(57)【要約】【課題】糸に掛かる張力を紡績機の稼動時において制御可能な糸弛み取り装置を提供する。【解決手段】糸弛み取り装置１２は、電動モータ２５と、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、電磁石３６と、制御部と、を備える。弛み取りローラ２１は、電動モータ２５によって回転駆動される。糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対して同心で相対回転自在に取り付けられる。電磁石３６は、糸掛け部材２２に作用させる磁界を生成する。前記制御部は、前記糸掛け部材２２の前記弛み取りローラ２１に対する相対回転に抗する抵抗トルクを前記磁界によって発生させるとともに、前記電磁石３６への入力制御によって前記抵抗トルクを制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡績機に備えられる糸弛み取り装置において、
駆動源と、
前記駆動源によって回転駆動される弛み取りローラと、
前記弛み取りローラに対して同心で相対回転自在に取り付けられる糸掛け部材と、
前記糸掛け部材に作用させる磁界を生成する電磁石と、
前記糸掛け部材の前記弛み取りローラに対する相対回転に抗する抵抗トルクを前記磁界によって発生させ、前記電磁石への入力制御によって前記抵抗トルクを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記抵抗トルクを紡績機の稼動時に制御可能であることを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、前記抵抗トルクを糸の巻径に応じて制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項３】
請求項２に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、前記糸の巻径が小さいときは前記糸の巻径が大きいときよりも前記抵抗トルクを大きくするように制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、前記紡績機の紡績開始時において、前記糸掛け部材に糸が掛かる前に前記抵抗トルクを小さくするように制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項５】
請求項４に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、前記紡績開始時から所定時間経過後、前記抵抗トルクを大きくするように制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、糸継の時の紡績開始時に、前記糸掛け部材に糸が掛かる前に前記抵抗トルクを小さくするように制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、糸のトラバースに連動して前記抵抗トルクを制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項８】
請求項７に記載の糸弛み取り装置であって、
前記制御部は、コーン巻のパッケージを形成する場合に、
糸がパッケージの大径側に巻かれる時は前記抵抗トルクを弱くし、
糸がパッケージの小径側に巻かれる時は前記抵抗トルクを強くするように制御することを特徴とする糸弛み取り装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の糸弛み取り装置を備える紡績機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機において、糸が紡出されてからパッケージとして巻き取られるまでの間において生じる糸の弛みを取るための糸弛み取り装置に関する。また、本発明は、前記糸弛み取り装置を備える紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紡績した糸を巻き取ってパッケージを形成する空気式紡績機等の高速紡績機にあっては、糸欠陥を検出すると、その糸欠陥箇所をカッタで切断し除去しつつ、紡績装置から次々に送られてくる糸の先端とパッケージ側の糸端とを糸継装置で糸継ぎするように構成されている。上記の糸継作業は糸の巻取りを停止した状態で行うため、糸の弛みを取り除く必要がある。
【０００３】
この点に鑑み、特許文献１は、回転駆動される弛み取りローラと、回転式の糸掛け部材とを備えた糸弛み取り装置を開示する。この糸弛み取り装置では、糸掛け部材は弛み取りローラに対して同心で相対回転に取り付けられており、その相対回転に対しては、永久磁石とヒステリシス材との組合せにより、適宜の大きさの抵抗を付与できるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３０６５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この構成においては、糸掛け部材に加えられる相対回転抵抗力（抵抗トルク）は、糸の巻取張力を決定する要素の１つである。巻取中の糸に対して適正な張力を付加できなければ、糸切れ及びパッケージ不良の発生や、後工程における糸の解舒性への悪影響の原因となる。そのため、糸掛け部材に加えられる抵抗トルクの制御は極めて重要である。
【０００５】
