JPS5811813Y2 - フイラメント巻取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複数のスプール上に連続的に形成されたフィラ
メント、糸等を巻き取る装置に関し、さらに詳細には、
スプールを自動的に交換する装置即ち−ばいになったス
プールを巻取領域から除去し、その−ばいになったスプ
ールからフィラメントを切断し、そして前記巻取領域内
に移動された空のスプールにフィラメントを耐着せしめ
る装置に関するものである。

本考案はガラス製の光導波体のような比較的脆弱なフィ
ラメントを巻取るために適用して好適なものである。

この種の光導波体の特性とそのような光導波体を製造す
る方法がプロシーデイングスオブ・アイ・イー・イー（
Ｐｒｏｅ４ＥＥ、 ）Ｖｏｌ。

１２３、滝６，１９７６年６月号第５８１〜５８５頁に
掲載されたアール・ディ・モウラ（Ｒ，Ｄ、 Ｍａｕｒ
ｅｒ ）による「通信のためのドーピング・沈積された
シリカ・ファイバＪ （Ｄｏｐｅｄ−Ｄｅｐｏｓｉｔｅ
ｄ ５ｉｌｉｃａＦｉｂｅｒＳ Ｆｏｒ Ｃｏｍｎ
ｕｉｃａｔｉｏｎＳ） という刊行物に開示されてい
る。

このようなフィラメントはまずガラス・プリフォームを
形成しそしてそれからフィラメントを引き抜くことによ
って製造される。

毎秒２メートル１での引き抜き速度がすでに達成されて
釦り、毎秒５メートル１での速度も近い将来達成されう
ろことが予想される。

１つのガラス素材から１５キロメートル渣でのフィラメ
ントが製造されうるが、そのようにして引き抜かれたフ
ィラメントは、それを１個につき２５メートルしか巻取
ることのできないスプール上に巻き取られる。

所望の長さのフィラメントが１個のスプール上に巻取ら
れて後に、フィラメント引き抜き速度が毎秒１メートル
を超えた時点で作業員が手でスプールを交換することは
不可能ではないにしても非常に困難である。

このような機能を発揮する自動装置は、−ばいに巻取っ
たスプールを巻取領域から取出し、空のスプールにフィ
ラメントを耐着せしめ、そしてフィラメントを破断した
りあるいは破損したり、そのフィラメントの引き抜きを
中断したり、不当な量のフィラメントを無駄にしたりす
ることなしにそのフィラメントを連続的に巻き取ること
ができるものでなければならなへまた、フィラメントの
端部は、試験装置をその端部に容易に接続できるように
するためにスプールから突出していなければならない。

しかしながら、現在入手可能な装置はこれらの要件を満
せしめることができないものである。

従って、本考案の目的は上述した所望の特徴を有するフ
ィラメント巻取装置を提供することである。

簡単に述べれば、本考案の装置は、１つが巻取領域に配
置された少なくとも２個の回転スピンドルを有する回転
タレット板を具備している。

それらのスピンドルはそれぞれ、少なくとも一側に沿っ
てフィラメント把持手段を有する円筒状のスプールを支
持するようになされている。

巻取領域内に配置されたスプールの中央部分を横切って
フィラメントを案内するための手段が設けられている。

巻取領域に配置されたスプールの中央部分からそれの側
部におけるフィラメント把持手段筐でフィラメントを移
動せしめるための手段が設けられている。

スプールが−ばいに巻取って後に、タレット板がそのス
プールを回転させて巻取領域から外に出しそしてそれを
空のスプールと交換する。

フィラメントがそれの側部における把持手段に移動され
て後に、−ばいに巻取ったスプールのフィラメント把持
手段に接触してその把持手段をフィラメントに係合せし
める手段が設けられている。

然る後、その接触手段が、回転されて巻取領域内に入れ
込マれた空のスプールのフィラメント把持手段に接触し
て、その空のスプールの把持手段をしてフィラメントに
係合せしめ、而してそのフィラメント７５＾−ぽいに巻
取ったスプールと空のスプールとの間に延長せしめられ
る。

