JPH10501206A

JPH10501206A - 複数のストランドを巻き取るための装置および方法

Info

Publication number: JPH10501206A
Application number: JP8500908A
Authority: JP
Inventors: ヤコバマーリアリーク、マフダレナ; ヨハネスメッシェンドルプ、アルベルト; ハン、ハルム
Original assignee: ピーピージーインダストリーズインコーポレーテッド
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1998-02-03
Also published as: DE69504970D1; CA2191125A1; EP0760798B1; WO1995032910A1; MX9605846A; DE69504970T2; US5524841A; NO964985D0; EP0760798A1; NO964985L; ES2125018T3

Abstract

(57)【要約】本発明は複数のストランド（２０）多層パッケージ（５４）に巻き取りための方法および装置に関する。好ましい方法は、（ａ）複数のストランド（２０）を供給し、（ｂ）ストランドのそれぞれをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で整列し、（ｃ）ストランドを整列（２２）に維持しつつ旋回軸の回りに揺動し、（ｄ）回転自在のパッケージコレクタ（５４）の回転中心軸にほぼ平行な往復デバイスを往復し、かつ（ｅ）回転自在のパッケージコレクタ（５４）の表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドのそれぞれが互いにほぼ隣接し、かつ実質的に重複がないように多層パッケージを形成するために、ストランドを該コレクタのアーチ状の表面（５７）の回りに巻き取る工程からなる。好ましい装置は、ストランド供給デバイス（１２）、整列デバイス（１８）、旋回軸の回りに揺動するのに適し、ストランドを受け取り、整列するために第１アームと離間した第２アームとを有するストランドガイド（２４）を備えたストランド揺動デバイス（２２）、多層パッケージを形成するためにストランドを受け取るのに適したアーチ状の表面を有するパッケージコレクタ（５４）、および往復デバイスからなり、回転自在のパッケージコレクタ（５４）の表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドのそれぞれが互いにほぼ隣接し、かつ実質的に重複がない。

Description

【発明の詳細な説明】複数のストランドを巻き取るための装置および方法発明の分野本発明は一般的に複数の織物ストランドまたはヤーンの巻き取りに関する、さらに詳しくは、巻き取られたパッケージの解除のあいだ複数の紡織ストランドの分離を促進する巻き取りの改善に関する。発明の背景従来のガラス繊維形成方法のばあい、連続的なフィラメントのガラス繊維は、高価な金属の装置またはブッシングにおける小さなオリフィスの先端から溶融されたガラスを高速で引き出すことによって製造されている。当該繊維は、１または２以上の玉またはストランドを形成するために一緒に集められる。当該１または２以上の玉またはストランドは、巻取器の回転するシリンダーまたはコレット（collet）上に取り付けられたフォーミング（forming）または捕捉（collectin g）チューブなどの回転自在のコレクタ（collector）上に巻き取られる。フォーミング工程を開始するために、操作者はハウジングからファイバーを引き、それらを寄せ集めて１または２以上のストランドを形成する。フィラメント同士の磨耗からガラス繊維を保護するために、フォーミング工程のあいだファイバーの表面にサイジング成分（sizing composition）を加えることができる。一般的に、サイジング成分は、ファイバー（fiber）のフォーミングののち、捕捉チューブ上へのストランドの収集（gathering）に先立ち加えられる。サイジング成分を加えたのち、それぞれのストランドは、収集ガイドを通過し、捕捉チューブを超えてコレットの一端の回りに巻き取られる。コレットおよび捕捉チューブは回転され、適切な引っ張り速度が達成されると、ストランドは互いに束ねられ、米国特許第４，２３９，１６２号明細書およびケイローウェンスタイン著、グラスファイバーの製造技術（第２版、１９８３年）１８８頁〜１９０頁（K．Loewenstein，The Manufacturing Technology of Glass Fibers，（ 2nd Ed.1983）at pages 188-190）に示されるように、前後に、たとえば螺旋状ワイヤの前後に移動される、これについては、本明細書中に参考までに取り入れている。回転するコレクタ上に単一のストランドまたは糸を巻き付けるために、旋回自在の前後移動腕を含むさまざまな前後移動機構が提案されている。たとえば、米国特許第３，１６９，７１７号明細書は、揺動するストランド係合部材またはバーを前後に移動するための主たる前後移動機構を開示している。バーはＵ状または湾曲していもよい。複数のストランドがフォーミングパッケージに巻き取られると、ストランド間の張力の僅かな相違と回転および前後移動のストロークに起因する幾何学的変化から生じる張力の変化は、いくつかのストランドをしてたがいに接着および重複せしめ、該ストランドの解除および分離を困難にしている。複数のストランドを前後に移動するために、米国特許第３，４３８，５８７号明細書は、回転するコレクタ上にフィラメントのカーテンを巻き付けるための装置および方法を開示している。当該装置は、パッケージを該パッケージの回転軸に平行に移動する回転自在のプローブを含んでいる。プローブは、該プローブの位置を互いに変化するために旋回して調節しうる。米国特許第４，４８８，６８６号明細書、第４，５０９，７０２号明細書および第４，５３８，７７３号明細書は、複数のストランドを巻き取るための前後移動ガイドを開示している。ガイドは、パッケージを該パッケージの回転軸に平行に移動する。前後移動ガイドは、収束し接触する、角度をなして対向する面と、該対向する面の収束点と部分的に向かい合うためにそれぞれの面を突出した延長部とを有している。典型的な巻き取り動作において、ストランドはチューブの長さを超えて前後に往復移動されて、回転するチューブの長手方向に沿って所定のパターンでストランドを巻き取り、フォーミングパッケージを形成する。典型的には、螺旋トラバース（traverse）またはコレットの少なくとも１つが、該コレットの中心回転軸に平行な方向に往復移動される。フォーミングパッケージは室温で乾燥されるか、または乾燥炉内で加熱することができ、もし存在するなら過度の湿気を除去し、サイズ（size）の硬化しうる成分を硬化する。ストランドはパッケージから解除され、１または２以上の粗紡（rovings）を形成するために平行な形態で結合されるか、または製織（weaving ）の際の糸（yarn）として使用するためにボビン上に巻き取られる。フォーミング工程において、ストランドの除去を促進し、ストランドとストランドとの重複および付着を軽減し、懸垂および摩擦ならびにストランドの破損を軽減するようにパッケージ内に複数のストランドを巻き取る問題は、当該技術において適切に解決されていない。発明の要旨簡潔に述べるなら、本発明の１つの態様は、多層パッケージ内に複数のストランドを巻き取るための装置である。該装置は、複数のストランドを巻き取りデバイスに供給するたためのストランド供給デバイスを備えている。ストランドのそれぞれがほぼたがいに隣接し、かつ面一になるように該ストランド供給デバイスから受け取られた複数のストランドのそれぞれを整列するために、整列デバイスが該ストランド供給デバイスから離間されている。ストランド揺動デバイスは前記整列デバイスから離間されており、該ストランド揺動デバイスは、旋回軸の回りに揺動するのに適したストランドガイドを備えている。該ストランドガイドは第１アームと、離間された第２アームとを有しており、該第１および第２アームのあいだで、複数のストランドをほぼ隣接し、面一の状態で受け入れ、かつ維持する。巻き取りデバイスはストランド揺動デバイスから離間されており、該巻き取りデバイスは、多層パッケージを形成するために前記ストランド揺動デバイスから複数のストランドを受け取るのに適したほぼアーチ状の表面を有する回転自在のパッケージコレクタを備えている。