CN102190209A - 纱线卷绕机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纱线卷绕机。作为纱线卷绕机的自动络纱机包括：摇架、接触罗拉(29)、和横动装置。摇架将供纱线的卷装(30)卷绕的卷绕纱管(22)以能够旋转的方式支承。接触罗拉(29)与卷装(30)接触并旋转。横动装置与接触罗拉(29)独立地设置，使纱线在卷装(30)的表面横动。接触罗拉(29)形成为锥形状。该接触罗拉(29)的大小直径比(d2/d1)比卷绕纱管(22)的大小直径比(D2/D1)小。

Description

纱线卷绕机
技术领域
本发明涉及纱线卷绕机。详细地说，涉及在具有往复驱动横动导纱器而使被该横动导纱器引导的纱线横动的横动装置的纱线卷绕机中，与纱线的卷装接触并旋转的接触罗拉的结构。
背景技术
已知一种具有横动装置的纱线卷绕机，该横动装置通过往复驱动横动导纱器，从而使纱线在卷装表面横动。这样的纱线卷绕机例如被日本特开2006-298499号公报公开。这种纱线卷绕机为了防止纱线被过度地摆绕而导致横动不稳定，而具有与卷装表面接触并旋转的接触罗拉(日本特开2006-298499号公报中的导向罗拉)。此外，如日本特开2006-298499号公报的附图中记载的那样，这样的接触罗拉通常为圆筒形(或圆柱形)。
下面，参照图6及图7对以往的纱线卷绕机进行简单说明。这种纱线卷绕机具有：接触罗拉103、横动臂105、横动臂驱动电机106、以及纱线引导部件107。接触罗拉103与纱管100(或卷装101)的表面接触。在横动臂105的前端形成有横动导纱器104。纱线引导部件107将纱线110引导至可供所述横动导纱器104捕捉的位置。
在上述那样的纱线卷绕机中，多采用积极地旋转驱动卷装101或接触罗拉103中的任一方、并使另一方从动旋转的结构。以下，对将卷装101作为驱动侧并使接触罗拉103从动旋转的结构进行说明。
如图7的侧视图所示，通过使纱管100(或卷装101)旋转，而将纱线110卷绕在卷装101的表面。如图6中用箭头表示那样，通过横动臂驱动电机106来左右地往复旋转驱动横动臂105，由此，能够以圆弧状往复驱动横动臂104。由于一边使纱管100(或卷装101)旋转，一边在将纱线110勾挂在横动导纱器104上的状态下以圆弧状往复驱动该横动导纱器104，因此能够使纱线110在旋转的卷装101的表面左右(卷装101的宽度方向)横动，并将其卷绕在旋转的卷装101的表面。
如图7所示，纱管100(或卷装101)和接触罗拉103以接触的状态旋转。此时，卷装101与横动导纱器104之间的纱线110的一部分与接触罗拉103的周面接触。因此，在即将卷绕到卷装101上的纱线110与接触罗拉103的周面之间作用有摩擦力。
此外，在以下的说明中，将像这样使纱线110与接触罗拉103的外周面暂且接触的情况称为“压印”，并将纱线110像这样与接触罗拉103接触的部分的长度称为“压印长度”。通过使纱线110压印在接触罗拉103上，能够使该纱线110的横动稳定。将横动导纱器104和、纱线110与接触罗拉103表面接触的点之间的距离称为“自由长度”。
从准确地进行纱线110的横动的观点出发，希望在压印在接触罗拉103上的纱线110与该接触罗拉103之间不会产生滑动。压印在接触罗拉103上的纱线110通过该接触罗拉103的旋转被送出到卷装101侧，并通过卷装101的旋转而卷绕在该卷装101的表面。因此，在接触罗拉103送出纱线110的速度与卷装101卷绕纱线110的速度不同的情况下，就会在接触罗拉103上常常发生所述滑动。接触罗拉103送出纱线110的速度与该接触罗拉103的圆周速度大致一致。卷装101卷绕纱线110的速度与该卷装101的圆周速度大致一致。因此可以说，在卷装101的圆周速度与接触罗拉103的圆周速度不同的情况下，容易发生所述滑动。
这里，如图8A所示，在筒子纱卷装的情况下，卷装的圆周速度在该卷装表面的任何位置都是相同的。由于通过旋转驱动该卷装而使接触罗拉从动旋转，因此，该接触罗拉的圆周速度与卷装的圆周速度大致一致。在这样的情况下，无论纱线被横动臂横动到卷装表面的哪个位置，从接触罗拉送出纱线的速度与卷装卷绕纱线的速度都基本一致。因此，在将纱线卷绕在筒子纱卷装上的情况下，几乎不会在纱线与接触罗拉之间产生滑动。
另一方面，如图8B所示，在锥体卷卷装的情况下，相对于卷装的宽度方向的中央部的圆周速度，越趋向卷装的大直径侧，圆周速度越大，越趋向卷装的小直径侧，圆周速度越小。将卷装的圆周速度与接触罗拉的圆周速度大致相等的部位称为“等速点”。在将纱线卷绕在锥体卷卷装上的情况下，在与等速点相比位于小直径侧的位置上，卷装的圆周速度比接触罗拉的圆周速度小。其结果是，当纱线被横动至锥体卷卷装的小直径侧时，卷装卷绕纱线的速度比从接触罗拉送出纱线的速度慢，因此，卷装与接触罗拉之间的纱线的张力降低。
在将纱线卷绕在锥体卷卷装上的情况下，在与等速点相比位于大直径侧的位置上，卷装的圆周速度比接触罗拉的圆周速度大。因此，当纱线被横动至锥体卷卷装的大直径侧时，卷装卷绕纱线的速度比从接触罗拉送出纱线的速度快，因此，卷装与接触罗拉之间的纱线的张力变大，纱线被拉拽而在接触罗拉与纱线之间产生滑动。
这样，在锥体卷卷装的卷绕时，卷绕在卷装上的纱线的张力在卷装的大直径侧和小直径侧会发生变动。具体来说，相对于等速点上的卷绕张力，卷装的小直径侧的卷绕张力低，卷装的大直径侧的卷绕张力高。其结果是，在卷装的大直径侧容易发生跳花(stitching、织疵)，有时会生成不良卷装。
