(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
首振り式で駆動可能な糸ガイド（６）と、該糸ガイドの反転運動中における前記糸ガイド（６）の減速及び加速に影響を与えるエネルギ蓄積機構（１５）とを有するボビン（３）上へ糸（Ｆ）を巻取る装置において、前記糸ガイド（６）が、指状に設計されていると共に、ボビン軸線（Ｓ）と直角に方向付けられ且つモータ（７）により駆動される軸（８）上に支持され、また、前記エネルギ蓄積機構（15）が、前記糸ガイド（６）の減速及び加速に及ぼす影響が前記糸ガイドの反転位置付近における短い運動領域でのみ生じるように設計され、そして、前記エネルギ蓄積機構（１５）の位置が調整可能であることを特徴とする糸巻取り装置。
【請求項２】
前記反転位置へ近づく前記糸ガイド（６）の減速の開始から、前記糸ガイド（６）の運動エネルギが位置エネルギに変換され、そして反転位置に到達した後、前記位置エネルギが、前記糸ガイド（６）へ戻されることを特徴とする請求項１に記載の糸巻取り装置。
【請求項３】
前記エネルギ蓄積機構（１５）が、前記軸（８）回りに首振りするように駆動される支持体（１４）に固定されることを特徴とする請求項２に記載の糸巻取り装置。
【請求項４】
前記エネルギ蓄積機構（１５）の位置の調整が、前記支持体（１４）の運動の振幅を変えることによりなされることを特徴とする請求項３に記載の糸巻取り装置。
【請求項５】
前記エネルギ蓄積機構（１５）が、スプリングすなわち弾性蓄積要素から形成されると共に、前記支持体（１４）に間隔をおいて配置され、そして、前記支持体（１４）のトラバースが、前記糸ガイド（６）のトラバースと前記支持体（１４）の静止位置における前記エネルギ蓄積機構（１５）の位置との間の差違に対応しており、前記差違が正の値ならば、前記支持体（１４）を前記糸ガイド（６）と同じ方向に駆動し、負の値ならば、前記糸ガイド（６）と反対方向へ駆動することを特徴とする請求項４に記載の糸巻取り装置。
【請求項６】
前記糸ガイド（６）の自由端において、該糸ガイド（６）が、前記ボビン軸線（Ｓ）と直角に合わされた細長溝（９）を有し、該細長溝において、前記糸（Ｆ）がガイドされることを特徴とする請求項１ないし５の内のいずれか１項に記載の糸巻取り装置。
【請求項７】
前記糸（Ｆ）の移動方向における、前記糸ガイド（６）の上流に、前記糸（Ｆ）用のガイドレール（１０）が配置され、そして、前記細長溝（９）の幾何学的形状と、前記ガイドレール（１０）の配置とは、前記糸（Ｆ）の張糸長さが一定に成るように互いに調和することを特徴とする請求項６に記載の糸巻取り装置。
【請求項８】
前記糸巻取り装置が、さらに、前記糸ガイド（６）のトラバース運動を監視するための、前記糸ガイド（６）と共働する第一センサ（１２）と、前記糸ガイド（６）の実際速度値と設定速度値との間の偏差を修正するための、前記第一センサ（１２）へ接続される制御装置（１３）とを備えることを特徴とする請求項１ないし５の内のいずれか１項に記載の糸巻取り装置。
【請求項９】
前記制御装置（１３）において、前記糸（Ｆ）の正弦移送速度の線形化が行われることを特徴とする請求項８に記載の糸巻取り装置。
【請求項１０】
前記糸巻取り装置が、さらに、第二センサ（１９）を備え、該第二センサが、前記支持体の首振り運動を監視するために、前記エネルギ蓄積機構（１５）の前記支持体（１４）と共働し、そして、前記支持体の実際速度値と設定速度値との間の偏差を修正する前記制御装置（１３）に接続されることを特徴とする請求項８に記載の糸巻取り装置。
【請求項１１】
前記制御装置（１３）が、前記糸ガイド（６）の運動と前記支持体（１４）の運動の間の同期を監視すると共に補正するように設計されることを特徴とする請求項１０に記載の糸巻取り装置。
【請求項１２】
前記第一及び第二センサ（１２、１９）が、マークを走査する位置センサであり、それらが、前記糸ガイド（６）及び前記支持体（１４）に、あるいは、そこへ連結される要素に設けられたことを特徴とする請求項１０に記載された糸巻取り装置。
