなワイヤが、ねじることによって互いに撚り合わされ、すなわち、撚線に加工される。その際、ワイヤは、好ましくは銅合金から製造されており、特に好ましくは、銅－マグネシウム合金、又は、銅－スズ合金で、例えばマグネシウム又はスズの割合が０．２％又は０．３％の合金、又は、同様に好ましくは、銅－銀合金から製造されている。

この種の撚線機は、ワイヤを撚るための撚線装置を有している。

好ましくは、撚線装置は、回転するロータを有しており、当該ロータは、細長い、径方向外側に向かって湾曲した、その両方の端部において回転可能に取り付けられたフライヤー弓を有している。複数のワイヤは、ロータに供給され、フライヤー弓の上方に誘導され、それによって、１つ又は複数の撚り点において、ワイヤがねじられる。

好ましくは、撚線機は、撚線を撚線装置から取り外すための、回転可能に取り付けられた取り外しディスクを有している。好ましくは、取り外しディスクは、撚線の取り外しに必要な引張応力を形成するために駆動される。

撚線を撚線装置から取り外した後、撚線は、好ましくは適切な巻線装置を用いて、ボビンに巻き付けられるか、又は、直接、さらに加工される。撚線がボビンに巻き付けられる場合、ボビンは一般的に、撚線を巻くためのシリンダ形のボビンコアと、ボビンコアの両方の端部にそれぞれ、ディスク様のフランジと、を有しており、それによって、ボビンコアから巻線が滑り落ちることが防止される。撚線を巻いている間、ボビンは一般的に、ボビンコアの長手軸（以下において「ボビン軸」と短縮して表現する）の周りに回転している。

特に、諸撚り撚線機として動作する、フライヤー弓を有する上述の型の撚線機の場合、必要に応じて取り外しディスク、及び、必要に応じて巻線装置も、及び、撚線を好ましくはフライヤー弓の回転体積内部で、すなわちフライヤー弓がその周りを回転する空間内で巻きつけるためのボビンが配置されている。従って、取り外しディスク、巻線装置及び／又はボビンは、限られた設置空間のみを利用できる。その際、ボビン軸は、ロータ軸に対してほぼ直角であるか、ロータ軸に対してほぼ平行であるか、又は、ロータ軸に対して別の角度を成して配置されていてよい。撚線は、好ましくは、ロータ軸に沿って、ロータから排出される。

製造された撚線に関しては、撚線がねじれを有し得るという問題が生じる。加えて、撚線は、負荷を加えられていない状態では、曲がる傾向、「カールする」傾向、及び、「転がる」、すなわちループを形成する傾向を有する。

このことは、撚線をさらに加工する際、特に、ボビンに巻き付ける際、組み立て及びクランプの際、すなわち撚線にコネクタをクランプする際に問題となる。

これによってさらに、押出、すなわち押出プロセスにおいて、プラスチック絶縁体を撚線の周囲に鋳造することが困難になる。特に上述の現象は、押出の際に、連続的には機能せず、明らかに低い撚線の送り速度のみを可能にする回転する接線方向排出の代わりに、連続的に機能するいわゆる袋式排出を用いることを妨げる。

最後に、撚線のねじれと、撚線の「カールする」傾向と、は可能な曲げサイクルの数、すなわち材料疲労又は材料破壊を生じずに実施可能である曲げサイクルの数を減少させる。

従って、本発明の課題は、製造された撚線が、少ないねじれを有し、「カールする」傾向が少なくなるような撚線機と、撚線を製造するための方法と、を記載することにある。

本課題は、独立請求項に記載の撚線機と、撚線を製造するための方法と、によって解決される。本発明の有利な態様は、従属請求項に含まれている。

本発明は、撚線のねじれと「カールする」傾向とは、以下において「撚りねじれ」と呼ばれる、撚線を撚ることによって生じるねじれの方向に、好ましくは撚線を伸ばすのと共に、すなわち、撚線の塑性変形につながる伸展と共に移動することによって減少し得るという観察に基づいている。

従って、本発明に係る撚線機と、本発明に係る撚線の製造方法とにおいて、この観察を考慮した少なくとも１つの方策が実現する。

本発明に係る撚線機は、撚線の方向転換のための、少なくとも１つの回転可能に取り付けられた方向転換ローラと、撚線を誘導するための少なくとも１つの案内装置と、を有しており、当該案内装置は、撚線が直線上で、案内装置から方向転換ローラまで誘導可能であり、それによって、撚線が方向転換ローラの第１の側面に押し付けられるように配置されている。