次に、それら２つのスプール間に延長せしめられたフィ
ラメントの部分が切断される。

以下図面を参照して本考案の実施例につき説明しよう。

添付図面は本考案を例示しかつ象徴的に示すものであっ
て図示された各要素の寸法や相対的な配分を示すもゆで
はない。

光導波体フィラメントの巻取りに関して本考案を説明す
る７５〜本考案はそれに限定される・ものではない。

第１図に示された巻取装置は、次の４つの領域、即ち巻
取領域Ａと、待機領域Ｂと、装填領域Ｃと、取出領域り
とを有する垂直割出タレット巻取機１０である。

この巻取機１０はタレット板１２よシなり１このタレッ
ト板の周囲には等間隔をもって離間されたスピンドル１
４が配置されている。

スピンドル１４の表面に沿って長手方向に配置されたス
プライン１６はスプール１８をしつかシと保持するよう
に作用する。

スピンドル１４にスプール１８を装着するためには、ス
プール装填容器２０内に配され、そしてその装填容器が
、適当な時点において、圧搾空気シリンダ２２のような
手段によってスピンドルの方へと移動される。

スプール１８の開孔はスピンドル１４の軸線に実質的に
心合されている７５〜そのスピンドルの端部は装填作業
を容易にするようにテーパを附されている。

スプールは、スピンドル１４に固定されかつそれど一緒
に回転する円板２４に接触する筐でスピンドル１４に装
填される。

スプライン１６は、装填容器２０が後退されて後にスピ
ンドル上に残留する程度に１でスプールに摩擦係合する
。

タレット板１２を割出しかつスピンドル１４・を回転さ
せるための機構が第２図督よび第３図に示されている。

タレット板１２は割出機３０に連結された軸２８上に取
付けられている。

軸２８に対する軸受は図示されていない。

パラーデツクス（ｐａｒａ −Ｄｅ ｘ）という商標で
ファーガソン・マシン・カンパ＝ （ＦｅｒｇｕＳｏｎ
Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｍｐａｎｙ ）によって製造さ
れている市販の割出機は任意所定の半径距離だけ軸２８
を割出すようにプログラムされうる。

この実施例にかいては、４つの領域が用いられてかり、
割出機が各サイクル時に軸２８を９０°の半径距離だけ
回転せしめる。

２つｌたはそれ以上の領域が用いられうるから、１サイ
クル当りの回転の程度は、用いられている領域の数で３
６００を割算することにより決定される。

タレット板１２の縁端に固定されたクラッチ３２はプー
リ３４によって駆動きれる。

ベル）４０は、軸２８と同軸状のドラム３８にモータ３
６を連結してお−りかつそのベル）４０はそれらに関し
て自由に回転しうる。

モータ３６の速度は後述する入力を有する回路によって
制御される。

プーリ３４は、それの１わりに配置されたベルト４２に
よって定速回転に維持されかつそのプーリはドラム３８
と摩擦接触する。

アイドラ・プーリ４４はベルト４２に適切な大きさのテ
ンションを維持する。

制御器５０に連結されたスリップ・リング機構４６は、
タレット板１２の開孔と管状の軸２８とを通ってスリッ
プ・リング機構筐で延長しているリード線４８を通じて
電力をクラッチ３２に供給する。

制御器５０は第１図の領域Ａ釦よびＢに配置されたスピ
ンドルが矢印の方向に巻き取り速度で連続的に回転せし
められるようにプログラムされる。

前述のごとく、領域りにおけるスピンドルはサイクルの
一部分の間においてのみ回転するにすぎない。

図示を簡明にするために、割出機３０とスリップ・リン
グ機構４６とが第２図には示されて釦らず、第３図には
モータ３６が示されていない。

スプール１８の構造が第４図に一部横断面図で示されて
いる。

円筒状のスチロフオーム体５６に透設して延長せしめら
れた孔内にプラスチック管５４が配置されてｋす、前記
スチロフォーム体５６の両端部にはプラスチックフラン
ジ５８が設ケラれている。

