WO2013069080A1 - 繊維束をボビンに巻き付けるためのガイド装置 - Google Patents

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guide
guide device
fiber bundle
feed roller
stand
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光博 脇田
侑也 福成
岡田　貞治
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株式会社Ａｉｋｉリオテック
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/006—Traversing guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/314—Carbon fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/38—Thread sheet, e.g. sheet of parallel yarns or wires

Definitions

  • the present invention relates to a winder for winding a non-stretchable fiber bundle such as a carbon fiber around a bobbin, and more particularly to a guide device for winding a fiber bundle helically around a bobbin by a traverse motion.
  • the carbon fiber is obtained by graphitizing a synthetic resin fiber or pitch such as polyacrylonitrile (PAN) in a reducing high temperature environment, and is used as a raw material for a fiber reinforced composite material, for example.
  • PAN polyacrylonitrile
  • the carbon fiber is used even in the state of a single fiber, but is often used in the form of a fiber bundle in which several hundreds of fibers are made parallel or twilled to form a tape-like bundle. Further, the fiber bundle is wound around an appropriate bobbin a number of times for handling, transportation to the next process, or the convenience of impregnating the resin to form a package.
  • Patent Documents 1 and 2 below disclose techniques related to the guide device.
  • the roller in the guide device has a special positional relationship with respect to the bobbin.
  • Patent Document 1 suggests that the distance from the point at which the yarn is separated from the final guide roller to the point at which the yarn contacts the winder pressure roller is preferably 25 mm or less.
  • the guide roller since the guide roller has an outer diameter of 20 mm or more, the gap between the rollers is extremely narrow and cannot be inserted even by a human.
  • the fiber bundle before starting the winding, the fiber bundle must be guided to the bobbin through the gap between the rollers.
  • this operation requires a high degree of dexterity, the hand movement is preferable. In other words, the configuration for preventing deformation of the fiber bundle and preventing the turbulence is remarkably impaired in workability.
  • the present invention has been made in view of the problems described above, and does not cause deformation of the fiber bundle and is advantageous for preventing abnormal winding, but is also a convenient guide for hand work. Providing equipment.
  • a guide device used in combination with a winder having a roller for winding a fiber bundle around a bobbin includes a guide stand configured to traverse in parallel with the bobbin; One or more guide rollers supported by the guide stand so as to be orthogonal to the direction of the traverse motion, a first feed roller supported by the guide stand so as to be parallel to the direction of the traverse motion, and A second position supported by the guide stand in parallel with the direction of the traverse movement, movable between a first position of the winder adjacent to the roller and a second position of the winder away from the roller; A feed roller.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a winder and a guide device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an elevational view of the guide device as seen from the arrow II in FIG. 1 and shows a traverse motion.
  • FIG. 3 is a side view of the guide device as seen from the arrow III in FIGS. 2 and 4.
  • FIG. 4 is an elevational view of the guide device as seen from the arrow IV in FIG.
  • FIG. 5 is a side view of the guide device as seen from the arrow V in FIGS. 2 and 4.
  • FIG. 6A is a diagram showing a positional relationship between the guide device and the bobbin, and shows a state before the fiber bundle is introduced.
  • FIG. 6B is a diagram showing a positional relationship between the guide device and the bobbin, and shows a state in which a fiber bundle is passed between rollers.
  • FIG. 6C is a diagram showing a positional relationship between the guide device and the bobbin, and shows a state where a fiber bundle is wound around the bobbin.
  • FIG. 7 is a side view of a guide device according to another embodiment.
  • FIG. 8 is an elevational view of the guide device as seen from the arrow VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a side view of a guide device according to still another embodiment.
  • FIG. 10 is an elevational view of the guide device as seen from the arrow X in FIG.
  • a winder 1 for winding a fiber bundle F around a bobbin is used, for example, in the final stage of each stage in a carbon fiber manufacturing process.
  • the polyacrylonitrile (PAN) is used for obtaining a package P by winding the treated yarn around the bobbin 9 in the stage of making flameproof, carbonizing, or graphitizing polyacrylonitrile (PAN).
  • PAN polyacrylonitrile
  • it is used for manufacturing a carbon fiber molded body in a process of manufacturing a prepreg by impregnating a resin into a carbon fiber.
  • the winder 1 can be used not only for carbon fibers but also for general purposes of winding a non-stretchable fiber bundle around a bobbin.
  • the direction parallel to the bobbin 9 or the traverse motion described later is the X direction
  • the horizontal direction perpendicular to this is the Y direction
  • the vertical direction is perpendicular to the X direction.
  • the winder 1 includes a base 3, a tension roller 5, and a traverse mechanism 7.
  • the tension roller 5 is a group of rollers for guiding the fiber bundle F without looseness, and preferably one of them is a dancer roller.
  • the base 3 includes a mechanism for supporting and driving the tension roller 5.
  • the base 3 includes a mechanism for driving the traverse mechanism 7 and a mechanism for supporting and rotating the bobbin 9.
  • the traverse mechanism 7 includes a guide device 11 and a frame 13.
  • the frame 13 includes a mechanism for reciprocatingly traversed motion in the X direction parallel to the bobbin 9, but does not appear in the figure and the pressure roller R P for pressing the fiber bundle F on the bobbin 9.
