DE102007058507A1

DE102007058507A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur

Info

Publication number: DE102007058507A1
Application number: DE102007058507A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Utsunomiya Sano; Hitoshi Utsunomiya Wakahara; Kenichi Itami Okamoto
Original assignee: Sumitomo SEI Steel Wire Corp; Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SEI Steel Wire Corp; Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-06-12
Also published as: JP2008168612A; US8080120B2; US20080135156A1; JP4058703B1; KR101407164B1; KR20080053906A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur, bei dem, während ein ringförmiger Kern an einer festen Position in einer Umfangsrichtung gedreht wird, eine Rolle, auf die ein seitlicher Draht gewickelt ist, mehrmalig eine Pendelschwingbewegung und eine senkrechte Bewegung bezüglich des ringförmigen Kerns durchführt, wodurch der seitliche Draht auf den ringförmigen Kern spiralförmig gewickelt wird, um eine Mantelschicht auszubilden. Wenn die Mantelschicht ausgebildet wird, wird eine Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle so bestimmt, dass, mit Bezug auf eine tangentiale Linie eines Kreises des ringförmigen Kerns, der durch einen Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht auf den ringförmigen Kern gewickelt wird, der seitliche Draht auf den Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns innerhalb von 15° an einer Position oberhalb der tangentialen Linie und innerhalb eines Bereichs von 55° an einer Position unterhalb der tengentialen Linie gewickelt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wulstschnur, die in einem Wulstabschnitt eines Luftreifens eingebettet ist. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer kreisförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur, die eine Mantelschicht oder eine Vielzahl von Mantelschichten aufweist, die durch kontinuierliches spiralförmiges Wickeln eines seitlichen Drahts entlang eines ringförmigen Kerns ausgebildet wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine ringförmige konzentrische verseilte Wulstschnur wird in Rädern verschiedener Fahrzeugtypen verwendet.
Wie es in 9A und 9B gezeigt ist, enthält eine ringförmige konzentrische verseilte Wulstschnur eine Mantelschicht eines seitlichen Drahts 2, der auf einem ringförmigen Kern 1 vorgesehen ist. Sie wird durch kontinuierliches spiralförmiges Wickeln des seitlichen Drahts 2 entlang des ringförmigen Kerns 1 als Folge des Durchtretens des seitlichen Drahts 2 zur inneren Seite eines Rings des ringförmigen Kerns 1 von der äußeren Seite des ringförmigen Kerns 1 und anschließendem wieder Durchtreten derselben zur inneren Seite des Rings von der äußeren Seite des Rings hergestellt. Die folgenden Verfahren wurden hierzu als Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur offenbart.
Zunächst offenbart das japanische Patent Nr. 3499261 ein Verfahren zur Herstellung einer Wulstschnur, die als einen seitlichen Draht einen Draht verwendet, der vorher so umgeformt wurde, dass er wenigstens den zweifachen Durchmesser eines ringförmigen Kerns aufweist, wenn der seitliche Draht spiralförmig um den ringförmigen Kern gewickelt wird. Wenn eine Wulstschnur, die durch dieses Verfahren hergestellt wird, in einem Reifen verwendet wird, hat eine Person das Gefühl, dass eine Elastizität hoch ist und eine Haftungskraft, eine Kraft bei Kurvenfahrt (turning force) und eine Ansprechempfindlichkeit erhöht sind.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2001-47169 , offenbart ein weiteres Verfahren. Wie es in 10 gezeigt ist, ist in dem Verfahren ein Ende eines seitlichen Drahts 2 vorübergehend an einem ringförmigen Kern 1 mittels eines Spannmechanismus befestigt. Während der ringförmige Kern 1 in eine Umfangsrichtung gedreht wird, wird eine Rolle 3 zu einer inneren Seite und einer äußeren Seite des ringförmigen Kerns 1 gedreht. Dadurch wird der seitlich Draht 2 spiralförmig auf den äußeren Umfang des ringförmigen Kerns 1 gewickelt. Der Spannmechanismus wird von dem ringförmigen Kern 1 gelöst, bevor das Ende des seitlichen Drahts 2, der vorübergehend an dem ringförmigen Kern 1 befestigt ist, die Position der Drehung der Rolle 3 überlagert. Dementsprechend wird verhindert, dass eine Störung zwischen dem Spannmechanismus und der Rolle 3 auftritt, um die Drehung der Rolle 3 fortzuführen. Dieses Verfahren ermöglicht eine große Anzahl einer S-Wicklung und eine Z-Wicklung abwechselnd durchzuführen, so dass Probleme, wie beispielsweise ein Auftreten eines Verwickelns und Verdrillens des seitlichen Drahts 2 verhindert werden. Folglich ist es möglich, die Produktivität und die Qualität der Wulstschnur zu erhöhen.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2004-98640 , offenbart noch ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Wulstschnur. In diesem Verfahren wird ein Ende des seitlichen Drahts auf einen ringförmigen Kern entweder ohne Sicherung des seitlichen Drahts oder vorübergehender Sicherung an dem ringförmigen Kern verwickelt, und erlaubt, sich frei zu drehen. Eine ebene Bewegung einer Rolle (zum Wickeln als Folge eines Siegens auf einen Durchmesser, der kleiner als der des ringförmigen Kerns ist), ein vertikaler Betrieb des ringförmigen Kerns und eine Drehung des ringförmigen Kerns werden kombiniert, um den seitlichen Draht auf den ringförmigen Kern durch eine Biegebelastung eines Stahldrahts zu verwickeln, so dass verhindert wird, dass eine Verdrillungsbelastung zur Herstellung der Wulstschnur erzeugt wird.
Die WO 2004/0181871 offenbart noch ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Wulstschnur. In dem Verfahren, wie es in 12 dargestellt ist, wird eine Rolle 3, auf die ein seitlicher Draht 2 gewickelt ist, an einem vorbestimmten Ort gesichert. Eine Antriebseinheit 5, die einen ringförmigen Kern 1 in einer Umfangsrichtung dreht, wird veranlasst, sich in einer geraden Linie entlang der Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 hin und her zu bewegen. An einem Ende einer Periode des Hin- und Herbewegens befindet sich die Rolle 3 an einer äußeren Seite eines Rings des ringförmigen Kerns 1 (wie es durch eine durchgezogene Linie in 12 dargestellt ist). An dem anderen Ende der Periode des Hin- und Herbewegens ist die Rolle 3 in einer inneren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1 angeordnet (wie es durch unterbrochene Linien in 12 dargestellt ist). An den inneren und äußeren Seiten des Rings des ringförmigen Kerns 1 wird die Rolle 3 so übertragen bzw. überführt, dass sie die Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 überfährt, wodurch der seitliche Draht 2, der von der Rolle herausgezogen wird, kontinuierlich spiralförmig auf den ringförmigen Kern 1 gewickelt wird, um die Wulstschnur herzustellen.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2006-110981 , offenbart noch ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Wulstschnur. Wie es in den 13 und 14 dargestellt ist, wird in dem Verfahren eine Rolle 3 veranlasst, sich an einer vorbestimmten Position hin und her zu bewegen, um eine Oberfläche eines ringförmigen Kerns 1 zu überfahren. Mit einer Klammereinheit 4, die einem Wicklungspunkt eines seitlichen Drahts 2 entspricht, der eine Drehachse ist, wird der ringförmige Kern 1 veranlasst einer pendelnden schwingenden Bewegung ausgesetzt zu sein. Dadurch wird der Abstand von der Rolle 3 zum Wicklungspunkt des seitlichen Drahts 2 auf einem im Wesentlichen konstanten Wert gehalten, so dass der seitliche Draht 2 während einer Wicklung, der von der Rolle 3 herausgezogen wird, nicht gelockert wird. Demzufolge wird der seitliche Draht 2 auf den ringförmigen Kern 1 mit einer konstanten Spannung gewickelt, um die Wulstschnur herzustellen.
