(57)【要約】【課題】巻回体（４２）の運動に応じて、ガイド手段により画定されている湾曲経路（７２）に沿って自由に選択的に前後に移動することができる糸ガイド（１０）を備えた、巻回体（４２）上で糸（４０）を変位させる糸変位デバイス（１００）を提供する。【解決手段】糸ガイド（１０）は、糸ガイドローラ回転軸を中心に回転可能に取り付けられると共に糸（４０）を案内し且つこの糸（４０）を巻回体（４２）に押し付ける糸ガイドローラを有し、前記糸ガイドローラは自律ローラとして構成されている。当該ガイド手段は、偏向ローラ（４８）および／または偏向ロッドにより前後に案内することができかつ糸ガイド（１０）が直接固定されている、柔軟に変形可能な牽引手段（４６）を有する。【選択図】図２
2014531337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回体（４２）の運動に応じて、ガイド手段により画定されている湾曲経路（７２）に沿って自由に選択的に前後に移動させることができる糸ガイド（１０）を備えた、前記巻回体（４２）上で糸（４０）を変位させる糸変位デバイス（１００）であって、前記糸ガイド（１０）は、糸ガイドローラ回転軸（３８）を中心に回転可能に取り付けられると共に前記糸（４０）を案内し且つ前記糸（４０）を前記巻回体（４２）に押し付ける糸ガイドローラ（３６）を有し、前記糸ガイドローラは自律ローラとして構成されており、前記ガイド手段は、偏向ローラ（４８）および／または偏向ロッドにより前後に可動であるように案内されかつ前記糸ガイド（１０）が直接固定されている、柔軟に変形可能な牽引手段（４６）を有する、糸変位デバイス（１００）。
【請求項２】
前記糸ガイドローラ（３６）は糸ガイドヘッド（１４）上に配置されており、前記糸ガイドヘッドは回転軸（１８）を中心に前記糸ガイド（１０）の保持部（１２）に枢動可能に連結されており、前記保持部は、前記糸ガイドヘッド（１４）を少なくとも部分的に包囲していることが好ましく、前記糸ガイドローラ（３６）の前記糸ガイドローラ回転軸（３８）は、前記糸ガイドヘッド（１４）の前記回転軸（１８）から離間されて配置されていることを特徴とする請求項１記載の糸変位デバイス。
【請求項３】
前記糸ガイドローラ（３６）の領域内で前記糸ガイド（１０）の自動配向を開始するために、好ましくは空気圧で、前記糸ガイドヘッド（１４）にその回転軸（１８）周りで作用しているトルクをかけることができることを特徴とする請求項２記載の糸変位デバイス。
【請求項４】
前記糸ガイドヘッド（１４）は、前記糸ガイド（１０）の前記保持部（１２）上に変位可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の糸変位デバイス。
【請求項５】
前記糸ガイド（１０）は、前記糸ガイドヘッド（１４）の前記回転軸（１８）に沿って一方が他方の背部に配置されている２つのローラ対（２６、２６’）を備えた糸入口（２４）を有し、前記ローラ対（２６、２６’）のローラ（２８、２８’）は、いずれの場合にも、互いに平行に配向されているローラ回転軸（３０、３０’）を有し、一方のローラ対（２６）の前記ローラ回転軸（３０）は前記他方のローラ対（２６’）の前記ローラ回転軸（３０’）に対して直交して配向されており、いずれの場合にも、前記２つのローラ対（２６、２６’）の前記ローラ（２８、２８’）間を通して前記糸（４０）を案内することが可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項６】
前記糸ガイドローラ（３６）および／または前記糸入口（２４）の前記ローラ（２８、２８’）は、処理材料で被覆されたまたは当該処理材料に事前含浸した前記糸（４０）が接着しない状態、またはほんの僅かに接着した状態で、滑動する側面（３２、３２’）または被覆を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項７】
前記糸ガイド（１０）への前記糸（４０）の供給の開ループ／閉ループ制御のために、糸張力監視ユニット（６４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項８】
前記糸ガイド（１０）は、前記湾曲経路（７２）に沿って案内されるように付加的に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項９】
前記糸（４０）は、固定配置されているファンポイント（６６）から前記糸ガイド（１０）に供給することができ、前記ファンポイント（６６）は、前記湾曲経路（７２）の各端点（７６、７６’）から等しい間隔で離間されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項１０】
