(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸切れ後に両糸端部を結合するためのスプライサ（７）を有し、かつスプライシング結合部（２４）へ液体、特に水を供給する形式の、自動巻返し機の巻返しユニットにおいて、
給湿されたスプライシング結合部（２４）の通過時の誘電体の変動を検出可能な容量性センサ（１３）がスプライサ（７）の下流側に配置されており、前記容量性センサには、誘電体の変動値が設定可能な閾値ＤSW（３２）を下回ると信号を発生する評価装置（１２）が結合されていることを特徴とする、自動巻返し機の巻返しユニット。
【請求項２】
発生信号がエラー信号として使用され、かつエラー告知を表示するための表示手段が設けられている、請求項１記載の巻返しユニット。
【請求項３】
糸走行経路内にクリーナー（８）が配置されており、かつ発生信号が除去切断をリリースする、請求項１又は２記載の巻返しユニット。
【請求項４】
発生信号を蓄積するためのデータメモリが設けられており、かつ前記発生信号が、スプライサ（７）の機能性能を監視するために援用される、請求項１から３までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項５】
スプライサ（７）の機能性能の欠陥を決定するための判断基準が特定されかつ記憶されており、発生信号が前記判断基準と比較され、かつ該判断基準を満たす場合にはトラブル信号が発生される、請求項４記載の巻返しユニット。
【請求項６】
スプライサ（７）の構成部分をクリーニングする手段が設けられており、かつトラブル信号が出現すると、前記構成部分のクリーニング並びにそれに続くスプライシング結合動作の反復が能動化される、請求項１から５までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項７】
トラブル信号が出現すると巻返しユニットが保守のために遮断される、請求項１から５までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項８】
スプライシング結合部（２４）の通過時に誘電体が、目的に即して前記スプライシング結合部（２４）の領域でのみ検出される、請求項１から７までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項９】
容量性センサ（１３）が、スプライシング結合部（２４）の領域外においても、質量を決定するために糸（１）の測定を行なう、請求項１から７までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項１０】
容量性センサ（１３）に加えて光学式センサ（２７）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項１１】
全巻成パッケージ品質に関する統計学的データを検知するための手段並びにその検出成績を表示するためのモニターシステムが設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項１２】
スプライシング結合部（２４）内へ注入すべき液量の目標値ＤSoll（３３）が０．１５ｍｌ以下である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【請求項１３】
閾値ＤSW（３２）が、スプライシング結合部（２４）内へ注入すべき液量の目標値ＤSoll（３３）より少なくとも０．０２ｍｌ低い液量による変化を表す、請求項１から１２までのいずれか１項記載の巻返しユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸切れ後に両糸端部を結合するためのスプライサを有し、かつスプライシング結合部へ液体、特に水を供給する形式の、自動巻返し機の巻返しユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気式糸スプライサによって、２つの糸端部又は場合によってはそれ以上の糸端部が互いに結合され、その結合時に糸端部は弛められ、かつ両糸端部の弛められた紡績繊維は単数又は複数の圧縮空気衝撃波によって互いにスプライシングされる。両糸端部の繊維相互の縺れ合い、掛け合い、渦動並びに巻き付けによって抗張性の糸結合が生じる。特に細番手の糸の場合、或いは特殊な繊維構造を有する糸の場合には、事情によっては繊維相互の付着が不充分な場合がある。結合動作、スプライシング点の耐久性又は外観を改善するために、特定の紡績繊維、例えば亜麻繊維から成る糸の場合には、スプライシング空気には、調量された液量が添加され、いわゆる湿式スプライシングが行われる。湿式スプライシング法は、亜麻繊維から成る加撚糸の場合以外に、綿繊維加撚糸又はデニム用加撚糸のようなその他の植物性天然繊維から成る加撚糸の場合にも使用される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第３３３７８９５号明細書に基づいて公知になっている糸スプライシング装置では例えば噴射装置が、スプライシング時にスプライシング空気に水を混加する。その場合少量の液量が正確に調量されて霧化され、かつ、同じく調量されたスプライシング空気と共にスプライシング室に供給されねばならない。
