(57)【要約】【課題】紡績編み機を含む繊維機械、および、繊維の紡績及び編みプロセスにおける、ドラフトユニットに繊維材料を供給する方法を提供する。【解決手段】繊維機械は、繊維材料をドラフトユニットに向けて供給する繊維材料供給装置と、第１の繊維材料をより細くするためにドラフトするドラフトユニットと、ドラフトユニットの下流に接続され、ドラフトされた直後の第１の繊維材料を加工する編機を含む加工ユニットと、第１の繊維材料の欠陥を検出する第１のセンサと、を備え、ドラフトユニットには第２の繊維材料供給装置と交換装置とが連結され、第１の繊維材料の欠陥が検出されたときは、交換装置により交換された第２の繊維材料供給装置から第２の繊維材料がドラフトユニットに供給される。方法は、第１の繊維材料を繊維材料供給装置からドラフトユニットへと供給し、ドラフトユニットにおいてドラフトし、ドラフトユニットの下流に接続された加工ユニットにおいて編むことを含む加工を施した直後に、センサによって欠陥の有無をモニタされているドラフト装置へと供給し、ドラフトユニットに第２の繊維材料供給装置と交換装置とを連結し、第１の繊維材料の欠陥が検出されたときは、交換装置により交換された第２の繊維材料供給装置から第２の繊維材料をドラフトユニットに供給することを含む。【選択図】図１
2015525835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の繊維材料をドラフトユニットに向けて供給する繊維材料供給装置と、
前記第１の繊維材料をより細くするためにドラフトするドラフトユニットと、
前記ドラフトユニットの下流に接続され、ドラフトされた直後の前記第１の繊維材料を加工する編機を含む加工ユニットと、
前記第１の繊維材料の欠陥を検出する第１のセンサと、
を備える紡績編み機を含む繊維機械であって、
前記ドラフトユニットには第２の繊維材料供給装置と交換装置とが連結され、
前記第１の繊維材料の欠陥が検出されたときは、前記交換装置により交換された前記第２の繊維材料供給装置から第２の繊維材料が前記ドラフトユニットに供給される、繊維機械。
【請求項２】
前記交換装置は、前記第１の繊維材料を供給するための第１の繊維材料供給ユニットと、前記第２の繊維材料を供給するための第２の繊維材料供給ユニットとを有し、
前記第１および第２の繊維材料供給ユニットを交互に作動させることにより、前記第１および第２の繊維材料を前記ドラフトユニットに交互に供給するコントローラをさらに備える、請求項１に記載の繊維機械。
【請求項３】
前記第２の繊維材料の欠陥を検出する第２のセンサをさらに備え、
前記第１の繊維材料または前記第２の繊維材料の欠陥が検出された場合、コントローラは、対応する繊維材料供給ユニットを停止させ、もう一方の繊維材料供給ユニットを始動させる、請求項１または２に記載の繊維機械。
【請求項４】
前記交換装置と前記ドラフトユニットとの間には、繊維材料端部同士を接合するためのスプライサが設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項５】
第１および第２の繊維材料供給ユニットと前記ドラフトユニットとの間には、検出された欠陥を除去するための少なくとも１つの欠陥除去装置が設けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項６】
欠陥除去装置は、前記第１および第２の繊維材料を切断するための、研磨または研削装置のような切断装置を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項７】
欠陥除去装置は、繊維材料端部を予備加工する予備加工装置を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項８】
第１および第２の繊維材料供給ユニットのそれぞれは、対のローラを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項９】
第１および第２の繊維材料供給ユニットのそれぞれは、クランプ装置と噴射ノズルとを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項１０】
クランプ装置は、予備の繊維材料を貯蔵するための装置に連結されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項１１】
第１および第２の繊維材料供給ユニットのそれぞれは、前記第１および第２の繊維材料のドラフトにおける変化をつけることができる２つの対のローラを有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項１２】