前記ファンポイント（６６）と前記巻回体（４２）の巻回点との間の前記糸（４０）の有効長は、巻回工程中は事実上一定であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻回体上で糸を変位させる糸変位デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造部品を製造する場合、比剛性および比強度が高いという理由から繊維強化複合材料がますます使用されるようになっている。この場合、用いられることが多い製造方法がいわゆる繊維巻回法である。この繊維巻回法は、規定形状の半完成繊維製品を形成するために、プロトタイプとして用いられている方法であり、この方法では、巻回体上に、巻回体に対して可動に配置されている糸ガイドにより、連続した糸群を、ピンと張られた状態で変位させ、かつ通常は、互いに近接した位置とする。この糸群または繊維群は、通常は、複数の層で上下にあるように配置されており、いずれの場合にも、個々の層の所定の繊維進路方向が後者の構成要素のロード軸の方向に配向されている。例えば、タイヤのカーカスがこの種の層を有する。
【０００３】
繊維巻回法の間に使用される糸は、特別なプラスチック材料マトリクス内に埋め込まれており、当該マトリクス内では、繊維は、プラスチック材料マトリクスへの凝集力および接着力により結合されている。糸は、この関連で、対応する熱可塑性プラスチック材料または熱硬化性プラスチック材料を含浸させてもよい（つまり、いわゆるプリプレグとしてもよい）。そうでないと、完成した半完成繊維製品に、プラスチック材料マトリクスを形成するために供給される液体プラスチック材料が多く染み込んでしまう。このプラスチック材料は硬化し、別個の製造ステップでマトリクスを形成する。巻回体は、再使用されるか、壊されるか、または後者の構成要素内にデッドモールドとして残る。
【０００４】
互いに対して平行にかつ剛性的に配置されている剛性回転軸を有する２つの糸ガイドローラをその糸ガイドヘッドの糸出口に有する、双方向に動作する糸ガイドを備えた糸変位デバイスが、特許文献１に示されている。糸は、糸を案内し且つ巻回体に糸を押し付けるように設けられている２つの糸ガイドローラ間を通るよう案内される。糸ガイドヘッドは、傾斜軸を中心に傾斜角変更可能に取り付けられており、当該傾斜軸は、糸ガイド保持部上に、糸ガイドの長手方向軸に対して直交して配置されており、そのため、巻回体に対する糸ガイドの調整移動すなわちこの各移動方向に応じて、糸ガイドローラの１つのみが、巻回体にその都度接触することができる。モータ駆動が、糸ガイドヘッドを傾斜させるのに用いられる。糸は、巻回体上にある糸ガイドローラにより、巻回体にその都度しっかり押し付けられる。この種の糸ガイドは複雑で精巧な機械構造を有し、制御するのが難しい。さらに、巻回体が糸ガイド下でより高い周速で通過して回転する、巻回体上の糸の変位パターンには、糸が巻回体により各ガイドローラ上でこの案内から外れる危険がある。また、糸ガイドは、この構造に起因して、糸供給用の多数の支持構成要素を有し、これらは糸ガイドの望ましくない速度制限慣性をもたらす。
【０００５】
特許文献２は、糸を案内し且つ巻回体に糸を押し付ける糸ガイドローラを有する糸ガイドを備えた糸変位デバイスを示している。この糸ガイドローラは、糸ガイドローラ回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、自律ローラとして構成されている。複雑な多軸線形ガイドシステムにより、上記糸ガイドは、巻回体の動きに応じて、巻回体に対して画定されている湾曲経路に沿って前後に移動しうる。多軸式に一方が他方の上方に取り付けられている糸ガイドの移動のせいで、糸ガイドの移動制御は複雑である。さらに、この糸変位デバイスは、より複雑な３次元巻回体上で糸を変位させるのにあまり適さない。また、この糸変位デバイスは、繊維強化構造部品の大量生産で特に必要となる、高い生産率を得るのにはあまり適さない。
【０００６】
さらに、糸ガイドを備えたこの種の糸変位デバイスが、特許文献３〜５から公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１７９２７５１Ａ２号明細書
【特許文献２】米国特許第５５１８５６４Ａ号明細書
【特許文献３】米国特許第４７７２３５２Ａ号明細書
