JP2001254233A - 一斉式管替装置及びニューマ装置を備えた紡機 - Google Patents

一斉式管替装置及びニューマ装置を備えた紡機

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JP2001254233A
JP2001254233A JP2000065039A JP2000065039A JP2001254233A JP 2001254233 A JP2001254233 A JP 2001254233A JP 2000065039 A JP2000065039 A JP 2000065039A JP 2000065039 A JP2000065039 A JP 2000065039A JP 2001254233 A JP2001254233 A JP 2001254233A
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Japan
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motor
bobbin
pneumatic device
spinning machine
pneumatic
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JP2000065039A
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English (en)
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Yutaka Shinozaki
豊 篠崎
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Toyota Industries Corp
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニューマ装置の省エネ運転と管替作業のため
の紡機の停止時間の短縮化を図り、ニューマ装置と管替
装置とで可変周波数変換器を共用しても支障が生じない
一斉式管替装置及びニューマ装置を備えた紡機を提供す
る。 【解決手段】 管替装置用モータ13及びニューマ装置用
モータ20には電源周波数の変更により変速可能なモータ
が使用されている。管替装置用モータ13はインバータ22
の出力端子U,V,Wに常開接点MS1を介して接続さ
れている。ニューマ装置用モータ20は商用電源21に常開
接点MS2を介して接続され、インバータ22の出力端子
U,V,Wに常開接点MS3を介して接続されている。
インバータ22は制御装置Cからの指令信号により制御さ
れる。制御装置Cは管替装置用モータ13への電力供給時
にはニューマ装置用モータ20への電力供給を商用電源21
から行うように各常開接点MS1,MS2,MS3を開
閉制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一斉式管替装置及び
ニューマ装置を備えたリング精紡機等の紡機に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般にリング精紡機では、糸切れが発生
した場合、ドラフト装置から送り出されるフリースがド
ラフトローラに巻き付いたり、また、糸切れ錘以外の錘
に悪影響を及ぼすのを防止するため、糸継ぎが行われる
までの間にドラフト装置から供給されるフリースを吸引
するためのニューマ装置が設置されている。ニューマ装
置は紡機機台に沿って延びる吸引ダクトと、吸引ダクト
の端部に接続された集綿ボックスとを備えている。ニュ
ーマ装置は紡機本体の駆動とは別に単独モータで駆動さ
れ、多くの電力を消費する。近年、省エネを目的とし
て、ニューマ装置のモータをインバータで変速制御する
ものがある。
【0003】また、紡績工場における自動化が進み、リ
ング精紡機、リング撚糸機等の紡機においては、満管に
ともなう玉揚げ及び新たな空ボビンをスピンドルに挿入
する管替作業を全錘一斉式の管替装置により自動的に行
うものがある。一斉式管替装置は、ドッフィングバーを
スピンドル列とスピンドル列の下方に配置された移送装
置との間で昇降変位させるパンタグラフ機構を備え、パ
ンタグラフ機構をモータで駆動する。
【0004】紡機の生産性を高めるためには管替作業に
よる紡機機台の停止時間を短くするのが有効である。そ
