(57)【要約】【課題】  本発明は、糸（２）を糸巻体（４）に巻上げるためのワインダ（１）に関する。【解決手段】  例えば炭素繊維から成る糸（２）を巻上げるために、圧接ローラ（１９）と糸巻体（４）間の圧接力が糸巻体（４）の直径の増大に伴って減少することが望ましい。本発明により、圧接力に作用するアクチュエータ（２０）は角度（α）の下に圧接ローラ（１９）の自由度（１４）に対して傾斜している。この角度（α）は糸巻体（４）の直径の増大に伴って自動的に変化する。自由度（１４）の方向で作用するアクチュエータ（２０）の分力は角度（α）に依存して自動的に減少する。本発明により、アクチュエータ（２０）の一定の力に関しても、構造的に簡単な方法で圧接力の糸巻体（４）の直径への自動的な適合が達せられる。【選択図】    図１
2008127207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被巻取り物或いは糸（２）を糸巻体（４）に巻上げるためのワインダ（１）であって、
ａ）  少なくとも一つのスピンドル（６）、
ｂ）  圧接ローラ（１９）を備えており、
ｂａ）この圧接ローラ（１９）のスピンドル（６）からの間隔が自由度（１４）に従っ        て変更可能であり、かつ
ｂｂ）この圧接ローラが糸巻体（４）のジャケット面（３２）上に圧接可能であり、
ｃ）  この場合糸巻体（４）が並進的に駆動可能であり、かつこの糸巻体（４）に圧接ロ    ーラ（１９）の糸巻体（４）との接触領域内において糸（２）が供給可能であり、
ｄ）  少なくとも一つのアクチュエータ（２０）を備えており、このアクチュエータ（２    ０）の力が圧接ローラ（１９）の糸巻体（４）における圧接力に少なくとも作用し、その際、
ｅ）  上記アクチュエータ（２０）が一定の力（ＦN ）を生じ、かつ
ｆ）  アクチュエータ（２０）の力（ＦN ）の分力（ＦFHG ）のみが自由度（１４）の方  向で作用し、この自由度（１４）の方向で作用するこの分力（ＦFHG ）のアクチュエー  タ（２０）の力（ＦN ）に対する比率がスピンドル（６）と圧接ローラ（１  ９）間の  間隔に依存している様式の、
被巻取り物或いは糸（２）を糸巻体（４）に巻上げるためのワインダ（１）において、
自由度（１４）が線状の自由度であり、アクチュエータ（２０）が振り子状支持体（２２）内で法線力（ＦN ）に作用し、その際、上記振り子状支持体（２２）が自由度（１４）に対して角度αで傾斜しており、この角度αがスピンドル（６）と圧接ローラ（１９）間の間隔に依存していることを特徴とするワインダ（１）。
【請求項２】
アクチュエータ（２０）が圧力媒体の作用の下に作動する調節シリンダであることを特徴とする請求項１に記載のワインダ（１）。
【請求項３】
振り子状支持体（２２）の少なくとも一つの関着点（３３；３４）の位置が変更可能であることを特徴とする請求項１或いは２に記載のワインダ（１）。
【請求項４】
アクチュエータ（２０）が空圧により作動する調節シリンダとして形成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のワインダ（１）。
【請求項５】
アクチュエータ（２０）が制御ユニット兼調節ユニット（３０）と結合されており、これらユニットを介してアクチュエータ（２０）の制御および調節が一定の力が得られるように構成されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のワインダ（１）。
【請求項６】
空圧により作動する調節シリンダに対して調節弁（２８）を介して圧力が作用を受け、この調節弁が一定の圧力による調節シリンダに対する作用を保証するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のワインダ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、糸を糸巻体に巻上げるためのワインダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヨーロッパ特許第１  ２１３  ２４６号（特許文献１）から、糸を巻取り体に巻取上げるためのワインダが公知である。このワインダは、円板の様式の、水平な軸を中心にして旋回可能なレボルバーヘッド（Revolverkopf）を備えており、この円板から周面上で相対して突出して、別個に駆動可能な二つのスピンドルが延在している。スピンドルの回転により、糸は糸巻体に巻上げられる。スピンドルは上方位置においては糸巻体を備えているが、下方の位置においてはボビンは糸巻体と共にスピンドルから間隔をもっており、新しい巻取り工程のためにスピンドルが、例えばスピンドルにチューブを挿着することにより準備される。