【特許文献４】米国特許第４９０９８８０Ａ号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０７９９２１Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、先行技術の欠点を回避する糸ガイドおよび糸変位デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
糸ガイドに関連する目的は、請求項１に開示されている特徴を有する糸変位デバイスにより、本発明に従って達成される。
【００１０】
本発明のさらなる改善点は従属クレームに記載の構成要件にある。
【００１１】
本発明による糸変位デバイスに関連する利点は、実質的には、複雑な３次元形状を有する巻回体上でも、単純で構造的に複雑でない方法で糸を変位させ、これにより複合材構成要素を製造できる点である。これにより湾曲経路は、偏向ローラまたは偏向ロッドにより前後に移動することができる柔軟に変形可能な牽引手段をガイド手段が含む点で、広範囲内に自由に画定することができるので、当該デバイスの使用用途の高い柔軟性が達成される。この場合、デバイスは、糸で覆われることになる巻回体の形状や寸法の変更を、多額の構造費用または財務経費を要することなく行い得る。また、このことにより、繊維強化構造要素を１つ製造する場合や少量製造する場合に、決定的な利点がもたらされる。製造される複合材構成要素の後のロードラインまで構築面上で配向される糸進路方向を、精度よく且つ広範囲に実現することができる。この場合、デッドモールドまたは再使用モールド、すなわち巻回体を用いた確立された製造技術を維持することができる。本発明によれば、糸ガイドは牽引手段に直接固定され（留められ）、（同じ湾曲経路上で）牽引手段と共に前後に移動する、すなわち牽引手段と共にいわゆる横断移動を実行するので、デバイスの動作中に発生する湾曲経路に沿った糸ガイドの高い加速および減速を考慮し、牽引手段は可能な限り少量を有することが好ましい。可撓性牽引手段は、例えば、ケーブル、可撓性管、バンド、ベルトとして、あるいはコードとして構成されてもよく、糸変位デバイスに可能な最長耐用年数を考慮し、動作中に生じる機械的負荷および化学的負荷に対して高度に耐久性のある材料、特に、合金鋼あるいは炭素繊維等の材料から製造されていてもよい。この種の牽引手段には市販の既成品があり、比較的安価に入手しうる。さらに、当該デバイスにより、とりわけその単純な機構のため、高い生産率が可能になり、これは、特に繊維強化構成要素用の半完成繊維製品の大量生産にとって好ましい。このことは、特にゴムタイヤの支持フレームワーク（カーカス）の製造において有利である。同様に、タイヤまたは圧力容器などの３次元巻回体を強化することができる。また、様々な糸タイプを、当該デバイスを使用して巻回体上で変位することができる。構成要素の機械的強化のため関心がもたれている炭素繊維糸、アラミド繊維糸、および／またはガラス繊維糸以外にも、他の特定の特性を有する材料、詳細には難燃性ポリマーまたは導電性ポリマーから作製される糸もまた、使用することができる。糸ガイドは、糸ガイドローラ回転軸を中心に回転可能に取り付けられている糸ガイドローラを有することで、糸を案内し且つ巻回体に糸を押し付ける。前記糸ガイドローラは、本発明によれば自律ローラとして構成されている。結果として、故障に対して強く、構造的に非常に単純な構造を有する糸ガイドが提供される。糸ガイドの個々の糸ガイドローラは、糸ガイドローラが巻回体上で糸の所定の変位経路に沿って常に自動的に配向されるので、巻回体の周速（回転速度）が高い場合でも、糸の確実で正確な変位を保証する。例えば糸ガイドに対する巻回体の周速が高いほど、自律ローラをその回転軸を中心により強く偏向することができる。これにより、前記糸が糸ガイドローラから外れる（飛び降りる）危険を伴わずに、ガイドローラ上で糸を常に確実に案内することができる。この場合、糸ガイドローラには、糸を受容するもの、特に周囲切欠きまたは溝部をその側面上に設けることができる。当該切欠きまたは溝部は、変位される糸の方向に配向される、糸の太さの約５０％の切欠き深さを有することが好ましい。さらに、本発明による糸ガイドは、自律ローラとして構成されている糸ガイドローラの移動は純粋に巻回体と糸ガイドとの相対運動により調整できるので、複雑な制御技術または駆動技術を必要としない。糸ガイドローラを調整するアクチュエータが不要である。このため全体として、糸ガイドの重量も低減することができる。この点は、動作中の糸ガイドの加速を高めるのに有利である。
【００１２】