一方、適正な張力は糸種や糸太さによって異なる。また糸の巻取中においても、巻径の変化やトラバース位置によって張力は刻々と変化し、例えば糸継時等においては、瞬間的に大きな張力が掛かることもある。このような場合において、糸掛け部材に加えられる抵抗トルクが適切に設定されていなければ、上記と同様に糸切れ等の問題が生じる。
【０００６】
この点、上記特許文献１の構成は、ヒステリシス材と永久磁石との重なり面積を変化させることで無段階に抵抗トルクを変化させることが可能であり、様々な糸種や糸太さに対応することができる。しかし、この構成では、仕掛け替え時などに一斉に多数の錘の抵抗トルクを変えたいときに、１つの錘ごとに調整する必要があり、非常に手間である。また、特許文献１の構成は、糸の巻取中に抵抗トルクを微調整したり積極的に変化させることは不可能であった。
【０００７】
本発明は以上の観点に鑑みてされたものであって、その主要な目的は、糸に加わる張力を紡績機の稼動時に制御可能な糸弛み取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の、紡績機に備えられる糸弛み取り装置が提供される。即ち、この糸弛み取り装置は、駆動源と、弛み取りローラと、糸掛け部材と、電磁石と、制御部と、を備える。弛み取りローラは、前記駆動源によって回転駆動される。糸掛け部材は、前記弛み取りローラに対して同心で相対回転自在に取り付けられる。電磁石は、前記糸掛け部材に作用させる磁界を生成する。制御部は、前記糸掛け部材の前記弛み取りローラに対する相対回転に抗する抵抗トルクを前記磁界によって発生させ、前記電磁石への入力制御によって前記抵抗トルクを制御する。前記制御部は、前記抵抗トルクを紡績機の稼動時に制御可能である。
【００１０】
これにより、紡績機の紡績時においても抵抗トルクの変更が可能となる。そのため、適切な張力を糸に加えるように制御することができる。
【００１１】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、前記抵抗トルクを糸の巻径に応じて制御することが好ましい。
【００１２】
これにより、好適な品質のパッケージを形成できる。
【００１３】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、前記糸の巻径が小さいときは前記糸の巻径が大きいときよりも前記抵抗トルクを大きくするように制御することが好ましい。
【００１４】
これにより、パッケージの品質を更に向上させることができる。
【００１５】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、前記紡績機の紡績開始時において、前記糸掛け部材に糸が掛かる前に前記抵抗トルクを小さくするように制御することが好ましい。
【００１６】
これにより、瞬間的に過大な張力が糸に掛かって糸が切れてしまうことを防ぐことができる。
【００１７】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、前記紡績開始時から所定時間経過後、前記抵抗トルクを大きくするように制御することが好ましい。
【００１８】
これにより、時間の経過を判断する簡単な制御で、弛み取りローラに糸が巻き取られたと判断し、抵抗トルクを適切に調節することができる。
【００１９】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、糸継の時の紡績開始時に、前記糸掛け部材に糸が掛かる前に前記抵抗トルクを小さくするように制御することが好ましい。
【００２０】
これにより、糸切れが発生し易い糸継時に過度な張力が掛からないよう、抵抗トルクを適切に制御することができる。
【００２１】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、糸のトラバースに連動して前記抵抗トルクを制御することが好ましい。
【００２２】
これにより、トラバース位置に応じた適切な張力を糸に加えることができ、好適な形状のパッケージを形成できる。
【００２３】
前記糸弛み取り装置においては、前記制御部は、コーン巻のパッケージを形成する場合に、糸がパッケージの大径側に巻かれる時は前記抵抗トルクを弱くし、糸がパッケージの小径側に巻かれる時は前記抵抗トルクを強くするように制御することが好ましい。
【００２４】
これにより、適切な張力を糸に加えることができるので、高品質のコーン巻パッケージを形成することができる。
【００２５】
本発明の第２の観点によれば、前記糸弛み取り装置を備えた紡績機が提供される。
【００２６】
これにより、品質の優れたパッケージを生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の一実施形態に係る精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時での糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。図１は本発明の糸弛み取り装置を適用した紡績機の全体的な構成を示した正面図、図２は紡績機の縦断側面図である。
【００２８】
図１に示す紡績機としての精紡機１は、並設された多数の錘（紡績ユニット２）を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、ブロアボックス４と、原動機ボックス５と、を備えている。前記糸継台車３は、紡績ユニット２が並べられる方向に走行可能な構成となっている。