  • the guide device 11 is supported by the frame 13 and guides the fiber bundle F while traversing. Accordingly, the fiber bundle F is spirally wound around the bobbin 9 as shown in the drawing, and a package P of fiber bundles is obtained.
  • the guide device 11 includes a guide stand 15 and a swing arm 17 each formed by cutting and bending an appropriate metal plate.
  • the guide stand 15 has a pivot shaft 19 on which a swing arm 17 is rotatably supported. That is, the swing arm 17 can swing around the pivot 19 in a plane orthogonal to the X direction.
  • the swing arm 17 is at least movable from a first position indicated by a solid line in the drawing to a second position indicated by a two-dot chain line.
  • the guide stand 15 further includes a bolt hole 21 for coupling with a mechanism for traversing the frame 13.
  • the coupling may be performed by other means such as fitting or engagement instead of the bolt.
  • a pin 25 for preventing the fiber bundle F from running away may be provided on the guide stand 15.
  • the guide device 11 includes rollers R G1 , R G2 , R T , and R F1 that are supported by the guide stand 15 and guide the fiber bundle F.
  • Each roller is rotatably supported with respect to the guide stand 15, and the surface thereof is subjected to an appropriate surface treatment such as a satin finish, so that the friction coefficient with respect to the fiber bundle F is adjusted.
  • an appropriate surface treatment such as a satin finish
  • a fixed support may be used instead of the rotatable support, and a sliding surface treatment such as amorphous carbon may be adopted instead of the non-slip surface treatment.
  • the number of the guide rollers R G1 and R G2 is not limited to 2, but is a plurality of rollers for initially guiding the fiber bundle F, and extends in the Y direction orthogonal to the direction of the traverse motion.
  • Its external shape can be a straight cylinder, but preferably of which one, more
  • the first guide roller R G1 Preferably, by applying a non-cylindrical shape which is configured to allowed to modify the travel of the fiber bundle F Also good.
  • a shape for example, as shown in the figure, a shape in which the outer diameter is gradually reduced toward the vicinity of the center can be exemplified. According to such a shape, since the force in the direction opposite to that is applied to the fiber bundle F about to escape from the vicinity of the center, the traveling of the fiber bundle F is corrected.
  • the twist roller RT preferably has an inclination with respect to the guide rollers R G1 and R G2 .
  • the twist roller RT is attached on the plate 23 attached with an inclination from the guide stand 15.
  • Such an inclination contributes to the stabilization of the twist of the fiber bundle F.
  • the inclination may be any inclination exceeding 0 ° and less than 90 °, but is, for example, not less than 20 ° and less than 70 °.
  • the inclination may be variable.
  • the guide rollers R G1 and R G2 and the twist roller RT are arranged so that the fiber bundle F running between them draws a zigzag.
  • the guide roller R G1 and the guide roller R G2 without alignment in the Z direction, providing a slight offset in the X direction.
  • the intervals between the rollers R G1 , R G2 , and RT are not particularly limited, but it is preferable to ensure 10 mm or more for the convenience of the work of introducing the fiber bundle F, and to prevent the fiber bundle F from sagging. Therefore, it is preferable that it is 50 mm or less.
  • the first feed roller R F1 is supported by the guide stand 15 so as to be parallel to the direction of the traverse motion, that is, to extend in the X direction.
  • the outer shape may be a straight cylinder like the guide roller.
  • the first feed roller R F1 is from the twist roller R T should be placed an appropriate distance.
  • the first feed roller R F1 may be brought close to the twist roller RT , and the twist roller RT and the guide roller R G2 may be moved away from each other.
  • Swing arm 17 is at its lower end, and a second feed roller R F2 extending in the X direction.
  • Its external shape can be a straight cylinder, but preferably similar to the first guide roller R G1, may be applied to non-cylindrical shape which is configured to allowed to modify the travel of the fiber bundle F. That is, for example, as shown in the drawing, a shape in which the outer diameter gradually decreases toward the center is preferable.
  • the second feed roller R F2 When the swing arm 17 is in the first position, the second feed roller R F2 is positioned so as to be close to the first feed roller R F1 . At this time, the second feed roller R F2 is, as shown in FIG. 6C, placed in a first position between the pressure roller R P and the first feed roller R F1 described later. Further, since the pivot 19 is sufficiently close to the first feed roller R F1 in this positional relationship, when the swing arm 17 is set to the second position, the second feed roller R F2 is the first feed roller R. It can be placed in a second position sufficiently away from F1 , so that a finger can be inserted between the rollers. In order to facilitate the work of the hand, when the second feed roller R F2 is in the first position, the distance from the first feed roller R F1 to the second feed roller R F2 is 25 mm or more. Is preferred.
  • the swing arm 17 is provided with a finger 31 extended therefrom.
  • the tip of the finger 31 is sufficiently separated from the roller group, and when the swing arm 17 is at the second position, the finger 31 is moved to the guide stand 15.
  • the swing arm 17 is preferably dimensioned along
  • the guide device 11 includes means for biasing the swing arm 17.