構造的に最も単純な場合には、糸ガイドローラは、糸ガイドの保持部上に回転軸を中心に回転可能に配置されている糸ガイドヘッド上に配置されている。この場合、糸ガイドローラの糸ガイドローラ回転軸は、糸ガイドヘッドの回転軸から離間されて配置されている。当該軸同士は交差しない。
【００１３】
また、湾曲経路に沿って、巻回体上の、実際使用する際に非常に重要である糸ガイドの反転点の領域内に糸を正確に置くことができるように、糸ガイドヘッドは、その回転軸周りで作用しているトルクをかけることができることが好ましい。これにより、糸ガイドローラの自動配向すなわち枢動軸を中心とする枢動移動を速やかに、各反転点で正確に開始できる（すなわち、誘発することができる）。したがって、糸ガイドローラが、最初のまま新しい運動方向とは反対方向を向いて静止しており、かつこの糸ガイドローラ上でその新しい運動方向に糸が案内されず、結果として巻回体上でその糸を押圧しない状態となる可能性を、確実に回避することができる。
【００１４】
トルクは、本発明によれば空気圧によって生成したり、または例えば、保持部と糸ガイドヘッドとの間において与圧されたばね要素の力により生成したり、あるいはモータにより生成したりすることができる。
【００１５】
巻回体上で糸を変位させる場合、この糸は、特に糸進路方向の反転領域内、例えば製造される半完成繊維製品の縁部領域や、巻回体の凹面部の領域内にある場合、一度配置された糸が巻回体上でその位置を維持するように、可能な限り既定圧力で巻回体に押し付けられなければならない。このため、糸ガイドヘッドは、糸ガイドの保持部に対して（付加的に）弾性的に変位可能に取り付けられることが有利であることが明らかとなっている。
【００１６】
糸ガイドは、中空体（管状）として構成されており、したがって軽量である。本発明においては、糸ガイドを急速に移動したりその運動を変化させたりしうることが好ましい。
【００１７】
高速で確実に、かつ糸へのダメージまたは損傷につながるうる望ましくない高摩擦力がない状態で糸ガイドに糸を供給することができるように、前記糸ガイドは、糸の主走行方向においてまたは糸ガイドの長手方向軸に沿って一方が他方の背部に配置されている２つのローラ対を備えた糸入口を有することが好ましい。この実施例では、ローラ対のローラは各々、互いに平行に配向されている回転軸を有し、一方のローラ対の回転軸は、他方のローラ対の回転軸に対してほぼ直交して配向されているが、いずれの実施例でも、２つのローラ対のローラ間を通して糸を案内できるようになっている。
【００１８】
糸ガイドの糸ガイドローラおよび／または糸入口のローラが、低い接着性のみを有する、使用される糸と同じ方向に配向されている面、すなわち側面を有するので、本発明においては、糸の通路をさらに改善でき、また糸を確実に変位させることができる。これにより、粘着性処理物質などで被覆または含浸されることで上述のマトリクスを形成する糸が、ローラまたは糸ガイドローラ上に接着してしまうことを防止できる。巻回体から糸が大きく脱離する（壊れて外れる）危険を伴う、望ましくない糸張力の増大も、これにより解消することができる。本発明によれば、糸ガイドの表面は、低い静止摩擦および滑り摩擦を有する材料、特に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）から構成することができる。
【００１９】
牽引手段が規定の耐横荷重特性をもつようにするために、牽引手段は所定の引張応力をかけられることが好ましい。このことは、適切な張力手段、特に、油圧要素、ばね要素、あるいは調整可能なまたは変位可能な回転軸または体軸を有する偏向ローラまたは偏向ロッドにより、達成することができる。牽引手段の最大張力は、適切な減衰手段を用いて減衰されることが好ましい。
【００２０】
また、糸ガイドの案内を、強い押圧で糸ガイドを巻回体に当接させることによって達成できるように、湾曲経路に沿ってさらに案内されうるように、糸ガイドが取り付けられている。この関連で、本発明においては、糸ガイドが前後にも変位可能に案内されるような部材、特に、湾曲レールを設けてもよい。
【００２１】
湾曲経路により糸ガイドの最初の配向を基準として７°から３４８°の傾きをもつ各空間平面上で糸ガイドを前後に動かすことができるので、糸変位デバイスの応用範囲を非常に広くすることが可能になる。このように、また、複雑な３次元構成要素を、糸および繊維の巻回法により繊維強化複合材構築方式で製造することができる。
【００２２】
牽引手段の少なくとも１つの偏向ローラをモータで駆動することができることが好ましい。このように、糸ガイドと共に牽引手段を、構造的に単純な方法で前後に動かすことができる。
【００２３】
