JPH03504371A - フィラメント巻回装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 フィラメント巻回装置 本発明はワイヤまたは光ファイバなどのフィラメントの巻回、特にフィラメント の過度の応力および歪なしでそのようなフィラメントを迅速に巻回する装置に関 するものである。

２、関連技術の説明 例えば使用中にデータリンクを設けるためのような巻枠またはミサイルのドラム 部分上に巻かれる場合のような細長いフィラメント（例えばワイヤまたは光ファ イバ）が多くの形態が存在する。貯蔵中および巻回中のフィラメントは一定の量 を超過する応力または歪に受けてはならない。なぜなら、そうしなければデータ の伝送が実質上減少させることを可能であるからである。

実際のフィラメントのデータリンクを巻回することに加えて、フィラメント巻回 装置は装置の試験に使用され、フィラメントは試験目的のためにミサイルの飛行 速度で繰り出される。この目的のために、これは試験の結果に悪い影響を与える 可能性があるので、フィラメントに応力を掛けないことが重要である。

現在のドラムフィラメント繰り出し装置はタービン駆動ドラムを有する。フィラ メントは所望の速度（例えばミサイル飛行速度）でディスペンサから繰出される ようにそれに巻回される。そのような装置の主な欠点はドラムに取付けられたフ ィラメントの端部が繰出し中に伝送試験するのに直接利用できないことである。

また、巻き取られたファイバに遠心力性かあり、それは繰出し生先学的損失に影 響を与える可能性もある。

フィラメントが投釣に使用された回転型リールの方法で静止ドラム上に巻かれる ことは過去において提案された。これが実際試みられているか否かは知られてい ないが、それを克服するためには少なくとも以下の２つの障害がある。すなわち 、（１）フィラメントが３回の回転（軸からの回転、軸と平行に逆回転、および ドラム表面に内側に回転）をしなければならない。なぜなら、滑車は繰出し速度 では駆動不可能であり、固定されたアイレットにおける摩擦は過度な熱および摩 滅を生成するからである。（２）過度な遠心力負荷はカンチレバーペイルアーム に対する簡素な構造上の設計チャレンジを提供する。

発明の概要 それ故、本発明の目的は通常所望された位置にある基板に固定された円筒形外部 ケースを備えるフィラメント繰出しまたは巻回装置を提供することである。中空 管状部材は同一の基板に取付けられ静止ケースの軸と同じ軸上に延在する。

太陽ギアは回転し駆動する円筒形管状部材を通って延在する軸と同軸に取付けら れる。その外面上に歯を有する旋回するペイル（ｂａｉｌ）は静止ケースの内面 上の対応する歯および太陽ギアと噛み合う。したがって、ペイルは駆動軸を中心 としておよびそれ自゛身の軸を中心として円筒形軌道で運動する。

静止ドラムは管状部材上に取外し可能で且つ同軸で位置し、フィラメントを巻く 巻枠として機能する。適切に位置された供給源から繰出されたフィラメントは固 定されたアイレットを通過し、旋回ペイルの開口を通過し、それは静止ドラムに 固定された端部を有する。

駆動タービンは旋回ペイルが静止ドラムの周りを運動し、ドラム上のフィラメン トを巻きつける。また、ドラム上のフィラメントの一定の高さの配置（巻回のレ ベル）を与えるために軸方向でのドラムの往復動作を行わせる手段が設けられる 。

図面の説明 第１図は本発明による巻回装置の斜視図である。

第２図は第１図の装置の部分的端部断面図である。

第３図は第２図の線３−３に沿った側断面図である。

第４図は第３図に示された区域４−４の側断面図である。

第５図は２つの異なる巻回位置におけるペイルを示す端断面図である。

第６図は巻回中のフィラメントの滑動を示すペイルの拡大端面図である。

第７図は第３図の線７−７に沿った側断面図である。

好ましい実施例の説明 図面を参照にすると、特に第１図および第３図では、本発明の巻回装置は全体を 符号１０として示され、長方形基板１２上に取付けられている。端部が開口した 金属シリンダから構成する静止ケース１４は１対の取付ブロック１８．１８によ って基板１２に固定されている。周辺に延在する一定の寸法の溝２０はケース内 面（第３図参照）に形成され、以下記載する目的のために２組の歯２１．２２を 含む。

アイレット２４はそれをケースの中心部でほぼケースの端面に位置させるように 固定された複数のアーム２Ｇによってケース１４の外端部表面に固定される。ア イレット２４は必然的にトロイダルであり、後述する目的に対してケース１４の 入口および出口の両端部に向って湾曲表面を有する開口２７を備える。

基板１２に固定された垂直に位置する壁２８はほぼ水平に延在する金属チューブ ３０を含み、その金属チューブ３０は静止ケース１４の縦軸に沿って位置するそ の縦軸を有する。駆動軸３２はチューブ３０内に設置され、１端部は回転可能な 動力源３４に関係して駆動するために壁２８の開口を通つ°Ｃ延在し、他端部は チューブ３ａの外側に突出する。