Die Stabilität der Form einer Wulstschnur ist höchst wichtig für die Qualität der Wulstschnur. Die Wulstschnüre, die durch die Verfahren gemäß den vorgenannten Patentdokumenten hergestellt werden, weisen die folgenden Probleme auf.
Betreffend die Wulstschnur, die durch das Verfahren hergestellt wird, das in dem japanischen Patent Nr. 3499261 offenbart ist, wird ein seitlicher Draht, der vorher so ausgebildet wird, um einen Durchmesser aufzuweisen, der wenigstens das zweifache desjenigen von dem ringförmigen Kern zum Zwecke des Erhöhens der Elastizität des Reifens aufweist, aufgewickelt. Es ist daher schwierig, eine Automation zu erreichen, und es gibt viele Faktoren, welche die Kosten erhöhen. Ferner, wenn der Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts, der auf den ringförmigen Kern gewickelt wird, groß ist, ist es schwierig, den seitlichen Draht per Hand zu wickeln. Da ferner der seitliche Draht vorher modifiziert wurde, wird ein Widerstand erhöht, wenn der seitliche Draht herausgezogen wird, wodurch Wicklungsprobleme verursacht werden. Wenn ferner der seitliche Draht auf den ringförmigen Kern nach Aufnahme des seitlichen Drahts durch die Rolle gewickelt wird, wird zur Wicklung des seitlichen Drahts lose, es sei denn eine spezielle Spannung, die größer oder gleich einem bestimmten Wert ist, wird beständig angelegt. Selbst mit einer kleinen Spannung neigt der ringförmige Kern dazu, sich zu verformen, wodurch die Wicklungseigenschaft nachteilig beeinflusst wird.
Betreffend das Verfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichtungsnr. 2001-47169 , offenbart ist, wird ein Ende des seitlichen Drahts vorübergehend an dem ringförmigen Kern mittels des Spannmechanismus befestigt, und die Rolle wird zur inneren Seite und zur äußeren Seite des ringförmigen Kerns gedreht, während sich der ringförmige Kern in der Umfangsrichtung dreht. Folglich variiert der Winkel, mit dem der seitliche Draht auf den ringförmigen Kern gewickelt wird, stark. Ferner gibt es viele unnötige Bewegungen und die Vorrichtung selbst wird sehr massiv.
Ferner, betreffend das Verfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2001-47169 , offenbart ist, wie es konzeptionell in 10 gezeigt ist, dreht sich die Rolle 3 zu der inneren Seite und der äußeren Seite des ringförmigen Kerns 1. Dadurch wird der seitliche Draht 2 auf den ringförmigen Kern 1 gewickelt, während ein Wicklungsabweichungswinkel β_s von 0 Grad (gezeigt in 1A), bei dem der seitliche Draht 2 und der ringförmige Kern 1 zueinander parallel verlaufen, bis ungefähr 50 Grad (gezeigt in 11B), bei dem die Rolle 3 von dem ringförmigen Kern 1 entfernt vorgesehen ist, variiert. Ein Verdrillungswinkel β der Wulstschnur, die in einem allgemein im Handel erhältlichen Reifen verwendet wird, beträgt 3,5 bis 5,5 Grad in einer l + m Verdrillungsstruktur für ein Fahrzeug mit zwei Rädern. Der Verdrillungswinkel β beträgt ungefähr 7 Grad in einer l + m + n Verdrillungsstruktur für ein/einen Fahrgastfahrzeug/leichten LKW. Folglich neigt, indem der Unterschied zwischen dem Wicklungsabweichungswinkel β_s und dem Verdrillungswinkel β groß wird, wie es oben ausgeführt ist, der Zustand der Anordnung des seitlichen Drahts 2, der kontinuierlich gewickelt wird, dazu, gestützt zu werden, was zu einer schlechten Schnur-Ausbildbarkeit führt.
Ferner, betreffend das Verfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2001-47169 , offenbart ist, indem sich die Rolle 3 zur inneren Seite und zur äußeren Seite des ringförmigen Kerns 1 dreht, da sich die Rolle 3 entlang eines kreisförmigen Wegs bewegt, ist deren Bewegung redundant, wodurch eine lange Zeitdauer benötigt wird, bis die Wicklung endet. Ferner wird, da der seitliche Draht 2 als Folge des Anlegens einer bestimmten Spannung gewickelt wird, der ringförmige Kern 1 in der Umfangsrichtung gezogen. Folglich neigt der ringförmige Kern dazu sich zu schlängeln, was eine schlechte Wicklungseigenschaft zur Folge hat.
Als nächstes, betreffend das Verfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2004-98640 offenbart ist, wird der ringförmige Kern horizontal angeordnet und bewegt sich auf eine komplizierte Weise. Folglich variiert, ähnlich zu dem Fall, der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2001-47169 offenbart ist, der Wicklungsabweichungswinkel β_s deutlich, was eine unstabile Wicklungseigenschaft zur Folge hat. Ferner wird die horizontale Bewegung der Rolle nach einem Intervall umgekehrt und dauert zweimal so lang. Folglich wird die zweifache Zeit benötigt, um die Herstellung der Wulstschnur zu beenden. Bis die Bewegung des ringförmigen Kerns, der während der Wicklung zur Basis wird, maximal begrenzt wird, neigt die Wicklungseigenschaft dazu unstabil zu werden. Im Besonderen ist, da der ringförmige Kern in einer Gravitationsrichtung angeordnet ist und vertikal bezüglich der Gravitationsrichtung bewegt wird und die Rolle, auf die der seitliche Draht gewickelt ist, kontinuierlich bewegt wird, die Wicklungseigenschaft schlecht.
Betreffend das Verfahren, das in der WO 2004/018187 A1 offenbart ist, das in 12 dargestellt ist, wird die Rolle 3 in einer vorbestimmten Position gesichert und die Antriebseinheit 5 selbst, bewegt sich auf einer geraden Linie hin und her. Dadurch bewegt sich der ringförmige Kern 1 auf die Rolle nahe zu und von dieser weg, so dass sich die Rolle 3 zur inneren Seite und zur äußeren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1 bewegt. Folglich wird, wenn sich der ringförmige Kern 1 der Rolle 3 nähert, der seitliche Draht 2 in eine Richtung gedrückt, in die sich der seitliche Draht 2 lockert. Auf der anderen Seite wird, wenn sich der ringförmige Kern 1 von der Rolle 3 weg bewegt, der seitliche Draht 2 gezogen. Folglich wird der Wicklungspunkt, wo der seitliche Draht 2 bezüglich des ringförmigen Kerns 1 gewickelt wird, stark versetzt, wenn sich der ringförmige Kern 1 bewegt. Demzufolge ist es schwierig, den seitlichen Draht 2 anzuordnen, wobei dadurch die Anordnung des seitlichen Drahts 2 dazu neigt gestört zu werden.