前記装置には、回転自在のパッケージコレクタの回転軸にほぼ平行な第１の方向と、該第１の方向と反対の第２の方向とに往復する往復デバイスも含まれる。該往復デバイスは、ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択される。この装置は、多層パッケージを製造するために用いられうる。複数のストランドのそれぞれは、たがいに離間しており、それぞれの層内で一般的に重複することがない。本発明の他の態様において、ストランド揺動デバイスは、支持部材とストランドガイドとを備えている。該支持部材は回転自在のパッケージコレクタの中心回転軸にほぼ垂直な軸の回りに回転自在である。ストランドガイドは前記支持部材上に回転自在に設けられ、該支持部材の回転軸にほぼ平行な回転軸を有している。該ストランドガイドは第１アームと、離間された第２アームとを有しており、該アームとアームとのあいだで複数のストランドをほぼ隣接して、面一にした状態で受け取り、かつ維持する。該第１アームおよび第２アームは前記支持部材の回転軸に対して角度をなして設けられる。本発明のさらに他の態様は、多層パッケージ内への複数のストランドの巻き取り方法である。当該方法は、複数のストランドを巻き取りデバイスに供給し、該ストランドのそれぞれがたがいにほぼ隣接し、かつ面一になるように該複数のストランドのそれぞれを整列し、旋回軸の回りに複数のストランドを揺動し、同時に該複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態に維持し、ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択される往復デバイスを回転自在のパッケージコレクタの中心軸に平行に往復させ、多層のパッケージを形成するために回転自在のパッケージコレクタのほぼアーチ状の表面の回りに複数のストランドを巻き取ることからなり、前記回転自在のパッケージコレクタ表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内に複数のストランドのそれぞれがたがいに隣接し、ほぼ重複しない。本発明の他の方法において、複数のストランドが、ストランド揺動デバイスの支持部材を回転自在のパッケージコレクタの中心軸にほぼ垂直な軸の回りに回転させることによって揺動される。該ストランド揺動デバイスは、第１アームと隣接した第２アームとを含み複数のストランドをほぼ隣接し、面一の整列状態に維持する回転自在のストランドガイドを有している。当該ストランドガイドは前記支持部材の回転軸にほぼ平行な軸の回りに回転自在である。それぞれのアームは前記支持部材の回転軸に対して角度をなして取り付けられる。図面の簡単な説明本発明を説明するために、図面において現在好ましい実施の形態が示されている。しかしながら、本発明は開示された特定の配列および手段に限定されないことが理解される。図面において、図１は本発明によるファイバーの玉をフォーミングし、巻き取るための装置の一部の概略正面図であり、図２は図１の装置の上面図であり、図３はストランド揺動デバイスのためのハウジングを示す図の領域３の頂部平面図であり、図４は図３の装置の側面図であり、図５は図１のストランドガイドの上面図であり、図６は図５のストランドガイドの側面図であり、図７は図５のストランドガイドのクランプデバイス部の分解側面図であり、図８は図５のクランプデバイスの上部を示す斜視図であり、図９は図５のストランドガイドのリジッドなプレートの溝内の第１および第２アームの取り付けを示す上面図であり、図１０は図８の１０−１０線に沿った図８のクランプデバイスの上部の断面側面図であり、図１１はストランドガイドの一部の他の態様の斜視図であり、図１２は図１１の１２−１２線に沿った図１１のクランプデバイスの上部の断面側面図であり、図１３はストランドガイドのさらに他の態様の上面図であり、図１４はストランドガイドのさらに他の態様の正面図であり、図１５は図１４のストランドガイドの部分側面図であり、図１６は図１４のストランドガイドの部分上面図である。好ましい実施の形態の詳細な説明本発明は、巻き取られたパッケージからの複数のストランドの解除または巻き戻し（payout）を改善し、懸垂またはたるみ（sag）を減少するためにストランド間の長さおよび張力の相違を低減し、巻き取り工程のスプリット効率を改善し、フォーミング工程における摩擦およびストランドの損傷を低減することを含むいくつかの利点を有している。本発明は、天然、人工または合成の材料からなる紡織ストランド、玉、糸、フィラメント、ファイバーなどの製造において一般的に有用である。本明細書中で用いられている「ストランド」なる用語は、ここでは少なくとも１つの実質的に連続なファイバーまたはフィラメントからなると定義される。本発明は、グラスファイバーの製造および処理の際のその使用の場面について論じられる。しかしながら当業者であれば、本発明が叙上の紡織材料のいずれかの処理を促進するために有用であることを理解するであろう。図面については、同じような数字は同じような要素を示しており、図１および２には、一般的に１０で示された、本発明によるフォーミングおよび巻き取り装置の好ましい実施の形態が示されている。図１に示されるように、装置１０はストランド供給デバイスを含んでいる。現在のところ好ましいのであるが、ストランド供給デバイスは、ファイバーフォーミングマス（fiber forming mass）または炉（forehearth）１２の底に取り付けられた高価な金属ブッシング１３を有する溶融ガラス（図示されていない）の供給を含むガラス溶融炉または炉１２である。ストランド供給デバイスは、その代わりに、たとえば巻き取られた合成または天然紡織ファイバーまたはストランドの合成紡織ファイバー、ストランドまたはパッケージのためのフォーミングデバイスでありうる。図１においてもっともよく示されているが、ブッシング１３にはチップの形をとった一連のオリフィスが設けられており、該オリフィスを通って溶融ガラスが高速度で個々のファイバー１４の形をとって引かれる。本発明における使用のための適切なファイバーになりうるガラス成分のそれほど高価でない例には、「Ｅ −ガラス」、「６２１−ガラス」、「Ａ−ガラス」、「Ｃ−ガラス」、「Ｓ−ガラス」およびそのフッ素および／またはホウ素の低減または存在しない誘導体が含まれる。当業者であれば、本発明の装置および方法が、単一もしくは複数のフィラメント、ナイロン、ポリエステル、ホウ素もしくは炭素繊維またはストランドなどの合成材料もしくは糸の巻き取りを含む処理に有用であることを理解するであろう。ガラス繊維１４は水を吹き付けて冷却されることができ、湿気を含有しているサイズまたはバインダーからなる化学処理成分またはコーティングを収集シュー（gathering shoe）に入れる前にファイバー１４に接する塗布デバイス１６によって被覆される。適切な塗布デバイスは、ケイローウェンスタイン著、ガラス繊維の製造技術（第２版、１９８３年）１６９頁〜１７７頁に記載されている。当業者であれば、塗布デバイスが、ローラー、パッド、スプレーまたは他の塗布デバイスでありうることは理解するであろう。典型的なサイジング成分は、塗膜形成要素、潤滑剤、カップリング剤、乳化剤、殺生物剤および水などの成分を含んでいる。かかる成分は当業者にはよく知られている。適切な塗膜形成要素の限定のない例は、澱粉、ポリビニルアセテートおよびエポキシ樹脂を含んでいる。典型的な潤滑剤の例は、動物または植物油である。適切なカップリング剤は、有機シランカップリングを含んでいる。本明細書において用いられているように、「サイジング成分」または「サイズ」なる用語も、他の塗膜形成要素および潤滑剤を示しており、たとえば、しみ込ませる工程またはスラッシング（slashing）のあいだパッケージの形成に引き続きストランドに塗布されうる。適切なサイズの成分の例は、米国特許第３，２２７，１９２号明細書および第３，２６５，５１６号明細書ならびにヨーロッパ特許出願公開第０４２４７０１号公報およびローウェンスタインの２４３頁〜２９５頁に述べられており、いずれも本明細書に参考として取り入れた。これらの例は単に説明のために用意されたのであり、本発明の範囲を制限するために意図されていない。一般的にサイズのうち約１重量％ないし約１０重量％は固体材料であり、当該サイズの残りは水である。図１に示されているように、装置１０のストランド供給デバイスおよび塗布デバイス１６は整列デバイス、ストランド揺動デバイス２２、巻き取りデバイス５４および往復デバイスを支持するのに適したフレーム１１の上に位置づけられるのが好ましい。