JP2003516288A - 柔らかいフィラメントを連続的な細長い物品に適用する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】フィラメントアプリケーターは、フィラメントが光ケーブルのような細長い部材に適用もしくはより合わせられる適用ステーションで、細長い部材が通るように案内され得る機械軸を規定するフレームを有する。複数のチャンバが設けられており、これらは、夫々に、機械軸に実質的に平行なチャンバ軸を規定し、機械軸を中心とする回転のためにフレームに設けられている。各チャンバは、実質的に閉じられ、フィラメント材料より成る、巻かれたパッケージがチャンバに対して出し入れ可能な開位置と、機械軸を中心とする回転中にチャンバをシールしてチャンバ内の空気の乱流を防ぐための閉位置との間を移動可能なパネルを、チャンバの軸方向の端に有する。各パネルは、フィラメント材料が巻かれたパッケージから取り出され得るように通る開口を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、一般に、ケーブル及び他のコンダクターを製造するための機械、特
に、柔らかいフィラメントを連続的な細長い物品に適用するための装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】

コンダクター及びケーブルの製造では、細長いフィラメントを１以上の連続的
な細長い部材に適用することが、殆どの場合に必要とされる。例えば光学ケーブ
ルの製造では、光ファイバーの束が、光ファイバーをシールド及び被包するため
に外側プラスチックカバーもしくはジャケットが適用される押出しステーション
（extrusion station）へ運ばれる前に、複数のフィラメントが典型的には束に
されるか束により合わせられる適用ステーションを通って移動されることが多い
。例えば、束により合わせられ得る、細長いフィラメントは、非常に柔らかくか
つ可とう性を有するストランドもしくは繊維でよい。このようなフィラメントは
、非常に柔らかく可とう性を有するが、張力に対して非常に強く、付加的な剛性
の芯のあるなしに関わらず、張力例えば光ファイバーの張力、かくして、張力に
極めて敏感である光学特性及び電気的な特性をなくすか最小にするために、使用
され得る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

これまでに生じた問題のうちの１つが、ＫＥＶＬＡＲのようなフィラメントを
ケーブルに、効果的に適用もしくは案内することである。このような光ファイバ
ーの１つの特別な例として、“堅くコーティングされた（tight coated）”構成
がある。この構成では、緩衝繊維を形成するように、プラスチックのバッファー
が、コーティングされた繊維中に直接押出し成形されている。このような単純な
構造を有する種々のデザインがあるが、１もしくは２の光緩衝繊維は、アラミド
糸強化部材及びプラスチックジャケットで覆われている。しかしながら、アラミ
ド糸フィラメントをケーブル中に適用する際の１つの問題は、特に比較的高速下
でのフィラメントの制御及び処理が困難なことである。このようなフィラメント
は、典型的には、非常に柔らかく、可とう性を有し、軽量で、薄い。このような
フィラメント材料がクイルもしくは管を覆うように巻かれた円筒形もしくは円錐
形の塊がコップ（cop）から解かれると、この解かれたフィラメントは、重力、
遠心力、空気の乱流を含む、機械においてフィラメントに加わるような力に、晒
される。光ファイバーが、適用ステーションで機械軸を通り、フィラメント材料
より成る、巻かれたパッケージが、フィラメントが案内されるケーブルと機械軸
とを中心に回転されるとき、比較的低い回転速度のしきい値を超えると、特に比
較的柔らかく薄い形状の、検討中のタイプのフィラメント材料を制御することは
、不可能ではないにしても、非常に難しい。使用されるフィラメント材料の性質
に応じて、このような回転速度のしきい値は、１００−１５０ｒｐｍの範囲内で
変えられ得る。比較的高速の場合、巻かれたパッケージもしくはコップから解か
れた、このような所定のフィラメント材料は、制御するのが極めて難しい。また
、比較的高速の場合、乱流は、フィラメントの制御を極めて困難にし、時として
、フィラメントを、機械の部品と係合もしくは絡まらせたり、もつれたりよじれ
たりさせて、使用を困難にさせ、損傷を与える。このような問題により、アプリ
ケーターの動作停止が必要になることがあり、この結果、ダウンタイムが生じ、
動作の有効性が不必要に低下する。

【０００４】 本発明の目的は、先行技術のアプリケーターに見られる問題を克服するために
、先行技術のアプリケーターに見られた問題を有さないフィラメントアプリケー
ターを提供することである。 本発明の他の目的は、構造が単純で、製造コストが経済的な、フィラメントア
プリケーターを提供することである。 本発明の他の目的は、空気の乱流に過度に影響を受けることなく、極めて柔ら
かく、可とう性があり、軽量であるフィラメントのための使用に適した、前述の
物品のような、フィラメントアプリケーターを提供することである。