して、管替時間を短縮するため、パンタグラフ機構を駆
動するモータに極変モータを使用したものがある。
【0005】また、特開平6−41826号公報には管
替装置(ドッファ)用モータを周波数変換器を介して変
速制御するようにした紡機が提案されている。この紡機
では、図5に示すように、制御装置51が主周波数変換
器52と付加周波数変換器53に接続されている。主周
波数変換器52はリング精紡機のスピンドルを駆動する
主モータ54にスイッチ55を介して接続され、ボビン
交換装置(管替装置)用の付加モータ56にスイッチ5
7を介して接続されている。付加周波数変換器53はス
イッチ58を介してリングフレームを駆動する付加モー
タ59に接続され、スイッチ60を介してボビン搬送装
置を駆動する付加モータ61に接続されている。そし
て、紡機が停止している際に主周波数変換器52を介し
て管替装置の付加モータ56をより高い電力で駆動する
とともに、実質的にドッファビーム(ドッフィングバ
ー)を一定速度で駆動することにより管替時間の短縮を
図ることが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】管替時間の短縮を図る
には、紡機の満管停止時に、紡機が完全に停止する前に
管替装置のドッフィングバーを満ボビンの近傍の玉揚げ
準備位置に待機させておき、紡機の停止後、直ちに満ボ
ビンと空ボビンの交換作業を開始する必要がある。しか
し、リング精紡機における糸切れはボビンへの糸の巻き
取り開始時及び巻き終わり時に比較的発生し易く、あま
り早くからドッフィングバーを玉揚げ準備位置に待機さ
せておくと、作業者が糸切れに対する処理を行うのに支
障を来す。従って、ドッフィングバーの玉揚げ準備位置
への移動開始をできるだけ遅くし、移動開始後はできる
だけ速く玉揚げ準備位置まで移動させる必要がある。
【0007】また、スピンドルの近傍に空ボビンを一時
載置する中間ペッグを備えた管替装置では、ドッフィン
グバーの玉揚げ準備位置への移動は、空ボビンを中間ペ
ッグに挿入する動作を伴うため、単純に一定の高速運動
を行うことができず、変速しながら移動する必要があ
る。従って、管替装置用のモータを変速制御する必要が
ある。変速制御を極数変換モータで行う場合は2段階
で、細かい速度制御ができない。
【0008】特開平6−41826号公報に開示された
装置では、管替装置用モータを可変周波数電源で変速制
御できる。ところが、ドッフィングバーを高速で移動さ
せることができるのは紡機の停止後、主周波数変換器5
2を介して付加モータ56を駆動制御可能なときである
ため、ドッフィングバーを玉揚げ準備位置へ移動させる
のに機台運転中の時間を有効に利用することができな
い。また、一般にスピンドル駆動用の主モータの容量に
比較して管替装置用のモータの容量はかなり小さいた
め、主モータ用の主周波数変換器を使用して管替装置用
のモータを駆動する場合には、主周波数変換器に装備さ
れている保護回路と別の保護回路が管替装置用のモータ
に必要になる。従って、主モータと管替装置用のモータ
とで周波数変換器を共用するのは、メリットが少ない。
一方、リングフレーム(リングレール)用モータと管替
装置用モータとで周波数変換器を共用すると、リングレ
ールの変速が優先されるため、機台運転中に管替装置用
モータの適正な変速制御ができないという問題がある。
【0009】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はニューマ装置の省エネ運転と、
管替作業のための紡機の停止時間の短縮化とを図ること
ができ、ニューマ装置と管替装置とで可変周波数変換器
を共用しても支障が生じない一斉式管替装置及びニュー
マ装置を備えた紡機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明では、一斉式管替装置及び
ニューマ装置を備えた紡機であって、前記一斉式管替装
置を駆動する管替装置用モータと、前記ニューマ装置を
駆動するニューマ装置用モータとを周波数の変更により
変速可能なモータとし、前記両モータに電力を供給する
共通の可変周波数変換器を設け、前記ニューマ装置用モ
ータへの電力供給を前記可変周波数変換器からと工場用
電源からとに切換え可能とし、前記管替装置用モータへ
の電力供給時には前記ニューマ装置用モータへの電力供
給を工場用電源から行うように切り換える電源切換手段