フレーム１１は、対向する第１および第２側壁６６、６８と、該第１および第２側壁６６、６８に連結している後壁７０と、前記巻き取りデバイス５４の上で少なくとも第１および第２側壁６６、６８に連結されたスプラッシュガード（splash guard）７２とを含むことができる。ガラス繊維１４は、それぞれのストランドがたがいにほぼ隣接し、かつ面一になるように複数のストランドのそれぞれを整列するために整列デバイスにおいて収集される。本発明において用いられているように、ストランド２０の整列に言及するとき「隣接する」という用語は、ストランド２０が回転自在のコレクタのまわりの層に巻き付けられるときストランド２０がほぼ重複しないように、ストランド２０が離間するか、または相接して、もしくは平行な整列状態で接触することを意味する。整列デバイスは、ストランド供給デバイスからほぼ離間されて、当該整列デバイスの上に取り付けられた供給デバイスから複数のストランドを受け取る。しかしながら整列デバイスは、供給源から所望の角度で複数のストランドを受け取ることができる。整列デバイスおよび巻き取りデバイスに対するブッシング１３のための適切な位置の例はローウェンスタインの２０１頁〜２０７頁に述べられており、参考として本明細書に取り入れた。整列デバイスは、ストランドをストランド供給デバイスの長手方向の軸にほぼ垂直に整列する。整列デバイスは、それぞれのストランドがほぼ平行に、かつ面一になるようにストランドを整列したり、フィラメントをストランドに集めたりするために当業者に知られた如何なる装置でありうる。適切な整列デバイスの制限のない例には、ローウェンスタインの１７８頁〜１７９頁に述べられているように、シュー（ shoe）または櫛状部材（comb）が含まれるが、参考として本明細書に取り入れた。整列デバイスは、グラファイト、綿およびフェノール樹脂積層品、マイカルタ（micarta）または他のフェノール樹脂積層品などの剛性を有する天然材料または剛性を有する合成材料から製造される。図１に示されるように、現在のところ好ましい整列デバイスは、複数のグラファイト分割収集シュー１８からなり、当該収集シューズは複数のファイバー１４を収集し、複数の玉またはストランド２０を形成し、当該ストランドをほぼ隣接し、かつ面一にして整列する。収集シュー１８は、フレーム１１の壁６６、６８、７０の少なくとも１つに従来のように取り付けられうる。図１は炉１２から引かれる４つのストランドを示しているが、望まれるように複数のストランド２０が２または３以上のストランドからなりうることは当業者によって理解される。前記複数のストランドは、３〜２０のストランドからなるのが好ましく、より好ましくは、３〜１６のストランドからなる。装置１０は引き下げローラー（図示されていない）を含むことができ、ストランド２０が巻き取りデバイス５４の回りに巻き取られていないとき、ファイバー１４の引っ張りを維持するために、ブッシング１３から当該引き下げローラーに伝達される。適切な引き下げローラーはローウェンスタインの１７９頁〜１８１頁に述べられており参考として本明細書に取り入れた。図１〜４に示されているように、装置１０はさらに、大抵のばあい２２で示されるストランド揺動を備えており、整列デバイスから複数のストランド２０を受け取り、ストランドをほぼ隣接し、かつ面一の整列で維持するために、隣接して、好ましくは当該整列デバイスの下に位置づけられる。図２に示されるように、ストランド揺動デバイス２２は、当業者によく知られた従来の取り付け手段によって支持部材１０８に支持され、かつ取り付けられるのが好ましい。図３を参照すると、支持部材１０８は、ほぼ円筒状のスリーブ１１０および従来の取り付けデバイス１１２でありうる。当該支持部材はストランド揺動デバイス２２のための駆動デバイスを収容する。当業者であれば、ストランド揺動デバイス２２がストランド２０を揺動し、同時に該ストランドをほぼ隣接し、かつ面一の整列を維持することができるかぎり、側壁６６または６８の１つによって支持されるように代えうることを理解するであろう。ストランド揺動デバイス２２が旋回軸２６の回りに揺動するに適したストランドガイド２４を備えていることは現在のところ好ましい。図５において想像線で最良に示されているように、１１４において示されたストランドガイド２４の揺動の弧または角度は、好ましくは約２０度ないし約１２０度であり、より好ましくは約２０度ないし約５０度である。現在のところ好ましい実施の形態において、揺動の角度は約４５度である。揺動の角度は、いかなる所望の適切な角度になりうる。揺動の適切な角度の決定は、ストランドの数および種類と、巻き取りデバイス５４の回転自在のパッケージコレクタ５６の長さと、巻き取り速度および用いられるべき解除方法の如き変数によって影響されうる。図５において想像線の１１６、１１６´において示された、回転自在のコレクタ５６の回転の中心軸に対してほぼ垂直な（長手方向の軸１１８によって示された）位置からのストランドガイド２４の変位の角度は、約−６０度ないし約＋６０度でありうる。好ましくは、該変位の角度は約−２５度ないし約＋２５度であり、さらに好ましくは、約−２２．５度ないし約＋２２．５度（なお、全揺動角度は４５度である）。該変位の角度１１６は、所望の如く分割効率を調節するために、変位の角度１１６´より大きくすることも、変位の角度１１６´より小さくすることも、変位の角度に等しくすることができる。好ましくは、該変位の角度１１６、１１６´は等しい。ストランドガイドが揺動される角速度は、ストランドガイド２４の重量および長さ、ストランド２０の重量および数、サイジング成分、巻き取り速度、用いられるべき解除または繰り出し（pay-out）方法、フォーミングパッケージの所望の長さおよび所望の直径および組み立てられたパッケージの如きファクターに依存する。現在のところ好ましい角速度は、約毎秒３００ａｒｃｓないし約毎秒３０００ａｒｃｓであり、さらに好ましくは、、約毎秒１０００ａｒｃｓないし約毎秒２５００ａｒｃｓである。図５および６に最良に示されるように、ストランドガイド２４は少なくとも第１アーム２８と、離間された第２アームとを有しており、該第１アーム２８と第２アーム３０とのあいだで複数のストランド２０をほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で受け取り、維持している。第１アーム２８および第２アーム３０は、たがいにほぼ平行であり、それぞれ平滑な外面３２、３４を有し、巻き取りのあいだストランドの整列を促進し、かつストランド２０へのアーム２８、３０による研磨効果を最小にするのが好ましい。該研磨効果はストランドをして破断せしめ、かつストランドの全品質において劣化せしめうる。しかしながら、当業者であれば、複数のストランド２０がアーム２８、３０のあいだでほぼ平行かつ面一に維持されている限り、第１アームおよび第２アームが平行であるに及ばず、たとえばその外面３２、３４に、ぎざぎざ（indentaion）または突起（protuberance）を有することができ、あるいはテーパー状にすることができる。その代わりに、あるいは追加的に、アーム２８、３０は、当該アーム２８、３０の遠位端において、クランプデバイスにおける遠心力によってアーム２８、、３０を固着するためにストランド２０に接触するテーパーまたは切り欠きが形成されうる。図５に示されているように、第１アーム２８および第２アーム３０は、第１アーム２８の外面３２と第２アーム３０の外面３４とのあいだの距離が、複数のストランド２０のうちでもっとも幅が広いストランド平均直径より大きいかまたは等しくなるように離間される。たとえば、ストランドごとに２０のファイバーを有する５本の典型的なストランドのばあい、第１アーム２８の外面３２と第２アーム３０の外面３４とのあいだの最小距離は約０．１ｍｍである。現在のところ好ましくは、第１アーム２８の対向する外面３２と第２アーム３０の外面３４とのあいだの距離は約０．１ｍｍ〜約４０ｍｍであり、さらに好ましくは約４ｍｍ〜約１０ｍｍである。この距離は、所望の繰り出しまたは解除特性および角速度に一部依存している。ストランドは巻取装置の引く力による引っ張り力のもとで維持されるので、それぞれのストランド２０は、収集シュー１８と回転自在のコレクタ５６とのあいだの直線状の線に従う傾向がある。アーム２８、３０のあいだでストランド２０を挿入を促進するために、第１アーム２８の長さは、第２アーム３０の長さより小さいことが好ましい。それぞれのアーム２８、３０の長さは、巻き取りのあいだストランドガイド２４の弧全体にわたってほぼ平行で、面一の整列状態でそれぞれのストランドを保持するのに充分でなければならない。