JPS6042145B2 - ストランドをパツケ−ジにするための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ストランドをパッケージにするためＪの装置
に関する。

従来、ガラス等の熱軟化性鉱物材料からフィラメントの
ストランドを形成し、このフィラメントのストランドを
、フィラメントを特定の直径に引き伸ばすための好まし
い速度で回転コレット上に巻取ることがおこなわれてき
た。

そして巻かれたストランドのパッケージが完成すると、
延伸および巻取り操作は、作業者によつて中断される。
即ち作業者は集合コレットを回転する電動機を非動作に
させ、コレットを停止状態に置き、手作業でフィラメン
トのストランドを切断し、そして巻取りコレットからス
トランドパッケージを取外した。作業者は手作業でスト
ランドが巻かれていないスリーブ又はコレクターをコレ
ット上に置き、巻取りによつてフィラメントの延伸を再
び達成するためコレットの回転を開始させる。

コレットの回転の開始又は当初の期間に、形成されるフ
ィラメントの直径は所望のサイズよりも少し大きく、コ
レットが所定巻取速度に達するまではその直径が変化す
る。この時期の間、最初のフィラメントはコレットが所
望巻取り速度に達するまではコレットの延長部分上に巻
かれ、前記所望巻取速度に達すると、熟練した作業者は
トラバース機構との関連操作によつてストランドを手で
移動させる。

このトラバーース機構はコレットの長さ部分にストラン
ドの重なり合つた層を形成するように分配する機能を達
成することのようて完成パッケージが形成される。パッ
ケージが完成され、回転が止まると、作業者は始めに巻
かれたストランドをコレットから！取り除き、これをロ
ス材料として廃棄し、完成したパッケージを取外し、ふ
たたび巻取リサイクルが開始される。ストランドがパッ
ケージに集められる前後操作で、ストランドを自動的に
移動させるための機構３が巻取機の分野において開始さ
れた。

本発明による装置は第１のストランドと第２のストラン
ドを供給する機構、この第１のストランドのための第１
パッケージ集合領域、第２のストランドのための第２パ
ッケージ集合領域、および４臨時集合領域を含む駆動回
転されうるコレットを有する。

くほみ部と第１案内表面と第２案内表面を有するストラ
ンド係合部材は、第１のストランドと第２のストランド
をパッケージ集合領域から臨時集合領域に移すために通
路にそつて動かされる。第１案内表面は第１のストラン
ドと接触して、これをくぼみ部側に案内するように形成
されており、第２案内表面は、前記部材がストランドを
臨時集合領域へ移すように動かされるとき第２のストラ
ンドと接触するように形成されている。本発明による装
置はまた、第１のストランドと第２のストランドを臨時
集合領域からパッケージ集合領域へ移すために部材を動
作させる機構を含みフうる。第２のストランドは、その
パッケージ集合領域に移動し、第２案内表面から取出さ
れる一方、第１のストランドはくぼみ部中に留められ、
そして第１のストランドはそのパッケージ集合領域に移
動され、くぼみ部から取出される。本発明の目的はスト
ランドを巻取りパッケージに集合するための改良された
装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、パッケージ集合領域と臨時集合領
域間にストランドを移動させるための改゛良された装置
を提供するにある。

本発明の別の目的はストランドを臨時集合領域からパッ
ケージ集合領域にストランドを送るための改良された装
置を提供するにある。

本発明の他の目的ならびに利点は、添付の図面に基いて
本発明を以下で詳細に説明することにより明らかとなる
。

詳細に示した図面において、先づ第１図および第２図に
関して、熱軟化フィラメント形成材の供給部を含む従来
の型のストリームフィーダ又はブッシング１０が示され
ている。

この熱軟化材はガラス等の鉱物物質を用いることができ
る。フィーダ１０はガラス１６のストリームを流下させ
る比較的多数の有孔チップ又は突出部１４を備えた床部
を有し、前記ストリームは引き伸ばされてグループ２２
にされるフィラメント１８となる。このフィーダは白金
とロジウムとの合金又は、熔融ガラスの高熱に耐えうる
その他の材料で形成される。フィーダはガラス又はその
他の鉱物又は熱軟化性材料を加熱するための電気エネル
ギー源に接続される端子１２を有する。

