JPH07215685A - 引張り調整装置付多段ワイヤードローイングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ワイヤー速度と作業中の張力を制御し、急速な
調整が可能で、ワイヤー中の異常応力を避けうる多段ワ
イヤードローイングマシンの提供。 【構成】複数のカスケードの段階を含み、夫々の段階は
動力により駆動される索引プーリー１２′の上を部分的
に通過するワイヤーの通過のためのドローベンチ１３′
を含む。索引プーリー１２′は第１歯車１７とかみ合
い、その周囲を回転する動力によって駆動される遊星歯
車１９を有する第１歯車１７に操作上運動的に接続され
ている。センサー手段２３は第１の歯車１７の軸のまわ
りの遊星歯車１９の角度位置を探知し、遊星歯車１９を
第１歯車１７のまわりの予め定められた角度位置に保つ
ことに関して、モーター１６に速度調節のためのコント
ロール回路に位置信号を送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は直接引張りの多段ワイヤードロー
イングマシン（ｗｉｒｅ ｄｒａｗｉｎｇ ｍａｃｈｉ
ｎｅ）に関する。

【０００２】ワイヤーが断面の減少するドローベンチ
（ｄｒａｗ ｂｅｎｃｈ）を連続して通過する多段のワ
イヤードローイングマシンは公知である。ワイヤーを破
断させる張力の発生を防ぐためには、ワイヤーの速度に
よってワイヤー断面を一定に保つことが必要である。従
って２つのドローベンチの間にあってワイヤーの長さの
上に重ねられ且つそのワイヤーの長さを生むために必要
な引張り作用を生むように運転される電気モーターによ
って回転されるローラーが一般に用いられる。

【０００３】モーターの速度を調整する機能を果すため
に、いくつかの異なった解決方法を提案された。例えば
引抜きを開始するのに必要なトルクよりも少し低いトル
クを生むようにモーターの調節を行う（手動又は自動又
は半自動装置によって）ことが提案された。そのあとで
ドローイングマシンの最後のモーターがその直前のモー
ターが回転できるようにする引張り作用を与えるように
調整され、今度はこの最後に述べられたモーターが、全
体のドローイングの列が作動している限りは、その直前
のモーターに伝達される引張り作用を生む等である。こ
のようなドローイングマシンは、過度的な段階の間に発
生される引張り力に耐えるだけに十分に大きく且ついろ
いろ異なった段階に沿ってジャークス（Ｊｅｒｋｓ）の
拡がりを生む加工ワイヤーに対してのみ用いることがで
きる。

【０００４】又ワイヤーの張力を探知するためにローラ
ーの間のワイヤーの長さに沿って配置されたセンサーを
もち、当該張力を許容できる値に保つようにモーターを
駆動するワイヤードローイングマシンが提案された。通
常当該センサーはフイーラーピンか又はその上にワイヤ
ーがのり、その上にワイヤーが包まれるテイクアップロ
ーラーを含む。センサーの動きは電気信号に変換され
て、電気モーターの速度制御装置を操縦する。ワイヤー
の長さに亘って配置された複数の動かすことのできるフ
イーラーピン又はテークアップローラーによって導入さ
れた機械的な複雑さに加えて、ワイヤーの張力を探知す
ることができるようにそのようなセンサーによってワイ
ヤーに加えられる変形はワイヤーにのぞましくない応力
を与える。

【０００５】保管型のドローイングマシンも又提案され
たが、この中ではスピードコントロールの代りに異なっ
たドローイングマシンの間にワイヤーを蓄積するための
ワイヤー貯蔵手段が用いられて、各段階は出来るだけ互
いに分離され引張りの拡がりは避けられる。しかし乍ら
ワイヤーの保管は避けられないワイヤーの曲げを起し、
ねじるもととなり、保管手段の中で起り得るコントロー
ルできない引張り作用と共に、材料の中の隠された裂け
又はワイヤーの微少欠陥又は接着部の破損すら起す。

【０００６】同じ申請人の名前で提出されたイタリー特
許申請Ｎｏ．ＭＩ ９１Ａ００１５８４においては、多
段のワイヤードローイングマシンが記述されている。夫
々の引張りローラーは周囲に回転する遊星歯車を有する
歯車のかみ合いの上に取付けられている。運動的に遊星
歯車に接続されているのは、モーターに取付けられた第
２のプーリーによって駆動されるある長さのベルトが通
過する順番の１つのプーリーである。第２のプーリーは
緊張するプーリーである、即ちその直径はベルト張力の
変化によって変化するので歯車の間に伝達されたトルク
が増加又は減少することによってギアのまわりにピニオ
ンを回転させ、これによりベルトを引張り又はゆるめ従
ってプーリーの間の伝達比率を変更させる。

