(57)【要約】  本発明は、複数の糸をボビン（８.１，・・・，８.５）に巻き上げるための、複数の巻取り箇所（１.１，・・・，１.５）を備えた巻取り機であって、ボビンは、回転可能な１つの巻取りスピンドル（６.１，６.２））に互いに並んで保持されており、各巻取り箇所は糸を往復案内するための綾振り手段（４.１，・・・，４.５）と、該綾振り手段に前置されたヘッド糸ガイド（３.１，・・・，３.５）とを有している形式のものに関する。このような形式の巻取り機において、糸の供給時における種々異なった変向にもかかわらず、巻取り箇所において糸張力を均一化するために、走入する糸の変向を案内する、巻取り箇所のヘッド糸ガイドは、該ヘッド糸ガイドに高周波数の振動を励起する少なくとも１つの振動アクチュエータと連結されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の糸をボビンに巻き上げるための、複数の巻取り箇所を備えた巻取り機であって、ボビンは、回転可能な１つの巻取りスピンドルに互いに並んで保持されており、各巻取り箇所は糸を往復案内するための綾振り手段と、該綾振り手段に前置されたヘッド糸ガイドとを有している形式のものにおいて、
走入する糸の変向を案内する、巻取り箇所のヘッド糸ガイドは、該ヘッド糸ガイドに高周波数の振動を励起する少なくとも１つの振動アクチュエータと連結されていることを特徴とする巻取り機。
【請求項２】
振動アクチュエータによって各ヘッド糸ガイドにおいて、±５μｍ未満の範囲における振動振幅が、有利にはヘッド糸ガイドにおける糸巻掛けの方向で生ぜしめられる、請求項１記載の巻取り機。
【請求項３】
ヘッド糸ガイドの振動は振動アクチュエータによって、１０〜１００ｋＨｚの周波数範囲において生ぜしめられる、請求項１又は２記載の巻取り機。
【請求項４】
ヘッド糸ガイドは互いに間隔をおいて保持条片に配置されており、該保持条片は振動アクチュエータと連結されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の巻取り機。
【請求項５】
複数の振動アクチュエータが設けられており、各ヘッド糸ガイドにそれぞれ１つの振動アクチュエータが配属されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の巻取り機。
【請求項６】
振動アクチュエータは、隣接配置されたヘッド糸ガイドの振動が同位相で又は位相をずらされて生じるように、制御装置によって制御可能である、請求項５記載の巻取り機。
【請求項７】
単数の振動アクチュエータ又は複数の振動アクチュエータはそれぞれ、電気的な励起信号を直接的に振動運動に変換する少なくとも１つの圧電素子を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の巻取り機。
【請求項８】
偶数の巻取り箇所が設けられており、糸群を供給するための、ヘッド糸ガイドの上に配置されたガイド手段が、巻取り箇所に対して中央に保持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の巻取り機。
【請求項９】
偶数又は奇数の巻取り箇所が設けられており、糸群を供給するための、ヘッド糸ガイドの上に配置されたガイド手段が、巻取り箇所の端部領域に保持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の巻取り機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の巻取り機、すなわち複数の糸をボビンに巻き上げるための、複数の巻取り箇所を備えた巻取り機であって、ボビンは、回転可能な１つの巻取りスピンドルに互いに並んで保持されており、各巻取り箇所は糸を往復案内するための綾振り手段と、該綾振り手段に前置されたヘッド糸ガイドとを有している形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の巻取り機は例えば、ＥＰ０８４５５５０Ａ１に基づいて公知である。
【０００３】
