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課題・解決手段

本発明は、ストランドストック1を解くように構成されたボビン2を受容するためのボビンキャリア7に関するものであり、ボビンキャリア7は、編み機巻線機、又は、らせん形成機において使用するよう意図され、このために、機械運転中に、機械に対して回転するように構成されている。ボビンキャリア7は、ボビン2から解かれたストランドストック1の張力を測定するための張力測定装置3と、データを伝送するための第1のデータ伝送装置4と、を有している。本発明によると、第1のデータ伝送装置4は、測定された張力測定値を、ボビンキャリアの外側に配置された第2のデータ伝送装置5に伝送するように構成されている。それによって、各ボビンキャリア7における、ストランドストック1の低すぎる、又は、高すぎる張力の早期の検出が可能になる。第2のデータ伝送装置5から第1のデータ伝送装置4へ目標張力値が伝送されることによって、及び、ボビンキャリア7における適切な制御又は調整装置8によって、張力は主に一定に保たれる。

概要

背景

本発明は、ストランドストック解くように構成されたボビン受容するためのボビンキャリアに関するものであり、ボビンキャリアは、編み機巻線機、又は、らせん形成機(spiraling machine)で使用するために設けられている。その際、ストランドストックは、細長い、撚線状の材料であり、特に鉄を含み得るワイヤであると理解されるが、それに限定されるものではなく、好ましくは、非鉄金属、又は、織物繊維炭素繊維、又は、その他の撚線状の炭素材からも構成される。

さらに、本発明は、ボビンから解かれたストランドストックの張力を測定するための張力測定システムと、当該張力測定システムを有する編み機、巻線機、又は、らせん形成機と、張力測定を行うための対応する方法と、編み機、巻線機、又は、らせん形成機のための可視化システムと、に関する。

編み機、特に回転編み機は、加工されるべきストランドストック、特に金属ワイヤ撚糸、若しくは、プラスチック繊維から成る中空の編み上げチューブ、又は、(このような編み上げチューブの後続圧延によって)平らな撚線網、編込メッシュを製造するために用いられ、又は、例えば金網ケーブルを編むため、又は、炭素繊維又は別の撚線状の炭素材を編むことによって、低質量体を、特に軽量構造において製造するためにも用いられる。このように製造された技術的な網の使用領域は、例えば、電磁場に対する電気ケーブルシールドのためのシース、又は、機械的負荷に対するケーブル若しくはチューブの保護囲いである。さらなる用途としては、例えばステント又は人工血管等の血管インプラントのための医療用メッシュの製造がある。

編み機の運転中、編まれるべきストランドストックの複数のストランドは、それぞれ反対の方向において、特定の角度で、編み軸又は編まれるべきストランドストック、例えばケーブルの周り巻き付けられ、その際、特定のパターンに従って互いに交差され、それによって、所望のメッシュが得られる。

巻線機は、その機能からして、編み機に似ているが、加工されるべきストランドストックのストランドが、互いに織り合わされるのではなく、互いに緩く重なっているか、巻き付けられるべきストランドストックの上に置かれている点が異なっている。巻線機は、1つ又は複数の巻線層を、加工されるべきストランドストックに堆積させることができる。巻線機は、例えば、コード若しくはロープホース若しくはケーブルのシース、又は、耐圧ホース補強材を製造するために用いられる。

らせん形成機は、その機能からして大幅に巻線機に一致しており、編まれるべきストランドストックは、好ましくは塑性変形可能であり、従って、編み軸又は編まれるべきストランドストックそれぞれの周りに巻き付ける際に、自己支持型コイルを形成する。らせん形成機は、例えば、銅線ケーブル被覆又はコイルの形状の鋼線を有するケーブルの被覆に用いられる。

全ての考慮される機械に共通しているのは、複数のボビンキャリアを有しているということであり、これらのボビンキャリアには、それぞれ少なくとも1つのボビンが配置されており、ボビンには、加工されるべきストランドストックのストランドが巻き付けられており、当該ストランドは、機械の運転中に、ボビンから解かれ、加工される。そのために、ボビンキャリアは、機械の運転中に、機械に対して回転するように構成されている。その際、解かれたストランドストックは、編み軸の周りに、又は、同時にその長手方向に動いている編まれるべきストランドストックの周りに誘導される。

以下に、本発明を、編まれるべきストランドストックとしてのワイヤのための編み機、すなわちワイヤメッシュを製造するための編み機を例として説明する。しかしながら、これは限定ではなく、本発明は、任意のストランドストックを加工するための別の編み機、巻線機、又は、らせん形成機にも用いることが可能である。

編み機の動作においては、張力、すなわちボビンから解かれるワイヤの機械的張力が重要な役割を果たしている。張力が低すぎると、形成される網の編みパターンが不均一になり、ワイヤが機械の内部で互いに「絡まる」か、又は、破断してしまう可能性がある。張力が高すぎると、ワイヤは、特に処理速度が高い場合に、やはり破断してしまう可能性がある。どちらの場合も、欠陥商品の増大及び/又は機械の停止時間の延長つながり、従って、製造費用が増大する。

先行技術では、ワイヤ張力の設定及び調整のために、一般的に、機械的な解決法が用いられる。特に、ボビンキャリアに取り付けられた、ボビンのための機械的なバンドブレーキ又はシューブレーキを、ブレーキによってボビンに加えられる制動トルクを調節するための機械的な制御又は調整システムと、ボビン巻線の直径及び/又はワイヤ張力に応じて組み合わせる解決法が用いられる。

