(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定速度で供給される多数本の糸条を、各々トラバースさせつつ、給糸速度に合わせて多数のボビンにそれぞれパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダであって、各巻取りユニットには、前記ボビンと、外周に所定深さの無端螺旋溝を有する綾振ドラムと、前記綾振ドラムを駆動するトルクモータとを設け、巻き取り時において前記ボビンは前記綾振ドラムの外周面に接触させて回転できるようにし、かつ、各巻取りユニットへの電源回路には、巻取り時の初期巻取り張力を設定するため、前記トルクモータの電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段を設けたことを特徴とするテイクアップワインダ。
【請求項２】
綾振ドラムを直接トルクモータの出力軸に取り付けて積極回転させ、かつ、ボビンホルダーに回転自在に軸支されるボビン上に形成されるパッケージを前記綾振ドラムに接触させて回転させると共に、前記多数の巻取りユニットのうちの代表錘に設けた前記パッケージの巻径の変化を検出する巻径検出手段と、前記巻径検出手段の検出信号に基づいて、前記パッケージの巻径増加に従って前記多数の巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を漸次変更させて、巻取り過程における巻き取り張力を調整する共通１個の巻取り張力調整手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のテイクアップワインダ。
【請求項３】
一定速度で供給される多数本の糸条を、各々トラバースさせつつ、給糸速度に合わせて多数のボビンにそれぞれパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダであって、各巻取りユニットには、前記ボビンと、外周に所定深さの無端螺旋溝を有する綾振ドラムと、前記ボビンを駆動するトルクモータとを設け、かつ、各巻取りユニットへの電源回路には、巻取り時の初期巻取り張力を設定するため、前記トルクモータの電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段と、前記多数の巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を任意に設定して、巻取り過程における巻取り張力の変化を調整する共通１個の巻取り張力調整手段とを設けると共に、前記綾振ドラムを、前記パッケージに接触して回転させ、かつ、前記パッケージの巻径増加に伴って前記パッケージの半径方向外方へ移動するようにしたことを特徴とするテイクアップワインダ。
【請求項４】
一定速度で供給される多数本の糸条を、各々トラバースさせつつ、給糸速度に合わせて多数のボビンにそれぞれパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダであって、各巻取りユニットには、前記ボビンと、外周に所定深さの無端螺旋溝を有する綾振ドラムと、前記ボビンを駆動するトルクモータとを設け、かつ、各巻取りユニットへの電源回路には、巻取り時の初期巻取り張力を設定するため、前記トルクモータの電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段と、前記多数の巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を任意に設定して、巻取り過程における巻取り張力の変化を調整する共通１個の巻取り張力調整手段とを設け、かつ、前記綾振ドラムを定位置に回転自在に軸支し、前記ボビンをクレードルの揺動端に回転自在に軸支させ且つ伝導機構を介して前記トルクモータの出力軸に連結されて積極駆動回転させると共に、前記綾振ドラム上に前記ボビンに形成される前記パッケージに接触させて、前記綾振ドラムを回転させるようにしたことを特徴とするテイクアップワインダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テイクアップワインダの改良に係り、更に詳しくは、フィードローラによって一定速度で供給される多数本の糸条を各々を所要幅でトラバースさせつつ、前記フィードローラ等の給糸速度に合わせて多数のボビン外周にパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給糸速度に合わせて糸条をボビン外周にパッケージとして巻き取るテイクアップワインダとして、給糸経路に設けたダンサーローラで糸条の張力を検出しつつ、該ダンサーローラの変位に応じた速度制御回路からの信号で、各ボビンを駆動するモータの回転速度を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のテイクアップワインダでは、例えば、１本のビームに平行巻きされた約１００〜３００本もの多数本の糸条をフィードローラによって一定速度で解舒し、各糸条を所要幅でトラバースさせつつ、前記フィードローラの給糸速度に合わせて多数のボビン外周に個々にパッケージとして分繊しつつ巻き取るには、各巻取りユニットにダンサーローラ及び速度制御回路を設ける必要があり、コストの高騰を招くという不具合がある。