【０００７】このような実施例はワイヤーの張力の正し
い調整を与えるがこの装置は比較的高価な機械的構造
と、膨張するプーリーに直径の変化をさせるために必要
な値をワイヤーの張力が克服しなければならないので、
比較的高い調整の限界値をもつ。更にこれは相当な容積
を通する。

【０００８】本願発明の一般的な目的はワイヤー速度と
作業中の張力をコントロールし、機械的な構造が簡単で
急速な調整と高い感度をもち乍ら、ワイヤーの中の異常
応力を妨げることのできるシステムを与えられた多段ワ
イヤードローイングマシンを提供することによって上述
の欠点を除去することである。

【０００９】上記の目的にかんがみて、本願発明に従っ
て複数の段階をカスケードに含むワイヤードローイング
マシンが考案され、夫々の段階は動力で駆動された牽引
プーリーの上を部分的に通り越されるワイヤーの通過の
ためのドローベンチを含み、牽引プーリーは遊星歯車の
かみ合いを有する第１歯車に運動的に接続され、当該遊
星歯車は動かす手段によって支えられて第１の歯車の周
囲を回転し、遊星歯車は運動的に駆動モーターに接続さ
れ、夫々の段階は第１の歯車の軸のまわりの遊星歯車の
角度位置を探知するためのセンサー手段を含み、当該セ
ンサー手段は位置信号をコントロール回路に送り、第１
の歯車のまわりの予め定められた角度位置に遊星歯車を
維持することに関して当該モーターに速度調節のための
命令を順次に送ることを特徴としている。

【００１０】本願発明の革新的な原理と公知の技術に対
して提供する利点とをより良く説明するために、当該革
新的原理を実施に移す発明の可能な実施例は、添付図面
の助けをかりてこれのみ制限するものではない例示的実
施によってこの後に与えられる。

【００１１】図面において、一般的に１０で表示された
ワイヤードローイングマシンは複数のワイヤー１４を引
くための連続して配置された段階１１を含む。夫々の段
階１１は牽引プーリー１２を含み、この上をワイヤーが
通り過ぎるので、ワイヤーはドローベンチ１３を通って
引かれる。多段の引抜き設備においては通常であるよう
にドローベンチはワイヤーを希望される最終の直径に持
ってゆくように減少する直径を有する。

【００１２】図２に図式的に示されているのは牽引プー
リーと電気モーター１６の間に運動を伝達する駆動機構
１５である。この駆動機構は実質的に凡ての段階１１に
おいて同じであり、従ってこの説明は特定されない牽引
プーリー１２′からドローベンチ１３′を含む段階１１
を参照される。

【００１３】牽引プーリー１２′は共通のシャフト１８
に取付けることによって例えば第１の歯車１７に接続さ
れ、このシャフトは１端にプーリーが取付けられ他端に
は第１の歯車がある。第２の歯車１９又は遊星歯車はフ
レームワーク２０によって支持され、第１の歯車１７と
かみ合っている。フレームワーク２０は第１の歯車１７
の軸２５のまわりに回転可能に支持されているので、遊
星歯車は第１の歯車１７のまわりに常にこれと係合して
自由に回転する。遊星歯車１９は電気モーター１６に接
続され、これも又フレームワーク２０によって支持され
遊星歯車と共に第１の歯車の軸２５のまわりを動く

【００１４】更にトランスミッションギアを間に入れる
ことも考えられるが、遊星歯車はモーター１６のシャフ
トに直接取付けられると有利である。

【００１５】モーターと遊星歯車付のフレームワークを
含む遊星歯車組立体の自由な回転は、例えばフレームワ
ークから突き出たアーム２２に接続された公知の技術の
ニユーマテイックスプリングから成る弾性要素を含む弾
性手段２１によって妨げられる。

【００１６】センサー手段２３は第１の歯車１７の軸の
まわりの遊星歯車の回転角度に探知し、電気モーター１
６の運転をコントロールするコントロール回路に当該角
度の函数である信号を送る。回路２４は特に公知の技術
のエレクトロニック回路であることができ（従ってこれ
以上例示又は記述しない）且つ特に運転に関する以下の
記述に基いて当業者によって容易に考えられるものであ
る。回路２４は例えば公知の適当にプログラムされたマ
イクロプロセッサー回路であってもよい。

