(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リボンロールの自由端を固定する為の装置であり：
その上にリボンロールが設けられているリールと；そして、
リボンロールの自由端がリール上に固定される保持位置とリボンロールの自由端がリールから自由になる解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しているリボン保持機構と、
を備えており、
前記リールがその両側に第１及び第２側方フランジを伴っているマンドレルを備えていて、前記複数のフランジは個々の前記保持要素を受け入れる為の個々の細長溝を有しており、前記複数の保持要素が前記第１及び第２フランジの夫々に関して枢動可能な個々のロッドを備えていて、前記複数のロッドは、個々のロッドが対向している前記フランジに向かい延出している保持位置と、個々のロッドがそのフランジの対応している側壁に沿い延出していてそのフランジの対応している前記細長溝内に格納される解放位置と、の間で枢動可能であり、
前記複数のロッドが胴の側面部分に対し連結されていて、前記胴が前記胴の枢動軸から離れた距離での力の適用をレバーに行なわせる第１及び第２の側面部分を備えており、ここにおいては前記胴の回転が前記レバーを押すことにより達成されることが出来、そして第１の側面部分が前記ロッドを前記保持位置に回動させるよう押しピンにより打たれることが可能であり、そして第２の側面部分が前記ロッドを前記解放位置に回動させるよう同じ押しピンにより打たれることが可能である、
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、強磁性体金属リボンの取り扱いに関係している。より詳細には、マンドレル上に設けられているロール（roll）からもう１つのマンドレルへの強磁性体金属リボンの搬送に関係している。より詳細には、マンドレル上に設けられているロール（roll）から転換器（transformer）の複数の電気コイルの回りに配置されているもう１つのマンドレルへの強磁性体金属リボンの搬送に関係している。
【背景技術】
【０００２】
鉄系（iron-based）アモルファス合金は、磁心の作成においてそれらの穏やかな磁気特性の為に求められている。それらは、１時間当たり１００ｋｍに達する速度で移動している冷却されている表面上における溶融合金の塊の流れの連続した急速な固体化により製造され、異なった長さに切断されることが出来る種々の幅の非常に薄い延性のある金属リボンを産出する。磁心は次に、連続したリボンを巻く、又は、複数の長さのリボンを積層させる、のいずれかにより製造される。しかしながら、残留機械応力が鋳造の間に合金中に導入されていて、そしてリボンを折り曲げる又は積み上げることにより負荷された応力が後に加えられる。これらの応力は磁気特性を損なうので、そして、従って、リボンを最終変形によりコア（core）にする、即ち少なくともある程度に適用される、時に、リボンから取り除かれなければならない。アモルファス金属リボンからの応力除去は、一般的には、その金属を上昇された温度で所定の時間だけ炉中で焼なましすることにより達成されている。また、磁気特性は、炉焼なまし処理の間に、もし磁気飽和領域又は引っ張り強度がリボンの長手軸線に沿い適用されたならば、向上される。不幸なことに、炉焼なまし処理は合金を脆化させ、切断を不可能にするとともに取り扱いを困難にする。炉焼なましにより導入された鉄系アモルファス合金の脆化は、長い時間にわたり、直される問題であった。
【０００３】
強磁性体金属リボンにより分配転換カーネル（distribution transformer kernel）を創出する為の方法がアランその他（Allan et al.）による米国特許５５６６４４３号中に開示されている。この文献における転換カーネル（transformer kernel）は、電気コイル，コア（core）そしてこれらを共に支持する為の複数の要素を備えている転換器（transformer）中の配置に関係していて、転換器格納容器及び取り巻いているアクセサリーは無しである。この特許においては、多数の電気コイルが予め形成されていて、夫々は円の扇の形状を伴っている部分を有している。予め形成されている複数のコイルは次に互いに組み合わされて、それらの部分は円形状の縁（limb）を形成するよう組み合わされ、そして、磁心を構成する為に、連続している強磁性体アモルファス合金リボンが円形状の縁の回りに配置されている円形状の中空のマンドレル上に巻き上げられて円形状のコアを創出する。巻き上げられる以前に、アモルファス金属リボンは、円形状の中空のマンドレルと同じ外直径を有している第２の円形状のマンドレル上で飽和磁気領域の下に前もって炉焼なましされていて、従って複数のマンドレル間での焼なましされているリボンの搬送を要求している。
【０００４】
アモルファス金属円形状コアの焼なまし後の巻き上げ（rolling-up-after-annealing）は、一見すると簡単なようであるが、困難な仕事を残している。リボンが、炉焼なまし処理に続き脆くなってしまうという事実は、それを第２マンドレルに再び巻き上げる必要がある時により不便になる。シルガイリスその他（Silgailis et al.）の米国特許第４６６８３０９号はその特許の表２中でデモンストレーションがされていて、そこでは略５０ｋｇの重量の炉焼なましされている円形状核の強磁性体アモルファス金属リボンが毎秒最大０．３メートルまでの速度で毎回巻き戻されそして巻き上げられ、リボンは６０回以上壊れた。従って、以前にロールにおいて炉焼なましされているアモルファス金属リボンの焼なまし後の巻き上げ（rolling-up-after-annealing）で形成されている円形状コアの製造は、アモルファス合金の脆化の故に実際的ではない。
【０００５】
より高い焼なまし温度でのより短い焼なまし時間は、アモルファス金属リボンにより大きな延性をもたらすと信じられている。しかしながら、コア内における伝熱力（heat transfer capacity）における限界のゆえに、炉中における焼なまし時間をより短くしようとする試みには限界がある。より高い伝熱力は、米国特許第４４８２４０２号，第４２８８２６０号，第５０６９４２８号，そして米国特許出願公開ＵＳ２００８／０１９６７９５号中に開示されている如く、その移動通路の一部分に沿った経路中において、引っ張り力の下で、単一の前進しているリボンを熱処理することにより可能になる。このような装置は、インライン（in-line）リボン焼なまし方法である。いったん焼なましされると、リボンはリールマンドレル上又は米国特許第５５６６４４３号中に記載されているものの如き転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に、直接巻き上げられる。この装置は、入口においてリボンの連続した供給を維持でき、そして出口においてリールマンドレル上又は転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上のいずれかへのロールの連続した製造を確実にする手段が設けられていたならば生産性を得ることが出来る。米国特許出願公開ＵＳ２００８／０１９６７９５号中の段落［００８０］に従えば、開示されているインライン焼なまし装置の出口は、第１及び第２巻き取りスピンドルを備えることが出来、その結果としてそれは、第１スピンドル上に第１コア（又はリール）を巻いた後に、製造工程を中断させることなく第２コア（又はリール）の巻きを実行するよう、リボンを切断し、そして第２スピンドル上にリボンの頭部位を適合させることが可能である。段落［００８４］はさらに：スピンドル上でのリボンの開始を固定する為に磁気スピンドル又は吸引付きスピンドルを使用することが有利なることが出来ると述べている。しかしながら、その文献は、このような連続した巻き手段をどのようにして実現するかについて教示していないし示していないし、そして、リボンの連続した供給を確実にする為の入口におけるいかなる手段も含んでいない。
【発明の概要】
【０００６】
従って、この発明の目的は従来技術の少なくとも１つの欠点を克服する方法及び装置を提供することである。
【０００７】
この発明に従えば、リボンロールの自由端を固定する為の装置が提供され、この装置は：
その上にリボンロールが設けられているリールと；そして、
リボンロールの自由端がリール上に固定される保持位置とリボンロールの自由端がリールから自由になる解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しているリボン保持機構と、
を備えており、
前記リールがその両側に第１及び第２側方フランジを伴っているマンドレルを備えていて、前記複数のフランジは個々の前記保持要素を受け入れる為の個々の細長溝を有しており、前記複数の保持要素が前記第１及び第２フランジの夫々に関して枢動可能な個々のロッドを備えていて、前記複数のロッドは、個々のロッドが対向している前記フランジに向かい延出している保持位置と、個々のロッドがそのフランジの対応している側壁に沿い延出していてそのフランジの対応している前記細長溝内に格納される解放位置と、の間で枢動可能であり、
前記複数のロッドが胴の側面部分に対し連結されていて、前記胴が前記胴の枢動軸から離れた距離での力の適用をレバーに行なわせる第１及び第２の側面部分を備えており、ここにおいては前記胴の回転が前記レバーを押すことにより達成されることが出来、そして第１の側面部分が前記ロッドを前記保持位置に回動させるよう押しピンにより打たれることが可能であり、そして第２の側面部分が前記ロッドを前記解放位置に回動させるよう同じ押しピンにより打たれることが可能である。
【０００９】
この発明に従えば、切断可能な強磁性体リボンをマンドレル上に巻き上げる為の方法がまた提供され、この方法は：
ａ）前記マンドレルの近くに前記切断可能な強磁性体リボンの自由端を供給する工程と；
ｂ）前記マンドレル上に前記自由端を付勢するよう、前記マンドレル中に配置されている電磁石中に制御可能な電流源により電流を注入するとともに、同時に、前記マンドレル上に前記リボンを巻き上げるよう、前記マンドレルを回転させる、工程と；
ｃ）前記マンドレル上に巻き上げられた強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に前記強磁性体リボンを切断する工程と、
を備えている。
【００１０】
好ましくは、工程ｂ）においては、前記電磁石が変換カーネルの少なくとも１つの導電コイルを備えている。
【００１１】
好ましくは、もう１つの好適な実施形態に従えば、工程ｂ）においては、前記電磁石が強磁性体ヨーク上に設けられている少なくとも１つの導電コイルを備えている。
【００１２】
好ましくは、前記強磁性体ヨークが軸上に設けられているとともに前記マンドレル内に格納されていて、前記強磁性体ヨークが前記軸に沿い離間されている複数の環形状の細長溝を備えており、前記複数の細長溝が前記少なくとも１つの導電コイルを受け入れていて、前記少なくとも１つの導電コイルは前記コイル中に注入された電流が複数の隣接した細長溝間で互い違いの回転方向に循環するように巻かれている。
【００１３】
この発明に従えば、切断可能な強磁性体リボンロールを巻き上げる為の装置がまた提供され、この装置は：
マンドレルと；
前記マンドレル中に配置されている電磁石と；
前記マンドレルを回転させる為の制御可能なモーターと；
前記電磁石中に電流を注入する為の制御可能な電流源と；
前記マンドレルが回転していてそれにより前記切断可能な強磁性体リボンロールを前記マンドレル上に巻き上げている間に前記マンドレル上に前記リボンの自由端を付勢するよう、前記制御可能な電流源及び前記制御可能なモーターを制御する為のコントローラーと；そして、
前記マンドレル上に巻き上げられた強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に、前記強磁性体リボンを切断する為の切断器と、
を備えている。
【００１４】
好ましくは、前記電磁石が転換カーネルの少なくとも１つの導電コイルを備えている。
【００１５】
この発明に従えば、通路に沿い強磁性体材料を取り扱いそして移動させる為の装置がまた提供され、この装置は：
電磁石と；
前記電磁石を前記通路に沿い移動させる為の制御可能な移動システムと；
前記電磁石中に電流を注入する為の制御可能な電流源と；そして、
前記電磁石が前記通路に沿い移動する時に前記強磁性体材料を順次的に捕え，移動させ，そして解放するよう、前記制御可能な移動システム及び前記制御可能な電流源を制御する為のコントローラーと、
