JPS6121917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、線材等の巻線方法に関するものであ
る。

ここで、線材等とは、植物繊維、動物繊維、鉱
物繊維、合成繊維、金属線等をいう。従来、合成
複合管材、棒材、板材等を製造するさいに、巻心
に線材等を巻き付け、合成樹脂、セメント、溶融
金属等を線材等の巻層体に含浸し、硬化させる工
程がとられることがある。

従来の巻線工程は、線材等を巻き付けたリール
を固定して巻心を回転させるか、あるいは巻心を
固定してリールをそのまわりに回転させることに
よつて線材等を巻心に巻き付けていた。このよう
な従来の巻線工程では、次のような欠点があつ
た。

１ リール又は巻心のいずれか一方を回転させな
ければならないので、設備の大型化が困難であ
る。

２ リール替えや巻心の継足しを必要とするの
で、長時間にわたる連続運転が困難である。

３ 同時に多数の線材等を巻き付けることが困難
である。

４ 回転機構が比較的に複雑かつ大型化するの
で、他の加工工程を同時に行うための装置を併
設することが困難である。

したがつて、本発明の目的は、従来の巻線工程
の欠点を排除し、安価で能率のよい巻線方法およ
び装置を提供することにある。

次に、第１図を参照して本発明の方法の原理に
ついて説明する。本発明の方法においては、ま
ず、巻心１、巻線円板２、巻線ドラム３とを準備
する。次に、巻線円板２および巻線ドラム３の中
空部内に巻心１を同軸状に挿通し、両者が互いに
接触しないように支持し、巻心１をその軸線方向
に移動させかつ巻線円板２を巻心１の軸線のまわ
りに回転させることができるように構成する。巻
線円板２の外周上に少なくとも１箇の案内穴２１
を設ける。線材等４１を巻層したリール４を所定
位置に設置する。巻心１の移動方向において巻線
円板２に関して下流側で円板２に隣接した位置を
結束位置５とする。

巻線円板２と巻線ドラム３との関係は、第２図
に示すように、両者を一体に成形するかＡ、両者
を相互に相対回転自在に連結するかＢ、巻線ドラ
ム３を固定しかつ巻線円板２を回転自在に支持す
るかＣのいずれかの構成をとることもできる。巻
線ドラム３は、巻心１の移動方向において巻線円
板２に関して上流側で円板２隣接して配置され
る。

結束位置５においては、入手または結束機５０
（第３図）を利用して巻心１の外周上を線材等５
１で結束する。結束に使用する線材等５１は巻線
に使用する線材等４１と同等の材質のものが好ま
しい。

このようにして準備段階が完了した後に、リー
ル４から線材等４１を引き出し、適当なガイド６
を通して巻線ドラム３の外周に任意の回数だけ巻
き付け、巻線円板２の案内穴２１に通し、線材等
４１の先端を巻心１の外周の任意の位置に固定す
る。次いで、巻線円板２を所定方向に回転させる
とともに巻心１をその軸線方向の所定の向き（例
えば、第１図において右方向）に移動させる。

このような状態で巻線円板２をいずれか一方の
方向に回転させたときは、線材等４１は巻線ドラ
ム３と巻心１との両方に巻き付けられることにな
る。つまり、線材等４１は第１図に概略的に示す
ように、まず巻線ドラム３上に巻き付けられ、巻
線ドラム３上を滑り、巻線円板２の案内穴２１を
通り、巻心１上に巻き付けられる。巻線ドラム３
上に最初に巻き付けた巻数を除いて、巻線ドラム
３上の巻数と巻心１上の巻数とは同じになる。

巻心１の移動速度または巻線円板２の回転速度
を制御することによつて巻心１上の線材等４１の
螺旋ピツチを変えることができる。このようにし
て、巻心１上の巻線のピツチを粗く、巻線ドラム
３上の巻線のピツチを密にすることができる。

巻心１または巻線ドラム３上に所定量の線材等
４１が巻き付けられたとき、結束位置５において
入手または結束機５０によつて巻心１上の巻線終
端を別の線材等５１によつて結束し、巻線終端が
巻心１からほぐれないようにする。

結束後、巻線円板２を前回とは逆の方向に回転
させる。逆転の前半においては、巻線ドラム３上
の巻線を解きながら巻心１上に前回とは逆向きに
巻き付け、そして、巻線ドラム３上の巻線がなく
なつた時点から逆転の後半においては、線材等４
１を巻線ドラム３上に前回とは逆向きに巻き付け
ながら巻心１上への巻き付けを継続する。

巻心１または巻線ドラム３上に所定量の線材等
４１が巻き付けられたとき、前回と同様に結束を
行う。

このような操作を順次繰り返すことによつて、
第１図に概略的に示すような巻線を行うことがで
きる。

巻線円板２の逆転とは結束作業とは同期して行
われることが好ましい。結束を円滑に行うために
は、結束時に巻心１の移動を一時停止させるか、
または結束位置５を巻心１の移動速度に合せて一
定範囲だけ移動させてもよい。

