(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラバースされる糸をコンタクトローラにてガイドし、コンタクトローラとボビンとを接触回転させて、糸をボビンにパッケージとして巻取る紡糸巻取機において、
糸巻取中に、パッケージとコンタクトローラとを接触および離間させ、かつ
ボビンに巻取られるパッケージと、コンタクトローラとの接触位置から、該コンタクトローラをパッケージから離間させる距離を制御する離間手段を設けてなる紡糸巻取機。
【請求項２】
前記離間手段は、前記コンタクトローラを支持する昇降ボックスに設けられ、前記接触位置を検出する検出手段と、該検出手段で検出された接触位置から前記昇降ボックスを任意量上昇させる昇降手段とを、備えてなる請求項１に記載の紡糸巻取機。
【請求項３】
前記離間手段は、前記コンタクトローラを支持する昇降ボックスに昇降自在に支持されたガイド手段と、該ガイド手段を把持固定する把持手段と、前記ガイド手段を前記昇降ボックスに対して保持するガイド保持手段と、前記昇降ボックスを昇降させる昇降手段と、前記昇降ボックスの上昇量を規定する上昇規定手段とを、備えてなる請求項１に記載の紡糸巻取機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラバースされる糸をコンタクトローラにてガイドして、糸をボビンにパッケージとして巻取る紡糸巻取機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の紡糸巻取機としては、タレット式など種々のタイプのものが知られている。このタレット式の紡糸巻取機は、給糸側からの糸をトラバース装置にてトラバースさせ、２本のボビンホルダをタレットの回転操作により巻取位置と待機位置とに切り換え、該巻取位置にあるボビンホルダのボビンにコンタクトローラを接触回転させることで、トラバースされる糸をボビンにパッケージとして巻取るものである。又、紡糸巻取機では、コンタクトローラを昇降ボックスに支持し、該昇降ボックスを接圧シリンダによって昇降することで、ボビン（パッケージ）に対するコンタクトローラの接圧力を調整する構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の紡糸巻取機では、パッケージの巻幅両端に耳高現象が発生するという問題があった。この耳高現象は、パッケージの品質を低下させ、良好なパッケージ製品とすることができない。
【０００４】
耳高現象を解消するものとしては、トラバース幅を周期的に変えるクリーピングが知られている。このクリーピングを実現する手段としては、紡糸巻取機以外の巻取機に種々の手段が採用されているが、紡糸巻取機に適した手段はないというのが現状である。
【０００５】
本発明の紡糸巻取機は、耳高現象の発生を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の紡糸巻取機は、巻取中に、パッケージとコンタクトローラとを接触および離間させ、かつ、ボビンに巻取られるパッケージとコンタクトローラとの接触位置から、コンタクトローラをパッケージに対して離間させる距離を制御する離間手段を設けてなるものである。
コンタクトローラは、パッケージとの接触位置から離間される距離が制御されるので、パッケージ径に関係なく、任意量又は一定量を持って離間できる。
コントローラの離間距離を制御することで、パッケージ径に関係なく、該コンタクトローラより糸が離れる接触終点からボビン（パッケージ）に糸が導入される巻取接点までのフリーレングスも任意量又は一定量の別に制御可能となる。
又、巻取中にパッケージとコンタクトローラを接触させたり離したりすることを繰り返すことで、巻取中にフリーレングスが変化し、トラバース幅が変更されるため、耳高が防止される。
【０００７】