上方のスピンドルの領域内で糸巻体が仕上がり、下方のスピンドルが準備がなされると共に、レボルバーヘッドは約１８０°旋回され、新たな巻取り行程の体制が整う。糸は圧接ローラが糸巻体と接触する領域においてボビン、即ち糸巻体に供給される。圧接ローラは機枠に対して旋回可能に支承されており、この機枠は垂直なかつ並進的な摺動−自由度（Verschiebe-Freiheitsgrad) を備えており、この場合機枠は二つの垂直方向に整向されている案内ロッドを介して案内される。ワインダの機枠とハウジングの間にはアクチュエータが間挿されており、このアクチュエータは加圧シリンダとして形成されており、自由度(Freiheitsgrad) の方向で機枠に対して動力作用を行う。圧接ローラの糸巻体に対する圧接力は、加圧シリンダの力だけ除した、機枠と圧接ローラの重力のベクトル的総計である。加圧シリンダを適切に制御することにより、糸巻体の直径の増大に伴って、機枠は圧接ローラと共に持上げられる。この場合加圧シリンダの制御は、糸巻体における圧接ローラの圧接力が一定に維持されるように行われる。この目的で使用される調節ユニットは、加圧シリンダへの圧縮空気の供給を調節する電磁弁、圧縮空気供給部、制御回路、一定に維持されるべき圧接力をセッテイングするための適合装置並びに実際の力態様を検出するためのセンサを備えている。圧力の調節、即ち圧接力の調節は所定の狭い範囲での公差、ここでは±３％の一定した値になるように行われる。
【０００３】
更に、ヨーロッパ特許第１  ２１３  ２４６号（特許文献１）には、一方ではスピンドルと糸巻体間の自由度が、他方ではスピンドルと圧接ローラ間の自由度が並進的に形成されておらず、むしろ並進的な自由度として形成されている二者択一的な構成が開示されている。この場合、圧接ローラは旋回アームとして形成されている機枠に対して回転可能に支承されている。この場合、加圧シリンダはこの旋回アームに作用する。この加圧シリンダによって形成される力のてこ力は、開示されている実施例にあっては、旋回アームが糸巻体の直径の増大と共に可能な限り旋回不可能であるような構成によって、一定の状態に維持される。このことは、糸巻体の直径の増大と共にレボルバーヘッドが、圧接ローラの糸巻体における接触点が糸巻体の厚みに無関係にほぼ一定にとどまるような僅かな量で旋回することによって達せられる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９７  ０５  ２６２号（特許文献２）には、圧接力を圧接ローラの回転数の糸巻体の回転数に対する比率に依存して調節する方法が開示されており、この方法にあってはこの調節は可能な限り圧接ローラと糸巻体間のスリップを伴うことのない状態が達せられるように行われる。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第１０２  ５３  ４８９号（特許文献３）には、糸巻体の圧接ローラに対する相対位置の変化に伴って、可変な重力分力が糸巻体に作用することの問題が提起されている。このドイツ連邦共和国特許公開第１０２  ５３  ４８９号のこの重分力のこのような変化を可能な限り制御すると言う前提の下では、ワインダは変化する圧接力を検出し、圧接力が一定に維持されるようなアクチュエータの再調節を可能にする経費を要する力測定装置を必要とする。このドイツ連邦共和国特許公開第１０２  ５３  ４８９号は、上記の力測定装置を使用する代わりに、優先して圧接ローラと糸巻体間の相対位置と作用する重力分力間の関連をシュミレーションすることを提案している。この際、適切なセンサを介しての相対位置の検出すると共に、アクチュエータの力の必要とする変化が検出され、これにより一定の圧接力を得ることが可能である。このドイツ連邦共和国特許公開第１０２５３４８９号に開示の実施例もまた、アクチュエータが圧接力を支持している旋回アームに一定のてこ力により作用し、この場合糸巻体の直径の変化がレボルバーヘッドの逃げ運動により均衡されると言う思想を基礎としている。圧接ローラと糸巻体間の相対運動が線形案内部によって誘起され、かつ一つのスピンドルのみが設けられているこのドイツ連邦共和国特許公開第１０２  ５３  ４８９号によるワインダは糸の非連続的な巻上げにのみ使用される。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００５  ０９６号（特許文献４）もまた圧接ローラと糸巻体間の圧接力を巻取り作業工程の間においてほぼ一定にとどまるようにすることを基礎としている。この公報には、ワインダの前面に自由にアクセス可能な調節機構を設け、この調節機構を介して巻取り工程の開始以前に作業員によって圧接力が調節可能であるようにすることが提案されている。