【０００５】 本発明の更なる他の目的は、現在のフィラメントアプリケーターによって果た
されるより高速下で、柔らかく、可とう性を有し、軽量のフィラメントを適用す
るのに使用され得る、検討中のタイプのフィラメントアプリケーターを提供する
ことである。 本発明の更なる目的は、非常に柔らかく可とう性を有するフィラメントから、
適度に柔らかく可とう性を有するフィラメントまで、幅広い範囲のフィラメント
を設けるために使用され得る前述の物品のような、フィラメントアプリケーター
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述の目的および、以下明らかにされる他の目的を果たすために、適用ステー
ションで複数のフィラメントを連続的な細長い部材の周りに適用するための、本
発明に関わるフィラメントアプリケーターが、適用ステーションで機械軸を規定
するフレームを有する。第１の案内手段が、適用ステーションで機械軸に沿って
細長い部材を案内するために、設けられている。複数のチャンバが、設けられ、
これらチャンバの各々は、機械軸に実質的に平行なチャンバ軸を規定し、機械軸
を中心とした回転のためにフレームに設けられている。各チャンバは、実質的に
閉じられ、フィラメント材料より成る、巻かれたパッケージをチャンバに対して
出し入れするための開位置と、機械軸を中心とする回転中にチャンバを実質的に
シールしてチャンバ内の空気の乱流を防ぐための閉位置との間を移動可能なパネ
ルを、チャンバの軸方向の端に有する。各パネルは、関連するチャンバ内のパッ
ケージのフィラメントがチャンバから取り出され得るように通る開口を、有する
。第２の案内手段が、各フィラメントを、細長い部材に巻くかこの部材中に導入
するために、関連する開口から機械軸へ案内するために設けられている。かくし
て、フィラメントの、関連するチャンバ内の巻かれたパッケージからの取り出し
作業が、フィラメントより成る、巻かれたパッケージを収容しているチャンバが
機械軸を中心に回転する際にも、空気の乱流によって影響を受けることがない。

【０００７】

【発明の実施の形態】 添付図面の夫々異なった図を参照しながら本文を読めば、以下の詳細な説明に
よって、前述及び他の目的と、本発明の特徴及び特性とが、更に明らかにされ、
理解されるだろう。 図面を参照すると、同じもしくは類似した部品が概して同じ参照符号で示され
ている。図１に示された、一般に柔らかいフィラメントを連続的な細長い物品に
適用するための装置は、概して参照符号１０で表されている。 装置１０は、ケーブル製造ラインの適用ステーションに位置された支持フレー
ム１２を有する。当業者には明らかであるが、本発明のフィラメントアプリケー
ターが、光ファイバーケーブルもしくは、産業技術で汎用され、商標名ＫＥＶＬ
ＡＲとして時々市販されている合成繊維のような、１以上の柔らかく可とう性を
有する並びに／もしくは薄い繊維フィラメントの製造を必要とする他のケーブル
のような、種々のタイプのケーブルを製造する際の使用に、適している。以下の
説明では、緊密に表面を覆われた光ファイバーケーブルＦＣ（図２）の製造に関
連する本発明の特定の適用例に、触れているが、前述されたように、アプリケー
ターは、所定の連続的な細長い部材もしくは物品の製造においても使用できる。

【０００８】 フレーム１２は、装置１０が位置もしくは設置されている適用ステーションで
、機械軸Ａ_ｍ（図２）を規定している。装置１０は、一般に機械軸Ａ_ｍと同延で
、軸方向に穿孔された開口即ちチャネル１４を有する。ケーブルもしくはコンダ
クターが適用ステーションで機械に供給される際、細長い部材ＦＣは、機械軸Ａ _ｍ を通り、この軸に沿って、前記チャネルを介して案内され得る。

【０００９】 図１、図２を参照すると、機械軸Ａ_ｍを中心に回転するように装着板１２ａ（
図２）に取り付けられた、円筒形のドラムもしくはハウジング１６が設けられて
いる。装着板１２ａは、ベルト１２ｃによって駆動モータ１２ｄに連結されたギ
ヤ１２ｂに、選択的に連結されている。かくして、モータ１２ｄを駆動させるこ
とにより、上述の駆動装置は、円筒形のドラム１６を、機械軸Ａ_ｍを中心に回転
させ得る。適当な制御体（図示されず）が、選択的に、円筒形のドラム１６の回
転を制御し、回転のために回転アッセンブリと共に設けられたブレーキディスク
と係合し得るブレーキ１２ｅ（図１）によってドラムを制動するように、設けら
れている。回転アッセンブリ、駆動体、ブレーキ機構の詳細は、アプリケーター
の回転動作を制御するための制御部材と同様に、本発明の目的を果たすために重
要であるが、当業者に公知である所定の従来の手段も本発明において使用可能な
ことから、開示即ち説明されない。

