(57)【要約】      （修正有）【課題】コイルスクリーンを製造する装置及び方法に関し、高品質のコイルスクリーンを提供する。【解決手段】装置１は作業面２上に配置されてコイル６を生成するように構成された少なくとも１つの巻き取りデバイス３と、作業面２上にコイル６を置くように構成され配置された載置デバイス７と、コイル６の載置方向に対して、少なくとも１つの巻き取りデバイス３から下流側に配置された格納デバイス９とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルスクリーンを製造する装置(１)であって、
作業面(２)の上に配置されて、コイル(６)を生成するように構成された少なくとも１つの巻き取りデバイス(３)と、
前記作業面(２)上に前記コイル(６)を置くように構成され配置された載置デバイス(７)と、
前記コイル(６)の載置方向に対して、前記少なくとも１つの巻き取りデバイス(３)から下流側に配置された格納デバイス(９)と、を備えた装置(１)。
【請求項２】
前記格納デバイス(９)は、前記巻き取りデバイス(３)と前記載置デバイス(７)との間に配置された、請求項１に記載の装置(１)。
【請求項３】
前記格納デバイス(９)は充填レベルセンサ(１１)を備える、請求項１に記載の装置(１)。
【請求項４】
前記格納デバイス(９)は事前に選択される張力を以て動作可能である、請求項１に記載の装置(１)。
【請求項５】
前記事前に選択される張力は、前記格納デバイス(９)が用いられる角度に亘って一定に近い、請求項４に記載の装置(１)。
【請求項６】
前記格納デバイス(９)は、共通のピボット軸の回りを互いに回転可能な２つのレバー(１２、１３)と、各レバー(１２、１３)上に配置されて前記コイル(６)を案内する少なくとも１つの転用デバイス(１５、１６、１７、１８)を備える、請求項１に記載の装置(１)。
【請求項７】
前記格納デバイス(９)は更に、前記２つのレバー(１２、１３)に接続されるように構成されて配置され、該２つのレバー(１２、１３)に開方向に予め張力を付与するプレテンションデバイス(１９)を備える、請求項６に記載の装置(１)。
【請求項８】
前記プレテンションデバイス(１９)は回転マグネットを含む、請求項７に記載の装置(１)。
【請求項９】
前記回転マグネットは、電流制御デバイス(１０)に接続された電磁マグネットを備える、請求項８に記載の装置(１)。
【請求項１０】
前記格納デバイス(９)は更に、前記２つのレバー(１２、１３)の互いの角度位置を検出する角度センサを備える、請求項６に記載の装置(１)。
【請求項１１】
前記角度センサは、前記プレテンションデバイス(１９)内に一体化され、又は前記プレテンションデバイス(１９)に接続されている、請求項１０に記載の装置(１)。
【請求項１２】
コイルスクリーンを製造する方法であって、
作業面(２)上でワイヤを巻いて、コイルを生成する工程と、
該作業面(２)上に生成されたコイルの少なくとも一部を載置する工程と、
生成されたコイルの少なくとも一部を作業面(２)上に載置する前に、該生成されたコイルの一部を張力を架けた状態にて格納する工程を備える、方法。
【請求項１３】
前記ワイヤは巻き取りデバイスにて巻かれ、生成されたコイルの少なくとも一部は載置デバイス(７)によって前記作業面(２)上に置かれ、張力を架けた状態にて格納された生成されたコイルの一部は、載置方向に対して、前記巻き取りデバイス(３)の下流側に配置された格納デバイス(９)に格納される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
更に、ワイヤ(４)を前記巻き取りデバイス(３)に供給する工程を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
生成されたコイル(６)の一部を格納する工程は、生成されたコイル(６)の一部を、共通のピボット軸(１４)に接続された２つのレバー(１２、１３)上に取り付けられたローラ(１５、１６、１７、１８)間に蛇行した方法で案内する工程を備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