前述したように、線材等４１の巻線過程におい
ては、線材等４１は巻線ドラム３上を滑ることに
なるので、線材等の滑りを円滑に行わせるために
巻線ドラム３の外周面をメツキもしくは低摩擦物
質を付着させるかまたはアイドル・ローラを取り
付けることが好ましい。

第２図に関連して説明したように、巻線円板２
と巻線ドラム３との組合せ関係は３通りある。い
ずれの構成を選択しても、効果上の大きな相違は
ない。円板２とドラム３とが一体構造Ａの場合、
線材等の巻層が円板２の反対側から成形されて行
くので、線材等の巻線が比較的円滑に行われる。
円板２とドラム３とが互いに相対回転自在の構造
Ｂの場合、円板２の逆転時にドラム３にブレーキ
をかけて巻線のたるみを防止することができる。
巻線ドラム３を固定した構造Ｃの場合、線材等の
巻層が巻線円板２の側から成形されて行くので、
逆転時の巻線の巻解きが比較的円滑に行われる。

巻線円板２の案内穴２１を複数箇設けることに
よつて、巻心１に複数本の線材等４１を同時に巻
き付けることができる。

巻心１を連続送給するように構成すれば（例え
ば、特開昭54−125772号公報）、巻線を長時間連
続的に行うことができる。

巻心１の断面形状は、円、長円、多角形または
扁平形状等の任意のものでよい。

次に、第３図を参照して本発明にもとづく巻線
装置の原理について説明する。第３図の構成は第
１図に示す構成とほぼ同じである。第３図におい
ては、結束位置５に結束機５０が配置される。巻
線円板２は、駆動機構７によつて所定の周期およ
び速度で交互に正逆転される。巻心１の送り機構
はローラ等による慣用のものでよいので、説明を
省略する。

結束機５０は、線材等５１を巻心１の外周に１
〜２回巻き付けて結ぶ機能を有するものであれば
よい。このような機能を有する結束機としては、
市販の自動梱包機を利用することができる。この
自動梱包機は作動時間が２〜５秒程度の高速運転
が可能であるから、通常の巻線時における結束に
は格別な支障をきたさない。しかし、完全な結束
を図るためには、結束時だけ巻心１を一時的に停
止させるか、または結束機５０を巻心１と同期さ
せて一定距離だけ移動させればよい。

巻線円板２と巻線ドラム３との関係は第２図に
示すような構成をとることができる。その具体的
構成について次に説明する。

第４図および第５図に示す実施例は、第２図Ａ
の構成に対応する。巻線円板２は巻線ドラム３と
一体に成形されており、滑動リング２２によつて
支持枠８に回転自在に支持される。巻線円板２お
よび巻線ドラム３の中空部に巻心１が挿通され、
両者は相互に非接触関係に支持される。巻線円板
２の外周に駆動機構７のデイスク７１が摩擦係合
する。

線材等４１は支持枠８に設けた複数箇のガイド
６を通り、巻線ドラム３の外周を旋回し、巻線円
板２に設けた案内穴２１を通り、巻心１の任意の
箇所に線材等４１の先端が固定される。

巻線動作については、第１図と関連して述べた
動作と同じである。

第６図および第７図に示す実施例は、第２図Ｂ
の構成に対応する。巻線円板２と巻線ドラム３と
は慣用のころがり軸受２３をかいして相互に回転
自在に連結されている。巻線ドラム３は、ころが
り軸受２３をかいして支持枠８の回転自在に支持
される。巻線円板２の外周には歯が切られてい
て、遊び歯車２４および駆動機構７の駆動歯車７
２に係合する。巻線円板２は、遊び歯車２４によ
つて所定位置に回転自在に支持されるとともに、
駆動歯車７２によつて回転駆動される。

第８図に示す実施例は、第２図Ｃの構成に対応
する。巻線ドラム３は支持枠８に固定支持され
る。巻線円板２はころがり軸受２４をかいして巻
線ドラム３に回転自在に連結される。巻線円板２
の側面にプーリ２５が固定され、ベルト７４をか
いして駆動機構７の駆動プーリ７３に連結され
る。巻線円板２はローラ２６によつて所定位置に
回転自在に支持されるとともに、駆動プーリ７３
によつて回転駆動される。

巻線円板２の回転駆動方式は、前述した実施例
に特定されるものではなく、相互に交換できる。

巻線円板２と巻線ドラム３とを一体に成形した
場合には、巻線円板２をあえて成形せず、第９図
に示すように、巻線ドラム３の先端部に案内穴２
１を直接設けてもよい。このような構成により、
巻心１上の巻線の巻付き角をより小さくすること
ができる。