【０００４】
スプライシング装置の１つの有利な使用例としては、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６５０８７９号明細書に開示されているような巻返し機の巻返しユニットが挙げられる。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第３３２３９８２号明細書に開示されているような湿式スプライシング装置の別の実施形態では、給湿導管が、スプライシング室に通じる圧縮空気導管に開口している。その場合、湿分量は圧縮空気衝撃波の持続時間に関連して調量注入される。
【０００６】
特にコンパクト紡績分野における新規なヤーンテクノロジの採用によって、湿式スプライシング装置に課される要求度が、亜麻製品用の加撚糸の場合の結合技術に課される要求度に対比して著しく高まっている。
【０００７】
また巻返しユニットの一般的な汚染度の漸増要因は、巻返しプロセス中に湿式スプライシング部から放出される湿分に起因している。従ってスプライシング水量を少なくすることが所望されている。水量は、例えば前掲のドイツ連邦共和国特許第３３３７８９５号明細書に開示されているような装置と方法によって調量注入することができる。
【０００８】
しかしながら水量の設定調量分を減少させる毎に、湿式スプライシング、ひいては加撚糸に必要な強度のために充分な水分をスプライシング結合部が受取るという確実性も低下する。慣用のように充分な加撚糸強度のために必要な水量を著しく上回る水量が調量のために選ばれると、例えば供給導管の汚染による注水障害の発生原因となり、しかもスプライシング水量目標値を下回る原因となる。それにも拘わらず、加撚糸の所要強度を得るために、依然として多量の湿分がスプライシング結合部へ注入される。スプライシング結合部へ注入されるスプライシング水量目標値の調量分が、所要強度を発生させるのにスプライシング結合部の湿分をなお充分になるように強く減少されると、水の供給障害は僅かになるが、これに付随してスプライシング結合部の湿分含有量が著しい低下が惹起されることによって、実際に注入される水量はもはや充分では無くなる。この場合、スプライシング結合部の強度、ひいては加撚糸の耐久性は当然不充分になる。その結果、糸切れ、その他のプロセス工程中のトラブル或いは仕上がった加撚糸の品質低下が惹起される。これらの欠点を避けるために、公知の方法及び装置では注入すべき湿分量の調量は、比較的少量にされはするものの、安全性の理由に基づいて、湿式スプライシングの充分な強度のために必要な湿分量を著しく上回るようにたっぷり設計される。供給すべき湿分量を低下させるためになお存在している筈の対策は、前記の安全性に対する懸念から講じられていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記欠点を低減又は排除して、その都度供給すべき湿分量を減少させると共に、スプライシング結合部の、湿分に関連した充分な強度を保証することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１の特徴部に記載した構成手段を備えた巻返しユニットによって解決される。
【００１１】
なお本発明の更なる有利な構成手段は、請求項２以降に記載した通りである。
【００１２】
【発明の効果】
加撚糸クリーナーを後置した湿式スプライサを運転する場合、例えば米国特許第３１０６７６２号明細書に基づいて公知になっているような容量性センサの使用を妨げることになる要因は、容量性センサの領域で湿式スプライシング結合部から極く少量の湿分が滴下しても加撚糸クリーニング成績に著しい狂いが生じることである。同等のことは、例えば欧州特許出願公開第０４０１６００号明細書に基づいて公知になっているような複合式の容量性／光学式センサの使用についても当て嵌まる。水滴がセンサに付着すると、誤測定が生じ、或いはセンサもしくは測定ヘッドに誤整合が生じることがある。次いで水滴が乾くと糸番手警報が発生することもある。これは生産及び糸品質の監視を妨害する。湿式スプライシングにおいて湿分量が比較的少量に維持されているにも拘わらず、糸の容量測定値は、この注入された湿分量によって著しく変動し、かつ連続的な品質監視に不利な影響を及ぼしたり、或いは品質監視を狂わせることになる。その結果、湿式スプライサを備えた巻返しユニットでは、光学式センサしか慣用されなくなっている。しかしながらクリーナーにおける光学式センサのみの使用は測定可能性、ひいては測定可能なヤーンパラメータの数を制限すると共に、容量測定値及び光学測定値の同時評価によって達成できるような測定成績の確実性を著しく縮限することになる。
