JPH06191729A - 引き延ばした金属素線が複数回いっぱいに巻き付けられたスプール - Google Patents
引き延ばした金属素線が複数回いっぱいに巻き付けられたスプールInfo
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- JPH06191729A JPH06191729A JP5191994A JP19199493A JPH06191729A JP H06191729 A JPH06191729 A JP H06191729A JP 5191994 A JP5191994 A JP 5191994A JP 19199493 A JP19199493 A JP 19199493A JP H06191729 A JPH06191729 A JP H06191729A
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Abstract
生じることなく、引き延ばした素線の浪費がなく、作業
環境を汚染する残存製品がなく、大きな時間損失がな
く、現在の金属スプールが大部分なお使用できるような
スプールとスプールへの巻き付け工程を提供する。 【構成】 スプール(10)には引き延ばした金属素線
(12)が複数回且ついっぱいに巻き付けられている。
複数巻き線の終わりの部分は末尾が最終巻き線(22)
で、その前に先行するn回の巻き線(以下n先行巻き
線)(24)が有り、ここにnは1以上の数字である。
最終巻き線(22)は始端部(26)、中間部(28)
及び終端部(20)から成っている。中間部(28)
は、最終巻き線を残りの引き延ばした素線に対して固定
するため、n先行巻き線(24)の下に置かれている。
始端部(26)及び終端部(20)はn先行巻き線(2
4)の同じ側に位置している。
Description
複数回且ついっぱいに巻き付けられるスプールに関す
る。用語「スプール」はまたボビン及び若しくはリール
にも関連する。スプールは金属または合成材料で作られ
る。本発明はまた引き延ばした金属素線を複数回スプー
ル上に巻きつける方法及び装置に関する。
チールコード等の引き延ばした金属素線は、ワイヤーま
たはコード製造業者における保管のため、または顧客へ
の輸送のため、便利なる如くスプール上に巻かれてい
る。引き延ばした素線の終端部を固定するステップ、即
ち、スプールいっぱいに巻かれた引き延ばした素線の末
尾を固定するステップを含め、引き延ばした金属素線を
スプール上に巻き付ける工程を自動化するため、過去1
0年間連続した努力がなされてきた。
しくは巻き付け工程は、適切な自動化のため多数の必要
条件を満たさなければならない。第一の必要条件は、巻
き付け工程の途中及び終了過程において、引き延ばした
素線に傷が生じてならないことである。第二の必要条件
は、引き延ばした素線の無駄を生じさせないことであ
る。これは、巻き戻し後、引き延ばした素線が全長に亙
り使用されるべきこと、即ち、素線終端部(充填スプー
ルのコード端末)から素線始端部(空スプールのコード
端末)まで使用されるべきことを意味する。第三の必要
条件は、巻き付け工程中に素線終端部を固定する手段
は、後続の巻き戻し工程中に残存素線が床上に落下し作
業環境を汚染することがないものでなければならない。
第四の必要条件は、巻き付け巻き戻し工程中に時間損失
が生じないことである。このことは、素線終端部の固
定、開放が短時間に行われるべきことを意味する。更に
他の必要条件として、最終的に自動化された工程におい
て、現用の金属スプールの大部分が適応のための必要な
修正を施しまたは施さずに使用されることが好ましい。
本分野において継続的な努力がなされたにも拘らず、上
記必要条件の全てを満足し、自動化し得るスプールと巻
き付け工程を開発することは困難であった。
自動化され、引き延ばした素線に傷を生じることなく、
引き延ばした素線の浪費がなく、作業環境を汚染する残
存製品がなく、大きな時間損失がなく、現在の金属スプ