フィラメントに緩衝を与えるためにスチロフォーム体５
６のまわりには発泡ゴム層６０が配設されている。

発泡ゴム層６０は薄いプラスチック層６６によって被覆
されうる。

フランジ５８と発泡ゴム層６０との間に釦けるスチロフ
ォーム体５６の各端部には、２つのハンプを有するハン
プ・ゴム隆起部６２が配置されており、その隆起部の２
つのハンプ間にはゴムｏリング６４が配置されている。

隆起部６２０１つのハングと（） ＩＪング６４との間
の接触領域を本明細書ではピンチ・ラインと呼ぶことに
する。

ここで第１図を再度参照すると、フィラメント・ガイド
６８が、領域Ａに配置された巻取リールと、溶融ガラス
供給源からフィラメントを引き抜くフィラメント引き抜
きトラクタ６９との間に配置されている。

フィラメント引き抜きトラクタはモータ７１によって駆
動されん トラクタ用モータに釦ける制御ユニットがそ
のモータの速度を表わす電気信号を発生する。

リード線７３上の信号は巻取モータ３６の速度を決定す
るために一次入力として第２図の制御回路に供給される
。

引き抜きトラクタ領域Ａの巻取リールとの間にはテンシ
ョン附与装置７５が配設されて訣シ、そのテンション附
与装置においてフイラメン）７０がプーリ７７゜７９お
よび８１をめぐって送られる。

プーリ７７ば、両方向矢印によって示されているように
枢動しうるダンサ・アーム８３の一端に回転可能に取付
けられる。

ダンサ・アーム８３は、ばねまたは他の適当な手段が一
定の力を印加する装置８５から、プーリγγをプーリγ
９および８１から離れる方向に押しやるダンサ・アーム
８３１で延長シている。

装置８５内には、ダンサ・アーム８３の位置を感知する
直線変位変成器（ＬＤＴ）が配置されている。

リード線８Ｔによって示されているように、ＬＤＴから
の出力信号はダンサ・アーム８３を中央位置に維持する
ように巻取モータ３６の速度を調整するための第２図に
釦ける制御回路３１に結合される。

領域Ａ（Ｃ訃けるスプール１８の両端に釦けるピンチラ
インの上方にはピンチライン・ローラ１２が垂直に配置
されている。

第５図に示されているように、ローラ７２の軸線は領域
Ａに卦けるスプール１８″の軸線と同じ垂直平面内に必
ずしもある必要はない。

カットナイフ７６はＶ字状溝を有する第１のブレードを
含んでおり、それらのＶ字状溝の底は領域ＡおよびＤの
スプールのビンチラインを通って延長する平面内に位置
づけられる。

かくして、フィラメント７０が領域Ａにかけるスプール
のピンチラインのうちの１つと領域りにおけるスプール
の対応するピンチラインとの間に延長している場合には
、そのフィラメントはカットナイフ７６の対応するＶ字
状溝の直下に延長する。

カットナイフ７６はフィラメントに接触した場合にその
フィラメントを切断せず第５図に示されているようにフ
ィラメントに圧着することができる（第５図にかいては
、そのカットナイフが概略的に示されている）。

カットナイフが第５図にかいて破線７６’ によって示
された位置に到達すると、１対のナイフブレード１８（
第１図）が水平方向に移動せしめられて、前記Ｖ字状溝
のうちの１つの溝の底に位置づけられているフィラメン
トを切断する。

カットナイフは、位置７６’ に到達すると、出力を制
御器５０に接続されたリミットスイッチ（図示せず）を
作動せしめる。

領域Ａ釦よびＤにおけるスプール間に延長しているフィ
ラメントが切断されて後に、領域りにおけるクラッチが
消勢され、そしてその領域りに釦けるスプールが空転し
うるようになされる。

次に、空気シリンダ８０のような手段が作動されて領域
りのスプールをスピンドル１４から１組の受取ロッド８
２に押しやシ、その受取ロッド８２から手動または他の
方法によってそのスプールが除去されうる。