Betreffend das Verfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2006-110981 offenbart ist, das in den 13 und 14 dargestellt ist, wird der ringförmige Kern 1, der sich in der Umfangsrichtung dreht, einer Pendelschwingbewegung mit der als Drehachse dienenden Klammereinheit 4 (welche der Wicklungspunkt des seitlichen Drahts 2 ist) ausgesetzt. Folglich wird die gesamte Vorrichtung groß, wobei die Drehung des ringförmigen Kerns 1 in der Umfangsrichtung unstabil wird und die Anordnung des seitlichen Drahts dazu neigt, gestört zu werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur bereitzustellen, die es ermöglicht, eine Wicklung mit einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen und ein gutes Wicklungsverhalten bereitzustellen, und die es ermöglicht, eine gute Formbarkeit bzw. Ausbildbarkeit der Schnur ohne Störung in dem Anordnungszustand eines seitlichen Drahts als Folge einer Stabilisierung der Drehung eines ringförmigen Kerns in einer Umfangsrichtung zu erreichen.
Zu diesem Zweck wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur bereitgestellt. In dem Verfahren werden Wicklungsbewegungen während einer Drehung des ringförmigen Kerns in einer Umfangsrichtung als Folge eines Überquerens und Hin- und Herbewegens einer Rolle wiederholt, auf die ein seitlicher Draht bezüglich einer Oberfläche des ringförmigen Kerns zu inneren und äußeren Seiten eines Rings des ringförmigen Kerns gewickelt wird, um die Rolle zu überqueren bzw. überfahren, so dass ein Wicklungsabweichungswinkel β_s des seitlichen Drahts bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns 29 Grad nicht übersteigt. Dadurch wird der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, kontinuierlich auf den ringförmigen Kern gewickelt, um eine oder mehrere Mantelschichten auszubilden. Eine Bewegung in einer Ebene der Rolle bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns ist eine Pendelschwingbewegung. Der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, wird kontinuierlich spiralförmig auf den ringförmigen Kern durch wiederholtes bzw. mehrmaliges Überqueren der Rolle bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns zu inneren und äußeren Seiten des Rings des ringförmigen Kerns als Folge des Bewegens der Rolle zu einer Position, bei der die Rolle die innere Seite des Rings des ringförmigen Kerns an einem Ende einer Pendelperiode überquert, und zu einer Position gewickelt, bei der die Rolle die äußere Seite des Rings des ringförmigen Kerns an dem anderen Ende der Pendelperiode überquert. Die Position einer Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle ist so festgelegt, dass sich ein Winkel zwischen dem seitlichen Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, und einer tangentialen Linie eines Kreises des ringförmigen Kerns, der durch eine Wicklungsposition tritt, bei der der seitliche Draht bezüglich des ringförmigen Kerns gewickelt wird, in einem Bereich innerhalb von 15 Grad an einer Seite gegenüberliegend des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie befindet, und in einem Bereich innerhalb von 55° an einer Seite des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie befindet.
Der „Wicklungspunkt" betrifft einen Kontaktpunkt des seitlichen Drahts und des ringförmigen Kerns, wenn der seitliche Draht auf den Umfang des ringförmigen Kerns gewickelt wird.
In dieser Erfindung überquert bzw. überfährt die Rolle zunächst die ringförmige Kernoberfläche und bewegt sich bezüglich dieser hin und her, so dass der Wicklungsabweichungswinkel β_s bezüglich der ringförmigen Kernoberfläche 29 Grad nicht übersteigt.
Dadurch ist es für die Rolle möglich, die ringförmige Kernoberfläche mehrmalig zu überqueren, wobei die Bewegung der Rolle weg von der ringförmigen Kernoberfläche auf ein Minimum reduziert wird. Dementsprechend ist es möglich, den seitlichen Draht kontinuierlich spiralförmig zu wickeln, während der Wicklungsabweichungswinkel β_s zwischen dem seitlichen Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, und dem ringförmigen Kern beibehalten wird.
Als nächstes tritt, wenn der ringförmige Kern an einer festen Position in der Umfangsrichtung gedreht wird und die Rolle einer Pendelschwingbewegung bezüglich des ringförmigen Kerns ausgesetzt ist, das Folgende ein. D. h., in Abhängigkeit der Position der Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle variiert, wenn in der Richtung des seitlichen Drahts bezüglich der tangentialen Linie betrachtet, die durch den Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns tritt, die Richtung des seitlichen Drahts, der von der Rolle herausgezogen wird und den Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns erreicht, zwischen einem Ende der Pendelperiode (bei dem sich die Rolle an einer Position befindet, wo sie die innere Seite des Rings des ringförmigen Kerns überquert) und dem anderen Ende der Pendelperiode (bei dem sich die Rolle an der Position befindet, wo die Rolle die äußere Seite des Rings des ringförmigen Kerns überquert). Wenn der Winkel zwischen der Richtung des seitlichen Drahts und der tangentialen Linie des Kreises des ringförmigen Kerns an dem Wicklungspunkt groß ist, wird der Zustand der Anordnung des seitlichen Drahts schlecht.
Da der seitliche Draht in derselben Richtung auf die Rolle gewickelt ist, wie er auf den ringförmigen Kern gewickelt wird, so dass sich der minimale Wicklungsdurchmesser im Bereich von 55% des Durchmessers des ringförmigen Kerns befindet, unterscheidet sich der Einfluss auf den Anordnungszustand, wenn der seitliche Draht von der äußeren Seite des Wicklungspunkts des ringförmigen Kerns gewickelt wird, davon, wenn der seitliche Draht von der inneren Seite des Wicklungspunkts auf den ringförmigen Kern gewickelt wird. Der Einfluss auf den Anordnungszustand wird größer, wenn der seitliche Draht von der äußeren Seite gewickelt wird. Mit Bezug auf die tangentiale Linie des Kreises des ringförmigen Kerns, der durch den Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht bezüglich des ringförmigen Kerns gewickelt wird, befindet sich der Winkel, der den Anordnungszustand des seitlichen Drahts nicht nachteilig beeinflusst, in einem Bereich innerhalb von 15 Grad an einer Seite gegenüber dem ringförmigen Kern und in einem Bereich innerhalb von 55 Grad an der Seite des ringförmigen Kerns. Die Position der Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle muss bestimmt werden, so dass der seitliche Draht an dem Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns in diesen Winkelbereichen gewickelt wird.
In dieser Erfindung dreht sich, da der ringförmige Kern an seiner ersten Position in der Umfangsrichtung gedreht wird, der ringförmige Kern in einem stabilen Zustand, so dass die Wicklung des seitlichen Drahts nicht einfach gestört wird. Ferner kann, durch Veranlassen der Rolle eine Pendelschwingbewegung durchzuführen, die gesamte Vorrichtung deutlich kleiner gefertigt werden, als wenn der ringförmige Kern einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt wird.
Vorzugsweise wird der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, spiralförmig auf den ringförmigen Kern als Folge einer vorübergehenden Sicherung eines Wicklungsstartendes des seitlichen Drahts unter Verwendung eines nicht vulkanisierten Gummibogens gewickelt. Da der nicht vulkanisierte Gummi die Selbe Beschaffenheit wie der Reifengummi aufweist, muss er nicht in einem Nachbearbeitungsschritt entfernt werden.