【００１０】 図１に最もよく見られるように、円筒形のドラム１６の周囲に沿って、複数の
チャンバ１８Ａ乃至１８Ｌが設けられており、このような１２のチャンバが説明
される。しかしながら、本装置には、所望数のチャンバを設けることができ、ま
た、このような設けられた所望数のチャンバは所望の応用例に使用され得ること
が、明らかにされるだろう。

【００１１】 図３を参照すると、上部のチャンバ１８Ａは、機械軸Ａ_ｍに対して平行かつほ
ぼ水平な軸Ａ_ｃを規定する、ほぼ円筒形の壁２０を有するように示されている。
チャンバ１８は、機械軸Ａ_ｍを中心に回転するので、チャンバ軸Ａ_ｃは、機械軸
に対して平行であるように維持されることが、明らかになるだろう。チャンバ１
８の詳細が説明されているが、同じ説明が、全てのチャンバ１８Ａ乃至１８Ｌに
当てはめられることが、明らかである。

【００１２】 円筒形の壁２０が、装着板１２並びに／もしくは外側の円筒形のドラムもしく
はハウジング１６に、適当に取り付けられている。図３では、チャンバ１８は、
チャンバ１８の上流端が実用的な目的で永久的に閉じられるように、ラインの上
流端１５ａに面した、チャンバ１８の軸方向の端を閉じている、後ろの上流壁２
２を備えるとして示されている。チャンバ１８の上流端を介してのアクセスが必
要でないことから、この端は、例えばボルト２４による、装着板１２ａへの取り
付けに使用され得る。

【００１３】 ボルト２４はまた、軸方向に長さＬ_１を有するチャンバ１８内に、軸Ａ_ｃに沿
って、ほぼ水平な中空シャフト２６を取り付けるために使用され得る。この長さ
Ｌ_１は、円筒形の壁２０の軸方向のディメンションＬ_２よりも小さい。シャフト
２６は、中空の、通常は紙の管２８ｂを覆うように巻かれたフィラメントパッケ
ージ２８ａを有する、巻かれたフィラメントパッケージもしくはコップ２８が滑
動可能に支持されるように選択された、外径を有する。図３では、管２８ｂの、
アプリケーターの作動中に通常想定される位置での仮想外形が、示されている。

【００１４】 後壁２２の、チャンバ１８の内面には、好ましくは、柔らかいコンフォーミン
グ（conforming）材料の層３０が設けられている。この層３０は、装置使用時に
、コップの所定のでこぼこに合致する(conform)ようにコップ２８の上流面２８
ｃに当接し、これの軸方向の上流端の所定のでこぼこな空間をふさいで、フィラ
メントが、説明されるような複数の異なった力のうち任意の１つの力によって偶
然かつ望ましくなくこのような空間に供給されるのを防ぐ。アプリケーターの１
つの目的は、フィラメントが所定の機械部品と係合並びに／もしくは結合された
り、自身が絡まったりもつれてしまうのを防ぎながら、巻かれたフィラメントパ
ッケージ２８を解き、秩序正しく、チャンバ１８からフィラメントＦを取り出す
ことと、並びに、フィラメントＦが、実質的に小さな張力によって損傷を受けず
に取り出されるのを確実にすることと、である。本発明の好ましい実施形態にお
いて、コンフォーミング層もしくはシール３０は、所定の適したもしくは従来の
方法で後壁２２に付着されている、比較的柔らかいプラスチック泡材料で形成さ
れた環状ディスクに似た性質を、有する。かくして、コップ２８がチャンバ１８
Ａから取り外されるときにも、コンフォーミング層３０は、次に使用されるコッ
プに当接するのに適した位置に維持される。

【００１５】 アプリケーターの作動中に、管２８ｂと巻かれたフィラメント２８ａとを、シ
ャフト２６に被さった適当な位置に取り付けておくために、作動中にパッケージ
を、図３に破線で示された外形のような適当な位置に確実に固定すると共に、パ
ッケージ２８の取付け及び中空の管２８ｂのシャフト２６からの取り外しを好ま
しくは容易かつ便利にする、ロック機構３２が設けられている。ロック機構３２
の詳細は、図９に関連して説明される。