本発明によれば、糸変位デバイスは、糸が巻きつけられている状態の供給ボビンを回転可能に保持する供給ボビンホルダを有するようにしてもよい。過剰な糸張力により損傷が発生しうる材料、たとえば細く、切れやすい糸等の損傷を回避するために、供給ボビンホルダには、駆動および／または制動ユニットが設けられていることが好ましい。
【００２４】
本発明によれば、さらに、糸変位デバイスが、各糸張力を検出する糸張力センサを備えた糸張力監視機構を有することが好ましい。これにより、巻回体上で変位する糸の糸張力を、所定の値に調整する、または所定の値範囲内に維持することができ、動作中に生じる糸張力の変動を確実に相殺することができる。糸ガイドの偏向範囲内で、糸張力監視機構は糸張力を最小に抑えることができる。言い換えると、糸張力は、一般に、糸ガイドの偏向点において最小値を有する。糸張力監視機構は、糸供給ボビンから変位される糸を引き出す引渡しデバイス、または引渡しデバイスの動作状態を開ループ／閉ループ制御するために引渡しデバイスに接続されている制御ユニット、または供給ボビンホルダの上述の駆動制動ユニットに連結されていることが好ましい。
【００２５】
複数の前述の糸変位デバイスを備えた糸変位システムにより、巻回体上での複数の糸の同時変位もしくは遅延変位、または異なる巻回体上での複数の糸の同時変位が可能になる。これにより、各糸変位工程を大幅に加速することができる。これは、特に産業（大量）生産に有利である。さらに、画定された糸層または繊維層、特に、これらを重層したものを、簡便に製造することができる。また、様々な糸（タイター；材料）を、面倒な変更を糸変位デバイスに対して行ったり糸変位工程を中断したりすることなく、巻回体上で作成することができる。不規則でも、製造される巻回体の形状比を記録することができ、また糸進路を調整したり予め定めたりすることができる。
【００２６】
図面に示されている実施形態を用いて、本発明は以下により詳細に記載される。
【００２７】
巻回工程中の糸の長さがファンポイントと巻回体上の巻回点との間で事実上一定に保たれている場合、糸張力に対する上述の相殺を最小に抑えることができる。糸変位デバイスをこの種の構成とすると、動的な急速巻回が可能である。糸張力に対する上述の相殺は最小に抑えらえれ、糸ガイドの動力は最も大きくなる。
【００２８】
図面の図は、本発明の主題を非常に概略的に示しており、縮尺通りであると理解されるべきではない。本発明による主題の個々の構成要素は、これらの構造をよく示すことができるように示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】本発明による糸ガイドの斜視詳細図である。
【図１ｂ】本発明による糸ガイドの断面拡大図である。
【図２】牽引手段と、当該牽引手段に固定されている糸ガイドとを備えた、図１の糸変位デバイスの側面図である。
【図３】図２の糸変位デバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１ａは、巻回体上で糸を変位させる繊維巻回法において使用するものとして、全体が指定されている糸ガイド１０を示す。糸ガイド１０は、糸ガイド１０を糸変位デバイスの牽引手段上に固定するためのスリーブ型保持部１２を有する。糸ガイドヘッド１４は、内側が中空でありかつ保持部１２を貫通して延在しておりかつ当該保持部１２により全側面が包囲されている管状軸受部品１６を有する。糸ガイドヘッド１４は、保持部１２に対して、軸受部品１６により、回転軸１８を中心に保持部１２上に回転可能に取り付けられている。この場合の糸ガイドヘッド１４の回転軸１８は、糸ガイド１０の長手方向軸２０と一致している。糸ガイドヘッド１４は、詳細には説明しないが、ばね要素の力により、保持部１２に対してここに示されているその最大延長位置で保持されており、保持部１２に対して、長手方向軸２０に沿って、図示されている矢印２２の方向に変位することができる。
【００３１】
糸ガイドヘッド１４は、一端に糸入口２４を有する。この糸入口２４により、巻回体上で変位される糸を糸ガイド１０内に、すなわちここでは糸ガイドヘッド１４の中空軸受部品１６内に導入することができる。拡大されて図１ｂの端面平面図に示されている、図１ａの糸ガイド１０の部分Ｄにある糸入口２４には、一方が他方の背面に配置されておりかつここでは糸ガイド１０の糸の主走行方向にすなわち長手方向軸２０の方向に互いに離間されている２つのローラ対２６、２６’が設けられている。ローラ対２６、２６’のローラ２８、２８’は、いずれの場合にも互いに平行に配向されているローラ回転軸３０、３０’を有し、ローラ回転軸３０、３０’は互いに対して直交して配向されている。