領域りのスピンドルからのスプール１８の移動は、次に
−ばいに巻取ったスプールを回転せしめて領域りに入れ
込ましめるのに十分な程度だけ行なわれる。

第５図には、各スピンドル１４の位置を制御器５０に通
知するための回路が概略図で示されている。

軸２８上には金属フラッグ９１が取付けられてお」、そ
の軸と一緒に回転する。

この回路は第３図には示されていない。

４個の近接センサ９３が固定して取付けられており、そ
れらの近接センサは軸２８の軸線の１わりに９０°の角
間隔をもって配置されている。

センサ９３からの４本のリード線９５が制御器５０に接
続されている。

フラッグ９１がセンサ９３の１つに隣接した位置まで回
転する場合、リード線９５上の出力信号はそのフラッグ
９１の配向を表わす。

フィラメントが手段６２．６４によって把持される態様
が第６図乃至第８図に示されている。

第６図に示されているように、フィラメント１０がプラ
スチック層６６からノ・ンプ・ゴム隆起６２の一部分と
０リング６４との間のピンチラインまで案内される。

巻付はテンションはフィラメントをして前記手段６２ネ
・よび６４間の接触領域にかけるピンチラインを通過せ
しめるのには不十分である。

スプールが回転している間に、ロー２７２は第７図に示
された位置まで移動しそして・・ンプ・ゴムをＯリング
から離れる方向に押圧し、それによってフィラメントが
落下する間隙を生ぜしめる。

ローラγ２の軸線は第６固転よび第７図に示されている
ようにスプールの軸線に関しである角度をもって配向さ
れていることが好ましい。

スプールが回転しているから、上記間隙は常に形成され
かつハンプ・ゴムが上記ローラの下を通ると閉塞される
。

ローラが後退して後には、上記間隙は閉塞されたまｌで
ある。

ローラ７２はゴムのような軟い材料よりなるタイヤを有
して釦９、それらのローラがガラスフィラメントを摩耗
せしめることがない。

フィラメント・ガイド６８を作動する機構が第９図１よ
び第１０図に示されている。

フィラメント・ガイド６８はロッド８４および８６上に
摺動可能に取付けられていんロッド８４の両端部は全体
としての巻取装置に固定して取付けられてネ・す、かつ
ロッド８６の両端部は軌道部材８８と支持部材９０とに
固着されており、それら両部材はロッド８４上に摺動自
在に取付けられている。

モータ９４によって回転されるねじ付き軸９２は軌道部
材８８のねじ穴に挿通されている。

モータ９４は、それＱ速度と方向を制御する制御回路３
ＴにＩＪ −１９５によって接続されている。

制御器５０はモータ９４の速度と方向に関する情報を制
御回路３７に与える。

モータ９４の速度は、フィラメントがスプールの中央部
分に巻きつけられている時間のあいだモータ３６の速度
によって規制される。

この系統は、各モータ３６および９４から制御回路３７
までの帰還回路（図示せず）をも含んでいる。

リミット・スイッチ９６は軌道部材８８によって作動さ
れ、スプールの巻きつけ限界が到来した時点で信号を発
生する。

この信号はモータ９４を消勢せしめかつ三位置空気シリ
ンダ９８を作動せしめる制御器５０に結合される。

支持部材９０上に取付けられたシリンダ９８は、スプー
ルの中央部分にフィラメントが巻きつけられているあい
だ、ロッド８６の中央にガイド６８を維持する。

しかしながら、リミットスイッチ９６が作動されると、
シリンダ９８のロッド１００は、ガイド６８が走行して
いた方向に迅速に移動せしめられ、フィラメント７０を
してスプールの端部におけるピンチライン溝まで跳躍せ
しめる。

シリンダ９８の動作が第１０図に示されている。

シリンダ９８は２つの円筒状室１０２および１０４を有
しておυ、それらの円筒状室にはピストン１０６および
１０Ｂがそれぞれ配設されている。

ピストン１０６に固着されたロッド１１０は隔室１０４
内に延入している。

ロッド１００はピストン１０８に固着されている。

第１０図に示された巻きつけ位置にシリンダ９８を維持
するために、入力１１２および１１６が作動されるｉ（
入力１１２における圧力は入力１１６における圧力より
も若干高い。