【００１６】 本発明の重要な特徴は、選択的に、巻かれたパッケージ２８の導入及び取り外
しのために軸方向の下流端でチャンバ１８へのアクセスを与えるように開かれ得
、また、作動中にフィラメントＦがチャンバから取り出され得るように通るドア
ーもしくはパネル３４内の比較的小さな開口３４ａを除いてチャンバを実質的に
シールするために閉じられ得る、ドアー、カバーもしくはパネル３４が設けられ
ている点である。図３では、開口は、チャンバ軸Ａ_ｃに実質的に沿って設けられ
たアイレット３４ａとして示されている。後述されるような理由で、ドアーもし
くはパネル３４には、機械軸にやや近い位置に、付加的なアイレットもしくは開
口３４ｂが設けられ得る。ドアーパネル３４はまた、適当な手段によって機械に
取り付けられ、パネルのこのような選択的な開閉を可能にする。示されている実
施形態において、このような手段は、ボルト３７のような適当なファスナによっ
て回転する部材に取り付けられたヒンジ３６の形状をしている。ヒンジ３６の更
なる詳細は、図５に関連して説明される。

【００１７】 図３によく示されているように、フィラメントは、コップもしくは巻かれたパ
ッケージ２８から取り出されると、パネルもしくはドアー３４のアイレット３４
ａに導かれ、続いて、適用位置に案内される。このような目的で使用される特定
の案内部材は重要ではないが、示されている実施形態では、このような案内部材
は、円筒形のドラム１６に関連した回転部材に設けられたピグテール保持部材４
０を有する。このような案内部材が、必要な場合に設けられ得る。図３は、第１
のピグテール保持部材４０と機械軸Ａ_ｍとの間に間隔を空けて位置された更なる
ピグテール保持部材４２を、示している。これら案内部材は、関連するチャンバ
１８Ａ乃至１８Ｌの各々から機械軸の領域へフィラメントＦを案内するためのも
のである。この機械軸の領域を、ファイバーケーブルＦＣは通過し、フィラメン
トＦは、ケーブル中に適用もしくは導入され得る。また、適当な張力制御機構４
４と張力センサー４６とが、ファイバーＦの通路に沿って機械軸に到達する前に
設けられることによって、ほぼ同じ張力でケーブル中に適用もしくは案内される
全ての繊維の張力を維持するために、好ましくはファイバーＦの張力が、必要に
応じてモニターもしくは調節され得る。ファイバーＦが適当な張力に調節される
と、このファイバーは、これが集合的に適用もしくは案内される、閉ステーショ
ン（closing station）まで進む。

【００１８】 図１及び図４を参照すると、ドアーもしくはパネル３４の１つの機械上効果的
な構成は、一般的な台形の形状に形成することであり、これによって、全てのド
アーとパネルとが、ドラム１６の高速回転中に不要な乱流を生じ得るドアーパネ
ル間の空間なしで閉じられ、実質的に連続した表面を形成し得ると同時に、ドア
ーもしくはパネル３４は、各チャンバ１８Ａ乃至１８Ｌごとに配置され得ること
が、明らかにされるだろう。この構成によって、ドアーもしくはパネル３４は、
機械軸Ａ_ｍを通る径方向の線と同延の、（互いに）対向する直線エッジ３４ｃ、
３４ｄを有する。ドアーもしくはカバー３４の径方向に最も外側のエッジは、円
筒形のドラム１６の周囲とほぼ同延の弓形形状を有する、弓形エッジ３４ｅであ
る。ドアーもしくはパネル３４には、径方向に最も内側の点に、径方向に直交し
た、実質的に直線のエッジ３４ｆが設けられている。ドアーもしくはパネル３４
が好ましくはヒンジ付けされるのは、この下エッジ３４ｆ沿いである。ドラム１
６の高速回転中に径方向外方に働く遠心力が、全ての回転体を、径方向外方に動
かす傾向があることは、明らかである。ドアーもしくはパネル３４は、ヒンジア
ッセンブリ３６を内側エッジ３４ｆに沿って位置させていることから偶発的に開
かれることはないが、実際に、このドアーもしくはパネル３４を、ドアーもしく
はパネルと円筒形の壁２０との間に形成されたシールを閉じて、このシールを強
くさせようとする力に、晒されることになる。作動中と、円筒形のドラム１６の
回転が止められる時との両方に、ドアーもしくはパネルが、更に確実に閉じられ
ているようにするために、効果的には、ラッチ機構３８が設けられる（図４及び
図５）。この際の１形状は、図６に示されている。しかしながら、所定の適当な
、もしくは従来のラッチ即ちドアーロック機構が、この目的で使用され得ること
が、明らかである。