それに対して、特許文献1は、可変速度で回転編み機の下側の径方向外側のボビンから出るワイヤの機械的な転向を、当該ワイヤを上側の径方向内側のボビンを越えて、又は、当該ボビンの下側を通るように導くために、電気的に駆動することを提案している。その際、目標のワイヤ繰り出し速度は、スリップリングを通じて、又は、無線で、ボビンキャリアに伝えられ、ボビンにおいて、ワイヤ繰り出し速度は、編み上げ製造速度に一致するように制御される。それによって、ワイヤの方向転換及びワイヤの送り出しプロセスに起因する、ワイヤ張力におけるインパルス様のスパイクが回避されることになる。

しかしながら、このような制御又は調整装置技術的問題である、例えばボビンキャリアの誤調節又はブレーキの摩耗は、不均一な編みパターン又はワイヤの破断といった、低すぎる、又は、高すぎる張力に関する上述の兆候の内1つが発生している場合、機械の操作者によって、間接的にのみ検出可能である。

概要

本発明は、ストランドストック1を解くように構成されたボビン2を受容するためのボビンキャリア7に関するものであり、ボビンキャリア7は、編み機、巻線機、又は、らせん形成機において使用するよう意され、このために、機械の運転中に、機械に対して回転するように構成されている。ボビンキャリア7は、ボビン2から解かれたストランドストック1の張力を測定するための張力測定装置3と、データを伝送するための第1のデータ伝送装置4と、を有している。本発明によると、第1のデータ伝送装置4は、測定された張力測定値を、ボビンキャリアの外側に配置された第2のデータ伝送装置5に伝送するように構成されている。それによって、各ボビンキャリア7における、ストランドストック1の低すぎる、又は、高すぎる張力の早期の検出が可能になる。第2のデータ伝送装置5から第1のデータ伝送装置4へ目標張力値が伝送されることによって、及び、ボビンキャリア7における適切な制御又は調整装置8によって、張力は主に一定に保たれる。

目的

本発明の課題は、編み機、巻線機、又は、らせん形成機のボビンから解かれたストランドストックの張力の制御及び/又は調整を改善し、その際特に、低すぎる、又は、高すぎる張力の早期の検出を可能にすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

ストランドストック(1)を解くように構成されたボビン(2)を受容するためのボビンキャリア(7)であって、前記ボビンキャリア(7)は、編み機巻線機、又は、らせん形成機において使用するよう意図され、そのために、機械運転中に、前記機械に対して回転するように構成されており、前記ボビン(2)から解かれた前記ストランドストック(1)の張力を測定するための張力測定装置(3)と、データを伝送するための第1のデータ伝送装置(4)と、を有しているボビンキャリアにおいて、前記第1のデータ伝送装置(4)は、測定された張力測定値を、前記ボビンキャリア(7)の外側に配置された第2のデータ伝送装置(5)に伝送するように構成されていることを特徴とするボビンキャリア(7)。

請求項2

前記ボビンキャリア(7)が、前記ボビン(2)から解かれた前記ストランドストック(1)の張力を制御又は調整するための制御及び/又は調整装置(8)を有していることを特徴とする、請求項1に記載のボビンキャリア(7)。

請求項3

前記第1のデータ伝送装置(4)が、さらに、前記第2のデータ伝送装置(5)からの目標張力値を受信するように構成されていることを特徴とする、請求項2に記載のボビンキャリア(7)。

請求項4

前記第1のデータ伝送装置(4)が、前記第2のデータ伝送装置(5)への、及び/又は、前記第2のデータ伝送装置(5)からの無線データ伝送、好ましくは電波信号光信号、又は、誘導結合を通じた無線データ伝送を行うように構成されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のボビンキャリア(7)。

請求項5

前記第1のデータ伝送装置(4)が、前記第2のデータ伝送装置(5)への、及び/又は、前記第2のデータ伝送装置(5)からの、前記ボビン(2)から解かれた前記ストランドストック(1)を通じたデータ伝送を行うように構成されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のボビンキャリア(7)。

請求項6

前記ボビンキャリア(7)が、電気エネルギーを生成するための発電機、特にダイナモ電気モータ、又は、発電機のロータを備えた電力供給装置を有しており、前記電力供給装置は、前記ボビンキャリア(7)にエネルギーを供給す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5のいずれか一項に記載のボビンキャリア(7)。

請求項7

前記ボビンキャリア(7)が、電気エネルギーを受容及び/又は変換するためのエネルギー伝達装置、特に電気的接触装置又は誘導結合器を有しており、前記エネルギー伝達装置は、前記ボビンキャリア(7)にエネルギーを供給す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5のいずれか一項に記載のボビンキャリア(7)。

請求項8

前記エネルギー伝達装置が、前記ボビン(2)から解かれた前記ストランドストック(1)を通じて電気的エネルギーを受容するように構成されていることを特徴とする、請求項7に記載のボビンキャリア(7)。

請求項9

請求項1から8のいずれか一項に記載のボビンキャリア(7)を複数と、前記ボビンキャリアの外側に配置された第2のデータ伝送装置(5)と、を有する張力測定システムであって、前記ボビンキャリア(7)の前記第1のデータ伝送装置(4)と前記第2のデータ伝送装置(5)との間において、一方向又は双方向にデータ伝送するように構成されている張力測定システム。