【００１７】センサー２３は、エンコーダー、プロクシ
ミティセンサー（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ）
ポテンションメーター等のような何等かの公知のタイプ
であることができる。当該センサーは例えば図２に示さ
れたようなレバー２２のようにアームの端に位置される
か又は歯車１７の軸と直接同軸であってもよい。使用す
る場合にワイヤーを引張ることによって発生された引抜
きトルクは第１の歯車１７のまわりを遊星組立体の回転
を起させる傾向があり、このような行動はスプリング要
素２１によって生じられた弾性力によって妨げられる。

【００１８】引抜き段階が開始されると、対応するドロ
ーベンチによって命じられた部分の縮少に比例する引張
り力Ｔのみが存在する。

【００１９】減速歯車はトルクＴｘＲ（Ｒは牽引プーリ
ーの直径）によって軸２５のまわりに回転する傾向があ
り、スプリング要素２１に負荷をかける。この結果引抜
きに必要な抵抗モーメントが創出される。スプリング手
段は、特定の作業のために必要な所要の引抜きトルクに
依存してニユーマテイックが機械的か又は他の公知の手
段で調整される弾性的な力を生む。例えばスプリング手
段２１の調整は回路２４によって行われこの回路には異
なった運転パラメーターの値が入力される。

【００２０】引抜きブロック１１は従って作動し始め、
力Ｔを働かせながらドローベンチ１３′を通ってワイヤ
ーを引く。

【００２１】ドローベンチを通過して、問題の段階１１
のプーリー１２′のまわりにいくつかのコイルが包まれ
た後、ワイヤーは次の段階に通過する。プーリーから出
てくるワイヤーの長さに沿って、引続く段階の引張りＴ
に依存して引張りＴ_１（反対の引張り）がある。

【００２２】引張りＴ_１はプーリー上でワイヤーがゆる
むのを妨げるのに十分な値を持たねばならないが、当該
値はワイヤーが耐えることができる引張り値即ちその破
断強度以上であってはならない。

【００２３】センサー２３は遊星組立体によってとられ
た角度位置を探知して、これをコントロール回路２４に
伝える。この角度位置は、スプリング要素によって生み
出された抵抗モーメントと、引張りＴと反対の引張りＴ
_１のためにプーリーに作用するトルクとの間にバランス
が存在するときにバランス状態に達する。

【００２４】若しも引張り力Ｔが減少し又は反対の引張
り力Ｔ_１が増加すると遊星組立体は反時計方向に動き、
引張り力Ｔが増加し又は反対の引張り力Ｔ_１が減少する
と遊星組立体は時計方向に動くことが認められるであろ
う。このような動きはセンサーによって探知され、且つ
コントロール回路は、理想的な引張りと反対の引張りの
値に対応する予め定められたバランス状態が再び到達さ
れる限り、モーター速度を夫々増加又は減少させる。

【００２５】実際上コントロール回路はセンサーによっ
て探知されたバランス位置を一定に保つようにモーター
の速度を調整するので、引張り力及び反対の引張り力も
又一定に保たれる。

【００２６】云い換えれば、若しも１つの段階における
引抜き速度が次の段階に供給するのに必要な速度よりも
低くなるならば反対の引張り力が増加し、従ってその段
階の引抜き速度は増加して適当な運転ピッチに戻る。同
様に反対の場合、若し１つの段階が次の段階に供給する
ために必要とされるものに較べあまりにも高い引抜き速
度を有するならば、反対の引張り力が減少し、その結果
その段階はその速度を減ずる。

【００２７】従って本発明による多段のワイヤードロー
イングマシンにおいて、最終の段階はパイロットベンチ
として働くように設けられ、これに先立つ段階は凡て最
終段階の引抜き速度に基いてカスケードに夫々の速度を
調整する。

【００２８】凡ての段階を貫くワイヤーが最低の速度で
作動し且つ単に通り抜けが完成された時、最後のパイロ
ットブロックの速度がカスケードに自己調節を行う凡て
の先立つ段階の速度を修正する。