【００１９】 図５では、ヒンジ機構３６の詳細が、示されており、ここでは、ヒンジの一部
分が、所定の適当なファスナ３７によって回転する部材に固定的に取り付けられ
、他方のヒンジ部材が、所定の適当な、もしくは従来の手段によって、ドアーも
しくは板３４の最も内側の端３４ｆに取り付けられている。示されている実施形
態では、ドアーもしくはパネル３４は、示された、更なるボルト４８ａ及び対応
するナット４８ｂによって、他方のヒンジ部材に取り付けられている。また、ヒ
ンジ３６を支持しているのと同じ回転する部分４９には、図３に示されたピグテ
ール保持案内部４０のような適当な案内部材を受けるための、軸方向の穿孔ホー
ル５０が設けられている。

【００２０】 図６は、この場合は、テーパー付けされた即ち円錐形のヘッド５２ａを備え、
ねじが形成されたボルトを有し、このボルトは、対応するもしくは関連したナッ
ト５２ｂによって円筒形のドラムもしくはハウジング１６に取り付けられている
、ラッチ機構３８の、本発明の好ましい１実施形態を示している。板ばね５４は
、ラッチ機構３８の近くに設けられ、また、リベット５６によってドアーもしく
はパネル３４に取り付けられた一部分５４ａを有する。図６のようにドアーもし
くはパネル３４が完全に閉じられた位置にあるとき、Ｖ字形のノッチ５４ｃを有
する直角部５４ｂが、テーパーのねじヘッド５２ａと係合するように配置される
。かくして、この板ばねは、ドアーもしくはパネル３４を、図３及び図６に示さ
れるように、閉じられた位置に維持する。円筒形のドラム１６の高速回転は、部
分５４ｂをチャンバ１８の内方へ駆り立てる効果を有するので、ドアーもしくは
パネルが閉じられた位置は維持される。しかしながら、機械が停止しているとき
には、ドアもしくはパネルを適当な位置に保持しているテーパーのヘッド５２ａ
を露出するように、パネルの上エッジ３４ｅを引っ張り、図６に示されるように
、板ばね部５４ｂを下方へ偏向させることによって、ドアーもしくはパネル３４
は、開かれ得る。

【００２１】 図７では、アイレット３４ａの詳細と、また、どのように、このアイレット３
４ａは、シリコーンのような所定の適当な接着剤５８によって、パネル３４のア
パーチャを介して設けられ得るか、とが示されている。 図８では、フィラメントＦの張力をモニター及び調節するための張力検出構成
及び伸長機構の、幾らかの詳細が、示されている。フィラメントＦは、機械軸Ａ _ｍ の径方向内方へ取り出されると、ばね荷重され、そして、フィラメントに張力
を与えるために設けられた、２つの隣接した板５９ａ、５９ｂを通るように、案
内される。２つの板の間に与えられる相対圧力を変更するための調節ノブ６０を
有する、従来の手動伸長構成が、使用され得る。フィラメントＦは、隣接する２
つの板の間を通って延び、このあと、当業者に公知の型の張力検出機構の一部分
を形成すると共にロッド７２に支持されたアーム部７０に設けられたアイレット
６８を通って、延びる。アイレット６８の出口におけるフィラメントＦの張力を
、ケーブルに適用されるように実質的に一定した状態で維持するために、フィラ
メントＦがアイレット６８を通るときにこの張力をモニターすることによって、
板５９ａと板５９ｂとの間の張力が、必要に応じて変更され得る。

【００２２】 図９では、ロック機構３２の詳細が、説明されている。示されるように、シャ
フト２６は、これの中空部分に、シャフトに取り付けられた横部材７４が設けら
れている。この横部材７４の、チャンバ軸Ａ_ｃの下には、支持部材７６が設けら
れている。可動部材７８が、一方の端７８ａに、回動ピン８０を中心に回動可能
なように取り付けられている。可動部材のもう一方の端７８ｂは、図９に実線で
外形が示された、コップ２８の管２８ｂを把持するための直立位置と、図９に仮
想の外形が示された開放位置との間を移動可能な、把持フィンガの形状をしてい
る。開放位置では、管が把持フィンガをどかし得るように、把持フィンガは、管
２８ｂの内径２８ｄにかかるところまで回動ピン８０を中心に回動する。調節ノ
ブ８４は、スレッドシャフト上のノブを旋回させて、係合即ち把持位置と非係合
即ち解放位置との間の位置を調節するために、使用される。示された構成は、巻
かれたパッケージの位置をシャフト２６上で固定即ちロックするために使用され
得る機構の単なる一例であり、種々の他のロック構成がこの目的で使用され得る
ことは、当業者には明らかである。