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００４  ０３２  ５１４号（特許文献５）から、クロスボビンをワインダ機枠に回転可能に支承することが公知である。ワインダ機枠自体は、不動の軸に対して回転可能に支承されており、このワインダ機枠はその中心を外れた重心により一種の“振り子体”を形成している。“横置き振り子体”としてのワインダ機枠は駆動ローラに相対して支持されている。クロスボビンの直径増大と共に、“横置き振り子体”の転向角度が変わり、かつクロスボビンの重量が増大するのでクロスボビンと圧接ローラ間の圧接力が増大する。クロスボビンの圧接ローラに対する圧接力のこのような変化を補正するために、ワインダ機枠にてこアームを備えている動力導入手段が作用する。このてこアームはクロスボビンの直径の増大と共に、即ち横置き振り子体の転向角度の増大に伴って、変化する。この場合幾何学的な態様は以下のように選択される。即ち、クロスボビンの最小直径に関しては動力導入手段がクロスボビンの駆動ローラに対する圧接力を増強する回転モーメントが生起され、他方では中程度の直径に関してはてこ力はゼロとなり、動力導入手段によって生起されるモーメントがクロスボビンの直径の更なる増大と共に、このモーメントによりクロスボビンの圧接ローラに対する圧接力の低減を伴った除荷重が行われるように働く、上記とは反対の作業準拠基準が得られるように選択される。この除荷重はクロスボビンの直径の増大と共にクロスボビンの重量の増大を補正する。ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００４  ０３２  ５１４号（特許文献５）は更に、巻取り工程の開始時のおよび／または巻取り工程の経過における上に説明した幾何学的な態様を変えることを可能にする電動モータによる調節装置を設けることを提案している。動力導入手段は空気ばねとして形成されており、この空気ばねは逆止め弁を介して安全が補償されている一定なかつ調節可能な圧力の作用により平衡点に維持されている。
【０００８】
同じような実施例はドイツ連邦共和国特許公開第４１２１  ７７５号（特許文献６）から公知であり、この公開公報にあってはばねに加えて圧力媒体による作用を受けるピストン−シリンダ−アクチュエータユニットがワインダの機枠に作用する。
【０００９】
米国特許公報第３，６７２，５８４号（特許文献７）および米国特許公報第３，６７２，５８３号（特許文献８）には、圧接ローラが不動の支承状態で回転可能に設けられているワインダが開示されている。スピンドルは一種の、垂直な反転動する振り子体の様式で支承されており、この場合糸巻体は巻上げ工程の開始と共に振り子体が時計位置のほぼの１時位置で圧接ローラに支持されている。糸巻体の直径の増大に伴って、振り子体は不安定な平衡点を経て時計位置の１２時位置から１１時位置へと運動する。１時位置での垂直な振り子体の重力により圧接ローラと糸巻体間の圧接力にとって最大の力が得られるような状態に整っている一方、この力は時計位置１２時−時計位置において０に低下する。糸巻体の直径の更なる増大にあっては、重力は反転動する振り子体にモーメントの作用を及ぼし、この振り子体は糸巻体を圧接ローラから離間運動させる傾向を持つ。これらの特許公報は、糸巻体と圧接ローラ間の圧接力の依存性を付加的に多数のばねによって加減することを提案しており、これらのばねは一方のばね取付け支持点でワインダの機枠の異なる位置に枢着されており、他方のばね取付け支持点で振り子体の異なる点に枢着されており、この場合これらのばねは可変な角度の下で振り子体に作用することが可能であり、特に振り子運動の部分振り子運動行程にわたって有効である。ばねとその枢着点の調和は、圧接ローラと糸巻体間の圧接力が糸巻体の直径の増大に伴って減少する圧接力が結果として得られるように行われる。
【００１０】
更に、ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００５  ００３  ３３４号（特許文献９）とＤＥ６０１  １６  ２４３  Ｔ２（特許文献１０）にも公知技術が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】ヨーロッパ特許第１  ２１３  ２４６号
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１９７  ０５  ２６２号
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２  ５３  ４８９号
【特許文献４】ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００５  ０９６号