ールが大部分なお使用できるようなスプールとスプール
への巻き付け工程を提供することである。本発明の第一
の特徴により、引き延ばした金属素線が複数回いっぱい
に巻き付けられるスプールが得られる。引き延ばした金
属素線の曲げ剛性はテーバー剛性試験機で測定した場
合、10Nmm2 より大きく、好ましくは100Nmm
2 より大きく、例えば150Nmm2 であることが好ま
しい。複数の巻き線の終わり部分は、末尾の最終巻き線
と最終巻き線の前にあるn回の巻き線(以下n先行巻き
線)から成っている。ここにnは1以上の数字とする。
最終巻き線は始端部と中間部及び終端部からなってい
る。中間部は最終巻き線を残りの引き延ばした金属素線
に対し固定するため一つまたは複数のn先行巻き線の下
に置かれ、始端部と終端部はn先行巻き線の同じ側に位
置している。本発明に基づくスプールの利点は、余分の
固定手段が不要であるため、作業環境の汚染を完全に防
止できることである。他の一つの利点は、最終巻き線を
容易に解放し得ることである。終端部を簡単にちょっと
引っ張るだけで充分にn先行巻き線の下から最終巻き線
を開放することができ、巻き戻し工程がスタートでき
る。ここでは引き延ばした素線の浪費はない。先行巻き
線の数字nは、1以上で、2以上例えば4以上が好まし
い。貯蔵中及び輸送中に最終巻き線を確実に固定してお
くためには、一方では充分な回数の巻き線が必要であ
る。他方、最終巻き線を少し引っ張って開放することが
やはりできなければならないから、巻き線数は最大許容
用限度を超えてはならない。この意味においてn先行巻
き線の数nは、巻き付ける引き延ばした素線の種類に応
じて10乃至12を超えてはならない。n先行巻き線内
の張力は、一方では取扱い及び輸送中の固定が確実に行
われ、他方では少し引っ張るだけで最終巻き線の開放が
可能であるようなものでなければならない。引き延ばし
た金属素線の最終巻き線は、いっぱいに巻かれたスプー
ル上で少なくとも45mmの曲律半径を有し、好ましく
は少なくとも60mm更に例えば80mmまたは100
mmの曲律半径を有することが好ましい。曲率半径が小
さいと、引き延ばした金属素線の最終巻き線に塑性変形
が生じることがあり、これは最終巻き線がもはや使用で
きないことを意味する。最終巻き線の中間部分は少なく
とも一本のn先行巻き線の下を、スプールの軸から測っ
て90度を超える角度、例えば、135度或いは180
度を超える角度で延長する。角度が小さいと引き延ばし
た金属素線の最終巻き線はまた塑性変形を生じることも
あり、そうなると引き延ばした金属素線はもはや全長に
亙り使用できないことになる。引き延ばした金属素線の
最終巻き線はいずれにしても巻き付け工程中塑性変形を
生じた部分はなく、弾性変形のみが生じており、更に、
引き延ばした素線上に他の損傷もない。従って、引き延
ばした金属素線はスプールいっぱいに巻かれた正にその
終端部から使用できる。スプールの二つの相続く巻き線
間の間隔は、スプールの中心軸に平行に測定した場合、
10mmより小さくでき約4〜5mmである。n先行巻
き線は巻き線が互いに隣接していることが好ましい。引
き延ばした素線の終端部は50cm未満で、例えば35
cm或いは25cm未満であることが好ましい。スプー
ルの充填度は78%未満、例えば、70%未満で、ここ
に充填度は引き延ばした金属素線の横断面積をスプール
上の引き延ばした金属素線が必要とする横断面積で除し
た値と定められている。
た金属素線をスプール上に複数回巻き付ける方法が得ら
れる。複数の巻き線の終わり部分は、末尾の最終巻き線
とn先行巻き線からなり、nは1以上の数字である。最
終巻き線は、始端部、中間部及び終端部よりなる。この
方法は、(1)前記n先行巻き線と残りの引き延ばした
素線間に間隙を設けるため、n先行巻き線内の張力を維
持しながらn先行巻き線の長さを増大し、(2)最終巻
き線の終端部を動かないように保持し、(3)最終巻き
線の中間部を掴み、(4)最終巻き線の中間部を前記n
先行巻き線の下の、n先行巻き線と前記残りの引き延ば