Um zu verhindern, dass sich der seitlich Draht ausdehnt und um die Festigkeit des seitlichen Drahts wirkungsvoll zu verteilen, wenn der seitliche Draht auf den ringförmigen Kern spiralförmig gewickelt wird, wird der Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts vor dem Aufnehmen des seitlichen Drahts durch die Rolle vorzugsweise vorher so angepasst, dass eine der beiden folgenden Ausdrücke erfüllt wird: 0,90DR ≤ DSO ≤ 3,3DR, oder 0,55DC ≤ DSO ≤ 2,0DC,wobei D_R ein äußerer Durchmesser der Rolle ist, D_SO der angepasste Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts ist und D_C ein Mittel-Durchmesser des ringförmigen Kerns ist.
Ferner, um ein leichtes Lösen des seitlichen Drahts zu erlauben, wenn der seitliche Draht spiralförmig gewickelt wird, und um eine Ausdehnung des seitlichen Drahts zu verhindern, ist es wünschenswert, dass die Rolle drehbar in einer Kassette gelagert ist, die eine zylindrische äußere Umfangswand aufweist, die der inneren Breite der Rolle entspricht und einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der äußere Durchmesser der Rolle ist. Ferner ist es wünschenswert, dass der seitliche Draht aus einer Herausziehöffnung, die in der äußeren Umfangswand der Kassette vorgesehen ist, herausgezogen wird.
Wenn sich eine Krümmungsrichtung des seitlichen Drahts, der von der Rolle herausgezogen wird, entlang einer Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns an dem Wicklungspunkt befindet, wird der seitliche Draht so gewickelt, dass die gekrümmte Form des seitlichen Drahts der Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns entspricht. Folglich tritt eine Störung in der Wicklung des seitlichen Drahts nicht einfach auf. Wenn die Krümmungsrichtung des seitlichen Drahts der Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns entgegengesetzt ist, wird der seitliche Draht in der Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns zurückgetrieben, wodurch die Gestalt des ringförmigen Kerns veranlasst wird von einer Kreisförmigkeit abzuweichen und verzogen zu werden. Folglich neigt die Wicklung dazu gestört zu werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Herstellungsvorrichtung bereitgestellt, die es ermöglicht, das Verfahren zur Herstellung einer konzentrischen verseilten Wulstschnur durchzuführen. Die Herstellungsvorrichtung enthält eine Antriebseinheit, eine Rolle, ein Pendelmechanismus und zugewandte Rollenübertragungsmechanismen. Die Antriebseinheit dreht einen ringförmigen Kern in einer Umfangsrichtung. Die Rolle führt einen seitlichen Draht einem Wicklungsabschnitt des ringförmigen Kerns zu. Der Pendelmechanismus veranlasst die Rolle eine Pendelschwingbewegung entlang einer Oberfläche des ringförmigen Kerns so durchzuführen, dass die Rolle zu einer Position bewegt wird, wo die Rolle eine innere Seite eines Rings des ringförmigen Kerns an einem Ende einer Pendelbewegung der Rolle überquert bzw. überfährt und zu einer Position, wo die Rolle eine äußere Seite des Rings des ringförmigen Kerns an dem anderen Ende der Pendelperiode überquert bzw. überfährt. Die zugewandten Rollenübertragungsmechanismen sind an jeweiligen Seiten der Oberfläche des ringförmigen Kerns so vorgesehen, dass sie an einer Position bzw. in einem Abstand angeordnet sind, der die Drehung des ringförmigen Kerns in der Umfangsrichtung nicht verhindert. Der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, wird kontinuierlich spiralförmig auf den ringförmigen Kern durch wiederholtes bzw. mehrmaliges Überqueren der Rolle bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns zu den inneren und äußeren Seiten des Rings des ringförmigen Kerns gewickelt. Eine Position einer Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle ist so festgelegt, dass sich ein Winkel zwischen dem seitlichen Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, und einer tangentialen Linie eines Kreises des ringförmigen Kerns, der durch einen Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht bezüglich des ringförmigen Kerns gewickelt wird, in einem Bereich innerhalb von 15 Grad an einer Seite gegenüber dem ringförmigen Kern bezüglich der tangentialen Linie befindet und sich in einem Bereich innerhalb von 55 Grad an der Seite des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie befindet.
Hier betrifft der Winkel zwischen dem seitlichen Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, und einer horizontalen Linie, die durch den Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht bezüglich des ringförmigen Kerns gewickelt wird, einen Winkel zwischen einer geraden Linie, welche den Wicklungspunkt und einen Punkt verbindet, an dem eine Rollenwicklungsoberfläche des Drahts sich von der Rolle trennt, wenn der seitliche Draht herausgezogen wird, und einer horizontalen Linie, die durch den Wicklungspunkt des seitlichen Drahts (vergleiche α₁ und α₂ in 1) tritt.
Die Antriebseinheit enthält zwei Andruckrollen. Die zwei Andruckrollen drehen den ringförmigen Kern in der Umfangsrichtung in einem stabilen Zustand ohne irgendein Rutschen. Eine Klammereinheit ist an der Zuführseite des seitlichen Drahts vorgesehen und führt eine Positionierung des Wicklungspunkts durch, während sie eine seitliche Ablenkung als Folge eines Haltens der gesamten Umgebung an dem Wicklungspunkt des seitlichen Drahts und des ringförmigen Kerns verhindert.
Demnach ist es gemäß der Erfindung möglich, ein Verfahren des Herstellens einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur bereitzustellen, das es ermöglicht, eine Wicklung mit einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen und ein gutes Wicklungsverhalten bereitzustellen, da eine Rolle veranlasst wird, eine Pendelschwingbewegung durchzuführen, und das es ermöglicht, eine gute Formbarkeit bzw. Ausbildbarkeit der Schnur ohne eine Störung in dem Anordnungszustand eines seitlichen Drahts als Folge einer Stabilisierung der Drehung eines ringförmigen Kerns in einer Umfangsrichtung zu erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand, bei dem eine Rolle an einer äußeren Seite eines Rings eines ringförmigen Kerns an einem Ende einer Periode einer Pendelschwingbewegung der Rolle positioniert ist, durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist und ein Zustand, bei dem die Rolle an einer inneren Seite des Rings des ringförmigen Kerns an dem anderen Ende der Periode der Pendelschwingbewegung der Rolle positioniert ist, durch unterbrochene Linien dargestellt ist;
2 ist eine perspektivische Ansicht von 1;
3 ist eine Seitenansicht von rechts von 1;
4 ist eine Seitenansicht von links von 1;
5 ist eine Draufsicht von 1;
6A–6C zeigen beispielhafte Klammereinheiten, die an einer Antriebseinheit vorgesehen sind;
7 ist eine teilweise vertikale Draufsicht der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, welche die Rollenübertragungsmechanismen zeigt;
8A–8D sind Konzeptdraufsichten von Zuständen der Bewegung der Rolle, wenn die ringförmige konzentrische verseilte Wulstschnur gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
9A zeigt die gesamte ringförmige konzentrische verseilte Wulstschnur;
9B ist eine perspektivische Ansicht der ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur;
10 ist eine Konzeptvorderansicht eines Zustands der Bewegung einer Rolle, wenn eine ähnliche ringförmige konzentrische verseilte Wulstschnur hergestellt wird;
11A und 11B sind Konzeptdraufsichten von Zuständen der Bewegung der Rolle, wenn die ähnliche ringförmige konzentrische verseilte Wulstschnur hergestellt wird;
12 ist eine Konzeptansicht einer ähnlichen Vorrichtung zum Herstellen einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur, in der ein ringförmiger Kern horizontal bewegt wird.