このような巻取り機は、紡糸されたばかりの合成糸を巻き上げるために使用される。合成糸は紡糸装置において互いに平行に並んでポリマ溶融物からそれぞれ多数のフィラメントストランドとして押出し成形され、冷却されかつ結束される。次いで糸は平行に処理装置において有利にはゴデットシステムを介して案内され、最後に巻取り機において平行にボビンに巻き上げられる。糸は溶融紡糸から巻上げに到るまで、互いに異なる間隔をもって案内される。最初、紡糸装置において糸の間にはそれぞれ、紡糸ノズル装置のノズルピッチによって条件付けられた紡糸間隔が保たれている。冷却後に糸は、著しく小さな処理間隔をもって一緒に処理装置を通して案内するために、まとめられる。この処理間隔は巻取り機への入口前まで糸の間において維持される。巻取り機においては、個々の巻取り箇所におけるボビンのボビン幅によって条件付けられた巻取り間隔を、糸の間に維持することが必要である。従って糸群は処理間隔から巻取り間隔へと拡開される。これにより紡糸装置と処理装置との間の移行領域及び処理領域と巻取り機との間の移行領域には、個々の糸の変向もしくは変位を可能にする糸ガイド手段が設けられている。このような変向もしくは変位に際して、糸における物理的な特性を著しく変化させないためには、移行領域において、特に外側において案内された糸に所定の変向角を維持することが必要である。また糸を巻き上げる場合には、糸において摩擦力に基づいて発生する変向が、糸引張り力を高め、ひいてはボビンに糸を巻き上げる場合に巻取り張力に影響を及ぼす、という問題が発生する。
【０００４】
それぞれの巻取り箇所において品質的に等価の糸及び等しいボビンを生ぜしめるために、ＥＰ０８４５５５０Ａ１において提案された巻取り機の構成では、それぞれの糸に、糸張力に影響を及ぼす供給装置が配属されている。この公知の構成では、供給装置は駆動されるローラによって形成されていて、それぞれ位置に関連した履歴を個別に有する各糸において、所定の糸張力を調整することができるようになっている。このようなシステムは有利には、付加的なゴデットガイドを有しない紡糸装置において使用される。糸が処理装置においてゴデットシステムを介して案内される場合には、このような供給装置は付加的な装置構成コストとなる。
【０００５】
糸を処理装置から巻取り機に供給するために、従来技術に基づいて公知の他のシステムにおいても、糸の分配は処理間隔からほとんど拡開されることなく行われる。例えばＷＯ２００４／０７４１５５に開示された巻取り機では、綾振り手段に前置されたヘッド糸ガイドは、変向ローラによって形成されている。この公知の構成では糸は側部に配置されたゴデットによって、巻取り機の一方の端面側から供給されるので、各変向ローラにおいて糸は９０°変向される。このような配置形式によって確かに、処理間隔から巻取り間隔への拡開による大きな変位を回避することができるが、しかしながらこの公知の構成には、巻取り箇所への糸の供給時にそれぞれの糸を、ヘッド糸ガイドにおける大きな巻付けによって案内しなくてはならない、という欠点がある。
【０００６】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の巻取り機を改良して、１つの処理装置からの糸の供給とは無関係に、糸群を、可能な限り実質的な糸張力の差異なしに、巻取り箇所に供給することができる、巻取り機を提供することである。
【０００７】
この課題を解決するために本発明の構成では、走入する糸の変向を案内する、巻取り箇所のヘッド糸ガイドは、該ヘッド糸ガイドに高周波数の振動を励起する少なくとも１つの振動アクチュエータと連結されているようにした。
【０００８】
本発明による巻取り機の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【０００９】
本発明は、ヘッド糸ガイドにおける糸の巻掛けの程度とは無関係に、極めて摩擦の少ない案内が可能であるという点で傑出している。ヘッド糸ガイドの高周波数の振動によって、接触する段階と接触しない段階とが交互に発生する。そして振動の高周波数によって、糸の追従は糸の質量慣性に基づいて不可能になり、その結果振動振幅は糸の案内中に直接的に接触ゾーンと非接触ゾーンにおいて作用する。これによって糸とヘッド糸ガイドとの間における摩擦を、著しく減じることができる。さらにまた、ヘッド糸ガイドのこのような高周波数の振動は、驚いたことに糸の綾振り特性には何ら影響を及ぼさないということが判明した。特に、糸において極めて動的な運動逆転を生ぜしめる綾振り行程反転部において、場合によってはヘッド糸ガイドの振動によって糸へと導入される、不都合な作用が認識されることはなかった。糸へのヘッド糸ガイドの振動の伝達は、振動の高周波数によって回避することができる。