請求項10

さらにデータ加工装置を有している張力測定システムであって、前記データ加工装置が、前記第2のデータ伝送装置(5)と接続され、前記第1のデータ伝送装置(4)から前記第2のデータ伝送装置(5)に伝送されるデータを保存し、評価し、及び/又は、表示するように構成されている、請求項9に記載の張力測定システム。

請求項11

請求項9又は10に記載の張力測定システムを有する編み機、巻線機、又は、らせん形成機。

請求項12

請求項9又は10に記載の張力測定システムで実施するための張力測定方法であって、前記ボビンキャリア(7)の前記張力測定装置(3)が、張力測定値を測定し、第1のデータ伝送装置(4)が、前記張力測定値を、前記第2のデータ伝送装置(5)に伝送する張力測定方法。

請求項13

編み機、巻線機、又は、らせん形成機のための可視化システムであって、ストランドストック(1)を解くためのボビン(2)をそれぞれ1つずつ受容するための複数のボビンキャリア(7)であって、機械の運転中に、前記機械に対して、回転するように構成されている、複数のボビンキャリア(7)を備えた編み機、巻線機、又は、らせん形成機と、少なくとも1つのボビンキャリア(7)の周期的な可視化のための可視化装置であって、前記少なくとも1つのボビンキャリア(7)を、前記ボビンキャリア(7)の一回転に必要な時間の1/100よりも少ない、好ましくは1/1000よりも少ない、より好ましくは1/10000よりも少ない、さらに好ましくは1/100000よりも少ない、各周期内視認可能にするように構成されており、その際、前記周期の長さは、前記ボビンキャリア(7)の一回転の時間と略同じであるか、又は、その整数倍である、可視化装置と、を有している可視化システム。

請求項14

前記可視化装置が、ストロボスコープシャッターメガネ、又は、光源チョッパーとの組み合わせである、請求項13に記載の可視化システム。

技術分野

0001

優先権出願である独国特許出願第102014014149.7号の内容全体は、参照によって、本出願の構成要素となる。

背景技術

0002

本発明は、ストランドストック解くように構成されたボビン受容するためのボビンキャリアに関するものであり、ボビンキャリアは、編み機巻線機、又は、らせん形成機(spiraling machine)で使用するために設けられている。その際、ストランドストックは、細長い、撚線状の材料であり、特に鉄を含み得るワイヤであると理解されるが、それに限定されるものではなく、好ましくは、非鉄金属、又は、織物繊維炭素繊維、又は、その他の撚線状の炭素材からも構成される。

0003

さらに、本発明は、ボビンから解かれたストランドストックの張力を測定するための張力測定システムと、当該張力測定システムを有する編み機、巻線機、又は、らせん形成機と、張力測定を行うための対応する方法と、編み機、巻線機、又は、らせん形成機のための可視化システムと、に関する。

0004

編み機、特に回転編み機は、加工されるべきストランドストック、特に金属ワイヤ撚糸、若しくは、プラスチック繊維から成る中空の編み上げチューブ、又は、(このような編み上げチューブの後続圧延によって)平らな撚線網、編込メッシュを製造するために用いられ、又は、例えば金網ケーブルを編むため、又は、炭素繊維又は別の撚線状の炭素材を編むことによって、低質量体を、特に軽量構造において製造するためにも用いられる。このように製造された技術的な網の使用領域は、例えば、電磁場に対する電気ケーブルシールドのためのシース、又は、機械的負荷に対するケーブル若しくはチューブの保護囲いである。さらなる用途としては、例えばステント又は人工血管等の血管インプラントのための医療用メッシュの製造がある。

0005

編み機の運転中、編まれるべきストランドストックの複数のストランドは、それぞれ反対の方向において、特定の角度で、編み軸又は編まれるべきストランドストック、例えばケーブルの周り巻き付けられ、その際、特定のパターンに従って互いに交差され、それによって、所望のメッシュが得られる。

0006

巻線機は、その機能からして、編み機に似ているが、加工されるべきストランドストックのストランドが、互いに織り合わされるのではなく、互いに緩く重なっているか、巻き付けられるべきストランドストックの上に置かれている点が異なっている。巻線機は、1つ又は複数の巻線層を、加工されるべきストランドストックに堆積させることができる。巻線機は、例えば、コード若しくはロープホース若しくはケーブルのシース、又は、耐圧ホース補強材を製造するために用いられる。

0007

らせん形成機は、その機能からして大幅に巻線機に一致しており、編まれるべきストランドストックは、好ましくは塑性変形可能であり、従って、編み軸又は編まれるべきストランドストックそれぞれの周りに巻き付ける際に、自己支持型コイルを形成する。らせん形成機は、例えば、銅線ケーブル被覆又はコイルの形状の鋼線を有するケーブルの被覆に用いられる。

0008

全ての考慮される機械に共通しているのは、複数のボビンキャリアを有しているということであり、これらのボビンキャリアには、それぞれ少なくとも1つのボビンが配置されており、ボビンには、加工されるべきストランドストックのストランドが巻き付けられており、当該ストランドは、機械の運転中に、ボビンから解かれ、加工される。そのために、ボビンキャリアは、機械の運転中に、機械に対して回転するように構成されている。その際、解かれたストランドストックは、編み軸の周りに、又は、同時にその長手方向に動いている編まれるべきストランドストックの周りに誘導される。

