(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材木ストランドを配向する配向システムであって、
最上部デッキＴ、最下部デッキＢ及び該最上部デッキＴと最下部デッキＢの間に位置する少なくとも１つの中間部デッキＩからなる少なくとも３つのデッキが上下に直接に略垂直に積み重なって一連のデッキを形成し、
該各デッキを通って略上下に伸びる通路が形成され、前記各デッキの前記各通路の幅は、間隔を空けた一対の壁により形成され、
前記デッキは、上下に隣り合って対をなし、前記各対は、前記最上部デッキ又は前記中間部デッキの何れか１つである上方デッキ、及び例えば前記最下部デッキ又は中間部デッキのいずれか１つである下方デッキで構成され、前記最下部デッキＢを通る前記通路の幅ｙは予め決められていて、前記最下部デッキの前記壁の間で、且つ壁に垂直な方向に測られ、前記幅ｙは、通路を通るストランドを所望の平均角度偏差で確実に配向するのに十分小さい値であり、
前記一連のデッキにおける上下に隣り合う各対のデッキのうち上方デッキ中の通路の幅は、前記壁の間で測られ、これは、前記対の隣り合うデッキのうち下方デッキを通る通路の幅と関連性があり、従って、前記各対の上下に隣接するデッキのうち前記上方デッキを通る通路は、そのデッキの真下にあり、前記上下に隣り合う対のデッキのうち下方デッキを通って形成されている通路によって２つの通路に分けられ、上方デッキを通る通路の真下にある２つの通路の幅を合わせると、前記上方デッキを通る通路の幅と等しくなり、前記上方デッキの通路を落下するストランドは、その真下にあり、前記下方デッキに於ける前記２つの通路の共通壁が形成する唯一の上縁へ直に落下し、
前記最上部デッキＴは、前記上下に隣り合う対のデッキのうち１つの対の上方デッキを構成し、前記最下部デッキＢは、前記上下に隣り合う対のデッキのうち他の１つの対の下方デッキを構成し、前記各中間部デッキは、その上下に隣り合う下方デッキに対して上方デッキを構成し、上下に隣り合う真上のデッキに対しては下方デッキを構成し、
前記上下に隣り合うデッキの各対における各上方デッキの前記通路の前記壁は、その真下にある前記対のデッキのうち下方デッキの前記通路の各外壁に対して、ほぼ上下方向にそろい且つ軸方向にもそろって並べられている、材木ストランドを配向する配向システム。
【請求項２】
少なくとも前記最上部デッキＴに於ける前記壁は、ディスクの回転手段である複数の平行なシャフト（46）から半径方向に伸び、軸方向に間隔を空けたディスクにより構成され、前記最上部デッキＴ中の同一シャフト（46）上に設けたディスク同士の軸方向の間隔は、少なくとも送られてくるべきストランドの最大長さと同じ程度に広く形成されている、請求項１に記載の配向システム。
【請求項３】
前記全てのデッキに於ける前記通路の前記壁は、平行なシャフトから半径方向に伸び、軸方向に間隔を空けて取り付けた前記ディスクにより構成される、請求項１又は２に記載の配向システム。
【請求項４】
前記最下部デッキＢ上に配置される前記中間部デッキＩ及び最上部デッキＴのそれぞれの前記上下方向の通路の幅は、（2）nｙにほぼ等しく、ｎは最下部デッキ上に配置されるデッキの数を示し、ｙは最下部デッキの通路の幅を示している、請求項３に記載の配向システム。
【請求項５】
前記各デッキに於て、あるシャフト上の前記ディスクは、その隣りのシャフト上の前記ディスク間の中間に配備される、請求項２、３又は４の何れか１つに記載の配向システム。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、ストランドの配向機、より具体的には、ストランドが長さ方向に大きく離れないようにストランドの向きを揃える多数デッキ型ストランド配向機に関するものである。
発明の背景
ストランドを（配向すべきストランドの軸方向の長さに比べて）狭い垂直の通路を通過させることによって配向する考えは、ウェハー板やストランド板の業界に於ては以前から実施されている。