【０００４】
かかる不具合を克服すべく、パッケージの巻取り軸をトルクモータで積極回転させると共に、ヤーンガイドを該トルクモータの出力軸に連動させたスクロールカムで所定幅だけ積極的に往復動させ、糸条をトラバースさせながら巻き取るテイクアップワインダを用いることも考えられるが、このワインダにおいても、上述のごとく１本のビームに平行巻かれた約１００〜３００本の糸条を分繊して巻き取るような場合は、巻取りユニットの数がこれに比例して多くなり、前記トラバース機構のコストが嵩み、ワインダ全体の価格高騰を招くという不具合がある。
本発明は、かかる不具合を解消したテイクアップワインダを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１記載の発明は、一定速度で供給される多数本の糸条を、各々トラバースさせつつ、給糸速度に合わせて多数のボビンにそれぞれパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダであって、各巻取りユニットには、前記ボビンと、外周に所定深さの無端螺旋溝を有する綾振ドラムと、前記綾振ドラムを駆動するトルクモータとを設け、巻き取り時において前記ボビンは前記綾振ドラムの外周面に接触させて回転できるようにし、かつ、各巻取りユニットへの電源回路には、巻取り時の初期巻取り張力を設定するため、前記トルクモータの電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段を設けたことで、綾振り機構を簡略化し、テイクアップワインダのコストを抑えることができるともに、巻取り時の糸条の巻取り張力の調整を、高価な巻取り速度制御機構を用いることなく容易に達成できる。
【０００６】
本願の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、綾振ドラムを直接トルクモータの出力軸に取り付けて積極回転させ、かつ、ボビンホルダーに回転自在に軸支されるボビン上に形成されるパッケージを前記綾振ドラムに接触させて回転させると共に、前記多数の巻取りユニットのうちの代表錘に設けた前記パッケージの巻径の変化を検出する巻径検出手段と、前記巻径検出手段の検出信号に基づいて、前記パッケージの巻径増加に従って前記多数の巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を漸次変更させて、巻取り過程における巻き取り張力を調整する共通１個の巻取り張力調整手段とを設けたことで、巻径検出手段の設置を必要最小限に抑えることができ、かつ、各巻取りユニットでの糸条の巻取り張力を一括して制御できるので張力の制御が容易となる。
【０００７】
本願の請求項３記載の発明は、一定速度で供給される多数本の糸条を、各々トラバースさせつつ、給糸速度に合わせて多数のボビンにそれぞれパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダであって、各巻取りユニットには、前記ボビンと、外周に所定深さの無端螺旋溝を有する綾振ドラムと、前記ボビンを駆動するトルクモータとを設け、かつ、各巻取りユニットへの電源回路には、巻取り時の初期巻取り張力を設定するため、前記トルクモータの電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段と、前記多数の巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を任意に設定して、巻取り過程における巻取り張力の変化を調整する共通１個の巻取り張力調整手段とを設けると共に、前記綾振ドラムを、前記パッケージに接触して回転させ、かつ、前記パッケージの巻径増加に伴って前記パッケージの半径方向外方へ移動するようにしたことで、トルクモータの「トルク−回転数特性」を効果的に利用し、パッケージの巻き径が増加するに従ってテイクアップワインダのメカニカルロスによる負荷が増え、相対的に糸条の巻取り張力を自動的に漸減させることができる。
【０００８】