【００１３】
本発明は、給湿されたスプライシング結合部を有する糸では容量性センサの使用は避けるべきであるという偏見並びに、水量を可能な限り僅少にしようとすることは必然的に加撚糸品質の確保を損なうという偏見を克服するものである。
【００１４】
本発明の巻返しユニット要旨は、給湿されたスプライシング結合部の通過時の誘電体の変動を検出可能な容量性センサがスプライサの下流側に配置されており、前記容量性センサには、誘電体の変動値が設定可能な閾値を下回ると信号を発生する評価装置が結合されている点にある。該評価装置によって発生された信号は殊にエラー信号として働く。表示手段を介して、エラー告知が表示されるのが有利である。有利な構成では糸走行経路内にクリーナーが配置されており、かつ発生信号は除去切断をリリースする。巻返しユニットをこのように構成することによって、不充分なスプライシング結合部は除かれ、かつ申し分のないスプライシング結合部によって取って代わることができる。
【００１５】
このようにして、給湿されていない又は給湿不充分なスプライシング結合部は確実に検知される。巻返しユニットの構成部分の汚染リスク及びスプライシング液の消費量は、液量の調量を減少することによって低下される。汚染したセンサに基づいて測定値もしくは連続的な品質監視に対して及ぼされる不利な影響又は測定狂いは回避される。
【００１６】
発生信号を蓄積するためのデータメモリが設けられておりかつ前記発生信号が、スプライサの機能性能を監視するために援用される場合には、不充分に給湿されたスプライシング結合部によって惹起される品質欠陥を除く以外に、スプライサの機能欠陥も付加的に検知されかつこれを除くことができる。スプライサの機能性能の欠陥を決定するための判断基準が特定されかつ記憶されるのが有利である。これによって発生信号が前記判断基準と比較され、かつ該判断基準を満たす場合にはトラブル信号が発生される。
【００１７】
スプライサの構成部分をクリーニングする手段が設けられており、かつトラブル信号が出現すると、前記構成部分のクリーニング並びにそれに続くスプライシング結合動作の反復が能動化されるようにするのが有利である。トラブル信号が出現すると巻返しユニットを遮断することによって、更なる欠陥スプライシング結合部の生産が回避される。
【００１８】
有利な実施形態ではスプライシング結合部の通過時に誘電体は、目的に即して前記スプライシング結合部の領域でのみ検出され、かつ糸の連続的な質量測定には関与しない。このようにすれば、特に糸質量に関するエラーのある評価は回避される。容量性センサに加えて光学式センサが設けられているのが有利である。容量性センサは、スプライシング結合部の領域外においても有利に糸測定を行なう。
【００１９】
容量性センサ以外に光学式センサを付加的に使用することによって、糸密度、ひいてはその他のヤーンパラメータの測定を実施することが可能である。光学式センサと容量性センサとをコンビネーションする場合には、一方のセンサは、他方のセンサを一時的に別の目的のために使用する場合に、単独の連続糸検査を行なうことができる。
【００２０】
これに伴って測定装置の使用可能性、測定可能なヤーンパラメータ数並びに測定の確実性が著しく高められる。ヤーン品質の更なる確実性を得るために、全巻成パッケージ品質に関する統計学的データを検知するための手段並びにその検出成績を表示するためのモニターシステムを使用するのが有利である。
【００２１】
一般にスプライシング結合部から放出された湿分によるセンサ又は巻返しユニットの汚染は、スプライシング結合部内へ注入すべき液量の目標値を０．１５ｍｌ以下、特に０．１ｍｌ以下にすることによって回避することができる。液量閾値は前記液量目標値よりも小である。液量の目標値と閾値との差は、スプライシング結合部の充分な強度のために必要とする水量に少なくとも等しくなければならない。
【００２２】
本発明は、スプライシング結合部内へ注入すべき湿分量を減少することによって生じる湿分量の微量化という利点の活用、もしくは、スプライシング結合部における過度に多量な湿分量による欠点の減少化という利点の活用を単純な形式で可能にし、しかもその場合、糸の充分な耐久性及び所望のヤーン品質を得るための確実性が脅かされることはない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００２４】