【００２９】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１と、糸弛み取り装置１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筐体６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られ、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００３０】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００３１】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８から紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００３２】
前記糸送り装置１１は、精紡機１の筐体６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触して設けられたニップローラ４０と、を備える。この構成で、紡績装置９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んだ状態で、前記デリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１３側へ送るようになっている。
【００３３】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備え、このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するボビンを回転可能に支持できるようになっている。また巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。前記巻取ドラム７２は、前記ボビンやそれに紡績糸１０を巻回して形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。このトラバースガイド７６は、複数の紡績ユニット２に跨って水平に配置されるトラバースロッド７７に固定されている。この構成で、トラバースロッド７７を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３４】
精紡機１の筐体６の前面側であって前記糸送り装置１１よりも若干下流側の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、巻取装置１３で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さ及び速度を監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号をユニットコントローラ７３へ送信するようになっている。
【００３５】
前記ユニットコントローラ７３は、上記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で糸を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止し、糸継台車３に当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、上記糸継台車３に糸継ぎを行わせて紡績及び巻取りを再開させるようになっている。
【００３６】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、精紡機１の筐体６に設けられたレール４１上を走行するように設けられている。この構成で、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、糸継台車３は当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から排出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に回転自在に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００３７】
複数の紡績ユニット２のそれぞれに設けられる糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間（紡績装置９とスプライサ４３との間）の紡績糸１０の弛みを除去し、適切な張力を付与できるように構成されている。
【００３８】
具体的には、前記糸弛み取り装置１２は、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド２３と、エアシリンダ２４と、電動モータ（駆動源）２５と、下流側ガイド２６と、励磁コイル３５と、を備えている。弛み取りローラ２１は電動モータ２５により回転駆動されて、紡績糸１０をその外周に巻き付けることにより貯溜できるように構成されている。糸掛け部材２２は前記弛み取りローラ２１と同心して配置されるとともに、条件に応じて当該弛み取りローラ２１と一体的に又は独立して回転するように構成されている。上流側ガイド２３は弛み取りローラ２１のやや上流側に配置されるとともに、前記エアシリンダ２４によって進出位置及び退避位置との間で移動可能に構成されている。下流側ガイド２６は、前記弛み取りローラ２１の下流側に設けられている。
【００３９】
また、前記糸弛み取り装置１２は糸弛み取り装置制御部（以下、単に制御部）７４を備えており、この制御部７４によって、励磁コイル３５に印加される電圧、前記エアシリンダ２４の伸縮、及び電動モータ２５の回転等を制御している。