を備えている。
【００１６】
この発明に従えば、通路に沿い強磁性体材料を取り扱いそして移動させる為の方法がまた提供され、この方法は：
ａ）前記強磁性体材料に対し接近して電磁石を位置させる工程と；
ｂ）前記強磁性体材料を捕えるよう電磁石中に電流を注入する工程と；
ｃ）前記工程ｂ）において捕えられた前記強磁性体材料を前記通路に沿い移動させる工程と；そして、
ｄ）前記工程ｃ）において移動された前記強磁性体材料を、前記電磁石中へ電流を注入する工程を停止することにより、解放する工程と；
を備えている。
【００１７】
この発明に従えば、第１リール上に設けられている強磁性体リボンロールから強磁性体リボンを第１マンドレルへと搬送する為の方法がまた提供され、この方法は：
ａ）前記第１リールを第１巻き解き位置に位置させる工程と；
ｂ）保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しているリボン保持機構により前記リボンロールの自由端を前記第１リール上に固定する工程であり、前記保持位置においては前記リボンロールの前記自由端が前記第１リール上に固定され、前記解放位置においては前記リボンロールの前記自由端が前記第１リールから自由である、工程と；
ｃ）電磁石を前記第１リールの近くに位置させる工程と；
ｄ）工程ｂ）において固定された前記自由端を伴い前記リールを回転させる工程と；
ｅ）工程ｄ）の後に、前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと移動させることと、前記リボンの前記自由端を捕えるよう前記電磁石中に電流を注入することとを同時する工程と；
ｆ）工程ｅ）中で捕えられた前記自由端を第１巻き上げ位置において前記第１マンドレルに近い通路に沿い移動させる工程と；
ｇ）前記電磁石中に電流を注入する工程を停止させることにより前記リボンの前記自由端を解放させること，前記自由端を前記マンドレル上へと付勢するよう前記マンドレル中に配置されているマンドレル電磁石中に制御可能な電流源により電流を注入すること，そして前記リボンを前記マンドレル上に巻き上げるよう前記マンドレルを回転させることとを同時にする工程と；そして、
ｈ）前記マンドレル上に巻き上げられた強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に、前記強磁性体リボンを切断する工程と、
を備えている。
【００１８】
好ましくは、前記方法は：
前記切断工程ｈ）後に得られた前記マンドレル上に巻き上げられた前記強磁性体リボンの自由端を、前記マンドレル上の前記リボンロール上へと固定する工程ｉ）を更に備えている。
【００１９】
好ましくは、１つの好適な実施形態に従えば、工程ｉ）においては、前記固定の工程が、保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有している第２リボン保持機構により前記リボンロールの前記自由端を前記マンドレル上に固定する工程を備えていて、前記保持位置おいては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレル上に固定されていて、前記解放位置においては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレルから自由である。
【００２０】
好ましくは、もう１つの好適な実施形態に従えば、工程ｉ）においては、前記固定の工程が、前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端を前記マンドレル上の前記リボンロール上に溶接する工程を備えている。
【００２１】
好ましくは、前記方法が：
ｊ）工程ｇ）と工程ｈ）との間で、第２マンドレルを、前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き上げ位置に配置する工程と；
ｋ）工程ｈ）で、前記第２マンドレル中に配置されている第２マンドレル電磁石中に第２制御可能電流源により電流を注入し、工程ｈ）において切断された前記第１リールからの前記リボンの前記自由端を前記第２マンドレル上に付勢することと、前記リボンを前記第２マンドレル上に巻き上げるよう前記第２マンドレルを回転させることとを同時に行う工程と；
ｌ）前記第１マンドレルを前記第１巻き上げ位置から取り除く工程と；
ｍ）前記第２マンドレルを前記第２巻き上げ位置から前記第１巻き上げ位置へと移動させる工程と；
ｎ）前記第２位置中に位置されている前記第２マンドレル上に巻き上げられている強磁性体リボンの第２所定の直径が得られた時に前記強磁性体リボンを切断する工程と；そして、
ｏ）前記第１巻き解き位置に位置されている前記リールが空になるまで、工程ｊ）乃至工程ｎ）を繰り返し、複数のマンドレル上で前記リボンロールを巻き解きそして巻き上げる、工程と、
をさらに備えている。
【００２２】
好ましくは、前記方法は：
ｐ）前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き解き位置に第２リボンロールを有している第２リールを提供する工程と；
ｑ）保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有している第２リボン保持機構により前記第２リール上に前記第２リボンロールの自由端を固定し、前記保持位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リール上に固定され、前記解放位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リールから自由である、工程と；
ｒ）工程ｑ）において固定された前記自由端を伴い前記第２リールを回転させる工程と；
ｓ）前記第１リールが空になる以前の前記繰り返し工程ｏ）の間に、前記保持位置から前記解放位置へと前記第２リールの前記複数の保持要素を移動させて前記第２リボンロールの前記自由端を自由にするとともに、前記第２リボンの前記自由端を前記第１リールの前記第１リボンと接合させる工程と；
ｔ）工程ｓ）の後、前記第１リールが空になった後に前記第１巻き解き位置から前記第１リールを取り除く工程と；
ｕ）工程ｔ）の後、前記第２巻き解き位置から前記第１巻き解き位置へと前記第２リールを移動させる工程と；
ｖ）前記複数のリールから連続して複数のリボンロールを巻き解くよう工程ｐ）乃至工程ｕ）を連続して繰り返す工程と、
をさらに備えている。
【００２３】
このましくは、工程ｓ）において、前記接合の工程が、
ｉ）前記第２リボンの前記自由端を前記第１リボン上に付勢するよう、引付ローラー中に配置されている電磁石中に制御可能な電流源により電流を注入する工程と；そして、
ｉｉ）工程ｉ）の後に、前記第１及び第２リボンを共に溶接する工程と、
を備えている。
【００２４】
好ましくは、工程ｉｉ）において、前記溶接の工程は軸上に設けられている回転溶接機により行われ、複数の絶縁スペーサ−円板により分離されている複数の導電円板を備えていて、個々の導電円板は前記軸から外方に突出している幅の狭い先端を有していて、前記複数の導電円板は隣接する複数の導電円板間で電流磁極が交互になるよう電気的に連結されていて、複数の導電円板の先端は前記第１及び第２リボンに対し押されている。
【００２５】
好ましくは、前記方法が：
ＡＡ）工程ｃ）の電磁石を、前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの破断により生じた前記リボンの屑の近くに位置させる工程と；
ＢＢ）前記屑を捕える為に工程ｃ）の前記電磁石中に電流を注入する工程と；
ＣＣ）工程ＢＢ）において捕えられた前記屑を廃棄場所へと移動させる工程と；そして、
ＤＤ）工程ｃ）の前記電磁石中へ電流を注入する工程を停止させることにより前記廃棄場所で前記屑を解放する工程と、
を更に備えている。
【００２６】
この発明に従えば、第１リール上に設けられている強磁性体リボンロールから第１マンドレルへと強磁性体リボンを搬送する為のシステムがまた設けられ、このシステムは：
第１巻き解き位置に前記第１リールを位置させるための第１位置決めシステムと；
保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しており、前記保持位置においては前記リボンロールの自由端が前記第１リール上に固定され、前記解放位置においては前記リボンロールの前記自由端が前記第１リールから自由である、第１リボン保持機構と；
第１電磁石と；
前記第１電磁石を通路に沿い移動させる為の制御可能な移動システムと；
前記第１電磁石中に電流を注入する為の第１制御可能電流源と；
前記第１電磁石が前記通路に沿い移動する時に前記リボンを順次捕え，移動させ，そして解放するよう、前記制御可能な移動システム及び前記制御可能電流源を制御する為の第１コントローラーと；
前記第１リールを回転させる為の第１制御可能モーターと；
前記リボンの前記自由端を自由にするよう、前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと移動させる為の第１移動システムと；
電流が前記第１電磁石中に注入されることにより前記リボンの前記自由端を捕え、前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記第１リールが回転している間に前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと同時に移動させる為に、前記第１移動システム，前記第１制御可能電流源，そして前記第１制御可能モーターを制御する為の第２コントローラーと；
前記第１マンドレル中に配置されている第２電磁石と；
前記第１マンドレルを回転させる為の第２制御可能モーターと；
前記第２電磁石中に電流を注入する為の第２制御可能電流源と；
前記第１マンドレルが回転しそれにより前記第１マンドレル上に前記切断可能な強磁性体リボンロールが巻き上げられている間に、前記リボンロールの自由端を付勢するよう、前記第２制御可能電流源及び前記第２制御可能モーターを制御する為の第３コントローラーと；そして、
前記第１マンドレル上に巻き上げられている前記強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に前記強磁性体リボンを切断する為の切断器と、
を備えている。
【００２７】
好ましくは、前記システムが、前記切断器による切断後に得られた、前記マンドレル上に巻き上げられた前記強磁性体リボンの自由端を、前記マンドレル上の前記リボン上に固定する為の固定装置をさらに備えている。
【００２８】
好ましくは、１つの好適な実施形態に従えば、前記固定装置が、保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有している第２リボン保持機構を備えていて、前記保持位置においては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレル上に固定され、そして前記解放位置においては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレルから自由である。
【００２９】
好ましくは、もう１つの好適な実施形態に従えば、前記固定装置が、前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端を前記マンドレル上の前記リボンロール上に溶接する為の溶接機を備えている。
【００３０】
好ましくは、前記システムが：
前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き上げ位置と、前記第１巻き上げ位置と、の間に第２マンドレルを位置させる為の第２位置決めシステムと；
前記第２マンドレル中に配置されている第３電磁石と；
前記第２マンドレルを回転させる為の第３制御可能モーターと；
前記第３電磁石中に電流を注入する為の第３制御可能電流源と；
前記第２マンドレルが回転しそれにより前記切断可能強磁性体リボンロールを前記第２マンドレル上に巻き上げる間に、前記第２マンドレル上に前記リボンロールの自由端を付勢するよう、前記第３制御可能電流源及び前記第３制御可能モーターを制御する為の第４コントローラーと、
をさらに備えている。
【００３１】
好ましくは、前記システムが：
前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き解き位置と、前記第１巻き解き位置と、の間に、第２リボンロールを有している第２リールを位置決めする為の第３位置決めシステムと；
