JP2004122232A - コイル状素材をシート状に展開する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻体からシート状の弾性素材を展開する装置を提供する。
【解決手段】フレーム１とローラー部材３の軸が本質的に平行であり、巻体がローラー部材の連結体２により支持され、シート状の素材１０が供給出口部４を介して巻体から展開され、そのような供給出口部に隣接した湾曲路に一致させて配置されている。個々のローラー部材の長さは収容部の幅の長さより小さく、連続するローラー１４は軸方向において互いに中心を違えており、それらの軸に対して交差して互いに部分的に重なっている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
本発明は巻体（ｒｏｌｌ）からシート状に弾性素材を展開する装置に関する。
【０００２】
そのような装置は、米国特許第４，４４５，３５６号として知られている。
そのような装置は、すなわち、コイル（ｃｏｉｌ）に対する曲げ方向の予引張力のもとに巻かれており、そのために巻かれた状態から伸び方向の状態に戻ろうとするコイル状素材に用いられる。記載されているそのような素材の例として、特に航空宇宙分野での外板区画体（ｓｋｉｎ　ｐａｎｅｌｓ）の製作に用いられるアルミニウムシートにおけるような、金属シートがある。このような状況においては、アルミニウムシートは、接着用繊維基材（ａｄｈｅｓｉｖｅ　ｆｉｂｒｅ　ｍａｔｒｉｘ）により互いに結合された数種のアルミニウム層の積層体をつくるのに用いられる。そのような積層体は、高い剛性と強度、優れた疲労特性と亀裂に対する高いひび割れ抵抗性といった優れた機械的性質とともに軽い重量を有する。
【０００３】
そのような積層体は、通常、数種の層から形成される。積層体の厚さを所定制限内に保つために、例えば、０．２ミリメートルと０．５ミリメートルの間の薄さを有する、適正な薄さのアルミニウムシートが使用されなければならない。そのような薄いアルミニウムシートは、上記で示されている高い弾性を有することもあり、取り扱いが困難である。しかも、アルミニウムシートは、加工中に傷付けられてはならない。いかなる傷も、疲労特性に対し、深刻な有害な影響を持つことになる。このことは、特に航空宇宙に適用する場合、受け入れられないことである。
【０００４】
大型航空機を製作する際、ますます大きな区画体が胴体及び翼の外板に用いられている。このためさらに、使用される適正な薄さのアルミニウムシートを適切な方法で取り扱うことがますます問題のあることとなっている。米国特許第４，４４５，３５６号において、３つのローラで限定されたコイルのための設備が開示されている。それにより、コイルは展開の間案内される。しかし、ある種の素材の展開中に、問題が生じることが判明した。さらに、特にこのような問題は、コイルの最後の折り曲げ部を展開する間に発生する。
【０００５】
そのため、本発明の目的は、薄いシート素材を取り扱う際に生じる問題に対する解決策を提供することである。その目的は、上記に記載された装置で解決される。個々の回転部材の長さは、少なくとも、当該コイルの当該収容部の幅の半分の長さより小さくし、連続するローラーはそれらの軸方向において互いに関して中心を違えており、それらの軸に対して交差して少なくとも互いに部分的に重なっている。
この配置により、コイルは展開の間、実質上、各点で支持される。
直径に応じて、回転部材の数は選択される。
【０００６】
装置は、特に、シート状の比較的薄い幅広の弾性素材を取り扱うのに適している。例えばその薄さは、０．１ミリメートルと１．０ミリメートルの間、好ましくは０．２ミリメートルと０．６ミリメートルの間である。幅は、さらに広い幅も可能であるが、０．３メートルと２メートルの間が可能である。コイル状素材の長さは数メートルから数十メートル（ｍａｎｙ　ｄｏｚｅｎｓ　ｏｆ　ｍｅｔｅｒｓ）にいろいろ可能である。
【０００７】
シート状の弾性素材のコイルは、本発明の装置に、まだ拘束された状態で置かれる。それから、コイルの拘束が解かれる。その結果、シート状の素材はその予引張力の影響により、展開し始める。しかし、この展開過程は、シート状の素材がローラー部材に接触するや否や阻止される。素材が供給出口部を介して制御された形で外部に供給される準備がなされた後、展開が止まる。外部に供給される結果、素材はさらに展開される。その作用の間、当該素材は安定した方法で同時回転するローラー部材に支持される。この作用中、素材は、好ましくは、素材のさらなる加工のための作業部に直接供給される。
