JP2009029531A - 糸条巻取機および糸条パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な糸条パッケージ品位を保ちつつ低回転数から高回転数までの広範囲巻取を可能とする糸条巻取機を提供する。
【解決手段】パッケージが巻形成されるボビン２を保持するスピンドル３を有し、スピンドル３にはボビン２に適切な接圧力を負荷するコンタクトロール４が転接している糸条巻取機において、コンタクトロール４およびトラバース機構部５を有する巻き取りヘッド６に動吸振器８を設けてなることを特徴とする糸条巻取機。
【選択図】図１

Description

本発明は糸条巻取機およびこの糸条巻取機を用いて製造された糸条パッケージに関し、特に時間遅れを原因とする自励振動を緩和させたものに関する。

一般に、合成繊維等の糸条をボビンに巻き取る糸条巻取機においては、トラバース機構部を有する巻き取りヘッドに回転自在に保持されたコンタクトロールを、回転するボビンに圧接させることにより糸条パッケージを形成するものがある。

このような糸条巻取機の１つとして、ボビンを保持したスピンドルが駆動して糸条をボビンに巻き取り、ボビンの糸条巻き取り量に応じて巻き取りヘッドが巻き取りヘッド支点まわりに回転することにより、糸条に接触するコンタクトロールとスピンドルの軸間距離が変化する糸条巻取機がある。しかし、スピンドルの回転数の整数倍が巻き取りヘッドおよび糸条パッケージの持つ固有振動数に近い場合に自励振動が発生し、糸条パッケージの外観形状が悪化するという問題があった。

巻量の多い巻き取りでは、巻取中に自励振動の生じる回転数が数回存在するため、従来は自励振動の生じるような回転数に達しない巻量の少ない巻き取りを行う対策がとられてきた。しかし、より多くの品種の巻き取りを行うためには、自励振動の生じる回転数を回避した巻き取りを行うことは不都合である。

従来、巻き取りヘッド回転方向への巻き取りヘッドおよび糸条パッケージの振動、ならびに振動による糸条パッケージの悪化を防止する手段としては、巻き取りヘッドにダンパーを取り付けるか、あるいはコンタクトロールもしくは巻き取りヘッドの重量を変化させることにより固有振動数を変化させ、振動が発生する回転数領域を回避する対策（例えば、特許文献１参照）が取られていた。

しかし、このような対策では、ダンパーの取り付けは巻取機の構成を複雑にし、また振動を回避するほどにコンタクトロールもしくは巻き取りヘッドの持つ固有振動数を変化させるためには大幅な重量変更を必要とするため、設計上好ましくないという問題があった。

さらに、この自励振動のもうひとつの特徴は、糸条パッケージの表面が硬いと発生しやすい点であり、これに対しても、糸の張力を予め低く設定するか、或いはコンタクトロールの糸条パッケージに対する接圧力が低くなるような巻き取り中の制御を行っていた。しかし、この場合には、糸条パッケージ表面を軟らかくすると糸条パッケージ品位が悪化するという問題があり、巻取中の面圧制御はさらに煩雑である。

一方、スピンドルの共振による巻取機全体の振動を減少する動吸振器としては特許文献２に記載のものが知られている。この紡糸巻取機では２０００ｍ／ｍｉｎから６０００ｍ／ｍｉｎの広範囲の巻取中に生じる共振現象を防止するために、鉄ブロックを柱状の防振ゴムが支える形状からなる重量の動吸振器を取り付けている。しかし、このような動吸振器は、設置面積が必要な上、新たな振動が発生する可能性があり、巻き取りヘッド支点まわりに移動する巻き取りヘッドの自励振動の緩和に対しては効果的に機能しないものである。
特開平８−２０８１１７号公報 特許第２５０５１４０号公報

本発明は、従来のこのような課題を解決し、糸条巻取機の振動を動吸振器により緩和させ、良好な糸条パッケージ品位を保ちつつ低回転数から高回転数までの広範囲巻取を可能とする糸条巻取機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明によれば、糸条パッケージが巻形成されるボビンを保持するスピンドルを有し、スピンドルにはボビンに適切な接圧力を負荷するコンタクトロールが転接している糸条巻取機において、コンタクトロールおよびトラバース機構部を有する巻き取りヘッドに動吸振器を設けてなることを特徴とする糸条巻取機が提供される。
なお、本発明の糸条巻取機においては、前記動吸振器が巻き取りヘッドおよび糸条パッケージの自励振動を緩和すること、前記動吸振器は板ばね式であること、前記スピンドルが駆動スピンドルであること、および前記ボビンを保持したスピンドルが駆動して糸条をボビンに巻き取り、ボビンの糸条巻き取り量に応じて巻き取りヘッドが巻き取りヘッド支点まわりに移動することにより、糸条に接触するコンタクトロールとスピンドルの軸間距離が変化することが、いずれも好ましい条件として挙げられる。
また、本発明の糸条パッケージは、上記の糸条巻取機により製造されたことを特徴とする。