更に、前記共通のピボット軸(１４)にて前記２つのレバー(１２、１３)に該レバー(１２、１３)間の角度が増加するように、予め張力を付与する工程を備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記２つのレバー(１２、１３)は電磁マグネットにより、予め張力が付与され、方法は更に該電磁マグネットに電流を供給して共通のピボット軸(１４)におけるトルクを調整する工程を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
更に、前記共通のピボット軸(１４)における前記２つのレバー(１２、１３)間の角度を監視する工程を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
更に、前記共通のピボット軸(１４)における前記２つのレバー(１２、１３)間の角度を制御する工程を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記生成されたコイル(６)の一部が格納された状態下で、張力を調整する工程を備える、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は米国特許法119条の下、2014年7月17日に出願されたヨーロッパ特許出願14 177388.7号に基づく優先権を主張し、この開示は全て引用を以て明確に組み込まれる。
【０００２】
１．発明の分野
本発明は、作業面上に配置されたコイル製造用の少なくとも１つの巻き取りデバイスと、それによりコイルが作業面上に置かれる載置デバイスを有するコイルスクリーンを製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．背景情報の記載
スパイラルスクリーンと言及されるものの製造において、螺旋状に巻かれたプラスチックワイヤのコイルは作業面上に互いに隣同士におかれ、互いに係合される。プラスチック製の固定ワイヤが隣接するコイル間の重なり領域に挿入される。そのような方法で互いに接続されたコイルは一般的に長手方向に直交するように、少なくともコイル１つの幅だけ動かされ、更なるコイルの為に場所を開ける。
【０００４】
冒頭に名付けられたこのタイプの装置は、ドイツ特許公報102007052594号及びそのファミリである米国特許公開2010/0287775号から公知であり、この開示はここに引用を以てその全体を記載加入する。この公知の装置において、巻き取りデバイスは作業面上に配置されて、言わば直ちにコイルを生産する。この方法にて多段階の工程が回避され、コイルは先ず最初に生産され中間格納所から外される前に直ちに格納され、作業面上に置かれる。この２段階の方法は可成りのリスクを含み、それはコイルが互いに縺れ絡まって、中間格納所からの取り外しを妨害し、損傷を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドイツ特許公報102007052594号及びそのファミリ出願である米国特許公開2010/0287775号から公知である装置にて、載置デバイスが巻き取りデバイスとともに作業面上を動き、１つのコイルの長さ分が作業面上に置かれる。巻き取りデバイスは続いて載置デバイスと共に再び開始地点に戻り、次のコイルを生成してそれを作業面上に置く。同時に多数の巻き取りデバイスを用いて作業面上に亘って動かすことも可能である。巻き取りデバイスの開始地点への戻り動作中に、載置デバイスは中断される。コイル生成の同期した中断は、処理技術の観点では事実上不可能であり、生産されるコイルの質に可成りの損失をもたらす。しかし、コイルで構成されているコイルスクリーンの質はとりわけ生成されるコイルの質に依存する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、コイルスクリーンの高品質を保証する。
【０００７】
従って、冒頭に名付けられたこのタイプの装置は、巻き取りデバイスから下流側に配置された格納デバイスを含む。
【０００８】