13 ist eine Konzeptansicht einer ähnlichen Vorrichtung zum Herstellen einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur, in der ein ringförmiger Kern einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt ist;
14 ist eine Konzeptansicht, die einen Zustand einer Pendelschwingbewegung der Vorrichtung, die in 13 gezeigt ist, zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben.
Die Herstellungsvorrichtung enthält eine Antriebseinheit 10 und eine Zuführeinheit 20. Die Antriebseinheit 10 dreht einen ringförmigen Kern 1 an seiner festen Position in einer Umfangsrichtung. Die Zuführeinheit 20 führt einen seitlichen Draht 2, der auf einer Rolle 21 gewickelt ist, einem Wicklungsabschnitt des ringförmigen Kerns 1 zu.
Die Antriebseinheit 10 enthält zwei Andruckrollen 12a und 12b, die mit einem Antriebsmotor zum Drehen des ringförmigen Kerns 1 in der Umfangsrichtung in einer vertikalen Ebene verbunden sind. Die Andruckrollen 12a und 12b sind an einer Unterstützung 11 an einem Tisch 14 angeordnet.
Eine Klammereinheit 13, die den ringförmigen Kern 1 umgibt, ist an der Unterstützung 11 so vorgesehen, dass sie an einer Zuführseite des seitlichen Drahts 2 angeordnet ist, der in einer Richtung gegenüber der Richtung der Drehung des ringförmigen Kerns 1 angeordnet ist. Die Klammereinheit 13 enthält zwei Rollen, Rollen 13a und 13b, und verhindert eine Ablenkung des ringförmigen Kerns 1 in Vor-/Zurückrichtung, um eine stabile Drehung des ringförmigen Kerns 1 in der Umfangsrichtung in der vertikalen Ebene aufrechtzuerhalten. Die Klammereinheit 13 positioniert einen Wicklungspunkt des seitlichen Drahts 2, um eine hohe Wickelbarkeit sicherzustellen. Ferner sind, um die Drehung des ringförmigen Kerns 1 in der vertikalen Ebene zu stabilisieren, Führungsrollen 15a und 15b, die den unteren Abschnitt des ringförmigen Kerns 1 führen, an einem Arm 15 angeordnet, der sich horizontal von der Unterstützung 11 erstreckt.
Die Klammereinheit 13 (enthaltend die zwei Rollen 13a und 13b) ist mit der Funktion des Fixierens des Wicklungspunkts als ein Verseilungsstartpunkt des seitlichen Drahts 2 als Folge des Aufrechterhaltens einer stabilen Umfangsdrehung des ringförmigen Kerns 1 durch Verhindern einer seitlichen Ablenkung des ringförmigen Kerns 1 und umgeben des ringförmigen Kerns 1, selbst wenn der Durchmesser der Schnur gleich einem finalen endgültigen Schnurdurchmesser ist, vorgesehen. Folglich ist eine Nutform nicht im Besonderen beschränkt. Dementsprechend kann zusätzlich zu einer U-gestalteten Nutform, die in 6A gezeigt ist, die Nut eine Bogenförmige Nutform, die in 6B gezeigt ist, oder eine V-gestaltete Nutform, die in 6C gezeigt ist, sein.
Die Zuführeinheit 20 des seitlichen Drahts 2 ist einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt. Ein Arm 18, der die Zuführeinheit 20 trägt, ist einer Pendelschwingbewegung so ausgesetzt, dass, wie es durch die in 1 gezeigte durchgezogene Linie dargestellt ist, an einem Ende einer Periode der Pendelschwingbewegung die Rolle 21 an der äußeren Seite eines Rings des ringförmigen Kerns 1 angeordnet ist und so, dass, wie es durch in 1 gezeigte unterbrochene Linien dargestellt ist, an dem anderen Ende der Periode der Pendelschwingbewegung die Rolle 21 an der inneren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1 angeordnet ist.
Wie es in 7 gezeigt ist, enthält die Zuführeinheit 20 des seitlichen Drahts 2 die Rolle 21, die den seitlichen Draht 2 und eine Kassette 21 aufnimmt, die einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der äußere Durchmesser der Rolle 1 ist und wenigstens eine zylindrische äußere Umfangswand enthält, die einer inneren Breite der Rolle entspricht. Die Rolle 21 ist drehbar in der Kassette 23 so aufgenommen, dass sie die gesamte Wicklungsoberfläche des seitlichen Drahts 2 abdeckt, so dass sie mit einer Kartusche vorgesehen ist. Eine Herausziehöffnung ist in der äußeren Umfangswand der Kassette 23 oben ausgebildet. Der seitliche Draht 2 wird aus der Herausziehöffnung in Richtung der Klammereinheit 13 an dem Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns 1 herausgezogen.
Der seitliche Draht 2, der einen vorher angepassten Wicklungsdurchmesser aufweist, ist auf die Rolle 21 gewickelt und ist in der Kassette 23 der Zuführeinheit 20 angeordnet. Es ist wünschenswert, dass der Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts 2, der von der Rolle 21 aufgenommen ist, vorher angepasst wird, so dass er eine der folgenden Ausdrücke erfüllt: 0,90D_R ≤ D_SO ≤ 3,3D_R, oder 0,55D_C ≤ D_SO ≤ 2,0D_C wobei D_R ein äußerer Durchmesser der Rolle ist, D_SO ein angepasster Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts ist und D_C der Mittel-Durchmesser des ringförmigen Kerns ist.
Die Zuführeinheit 20 des seitlichen Drahts 2 ist an einem zweier zugewandter vorderer und hinterer Kassettengestelle 22 angeordnet. Die Kassettengestelle 22 sind an dem oberen Abschnitt des Arms 18 angeordnet, der einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt ist. Die Kassettengestelle 22 sind vertikal an jeweiligen Seiten des ringförmigen Kerns in einem Abstand vorgesehen, welcher der Zuführeinheit 20 des seitlichen Drahts 2 nicht erlaubt, den ringförmigen Kern 1 zu berühren, wenn die Kassettengestelle 22 einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt sind. Führungsstäbe 24 und Übertragungsmechanismen sind an zugewandten Endpositionen der beiden Kassettengestelle 22 angeordnet. Die Führungsstäbe 24 können die Kassette 23 entfernbar anbringen. Die Übertragungsmechanismen übertragen die Kassette 23, die an den Führungsstäben 24 angebracht ist, zu dem anderen Führungsstab 24.