その様な装置の１つは1963年12月24日発行のストークス等の米国特許第3,115,431号に示されている。この装置は、一平面内に略平行に並んで配置される複数のシャフト上に取り付けられ、互いに噛み合っている複数の回転ディスクを具えている。あるシャフト上のディスクは、その隣接するシャフト上のディスクの中間に規則正しく配置される。前記特許に記載された配置では、隣り合うシャフト上のディスクは、一連のディスクの最後のディスク以外は、同じ方向に回転し、該最後のディスクはそれとは逆の方向に回転する。この型式の配置（以下、ストークス配置と呼ぶ）は、特に長いストランドに使用したとき、満足できるものであることが分かった。ストークス等の特許の開示はこの引用を以て本願への記載加入とする。
別の同様な装置が1987年5月19日発行のバークナー（Burkner）米国特許第4,666,029号に記載されている。該特許では、隣り合うシャフト上のディスクは、互いに対をなして並んで配置され、ある対をなすディスクが、配向通路（orienting passage）の一方の側面を形成し、軸方向に間隔をあけて次の対をなしているディスクが、該通路の他方の側面を形成している。この配置（以後、バークナー配置と呼ぶ）もまた満足できるが、ストークス配置の方が複雑でなく、且つストランドを配列する際に、バークナー配置とほぼ同じぐらい効果的であると思われる。バークナー等の特許の開示は、この引用を以て本願への記載加入とする。
これら両装置は回転ディスクを使って、上段ディスク間の軸方向の間隔を直接には通過しないような長ストランドは、ディスク間の軸方向間隔が広くなっている側の端部へ運び、こうすることによって長ストランドは配向機の一端へ、短ストランドは他端へ集まるようにしている。
上記の配列に修正を加えたものが1994年7月5日発行のクリッテンデン等の米国特許第5,325,954号に記載されており、少なくとも一対のデッキにより形成される前置配向機及び配向機が用いられている。該特許によりシステムの機能はめざましく進歩した。まず前置配向機のディスクを経由するストランドを配向機の比較的狭い通路へ、より効果的に入るような向きに傾けることにより、特に６インチ以上の長いストランドを底側の配向デッキの垂直通路を、より簡単に通過させることが可能となった。このシステムは、バークナー特許及びストークス特許の配列を著しく向上しており、長いストランドを扱うのに特に適している。
米国特許第5,325,954号の配向システムは、一般的に、配向機の一端へ向ってディスクの軸方向の間隔をより広くとり、底部の比較的長いデッキを使用しているが、バークナー特許やストークス特許の装置によって配向した配列ほどには、長さ方向にストランドを分離しない。
収集ベルト上に形成されたマット又は堆積（lay-up）の上方にある底段配向デッキの下縁の高さが、ベルト上のウェハーやストランドの配向を保つ上で大きく影響することが知られている。この間隔が広ければ広いほど、配向機が得たストランドの配向のロスが大きいので、この間隔は約１インチから３インチの比較的狭い間隔に保つことが望ましい。配向のロスを最小限にするには、更に間隔を狭くすることが望ましい。
ストランドが長さ方向に分離していると、ストランドが収集ベルトの長さよりも長く集積ベルト上に横たえられることは明らかである。このこと自体は問題ではないが、配向機の長手方向に沿ってストランドの分配が一定でない場合、ベルト上のマットの高さは不規則な堆積となり、ベルト上のマット高さは配向機の端部に向かってこぶ状（hump）となる。
これは、配向機の傾斜した底デッキをハンプに合わせて調整せねばならないことを意味し、底デッキとベルト上のストランド上端との間の空間は、ハンプ（hump）の上端との間が所定距離であるが、ハンプ以外の点では所定距離にはならない。そのため配向機のこの箇所におけるストランドの向きの平均配向角度は著しく増加しており、配向性を失っている。