軸３２の外端部に固定された太陽ギア３６はほぼ溝２０に配置され、１回ペイル ３８上の歯４２と噛み合う歯を有する。金属シリンダから構成するその旋回ペイ ル３８は完全にそこを通って延在する空孔４０および太陽ギア３６と噛み合う外 面上の歯４２を有する。ペイルの断面寸法はベールが太陽ギアの歯と噛み合うと き、ケースの歯２２と同時に噛み合うように形成される。ペイルの長さは溝２０ 内に受けることが可能である長さである。

さらに、旋回ペイルの内面は平滑であり、図面に示されるようにフィラメント保 護のために両端部において湾曲した出口縁部４４ををする。

使用に関して、供給源（示されていない）から繰出されるフィラメント４６はア イレット２４を通過し、太陽ギア３６の外端部表面から間隔をおいて、旋回ペイ ル３８を通って、静止ドラム４８（第３図参照）に固定するために下方に導かれ る。ドラム４８は巻枠として機能し、符号５０として略図的に示された通常の動 力源によりチューブ３０に沿って軸方向の往復滑動するように寸法が定められる 。回転駆動は太陽ギア３６を駆動する軸３２に供給され、太陽ギア３６は旋回ペ イルを回転させながら環状通路に沿って駆動する。そのペイルの動作の組合わせ はフィラメントは供給源から取出され、巻回レベルを生成する巻枠の往復動作に よって巻枠上に巻かれる。

遠心力負荷によって、旋回ペイル内にあるフィラメントはカテナリ状（第３図参 照）になり、したがって旋回ペイルの内部の空孔の寸法および型はフィラメント が反対側の壁に押付けられないように定められなければならない。また、屈曲半 径の制限はペイルの開口および固定された入口アイレットの形状にも反映されな ければならない。

静止ケース内の旋回ペイルの回転によってフィラメントは固定された入口アイレ ット内で円形に運動する。この動作は比較的大きな区域にわたって熱および摩滅 効果を分配する所望の有利な効果を有する。低摩擦材料においては、例えば上述 の装置のフィラメント通路の各旋回における張力の増加が許容可能な１０％より 低くならなければならない。

上述のペイル旋回装置の構成における主な考慮は遠心力負荷であり、特に装置が ファイバの繰出し試験に使用される場合での遠心力負荷である。すなわち、ペイ ルの速度はペイル旋回半径と巻回半径の比によって繰出し速度よりも速いことを 必要される。例えば、１フートのペイル半径および１０インチの巻回半径であり 、１秒当り１０００フイートの繰出しでは４５．０００の加速度が生じる。或い は、少し表現を変えると、１ポンドの重力をかけるペイルは１トンのケースに対 して６ミルの振幅の振動を発生するのに十分な横方向の力を生成する。

強度から見ると、旋回ペイルは遠心的に誘発された負荷に耐えなければならない 。チューブの回転周波数はペイルの旋回周波数よりも数倍多いので、疲労の考慮 もまた重要である。

複合材料は高い疲労強度、低重量、および優良な潤滑性の必要性を満足させる可 能性を提供する。

本発明のフィラメント巻回装置は好ましい実施例と共に述べられたが、本発明の 技術的範囲内で変更が行われることは当業者には理解されるであろう。

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Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．基板とほぼ平行に取付けられた管状巻枠上にフィラメントを巻回する装置に おいて、 巻枠の軸と平行である軸を有し、その内壁面に歯を有し連続して円周方向に延在 する溝に形成されている基板上に取付けられた円筒形ケースと、 開口がケースの軸上に位置するケースに固定されたアイレットと、 ケースの軸と同じ軸を中心に回転するためにケース内に取付けられ、その歯がケ ースの溝と直接対向して位置する太陽ギアと、 太陽ギアを回転する手段と、 その太陽ギアと噛み合うように外面上に１組の歯を有し、その寸法はケースの溝 の歯と同時に噛み合うように形成されている管状ベイルとを具備し、 フィラメントは巻枠上に巻かれる前にアイレットおよび管状ベイルを通過する巻 回装置。
2. ２．太陽ギアは基板に固定された金属チューブ内に回転できるように設置された 駆動軸の端部上に取付けられ、金属チューブは巻枠を滑動できるようにその上に 支持している請求項１記載の装置。
3. ３．ベイルは平滑な内壁面および半径の増加した内端開口部を有する請求項１記 載め装置。
4. ４．フィラメント巻回レベルを生成するために金属チューブに沿って巻回中に巻 枠を往復させる手段が設けられている請求項２記載の装置。
5. ５．アイレットはフィラメントの巻回中において湾曲した接触面でフィラメント と接触するトロイダルである請求項１記載の装置。
6. ６．アイレットは複数のアームによって円筒形ケースの端部に固定されている請 求項１記載の装置。