【００４０】
そして、前記上流側ガイド２３が進出位置にあるときは、紡績糸１０が糸掛け部材２２と係合することのないように、その糸道が上流側ガイド２３によって保持される。一方、上流側ガイド２３が退避位置にあるときは、紡績糸１０が糸掛け部材２２と係合して弛み取りローラ２１に巻き取られる位置まで、糸道を移動させるように構成されている。
【００４１】
なお、上記弛み取りローラ２１、上流側ガイド２３、エアシリンダ２４、電動モータ２５、下流側ガイド２６、励磁コイル３５等は、ブラケット２７等の固定部材を介して紡績ユニット２に支持されている。
【００４２】
図３に前記糸弛み取り装置１２の部分断面斜視図を示す。また、図４は当該糸弛み取り装置１２の部分縦断面図であり、図５は、図４におけるＡ−Ａ線断面を矢視方向に見た概略的な部分横断面図である。
【００４３】
図３及び図４に示すように、前記弛み取りローラ２１は回転系構造体９０によって構成されており、この回転系構造体９０は、内側磁極部材２９と、外側磁極部材３２と、弛み取りローラ本体４２と、を備えている。内側磁極部材２９は、前記電動モータ２５の回転軸２５ａに連結部材を介して連結されている。この内側磁極部材２９には非磁性部材３１が取付ネジ３０により取り付けられ、前記外側磁極部材３２は、当該内側磁極部材２９に対し前記非磁性部材３１を介して連結されている。弛み取りローラ本体４２は前記外側磁極部材３２に固定されている。これら内側磁極部材２９、外側磁極部材３２、及び弛み取りローラ本体４２は、互いに一体的な状態を維持しながら前記電動モータ２５によって回転可能に構成されている。
【００４４】
前記弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａは、図４に示すように、前記糸掛け部材２２を有する側を先端、前記電動モータ２５に接続される側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部４２ｂと、円筒部４２ｃと、先端側テーパ部４２ｄと、を備えている。基端側テーパ部４２ｂ及び先端側テーパ部４２ｄは、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。円筒部４２ｃは、先端側が僅かに細まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部４２ｂ，４２ｄに対して段差なく連続する形状になっている。
【００４５】
そして糸弛み取り装置１２は、前記糸継台車３による糸継作業時に、紡績装置９側からの紡績糸１０を、弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａに糸掛け部材２２によって巻き付けるように構成されている。そして、糸継作業の終了後は、外周面４２ａに巻き付けられて貯溜していた紡績糸１０を、糸掛け部材２２によって巻取装置１３へ向けて解舒するように構成されている。なお、紡績糸１０の貯溜時においては、糸は弛み取りローラ本体４２の基端側から巻き付けられる一方、紡績糸１０の解舒時においては、糸は弛み取りローラ本体４２の先端側から解舒されていく。
【００４６】
弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａにおいて、基端側テーパ部４２ｂは、供給された紡績糸１０を大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて中間の円筒部４２ｃへ到達させることにより、紡績糸１０を円筒部４２ｃの表面に整然と巻き付かせるように構成されている。また、先端側テーパ部４２ｄは、解舒の際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０を小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００４７】
一方、磁界形成手段としての電磁石３６は、前記ブラケット２７等に対して固定された環状の励磁コイル３５を備えている。前記励磁コイル３５の内側には内側磁極部材２９が配置され、励磁コイル３５の外側には外側磁極部材３２が配置されている。
【００４８】
前記内側磁極部材２９は、前記励磁コイル３５の内側に対向する対向部分２９ａと、この対向部分２９ａから軸方向に延びる内側磁極２９ｂとを備えている。また、前記外側磁極部材３２は、前記励磁コイル３５の外側に対向する対向部分３２ａと、この対向部分３２ａから軸方向に延びる外側磁極３２ｂとを備えている。
【００４９】
図４のＡ−Ａ断面矢視図としての図５に示すように、前記内側磁極２９ｂは、径方向外側に向けて突出された外向き凸条５０を備えている。また、前記外側磁極３２ｂは、径方向内側に向けて突出された内向き凸条５１を備えている。これら外向き凸条５０及び内向き凸条５１は、それぞれ複数（本実施形態では８本）形成され、互いに等しい角度間隔をあけて周方向に並べて配置されている。そして、前記外向き凸条５０と前記内向き凸条５１との間に、磁界形成空間５３が形成されている。
【００５０】
一方、前記糸掛け部材２２は、フライヤー軸３３と、フライヤー３８と、環状部材３７と、を備えている。また、この糸掛け部材２２は、前記弛み取りローラ２１の回転系構造体９０とは独立して回転可能に構成されている。具体的に説明すると、前記フライヤー軸３３は、前記内側磁極部材２９と同心で配置されるとともに、ベアリング手段３４を介して相対的に回転可能に支持されている。フライヤー軸３３には磁気ヒステリシス材からなる前記環状部材３７が固定されており、この環状部材３７は前記磁界形成空間５３内に差し込まれている。