本発明によれば、巻取機の構成を大幅に変更したり巻取条件に制限を設けたりすることなく、糸条巻取機の自励振動を動吸振器を用いて緩和させ、良好な糸条パッケージ品位を保ちつつ低回転数から高回転数までの広範囲巻取が可能な糸条巻取機を提供することができる。また、動吸振器の根元ブロックを糸条巻取機の巻き取りヘッドに取り付けるだけでよいので簡易であり、自励振動の生じる回転数を回避した巻き取りを行う事態からも解放される。しかも、先端ブロックの取り付け位置を変えることにより、動吸振器の固有振動数を簡単に変えることができるので応用範囲が広い。

以下に、図面を参照しつつ本発明を詳述する。
図１は本発明の一実施態様に係る糸条巻取機の概略正面図、図２は図１における動吸振器の正面図、図３は同じく側面図、図４は振動系と動吸振器を示すモデル図である。

図１において、１は糸条巻取機に巻き取られる糸条、２は糸条を巻き取るボビン（糸条パッケージ）、３はボビンを装着してボビンを回転させるスピンドル、４はボビン（糸条パッケージ）に圧接させるコンタクトロール、５は糸条を綾振りするトラバース機構部、６はコンタクトロール４およびトラバース機構部５を有する巻き取りヘッド、７は巻き取りヘッド６の移動中心である巻き取りヘッド支点、８は動吸振器、９は先端ブロック、１２は板ばねである。

本発明における糸条巻取機は、糸条１を巻き取るボビン２をスピンドル３に保持し、コンタクトロール４を圧接しながらボビン２を回転させて糸条パッケージを形成する糸条巻取機において、コンタクトロール４およびトラバース機構部５を有する巻き取りヘッド６に動吸振器８を設けてなるものである。ここで、糸条１を巻き取るボビン２を回転させるための駆動箇所は、コンタクトロール４とスピンドル３のどちらでもよい。

図１に示す糸条巻取機では、ボビン２を装着したスピンドル３が駆動して糸条１をボビン２に巻き取り、ボビン２の糸条巻き取り量に応じて巻き取りヘッド６が巻き取りヘッド支点７まわりに回転することにより、糸条１に接触するコンタクトロール４とスピンドル３の軸間距離が変化する。糸条巻取機において、巻き取りヘッド６に動吸振器８を設置することにより、巻き取りヘッド６の回転方向への巻き取りヘッド６および糸条パッケージ２の振動が低減する。

図２および図３に示す動吸振器８は、根元ブロック１３、間に防振ゴム１１を挟んだ二枚の鉄板１０とからなる板ばね１２および先端ブロック（錘）９から構成される板ばね式のもので、構造が簡易である。しかも、従来の動吸振器と比較して軽量である。また、ボビン２の巻き取り量に応じて巻き取りヘッド６が支点７まわりに回転することによる振動のみを緩和させることができ、緩和したい振動の揺れ方向とは異なる方向には振動しないため、新たな振動を発生させる恐れもない。なお、動吸振器としては、弾性部材と二枚の硬質板を積層した板ばね式のものであればよい。

また、この動吸振器８の取り付け方法は、糸条巻取機の巻き取りヘッド６に根元ブロック１３を取り付けるだけであるため容易に行うことができる。取り付け位置および向きとしては、先端ブロック９が巻き取りヘッド６の支点からより遠くに位置するほど効果的である。動吸振器８を取り付けるだけでよいので、本体の改造が極めて少ないばかりか、油などを使用しないのでこまめなメンテナンスも不要である。また、動吸振器８は簡易な構造であり取り外しが容易であるため、必要な場合にのみ取り付けることができる。しかも、先端のブロック９の取り付け位置を変えることにより、動吸振器８の固有振動数を簡単に変えることが可能である。

図４に示すように、振動系と動吸振器は等価モデルに置くことができる。すなわち、巻き取りヘッド６は質量Ｍの重りと、その支持構造から決まるばね定数Ｋのばねと、減衰定数Ｃのダンパーからなる振動系である。動吸振器８は、先端のブロック９が質量ｍの重りとなり、防振ゴム１１を挟んだ鉄板１０がばね定数ｋのばねと減衰定数ｃのダンパーとなる。