編機を含む加工ユニットの上流に接続された加撚装置をさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の繊維機械。
【請求項１３】
繊維の紡績及び編み工程における、ドラフトユニットに繊維材料を供給する方法であって、
第１の繊維材料を繊維材料供給装置から前記ドラフトユニットへと供給し、
前記ドラフトユニットにおいてドラフトし、
前記ドラフトユニットの下流に接続された加工ユニットにおいて編むことを含む加工を施した直後に、センサによって欠陥の有無をモニタされている前記ドラフト装置へと供給し、
前記ドラフトユニットに第２の繊維材料供給装置と交換装置とを連結し、
前記第１の繊維材料の欠陥が検出されたときは、前記交換装置により交換された前記第２の繊維材料供給装置から第２の繊維材料を前記ドラフトユニットに供給する、方法。
【請求項１４】
前記第１および第２の繊維材料は、前記交換装置によって交換された前記第１および第２の繊維材料供給装置からそれぞれ供給され、
前記第１および第２の繊維材料供給装置からの前記第１および第２の繊維材料は、欠陥に関してモニタされており、
前記第１の繊維材料または前記第２の繊維材料の欠陥が検出された場合、対応する繊維材料供給ユニットからの繊維供給が停止され、もう一方の繊維材料供給ユニットからの繊維供給が開始される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１または第２の繊維材料を切断した後、前記第１または第２の繊維材料において検出された欠陥は除去される、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
供給停止される前記第１または第２の繊維材料の繊維材料端部と、新たに供給される前記第１または第２の繊維材料の繊維材料端部とは、供給停止される前または間に接合される、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
接合前に予備の繊維材料が形成される、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
繊維材料端部は、接合前にドラフトされる、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の繊維材料は、前記編みを含む加工の前に加撚装置によって強化される、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維機械に関し、特に、繊維材料をドラフトユニットに供給することができる繊維材料供給装置と、繊維材料をより細くするドラフトユニットと、ドラフトユニットの下流に接続され、ドラフト後に直ちに繊維材料を加工する、特に、編機である加工ユニットと、繊維材料の欠陥を検出するセンサと、を有する紡績編み機（ｓｐｉｎｎｓｔｒｉｃｋｍａｓｃｈｉｎｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような繊維機械では、一般的に、繊維材料は、複数の供給装置から共通の加工を行うための１つの編機に供給されるが、繊維材料がちぎれるかまたはなくなることによって供給が中断されると、最終製品に大きな欠陥が生じうる。特許文献１では、紡績編み機に繊維束が存在することをドラフトユニットの上流に配置されたセンサによって検出することが提案されている。繊維束が存在していない場合、ドラフトユニットに繊維材料が供給できずに最終製品に欠陥が生じるようなことになる前に、ドラフトユニットは停止する。
【０００３】
編地またはかぎ針編地を製造する場合、特に糸に関しては、目でわかるような細い部分または太い部分が生じないようにできるだけ均一なものを作ろうとする。繊維工程で欠陥が生じる理由は、繊維機械に材料を供給する際の不規則性、および、例えば糸つぎ工程の回転時など、製造工程における不規則性のいずれもがあてはまる。したがって、糸を製造する場合には、製造後に最終製品の欠陥を調べ、見つかった欠陥を取り除くためにヤーンクリーナがしばしば用いられている。あるいは、巻き取り工程のような下流の加工段階までは製造された糸の欠陥を除去しない場合もある。
【０００４】
しかしながら、繊維材料がドラフト直後に編機などのさらなる加工システムに供給される繊維機械では、最終製品の欠陥を除去することはもはやできない。特許文献２では、ドラフトユニットに供給される繊維材料の欠陥をモニタすることが提案されている。繊維材料の欠陥がセンサによって検出されると、切り離され、欠陥が取り除かれてから２つの端部が再びつなぎ合わされる。この欠陥除去工程の間にドラフトユニット内の繊維材料がなくなると、紡績・編み工程が中断される。それを防ぐべく、繊維材料はモニタされており、中間貯蔵領域を介してドラフトユニットへと供給される。しかしながら、中間貯蔵領域の繊維材料もなくなると、いずれにせよ工程は中断せざるをえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ特許公開公報第１０２００５０３１０７９号