【００５１】
また、フライヤー軸３３の先端部３３ａには前記フライヤー３８が固定されている。このフライヤー３８は、前記弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａに向かって適宜湾曲する形状に構成されている。これにより、フライヤー３８は、前記紡績糸１０と係合して（紡績糸１０を引っ掛けて）、当該紡績糸１０を弛み取りローラ本体４２の外周面へ案内することができる。
【００５２】
上記の構成において、前記糸弛み取り装置１２は以下のように作動する。即ち、前記電磁石３６における励磁コイル３５が通電されると、内側磁極部材２９及び外側磁極部材３２が励磁される。これにより前記磁界形成空間５３に磁界が発生し、当該磁界に交差するように配置されている環状部材３７には、弛み取りローラ２１に対する相対位相を保持しようとする力（ヒステリシス損失に基づく抵抗力）が作用する。このように、弛み取りローラ２１に備えられた電磁石３６と、糸掛け部材２２に備えられたヒステリシス材による環状部材３７とにより、当該弛み取りローラ２１と糸掛け部材２２との間に抵抗トルクを発生させることができる。
【００５３】
本実施形態では図３及び図４に示すように、回転不能な励磁コイル３５に対して内側磁極部材２９及び外側磁極部材３２を配置し、これらを弛み取りローラ２１とともに一体的に回転させる。この状態で励磁コイル３５に通電すると、磁界が弛み取りローラ２１とともに回転することになる。この磁界の内部に前記環状部材３７が配置されているので、糸掛け部材２２の弛み取りローラ２１に対する相対回転に抗するトルク（抵抗トルク）が得られる。
【００５４】
前記抵抗トルクは磁界の大きさによって変化するので、励磁コイル３５に与える電圧や電流を調整することで、任意の抵抗トルクを得ることができる。また、紡績中（糸巻取中）であっても、励磁コイル３５に印加する電圧等を変化させることで抵抗トルクを適宜変更することができる。
【００５５】
次に、上記の構成の精紡機１の運転について以下に説明する。精紡機１の各紡績ユニット２は、繊維束８をドラフト装置７で紡績装置９へ送り込む。そして、紡績装置９において紡績され生成された紡績糸１０は、糸送り装置１１で下流側へ送給され、カッタ５７、ヤーンクリアラ５２を通過し、糸弛み取り装置１２を経由して、最終的には巻取装置１３に送られてパッケージ４５として巻き取られる。
【００５６】
そして、何れかの紡績ユニット２のヤーンクリアラ５２が紡績糸１０の欠陥（糸欠点）を検出すると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラ７３は、カッタ５７で紡績糸１０を切断し、それとほぼ同時に、ドラフト装置７のバックローラ１６とサードローラ１７の回転を停止させる。繊維束８は、停止したサードローラ１７と回転を継続中のミドルローラ１９との間で引きちぎられるように切断され、切断箇所より下流の部分の紡績糸１０は図示しないサクション手段によって吸引除去される。
【００５７】
そして、紡績ユニット２のユニットコントローラ７３は、糸継要求信号を糸継台車３に送信し、糸継台車３は当該紡績ユニット２に対面する位置まで移動して停止する。するとユニットコントローラ７３は、適宜のタイミングで制御部７４に信号を送り、糸弛み取り装置１２の弛み取りローラ２１の回転を開始させる。また、これと同時に、糸弛み取り装置１２の上流側ガイド２３をエアシリンダ２４によって進出させ、次に紡績される紡績糸１０が必要時以外に糸弛み取り装置１２の糸掛け部材２２と係合することのないように糸道を保持する。
【００５８】
このとき、前記制御部７４は、糸弛み取り装置１２の励磁コイル３５に与える電圧を所定の値に変更し、糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクが十分小さくなるように制御する。即ち、前記糸弛み取り装置１２のフライヤー３８が紡績糸１０をキャッチして係合する瞬間は通常よりも大きな張力が掛かり、糸切れの原因となり易い。この点、本実施形態では、フライヤー３８と紡績糸１０が係合する前に予め前記糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクを小さくするように制御する。従って、糸切れを効果的に防止でき、稼動効率を向上させることができる。
【００５９】
続いて、糸継台車３のサクションパイプ４４が上方へ回動されると、それとほぼ同期してドラフト装置７及び紡績装置９の駆動を開始し、紡績装置９から紡出される紡績糸１０が上記サクションパイプ４４で吸引捕捉されるようにする。また同時に巻取装置１３側では、糸継台車３のサクションマウス４６が下方へ回動し、パッケージ４５に巻き付いている糸端を吸引して捕捉する。そして、サクションパイプ４４とサクションマウス４６は、吸引されたそれぞれの糸端をスプライサ４３へ案内して糸継ぎを行う。
【００６０】
そして、このスプライサ４３での糸継作業が開始される直前に、糸弛み取り装置１２においてエアシリンダ２４が縮退し、上流側ガイド２３を退避位置に移動させる。すると、紡績糸１０の糸道が、フライヤー３８の回転軌跡に重なるように変更される。この結果、紡績糸１０はフライヤー３８に係合し、当該フライヤー３８の回転によって弛み取りローラ２１の外周面４２ａに巻き付けられる。
【００６１】