装置の実施形態にて、コイルはそれらが後でコイルスクリーンの製造に必要となる箇所、即ち作業面上で生成される。載置デバイスが作業面上を動くと、コイルはその全長に亘って作業面上に載置される。必要であれば、巻き取りデバイスは載置デバイスと共に移動する。載置デバイスが開始地点に戻り移動中に、それにもかかわらず、巻き取りデバイスは作動状態を維持し、即ちコイルを製造し続け、コイルの製造は言わば連続的に生じる。コイルを成功裡に載置した後に、次のコイルに対する載置デバイスの戻り動作が速度を増加させて生じても、戻り動作の間隔中にコイルを作業面上に載置することはできない。しかし、この間隔時に生成されるコイルの長さは格納デバイスによって受けられるから、これは必要ではない。このようにして、格納デバイスは戻り動作中に充填され、載置デバイスの動作時に空にされ、該動作時にコイルは作業面上に載置される。
【０００９】
格納デバイスは、巻き取りデバイスと載置デバイスとの間に配置されるのが好ましい。この位置は載置デバイスによる載置と、巻き取りデバイスによる巻き取りから互いに分離するのに理想的である。
【００１０】
格納デバイスは、充填レベルセンサを備えるのが好ましい。充填レベルセンサの助けを用いて、格納デバイスの使用程度を決定し、及び更に制御デバイス内でこの情報を処理することが可能である。制御デバイスは例えば載置デバイスが作業幅に渡って移動する速度を制御する。
【００１１】
格納デバイスは事前に選択されることが可能な張力を用いて作動するのが好ましい。この機械的な張力の状態で、巻き取りデバイスによって生成されるコイルは、即ち載置中及び格納中にも緊張を維持し得る。このように、格納デバイスは通過可能な格納部として具体化され又は形成されて、コイルは一端部にて供給され他端部で除去される。コイルが機械的な張力下に維持されるから、コイルを作業面上に載置する際に所定の条件が達成され得る。更に、機械的な張力の結果、コイルが縺れ又は絡まるリスクは殆ど無い。
【００１２】
張力は格納デバイスの使用程度に亘ってほぼ一定であるのが好ましい。しかし、「ほぼ一定」の語は狭い数学的な意味における不変に言及しないことは注目されるべきである。むしろ、この語は事前に選択された張力が所定の範囲内で保証され維持されて、張力は耐えられる程度にのみ、例えば２０％以下だけ変化することを意味すると理解されるべきである。とりわけ、この張力はプラスチックコイルの形状及び材質に依存する。
【００１３】
格納デバイスは、共通のピボット軸の回りを互いに回転する２つのレバーを備えているのが好ましい。更に、各レバー上に配置された少なくとも１つの転用デバイスによってコイルが案内され得る。他方のレバーに対するレバーの角度位置に依存して、転用デバイスは互いにより小さい又はより大きな距離を有する。この距離は格納デバイスに受け入れられるコイルの長さを決定する。少なくとも３つの転用デバイスが用いられて、そのうちの２つが１つのレバーに配置され、１つが他のレバーに配置されるのが好ましい。勿論、より多い転用デバイスも可能である。転用デバイスは転用ローラとして具体化され又は形成されるのが好ましい。このようにして、格納デバイスがより長いコイル長さを受け入れなければならないときは、レバーは互いに離れるように回転する。格納デバイスが用いられる程度が減少すべきであれば、レバー間の角度が小さくなる。
【００１４】
レバーは、該レバーを開方向に予め張力を付与し又は付勢するプレテンションデバイスに接続されているのが好ましい。プレテンションデバイスはこのとき、格納デバイスがコイル上に作用させる機械的な張力を決定する。
【００１５】
実施形態において、プレテンションデバイスは回転マグネットとして具体化され又は形成されるのが好ましい。回転マグネットはマグネットを手段としてトルクを生成する。この方法にて、或る限界内で一定であるトルクが或る角度範囲に亘って生成され、レバーはこのトルクを用いて互いに押圧され又は離れるように駆動される。
【００１６】
回転マグネットは、電流制御デバイスに接続される電磁マグネットとして具体化され又は形成されるのが好ましい。電流制御デバイスの助けを用いて、対応するトルクが生成される。電流制御によって、このトルクの大きさは調整される。電磁マグネットはレバーの回転範囲に亘って一定又は殆ど一定のトルクを生成するように具体化され又は形成されている。
【００１７】
