JP2009046257A - 線条体繰出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クッション部と張力付与部の構成の一部の共用化を図り、小型化された線条体繰出し装置を提供する。
【解決手段】線条体４を繰出すサプライ部１と、線条体４の張力変動を緩和するクッション部２と、線条体４に所定の張力を与えて出線する張力付与部３を備える。前記のクッション部は、スライドホイル軸２１に回転可能に設けられたスライドホイル２０と、付勢手段２３により付勢してスライドホイル軸２１を上下方向にスライド可能に支持するスライド手段を備える。前記の張力付与部は、ブレーキホイル軸３１に固定されたブレーキホイル３０と、該ブレーキホイルとの間で線条体４が掛け渡されフリーホイル軸３６に回転可能に設けられたフリーホイル３５とを備える。そして、前記のスライドホイル２０とフリーホイル３５は、互いのホイル平面が向き合うように並列に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線・ケーブル等の製造ラインにおいて、リールに巻回されている線条体を所定の張力で繰出す線条体繰出し装置に関する。

電線・ケーブル等の製造ラインで、素材となる線条体に所定の張力を付与して繰出すために、一般にブレーキホイルと複数のフリーホイルとの間に線条体を掛け渡し、ブレーキホイルを制動することで線条体の張力を付与している（例えば、特許文献１参照）。また、線条体の繰出し装置では、リールに巻回されている線条体を繰出すサプライ部と、上記の線条体に張力を付与する張力付与部との間に、クッション部を設けることにより、サプライ部からの急な線条体の繰出し速度変動や張力変動を吸収・緩和することが行われている。なお、線条体の繰出し速度変動や張力変動の要因としては、起動時や停止時の他に、完全整列巻きでない場合の巻付け径のバラツキや下層への落ち込み、食い込み等がある。

図５〜図８は、上述した従来の線条体繰出し装置の一例を説明する図である。図５に示すように、線条体４は、リール１２に巻回された状態でサプライ部１から繰出され、クッション部２のガイドホイルユニット６とスライドホイルユニット５を経て、張力付与部３のブレーキホイルユニット７とフリーホイルユニット８により所定の張力が付与されて、次工程に送出される。

サプライ部１は、図６に示すように、リール軸１１に線条体４が巻回されているリール１２が固定され、リール軸１１は、ベアリング等の軸受１４により支持フレーム１５に回転可能に支持されている。また、リール軸１１には、リール１２の回転を制動するリールブレーキ１３が接続され、クッション部２との間の線条体４に張力が与えられる。この張力は、線条体４が弛まず、線条体の品質（伸び、変形等）に影響が出ず、且つリール１２に巻かれた線条体同士の食い込みや絡み等が発生せず、スムーズな繰出しができる程度の張力である。

クッション部２は、図７（Ａ）に示すように、スライドホイル軸２１にベアリング等の軸受２２により回転可能に設けられたスライドホイル２０と、スライドホイル軸２１をスプリング等の付勢手段２３で付勢して、スライドホイル軸２１を上下方向のＳ方向に移動可能とするスライド軸２４とスライド部材２５からなるスライド手段と、を有するスライドホイルユニット５を備える。このスライドホイルユニット５は、上方への線条体張力と下方への自重・付勢力がバランスするようにして、リールから引き出された線条体４の速度変動及び張力変動を吸収・緩和させている。また、必要に応じて、サプライ部１からの線条体４をスライドホイル２０に案内するガイドホイルユニット６が設けられている。

ガイドホイルユニット６は、例えば、リールから繰出された線条体４が入線され、スライドホイル２０に案内するガイドホイル２６ａと、スライドホイル２０からの線条体４をブレーキホイル側に出線するガイドホイル２６ｂの２つのガイドホイルで形成される。２つのガイドホイル２６ａ，２６ｂは、支持フレーム２９に支持固定されたガイドホイル軸２７に、ベアリング等の軸受２８を用いて回転可能に支持される。なお、１つのスライドホイル２０と２つのガイドホイル２６ａ，２６ｂに線条体４をスムーズに掛け渡すために、図７（Ａ）のｄ−ｄ矢視による図７（Ｂ）に示すように、スライドホイルユニット５側のスライドホイル軸２１を、ガイドホイルユニット６のガイドホイル軸２７に対して、多少傾斜させている。