即ち、スプライサ４３での糸継作業の間も紡績装置９からの紡績糸１０の紡出は継続しているのであり、このままではスプライサ４３の上流側で紡績糸１０が大量に滞留してしまう。しかしながら、本実施形態の精紡機１では、糸弛み取り装置１２が、スプライサ４３での糸継作業の間に弛み取りローラ２１に紡績糸１０を巻き付かせることで、紡績糸１０の弛みや滞留を防止する。この結果、円滑な糸継作業及び紡績再開作業を実現することができる。
【００６２】
また、このときに糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクは、前述したように、糸切れを起こさないよう十分に小さく設定されている。このため、フライヤー３８が紡績糸１０と係合する瞬間に過大な張力が掛かることが無いため、糸切れを引き起こさずに糸を弛み取りローラ２１に巻き取ることができる。
【００６３】
次に、前述の紡績装置９の駆動再開時から所定時間経過後、制御部７４は、糸弛み取り装置１２の励磁コイル３５に与える電圧を所定の値に変更し、糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクが適切な大きさになるように制御する。
【００６４】
即ち、紡績装置９の駆動再開時に糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクを小さくしたのはフライヤー３８が紡績糸１０に係合する瞬間の衝撃を和らげるためであり、弛み取りローラ２１に糸が巻き付き始めた後は、適切な糸張力を加えるために抵抗トルクを復帰させる必要がある。本実施形態においては糸の巻付きを検知する手段は備えていないが、紡績開始時から所定の時間経過した場合に弛み取りローラ２１へ糸が巻き付き始めたと判断して、糸に適切な張力を加える。この一連の抵抗トルク制御により、糸切れを起こしにくい糸弛み取り装置１２を実現できる。
【００６５】
次に、図６を参照して以上の動作タイミングについて説明する。図６は紡績開始時における糸弛み取り装置の動作タイミングチャートである。
【００６６】
図６に示すｔ１のタイミングにおいて、ある紡績ユニット２のヤーンクリアラ５２が糸欠陥を検出し、この結果、紡績糸１０がカッタ５７により切断されたとする。すると、ユニットコントローラ７３は、当該紡績装置９における紡出をいったん停止させる。なお、図示しないが、ユニットコントローラ７３は巻取装置１３にも制御信号を送り、パッケージ４５の回転駆動を直ちに停止させる。
【００６７】
更に、ユニットコントローラ７３は直ちに制御部７４へ信号を送り、糸弛み取り装置１２の電動モータ２５を停止させる。この結果、弛み取りローラ２１及びフライヤー３８の回転は停止される。またこれと同時に、制御部７４は、糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクがゼロになるように電磁石３６を制御する。これにより省エネルギーを実現することができる。
【００６８】
次に、ユニットコントローラ７３は糸継台車３に所定の信号を送信し、糸切断が発生した紡績ユニット２まで糸継台車３を走行させ、その後、スプライサ４３による糸継作業を開始させる。今回の説明では、ｔ２のタイミングでスプライサ４３による糸継作業が開始されたとする。ユニットコントローラ７３は、糸継作業の開始とほぼ同時のタイミング（ｔ２）で糸弛み取り装置制御部７４へ信号を送る。制御部７４は、糸が切れないよう糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクを小さくするように前記電磁石３６を制御しながら、弛み取りローラ２１の回転を開始する。
【００６９】
ユニットコントローラ７３は、スプライサ４３が糸継動作を始めて間もないタイミング（ｔ３のタイミング）で、紡績装置９からの紡績糸１０の紡出を再開するように制御する。糸継台車３は紡出された紡績糸１０をサクションパイプ４４によって補捉し、ｔ４のタイミングで紡績糸１０をスプライサ４３に案内する。
【００７０】
紡績糸１０がサクションパイプ４４からスプライサ４３に受け渡されるのとほぼ同時のタイミング（ｔ５のタイミング）で、エアシリンダ２４が縮退される。この結果、フライヤー３８と紡績糸１０が係合し、弛み取りローラ２１への糸の巻取りが開始される。そして、ユニットコントローラ７３は制御部７４に信号を送り、前述の紡績開始タイミング（ｔ３）から所定時間が経過したｔ６のタイミングで、フライヤー３８の抵抗トルクを通常の値に戻すように制御する。フライヤー３８が糸をキャッチしてから抵抗トルクが回復するまでの時間（図６に示す時間ＴＭ１）は短い方が好ましい。
【００７１】
また、前述したようにフライヤー３８及びフライヤー軸３３は、弛み取りローラ２１とは独立に回転可能であるが、前述の電磁石３６及び環状部材３７からなる機構により、所定の大きさ以上の負荷が作用しない限り、フライヤー３８は弛み取りローラ２１と一体的に回転する。前述の糸継作業時は、紡績糸１０は下流側が止まっており、フライヤー３８に加わる負荷は小さいので、フライヤー３８は弛み取りローラ２１と一体回転して、弛み取りローラ２１の外周面４２ａに紡績糸１０を巻き付けることになる。
【００７２】
続いて、スプライサ４３による糸継作業が終了した後は、巻取装置１３においてパッケージ４５を巻取ドラム７２によって回転させ、紡績糸１０の巻取りを再開する。
【００７３】