方向転換ローラは、一般的な構造を有しており、方向転換ローラの端面において、撚線の走行面は、断面に楔形のリセスを有している。この楔形のリセスは、方向転換ローラの中心面に対して斜めに、径方向内側に向かって方向付けられた第１及び第２の側面を有している。両方の側面の内側縁部に近い領域では、走行面の半径が最小であり、当該領域は、ローラ底部と呼ばれる。

方向転換ローラによって方向転換する際、撚線は、その流入点から流出点までの経路上で、方向転換ローラの第１の側面からローラ底部内へと移動する。分かりやすく言うと、その際、撚線が第１の側面において、ローラ底部内に「滑り」落ちる。その際、撚線は、撚りねじれと共に、又は、撚りねじれに反して生じる動きを経験する。第１の側面が、方向転換ローラの走行面の両方の側面の内から、対応して選択されることによって、撚線が撚りねじれと共に動くことが実現し、それによって、撚線が「カールする」傾向が減少する。

本発明の好ましい態様では、付加的に、方向転換ローラの後方における撚線の移動方向において、引張装置が配置されており、当該引張装置は、方向転換ローラから排出される撚線に張力を加えるのに適している。これによって、撚線が伸ばされ、すなわち、撚線の塑性変形につながる伸展が行われ、それによって、撚線の「カールする」傾向が、同様に減少する。

好ましくは、引張装置は、巻線装置である。いずれにしても、このような巻線装置は、製造された撚線を巻きつけるために、多くの撚線機において既に設けられている。巻線装置によって、所望される張力が、方向転換ローラから排出される撚線に、特に巻線装置内で駆動されるボビン軸を通じて加えられる。

本発明のさらなる好ましい態様では、撚線接点は、案内装置上にあり、当該案内装置によって、撚線は、直線上を、撚線が方向転換ローラの第１の側面に押し付けられ、方向転換ローラの中心面に対してずらされているように、方向転換ローラに向かって誘導され得る。それによって、撚線は、方向転換ローラ上を偏心に走行し、このような方法で、さらなる押圧装置を必要とせずに、自動的に方向転換ローラの第１の側面に押し付けられる。

本発明のさらなる好ましい態様では、案内装置は、撚線が直線上で、案内装置から方向転換ローラまで誘導可能であり、それによって、撚線が方向転換ローラの第１の側面とは異なる第２の側面に押し付けられるように配置されている。従って、撚線は、方向転換ローラの第１の側面又は第２の側面に、選択的に押し付けられ得る。この選択は、撚線の撚り方向、すなわち各ワイヤが撚りに際して互いにねじり合わされている方向に依存して、及び、撚りねじれに依存して行われ得る。この際、ワイヤが反時計回りに互いの周りに巻かれているいわゆるＳ撚りと、ワイヤが時計回りに互いの周りに巻かれているいわゆるＺ撚りと、が区別され、この特性は、撚線が観察される方向に対して不変である。

好ましくは、案内装置は、方向転換ローラに対して移動可能であり、特に方向転換ローラの中心面に対してほぼ垂直に移動可能である。このような方法で、撚線接点が、案内装置上で、方向転換ローラに対して正確に調整される。さらに好ましくは、それによって、撚線が押し付けられるべき方向転換ローラの側面も選択される。

付加的又は代替的に、撚線が押し付けられるべき方向転換ローラの側面の選択も、撚線が案内装置の異なる側を巡らされることによって行われ得る。

本発明のさらなる好ましい態様では、案内装置は、回転可能に取り付けられた案内ローラである。これによって、撚線の案内装置に対する摩擦が減少する。

本発明の対象はさらに、複数の、好ましくは金属のワイヤから撚線を製造するための、本発明に係る撚線機で実施される方法である。当該方法では、ワイヤが、撚線装置内で撚られ、撚線は、撚線装置から案内装置に誘導され、撚線は、直線上を、案内装置から方向転換ローラに誘導され、それによって、撚線は、方向転換ローラの第１の側面に押し付けられ、撚線は、方向転換ローラによって方向転換され、撚線は、方向転換ローラから排出される。