いずれの場合にも、個々のローラ対２６、２６’の２つのローラ２８、２８’間を通して糸を案内することができる。ローラ２８、２８’は、通常（マトリクスを形成するために）粘着性処理材料（例えば熱可塑性材料）で飽和したまたはこの粘着性処理材料に事前含浸した糸を接触させるために、低い粘着性しかない側面３２、３２’を有する。すなわち、使用されている接着剤はローラ２８、２８’に接着しないかまたは僅かに接着する。側面３２、３２’は、この観点から、特にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やその他、使用されている処理材料に対して低い静止摩擦および滑り摩擦を有する適切な材料で作製しうる。
【００３２】
また図１ａにある通り、糸ガイド１０は、他端、すなわち糸入口２４の反対側のその端部に糸出口３４を有する。この糸出口３４により、ここでは糸ガイド１０または糸ガイドヘッド１４から外に糸を案内することができる。自律ローラとして構成されており、巻回体上に置かれる糸を案内すると共に、糸を巻回体に押し付けるための個々の糸ガイドローラ３６が糸出口３４の領域内に配置されている。糸ガイドローラ３６は、糸ガイドヘッド１４に対して、糸ガイドローラ回転軸３８を中心に自由に回転可能に取り付けられている。糸ガイドローラ回転軸３８は、糸ガイドヘッド１４の回転軸１８から離間されて配置されており、これと交差しない。糸変位工程中、少なくとも部分的に、巻回体に接触するように設けられている糸ガイドローラ３６、及びこの糸ガイドローラ３６と巻回体との間に、糸が案内される。固定ローラ３９は、糸ガイド１０の糸出口３４から糸を外に強制的に出し、糸ガイドローラ３６の外周案内溝部３６’内に糸を強制的に案内するためのものである。当該固定ローラは、糸ガイドローラ回転軸３８に平行に配置されている固定ローラ回転軸３９’を有する。
【００３３】
図２は、巻回体４２上で糸４０を変位させる前述の糸ガイド１０を備えた糸変位デバイス１００を示す。この実施例では、巻回体４２は、実質的に糸の多層繊維から形成される、いわゆるタイヤカーカスを製造するプロトタイプとしての役割を果たしている。巻回体４２は、回転軸４４を中心にモータにより回転可能に配置されている。
【００３４】
糸変位デバイス１０は、図２では部分的にしか示されていないが、スチール織りにより製造される連続牽引手段４６を有する。この牽引手段４６を巻回体４２の外形に実質的に沿わせるため、偏向ローラ４８の周囲から巻回体４２を通過するよう牽引手段４６は案内される。偏向ローラ４８は全て、糸変位デバイス１００のフレーム要素５０上に配置されており、偏向ローラ４８の１つは電気モータ５２に連結されている。この電気モータ５２により、巻回体４２のその回転軸４４を中心とした各回転運動または回転位置に応じて、偏向ローラ４８を可変速度でかつ可変回転方向に駆動することができる。全体として、牽引手段４６を、当該電気モータにより、巻回体４２に対して間断なく前後に移動させることができる（横断移動）。
【００３５】
糸ガイド１０は、その保持部１２により直接的に牽引手段４６に固定されている、すなわち牽引手段に軸方向には変位できない状態で直接固定されている。
【００３６】
糸変位デバイス１００は、糸４０が巻き付いている供給ボビン５４を保持する供給ボビンホルダ５６を有する。供給ボビンホルダ５６には、供給ボビン回転軸６０を中心とする供給ボビン５４の駆動や供給ボビン回転軸６０を中心とする供給ボビン５４の回転運動の制動を行う複合駆動制動ユニット５８が備え付けられている。モータにより作動することができる供給デバイス６２は、供給ボビン５４から、巻回体４２上で変位される糸４０を引き出すためにあり、糸４０は、糸張力監視ユニット６４により、前記供給ボビンから固定配置されているファンポイント６６へ案内され、さらにこのファンポイント６６から糸ガイド１０へ案内される。
【００３７】
制御ユニット６８は、第１に牽引手段４６を駆動する電気モータ５２の開ループ／閉ループ制御に使用され、第２に巻回体４２をその回転軸４４を中心に回転駆動するモータの開ループ／閉ループ制御に使用され、第３に供給ボビンホルダ５６の駆動制動ユニット５８の開ループ／閉ループ制御に使用され、第４に供給デバイス６２の開ループ／閉ループ制御に使用されており、第５に糸張力を相殺するために使用されている。また、制御ユニット６８を糸張力監視ユニット６４に連結することにより、糸ガイド１０への糸の供給の際、所定の糸張力に応じた正確な開ループ／閉ループ制御を行うことができる。
【００３８】