【特許文献１】ドイツ特許公開公報第１０２００７０５２１９０号
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、繊維材料を繊維機械のドラフトユニットに確実に供給することができる高性能な繊維機械、および、その供給方法を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は、添付の請求項の記載内容により達成される。
【０００８】
第１の繊維材料をドラフトユニットに向けて供給する繊維材料供給装置と、第１の繊維材料をより細くするためにドラフトするドラフトユニットと、ドラフトユニットの下流に接続され、ドラフトされた直後の第１の繊維材料を加工する編機を含む加工ユニットと、第１の繊維材料の欠陥を検出する第１のセンサと、を備える紡績編み機（ｓｐｉｎｎｓｔｒｉｃｋｍａｓｃｈｉｎｅ）を含む繊維機械が提供される。本発明によれば、ドラフトユニットには第２の繊維材料供給装置と交換装置とが連結され、第１の繊維材料の欠陥が検出されたときは、交換装置により交換された第２の繊維材料供給装置から第２の繊維材料がドラフトユニットに供給される。また、繊維機械における、ドラフトユニットに繊維材料を供給する方法であって、第１の繊維材料を繊維材料供給装置からドラフトユニットへと供給し、ドラフトユニットにおいてドラフトし、ドラフトユニットの下流に接続された加工ユニットにおいて加工を施した直後に、センサによって欠陥の有無をモニタされているドラフト装置へと供給する。本発明によれば、ドラフトユニットに第２の繊維材料供給装置と交換装置とを連結し、第１の繊維材料の欠陥が検出されたときは、交換装置により交換された第２の繊維材料供給装置から第２の繊維材料をドラフトユニットに供給する。繊維材料の欠陥が検出されるかまたは繊維材料の供給を中断する場合、第２の繊維材料供給装置に交換することにより、ドラフト装置に繊維材料を確実に送ることができ、繊維プロセスの中断を防ぐことができる。よって、第２の繊維材料供給装置は、繊維材料をドラフトユニットに一時的に供給するだけの予備送り装置を含んでよい。繊維材料の欠陥が除去されるか、または、繊維材料がなくなるとすぐに繊維材料供給装置が交換され、システムは、主繊維材料供給装置である第１の繊維材料供給装置に制御を戻す。したがって、第２の繊維材料供給装置は、単なる一時的な供給装置なので、モニタしなくてもよい。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、交換装置は、第１の繊維材料を供給するための第１の繊維材料供給ユニットと、第２の繊維材料を供給するための第２の繊維材料供給ユニットとを有し、第１および第２の繊維材料供給ユニットを交互に作動させることにより、第１および第２の繊維材料をドラフトユニットに交互に供給するコントローラをさらに備える。
【００１０】
好適には、繊維材料を供給する方法において、第１および第２の繊維材料は、交換装置によって交換された第１および第２の繊維材料供給装置からそれぞれ供給され、第１および第２の繊維材料供給装置からの第１および第２の繊維材料は、欠陥に関してモニタされている。
【００１１】
好適には、繊維機械は、第２の繊維材料の欠陥を検出する第２のセンサをさらに備える。繊維材料に欠陥が検出されると、対応する繊維材料供給ユニットがコントローラにより停止され、それと同時にもう一方の繊維材料供給ユニットが始動される。
【００１２】
繊維材料の欠陥が検出されると、その繊維材料は供給が停止されて切断され、もう一方の繊維材料供給装置が始動される。これによって、もう一方の繊維材料供給装置により、繊維材料は、ドラフトユニットに確実に供給される。
【００１３】
特に、繊維材料供給ユニットが実際に停止する前に、新たに始動される繊維材料供給ユニット側の繊維材料の端部がドラフトユニット側の繊維材料の繊維材料端部と接合するのに有利である。繊維機械は、ドラフトユニットとの間に繊維材料端部同士を接合するためのスプライサが設けられる。このスプライサによって繊維材料端部同士を接合することにより、繊維材料に新たな欠陥ができず、新たな繊維材料は、供給が停止される繊維材料によってドラフトユニットに送られることができる。しかしながら、繊維材料がない場合は、繊維材料供給ユニットまたは供給ノズルによって新たに始動された繊維材料供給ユニットから繊維材料の端部を直接ドラフトユニットに送ってもよい。