かくしてピストン１０６が右方へ移動さヘロツド１１０
がピストン１０８に当接してそのピストンを右方に押す
。

入力１１６における低い圧力がピストン１０８をしてロ
ッド１１０の端部に対接せしめ、ピストン１０８を室１
０４の中央に位置づける。

入力１１６に圧力が存在する状態において入力１１６に
圧力がなくなると、ピストン１０８が左方に移動してピ
ストン１０６を室１０２の左端まで押しやる。

入力１１２および１１６に圧力が存在していない状態に
おいて人力１１４だけに圧力を印加すると、ピストン１
０８が室１０４の右端まで移動せしめられる。

制御器５０はテキサス・インツルメンツ社製のＴ１１０
２３型プログラム可能制御器と、それのインターフェイ
ス装置とで構成されうる。

この制御器はカットナイフ・リミットスイッチと、リミ
ットスイッチ９６と、近接スイッチ９３とからの信号を
受取る。

ダンサ・アーム８３によって作動されるリミットスイッ
チ（図示せず）は、プーリ７１に緊張状態のフィラメン
トが存在しないことを示す底部位置にダンサ・アームが
存在するときに制御器５０に入力を与え、そのアームを
上方位置に保持する。

空気シリンダ２２および８０によって作動されたリミッ
トスイッチ（図示せず）はこれらのシリンダのアームが
突出せしめられている状態において、制御器５０に信号
を与えて割出を阻止する。

割出器３０のモータの始動および停止、種々の空気シリ
ンダを動作せしめる弁、モータ９４の速度卦よび方向（
制御回路３１を介して）、督よびクラッチ３２、カット
ナイフ７８およびローラ７２の動作が制御器５０によっ
て制御される。

巻取装置の動作は次のとおシである。

フィラメント・ガイド６８が領域Ａにおけるスプールの
端部分の１つに合致せしめられた情態において、フィラ
メントＴＯがフィラメント・ガイドに挿通されそしてス
プールの各ピンチライン上を通される。

ピンチライン・ローラは、前述した手段６２釦よび６４
間の間隙が開放されそして第７図に示されているように
フィラメントがその間隔を通って落下するように作動さ
れる。

間隔が閉塞すると、そのフィラメントが前記手段６２お
よび６４よシなる把持部材によって捕捉される。

次にガイド６８がフィラメントをスプールの垂直部分に
案内し、そしてフィラメント７０が層６６を横切って巻
きつけられる。

スプールが−ばいになると、ガイド６８がそのスプール
の反対端に分けるピンチラインにフィラメントを位置づ
ける。

次にタレット板１２が９００だけ割出されて領域Ａから
の−ばいに巻きつけられたスプールを領域りに位置づけ
させる。

−ばいに巻取ったスプールが領域Ａから領域りに割出さ
れているあいだに、−ばいに巻取ったスプールの回転速
度が装置８５からの信号によって低下せしめられ、それ
によってフィラメントに一定のテンションが維持される
。

−ばいに巻取ったスプールは、領域りに割出される場合
に、回転しＣローラ７２に接触する。

これによって手段６２および６４間の間隙が瞬時に開放
され、それによりフィラメントが捕捉される。

他の動作方法としては、ローラ７２が−ばいに巻取った
スプールの回転通路の上方に位置づけられるようにし、
そしてそれが領域Ａ内にあるあいだに下降せしめられて
−ばいに巻取ったスプールに接触せられるようになされ
うる。

−ばいに巻取ったスプールが巻取領域から外に割出され
ると、空のスプールがその領域内に割出さヘフィラメン
トはその空のスプールのピンチラインに自動的に位置づ
けられるが、ローラが上記間隙を開く普で移走せしめら
れる。

領域Ｂに卦けるスプールは巻取速度で回転されていれか
ら、スプールが領域Ａに到達して後に巻取速度に持ち来
たされる場合に生ずるような遅延は存在しない。

第５図において、−ばいに巻取ったスプールと空のスプ
ールとがそれぞれ数字１８′によび１８１１で示されて
いる。

割出動作が完了すると、ローラ７２が下降してスプール
１８“の縁端におけるピンチライン空隙を開きその空隙
内にフィラメントを落下せしめる。

スプール１８′於よび１８”間に延長しているフィラメ
ントは切断されるまでスプール１８”の把持手段から連
続的に引き出されそしてスプール１８′ の把持手段に
巻きつけられる。