離間手段としては、コンタクトローラを支持する昇降ボックスに設けられて接触位置を検出する検出手段と、検出手段で検出された接触位置から昇降ボックスを任意量上昇させる昇降手段とを備えてなるもの、又コンタクトローラを支持する昇降ボックスに昇降自在に支持されたガイド手段と、ガイド手段を把持固定する把持手段と、ガイド手段を昇降ボックスに対して保持するガイド保持手段と、昇降ボックスを昇降させる昇降手段と、昇降ボックスの上昇量を規定する上昇規定手段とを備えてなるものを採用する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の紡糸巻取機について説明する。
本発明の紡糸巻取機は、糸巻取中に、コンタクトローラとボビンとを接触および離間させることを繰り返すことで、ボビンに巻取られる糸の耳高現象を防止する。
又、紡糸巻取機は、ボビンに巻取られるパッケージ径（糸の巻径）に関係なく、コンタクトローラをボビンに対して離間させる距離を制御し、もってフリーレングス（自由長）を制御可能となす離間手段を設けたものである。これにより、耳高が適正に防止され、パッケージ形状が良好になる。
【０００９】
以下、本発明の実施形態における紡糸巻取機について、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１〜図３において、紡糸巻取機１は、機体フレーム２にタレット３、昇降ボックス４および離間装置５（離間手段）とを備え、制御手段（ＣＰＵ６）によってシステム全体が制御される。この機体フレーム２には、該前壁２ａ下端から前方に突出する台座ブラケット７が一体形成され、又前壁２ａ上端から台座ブラケット板７に対峙する支持ブラケット８が取付けられている。
【００１１】
タレット３は、機体フレーム２に回転自在に軸支されて、タレット板９（円板）とタレット軸１０とを連続して形成してなる。このタレット板９は各ブラケット７、８前方に配置されており、２本のボビンホルダ１１、１２を機体フレーム２反対側に突出させて回転可能に軸支している。各ボビンホルダ１１、１２には２本のスピンドル１３、１４のそれぞれによって機体フレーム２内の各駆動用モータ１５、１６に連結されており、各駆動用モータ１５、１６は制御手段のＣＰＵ６によって駆動制御される。これら各ボビンホルダ１１、１２はタレット板９周回りの巻取位置Ｐ１又は待機位置Ｐ２のそれぞれに位置されており、各ボビンホルダ１１、１２には糸Ｙをパッケージとして巻取る複数個（例えば６個）のボビンＢが装着される。又タレット軸１０は機体フレーム２の中心軸ａと同心として各スピンドル１３、１４間に配置され、該各スピンドル１３、１４と平行して機体フレーム２内に延びている。このタレット軸１０は機体フレーム２（前壁２ａ）に取付けた軸受２９で軸支されており、一対のプーリ１７およびベルト１８にて切換用モータ１９に連結されている。この切換用モータ１９はＣＰＵ６によって駆動制御される。
これで、タレット３は切換用モータ１９の駆動によって回転されて、各ボビンホルダ１１、１２を巻取位置Ｐ１から待機位置Ｐ２に、又待機位置Ｐ２から巻取位置Ｐ１に切り換える。又各ボビンホルダ１１、１２は、巻取位置Ｐ１において各駆動用モータ１４、１５の駆動によって各ボビンＢを回転させる。
【００１２】
昇降ボックス４は、巻取位置Ｐ１の各ボビンＢ上側で昇降自在として機体フレーム２に設けられ、コンタクトローラ２０とトラバース装置２１とを支持している。このコンタクトローラ２０は昇降ボックス４内の補助駆動用モータ３０に連結されており、該補助駆動用モータ３０はＣＰＵ６によって駆動制御される。又トラバース装置２１にはトラバースガイド２１Ａが設けられ、該トラバースガイド２１Ａが給糸側からの糸Ｙをガイドしてトラバース範囲をストローク（往復動）することで、糸Ｙを巻取位置Ｐ１にある各ボビンＢに向けてトラバースさせる〔図３参照〕。
【００１３】