【００１４】
さらに、検出された欠陥を除去するため、繊維材料供給ユニットとドラフトユニットとの間に少なくとも１つの欠陥除去装置が配置されるので有利である。したがって、もう一方の繊維材料供給装置への交換と、欠陥の除去とは全自動で行われることができる。しかしながら、繊維材料の欠陥は、オペレータによって手動で行なってもよい。なぜなら、ドラフトユニットへの繊維材料の供給は他の繊維材料供給ユニットによって確実に行われるので、欠陥を直ちに除去する必要はないからである。
【００１５】
好適な実施形態では、欠陥除去装置は、繊維材料を切断するための、研磨または研削装置のような切断装置を含む。これによって、特に、もう一方の繊維材料端部に接合されうる尖った繊維材料端部を形成することができるので有利である。切断装置は、せん断機、または、撚りをほどくことにより繊維材料を切断できるようにする撚りノズルとして設けられてもよい。本発明の他の実施形態によれば、単純に、繊維材料供給ユニットが停止されることによって繊維材料が切断されるようにしてもよい。繊維材料供給ユニットとドラフトユニットの入口のローラとの間隔が繊維材料の繊維の長さと一致する場合、尖った繊維材料端部を形成することができる。欠陥除去装置は、繊維材料端部を予備加工する予備加工装置を含むので有利である。予備加工装置は、繊維材料端部を細く尖らせるという観点から、繊維材料端部を再現可能に最適に予備加工することができる。したがって、切断装置、および／または、予備加工装置によって、ほぼ均一な継ぎ目を形成することができる。
【００１６】
本発明の第１の実施形態によれば、繊維材料をドラフトユニットに送る繊維材料供給ユニットのそれぞれは、一組の対のローラを有し、少なくともそれらの１つが駆動されることにより、繊維材料がドラフトユニットに送られる。対のローラは、駆動停止の際は、クランプ装置として機能する。たとえば、端部を切断するか、または、予備加工する場合には、繊維材料をさらに挟みつける必要はない。繊維材料供給ユニットのそれぞれは、クランプ装置および噴射ノズルを有してよい。この場合、繊維材料供給装置からの繊維材料の供給は、繊維材料が引き込まれているドラフトユニットの入口の対のローラによって直接行われる。ドラフトユニットまたはスプライサにおける繊維材料の供給は、対応する繊維材料供給装置を起動した場合のみ、噴射ノズルによって行われる。
【００１７】
クランプ装置は、予備の繊維材料を貯蔵するための装置に連結されているので有利である。この装置は、例えば、繊維材料を所定の長さだけ蓄えておくために撓ませ、噴射ノズルの作動と同時に蓄えた分を供給するための撓み棒を含んでよい。これによって、繊維材料が同じ長さでドラフトユニットの入口またはスプライサに送られることが再現性をもって行われることができ、繊維材料の継ぎ目の品質が高まる。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、繊維材料供給ユニットのそれぞれは、繊維材料のドラフトに変化をつけることができる２つの対のローラを有する。これによって、接合前に繊維材料の端部をさらに細くすることができる。これによって、なくなる方の繊維材料の端部も新たに供給される繊維材料の端部もドラフトすることができるので、最適な継ぎ目を形成することができる。
【００１９】
さらに、繊維材料供給ユニットは、それぞれシングル駆動で制御される。これによって、繊維材料供給ユニットの停止および再起動が特に簡単な方法で制御できるので、対のローラを有する繊維材料供給ユニットへのドラフトの設定が容易になるので有利である。しかしながら、繊維材料供給ユニットは、コントローラによって停止または始動が切替え可能な１つのクラッチなどの共通の駆動装置により駆動されてもよい。
【００２０】
さらに、繊維機械は、編機を含む加工ユニットの上流に接続された加撚装置を備えるので有利である。この加撚装置によってドラフト後の繊維材料が編み工程の前に強化されるので、加工の際の安定性がより高まる。
【００２１】
有第２の繊維材料供給装置および交換装置は、紡績編み機だけでなく、紡績機に用いられても有益である。例えば、繊維束が不規則に紡績された場合、それらの束がすでにモニタされていれば、続くヤーンクリーナ工程でその部分を除去することができる。
【００２２】
本発明のさらなる利点は、以下の実施形態に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による繊維機械である紡績編み機の全体図である。