様々な糸変位パターンおよび様々な巻回体のための複数の巻回プログラムが、制御ユニット６８内に格納され、且つ制御ユニット６８に接続された操作ユニット７０により、取り出し、選択することができる。さらに、また、巻回プログラムは、修正・拡張や、他の巻回プログラムによる置換を自由にすることができる。
【００３９】
図３の斜視部分図において、糸変位デバイス１００の糸変位工程中に牽引手段４６上に固定されている糸ガイド１０の移動パターンが示されている。牽引手段４６は矢印記号で表されており、糸ガイドが湾曲経路７２に沿って前後に移動することができることを示している。当該図は、牽引手段４６がどのように、巻回体４２に対する牽引手段４６の横断運動により、湾曲経路７２上で糸ガイド１０を前後に移動させることができるのかをよく示している。糸４０をそこから糸ガイド１０に（自由に）供給することができる前述のファンポイント６６は、互いに離間されてかつ互いに平行に配置されている２つの剛性ガイドロッド７４を有する。また、本発明における不図示の他の実施形態においては、ガイドロッド７４をそれらの長手方向軸に沿って回転可能に取り付けることにより、ガイドロッド７４における糸の摩擦を最小限とする。ファンポイント６６は、湾曲経路７２の相互に対向する端点７６、７６’からすなわち湾曲経路７２に沿った糸ガイド１０の移動の移動方向反転点から同一間隔を有する。結果として、ファンポイント６６と糸ガイド１０との間の糸４０の有効長は、糸変位工程中、実質的に（事実上）一定である。
【００４０】
巻回体４２上で糸４０を変位させるために、巻回体４２上での糸４０を所望する通り巻回させるのに適した、巻回体４２用の巻回プログラムが、最初に、糸変位デバイス１００の操作ユニット７０により検索・選択される。巻回工程または糸変位工程は、巻回体４２に対する糸ガイド１０の開始位置への接近がなされた後に開始される。糸ガイド１０は、糸ガイド１０の所定のパラメータ（加速、速度、経路距離）に従って電気モータ５２が駆動する牽引手段４６により前後に移動し、巻回体４２は、湾曲経路７２に沿って糸ガイドに同期して動作する。この場合、糸４０は、糸張力監視機構６４により調整された糸張力で、巻回体４２上で変位させられる。糸４０は、糸ガイド１０の糸出口３４の外にある糸ガイドローラ３６の前まで、巻回体４２に対する糸ガイド１０の移動方向に沿って常時案内され、糸ガイドローラ３６の案内で巻回体４２の方向に方向付けられる。この場合、糸ガイドローラ３６は、常時、巻回体４２上にある糸４０の上を回動しており、この実施例では、糸４０を一定の圧力で巻回体４２に押圧している。巻回体４２に対する糸ガイド１０の移動方向は、湾曲経路の端点７６、７６’の領域内で突然変わる。その結果として、自律ローラとして構成されている糸ガイドローラ３６は、新しい移動方向に沿って、湾曲経路７２の各反対側端点７６、７６’の方向に自動的に配向される。また、（被覆された）自己接着性糸を糸４０として使用することができ、かつ／または糸４０は、粘着被覆材料（例えば、部分加硫ゴム、未加硫ゴム）上で変位する。
【００４１】
糸ガイドヘッド１４の回転軸１８周りで作用している（制御された）トルクを、補助として、前記糸ガイドヘッド上に付加的にかけることができる。本発明によれば、与圧された不図示のばね要素の力により、または、詳細には図示しないが、モータにより、このトルクを空気圧でかけることができる。反転点到達時のトルクの時間調整は、機械的に行われてもよいし、制御ユニット６８等により電気的に行われてもよい。
【００４２】
本発明は、巻回体４２上で糸４０を変位させる糸変位デバイス１００のための糸ガイド１０に関する。糸ガイド１０は、糸４０を案内すると共に糸４０を巻回体に押し付ける、回転可能に取り付けられた糸ガイドローラを有し、当該糸ガイドローラは、自律ローラとして構成されている。さらに、本発明は、この種の糸ガイド１０を備えた糸変位デバイス１００に関する。
【符号の説明】
【００４３】
１０  糸ガイド
３６  糸ガイドローラ
３８  糸ガイドローラ回転軸
４０  糸
４２  巻回体
４６  牽引手段
４８  偏向ローラ
７２  湾曲経路
１００  糸変位デバイス
【図１ａ】
2014531337.tif 000003
【図１ｂ】
2014531337.tif 000004
【図２】
2014531337.tif 000005
【図３】