を設けた。
【0011】従って、この発明では、管替装置用モータ
及びニューマ装置用モータは同じ可変周波数変換器によ
って駆動可能となる。管替装置用モータには必ず可変周
波数変換器から電力が供給され、必要な速度で効率よく
駆動されるため管替作業の時間短縮が可能になる。管替
装置が作動されるときは、ニューマ装置用モータには工
場用電源から電力が供給され、管替装置が作動されない
ときにニューマ装置用モータに可変周波数変換器から電
力が供給される。可変周波数変換器から電力が供給され
る際は、ニューマ装置用モータを低速で駆動することに
より省エネ運転が可能になる。管替装置は紡機の運転停
止時より少し前から作動が開始される。また、紡機の運
転再開後もしばらく作動を継続する。管替装置の作動期
間は、ボビンへの糸の巻き取り開始時及び巻き終わり時
の、糸切れが発生し易い期間のため、ニューマ装置用モ
ータを高速で駆動するのが好ましく、工場用電源から電
力が供給されて高速で運転されても支障はない。
【0012】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記管替装置のドッフィング動作を
変速制御する制御手段を備えている。この発明では、管
替装置の動作速度を細かく制御でき、管替作業に支障な
く管替時間の短縮が可能になる。
【0013】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
請求項2に記載の発明において、前記管替装置はドッフ
ィングバーをスピンドル列とスピンドル列の下方に配置
されたボビン移送装置との間で昇降変位させるパンタグ
ラフ機構を備え、前記ボビン移送装置はモータにより駆
動されるとともに該モータも周波数の変更により変速可
能に構成され、前記可変周波数変換器を共用している。
従って、この発明では移送装置のソフトスタート及びソ
フト停止が可能となり、定速モータで駆動する場合と異
なり、高速で駆動するときに始動時及び停止時のショッ
クが小さくなるので、満ボビンや空ボビンの姿勢が支障
を来すほど傾く虞がなくなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図1〜図4に基づいて説明する。図3に示すよ
うに、紡機としてのリング精紡機1のスピンドルレール
2上には多数のスピンドル3が一定ピッチで配設されて
いる。スピンドルレール2の下方にはペッグトレイ4を
利用してボビンの移送を行う公知(例えば、特開昭63
−145438号公報)のボビン移送装置5が配設され
ている。スピンドルレール2の前側には支持バー6がス
ピンドルレール2に沿って延設され、支持バー6の上面
にはスピンドルピッチと同ピッチで中間ペッグ7が突設
されている。
【0015】紡機機台には公知の構成の一斉式管替装置
8(以下、単に管替装置8と称す)が装備されている。
管替装置8は、ボビン把持装置9a(図4に図示)を備
えたドッフィングバー9をスピンドル列とスピンドル列
の下方に配置されたボビン移送装置5との間で昇降変位
させるパンタグラフ機構10を備え、パンタグラフ機構
10を作動する駆動シャフト11を中心にパンタグラフ
機構10全体が回動可能に構成されている。
【0016】また、駆動シャフト11は紡機機台の一端
に配設された変換装置としてのパワーシリンダ12の作
動により往復動されるようになっている。パワーシリン
ダ12は、管替装置用モータ13によって駆動されるボ
ールねじ機構を介して駆動シャフト11を往復動するよ
うになっている。この構成は例えば特開2000−34
632号公報に開示されたものと同じである。
【0017】図3に示すように、リング精紡機1には運
転中の糸切れ時にドラフト装置14のローラパートから
送出されるフリースが糸切れ錘以外の錘に悪影響を及ぼ
すのを防止するため、糸切れ時にフリースを確実に吸引
するニューマ装置15が装備されている。ニューマ装置
15を構成する吸引ダクト16はリング精紡機1の長手
方向に沿って延設され、紡機機台のアウトエンドOE側
に配設された集綿ボックス17に接続されている。集綿
ボックス17はフィルタ18により区画された集綿室1
9を有し、フィルタ18を挟んで集綿室19と対向する
室にニューマ装置用モータ20で駆動されるファン20
aが配設されている。そして、ニューマ装置用モータ2
0の駆動により集綿室19が負圧になり、吸引ダクト1
6に接続された吸引ノズル(図示せず)に吸引作用が及