【０００８】
確かな支持に関連して、ローラー部材によって画定された湾曲路が、好ましくは１８０度以上伸びている。ローラー部材の連結体は、連結体が整然と湾曲している位置と、それらの部分の間にコイルを挿入するために比較的大きく部分が離れている位置との間に互いに関連して移動し得るように、少なくとも２つの部分から成る。この場合、連結体のひとつの部分はフレームについて固定されており、他の部分は移動自在である。ローラー部材の連結体は、装置にコイル状素材をシート状に置くためにこのようにして開くことができる。それから装置は、コイルをすべて囲って支持するために閉じることができる。シート状素材の巻体の最も良い案内は、ローラー部材の連結体が実質上３６０度の湾曲に対応して配置されることで得られる。
【０００９】
供給出口部は、他のローラー部材間の距離より大きい中心間距離を有する、連結体の連続する２つのローラー部材の間に定められる。しかも、供給出口部は、湾曲した連結体に隣接して取り付けられる直進路に一致させて設けられた一連のローラー部材を有している。
【００１０】
ローラー部材は、幅広い異なる方法で構成することができる。例えば、回転可能な適宜の軸受によりフレームに支持されるローラーを設けることができる。ローラー部材、特にはローラーを重ねた配列構成により、全面支持が得られる。好ましくは、少なくとも２組のローラーが重ねて設けられる。しかし、３、４あるいはそれ以上のローラーが互いに隣り合って配置される。すなわち、個々のローラーあるいはローラー部材の長さが、ローラーの収容部の幅より３分の１あるいは４分の１以下である。
【００１１】
又、本発明は、装置の収容部に当該コイルを位置付けし、当該コイルの自由端部に冷却力（ｃｏｏｌｉｎｇ　ｆｏｒｃｅ）を作用させることより成る、コイルから弾性素材をシート状に展開する方法に関する。その際、当該コイルは、当該コイルの各点で当該コイルの周囲の少なくとも１８０度以上の当該コイルの周囲で関係付けて、一連の回転部材により支持される。連続するローラーはそれらの軸方向において互いに関して中心を違えており、ローラーはそれらの軸に対して交差して互いに部分的に重なっている。この構成により、相互に中心を違えたローラー間の空間が相対的に小さくなることから、巻体の優れた案内が得られる。
【００１２】
【実施例】
本発明は、図面に示されたいくつかの実施例を参照しつつ、以下に、より詳細に説明される。
【００１３】
第１図に図示されている、本発明による装置は、ローラー部材３から成る連結体２が収容されている、フレーム１を備えている。連結体２は、供給出口部４の位置においてのみ欠けている、実質上完全な円形を有している。この供給出口部４は直進路５に一致させて設けられた複数のローラー部材に開口している。
【００１４】
示されているように、連結体２は、ヒンジ８を介して互いに結合されている、２つの部分６、７を備えている。部分６は、その結果、破線で示されているように、連結体２の第２の固定された部分７に対して、上方に移動し得る。その高い位置で、シート状の弾性素材のコイル９は、連結体２の第２の部分７に接触して置かれる。連結体２の第１の部分６は、次いで、もとに回動し、結果として、実線で示されている位置に達する。
【００１５】
後者の位置において、コイル９は、ローラー部材３により実質上完全に囲まれる。例えば巻き上げた状態に保持するテープをそこから取り去ることにより、コイル９が自由にされると、シート状の弾性素材１０は最初に解かれて展開される。この展開は、ローラー部材３との接触がなされる否や停止する。この状態で、巻体（ｒｏｌｌ）の前部（ｆｒｏｎｔ　ｐｏｒｔｉｏｎ）は、平坦片（ｓｔｒａｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐ）１０を生じて展開される。次いで、この平坦片１０は、直進路５に一致させて設けられたローラー部材３上に置かれる。
【００１６】
コイル９がこのように展開されると、さらなる加工に適したシート素材が直進路５上に得られる結果として、薄くて傷つきやすいシート状の素材は、損傷から十分に保護される。
【００１７】