この際、好ましくは撚線は、方向転換ローラによる方向転換の際に、方向転換ローラの第１の側面からローラ底部内に移動する。

この撚線の誘導によって、上述の機構に基づき、撚線のねじれと「カールする」傾向とは、減少する。

本発明の有利な態様が、以下の説明に関連して、添付の図面に示されている。示されているのは以下の図である。

本発明に係る撚線機の一部を、撚線の流れと共に示した斜視図である。

図１には、本発明に係る撚線機を通る撚線１の流れが示されており、当該実施例では、当該撚線機は、好ましくは諸撚りの撚線機である。撚線機は、撚線装置を有しており、当該撚線装置内では、フライヤー弓（図示略）を有するロータが回転する。フライヤー弓の回転体積内部では、ハウジング２が、その左端及び右端において、２つのロータシャフト軸受ハウジングを用いて、２つの別個のロータシャフト部分（どちらも図示略）に懸架されている。

撚線１は、ハウジング２の開口部３を通って、駆動された取り外しディスク４の方へ向かい、取り外しディスク４は、撚線１を、引張応力を加えることによって、撚線装置から取り外す。取り外しディスク４と、取り外しディスク４の上方に、取り外しディスク４に対して平行に配置された持ち上げローラ５とは、それぞれ複数の走行溝を有しており、当該走行溝を通って、撚線１が交互に誘導され、それによって、撚線１は、取り外しディスク４と持ち上げローラ５とを、交互に、全部で複数回通過する。この際、取り外しディスク４と持ち上げローラ５とは、第１のねじれ止めとして機能する。

それに続いて、撚線１は、２つの方向転換ローラ６及び７を通過し、その際に全体で２７０°の方向転換が行われる。このとき、方向転換ローラ７から排出される撚線が、方向転換ローラ６上を走行する撚線に衝突しないように、方向転換ローラ７は軽く傾斜している。

その後、撚線１は、（当該実施例では左の）側において、その軸がほぼ垂直に延在している、回転可能な案内ローラ８に沿って走行する。案内ローラ８によって、撚線１がその軌道からわずかにそらされ、次の方向転換ローラ９上で、中央を走行するのではなく、方向転換ローラ９の（当該実施例では、撚線１の走行方向に見て左の）側面９ａに対して押し付けられることがもたらされる。方向転換ローラ９に対する案内ローラ８の位置は、ノギス１２によって正確に調整され得る。ノギス１２を用いて、案内ローラ８の軸を、方向転換ローラ９の中心面に対してほぼ直角に、前後に動かすことができる。

撚線１は、方向転換ローラ９の周りを、約１８０°よりも少ない角度で巻き付いている。撚線１は、その左側側面９ａにおける方向転換ローラ９への流入点から、流出点までの経路において、側面９ａからローラ底部９ｂ内に移動する。その際、撚線１は、撚りねじれを伴って移動し、それによって、上述の、撚線の「カールする」傾向は減少する。

撚線機はさらに、さらなる方向転換ローラ１０及び１１を有するトラバース装置１６を有しており、トラバース装置１６は、トラバース軸に沿って、スピンドル（図示略）上を移動可能である。当該スピンドルは、２つの（図１では断面で示されている）軸受１３、１４に支承されており、（同様に断面で示された）駆動輪１５によって駆動される。当該スピンドルは、巻線装置の巻線ボビンのボビン軸（同じく図示略）に対して平行に延在している。

撚線１は、トラバース装置１６のスピンドルに対して平行に、方向転換ローラ９から排出され、従って、トラバース装置１６の移動位置とは無関係に、常に同じ角度において、トラバース装置１６の方向転換ローラ１０上を走行している。方向転換ローラ１０及び１１によって、撚線１は、再び方向転換され、最終的に、巻線装置に誘導され、巻線装置で、巻線ボビン（どちらも図示略）に、トラバース装置１６の移動位置によって決定される巻線ボビンの軸方向位置において巻き付けられる。

その際、駆動された巻線ボビンは、張力を撚線１に及ぼし、それによって、撚線１は、好ましくは高い接触圧力で、方向転換ローラ９に押し付けられ、方向転換ローラ９と巻線ボビンとの間で軽く、典型的には２％から３％伸ばされる。このような方法で、撚線が撚りを通じて経験するらせん構造が、さらに最小化されるか、又は、完全に除去される。この点において、方向転換ローラ９は、（第２の）ねじれ止めとして機能する。