この昇降ボックス４は、２本のガイド支柱２２でガイドされつつ、１つの接圧シリンダ２３によって昇降される。各ガイド支柱２２は昇降ボックス４を貫通して各ブラケット７、８間で延びており、機体フレーム２の幅両側の各スピンドル１３、１４（タレット軸１０）と干渉（接触）しない位置に配置されている。又接圧シリンダ２３はタレット板９とガイド支柱２２間で昇降ボックス４下端に取付けられ、機体フレーム２の幅両側の各スピンドル１３、１４（タレット軸１０）と干渉（接触）しない位置に配置されている。接圧シリンダ２３のロッド先端は台座ブラケット７に固定されており、該ロッドはエアの給排によって進退される。
これで、昇降ボックス４は、自重と接圧シリンダ２３に導入される流体圧とのバランスよってコンタクトローラ２０を巻取位置Ｐ１にある各ボビンＢ（ボビンホルダ）に所定の圧力で圧接させる。そして、各モータ３０、１５によってコンタクトローラ２０と巻取位置Ｐ１のボビンホルダ１１とを同回転数で同期させることで、トラバースガイド２１Ａによってトラバースされる糸Ｙをコンタクトローラ２０外周でガイドしつつ各ボビンＢに導入する。
【００１４】
離間装置５は、糸巻取中に、コンタクトローラ２０を各ボビンＢから離間させる距離を制御するもので、ボールネジ付き駆動用モータ２４、スライダー２５およびスライダーヘッド２６からなる昇降手段３１を備えている。
駆動用モータ２４は、各ガイド支柱２２と機体フレーム２との間に位置して台座ブラケット７上に取付けられており、該ボールネジ２７が支持ブラケット８まで延びている。駆動用モータ２４は機体フレーム２の幅両側の各スピンドル１３、１４（タレット軸１０）と干渉（接触）しない位置に配置され、ＣＰＵ６によって駆動制御される。又、スライダー２５は駆動用モータ２４のボールネジ２７に螺着されており、ガイド支柱２２側に突出している。又、スライダーヘッド２６は昇降ボックス４の幅一方側に支持されて、スライダー２５上側で重なるようにボールネジ２７側に突出している。
又離間装置５には、コンタクトローラ２０の接触位置Ｐ３を検出する検出センサー２８（検出手段）を備え、該検出センサー２８はスライダーヘッド２６に取付けられて、スライダー２５に向けて検出光を照射して反射される光（反射光）を検出して、制御手段のＣＰＵ６に出力する。
尚、紡糸巻取機１においては、機体フレーム２内の後側で各モータ１５、１６、１９上に設置される接圧シリンダ２３、ガイド支柱２２にてコンタクトローラ２０を昇降させるタイプのものがあり、この場合には、これら接圧シリンダ２３、ガイド支柱２２に並べて離間装置５を配置する。
【００１５】
制御手段のＣＰＵ６は、各ボビンホルダ１１、１２およびコンタクトローラ２０の回転数から各駆動用モータ１５、１６や補助駆動用モータ３０の駆動を制御する。又ＣＰＵ６は検出センサー２８の検出結果に基づいて、離間装置５の駆動用モータ２４の駆動をも制御する。このＣＰＵ６による制御は、予め入力された巻取プログラムに従って一定周期ごと、又は非周期（ランダム）ごとにクリーピングを実行するもので、該クリーピングは駆動用モータ２４を駆動してスライダー２５をスライダーヘッド２６に向けて上昇させる。そして、ＣＰＵ６はスライダー２５がスライダーヘッド２６に当接することで、検出センサー２８の出力する反射光の感度が最も大きくなると、その地点を巻取位置Ｐ１の各ボビンＢ（パッケージ）とコンタクトローラ２０との接触位置Ｐ３と判断して、該接触位置Ｐ３からスライダー２５を任意量上昇させる。これで、コンタクトローラ２０は、昇降ボックス４の上昇に伴って接触位置Ｐ３から任意量だけ上昇され、各ボビンＢ（パッケージ）に対して離間される。
【００１６】
次に、本発明の紡糸巻取機１による糸の巻取手順を説明する。