【００２９】ここに請求された革新的な原理のために、
異なった段階のコントロール手段の間の接続は必要とさ
れないが、夫々の段階の運転は常に完全に他のドローイ
ングマシンの段階の要求に対して適当である。更に変化
後の調整時間は、説明された探知システムの機械的及び
エレクトロニックの組合せのために極めて短く、従って
ワイヤーをぐいと引いたり滑ったりすることは避けられ
る。

【００３０】明らかに本発明の革新的な原理を適用する
１つの実施例の上記の説明は単に例示のためのみに与え
られ、従って請求項の中において請求された発明の範囲
を制限するものとして考えられてはならない。

【００３１】例えばワイヤードローイングマシンの説明
と例示はここに請求された革新的な要素に特に注意を払
って行われた。明らかに当業者は、このような機械がワ
イヤーガイド、破断センサー等のようなドローイングマ
シンには通常の凡ての要素を設備されることができるこ
とを容易に理解するであろう。

【００３２】コントロールシステム２４によって速度を
調整されるモーターとして一般に示された電気モーター
は問題の応用に対して適当な如何なるタイプであっても
よく、従って速度コントロール回路はこれに適当な公知
の調整手段を与える。例えばモーターは直流モーターか
又は周波数変換器を設けられた交流モーター油圧モータ
ー、ニユーマテイックモーター等であることができる。

【００３３】最後に遊星歯車に対する支持及び動かす手
段は示されたものと異っていてもよい。例えばボックス
形のフレームワークの代りに開いたフレーム等が使われ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に従った多段ワイヤードローイングマ
シンの部分的、図式的、立面前面図である。

【図２】図１に示された機械の１つの段階に対する駆動
装置の図式的透視図である。

【符号の説明】

１０ ワイヤードローイングマシン １１ 段階 １２ 牽引プーリー １３ ドローベンチ １４ ワイヤー １５ 駆動機構 １６ 電気モーター １７ 第１の歯車 １８ 共通のシャフト １９ 第２の歯車／遊星歯車 ２０ フレームワーク ２１ 弾性手段／スプリング要素 ２２ アーム／レバー ２３ センサー手段 ２４ コントロール手段 ２５ 軸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のカスケードになった段階（１）を
   含むワイヤードローイングマシン（１）であって、夫々
   の段階は動力で駆動された牽引プーリー（１２）の上を
   部分的に通り越すワイヤー（１４）の通過のためのドロ
   ーベンチ（１３）を含み、牽引プーリーは第１の歯車
   （１７）とかみ合う遊星歯車（１９）を有する当該第１
   歯車に操作上運動的に接続され、当該遊星歯車（１９）
   は第１の歯車（１７）の周囲を廻るように動かす手段
   （２０）によって支持されているワイヤードローイング
   マシン（１）において、 夫々の段階は第１の歯車（１７）の軸のまわりの遊星歯
   車（１９）の角度位置を探知するためのセンサー手段
   （２３）を含み、 当該センサー手段（２３）は位置の信号をコントロール
   回路（２４）に送り、コントロール回路（２４）は遊星
   歯車を第１の歯車のまわりの予め定められた角度位置に
   保つことに関して次に当該モーター（１６）に速度調整
   のための命令を送ることを特徴とするワイヤードローイ
   ングマシン。
2. 【請求項２】 請求項１のマシンにおいて、動かす手段
   は引抜きの引張りによって生み出されたトルクが働いた
   時第１の歯車のまわりの遊星歯車の回転に反対に作用す
   るスプリング手段（２１）を含むことを特徴とするマシ
   ン。
3. 【請求項３】 請求項１のマシンにおいて、動かす手段
   は遊星歯車を軸方向に支える支持体（２０）を含み、支
   持体は第１の歯車（１７）の軸と同芯の軸（２５）に自
   由に支持されていることを特徴とするマシン。
4. 【請求項４】 請求項３のマシンにおいて、支持体（２
   ０）はモーター（１６）も又支持することを特徴とする
   マシン。
5. 【請求項５】 請求項４のマシンにおいて、遊星歯車は
   モーター（１６）のシャフトにはめられていることを特
   徴とするマシン。
6. 【請求項６】 請求項２のマシンにおいて、スプリング
   手段（２１）への接続のためのレバー（２２）は支持体
   から突き出ていることを特徴とするマシン。
7. 【請求項７】 請求項６のマシンにおいて、レバー（２
   ２）は当該角度位置の探知のためにセンサー手段（２
   ３）に近い１端を有することを特徴とするマシン。