以上问题的起因是，与卷装为锥体形状相比，接触罗拉为圆筒形状(或圆柱形状)，因此会在卷装与接触罗拉之间产生圆周速度差。关于这一点，日本实开平3-49259号公报公开了一种与纱管(纸管)的形状相配合地形成为锥形状(锥体形状)的接触罗拉(卷装驱动卷筒)。日本实开平3-49259号公报因此能够减少纸管与驱动卷筒之间的滑动。
但是，在纱线卷绕机上形成锥体形状的卷装的情况下，根据该卷装的用途、纱线品种等而使用各种形状的卷绕纱管。但是，由于日本实开平3-49259号公报中记载的接触罗拉(卷装驱动卷筒)是与纱管(纸管)的形状相配合地形成的部件，因此，用一个接触罗拉只能对应于一个种类的卷绕纱管。因此，在日本实开平3-49259号公报的结构中，必须每次对不同形状的纱管准备接触罗拉，因此在成本方面存在问题。由于每当改变纱管的形状时都必须更换接触罗拉，因此还存在给操作者造成负担的问题。
日本实开平3-49259号公报的结构虽然在卷装的卷绕开始时能够防止滑动，但是被认为随着纱线卷绕在纱管的周围、卷装卷绕变粗，会有滑动增多的情况。这是因为，随着卷装卷绕变粗，该卷装的大直径侧的直径相对于小直径侧的直径的比会发生变化，因此该卷装的形状与日本实开平3-49259号公报的接触罗拉的形状会变得不一致。这样，在日本实开平3-49259号公报的结构中，随着卷装卷绕变粗而常常发生滑动，因此，在最终生成的卷装的品质不良这一点上存在改善的余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纱线卷绕机，该纱线卷绕机能够对应于各种纱管形状，并能够形成高品质的锥体卷卷装。
根据本发明的观点，纱线卷绕机包括：纱管支承部、接触罗拉、和横动装置。所述纱管支承部将供纱线的卷装卷绕的纱管以能够旋转的方式支承。所述接触罗拉与所述卷装接触并旋转。所述横动装置与所述接触罗拉独立地设置，使纱线在所述卷装的表面横动。所述接触罗拉形成为锥形状。该接触罗拉的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率，比所述纱管的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率小。
像这样，使接触罗拉成为锥形状，由此，与使该接触罗拉的形状成为圆筒形状的结构相比，能够减小在接触罗拉与锥体卷卷装之间产生的圆周速度差。由此，能够防止卷绕锥体卷卷装时容易产生的大直径侧的跳花等，能够形成高品质的卷装。锥体卷卷装随着卷绕变粗，大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率变小。因此，如上述那样，通过使接触罗拉的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率，比所述纱管的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率小，即使卷装卷绕变粗，也能够防止在接触罗拉与锥体卷卷装之间产生的圆周速度差过度变大。在与纱管的形状相配合地形成接触罗拉的以往的结构(日本实开平3-49259)的情况下，需要对每个不同形状的纱管准备接触罗拉。但是，根据上述结构，只要是大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率比接触罗拉大的纱管，接触罗拉就能够对应于多个种类的纱管。
在所述纱线卷绕机中，所述纱管支承部具有小直径侧支承部和大直径侧支承部，以便能够支承锥体形状的纱管。所述接触罗拉的所述小直径侧端部以与所述小直径侧支承部对应的方式配置。所述接触罗拉的大直径侧端部以与所述大直径侧支承部对应的方式配置。由此，能够减小接触罗拉与纱管(或卷装)之间的圆周速度差。
在所述纱线卷绕机中，优选所述接触罗拉的所述大直径侧端部的直径相对于所述小直径侧端部的直径的比率为1.1以上且不足1.8。即，通过使大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.1以上，能够成为具有某种程度的锥形的接触罗拉。通常使用的锥体形状的纱管的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比为1.8以下。因此，通过使接触罗拉的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比不足1.8，能够使该接触罗拉的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率比通常的锥体形状的纱管的比率小。其结果是，在卷绕通常的多个种类的锥体形状的纱管中的任何种类的锥体形状的纱管的情况下，都能够确保在接触罗拉与锥体卷卷装之间产生的圆周速度差较小，并能够通过纱线卷绕机卷绕出高品质的卷装。
在所述纱线卷绕机中，优选所述纱管支承部构成为，至少能够支承大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.6的纱管。即，由于大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.6的锥体形状的纱管被广泛使用，因此，优选所述纱线卷绕机构成为能够支承这样的纱管。