張力付与部３は、特許文献１にも開示されているような構成で、例えば、図８（Ａ）に示すように、駆動側のブレーキホイルユニット７とその従動側としてのフリーホイルユニット８からなる。ブレーキホイルユニット７は、円柱状のブレーキホイル３０に線条体４を複数ターン巻付ける構成で、ブレーキホイル軸３１が接続され、ベアリング等の軸受３３により支持フレーム３４に回転可能に支持され、ブレーキ３２により回転抵抗を与えることで、線条体４に張力が付与される。この張力は、次工程における製造条件によって決まるが、通常、サプライ部１で付与される張力を上回る値となることから、本ユニットが必要とされる。

フリーホイルユニット８は、フリーホイル軸３６にベアリング等の軸受３７を用いて複数個のフリーホイル３５を回転可能に設けてなり、フリーホイル軸３６は支持フレーム３８に支持固定される。なお、ブレーキホイル３０とフリーホイル３５間で、線条体４をスムーズに掛け渡すために、図８（Ａ）のｅ−ｅ矢視による図８（Ｂ）に示すように、フリーホイルユニット８のフリーホイル軸３６をブレーキホイルユニット７のブレーキホイル軸３１に対して、多少傾斜させている。
特開平３−２４６８２４号公報

線条体の繰出し装置は、サプライ部１、クッション部２、張力付与部３のそれぞれの機能が異なることから、それぞれ独立した装置として構成され、線条体４の走行方向に沿った直列状態で配置される。これらの装置に使用される各ホイルの外径は、線条体４に与える曲げが製品の品質に影響を与える。例えば、製品が鉄線である場合は、曲げによる塑性変形が問題とされ、通信用の銅撚り線である場合は、撚り形状のくずれ、通信用光ケーブルである場合は、配列乱れや伝送特性の悪化が問題とされる。

線条体の製品種別によって各ホイルの外径は異なるが、例えば、電線の場合では、使用されるホイルの外径は、線条体外径の２０〜４０倍とされる。この結果、サプライ部１、クッション部２、張力付与部３の３つの装置が走行方向に沿った直列状態で配置されていると、設備が大型化し、製造コストを増加させる要因ともなっている。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、クッション部と張力付与部の構成の一部の共用化を図り、小型化された線条体繰出し装置の提供を目的とする。

本発明による線条体繰出し装置は、リールに巻回されている線条体を繰出すサプライ部と、該サプライ部から入線された線条体の張力変動を緩和するクッション部と、該クッション部から入線された線条体に所定の張力を与えて出線する張力付与部を備える線条体繰出し装置である。前記のクッション部は、スライドホイル軸に回転可能に設けられたスライドホイルと、付勢手段により付勢してスライドホイル軸を上下方向にスライド可能に支持するスライド手段を備える。前記の張力付与部は、ブレーキホイル軸に固定されたブレーキホイルと、該ブレーキホイルとの間で線条体が掛け渡されフリーホイル軸に回転可能に設けられたフリーホイルとを備える。そして、前記のスライドホイルとフリーホイルは、互いのホイル平面が向き合うように並列に配置される。

また、本発明による線条体繰出し装置は、サプライ部から繰出された線条体をスライドホイルに案内するためのガイドホイルを、ブレーキホイルのブレーキホイル軸に回転可能に設けることができる。なお、スライドホイル軸は中空の円筒形状で形成され、スライドホイルをベアリングにより回転可能に支持させ、フリーホイル軸をスライドホイル軸の中空部を貫通して配置することができる。この場合、スライド手段は、フリーホイル軸を挟むように配された少なくとも２本のスライド軸と、該スライド軸にスライドして筒状のスライドホイル軸を上下方向に移動させる上下の２組のスライド部材とを備えた構成とされる。

本発明によれば、クッション部の構成の一部を張力付与部に組み込むことができ、またクッション部のスライドホイルと張力付与部のフリーホイルのホイル平面が、互いに向き合うように並列に配置することができる。この結果、従来のクッション部と張力付与微を直列状態で配置する構成と比べて、設備の小型化を容易に実現することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態の概略を説明する図である。なお、図の説明に、従来技術である図５〜図８に示した線条体繰出し装置の説明に用いたのと同等の機能を有する構成部には同じ符号を用い、本発明における特徴部分を明確にする。