糸をパッケージとして巻取るには、まず、オペレータが紡糸巻取機１を操作することで、ＣＰＵ６によるプログラムを実行させる。これによって、紡糸巻取機１の各モータ１５、３０、接圧シリンダ２３およびトラバース装置２１が作動される。次いで、オペレータが作動した紡糸巻取機１に糸掛けを行う。糸Ｙの巻取りはトラバース装置２１のトラバースガイド２１Ａによってトラバースされる糸Ｙをコンタクトローラ２０外周にてガイドし、接圧シリンダ２３によってコンタクトローラ２０を巻取位置Ｐ１の各ボビンＢに所定の圧力で圧接する。そして、制御手段のＣＰＵ６によって各モータ１５、３０を駆動制御することで、コンタクトローラ２０と巻取位置Ｐ１の各ボビンＢ（ボビンホルダ１１）とを同回転数に同期させて、糸Ｙを各ボビンＢにパッケージとして巻取って行く。
この状態では、コンタクトローラ２０と各ボビンＢ（パッケージ）とが接触しており、該コンタクトローラ２０より糸Ｙが離れる接触終点ｂから各ボビンＢに糸Ｙが導入される巻取接点ｃまでのフリーレングスＬ（自由長Ｌ）はＬ0 ＝０となる〔図４（ａ）参照〕。
又、各ボビンＢに巻取られる糸Ｙは、図５に示す如くトラバースガイド２１Ａのトラバース速度と各ボビンＢ（ボビンホルダ１１）の周速で決まる綾角θにて巻取られていき、トラバースガイド２１Ａがトラバース幅端（ストローク端）に達すると、糸道ＹＡをとり、トラバースガイド２１Ａのトラバース折り返し点での減速による遅れによって糸道ＹＢに変位する。そして、フリーレングスＬがＬ０＝０のときは、各ボビンＢに巻取られるパッケージに対する糸巻幅Ｗが最大幅Ｗ０となる。
【００１７】
この糸巻幅Ｗ０による一定巻取りの後、ＣＰＵ６はプログラムに従ってクリーピングを実行する。即ち、ＣＰＵ６は駆動用モータ２４を駆動させることで、コンタクトローラ２０を各ボビンＢのパッケージから離間させて、トラバース幅を変化させる。これは、検出センサー２８にてコンタクトローラ２０と各ボビンＢのパッケージとの接触位置Ｐ３を検出し、該接触位置Ｐ３からコンタクトローラ２０を、例えばｌ１、ｌ２（ｌ１＜ｌ２）などの任意量上昇させることで、各ｌ１、ｌ２に対応するフリーレングスＬ１、Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）に制御する〔図４（ｂ）および（ｃ）参照〕。
このフリーレングスＬを制御すると、図５に示す如くトラバースガイド２１Ａのトラバース折り返し点で糸道がＹＡからＹＢに変位することから、フリーレングスＬの短い状態Ｌ１では糸巻幅ＷがＷ０からＷ１に狭まり、又フリーレングスＬの長い状態Ｌ２では糸巻幅ＷがＷ０からＷ２（Ｗ１＞Ｗ２）に更に狭まることになる。尚、ＣＵＰ６はコンタクトローラ２０を離間させた後に、該補助駆動用モータ３０や駆動用モータ１５の駆動を制御することで、糸Ｙが適切に各ボビンＢに巻取られるようにする。
【００１８】
続いて、糸巻幅の狭められたＷ１又はＷ２によって、糸Ｙを各ボビンＢにパッケージとして巻取ることで、該各ボビンＢのパッケージの巻幅両側に耳高現象が発生するのを防止する。そして、糸巻幅Ｗ１又はＷ２による所定巻取りの後、スライダー２５を下降させるとともに、昇降ボックス４の自重と接圧シリンダ２３によってコンタクトローラ２０を各ボビンＢのパッケージに接圧させることで、フリーレングスＬをＬ０＝０として糸巻幅ＷをＷ０にする。
【００１９】
このように、離間装置５によってコンタクトローラ２０をボビンＢ（パッケージ）から離間し、又接圧シリンダ２３にてコンタクトローラ２０をボビンＢに接触させることを繰り返すことで、耳高現象の発生を防止しつつパッケージに巻取って行くものである。尚、コンタクトローラ２０を離間させる時間は、コンタクトローラ２０をボビンＢ（パッケージ）に接触させる時間より短くすることが好ましい。
【００２０】
又、各ボビンＢに対する糸Ｙの巻取りが開始されると、巻取経過に伴ってパッケージも巻き太りし、該パッケージ径が小径から大径に変化する。