1974年4月30日にウッド等へ発行された米国特許第3,807,931号には別型式の配向機が記載されており、該配向機は、垂直に積み重ねた多数のデッキを用いている。各デッキは、静止の垂直フィンにより形成され、各垂直フィンにはその間の材木片の移動を向上する振動キャップが設けられている。各デッキは多数のフィンを有し、該フィンの数は、その真上のデッキのフィン数の倍数であり、その結果、上部デッキ上のフィンは下部デッキ上の対応するフィン上に直接横たわり、ストランドの流れは上部デッキにより分割され、該分割により形成される区分は、次の下部デッキにより更に細分化する。この装置では、最上部のデッキ上のフィンの間隔は、配向されるべきストランドの平均の長さの略半分であり、上部デッキと下部デッキの間隔は、ストランドの平均の長さよりも長い距離に形成される。この特許の配向システムは、明らかに、長いウェハーに関しては効果的でなく、且つ従来の長さ（３〜４インチ）のストランドに関してもうまく機能しないであろう。
ターナー等に発行されたカナダ特許第920,529号は更に別型式の配向機を示しており、該配向機では、仕切り壁が詰まりを防ぐように設計されている。
発明の簡単な説明
本発明の目的は、通路の全体に亘ってストランドをコントロールし、ストランドが長さ方向に分離されるのを最小限にし、ストランドが配向機に挟まって、詰まりの原因となる可能性を減らすような、多数デッキ型配向システムを提供することである。
広義に於て、本発明は、材木ストランドを配向する配向システムに関するものであり、該配向システムは、最上部デッキ、最下部デッキ及びこれらのデッキの間に設けられた少なくとも１つの中間部デッキを含んでいて、上下に略垂直に積み重なる一連のデッキを形成し、前記各デッキを通って垂直に延びる通路を形成しており、該通路は間隔をあけた一対の壁によりそれぞれ形成され、該壁は少なくとも前記最上部デッキに於ては、複数の平行なシャフトから半径方向に突設して軸方向に間隔を空けたディスクによって形成される。前記最下部デッキを通る前記通路は、前記底部デッキの前記壁の間の第１の方向に測って、予め選択された幅ｙであり、該幅ｙは、そこを通過するストランドの向きが、前記第一方向に略垂直な第二方向に対して所望する平均偏り角度になる様に、十分に小さな値である。前記一連のデッキに於て、垂直方向に隣接する一対のデッキのうち上方デッキの前記通路の幅は、前記した少なくとも一対のデッキのうちの隣接する下方デッキの通路の幅と相互関係をもたせており、一連のデッキに於いて、一対の隣接するデッキの上側のデッキを通る通路は、二分されて、前記一対のデッキの下側を通る２つの通路に分かれ、これによって、前記上方デッキの通路を下る物体は、前記下方デッキの前記２つの通路の共通の壁の１つだけの上縁部上に落下し、前記ディスクを回転させることになる。
前記最上部デッキ内の同一シャフト上のディスクの軸方向の間隔は、配向すべきストランドの最大切断長さと少なくとも同じ長さであることが望ましい。
上方デッキ内の前記通路の前記壁は、該デッキの真下のデッキ内の通路の壁と略垂直で軸方向に並ぶことが望ましい。
前記最下部デッキの上方に配置された前記中間部デッキ及び前記最上部デッキのそれぞれに於ける前記垂直の通路の幅は、ストークス特許のディスク配列で用いられた通路の幅（2）nｙと略同様であることが望ましい。ここで、ｎは前記底部デッキの上方にあるデッキ数を表す。
全ての前記通路の少なくとも上縁部は、シャフト上に軸方向に間隔を空けて配備されるディスクの縁部で形成されることが望ましい。
全ての前記デッキ内の前記通路の前記壁は、前記シャフト上に軸方向に間隔を空けて配備されるディスクにより形成されることが望ましい。
前記何れのデッキに於ても、該デッキ内の全ての前記シャフトは一平面内に配列されることが望ましい。
前記各デッキに於て、１つのシャフト上の前記ディスクは、隣り合うシャフト上の前記ディスク同士の中間に配備されることが望ましい。
隣り合うデッキ内の前記シャフトは、略同一の垂直平面上に配列されることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
本発明の更なる特長、目的及び利点は、後述する発明の望ましい実施例の説明及び添付の図面により明らかであろう。
図１は、本発明によって作られた複数の配向システムが並んで配置されている概略配置図である。
図２は、本発明によって作られた一般的な配向システムを通り、ベルトの運動方向と平行に断面した断面図である。