2014531337.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月27日(2014.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の目的は、先行技術の欠点を回避する糸変位デバイスを提供することにある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の目的は、請求項１に開示されている特徴を有する糸変位デバイスにより達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回体（４２）の運動に応じて、ガイド手段により画定されている湾曲経路（７２）に沿って自由に選択的に前後に移動させることができる糸ガイド（１０）を備えた、前記巻回体（４２）上で糸（４０）を変位させる糸変位デバイス（１００）であって、前記糸ガイド（１０）は、糸ガイドローラ回転軸（３８）を中心に回転可能に取り付けられると共に前記糸（４０）を案内し且つ前記糸（４０）を前記巻回体（４２）に押し付ける糸ガイドローラ（３６）を有し、
前記糸ガイドローラ（３６）は糸ガイドヘッド（１４）上に配置されており、
前記糸ガイドヘッドは回転軸（１８）を中心に前記糸ガイド（１０）の保持部（１２）に枢動可能に連結されており、
前記糸ガイドローラ（３６）の前記糸ガイドローラ回転軸（３８）は、前記糸ガイドヘッド（１４）の前記回転軸（１８）から離間されて配置されており、
前記糸ガイドローラは自律ローラとして構成されており、
前記糸ガイドヘッド（１４）は前記糸ガイド（１０）の前記保持部（１２）に変位可能に取り付けられており、
前記ガイド手段は、偏向ローラ（４８）および／または偏向ロッドにより前後に可動であるように案内されかつ前記糸ガイド（１０）が直接固定されていると共に、前記湾曲経路（７２）と同じ経路上で、前記糸ガイド（１０）の最初の配向を基準として７°から３４８°の傾きをもつ各空間平面上で前記糸ガイド（１０）を前後に動かすことが可能である、柔軟に変形可能な牽引手段（４６）を有する、糸変位デバイス（１００）。
【請求項２】
前記糸ガイドローラ（３６）の領域内で前記糸ガイド（１０）の自動配向を開始するために、好ましくは空気圧で、前記糸ガイドヘッド（１４）にその回転軸（１８）周りで作用しているトルクをかけることができることを特徴とする請求項１記載の糸変位デバイス。
【請求項３】
前記糸ガイド（１０）は、前記糸ガイドヘッド（１４）の前記回転軸（１８）に沿って一方が他方の背部に配置されている２つのローラ対（２６、２６’）を備えた糸入口（２４）を有し、前記ローラ対（２６、２６’）のローラ（２８、２８’）は、いずれの場合にも、互いに平行に配向されているローラ回転軸（３０、３０’）を有し、一方のローラ対（２６）の前記ローラ回転軸（３０）は前記他方のローラ対（２６’）の前記ローラ回転軸（３０’）に対して直交して配向されており、いずれの場合にも、前記２つのローラ対（２６、２６’）の前記ローラ（２８、２８’）間を通して前記糸（４０）を案内することが可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の糸変位デバイス。
【請求項４】
前記糸ガイドローラ（３６）および／または前記糸入口（２４）の前記ローラ（２８、２８’）は、処理材料で被覆されたまたは当該処理材料に事前含浸した前記糸（４０）が接着しない状態、またはほんの僅かに接着した状態で、滑動する側面（３２、３２’）または被覆を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項５】
前記糸ガイド（１０）への前記糸（４０）の供給の開ループ／閉ループ制御のために、糸張力監視ユニット（６４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項６】
前記糸ガイド（１０）は、前記湾曲経路（７２）に沿って案内されるように付加的に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項７】
前記糸（４０）は、固定配置されているファンポイント（６６）から前記糸ガイド（１０）に供給することができ、前記ファンポイント（６６）は、前記湾曲経路（７２）の各端点（７６、７６’）から等しい間隔で離間されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【請求項８】
前記ファンポイント（６６）と前記巻回体（４２）の巻回点との間の前記糸（４０）の有効長は、巻回工程中は事実上一定であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の糸変位デバイス。
【国際調査報告】
2014531337.tif 000007
2014531337.tif 000008
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