した金属素線間の間隙に運び込み、(5)n先行巻き線
内の張力を維持しながら前記n先行巻き線の長さを減少
し、前記最終巻き線を前記残りの引き延ばした金属素線
に対し固定し、(6)最終巻き線の中間部分を開放する
工程から成っている。この張力は普通10Nより大きく
100Nより小さい。取扱い及び輸送中確実に固定する
ため張力の最小値が定められる。最大値は最終巻き線の
開放を容易にするために定められる。通常張力は引き延
ばした金属素線破断荷重の1/3より小さい。上記の異
なるステップ(1)乃至(5)の番号付けは、必ずしも
その番号順にステップが行われることを意味しない。単
なる例として、最終巻き線の終端部を動かないように保
持すること−ステップ(2)−は、n先行巻き線の長さ
を増大する−ステップ(1)−前に行うことができる
が、ステップ(4)は必然的にステップ(1)、
(2)、(3)の後に行われ、ステップ(5)と(6)
は必然的にステップ(4)の後に行われる。以下におい
て詳細既述より明らかになる如く、上記の方法は全て自
動化し得るステップから成っている。ステップ(1)−
n先行巻き線の長さを増大する−はいくつかの方法で実
施できる。第一の方法は、スプールの半径方向外側に位
置する保持手段を設け、これら保持手段を超えてn先行
巻き線を巻き付けることである。第二の方法は、下記の
ステップから成っている。 (a)スプールの半径方向外側に位置する保持手段を設
ける。 (b)前記保持手段を終端部の下側に置く。 (c)前記保持手段をスプールに対し巻き線方向にn+
1回より多く回転する。 (d)n先行巻き線のみが前記保持手段上に残るよう
に、最終巻き線を前記保持手段より移動する。 ステップ(5)−n先行巻き線の長さを減少する−はス
プールを最終巻き線に対し巻き線方向に回転することに
より行われる。本発明の第三の特徴に基づき、引き延ば
した素線をスプール上に複数回巻き付ける装置が得られ
る。複数の巻き線の終わり部分は、末尾の最終巻き線と
n先行巻き線とから成る。ここにnは1以上の数字とす
る。最終巻き線は始端部と中間部及び終端部からなって
いる。装置は終端部を動かないように保持する手段と、
n先行巻き線の長さを増大する手段と、最終巻き線の中
間部を掴み且つ開放する手段と、n先行巻き線の長さを
減少する手段とから成っている。最終巻き線の中間部を
掴みまた開放する手段は、n先行巻き線の長さを増大す
る手段とは異なっている。
1は従来技術に基づくスプール10を示す。スプール1
0には引き延ばした金属素線12が複数回巻き付けられ
ている。スプール10は二つのフランジ14を有する。
これらフランジ14の少なくとも一つには半径方向外縁
近くに位置した孔16が明いている。クランプ18はフ
ランジ14の外側で孔16の近くに固定され、引き延ば
した金属素線12の終端部20は孔16を通りクランプ
18で保持されている。図2及び図3は、本発明の第一
の特徴に基づくスプール10を示す。図3は単純化、明
解化のため、更に簡単にした図解図である。スプール上
に巻く引き延ばした金属素線がスチールコードである場
合は、スプールのフランジ直径は約250mmで、フラ
ンジ間の間隔は150mmから320mmの間である。
このようなスプールの容量はスチールコード15kg乃
至40kgである。引き延ばした金属素線をいっぱいに
巻き付けた場合に、フランジ直径は引き延ばした金属素
線の最終巻き線の外径より尚幾分大きい。引き延ばした
金属素線の曲げ剛性は10Nmm2 より大きいが、10
0Nmm2 を超える値が好ましい。従来のスチールコー
ドの曲げ剛性の例は下記の通りである。
定したものである。スプール10上の複数の巻き線12
の終わりの部分は末尾の最終巻き線22と、その前にあ
る4本の先行巻き線24(以下4先行巻き線と称する)
を含み、最終巻き線22は始端部26、中間部28及び
終端部20からなる。中間部28は、4本の先行巻き線
24の少なくとも1本の下で、残りの引き延ばした素線
12の部分に対し不動に保持されている。最終巻き線2