図１（Ａ）は、図５に対応する概略図で、線条体４が巻回されたサプライ部１と、本発明によるクッション部２と張力付与部３からなる構成を備えている。サプライ部１は、図６で説明したのと同様なものが用いられ、図１では省略しているが、リール１２のリール軸には回転抵抗を付与するリールブレーキが接続され、クッション部との間の線条体４にある程度の張力が与えられる。この場合の張力は、線条体４が弛まず、線条体の品質（伸び、変形等）に影響が出ず、且つリール１２に巻かれた線条体同士の食い込みや絡み等が発生せず、スムーズな繰出しができる程度の張力である。

図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のｆ−ｆ矢視によるクッション部２と張力付与部３の概略を説明する図である。クッション部２は、図７で説明したのと同等な機能を備えたスライドホイルユニット５ａとガイドホイルユニット６ａを備えている。スライドホイルユニット５ａは、スライドホイル軸２１にベアリング等の軸受２２により回転可能に設けられたスライドホイル２０と、スライドホイル軸２１をスプリング等の付勢手段２３で付勢し、スライドホイル軸２１を軸と直交する上下方向のＳ方向にスライド可能とするスライド軸２４とスライド部材２５を備えている。

上述したスライドホイルユニット５ａは、付勢手段２３により上方への線条体張力と下方への自重・付勢力がバランスするようにされ、リール１２から引き出された線条体４の速度変動及び張力変動を吸収・緩和させている。なお、付勢手段２３として、スプリングのようなバネ部材を用いる代わりに、圧縮エア等を用いた衝撃を和らげる弾性装置を用いることもできる。

サプライ部１からの線条体４は、スライドホイル２０に直接案内するようにしてもよいが、図７で説明したように、ガイドホイルユニットのガイドホイルを介して案内させることができる。この場合、本発明においては、ガイドホイルユニット６ａのガイドホイルは、例えば、リールから繰出された線条体４を入線しスライドホイル２０に案内するガイドホイル２６ａの１つだけを用い、図７の説明した出線側のガイドホイル２６ｂを省略することができる。そして、ガイドホイル２６ａは、張力付与装置のブレーキホイル３０のブレーキホイル軸３１上に、ベアリング等の軸受２８を用いて回転可能に設けられる。すなわち、図７におけるクッション部２のガイドホイルユニットを、ブレーキホイルユニット７のブレーキホイル用のブレーキホイル軸３１を兼用して、一体的に組み込んだ形態とすることができる。

張力付与部３のブレーキホイルユニット７は、図８で説明したのと同様な円柱状のブレーキホイル３０に、線条体４を複数ターン巻付ける構成とすることができる。ブレーキホイル３０は、ブレーキホイル軸３１に固定されてベアリング等の軸受３３により支持フレーム３４に回転可能に支持され、ブレーキ３２により回転抵抗が与えられて、線条体４に所定の張力が付与される。この張力は、次工程における製造条件によって決まるが、サプライ部１で付与される張力を上回る値となるように制御される。本発明では、ブレーキホイル３０と支持フレーム３４との間に、上述したようにガイドホイル２６ａを配して、サプライ部１からの入線をスライドホイル２０に案内することができる。

フリーホイルユニット８は、図８で説明したのと同様に、フリーホイル軸３６にベアリング等の軸受３７により複数個のフリーホイル３５を回転可能に設け、フリーホイル軸３６は支持フレーム３８に固定する構成とされる。ただ、本発明では、このフリーホイル３５のフリーホイル軸３６の軸心と、スライドホイル２０のスライドホイル軸２１の軸心が互いに一致または近接するように配置する。なお、フリーホイル軸３６は支持フレーム３８に固定されて移動しないが、スライドホイル軸２１は付勢手段２３とスライド部材２５により上下方向に移動可能であり、定常時に両方の軸の軸心がほぼ一致するように配置されているのが好ましい。