図１に示した巻返しユニットにおいて、１本の糸１が紡績コップ２から引き出されて綾巻パッケージ３に巻上げられる。走行中の糸１はその場合先ずバルーン制限器４と糸緊張器５を通過する。次いで糸１は糸切断器６、スプライサ７、クリーナー８及びガイド環９を通走する。駆動ドラム１０は巻返し工程中、綾巻パッケージ３を摩擦接続を介して駆動する。モータ１１は駆動ドラム１０に回転運動を与える。前記クリーナー８は容量性センサ１３を有し、かつ導線１４を介して評価装置１２に接続されている。図１に示した実施例ではデータメモリが前記評価装置１２内に組込まれている。制御装置１５は導線１６を介してモータ１１に接続され、導線１７を介して評価装置１２に接続されると共に該評価装置１２を介してクリーナー８に接続され、導線１８を介してスプライサ７に接続され、導線１９を介して調整器２０に接続され、かつ導線２１を介して糸切断器６に接続されている。また制御装置１５は導線２２を介してデータ処理装置２３に接続されていおり、該データ処理装置は、全パッケージ品質に関する統計的データを検知する手段並びに成績を表示するためのモニターシステムを有している。導線２８は、巻返しユニットもしくは巻返し機の制御・データ蓄積又は評価のためのその他の装置及びその他のエレメントを作動制御するための装置とのデータ移送のために使用される。
【００２５】
図面を簡略にしかつ判り易くするために図示を省いたその他の細部、例えば駆動装置又は制御装置の詳細は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６５０８７９号明細書又はその他の前掲刊行物に開示された従来技術に基づいて明らかである。
【００２６】
スプライサ７によって形成されたスプライシング結合部２４は、精確に調量された少量の液体によって負荷され、次いでクリーナー８の容量性センサ１３を通走する。スプライシング結合部２４において湿分によって発生した測定値は、少量の液量にも拘わらず、糸１の質量によって発生した測定値よりも依然として著しく大である。綾巻パッケージ３に巻上げられる糸１のそれ自体既知の長さ寸法によって、容量性センサ１３を通るスプライシング結合部２４の通過時点は予め決定され、かつ、スプライシング結合部２４を含む糸１の特定区分２９において誘電体が目的に即して測定される。その場合先ずスプライシング結合部２４以外の糸質量が測定され、次いでスプライシング結合部２４自体の全質量及び、該スプライシング結合部２４に接続する糸質量が容量的に測定される。その場合スプライシング結合部２４における湿分によって、測定値の顕著な上昇と再降下が生じる。
【００２７】
図２には、横軸にプロットされた時間を関数とする測定値が曲線経過として図示されている。糸１の特定区分２９の始点３０では曲線３５は、スプライシング結合部２４以外の糸質量によって発生した測定値ＤM３１をとる低いレベル上を経過する。曲線３５は閾値ＤSW３２を超えて測定値Ｄmax３４を有する最大値に達し、その場合、測定値Ｄmax３４によって表される湿分量は、注入すべき湿分量の目標値ＤSoll３３を幾分上回っている。測定値Ｄmax３４は例えば測定値ＤM３１の４０倍である。符号３６で示した特定区分の終点で曲線３５は再び測定値ＤM３１に降下されている。その場合、充分な湿分量と見做される条件式
ＤSW＜ Ｄmax
が満たされている。エラー信号が発生されることはない。
【００２８】
また択一的に、曲線３５と測定値ＤM３１とによって封じ込められた図２のハッチング面４０を、スプライシング結合部２４の湿分含有量によって発生した変化の尺度として基礎におき、かつ相応の閾値と比較するようにして評価を実施することも可能である。この場合も相応の閾値を下回ると信号がリリースされる。
【００２９】
図３には、スプライシング結合部２４における湿分量によって惹起される変動が図示されており、この場合、変動測定値ＤT３７は目標値ＤSoll３３に達していず、また規定の閾値ＤSW３２も下回っている。従って
ＤSW＞ＤT
であり、かつ充分な湿分量と見做される条件式
ＤSW＜ ＤT
は満たされていない。閾値ＤSW３２を下回っているために信号が発生される。発生信号はエラー信号として役立ち、かつ表示手段を介して、例えばデータ処理装置２３のモニターを介してエラー告知として表示される。
【００３０】
同時に又は択一的に、発生信号に基づいて制御装置１５を介して糸切断器６が作動制御されかつ除去切断がリリースされる。それに続いて両糸端部間に改めてスプライシング結合部２４が形成され、該スプライシング結合部は同じく容量性センサ１３を通走して検査される。２回又はそれ以上のスプライシング動作が順次に続いて反復される場合、規定の反復回数に達すると、スプライサ７の機能性能に欠陥ありと決定が下される。