この状態で、離間装置５は、パッケージ径（糸の巻径）に関係なく、該ボビンＢに巻取られるパッケージとコンタクトローラ２０との接触位置Ｐ３を検出し、該接触位置Ｐ３から駆動用モータ２４を駆動させてスライダー２５によってコンタクトローラ２０（昇降ボックス４）を任意量上昇させる。これによって、コンタクトローラ２０は、図６（ａ）に示す如くパッケージ径が小径のとき、又は図６（ｂ）に示す如くパッケージ径が大径のときなどのパッケージ径に関係なく、パッケージに対して任意量上昇できる。
ところで、本発明の離間装置５を設けることなく、糸巻取中に、接圧シリンダ２３によってコンタクトローラ２０をボビンＢ（パッケージ）から上昇（離間）させて、図７（ａ）および（ｂ）の如くフリーレングスを変化させることで、トラバース幅を変える（クリーピング）ことが考えられる。しかしながら、接圧シリンダ２３によってコンタクトローラ２０の上昇量を制御することは、一般的に困難であり、コンタクトローラ２０を接圧シリンダ２３のストロークＳを持って上昇させるだけのものとなる。したがって、糸巻取中に、巻き太りするパッケージからコンタクトローラ２０を上昇（離間）させる上昇量が、該パッケージ径によって異なることになる。即ち、図７（ａ）に示す如くパッケージ径が小径のときはコンタクトローラ２０を上昇させる距離ｌが長く、フリーレングスＬも長くなり、又、図７（ｂ）に示す如くパッケージ径が大径のときはコンタクトローラ２０を上昇させる距離ｌが短く、フリーレングスＬも短くなる。このようにフリーレングスＬが一定しないと、パッケージを適正な形状に巻取れず、糸の解舒時に悪影響を及ぼすことになる。
したがって、本発明の如く離間装置５を設けて、該離間装置５によってパッケージ径に関係なく、コンタクトローラ２０の上昇量を制御することで、フリーレングスを任意量に制御可能となすことが重要であり〔図６（ａ）および（ｂ）参照〕、特にパッケージ径が小径、大径のいずれのときでも、コンタクトローラ２０の上昇量を制御することで、各々のフリーレングスＬを一定量にして、トラバース幅を一定変化できる。
【００２１】
本発明の紡糸巻取機１では、図１〜図３の離間装置５の他に、図８の示す離間装置３５を採用することができる。
図８に示す離間装置３５は、プランジャー３６（ガイド手段）、ストッパ３７（上昇量規定手段）、グリッパ３８およびチャッカー４２（把持手段）を備え、接圧シリンダ２３を昇降手段として兼用したものである。
プランジャー３６は、昇降ボックス４の幅一方側から機体フレーム２側に突出する支持ヘッド４０を摺動自在に貫通して台座ブラケット７まで延びている。このプランジャー３６は、該鍔板３６ａと台座ブラケット７側の支持ヘッド４０間に介装される付勢バネ４１にて昇降ボックス４に、通常はこれと一体的に移動するように保持されている。そして、これら鍔板３６ａ、支持ヘッド４０および付勢バネ４１にてプランジャー３６を昇降ボックス４に保持するガイド保持手段を構成している。又、ストッパ３７は、プランジャー３６の支持ブラケット８側に突出するネジ３９に螺着されており、ネジ３９に対する回動によってコンタクトローラ２０との距離が調整自在にされている。又グリッパ３８は、プランジャー３６の台座ブラケット７側に嵌め込まれており、チャッカー４２（把持手段）にて把持される。このチャッカー４２は制御手段のＣＰＵ６によって作動制御される。尚、離間装置３５を構成する各部材３６〜３８などは、タレット板９と機体フレーム２の前壁２ａの間に位置し、且つ機体フレーム２の両幅側の各スピンドル１４、１５（タレット軸１０）と干渉（接触）しない位置に配置する。尚、紡糸巻取機１においては、機体フレーム２内の後側で各モータ１５、１６、１９上に設置される接圧シリンダ２３、ガイド支柱２２にてコンタクトローラ２０を昇降させるタイプのものがあり、この場合には、これら接圧シリンダ２３、ガイド支柱２２に並べて離間装置３５を配置する。
【００２２】