  • the spring 35 is stretched between a pin 33 provided on the guide stand 15 and a pin 37 provided on the swing arm 17. Since the pivot 19 has an offset from the line connecting the pin 33 and the pin 37, the swing arm 17 is biased toward the first position.
  • the spring 35 biases the swing arm 17 toward the second position.
  • the spring 35 is moved from the dead point to the first position and the second position. The swing arm 17 is urged toward both of the positions.
  • an elastic body such as rubber or an air spring may be applied.
  • the spring may be elastically interposed around the pivot 19.
  • An appropriate stopper may be provided for holding the swing arm 17 at either or both of the first position and the second position.
  • the swing arm 17 is held in the first position because it is in contact with the pin 25 while being urged.
  • other pins or elements such as protrusions cut and raised from the guide stand 15 may be provided.
  • a latch such as a releasable engagement with the swing arm 17 or an element such as a ratchet mechanism may be provided.
  • the step of winding the fiber bundle F around the bobbin 9 is performed as follows.
  • the bobbin 9 is attached to the winder 1 and is held away from the pressure roller R P.
  • the swing arm 17 is held at the second position by the urging of the spring 35 by pushing the finger 31 to exceed the dead point.
  • Second feed roller R F2 is spaced from both of the first feed roller R F1 and the pressure roller R P.
  • the fiber bundle F is introduced into the zigzag between the rollers R G1 , R G2 , and R T. Further, the tip of the fiber bundle F is fixed to the bobbin 9 through the feed rollers R F1 and R F2 . Feed roller R F2 this time, since the sufficiently distant from any of the feed roller R F1 and the pressure roller R P, it is possible to easily handle the fiber bundle F by hand operation.
  • the fiber bundle F is narrower feed roller R F1, between R F2 and feed rollers R F1, between pressure rollers R P, it fits automatically. And as shown in FIG. 6C, brought into contact with the bobbin 9 the pressure roller R P, while providing rotation A to the bobbin 9, by a traverse movement guide device 11, the fiber bundle F is a spiral around a bobbin 9 Wrapped around.
  • a sufficient gap is secured between the rollers R F1 , R F2 , and R P so that the fiber bundle F can be easily introduced, while the gap between the rollers R F1 , R F2 , and R P
  • the positional relationship necessary for orderly winding the fiber bundle F around the bobbin 9 in a dense manner can be obtained.
  • a guide device that does not cause deformation of the fiber bundle and is advantageous for preventing abnormal winding, but is convenient for hand work.
  • the guide device 11 ⁇ / b> A includes a guide stand 15 ⁇ / b> A similar to the above-described guide stand 15, which is obtained by cutting and bending an appropriate metal plate.
  • the guide device 11A does not have a swing arm and a pivot that pivotally supports the swing arm. Instead, referring to FIG. 8, the lower end of the guide stand 15A is bent outward and is substantially horizontal, and this portion includes a substantially vertical pivot 19A. Alternatively, the pivot 19A may have an appropriate angle deviating from the vertical.
  • a swing block 17A is provided rotatably supported on the pivot 19A, and supports the second feed roller RF2 .
  • the outer shape of the second feed roller R F2 may be a straight cylindrical, or may be non-cylindrical shape.
  • the second feed roller R F2 Since the second feed roller R F2 is rotatably supported on the pivot 19A via the swing block 17A, the second feed roller R F2 is changed from the first position indicated by the solid line in the drawing to the second chain line indicated by the two-dot chain line. You can swing to the position. In the illustrated example, the second position is on the same horizontal plane as the first position, but if the pivot 19A has an angle deviating from the vertical, the second position can be above or below this. That is, a convenient position for the work of the hand can be selected according to the angle of the pivot 19A.
  • a locking claw In order to temporarily hold the second feed roller RF2 in the first position or / and the second position, appropriate locking means such as a locking claw may be provided. Furthermore, a spring or the like that biases the second feed roller RF2 toward the first position or the second position may be provided.
  • the second feed roller R F2 When the second feed roller R F2 is in the second position, a sufficient gap is secured between the rollers R F1 , R F2 , and R P , and the fiber bundle F can be easily introduced into the guide device 11A.
  • the roller R F1 When the second feed roller R F2 is in the first position, the roller R F1, becomes dense while the R F2, R P, a positional relationship required to give orderly wind the fiber bundle F on the bobbin 9.
  • the guide device 11A according to the present embodiment does not cause deformation of the fiber bundle and is advantageous for preventing abnormal winding, but is also convenient for hand work.
  • the guide device 11B includes a vertical column 41 in addition to the rollers R G1 , R G2 , R T , R F1 , and R F1 supported by the guide stand 15B for guiding the fiber bundle F.
  • the guide stand 15B is not directly coupled to the traverse mechanism, but is coupled to the traverse mechanism by a bolt hole 21B provided in the column 41.
  • Guide stand 15B is but similar to the above-mentioned guide stand 15, 15A, no pivot, a second feed roller R F2 is supported directly on the guide stand 15B.
  • a swinging mechanism similar to any of the above may be provided.
  • the column 41 is formed by bending a metal plate into a rectangular shape, for example, and has an inner surface provided with a rail 43 that is slidably engaged with the guide stand 15B.
  • the column 41 may be a flat plate, and a rail may be provided on the guide stand 15B.