【００１０】
本発明による巻取り機には、各巻取り箇所において供給される糸は僅かな摩擦で巻取り箇所に供給される、という特別な利点がある。そしてまた、ヘッド糸ガイドにおける大きな巻掛け角をも、糸における問題になるような糸張力形成なしに実現することができる。
【００１１】
ヘッド糸ガイドにおいて糸を、接触状態と非接触状態とを交互に生ぜしめて案内できるようにするためには、±５μｍ未満の範囲における極めて小さな振動振幅が、極めて効果的であることが判明している。従って本発明の有利な構成では、振動アクチュエータによって各ヘッド糸ガイドにおいて、±５μｍ未満の範囲における振動振幅が、有利にはヘッド糸ガイドにおける糸巻掛けの方向で生ぜしめられるようにした。糸巻掛けの方向（巻き掛けられた糸がヘッド糸ガイドに当接力を及ぼす方向）において振動を生ぜしめることにより、極めて小さな振動振幅によって、ヘッド糸ガイドと糸とを互いに引き離すことができる。
【００１２】
２０００〜２６００ｍ／分の範囲における糸の通常の巻上げ速度において、糸を刺激することなく有利な案内状態を得るために、本発明の有利な構成では、振動は１０〜１００ｋＨｚの周波数範囲において生ぜしめられる。これによって極めて細い糸番手であっても、糸を刺激することなくヘッド糸ガイドによって案内することができる。
【００１３】
可能な限り各巻取り箇所において同一の案内状態を得るために、巻取り機の有利な構成では、ヘッド糸ガイドは互いに間隔をおいて保持条片に配置されており、該保持条片は振動アクチュエータと連結されている。このように構成されていると、すべてのヘッド糸ガイドを同期させて振動励起することができる。
【００１４】
機械フレームの内部において振動励起を回避するために、巻取り機の別の構成では、複数の振動アクチュエータが設けられており、各ヘッド糸ガイドにそれぞれ１つの振動アクチュエータが配属されている。これによってさらに、ヘッド糸ガイドにおいてそれぞれ個々に、糸の巻掛けの程度に依存した振動を励起させることができる。
【００１５】
振動励起を回避するために、振動アクチュエータは有利には、隣接配置されたヘッド糸ガイドの振動が位相をずらされて生じるように制御される。このようにすると、振動の重なり状態を完全に排除することができる。
【００１６】
特に、振動の持続的な負荷時においても確実な運転を可能にするために、巻取り機の有利な構成では、単数の振動アクチュエータ又は複数の振動アクチュエータはそれぞれ、電気的な励起信号を直接的に振動運動に変換する少なくとも１つの圧電素子によって形成されている。
【００１７】
糸群が処理装置に配属されたガイド手段によって中央で巻取り機に供給されるような場合に、本発明による巻取り機の特に有利な構成では、偶数の巻取り箇所が設けられており、ガイド手段は、巻取り箇所に対して中央に保持されている。個々の巻取り箇所に対する糸の供給は、各ヘッド糸ガイドにおいて糸の変向を生ぜしめる拡開を必要とする。
【００１８】
巻取り箇所と処理装置との間において可能な限り小さな間隔を得ることができるようにするために、本発明による巻取り機の特に有利な構成では、偶数又は奇数の巻取り箇所が設けられており、糸群を案内するための、ヘッド糸ガイドの上に配置されたガイド手段が、巻取り箇所の端部領域に保持されている。このように構成されていると、各ヘッド糸ガイドにおいて、糸を分配するためにほぼ等しい大きさの巻掛けが生ぜしめられ、これによって各巻掛け箇所において供給される糸を、等しい大きさの巻取り張力でボビンに巻き上げることができる。
【００１９】
次に図面を参照しながら本発明による巻取り機の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による巻取り機の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示された第１実施形態の正面図である。