レバーの互いの相対角度位置を検出する角度センサが配備されるのが好ましい。この角度センサは充填レベルセンサとして用いられ得る。２つのレバーの相対角度位置により、コイルのどれだけの長さが格納デバイスに受け入れられたかが明確に示される。
【００１８】
実施形態において、角度センサはプレテンションデバイスに一体化されるか、プレテンションデバイスに接続されるのが好ましい。このようにして、必要な取付け空間は小さく維持され、作動しなければならない部品の数は合理的なレベルに維持される。
【００１９】
本発明の実施形態は、コイルスクリーンを製造する装置を指向する。装置は作業面の上に配置されて、コイルを生成するように構成された少なくとも１つの巻き取りデバイスと、作業面上にコイルを置くように構成され配置された載置デバイスと、コイルの載置方向に対して、少なくとも１つの巻き取りデバイスから下流側に配置された格納デバイスとを含む。
【００２０】
実施形態において、格納デバイスは巻き取りデバイスと載置デバイスとの間に配置されている。
【００２１】
格納デバイスは充填レベルセンサを備える。
【００２２】
実施形態に従って、格納デバイスは事前に選択される張力を以て動作可能である。事前に選択される張力は、格納デバイスの使用程度に亘ってほぼ一定である。
【００２３】
更に、他の実施形態において、格納デバイスは、共通のピボット軸の回りを互いに回転可能な２つのレバーと、各レバー上に配置されてコイルを案内する少なくとも１つの転用デバイスを含む。格納デバイスは更に、２つのレバーに接続されるように構成されて配置され、該２つのレバーに開方向に予め張力を付与するプレテンションデバイスを含む。プレテンションデバイスはまた回転マグネットを含み得る。更に、回転マグネットは、電流制御デバイスに接続された電磁マグネットを含む。更にまた格納デバイスは、２つのレバーの互いの角度位置を検出する角度センサを含み得る。角度センサは、プレテンションデバイス内に一体化され、又はプレテンションデバイスに接続されているかのいずれか１つである。
【００２４】
本発明の実施形態は、コイルスクリーンを製造する方法を指向する。方法は、  作業面上でワイヤを巻いて、コイルを生成する工程と、該作業面上に生成されたコイルの少なくとも一部を載置する工程と、生成されたコイルの少なくとも一部を載置する前に、生成されたコイルの一部を張力を架けた状態にて格納する工程を含む。
【００２５】
実施形態において、ワイヤは巻き取りデバイスにて巻かれ、生成されたコイルの少なくとも一部は載置デバイスによって作業面上に置かれ、張力を架けた状態にて格納された生成されたコイルの一部は、載置方向に対して、巻き取りデバイスの下流側に配置された格納デバイスに格納される。方法はまた、ワイヤを巻き取りデバイスに供給する工程を含む。
【００２６】
他の実施形態に従って、生成されたコイルの一部を格納する工程は、生成されたコイルの一部を、共通のピボット軸に接続された２つのレバー上に取り付けられたローラ間に蛇行した方法で案内する工程を含む。
方法はまた、共通のピボット軸にて２つのレバーに該レバー間の角度が増加するように、予め張力を付与する工程を含む。２つのレバーは電磁マグネットにより、予め張力が付与され、方法は更に該電磁マグネットに電流を供給して共通のピボット軸におけるトルクを調整する工程を含む。
方法は更に、共通のピボット軸における２つのレバー間の角度を監視する工程を含む。方法はまた、共通のピボット軸における２つのレバー間の角度を制御する工程を含む。
【００２７】
本発明の他の実施形態になお従って、方法は更に生成されたコイルの一部が格納された状態下で、張力を調整する工程を含む。
【００２８】
本発明の他の代表的な実施形態と利点は本開示と添付の図面を検討することによって確実になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明は、本発明の代表的な実施形態の非限定的な例による以下の複数の図面を参照して詳細な説明に更に記載される。同様の符号は幾つかの図面を通して同様の部品を示すとして表される。
【図１】コイルスクリーンを製造する装置の概略を示す。
【図２】格納デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