１ 撚線
２ ハウジング
３ 開口部
４ 取り外しディスク
５ 持ち上げローラ
６、７ 方向転換ローラ
８ 案内ローラ
９ 方向転換ローラ
９ａ 第１の側面
９ｂ ローラ底部
１０、１１ 方向転換ローラ
１２ ノギス
１３、１４ 軸受
１５ 駆動輪
１６ トラバース装置

Claims (8)

1. 複数の金属ワイヤから、撚線（１）を製造するための撚線機であって、回転するロータを備えた、前記金属ワイヤを撚るための撚線装置であって、前記ロータは、細長い、径方向外側に向かって湾曲し、かつその両方の端部において回転可能に取り付けられた、前記ロータと共に回転するフライヤー弓を備え、ハウジング（２）が、前記フライヤー弓の回転体積内部、すなわち前記フライヤー弓がその周りを回転する空間内で、２つのロータシャフト軸受ハウジングを用いて２つの別個のロータシャフト部分に、その左端と右端とにおいて懸架された、撚線装置を有する撚線機において、
   前記ハウジング（２）内において、前記撚線（１）の方向転換のための、少なくとも１つの回転可能に支持された方向転換ローラ（９）と、前記撚線（１）を案内するための少なくとも１つの案内装置（８）と、が設けられており、前記方向転換ローラ（９）の端面において、前記撚線（１）のための走行面は、その断面に対して楔形のリセスを備え、該楔形のリセスは、前記方向転換ローラ（９）の中心面に対して斜めに、内側に向かって方向付けられた第１の側面（９ａ）及び第２の側面を備え、前記案内装置（８）は、前記撚線（１）が直線上で、前記案内装置（８）から前記方向転換ローラ（９）まで誘導されることが可能であり、それによって、前記撚線（１）が前記方向転換ローラ（９）の前記第１の側面（９ａ）に対して、または前記第１の側面（９ａ）とは異なる、前記方向転換ローラ（９）の前記第２の側面に対して、押し付けられるように配置されていることを特徴とする撚線機。
2. 前記撚線（１）の移動方向において、前記方向転換ローラ（９）の後方に、引張装置が配置されており、前記引張装置は、前記方向転換ローラ（９）から排出される前記撚線（１）に張力を加えるのに適していることを特徴とする、請求項１に記載の撚線機。
3. 前記引張装置が、巻線装置であることを特徴とする、請求項２に記載の撚線機。
4. 撚線接点が、前記案内装置（８）上にあり、前記案内装置から、前記撚線（１）は、前記方向転換ローラ（９）に向かって直線上を誘導されることが可能であり、これにより、前記撚線（１）が前記方向転換ローラ（９）の前記第１の側面（９ａ）に押し付けられ、かつ前記方向転換ローラ（９）の中心面に対してずらされていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の撚線機。
5. 前記案内装置（８）が、前記方向転換ローラ（９）に対して移動可能であり、前記方向転換ローラ（９）の中心面に対してほぼ垂直に移動可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の撚線機。
6. 前記案内装置が、回転可能に支持された案内ローラ（９）であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の撚線機。
7. 複数の金属ワイヤから撚線（１）を製造するための、請求項１から６のいずれか一項に記載の撚線機で実施するための方法であって、前記金属ワイヤが、撚線装置内で撚られ、前記撚線（１）は、前記撚線装置から案内装置（８）に誘導され、前記撚線（１）は、直線上を、前記案内装置（８）から方向転換ローラ（９）に誘導され、それによって、前記撚線（１）は、前記方向転換ローラ（９）の第１の側面（９ａ）に対して、または前記方向転換ローラ（９）の前記第２の側面に対して押し付けられ、前記撚線（１）は、前記方向転換ローラ（９）によって方向転換され、前記撚線（１）は、前記方向転換ローラ（９）から排出される方法。
8. 前記撚線（１）が、前記方向転換ローラ（９）によって方向転換する際に、前記方向転換ローラ（９）の前記第１の側面（９ａ）からまたは前記第２の側面からローラ底部（９ｂ）内に移動することを特徴とする、請求項７に記載の方法。

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