第１図に示される実施例は、本発明の装置の原理を示しているだけである。さらに装置の詳細な実例となる実施例が、第２図及び第３図に示されている。装置は、連結体２の回動自在な第１の部分６及び連結体２の第２の固定された部分７のような、すでに第１図に関して示されている構成部分を備えている。これらの部分は、固定されたフレーム部１３に対してヒンジ１２により結合されたフレーム部１１上に収容されている。
【００１８】
第２図及び第３図に示されているように、ローラー部材３は、それぞれが軸１５に収容されているローラー１４として構成されている。各軸１５は、隣り合う軸１５のローラー１４に関して中心を違えて位置させられた、そのような二つのローラー１４を支えている。したがって、ローラー１４は、互いにある程度、連結体２の周囲方向において重なり合うことができる。その結果、加工処理されるコイル９の非常に具合の良い支持が確保される。このことは、特に、コイルの最後の折り曲げ部を展開するのに有効である。さらに、特にコイル素材の先端縁部が、重なり合ったローラーに沿って正確に案内される。このことにより、この先端部の損傷が阻止され、独自の効果を有する。
【００１９】
シート素材が作られる金属の例として次のものが挙げられる。Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｃ、Ｃｕ、Ｍｇ及びＬｉ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の原理を示す。
【図２】閉じられた状態の、実施例の側面を示す。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面を示す。

Claims (11)

1. コイル（９）からシート状に弾性素材（１０）を展開する装置であって、上記コイルの収容部を有するフレーム（１）とその軸が本質的に平行であるローラー部材（３）の連結体（２）を備えており、ローラー部材（３）の上記連結体（２）は、コイル（９）がローラー部材（３）の連結体（２）により支持されるように供給出口部（４）に隣接した湾曲路に一致させて配置されており、そしてシート状の素材（１０）が供給出口部（４）を介してコイル（９）から展開されており、そのような個々の回転部材（３）の長さは、少なくとも、上記コイルの上記収容部の幅の半分の長さより小さくし、連続するローラー（１４）はそれらの軸方向において互いに関して中心を違えており、それらの軸に対して交差して少なくとも互いに部分的に重なっていることを特徴とする装置。
2. 湾曲路が１８０度以上伸びている、請求項１における装置。
3. ローラー部材（３）の連結体（２）は、連結体（２）が整然と湾曲している位置と、部分（６）（７）が上記部分（６）（７）の間にコイル（９）を挿入するために比較的大きく離れている位置との間に互いに関連して移動し得るように、少なくとも２つの部分（６）（７）を備えている、請求項１又は請求項２における装置。
4. 連結体（２）のひとつの部分（７）はフレーム（１）について固定されており、他の部分（６）は移動自在である、請求項３における装置。
5. 連結体のひとつの部分（６）はヒンジ式に回動可能である、請求項４における装置。
6. 連結体（２）が実質上３６０度の湾曲に対応して配置されている、先行する請求項のいずれか一つにおける装置。
7. 連結体（２）が１８０度以上湾曲している下方の部分（７）を有している、請求項６記載の装置。
8. 供給出口部（４）が、他のローラー部材（３）間の距離より大きい中心間距離を有する、連結体（２）の連続する２つのローラー部材（３）の間に定められる、先行する請求項のいずれか一つにおける装置。
9. 供給出口部（４）が、湾曲した連結体（２）に隣接して取り付けられる直進路（５）に一致させて設けられた一連のローラー部材（３）を有している、請求項８における装置。
10. ローラー部材（３）がそれぞれローラー（１４）を備えている、先行する請求項のいずれか一つにおける装置。
11. コイルから弾性素材をシート状に展開する方法であって、装置の収容部に上記コイルを位置付けし、上記コイルの自由端部に冷却力を作用させ、その際、上記コイルは、上記コイルの各点で上記コイルの周囲の少なくとも１８０度以上の上記コイルの周囲で関係付けて、一連の回転部材により支持される方法。

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