  • the guide stand 15B is slidably engaged with the column 41.
  • a plurality of sets of rollers 45 engaged with the rails may be provided in order to allow mutual sliding.
  • any structure that enables sliding such as an engaging protrusion lubricated with grease or the like, can be employed. Accordingly, the guide stand 15 ⁇ / b> B can move vertically along the column 41.
  • the guide device 11B may further include a spring that biases the guide stand 15B upward or downward. Furthermore, in order to temporarily hold the guide stand 15B at an appropriate position biased upward or downward, appropriate locking means such as locking claws may be provided.
  • the guide stand 15B slides along the column 41, the guide stand 15B is movable from the illustrated first position to the second position above.
  • the guide stand 15B is preferably moved upward to place the second feed roller RF2 in the second position. Since the second feed roller R F2 are sufficiently separated from the pressure roller R P, it is possible to easily handle the fiber bundle F by hand operation.
  • the guide stand 15B is moved downward and the second feed roller RF2 is placed at the second position, whereby the fiber bundle F is moved to the bobbin 9
  • the guide device 11B does not cause deformation of the fiber bundle and is advantageous for preventing abnormal winding, but is also convenient for hand work.
  • a guide device that does not cause deformation of the fiber bundle and that is advantageous for preventing abnormal winding and is convenient for hand work.

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  • Guides For Winding Or Rewinding, Or Guides For Filamentary Materials (AREA)

Abstract

ガイド装置(１１)は、カーボンファイバの束などの繊維束(Ｆ)をボビン(９)に巻き付けるためのワインダ(１)と組み合わせて使用される。ワインダ(１)は、束(Ｆ)をボビン(９)に押し付けるためのプレッシャーローラ(ＲＰ)を有する。ガイド装置(１１)は、ボビン(９)と平行にトラバース運動するガイドスタンド(１５)と、トラバース運動の方向と直角にガイドスタンド(１５)に支持されたガイドローラ(ＲＧ１、ＲＧ２)と、トラバース運動の方向と平行にガイドスタンド(１５)に支持された第１及び第２のフィードローラ(ＲＦ１、ＲＦ２)とを有する。第２のフィードローラ(ＲＦ２)は、プレッシャーローラ(ＲＰ)に近接する第１の位置とプレッシャーローラ(ＲＰ)から離れた第２の位置との間で移動できる。束(Ｆ)をボビン(９)に巻き付けるためにガイド装置(１１)に束(Ｆ)を導入する作業が容易である。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　繊維束をボビンに巻き付けるためのガイド装置
　本発明は、例えばカーボンファイバのごとき非伸縮性の繊維束をボビンに巻付けるためのワインダに関し、特にトラバース運動によって繊維束を螺旋状にボビンに巻付けるためのガイド装置に関する。