エネルギー入力は通常の手段（図示せず）により制御さ
れて、フィーダ中の材料を適当な粘度に維持することに
より均一ストリーム１６の形成を助長する。フィラメン
トの２つのグループは集合シュー２８および２９によつ
て集束されて２つのストランド３０，３１が形成される
。各グループのフィラメントは通常の構造のアプリケー
タ装置３４によつて潤滑サイズ剤又はその他のコーティ
ング剤を塗布される。第１図および第２図は自動巻取お
よびパッケージ形成装置を示し、この装置はフィラメン
トに延イ申し、かつ、このフィラメントのストランドを
自動的にパッケージ化する方法の各段階を実施又は遂行
するための動作又は制御部材を内部に収容するハウジン
グ３６を含む。

米国特許第３４０８０１２号は、かかる巻取機のための
従来の制御機構について記載していた。この特許は本文
中に参照される。２個の軸支された巻取りコレット６２
が、巻取機の回転指向可能なヘッド６０よりのびている
。

これらのコレット間にシールド７０が置かれている。各
コレットは、その上にパッケージを巻取る管状スリーブ
６４等のストランド集合部材を収容しうるようになつて
いる。各コレットの端部領域５６に、ストランドの臨時
集合領域が設けられている。この臨時集合領域中に、案
内表面又はグループ５８および、このグループ中にのび
る少なくとも１個のピン又は部材５７が置かれている。
図示の態様においては３個のピン５７がグループ中にの
びている。ストランド３０および３１は、それぞれのパ
ッケージ６６および６７に集められる。

このストランドは揺動機構又はトラバース機構４０によ
りパッケージ表面を横切つて前後に動かされるようにな
つている。ストランド３０は案内部材４２により案内さ
れ、ストランド３１は案内部材４３により案内される。
これらの案内部材４２および４３は、カム部材４４のカ
ム動作によりパッケージに沿つて横に前後移動する。カ
ム部材４４はベルト４６およびスプロケット４７ならび
に４８により動かされる。このストランド揺動機構は、
オシレーター４０として、本文中に参照される米国特許
第３３６７５８７号および米国特許第３８９７０２１号
中に記載されている。理解できるように、この型のトラ
バース機構（一例として示されている）は、全長が円筒
形状の巻取パッケージを形成する。この２個のストラン
ドパッケージ６６，６７が完成されると、ストランド押
出し装置又は部材８０が動作させられてこの部材を通路
にそつて動かし、これによリストランド３０，３１が、
おのおののコレットのパッケージ集合領域から臨時集合
領域に動かされる。

第８図は前記押出し装置が、その最大延長位置にある状
態を示す。ストランドはこの押出し機構又は部材８０に
より接触され、そしてコレットの臨時集合領域に動かさ
れる。これらのストランドはコレットの端部キャップ領
域５６中のグループ５８内で巻取られるようになつてい
る。押出し部材８０は、ねじ機構８２によつて支持軸８
４に取付けられているように示されている。この支持軸
は空気シリンダー機構８６により動作する。このように
、押出し部材８０はコレットの長さにそつて前後の軸方
向に、通常、直線状に動かされる。ストランド取外し（
１ｊｆｔ−０ｕｔ）機構８１は第９図ないし第１２図に
関して詳細に述べる。押出し部材８０が第８図中に示す
ように充分に動作もしくは延長されるとターレツトヘッ
ド６０がストランド３０および３１を、完成したパッケ
ージ６６，６７を有するコレットから、２個の新しいパ
ッケージを巻取るための次のコレットへ移すように動作
される。一方のコレットから他方のコレットへの自動的
移送が第３図ないし第７図に関して示され、かつ説明さ
れている。第３図。第４図および第５図は、第１図およ
び第２図に示すと同様な巻取機上で一方のコレットから
他方のコレツトヘストランドを自動的に移送する方法を
示す。ノ 第３図において、回動指向ヘッド６０上に乗
せられた２個のコレット６２が示されている。

右側のコレット６２は、ストランド３０および３１の巻
取りが完了し、ストランドパッケージが形成されたよう
に示されている。トラバース機構４０上７のストランド
案内部材４２（ストランド案内部材４３はこの図の角度
からは見ることができない）は直角端部又は円筒形パッ
ケージを有するコレットから離されている。つぎに、突
出し又は押出し部材８０が延長されて、ストランド３０
および３フ１を、そのパッケージ集合領域から、コレッ
トの端部キャップ５６の臨時集合領域に動かす。この部
材によるストランドの臨時集合領域への移動は、第９図
ないし第１２図に関してさらに詳しく述べる。第４図は
押出し部材８０が、その延長位置にある状態を示してお
り、この位置で、押出し部材はストランド３０と３１を
コレットの臨時集合領域に動かしている。