保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しており、前記保持位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リール上に固定され、前記解放位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リールから自由である、第２リボン保持機構と；
前記第２リールを回転させる為の第４制御可能モーターと；
前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと移動させる為の第２移動システムと；
前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記第２リールが回転している間に、前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと同時に移動させるよう、前記第２移動システム及び前記第４制御可能モーターを制御する為の第５コントローラーと；
前記引付ローラー中に配置されている第４電磁石と；
前記引付ローラーを回転させる為の第５制御可能モーターと；
前記第４電磁石中に電流を注入する為の第４制御可能電流源と；
前記第１及び第２リボンをともに溶接する為の回転溶接機と；そして、
前記第２リボンの前記自由端及び前記第１リボンを前記引付ローラー上に付勢するとともに、前記第１及び第２リボンをともに溶接するよう、前記第４制御可能電流源，前記第５制御可能モーター，そして前記回転溶接機を制御する為の第６コントローラーと、
をさらに備えている。
【００３２】
好ましくは、前記回転溶接機は、軸上に設けられていて、そして、複数の絶縁スペーサ−円板により分離されている複数の導電円板を備えており、個々の導電円板は前記軸から外方に突出している狭い先端を有していて、前記複数の導電円板は隣接した複数の導電円板間で電流極を交換するよう電気的に連結されていて、そして前記複数の導電円板の先端は前記第１及び第２リボンに対し押されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に強磁性体金属リボンが巻き上げられていない転換カーネル（transformer kernel）の斜視図である。
【図２】図２は、この発明の好適な実施形態に従って、複数の転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に強磁性体金属リボンを連続して巻き上げる為の自動化されているシステムの概略図である。
【図３】図３は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、複数の転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に強磁性体金属リボンを連続して巻き上げる為の自動化されているシステムの概略図である。
【図４】図４は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、複数の転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に強磁性体金属リボンを連続して巻き上げる為の自動化されているシステムの概略図である。
【図５】図５は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、複数のリールマンドレル（reel mandrel）上に強磁性体金属リボンを連続して巻き上げる為の自動化されているシステムの概略図である。
【図６】図６は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、制御システム及び制御される要素の概略図である。
【図７】図７は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、リボンが使い果たされるロールからリボンが供給された時に自動リボン継ぎ（automatic ribbon splicing）を行うことを含む連続した事象の１つの概略図である。
【図８】図８は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、リボンが使い果たされるロールからリボンが供給された時に自動リボン継ぎ（automatic ribbon splicing）を行うことを含む連続した事象の１つの概略図である。
【図９】図９は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、リボンが使い果たされるロールからリボンが供給された時に自動リボン継ぎ（automatic ribbon splicing）を行うことを含む連続した事象の１つの概略図である。
【図１０】図１０は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、リボンが使い果たされるロールからリボンが供給された時に自動リボン継ぎ（automatic ribbon splicing）を行うことを含む連続した事象の１つの概略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、リールフランジ上に設けられていてロール上にリボンの自由端を固定する為に使用されている固定装置を示している概略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、リールフランジ上に設けられていてロール上にリボンの自由端を固定する為に使用されている固定装置を示している概略図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、リールフランジ上に設けられていてロール上にリボンの自由端を固定する為に使用されている固定装置を示している概略図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、分解図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、上面図及び下面図の１対である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、もう１つの上面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、もう１つの上面図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、斜視図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、斜視図である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、固定装置中に含まれている枢動指状機構（pivoting finger mechanism）の詳細な構成を示している、斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、ロール上のリボンの自由端を解放する為の、開放枢動指状機構（opening pivoting finger mechanism）に含まれている連続した事象の１つを示している概略図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、ロール上のリボンの自由端を解放する為の、開放枢動指状機構（opening pivoting finger mechanism）に含まれている連続した事象の１つを示している概略図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、ロール上のリボンの自由端を解放する為の、開放枢動指状機構（opening pivoting finger mechanism）に含まれている連続した事象の１つを示している概略図である。
【図１４】図１４は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、強磁性体金属リボンを引き付ける為の電磁石を備えているローラーの断面図である。
【図１５】図１５は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、両方のリボンを溶接する為の導電性ローラーに対し２つのリボンの積み重ねを押し付けている溶接ローラーの断面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、転換電気コイル（transformer electric coil）中を循環している電流により誘導されている磁界線（magnetic field line）が取り囲んでいる転換核の断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っている、１対の剪断刃を示している概略図である。
【図１７】図１７は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、新たなロールを開始させる為の、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に巻き上げられている完全なロールからもう１つの空の回転している転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）への、前進しているリボンの切り替えの為に含まれている複数の連続している事象の１つを示している概略図である。
【図１８】図１８は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、新たなロールを開始させる為の、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に巻き上げられている完全なロールからもう１つの空の回転している転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）への、前進しているリボンの切り替えの為に含まれている複数の連続している事象の１つを示している概略図である。
【図１９】図１９は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、新たなロールを開始させる為の、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に巻き上げられている完全なロールからもう１つの空の回転している転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）への、前進しているリボンの切り替えの為に含まれている複数の連続している事象の１つを示している概略図である。
【図２０】図２０は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、新たなロールを開始させる為の、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に巻き上げられている完全なロールからもう１つの空の回転している転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）への、前進しているリボンの切り替えの為に含まれている複数の連続している事象の１つを示している概略図である。
【図２１】図２１は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従って、新たなロールを開始させる為の、リールマンドレル（reel mandrel）上に巻き上げられている完全なロールからもう１つの空の回転しているリールマンドレル（reel mandrel）への、前進しているリボンの切り替えを示している概略図である。
【図２２】図２２は、この発明のもう１つの好適な実施形態に従っていて、システムを始動させる為の手段が設けられている、複数の転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上へ強磁性体金属リボンを連続して巻き上げる為の自動化されているシステムの概略図である。
【図２３】図２３は、システムを始動させる為の手段が設けられている、複数のリールマンドレル（reel mandrel）上へ強磁性体金属リボンを連続して巻き上げる為の自動化されているシステムを示している概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