【００２３】 図１０では、張力調節ユニット６２Ａ乃至６２Ｌの配列が、巻かれたパッケー
ジもしくはコップ２８が位置される、対応もしくは関連したチャンバから供給さ
れる各フィラメントの張力を制御するのに適した配列を成すように、示されてい
る。 この装置の動作が、説明される。コップ２８は、ケーブルＦＣに適用される所
望数のフィラメントを提供するために、必要とされる所望数のチャンバの中に位
置される。かくして、所定のケーブルを製造するために１２のフィラメントが必
要な場合、コップ２８は、１２のチャンバ１８Ａ乃至１８Ｌの各々の中に位置さ
れる。各コップ２８について、フィラメントＦの自由端は、巻かれず、アイレッ
ト３４ａ、即ち小隔離部（islet）３４ａを通り、ドアーもしくはパネル３４は
、ロック３８によって閉じられる。ドアーもしくはパネル３４の外で、各フィラ
メントは、ピグテール保持部材４０、４２及び必要になり得る所定数の付加的な
案内部材のような適当な案内部品もしくは部材と係合されて、機械軸Ａ_ｍの実質
的に径方向内方へ案内される。続いて、フィラメントは、説明されたような、伸
長及び張力検出部材４４，４６を通って、フィラメントがケーブルＦＣ中へ導か
れる、閉じられたステーション（図２）へと、進む。

【００２４】 図３及び図４を参照すると、ドアーもしくはパネル３４が閉じられているとき
、チャンバ１８は、アイレット３４ａ、３４ｂの非常に小さな開口は別として実
質的に閉じられていることに気が付くであろう。これによって、ユニットの回転
速度とは実質的に無関係に、チャンバ内部には、事実上、空気の乱流を生じる心
配がない。しかしながら、図４を参照すると、回転中、フィラメントＦは、常に
下方に向く重力Ｆ_ｇと、機械軸Ａ_ｍに対して径方向外方に向く遠心力Ｆ_ｃとの両
方がかかり続ける。この遠心力は、回転物の質量と、角速度と、回転軸からの半
径との関数なので、フィラメントＦに働く遠心力は、機械の回転速度の上昇に伴
い、大きくなることが、明らかであろう。かくして、例えば、回転数が５００ｒ
ｐｍで、機械軸Ａ_ｍから径方向に約２８．５インチ離れているところで、フィラ
メントＦにかかる遠心力は、フィラメントの重量の約２０６倍である。フィラメ
ントＦが、閉点Ｓでケーブルによって取り出されるとき、フィラメントの張力は
、このフィラメントをパッケージ２８ａから通常は軸方向に取り出させるように
働く。図４を参照すると、フィラメントＦが円筒形のパッケージから反時計方向
に解かれると、このフィラメントは、点Ｍの近くの点に到達する。この点で、フ
ィラメントは、フィラメントＦにかかる遠心力Ｆ_ｃによりパッケージから解かれ
て、チャンバの円筒形の壁２０の内面に押し付けられる。これは、図３及び図４
の両方で説明されている。コップ２８は回転しないので、フィラメントＦは、パ
ッケージから解かれ続け、適用位置で引き出されるようにねじられる。このため
、円筒形の壁２０の内面は、フィラメントＦがパッケージ２８ａから解かれて壁
の表面に沿って滑動する際に、フィラメントＦに過度もしくは不要な摩擦を与え
ることのないように、十分に滑らかでなくてはならない。

【００２５】 明らかに、チャンバ１８内のフィラメントＦによって占められる特定のパッチ
が、フィラメント特有の性質、これの剛性、柔らかさ等の関数となるであろう。
説明されたユニットは、空気の乱流によって影響を受けやすい、特に非常に薄く
、軽量で、柔らかいフィラメントを適用する場合に、効果を有する。もっと重要
な例においては、フィラメントの、チャンバから取り出される以前の、チャンバ
１８内における比較的長い長さを維持するように働く、アイレット３４ｂが使用
され得る。ドアーもしくはパネル３４のアイレットを介してチャンバの外に出る
と、フィラメントＦの一部分は、構造体が機械軸を中心に回転する際の空気の乱
流に晒されることになるのは、明らかである。かくして、フィラメントＦが機械
軸の近くに進む際に通るアイレットを移動させることによって、空気の乱流の影
響が小さくなる。しかしながら、このようなフィラメントが空気の乱流によって
影響を受ける程度に応じて、適当かつ十分な数の案内部材が、チャンバの外の通
路に沿って設けられる必要がある。なぜなら、空気の乱流によってフィラメント
にかかる力が、確実に、適当に補われ、かつ制御されるようにするためである。