在所述纱线卷绕机中，优选所述纱管支承部构成为，至少能够支承大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.8的纱管。即，由于大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.8的锥体形状的纱管被广泛使用，因此，优选所述纱线卷绕机构成为能够支承这样的纱管。
优选所述纱线卷绕机还包括直接旋转驱动所述纱管的卷装驱动部。即，假设在成为旋转驱动接触罗拉并使纱管(或卷装)从动旋转的结构的情况下，为了可靠地驱动纱管(或卷装)，而需要以某种程度增大接触罗拉的直径。关于这一点，通过上述那样地构成，不需要增大接触罗拉，能够紧凑地构成该接触罗拉。
在所述纱线卷绕机中，所述横动装置包括：横动臂、和配置在所述横动臂的前端侧的横动导纱器。该横动装置在使纱线卡合在所述横动导纱器上的状态下，使所述横动臂以其基端侧为中心旋转运动，由此，使所述横动导纱器往复运动，并使纱线在所述卷装的表面横动。
即，在具有横动臂的横动装置中，在横动时，压印长度在横动行程的两端部处容易变长。其结果是，尤其容易发生压印在接触罗拉上的纱线的滑动。因此，通过在包括了具有横动臂的横动装置的纱线卷绕机中采用本发明的结构，来降低纱线的滑动，从而能够尤其显著地获得卷装品质提高的效果。
所述纱线卷绕机包括旋转驱动所述横动臂的横动驱动部。当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，所述横动驱动部的驱动轴与卷绕在卷装上的纱线的纱道的延长线成锐角相交，或者平行。由此，尤其在横动行程的端部处，能够减轻横动导纱器所导致的纱线的折曲，因此，能够减轻对卷绕在卷装上的纱线的负担，能够进一步提高卷装的品质。
在所述纱线卷绕机中，当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，优选从所述横动臂的基端部以经过所述横动导纱器的方式引出的假想线与所述纱道大致垂直。由此，尤其在横动行程的端部处，能够减轻横动导纱器所导致的纱线的折曲，因此，能够减轻对卷绕在卷装上的纱线的负担，能够进一步提高卷装的品质。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的自动络纱机所具有的络纱单元的结构的概略性的主视图及框图。
图2是横动装置的示意性的侧视图。
图3是卷绕纱管及接触罗拉的锥角、以及大直径侧和小直径侧的直径的图。
图4是表示使用接触罗拉进行卷装的形成的结果的图。
图5是表示变形例的络纱单元的结构的概略性的主视图及框图。
图6是表示以往的横动装置及接触罗拉的结构的主视图。
图7是表示以往的横动装置及接触罗拉的结构的侧视图。
图8是对卷装与接触罗拉之间的圆周速度差进行说明的图。
具体实施方式
下面，参照附图对发明的实施方式进行说明。图1所示的络纱单元10一边使从喂纱纱管(supply yarn bobbin)21退绕的纱线20横动，一边将其卷绕在卷绕纱管22上，形成规定形状的卷装30。本实施方式的自动络纱机(纱线卷绕机)具有：并列配置的多个络纱单元10、和配置在其并列的方向的一端的省略图示的机台控制装置(main control device)。
各个络纱单元10具有：卷绕单元主体(winding unit main body)16、和单元控制部(unit control section)50。
单元控制部50例如包括中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)而构成。在所述ROM中存储有用于控制卷绕单元主体16的各结构的程序。
所述卷绕单元主体16的结构是：在喂纱纱管21和卷绕纱管22之间的纱线行走路径中，从喂纱纱管21侧依次配置了纱线退绕辅助装置(yarn unwinding assisting device)12、张力赋予装置(tension applying device)13、捻接装置(splicer device)14、和清纱器(纱线品质测定器(yarn quality measuring device))15。
纱线退绕辅助装置12使限制部件40相对于气圈接触，该气圈是由于从喂纱纱管21退绕的纱线20摆绕而在喂纱纱管21上部形成的。由此，纱线退绕辅助装置12通过将该气圈控制成适当的大小从而对纱线20的退绕进行辅助。在限制部件40的附近，具有用于检测所述喂纱纱管21的管纱上部锥面部的省略图示的传感器。当该传感器检测到管纱上部锥面部的下降时，所述限制部件40能够追随该管纱上部锥面部的下降例如通过气缸(省略图示)而下降。
张力赋予装置13对行走的纱线20赋予规定的张力。作为张力赋予装置13，例如可以采用相对于固定的梳齿(fixed comb teeth)36配置可动的梳齿(movable comb teeth)37的门式张力赋予装置。可动侧的梳齿37能够在例如构成为旋转式的螺线管38的作用下转动，以使梳齿之间成为啮合状态或释放状态。通过张力赋予装置13，能够对卷绕的纱线20赋予一定的张力，提高卷装30的品质。此外，对于张力赋予装置13，除了上述的门式张力赋予装置以外，还可以采用例如圆盘式张力赋予装置。
清纱器15具有清纱器头49和分析器53。在清纱器头49上配置有用于检测纱线20的粗度的省略图示的传感器。分析器53对来自该传感器的纱线粗度信号进行处理。清纱器15通过监视来自所述传感器的纱线粗度信号，来检测粗节(slub)等纱疵。在所述清纱器头49的附近，设有用于在所述清纱器15检测到纱疵时立即将纱线20切断的刀具39。此外，分析器53也可以设在单元控制部50上。