上述したように、紡績装置９から紡出された紡績糸１０は、スプライサ４３による糸継作業の開始時から巻取りの再開までの間は、回転を継続している弛み取りローラ２１の外周面４２ａに巻き取られる。しかし、巻取装置１３による巻取作業が再開されると、紡績糸１０に適宜の張力を付与するように糸送り装置１１の送出速度と巻取装置１３での巻取速度の比が設定されているので、弛み取りローラ２１に巻き付く糸速度よりも、弛み取りローラ２１から引き出される糸速度の方が大きい。従って、糸弛み取り装置１２のフライヤー３８は、巻取方向に回転を継続する弛み取りローラ２１とは独立して回転するようになり、弛み取りローラ２１に貯溜されている紡績糸１０が次第に解舒されてゆく。
【００７４】
この弛み取りローラ２１の解舒の際、前記フライヤー３８は、紡績糸１０の輪抜けを防止して、弛み取りローラ２１から紡績糸１０が平均的に巻き出されるように案内するとともに、紡績糸１０と接触することにより適度の抵抗を付与して糸張力を適正化し、パッケージ４５に糸が好適に巻き取られるようにしている。
【００７５】
即ち、本実施形態のフライヤー３８は、スプライサ４３によるスプライシングの直前に紡績糸１０を弛み取りローラ２１へ導入する糸掛け機能と、弛み取りローラ２１に巻き付いた紡績糸１０を解舒するにあたって所定の解舒張力を付与する機能を有している。
【００７６】
以上のように、本実施形態の糸弛み取り装置１２は糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクを適宜制御して、糸切れを起こすことなく弛み取りローラ２１に糸を巻き付けることが可能である。ただし本実施形態では、前記糸弛み取り装置１２を、より積極的に、糸に掛かる張力を制御する装置としても活用している。言い換えれば、糸継時以外においても糸張力を刻々と変化させる制御を行うことで、パッケージ品質の一層の向上を実現している。以下において、本実施形態における糸弛み取り装置による糸張力の制御について説明する。
【００７７】
即ち、本実施形態では、制御部７４は、パッケージ４５の糸の巻径に応じて糸弛み取り装置１２の励磁コイル３５に与える電圧を適宜変更し、糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクが最適になるように制御している。
【００７８】
即ち、糸の巻径によって最適な糸張力は異なり、最適なパッケージを形成するためには常にこれを制御することが好ましいのである。例えば、糸テンションの制御を行なわずに巻き続けると、内径側は緩く外径側はキツく巻かれてしまう結果、内径側の糸が外径側の糸に圧迫されるようにしてパッケージ端面からはみ出してしまう（バルジ巻）。
【００７９】
これを防ぐため、本実施形態では以下のように構成されている。まず、前記制御部７４は、紡績作業中にヤーンクリアラ５２からの糸速度信号を監視するとともに、糸巻取経過時間を測定し、パッケージ４５に巻き取られた糸長を前記糸速度と前記経過時間から概算する。そして、得られた糸長からパッケージ４５の巻径を計算し、巻径に応じた所定の抵抗トルクを糸掛け部材２２に付加するように制御する。具体的には、糸の巻始めにおける前記抵抗トルクを、糸巻径が大きくなったときよりも小さくするように制御を行う。
【００８０】
これによりバルジ巻を防止でき、最適な形状のパッケージを形成できる。
【００８１】
また本実施形態では、前記制御部７４は、糸のトラバース位置に連動して糸弛み取り装置１２の励磁コイル３５に与える電圧を適宜変更し、糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクが最適になるように制御することもできる。
【００８２】
即ち、例えばパッケージ形状がコーン巻きの場合、トラバース位置による糸のテンション制御を行わないと、小径側は緩く大径側はキツく巻かれてしまうため、適切なパッケージを形成することができない。
【００８３】
これを解決するために、以下のように構成することが考えられる。即ち、前記制御部７４は、図示しないトラバース位置検出手段からの信号に基づいて、所定の抵抗トルクを糸掛け部材２２に付加するように制御する。このトラバース位置検出手段としては、例えば、前記トラバースロッド７７の往復動ストロークの両端に配置されたセンサを使用することができる。制御部７４はこのセンサからの信号に基づいてトラバース位置を判断し、トラバース位置に応じた所定の抵抗トルクを糸掛け部材２２に付加するように制御する。具体的には、例えばコーン巻きの場合、小径側にトラバースした時は抵抗トルクを大きくし、大径側にトラバースした時は抵抗トルクを小さくするように制御を行う。
【００８４】
これにより、トラバースによる糸張力の変動を糸弛み取り装置で吸収できるため、品質の高いパッケージを形成できる。
【００８５】
以上に示したように、本実施形態の糸弛み取り装置１２は、電動モータ２５と、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、電磁石３６と、制御部７４と、を備える。弛み取りローラ２１は、前記電動モータ２５によって回転駆動される。糸掛け部材２２は、前記弛み取りローラ２１に対して同心で相対回転自在に取り付けられる。電磁石３６は、前記糸掛け部材２２に作用させる磁界を生成する。制御部７４は、前記糸掛け部材２２の前記弛み取りローラ２１に対する抵抗トルクを前記磁界によって発生させ、前記電磁石３６への入力制御によって前記抵抗トルクを制御する。前記制御部７４は、前記抵抗トルクを、精紡機１の稼動時に制御している。
【００８６】
これにより、精紡機１の紡績時においても前記抵抗トルクを変更できるので、適切な張力を糸に加えるように制御することができる。また、抵抗トルクをリアルタイムに制御できるため、紡績の状態に応じて最適な糸張力を加えるように制御することができる。