0009

以下に、本発明を、編まれるべきストランドストックとしてのワイヤのための編み機、すなわちワイヤメッシュを製造するための編み機を例として説明する。しかしながら、これは限定ではなく、本発明は、任意のストランドストックを加工するための別の編み機、巻線機、又は、らせん形成機にも用いることが可能である。

0010

編み機の動作においては、張力、すなわちボビンから解かれるワイヤの機械的張力が重要な役割を果たしている。張力が低すぎると、形成される網の編みパターンが不均一になり、ワイヤが機械の内部で互いに「絡まる」か、又は、破断してしまう可能性がある。張力が高すぎると、ワイヤは、特に処理速度が高い場合に、やはり破断してしまう可能性がある。どちらの場合も、欠陥商品の増大及び/又は機械の停止時間の延長つながり、従って、製造費用が増大する。

0011

先行技術では、ワイヤ張力の設定及び調整のために、一般的に、機械的な解決法が用いられる。特に、ボビンキャリアに取り付けられた、ボビンのための機械的なバンドブレーキ又はシューブレーキを、ブレーキによってボビンに加えられる制動トルクを調節するための機械的な制御又は調整システムと、ボビン巻線の直径及び/又はワイヤ張力に応じて組み合わせる解決法が用いられる。

0012

それに対して、特許文献1は、可変速度で回転編み機の下側の径方向外側のボビンから出るワイヤの機械的な転向を、当該ワイヤを上側の径方向内側のボビンを越えて、又は、当該ボビンの下側を通るように導くために、電気的に駆動することを提案している。その際、目標のワイヤ繰り出し速度は、スリップリングを通じて、又は、無線で、ボビンキャリアに伝えられ、ボビンにおいて、ワイヤ繰り出し速度は、編み上げ製造速度に一致するように制御される。それによって、ワイヤの方向転換及びワイヤの送り出しプロセスに起因する、ワイヤ張力におけるインパルス様のスパイクが回避されることになる。

0013

しかしながら、このような制御又は調整装置技術的問題である、例えばボビンキャリアの誤調節又はブレーキの摩耗は、不均一な編みパターン又はワイヤの破断といった、低すぎる、又は、高すぎる張力に関する上述の兆候の内1つが発生している場合、機械の操作者によって、間接的にのみ検出可能である。

先行技術

0014

米国特許第7270043号明細書

発明が解決しようとする課題

0015

従って、本発明の課題は、編み機、巻線機、又は、らせん形成機のボビンから解かれたストランドストックの張力の制御及び/又は調整を改善し、その際特に、低すぎる、又は、高すぎる張力の早期の検出を可能にすることにある。

課題を解決するための手段

0016

本課題は、請求項1に記載のボビンキャリアと、請求項9に記載の張力測定システムと、請求項11に記載の編み機、巻線機、又は、らせん形成機と、請求項12に記載の張力測定方法と、請求項13に記載の可視化システムと、によって解決される。本発明の、さらなる有利な態様は、従属請求項に記載されている。

0017

本発明は、ボビンを受容するためのボビンキャリアに基づいており、ボビンは、ストランドストックを解くように構成されており、ボビンキャリアは、編み機、巻線機、又は、らせん形成機で用いられるように意図されており、このために、機械の運転中に、機械に対して回転するように構成されている。上述したように、以下に、ワイヤ編み機を例として、本発明を説明する。

0018

ボビンキャリアは、ボビンから解かれた、すなわちボビンから繰り出すワイヤの張力を測定するための張力測定装置を有している。張力測定装置は、好ましくは、機械的、光学的、電磁気の、又は、その他の物理原理に基づいている。機械的張力測定装置の場合、好ましくは、通過するワイヤに対して押し付けられる測定ブラケット偏位が測定される。光学的張力測定装置の場合、好ましくは、通過するワイヤによって記される線が、光学センサ、特にカメラによって検出され、好ましくはその形状又はその振動分析される。このような張力測定装置は、先行技術で知られているので、本明細書では詳しく説明しない。

0019

さらに、ボビンキャリアは、データを伝送、特に送信及び/又は受信するための、第1のデータ伝送装置を有している。第1のデータ伝送装置は、好ましくは電子データ伝送装置であり、さらに好ましくはデジタルデータ伝送装置である。好ましくは、第1のデータ伝送装置は、データを伝送するための一般的な有線又は無線技術規格又は標準プロトコルの内の少なくとも1つを、好ましくはイーサネット登録商標)、IP、CAN−Bus、WLAN、ブルートゥース(登録商標)、Zigbee、又は、ANTサポートしている。

0020

本発明によると、第1のデータ伝送装置は、測定された張力測定値を、ボビンキャリアの外側に配置された第2のデータ伝送装置に伝送するように構成されている。第2のデータ伝送装置は、好ましくは、機械に対して固定的に配置されているが、機械に対して動くことも可能であるか、又は、空間的に機械から独立して配置されていても良く、好ましくは、機械の操作者が持ち運び可能な装置である。

0021

好ましくは、張力測定値は、それぞれのボビンキャリアの識別、特に番号又は識別コードと共に伝送される。このような方法で、各ボビンキャリアで測定された張力値は、好ましくはリアルタイムで、及び/又は、各ボビンキャリアの識別と共に、第2のデータ伝送装置によって、機械の操作者に、適切な表示装置を通じて伝えられ、及び/又は記憶され、及び/又は、適切な方法で、好ましくはプロセスのドキュメンテーションのために、さらに加工され得る。