たとえば、平均直径約１ｍｍの６本のストランドが巻き付けられた現在のところ好ましい実施の形態のばあい、第１アーム２８の長さは約２０ｍｍ〜約６００ｍｍになりえ、より好ましくは、約１００ｍｍ〜約２００ｍｍになりうる。第２アーム３０の長さは約２０ｍｍ〜約６００ｍｍになりえ、より好ましくは、約１００ｍｍ〜約２００ｍｍになりうる。第１アーム２８および第２アーム３０のための適切な長さは、巻き取られるべきストランドの数、それぞれのストランドの平均直径およびストランドガイドの移動の弧（arc）および速度などの変数を評価することによって決定されうる。アーム２８、３０の長さは、巻き取り工程の立上がりのあいだストランド２０の挿入を促進するために約１５ｍｍまで異なるのが好ましい。ストランド２４の第１アーム２８および第２アーム３０は、図５および６に示されるようなほぼ直線状のチューブまたはロッドであることが好ましい。図１３に示された他の実施の形態において、アーム１２８、１３０は部分１３６を有することができ、当該部分は旋回軸１２６にほぼ平行な軸１３８の回りにアーチ状に曲がっている。ストランドガイド２４は、そのあいだでほぼ平行かつ面一に複数のストランドの１つを受取り、維持するために、第１アームおよび第２アームから離間した少なくとも１つの追加のアームを有することができる。たとえば、図１１および１２に示されたさらに他の実施の形態において、ストランドガイド２２４は第１アーム２２８、第２アーム２３０および第３アーム２４４を含んでいる。追加のアームの形状は叙上の如く変化しうるが、当該追加のアームは第１アームおよび第２アームに類似しているのが好ましい。追加のアームの数は所望の如く実際に適するようにすることができる。アーム２８、３０は、たとえばアルミニウム、銅、真鍮、青銅または熱可塑性材料もしくは熱硬化性材料などの耐磨耗性を有する、剛性を有するかまたは強化された天然または合成材料から形成されうる。適切な強化材の制限のない例には、グラファイト、ガラスまたはアラミドなどの剛性を有する天然材料または剛性を有する合成材料が含まれる。現在のところ好ましい実施の形態において、アーム２８、３０は炭素強化エポキシ樹脂チューブである。ロッドは、約１ないし約２０ｍｍの外径を有することができ、約４ないし約８ｍｍの外径を有することがより好ましい。適切なチューブは、約１ないし約１０ｍｍの内径を有することができ、約４ないし約８ｍｍの内径を有することがより好ましく、約１ないし約２０ｍｍの外径を有することができ、約６ないし約８ｍｍの外径を有することがより好ましい。図１４〜１６に示された他の実施の形態において、ストランド揺動デバイス３２２は支持部材３５８と、ストランドガイド３２４とを備えている。支持部材３５８は巻き取り装置３５４の回転自在のパッケージコレクタ３５６の回転中心軸３５２にほぼ垂直な軸３６０の回りに回転されるか、または揺動される。支持部材３５８は、所望により、３６０度まで回転することができる。支持部材３５８はストランドガイド３２４を支持し回転運動を該ストランドガイドに伝達するためのいかなる形状でありうるが、支持部材３５８は剛性を有する円形のプレートまたはディスクであることが好ましい。支持部材３５８は、好ましくは、たとえばステンレス鋼またはアルミニウムなどの剛性を有する天然材料または剛性を有する剛性材料から製造される。ストランドガイド３２４は支持部材３５８に回転自在に設けられ、支持部材３５８の回転軸３６０にほぼ平行で、かつ回転自在のコレクタ５６の回転中心軸５２にほぼ垂直な回転軸３６２を有している。前述の実施の形態のように、ストランドガイド３２４は第１アーム３２８および離間された第２アーム３３０を有しており、そのあいだで複数のストランド３２０を受取り、ほぼ平行で、かつ面一の整列状態で維持する。しかしながら、第１アーム３２８および第２アーム３３０は支持部材３５８の回転軸３６０に角度をなして取り付けられる。第１アーム３２８および第２アーム３３０が取り付けられている支持部材３５８の回転軸３６０に対する、図１６に示された角度３６１は、０ないし６０度でありうるが、より好ましくは、１５度未満である。複数のストランドの角度に応じてストランドガイド３２４をその回転軸３６２の回りに自由に回転させるために、ストランドガイド３２４は、回転力を支持部材３５８からストランドガイド３２４まで伝達するためにベルト３６８により連結されたコグホイール（cog wheel）３６４、３６６によって支持部材と接続されうる。適切なカップリングの他の例は、たとえばストランドによって付与される力に応答してストランドをして部材３５８の回転とは独立して回転せしめる回転自在のカップリングである。当業者であればストランドガイド３２４と支持部材３５８とを連結するために適切なカップリングを容易に決定できる。ストランド揺動デバイス２２は、さらにストランドガイド２４を揺動するための駆動デバイス、または図１４〜１６の他の実施の形態におけるストランドガイド２４を回転するための駆動デバイスを備えている。当業者であれば、本発明の好ましい実施の形態のストランドガイド２４を揺動するいかなる駆動デバイスも本発明において用いられうることを理解するであろう。図１４〜１６に示されたストランドガイド３２４の他の実施の形態のために、ほぼ円運動で支持部材３５８を回転するいかなる駆動デバイスも本発明において用いられうる。図１〜４に示された好ましい駆動デバイスは、第１駆動軸４２を回転するためのモーター４０を備えている。モーター４０は従来のものであってよいが、好ましくは、モーターの速度の調整を許す供給出力コンバーターを含む可変速度直流（ＤＣ）モーターまたは可変速度交流（ＡＣ）モーターなどの速度を調整しうるモーターであることが好ましい。好ましいモーターおよびコンバーターは、ヘーマフ社（Heemaf）から入手しうる如き２５０ＷＡＣモーターであり、適切なコンバーターはボルグウォーナー社（Borg-Warner）などから入手しうる。この好ましい実施の形態のための駆動デバイスは、第１駆動軸４２の回転運動を伝達して第１駆動軸４２にほぼ垂直に設けられた第２駆動軸４８を揺動するために第１駆動軸４２に接続された減速機４６を備えている。第２駆動軸４８は、回転自在のパッケージコレクタ５６の回転軸５２にほぼ垂直な長手方向の軸５０の回りを揺動する（当該軸はストランドガイド２４の旋回軸２６と同じである）。減速機４６は、第１駆動軸４２に連結された溝ロール（図示されていない）と、第１駆動軸４２の回転運動を第２駆動軸４８の揺動運動に変換するために第２駆動軸４８に連結された相補的なボールベアリング（図示されていない）とを有するのが好ましい。その代わりに、垂直ギアボックスまたは垂直揺動ドライブも減速機４６として用いられうる。第１駆動軸４２の回転運動を伝達して第１駆動軸４２にほぼ垂直に設けられた第２駆動軸４８を揺動するためのいかなる減速機も本発明において用いられうる。ストランドガイド２４は、第２駆動軸４８の長手方向の軸５０、すなわち旋回軸２６の回りの旋回運動のために第２駆動軸４８に連結されうる。当業者によく知られた如何なる適切な接続手段もストランドガイド２４を第２駆動軸４８に固着するために用いられうる。好ましい実施の形態において、ストランドガイド２４は、図７〜１０に最良に示されたクランプデバイス７４によって第２駆動軸４８に連結される。図７を参照すると、クランプデバイス７４は、ストランドガイド２４の第１アーム２８を保持するための溝またはスロット８０と、ストランドガイド２４の第２アーム３０を保持するための第２スロット８２とを有する第１の面７８を含む保持部材７６を備えている。当該保持部材は、アルミニウムなどの剛性を有する如何なる材料からも形成されうる。当該材料は、ストランド２０とのストランドガイド２４の接触と、水およびストランドを被覆しているサイジング成分に晒される作動環境における劣化とによって移動される応力による変形に耐える。クランプデバイス７４は、保持部材７６の第１の面７８に接する第１の面８６と、該第１の面８６の反対の第２の側８８とを有する圧縮しうるプレートまたは部材８４を備えている。圧縮しうるプレート８４は、いくらかの構造的な一体性を与えるために剛性を有するプレート９２に隣接して銅箔の裏打ちを有するゴムまたはシリコーンゴムなどの圧縮しうるいかなる適切な材料からも形成されうる。この圧縮しうるプレート８４の第２の面８８は実質的に剛性を有するプレートまたは部材９２の第１の面９０によって接触されている。この実質的に剛性を有するプレートまたは部材９２は、剛性を有する如何なる材料からも形成することができるが、保持部材７６と同じ材料から形成されるのが好ましい。