この発明の複数の異なった好適な目的は、これから提供される。
【００３５】
従って、この発明の目的は、材料が使い果たされる第１リールマンドレルから巻き解かれた強磁性体金属リボンの末尾自由端が、途切れることのないリボン供給の為に、第２の満たされているリールマンドレルから発進され巻き解かれたリボンの先頭自由端と継がれる（spliced）ことが出来る、方法及び装置を提供することである。
【００３６】
従って、この発明のもう１つの目的は、リボンの入っている供給を中断させることなく複数のロールを連続して製造する為に、ロールに巻き上げられている強磁性体金属リボンが、いったんロールが完成された時に切断されることが出来、そして、切断されたリボンの入ってくる自由端が係合されて新たなロールを開始する、方法及び装置を提供することである。
【００３７】
好ましくは、強磁性体金属リボンは連続して複数のリールマンドレル上に巻き上げられている。
【００３８】
好ましくは、強磁性体金属リボンは連続して複数のコアマンドレル（core mandrel）上に巻き上げられている。
【００３９】
好ましくは、強磁性体金属リボンは連続して転換核（transformer kernel）マンドレル上に巻き上げられている。
【００４０】
図１を参照すると、そこには、米国特許第５５６６４４３号中に開示されているものと幾分同様な転換カーネル（transformer kernel）１が示されている。
【００４１】
この転換カーネル（transformer kernel）１には、フレーム４上に組み立てられている複数の電気コイル３により形成されている中央縁（central limb）の回りに回転が自由な中空マンドレル２が設けられている。転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２は、マンドレル２の両端に設けられている２つのフランジ６の外周に対し付勢され分配されている多くの駆動ローラー５により回転されている。複数のコイル３及びフレーム４は、回転しているマンドレル２との摩擦接触を避ける位置に、示されていない手段により静止して保持されている。複数の駆動ローラー５の夫々は、複数のフランジ６の内壁と同一平面の一縁を有している。複数の駆動ローラー５の少なくとも１つは、示されていないサーボモーターの軸と機械的に連結されている。転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２上に係合されている強磁性体リボンは従って、複数のフランジ６上の複数のモーター駆動ローラー５の少なくとも１つを使用してマンドレル２を回転させることにより磁気コア（magnetic core）を形成するよう巻き上げられる。
【００４２】
図２を参照すると、複数の転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）上に連続して強磁性体金属リボンを巻き上げる為の自動化されているシステム主要な部位が示されている。リールマンドレル１２ａ上に支持されているロール１１ａから供給されているリボン１０はリボン継ぎ器（ribbon splicer）１３を通過し、そして次には、転換カーネル（transformer kernel）１ａのコア（core）になるロール１４を形成するよう、回転している転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２上に巻き上げられる。回転しているマンドレル２ａ上のロール１４が完成された時、そのシステムは搬送リボン１０を切断するよう剪断刃１６ａ及び１７ａを操作し、そして、転換カーネル（transformer kernel）１ｂの為の新たなコアを巻き上げる為に、切断されたリボンの先頭自由端を空の回転している転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２ｂ上に巻き付ける機構を動作させる。そのシステムはまた、いったんリールマンドレル１２ａがリボンを使い果たすと、リボン１０を供給する中継を取るようになるロール１１ｂで満たされている控えの回転しているリールマンドレル１２ｂもまた備えている。ロール１１ｂの外表面上のリボンの自由端は、複数のリールフランジ上に設けられている固定装置１８ａによりロールに対し保持され、そして、リールマンドレル１２ａから出るリボンの末尾部分２０上にそれを継ぐリボン継ぎ器１３に向かい発進されるよう、適切な瞬間に、搖動レバー１９ａにより開放される。
【００４３】
示されている装置においては、リボン１０が特定の速度で搬送されていて、そして特定の引っ張り応力の下にある。リボン搬送速度は、モーターで駆動されているスピンドル２１ａを介してリールマンドレル１２ａの回転速度を、又は、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）フランジ６ａに対し付勢されているモーターで駆動されている駆動ローラー５ａを介して転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２ａの回転速度を、設定することにより、制御される。リボン引っ張り応力は従って、搬送されているリボンの反対端に位置されているマンドレルの回転トルクを設定することにより調節される。満たされているリールマンドレルは通常、複数の転換カーネル（transformer kernel）の為の複数のコアを巻き上げるのに十分なリボンを含んでいるので、従って、それが創出する複数のコアよりも大きな量を有している。この場合においては、リールマンドレル１２ａの回転速度を設定することによりリボン搬送速度を制御し、そして、転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２ａの回転トルクを設定することによりリボン引っ張り応力を制御する、ことが好ましい。しかしながら、ロール１４の質量がマンドレル２ａ上でより大きくなるに従い、リボン搬送が２つの大きな回転質量の間で達成される時にリボン中の引っ張り応力を制御することは困難になる。
【００４４】
図３を参照すると、２つの案内ローラーの間で垂直に移動することが自由な引っ張りローラー２２ａが、設定されている力でリボンを引くよう追加されている。引っ張りローラー２２ａの垂直位置は、回転速度をロール１１ａにより供給されているリボンの供給速度と同調させるよう、マンドレル２ａの回転速度を設定する為に使用されている。引っ張り力は従って、小さな質量を有しているローラー２２ａ上に設定されている引っ張り力により容易に制御される。図３の設定では、巻き解きと巻き上げの引っ張り応力は同じである。
【００４５】
図４を今度は参照すると、異なった巻き解きと巻き上げの引っ張り応力が要求されているのであれば、位置センサー２３ｂ付きの第２引っ張りローラー２２ｂを、引っ張りローラー２２ａから上流に、リボン搬送を駆動しリボン搬送速度を設定する為に使用されているキャプスタン（capstan）モーター駆動されている駆動ローラー２４により引っ張りローラー２２ａから離れて追加されることが出来る。位置センサー２３ｂ付きの引っ張りローラー２２ｂは従って、巻き解き引っ張り応力及びリールマンドレル１２ａの回転速度を設定する為に使用され、そして、位置センサー２３ａ付きの引っ張りローラー２２ａは巻き上げ引っ張り応力及び転換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２ａの回転速度を設定するようコントローラーにより使用されている。
【００４６】
複数の転換カーネル（transformer kernel）のコアの連続した巻き上げを図示していることに加えて、図５もまた、複数のリールマンドレル上にリボンのロールを連続して巻き上げる為の手段を備えているシステムを示している。このような装置は、リボン鋳造工程の出口に、又は、インライン（in-line）リボン焼なまし工程２５の出口に設置されることが出来る。このシステムに於いては、搬送されているリボン２６は、リボン固定装置１８ｂもまた備えているリールマンドレル１２ｃ上にロール１１ｃを形成するよう巻き上げられる。固定装置１８ｂは、ロール１１ｃの完成によりそれが剪断刃１６ｂ及び１７ｂにより切断された後に、ロール１１ｃ上に後に続くリボンの自由端を固定する為に搖動レバー１９ｂにより係合されている。同時に、切断されたリボンの先端が、リボン搬送の中断無しで空のリールマンドレル１２ｄ上に切り替えられる。インライン（in-line）リボン焼なまし工程２５がまた、ここの上に記載されている自動化されている継ぎシステムを使用して、複数のロールから交互に巻き解かれたリボンが連続して供給されている。
【００４７】
図６を今度は参照すると、そこには制御システムの概略図が示されている。ＣＰＵ及びメモリーバンクを備えているコントローラー３０が、情報状態（information status）を受け入れ又は複数の要素へと指示を発送する為に、複数のＩ／Ｏポートを介し複数の周辺要素と連結されている。複数の周辺要素は、それらの回転トルク又は速度を制御するよう複数のサーボモーターに連結されている複数の電気増幅器を含み、個々のサーボモーターは軸を介して、スピンドル，ローラー，ロボットアーム，バギー又はこの発明中に開示されている複数の自動化されているシステム中の如何なる自動化されている回転装置を駆動する。複数の周辺要素はさらに、コントローラー３０により制御されるべき複数のアクチュエーターを含む。これらのアクチュエーターは、搖動レバー又は複数の切断刃を操作する為の如く、開示されている自動化されている複数のシステム中の複数の異なった位置で使用されている。複数のアクチュエーターはまた：複数のリールマンドレルを保持している複数のスピンドル；複数の転換カーネル（transformer kernel）コイル−フレームを保持している保持手段；複数の転換カーネル（transformer kernel）マンドレルを保持している複数の駆動ローラー；そして、この発明中に開示されている全ての他の複数の制御可能な可動部位の位置を制御する為に使用されている。複数の周辺要素はさらに、それからコントローラーがそれらの測定された複数のパラメーター又は状況を読むことが出来る、速度，距離，位置及び光センサーをさらに含む。複数のセンサーは、工程の状況を測定する為にこの発明において使用されている。複数の周辺要素はさらに、この発明における複数の電磁石及び複数の溶接機を制御する為に使用されている制御可能な電流源を含む。コントローラー３０は使用者インターフェース３３を介しプログラムされている。複数の周辺要素は、複数のローカルタスク（local task）を行う為の複数の補助コントローラーを含むことが出来る。コントローラー３０のメモリー中に配置されている運転制御プログラム（running control program）が、強磁性体金属リボンを複数の転換カーネル（transformer kernel）又はリールマンドレル上に連続して巻き上げる為の複数の自動化されているシステムの動作を制御する為にコントローラー３０のＣＰＵにより運転されている。
【００４８】
図７乃至図１０は、リボンが使い果たされているロールからリボンが供給された時、自動的にリボン継ぎを行うことに含まれている複数の連続した事象を示している。図７を最初に参照すると、モーター駆動されているスピンドル２１ａ上に設けられているリールマンドレル１２ａ上のロール１１ａは、リボン１０を所定の搬送速度Ｖ及び引っ張り応力Ｔで供給する為に、引っ張りローラー２２ｂ及び位置センサー２３ｂを使用してコントローラー３０により設定されている回転速度で巻き解けられる。巻き解けられたリボン１０は、引付ローラー３５，導電ローラー３６，溶接ローラー３７，そして案内ローラー３８を備えているリボン継ぎ器１３を介し蛇行している。レーザー距離センサーの如き精密距離センサー３９ａが、リールマンドレル１２ａ上のロール厚さが連続的に測定されているコントローラー３０へと送られるその距離を測定する為に、ロール１１ａの外表面に狙いを定められている。ロール１１ｂで満たされているリールマンドレル１２ｂがモーターで駆動されているスピンドル２１ｂ上に搭載されていて、そして、ロール１１ｂの両側がロール１１ａの両側と整列するようスピンドル上で調整されている。レーザー表面速度メーターの如き表面速度センサー４０ａが、コントローラー３０へと送られているリボン搬送速度を連続してモニターする為に、リボン継ぎ器１３に対し下流に位置されている搬送されているリボン１０の表面に狙いを定められている。表面速度センサー４０ｂが、またコントローラー３０へと送られているその外表面回転速度を連続してモニターする為に、ロール１１ｂの外表面に狙いを定められている。