0022

表示ユニットは、好ましくは、機械に対して固定的に配置されているが、機械に対して動くことも可能であるか、又は、空間的に機械から独立して配置されていても良く、好ましくは、機械の操作者が持ち運び可能なユニットである。第2のデータ伝送装置と表示ユニットとは、好ましくは共に1つの機器に、好ましくは機械制御システム又は持ち運び可能な機器に、好ましくはタブレット又はノートブックコンピュータ統合されている。しかしながら、持ち運び可能な機器が、表示ユニットのみを含んでいても良く、当該表示ユニットには、データが、第2のデータ伝送装置から、データ転送によって伝送される。

0023

それによって、操作者は、低すぎる又は高すぎる張力値を早期に検出し、それらの値をそれぞれのボビンキャリアに直接割り当て、障害の分析を改善することが可能である。従って、製造の質は、操作者の「専門的知識」には依存しない。さらに、従来技術において編み機で使用されてきた、単独のワイヤ破断監視装置は不要である。なぜなら、測定された張力測定値がゼロであるということは、すでにワイヤが破断していることを示しており、それに続いてすぐに、機械は、好ましくは自動で電源停止するからである。

0024

本発明に係るボビンキャリアのさらなる好ましい態様では、ボビンキャリアは、ボビンから解かれたストランドストックの張力を制御又は調整するための制御及び/又は調整装置を有している。それによって、張力は、監視されるだけではなく、正確に調整かつ修正され得る。

0025

本発明に係るボビンキャリアの好ましい一態様では、第1のデータ伝送装置は、さらに、第2のデータ伝送装置から、目標張力値を受信するように構成されている。このような方法で、ボビンキャリアブレーキのための制御又は調整システムの制御及び/又は調整挙動は、動的に、好ましくはリアルタイムで、製造上の必要性に適合させられる。当該制御及び/又は調整挙動は、先行技術では、張力測定装置とスプールキャリアブレーキとの間の堅固な、特に機械的な連結を特徴としている。それによって特に、処理速度が高い場合に生じる、編み上げの不具合及びワイヤの破断が回避される。

0026

第1のデータ伝送装置から第2のデータ伝送装置へのデータ伝送は、好ましくは、機械に対して固定的に配置されたスリップリングを介して行われ、スリップリング上では、ボビンキャリアに配置され、ボビンキャリアと共に回転する、第1のデータ伝送装置の一部である滑り接触部が回転している。

0027

しかしながら、本発明に係るボビンキャリアの特に好ましい態様では、第1のデータ伝送装置は、第2のデータ伝送装置への、及び/又は、第2のデータ伝送装置からの無線データ伝送、好ましくは電磁波、特に電波信号若しくは光信号を通じた、又は、誘導結合を通じた無線データ伝送を行うように構成されている。その結果、回転するボビンキャリアと、ボビンキャリアの外側に配置された第2のデータ伝送装置との間における有線接続は不要になる。誘導結合の場合、好ましくは第1の誘導伝送要素が、ボビンキャリア上の第1のデータ伝送装置に、第2の誘導伝送要素が、機械に固定されて、又は、共に回転するように編み機のロータに配置されている。

0028

本発明に係るボビンキャリアのさらなる特に好ましい態様では、第1のデータ伝送装置は、第2のデータ伝送装置への、及び/又は、第2のデータ伝送装置からの、ボビンから解かれたストランドストックを通じたデータ伝送を行うように構成されている。これは、データ伝送が電気信号を通じて行われること、及び、ストランドストックが導電性を有することを前提としている。ストランドストックが金属ワイヤである場合、この種類のデータ伝送が用いられることが好ましい。電気信号は、第2のデータ伝送装置によって、編まれた/織り合わされた製品から取り出されるか、又は、好ましくは、編み作業が行われている編み機のスリーブから製品を取り外すキャプスタンにおいて、又は、編み機のスリーブ自体から、当該製品に供給される。

0029

本発明に係るボビンキャリアの当該態様では、回転するボビンキャリアと、機械の固定された部分との間における、加工されるべきストランドストックの形態を有する、すでに存在している電気的接続がデータ伝送に利用される。それによって、一方では、技術的な負荷が比較的大きい無線データ伝送よりも技術的に容易な有線データ伝送を用いることが可能であり、他方では、データ伝送のための付加的な電気的接続ラインは不要である。

0030

本発明に係るボビンキャリアの別の態様では、ボビンキャリアは、電気エネルギーを生成するための発電機、特にダイナモ電気モータ、又は、発電機のロータを備えた電力供給装置を有しており、当該電力供給装置は、ボビンキャリアのエネルギーを供給するように構成されている。

0031

電力供給装置がダイナモを有している場合、ダイナモは、好ましくは回転するボビンを通じて、又は、ワイヤ案内ロールを通じて動力を与えられる。さらに好ましくは、ダイナモは、駆動輪を通じて、特に歯車又は摩擦車を通じて、好ましくは反対方向において回転している、さらなるボビンキャリアが固定されている編み機のロータによって、又は、基板等の機械に固定された部材によって動力を与えられる。

0032

電力供給装置が電気モータを有している場合、電気モータは、好ましくはボビンキャリア内に配置され、ブレーキモードで動作しており、電気モータは、同時に電磁ボビンブレーキとして使用可能である。そこから、先行技術では一般的である機械的なボビンブレーキが不要であるという、さらなる利点が生じる。