【特許文献５】ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００４  ０３２  ５１４号
【特許文献６】ドイツ連邦共和国特許公開第４１  ２１  ７７５号
【特許文献７】米国特許公報第３，６７２，５８４号
【特許文献８】米国特許公報第３，６７２，５８３号
【特許文献９】ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００５  ００３  ３３４号
【特許文献１０】ＤＥ６０１  １６  ２４３  Ｔ２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の根底をなす課題は、簡単な、しかも信頼性に富んだ方法により、圧接ローラと糸巻体間の巻上げ行程に適合した圧接力の実現を可能な糸を糸巻体に巻上げるためのワインダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題は本発明により、独立請求項である特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴と、これに相応する従属項である特許請求の範囲の請求項２から６に記載の項によって解決される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の根底をなす認識は、上記の公知技術と異なり、圧接ローラと糸巻体間の圧接力を巻上げ行程の間可能な限り一定の維持すると言う前提が、若干の巻上げ行程および巻上げ品質にとっては不適切であると言う点にある。それどころか、圧接ローラに関連して糸巻体によって形成される“反力性”の機械的な特性が糸巻体の直径の増大と共に変化すると言うことが分かった。と言うのは、直径の増大と共に剛性が減少するからである。他方、糸巻体の直径の増大と共に過度に高くなる圧接ローラは糸巻体の不都合な軸方向での“膨大”を招くからである。
【００１５】
他方では、本発明は、（一定の）圧接力の作業準拠基準を得るための公知の技術から公知の解決策は、経費を要する測定技術および調節技術が付帯するアクチュエータの適切な制御を必要とすると言う認識に依拠している。これにより、構造上の経費、誤作動の易発生性、要メンテナンスの高頻度、センサの補正に要する経費およびワインダの複雑性が増大する。
【００１６】
更に本発明は、公知のワインダにとって根本的に二つの異なった構造形態が公知の技術から知られていると言う認識を基としている。
【００１７】
Ａ．ボビンおよび圧接力の回転子形（rotatorisch)自由度を有するワインダ
このような構造様式にあっては、旋回される部材の自重、特に巻取り行程にわたって  変わる自重を有するボビン或いは圧接ローラ、適切な保持装置或いは揺動体の自重が徹  底して三角法による関数をもとに圧接ローラとボビン間の圧接力に算入される。従って  、このような構造様式にとって、圧接力のその都度の調節は非線形性を対象とし、この  非線形性の調節はそれ自体構造的な構成および／または巻上げ行程時の調節にとって経  費の増大を招く。このような構造様式をとっている技術は、ドイツ連邦共和国特許公開  第１９７  ０５  ２６２号（特許文献２）、ドイツ連邦共和国特許公開第１０２５３４  ８９号（特許文献３）、ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００５  ０５５０９６号  （特許文献４）、ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００４  ０３２  ５１４号（特  許文献５）、米国特許第３，６７２，５８４号（特許文献７）、米国特許第３，６７２  ，５８３号（特許文献８）およびドイツ連邦共和国特許公開第４１  ２１７７５号（特  許文献６）に開示の技術が属している。ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００４０  ３２５１４号（特許文献５）もしくはドイツ連邦共和国特許公開第４１２１７７５号（  特許文献６）により、作用されるモーメントおよび除荷重されるモーメントの形成を圧  縮ばねもしくは圧縮ばねとピストン−シリンダ−ユニットとの組合せによって行った際  、ボビンと圧接ローラ間の圧接力の検出のために、他の非線形性として空気ばねおよび  ／またはピストン−シリンダ−ユニットの力の作用方向性を考慮しなければならない。  このことに加えて、転向角度をへて非線形に変化するてこ力を考慮する必要がある。回  転子形（rotatorisch)自由度を備えている構造様式にとって、アクチュエータの調節に  は、特にアクチュエータの動力伝達リンクを三角法的関数の考慮の下に具体的に調節部  においてシュミレーションするために、回転子形自由度の転向角度の認識が必要である  。こう言ったことから総論するに、回転子形自由度を備えている構造様式にあっては、  この回転子形自由度が一方では適切な調節手段を用いることなく巻取り機枠の転向の関  数としての圧接力の変化を招き、この関数がすべてのケースにとっては可能でない最適  の構成にあっては所望の動力特性を産むが、しかし副次的に最適な構成の場合、アクチ  ュエータの調節力の煩雑な調節或いはアクチュエータの調節力の伝達経路およびてこ体  力のへへの影響を招く。