本願の請求項４記載の発明は、一定速度で供給される多数本の糸条を、各々トラバースさせつつ、給糸速度に合わせて多数のボビンにそれぞれパッケージとして巻き取る多数の巻取りユニットを有するテイクアップワインダであって、各巻取りユニットには、前記ボビンと、外周に所定深さの無端螺旋溝を有する綾振ドラムと、前記ボビンを駆動するトルクモータとを設け、かつ、各巻取りユニットへの電源回路には、巻取り時の初期巻取り張力を設定するため、前記トルクモータの電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段と、前記多数の巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を任意に設定して、巻取り過程における巻取り張力の変化を調整する共通１個の巻取り張力調整手段とを設け、かつ、前記綾振ドラムを定位置に回転自在に軸支し、前記ボビンをクレードルの揺動端に回転自在に軸支させ且つ伝導機構を介して前記トルクモータの出力軸に連結されて積極駆動回転させると共に、前記綾振ドラム上に前記ボビンに形成される前記パッケージに接触させて、前記綾振ドラムを回転させるようにしたことで、トルクモータの「トルク−回転数特性」を効果的に利用し、パッケージの巻き径が増加するに従ってテイクアップワインダのメカニカルロスによる負荷が増え、相対的に糸条の巻取り張力を自動的に漸減させることができ、しかも、トルクモータとパッケージとの間に介在させた伝導機構の増速比を適宜変更することで、巻取り張力の漸減割合を必要に応じて変更することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明実施の形態を図に付き説明する。
綿紡績糸等の糸条に糊付け処理を施して強化した糊付け糸の多数本を供給源たるビーム１に巻き付けて準備する。
該ビーム１からフィードローラ２によってシート状に引き出された糸条群は、図２に示すごとく、櫛歯状のセパレータ３によって１本づつに分繊され、分繊された各糸条Ｙは、それぞれ各巻取ユニット４に１本づつ巻き取られる。
【００１０】
これを詳述すると、各巻取ユニット４は、図１に示すごとく、機枠５上に多段多列に、分繊された糸条Ｙの数に対応する数だけ（図１は巻取ユニット４の一部のみを示す）設けられ、前記セパレータ３は該機枠５の上部に設け、該セパレータ３を経て分繊された糸条Ｙは、セパレータ３の後方に設けた第１ローラ６並びに各列の巻取ユニット４上部に設けた各ガイドローラ７を経てそれぞれの巻取ユニット４に供給される。
【００１１】
各巻取ユニット４は、図１並びに２に示すごとく、機枠５に設けた各板状フレーム８の一側に、糸条Ｙをパッケージ９として巻き取るボビン１０と、該ボビン１０に巻き取られる糸条Ｙをボビン１０の母線方向に綾振する綾振ドラム１１と、該綾振ドラム１１に糸条Ｙを誘導する各ガイドローラ７の鉛直下方に設けた綾振支点ローラ１２とを備え、綾振ドラム１１としては、円筒体の外周に所定深さの無端螺旋溝１１ａを備える公知の金属ドラムを用い、該綾振ドラム１１を板状フレーム８の他側に設けたトルクモータ１３の出力軸１３ａに直接取り付けて駆動回転させることで、糸条Ｙに上記無端螺旋溝１１ａに応じた所定幅の綾振をさせる。
【００１２】
ボビン１０は、前記板状フレーム８に揺動可能に基部を軸支したクレードル１４の先端部に回転自在に軸支し、該ボビン１０は綾振ドラム１１の外周面に接触させて回転させるようにし、各巻取ユニット４の電源回路には、巻取り初期の巻取り張力を設定するため、各トルクモータ１３の電源電圧を制御する共通１個の電圧設定手段１５たる手動式のスライダックを設けた。
【００１３】
なお、１６は各巻取ユニット４に設けた、各巻取ユニット４での巻取り張力のばらつきを修正する可変抵抗器を示す。
かくて、トルクモータ１３の出力軸トルクを電圧設定手段１３で、パッケージ９を駆動するため必要最小限の値に設定すれば、各ボビン１０に巻き始めから巻き終りまで略一定の張力で糸条Ｙを巻き取ることができる。
【００１４】
しかし、トルクモータ１３にかかる負荷として、糸条Ｙをボビン１０に巻取る巻取り張力による負荷の他に、ワインダーの回転部分のメカニカルロス（トルクモータ１３自身のメカニカルロスを含む）による負荷がかかる。
このメカニカルロスによる負荷は、糸条Ｙの巻き始めから巻き終りまで一定ではなく、パッケージ９の巻き径が増しボビンに働く回転モーメントが増えると漸次減る傾向にある。このことから、パッケージ９が巻き進むに従って相対的に糸条Ｙの巻取り張力は増す傾向にある。しかし、テイクアップワインダでは、巻き進む従って巻取り張力を漸減することが必要な場合がある。