この離間装置３５では、コンタクトローラ２０と各ボビンＢに巻取られるパッケージとの接触位置Ｐ３で、チャッカー４２にてグリッパ３８を把持することで、プランジャー３６が固定され、昇降ボックス４がプランジャー３６にガイドされつつ移動可能になる。そして、チャッカー４２がプランジャー３６を把持した時点から、接圧シリンダ２３によって昇降ボックス４をガイド支柱２２、プランジャー３６でガイドしつつストッパ３７に当接するまで上昇することで、コンタクトローラ２０を各ボビンＢに巻取られるパッケージから上昇させる。又、ストッパ３７をプランジャー３６に対して回動して、コンタクトローラ２０との距離を調整することで、該コンタクトローラ２０を任意量上昇できることになる。尚、チャッカー４２によるグリッパー３８の把持を解除すると、プランジャー３６及びストッパ３７は昇降ボックス４とともに昇降されるものである。
【００２３】
このように、離間装置３５においても、接触位置Ｐ３からコンタクトローラ２０を任意量上昇させることができるので、図１〜図３と同様な効果を得ることが可能となる。
【００２４】
尚、本発明の紡糸巻取機１では、コンタクトローラ２０および各ボビンホルダ１１、１２とを各モータ１４、１５、３０の駆動によって回転させる方式のものを示したが、各ボビンボルダ１１、１２のみをモータの駆動によって回転させる方式やコンタクトローラ２０のみをモータの駆動によって回転させる方式を採用できる。又、トラバース装置２１としてはトラバースガイド２１Ａを往復動させるものを示したが、羽根トラバースとしても良い。この羽根トラバースでは、トラバース幅を変化させることが困難であり、本発明の離間装置５、３５によれば効果的に耳高現象を防止できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の紡糸巻取機は、コントローラのパッケージに対する離間距離を制御できるため、パッケージ径に関係なく、該コンタクトローラより糸が離れる接触終点からボビン（パッケージ）に糸が導入される巻取接点までのフリーレングスが制御可能となる。
この結果、糸巻取中に、ボビンに巻取られるパッケージの巻幅両側に耳高現象が発生することを防止して、良好なパッケージ製品にできる。
【００２６】
又、離間手段としては、コンタクトローラを支持する昇降ボックスに設けられて接触位置を検出する検出手段と、検出手段で検出された接触位置から昇降ボックスを任意量上昇させる昇降手段とを備えてなるもの、又コンタクトローラを支持する昇降ボックスに昇降自在に支持されたガイド手段と、ガイド手段を把持固定する把持手段と、ガイド手段を昇降ボックスに対して保持するガイド保持手段と、昇降ボックスを昇降させる昇降手段と、昇降ボックスの上昇量を規定する上昇規定手段とを備えてなるものを採用するので、簡単な構造でコンタクトローラをパッケージに対して離間させる距離を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の紡糸巻取機を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】紡糸巻取機による糸の巻取手順を示す模式図である。
【図５】紡糸巻取機にてフリーレングスを制御すれは糸巻幅が狭まる原理を説明する模式図である。
【図６】紡糸巻取機による糸の巻取手順を示す模式図である。
【図７】紡糸巻取機で離間手段無しの場合の離間距離とフリーレングスとの関係を説明する模式図である。
【図８】本発明の別の実施形態の紡糸巻取機を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１  紡糸巻取機
５  離間手段
２０  コンタクトローラ
２８  検出センサー
３７  ストッパ
Ｂ  ボビン
Ｙ  糸
【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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