【図２】本発明による、繊維材料供給の切り替えの間の繊維機械を示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態による繊維機械を示す図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による、別の設計の繊維材料供給ユニットを備えた繊維機械を示す図である。
【図５】図４の実施形態による、繊維材料供給装置の交換が終了した後の欠陥除去工程を示す図である。
【図６】予備の繊維材料を貯蔵する装置を有する繊維材料供給ユニットを示す図である。
【図７】繊維材料の接合点における繊維質量分布を示す概略図である。
【図８】ドラフトの程度が異なる繊維材料の接合点における繊維量の分布を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、紡績編み機（ｓｐｉｎｎｓｔｒｉｃｋｍａｓｃｈｉｎｅ）である繊維機械１の概略図である。繊維機械１が編地を製造する場合、編機４で中間糸を製造せずに、繊維材料供給装置３から引き出された繊維材料２から直接製造する。繊維材料２は、ドラフトユニット５を介して編機４に供給される。一般的なドラフトユニット５は、複数の対のローラ６を有し、これら対のローラ６を異なる速度で駆動することにより、ローラ６の間で繊維材料２がドラフトされる。
【００２５】
編機４は、例えば、その外周に沿って複数のドラフトユニット５から複数の繊維材料２が供給される円形の装置であってよい。図１では、１つのドラフトユニット５だけを示す。ドラフトユニット５と編機４との間には撚り機構７が配置される。この撚り機構７は、ドラフトユニット５を通過して所望の細さにドラフトされている繊維材料２に仮撚りをかけることによって、紡績・編み工程に要求される強度にできる。繊維材料供給装置３は、仮の糸またはわずかに撚りをかけられているフライヤ粗紡が巻かれるボビンであってよい。しかしながら、繊維材料供給装置３は、撚りをかけていない繊維束を供給してもよい。繊維材料供給装置３では、繊維材料の有無、また、繊維材料の細すぎたり太すぎたりする部分などの欠陥をセンサ８によってモニタしている。このような繊維材料の欠陥は、最終製品に目に見える欠陥を生じさせるだけでなく、続く紡績工程にも影響を及ぼす。
【００２６】
本発明によれば、ドラフトユニット５へと供給される繊維材料２の品質を保証すると同時に、紡績・編み工程を中断させないようにすべく、第２の繊維材料供給装置３’と、繊維材料供給装置３および３’を交換するための交換装置９がドラフトユニット５に連結される。第１の繊維材料２の欠陥が検出された場合、交換装置９は、第１の繊維材料供給装置３を第２の繊維材料供給装置３’に交換する。第１の繊維材料供給装置３から送られた繊維材料２の代わりに、交換装置９によって交換された第２の繊維材料供給装置３’から、第２の繊維材料２’がドラフトユニット５へと供給される。
【００２７】
交換装置９は、各繊維材料２、２’のための繊維材料供給ユニット１０、１０’と、繊維材料供給ユニット１０、１０’を制御するためのコントローラ１１とを有する。ここで、繊維材料供給ユニット１０、１０’は、それぞれ一対のローラ６からなり、それぞれの対のローラ６は個々に駆動される。その結果、対応する繊維材料２、２’がそれぞれドラフトユニット５へと入っていく。
【００２８】
繊維材料供給装置３、３’からそれぞれ供給される繊維材料２、２’はどちらも欠陥がないかセンサ８、８’によってモニタされている。図に示すように、繊維材料２が第１の繊維材料供給ユニット１０によって送られている間は、第２の繊維材料供給ユニット１０’は停止している。繊維材料２の欠陥が検出された場合、それに対応する信号がセンサ８からコントローラ１１に送られ、コントローラ１１は、第１の繊維材料２を供給している繊維材料供給ユニット１０を停止する。繊維材料供給ユニット１０を停止することにより、繊維材料２は、繊維材料供給ユニット１０とドラフトユニット５との間で切断される。その結果、まだ撚りのゆるい繊維材料２に先の尖った繊維材料端部１９が形成される。同時に、コントローラ１１によって第２の繊維材料２’のための第２の繊維材料供給ユニット１０’が起動されることにより、第２の線材料供給装置３’からドラフトユニット５へと第２の繊維材料２’が供給される。
【００２９】
好適には、図に示すように、繊維材料供給ユニット１０、１０’とドラフトユニット５との間にスプライサ（接合装置）１２が配置されていることにより、繊維材料供給装置側の第２の繊維材料２’の繊維材料端部１９と、ドラフトユニット側の第１の繊維材料２の繊維材料端部１９とを接合することができる。それによって、ドラフトユニット側の第１の繊維材料２の繊維材料端部１９によって第２の繊維材料２’をドラフトユニット５に引き込むことができる。接合が完了すると、第２の繊維材料２’は、繊維材料供給ユニット１０’を介し、第２の繊維材料供給装置３’からドラフトユニット５へと供給される。しかしながら、ドラフトユニット側の第１の繊維材料２の繊維材料端部１９がない場合は、第２の繊維材料２’の繊維材料端部１９を直接ドラフトユニット５に導くことも可能である。