在清纱器15检测到纱疵并用刀具39将纱线20切断的纱线切断时、或从喂纱纱管21退绕中的纱线发生断头时等情况下，捻接装置14将喂纱纱管21侧的下纱线与卷装30侧的上纱线接纱。作为这样的将上纱线与下纱线接纱的接纱装置，可以使用机械式的接纱装置、或利用压缩空气等流体的接纱装置等。
下纱线引导管25设在所述捻接装置14的下侧，捕捉喂纱纱管21侧的下纱线并将其引导至捻接装置14。上纱线引导管26设在捻接装置14的上侧，捕捉卷装30侧的上纱线并将其引导至捻接装置14。下纱线引导管25和上纱线引导管26分别能够以轴33、35为中心转动。在下纱线引导管25的前端形成有吸引口32。在上纱线引导管26的前端具有吸嘴34。在下纱线引导管25及上纱线引导管26上分别连接有适当的负压源，在所述吸引口32及吸嘴34上产生吸引流，从而成为能够对上纱线和下纱线的纱线端进行吸引捕捉的结构。
所述卷绕单元主体16具有摇架(筒管支承部)23和接触罗拉29。摇架23将卷绕纱管(纸管(paper tube)、芯管(core tube))22以能够装拆的方式支承。接触罗拉29能够与卷绕纱管22的周面或卷装30的周面接触并从动旋转。卷绕单元主体16在摇架23附近具有臂式的横动装置27。卷绕单元主体16一边通过横动装置27使纱线20在卷装30的表面横动，一边将纱线20卷绕在卷装30上。
所述摇架23具有对锥体形状(锥形状)的卷绕纱管22的小直径侧进行支承的小直径侧支承臂(小直径侧支承部)23a、和对该卷绕纱管22的大直径侧进行支承的大直径侧支承臂(大直径侧支承部)23b。摇架23通过小直径侧支承臂23a和大直径侧支承臂23b来保持锥体形状的卷绕纱管22，由此，以能够旋转的方式支承该锥体形状的卷绕纱管22。更具体来说，摇架23能够支承大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.6的卷绕纱管和上述比率为1.8的卷绕纱管。这些卷绕纱管是作为锥体形状的卷绕纱管而通常采用的形状(即，通过本实施方式的摇架23，能够支承通常的锥体形状的卷绕纱管)。但是，摇架23也能够支承圆筒形状的卷绕纱管。
所述摇架23能够以转动轴48为中心转动。通过摇架23的转动，能够吸收伴随着纱线20向卷绕纱管22的卷绕而引起的卷装30的纱线层直径的增大。即，即使因纱线20的卷绕而引起卷装30的纱线层直径变化，也能够使该卷装30的表面相对于接触罗拉29适当地接触。通过摇架23及横动装置27将纱线20卷绕在锥体形状的卷绕纱管22上，而能够如图1所示那样形成锥体形状的卷装30。
在所述摇架23的夹持卷绕纱管22的部分上，安装有卷装驱动电机(卷装驱动部)41。通过卷装驱动电机41对卷绕纱管22进行旋转驱动，能够将纱线20卷绕在该卷绕纱管22的表面(或卷装30的表面)上。卷装驱动电机41的电机轴构成为，在将卷绕纱管22支承在摇架23上时，与该卷绕纱管22以不能相对旋转的方式连结(所谓的直接驱动方式)。卷装驱动电机41的动作由单元控制部50控制。此外，也可以设置与单元控制部50独立的卷装驱动电机控制部，通过该卷装驱动电机控制部来控制卷装驱动电机41的动作。
在所述转动轴48上安装有用于检测摇架23的角度(围绕转动轴48的转动角)的角度传感器44。角度传感器44例如由旋转编码器构成，角度传感器44将与摇架23的角度对应的角度信号发送给单元控制部50。摇架23的角度随着卷装30的卷绕粗度而变化。通过所述角度传感器44检测该角度，由此，能够检测出卷装30的纱线层的直径。根据卷装30的纱线层的直径控制横动装置27，由此，能够适当地进行基于该横动装置27的纱线20的横动。此外，作为检测卷装30的纱线层的直径的方法，除了角度传感器44以外，只要能够检测卷装的直径，还可以使用采用了霍尔集成电路的装置、绝对编码器等适当的结构。
下面，对横动装置27进行说明。作为主要结构，横动装置27具有：横动臂28、横动导纱器11、横动臂驱动电机45、以及纱线引导部件52。图2中示出了该横动装置27的侧视图。
横动臂28作为以能够围绕支轴旋转的方式构成的细长状的臂而构成。横动导纱器11被保持在所述横动臂28的前端，并以能够使纱线20卡合的方式构成为钩状。另一方面，横动臂28的基端侧固定在横动臂驱动电机45的驱动轴45a上。横动臂驱动电机45是用于驱动横动臂28的部件，由伺服电机构成(此外，作为该伺服电机，例如可以采用无刷直流电机、步进电机、音圈电机等适当的电机)。
横动装置27在使纱线20卡合在横动导纱器11上的状态下驱动横动臂驱动电机45，使横动臂28如图1的箭头那样往复旋转运动。由此，横动装置27使横动导纱器11在左右方向(卷装30的宽度方向)上往复运动，并使纱线20于左右方向在卷装30的表面横动。在以下的说明中，将横动导纱器11往复运动的轨迹称为“横动行程”。此外，如上所述，由于横动导纱器11在左右方向上往复运动，因此可以说，例如图2那样的侧视图是在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察到的图。