2の始端部26と終端部20は4本の先行巻き線24の
同じ側に位置し、且つ先行巻き線24の下側にはない。
少し引っ張るだけで充分に最終巻き線22を開放でき
る。中間部28は、4本の先行巻き線24の少なくとも
1本の下で、90度より大きい角度αをなして延びてい
る。最終巻き線22の中間部28も他の全ての部分も、
鋭く曲がる所はない(図3は、最終巻き線22の各部の
違いをを明示するために誇張してある)。最終巻き線は
まだ塑性変形されておらず他の損害も受けていない。図
1のスプールに関連して図2及び若しくは図3のスプー
ルが有する利点は、もはや出入り自在のむき出しの孔1
6を持つ必要がないということである。これは、フラン
ジ14の外縁までいっぱいに引き延ばした素線12を巻
き付けることができるから、全く同一のスプール10が
引き延ばした素線12をより多く収納できることを意味
する。
スプールに関連して有する他の利点について、図4を参
照して説明する。図4は中心バー29を含みその左右両
側にそれぞれ軸30を備えた巻き戻しユニットを図解的
に示している。スプール10′(左側)と10″(右
側)は巻き戻しのため軸30上に置かれている。もし図
1による従来技術のスプールを使用すると、左側スプー
ル10′は孔16、クランプ18及び終端部20を有す
るフランジ14が最左側になるように軸上に置かれ、右
側スプール10″は孔16、クランプ18及び終端部2
0を有するフランジ14が最右側になるように軸上に置
かれなければならない。その理由は、中心バー29の近
く(即ち、左スプール10′に対しては右側、右スプー
ル10″に対しては左側)には、クランプ18から終端
部20を外し、孔16を通して引き出す取扱い作業のた
めの充分な余裕がないことである。左スプール10′と
右スプール10″の両方に対し同じ方向31で巻き戻し
が行われるから、上記のスプールの置き方では、左スプ
ール10′は右スプール10″とは異なる方向に巻かれ
なければならないことを意味する。これはどのスプール
をどこに置かなければならないかの識別をする等多数の
実務上の問題を引き起こす可能性がある。本発明のスプ
ールでは、最終巻き線22はフランジの一つに固定され
ず先行巻き線24に対し固定されるから、右スプール1
0″の巻き線方向が左スプール10′の巻き線方向と異
なる必要はない。本発明に基づいて最終巻き線22を残
りの引き延ばした素線に対して固定する方法は、安定し
信頼できるものであることが判明した。本発明の第一の
特徴に基づいて取扱い、貯蔵及び輸送作業を数回繰り返
した後でも、最終巻き線22は、一方では先行巻き線2
4の下にしっかり抑えられており、他方では簡単に少し
引っ張れば、なお解き得る状態である。
の第二の特徴に基づく巻き線方法の異なる各段階を図解
的に示している。図5(a)を参照すると、引き延ばし
た素線12はスプール10上、33の方向へ高速で巻か
れている。一旦スプールがいっぱいになるかまたは所望
の重量に達すると、スプール10の回転は停止し、引き
延ばした素線12は切断され、現在のスプールに対する
終端部20と次の空スプール(図示せず)に対する始端
部(図示せず)が形成される。図5(b)を参照する
と、引き延ばした素線12の終端部20はクランプ32
で保持され、二つのローラー34は終端部20の下に位
置している。最後の5巻き(即ち、最終巻き線22と4
本の先行巻き線24)の長さを増大し、先行巻き線24
と引き延ばした素線12の残部との間に空間を作り出す
ため、これら二つのローラー34は、スプール10に引
き続き矢印36の方向に5回転より多く回転される。図
5(c)に示す如く、4本の先行巻き線24のみが二つ
のローラー34上に残るように、上記に引き続き最終巻
き線22が二つのローラー34から移動される。図5
(d)を参照すると、ペンチ36は4本の先行巻き線2
4を掴んでいる。スプリング37はペンチ36に連結さ
れ、その結果ペンチ36には上方への垂直力が作用して
いる。これは4本の先行巻き線に絶えず張力を働かすた