そこで、本実施の形態では、図３に示すごとく、パッケージ９の巻径の変化を検出する巻径検出手段２３を多数の巻取りユニット４のうちの代表錘に設け、該巻径検出手段２３の検出信号に基づいて、パッケージ９の巻径が増すに従い前記多数の巻取りユニット４の各トルクモータ１３の電源周波数を漸次減少させ、これに伴って巻取りが進むに連れてトルクモータ１３の出力軸１３ａの出力トルクを漸減させて糸条張力を調整する共通１個の調整手段１７を設けた。
これを詳述すると、巻径検出手段２３は、前記クレードル１４の基部から突出する該クレードル１４と一体に回動する腕１８と、該腕１８に設けたピン１８ａが係合する溝１９ａを備えるレバ１９と、該レバ１９の回転軸１９ｂと歯車列を介して連動するポテンショメータ（可変抵抗器）２０とからなり、巻取り張力調整手段１７は、該ポテンショメータ２０の抵抗値の変化に応じてトルクモータ１３の電源周波数を変調するインバータを含む回路からなる。
かくするときは、パッケージ９の巻径の増加によってクレードル１４が図３に示すごとく、矢印Ｐ方向に回動するとき、腕１８並びに回転軸１９ｂをＱ方向に回転させる。これに伴ってポテンショメータ２０の抵抗値が増加し、該抵抗値の増加に応じて巻取り張力調整手段（インバータを含む回路）１７の周波数を変更し、他の全ての巻取りユニット４に設けたトルクモータ１３の電源周波数を変更することで、全てのトルクモータ１３の出力軸トルクを、パッケージ９の巻径の増加するに連れて漸次減少させ、上記する巻取りが進むに連れて糸条張力が増加するという不具合も解消し、パッケージ９の不整巻き、例えば菊巻きやバルジの発生を防止できる。
しかも、共通一個の巻取り張力調整手段（インバータを含む回路）１７で全錘の糸条張力を制御できるため、価格面で有利であり、操作も簡単となる。
なお、２１は、各巻取ユニット４に設けた巻取り張力修正手段たる手動式の可変抵抗器１６を備える制御ボックス、２２は、糸条Ｙが切れたことを検出する光電式糸切センサを示し、糸条Ｙが切れたとき信号を発して前記フィードローラ２の運転を停止させる。
【００１５】
なお、前記、電圧設定手段１５としてのスライダックを、遠隔操作可能型に変更し、かつ、前記巻径検出手段２３の一部を構成するポテンショメータ（可変抵抗器）２０を、各可変抵抗器を遠隔操作するコントローラに変更して、該コントローラからの信号（パッケージ巻径の増加に従って変化する）で、各遠隔操作可能型スライダックの電圧を直接調整することも可能であり、この場合、図３に示す上記実施の形態のインバータは不要となる。
【００１６】
図４は、他の実施の形態を示す。この実施の形態も、ビーム１から供給される多数の糸条Ｙを、それぞれ巻き取る多数の巻取りユニット４を備える点で、前述の実施の形態と変わらないが、この実施の形態では、各ユニット４に設けたボビン１０をトルクモータ１３の出力軸１３ａに直接軸支し、該ボビン１０上に形成されるパッケージ９の外周面に綾振ドラム１１を接触させ、パッケージ９の回転に従って綾振ドラム１１を回転させるようにした。なお、綾振ドラム１１はクレードル１４の先端に設けた軸１４ａに回転自在に軸支し、その自重でパッケージ９と圧接させパッケージ９の巻径の増大に伴ってボビン１０の中心位置から漸次後退させるようにした。
各トルクモータ１３は、それぞれ電圧設定手段１５として共通１個の手動式のスライダックと、巻き取り張力調整手段１７としてのインバータを電源に直列に接続し、手動式のスライダックで各トルクモータ１３の電源電圧を設定することで、巻き取り初期の張力を設定すると共に、インバータで各トルクモータ１３の電源周波数を人為的に設定することで、糸条Ｙの巻取り張力の変化を任意に設定できるようにした。なお、各巻取ユニット４には、各巻取ユニット４での巻取り張力のばらつきを修正する可変抵抗器１６を備えること先の実施の形態と変わらない。
【００１７】
この実施の形態では、ボビン１０をトルクモータ１３で駆動する方式であるため、パッケージ９の巻き径が増えるに従って前記したメカニカルロスによる負荷は増える傾向にあり、相対的に糸条Ｙの巻取り張力は巻き進むに連れて自動的に減る傾向がある。
また、トルクモータ１３は、電源周波数に応じて「トルク−回転数特性曲線」の傾きが変化することを利用し、前記インバータによって、トルクモータ１３の電源周波数を好ましい値に選択することで、意図的に糸条Ｙの巻取り張力漸減比率を変更できるようにした。また、この実施の形態では、前記実施の形態と異なり、パッケージ９の巻径検出手段を省略できる。
【００１８】
図５は、更に他の実施の形態を示す。この実施の形態も、ビーム１から供給される多数の糸条Ｙを、それぞれ、巻き取る多数の巻取りユニット４を備える点で、前述の実施の形態と変わらないが、この実施の形態では、各巻取りユニット４に設けたボビン１０を、クレードル１４の揺動端に回転自在に軸支させ且つ伝導機構２４を介してトルクモータ１３の出力軸１３ａに連結して積極駆動回転すると共に、綾振ドラム１１に、ボビン１０上に形成されるパッケージ９を接触させて、該綾振ドラム１１を矢示Ｓ方向に回転させるようにした。