ここで示す特定の記載は、実施例にて示され、本発明の実施形態の記載を示す目的のみであって、最も有用で本発明の原理と概念の態様を容易に理解されると信じるものを付与すべく提示される。この点において、本発明の基本を理解するのに必要な程度以上に本発明の構造を詳細に示す試みはされていない。記載は図面と共に、当業者にとって、本発明の幾つかの形式が如何に実際に実行されるかを明白にする。
【００３１】
図１は、作業面２と巻き取りデバイス３を備えたコイルスクリーンを製造する装置１を高度に概略的に示す。巻き取りデバイス３はスプール５からプラスチックワイヤ４、例えばプラスチックフィラメントを引き込み、それからコイル６を生成して、該コイルは載置デバイス７を介して作業面２に置かれる。これを可能な状態にすべく、巻き取りデバイス３は載置デバイス７とともにポータル８上を動く。この目的のために配備された駆動装置はより詳細には記載されない。
【００３２】
しかし、載置デバイス７のみを作業面２に亘って動かして巻き取りデバイス３を静止させる、又は巻き取りデバイス３を載置デバイス７とは異なる速度にて動かすことも可能である。
【００３３】
代表的な実施形態において、載置デバイス７はコイル６を作業面２の左側から作業面２の右側に置く。コイル６はその時、切断される。載置デバイス７は作業面２の右側から作業面２の左側に戻るように動き、作業面２上に他のコイル６を置く載置工程を繰り返す。
【００３４】
載置デバイス７のこの戻り移行移動時に、コイル６は作業面２に置かれないが、巻き取りデバイス３は作動し続けコイル６を生成する。この方法で、巻き取りデバイス３は連続的に作動して連続的にコイル６を生成することが理解される。
【００３５】
しかし、戻り移行移動時に、コイル６は作業面２に置かれないから、巻き取りデバイス３と載置デバイス７との間に、格納デバイス９が配備される。戻り移行移動時に、格納デバイス９はコイル６の長さを受け入れ、該コイルは戻り移行移動の間に巻き取りデバイス３によって生成される。続いて作業面２にコイル６を置く際に、格納デバイス９は完全に又は部分的に再び空となる。
【００３６】
格納デバイス９が巻き取りデバイス３と載置デバイス７との間に配置されているから、巻き取りデバイス３の動作は載置デバイス７の動作から切り離される。
【００３７】
格納デバイス９は事前に選択される張力をコイル６に作用する。この機械的な張力は、詳細に示さないラインによって格納デバイス９に接続される制御デバイス１０によって調節される。格納デバイス９はまた制御デバイス１０に同様に接続される充填レベルセンサ１１をも含む。制御デバイス１０はまた載置デバイス７の動作を制御し、必要ならば作業面２上の巻き取りデバイス３の動作を制御する。充填レベルセンサ１１は例示によって更に説明される。
【００３８】
格納デバイス９がコイル６に作用する機械的な張力は、格納デバイス９の使用程度に亘って２０％未満しか変動しない点から見て略一定である。
【００３９】
図２は、格納デバイス９の構造を高度の概念的な形式で示す。
【００４０】
示された実施形態において、コイル６は単に実線で示される。格納デバイス９は共通のピボット軸１４の回りを互いに回転可能な２つのレバー１２、１３を含む。２つの転用ローラ１５、１６がレバー１２上に回転可能に配置され、２つの転用ローラ１７、１８がレバー１３上に回転可能に配置されている。巻き取りデバイス３にて形成されたコイル６は載置デバイス７に達する前に、第１のレバー１２上の転用ローラ１５、第２のレバー１３上の転用ローラ１７、第１のレバー１２上の転用ローラ１６、第２のレバー１３上の転用ローラ１８によって案内される。この案内が別のレバー１２、１３上の転用ローラ間に配置されるコイル６の少なくとも１区域を含むことが保証される限り、コイル６は転用ローラ１８、１６、１７、１５によって別の方法で案内されてもよいことは理解される。
【００４１】
レバー１２、１３はプレテンションデバイス１９に接続されて、該プレテンションデバイスはレバー１２、１３を開方向に予め張力を付与し又は付勢し、開方向は即ちレバー１２、１３間の角度αが増加する方向である。
【００４２】