【請求項１３】
首振り式で駆動可能な糸ガイド（６）と、該糸ガイドの反転運動中における前記糸ガイド（６）の減速及び加速に影響を与えるエネルギ蓄積機構（１５）とを有するボビン（３）上へ糸（Ｆ）を巻取る装置において、
前記糸ガイド（６）が、指状に設計されていると共に、ボビン軸線（Ｓ）と直角に方向付けられた軸（８）上に支持され、また、前記エネルギ蓄積機構（15）が、前記糸ガイド（６）の減速及び加速に及ぼす影響が前記糸ガイドの反転位置付近における短い運動領域でのみ生じるように設計され、そして、前記エネルギ蓄積機構（１５）の位置が調整可能であり、
前記反転位置へ近づく前記糸ガイド（６）の減速の開始から、前記糸ガイド（６）の運動エネルギが位置エネルギに変換され、そして反転位置に到達した後、前記位置エネルギが、前記糸ガイド（６）へ戻され、
前記エネルギ蓄積機構（１５）が、前記軸（８）回りに首振りするように駆動される支持体（１４）に固定されることを特徴とする糸巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、首振り式で駆動可能な糸ガイドと、この糸ガイドの反転運動中における糸ガイドの減速及び加速に影響を与えるエネルギ蓄積機構とを備えるボビン上へ糸を巻取る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の型の既知の巻取り装置においては、実質的に二つの型の糸ガイドが使用されており、それらは、ボビン軸線に平行に合わされた、ベルト、ケーブルあるいは紐のような駆動手段の形態を取るものと、ボビン軸線と直角に置かれた軸線回りに駆動可能であると共に、指状すなわち人差し指状であるものとである。後者の場合、糸ガイドは、比較的ゆっくりにしか駆動することができず、並列巻取ボビンへ巻取るためにのみ使用され、千鳥巻返ボビンに使用されることはない。一般に、糸ガイドの移動速度が遅いため、エネルギ蓄積機構は使用されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
エネルギ蓄積機構は、ボビン軸線と平行に往復するように駆動可能な糸ガイドと一緒に使用される。それらは、スプリング／ダンパ装置の形態をとり、そのスプリングは、トラバース長を越えた場合に、実質的に荷重を加えれら、また、荷重を解放し、それにより、糸ガイドのスピードを制限するという問題点があった。また、エネルギ蓄積機構は、静止状態で配備されているので、糸ガイドのトラバースが変わる場合には、エネルギ蓄積機構の位置を対応して適応させる必要となるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、反転位置における糸ガイドの速い加速を可能にすると共に、糸巻きの構造に関し最大の自由度をもたせる巻取り装置を提供することを目的とする。また、糸ガイドとその駆動には、費用が掛からないようにし、可能な限りトラブルが発生しない操作を可能とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、糸ガイドは、指状に設計されていると共に、ボビン軸線と直角に方向付けられた軸上に支持され、また、エネルギ蓄積機構は、糸ガイドの減速及び加速に及ぼす影響が糸ガイドの反転位置付近における短い運動領域でのみ生じるように設計され、そして、エネルギ蓄積機構の位置が調整可能となっている。
【０００６】
指状の糸ガイドは、一方では、安く、他方では、ボビンのパラメータを変えるために、簡単かつ容易に調整できる。糸ガイドの減速及び加速に及ぼす影響が短い領域でなされるため、糸ガイドの速度が際立って増加し、エネルギ蓄積機構の位置の可調整により、大掛かりな機械的介在なしに、糸ガイドのトラバースを変えることができる。
【０００７】
本発明による巻取り装置の第一の好適な実施態様は、反転位置へ近づく糸ガイドの減速の開始から、糸ガイドの運動エネルギが位置エネルギに変換され、そして反転位置に到達した後、位置エネルギが、糸ガイドへ戻される点で特徴づけられる。