前記実質的に剛性を有するプレート９２に圧力が印加され、圧縮しうるプレート８４を保持部材に対して押圧して、保持部材７６の第１スロット８０内のストランドガイド２４の第１アーム２８と、第２スロット８２内の第２アーム３０とを保持し、固着する。図４および６に示されているように、クランプデバイス７４は従来の圧力印加器９４を有しており、当該圧力印加器はスロット８０、８２内のアーム２８、３０をそれぞれ保持するために、実質的に剛性を有するプレート９２の第２の面９１と圧縮しうるプレート８４の第２の面８８とに圧力を印加する。印加されるべき圧力は、スロット８０、８２内にアーム２８、３０を保持するために必要とされるのに応じて１０ｂａｒ以上まで印加されうる。圧縮された空気は、空気供給ホース（図示されていない）によって圧力印加器９４に供給される。その代わりに、円錐状のアームを有するクランプが、プレート９２に圧力を印加するために用いられうる。図３および４に示されるように、ストランド揺動デバイス２２は、好ましくは、水、サイジング成分や動作機構を塞いだり劣化したりしうる他の環境条件からストランド揺動デバイス２２を保護するためのハウジング９６を含む。ハウジング９６は図１〜２の線図を明確にするためにのみ省略されている。図１、３および４に示されるように、装置１０は、さらにストランドガイド２４のアーム２８、３０上に堆積されたサイジング、またはファズ（fuzz）を減少したり、除去するために水などの液体を吹き付けるために第１側壁６６に接続されたスプレー印加器９８を有することができる。該スプレー印加器９８はストランドガイド２４のアーム２８、３０上に吹き付けることに向けられた当業者によく知られた従来の如何なるスプレー機構であってもよい。該スプレー印加器９８を取り付けるための他の位置が図１に示されている。装置１０は巻取デバイス５４も備えている。巻取デバイス５４は、回転自在のパッケージコレクタ５６を含んでおり、複数のストランド２０は多層パッケージ１００を形成するために該パッケージコレクタ５６の回りに巻き取られる。回転自在のパッケージコレクタ５６は、着脱自在に入れ子式に取り付けられた捕捉チューブ１０４を有するコレットデバイス１０２であることが好ましい。ストランド２０は捕捉チューブ１０４の円周の少なくとも一部の回りに巻き取られる。巻取デバイス５４は、ローウェンスタインの１８２頁〜１８６頁、１９２頁〜１９８頁および３１７頁〜３２３頁に述べられている如き、標準的なフォーミングまたはロービングパッケージを巻き取るための従来の如何なる巻取機であってもよい。コレットデバイスの一般的な寸法および回転速度の説明は、ローウェンスタインの１８２頁〜１８６頁においてなされている。コレットデバイス１０２はモーター（図示されていない）によって回転される。モーターの速度は、パッケージの堆積のあいだフォーミングパッケージ１００の寸法が増加するにつれて、コレットデバイス１０２の回転速度を減少するために変化される。コレットデバイス１０２の回転速度は毎秒約１０００回ないし毎秒約６０００回（ｒｐｍ）であることが好ましい。実質的に一定の直線状のストランド捕捉速度は、フォーミングパッケージ１００の形成のあいだ一様な直径のガラス繊維１４を細くする。それぞれのガラス繊維の直径が、ローウェンスタインの３０頁で述べられている如き個々の直径を有する、ＤからＵまでの一般的なファイバーまたはフィラメントの名称でありうる。ストランド２０は、ほぼ平行に、かつ面一に状態で層をなして巻き取られて、捕捉チューブ１０４の弧状の表面上にフォーミングパッケージ１００を形成する。一般的に、フォーミングパッケージの直径は約６インチないし約３０インチである。従来のフォーミングパッケージの寸法は、米国特許第３，６８５，７６４号明細書および第３，９９８，３２６号明細書に述べられているが、それぞれ参考までに本明細書に取り入れた。フォーミングパッケージ１００の面は、パッケージが堆積されるにつれてテーパー状に形成されうる。装置１０は、回転自在のパッケージコレクタ５６の回転中心軸５２にほぼ平行な第１の方向と、該第１の方向の反対の方向とに、フォーミングパッケージ１００の長さに少なくともほぼ等しい距離だけ往復するための往復デバイス１０６を有している。図１および２に示された好ましい実施の形態のばあい、当該往復デバイス１０６はコレットデバイス１０２自体であり、該コレットデバイスがその中心軸５２に沿って往復する。図２の想像上の矢印４０６により示された他の実施の形態において、往復デバイスはストランド揺動デバイス２２であり、該ストランド揺動デバイスが第１駆動軸４２の回転軸４０８に沿って往復する。当業者であれば、ストランド揺動デバイス２２またはコレットデバイス１０２のいずれか、あるいは両方が所望により往復しうる。フォーミングパッケージ１００が完成されると、その上にフォーミングパッケージ１００を有する捕捉チューブ１０４はコレットデバイス１０２から移動し、空のチューブと置き換えられこの工程を繰り返す。ストランド２０の少なくとも一部は、フォーミングパッケージ１００から繰り出され、従来のウィービング工程、または熱可塑性もしくは熱硬化性材料のための補強材として用いられる。複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための本発明による方法について、以下に概略説明する。図１を参照すると、該方法は、複数のストランドを巻取デバイス５４に供給する初期工程を有している。現在のところ好ましい実施の形態において、ストランド２０はガラスなどのファイバーフォーミングマスから製造されたファイバーから形成される。その代わりに、複数のストランド２０は叙上の如くストランドのパッケージから供給されうる。該方法は、化学的処理またはサイジング成分を複数のストランドに加える工程を選択的に有することができる。サイジング成分は、たとえば該サイジング成分がファイバー２０の表面上に堆積されるように、少なくともファイバー１４の一部と塗布デバイス１６とを接触させて塗布されうる。該方法は、さらに、それぞれのストランドが互いにほぼ平行、かつ面一になるように複数のストランドを整列することを有する。ストランド２０はファイバー１４の群を個々のストランドに収集し、該ストランドを収集シュー１８を通過させることによって整列されうる。該方法は、さらに、複数のストランド２０を旋回軸２６の回りに旋回させ、同時に、該複数のストランド２０をほぼ平行、かつ面一の整列状態に維持するつぎの工程を有している。ストランドは、それぞれのストランドを交互にストランドガイド２４の第１アーム２８に接触させて第１の方向に移動させ、かつ、それぞれのストランドをストランドガイド２４の第２アーム３０に接触させて該第１の方向のほぼ反対の第２の方向に移動させ、同時に当該ストランドのそれぞれをほぼ平行に、かつ面一の整列状態に維持して揺動されるのが好ましい。他の実施の形態において複数のストランド３２０は、複数のストランド揺動デバイス３２２の支持部材３５８を回転自在のパッケージコレクタ３５６の中心軸３５２にほぼ平行な軸３６０の回りに回転させて揺動される。当該ストランド揺動デバイス３２２は、複数のストランド３２０をほぼ平行、かつ面一の整列状態に維持するために第１アーム３２８および離間された第２アーム３３０を含む回転自在のストランドガイド３２４を有している。それぞれのアーム３２８、３３０は、支持部材３５８の回転軸３６０に対すして角度３６１をなして設けられる。この好ましい実施の形態の方法は、回転自在のパッケージコレクタ５６の回転中心軸５２にほぼ平行な往復デバイスを往復させる工程を有している。該往復デバイスは、ストランド揺動デバイス２２および／または回転自在のパッケージコレクタ５６から選択される。該方法は、多層パッケージ１００を形成するために、回転自在のパッケージコレクタ５６の回りに複数のストランド２０を巻き取る工程を有している。複数のストランド２０は、回転自在のパッケージコレクタ５６の回転軸５２に、ほぼ平行な面内で回転自在のパッケージコレクタ５６の回りに巻き取られ、それぞれのストランドは、該面内で互いにほぼ平行である。本発明の方法は、フォーミングパッケージの製造への使用に限られることはなく、ロビングパッケージなどの多層パッケージに複数のストランドの素材が巻き取られる如何なる処理にも有用である。本発明による方法を実行するための装置１０の作動について以下に述べる。しかしながら、本明細書中に示され、かつ記載された他の装置も、望まれるならば本発明の方法を実行するために使用されうる。作動の初期シーケンスにおいて、ストランド２０は巻取デバイス５４に供給される。好ましい実施の形態において、ガラス繊維が形成され、ファイバーフォーミングマスから細くされる。