伝導機構２４は、トルクモータ１３の出力軸１３ａに取り付けたプーリ２５とクレードル１４の支点位置に設けたプーリ２６と、両プーリ２５、２６間に掛け渡したタイミングベルト２７と、クレードル１４の支点位置に設けたプーリ２８と、ボビン１０を支持する軸上に固設したプーリ２９と、両プーリ２８、２９間に掛け渡したタイミングベルト３０とで構成し、糸条Ｙの巻取り張力の漸減率の調整は、前記インバータによる周波数設定によるほか、適宜プーリ２５、２６並びにプーリ２８、２９の回転比を変え該伝導機構２４の増速比を変更することにより行う。
トルクモータ１３の電源回路には、図４に示すと同様、それぞれのトルクモータ１３に対応させて設けた可変抵抗器１６と、これらに対して電圧設定手段１５として共通１個の手動式のスライダックと、同じく共通一個の巻取り張力調整手段１７たるインバータを直列に介入させた。
かくするときは、パッケージの巻径増加により糸条Ｙを巻取るための負荷及びメカニカルロスによる負荷が増加し、糸条Ｙの巻取り張力が自動的に漸減することは図４に示す実施の形態と同じであるが、糸条Ｙの巻取り張力漸減率の調整は、インバータの周波数設定によるほか、伝導機構２４による増速比を変更することで、トルクモータ１３の「トルク−回転数特性」をより有利に利用できる。即ち、トルクモータ１３の糸条Ｙの巻き始めから巻き終りに至る回転数使用領域を、図６に示す「トルク−回転数特性曲線」のどの領域に設定するかによって、トルクの漸減曲線の傾きが異なるので、これを利用して糸条Ｙの巻取り張力漸減率を決定できる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、テイクアップワインダの糸条Ｙの供給源としてビーム１を示し、これに分繊して巻取る形態を例示したが、本発明のテイクアップワインダはこれに限らず、化学繊維の紡糸工程での巻取りや、デッピング処理工程での巻取り等で、多数本の糸条を各１本づつパッケージとして巻取る場合に広く利用できる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によるときは、トルクモータと綾振ドラムとを組み合わせることで、従来より安価で、しかも、巻取り張力の制御を容易にしたテイクアップワインダが得られる。
【００２１】
本願の請求項２記載の発明によるときは、更に、多数の巻取りユニットの内、代表錘に巻径検出手段を設け、巻径検出手段の検出信号に基づいて、パッケージの巻径増加に伴って、他の全ての巻取りユニットの各トルクモータの電源周波数を漸次変更させることができるため、多数本の糸条を巻き取る分繊用ワインダとして使用する場合にも、ワインダの価格の高騰を抑制することができると共に、糸条Ｙの巻取り張力を正確に調整することができる。
【００２２】
本願の請求項３記載の発明によるときは、トルクモータの「トルク−回転数特性曲線」を有効に利用し、巻取り過程でのパッケージの巻径増加によるトルクモータの巻取り負荷の増大に伴って、巻取り張力を自動的に漸減させ得るので、ワインダを簡略化できると共に価格の高騰をより抑制できる。
【００２３】
本願の請求項４記載の発明によるときは、更に、伝導機構の増速比を変更することで、巻き取り始めから巻き終りに至るトルクモータの回転領域を変更し、糸条の巻取り張力の漸減割合を容易に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施の形態の１例を示す側面図、
【図２】  図１の要部を示す斜面図
【図３】  図１の巻取りユニットの制御系を示す図
【図４】  他の実施の形態を示す概略図
【図５】  更に他の実施の形態を示す概略図
【図６】  トルクモータの「トルク−回転数特性曲線」の１例を示すグラフ
【符号の説明】
１  ビーム                        ２  フィードローラ
３  セパレータ                    ４  巻き取りユニット
５  機枠                          ９  パッケージ
１０  ボビン                      １１  綾振ドラム
１３  トルクモータ                １４  クレードル
１５  電圧設定手段                １７  巻取り張力調整手段
２３  巻径検出手段                ２４  伝導機構
【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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