上述した動吸振器８を糸条巻取機に取り付ける場合、質量比ｍ／Ｍは０．０５と小さくても効果的である。巻き取りヘッド６の質量Ｍは約４０ｋｇであり、質量比を０．０５とすると、動吸振器８の先端ブロック９は２ｋｇ程度の軽量となる。質量比は０．０３〜０．１とするのが最も効果的である。質量比が大きすぎると振動系に大きな影響を与えてしまい、質量比が小さすぎると動吸振器の効果は減少する。

本発明に係る糸条巻取機は、巻取速度３００〜１０００ｍ／ｍｉｎで紡糸合成繊維を巻き取る際に特に効果を発揮しうるものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
２０Ｈｚの固有振動数を有する約４０ｋｇの巻き取りヘッド６の内部に、２．５ｋｇの板ばね式の動吸振器８を、図１に示される位置に取り付け、紡糸合成繊維を４５０ｍ／ｍｉｎで巻き取った。

（比較例１）
実施例１において、動吸振器を取り付けずに紡糸合成繊維を巻き取った。

実施例１および比較例１における、スピンドル回転数と巻き取りヘッド６の振動振幅との関係を図５に示した。巻き取り初期はスピンドル回転数が大きく、巻き取りが進むに連れてスピンドル回転数は小さくなっていく。図５の結果から明らかなように、動吸振器なしの場合（比較例１）は、糸条巻き取り機の巻き取りヘッド６の振動振幅が大きかったのに対し、動吸振器ありの場合（実施例１）は、巻き取り初期でスピンドル回転数が比較的大きいときでも巻き取りヘッド６の振動振幅は動吸振器なしの場合の約半分に減少し、巻き取り終期でスピンドル回転数が比較的小さいときにも同様の傾向が見られた。そのため、動吸振器を取り付けなかったときに比べて、巻きムラがない高品質の糸条パッケージが製造された。

（比較例２）
実施例１と同一の糸条巻取機を用い、巻き取りヘッド６の上面に、防振ゴム１４と防振ゴムに取り付けられた２ｋｇの先端ブロック１５からなる動吸振器１６を取り付け、実施例１と同様に試験した。

実施例１および比較例２の糸条巻取機における振動緩和効果を表１に対比して示す。比較例２の動吸振器は抑制したい振動は緩和させることができたものの、緩和したい振動の揺れ方向とは異なる方向に新たな振動が発生した。これは、比較例２の動吸振器は構造上、先端ブロック１５の揺れる方向が規制されておらず、揺れ方向の自由度が高いことが原因であると推察される。

以上、本発明に係る糸条巻取機の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれるものであることはいうまでもない。

本発明に係る糸条巻取機は、巻取機の構成を大幅に変更したり巻取条件に制限を設けたりすることなく、糸条巻取機の振動を動吸振器を用いて緩和させ、良好な糸条パッケージ品位を保ちつつ低回転数から高回転数までの広範囲巻取が可能であることから、各種合成繊維等の糸条をボビンに巻き取る糸条巻取機において極めて有用である。

本発明の糸条巻取機の一実施態様を示す正面図である。 図１の動吸振器の側面図である。 図１の動吸振器の上面図である。 振動系と動吸振器を示す等価モデル図である。 巻き取りヘッドの実際の振動を示すグラフ図である。 比較例の糸条巻取機の実施様態を示す正面図である。 図６の動吸振器の正面図である。

符号の説明

１ 糸条
２ ボビン（糸条パッケージ）
３ スピンドル
４ コンタクトロール
５ トラバース機構部
６ 巻き取りヘッド
７ 巻き取りヘッド支点
８ 動吸振器
９ 先端ブロック
１０ 鉄板
１１ 防振ゴム
１２ 板ばね
１３ 根元ブロック
１４ 防振ゴム
１５ 先端ブロック
１６ 動吸振器

Claims (6)

1. 糸条パッケージが巻形成されるボビンを保持するスピンドルを有し、スピンドルにはボビンに適切な接圧力を負荷するコンタクトロールが転接している糸条巻取機において、コンタクトロールおよびトラバース機構部を有する巻き取りヘッドに動吸振器を設けてなることを特徴とする糸条巻取機。
2. 前記動吸振器が巻き取りヘッドおよび糸条パッケージの自励振動を緩和することを特徴とする請求項１に記載の糸条巻取機。
3. 前記動吸振器が板ばね式であることを特徴とする請求項１または２に記載の糸条巻取機。
4. 前記スピンドルが駆動スピンドルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の糸条巻取機。
5. 前記ボビンを保持したスピンドルが駆動して糸条をボビンに巻き取り、ボビンの糸条巻き取り量に応じて巻き取りヘッドが巻き取りヘッド支点まわりに移動することにより、糸条に接触するコンタクトロールとスピンドルの軸間距離が変化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の糸条巻取機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の糸条巻取機により製造されたことを特徴とする糸条パッケージ。