0033

電力供給装置が、発電機のロータを有している場合、好ましくは、向かい側の、好ましくは反対方向に回転する編み機のロータに、永久磁石が取り付けられており、永久磁石は、好ましくはワイヤループを有するロータにおいて、電圧を誘導する。

0034

本発明に係るボビンキャリアのさらなる好ましい態様では、ボビンキャリアは、電気エネルギーを受容及び/又は変換するためのエネルギー伝達装置、特に電気的接触装置又は誘導結合器を有しており、当該エネルギー伝達装置は、ボビンキャリアのエネルギーを供給するように構成されている。

0035

上述したデータ伝送に関する態様に類似して、電気的接触装置の場合、好ましくはボビンキャリア上のエネルギー伝達装置に、回転する滑り接触部が配置されていると共に、機械に固定されて、スリップリングが配置されている;誘導結合器の場合、好ましくは、ボビンキャリア上のエネルギー伝達装置に、第1の誘導伝送要素が取り付けられていると共に、機械に固定されて、又は、編み機のロータと共に回転するように、第2の誘導伝送要素が取り付けられている。

0036

本発明に係るボビンキャリアのさらなる特に好ましい態様では、エネルギー伝達装置は、ボビンから解かれたストランドストックを通じて電気エネルギーを受容するように構成されている。

0037

上述した、ボビンから解かれたストランドストックを通じたデータ伝送に類似して、これは、ストランドストックが導電性を有することを前提としている。電気エネルギーは、編まれた/織り合わされた製品に、好ましくはキャプスタン又は編み機のスリーブに供給され得る。この態様からは、上述した、ボビンから解かれたストランドストックを通じたデータ伝送を有する態様に大幅に類似した利点が生じる。

0038

本発明は、さらに、張力測定システムに関する。本発明に関する張力測定システムは、上述の態様の内の少なくとも1つに係る複数のボビンキャリアと、ボビンキャリアの外側に配置された第2のデータ伝送装置と、を有している。張力測定システムは、ボビンキャリアの第1のデータ伝送装置と第2のデータ伝送装置との間において一方向又は双方向にデータを伝送するように構成されている。ボビンキャリアの態様に応じて、張力測定システムは、ボビンキャリアに関連して上述されたものを超えるさらなる機能を提供するようにも構成され得る。本発明に係る張力測定システムを、既存の編み機に後から取り付けることも可能であり、そのためには、主に、ボビンキャリアを交換し、第2のデータ伝送装置を追加する必要がある。

0039

本発明に係る張力測定システムの好ましい一態様では、張力測定システムは、さらに、データ加工装置を有しており、データ加工装置は、第2のデータ伝送装置と接続されており、第1のデータ伝送装置から第2のデータ伝送装置に伝送されたデータを保存し、評価し、及び/又は、表示するように構成されている。それによって、上述したように、特に、低すぎる張力又は高すぎる張力を早期に検出すること、及び、プロセスのドキュメンテーションが可能になる。

0040

本発明は、さらに、本発明に係る張力測定システムが備えられた編み機、巻線機、又は、らせん形成機に関する。

0041

本発明は、さらに、本発明に係る張力測定システムで張力を測定するための方法に関する。本発明に係る方法では、ボビンキャリアの張力測定装置が張力測定値を測定し、第1のデータ伝送装置が、張力測定値を第2のデータ伝送装置に伝送する。張力測定システムにおけるボビンキャリアの態様に応じて、本発明に係る方法は、ボビンキャリアに関連して上述されたさらなる機能を実行することが可能である。

0042

本発明は、さらに、編み機、巻線機、又は、らせん形成機のための可視化システムに関する。その際、可視化システムとは、システムの少なくとも1つの構成要素が、特定の、好ましくは時間に依存した方法で、光学的に視認可能になるシステムであると理解される。

0043

本発明に係る可視化システムは、ストランドストックを解くためのボビンそれぞれを受容するための複数のボビンキャリアを備えた編み機、巻線機、又は、らせん形成機を有しており、ボビンキャリアは、機械の運転中に、機械に対して、回転するように構成されている。さらに、可視化システムは、少なくとも1つのボビンキャリアの周期的な可視化のための可視化装置を有しており、当該可視化装置は、少なくとも1つのボビンキャリアを、ボビンキャリアの一回転に必要な時間の1/100よりも少ない、好ましくは1/1000よりも少ない、より好ましくは1/10000よりも少ない、さらに好ましくは1/100000よりも少ない、各周期内に視認可能にするように構成されており、その際、当該周期の長さは、ボビンキャリアの一回転の時間と略同じであるか、又は、その整数倍である。

0044

少なくとも1つのボビンキャリアの可視化とボビンキャリアの回転との時間的同期によって、機械の操作者は、少なくとも1つのボビンキャリアを、それぞれの可視化の際に、概ね同じ位置で視認することができる。このような方法で、操作者は、このボビンキャリアから解かれ、編まれるストランドストックの状況も、編みプロセスの間、略同じ位置で観察し、評価することができる。特に、ワイヤの著しい膨らみ又は振動は、低すぎる張力と、従って観察されているボビンキャリアにおける設定が弱すぎるブレーキと、を示唆し得る。ボビンキャリアのマーキング、好ましくは番号等を刻むことによって、観察されたボビンキャリアを一意的に識別し、特にボビンキャリアのメンテナンスのために機械の電源を停止した後に、再び配置することが可能である。