上記のように、クッション部のスライドホイル２０のスライドホイル軸２１と、張力付与部のフリーホイル３５のフリーホイル軸３６との軸心がほぼ一致するようにすることで、クッション部のスライドホイル２０と張力付与部のフリーホイル３５とは、そのホイル平面が互いに向き合うように並列状態で配置することができる。この結果、図５〜図８で説明した、直列状態の配置で線条体を繰出す場合に比べて、装置の設置スペースを大幅に削減することが可能となる。

上述した構成の線条体繰出し装置は、サプライ部１から繰出された線条体４は、弛みのない程度の張力が付与され、ガイドホイルユニット６ａのガイドホイル２６ａに入線される。次いで、クッション部のスライドホイルユニット５ａのスライドホイル２０に掛け渡され、線条体４の速度変動及び張力変動が吸収・緩和される。スライドホイル２０から出た線条体４は、張力付与装置のブレーキホイルユニット７のブレーキホイル３０に直接掛け渡される。この後、線条体４は、駆動側のブレーキホイル３０と従動側のフリーホイルユニット８の複数のフリーホイル３５により、所定の張力に調整されて次工程に出線される。

図２〜３は、他の実施形態を説明する図である。図２は、図１（Ｂ）に対応する図、図３はスライドホイルユニットの部分拡大図である。図の説明には、図１で説明した構成部と同等の構成部には同じ符号を付して説明を簡略にし、その他の構成部には符号に「 ’」付して説明する。

この実施形態は、張力付与部にクッション部を完全に組み込んだ形態といえる。クッション部のスライドホイルユニット５ａは、円筒状のスライドホイル軸２１’上にベアリング等の軸受２２’を用いて回転可能に設けられたスライドホイル２０’と、スプリング等の付勢手段２３で付勢し、スライドホイル軸２１’を上下方向にスライド可能とするスライド軸２４とスライド部材２５’を有するスライド手段を備えている。
スライドホイルユニット５ａは、付勢手段２３により上方への線条体張力と下方への自重・付勢力がバランスするようにされ、リールから引き出された線条体４の速度変動及び張力変動を吸収・緩和させている。

サプライ部１からの線条体４は、スライドホイル２０’に直接案内するようにしてもよいが、図１（Ｂ）の実施形態と同様に、ガイドホイルユニット６ａのガイドホイル２６ａを介して案内させることができる。そして、ガイドホイル２６ａは、張力付与装置のブレーキホイル３０のブレーキホイル軸３１に、ベアリング等の軸受２８を用いて回転可能に設け、ブレーキホイルユニット７に一体的に組み込んだ形態とすることができる。

張力付与部３のブレーキホイルユニット７は、図１（Ａ）で説明したのと同様な円柱状のブレーキホイル３０に線条体４を複数ターン巻付ける構成とすることができる。ブレーキホイル３０は、支持フレーム３４との間に、上記したようにガイドホイル２６ａを配して、ブレーキホイル軸３１に固定してベアリング等の軸受３３により支持フレーム３４に回転可能に支持され、ブレーキ３２により回転抵抗が与えられて、線条体４に所定の張力が付与される。

張力付与部３のフリーホイルユニット８は、図１（Ｂ）で説明したのと同様に、フリーホイル軸３６にベアリング等の軸受３７を用いて複数個のフリーホイル３５を回転可能に設け、フリーホイル軸３６は支持フレーム３８’に支持固定する構成とされる。ただ、この実施形態では、このフリーホイル３５のフリーホイル軸３６は、スライドホイル２０の円筒状のスライドホイル軸２１’の中空部を貫通する同軸配置とされ、図の右側に配置した支持フレーム３８’で支持することができる。

スライドホイル２０’の円筒状のスライドホイル軸２１’とフリーホイル３５のフリーホイル軸３６の軸心が互いに一致または近接するように配置し、スライドホイル２０とフリーホイル３５とは、そのホイル平面が互いに向き合うように並列状態で配置することでは、図１（Ｂ）の実施形態と同じである。しかし、図１（Ｂ）の形態では、フリーホイル３５のフリーホイル軸３６を固定する支持フレーム３８が図の左側に位置するのに対し、図２の実施形態では、スライドホイルユニット５ａのスライド手段等の支持部と同じ側に配置することができる。この結果、線条体４の線掛け（ホイルに線条体を通す作業）時に、一方の側から線条体を、輪を描くようにしてホイルに通すことが可能となり、その作業性を向上させることができる。