　カーボンファイバは、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）のごとき合成樹脂繊維あるいはピッチを、還元性の高温環境下で処理することによりグラファイト化したものであって、例えば繊維強化複合材料の原料として利用される。カーボンファイバは、単繊維の状態でも利用されるが、しばしば数百本以上の繊維が平行ないし綾織にされてテープ状の束をなした繊維束の状態で利用される。さらに繊維束は、ハンドリング、次工程への輸送、あるいは樹脂を含浸する便宜のために、適宜のボビンに多数回巻付けられて、パッケージを為す。
　カーボンファイバは殆ど伸びを示さないために、その繊維束をボビンに整然と巻付けるには困難を伴う。すなわち、通常、繊維束はボビンに対して平行に往復するガイド装置を通してボビンに供給され、以って螺旋を為して巻かれるが、必然的に繊維束は剪断的に面内変形しなければならない。ところが、かかる面内変形を吸収するように繊維が伸縮することが困難であるために、繊維束にはしばしば皺や捩れのごとき変形が生じ得る。あるいは繊維束内の応力を解放しようとして蛇行するために、いわゆる巻き乱れが生じ得る。巻き乱れが特に甚だしい場合は、パッケージがハンドリング不能になる場合もあり得る。
　下記特許文献１，２は、ガイド装置に関連する技術を開示する。
日本国特許公開公報２００４－１５５５９０号 日本国特許公開公報２００５－２２５６４４号
　繊維束に変形を生じさせず、また巻き乱れを防止するためには、ガイド装置におけるローラはボビンに対して特別な位置関係であることが望まれる。例えば特許文献１によれば、最終のガイドローラから糸条が離れる点から、巻取機プレッシャーローラに糸条の接触する点までの距離が、２５ｍｍ以下であることが好ましいと示唆している。同文献によればガイドローラの外径は２０ｍｍ以上であるので、かかるローラ間の間隙は極めて狭く、人の指すら差し入れることができない。一方、巻付けを開始するに先立って、繊維束をローラ間の間隙を通してボビンへ導かねばならないが、かかる作業は高度な器用さを要するので、手先の動作が好ましい。すなわち、繊維束に変形を生じさせず、また巻き乱れを防止するための構成は、作業性を著しく損なうものであった。
　本発明は、上述のごとき問題に鑑みて為されたものであって、繊維束に変形を生じさせず、また異常な巻付きを防止するに有利でありながら、手先の作業にも便利なガイド装置を提供する。
　本発明の第１の局面によれば、繊維束をボビンに巻付けるためのローラを有するワインダと組み合わせて使用されるガイド装置は、前記ボビンと平行にトラバース運動するべく構成されたガイドスタンドと、前記トラバース運動の方向と直交するように前記ガイドスタンドに支持された一以上のガイドローラと、前記トラバース運動の方向と平行になるように前記ガイドスタンドに支持された第１のフィードローラと、前記ワインダの前記ローラに近接する第１の位置と、前記ワインダの前記ローラから離れた第２の位置との間で移動可能な、前記トラバース運動の方向と平行に前記ガイドスタンドに支持された第２のフィードローラと、を備える。
図１は、本発明の一実施形態によるワインダおよびガイド装置の概略的な斜視図である。 図２は、図１における矢印ＩＩから見た前記ガイド装置の立面図であって、トラバース運動する様子を現している。 図３は、図２および図４における矢印ＩＩＩから見た前記ガイド装置の側面図である。 図４は、図３における矢印ＩＶから見た前記ガイド装置の立面図である。 図５は、図２および図４における矢印Ｖから見た前記ガイド装置の側面図である。 図６Ａは、前記ガイド装置とボビンとの位置関係を示す図であって、繊維束を導入する前の状態を示す。 図６Ｂは、前記ガイド装置とボビンとの位置関係を示す図であって、繊維束をローラ間に通した状態を示す。 図６Ｃは、前記ガイド装置とボビンとの位置関係を示す図であって、繊維束をボビンに巻付けている状態を示す。 図７は、他の実施形態によるガイド装置の側面図である。 図８は、図７における矢印ＶＩＩＩから見た前記ガイド装置の立面図である。 図９は、さらに他の実施形態によるガイド装置の側面図である。 図１０は、図９における矢印Ｘから見た前記ガイド装置の立面図である。
　添付の図面を参照して以下に本発明の一実施形態を説明する。
　図１を参照するに、繊維束Ｆをボビンに巻付けるためのワインダ１は、例えばカーボンファイバの製造工程における各段階の最終段に利用される。例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を耐炎化する段階、炭化する段階、あるいは黒鉛化する段階において、処理を終えた糸をボビン９に巻付けてパッケージＰを得るために利用される。あるいはカーボンファイバに樹脂を含浸してプリプレグを製造する工程において、カーボンファイバの成形体を製造するために利用される。さらにまた、カーボンファイバに限らず、非伸縮性の繊維束をボビンに巻付ける一般的な目的にもワインダ１を利用しうる。
　以下の説明において、説明の便宜のために、ボビン９あるいは後述のトラバース運動に平行な方向をＸ方向、これに直交して水平な方向をＹ方向、またＸ方向に直交して鉛直な方向をＺ方向と称する場合がある。
　ワインダ１は、ベース３、テンションローラ５、およびトラバース機構７を備える。テンションローラ５は、繊維束Ｆを緩みなく案内するためのローラ群であって、好ましくはその一はダンサローラである。図中に現われていないが、ベース３はテンションローラ５を支持し、駆動するための機構を備える。またベース３は、トラバース機構７を駆動する機構、およびボビン９を支持し、回転せしめる機構を備える。