横动臂驱动电机45的动作由省略图示的横动控制部控制。但是，横动臂驱动电机45的动作也可以由单元控制部50控制。相对于横动导纱器11，在纱线行走方向的上游侧配置有纱线引导部件52。纱线引导部件52使与该纱线引导部件52相比在纱线行走方向上位于上游侧的纱线20的纱道向接触罗拉29侧折曲。由此，纱线引导部件52对该纱线20进行引导，以便能够通过横动导纱器11来捕捉该纱线20。
如图2所示，当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，所述横动臂驱动电机45的驱动轴45a被配置成相对于与纱线引导部件52相比位于上游侧的纱线20的纱道呈近乎平行的角度(驱动轴45a的延长线与纱线20的纱道呈锐角)。当从连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，连结横动臂28的基端部与横动导纱器11的假想线被配置成相对于与纱线引导部件52相比位于上游侧的纱线20的纱道的延长线大致垂直。纱线20的纱道相对于络纱单元10的设置面(本实施方式的情况为水平面)大致垂直。因此，在本实施方式的自动络纱机中，横动导纱器11构成为在与络纱单元10的设置面(本实施方式的情况为水平面)大致平行的平面内往复驱动。
关于这一点，在以往的横动装置中，如图7所示，横动臂驱动电机106的驱动轴106a相对于与纱线引导部件107相比位于上游侧的纱线110的纱道以大致垂直的方式配置。在以往的横动装置中，当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，连结横动臂105的基端部与横动导纱器104的假想线被配置成相对于与纱线引导部件107相比位于上游侧的纱线110的假想线大致平行。即，在以往的横动装置中，横动导纱器104构成为在相对于络纱单元的设置面大致垂直的平面内往复驱动。在该以往的结构中，由于纱线引导部件107而不得不使纱道大幅折曲，因此，存在会对纱线110施加负担的问题。这样的纱道的折曲在横动行程的左右两端部尤其大。以往的横动装置中，由于横动导纱器104在垂直面内进行圆弧运动，因此，在横动行程的中心位置和左右端部，横动导纱器104的上下位置大不相同。因此，在横动行程的端部，纱线110被横动导纱器104向下拉拽，由此在纱线110上施加了多余的力。其结果是，存在生成的卷装101的端面变硬的情况。
另一方面，如本实施方式的横动装置27那样，由于将横动导纱器11构成为在与络纱单元10的设置面大致平行的平面内往复驱动，因此，与以往的横动装置相比，能够减少纱线引导部件52所导致的纱道的折曲。尤其是在纱道的折曲程度最大的横动行程的左右两端部，能够显著地发挥降低该纱道的折曲的效果。在本实施方式的横动装置27中，由于在横动行程的中心位置和左右端部，横动导纱器11的上下位置几乎不发生变动，因此，纱线20不会被横动导纱器11向下拉拽。其结果是，能够减轻纱线20被向下拉拽而导致卷装30的端面变硬的情况。根据本实施方式的横动装置27，由于不会对纱线20施加多余的力，因此能够减轻压印在接触罗拉29上的纱线20上产生滑动的情况，能够进行准确的横动。其结果是，能够生成高品质的卷装30。
下面，对接触罗拉29进行说明。所述接触罗拉29以与被支承在摇架23上的卷绕纱管22相对的方式配置。通过在该卷绕纱管22(或卷装30)的外周面与接触罗拉29的外周面接触的状态下对卷绕纱管22进行旋转驱动，而使接触罗拉29从动旋转。
如图1所示，本实施方式的接触罗拉29形成为锥形状(锥体形状)。更具体来说，接触罗拉29被形成为，经过该接触罗拉29的轴的平面上的截面形状为梯形(但是，接触罗拉29也可以形成为中空状)。接触罗拉29的小直径侧端部以位于小直径侧支承臂23a侧的方式配置。接触罗拉29的大直径侧端部以位于大直径侧支承臂23b侧的方式配置。即，以接触罗拉29的大直径侧位于卷绕纱管22的大直径侧、接触罗拉29的小直径侧位于卷绕纱管22的小直径侧的方式配置接触罗拉29。通过这样地构成，在卷绕纱管22(或卷装30)的圆周速度小的纱管小直径侧，能够使接触罗拉29的圆周速度也小；在卷绕纱管22(或卷装30)的圆周速度大的纱管大直径侧，能够使接触罗拉29的圆周速度也大。由此，能够减小卷绕纱管22(或卷装30)与接触罗拉29之间的圆周速度差，因此，能够抑制压印在接触罗拉29上的纱线20的滑动，能够实施准确的横动。
臂式的横动装置27是在纱线20横动时，压印长度在横动行程的端部处容易变长的结构。若压印长度变长，则压印在接触罗拉29上的纱线20容易受到接触罗拉29与卷装30之间的圆周速度差的影响。其结果是，容易在压印在接触罗拉29上的纱线20与接触罗拉29之间产生滑动。即，臂式的横动装置27由于压印长度在横动行程的端部处变长，因此存在容易产生滑动的技术问题。
关于这一点，如本实施方式这样，通过采用锥形状的接触罗拉29来卷绕纱线20，能够在卷绕纱管22的大直径侧端部及小直径侧端部减小产生于卷装30与接触罗拉29之间的圆周速度差。这里，在图1中，卷绕纱管22的大直径侧端部配置在横动行程的右侧端部，卷绕纱管22的小直径侧端部配置在横动行程的左侧端部。即，通过采用本实施方式的接触罗拉29，能够降低横动行程的左右两端部处的纱线20的滑动。
这样，能够期待锥形状的接触罗拉29对在横动行程的端部处容易发生纱线20的滑动这一臂式的横动装置27的缺点改善的效果。因此，如本实施方式的自动络纱机这样，采用将臂式的横动装置27与锥形状的接触罗拉29组合的结构是尤其优选的。