【００３０】
最終的に、第１の繊維材料２に欠陥が検出されれば取り除かれる。最も単純な事例では、この欠陥除去は、繊維材料供給ユニット１０を操作するオペレータによって行うことができ、繊維材料２の端部を引き出して欠陥のある繊維材料２を切断し、続いて接合装置１２の中に入れて接合工程を行い、第１の繊維材料供給装置３を交換する。その間に第２の繊維材料２’がドラフトユニット５に供給されるので、工程は中断されない。
【００３１】
しかしながら、図２に示すような交換装置９が繊維材料供給装置３、３’の交換、接合、および、欠陥除去などのすべての加工を行うならばより有利である。このため、コントローラ１１は、センサ８の信号に従い、交換装置９を制御して繊維材料供給ユニット１０、１０’を交互に駆動する。すなわち、繊維材料２、２’の欠陥が検出された場合、欠陥を生じさせた繊維材料供給ユニット１０、１０’を停止させて、他方の繊維材料供給ユニット１０、１０’を起動させる。その後、他方の繊維材料供給ユニット１０、１０’から供給されている繊維材料２、２’は欠陥が検出されるまでドラフトユニット５に供給され続け、欠陥が検出されると他方の供給装置３、３’への交換が行われる。スプライサ１２に加えて、欠陥除去装置１３が設けられ、図２の一点鎖線で示されるように、スプライサ１２および欠陥除去装置１３は、コントローラ１１によって制御されてよい。
【００３２】
図２に示す状況では、第１の繊維材料２の欠陥が検出されると、繊維材料供給ユニット１０が停止し、ドラフトユニット５と繊維材料供給ユニット１０との間で第１の繊維材料２が切断される。一方、第２の繊維材料２’の繊維材料端部１９は、繊維材料供給ユニット１０’によってスプライサ１２へと送られ、ドラフトユニット側の第１の繊維材料２の繊維材料端部１９に接合される。供給装置側の第１の繊維材料２の繊維材料端部１９は、コントローラ１１によって、供給装置側の繊維材料端部１９を吸い込む吸引装置を有する欠陥除去装置１３へと供給される。その後、コントローラ１１が繊維材料供給ユニット１０を始動させることにより、繊維材料供給装置３から供給された欠陥のある繊維材料が排出され、吸引される。そして、繊維材料供給ユニット１０が停止し、まだ吸引装置内にある第１の繊維材料２の繊維材料端部１９が切断され、次の接合工程のための予備加工が施される。
【００３３】
第１の繊維材料２を切断する最も簡単な方法は、現在停止中の繊維材料供給ユニット１０に挟まれている繊維材料を吸い込むときの張力を利用するものである。吸引し続けることによって、繊維材料端部１９は細くなり、それによって次の接合工程のための予備加工も施されていることになる。しかしながら、図２に示すような欠陥除去装置１３が、予備加工装置１５に加えて、例えば、せん断機でもあり得る切断装置１４を有するならばより有利である。予備加工装置１５は、好ましくは、位置合わせされたノズルによって繊維材料端部１９を細くする空気圧式予備加工装置である。繊維材料２、２’の細く均一で欠陥のない継ぎ目の形成は、切断装置１４および予備加工装置１５による再現可能な方法で行われる。図２では、単一の欠陥除去装置１３内に２つの繊維材料２、２’が交互に存在してよい。しかしながら、各繊維材料２、２’に対して専用の欠陥除去装置１３を設けてもよい。
【００３４】
図３は、図２で示した吸引装置を含む欠陥除去装置１３を示す。吸引された繊維材料２、２’の繊維材料端部１９、１９’を形成して予備加工するための切断装置１４が設けられる。研磨または研削装置を用いてもよく、その場合、例えば、研磨または研削装置の回転軸が繊維材料２、２’を斜めに横切るように配置されることにより、先を尖らせて切断することができる。したがって、予備加工装置１５は不要である。残りの構成要素については、前述の図１および図２に示された実施形態を参照されたい。
【００３５】
図７は、２つの繊維材料端部１９の接合された継ぎ目の繊維質量分布を示す模式図である。図に示すように、２つの繊維材料２、２’は、繊維材料端部１９の長さに対して、略同一の質量分布を示す。繊維材料端部１９の長さは、加工される繊維材料２、２’を構成する繊維の最大繊維長とおおむね一致する。供給が停止された繊維材料２、２’は、常に繊維材料供給ユニット１０、１０’とドラフトユニット５との間で引き裂かれることによって切り離されるため、繊維材料２、２’には自動的に尖った先端部１９ができる。あるいは、欠陥がすでに除去されている繊維材料２、２’の繊維材料端部１９には、予備加工装置１５、または、予備加工装置１５として兼用できる切断装置１４によって予備加工が施されてもよい。これによって、切断される前の繊維材料２、２’よりほんのわずかに太いだけのほぼ均一な継ぎ目を形成することができるので、完成製品の見た目も良くなる。