【００４９】
リールマンドレル１２ａが空になる以前に、リールマンドレル１２ｂが回転に入り、２つの速度センサー４０ａ及び４０ｂから受け取った２つの表面速度間の測定された異なりをゼロにする為に、その回転速度がコントローラー３０により設定される。搖動レバー１９ａが、リールマンドレル１２ｂの回転中心軸線４１から引付ローラー３５の回転中心軸線４２へと延出している直線に対しロール１１ｂの外周近傍に所定の角度θで配置されている。
【００５０】
図８を次に参照すると、リールマンドレル１２ａ上のロール１１ａの厚さは、距離センサー３９ａを使用してコントローラー３０により決定されている如き、継ぎの動作が開始されなければならない寸法にまで減少されている。従って、コントローラー３０は、溶接ローラーを導電ローラー３６上を通過しているリボンに対し地点４３で押す為に、溶接ローラー３７に連結されているアクチュエーターへと指示を送るとともに、コントローラー３０は、固定装置１８ａの２つの通路間で搖動レバー１９ａを操作する為に、搖動レバー１９ａに連結されているアクチュエーターへと指示を送る。固定装置の位置は、例えば光センサーを使用することによりコントローラー３０に知られている。固定装置１８ａが搖動レバー１９ａと交差した時、それは、ロール１１ｂ上のリボン自由端４４を解放する為に、搖動レバー１９ａ上に設けられている複数の押しピンにより開放が強制される。遠心力及びロール表面を取り囲んでいる停滞した空気により負荷されている圧力の作用により、リボン自由端４４は引きはがされ、そして、発進地点４５から解放角度θを閉じるロールの外表面との接線方向においてもたらされた慣性力により打ち出される。角度θは、リボン先端４４の軌道が引付ローラー３５の外表面と直線状にするよう調節されている。同時に、コントローラー３０は、やってくる強磁性体金属リボン先端４４を引き付けリボン自由端４４が導電ローラー３６上でリボン末尾部分２０の下に案内され捕らわれるまでロール１１ａから巻き解かれているリボン末尾部分２０上に貼り付けさせる為に、電流源４６に指示を送り電流源４６に引付ローラー３５の中空部分内に配置されている電磁石中に電流インパルスを注入させる。この瞬間に、コントローラー３０は、フィードバック位置センサー２３ｂによるリールマンドレル１２ａの回転速度規制を取りやめ、モーター駆動されているスピンドル２１ａ上に低い時計回りトルクを維持するのみであり、そして、モーター駆動されているスピンドル２１ｂを使用したリールマンドレル１２ｂの回転速度規制フィードバックを速度センサー４０ａ及び４０ｂから位置センサー２３ｂへと切り替える。
【００５１】
図９を参照すると、コントローラー３０は電流源４７へと指示を送り、電流源４７は、両方の積層されているリボンを結合させる為に、溶接ローラー３７と導電性ローラー３６との間に溶接電流を注入する。溶接電流は、リボン部分２０の末尾端が溶接地点４３に到着するまで維持される。この現象は、リボン末尾部分２０の端が通過する瞬間を検出するよう、引付ローラー３５に対し上流に配置されていてリボン末尾部分２０上に狙いが定められている、即ち距離センサー３９ａ中に築かれている、示されていない、光検出器を使用してコントローラー３０により予想されることが出来る。次に、リールマンドレル１２ａの回転は、モーター駆動されているスピンドル２１ａへとコントローラー３０により指示が送られたのに続いて停止される。
【００５２】
最後に図１０を参照すると、継ぎが完成した後に、空のリールマンドレル１２ａがスピンドル２１ａから取り除かれていて、スピンドル位置が切り替えられている。コントローラー３０は個々のスピンドル２１ａ及び２１ｂに連結されている複数のアクチュエーターに指示を送る。スピンドル２１ａの位置は、リールマンドレル１２ｂの回転を維持している間にスピンドル２１ｂの位置が上に動くことを許容するよう、左に移動され、そして次に、スピンドル２１ａの位置は、スピンドル２１ｂにより以前占められていた場所に下降される。ロール１１ｂが巻き解かれている間に、次の継ぎ作業の準備の為に、リボンのロールで満たされている新たなリールマンドレルがスピンドル２１ｂ上に搭載される。従って、この装置におけるリボンの連続した供給が提供される。
【００５３】
リボン固定装置１８ａの詳細な構造及び動作が図１１乃至図１３中に示されている。図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、複数の側方フランジ５０が設けられていてリボンロール１１ｂを含んでいるリールマンドレルの複数の詳細部分が示されている。リボン固定装置１８ａは、ロール１１ｂの表面上のリボン自由端４４を固定又は解放する為に、複数のリールフランジ５０の外周に互いに対向して夫々が埋設されている２つの枢動指状機構５１を備えている。図１１Ａ中においては、２つの枢動指５２が閉じられていて、リボン自由端４４を固定している。図１１Ｂ中においては、２つの枢動指５２が開かれていて、リボン自由端４４が解放されている。２つの枢動指５２が開かれている時、それらは、ロール１１ｂ上へのリボンの巻き上げ又はロール１１ｂからのリボンの巻き解きの為の通路を開ける為に、複数のリールフランジ５０の壁中に埋設されている。
【００５４】
今度は図１２Ａを参照すると、弾性材料６１により覆われている指６０が胴６２の側面に対し直角に連結されている。指６０は、図１１Ａ中に示されている如く、ロール１１ｂ上に延出している時、リボン自由端４４を保持する為に十分な接触を提供するよう十分に長い。図１２Ａに戻って参照すると、胴６２は、一側上で延出していてスナップリング６５を受け入れる為に端近傍に小さな細長溝６４が設けられている軸６３を有している。軸６３は、スナップリング６５により所定の場所に両方が保持されるコイルばね６８及び圧縮ワッシャー６９がその上に摺動するよう、支持フレーム６７中の孔６６を通って通過して他側を越えて延出している。支持フレーム６７はさらに、孔６６の両側に２つの開口７０を有していて、３つの孔の全ては支持フレーム６７の縁７１と平行に整列されている。複数の開口７０の夫々は、支持フレーム６７の下側からプラグ７３により固定される潤滑されている回転ボール７２を受け入れる為である。好ましくは、個々のプラグ７３は回転ボール７２上に適合される為の球状凹所を有する。また、支持フレーム６７の上側の複数の開口７０の夫々は表面の近傍でわずかに狭く形成されていて、その結果として回転ボール７２は逃げ出すことなく表面から張り出す。支持フレーム６７はまた、組立体をリールフランジ５０に固定する為に、複数の固定ねじを挿入する為の複数の孔７４を有している。図１２Ｂを参照すると、胴６２の下側部分は軸６３の回りに均等に分配されている４つの凹所７５を有している。枢動指状機構が組み立てられた時、ばね６８は圧縮され、そして胴６２を複数の張り出している回転ボール７２上によりかかるよう引き、そして従って、複数の凹所７５により支持フレーム６７上に胴６２の為の９０°の角安定位置が提供されている。図１２Ｃ及び図１２Ｄを参照すると、胴６２は、枢動範囲角を９０°に限定するよう支持フレーム６７上に設けられている立ち上がり壁７９と協働する２つの直角な平坦部分７６及び７７を有していて、従って胴の為の２つの９０°安定角位置のみを提供している。１つの安定位置では、指６０が閉じられた位置に設定されている時に支持基礎縁７１から直角に延出していて、そしてもう１つの安定位置では、指６０が開かれている位置に設定されている時に支持基礎上に直線状に整列されている。図１２Ｂに戻ると、胴の回転がレバーを押すことにより達成される。胴６２の上部分は、胴の枢動軸線８３からの距離ｄで力が直角に適用された時にレバーを提供する為の２つの壁部分８０及び８１を備える。図１２Ｃにおいては、枢動指が開かれている時に、左から右へと側方に動いていて壁部分８０に当たっている押しピン８４が枢動指を時計回り方向に図１２Ｄ中の閉じられている位置へとはじき、閉じられている時には、右から左へと側方に動いていて壁部分８１に当たっている同じ押しピン８４が枢動指を反時計回り方向に開かれている位置へとはじく。図１２Ｃ及び図１２Ｄ中に見ることが出来るように、支持基礎縁７１を越えて突出している部位のみが、閉じられている位置に設定されている時の指９０である。好ましくは、押しピン８４は、ピンがレバーを打った時の衝撃力を和らげるようゴム状の材料の層８５で取り囲まれている。
【００５５】
図１２Ｅ乃至図１２Ｇは、斜視図からの枢動指５２の回転を示している。回転の間、枢動指５２には、複数の凹所７５間において胴６２の下側上で回転している複数の張り出しボール７２により負荷されている軸方向移動にさらされている。枢動の間、指は最初に、複数の凹所７５の外で回転している複数の張り出しボール７２により上方移動を生じ、図１２Ｆ中の最も高い地点に到達し、そして次に指は、複数の張り出しているボール７２が複数の次の対応している凹所７５中に係合することにより下方に移動する。胴６２のこの上方移動は、ロール１１ｂ表面との接触を行うために指６０が下方に動く以前にロール１１ｂの外方縁を開くことを許容する。指６０は、リボンが開くときにリボンの端をロールから引き剥がすように強制する為の永久磁石特性を有することが出来る。指６０を覆っている弾性材料６１は、圧縮ばね６８により負荷されている圧縮力の下で、ロール１１ｂの表面と接触してわずかに変形する。好ましくは、枢動指は、図１２Ｅ中に示されている如き開位置に設定されている時に、支持フレーム６７からより高い距離を維持している。
【００５６】
図１１Ａ及び図１１Ｂに戻ると、支持フレーム６７の立ち上がり壁６８は、リールフランジ５０の外方円形縁と合致するよう輪郭付けされている。リボンは、複数の指がロール上に十分な圧力を負荷しリボン自由端４４を保持する為に、直径を増大させているロール１１ｂが複数の枢動指５２の閉じを許容するのに十分大きくなるまで巻き上げられる。図１１Ｃもまた参照すると、個々のフランジ５０は、次の通過で両方の胴上の複数のレバーがはじかれ、その後にピン８４が急速に引き上げられるよう、リールが回転している間における複数の枢動指の２つの通過の間において複数の押しピン８４を下降させる為の通路を開ける為に内側縁上にノッチ８７を有する。図１１Ａ中では、リールは、複数の押しピン８４で、複数の閉じられている枢動指５２を開くよう、時計回り方向に回転しなければならない。図１１Ｂ中では、リールは、複数の押しピン８４で、複数の開かれている枢動指５２を閉じるよう、反時計回り方向に回転しなければならない。
【００５７】
図１３Ａ乃至図１３Ｃは、ロール１１ｂからリボン自由端４４を解放する為の複数の連続した事象を示している。図１３Ａ中においては、複数の枢動指５２が閉じられるとともにリールが時計回り方向に回転する。また枢動軸８８を備えている搖動レバー１９ａ上に２つの押しピン８４が設けられている。搖動レバー１９ａは図示されていないアクチュエーターにより枢動軸８８の中心線８９の回りで搖動し、入って来る枢動指５２との衝突の為に、複数のノッチ８７中に複数の押しピン８４を係合させる。次に図１３Ｂにおいては、複数の押しピン８４は複数の枢動指５２を押し、ロール１１ｂからリボン自由端４４を解放する。次に図１３Ｃにおいては、複数の枢動指５２が完全に開かれ、そしてリボン自由端４４が解放され打ち出される。示されている複数の事象は、入って来るリボンが切断された直後にロール１１ｂ上に巻き上げられたリボンの末尾端４４がどの様にして固定されることが出来るかを説明する為に、反時計回り方向へのリールの回転による図１３Ｃから図１３Ａへと後戻りして続けられることが出来る。リボン上の切断の位置は、図１３Ａ中に示されている如く複数の指がリボン自由端４４を挟むことを確実にするよう、リールの回転の間の複数の枢動指の位置に関連してコントローラー３０により決定される。
【００５８】