ぶようになっている。
【0018】管替装置用モータ13及びニューマ装置用
モータ20には電源周波数の変更により変速可能なモー
タ、例えば誘導モータが使用されている。図1に示すよ
うに、工場用電源としての商用電源(3相交流電源)2
1に可変周波数変換器としてのインバータ22が接続さ
れている。管替装置用モータ13はインバータ22の出
力端子U,V,Wに常開接点MS1を介して接続されて
いる。ニューマ装置用モータ20は商用電源21に常開
接点MS2を介して接続され、インバータ22の出力端
子U,V,Wに常開接点MS3を介して接続されてい
る。
【0019】インバータ22は制御手段としての制御装
置Cからの指令信号により制御される。また、前記各常
開接点MS1,MS2,MS3は制御装置Cからの指令
信号に基づいて開閉されるようになっている。制御装置
Cは管替装置用モータ13への電力供給時にはニューマ
装置用モータ20への電力供給を商用電源21から行う
ように各常開接点MS1,MS2,MS3を開閉制御す
る。制御装置C及び常開接点MS2,MS3が、ニュー
マ装置用モータ20への電力供給をインバータ22から
と商用電源21からとに切換える電源切換手段を構成す
る。
【0020】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。紡機機台の運転開始と同時にニューマ装置用
モータ20の駆動が開始されて集綿ボックス17に負圧
が発生し、吸引ノズルに吸引作用が生じる。その結果、
糸切れ時にローラパートから送出されるフリースは吸引
ノズルに吸引される。また、ニューマ装置15は正常紡
出時には糸に撚り込まれない繊維の一部や風綿を吸引す
る作用をなす。吸引ノズルにより吸引されたフリース等
は吸引ダクト16を介して集綿室19に一時貯溜され
る。
【0021】そして、ニューマ装置用モータ20への電
力は、管替装置用モータ13にインバータ22を介して
電力を供給する常開接点MS1がオンの状態では、商用
電源21から常開接点MS2を介して供給される。ま
た、常開接点MS1がオフの状態では、インバータ22
から常開接点MS3を介して供給される。従って、ニュ
ーマ装置用モータ20は、管替装置8の作動時には商用
電源21により一定の高速で運転される。また、巻き取
り開始から所定時間内及び巻き終わり時期以外はインバ
ータ22を介して駆動制御される。
【0022】巻き取り運転中、ドッフィングバー9は、
図4(a)に示す待機位置に配置され、巻き取り終了間
近になると、管替装置8の作動が開始される。先ずペッ
グトレイ4上の空ボビンEがボビン把持装置9aに把持
されて抜き上げられ、ドッフィングバー9の移動により
中間ペッグ7に挿入される。次にボビン把持装置9aに
よる空ボビンEの把持が解放された後、ドッフィングバ
ー9が上昇されて満ボビンFの近傍の玉揚げ準備位置に
配置された図4(b)に示す状態で、管替作業が一時中
断される。そして、管替装置8はその状態でスピンドル
3が完全に停止するとともにラペットが反転されるのを
待つ。
【0023】紡機の運転停止及びラペット反転が完了し
て玉揚げ可能な状態になると、管替装置8の作動が再開
される。そして、ボビン把持装置9aが直ちに満ボビン
Fの頂部と対応する位置に移動されるとともに、満ボビ
ンFがボビン把持装置9aに把持されてスピンドル3か
ら抜き取られる。次いでボビン把持装置9aがスピンド
ルレール2の下方に移動されて、満ボビンFがペッグト
レイ4のペッグに挿入される。次に再びボビン把持装置
9aが中間ペッグ7に挿入された空ボビンEと対応する
位置まで移動され、中間ペッグ7から空ボビンEが引き
抜かれた後、空ボビンEがスピンドル3に挿入される。
そして、ボビン把持装置9aによる空ボビンEの把持解
除後、ボビン把持装置9aが上方へ移動された後、スピ
ンドル3の真上位置から後退移動され、さらに待機位置
に復帰して管替作業が完了する。紡機機台はボビン把持
装置9aが空ボビンEの把持を解除後、上昇した時点で
直ちに再起動される。
【0024】この実施の形態では以下の効果を有する。 (1) 管替装置用モータ13及びニューマ装置用モー
タ20でインバータ22を共用し、かつ管替装置用モー
タ13の駆動時にはニューマ装置用モータ20に商用電
源21から電力を供給するようにした。従って、管替装
置用モータ13を必要な速度で変速駆動させることがで
き、紡機の運転停止時における完全停止までの運転時間