【００３６】
さらに、繊維質量分布の観点からも、強度の観点からも、２つの繊維材料２、２’の継ぎ目を最適化することが可能である。このため、図３のように、各繊維材料供給ユニット１０、１０’は、別々に駆動制御される２組の対のローラ６を有する交換装置９が設けられる。個々の対のローラ６の駆動は、コントローラ１１によるシングル駆動で制御されるか、あるいは、制御可能な遊星歯車、または、切換え可能なクラッチによって制御されてもよい。２組の対のローラ６を設けることにより、繊維材料２、２’のドラフトを任意に変化させることができる。
【００３７】
図８は、図７に示すような繊維材料端部１９の長さに対する、繊維材料端部１９の継ぎ目の繊維質量分布を示す。繊維材料２の欠陥が検出され、繊維材料２が停止された後の状態が示されている。図７とは異なり、繊維材料２に欠陥があることが検出された後も繊維材料供給ユニット１０は直ちに停止せず、まず２組の対のローラ６によって繊維材料端部１９のドラフトが変更され、その結果、繊維材料端部１９の繊維質量が減少する。その後は、繊維材料供給ユニット１０が停止するだけで、最終領域１９ｃが尖った繊維材料端部１９となる。領域１９ａにおいて繊維質量が徐々に減少し、領域１９ｂでは、繊維質量が一定に減少するかまたはドラフトが一定に増大する。
【００３８】
その一方で、繊維材料２’の繊維材料端部１９が尖るように、欠陥除去工程の前に、予備加工装置１５、または、それに相当する切断装置１４のみによって予備加工される。ここで、予備加工された繊維材料端部１９の長さは、繊維材料２、２’の繊維の長さにほぼ及ぶ。繊維材料供給ユニット１０’によって行われるドラフトにおける変更に対応するように繊維材料２’の端部１９も細くしてよい。
【００３９】
本発明のさらなる実施形態を図４に示す。図１〜３とは異なり、繊維材料供給ユニット１０、１０’は、クランプ装置２１、２１’をそれぞれ有する噴射ノズル２０、２０’として設けられる。図に示すように、繊維材料２’は、繊維材料供給装置３’から供給される。そして、クランプ装置２１’が開き、繊維材料２’が噴射ノズル２０’を通過してドラフトユニット５へと向かう。そして、繊維材料２’は、ドラフトユニット５の入口の対のローラ６ａから直接引き込まれる。噴射ノズル２０、２０’は、繊維材料供給装置の交換後に、繊維材料端部１９、１９’の予備加工を行う。繊維材料２’の欠陥が検出された場合、クランプ装置２１’が閉まり、クランプ装置２１’とドラフトユニット５の入口の対のローラ６ａとの間で繊維材料２’が引き裂かれる。それと同時にクランプ装置２１が開き、繊維材料２の予備加工された繊維材料端部１９が圧縮空気を適用された噴射ノズル２０によってスプライサ１２内に送られる。その後、供給装置側の繊維材料２の繊維材料端部１９がドラフトユニット側の繊維材料端部１９とスプライサ１２内で接合し、ドラフトユニット側の繊維材料端部１９によってドラフトユニット５内に引き込まれる。ドラフトユニット５の入口の対のローラ６ａによって繊維材料２が直接引き込まれるので、噴射ノズル２０はオフにしてよい。そして、繊維材料供給装置３から繊維材料２が供給される。
【００４０】
繊維材料供給装置の交換が完了すると、繊維材料２’は欠陥除去装置１３へと向かい、クランプ装置２１’が開く。繊維材料端部１９’は、噴射ノズル２０’によって欠陥除去装置１３内に配置される。しかしながら、欠陥除去装置１３の設計次第では、繊維材料端部１９’は、欠陥除去装置１３の吸引装置によって直接吸い込まれてもよい。図２および３に示したように、欠陥除去装置１３の特別な構成部品によって除去されてもよい。繊維材料２，２’を切断するために、切断装置１４としてのせん断機が設けられるか、あるいは、欠陥除去装置１３内に特別な予備加工ノズル２２（図５参照）が配置されてもよい。図４によれば、繊維材料端部１９、１９’の予備加工は、噴射ノズル２０、２０’の空気流によって直接行われる。繊維材料端部１９、１９’を細くするようにノズル２０、２０’、および、クランプ装置２１、２１’が互いに調整される。繊維材料２、２’の繊維の長さとほぼ同じ長さになるまで繊維材料端部１９、１９’を細くする。繊維材料端部１９を予備加工した後の交換装置９は、次回の繊維材料供給装置の交換に備えている。
【００４１】