【図３】本発明による巻取り機の別の実施形態を示す側面図である。
【図４】図３に示された別の実施形態の正面図である。
【００２１】
図１及び図２には、本発明による巻取り機の第１実施形態が示されており、図１には巻取り機の第１実施形態が側面図で示され、図２には正面図で示されている。図面について特に示唆がない場合には、以下の記載は両方の図に対してなされたものである。
【００２２】
本発明による巻取り機のこの実施形態は、全部で４つの巻取り箇所１.１，１.２，１.３，１.４を有しており、これらの巻取り箇所は巻取り機において互いに並んで形成されている（図１）。各巻取り箇所１.１〜１.４においてはそれぞれ１つの糸が供給され、１つのボビンが巻成される。巻取り箇所１.１〜１.４の構造は同一に形成されているので、基本的な構造については、操作側において最初に配置された巻取り箇所１.１を参照して記載する。
【００２３】
巻取り箇所１.１は綾振り手段４.１を有しており、この綾振り手段４.１によって、供給された糸２.１は綾振り行程内において往復動させられる。綾振り手段４.１は例えば、綾振り糸ガイドが綾振り行程内において往復動する溝付綾振りドラムによって形成されている。しかしながらまた択一的に、綾振り手段を、逆方向に駆動される複数の羽根先端が糸を引出し時に往復動させる羽根式綾振り装置として、構成することも可能である。
【００２４】
綾振り手段４.１にはヘッド糸ガイド３.１が前置されており、このヘッド糸ガイド３.１は、いわゆる綾振り三角形の頂点を形成している。ヘッド糸ガイド３.１は、巻取り箇所１.１への走入部を形成しており、これによって糸を、巻取り機の上に前置された処理装置から巻取り箇所１.１に導くことができる。
【００２５】
巻取り箇所１.１において糸２.１を巻き上げるために、ボビン巻管９は、駆動される巻取りスピンドル６.１の周囲に固定されている。巻取りスピンドル６.１はこの場合隣接配置されたすべての巻取り箇所１.２，１.３，１.４に亘って延在しているので、各巻取り箇所１.１〜１.４において、供給された糸２.１〜２.４は同時に巻き上げられる。
【００２６】
巻取り箇所１.１におけるボビン８.１の表面に糸２.１を供給するために、圧着ローラ５が綾振り手段４.１と巻取りスピンドル６.１との間に配置されている。圧着ローラ５もまた同様に、巻取り箇所１.１〜１.４の全長に亘って延びている。糸２.１は圧着ローラ５の周囲に部分的に巻き掛けられた後で、ボビン８.１の表面に供給される。
【００２７】
巻取り箇所１.１〜１.４において、これらの巻取り個所に配属されたヘッド糸ガイド３.１〜３.４は一緒に保持条片１１に配置されている。ヘッド糸ガイド３.１〜３.４は、糸２.１〜２.４の糸群を平行に巻取り箇所１.１〜１.４に導くために、巻成間隔に等しい間隔を有している。保持条片１１は保持体１２の受容部１６の内部において可動に保持されかつ案内されている。保持条片１１の一端には振動アクチュエータ１５が保持体１２に保持されており、この振動アクチュエータ１５は保持条片１１の自由端部と結合されている。振動アクチュエータ１５は、高周波数の振動を生ぜしめるための制御装置（図示せず）を介して作動させられ、その結果保持条片１１の固定されたヘッド糸ガイド３.１〜３.４は、保持体１２の受容部１６内において振動運動を実施する。
【００２８】
保持体１２は機械フレーム１０に支持されている。機械フレーム１０は、綾振り手段４.１〜４.４、圧着ローラ５及び巻取りスピンドル６.１を受容及び固定するために働く。図示の実施形態では圧着ローラ５はスイング体１３を介して機械フレーム１０に旋回可能に保持される。巻取りスピンドル６.１は、機械フレーム１０に回転可能に保持された巻取りリボルバ７に、片持ち式に支承されている。巻取りリボルバ７は、巻取りスピンドル６.１に対して１８０°ずらされて第２の巻取りスピンドル６.２を保持しており、これによって巻取り箇所１.１〜１.４への糸の連続的な巻上げを実施することができる。巻取りリボルバ７及び巻取りスピンドル６.１，６.２にはそれぞれ駆動装置（図示せず）が配属されている。