【００１８】
Ｂ．並進的な自由度を備えている構造様式
上記と異なって、並進的な自由度を備えている構造様式の態様はボビンと圧接ローラ間の相対的な摺動にある。このような構造様式は、ヨーロッパ特許第１  ２１３ ２４６号（特許文献１）、ドイツ連邦共和国特許公開第１０  ２００５  ００３  ３３  ４号（特許文献９）およびＤＥ６０１  １６  ２４３  Ｔ２（特許文献１０）が属する。このような構造様式にあっては、根本的に自重の影響は自由度に従った転向に依存していない。従ってこの自重に対する考慮は構造的な構成にあっても、また調節にとっても比較的簡単であり、三角法による関数の結果による非線形性を考慮する必要がない。固定子形自由度を備えている構造様式が、線形に作用するアクチュエータが少なくとも自由度に従った個々の転向のためにただ一つの分力を発生させることが是非とも必要であり、この分力が自由度の方向に作用し、従って圧接力に対して寄与するよことのない分力常に存在しているが、一方では並進的な自由度を備えている構造様式のワインダに関して当業者は、アクチュエータが作用度を高めるため当然並進的な自由度の方向で作用し、従ってこのアクチュエータが圧接力を加減するのに働くことのない分力を発生させる必要がないと言う見掛け上自明の事柄に従う。このことは全ての公知の並進的な自由度を備えている構造様式にとって言えることである。しかし、並進的な自由度の方向でのアクチュエータの整向の上記の前提は必然的に、圧接ローラとボビン間の圧接力のどの様なバリエーションも、調節がアクチュエータの調節力に影響を与えること経てもたらされると言う結果を招く。
【００１９】
本発明は、当業者の上に説明した先入観に背を向け、並進的な自由度（Freiheitsgrad)を備えている構造様式に関して、外見上は欠点とされるアクチュエータの調節力の分力のみを圧接ローラとボビン間の圧接力を加減するために利用すると言うことをあえて行っている。この誤解されている欠点は、その調節力が一定であることが可能な、即ち制御されることのない或いはただ一定の値に制御するだけで事足りるアクチュエータを使用することによって最低限相殺される。
【００２０】
本発明にあって、動力伝達を自動的に加減するための三角法による関数が利用されると言うことは驚異に値することであるが、他方この関数はアクチュエータの調節力を測定するためには重要ではない。これによって本発明によるワインダの構造が特別単純となり、しかも効果的となる。
【００２１】
このような認識を基礎として、本発明により（少なくとも巻上げ行程に関して）一定の力を生じるアクチュエータが使用される。このアクチュエータの発生された一定の力を異なる巻上げ行程にあって可変状態に維持することが可能である。“一定の力”とは、本発明における意味にあっては、その値が所定の限界内に、例えば基準値の±８、特に±５、±３％或いは±１内に存在していることを意味している。
【００２２】
一定の力発生を伴うアクチュエータが使用されるにもかかわらず、本発明により可変の圧接力が、アクチュエータによって形成される一定の力が完全には圧接ローラとスピンドル間において自由度の方向で作用しはしないことにより形成される。この場合、分力のアクチュエータによって形成された一定の力に対する比率は巻上げ行程の間は一定ではなく、むしろスピンドルと圧接ローラ間の間隔、即ち自由度に従った運動に依存している。このことから、その際圧接ローラのための可変の圧接力が結果として得られる。
【００２３】
こう言ったことから本発明は、アクチュエータを最適な力収率と工率収率とに関して直接自由度の方向で作用させると言う当業界における慣用の努力に従うことなく、あえて分力のみを利用し、他方アクチュエータの他の力の分力は利用しないと言うことを犠牲にしている。本発明による、当業界では誤解により欠点とされるこの構成は、力を間隔に依存して有効な分力と無効な分力に分割することにより圧接力の間隔が制御されるような作用が可能となり、この場合特に間隔を検出するための或いは圧接力を検出するための経費を要するセンサ機構並びに検出された信号に依存した制御機構および調整機構を設けなくて済む。従って、圧接力の本発明による間隔に依存した調節は、圧接力の単純な、しかも能率的な自動的な調節が整えられる。
【００２４】