　図２を参照するに、トラバース機構７は、ガイド装置１１と、フレーム１３とを備える。フレーム１３内には、ボビン９に平行なＸ方向に往復的にトラバース運動する機構と、図に現われていないが繊維束Ｆをボビン９に押し付けるためのプレッシャーローラＲＰとを備える。ガイド装置１１は、フレーム１３に支持されてトラバース運動しながら繊維束Ｆを導く。以って繊維束Ｆは図示のごとく螺旋を為してボビン９に巻付けられ、繊維束のパッケージＰが得られる。
　図３乃至５を参照するに、ガイド装置１１は、それぞれ適宜の金属板を切断および曲げ加工してなる、ガイドスタンド１５と、スイングアーム１７とを備える。ガイドスタンド１５は枢軸１９を有し、これにスイングアーム１７が回転可能に支持されている。すなわち、スイングアーム１７は、枢軸１９周りに、Ｘ方向に直交する面内に振れ回ることができる。スイングアーム１７は、図中に実線で示された第１の位置から、二点鎖線で示された第２の位置まで、少なくとも移動可能である。
　主に図４を参照するに、ガイドスタンド１５は、さらにフレーム１３のトラバース運動する機構と結合するためのボルト穴２１を備える。結合は、ボルトに代えて、嵌合や係合等、他の手段によってもよい。また繊維束Ｆの逸走を防止するためのピン２５がガイドスタンド１５に設けられていてもよい。
　またガイド装置１１は、ガイドスタンド１５に支持された、繊維束Ｆを案内するためのローラＲＧ１，ＲＧ２，ＲＴ，ＲＦ１を備える。各ローラは、ガイドスタンド１５に対して回転可能に支持され、その表面は梨地仕上げのごとき適宜の表面処理されており、以って繊維束Ｆに対する摩擦係数が調整されている。あるいは、回転可能な支持に代えて固定的な支持でもよく、また滑り止め表面処理に代えて、アモルファスカーボン等の滑動的な表面処理を採用してもよい。
　ガイドローラＲＧ１，ＲＧ２は、その数は２に限られないが、繊維束Ｆを最初に案内するための複数のローラであって、トラバース運動の方向と直交するＹ方向に延びている。その外形は、真直な円筒でよいが、好ましくはそのうちの一には、さらに好ましくは最初のガイドローラＲＧ１には、繊維束Ｆの走行を修正せしめるべく構成された非円筒形状を適用してもよい。そのような形状としては、例えば図示のごとく、その中央付近に向けて次第に外径を減ずる形状が例示できる。このような形状によれば、中央付近から逸走しようとする繊維束Ｆに対し、それと逆行する向きの力が加わるため、繊維束Ｆの走行が修正される。
　ツイストローラＲＴは、好ましくはガイドローラＲＧ１，ＲＧ２に対して傾きを有する。例えばガイドスタンド１５から傾きを持って取り付けられたプレート２３上にツイストローラＲＴは取り付けられる。かかる傾きは繊維束Ｆの捻りの安定に貢献する。かかる傾きは０°を越えて９０°未満の何れの傾きでもよいが、例えば２０°以上７０°未満である。また傾きは可変であってもよい。
　ガイドローラＲＧ１，ＲＧ２およびツイストローラＲＴは、その間を走る繊維束Ｆがジグザグを描くように配置される。好ましくはガイドローラＲＧ１とガイドローラＲＧ２とは、Ｚ方向に揃えずに、Ｘ方向に若干のオフセットを与える。ローラＲＧ１，ＲＧ２，ＲＴ間の間隔は、特に限定されないが、繊維束Ｆを導入する作業の便宜のために１０ｍｍ以上を確保することが好ましく、また繊維束Ｆがたるむことを防止するためには５０ｍｍ以下であることが好ましい。
　第１のフィードローラＲＦ１は、トラバース運動の方向と平行になるよう、すなわちＸ方向に延びるよう、ガイドスタンド１５に支持されている。その外形は、ガイドローラと同様に、真直な円筒でよい。ツイストローラＲＴと協調して無理なく繊維束Ｆを９０°捻るべく、第１のフィードローラＲＦ１は、ツイストローラＲＴからは適宜の間隔を置くべきである。あるいは第１のフィードローラＲＦ１をツイストローラＲＴに近接せしめ、代わってツイストローラＲＴとガイドローラＲＧ２とを遠ざけてもよい。
　スイングアーム１７は、その下端に、Ｘ方向に延びる第２のフィードローラＲＦ２を備える。その外形は、真直な円筒でもよいが、好ましくは最初のガイドローラＲＧ１と同様に、繊維束Ｆの走行を修正せしめるべく構成された非円筒形状を適用してもよい。すなわち、例えば図示のごとく、その中央付近に向けて次第に外径を減ずる形状が好ましい。
　スイングアーム１７が第１の位置にあるとき、第２のフィードローラＲＦ２は、第１のフィードローラＲＦ１に近接するように位置づけられている。このとき、第２のフィードローラＲＦ２は、図６Ｃに示されるごとく、後述のプレッシャーローラＲＰと第１のフィードローラＲＦ１との間の第１の位置に置かれる。また、かかる位置関係であって枢軸１９が第１のフィードローラＲＦ１に十分に近いので、スイングアーム１７を第２の位置とすると、第２のフィードローラＲＦ２は、第１のフィードローラＲＦ１から十分に離れた第２の位置に置かれ、以ってローラ間に指を挿入し得る。手先の作業を容易にするため、第２のフィードローラＲＦ２が第１の位置にあるとき、第１のフィードローラＲＦ１から第２のフィードローラＲＦ２までの距離は、２５ｍｍ以上であることが好ましい。
　また操作の便宜のために、スイングアーム１７はそこから延長されたフィンガ３１を備える。繊維束１１に干渉しないよう、スイングアーム１７が第１の位置にあるときにフィンガ３１の先端はローラ群より十分に離れ、スイングアーム１７が第２の位置にあるときにフィンガ３１はガイドスタンド１５に沿うように、スイングアーム１７を寸法付けるのが好ましい。