めに行われる。図5(e)を参照すると、二つのローラ
ー34は続いて4本の先行巻き線24の下から移動され
る。図5(f)に例示した次のステップにおいて、掴み
装置38が先行巻き線24の下に運ばれ、最終巻き線2
2の中間部28を掴む。掴み装置は適当に曲げた小さい
棒で構成することができる。図5(g)に示す如く、掴
み装置38は最終巻き線22の中間部28を4本の先行
巻き線24の下、先行巻き線と残りの引き延ばした素線
との間の間隙に持ち込む。最終的に、図5(h)に表す
如く、4本の先行巻き線24の長さはスプール10を矢
40の方向(巻き付け方向)に巻くことにより減少され
る。4本の先行巻き線24と残りの引き延ばした素線と
の間の間隙は減少し、ペンチ36は、一方ではスプリン
グ37のお陰で4本の先行巻き線内の張力を維持しなが
ら、初めて4本の先行巻き線24の動きに追随する。4
本の先行巻き線24と残りの引き延ばした素線との間の
間隙が充分小さくなるや否や、ペンチ36は最終巻き線
の中間部28をしっかり固定する4本の先行巻き線を緩
めるので、掴み装置38も取り除くことができる。前記
装置の各部分及び前記方法の各段階に於いては、油圧、
空気圧または電気的手段或いはその複合手段によって上
記の如く作動し得る。本発明に基づくスプール及び方法
は、異なる種類の金属線及び、繊維被覆の有る、無し両
方の異なる種類のスチールコードに対して充分機能する
ことが立証された。
き延ばした素線に傷を生じることなく、引き延ばした素
線の浪費がなく、作業環境を汚染する残存製品がなく、
大きな時間損失がなく、現在の金属スプールが大部分な
お使用できるようなスプールとスプールへの巻き付け工
程を提供することができる。
に示す。
プールの巻戻し用ユニットを図解的に示す。
特徴に基づいて、引き延ばした金属素線をスプール上に
巻き付ける方法の各ステップを図解的に示す。
Claims (22)
- 【請求項1】 引き延ばした金属素線が複数回いっぱい
に巻き付けられたスプールにおいて、引き延ばした金属
素線の曲げ剛性は10Nmm2 より大きく、複数の巻き
線の終わり部分は末尾の最終巻き線と最終巻き線に先行
するn回の巻き線(以下n先行巻き線)よりなり、nは
1以上の数字であり、最終巻き線は始端部と中間部及び
終端部からなり、最終巻き線を残りの引き延ばした金属
素線に対し固定するため中間部は一巻き以上のn先行巻
き線の下に置かれ、始端部と終端部はn先行巻き線の同
じ側に位置することを特徴とする引き延ばした金属素線
が複数回いっぱいに巻き付けられたスプール。 - 【請求項2】 最終巻き線は少なくとも45mmの曲率
半径を有することを特徴とする請求項1に記載するスプ
ール。 - 【請求項3】 n先行巻き線の少なくとも一つの巻き線
下において、前記中間部が、スプールの軸から測定した
角度が90度より大きい角度をなして延長することを特
徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載するスプー
ル。 - 【請求項4】 前記角度が180度より大きいことを特
徴とする請求項3に記載するスプール。 - 【請求項5】 最終巻き線が、巻き線過程中に弾性変形
のみを受けることを特徴とする前記請求項のいずれかに
記載するスプール。 - 【請求項6】 引き延ばした金属素線は少なくとも7k
g/dm3 の比重を有することを特徴とする請求項1に
記載するスプール。 - 【請求項7】 nは2以上であることを特徴とする請求
項1に記載するスプール。 - 【請求項8】 nは4以上であることを特徴とする請求
項7に記載するスプール。 - 【請求項9】 連続する2つの巻き線の軸方向間隔は1
0mm未満であることを特徴とする前記請求項のいずれ
かに記載するスプール。 - 【請求項10】 n先行巻き線は巻き線が互いに隣接す
ることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載するス
プール。 - 【請求項11】 スプールは78%未満の充填度を有す
ることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載するス
プール。 - 【請求項12】 前記終端部は50cm以下であること
を特徴とする前記請求項のいずれかに記載するスプー
ル。 - 【請求項13】 前記引き延ばした素線はスチールコー
ドであることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載
するスプール。 - 【請求項14】 前記引き延ばした素線はスチールワイ
ヤーであることを特徴とする前記請求項1乃至12のい
ずれかに記載するスプール。 - 【請求項15】 引き延ばした金属素線をスプール上に
複数回巻きつけ、複数の巻き線の終わり部分は末尾の最
終巻き線と最終巻き線に先行するn回の巻き線(以下n
先行巻き線)よりなり、nは1以上の数字であり、最終
巻き線は始端部と中間部及び終端部からなる引き延ばし
た金属素線をスプール上に複数回巻きつける方法におい
て、(1)n先行巻き線と残りの引き延ばした素線間に
間隙を設けるため、n先行巻き線内の張力を維持しなが
らn先行巻き線の長さを増大し、(2)最終巻き線の終
端部を動かないように保持し、(3)最終巻き線の中間
部を掴み、(4)最終巻き線の中間部を前記n先行巻き
線の下の、n先行巻き線と前記残りの引き延ばした金属
素線間の間隙に運び込み、(5)n先行巻き線内の張力
を維持しながら前記n先行巻き線の長さを減少して、前
記最終巻き線を前記残りの引き延ばした金属素線に対し
固定し、(6)次に最終巻き線の中間部分を開放する、
ことを特徴とする引き延ばした金属素線をスプール上に
複数回巻きつける方法。 - 【請求項16】 前記張力は10Nより大きく、100
Nより小さいことを特徴とする請求項15に記載する方
法。 - 【請求項17】 前記張力は引き延ばした金属素線の破
断荷重の1/3より小さいことを特徴とする請求項15
に記載する方法。 - 【請求項18】 スプールの半径方向外側に位置した保
持手段を設け、前記保持手段を超えてn先行巻き線を巻
きつけることによりn先行巻き線の長さを増大する−ス
テップ(1)−ことを特徴とする請求項15に記載する
方法。 - 【請求項19】 n先行巻き線の長さを増大する−ステ
ップ1−方法において、(a)スプールの半径方向外側
に位置する保持手段を設け、(b)前記保持手段を終端
部の下側に位置させ、(c)前記保持手段をスプールに
対して巻き線方向にn+1回を超えて回転し、(d)n
先行巻き線のみが前記保持手段上に残るように最終巻き
線を前記保持手段より移動する、ことによりn先行巻き
線の長さを増大することを特徴とする請求項16に記載
する方法。 - 【請求項20】 スプールを巻き線方向に回転させるこ
とによりn先行巻き線の長さが減少される−ステップ
(5)−ことを特徴とする請求項15乃至19のいずれ
かに記載する方法。 - 【請求項21】 引き延ばした素線をスプール上に複数
回巻きつけ、複数の巻き線の終わり部分は末尾の最終巻
き線と最終巻き線に先行するn回の巻き線(以下n先行
巻き線)よりなり、nは1以上の数字であり、最終巻き
線は始端部と中間部及び終端部からなる装置において、
終端部を動かないように保持する手段と、n先行巻き線
の長さを増大する手段と、最終巻き線の中間部を掴み且
つ開放する手段と、n先行巻き線の長さを減少する手段
とを含むことを特徴とする引き延ばした素線をスプール
上に複数回巻きつける装置。 - 【請求項22】 最終巻き線の中間部を掴み且つ開放す
る手段は、n先行巻き線の長さを増大する手段とは異な
ることを特徴とする請求項21に記載する装置。
Applications Claiming Priority (2)
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DE (1) | DE69317705T2 (ja) |
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