此外，也可以考虑取代如上述那样旋转驱动卷绕纱管22(或卷装30)并使接触罗拉29从动旋转的结构，而采用旋转驱动接触罗拉29并使卷绕纱管22(或卷装30)从动旋转的结构。但是，在采用使卷绕纱管22(或卷装30)从动旋转的结构的情况下，为了使该卷绕纱管22(或卷装30)稳定地旋转，必须确保接触罗拉29与卷绕纱管22(或卷装30)之间的接触面积。因此，在该情况下，必须以某种程度较大地形成接触罗拉29的直径。若像这样使接触罗拉29变大，则压印长度会变长。若接触罗拉29的直径变大，则无法使横动导纱器11接近卷装30侧，因此还存在自由长度变长的情况。
如前所述，若压印长度过长，则容易在接触罗拉29上发生纱线20的滑动。若自由长度过长，则纱线20的动作不稳定，导致卷绕在卷装30上的纱线20的轨迹的再现性降低(即，轨迹产生延迟)。关于这一点，在本实施方式中，通过如上述那样采用直接旋转驱动卷绕纱管22的结构，能够较小地形成接触罗拉29的直径。其结果是，由于能够缩短压印长度和自由长度，因此能够减少接触罗拉29上的纱线20的滑动，形成高品质的卷装30。
下面，详细说明上述接触罗拉29的形状。
如前所述，从使纱线20在卷装30的表面准确地横动这一观点来看，优选即使在与等速点相比的小直径侧，接触罗拉29的圆周速度与卷绕纱管22(或卷装30)的圆周速度也一致。同样地，优选即使在与等速点相比的大直径侧，接触罗拉29的圆周速度与卷绕纱管22(或卷装30)的圆周速度也一致。因此，若以与卷绕纱管22相同的大小直径比来形成接触罗拉29的形状，则在卷绕纱管22的大直径侧和小直径侧双方，都能够确保不会在该卷绕纱管22与接触罗拉29之间产生圆周速度的差。此外，“大小直径比”指的是大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率。
然而，在锥体形状的卷装30中，随着该卷装30的卷绕变粗，会产生该卷装30的小直径侧的圆周速度与大直径侧的圆周速度的差变小的现象。其原因是，当将纱线20卷绕在卷绕纱管22的周围而形成纱线层时，纱线层的厚度增加的速度在小直径侧和大直径侧几乎不变，因此卷装30的大小直径比逐渐变小。因此，在以与卷绕纱管22相同的大小直径比来形成接触罗拉29的形状的情况下，在卷装30的卷绕开始时能够使接触罗拉29的圆周速度与卷绕纱管22的圆周速度一致。但是，随着卷装30卷绕变粗，在与等速点相比的大直径侧和小直径侧，圆周速度差扩大。
因此，在本实施方式中，以接触罗拉29的大小直径比(图3中的d2/d1)比卷绕纱管22的大小直径比(图3中的D2/D1)小的方式形成接触罗拉29。由此，与使接触罗拉29的大小直径比与卷绕纱管22的大小直径比一致的结构相比，能够成为与卷装30的卷绕变粗相对应的大小直径比。即，与使卷绕纱管22和接触罗拉29的大小直径比一致的结构相比，当卷装30卷绕变粗时，能够减小在与等速点相比的大直径侧及小直径侧产生的接触罗拉29与卷装30的圆周速度差。
在自动络纱机中，根据卷装的使用目的、纱线品种等，而使用各种大小直径比的卷绕纱管。因此，最好能够用一个接触罗拉来对应多个种类的卷绕纱管。关于这一点，根据上述结构，无需使接触罗拉29的大小直径比与卷绕纱管22的大小直径比一致。因此，能够用一个接触罗拉29来对应各种大小直径比的卷绕纱管22。
关于这一点，本申请的发明人们为了确定能够适用于各种形状的锥体形状的纱管的、通用的接触罗拉29的形状，而进行了使用各种大小直径比的接触罗拉29来卷绕纱线的实验。将其结果表示在图4的表格中。图4示出的是通过肉眼观察利用接触罗拉29形成的卷装端面而进行评价的结果。示出了“1”为最佳，“3”为普通，“5”为最差。更具体来说，评价为“1”的卷装是，在大直径侧和小直径侧的双方都成为没有或几乎没有跳花的状态，卷装的端面整齐。这样的卷装即使例如在后续工序中将纱线从卷装上退绕的情况下，也不容易发生纱线断线等。而评价为“5”的卷装是，在大直径侧，在卷装的内层会产生凹陷，或发生跳花；在小直径侧，成为产生卷绕皱纹(wrinkles)的状态，卷装的端面不美观。这样的卷装例如在后续工序中将纱线从卷装上退绕的情况下，容易发生纱线断线等。
在图4的各行的左端，示出了所使用的卷绕纱管的直径、该卷绕纱管的小直径侧端部和大直径侧端部的直径的比(D1∶D2)。在图4的各列的上端，示出了所使用的接触罗拉的小直径侧端部和大直径侧端部的直径的比(d1∶d2)。
如前所述，在卷绕纱管是锥体形状的情况下，若利用圆筒形状的接触罗拉来进行卷绕，则会导致卷装的品质恶化。因此，最好根据某种程度的大小直径比来形成接触罗拉。关于这一点，如图4的表格所示，在使用锥体形状的卷绕纱管的情况下，若使用大小直径比(＝d2/d1)为1.1以上的接触罗拉，则与圆筒形状的接触罗拉相比，能够实现卷装品质的提高。因此，优选接触罗拉29的大小直径比为1.1以上。
另一方面，从图4的表格可知，若卷绕纱管22的大小直径比(＝d2/d1)在接触罗拉的大小直径比(＝D2/D1)以上，则评价为“4”。即，若接触罗拉29的大小直径比过大，则卷装30的品质反而恶化。因此，优选接触罗拉29的大小直径比不足卷绕纱管22的大小直径比。此外，通常使用的锥体形状的卷绕纱管的大小直径比为1.8以下。因此，优选接触罗拉的大小直径比不足1.8。