スライドホイルユニット５ａの構成について、図３の部分拡大図で詳述すると、スライドホイル２０’は、円筒状のスライドホイル軸２１’に軸受２２’を用いて回転可能に支持される。スライドホイル軸２１’は、短尺の円筒形状で形成され、一方の端部にスライド部材２５’が取り付けられる。このスライド部材２５’は、例えば、円筒状のスライドホイル軸２１’の軸心の両側の上下位置に、少なくとも２組（合計で４個）が取り付けられる。なお、上下２つのスライド部材２５’を一体にして長いスライド部材とすることもできるが、重量が増加し可動負荷が大きくなる。

スライドホイル軸２１’の中空部には、その軸心を通るようにフリーホイルユニットのフリーホイル軸３６が配され、このフリーホイル軸３６の両側に、スライド部材２５’を移動可能に支持するスライド軸２４が配される。この実施形態では、例えば、スライドホイル軸２１’は、スライドホイル２０’に加わる張力と付勢手段２３による付勢力のバランスで、定常時は軸心がフリーホイルユニット８のフリーホイル軸３６の軸心にほぼ一致するように設定されているとする。この場合、スライドホイル２０’に加わる張力が変動すると、この張力の変動を緩和するために、スライドホイルユニット５ａはＳ方向に上下移動するが、その移動範囲は、フリーホイル軸３６とスライドホイル軸２１’間の間隙Ｌ１とＬ２の範囲内に制限される。

図４は、その他の実施形態を説明する図である。なお、図の説明には、図１で説明した構成部の説明に用いたのと同じ符号を付して説明を簡略にする。図４（Ａ）は、図１（Ａ）に対応する概略図で、線条体４が巻回されたサプライ部１と、クッション部２と張力付与部３からなる同様な構成を備えている。ただ、本実施形態では、以下に説明するように、図１の実施形態に対して、張力付与装置のブレーキホイルユニットとフリーホイルユニットの位置関係を逆にした例である。しかし、サプライ部１から繰出される線条体４は、クッション部との間である程度の張力が与えられて入線され、張力付与部でこれと異なる張力が付与されて次工程に出線される構成としては同じである。

本実施形態では、サプライ部１から繰出された線条体４は、ガイドホイルユニットを介することなく、スライドホイルユニット５ａに直接入線され、次いでブレーキホイルユニット７に直接出線される。スライドホイルユニット５ａ自体は、図１（Ｂ）で説明したのと同様に構成することができ、スライドホイル軸２１にベアリング等の軸受２２により回転可能に設けられたスライドホイル２０を有する。また、スライドホイル軸２１をスプリング等の付勢手段２３で付勢し、スライドホイル軸２１を上下方向のＳ方向にスライド可能とするスライド軸２４とスライド部材２５を備えている。そして、付勢手段２３により上方への線条体張力と下方への自重・付勢力がバランスするようにされ、リール１２から引き出された線条体４の速度変動及び張力変動を吸収・緩和させる。

張力付与部の駆動側のブレーキホイルユニット７は、図１（Ｂ）ようにガイドホイルユニット６ａを有しない図８で説明したのと同様な構成のものを用いることができる。ブレーキホイル３０は、ブレーキホイル軸３１に固定してベアリング等の軸受３３により支持フレーム３４に回転可能に支持され、ブレーキ３２により回転抵抗が与えられて、スライドホイルユニット５ａから直接入線された線条体４に所定の張力が付与される。

張力付与部の従動側のフリーホイルユニット８は、図１（Ｂ）で説明したのと同様に、フリーホイル軸３６にベアリング等の軸受３７により複数個のフリーホイル３５を回転可能に設け、フリーホイル軸３６は支持フレーム３８に支持固定する構成とされる。そして、図１（Ｂ）の例と同様に、フリーホイル３５のフリーホイル軸３６の軸心と、スライドホイル２０のスライドホイル軸２１の軸心が互いに一致または近接するように配置し、クッション部のスライドホイル２０と張力付与部のフリーホイル３５とは、そのホイル平面が互いに向き合うように並列状態で配置する。