0045

本発明に係る可視化システムの好ましい一態様では、可視化装置は、ストロボスコープシャッターメガネ、又は、光源チョッパーの組み合わせである。その際、ストロボスコープとは、一般的に、周期的に短い閃光放射する光源であると理解される。シャッターメガネは、好ましくは、メガネレンズ偏光フィルタを適切に配置することによって、両眼に関して別々に、又は、共に、メガネのレンズの光透過性を周期的に切り替えることができるメガネであると理解される。チョッパーは、好ましくは回転する開口部であると理解され、当該開口部は、光源の手前に配置され、その光を周期的に透過及び遮断する。

0046

上に挙げた可視化装置は、標準的な製品であり、それによって、可視化システムを安価に実現することができる。

0047

可視化装置とボビンキャリアの回転数との同期は、好ましくは可視化装置における可視化の周波数手動の設定によって行われるか、又は、可視化装置がそのような機能を提供する場合には、機械によって生成される基準信号との自動的な同期によって行われる。当該基準信号は、好ましくは、ボビンキャリアの回転数と同じ周波数を有する周期的な光信号から構成されている。

0048

本発明のさらなる有利な態様は、以下の説明との関連において、任意の図面に含まれている。示されているのは以下の図である。

図面の簡単な説明

0049

本発明に係るワイヤ編み機のための張力測定システムの概略図である。
図1の概略図に、制御又は調整システムを付加した図である。

実施例

0050

実施例の基礎を成している、本発明に係る、メカトロニクスの張力測定システムを具備した編み機は、多数のボビンキャリア、好ましくは8個から36個のボビンキャリアを有している。

0051

図1に係る張力測定システムは、ワイヤ張力測定装置3を備えたボビンキャリア7を有しており、ワイヤ張力測定装置3は、ボビン2から出るワイヤ1のワイヤ張力Fワイヤを、直接的又は間接的に測定する。直接的な測定は、好ましくは組み込まれた力測定センサを通じて行われる。間接的な測定は、好ましくはダンサー経路を通じて行われる。その際、ダンサーアーム又はダンサーキャリッジの経路とワイヤ張力Fワイヤとの間には、ワイヤ張力Fワイヤの算定に用いられる直接的な関連が存在している。

0052

ワイヤ張力Fワイヤの測定値は、プログラミング可能な制御ユニットに、当該実施例においてはマイクロコントローラ4に伝えられ、マイクロコントローラ4内で加工及び処理される。第1のデータ伝送装置4は、マイクロコントローラ4上に配置されているか、又は、マイクロコントローラ4に組み込まれており、第1のデータ伝送装置4は、処理された測定値を、表示装置5上に配置された、又は、表示装置5に組み込まれた第2のデータ伝送装置5に伝送する。図1に係る張力測定システムでは、データ伝送は電波を介して無線で、好ましくは2.4GHzの周波数で行われる。さらに好ましくは、加工されるべき編みワイヤ1自体が、データ伝送の媒体として用いられるか、又は、誘導結合器が用いられ得る。

0053

表示装置/第2のデータ伝送装置5を、可動的に、好ましくは回転する回転台上に、及び、当該回転台に対して固定的に配置することも可能である。この場合、回転台の外側、特に機械に対して固定的に配置された構成要素に対するデータ転送が、好ましくはスリップリングを通じて、追加的に行われる。

0054

このような方法で、ボビンキャリア7と、プロセス階層において上位の存在、すなわち表示装置5との間で、プロセスデータが、好ましくはドキュメンテーション及び/又はプロセスデータの可視化のために伝送される。操作者のための可視化、情報及び入力ユニットとしては、好ましくは(図示されていない)機械制御部又は外部の制御機器、好ましくはラップトップコンピュータ若しくはタブレットコンピュータが用いられる。

0055

その際、プロセスデータのデータ伝送は、一方向に行われるが、好ましくは双方向に行われる。

0056

一方向のデータ伝送の場合、好ましくは実データ、特にワイヤ張力Fワイヤが、上位の機械制御システムに伝送され、当該機械制御システムにおいてさらに加工され、及び/又は、保存される。ワイヤ張力Fワイヤの他の、さらなる実データは、好ましくは、特定の閾値及び設定限界、好ましくは以下に詳細に説明されるブレーキユニット6の摩耗限度超過された場合の警告通知を含む。

0057

双方向のデータ伝送の場合、好ましくは付加的な目標データ、好ましくは目標ワイヤ張力が、機械制御部からボビンキャリア7に伝送される(以下の図2に関連する詳細な説明を参照のこと)。

0058

全ての実データ及び目標データは、好ましくはデータのボビンキャリア7への一意的な割り当てを可能にする、明確なボビンキャリア識別と共に伝送される。

0059

ボビンキャリア7は、さらに、必要なワイヤ張力Fワイヤを生じさせるためのボビン2のためのブレーキユニット6を有している。ワイヤブレーキ又はボビンブレーキとしては、好ましくは、機械的なバンドブレーキ、シューブレーキ、又は、ディスクブレーキが用いられる。さらに好ましくは、電気ブレーキモータ又は磁気作動ブレーキ、特に磁気ブレーキ渦電流ブレーキヒステリシスブレーキ、又は、レオロジー液圧ブレーキを用いることも可能である。