【０００８】
本発明による巻取り装置の第二の好適な実施態様は、エネルギ蓄積機構が軸回りに首振りするように駆動される支持体に固定される点で特徴づけられる。
【０００９】
本発明による巻取り装置の第三の好適な実施態様においては、エネルギ蓄積機構の位置調整が、支持体の運動の振幅を変えることによりなされる。
【００１０】
支持体にエネルギ蓄積機構を固定したことにより、糸ガイドの減速及び加速に影響を及ぼす範囲は、正確に、かつ、容易に調整できる。エネルギ蓄積機構の位置を、支持体の運動の幾何学的配置において簡単な介在手段により調整できるので、非常に広範囲に装置の適応性が増える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に例示された実施態様を参照して、本発明の詳細を説明する。
【００１２】
図面に示された巻取りヘッドは、ボビン３、例えば、千鳥巻返ボビン等が巻き付けられるボビン・ケース２を受け支持するモータ駆動スピンドル１と、供給コイル（図示せず）から引き出される糸Ｆの変位装置４とから構成される。図２において、モータ駆動スピンドル１と、ボビン・ケース２と、ボビン３とは、図示されておらず、一点鎖線Ｓで表されたボビン３の軸線により示される。ボビン３は、ボビン巻取り装置の適当な支持体に装着された自由回転ローラ５に相対している面上の線に沿って配置される。所望の糸巻きを製造するために使用される糸変位装置４は、その中央要素として、指状の、すなわち、人差し指状の糸ガイド６を備え、該糸ガイド６は、モータ７により駆動される軸８に装着される。軸８は、ボビン軸線Ｓに直角で、かつ、引出し面に直角になるように置かれ、それにより、巻取りヘッドの稼働中に糸ガイド６が、軸８に直角な面内で首振り運動を実行するようにされている。
【００１３】
糸ガイド６には、その一つの自由端に、細長溝９が設けられ、この細長溝において、糸Ｆがガイドされる。糸Ｆの移動方向における、糸ガイド６の上流に配置されているのは、ガイドレール１０であり、このガイドレールの回りに、糸Ｆが部分的に掛けられる。図によれば、糸Ｆは、供給コイル（図示せず）からガイドレール１０、糸ガイド６の細長溝９を抜けて、ローラ５へ送られる。糸ガイド６及びガイドレール１０の相対的な位置と、細長溝９の長さとは、糸ガイド６が動いている間に、糸Ｆが細長溝９の底部に接触しないように選択される。それにより、ガイドレール１０からボビン３への糸のコースが、ローラ５のために、ボビン３の直径とも無関係に、常に、一定の幾何学的配置を有する。
【００１４】
糸ガイド６は、ハブ１１に固定された、指状の、すなわち、人差し指状の要素で形成される。ハブ１１は、モータ７の軸８に固定される。モータ７の駆動中、その回転方向により、糸ガイド６は、一方あるいは他方へ回転させられる。この回転運動の最大トラバースは、参照記号Ｈにより、図２に示される。ガイドレール１０のため、糸ガイド６の回転運動中において、糸Ｆは、常に、ボビン軸線Ｓと平行に移動させられ、そして、いわゆる張糸長さ、すなわち、糸ガイド６からボビン３までの糸長さは、常に、同一になる。モータ７の慣性は、最適効率を達成するように、ハブ１１と、糸ガイド６と、そして、糸Ｆとにより形成された荷重の慣性に適合される。
【００１５】
モータ７と共働するのは、ハブ１１の角度位置を、それにより、糸ガイド６のトラバース位置を検知するための第一センサ１２である。第一センサ１２は、光電感知器であり、この光電感知器は、発信ダイオードと受信ダイオード（図示せず）とから成り、ハブ１１へ強固に取り付けたディスク（図示せず）の回転を感知する。この目的のため、ディスクには、光学的に走査可能な適当なマーク、例えば、円弧に沿って配置されたホールあるいはスロットが備えられている。センサの信号は、制御装置１３に送られ、この制御装置は、個々の瞬間において、糸ガイド６が、その設定位置に位置しているか否かを点検する。実際値と設定値との間に偏差がある場合、制御装置１３は、対応する制御信号をモータ７に送る。ディスク上のマークの数とそれらの大きさとは、糸ガイド６の個々のトラバースにより、きちんとした、隙間の無い正確な糸巻きを製造するのに十分なだけの糸ガイド６の位置を、第一センサ１２により走査できるように選ばれる。