第１２図に示すように、ストランド３１はこの部材のく
ぼみ内に入つており、ストランド３０は第２案内表面上
に置かれている。第１コレットの臨時集合領域に送られ
るストランド３０および３１は、その臨時集合領域中の
第２回転コレットに接触されて部材５７上に掛り合わさ
れ、これらのストランドはこの部材とともに動くことに
より、第２コレットの臨時集合領域中でストランドの集
合が開始され、そしてコレット間のストランドが切断さ
れる。図示のように、回動指向ヘッド６０は、完成され
たパッケージを有するコレットを巻取位置から移動させ
るとともに、ヘッド上の第２コレットを巻取位置へ移動
させる。ストランドは、円周案内表面又はグループ５８
に入り、臨時集合領域中の第２コレット上にストランド
の集合を開始するためにピン５７と掛り合う。第６図お
よび第７図は、ストランド３０および３１がコレットの
端部キャップ領域５６内の案内表面５８に匂る際の、こ
れらのストランドの移動を示す。ストランドは案内表面
にそつて動かされてピン５７と掛り合い接触をおこなう
。第５図はヘッド６０の回動指向が完了した状態を示す
。このとき、新しいコレットは巻取位置に置かれており
、ストランドはコレット上のこれらのパッケージ集合領
域内で巻かれつつある。押出し又は突出し部材はストラ
ンドを臨時集合領域からパッケージ集合領域へ動かすた
めに後退されて．いる。内側のストランド３１はストラ
ンド取外し機構８１により押出し部材８０から離されて
いる。ストランドトラバース機構４０は巻取位置に復帰
している。完成したパッケージを保持するコレットは取
外し位置に移動され、ここでコレットの回転が止まつて
、パッケージがコレットから取外される。第９図ないし
第１２図は、ストランド突出し部材の動作と、ストラン
ド取外し機構又はストランドリムーバー８１の機能を示
す。第９図において、ストランド３０および３１を・巻
取られたパッケージ６０および６７に集める巻取位置に
あるトラパース機構４０を備えた巻取装置が示されてい
る。図示のように、集合シュー２８および２９がオフセ
ット位置に置かれているため、ストランド３０および３
１は互いに離されている。突出し部材８０はねじ機構に
より支持軸８４に取付けられている。この支持軸は空気
シリンダー８６によつて前進及び後退される。パッケー
ジ形成が完了した場合、軸８４がのばされて突出し部材
を、コレットの軸にそつてその延長位置に動かす。第１
０図ないし第１２図は押出し部材８０上におけるストラ
ンドの動作を示す。

第１０図は突出ノし部材が外方に動き始めたときの状態
を示す。第１のストランド３１は、突出し部材が動くに
つれて第１の案内表面９０によつて接触される。この突
出し部材がコレットの中央部分まで動くと（点線で示し
ている）、第１のストランドは、第１の案内表面９０に
そつてくぼみ部９１に移動する（第１１図）。第１のス
トランド３１は、押出し部材８０がさらにのばされてい
るときも、このくぼみ部９１中に留められる。押出し部
材８０が第２のパッケージ集合領域を通過してのばされ
ると、“第２のストランド３０は部材の第２案内表面９
２により接触される。このように、押出し部材がその最
大延長位置までのびると、第１ストランドおよび第２ス
トランドの両方が部材により接触され、そしてコレット
の端部領域へと外方に動かされる。第１案内表面は押出
し部材の移動通路に対して傾斜角度を有している。第２
案内表面とくぼみ部は押出し部材の移動通路を横断する
ように位置づけられている。第１案内表面と第２案内表
面は押出し部材に関して両側に形成されている。ストラ
ンドは押出し部材に関して互いに離されて保持されてい
るため、押出し部材が最大まで延長した場合、第１スト
ランドはくぼみ部９１中に置かれ、かつ第２ストランド
は第２案内表面９２上に置かれる。押出し部材が一旦、
最大まで延長されると、ストランド３０と３１は第１コ
レットの臨時集合領域中に集められることにより、一方
から他方のコレットへのストランドの自動的移送がおこ
なわれる。これらのストランドが第２コレットの臨時集
合領域に移されたのち、押出し部材は、第１ストランド
と第２ストランドを臨時集合領域かららパッケージ集合
領域へ移動するように動かされる。