次に前記カットナイフがスプール１８′訟よび１８”間
に延長しているフィラメントを下方に偏向させる。

フィラメントをそのように偏向せしめると、ピンチライ
ン空隙内にあるフィラメントの長さが切断に先立って増
大せしめらへかつスプール１８〃に対するフィラメント
の転送がよシ高い信頼性をもって行なわれる。

フィラメントは切断されるや否や、スプール１８″の把
持手段にとどする。

前記ローラはフィラメントの切断と同時にあるいはその
後で後退せしめられつる。

フィラメントが切断されてから約１秒の後に領域りにお
けるクラッチが制御器５０（第３図）によって消勢され
）その結果、−ばいに巻取ったスプールは自由に取り外
されうる状態となった。

然る後、ナイフ１６が後退する。

次に、フィラメントの巻取を開始する新しいスプールの
巻取表面６０にフィラメントがガイド６Ｂによって移動
される。

以上にかいて本考案を特定の実施例につき説明したが、
本考案はそれ頃限定されるものではなく、本考案の精神
釦よび実用新案登録請求の範囲内で可能なあらゆる変形
変更をも包含するものであることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による巻取装置を示す斜視図、第２図は
タレット板を示す背面立面■第３図はタレット板の概略
側立面図、第４図は本考案の装置に用いられつる巻取ス
プールの一部横断面図、第５図は本考案による装置の一
部分を示す概略図、第６図乃至第８図はスプールの側部
にかける把持手段によるフィラメントの捕捉状態を示す
図、第９図はフィラメントガイド装置を示す横断面図１
第１０図は第９図に示された装置に使用するための空気
シリンダを示す概略図である。 Ａは巻取領域、１０は巻取機、１２はタレット板、１４
はスピンドル、１８はスプール、２２は圧搾空気シリン
ダ、２８は軸、３０は割出機、３６は巻取モータ、３１
は制御回路、４６はスリップ・リング機構、５０は制御
器、６８はフィラメント・ガイド、７０はフィラメント
、７６はカットナイフ、８０は空気シリンダ、８２，８
４釦よび８６はロッド、９４はモータ、９８は三位置空
気シリンダ、１００はロッドである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 連続したフィラメント、特にガラス・ファイノくを巻取
   るためのフィラメント巻取装置であって、それぞれスプ
   ールを受入れる少なくとも２個のスピンドルが、前記ス
   プールを順次巻取領域内に入れ込みかつその巻取領域か
   ら外に出すようになされた割出し可能なタレットの周辺
   に釦いて均一に離間されており、各スプールは前記フィ
   ラメントを把持しかつ保持する手段金有して訟り、前記
   スプール０寸端に釦いてスプールの巻取領域を横切る方
   向に前記フィラメントを前記把持手段へと案内するため
   のフィシメン１４内手段が設けられているフィラメント
   巻取装置にかいて、 前記フィラメント把持手段は前記フィラメントを釈放可
   能に把持するようになされており、前記フィラメント巻
   取装置は前記フィラメントが前記把持手段に移動されて
   後に、−ばいに巻取ったスプールのフィラメント把持手
   段に接触して前記フィラメントを停止して前記フィラメ
   ント把持手段に入れ込ませる手段を具備してかり、該手
   段は然る後、巻取領域の方へとすでに回転せしめられた
   空のスプールのフィラメント把持手段に接触して、前記
   フィラメントをして前記空のスプールのフィラメント把
   持手段を通って−ぼいに巻取ったスプールのフィラメン
   ト把持手段まで延長せしめるようになされてかり、さら
   に前記フィラメント巻取装置は、−ばいに巻取ったスプ
   ールと空のスプールとの間に延長している領域にＰける
   フィラメントを切断して、そのフィラメントが前記空の
   スプールのフィラメント把持手段によって引張られるの
   を停止するようにするとともにその把持手段によって保
   持されるようにする手段を具備していることを特徴とす
   るフィラメント巻取装置。