Wie es in 7 gezeigt ist, enthält jeder Übertragungsmechanismus einen Stab 26, der sich nach innen und nach außen durch einen Luftzylinder 25 bewegt, und eine Herausdrückplatte 27, die den zentralen Abschnitt der Kassette 23, die an einem Ende des Stabs 26 vorgesehen ist, drückt. Der Stab 26 an dem Luftzylinder 25 erstreckt sich, um den zentralen Abschnitt der Kassette 23 mittels der Herausdrückplatte 27 so zu drücken, dass die Kassette 23, die an den Führungsstäben 24 angebracht ist, zu den anderen Führungsstäben 24 übertragen werden kann.
Der Arm 18 ist an dem Tisch 14 so festgelegt, dass er einer Pendelschwingbewegung durch einen Schwingmechanismus 23, der unterhalb der Unterstützung 11 vorgesehen ist und eine sich drehende Scheibe 31 und eine Kurbelwelle 32 enthält, ausgesetzt ist.
Es ist wünschenswert, dass für ein zuverlässiges Starten der Wicklung des seitlichen Drahts 2 ein Ende des seitlichen Drahts 2 vorübergehend im ringförmigen Kern 1 mit einem nicht vulkanisierten Gummibogen oder einem Klebeband durch künstliche Mittel befestigt wird. Da der nicht vulkanisierte Gummibogen die Selbe Beschaffenheit wie ein Reifengummi aufweist, muss er später nicht entfernt werden. Folglich wird, nachdem das Ende des seitlichen Drahts 2 vorübergehend an dem ringförmigen Kern 1 gesichert wurde, der ringförmige Kern 1 in der Umfangsrichtung gedreht. Für eine S-Wicklung wird die Rolle 21 des seitlichen Drahts 2 zur Rechten der Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 angeordnet. Von dem Zustand, bei dem die Rolle 21 an der äußeren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1, wie es durch die in 1 gezeigte durchgezogene Linie dargestellt ist, angeordnet ist, wird der Arm 18 einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt, bis die Rolle 21 in den Ring des ringförmigen Kerns 1, wie es durch in 1 gezeigte unterbrochene Linien dargestellt ist, eintritt. Der Luftzylinder 25, der an einem Ende des Kassettengestells 22 vorgesehen ist, wird verwendet, um die Rolle 21 senkrecht zur Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 zu bewegen, und die Kassette 23 wird zu den Führungsstäben 24 des anderen Kassettengestells 22 so übertragen, dass die Hälfte der Wicklung durchgeführt wird. Danach wird, von dem Zustand, bei dem die Rolle 21 an der inneren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1, wie es durch in 1 gezeigte unterbrochene Linien dargestellt ist, angeordnet ist, der Arm 18 einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt, bis die Rolle 21 an der äußeren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1, wie es durch die in 1 gezeigte durchgezogene Linie dargestellt ist, positioniert ist. Wenn an der äußeren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1 der Luftzylinder 25 die Kassette und die Rolle 21 senkrecht zur Oberfläche des ringförmigen Kerns bewegt, ist eine Wicklung abgeschlossen.
Wie es oben erwähnt ist, wenn der ringförmige Kern 1 an seiner festen Position in der Umfangsrichtung gedreht wird und die Rolle 21 einer Pendelschwingbewegung bezüglich des ringförmigen Kerns 1 ausgesetzt ist, tritt das Folgende auf, wenn von einer Richtung des seitlichen Drahts 2 aus betrachtet, der von der Rolle 21 zugeführt wird und den Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns 1 mit Bezug auf eine tangentiale Linie (in der Ausführungsform eine horizontale Linie) H erreicht, welche durch den Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns 1 tritt. D. h., in Abhängigkeit der Position einer Drehachse 19 der Pendelschwingbewegung der Rolle 21 (d. h. eine horizontale Position der Drehachse 19 an dem unteren Ende des Arms 18), variiert die Richtung des seitlichen Drahts 2 vertikal mit Bezug zu der horizontalen Linie, zwischen einem Ende einer Pendelperiode (bei dem sich die Rolle 21 an der Position befindet, wo sie die innere Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1 überquert bzw. überfährt, wie es durch unterbrochene Linien, die in 1 gezeigt sind, dargestellt ist) und dem anderen Ende der Pendelperiode (bei dem sich die Rolle 21 an der Position befindet, wo die Rolle 21 die äußere Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1, wie es durch die durchgezogene Linie, die in 1 gezeigt ist, dargestellt ist, überquert). Wenn Winkel α₁ und α₂ zwischen der horizontalen Linie H und der Richtung des seitlichen Drahts 2, die durch diese vertikale Variation erzeugt werden, zu groß werden, wird ein Anordnungszustand des seitlichen Drahts schlecht.
Wie es in 1 gezeigt ist, sind die Winkel α₁ und α₂ Winkel, die zwischen einer geraden Linie, welche den Wicklungspunkt und einen Punkt, an dem sich eine Rollenwicklungsoberfläche des Drahts von der Rolle trennt, wenn der seitliche Draht herausgezogen wird, verbindet und der tangentialen Linie (horizontale Linie) H des Kreises des ringförmigen Kerns 1 ausgebildet sind, der durch den Wicklungspunkt des seitlichen Drahts tritt.
Da der seitliche Draht 2 auf die Rolle 21 in derselben Richtung, wie er auf den ringförmigen Kern 1 aufgewickelt ist, aufgwickelt wird, so dass sich der minimale Wicklungsdurchmesser im Bereich von 55% des Durchmessers des ringförmigen Kerns befindet, unterscheidet sich der Einfluss auf den Anordnungszustand, wenn der seitliche Draht 2 von oberhalb des Wicklungspunkts des ringförmigen Kerns 1 (d. h. einer Seite gegenüber dem ringförmigen Kern bezüglich der tangentialen Linie) gewickelt wird, davon, wenn der seitliche Draht 2 von unterhalb des Wicklungspunkts des ringförmigen Kerns (d. h. einer Seite des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie) gewickelt wird. Der Einfluss auf den Anordnungszustand des seitlichen Drahts 2 ist größer, wenn der seitliche Draht von oberhalb des Wicklungspunkts gewickelt wird. Mit Bezug auf die tangentiale Linie (horizontale Linie) H des Kreises des ringförmigen Kerns 2, der durch den Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht 2 bezüglich des ringförmigen Kerns 1 gewickelt wird, befindet sich der Winkel, der den Anordnungszustand des seitlichen Drahts 2 nicht nachteilig beeinflusst, in einem Bereich innerhalb von 15 Grad an der oberen Seite der horizontalen Linie H und befindet sich in einem Bereich innerhalb von 55 Grad an der unteren Seite der horizontalen Linie H. Die Position der Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle 21, d. h. die horizontale Position der Drehachse 19 des Arms 18 wird so bestimmt, dass der seitliche Draht an dem Wicklungspunkt des ringförmigen Kerns in diesen Winkelbereichen gewickelt wird.
Als nächstes sind ein Weg der Bewegung der Rolle 21, auf die der seitliche Draht 2 gewickelt wird, und ein Weg der Bewegung der Rolle 21, die einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt ist, in den 8A bis 8B gezeigt.