を有効に管替作業時間の一部に利用でき、管替作業の時
間短縮が可能になる。また、管替作業が行われていない
ときは、ニューマ装置用モータ20をインバータ22で
駆動制御でき、低速で駆動することにより省エネ運転が
可能になる。また、管替装置8の動作期間は、ボビンへ
の糸の巻き取り開始時及び巻き終わり時の、糸切れが発
生し易い期間のため、ニューマ装置用モータ20を高速
で駆動するのが好ましく、商用電源21から電力が供給
されて高速で運転されても支障はない。
【0025】(2) 管替装置用モータ13が制御装置
Cからの指令信号に基づいてインバータ22を介して変
速制御されるため、ドッフィングバー9の動作速度を細
かく制御でき、中間ペッグ7及びスピンドル3への空ボ
ビンEの挿入や、ペッグトレイ4のペッグへの満ボビン
Fの挿入時にボビン把持装置9aに無理な力が加わるこ
となく、しかもドッフィングバー9の移動にかかる合計
時間の短縮ができ、管替作業に支障なく管替作業のため
の紡機の停止時間を短縮できる。
【0026】(3) 管替装置用モータ13を変速制御
するインバータ22を、管替装置用モータ13と容量の
近いニューマ装置用モータ20とで共用するため、主モ
ータの変速制御用のインバータを共用する場合と異な
り、インバータ22の保護回路と別に管替装置用モータ
13及びニューマ装置用モータ20にそれぞれ保護回路
を設けなくてもよい。
【0027】(4) 管替装置8はスピンドル列及びボ
ビン移送装置5の中間位置に空ボビンEを一時載置する
ための中間ペッグ7を備えている。従って、中間ペッグ
7を装備しない管替装置8に比較して、管替作業に必要
な動作の多くを紡機の完全停止前に行うことができ、管
替作業のために紡機の運転が停止される時間をより短く
できる。
【0028】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ ボビン移送装置5としてペッグトレイ4を使用する
装置に代えて、スピンドルピッチと同一ピッチでペッグ
が突設されたベルトコンベヤを採用する。
【0029】○ ボビン移送装置5をモータにより駆動
される構成、例えばベルトコンベアを使用する構成と
し、該モータも周波数の変更により変速可能なモータと
してインバータ22を共用する構成とする。この場合、
ニューマ装置用モータ20は管替装置用モータ13及び
ボビン移送装置用のモータが駆動されていない時に、イ
ンバータ22を介して駆動される。ボビン移送装置を変
速制御可能なモータで駆動すると、ボビン移送装置のソ
フトスタート及びソフト停止が可能となる。従って、定
速モータで駆動する場合と異なり、高速で駆動するとき
に始動時及び停止時のショックが小さくなるので、満ボ
ビンや空ボビンの姿勢が支障を来すほど傾く虞がなくな
る。
【0030】○ 制御装置Cからインバータ22への指
令信号(速度指示)は、アナログ信号でもデジタル信号
でもよい。また、デジタル信号の場合、シリアル通信で
もパラレル通信でもよい。
【0031】○ 常開接点MS1,MS3に代えてc接
点(切換接点)を使用してもよい。そして、各c接点の
共通端子をインバータ22の各出力端子U,V,Wにそ
れぞれ接続し、各c接点の残りの二つの端子の一方を管
替装置用モータ13の配線に、他方をニューマ装置用モ
ータ20の配線にそれぞれ接続する。この場合、管替装
置用モータ13にインバータ22から電力が供給される
際には、インバータ22からニューマ装置用モータ20
への電力供給が確実に停止される。従って、管替装置用
モータ13を変速制御するための電力が誤ってニューマ
装置用モータ20へ供給されることがなく、ニューマ装
置15の負圧が急変する虞がない。
【0032】○ 特開昭51−40438号公報に開示
された装置のように、スピンドルピッチの半分のピッチ
でぺッグを備えた搬送装置上に、空ボビンEをぺッグの
1個おきに挿入した状態で準備し、中間ぺッグを使用せ
ずに搬送装置とスピンドル間とで空ボビンE及び満ボビ
ンFを交換する装置に適用してもよい。この場合、紡機
の運転停止までに行われる管替動作は、空ボビンが挿入
されていないぺッグがスピンドル3と対応する位置に搬
送装置を移動させる動作と、ドッフィングバー9を満ボ
ビンFの頂部と対応する位置に移動させる動作となる。
従って、この場合も管替作業のために紡機が停止する時
間が短縮される。
【0033】○ リング精紡機に限らず一斉式管替装置
及びニューマ装置を備えたリング撚糸機に適用してもよ