図３は、本発明の配向機の側面図であって、通路の側壁を形成しているディスクの望ましい配置を示している。
望ましい実施例の説明
図１は本発明に従って作られた３つの配向システムを合体した配向機を示しており、これらの配向システム（１）（２）（３）は並んで配列されて、コンベヤー又は同種のもの（14）上にマット又はレイアップ（lay-up）（12）を堆積させる。マット（12）は、材料（材木ストランド）配向機（１）（２）（３）から（の材料を使って）複数の材木を結合した製品を製造するためのレイアップを形成している。本発明に従って作られた３つの配向システムは、図１に於て、本発明によって構成された配向システムに材料を供給する特定の形式の分配システムについて、それの性能を最大限に発揮させるための配置を示している。しかし何れの配向システム（１）（２）（３）も単独で、又は本発明の他の配向システムと組み合せて使うことができることは明らかである。
本発明の配向システムで通常使用される材木ストランドは、一般的には１２インチより短い手頃な長さであればどんな長さでもよい。厚さは０．２５インチより薄く、通常は約０．０５インチより薄い。幅は通常は約１／２インチ以上約３インチ未満で、長さの幅に対する割合は２以上である。
図示する配列では、コンベヤー又は同種のもの（18）から送られたストランド（16）は、表面にスパイクを突設したピッカーロール又は同種のもの（20）を用いて分散され、間隔を空けた一対の分配ロール（22）（24）の上に供給される。該分配ロール（22）（24）も又、平行に間隔を空けて配備され表面にスパイクを突設したローラで形成されている。従って、図の配列では、約３分の１のストランドが、分配ロール（22）と（24）の間を素通りし、配向システム（２）つまり中間配向システムに、流入（in-feed）する。一方、分配ロール（22）は、他の３分の１の流れのストランドを配向システム（３）に分配し、ロール（24）は残りの３分の１を配向システム（１）に分配する。各配向システム（１）（２）（３）への流れは本来は同じであるのが望ましいが、それは必要条件ではない。
配向システム（１）（２）（３）へ入ってくる流れは、（26）（28）（30）で示されるように、仕切り又は方向案内壁（32）（34）（35）（36）（37）（38）の間に落ち、該方向案内壁は、入ってくるストランド（26）（28）（30）の少なくとも幅を形成し、後述するように、更に各配向システム（１）（２）（３）間に境界壁を形成することもある。これらの方向案内壁（32）（34）（35）（36）（37）（38）は、前記何れかの配向システム（１）（２）（３）の上方デッキ又は最上部デッキの上に、外側ディスクの周辺へ向かってストランドを誘導し、その範囲の長さは、これら外側ディスクの軸を通る垂直平面のすぐ内側（inside）の長さであることが望ましい（図２の仕切り（32）（34）を参照）。
本発明の配向システムでは、流れ（26）（28）（30）の中のほぼ全てのストランドが、それぞれの配向システム（１）（２）（３）を直接通過し、コンベヤーの移動方向にｘで示すような比較的短い長さの範囲内で前記それぞれの配向システムを離れる。
この配列では、流れ（26）（28）（30）の中の流入ストランドがそれぞれの配向システム（１）（２）（３）を通過して、マット又はレイアップの長手方向（ｘ）に比較的狭い流れとして排出しており、このため長さの方向にはストランドの分離はほぼなくなり、ストランドはむしろより均一に並べられることが確実になる。長さｘは、一般的には約１〜３フィートの範囲に設定される。
更に、ストランドを比較的短い長さｘの範囲に集中して並べることにより、配向システムの底部と、形成されているマットの表面（40）との間隔ｚは、図１及び図２に長さｚで示すように比較的一定に保たれる。
図解する配列では、配向システム（１）（２）（３）は、水平に並んでいる。しかし、配向システム（１）を基準とすると、配向システム（２）は、矢印（42）で示すように配向システム（１）に対し相対的に垂直移動ができ、同様に、配向システム（３）も矢印（44）で示すように配向システム（２）とは相対的に垂直移動ができる。これによって、各配向システムの底部を規定の条件で形成しているマット表面（40）とは相対的に位置決めすることができるが、ディスクデッキ同士の間隔が大きい場合には、各デッキをデッキ（３）に対し段差を付けて配列するほうが望ましいかもしれない。つまりベルトの移動方向の上流側のデッキは、他の２つのデッキよりもベルトに近づけるのである。