D. h. von einem Zustand, bei dem sich die Rolle 21 an einer Position befindet (gezeigt in 8A), die an einer äußeren Seite des ringförmigen Kerns 1 vorgesehen ist, ist die Rolle 21 einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt, bis die Rolle 21 einen Zustand einnimmt, bei dem sie sich an einer Position befindet (gezeigt in 8B), die in dem Ring des ringförmigen Kerns 1 vorgesehen ist. Die Rolle 21 an der Position, die in 8B gezeigt ist, wird zu einer gegenüberliegenden Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 (wie es in 8C gezeigt ist) übertragen. Anschließend wird, während sich die Rolle 21 an der gegenüberliegenden Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 befindet, die Rolle 21 einer Pendelschwingbewegung ausgesetzt, bis die Rolle 21 einen Zustand einnimmt, bei dem, von der Position, die in 8C gezeigt ist, die Rolle 21 an der äußeren Seite des Rings des ringförmigen Kerns 1 (wie es in 8D gezeigt ist) angeordnet ist. Anschließend wird, von der gegenüberliegenden Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 die Rolle 21 zu ihrer Startpunktposition an der ursprünglichen Oberfläche (d. h. die Position, die in 8A gezeigt ist) zurückgebracht. Der Zyklus dieser Bewegungen wird wiederholt. Dementsprechend ist in der vorliegenden Erfindung die Rolle 21 einer Pendelschwingbewegung von der Position, die in 8A gezeigt ist, zu der Position, die in 8B gezeigt ist, der Position, die in 8C gezeigt ist, der Position, die in 8D gezeigt ist und zurück zu der Position, die in 8A gezeigt ist, ausgesetzt. Ferner wird die Rolle 21 senkrecht zu der Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 von der Position, die in 8B gezeigt ist, zu der Position, die in 8C gezeigt ist und von der Position, die in 8D gezeigt ist, zu der Position, die in 8A gezeigt ist, bewegt. Dadurch wird der seitliche Draht 2 spiralförmig auf den ringförmigen Kern 1 gewickelt.
Es ist wünschenswert, dass der Betrag der Bewegung der Rolle 21, wenn sie senkrecht den ringförmigen Kern 1 überquert, ein minimaler Betrag ist, welcher der Rolle 21 erlaubt, sich um den ringförmigen Kern 1 zu bewegen, und dass der Wicklungsabweichungswinkel β_S bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns 1 29 Grad nicht übersteigt. Wenn er 29 Grad übersteigt, wird sein Unterschied mit dem Verdrillungswinkel groß, wodurch die Anordnung oder Positionierung des seitlichen Drahts 2 nachteilig beeinflusst wird.
Der seitliche Draht 2, der auf die Rolle 21 gewickelt ist, wird in einen Wicklungsdurchmesser in dem gewickelten Zustand umgeformt. Wenn die Krümmungsrichtung des seitlichen Drahts 2, der gewickelt ist, der Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns 1 an dem Wicklungspunkt entgegengesetzt ist, wird der gewickelte seitliche Draht 2 in der Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns 1 zurückgetrieben (repel), wodurch die Gestalt des ringförmigen Kerns veranlasst wird von einer Kreisförmigkeit abzuweichen und verzogen zu werden. Folglich neigt die Wicklung dazu gestört zu werden. Folglich ist in der Ausführungsform, wie es in 1 gezeigt ist, die Krümmungsrichtung des seitlichen Drahts 2, der von der Rolle 21 herausgezogen wird, entlang der Richtung einer ausgebildeten Krümmung des ringförmigen Kerns 1 an dem Wicklungspunkt. Folglich wird der seitliche Draht 2 so gewickelt, dass sich die Krümmung, in die der seitliche Draht 2 umgeformt wird, in der Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns 1 befindet, wodurch es erschwert wird, die Wicklung des seitlichen Drahts 2 zu stören.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der seitliche Draht 2 auf den ringförmigen Kern 1 in der S-Richtung beispielsweise gewickelt ist, können beispielsweise zwei oder drei Schichten des seitlichen Drahts 2 aufgebracht werden. Wenn zwei Schichten in einer Z-Richtung gewickelt werden, muss die Rolle 21 lediglich einer Pendelschwingbewegung aufgesetzt sein, bei der sich die überquerte Richtung in der gegenüberliegenden Richtung befindet, d. h. von der Position, die in 8D gezeigt ist, zu der Position, die in 8C gezeigt ist, der Position, die in 8B gezeigt ist, und der Position, die in 8A gezeigt ist, und zurück zu der Position D, die in 8D gezeigt ist. Wenn beispielsweise zu drei Schichten oder vier Schichten übergegangen wird, werden die Wicklungen auf dieselbe Weise durchgeführt, wie bei Wicklung einer Schicht oder zweier Schichten.
Obwohl ferner in der oben beschriebenen Ausführungsform der Wicklungspunkt, wo der seitliche Draht 2 bezüglich des ringförmigen Kerns 1 gewickelt wird, an dem obersten Abschnitt des ringförmigen Kerns 1 festgelegt ist, kann der Wicklungspunkt an irgendeiner anderen Position an dem ringförmigen Kern 1 festgelegt sein. Unabhängig von der Position des Wicklungspunkts ist die Position der Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle 21 so festgelegt, dass sich der Winkel zwischen dem seitlichen Draht 2 (der von der Rolle 21 herausgezogen wird) und der tangentialen Linie des Kreises des ringförmigen Kerns 1, der durch den Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht 2 bezüglich des ringförmigen Kerns 1 gewickelt wird, innerhalb von 15 Grad an einer Seite gegenüber dem ringförmigen Kern bezüglich der tangentialen Linie befindet und sich in einem Bereich innerhalb von 55 Grad an der Seite des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie befindet.
Eine Ein-Schicht geschichtete Wulstschnur und eine Zwei-Schicht geschichtete Wulstschnur wurden unter verschiedenen Bedingungen unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Ausführungsform hergestellt, und Wicklungseigenschaften und eine Formbarkeit bzw. Ausbildbarkeit des Produkts wurden beurteilt. Es wurde gefunden, dass die Faktoren, welche beide Eigenschaften am meisten beeinflussen, der Wicklungsabweichungswinkel β_S bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns und der Winkel zwischen dem seitlichen Draht und der tangentialen Linie (der horizontalen Linie H in der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist) des Kreises des ringförmigen Kerns an dem Wicklungspunkt sind. Ferner wurde gefunden, dass die Faktoren, die beide Eigenschaften am zweitstärksten beeinflussen, die Spannung des seitlichen Drahts und der vorher angepasste Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts sind. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Wicklungseigenschaft und die Ausbildbarkeit, die Beurteilungsgegenstände in Tabelle 1 sind, wurden wie folgt beurteilt.
(1) Wicklungseigenschaft
Es wurden Schnüre an einer flachen Oberfläche, beispielsweise einem Tisch, angeordnet, und maximale Lücken an Orten der Schnüre, die sich von dem Tisch abheben, wurden unter Verwendung einer Skale gemessen, um die Beurteilung wie folgt durchzuführen. Die Anzahl der Proben n ist 20.

A: Die Anzahl der Proben, die eine Lücke aufweisen, die kleiner oder gleich 0,5 mm ist, ist wenigstens 11, und die Lücken der anderen Proben sind kleiner oder gleich 1,0 mm.
B: Die Anzahl der Proben, die eine Lücke aufweisen, die kleiner oder gleich 0,5 mm ist, ist kleiner als 11, und die Anzahl der Proben, die eine Lücke aufweisen, die kleiner oder gleich 1,0 mm ist, ist größer oder gleich 11.