【００３１】
変動測定値が閾値を下回ることは、機能性能に欠陥があることの１つの判断基準になる。別の閾値を上回ることによって別の判断基準を決定することもできる。この場合は水量が過剰であり、かつ巻返しユニットの構成部品、特に測定ヘッドの濡れに起因した汚染リスク、それに続く表面に付着する湿分によるダスト結合のリスクが高くなる。
【００３２】
図４には、変動測定値Ｄue３９が別の規定の閾値ＤSWO３８を上回る例が図示されている。変動測定値Ｄue３９は閾値ＤSW３２も目標値ＤSoll３３も上回っているが、これによって信号がリリースされることはない。変動測定値Ｄue３９が別の規定の閾値ＤSWO３８を上回ると、エラー信号として役立つ信号が発生される。従って
Ｄue ＞ ＤSWO
となり、かつ前述の条件式ＤSW＜ＤT以外に付加的にスプライシング結合部２４における許容湿分量の限界と見做される条件式
Ｄue＜ ＤSWO
は満たされていない。
【００３３】
同時に、信号の発生に基づいてこの場合も制御装置１５を介して糸切断器６が作動制御されて除去切断がリリースされる。
【００３４】
不充分なスプライシング結合部２４は、種々異なったエラー又はトラブルによって惹起される。スプライシング結合部２４が結合不全と検知される場合、この結合不全は例えば、スプライサ７における圧縮空気導管が閉塞されていることに起因することがある。制御装置１５及び導線１９を介して調整器２０が作動制御され、かつ調量弁２５が調整されて、図示を省いた圧縮空気源から圧縮空気導管２６を介して、操業圧よりも昇圧された空気がスプライサ７に供給され、万一存在する汚染物を剥離・除去する目的でブローアウト操作が行われる。択一的又は付加的に給水導管のクリーニングを、昇圧された圧力によって実施することも可能である。それに続いて反復されるスプライシング動作が改めて、欠陥のあるスプライシング結合部２４を発生する場合には、自動的に除去不能な欠陥在りと決定が下されて巻返しユニットは停止され、トラブル信号が発生されて表示される。
【００３５】
更にまたトラブルは例えば、貯蔵水の充填が阻止又は中断されたために、スプライサ７の貯蔵水が枯渇したことに起因していることもある。
【００３６】
クリーナー８は容量性センサ１３以外に光学式センサ２７を有している。従って測定可能性が著しく拡大され、測定値の平衡化を介して測定結果及び評価の確実性が高められる。クリーナー８がスプライシング結合部２４の領域外でも糸１の計測を行なう場合には、これによって巻返し動作全体にわたるデータが検知され、統計学的に評価され、かつその成績をモニターシステムを介して表示することが可能になる。スプライシング結合部２４の領域外で検出された糸１の、測定値ＤM３１に相当する測定値は、図２〜図４では平均値として破線で表示されている。
【００３７】
本発明は図示の実施例に限定されるものでないのは勿論のことであり、本発明の思想を逸脱しない範囲内で付加的又は択一的な態様で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による巻返しユニットの１実施形態の概略的な構成図である。
【図２】湿式スプライシングにおける水量を示す測定結果の概略的な線図である。
【図３】湿式スプライシングにおける不充分な水量を示す測定結果の概略的な線図である。
【図４】湿式スプライシングにおける過度に多量な水量を示す測定結果の概略的な線図である。
【符号の説明】
１  糸、  ２  紡績コップ、  ３  綾巻パッケージ、  ４  バルーン制限器、５  糸緊張器、  ６  糸切断器、  ７  スプライサ、  ８  クリーナー、  ９ガイド環、  １０  駆動ドラム、  １１  モータ、  １２  評価装置、  １３容量性センサ、  １４  導線、  １５  制御装置、  １６，１７，１８，１９導線、  ２０  調整器、  ２１，２２  導線、  ２３  データ処理装置、  ２４  スプライシング結合部、  ２５  調量弁、  ２６  圧縮空気導管、  ２７  光学式センサ、  ２８  導線、  ２９  糸の特定区分、  ３０  特定区分の始点、  ３１  糸の検出質量の測定値、  ３２  閾値、  ３３  目標値、  ３５  曲線、  ３６  特定区分の終点、  ３７  変動測定値、  ３８  閾値、  ３９  変動測定値、  ４０  ハッチング面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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