い。リング撚糸機の場合はドラフト装置14の代わりに
糸を送り出すローラパートが設けられ、糸切れ時には糸
がニューマ装置15に吸引される。
【0034】○ 工場用電源として商用電源をそのまま
の周波数で使用する代わりに、異なる周波数に変換して
使用してもよい。 ○ 可変周波数変換器としてインバータに代えてサイク
ロコンバータを使用してもよい。
【0035】前記各実施の形態から把握される請求項記
載以外の発明(技術的思想)について、以下にその効果
とともに記載する。 (1) 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発
明において、前記管替装置はドッフィングバーをスピン
ドル列とスピンドル列の下方に配置されたボビン移送装
置との間で昇降変位させるパンタグラフ機構を備え、前
記スピンドル列及び前記ボビン移送装置の中間位置に空
ボビンを一時載置するための中間ペッグを備えている。
この場合、中間ペッグを装備しない管替装置に比較し
て、管替作業に必要な動作の多くを紡機の完全停止前に
行うことができ、管替作業のために紡機の運転が停止さ
れる時間をより短くできる。
【0036】(2) 請求項1又は請求項2に記載の発
明において、前記電源切換手段は、前記可変周波数変換
器と管替装置用モータあるいはニューマ装置用モータと
を接続する配線の途中に設けられる接点として、c接点
(切換接点)を備えている。この場合、管替装置用モー
タを変速制御するための電力が誤ってニューマ装置用モ
ータへ供給されることがなく、ニューマ装置の負圧が急
変する虞がない。
【0037】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜請求項
3に記載の発明によれば、ニューマ装置の省エネ運転
と、管替作業のための紡機の停止時間の短縮化とを図る
ことができ、ニューマ装置と管替装置とで可変周波数変
換器を共用しても支障が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 各モータと電源との接続状態を示す回路図。
【図2】 機台及び管替装置の運転状況を示すタイムチ
ャート。
【図3】 リング精紡機の概略正面図。
【図4】 管替作業の作用を示す概略側面図。
【図5】 従来装置の回路図。
【符号の説明】
1…紡機としてのリング精紡機、3…スピンドル、5…
ボビン移送装置、8…管替装置、9…ドッフィングバ
ー、10…パンタグラフ機構、13…管替装置用モー
タ、15…ニューマ装置、20…ニューマ装置用モー
タ、21…工場用電源としての商用電源、22…可変周
波数変換器としてのインバータ、C…電源切換手段及び
制御手段としての制御装置、MS1,MS2,MS3…
電源切換手段を構成する常開接点、E…空ボビン、F…
満ボビン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一斉式管替装置及びニューマ装置を備え
    た紡機であって、前記一斉式管替装置を駆動する管替装
    置用モータと、前記ニューマ装置を駆動するニューマ装
    置用モータとを周波数の変更により変速可能なモータと
    し、前記両モータに電力を供給する共通の可変周波数変
    換器を設け、前記ニューマ装置用モータへの電力供給を
    前記可変周波数変換器からと工場用電源からとに切換え
    可能とし、前記管替装置用モータへの電力供給時には前
    記ニューマ装置用モータへの電力供給を工場用電源から
    行うように切り換える電源切換手段を設けた一斉式管替
    装置及びニューマ装置を備えた紡機。
  2. 【請求項2】 前記管替装置のドッフィング動作を変速
    制御する制御手段を備えている請求項1に記載の一斉式
    管替装置及びニューマ装置を備えた紡機。
  3. 【請求項3】 前記管替装置はドッフィングバーをスピ
    ンドル列とスピンドル列の下方に配置されたボビン移送
    装置との間で昇降変位させるパンタグラフ機構を備え、
    前記ボビン移送装置はモータにより駆動されるとともに
    該モータも周波数の変更により変速可能に構成され、前
    記可変周波数変換器を共用している請求項1又は請求項
    2に記載の一斉式管替装置及びニューマ装置を備えた紡
    機。
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