これは例えばプレテンションデバイス１９がレバー１２のような１つのレバーに非回転に接続され、所定のトルクが加えられたシャフト２０を介してレバー１３のような他方のレバーに作用する実施形態によって達成される。
【００４３】
プレテンションデバイス１９は回転マグネットとして具体化され又は形成され、制御デバイス１０を介して事前に選択された電流が供給される電磁マグネットとして形成されるのが好ましい。そのような実施形態において、制御デバイス１０は電流制御デバイスとして更に機能すると理解される。電流の強さを用いて、電磁マグネットによってシャフト２０上に生成されるトルクの大きさは調整され、それにより格納デバイス９がコイル６に作用する機械的な張力が調整される。電磁マグネットは特に上記の如く、実施形態の限界の範囲内で一定のトルクを保ち又は維持することが出来る。
【００４４】
実施形態において、充填レベルセンサ１１は角度センサとして具体化され又は形成され、角度位置、即ちピボット軸１４におけるレバー１２、１３間の角度を検出する。角度センサはプレテンションデバイス１９に一体化され、又はプレテンションデバイス１９に接続され得る。
【００４５】
角度センサはまた制御デバイス１０に接続され得る。このように、プレテンションデバイス１９によって生成されるトルクの変化をさらに小さくすることが望まれるならば、制御デバイス１０内に回転マグネットの特性カーブを格納し、制御デバイス１０に対してプレテンションデバイス１９を構成する電磁マグネットに電流を供給するアプローチがあり得る。このように、現在存在し角度センサによって検出された角度について、電流は正確に所望のトルクを生成する。
【００４６】
示された装置に関し、３つの副次的機能が同時に実行される。この点に関し、連続的に生成されるコイル６は多分、巻き取りデバイス３を用いて、載置デバイス７の動作間隔時に載置作業幅の後部から次のコイルの載置の開始地点まで格納される。更に所定且つ一定のコイル張力が格納デバイス９の充填レベルとは独立して維持される。更になお、格納デバイス９の充填レベルは角度センサによって連続的に測定されて、データはコイル生成速度とコイルの載置速度を同期させるのに有用である。
【００４７】
プレテンションデバイス１９のシャフト２０に選択可能で或る限界内で一定のトルクを印加することにより、格納デバイス９のコイル６の長手方向の機械的な所定の張力が生成され、このように制御されない動作が排除される。このようにして、ノッティング(結び目)の発生は殆ど不可能である。
【００４８】
コイル６が一定の張力下であっても、格納デバイス９から引き出されるよりも、多いコイル６が格納デバイス９に送られ、レバー１２，１３間の角度αが増加し、それによって対向する転用ローラ１５、１７、１６、１８間の距離、従って格納デバイス９内のコイル６の長さもまた増加する。しかし、供給速度よりも引き出し速度が速くなる場合は、レバー１２、１３は再び互いに回転する。
【００４９】
このようにして、一定のトルクを維持しつつ、シャフト２０の回転角の動きを測定することにより、格納デバイス９内に位置するコイル６の長さの増加及び減少が決定され、これは載置速度の同期のための制御信号として用いられ得る。
【００５０】
プレテンションデバイス１９として用いられる電磁マグネット内の事前に選択された電流強さを注入することにより、電流に比例したトルクが生成され、角度αから独立して角度の全移動に亘ってほぼ一定を保つ。
【００５１】
前記の例は単に説明の目的に付与され、本発明を限定するものとして解釈するものでは決してないことに注意されたい。本発明が実施例を参照して記載されてきたが、ここで用いられてきた用語は限定するものではなく、記載と説明の用語であると理解される。以前に述べ補正したように、その態様における本発明の範囲及び精神から離れることなく、添付の請求の範囲の範囲内にて変更がなされる。本発明が特定の手段、材料及び実施形態に関して記載されてきたが、本発明はここに開示された特定の事項に限定されることを意図しておらず、むしろ添付の請求の範囲の範囲内のように機能的に均等な構造、方法及び使用に拡大される。
【図１】
2016023088.tif 000003
【図２】
2016023088.tif 000004
【外国語明細書】
2016023088000001.pdf