【００２６】 本発明によって熟考された１つのフィラメントは、１００％ＫＥＶＬＡＲ４９
アラミド糸であるが、これは、本発明の装置において適用され得るフィラメント
もしくは繊維のタイプの一例に過ぎない。本発明のアプリケーターによって適当
に供給され得る、他の適当な材料が、当業者には公知であろう。明らかに、材料
の剛性、必要とされる張力、強度が高くなるにつれて、空気の乱流に影響を受け
る度合いが小さくなる。所定のしきい値を超えると、空気の乱流によって受ける
力が材料の剛性と比較して小さくなるため、ドアーもしくはパネルは、必要では
なくなる。また、薄い単ストランドが、空気の乱流に、比較的強い耐性を有し得
るが、ＫＥＶＬＡＲストランドのような、比較的大きい領域を有する多くのスト
ランドにより形成され、かさばった繊維は、比較的大きな空気摩擦を生じ得る。

【００２７】 アイレット３４ａに相当するものを支持するために回動可能なように設けられ
たアーム部は、非常に低い回転速度で使用され得る。しかしながら、これは、チ
ャンバの軸方向の下流端の殆どを、実質的に開いた状態にさせる。アーム部は、
ＫＥＶＬＡＲフィラメントの供給において、約１５０ｒｐｍまで機能し得ること
が判っている。しかしながら、フィラメントに著しい力がかかる、５００ｒｐｍ
の場合には、本装置がかなりの高速で回転され得るように、チャンバを実質的に
シールする必要があり、パネルもしくはドアー３４は使用されなくてはならない
。

【００２８】 これらアプリケーターは、ドアーもしくはパネル３４によって、５００ｒｐｍ
まで、もしくは開かれたアーム部のアイレット支持によって果たされ得る場合の
３と２分の１倍の速さで、回転し得ることが、判っている。 本発明は、特定の実施形態に関連して説明されているが、多くの他の変更、改
良、他の使用法が、当業者には公知であろう。従って、本発明は、実施形態の特
定の開示によって限定されることがなく、しかし、添付請求項の範囲によっての
み限定されるということが、強みである。かくして、例えば、ドアーもしくはパ
ネルは、チャンバ１８の軸方向の下流端に示されているが、フィラメントの案内
部を適当に改良することによって、下流端の反対側にも設けられ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、ケーブルもしくはコンダクターがフィラメントを適用するために動か
される際の機械軸を中心に回転される、フィラメント材料より成る、巻かれたパ
ッケージを受けるための１２のチャンバが示された、本発明に係わるフィラメン
トアプリケーターの正面図を示す。

【図２】 図２は、図１に示されたアプリケーターに類似したアプリケーターの側面図を
示す。

【図３】 図３は、アプリケーターのチャンバの１つの、図４の３ー３線に沿った部分的
な断面を示した拡大側面図であり、チャンバ内のフィラメント材料より成る、巻
かれたパッケージと、機械軸を中心とする回転中のチャンバ内の空気の乱流を防
ぐためのクロージャパネルとの詳細を示す。

【図４】 図４は、フィラメント材料より成る、巻かれたパッケージを出し入れ可能にす
る、チャンバのアクセス開口部を覆うために使用されるクロージャパネルの１つ
の拡大正面図を示す。

【図５】 図５は、図３の部分５の拡大詳細図を示す。

【図６】 図６は、図３の部分６の拡大詳細図を示す。

【図７】 図７は、図３の部分７の拡大詳細図を示す。

【図８】 図８は、図２の部分８の、図１に示されたチャンバのうち１つから供給される
各フィラメントに関連して使用される張力制御部と張力センサーとの拡大詳細図
を示す。

【図９】 図９は、図２の部分９の拡大詳細図を示す。

【図１０】 図１０は、図２の部分８の伸長装置の拡大詳細正面図を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3F110 BA00 CA03 DB01 DB12 DB15