“糸”とは本発明の意味においては、例えば撚った製品、紡いだ製品或いは撚りかけした製品のようなったもの古典的な意味合いの糸を意味する。もちろん、“糸”は他の任意の長尺の巻取り物であってもよい。
【００２５】
本発明にあっては、自由度は例えばほぼ垂直方向に整向されている線形の自由度である。このような線形の自由度が糸の供給と相関関係にあるような場合、糸巻体の直径の増大に伴う圧接ローラの自由度の方向での運動のため、一定の角度が形成され、この角度で糸が圧接ローラに達する。圧接ローにスレッドガイド機構或いはトラバーススレッドガイド（以下に“スレッドガイド機構”と称する）が所属している場合、本発明により、スレッドガイド機構と糸間の接触条件が変わることのない構成達せられる。例えばスレッドガイド機構により糸が“扇形”に展開して供給される場合、角度の変化は糸の扇形展開状態の変化を招き、結局糸のこの扇形展開状態の変化により糸の不所望の状態での糸巻体上への載置が誘起されることとなる。他方では、上記の角度の変化に伴って糸のスレッドガイド機構との接触領域が移動し、これにより糸巻体における糸の載置場所および載置角度も不所望の方法で変わることとなる。他の障害は、一定の機能に関して糸の巻取り行程の間変わることのない適切な糸入角度を必要とするトラバーススレッドガイドがワインダに設けられている場合に生じる。
【００２６】
力を有効な分力および無効な分力への分割と自由度の運動、即ちスピンドルと圧接ローラとの間隔との結合の特別簡単な構成は、本発明により、自由度に対して角度α−この場合角度αはスピンドルと圧接ローラ間の間隔に依存している−をもって傾斜している振り子状支持体を使用することによって達せられる。
【００２７】
振り子状支持体とは本発明の意味において、
−力を案内する構造部分を意味し、
−この構造部分内に優先して外部の力が終端領域内で導入され、
−この構造部分は優先して終端領域の消滅する横方向力との組合せ方向での法線力下にお  かれる。
【００２８】
振り子支持部を角度αで設けることにより、何学的な態様から、自由度方向に作用する分力が三角法の関数の下に振り子支持部内の法線力との相関関係が形成される。アクチュエータが振り子支持部内の法線に作用する場合、簡単な方法でアクチュエータの力の分力の自由度方向での運動への依存性が可能となる。
【００２９】
単純な場合、アクチュエータ自体が振り子支持部を形成し、この場合このアクチュエータは旋回可能ににワインダのハウジングに支持され、他方他のアクチュエータの枢着点は旋回可能であり、角度αをもって自由度に対して直接的に或いは間接的に圧接ローラに支持される。
【００３０】
同様に、振り子支持部の終端領域は自由度の方向で関節的に案内されており、他方相対して存在している終端領域は自由度に対して角度、例えば９０°の角度で整向されているスレッドガイドの下で案内され、かつアクチュエータはこの終端領域に作用する。
【００３１】
本発明による他の構成として、アクチュエータの圧力媒体により作動する、例えば空圧により作動する調節シリンダとしての構成が有利であることが分かった。同時に多数の糸を多数の糸巻体に巻上げる場合、例えば、ただ一つの圧力媒体源を介して、多数の調節シリンダへの供給が行われる。更に、圧力媒体は、経費を節約する目的で、例えば空圧によって作動する弁を使用することが可能であり、この弁を介して一定の圧力の準備が、そしてこれによりアクチュエータのための一定の力の準備が可能である。更に、このような圧力媒体が連続的な作業にあっても極めて信頼性をもって使用し得ることが分かった。
【００３２】
自由度の方向で作用する分力の依存性を可変なものにしようとする場合、（例えば態様への微細な順応に関しておよび／または異なる巻上げ行程に関しての態様の変化に関して）振り子支持部の枢着点の場所を変更することが可能である。このような変更は、利用者により例えば振り子支持部を選択的に長孔或いは類似の機構を介して多数の収容部と結合することにより手により行うことが可能である。同様に、振り子状支持体の枢着点の位置を、例えばステップモータ或いは類似の機構を介して自動的に変更することが可能である。
【００３３】