巻線円板２の逆転時に巻線がゆるむことがあ
る。巻線のゆるみを防止するための機構の一例を
第１０図に示す。この機構においては、巻線円板
２と巻線ドラム３とを相互回転自在に連結すると
ともに、両者の間に１対のコイル・スプリング３
１を入れて、巻線円板２が逆転するさいに巻線ド
ラム３にスプリング３１をかいして反力を伝える
ように構成する。

巻線ドラム３と巻線との相対滑りを円滑にする
ために、第１１図に示すように、巻線ドラム３の
外周にそつてローラ３２を回転自在に取り付ける
ことも有効である。

第１２図は線材案内機構を示す。本発明の特徴
は、回転要素を軽量かつ小型に構成することがで
きるので、多数の線材等を巻心１に同時に巻き付
けることがきる点にある。この場合、第１２図に
示すように線材等４１を巻層してあるリール４を
一箇所に集め、各リール４から繰り出される各線
材等４１を各ガイド・パイプ６１を通して支持枠
８に設けてある各ガイド６に案内する。このよう
にすれば、空間を有効に活用することができると
ともに、多数の線材等を混乱なく確実に案内する
ことができる。

本発明の巻線方法および装置は、特に強化合成
樹脂製品（例えば、パイプ、板、棒等）の連続製
造ラインに適用したときに、最も顕著な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を説明する原理図。第２
図は巻線円板と巻線ドラムとの関係を示す縦断面
図。第３図は本発明の装置を説明する原理図。第
４図は本発明の巻線装置の一実施例の縦断面図。
第５図は第４図−線からみた立面図。第６図
は第４図と同様な図面であつて別の実施例を示
す。第７図は第６図の−線からみた立面図。
第８図は第４図と同様な図面であつて別の実施例
を示す。第９図は第４図と同様な図面であつて別
の実施例を示す。第１０図および第１１図は巻線
円板および巻線ドラムの別の実施例を示す斜視
図。第１２図は線材案内機構を示す側面図。 １：巻心、２：巻線円板、３：巻線ドラム、
４：リール、５：結束位置、６：ガイド、７：駆
動機構、８：支持枠、２１：案内穴、５１：結束
機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻線ドラムおよび巻線円板に同軸でかつ互い
   に相対移動ができるように巻心を挿通させるこ
   と、線材等を巻層したリールを所定位置に設置す
   ること、前記リールから繰り出された線材等を前
   記巻線円板に設けた案内穴を通して前記巻心の任
   意の位置に固定すること、前記巻線円板を第１の
   方向に回転させるとともに、前記巻心を所定の方
   向に移動させることによつて前記巻線ドラム上に
   線材等を巻き付けながら前記巻心に線材等を巻き
   付けること、所定量の巻付け後に前記巻心上の線
   材等を別の線材等で結束すること、結束後前記巻
   線円板を前記第１の方向と反対の第２の方向に回
   転させるとともに前記巻心を所定の方向に移動さ
   せることによつて前記巻線ドラム外周上の巻線を
   巻き解きそして再び巻き付けながら前記巻心に線
   材等を巻き付け後に前記巻心上の線材等を別の線
   材等で結束すること、前記巻心上への線材等の巻
   付けおよび結束を所定回数繰り返すことからなる
   巻線方法。 ２ 前記巻線ドラムおよび巻線円板を一体に成形
   することを特徴とした特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３ 前記巻線ドラムを固定支持することを特徴と
   した特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 前記巻線ドラムとおよび前記巻線円板とを互
   いに相対回転自在に連結することを特徴とした特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 所定の位置に設置されていて線材等を巻層さ
   れたリールと、所定の断面形状をした縦長の巻心
   と、該巻心を長手方向に所定の速度で移動させる
   駆動機構と、前記巻心に同軸でかつ互いに相対運
   動自在に支持されていて少なくとも１箇の案内穴
   を有する巻線円板と、該巻線円板を所定の周期で
   かつ所定の速度で交互に正逆回転させる駆動機構
   と、前記巻心の移動方向において前記巻線円板に
   関して上流側で該巻線円板に隣接していて該巻心
   に同軸でかつ互いに相対移動自在に支持された巻
   線ドラムと前記巻心の移動方向において前記巻線
   円板に関して下流側で前記巻線円板に隣接してい
   て該巻心外周を所定の周期で別の線材等で結束す
   る結束機とからなる巻線装置。 ６ 前記巻線ドラムおよび巻線円板を一体に成形
   することを特徴とした特許請求の範囲第５項記載
   の装置。 ７ 前記巻線ドラムを固定支持することを特徴と
   した特許請求の範囲第５項記載の装置。 ８ 前記巻線ドラムとおよび前記巻線円板とを互
   いに相対回転自在に連結することを特徴とした特
   許請求の範囲第８項記載の装置。 ９ 前記巻線ドラムの外周にローラを回転自在に
   装着したことを特徴とする特許請求の範囲第５項
   から第８項までの任意の一項記載の装置。