【００１６】
第一センサ１２は、その監視を、糸ガイド６の開始位置で、好ましくは、その回転運動のゼロ位置で行うものとする。第一センサ１２の調整は、最初に、糸ガイド６を一方の反転位置へ、それから、他方の反転位置へ移動させ、第一センサ１２が前記トラバースに相当するマークの数を計数し、前記数からゼロ位置を計算するように行われる。従って、第一センサ１２は、ゼロ位置と反転位置との間の走査パルス数を知り、この走査パルスを基にして、特定の走査パルスに対応する糸ガイド６の位置をいつでも決定できる。これにより、モータ７の非常に正確な制御を可能にし、従って、その出力は、最適に利用される。
【００１７】
制御装置１３の別の役割は、糸の正弦移動速度を直線的にすることである。本発明における正弦とは、糸が反転位置よりもトラバース運動の中央でより速く移動することを意味する。この差違は、制御装置１３により補正され、それにより、制御装置は、正弦機能を伴う糸ガイド６の位置を直線的設定値にオフセットする。
【００１８】
糸ガイド６の反転位置の領域に設けられたのは、エネルギ蓄積機構であり、糸ガイドの反転運動中に、その糸ガイド６の減速と加速とに働きかける。減速の始まりから、夫々のエネルギ蓄積機構は、糸ガイド６の運動エネルギを位置エネルギに変換し、それにより、糸ガイドが減速する。減速の最終段階において、反転位置に可能な限り近づくと、蓄積エネルギは、運動システムへ戻され、その結果、糸ガイド６は、もう一度加速される。理論的には（摩擦を無視すれば）、糸ガイド６は、追加のエネルギを必要としないで、元の速度に復帰する。
【００１９】
エネルギ蓄積機構は、支持体１４に装着された、弾性のある、すなわち、スプリング蓄積要素１５、例えば、エア・バッファ、磁気バッファ、スプリング搭載緩衝板、あるいは他の適当な蓄積媒体等により形成される。糸ガイド６は、蓄積要素１５に相対する位置おいて、リブ状突起部１６を有しており、このリブ状突起部は、減速が開始された瞬間に、蓄積要素１５に衝突し、かつ、荷重を与える。反転位置の後の加速段階においては、蓄積要素１５は、荷重を解放し、糸ガイド６を加速する。
【００２０】
モータ７の性能曲線は、既知であるので、糸ガイド６の駆動は、減速が開始された瞬間において、個々の蓄積要素１５が反転位置に来るように、設定できる。モータ７がブレーキをかけ始めた正に上記の瞬間より、二つのブレーキトルク、すなわち、エネルギ蓄積機構のブレーキトルクとモータ７のブレーキトルクとが、効果を奏する。この反転は、加速領域においても当てはまる。
【００２１】
エネルギ蓄積機構に荷重を与える領域の長さは、反転トラバースに依存しており、次にこれがボビンの質を決定する。糸がボビンの各位置に同じ時間だけ留まり、両端に長く留まらないことは、重要である。なぜなら、そうでなければ、端領域が巻き取られ過ぎて、厚くなり過ぎるからである。実際問題としては、エネルギ蓄積機構に荷重を与える領域の長さは、１ｍｍ程度である。
【００２２】
図２に示したように、蓄積要素１５の支持体１４は、ほぼＹ字状である。しかし、これに制限されるものではない。むしろ、支持体１４の形状は、広い範囲から選択でき、例えば、円弧状あるいはフォーク状に置き換えることも可能である。モータ７の軸８に回転自在に取り付けられた支持体１４は、その二つの上向きに突出したリムにおいて、蓄積要素１５を支持し、その下向きに突出したリムにおいて、駆動装置１８へ接続要素１７を介して接続される。駆動装置１８の作動中、接続要素１７は、双頭矢印Ｐで示された方向に往復運動を行い、その結果、支持体１４は、軸８の回りに首振り運動させられる。支持体１４の前記首振り運動のトラバース量は、適当な手段、例えばステップモータあるいは線形または円形駆動装置等を使用した駆動装置１８において、あるいは接続要素１７において、設定できる。前記調整手段が電気的あるいは磁気的であり、また、再生可能であるならば、如何なる所望のトラバース形態も、巻取り工程用に、予め選択できる。