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 適用ステーションで、複数のフィラメントを連続的な細長い
   部材の周りに適用するための、フィラメントアプリケーターであって、 前記適用ステーションで、機械軸を規定しているフレームと、 前記適用ステーションで、細長い部材を機械軸に沿って案内するための第１の
   案内手段と、 前記機械軸に対して実質的に平行なチャンバ軸を夫々規定し、機械軸を中心と
   する回転のためにフレームに設けられた複数のチャンバとを具備し、各チャンバ
   は、実質的に閉じられ、また、フィラメント材料より成る、巻かれたパッケージ
   をチャンバに対して出し入れ可能な開位置と、前記機械軸を中心とする回転中に
   チャンバを実質的にシールしてチャンバ内の空気の乱流を防ぐための閉位置との
   間を移動可能なパネルを、前記チャンバの軸方向の端に有し、更に、各パネルは
   、フィラメントが前記巻かれたパッケージから取り出され得るように通る開口を
   有し、また、 各フィラメントを、細長い部材に巻くかこの部材中に導入するために、関連す
   る開口から機械軸へ案内するための第２の案内手段とを具備し、かくして、 前記フィラメントの、関連するチャンバ内の巻かれたパッケージからの取り出
   し作業が、フィラメントより成る、巻かれたパッケージを収容しているチャンバ
   が機械軸を中心に回転するときにさえも、空気の乱流によって影響を受けること
   がない、フィラメントアプリケーター。
2. 【請求項２】 前記第１の案内手段は、機械軸とほぼ同延で、フレームに形
   成された穿孔もしくはチャネルを有する、請求項１のフィラメントアプリケータ
   ー。
3. 【請求項３】 装着板が、フレームにおける、機械軸を中心とする回転のた
   めに装着され、前記チャンバは、装着板と共に回転するように装着板に固定的に
   取着されている、請求項１のフィラメントアプリケーター。
4. 【請求項４】 前記装着板は、実質的に環状であり、前記チャンバは、この
   装着板の周囲に沿って夫々取着されている、請求項３のフィラメントアプリケー
   ター。
5. 【請求項５】 所定数のチャンバが、周方向に隣接したチャンバが、互いに
   実質的に当接するようなディメンションにされて、設けられている、請求項４の
   フィラメントアプリケーター。
6. 【請求項６】 １２個のチャンバが、設けられ、これらの各々は、前記装着
   板の円周方向の約３０°の弧を占めている、請求項５のフィラメントアプリケー
   ター。
7. 【請求項７】 各パネルは、関連するチャンバの径方向の最も内側の部分に
   移動可能に取り付けられ、かくして、回転中にパネルに働く遠心力が、クロージ
   ャを確実にするようにパネルをチャンバに付勢させる、請求項１のフィラメント
   アプリケーター。
8. 【請求項８】 前記パネルは、チャンバにヒンジ接続されている、請求項７
   のフィラメントアプリケーター。
9. 【請求項９】 関連するパネルの各開口は、関連するチャンバ軸に沿って互
   いに実質的に同延に配置されている、請求項１のフィラメントアプリケーター。
10. 【請求項１０】 付加的な開口が、各パネルの、第１の開口と機械軸との間
    に設けられている、請求項１のフィラメントアプリケーター。
11. 【請求項１１】 各チャンバが、真円の円筒形構成を有し、付加的な開口は
    、関連する第１の開口から、チャンバの半径の半分未満の距離を置いて夫々配置
    されている、請求項１０のフィラメントアプリケーター。
12. 【請求項１２】 前記チャンバが機械軸を中心に回転しているときと回転し
    ていないときとの両方で、各パネルを夫々関連するチャンバに取り付けておくた
    めのラッチ手段を更に有する、請求項１のフィラメントアプリケーター。
13. 【請求項１３】 前記第２の案内手段は、フィラメントを移動可能に受け るための保持手段を有する、請求項１のフィラメントアプリケーター。
14. 【請求項１４】 前記保持手段は、互いに間隔を空けて位置された、複数の
    ピグテール部材を有する、請求項１３のフィラメントアプリケーター。
15. 【請求項１５】 前記フィラメントの張力を制御するための伸長手段を更に
    有する、請求項１のフィラメントアプリケーター。
16. 【請求項１６】 前記フィラメントの張力を検出するための張力検出手段を
    更に具備する、請求項１５のフィラメントアプリケーター。
17. 【請求項１７】 各チャンバは、このチャンバの軸方向の一端から延び、関
    連するチャンバのチャンバ軸と実質的に同延である、ほぼ水平なシャフトを有し
    ている、請求項１のフィラメントアプリケーター。
18. 【請求項１８】 前記シャフトの軸方向の長さは、関連するチャンバの軸方
    向の長さより短い、請求項１７のフィラメントアプリケーター。
19. 【請求項１９】 前記シャフトの外径は、前記チャンバ中に導入される、フ
    ィラメント材料より成るコップもしくは巻かれたパッケージの内径に、実質的に
    対応している、請求項１７のフィラメントアプリケーター。
20. 【請求項２０】 前記チャンバ中に導入される、フィラメント材料より成る
    、巻かれたパッケージもしくはコップを、これを動きに対して固定するように、
    ロックするためのロック手段を更に具備する、請求項１のフィラメントアプリケ
    ーター。
21. 【請求項２１】 前記フィラメントが機械の部品と絡まるか、もつれるかよ
    じれたりするのを防ぐために、チャンバ中に導入される、フィラメント材料より
    成るコップと係合するように配置され、このコップの少なくとも一部分の周囲の
    空間を塞ぐためのコンフォーミング手段を更に具備する、請求項１のフィラメン
    トアプリケーター。