图4的表格中，用双点划线示出了能够判断为可供通常的锥角、即3°30′、4°20′、5°57′的三种卷绕纱管(小直径侧端部与大直径侧端部的直径的比分别为1∶1.6、1∶1.6、1∶1.8)通用的接触罗拉29的范围。即，若是大小直径比在1.1以上、1.5以下的范围内的接触罗拉29，则能够针对上述多个种类的卷绕纱管通用。因此，若是大小直径比为该范围内的接触罗拉29，则能够对多个形状的卷绕纱管通用使用。尤其是，在使用大小直径比为1.3至1.5的范围内的接触罗拉的情况下，在上述3种的卷绕纱管中全部评价为“3”(普通)以上，因此是优选的。进而，若是大小直径比为上述1.3至1.5的范围的中间值的、大小直径比为1.4的接触罗拉，则是尤其优选的。
此外，对接触罗拉29的宽度(旋转轴线方向的长度)无特别限制，但需要至少比纱线20在卷装30的表面上横动的宽度长。在本实施方式中，接触罗拉29的宽度与卷绕纱管22的宽度程度大致相同。关于接触罗拉29的直径无特别限制，但若太大，则惯性过大，另外从制造成本的观点出发也是不优选的。在本实施方式中，构成为，至少接触罗拉29的大直径侧的直径比卷绕纱管22的大直径侧的直径小。
如以上说明的那样，本实施方式的自动络纱机包括：摇架23、接触罗拉29和横动装置27。摇架23对供纱线20的卷装30卷绕的卷绕纱管22以能够旋转的方式进行支承。接触罗拉29与卷装30接触并旋转。横动装置27与接触罗拉29独立地设置，并使纱线20在卷装30的表面横动。接触罗拉29形成为锥形状。该接触罗拉29的大小直径比比卷绕纱管22的大小直径比小。
像这样，通过将接触罗拉29形成为锥形状，与将该接触罗拉形成为圆筒形状的结构相比，能够减小在接触罗拉29与锥体卷卷装30之间产生的圆周速度差。由此，能够防止卷绕锥体卷卷装30时容易产生的大直径侧的跳花等，能够形成高品质的卷装30。另外，随着卷绕变粗，锥体卷卷装30的大小直径比变小。因此，如上述那样，通过使接触罗拉29的大小直径比比卷绕纱管22的大小直径比小，即使卷装30卷绕变粗，也能够防止在接触罗拉29与锥体卷卷装30之间产生的圆周速度差过度变大的情况。另外，在与纱管的形状相配合地形成接触罗拉的以往的结构(日本实开平3-49259)的情况下，需要对每个不同形状的纱管准备接触罗拉。但是，根据上述的结构，只要是大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率比接触罗拉大的纱管，接触罗拉就能够对应于多个种类的纱管。
在本实施方式的自动络纱机中，为了能够支承锥体形状的卷绕纱管22，摇架23具有小直径侧支承臂23a和大直径侧支承臂23b。所述接触罗拉29的小直径侧端部以与小直径侧支承臂23a对应的方式配置，接触罗拉29的大直径侧端部以与大直径侧支承臂23b对应的方式配置。由此，能够减小接触罗拉29与卷绕纱管22(或卷装30)之间的圆周速度差。
本实施方式的自动络纱机中，接触罗拉29的大小直径比为1.1以上、不足1.8。即，通过使大小直径比为1.1以上，能够成为具有某种程度的锥形的接触罗拉29。通常使用的锥体形状的卷绕纱管的大小直径比为1.8以下。因此，通过使接触罗拉29的大小直径比不足1.8，能够使该接触罗拉29的大小直径比比通常的锥体形状的纱管的大小直径比小。其结果是，在卷绕通常的多个种类的锥体形状的纱管中的任何种类的锥体形状的纱管的情况下，都能够确保在接触罗拉与锥体卷卷装之间产生的圆周速度差较小，并能够通过纱线卷绕机卷绕出高品质的卷装。
本实施方式的自动络纱机中，所述摇架23能够支承大小直径比为1.6的纱管和大小直径比为1.8的卷绕纱管。即，由于大小直径比为1.6和1.8的卷绕纱管被广泛使用，因此，通过将本实施方式的自动络纱机以能够支承这种纱管的方式构成，从而能够通过该自动络纱机将纱线卷绕在多种类的卷绕纱管上。
本实施方式的自动络纱机具有直接旋转驱动卷绕纱管22的卷装驱动电机41。即，假设在成为旋转驱动接触罗拉29并使卷绕纱管22(或卷装30)从动旋转的结构的情况下，为了可靠地驱动卷绕纱管22(或卷装30)，而需要以某种程度增大接触罗拉29的直径。关于这一点，通过像上述那样构成，不需要增大接触罗拉29，能够紧凑地构成该接触罗拉29。
本实施方式的自动络纱机中，横动装置27具有横动臂28和配置在横动臂28的前端侧的横动导纱器11。该横动装置27构成为，在使纱线20卡合在横动导纱器11上的状态下，使横动臂28以其基端侧为中心旋转运动，从而使横动导纱器11往复运动，使纱线20在卷装30的表面横动。
即，由于横动臂式的横动装置是横动时压印长度在横动行程的两端部容易变长的结构，因此，尤其容易产生压印在接触罗拉29上的纱线20的滑动。因此，通过在包括了具有横动臂28的横动装置27的自动络纱机中采用本发明的结构，来降低纱线20的滑动，从而能够尤其显著地获得卷装30的品质提高的效果。
本实施方式的自动络纱机具有旋转驱动横动臂28的横动臂驱动电机45。当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，横动臂驱动电机45的驱动轴45a与卷绕在卷装30上的纱线20的纱道的延长线呈锐角相交。
本实施方式的自动络纱机中，当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，从横动臂28的基端部以经过横动导纱器11的方式引出的假想线与所述纱道大致垂直。
由此，尤其能够减轻横动行程的端部上的横动导纱器11所导致的纱线20的折曲。其结果是，能够减轻对卷绕在卷装30上的纱线20的负担，能够进一步提高卷装30的品质。
下面，说明上述实施方式的变形例。此外，在以下的说明中，对与上述实施方式相同或类似的结构，在图中标注相同的附图标记并省略说明。