本発明の有利な更なる構成は、特許請求の範囲、明細書および図面から明らかである。特許請求の範囲の特徴および多数の特許請求の範囲の組合せによる特徴の明細書導入部に記載した利点は一例に過ぎず、これらの利点は本発明による実施例からのみ達せらものではなく、上記の特徴を二者択一的な方法でか或いは総合的な方法で行うことにより作用効果を達することが可能である。他の利点は図面から、特に多数の構造部分の図示した幾何学的な構成および相互の相対的な寸法、並びにその相対的な配設および作用結合から推察することが可能である。本発明の異なる実施例による特徴の組合せ或いは異なる特許請求の範囲の特徴の組合せは、同様に特許請求の範囲の従属関係を選択することにより可能であり、これに伴い他の構成の示唆が与えられる。このことは、個別に図示した構成或いはこれに付随する明細書において記載した特徴にも言えることである。これらの特徴は異なる特許請求の範囲の特徴と組合せことも可能にである。同様に他の実施例に関する特許請求の範囲に記載した特徴は本発明に従属するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、糸２をボビン３に巻上げ糸巻体４に巻上げるのに働くワインダ１の一部断面で示した側面図である。ワインダ１はレボルバーヘッド５（図２参照）を備えており、このレボルバーヘッドは図示した実施例にあっては円板として形成されており、このレボルバーヘッドから周面に相対して装着される二つのスピンドル６，７が突出している。これらのスピンドル６，７は互いに無関係に駆動ユニット８，９を介して、かつレボルバーヘッド５に相対してその縦軸線を中心にして回転される。スピンドル６，７の上には、それぞれチューブ１０，１１が設けられており、これらの上に糸２がボビン３に形成される目的で糸巻体４に巻上げられる。ボビン３の上にはスレッドガイド機構１２が存在しており、このスレッドガイド機構はガイド１３、例えば線状ガイドを介して、或いは多数のガイドを介して自由度１４に沿って運動可能にか或いは摺動可能に支承されている。スレッドガイド機構１２はトラバース装置１５を備えており、このトラバース装置により角度範囲１６内で糸２の糸巻体４への供給の場所がスピンドル６の縦軸線に関して変えることが可能であり、また糸２が糸巻体４に載置される際の糸２の周方向での整向を変えることが可能である。更に、スレッドガイド機構１２はトラバース装置１５の領域内に上方のスレッドガイドローラ１７を備えており、このスレッドガイドローラは角度範囲１６における角度に関係なく糸を両側の軸方向のスレッドガイドの作業準拠基準によって軸線３６の方向に整向する。更に、下方のスレッドガイドローラ１８が設けられており、このスレッドガイドローラはスピンドル６の縦軸線に対して平行に整向されていてかつ図２に図示したように位置ずれして整向されている載置面を形成し、この載置面は例えば糸２の扇形展開状態および／または圧接ローラ１９に対する糸２の図２においてほぼ垂直方向に整向されている供給状態の作業準拠基準となるような働きを行う。
【００３５】
スレッドガイド機構１２の下方には、このスレッドガイド機構に相対して回転可能に圧接ローラ１９が支承されており、この圧接ローラの縦軸線はスピンドル６の縦軸線に対して平行に整向されている。下方のスレッドガイドローラに後続して、糸は部分周角度に渡って圧接ローラ１９の周囲に案内される。糸は圧接ローラ１９の接触領域内で糸巻体４のジャケット面３２に当接する。
【００３６】
図示した実施例にあっては、アクチュエータ２０は圧力媒体導管２１を介して負荷を受ける空圧により作動する調節シリンダとして形成されている。アクチュエータ２０は振り子状支持体２２を形成している。この振り子状支持体２２は終端領域２３内においてハウジングに固定されているワインダ１の支持枠体２４に対して関節運動可能に枢着されており、この場合振り子状支持体２２は図１において図面の面に対して垂直方向に整向されている軸線を中心にして旋回可能である。振り子状支持体２２の相対している終端領域３７は直接的に或いは間接的にスレッドガイド機構１２に、この実施例にあってはガイド１３に隣接して、枢着されている。自由度１４に対して、振り子状支持体は角度αを形成している。振り子支持部２２の枢着点３３，３４を選択することにより、角度αを糸巻体４の直径の増大にともなって、初期角度α1 から角度α2 に変化可能であり、この場合α1 ＞α2 である。記号ＦN が振り子状支持体２２内の図面に図示した実施例に関してアクチュエータ２０の力に等しい法線力を表している場合、自由度１４の方向作用する分力ＦFHG は式
ＦFHG ＝ＦN （ｃｏｓα）
で得られる。
【００３７】
上記した角度の角度α1 から角度α2 への変化に関して、自由度１４の方向に作用する分力の変化は、式
ΔＦFHG ＝ＦN （ｃｏｓα2 - ｃｏｓα1 ）
で得られる。
【００３８】
従って、スレッドガイド機構１２に作用する分力ＦFHG は自由度１４の方向での運動に依存し、従ってまた圧接ローラ１９とスピンドル６間の間隔にも依存する。自由度１４の方向に作用しない分力ＦH は式
ＦH ＝ＦN ｓｉｎα
で得られる。
【００３９】
自由度１４の方向に作用しない分力ＦH は図示した実施例にあってはガイド１３により収受される。
【００４０】