サイジング成分が、ファイバーを塗布デバイス１６に接触させることによってガラス繊維に塗布される。細くされたガラス繊維は、複数のストランド２０にグループ分けされ、各ストランドは、それぞれのストランド２０が互いにほぼ平行かつ面一になるように整列デバイスまたは収集シュー１８において整列される。複数のストランドのそれぞれは、ストランドガイド２４の第１アーム２８と第２アーム３０とのあいだで相接し、平行かつ面一の配列の糸である。巻取デバイス５４が駆動されると、ストランド２０がコレットデバイス１０２の一端または捕捉チューブ１０４の回りに、フォーミングパッケージ１００が巻き取られるべき領域を超えて巻き取られる。ストランド２０をほぼ平行かつ面一の配列に維持しつつ、往復デバイスが往復され、ストランド揺動デバイス２２が駆動されてストランド２０をして揺動せしめられると、ストランド２０は捕捉チューブ１０４に巻き取るために移動される。ストランドは捕捉チューブ１０４の回りの連続した層に、回転自在のパッケージコレクタ５６の回転軸５２のほぼ平行な面内でほぼ平行かつ面一の整列状態で巻き取られる。フォーミングパッケージ１００の巻き取りが完了すると、ストランド２０はフォーミングパッケージ１００が巻き取られる領域の回りに巻き取られるためにそらされる。ストランドは、他のフォーミングパッケージのまわりのその後の巻き取りのために引き下げロールの方にそらされることができ、揺動デバイスの揺動およびコレットデバイス１０２の回転が止められ、パッケージ１００の移動を許す。叙上の記載から、本発明が複数のストランドがほぼ相接した形態で、層をなし重複がなく隣接するように、複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための方法および装置であることが理解されうる。この形態はパッケージの解除を促進し、とりわけ、ストランドの破断および懸垂と、ストランド同士のあいだの聴力の相違を減少する。実施の形態の広い発明性を有する概念から逸脱することなく叙上の実施の形態にたいして変更がなされうることは当業者には認識されるであろう。それゆえ、この発明は開示された特定の実施の形態に限られることがなく、添付の請求の範囲によって定義された如き本発明の精神および範囲内にある修正を包含することが意図されている。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年９月２９日【補正内容】請求の範囲（請求の範囲第１項、第６項および第２２項を補正。請求の範囲第２項〜第５項、第７項〜第２１項および第２３項〜第２７項については補正なし。）１．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための装置であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給するためのストランド供給デバイス、（ｂ）前記ストランド供給デバイスから離間され、前記ストランドのそれぞれがたがいにほぼ離間され、面一になるように前記該ストランド供給デバイスから受け取られた複数のストランドをそれぞれ整列するための整列デバイス、（ｃ）前記整列デバイスから離間され、回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ垂直な旋回軸の回りに揺動するのに適したストランドガイドを備え、該ストランドガイドが第１アームおよび離間された第２アームを有し、該第１アームと第２アームとのあいだで前記複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で受け取り、かつ維持するストランド揺動デバイス、（ｄ）前記揺動デバイスから離間され、多層パッケージを形成するために前記ストランド揺動デバイスから複数のストランドを受け取るのに適したほぼアーチ状の表面を有する回転しうるパッケージコレクタからなる巻取デバイス、および（ｅ）前記回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向および該第１の方向の反対の第２の方向に往復するための往復デバイスであって、前記機転自在のパッケージコレクタの表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドが互いに隣接し、ほぼ重複しないように、前記ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択されてなる往復デバイスからなる装置。２．前記ストランド供給デバイスが、ファイバーフォーミングマスから複数のファイバーを形成するためのファイバーフォーミング装置を備えてなる請求の範囲第１項記載の装置。３．前記複数のストランドがガラス繊維からなる請求の範囲第１項記載の装置。４．前記ストランドが整列デバイスによって整列される前に化学的処理成分を複数のストランドに塗布するための塗布デバイスをさらに有してなる請求の範囲第１項記載の装置。５．前記整列デバイスが収集シューおよび櫛状部材から選択されてなる請求の範囲第１項記載の装置。６．前記整列デバイスがストランドを回転自在のパッケージコレクタの長手方向の軸にほぼ垂直に整列してなる請求の範囲第１項記載の装置。７．前記整列デバイスがストランド供給デバイスから離間され、該整列デバイスの上から複数のストランドを受け取る請求の範囲第１項記載の装置。８．前記複数ストランドが２〜２０のストランドを有してなる請求の範囲第１項記載の装置。９．前記ストランドガイドの揺動の角度が約２０度〜約１２０度である請求の範囲第１項の装置。 10．前記ストランド揺動デバイスが第１駆動軸を回転するするためのモーターと、前記回転自在のパッケージコレクタの回転軸にほぼ垂直な長手方向の軸の回りに第２駆動軸を揺動させるため第１駆動軸回転運動を伝達するために駆動軸に連結された減速機とを備えてなる請求の範囲第１項記載の装置。 11．前記ストランド揺動デバイスが前記第２駆動軸およびストランドガイドを連結するためのクランプデバイスをさらに備えてなる請求の範囲第１０項記載の装置。 12．前記クランプデバイスが、前記ストランドガイドの第１アームを保持するための第１のスロットおよび前記ストランドガイドの第２アームを保持するための第２のスロットを有する第１の面を備えた保持部材と、該保持部材の第１の面に接する圧縮しうるプレートと、該保持部材と対向する圧縮しうるプレートに接する実質的に剛性を有するプレートと、該実質的に剛性を有するプレートに圧力を印加するための圧力印加器とからなり、前記圧力印加器に圧力がかけられると、圧力が前記実質的に剛性を有するプレートと圧縮しうるプレートとに印加されて、前記第１スロット内の第１アームと第２スロット内の第２アームとを固定してなる請求の範囲第１１項記載の装置。 13．前記第１アームが第２アームから約０．１ｍｍ〜約４０ｍｍ離間されてなる請求の範囲第１項記載の装置。 14．前記第１アームの長さが第２アームの長さより小さい請求の範囲第１項記載の装置。 15．前記アームの少なくとも１つがチューブとロッドとからなる群から選択される請求の範囲第１項記載の装置。 16．前記アームの少なくとも１つが炭素強化エポキシのチューブである請求の範囲第１項記載の装置。 17．前記ストランドガイドの第１アームおよび第２アームそれぞれが旋回軸にほぼ平行な軸の回りに弧状に曲げられた部分を少なくとも有する請求の範囲第１項記載の装置。 18．前記ストランドガイドが、第１アームおよび第２アームから離間された少なくと１つの追加のアームをさらに備え、該第１アームおよび第２アームのあいだで複数のストランドの少なくとも１つをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で受け取り維持する請求の範囲第１項記載の装置。 19．前記ストランドガイドのアームに流体を吹き付けるためのスプレー印加器をさらに備えてなる請求の範囲第１項記載の装置。 20．前記整列デバイス、ストランド揺動デバイス、巻取デバイスおよび往復デバイスを支持するのに適したフレームを備え、前記ストランド供給デバイスが該フレームの上に設けられてなる請求の範囲第１項記載の装置。 21．