ここでは３つの配向システム（１）（２）（３）を組合わせたものを説明したが、本発明を単独又は２つ以上の配向システムに利用できることは明らかであろう。一対の分配ロール（22）（24）を用いる時、３つの配向システムは比較的好都合である。何故なら、一箇所から流れ出たストランドの本流が３つの支流に比較的容易に分割されるからである。
図２で概略的に例示するように、各配向機（１台についてのみ記載する）は、少なくとも３つのデッキ、つまり最下部デッキＢ、少なくとも１つの中間部デッキＩ（i）及び最上部デッキＴにより構成される（図１も参照）。
例示の配列では、１つの中間部デッキだけが示されている。しかし、最下部デッキに必要な幅ｙに基づいて、２分された通路数についての条件を満たすために必要であれば、下記に記載する如く、(i)で表わす多数の中間部デッキを配備して、配向中のストランドに必要な配向性を与え、長さＬのストランドを後述する如く配向することも可能である。
ディスク（44）が駆動されることが重要であるので、適切な手段（図示せず）を設けて、通常はシャフト（46）を動かすことで前記ディスク（44）を動かすことになるであろう。例示の配列では、各デッキ内の配向システムの出口側の端（off-going end）のディスクは、他のディスクに対し反対方向に駆動されているが、これは不可欠ではなく、望ましいということでもない。
異なるデッキに於けるシャフト（46）の軸心は、格子状に並べられることが望ましい。ある特定のデッキに於けるシャフトの軸心は、全て同一平面内に配置されることが望ましく（図２に点線で指定される平面（54）（56）（58）を参照）、積み重ねられた一連のデッキ内のシャフトの軸心は、略平行であることが望ましい平面（60）（62）（64）（66）（68）内にあって、積み重ねて配置される。平面（54）（56）（58）は平行で、平面（60）（62）（64）（66）（68）が拡がる方向に対して略垂直な方向に拡がることが望ましい。平面（54）（56）（58）は略水平に拡がるように図示されているが、所望により、形成されつつあるマットの表面（40）に略平行になるように設定してもよい。
とにかく、図２の配列では、各デッキＢ、Ｉ(i)、Ｔは、シャフト（46）上に軸方向に間隔を空けて配備される複数のディスク（44）により構成される。図２では、最上部デッキＴのシャフトは、添字ｔで示される。また、一端（前方）に対するシャフトの位置は数字で表わされ、図示する５シャフトシステムでは、前方（48）に一番近いシャフトは添字１、一番遠いシャフトは添字５で表わされる。各デッキに於ても、同様の数字が付けられている。中間部デッキはそれぞれＩ(i)で表わされ、(i)は最下部デッキＢ上の中間部デッキの位置又は数を示し、シャフトも同様の方法で表示さる。例えば（46(1I1)）は、最下部デッキの真上にある中間部デッキの最前列（第１）のシャフトを示している。底部デッキ上のディスクとシャフトについても同様の数字付けが行なわれており、例えば（46（1B））のように、添字Bが底部デッキを表わしている。
図に於て、全てのディスク（44T）（44Ti）（44B）の直径Ｄの大きさは、略同じである。
略垂直に並ぶシャフト（46(1T)）（464(1I1)）（46(1B)）上に配備された隣り合うディスクの間隔は、寸法ｔにより示される。この寸法ｔは、通常２インチ未満で、１インチの方に近く、ディスクが重なる部分では、マイナスの数字になることもある。
配向システム全体の高さを重視するところでは、ある１つのデッキのディスクが隣接する上方又は下方デッキのディスクと重なることが重要な場合もある。何故なら、ディスクが重なり合うことにより、該システムの嵩を大きく減らすことができるからである。ディスクは重なる部分を十分にとってはならず、ディスクは、隣り合うデッキのディスク同士が干渉せず、１つのデッキがその隣り合うデッキの働きを邪魔しないように配慮して、隣り合うデッキ上に配置しなければならない。