【００２９】
図１及び図２に示された本発明による巻取り機の実施形態では、４つの糸２.１〜２.４から成る糸群がガイド手段１４を介して巻取り機に供給される。処理装置（図示せず）の一部であるガイド手段１４は、図示の実施形態では、駆動されるゴデット１８とオーバランニングローラ１９とを備えたゴデットユニットによって形成される。ゴデットユニットにおいて糸２.１〜２.４は互いの間に僅かな間隔、いわゆる処理間隔をおいて、案内される。ガイド手段１４は巻取り箇所１.１〜１.４に対して中央に配置されていて、糸２.１〜２.４が中央から巻取り箇所１.１〜１.４に向かって拡開するようになっており、これによって糸２.１，２.２は巻取り箇所１.１，１.２の所属のヘッド糸ガイド３.１，３.２には時計回り方向で巻き掛けられ、糸２.３，２.４は巻取り箇所１.３，１.４の所属のヘッド糸ガイド３.３，３.４には逆時計回り方向で巻き掛けられる。偶数の巻取り箇所１.１〜１.４が選択されているので、各ヘッド糸ガイド３.１〜３.４において供給された糸の糸変向が行われる。従ってヘッド糸ガイド３.１，３.２には時計回り方向で、かつヘッド糸ガイド３.３，３.４には逆時計回り方向で糸が巻き掛けられる。
【００３０】
糸２.１〜２.４のガイド中に、ヘッド糸ガイド３.１〜３.４においては、図１の両矢印で示すように、保持条片１１と振動アクチュエータ１５とによって生ぜしめられる高周波数の振動運動が発生する。保持条片１１の振動運動は、この場合水平方向であって、すなわちヘッド糸ガイド３.１，３.４における糸巻掛けの方向（糸２.１〜２.４がヘッド糸ガイド３.１，３.４に当接力を及ぼす方向）に向けられている。この場合保持条片はそのために、長手方向において巻取りスピンドルに対して平行に、振動振幅で往復案内される。
【００３１】
一方では糸２.１〜２.４をヘッド糸ガイド３.１〜３.４において変化する段階で接触をもって及び接触なしに案内するため、及び他方では走行する糸２.１〜２.４への振動運動の伝達を回避するために、小さな振幅を有する高周波数の振動運動が振動アクチュエータ１５によって生ぜしめられる。例えば保持条片１１は、最大で±５μｍ未満の振動振幅で運動する。方法及び糸型式に応じて２０００ｍ／分〜６０００ｍ／分の範囲に位置するか又は６０００ｍ／分を上回る範囲に位置することがある、糸の巻上げ速度に応じて、ヘッド糸ガイド３.１〜３.４を励起する保持条片１１の振動は、１０〜１００ｋＨｚの周波数範囲において生ぜしめられる。これによって、極めて小さな糸番手を有する糸でさえも、振動励起を回避することができる。ヘッド糸ガイド３.１〜３.４の高周波数の振動によって、巻掛けの程度にほとんど依存しない、糸２.１〜２.４の極めて摩擦の少ない案内が可能となる。そして糸の本数が多い場合でも、相応に糸が大きく拡開する場合でも、それぞれの巻取り箇所において、糸を巻き上げるために等しい糸緊張を調節することができる。
【００３２】
後置された綾振り手段４.１〜４.４によって、巻取り箇所１.１〜１.４のそれぞれにおいて、糸２.１〜２.４は往復敷設され、巻取りスピンドル６.１において綾巻きボビンが巻成される。糸２.１〜２.４の供給載置は圧着ローラ５を介して一緒に、ボビン８.１〜８.４のそれぞれの表面へと行われる。そのために圧着ローラ５は所定の圧着圧で、ボビン８.１〜８.４の表面に保持される。
【００３３】
図３及び図４には、奇数の巻取り箇所を備えた本発明による巻取り機の別の実施形態が示されている。図３の実施形態では５つの巻取り箇所１.１〜１.５が示されており、これらの巻取り箇所１.１〜１.５は、図１に示された実施形態の巻取り箇所と実質的に同一に形成されている。従って、以下においては、同一部分に対する説明の重複を避け、差異についてだけ述べる。
【００３４】
図３及び図４に示された本発明による巻取り機の別の実施形態では、巻取り箇所１.１〜１.５には、巻取り機の端面側の端部にガイド手段１４が配属されている。このガイド手段１４はこの場合、１回巻き掛けられたゴデット１８によって形成されていて、このゴデット１８において糸は案内されている。糸２.１〜２.５の分配はほぼ水平平面から行われており、この水平平面は、ヘッド糸ガイド３.１〜３.５の少し上に配置されている。これによって各ヘッド糸ガイド３.１〜３.５においては約９０°の巻掛けが行われる。このような配置形式には、これによって、極めてコンパクトな紡績装置を形成することができ、この紡績装置は該紡績装置のためにただ１つの上位の階層だけしか必要としない、という特別な利点がある。