上述した構成の線条体繰出し装置は、サプライ部１から繰出された線条体４は、弛みのない程度の張力が付与され、スライドホイルユニット５ａのスライドホイル２０に直接入線され、線条体４の速度変動及び張力変動が吸収・緩和される。次いで、スライドホイル２０から出た線条体４は、張力付与装置のブレーキホイルユニット７のブレーキホイル３０に直接掛け渡される。次いで、線条体４は、ブレーキホイル３０とフリーホイルユニット８の複数のフリーホイル３５により所定の張力に調整されて、フリーホイルユニット８から次工程に出線される。

上記の図４の実施形態によれば、フリーホイルユニットの省略を容易とし、設備の小型化をさらに推進することができる。また、図４のスライドホイルユニット５ａとフリーホイルユニと８の組み付けを、図２〜図３で説明した構成で置きかえても同様な効果を奏することができる。
なお、本発明の説明で、張力検出手段についての説明は省略したが、特許文献１に開示の張力検出やその他周知の張力検出手段を用いて、所定の張力が得られるようにすることができる。

本発明による線条体繰出し装置の実施形態の概略を説明する図である。 本発明の他の実施形態を説明する図である。 図２のクッション部の詳細を説明する図である。 本発明のその他の実施形態を説明する図である。 従来技術の線条体繰出し装置の概略を説明する図である。 従来技術のサプライ部を説明する図である。 従来技術のクッション部を説明する図である。 従来技術の張力付与部を説明する図である。

符号の説明

１…サプライ部、２…クッション部、３…張力付与部、４…線条体、５，５ａ…スライドホイルユニット、６，６ａ…ガイドホイルユニット、７…ブレーキホイルユニット、８…フリーホイルユニット、１１…リール軸、１２…リール、１３…リールブレーキ、１４…軸受、１５…支持フレーム、２０、２０’…スライドホイル、２１、２１’…スライドホイル軸、２２、２２’…軸受、２３…付勢手段、２４…スライド軸、２５、２５’…スライド部材、２６ａ，２６ｂ…ガイドホイル、２７…ガイドホイル軸、２８…軸受、２９…支持フレーム、３０…ブレーキホイル、３１…ブレーキホイル軸、３２…ブレーキ、３３…軸受、３４…支持フレーム、３５…フリーホイル、３６…フリーホイル軸、３７…軸受、３８、３８’…支持フレーム。

Claims (5)

1. リールに巻回されている線条体を繰出すサプライ部と、該サプライ部から入線された線条体の張力変動を緩和するクッション部と、該クッション部から入線された線条体に所定の張力を与えて出線する張力付与部とを有する線条体繰出し装置であって、
   前記クッション部は、スライドホイル軸に回転可能に設けられたスライドホイルと、付勢手段により付勢して前記スライドホイル軸を上下方向にスライド可能に支持するスライド手段とを備え、
   前記張力付与部は、ブレーキホイル軸に固定されたブレーキホイルと、該ブレーキホイルとの間で前記線条体が掛け渡されフリーホイル軸に回転可能に設けられたフリーホイルとを備え、
   前記スライドホイルと前記フリーホイルは、互いのホイル平面が向き合うように並列に配置されていることを特徴とする線条体繰出し装置。
2. 前記サプライ部から繰出された線条体を前記スライドホイルに案内するためのガイドホイルが、前記ブレーキホイルのブレーキホイル軸に回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の線条体繰出し装置。
3. 前記スライドホイル軸は中空の円筒形状に形成され、前記フリーホイル軸が前記スライドホイル軸の中空部を貫通していることを特徴とする請求項１または２に記載の線条体繰出し装置。
4. 前記スライドホイルは、円筒形状の前記スライドホイル軸にベアリングを介して回転可能に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の線条体繰出し装置。
5. 前記スライド手段は、前記フリーホイル軸を挟むように配された少なくとも２本のスライド軸と、該スライド軸にスライドして筒状の前記スライドホイル軸を上下方向に移動させる上下の２組のスライド部材と、を備えていることを特徴とする請求項３または４に記載の線条体繰出し装置。

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