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための装置であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給するためのストランド供給デバイス、（ｂ）ストランドのそれぞれがたがいにほぼ隣接し、かつ面一になるように複数のストランドのそれぞれを整列するためにストランド供給デバイス離間された整列デバイス、（ｃ）支持部材およびストランドガイドからなり、該支持部材が回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ垂直な軸の回りに回転自在であり、該ストランドガイドが支持部材上に回転自在に設けられ、かつ該支持部材の回転軸にほぼ平行な回転軸を有しており、該ストランドガイドが第１アームと離間された第２アームとを有し、該第１アームと第２アームとのあいだで複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一に受け取るとともに維持し、該第１アームと第２アームが支持部材の回転軸に対して角度を有して取り付けられてなるストランド揺動デバイス、（ｄ）前記ストランド揺動デバイスから離間され、多層パッケージを形成するために該ストランド揺動デバイスから複数のストランドを受け取るのに適したほぼアーチ状の表面を有する回転自在のパッケージコレクタを備えた巻取デバイス、および（ｅ）前記回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向と該第１の方向の反対の第２の方向とに往復するための往復デバイスあって、該往復デバイスが、該回転自在のパッケージコレクタ表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で複数のストランドが互いに隣接し、かつほぼ重複のないように、ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つからなる群から選択されてなる往復デバイスからなる装置。 22．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための方法であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給し、（ｂ）それぞれのストランドが互いにほぼ隣接し、かつ面一になるように前記複数のストランドのそれぞれを整列し、（ｃ）回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ垂直な旋回軸の回りに複数のストランドを揺動させ、同時に該複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一に維持し、（ｄ）ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択される往復デバイスを回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向と、該第１の方向の反対の第２の方向とに往復し、および（ｅ）パッケージコレクタの表面に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で複数のストランドのそれぞれがたがいに隣接し、かつほぼ重複のないように多層パッケージを形成するために、複数のストランドを回転自在のパッケージコレクタのほぼアーチ状の表面の回りに巻き取る工程からなる方法。 23．前記複数のストランドをファイバーフォーミングマスからフォーミングする工程をさらに有してなる請求の範囲第２２項高記載の方法。 24．前記複数のストランドがガラス繊維からなる請求の範囲第２２項記載の方法。 25．前記複数のストランドに化学処理成分を加える工程をさらに有してなる請求の範囲第２２項記載の方法。 26．前記旋回軸の回りに複数のストランドを揺動する工程が、ストランドのそれぞれを第１の方向に移動するためにストランドガイドの第１アームに対し、かつ該ストランドのそれぞれを第１の方向のほぼ反対の第２の方向に移動するためにストランドガイドの第２アームに対して、交互に該ストランドのそれぞれを接触させ、同時にストランドのそれぞれをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で維持する工程を有してなる請求の範囲第２２項記載の方法。 27．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための方法であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給し、（ｂ）それぞれのストランドが互いにほぼ隣接し、かつ面一になるように前記複数のストランドのそれぞれを整列し、（ｃ）複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一の状態で維持するために第１アームと離間した第２アームとを有する回転自在のストランドガイドを備え、該ストランドガイドが支持部材の回転軸にほぼ平行な軸の回りに回転自在であり、それぞれのアームが支持部材の回転軸に角度を有して設けられてなるストランド揺動デバイスの支持部材を回転自在のパッケージコレクタの中心軸のほぼ垂直な軸の回りに回転することによって複数のストランドを揺動し、（ｄ）前記ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択される往復デバイスを回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向と、該第１の方向の反対の第２の方向とに往復し、かつ（ｅ）前記回転自在のパッケージコレクタの表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドのそれぞれがたがいに隣接し、かつほぼ重複がないように多層パッケージを形成するために、該回転自在のパッケージコレクタのほぼアーチ状の表面の回りに複数のストランドを巻き取る工程からなる方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ハン、ハルムオランダ王国、9822 ベーベーニーケルク、コーニンヒンユリアーナラーン９【要約の続き】したアーチ状の表面を有するパッケージコレクタ（５４）、および往復デバイスからなり、回転自在のパッケージコレクタ（５４）の表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドのそれぞれが互いにほぼ隣接し、かつ実質的に重複がない。

Claims

【特許請求の範囲】１．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための装置であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給するためのストランド供給デバイス、（ｂ）前記ストランド供給デバイスから離間され、前記ストランドのそれぞれがたがいにほぼ離間され、面一になるように前記該ストランド供給デバイスから受け取られた複数のストランドをそれぞれ整列するための整列デバイス、（ｃ）整列デバイスから離間され、旋回軸の回りを揺動するのに適したストランドガイドを備え、該ストランドガイドが第１アームおよび離間された第２アームを有し、複数のストランドを該第１アームおよび第２アームのあいだでほぼ隣接し、面一の整列状態で受け取り、かつ維持してなるストランド揺動デバイス、（ｄ）前記揺動デバイスから離間され、多層パッケージを形成するために前記ストランド揺動デバイスから複数のストランドを受け取るのに適したほぼアーチ状の表面を有する回転しうるパッケージコレクタからなる巻取デバイス、および（ｅ）前記回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向および該第１の方向の反対の第２の方向に往復するための往復デバイスであって、前記機転自在のパッケージコレクタの表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドが互いに隣接し、ほぼ重複しないように、前記ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択されてなる往復デバイスからなる装置。２．前記ストランド供給デバイスが、ファイバーフォーミングマスから複数のファイバーを形成するためのファイバーフォーミング装置を備えてなる請求の範囲第１項記載の装置。３．前記複数のストランドがガラス繊維からなる請求の範囲第１項記載の装置。４．前記ストランドが整列デバイスによって整列される前に化学的処理成分を複数のストランドに塗布するための塗布デバイスをさらに有してなる請求の範囲第１項記載の装置。５．前記整列デバイスが収集シューおよび櫛状部材から選択されてなる請求の範囲第１項記載の装置。