　主に図５を参照するに、ガイド装置１１は、スイングアーム１７を付勢するための手段を備える。図５の例では、スプリング３５が、ガイドスタンド１５に設けられたピン３３と、スイングアーム１７に設けられたピン３７との間に張られている。ピン３３とピン３７とを結ぶ線から枢軸１９がオフセットを有するために、スイングアーム１７は第１の位置に向けて付勢される。
　あるいは、スイングアーム１７が第２の位置にあるときにピン３３、ピン３７および枢軸１９がオフセットを有するように配置すれば、スプリング３５は、スイングアーム１７を第２の位置に向けて付勢する。さらにあるいは、図５のごとく、第１の位置と第２の位置の中間において死点（オフセットがなくなる）を有するような位置関係にすれば、スプリング３５は死点から第１の位置と第２の位置の両方に向けてスイングアーム１７を付勢する。
　スプリングに代えて、ゴムのごとき弾性体や空気バネを適用してもよい。またスプリングは枢軸１９の周りに弾発的に介装されていてもよい。
　スイングアーム１７を、第１の位置と第２の位置の何れかまたは両方に保持するための、適宜のストッパを設けてもよい。図５の例では、スイングアーム１７は、付勢されつつピン２５に当接するので、第１の位置に保持される。またピン２５に代えて、あるいはこれに加えて、他のピンまたはガイドスタンド１５から切り起こされた突起等の要素が設けられていてもよい。あるいはスイングアーム１７に解除可能に係合するラッチや、ラチェット機構のごとき要素を設けてもよい。
　上述のガイド装置１１によれば、繊維束Ｆをボビン９に巻付ける工程は、次のようにして行なわれる。
　まず図６Ａに示すごとく、ボビン９がワインダ１に取り付けられ、プレッシャーローラＲＰから離れて保持される。フィンガ３１を押し込んで死点を越えさせることにより、スプリング３５の付勢によってスイングアーム１７は第２の位置に保持される。第２のフィードローラＲＦ２は、第１のフィードローラＲＦ１とプレッシャーローラＲＰの何れからも離れている。
　次いで図６Ｂに示すごとく、繊維束ＦをローラＲＧ１，ＲＧ２，ＲＴの間に、ジグザグに導入する。さらにフィードローラＲＦ１，ＲＦ２間を通して、繊維束Ｆの先端をボビン９に固定する。このときフィードローラＲＦ２は、フィードローラＲＦ１とプレッシャーローラＲＰの何れからも十分に離れているので、手先の動作によって容易に繊維束Ｆをハンドルすることができる。
　次いでフィンガ３１を反対方向に押し込んで死点を越えさせれば、スプリング３５の付勢によってスイングアーム１７は第１の位置に移動する。繊維束Ｆは、狭いフィードローラＲＦ１，ＲＦ２間およびフィードローラＲＦ１，プレッシャーローラＲＰ間に、自動的に収まる。そして図６Ｃに示すごとく、ボビン９をプレッシャーローラＲＰに当接せしめ、ボビン９に回転Ａを与えつつ、ガイド装置１１にトラバース運動をさせることにより、繊維束Ｆがボビン９に螺旋を為して巻付けられる。
　上述より理解されるように、ローラＲＦ１，ＲＦ２，ＲＰの間に十分な間隙が確保されて容易に繊維束Ｆが導入し得る一方、ローラＲＦ１，ＲＦ２，ＲＰの間を密にして繊維束Ｆをボビン９に整然と巻付けるに必要な位置関係を取らせることができる。繊維束に変形を生じさせず、また異常な巻付きを防止するに有利でありながら、手先の作業にも便利なガイド装置が提供される。
　図７，８は、変形された実施形態によるガイド装置１１Ａを例示している。図７を参照するに、ガイド装置１１Ａは、適宜の金属板を切断および曲げ加工してなり、上述のガイドスタンド１５と類似したガイドスタンド１５Ａを備える。このガイド装置１１Ａはスイングアームおよびスイングアームを軸支する枢軸を有しない。代わりに、図８を参照するに、ガイドスタンド１５Ａの下端は外方に曲げられて略水平になっており、この部分は略鉛直な枢軸１９Ａを備える。あるいは、枢軸１９Ａは鉛直から外れた適宜の角度を有していてもよい。
　枢軸１９Ａに回転可能に支持されて、スイングブロック１７Ａが設けられており、これは第２のフィードローラＲＦ２を支持している。上述と同様に、第２のフィードローラＲＦ２の外形は真直な円筒でもよく、あるいは非円筒形状でもよい。
　第２のフィードローラＲＦ２は、スイングブロック１７Ａを介して枢軸１９Ａに回転可能に支持されるので、図中に実線で示された第１の位置から、二点鎖線で示された第２の位置まで、振れ回ることができる。図示の例では第２の位置は第１の位置と同一の水平面上にあるが、枢軸１９Ａが鉛直から外れた角度を有する場合には、第２の位置はこれより上方あるいは下方になりうる。すなわち、枢軸１９Ａの角度によって、手先の作業に便利な位置を選択することができる。
　第１の位置または／および第２の位置に第２のフィードローラＲＦ２を仮に留めておくべく、係止爪等の適宜の係止手段が設けられていてもよい。さらに、第２のフィードローラＲＦ２を第１の位置または第２の位置に向けて付勢するスプリング等が設けられていてもよい。
　第２のフィードローラＲＦ２が第２の位置にあるとき、ローラＲＦ１，ＲＦ２，ＲＰの間に十分な間隙が確保されて、容易に繊維束Ｆをガイド装置１１Ａに導入し得る。第２のフィードローラＲＦ２が第１の位置にあるとき、ローラＲＦ１，ＲＦ２，ＲＰの間が密になり、繊維束Ｆをボビン９に整然と巻付けるに必要な位置関係となる。本実施形態によるガイド装置１１Ａは、繊維束に変形を生じさせず、また異常な巻付きを防止するに有利でありながら、手先の作業にも便利である。