スレッドガイド機構１２の自由度１４の方向での所定の持上がりに関して、分力ΔＦFHG の変化は基礎的幾何学形状を調整することにより、即ち振り子状支持体２２の枢着点３３，３４を変えることによって可能である。この調整により、作業領域が上に記載したｃｏｓ−関数に移行する。ワインダ１の作業領域が角度α＝０の周面にある場合は、分力ＦFHG の糸巻体の持上がりへの依存性が最小となり、一方では角度α＝９０°の周面における作業領域の他の理論的な限界状況に関しては、分力ＦFHG の変化は最大である。
【００４１】
調整を可能にするために、機枠２４内に可能な限り多数の枢着点３４が、例えば振り子状支持体２２のために多数の孔２５により調整が可能であるように設けらる。
【００４２】
アクチュエータ２０はレボルバーヘッド５のボビン３とは反対側で、特に機械基板に覆われて、延在している。図２から明瞭であるように、自由度１４は垂直線に対して傾斜していてもよい。このような構成によって本発明による基本原理が失われることがないのであれば、角度αを（図１と３に図示した角度αの尺度と異なって）任意立体方向で整向することが可能である。
【００４３】
図５は圧力媒体導管２１を作動させるために働く加圧ユニット２６を図示している。この加圧ユニット２６は圧力媒体２７を作業圧力の下に供給する。加圧ユニット２６は制御弁２８並びに空圧で作動しかつ制御ユニット兼調整ユニット３０を介して制御導管３２により適切に制御される切換装置２９を備えている。切換導管３５を介して、制御ユニット兼調整ユニット３０により切換装置２９が適切に切り換えられた際、弁２８は迂回作用を受け、従って圧接ローラ１９の完全な持上がり可能となる。圧力媒体を準備調整のためのおよび圧力媒体の圧力を調節するための二者択一的な構成に関しては、ヨーロッパ特許第１  ２１３  ２４６号（特許文献１）を参照されたい。
【００４４】
このワインダは特にクロスボビンを製造するのに使用され、このクロスボビンのため到来する糸はトラバーススレッドガイド機構によりボビンの縦軸線に沿ってトラバース運動を行う。巻上げられた糸２は特に炭素繊維材料、例えば炭素繊維帯状材料である。図示した実施例にあってはトラバーススレッドガイド機構の角度は巻上げ行程の間供給される糸に対して変わらない。
【００４５】
圧接ローラ１９の糸巻体４に対する圧接力はスレッドガイド機構１２並びに場合によっては生じる付加的な構造部材の重力のベクトル的総計から、および自由度１４の方向のアクチュエータ２０の分力ＦFHG から得られる。自由度１４が垂直方向に整向されていない場合は、自由度１４の角度のｃｏｓにわたる圧接力の垂直線に対する適当な低減が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によるワインダにより、糸巻上げにおけるトラバース運動が良好に行われ、巻上げの際の糸の絡まり、糸の巻層の乱れが発生することなく、また糸の糸の巻層に対する不正整向が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるワインダの一部分断面で示した側面図である。
【図２】図１によるワインダの切断線ｌｌ−ｌｌに沿った断面図である。
【図３】ボビンと圧接ローラ間の圧接力に作用する振り子状支持体として形成されたアクチュエータの図である。
【図４】圧接ローラ、スレッドガイド機構並びにトラバーススレッドガイド機構とを備えているワインダの縦軸線に対して横方向で切断して示した部分断面図である。
【図５】空圧シリンダとして形成されたアクチュエータのための（十分に）一定である空気圧を調製するための空圧構造群の原理図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    ワインダ
２    糸
３    ボビン
４    糸巻体
５    レボルバーヘッド
６，７  スピンドル
８，９  駆動ユニット
１０，１１  チューブ
１２    スレッドガイド機構
１３    スレッドガイド
１４    自由度
１５    トラバース装置
１６    角度範囲
１７    上方のスレッドガイドローラ
１８    下方のスレッドガイドローラ
１９    圧接ローラ
２０    アクチュエータ
２１    圧力媒体導管
２２    振り子状支持体
２３    終端領域
２４    機枠
２５    孔
２６    加圧ユニット
２７    圧力媒体
２８    調節弁
２９    切換装置
３０    制御ユニット兼調節ユニット
３１    制御導管
３２    ジャケット面
３３，３４  枢着点
３５    迂回導管
３６    軸線
３７    終端領域
【図１】
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【図２】
2008127207.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008127207.tif 000007