６．前記整列デバイスがストランドをストランド供給デバイスの長手方向の軸にほぼ垂直に整列してなる請求の範囲第１項記載の装置。７．前記整列デバイスがストランド供給デバイスから離間され、該整列デバイスの上から複数のストランドを受け取る請求の範囲第１項記載の装置。８．前記複数ストランドが２〜２０のストランドを有してなる請求の範囲第１項記載の装置。９．前記ストランドガイドの揺動の角度が約２０度〜約１２０度である請求の範囲第１項の装置。 10．前記ストランド揺動デバイスが第１駆動軸を回転するするためのモーターと、前記回転自在のパッケージコレクタの回転軸にほぼ垂直な長手方向の軸の回りに第２駆動軸を揺動させるため第１駆動軸回転運動を伝達するために駆動軸に連結された減速機とを備えてなる請求の範囲第１項記載の装置。 11．前記ストランド揺動デバイスが前記第２駆動軸およびストランドガイドを連結するためのクランプデバイスをさらに備えてなる請求の範囲第１０項記載の装置。 12．前記クランプデバイスが、前記ストランドガイドの第１アームを保持するための第１のスロットおよび前記ストランドガイドの第２アームを保持するための第２のスロットを有する第１の面を備えた保持部材と、該保持部材の第１の面に接する圧縮しうるプレートと、該保持部材と対向する圧縮しうるプレートに接する実質的に剛性を有するプレートと、該実質的に剛性を有するプレートに圧力を印加するための圧力印加器とからなり、前記圧力印加器に圧力がかけられると、圧力が前記実質的に剛性を有するプレートと圧縮しうるプレートとに印加されて、前記第１スロット内の第１アームと第２スロット内の第２アームとを固定してなる請求の範囲第１１項記載の装置。 13．前記第１アームが第２アームから約０．１ｍｍ〜約４０ｍｍ離間されてなる請求の範囲第１項記載の装置。 14．前記第１アームの長さが第２アームの長さより小さい請求の範囲第１項記載の装置。 15．前記アームの少なくとも１つがチューブとロッドとからなる群から選択される請求の範囲第１項記載の装置。 16．前記アームの少なくとも１つが炭素強化エポキシのチューブである請求の範囲第１項記載の装置。 17．前記ストランドガイドの第１アームおよび第２アームそれぞれが旋回軸にほぼ平行な軸の回りに弧状に曲げられた部分を少なくとも有する請求の範囲第１項記載の装置。 18．前記ストランドガイドが、第１アームおよび第２アームから離間された少なくと１つの追加のアームをさらに備え、該第１アームおよび第２アームのあいだで複数のストランドの少なくとも１つをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で受け取り維持する請求の範囲第１項記載の装置。 19．前記ストランドガイドのアームに流体を吹き付けるためのスプレー印加器をさらに備えてなる請求の範囲第１項記載の装置。 20．前記整列デバイス、ストランド揺動デバイス、巻取デバイスおよび往復デバイスを支持するのに適したフレームを備え、前記ストランド供給デバイスが該フレームの上に設けられてなる請求の範囲第１項記載の装置。 21．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための装置であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給するためのストランド供給デバイス、（ｂ）ストランドのそれぞれがたがいにほぼ隣接し、かつ面一になるように複数のストランドのそれぞれを整列するためにストランド供給デバイス離間された整列デバイス、（ｃ）支持部材およびストランドガイドからなり、該支持部材が回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ垂直な軸の回りに回転自在であり、該ストランドガイドが支持部材上に回転自在に設けられ、かつ該支持部材の回転軸にほぼ平行な回転軸を有しており、該ストランドガイドが第１アームと離間された第２アームとを有し、該第１アームと第２アームとのあいだで複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一に受け取るとともに維持し、該第１アームと第２アームが支持部材の回転軸に対して角度を有して取り付けられてなるストランド揺動デバイス、（ｄ）前記ストランド揺動デバイスから離間され、多層パッケージを形成するために該ストランド揺動デバイスから複数のストランドを受け取るのに適したほぼアーチ状の表面を有する回転自在のパッケージコレクタを備えた巻取デバイス、および（ｅ）前記回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向と該第１の方向の反対の第２の方向とに往復するための往復デバイスあって、該往復デバイスが、該回転自在のパッケージコレクタ表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で複数のストランドが互いに隣接し、かつほぼ重複のないように、ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つからなる群から選択されてなる往復デバイスからなる装置。 22．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための方法であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給し、（ｂ）それぞれのストランドが互いにほぼ隣接し、かつ面一になるように前記複数のストランドのそれぞれを整列し、（ｃ）前記複数のストランドを旋回軸の回りに揺動させ、同時に該複数のストランドを互いに隣接し、かつ面一に維持し、（ｄ）ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択される往復デバイスを回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向と、該第１の方向の反対の第２の方向とに往復し、および（ｅ）パッケージコレクタの表面に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で複数のストランドのそれぞれがたがいに隣接し、かつほぼ重複のないように多層パッケージを形成するために、複数のストランドを回転自在のパッケージコレクタのほぼアーチ状の表面の回りに巻き取る工程からなる方法。 23．前記複数のストランドをファイバーフォーミングマスからフォーミングする工程をさらに有してなる請求の範囲第２２項高記載の方法。 24．前記複数のストランドがガラス繊維からなる請求の範囲第２２項記載の方法。 25．前記複数のストランドに化学処理成分を加える工程をさらに有してなる請求の範囲第２２項記載の方法。 26．前記旋回軸の回りに複数のストランドを揺動する工程が、ストランドのそれぞれを第１の方向に移動するためにストランドガイドの第１アームに対し、かつ該ストランドのそれぞれを第１の方向のほぼ反対の第２の方向に移動するためにストランドガイドの第２アームに対して、交互に該ストランドのそれぞれを接触させ、同時にストランドのそれぞれをほぼ隣接し、かつ面一の整列状態で維持する工程を有してなる請求の範囲第２２項記載の方法。 27．複数のストランドを多層パッケージに巻き取るための方法であって、（ａ）複数のストランドを巻取デバイスに供給し、（ｂ）それぞれのストランドが互いにほぼ隣接し、かつ面一になるように前記複数のストランドのそれぞれを整列し、（ｃ）複数のストランドをほぼ隣接し、かつ面一の状態で維持するために第１アームと離間した第２アームとを有する回転自在のストランドガイドを備え、該ストランドガイドが支持部材の回転軸にほぼ平行な軸の回りに回転自在であり、それぞれのアームが支持部材の回転軸に角度を有して設けられてなるストランド揺動デバイスの支持部材を回転自在のパッケージコレクタの中心軸のほぼ垂直な軸の回りに回転することによって複数のストランドを揺動し、（ｄ）前記ストランド揺動デバイスまたは回転自在のパッケージコレクタの少なくとも１つから選択される往復デバイスを回転自在のパッケージコレクタの回転中心軸にほぼ平行な第１の方向と、該第１の方向の反対の第２の方向とに往復し、かつ（ｅ）前記回転自在のパッケージコレクタの表面上に巻き取られたストランドのそれぞれの層内で、複数のストランドのそれぞれがたがいに隣接し、かつほぼ重複がないように多層パッケージを形成するために、該回転自在のパッケージコレクタのほぼアーチ状の表面の回りに複数のストランドを巻き取る工程からなる方法。