第２ストランドは、そのパッケージ集合領域に移され、
第２案内表面より離されるが、第１ストランドはくぼみ
部９１中に留められている。そして、第１ストランド３
１が、そのパッケージ集合領域に移され、くぼみ部から
取出される。ストランド取外し機構８１は、押出し部材
が収縮されると、ストランド３１をくぼみ部から取出す
。ストランド突出し機構８０の機能は、ストランドを、
２個の円筒形又は四角のパッケージのパッケージ集合領
域から、第１コレットの端部キャップの臨時集合領域に
動かして、ストランドを第１コレットより第２コレット
へ移動させるとともに、ストランド形成工程を中断せず
に、ストランドの調整を確保しつつ、これらのストラン
ドを、その揺動又はトラバース機構中に戻すことである
。

これはストランドがオフセット機構中を走行するように
、ストランドを、オフセット状に対になつている上部案
内シューを通して走行させることによりおこなわれる。
空気シリンダーは突出し部材を押出すことによリストラ
ンドを捕捉し、そしてストランドを端部キャップの臨時
集合領域側に押付ける。この突出し又は押出し部材が外
方に動くと、ストランドトラバースは揺動機構が戻り動
作をおこなつて、このトラバース機構からストランドを
解放する。突出し部材は、この部材の先端又は前部がオ
フセット状のストランドの間に来るように通路にそつて
動くようになつている。これにより各ストランドが異な
る案内表面に来るよるにストランドを分ける。一方のス
トランドは第１案内表面にそつて動き、切欠き部又はく
ぼみ部中で捕捉され、一方、他方のストランド又は前方
のストランドは第２案内表面と接触して、これにより動
かされる。内側のストランドは、そのパッケージ集合領
域中の部材によつて捕えられ、内側のパッケージを、コ
レット上に形成される２個のパッケージ間の領域に押付
ける。ストランド延伸速度は、ストランドを前記パッケ
ージから、パッケージ間の領域へ移すことにより緩めら
れる。このストランド速度の変化は、パッケージ表面速
度の約１１２てあるが、速度の変化はストランド速度に
比して比較的小さいため、ストランドが減速される程度
であり、フィラメント直径が変化する以外には工程に影
響を与えない。突出し部材が前進動作を継続しつつある
とき、内側のストランドは外側のスケヤエツジパツケー
ジの側面と摩擦接触を始める。この内側のストランドが
コレット上の臨時集合領域側へ押されると、これにそつ
てストランドを引張ろうとする外部のパッケージの端部
における力Ｆは、濡れたガラスストランド上ですべる濡
れたガラスストランドの摩擦係数のｆ１倍に等しい。こ
の装置においては、ｆ１は、ストランドの張力と、内側
のストランドが外側のストランドパッケージ上で曲げら
れる角度の正弦との積に等しい。この角度は、コレット
上の臨時集合領域側へ内側のストランドを押付ける案内
部材によつて減少するため、ｆ１は外側パッケージの端
部での力Ｆを、それが抵抗力に打勝ち、かつ、内側のス
トランドが外側パッケージの表面上に引張られるまで増
大させる。また、外側パッケージへのストランドの走行
は、部材上の第２案内表面により捕えられる。両方のス
トランドは、外側パッケージから押出し部材によりコレ
ット上の臨時集合領域へ押付けられる。ストランドが第
１コレットの臨時集合領域へ移されると、ターレツトヘ
ッドが回動してストランドを第１コレットから第２コレ
ットの臨時集合領域に移動させる。

これらのストランドが第２コレットの臨時集合領域に移
されたのち、押出し部材が後退しすることにより、前部
ストランドを、コレットの前部のパッケージ集合領域中
に残し、かつ、くぼみ部内に捕捉されていた内側ストラ
ンドを、内側パッケージ集合領域へ引張り、この領域で
内側ストランドは引外し線により突出し部材の捕捉溝か
ら引きノ外される。