　図９，１０は、他の変形例によるガイド装置１１Ｂを例示している。ガイド装置１１Bは、ガイドスタンド１５Ｂに支持された、繊維束Ｆを案内するためのローラＲＧ１，ＲＧ２，ＲＴ，ＲＦ１，ＲＦ１に加えて、鉛直なコラム４１を備える。ガイドスタンド１５Ｂは直接にトラバース機構と結合せずに、コラム４１が備えるボルト穴２１Ｂによってトラバース機構と結合する。
　ガイドスタンド１５Ｂは、上述のガイドスタンド１５，１５Ａと類似だが、枢軸を持たず、第２のフィードローラＲＦ２はガイドスタンド１５Ｂに直接に支持されている。あるいは、上述の何れかと同様な振れ回り機構を設けてもよい。
　コラム４１は、例えば金属板を矩形に曲げ加工してなり、その内面はガイドスタンド１５Ｂと摺動可能に係合するレール４３を備える。あるいは、コラム４１を平板状として、ガイドスタンド１５Ｂにレールを設けてもよい。
　ガイドスタンド１５Ｂは、コラム４１に対して摺動可能に係合している。相互の摺動を可能にするべく、レールに係合した複数組のローラ４５を設けてもよい。あるいは、グリース等により潤滑された係合突起等、摺動を可能にする何れの構造でも採用できる。以ってガイドスタンド１５Ｂはコラム４１に沿って鉛直に移動可能である。
　ガイド装置１１Ｂは、さらに、ガイドスタンド１５Ｂを上方あるいは下方に付勢するスプリングを備えてもよい。さらに、ガイドスタンド１５Ｂを上方または下方に偏った適宜の位置に仮に留めておくべく、係止爪等の適宜の係止手段が設けられていてもよい。
　上述のごとく、ガイドスタンド１５Bはコラム４１に沿って摺動するので、図示された第１の位置から、より上方の第２の位置へ移動可能である。繊維束Ｆをガイド装置１１Ｂを通してボビン９に導く際には、好ましくはガイドスタンド１５Ｂを上方に移動させて第２のフィードローラＲＦ２を第２の位置に置く。第２のフィードローラＲＦ２はプレッシャーローラＲＰから十分に離れているので、手先の動作によって容易に繊維束Ｆをハンドルすることができる。
　次いでガイド装置１１Ｂによって繊維束Ｆをボビン９に巻付ける際には、ガイドスタンド１５Ｂを下方に移動させ、第２のフィードローラＲＦ２を第２の位置に置くことにより、繊維束Ｆをボビン９に整然と巻付けるに必要な位置関係をローラＲＦ１，ＲＦ２，ＲＰに取らせることができる。本実施形態によるガイド装置１１Ｂは、繊維束に変形を生じさせず、また異常な巻付きを防止するに有利でありながら、手先の作業にも便利である。
　好適な実施形態により本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記開示内容に基づき、当該技術分野の通常の技術を有する者が、実施形態の修正ないし変形により本発明を実施することが可能である。
　繊維束に変形を生じさせず、また異常な巻付きを防止するに有利でありながら、手先の作業にも便利なガイド装置が提供される。

Claims (8)

  1. 　繊維束をボビンに巻付けるためのローラを有するワインダと組み合わせて使用されるガイド装置であって、
    　前記ボビンと平行にトラバース運動するべく構成されたガイドスタンドと、
    　前記トラバース運動の方向と直交するように前記ガイドスタンドに支持された一以上のガイドローラと、
    　前記トラバース運動の方向と平行になるように前記ガイドスタンドに支持された第１のフィードローラと、
    　前記ワインダの前記ローラに近接する第１の位置と、前記ワインダの前記ローラから離れた第２の位置との間で移動可能な、前記トラバース運動の方向と平行に前記ガイドスタンドに支持された第２のフィードローラと、
    　を備えたガイド装置。
  2. 　請求項１のガイド装置であって、前記ガイドスタンドに設けられた枢軸と、前記第２のフィードローラを支持し、前記枢軸に軸支されて前記枢軸周りに前記第２のフィードローラと共に振れ回り可能なスイング部材とをさらに備える。
  3. 　請求項１のガイド装置であって、前記ガイドスタンドと摺動可能に嵌合したレールをさらに備え、前記ガイドスタンドが前記レールに沿って移動することにより前記第２のフィードローラは前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動可能にされている。
  4. 　請求項２のガイド装置であって、前記スイング部材を前記第１の位置に停止するべく構成されたストッパを、さらに備える。
  5. 　請求項２のガイド装置であって、前記ガイドスタンドと前記スイング部材との間に張られ、前記スイングアームを前記第１の位置および前記第２の位置よりなる群より選択された一に向けて付勢するべく構成された付勢手段を、さらに備える。
  6. 　請求項２のガイド装置であって、前記ガイドスタンドと前記スイングアームとの間に張られ、前記スイングアームを前記第１の位置と前記第２の位置の間の死点から前記第１の位置と前記第２の位置の両方に向けて付勢するべく構成された付勢手段を、さらに備える。
  7. 　請求項１のガイド装置であって、前記第２のフィードローラは、前記繊維束の走行を修正せしめるべく構成された非円筒形状を有する。
  8. 　請求項２のガイド装置であって、前記枢軸から前記第２のフィードローラまでの距離は、前記スイングアームが前記第２の位置の時に前記第２のフィードローラが前記第１のフィードローラから２５ｍｍ以上離れるべく寸法づけられている。
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