寸法Ｄは、シャフト（46）の直径ｄ及び同一デッキ内のシャフト（46）同士の間隔Ｓと互いに関係しあい、各デッキ内のシャフト同士の間隔が、処理されるべきストランドの長さと少なくとも等しい長さ、つまり１/２（Ｓ−ｄ）となるように設定され、通常は処理されるべきストランドの最大長さＬに少なくとも等しい長さである（図２の上のストランド（52）を参照）。そして、Ｄ/２＝ｒは、隙間を空けるために、Ｓ−ｄよりもやや短く設定される。
出願人は、寸法Ｄが１６インチであって、直径が約２インチで９インチの間隔を空けて配置されたシャフトを用いたときが、最大長さが約６．５インチより短く、平均長さが約５．５インチであるウェハーやストランドについて非常に満足のいくものであることを発見した。
図に於て、ディスクは上述の如くストークスの配列によって並べられているが、バークナーの配列でも同様にうまく並べることが可能である。しかし、ストークスの配列では、必要なデッキ数をバークナーの配列の場合よりも少なくすることができるので、ストークスの配列の方が好まれている。
一連のデッキに於て、例えばデッキＩ(1)及びデッキＢのような隣り合う、どの一対のデッキに於ても、デッキＩ(1)の通路Ｐ(I1)を通って通路Ｐ(B)まで落下するストランドが、デッキＢの通路Ｐ(B)を形成する２つの壁のうち一方の壁の上縁部だけに接触できることが重要である。これによって、前記隣り合う一対のデッキのうち上方デッキの通路Ｐ(I1)はそれぞれ一対のうちの下方デッキを通る２つの通路に分けられる。上方デッキの通路は下方デッキで等しい幅の２つの通路に分かれ、下方デッキの２つの通路の合計幅が上方デッキの通路に等しくなることが望ましい（シャフトの軸方向に測るディスク又は壁の厚さは無視する）。
図３に示すように、各デッキに於て隣り合うディスク（44）の間隔を各ディスクの中心から軸方向に測定すると（シャフトの軸方向で測るディスク又は仕切り壁の厚さは無視する）、以下のようになる。デッキＢ上のディスク（44）の軸方向の間隔は、寸法Ｙbで表わされ、これはマット（12）を形成するストランドの望ましい配向角度（平均角度偏差（mean angular deviation））を得るのに必要な寸法である。次に、上下に配置される各デッキの大きさは、各デッキ内のディスク同士により形成される垂直の通路である通路ＰT、ＰI(i)及びＰBの幅が次式に従って増加するように、互いに関連を持たせた大きさにするのが望ましい。
Ｙ(Pi)＝２(n)ＹB
ここで、ＹBは最下部デッキの通路ＰBの幅に等しく、ｎは最下部デッキ上にあるデッキの位置を最下部デッキを含めずに数えた番号である（最下部デッキＢの番号ｎ＝０である）。従って、第１の中間部デッキは第１のデッキ（ｎ＝１）という工合に続く。図の配列では、デッキＩ（i）は最初の上部デッキであり、寸法Ｙ(Ii)は寸法ＹBの２倍となり、デッキが３つしかないことから、上部デッキの寸法ＹTは、２(2)ＹB又はＹBの４倍になる。
ストークスのディスク配列では、幅ＹTは同一シャフト上のディスク同士の間隔を２分する隣り合うシャフト上のディスクにより決定されるので、言い換えれば、ストークス配列では通路の幅は隣り合うシャフト上のディスク同士の間隔により決定されるので、必要なデッキ数はバークナーの配列に比べて少なくてすむことは明らかであろう。バークナーの配列では、通路の幅は、同一シャフト上のディスク同士の間隔により決定される。何故なら、最上部デッキ内の同一シャフト上のディスク同士の間隔も又、少なくともウェハーの長さと同じ間隔を空け、ストランドの長さＬに依存しているからである。従って、必要なデッキ数はバークナーの配列よりもストークスの配列の方が少なくてすむ。
図２に示すように、最上部デッキ内の同一シャフト上の隣り合うディスク同士の間の寸法は、最低でも切断ストランドの最大長さＬに等しいか、若しくは大きい長さである。
ストークスの配列を利用すると、図２に点線で示される、隣り合うシャフト上のディスクとの間隔は、最上部デッキではＡ/２、中間部デッキではＡ/４、底部デッキではＡ/８であり、３つのデッキはＡ/２＝ＹT＝４ＹBとなるように描かれている。