図１４は、引付ローラー３５の軸方向切断面を示している。それは、ローラーを形成するよう軸９３上に複数の軸受９１及び複数のフランジ９２を伴って設けられている強磁性体シリンダー９０を備えている。形成されているローラーの中空部分の内側では、強磁性体ヨーク９４が軸９３上に設けられており、強磁性体ヨーク９４には、複数の細長溝９６により分離されシリンダー９０の下表面に向かい外方に突出し小さな隙間９７により前記表面から分離されている一連の円板を形成している歯９５が設けられている。個々の細長溝は、導電コイル９８を形成するよう軸回転中心線の回りに巻かれた導電体の幾つかの巻きを備えている。複数の全ての導電コイルは、ヨーク（示されていない）中の複数の通路を介して、電気的に、好ましくは直列に、相互連結されていて、軸９３中に配置されている開口１００を通ってローラーの外側に延出している１対の導電線９９と連結されている。複数のコイル９８間の電気的な相互連結は、電流が複数の導電線９９を介して注入された時に点及びバツ印の連続により示されている如く細長溝から細長溝へと交互の方向にアンペア旋回（amp-turns）の全量が循環するよう配置されている。これは、歯から歯へと南磁極と北磁極との間で変わる個々の歯の端での一連の磁極を有している電磁石を創出する。複数の磁極により創出されている複数の磁界漏れ線１０１が複数の隣接している磁極間のローラー表面から外方に延出している。その回転中心軸線と平行にこのローラーに接近する強磁性体リボン１０２は、複数の磁界漏れ線を捉え、そして、磁力により引き付けられてシリンダー９０表面上に貼りつく。リボン上に負荷されている磁気引付力は、複数の銅電線９９中に注入された電流強度に比例する。
【００５９】
今度は図１５を参照すると、そこには、導電ローラー３６上を通過する間に２つの積層されている金属リボン１０５を互いに接合させる為に使用される導電ローラー３６と溶接ローラー３７との基礎構造が示されている。導電ローラー３６は、好ましくは銅で形成されていて所定の厚さを有しているシリンダー１０６を備えている。この銅シリンダー１０６には、その回転を許容するよう、２つの側フランジ１０９を介して軸１０８上の複数の軸受１０７が設けられている。シリンダー１０６の外周は２つの積層されている金属リボン１０５を案内し支持している。回転溶接ローラー３７は、絶縁スペーサー円板により分離されている複数の一連の積層されている銅円板１１０を備えている。積層されている複数の円板１１０及び１１１のグループは、積層されている複数の円板の回転を許容するよう複数の軸受１１４を介して軸１１３上に夫々が支持されている２つの絶縁フランジ１１２間で締め付けられている。個々の銅円板１１０は、ローラーから外方に突出している狭い周端１１５を有している。溶接ローラー３７がローラー３６上で複数の積層されているリボン１０５に対し押された時、複数の銅円板１１０が複数の積層されているリボンの幅に沿い分散されている一連の離間されている狭い接触１１６を行う。そして溶接が、複数の積層されているリボンと銅シリンダー１０６を介して複数の円板１１０間を電流が流れるようにすることにより２つのリボン間で行われる。好ましくは、溶接電流は電気的な極性が変化している複数の隣接している円板１１０間を流れる。この電流は、複数のワイヤーを通って、及び、軸上に設けられていてコントローラー３０により制御されている外部電流源に連結されている示されていない複数の摺接接点を介して、複数の円板に供給されている。
【００６０】
今度は図１６Ａを参照すると、その空のマンドレル２を伴っている変換カーネル（transformer kernel）１が、半径方向切断図から示されている。電流パルスが電流源１２０により変換器（transformer）の複数の電気コイルの少なくとも１つ中に注入された時、磁心が存在していない時には複数の励起された磁界線１２１が変換カーネルマンドレル（transformer kernel mandrel）２の周囲で輪になる。
【００６１】
図１６Ｂを参照すると、２つの剪断刃１６ａ及び１７ａが示されていて、夫々は個々の支持部材１２２及び１２３上に設けられている。複数の支持部材１２２及び１２３は、基準平面１２４に対し平行に設けられている示されていない複数の案内レール上を複数のアクチュエーターにより垂直に動作されることが出来、その結果として２つの剪断刃１６ａ及び１７ａは非常に小さな分離隙間を伴い接近して出会うことが出来る。前記隙間の精密な調整を行う為に、示されていない手段が複数の刃の１つの上に設けられていて、その水平方向位置を変化させる。複数の切断刃の全体の配置１２５は、必要な時にそれ等を回転マンドレル２に近づけるよう、示されていない複数のアクチュエーターで移動されることが出来る。この発明に於いては、リボンは移動の間に好ましくは切断される。剪断は、移動しているリボンの下表面に最初は刃１６ａを接近して位置づけ、そして次には、切断の間に移動しているリボン中に生じる引っ張り応力パルスを制限するよう、刃１７ａを十分な速度で操作することにより行われる。
【００６２】
図１７乃至図２０は、新たなロールを開始する為に、変換カーネル（transformer kernel）１ａのマンドレル２ａ上に巻き上げられている完全なロール１４から控えの変換カーネル（transformer kernel）１ｂの空の回転マンドレル２ｂへと、前進しているリボンを切り替える為に含まれている複数の連続した事象を示している。最初に図１７を参照すると、供給源から所定の速度Ｖ及び引っ張り応力Ｔで前進されている強磁性体金属リボン１０が、回転しているマンドレル２ａ上に巻き上げられている。マンドレル２ａの回転速度は、引っ張りローラー２２ａに連結されている位置センサー２３ａに従っている複数のモーター駆動されているローラー５ａを使用してコントローラー３０により設定される。レーザー距離センサーの如き精密距離センサー３９ｂが、マンドレル２ａ上の蓄積されているリボンの量を測定しコントローラー３０に伝えるよう、ロール１４の外表面に狙いをつけられている。この間に、空のマンドレル２ｄを有している変換カーネル（transformer kernel）１ｂが、巻き上げ位置に対する上流に設置される。レーザー表面速度メーターの如き表面速度センサー４０ｃがリボン１０の表面に狙いをつけられていて、コントローラー３０へとリボン搬送速度を連続して伝達している。表面速度センサー４０ｄがマンドレル２ｂの表面に狙いをつけられていて、コントローラー３０へとマンドレル２ｂの表面回転速度をまた連続して伝達している。両方の速度センサーを使用して、マンドレル２ｂは複数の駆動ローラー５ｂを使用してコントローラー３０により回転され、そしてその回転速度が、２つの速度センサー４０ｃ及び４０ｄから読み取られた複数の表面速度間の計算された隔たりをゼロにするよう設定される。
【００６３】
図１８を次に参照すると、コントローラー３０が、付勢ローラー１２６ａに連結されているアクチュエーターへと指示を送っている。付勢ローラー１２６ａは、回転しているマンドレル２ｂの表面に対し、搬送しているリボン１０上に付勢されている。センサー４０ｃ及び４０ｄ中における幾つかの潜在的な不正確の故に、リボン１０とマンドレル２ｂとの間に表面速度の小さな差異があることが出来る。従って、回転マンドレル２ｂが空転している時に複数の全ての回転部位の摩擦に対し働くのに必要なトルク水準よりもわずかに上に設定されている値で複数の駆動ローラー５ｂ上にトルク制限が負荷されている。一旦リボン１０がマンドレル２ｂに対し押されると、マンドレル２ｂの回転はリボンによるベルト駆動になり、そして、その表面回転速度はリボンの前進速度と合致する。次に、剪断刃１６ａ及び１７ａが、搬送しているリボンがマンドレル２ｂの表面を離れる分離点１２８を通過するようにされる。刃１６ａはマンドレル２ｂとコイル−フレーム構造１２９の左部分との間で上昇され、そしてリボン１０の表面の直下に位置され、刃１７ａは刃１６ａと整列してリボンの表面上にもたらされる。この間に、コントローラー３０は、溶接ローラー１２７をロール１４の外表面に対し押す為に、図１４中に示されているものの如き溶接ローラー１２７に連結されているアクチュエーターに対し指示を送る。溶接ローラー１２７はまた、壊れやすい接着テープのディスペンサー（dispenser）により交換されることが出来る。
【００６４】
次に図１９を参照すると、マンドレル２ａ上のリボンの目標となる量が距離センサー３９ｂを介し検知されることにより達成されるや否や、コントローラー３０は刃１７ａのアクチュエーターを動作させてリボンを切断し、そして、またコントローラー３０によって制御された電流源１３０を使用して、変換カーネル（transformer kernel）１ｂの複数の電気コイルの少なくとも１つに高い電流インパルスが注入される。その間に、マンドレル２ｂ，リボン１０，両フランジ６ａ，そして支持部材１２２の壁部分１３２により範囲が定められている空洞１３１中に、空洞１３１の下方部分で支持部材１２２中に埋設されているノズル１３４からコアンダ輪郭（Coanda profile）１３３上に分離せず沿っている圧縮空気の噴流を注入することにより、真空が急速に創出される。この空気は、コントローラー３０により制御されている作動弁によりノズル１３４に対し供給される。支持部材１２２の上面は、リボンが真空により下に引かれた時に摩擦を減少させるようテフロン（登録商標）のようなブロック１３５で覆われて良い。切断刃１６ａ及び１７ａは、それらが回転フランジ６ａに接触することになるのでリボンよりも幅広であることが出来ないので、複数の刃の縁を越えて延出しているリボンの小さな部分が切断されずに残るかもしれない。従って、支持部材１２３にはハンマー頭部１３６が設けられることが出来、ハンマー頭部１３６はブロック１３５の直ぐ右位置でリボン部分を打ってリボンの末尾端上に突然の引っ張り力を創出させ、残っている切断されていない縁を破壊する。一旦切断が行われると、複数の駆動ローラー５ｂ上に負荷されているトルク制限が取り除かれ、そして、マンドレル２ｂの回転速度を制御する為にコントローラー３０により使用されているフィードバック入力がセンサー４０ｃ及び４０ｄから位置センサー２３ａへと直ちに切り替えられる。この間に、切断されたリボンの先端１３７上に位置しているより高い空気圧力の領域が、それがノズル１３４の前を通過する以前に瞬間的にそれをマンドレル２ｂの表面に対し下に押し、その瞬間に空気の噴出は制御されている作動弁を介してコントローラー３０により既に遮断されている。次に、図１６Ａ中に示されている如く、複数の磁界線の発生されていて閉じられている輪がリボン先端上に引き付け力を創出させて、それが第２の作られた層の下に捕まえられるまで、リボン先端をマンドレル２ｂの表面に対し保持し、その後は、電流源１３０により発生されている電流インパルスはコントローラー３０により切られることが出来る。この間には、マンドレル２ａ上の最後に設定された回転速度がコントローラー３０により維持され、コントローラー３０は電流源１３８に対し指示を送り、入って来る末尾端の到着以前にロール１４上に最後のリボン層を溶接するよう溶接ローラー１２７中に電流を注入し、その後に溶接ローラー１２７は引き離され回転マンドレル２ａは停止される。次に、完成された転換カーネル（transformer kernel）１ａが取り除かれる。
【００６５】
最後に図２０を参照すると、付勢ローラー１２６ａ，案内ローラー１３９，そして切断刃１６ａ及び１７ａはコントローラー３０により制御された複数のアクチュエーターで転換カーネル（transformer kernel）１ｂから引き離され、そして、転換カーネル（transformer kernel）１ｂ及び対応しているコイル−フレーム支持手段及び複数の駆動ローラー５ｂが、リボン１０がマンドレル２ｂ上に巻き上げられている間に、コントローラー３０により制御された複数のアクチュエーターで右に向かいゆっくりと移動される。転換カーネル（transformer kernel）１ｂは、転換カーネル（transformer kernel）１ａを以前支持していて複数のアクチュエーターもまた設けられている支持手段及び複数の駆動ローラー５ａと位置を交換する。一旦位置が交換されると、このシステムは次に、空のマンドレルを伴っている新たな転換カーネル（transformer kernel）を受け入れるよう準備される。新たな転換カーネル（transformer kernel）は次の交換作業が必要になるまで待機状態で待ち、それにより複数の転換カーネル（transformer kernel）マンドレル上における複数の巻き上げコアの連続した製造を維持する。
【００６６】