図５は、クランプ装置２１およびそれに対応する噴射ノズル２０、および、クランプ装置２１’並びにそれに対応する噴射ノズル２０’が繊維材料供給ユニット１０、１０’として設けられている交換装置９を示す。図４とは異なり、欠陥除去装置１３内には予備加工のためのノズル２２が別途設けられ、このノズルは、空気を送り込むために接線方向に開口した撚りノズルとして設計されている。このような実施形態は、フライヤ粗紡のような撚りをかけた繊維材料を供給する場合に有利である。これによって、予備加工ノズル２２は、粗紡の回転方向と反対の方向の撚りをかけることができる。欠陥のある繊維材料２、２’の吸引が終わった後に繊維材料端部１９を形成するために、予備加工ノズル２２によって繊維材料２、２’の撚りをほどく。その結果、繊維材料２、２’は、吸引による引張効果も相まって切断される。同時に、繊維材料供給ユニット１０、１０’にはまだ繊維が残っている状態で、予備加工ノズル２２によって繊維材料端部１９はさらに細くされる。それによって、細くなった繊維材料端部１９の長さは、個々の繊維の長さと同じになる。このように、繊維材料端部１９の予備加工を空気圧式で行っても、最適な継ぎ目を形成することができる。繊維材料端部１９を形成して予備加工をした後、噴射ノズル２０、２０’を用いて予備加工された繊維材料端部１９をスプライサ１２に送る。このような空気圧式の予備加工ノズル２２は、撚りをかけた繊維材料２、２’に限らず、ドラフト繊維などの撚りをかけない繊維材料２、２’にも用いられてよい。そのためには、撚り効果のないノズルが予備加工ノズル２２として用いられてよい。
【００４２】
繊維材料供給ユニット１０、１０’を有する実施形態において、繊維材料端部１９の再現性を高めるため、予備繊維材料貯蔵装置２３がさらに設けられてよい。そのために、繊維材料供給ユニット１０、１０’は、２つのクランプ装置２１、２１’と、１つの撓み棒２４とを有する。繊維材料が正常に送られている間の撓み棒２４の位置が一点鎖線で示されている。欠陥が検出された後、繊維材料２、２’が右手に示すクランプ装置２１によって挟まれることにより、繊維材料供給ユニット１０、１０’とドラフトユニット５との間で繊維材料２、２’が切断される。そして、右手のクランプ装置２１、２１’が閉じ、左手のクランプ装置２１、２１’が開く間に撓み棒２４によって繊維材料２を撓ませることにより、予備の繊維材料を形成する。その後、左手のクランプ装置２１、２１’が閉じられる。予備の繊維材料を形成した後に繊維材料端部１９、１９’をスプライサ１２に送る場合を図に示している。右手の繊維材料クランプ装置２１、２１’が開くことによって噴射ノズル２０、２０’が作動し、それと同時に撓み棒２４が元の位置に戻されることによって蓄えられていた予備の繊維材料が供給される。繊維材料が送られた後、左手の繊維材料クランプ装置２１、２１’が開くことにより、繊維材料２、２’は、ドラフトユニット５によって繊維材料供給装置３、３’から直接引き出されることができる。
【００４３】
特に、片割れ同士が枢動可能に連結されている空気圧式の接合装置であるスプライサ１２を備えているので有利である。予備加工された繊維材料端部１９、１９’は、繊維材料供給ユニット１０、１０’によって対応するスプライサ１２の片割れに供給されてよい。そして、そのスプライサ１２の片割れは、ドラフトユニット側の繊維材料端部１９がまだ存在している他方の片割れの方に枢動してよい。そして、撚りノズルによって２つの繊維材料端部１９の接合が行われる。このように、繊維材料端部１９を接合するためにドラフトユニット側の繊維材料端部１９に特別な予備加工を施す必要がないので有利である。なぜなら、繊維材料供給ユニット１０によって形成されるクランプラインとドラフトユニット５の対のローラ６ａによって形成されるクランプラインとの間隔が適切であれば、繊維材料２、２’がちぎれるだけで切り口の鋭利な繊維材料端部１９となるからである。この間隔は、繊維材料２、２’の最も長い繊維の長さよりわずかに長い。
【００４４】
本発明は、上記実施形態に限定されない。技術的に実現および実行可能な限りにおいて、特許請求の範囲内におけるさらなる改良および組み合わせも本発明の保護範囲である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 繊維機械
２ 繊維材料
３ 繊維材料供給装置
４ 編機
５ ドラフトユニット
６ 対のローラ
６ａ 対のローラの入口
７ 加撚装置（撚り機構）
８ センサ
９ 交換装置
１０ 繊維材料供給ユニット
１１ コントローラ
１２ スプライサ（接合装置）
１３ 欠陥除去装置
１４ 切断装置
１５ 予備加工装置
１９ 繊維材料端部
２０ 噴射ノズル
２１ クランプ装置
２２ 予備加工ノズル
２３ 予備繊維材料貯蔵装置
２４ 撓み棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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