【００８７】
また、本実施形態の前記制御部７４は、前記抵抗トルクを糸の巻径に応じて制御している。
【００８８】
これにより、糸巻径に応じて適切に糸張力を変更することができ、パッケージ４５の品質を高めることができる。
【００８９】
また、本実施形態の前記制御部７４は、前記糸の巻径が小さいときは巻径が大きいときよりも前記抵抗トルクを大きくするように制御している。
【００９０】
これにより、バルジ巻などの不良パッケージの発生を防ぐことができ、パッケージ４５の品質を更に向上させることができる。
【００９１】
また、本実施形態の前記制御部７４は、精紡機１の紡績開始時において、前記糸掛け部材２２に糸が掛かる前に前記抵抗トルクを小さくするように制御している。
【００９２】
これにより、フライヤー３８が紡績糸１０と係合する瞬間に過大な張力が糸に加わって糸切れの原因となることを防ぐことができる。
【００９３】
また、本実施形態の前記制御部７４は、前記紡績開始時（ｔ３）から所定時間経過後のタイミング（ｔ６）で、前記抵抗トルクを大きくするように制御している。
【００９４】
これにより、糸が弛み取りローラ２１に巻き取られたことを簡単な制御により判断して、抵抗トルクを適切な値に復帰させることができる。
【００９５】
また、本実施形態において、前記制御部７４は、糸継の時の紡績開始時に、前記糸掛け部材２２に糸が掛かる前に前記抵抗トルクを小さくするように制御している。
【００９６】
これにより、糸切れが発生し易い糸継時に過度な張力が掛からないよう、抵抗トルクを適切に制御することができる。
【００９７】
また、本実施形態の前記制御部７４は、糸のトラバースに連動して前記抵抗トルクを制御することも可能に構成されている。
【００９８】
これにより、糸のトラバースによるテンション変動を糸弛み取り装置１２によって吸収し、トラバース位置に応じた適切な張力を糸に加えることができる。従って、好適な品質のパッケージ４５を形成できる。
【００９９】
また、本実施形態において、前記制御部７４は、コーン巻のパッケージを形成する場合に、糸がパッケージの大径側に巻かれる時は前記抵抗トルクを弱くし、糸がパッケージの小径側に巻かれる時は前記抵抗トルクを強くするように制御することができる。
【０１００】
これにより、適切な張力を糸に加えることができ、好適な品質のコーン巻パッケージを形成できる。
【０１０１】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１０２】
上記実施形態では、糸継時において、図６のｔ１のタイミングで糸掛け部材２２に掛かる抵抗トルクをゼロになるように制御している。ただし、糸継時の糸切れを防止するためにはｔ２のタイミングで所定の抵抗トルクに変更すれば十分であり、ｔ１のタイミングでは、抵抗トルクをどのような値としても良い。例えば、図６に二点鎖線で示すように、ｔ２のタイミングまでは抵抗トルクの変更を行わない構成とすることもできる。この場合、抵抗トルクの制御が簡単になる。
【０１０３】
制御部７４は、糸弛み取り装置１２に内蔵されても良いし、または紡績ユニット２側に設けても良い。後者の場合は、制御部７４をユニットコントローラ７３の機能の一部として構成しても良い。
【０１０４】
糸巻径の検出は、糸速度と経過時間から計算する構成に代えて、紡績ユニット２に備えられた専用の巻径センサにより検出する構成に変更することができる。
【０１０５】
抵抗トルクを復帰させるタイミングは、紡績開始の時点から所定時間経過後であっても良いし、前記上流側ガイド２３が退避位置に移動して、紡績糸１０がフライヤー３８に係合可能になった時点から所定時間経過後であっても良い。
【０１０６】
コーン巻以外の場合であっても、トラバース位置に応じた抵抗トルク制御によってパッケージ品質を向上させることができる。例えばチーズ巻のパッケージの場合は、ストローク端部に向けてトラバースされるときは、中央にトラバースされるときよりも糸張力が増大する。そのため、トラバース位置が両端のときは抵抗トルクを小さくし、中央のときは大きくするような制御を行うことにより、巻取テンションが均一なパッケージを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の糸弛み取り装置を適用した精紡機の全体的な構成を示した正面図。
【図２】精紡機の縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る糸弛み取り装置の部分断面斜視図。
【図４】糸弛み取り装置の部分縦断面図。
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面矢視図。
【図６】糸継動作と糸弛み取り装置の動作の関係を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１０８】
１  精紡機（紡績機、繊維機械）
２  紡績ユニット
１２  糸弛み取り装置
２１  弛み取りローラ
２２  糸掛け部材
２５  電動モータ（駆動源）
２９  内側磁極部材
３２  外側磁極部材
３５  励磁コイル
３６  電磁石
３７  ヒステリシス材（環状部材）
３８  フライヤー
７４  糸弛み取り装置制御部（制御部）
【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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