複数の転換カーネル（transformer kernel）マンドレル上における複数の巻き上げコアの連続した製造の為の方法はまた、複数のリールマンドレル上におけるリボンの複数のロールの巻き上げの為にも適用されることが出来る。図２１を参照すると、強磁性体リボン２６がリールマンドレル１２ｃ上に巻かれている構成が示されている。この構成は：付勢ローラー１２６ｂ；１対の剪断刃１６ｂ及び１７ｂ；距離センサー３９ｂ；１対の表面速度センサー４０ｃ及び４０ｄ；そして、位置センサー２３ａを伴っている引っ張りローラー２２ａを備えていて、全ては図１７乃至図２０中に記載されているとともに示されているそれらの対応している複数の要素と同様な機能を果たし連続した複数の事象が全く同じであるが、以下の異なりを伴っている。第１には、リールマンドレル１２ｄ上への切断されたリボンの先端の引き付けが、スピンドル２１ｄの中空部分中に配置されている図１３中に示されているものと同様な電磁石中に高い電流インパルスを注入することにより達成される。電流インパルスは、コントローラー３０により制御された電流源１４０により注入される。リボンの下に真空を創出させる為の空気の噴出の使用は、それが使用されることが出来るにも関わらず、磁気引っ張り力が充分なので、この場合には必要でない。第２には、一旦リボンが切断されると、その末尾端は、図１３Ａ乃至図１３Ｃ中に示されている複数の事象の逆の動作順序に従いリールマンドレル１２ｄの複数のフランジ５０上に設けられている固定装置１８ｂを使用して、ロール１１ｃ上に固定される。固定装置１８ｂの複数の枢動指は開いた位置にあり、複数の押しピンを有している搖動レバー１９ｂが複数の指をはじくよう搖動される場所である地点１４１へとそれらの両者が最初の通過を行う時に入って来るリボンの末尾端上に閉じるよう待っている。また、リボンを切断する指令がコントローラー３０により送られ、その瞬間に固定装置１８ｂは、固定装置１８ｂをロール１１ｃ上のリボン末尾端と整列させる為に、地点１４１から前方に角地点βを通過する。好ましくは、複数の枢動指が閉じられるまでリボンをロール１１ｃに対し保持する為に、コントローラー３０により制御されたアクチュエーターにより付勢ローラー１４２が地点１４１の近くでロール１１ｃに対し一時的に押される。
【００６７】
図２２及び図２３は、リボン搬送システムを設定する為にリボン端を捕えそして案内する為、及び、そのシステムを清掃する為にリボン破断に続きリボン搬送システム中にたまるリボン屑を取り除く為、のアームを備えている装置を示す。図２２中おいて、その装置は、水平に移動することが出来る小さなモーター駆動されるバギー１４６を支持する為のレール１４５を備えている。小さなバギーはまた、電磁石頭部１４８を保持するアーム１４７を一つの末端から垂直に移動させる為のアクチュエーターを備えている。電磁石頭部１４８，垂直アクチュエーター，そしてモーター駆動されるバギーは全て、コントローラー３０により制御されている。多軸ロボットアームの如き他の手段が、電磁石頭部を保持し移動させる為に、採用されることが出来る。リボン搬送システムを設定する為に、電磁石頭部１４８は励起され搖動レバー１９ａ近傍で、固定装置１８ａによりロール上に固定されているそのリボン自由端を有しているリボンロール１１ｂ上にもたらされる。リールマンドレル１２ｂは、固定装置１８ａが搖動レバー１９ａにより開かれ励起された電磁石頭部１４８により次に捕えられるリボン自由端を解放するまで、ゆっくり回転される。次に、その周りにリボンが蛇行しなければならない複数の全てのローラーが、転換カーネル（transformer kernel）マンドレル２ａ、即ち図２３中に示されている如きリールマンドレル１２ｃに達する為に、電磁石頭部１４８を右に移動させることによりリボン先端を巻き解きそして案内する為の真っ直ぐな開かれている通路を提供するよう、コントローラー３０により制御されている複数のアクチュエーターにより移動される。示されている複数のローラーは一例として使用されていて、そして従ってリボン搬送システム中の複数のローラーの如何なる配置が考慮されることが出来る。リボン先端は次に、転換カーネル（transformer kernel）マンドレル２ａ（又はリールマンドレル１２ｃ）上に解放され、この間に、コントローラー３０により制御されている電流源１５０を使用して転換カーネル（transformer kernel）１ａの複数の電気コイルの少なくとも１つ中（又はスピンドル２１ｃ中に配置されている電磁石中）に電流が注入される。注入された電流は、リボンを引き付けマンドレル２ａ（又はリールマンドレル１２ｃ）の周りに巻き付ける磁力を創出する。転換カーネル（transformer kernel）マンドレル２ａ（又はリールマンドレル１２ｃ）は次に、形成しているロール中において第２の作成された層中にリボン自由端を捉えるよう、数回ゆっくり回転される。最後に、複数の全てのローラーはそれらの動作位置に戻され、そして搬送動作が開始されることが出来る。
【００６８】
同じ装置は、その搬送中に突然のリボン破断が生じたならばシステムを再設定する為に使用されることが出来る。従って、システム中の複数の全てのローラー及びスピンドルには、リボン破断の瞬間にそれらの回転を瞬間的に停止させる為の手段が設けられていることが出来る。リボン破断は、リボンの通路に沿い配置されていてコントローラー３０に連結されている複数の光検知器を使用することにより、又は、モーターにより駆動されている複数のスピンドル又は駆動ローラーの１つのトルク又は回転速度における突然の変化を検知することにより、検出されることが出来る。全ての回転部位を急速に停止させることは、リボンが自由に回転している複数のローラーに巻き上げられることを阻止する。破断に続き複数の全ての回転部位が停止された後、複数のローラーは通路を開放するよう移動される。ロール１１ｂから垂れ下がっているリボン部分は、アーム１４７又は近いロール１１ｂ上に設けられていて示されていない切断手段を使用して切断される。切断末尾から始まり、複数のローラー中に張り付いているリボンの屑は電磁石頭部１４８により引き上げられ、遠い右方まで移動している間に引き上げられているリボンの屑はリサイクルバスケット１４９中に落とされる。好ましくは、転換カーネル（transformer kernel）１ａ（又はリールマンドレル１２ｃ）は取り除かれ、空のマンドレルを有しているものと交換され、そして、取り除かれている転換カーネル（transformer kernel）（又はリールマンドレル）は検査の為に送られて、そこでそれは刷新されるか又はリサイクルされる。この間に電磁石頭部１４８は、リボン自由端を捕えるようロール１１ｂの近くに戻され、そして、この上に記載されていた如き設定手続きが再び行われる。
【００６９】
この発明の複数の好適な実施形態がここに詳細に記載されているとともに添付の図面中に図示されているが、この発明は、これらの詳細な実施形態に限定されることなく、この発明の範囲から離脱することなく種々の変更や改良をここで行っても良い。
なお、この明細書の記載には以下の発明が含まれている。
［１］．
リボンロールの自由端を固定する為の装置であり：
その上にリボンロールが設けられているリールと；そして、
リボンロールの自由端がリール上に固定される保持位置とリボンロールの自由端がリールから自由になる解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しているリボン保持機構と、
を備えている装置。
［２］．
前記リールがその両側に第１及び第２側方フランジを伴っているマンドレルを備えていて、前記複数のフランジは個々の前記保持要素を受け入れる為の個々の細長溝を有しており、前記複数の保持要素が前記第１及び第２フランジの夫々と枢動可能な個々のロッドを備えていて、前記複数のロッドは個々のロッドが対向している前記フランジに向かい延出している保持位置と個々のロッドがそのフランジの前記保持要素細長溝内に格納される解放位置との間で枢動可能である、上記［１］．に記載されている装置。
［３］．
切断可能な強磁性体リボンをマンドレル上に巻き上げる為の方法であり：
ａ）前記マンドレルの近くに前記切断可能な強磁性体リボンの自由端を供給する工程と；
ｂ）前記マンドレル上に前記自由端を付勢するよう、前記マンドレル中に配置されている電磁石中に制御可能な電流源により電流を注入するとともに、同時に、前記マンドレル上に前記リボンを巻き上げるよう、前記マンドレルを回転させる、工程と；
ｃ）前記マンドレル上に巻き上げられた強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に前記強磁性体リボンを切断する工程と、
を備えている方法。
［４］．
工程ｂ）においては、前記電磁石が変換カーネルの少なくとも１つの導電コイルを備えている、上記［３］に記載されている方法。
［５］．
工程ｂ）においては、前記電磁石が強磁性体ヨーク上に設けられている少なくとも１つの導電コイルを備えている、上記［３］．に記載されている方法。
［６］．
工程ｂ）においては、前記強磁性体ヨークが軸上に設けられているとともに前記マンドレル内に格納されていて、前記強磁性体ヨークが前記軸に沿い離間されている複数の環形状の細長溝を備えており、前記複数の細長溝が前記少なくとも１つの導電コイルを受け入れていて、前記少なくとも１つの導電コイルは前記コイル中に注入された電流が複数の隣接した細長溝間で互い違いの回転方向に循環するように巻かれている、
上記［５］．に記載されている方法。
［７］．
切断可能な強磁性体リボンロールを巻き上げる為の装置であり：
マンドレルと；
前記マンドレル中に配置されている電磁石と；
前記マンドレルを回転させる為の制御可能なモーターと；
前記電磁石中に電流を注入する為の制御可能な電流源と；
前記マンドレルが回転していてそれにより前記切断可能な強磁性体リボンロールを前記マンドレル上に巻き上げている間に前記マンドレル上に前記リボンの自由端を付勢するよう、前記制御可能な電流源及び前記制御可能なモーターを制御する為のコントローラーと；そして、
前記マンドレル上に巻き上げられた強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に、前記強磁性体リボンを切断する為の切断器と、
を備えている装置。
［８］．
前記電磁石が転換カーネルの少なくとも１つの導電コイルを備えている、上記［７］．に記載されている装置。
［９］．
前記電磁石が強磁性体ヨーク上に設けられている少なくとも１つの導電コイルを備えている、上記［７］．に記載されている装置。
［１０］．
前記強磁性体ヨークが軸上に設けられているとともに前記マンドレル内に格納されていて、前記強磁性体ヨークは前記軸に沿い離間されている複数の環形状の細長溝を備えており、前記複数の細長溝は前記少なくとも１つの導電コイルを受け入れていて、前記少なくとも１つの導電コイルは前記コイル中に注入された電流が複数の隣接した細長溝間で互い違いの回転方向に循環するように巻かれている、
上記［９］．に記載されている装置。
［１１］．
通路に沿い強磁性体材料を取り扱いそして移動させる為の装置であり：
電磁石と；
前記電磁石を前記通路に沿い移動させる為の制御可能な移動システムと；
前記電磁石中に電流を注入する為の制御可能な電流源と；そして、
前記電磁石が前記通路に沿い移動する時に前記強磁性体材料を順次的に捕え，移動させ，そして解放するよう、前記制御可能な移動システム及び前記制御可能な電流源を制御する為のコントローラーと、
を備えている装置。
［１２］．
通路に沿い強磁性体材料を取り扱いそして移動させる為の方法であり：
ａ）前記強磁性体材料に対し接近して電磁石を位置させる工程と；
ｂ）前記強磁性体材料を捕えるよう電磁石中に電流を注入する工程と；
ｃ）前記工程ｂ）において捕えられた前記強磁性体材料を前記通路に沿い移動させる工程と；そして、
ｄ）前記工程ｃ）において移動された前記強磁性体材料を、前記電磁石中へ電流を注入する工程を停止することにより、解放する工程と；
を備えている方法。
［１３］．
第１リール上に設けられている強磁性体リボンロールから強磁性体リボンを第１マンドレルへと搬送する為の方法であり：
ａ）前記第１リールを第１巻き解き位置に位置させる工程と；
ｂ）保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しているリボン保持機構により前記リボンロールの自由端を前記第１リール上に固定する工程であり、前記保持位置においては前記リボンロールの前記自由端が前記第１リール上に固定され、前記解放位置においては前記リボンロールの前記自由端が前記第１リールから自由である、工程と；
ｃ）電磁石を前記第１リールの近くに位置させる工程と；
ｄ）工程ｂ）において固定された前記自由端を伴い前記リールを回転させる工程と；
ｅ）工程ｄ）の後に、前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと移動させることと、前記リボンの前記自由端を捕えるよう前記電磁石中に電流を注入することとを同時する工程と；
ｆ）工程ｅ）中で捕えられた前記自由端を第１巻き上げ位置において前記第１マンドレルに近い通路に沿い移動させる工程と；
ｇ）前記電磁石中に電流を注入する工程を停止させることにより前記リボンの前記自由端を解放させること，前記自由端を前記マンドレル上へと付勢するよう前記マンドレル中に配置されているマンドレル電磁石中に制御可能な電流源により電流を注入すること，そして前記リボンを前記マンドレル上に巻き上げるよう前記マンドレルを回転させることとを同時にする工程と；そして、