0060

さらに、ボビンキャリア7は、ボビンキャリア7の電気部品のための(図示されていない)電力供給装置を有している。その際、電力供給は、直接、編みワイヤ1を通じて、機械に対して固定的に配置された電圧及び電流源から行われる。その際、好ましくは、少量のエネルギーが、特に(省エネルギーの)制御ユニット、ワイヤ張力測定装置3、及び、好ましくは少数アクチュエータへの供給のために、効果的に伝達される。その際、編み機のスリーブは、好ましくは陽極を形成している。ボビンキャリア7におけるワイヤ案内部材は、好ましくは絶縁体上に固定されている。ボビンキャリア7のフレームは、好ましくは、ボビンキャリアがその上で回転している滑斜面を通じて接地されている。

0061

好ましくは、誘導結合器、平行して動作する好ましくは小型の電流発生器を通じた、又は、滑り接触を通じたエネルギー伝達装置も使用可能である。誘導結合器の場合、2つのワイヤコイルを通じて、電気エネルギーが伝達され、好ましくは、固定されているコイルがエネルギーの送り手として機能し、移動しているコイルがエネルギーの受け手として機能する。電流発生器又はダイナモは、好ましくは、ボビンキャリア7に組み込まれ、直接的又は間接的に、回転するボビン2又は繰り出すワイヤ1によって動力を与えられる。好ましくは、磁石も、同時に滑斜面の回転するキャリアとして機能する編み機のロータに組み込まれ得る。必要に応じてキャリアキャリッジ上に取り付けられているボビンキャリア7が、その上に配置されたボビン2と共に、そのような磁石の側を通過すると、ボビンキャリア7に配置されたワイヤ巻線には、電圧が誘導される。

0062

さらに好ましくは、ボビンキャリア7は、機械が停止した場合、又は、ボビン2の交換の際に、必要な電気エネルギーを供給し、エネルギーバッファとして機能する、好ましくは小型のアキュムレータ又はバッファーコンデンサを有することも可能である。

0063

図2に示された張力測定システムは、図1に示された張力測定システムに、ワイヤ張力Fワイヤに関する電子的制御及び調整システム8を付加したものであり、当該システムには、ワイヤ張力Fワイヤを制御及び調整するために、ブレーキユニット6の時間及び強度に関する反応に影響を与えるためのプログラムが保存されている。プログラムは、好ましくは、制御及び調整システム8に直接介入することによって、機械が停止している場合に、より好ましくは機械が稼働している場合でも、第1及び第2のデータ伝送装置4、5を通じて変更され得る。そのために、コンパクトで、自由にプログラミングできるマイクロコントローラ4が設けられており、それによって、制御及び調整アルゴリズムを、製造及びプロセス上の必要性に、柔軟に適応させることが可能である。マイクロコントローラ4には、上述の電力供給装置を通じて、電気エネルギーが供給される。

0064

好ましくは、上述のワイヤ張力測定値に加えて、双方向データ伝送によって、目標ワイヤ張力が、機械制御システム及び第2のデータ伝送装置5から、第1のデータ伝送装置4及びマイクロコントローラ4に伝えられ、制御及び調整システム8のための目標値として用いられる。その際、目標ワイヤ張力は、好ましくは、機械の操作者によって予め設定され得る。

0065

制御及び/又は調整は、好ましくは、ダンサー上のアクチュエータ9を通じて、及び/又は、ブレーキユニット6上のアクチュエータ9を通じて行われる。さらに、図2に係る張力測定システムは、ダンサーの力を設定するため、及び/又は、ブレーキユニット6によってボビン2に加えられる制動トルクを設定するためのアクチュエータ9をさらに有している。

0066

ダンサーの力を設定するためのアクチュエータは、好ましくは、ワイヤ張力に関する目標データが、上位の存在、好ましくは機械制御システムから、ボビンキャリア7に伝送される場合に設けられている。作用点、すなわち中心位置におけるダンサーの力は、好ましくはダンサーバネプレテンションによって変更可能である。

0067

ブレーキユニット6の制動トルクは、好ましくは同様に、アクチュエータ9によって、ワイヤ張力Fワイヤに関する目標データに基づいて変更され、プロセス上の必要性に適応させられる。このような方法で、主に一定なワイヤ張力Fワイヤが得られる。

0068

本発明に係る張力測定システムによって、ボビンキャリアの設定がより均一になる結果として、編みパターンの質的向上がもたらされる。さらに、各ボビンキャリア2において、ワイヤ張力Fワイヤに関する特定の、所定の閾値が超過された場合、ボビンキャリアの予防的なメンテナンスの指示を、機械の操作者に与えることが可能である。それによって、障害を早期に検出し、従って、機械の停止時間が減少する。

0069

さらに、本発明に係る張力測定システムは、品質検証、好ましくは工程能力検証、及び/又は、ドキュメンテーションのための、持続的なプロセスデータ検出及びデータ保存を可能にする。さらに、各ボビンキャリア2又は全ボビンキャリア2における目標ワイヤ張力が、機械制御システム内の表示ユニット5を通じて自動的に設定され得ることによって、機械の操作が容易になる。

0070

1ワイヤ
2ボビン
3ワイヤ張力測定装置
4マイクロコントローラ/第1のデータ伝送装置
5表示ユニット/第2のデータ伝送装置
6ブレーキユニット
7ボビンキャリア
8 制御及び調整システム
9 ワイヤ張力を設定するためのアクチュエータ

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