バークナーの配列を利用すると、より多くのデッキが必要となる。何故なら、バークナーの配列では、隣り合うシャフト上のディスクのオフセット効果が得られないにもかかわらず、各デッキの通路のサイズはその真上のデッキの通路幅の半分でなければならない。しかも通路の最大幅即ち幅ＹTは、ストランドＬの長さに適合しなければならない。そこで同一シャフト上の隣り合うディスク同士の実際幅は、必然的に寸法Ａと等しいことが要求され、これはストークスの配列を利用する場合の１/２Ａとは対称的である。
ストークスの配列では、どの位置に於てもストランドは、隣り合うシャフト上のディスクより上に突出するディスク部分だけを見るので、一つのシャフト上のディスク同士の間隔を必要な通路幅の２倍にすることができ、結果としてデッキ数を少なくすることが可能である。
軸方向の間隔が最下部デッキでは必要な配向を得るために十分に狭く、また最上部デッキでは処理中のウェハーの最大切断長さよりも広くなければならないため、中間デッキの必要段数はウェハーの最大長さ及び配向角度によって決定されることは明らかである。例えば、もしディスク４４B同士の間隔が１インチで（Ｙ＝１/２インチ）、ウェハーの最大長さが１２インチである場合、第１段中間部デッキの通路幅の寸法ＹI1＝２(1)ＹB＝１インチとなり、第２段中間部デッキの通路の寸法ＹI2＝２(2)ＹB＝２インチとなり、第３段中間部デッキの通路幅の寸法はＹI3＝２(3)ＹB＝４インチとなり、次の中間部デッキの通路幅の寸法はＹI4＝２(4)ＹB＝８インチとなり、最上部デッキの通路幅の寸法ＹT＝２(5)ＹB＝１６インチとなる。
図のように配列されている通路ＰT、ＰI1及びＰBは、それぞれ真上の通路に対してまっすぐ垂直方向に並べられ、真上の通路を実質的に２分しており、最上部デッキで通路の両壁が形成されると、その下のデッキの通路壁（ディスク）は、同一垂直面内に位置することになるのがわかるであろう。
少なくとも最上列のデッキＴにディスクを使用することは不可欠である。しかし、中間部デッキでは、ディスクの代りに羽板（vane）を使うことが望ましい場合もあり、特に最下部デッキに於ては、羽板をディスクの代りに又はディスクと組みわせて使うことにより、隙間Ｇ（図２に示す）をなくし、図２に点線で示す羽板同士の底部により正確な間隔を維持でき、よって配向性を更に向上させることができる。
実験では、上述した２インチ直径のシャフト上に配備された１６インチ直径のディスクは、（１）（２）（３）と番号を付した３つの異なるデッキで使われた。各デッキのディスク同士の軸方向の間隔はそれぞれ６インチ、３インチ及び１．５インチであった。デッキの番号及び配列は異なっており、隙間の間隔ｔはｔ＝１インチと設定された。各テストで、９００グラムの６インチ長ストランドが配向システムの番号及び配列の異なるデッキに送られた。テスト結果を表１に示す。
0003779994.tif 000002
本発明に従って作られたシステムにおいて、３つのデッキを使用した時、長さ方向の分離を避け、配向機の１フット当りの延堆積（throughput）（シャフトの平面内及びシャフトに垂直な平面内で測定される）を高める上でより一層効果的であることは明らかである。本発明を利用しなければ、該システムのフットプリント（footprint）は１８インチから大きく増加し、少なくとも４８インチになる。
配向機の作動は、ストランドの本流がシャフトの真上にあたるディスク先端部分、つまりシャフト同士の中間点から離れたディスク先端に向けて送り込まれるように行なわれるのがベストである。何故なら、ストランドが最もつまりやすいのは、隣り合うシャフト上のディスク周辺が交差する、シャフト同士の中間点だからである。
以上が本発明の説明であるが、当該分野の専門家であれば、添付の請求の範囲に規定される発明の精神から離れることなく、発明を変形することが可能であろう。
【図１】
0003779994.tif 000003
【図２】
0003779994.tif 000004
【図３】
0003779994.tif 000005