【００３５】
巻取り箇所１.１〜１.５にはヘッド糸ガイド３.１〜３.５が配属されている。各ヘッド糸ガイド３.１〜３.５は、複数の振動アクチュエータのうちの１つと連結されている。例えばヘッド糸ガイド３.１は振動アクチュエータ１５.１と直に結合され、ヘッド糸ガイド３.２は振動アクチュエータ１５.２と直に結合され、他のヘッド糸ガイド３.３〜３.５についても同じことが言える。振動アクチュエータ１５.１〜１５.５は保持体１２に保持されている。振動アクチュエータ１５.１〜１５.５の活性化及び制御は、制御装置１７を介して行われる。この場合制御装置１７を介して振動アクチュエータ１５.１〜１５.５を個別に振動励起させることも、又は振動アクチュエータ１５.１〜１５.５をグループ制御することも可能である。従って制御原理の選択に応じて、ヘッド糸ガイド３.１〜３.５に対して振動アクチュエータ１５.１〜１５.５を介して、同期的に振動運動を励起させることができる。しかしながらまた、ヘッド糸ガイド３.１〜３.５の振動運動を、位相をずらして行うことも可能である。
【００３６】
各振動アクチュエータ１５.１〜１５.５は所属のヘッド糸ガイド３.１〜３.５において、ほぼヘッド糸ガイドの糸巻掛けの方向に向けられた振動運動を生ぜしめる。この振動運動は有利には各ヘッド糸ガイド３.１〜３.５において、±５μｍ未満の範囲の僅かな振動振幅をもって、１０〜１００ｋＨｚの周波数範囲で実施することができる。振動アクチュエータ１５.１〜１５.５はそのために有利には、電気的な励起信号を圧電機械式に直に運動へと変換する圧電素子（図示せず）を有している。圧電素子の運転電圧によって振動の振幅が規定される。さらにこのような圧電素子は種々異なった周波数範囲において確実に運転することができる。
【００３７】
本発明による巻取り機の実施形態では、ヘッド糸ガイドはいわゆるスリーブ糸ガイドとして示されている。しかしながら基本的には、ヘッド糸ガイドとして糸を巻取り箇所に案内するために、合成糸をガイドするために汎用のすべての糸ガイドエレメントを使用することができる。例えばスリット形状又はロッド形状の糸ガイドエレメントを使用することが可能である。同様にまたヘッド糸ガイドは、半径方向の振動運動によって周囲において振動が励起されるガイドローラとして形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１.１，１.２，１.３，１.４，１.５  巻取り箇所、  ２.１，２.２，２.３，２.４，２.５  糸、  ３.１，３.２，３.３，３.４，３.５  ヘッド糸ガイド、  ４.１，４.２，４.３，４.４，４.５  綾振り手段、  ５  圧着ローラ、  ６.１，６.２  巻取りスピンドル、  ７  巻取りリボルバ、  ８.１，８.２，８.３，８.４，８.５  ボビン、  ９  ボビン巻管、  １０  機械フレーム、  １１  保持条片、  １２  保持体、  １３  スイング体、  １４  ガイド手段、  １５，１５.１，１５.２，１５.３，１５.４，１５.５  振動アクチュエータ、  １６  受容部、  １７  制御装置、  １８  ゴデット、  １９  オーバランニングローラ
【図１】
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【図２】
2012525305.tif 000004
【図３】
2012525305.tif 000005
【図４】
2012525305.tif 000006
【国際調査報告】
2012525305.tif 000007
2012525305.tif 000008
2012525305.tif 000009
2012525305.tif 000010
2012525305.tif 000011
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