【００２３】
支持体１４の首振り運動のトラバースは、糸ガイド６のトラバースを規定するもので、支持体１４は非常に短いトラバースを行い、糸ガイド６より非常にゆっくりと駆動される。各蓄積要素１５の間の間隔を、減速が開始する正にその瞬間、糸ガイド６のリブ状突起部１６が蓄積要素１５に衝突するような間隔にすることは、容易に想像できるであろう。上記の場合、支持体１４は、静止位置を維持することができる。
【００２４】
糸ガイド６のトラバースを長めにする時は、各蓄積要素１５の間に上述した間隔を備えた支持体１４を、個々の場合に応じて、僅かに外向きに回転させ、一方、糸ガイド６のトラバースを短めにする時は、前記支持体１４を僅かに内向きに回転させるようにしなければならないだろう。従って、支持体１４のトラバースは、糸ガイド６のトラバースと比較して、常にとても短く、その領域は、図２に示した静止位置から、リブ状突起部１６に接触する終端位置までである。
【００２５】
支持対１４の運動を監視し、かつ、制御するために、第二センサ１９が設けられており、第一センサ１２と同様に、制御装置１３へ接続される。第二センサ１９は、光電感知器のようなポジションセンサであり、支持体１４の位置を感知することができる。支持体１４には、その端に、光学的に走査可能な適当なマーク、例えば、ホールまたはスロットが設けられる。
【００２６】
センサの信号は、制御装置１３へ送られ、この制御装置は、個々の瞬間において、支持体１４が、その設定位置に位置しているか否かを点検する。実際値と設定値との間に偏差がある場合、制御装置１３は、対応する制御信号を駆動装置１８に送り、支持体１４の動きを減速し、あるいは加速するようにする。第一センサ１２及び第二センサ１９の両信号は、制御装置１３に送られ、この制御装置内で、二つのセンサ信号の間の相互比較が、さらに行われる。この手段により、一方では、糸ガイド６の回転運動間の同期における偏差を、他方では、蓄積要素１５の支持体１４の回転運動間の同期における偏差を検知することができ、そして、二つのモータ７及び１８は、適切に再調整される。
【００２７】
説明した糸変位装置４は、反転位置における高速の巻取りと糸ガイド６の早い加速とを達成する利点を有する。反転位置領域の減速及び加速の間に作用するエネルギ蓄積機構１５により、比較的大量のエネルギが、減速中に回収され、その後、加速に利用されるので、低いエネルギ使用量になる。
【００２８】
エネルギ蓄積機構１５の可調整は、糸ガイド６のトラバースを変更するのを容易にし、また、首振り様式で駆動可能な支持体１４のエネルギ蓄積機構１５の配置により、糸ガイド６のトラバースが、エネルギ蓄積機構１５の機械的な位置調整をしないで、支持体１４のトラバースの変更により、簡単に変えられるようになる。電気的あるいは磁気的で、かつ、再生可能な手段を用いて、支持体１４の首振り運動のトラバースを可調整にしたことにより、如何なる所望の様式で巻き取られるボビンを製造することが、可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ボビン軸線と平行な方向におけるボビン巻取り装置の巻取りヘッドの概略図である。
【図２】  図１の矢印ＩＩ方向から見た図である。
【符号の説明】
１…モータ駆動スピンドル、２…ボビンケース、３…ボビン、４…糸変位装置、５…ローラ、６…糸ガイド、７…モータ、８…軸、９…細長溝、１０…ガイドレール、１１…ハブ、１２…第一センサ、１３…制御装置、１４…支持体、１５…蓄積要素（エネルギ蓄積機構）、１６…リブ状突起部、１７…接続要素、１８…駆動装置、１９…第二センサ、Ｆ…糸、Ｈ…最大トラバース、Ｐ…両矢印、Ｓ…ボビン軸線。
【図１】
0003997364.tif 000002
【図２】
0003997364.tif 000003