外側ストランドは、臨時集合領域から、外側パッケージ
集合領域側にある自然の引張り中心側に移動し、ストラ
ンドトラバース機構上の外側案内部により捕えられる。
コレットの内側領域にある引き外し線によつて突出し又
は押出し）部材から持ち上げられる内側ストランドは、
内側パッケージ集合領域内の自然の引張り線側に移動し
トラバース機構上の内側案内部によつて捕えられる。こ
のようにしてストランド移送サイクルが完了する。この
ように、本発明による装置では、ストランド係合部材に
より第１及び第２のストランドを臨時集合領域に移動す
る間及び各ストランドを臨時集合領域で保持している間
、ストランド係合部材は、各ストランドをくぼみ部と第
２案内表面の各々に捕捉しているので、各ストランドが
結合して１つのストランドになることなく分離して保持
されて個々のパッケージに別々に巻取ることができる。

上述のように本発明の詳細な説明したが、この開示は例
示のために述べたものであることを理解すべきである。

したがつて、上述の開示以外に、本発明の範囲から離れ
ずに各種の変形および置換をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動巻取装置の一実施態を示す正
面図、第２図は第１図に示す装置の側面図、第３図は、
実質的に完成されたパッケージとともに、パッケージを
形成するためストランドを集合する状態を示す概略説明
図、第４図は、完成されたパッケージが巻取ステーショ
ンか・ら取外され、からのコレットが巻取ステーション
に移されるようなコレット保持ヘッドの回動指向動作を
示す第３図と同様の説明図、第５図は、からのコレット
上にストランドを移動することを示す第４図と同様の説
明図、第６図は、第１図中に示すコレットの端部領域と
、その上のストランドの移動を示す部分断面図、第７図
は、第１図に示すコレットの端部領域と、第６図に示す
ストランドのその後の移動状態を示す部分断面図、第８
図は、延長位置にあるストランド突出し機構を備えた第
１図の自動巻取装置を示す部分側面図、第９図は、各種
の延長位置に動きうることを示すストランド突出し機構
を有する自動巻取装置の部分平面図、第１０図は、前記
部材が延長状態にある間のストランドの動作を示す突出
し機構の平面図、第１１図は、前記部材が前進中のスト
ランドの移動状態を示す突出し機構の平面図、および、
第１２図は、前記部材の延長状態のストランドのさらに
次の移動状態を示す平面図である。 １６・・・ガラスストリーム、１６・・・フィラメント
、３０，３１・・・ストランド、４０・・・トラバース
機構、５８・・・案内表面又はグループ、６０・・・ヘ
ッド、６２・・・巻取りコレット、６６，６７・・・パ
ッケージ、８０・・・押出し又は突出し機構、９０・・
・案内表面、９１・・べぼみ部、９２・・・第２案内表
面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（イ）第１のストランドと第２のストランドの供給機
   構；（ロ）前記第１のストランドを集合するための第１
   パッケージ集合領域と、前記第２のストランドを集合す
   るための第２パッケージ集合領域と、臨時集合領域を有
   する、駆動されて回転しうるコレット；（ハ）前記第１
   のストランドを捕捉する接触面がコレットの軸線方向に
   対して横方向に形成されたくぼみ部と、該くぼみ部に該
   第１のストランドを導く第１案内表面であつてコレット
   の軸線方向に対して鋭角度を有するものと、該第１案内
   表面を形成した側とは反対側でコレットの軸線方向に対
   して横方向に位置付けられた、前記第２のストランドを
   捕捉する第２案内表面とを備えたストランド係合部材で
   あつて、コレットの軸線方向に往復移動可能なもの；（
   ニ）前記第１のストランドが前記ストランド係合部材の
   第１案内表面と接触し、前記第２のストランドが前記ス
   トランド係合部材の第２案内表面と接触するように、両
   ストランドをずらして各パッケージ集合領域に案内する
   機構；（ホ）前記第１のストランドと第２のストランド
   をパッケージ集合領域と臨時集合領域間で動かすために
   前記ストランド係合部材を通路にそつて往復移動させる
   機構とからなることを特徴とするストランドをパッケー
   ジにするための装置。 ２ 前記第１のストランドが臨時集合領域から第１パッ
   ケージ集合領域に移される際に前記第１のストランドを
   くぼみ部から取出すための取外し機構を有する特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記ストランド係合部材を保持するための可動支持
   機構を有する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記可動支持機構は空気シリンダーを含む特許請求
   の範囲第３項記載の装置。