C: Die Anzahl der Proben, die eine Lücke aufweisen, die kleiner oder gleich 1,0 mm ist, ist kleiner als 11, und die Anzahl der Proben, die eine Lücke aufweisen, die kleiner oder gleich 1,5 mm ist, ist als größer als 11.
D: Die Anzahl der Proben, die ein Lücke aufweisen, die kleiner oder gleich 1,5 mm ist, ist kleiner als 11.

(2) Ausbildbarkeit
Die Anordnungseigenschaft der seitlichen Drähte an dem ringförmigen Kern oder eine Ein-Schicht dazwischen liegende Wicklungslinienoberfläche wurde visuell begutachtet. Die Anzahl der Proben n beträgt 20.

A: Keine Störung in der Anordnung der 20 Proben.
B: Keine Störung in der Anordnung von wenigstens 18 Proben.
C: Keine Störung in der Anordnung von wenigstens 10 Proben und weniger als 18 Proben.
D: Keine Störung in der Anordnung von weniger als 10 Proben.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen verseilten Wulstschnur, umfassend: Wiederholen von Wicklungsbewegungen als Folge, während eines Drehens eines ringförmigen Kerns in einer Umfangsrichtung, eines Überfahrens und Hin- und Herbewegens einer Rolle, auf die ein seitlicher Draht gewickelt ist, bezüglich einer Oberfläche des ringförmigen Kerns zu inneren und äußeren Seiten eines Rings des ringförmigen Kerns, um die Rolle so zu überfahren, dass ein Wicklungsabweichungswinkel β_S des seitlichen Drahts bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns 29 Grad nicht übersteigt, wodurch der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, kontinuierlich auf den ringförmigen Kern gewickelt wird, um eine oder eine Vielzahl von Mantelschichten auszubilden, bei dem eine ebene Bewegung der Rolle bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns eine Pendelschwingbewegung ist, und bei dem, wenn der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, kontinuierlich spiralförmig auf den ringförmigen Kern durch wiederholtes Überfahren der Rolle bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns zu den inneren und äußeren Seiten des Rings des ringförmigen Kerns als Folge einer Bewegung der Rolle zu einer Position, wo die Rolle die innere Seite des Rings des ringförmigen Kerns an einem Ende einer Pendelperiode überfährt, und zu einer Position, wo die Rolle die äußere Seite des Rings des ringförmigen Kerns an dem anderen Ende der Pendelperiode überfährt, gewickelt wird, eine Position einer Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle so festgelegt ist, dass sich ein Winkel zwischen dem seitlichen Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, und einer tangentialen Linie eines Kreises des ringförmigen Kerns, der durch einen Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht bezüglich des ringförmigen Kerns gewickelt wird, in einem Bereich innerhalb von 15 Grad an einer Seite gegenüber dem ringförmigen Kern bezüglich zu der tangentialen Linie befindet, und sich in einem Bereich innerhalb von 55 Grad an der Seite des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie befindet.
Verfahren zu Herstellung einer ringförmigern konzentrischen verseilten Wulstschnur nach Anspruch 1, bei dem der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, kontinuierlich spiralförmig auf den ringförmigen Kern als Folge einer vorübergehenden Befestigung eines Wicklungsstartendes des seitlichen Drahts unter Verwendung eines nicht vulkanisierten oder halb-vulkanisierten Gummibogens gewickelt wird.
Verfahren zu Herstellung einer ringförmigern konzentrischen verseilten Wulstschnur nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts, der von der Spule aufgenommen ist, vorher angepasst wird, so dass er einen der folgenden Ausdrücke erfüllt: 0,90D_R ≤ D_SO ≤ 3,3D_R, oder 0,55D_C ≤ D_SO ≤ 2,0D_C wobei D_R ein äußerer Durchmesser der Rolle ist, D_SO ein angepasster Wicklungsdurchmesser des seitlichen Drahts ist, und D_C ein Mittel-Durchmesser des ringförmigen Kerns ist.
Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Krümmungsrichtung des seitlichen Drahts, der von der Rolle herausgezogen wird, entlang einer Krümmungsrichtung des ringförmigen Kerns an einem Wicklungspunkt verläuft.
Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur, umfassend: eine Antriebseinheit, die einen ringförmigen Kern in einer Umfangsrichtung dreht; eine Rolle, die einen seitlichen Draht einem Wicklungsabschnitt des ringförmigen Kerns zuführt; einen Pendelmechanismus, der die Rolle veranlasst, eine Pendelschwingbewegung entlang einer Oberfläche des ringförmigen Kerns so durchzuführen, dass die Rolle zu einer Position, wo die Rolle eine innere Seite eines Rings des ringförmigen Kerns an einem Ende einer Pendelperiode der Rolle überfährt, und zu einer Position bewegt wird, wo die Rolle eine äußere Seite des Rings des ringförmigen Kerns an dem anderen Ende der Pendelperiode überfährt; und zugewandte Rollenübertragungsmechanismen, die an jeweiligen Seiten der Oberfläche des ringförmigen Kerns so vorgesehen sind, dass sie in einem Abstand positioniert sind, der die Drehung des ringförmigen Kerns in der Umfangsrichtung nicht verhindert, bei welcher der seitliche Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, kontinuierlich spiralförmig auf den ringförmigen Kern durch wiederholtes Überfahren der Rolle bezüglich der Oberfläche des ringförmigen Kerns zu den inneren und äußeren Seiten des Rings des ringförmigen Kerns gewickelt wird, und eine Position einer Drehachse der Pendelschwingbewegung der Rolle so festgelegt ist, dass sich ein Winkel zwischen dem seitlichen Draht, der von der Rolle herausgezogen wird, und einer tangentialen Linie eines Kreises des ringförmigen Kerns, der durch einen Wicklungspunkt tritt, wo der seitliche Draht bezüglich des ringförmigen Kerns gewickelt wird, in einem Bereich innerhalb von 15 Grad an einer Seite gegenüber dem ringförmigen Kern bezüglich der tangentialen Linie befindet, und in einem Bereich innerhalb von 55 Grad an der Seite des ringförmigen Kerns bezüglich der tangentialen Linie befindet.
Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur nach Anspruch 5, bei der die Antriebseinheit zwei Andruckrollen enthält, die den ringförmigen Kern drehen, und bei der die Vorrichtung ferner eine Klammereinheit umfasst, die an einer Zuführseite des seitlichen Drahts der zwei Andruckrollen vorgesehen ist, die den ringförmigen Kern lose führt, und die als der Wicklungspunkt dient, wenn der seitliche Draht auf den ringförmigen Kern gewickelt wird.
Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei der die zwei zugewandten Rollenübertragungsmechanismen mit einem minimalen Abstand vorgesehen sind, welcher der Rolle erlaubt, sich um die Oberfläche des ringförmigen Kerns zu bewegen.
Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen konzentrischen verseilten Wulstschnur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Rolle, auf die der seitliche Draht gewickelt ist, drehbar in einer Kassette enthalten ist, die eine zylindrische äußere Umfangswand enthält, die einer inneren Breite der Rolle entspricht und einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als ein äußerer Durchmesser der Rolle ist, wobei die äußere Umfangswand der Kassette eine Herausziehöffnung aufweist, und der seitliche Draht aus der Herausziehöffnung herausgezogen wird.