如图5所示，本变形例的自动络纱机是，取代驱动卷绕纱管22(或卷装30)的卷装驱动电机41而具有用于驱动接触罗拉29的接触罗拉驱动电机51的结构。在该结构的自动络纱机中，通过旋转驱动接触罗拉29，而使卷绕纱管22(或卷装30)从动旋转。
在该结构的自动络纱机中，当将纱线20卷绕在锥体形状的卷绕纱管上时，与前述实施方式同样地使用锥形状的接触罗拉29，由此，能够减小接触罗拉29与卷绕纱管22(或卷装30)之间的圆周速度差。因此，能够抑制压印在接触罗拉29上的纱线20的滑动。
但是，如前所述，在旋转驱动接触罗拉29的结构的情况下，与直接旋转驱动卷绕纱管22的结构相比，为了使卷绕纱管22(或卷装30)的旋转稳定，而不得不较大地形成接触罗拉29的直径。但是，如前所述，在增大了接触罗拉29的直径的情况下，存在压印长度变长、纱线20的滑动增大的问题。因此，从使纱线20的滑动减少而提高卷装30的品质的观点出发，优选如上述实施方式那样直接驱动卷绕纱管22(或卷装30)的结构。
以上对本发明的优选实施方式(及变形例)进行了说明，但是上述结构例如能够以如下方式变更。
如图4所示，即使在对圆筒形状的卷绕纱管使用大小直径比不足1.8的锥形状的接触罗拉的情况下，也能够形成评价为“3”(普通)以上的筒子纱卷装。即，本实施方式的接触罗拉29也能够针对圆筒形状的卷绕纱管来使用。
在上述实施方式的横动装置27中，横动臂驱动电机45的驱动轴45a被配置成，当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，该驱动轴45a的延长线与纱线20的纱道成锐角。关于这一点，当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，驱动轴45a与比纱线引导部件52位于上游侧的纱线20也可以平行。总之，只要能够在与络纱单元10的设置面大致平行的平面内往复驱动横动导纱器11即可。
但是，横动装置27不限于像上述实施方式那样在大致水平面内往复驱动横动导纱器11的结构，也可以例如像日本特开2006-298499那样，使用在大致垂直面内往复驱动横动导纱器的以往的横动装置。
对于横动装置27，也可以取代上述那样的臂式的横动装置，采用通过带驱动而左右地往复驱动横动导纱器的带式横动装置、利用了旋转翅片的旋转式横动装置、使安装有横动导纱器的杆往复运动的结构的杆式横动装置等。
上述实施方式的横动导纱器11的形状可以根据情况而适当变更。例如，可以对横动导纱器的纱线所卡合的部分采用形成为前端侧开放的U字状的结构。此外，例如还可以采用通过2根棒状部件夹持纱线而进行横动的结构。
本发明不限于自动络纱机，还能够应用于卷返机及精纺机(例如空气式纺织机、自由端纺纱机)等其他的纱线卷绕机。

Claims (9)

1.一种纱线卷绕机，其特征在于，包括：
纱管支承部，将供纱线的卷装卷绕的纱管以能够旋转的方式支承；
接触罗拉，与所述卷装接触并旋转；以及
横动装置，与所述接触罗拉独立地设置，使纱线在所述卷装的表面横动，
所述接触罗拉形成为锥形状，并且，
该接触罗拉的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率，比所述纱管的大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率小。
2.如权利要求1所述的纱线卷绕机，其特征在于，
所述纱管支承部具有小直径侧支承部和大直径侧支承部，以便能够支承锥体形状的纱管，
所述接触罗拉的所述小直径侧端部以与所述小直径侧支承部对应的方式配置，所述接触罗拉的大直径侧端部以与所述大直径侧支承部对应的方式配置。
3.如权利要求1或2所述的纱线卷绕机，其特征在于，
所述接触罗拉的所述大直径侧端部的直径相对于所述小直径侧端部的直径的比率为1.1以上且不足1.8。
4.如权利要求3所述的纱线卷绕机，其特征在于，
所述纱管支承部构成为，至少能够支承大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.6的纱管。
5.如权利要求3所述的纱线卷绕机，其特征在于，
所述纱管支承部构成为，至少能够支承大直径侧端部的直径相对于小直径侧端部的直径的比率为1.8的纱管。
6.如权利要求1至5中任一项所述的纱线卷绕机，其特征在于，
还包括直接旋转驱动所述纱管的卷装驱动部。
7.如权利要求1至6中任一项所述的纱线卷绕机，其特征在于，
所述横动装置包括：
横动臂；和
配置在所述横动臂的前端侧的横动导纱器，并且，
所述横动装置构成为，在使纱线卡合在所述横动导纱器上的状态下，使所述横动臂以该横动臂的基端侧为中心旋转运动，由此，使所述横动导纱器往复运动，并使纱线在所述卷装的表面横动。
8.如权利要求7所述的纱线卷绕机，其特征在于，
包括旋转驱动所述横动臂的横动驱动部，
当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，所述横动驱动部的驱动轴与卷绕在卷装上的纱线的纱道的延长线成锐角相交，或者平行。
9.如权利要求8所述的纱线卷绕机，其特征在于，
当在连结横动行程的一端侧与另一端侧的直线的方向上观察时，从所述横动臂的基端部以经过所述横动导纱器的方式引出的假想线与所述纱道大致垂直。
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