ｈ）前記マンドレル上に巻き上げられた強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に、前記強磁性体リボンを切断する工程と、
を備えている方法。
［１４］．
ｉ）前記切断工程ｈ）後に得られた前記マンドレル上に巻き上げられた前記強磁性体リボンの自由端を、前記マンドレル上の前記リボンロール上へと固定する工程を更に備えている、上記［１３］．に記載されている方法。
［１５］．
工程ｉ）においては、前記固定の工程が、保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有している第２リボン保持機構により前記リボンロールの前記自由端を前記マンドレル上に固定する工程を備えていて、前記保持位置おいては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレル上に固定されていて、前記解放位置においては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレルから自由である、上記［１４］．に記載されている方法。
［１６］．
工程ｉ）においては、前記固定の工程が、前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端を前記マンドレル上の前記リボンロール上に溶接する工程を備えている、上記［１４］．に記載されている方法。
［１７］．
ｊ）工程ｇ）と工程ｈ）との間で、第２マンドレルを、前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き上げ位置に配置する工程と；
ｋ）工程ｈ）で、前記第２マンドレル中に配置されている第２マンドレル電磁石中に第２制御可能電流源により電流を注入し、工程ｈ）において切断された前記第１リールからの前記リボンの前記自由端を前記第２マンドレル上に付勢することと、前記リボンを前記第２マンドレル上に巻き上げるよう前記第２マンドレルを回転させることとを同時に行う工程と；
ｌ）前記第１マンドレルを前記第１巻き上げ位置から取り除く工程と；
ｍ）前記第２マンドレルを前記第２巻き上げ位置から前記第１巻き上げ位置へと移動させる工程と；
ｎ）前記第２位置中に位置されている前記第２マンドレル上に巻き上げられている強磁性体リボンの第２所定の直径が得られた時に前記強磁性体リボンを切断する工程と；そして、
ｏ）前記第１巻き解き位置に位置されている前記リールが空になるまで、工程ｊ）乃至工程ｎ）を繰り返し、複数のマンドレル上で前記リボンロールを巻き解きそして巻き上げる、工程と、
をさらに備えている、上記［１３］．に記載されている方法。
［１８］．
ｐ）前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き解き位置に第２リボンロールを有している第２リールを提供する工程と；
ｑ）保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有している第２リボン保持機構により前記第２リール上に前記第２リボンロールの自由端を固定し、前記保持位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リール上に固定され、前記解放位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リールから自由である、工程と；
ｒ）工程ｑ）において固定された前記自由端を伴い前記第２リールを回転させる工程と；
ｓ）前記第１リールが空になる以前の前記繰り返し工程ｏ）の間に、前記保持位置から前記解放位置へと前記第２リールの前記複数の保持要素を移動させて前記第２リボンロールの前記自由端を自由にするとともに、前記第２リボンの前記自由端を前記第１リールの前記第１リボンと接合させる工程と；
ｔ）工程ｓ）の後、前記第１リールが空になった後に前記第１巻き解き位置から前記第１リールを取り除く工程と；
ｕ）工程ｔ）の後、前記第２巻き解き位置から前記第１巻き解き位置へと前記第２リールを移動させる工程と；
ｖ）前記複数のリールから連続して複数のリボンロールを巻き解くよう工程ｐ）乃至工程ｕ）を連続して繰り返す工程と、
をさらに備えている、上記［１３］．に記載されている方法。
［１９］．
工程ｓ）において、前記接合の工程が、
ｉｉｉ）前記第２リボンの前記自由端を前記第１リボン上に付勢するよう、引付ローラー中に配置されている電磁石中に制御可能な電流源により電流を注入する工程と；そして、
ｉｖ）工程ｉ）の後に、前記第１及び第２リボンを共に溶接する工程と、
を備えている、上記［１８］．に記載されている方法。
［２０］．
工程ｉｉ）において、前記溶接の工程は軸上に設けられている回転溶接機により行われ、複数の絶縁スペーサ−円板により分離されている複数の導電円板を備えていて、個々の導電円板は前記軸から外方に突出している幅の狭い先端を有していて、前記複数の導電円板は隣接する複数の導電円板間で電流磁極が交互になるよう電気的に連結されていて、複数の導電円板の先端は前記第１及び第２リボンに対し押されている、上記［１９］．に記載されている方法。
［２１］．
ＡＡ）工程ｃ）の電磁石を、前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの破断により生じた前記リボンの屑の近くに位置させる工程と；
ＢＢ）前記屑を捕える為に工程ｃ）の前記電磁石中に電流を注入する工程と；
ＣＣ）工程ＢＢ）において捕えられた前記屑を廃棄場所へと移動させる工程と；そして、
ＤＤ）工程ｃ）の前記電磁石中へ電流を注入する工程を停止させることにより前記廃棄場所で前記屑を解放する工程と、
を更に備えている、上記［１３］．乃至［２０］．のいずれか１つに記載されている方法。
［２２］．
第１リール上に設けられている強磁性体リボンロールから第１マンドレルへと強磁性体リボンを搬送する為のシステムであり：
第１巻き解き位置に前記第１リールを位置させるための第１位置決めシステムと；
保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しており、前記保持位置においては前記リボンロールの自由端が前記第１リール上に固定され、前記解放位置においては前記リボンロールの前記自由端が前記第１リールから自由である、第１リボン保持機構と；
第１電磁石と；
前記第１電磁石を通路に沿い移動させる為の制御可能な移動システムと；
前記第１電磁石中に電流を注入する為の第１制御可能電流源と；
前記第１電磁石が前記通路に沿い移動する時に前記リボンを順次捕え，移動させ，そして解放するよう、前記制御可能な移動システム及び前記制御可能電流源を制御する為の第１コントローラーと；
前記第１リールを回転させる為の第１制御可能モーターと；
前記リボンの前記自由端を自由にするよう、前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと移動させる為の第１移動システムと；
電流が前記第１電磁石中に注入されることにより前記リボンの前記自由端を捕え、前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記第１リールが回転している間に前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと同時に移動させる為に、前記第１移動システム，前記第１制御可能電流源，そして前記第１制御可能モーターを制御する為の第２コントローラーと；
前記第１マンドレル中に配置されている第２電磁石と；
前記第１マンドレルを回転させる為の第２制御可能モーターと；
前記第２電磁石中に電流を注入する為の第２制御可能電流源と；
前記第１マンドレルが回転しそれにより前記第１マンドレル上に前記切断可能な強磁性体リボンロールが巻き上げられている間に、前記リボンロールの自由端を付勢するよう、前記第２制御可能電流源及び前記第２制御可能モーターを制御する為の第３コントローラーと；そして、
前記第１マンドレル上に巻き上げられている前記強磁性体リボンの所定の直径が得られた時に前記強磁性体リボンを切断する為の切断器と、
を備えているシステム。
［２３］．
前記切断器による切断後に得られた、前記マンドレル上に巻き上げられた前記強磁性体リボンの自由端を、前記マンドレル上の前記リボン上に固定する為の固定装置をさらに備えている、上記［２２］．に記載されているシステム。
［２４］．
前記固定装置が、保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有している第２リボン保持機構を備えていて、前記保持位置においては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレル上に固定され、そして前記解放位置においては前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端が前記マンドレルから自由である、上記［２３］．に記載されているシステム。
［２５］．
前記固定装置が、前記マンドレル上の前記リボンロールの前記自由端を前記マンドレル上の前記リボンロール上に溶接する為の溶接機を備えている、上記［２３］．に記載されているシステム。
［２６］．
前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き上げ位置と、前記第１巻き上げ位置と、の間に第２マンドレルを位置させる為の第２位置決めシステムと；
前記第２マンドレル中に配置されている第３電磁石と；
前記第２マンドレルを回転させる為の第３制御可能モーターと；
前記第３電磁石中に電流を注入する為の第３制御可能電流源と；
前記第２マンドレルが回転しそれにより前記切断可能強磁性体リボンロールを前記第２マンドレル上に巻き上げる間に、前記第２マンドレル上に前記リボンロールの自由端を付勢するよう、前記第３制御可能電流源及び前記第３制御可能モーターを制御する為の第４コントローラーと、
をさらに備えている、上記［２２］．に記載されているシステム。
［２７］．
前記第１リールと前記第１マンドレルとの間の前記リボンの前記通路に近い第２巻き解き位置と、前記第１巻き解き位置と、の間に、第２リボンロールを有している第２リールを位置決めする為の第３位置決めシステムと；
保持位置と解放位置との間で移動可能な複数の保持要素を有しており、前記保持位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リール上に固定され、前記解放位置においては前記第２リボンロールの前記自由端が前記第２リールから自由である、第２リボン保持機構と；
前記第２リールを回転させる為の第４制御可能モーターと；
前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと移動させる為の第２移動システムと；
前記リボンの前記自由端を自由にするよう前記第２リールが回転している間に、前記複数の保持要素を前記保持位置から前記解放位置へと同時に移動させるよう、前記第２移動システム及び前記第４制御可能モーターを制御する為の第５コントローラーと；
前記引付ローラー中に配置されている第４電磁石と；
前記引付ローラーを回転させる為の第５制御可能モーターと；
前記第４電磁石中に電流を注入する為の第４制御可能電流源と；
前記第１及び第２リボンをともに溶接する為の回転溶接機と；そして、
前記第２リボンの前記自由端及び前記第１リボンを前記引付ローラー上に付勢するとともに、前記第１及び第２リボンをともに溶接するよう、前記第４制御可能電流源，前記第５制御可能モーター，そして前記回転溶接機を制御する為の第６コントローラーと、
をさらに備えている、上記［２６］．に記載されているシステム。
［２８］．
前記回転溶接機は、軸上に設けられていて、そして、複数の絶縁スペーサ−円板により分離されている複数の導電円板を備えており、個々の導電円板は前記軸から外方に突出している狭い先端を有していて、前記複数の導電円板は隣接した複数の導電円板間で電流極を交換するよう電気的に連結されていて、そして前記複数の導電円板の先端は前記第１及び第２リボンに対し押されている、上記［２７］．に記載されているシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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