JP2010106426A - 糸ロープ巻取体を製造するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多数の糸ボビン（４）を配置したクリール（３）とクリール（３）から引き出された糸を糸ロープ（２）へとまとめるためのロープ形成機構（１４）と巻取機構（１２）とを有する糸ロープ巻取体を製造するための装置（１）に、高い生産速度を付与する。
【解決手段】 前記装置には、巻取機構（１２）が側板を備えたワープビームを有し、糸ロープ（２）を案内するロープガイドを備えたトラバース機構が、ワープビームに隣接して配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多数の糸ボビンを配置したクリールとクリールから引き出された糸を糸ロープへとまとめるための、ロープ形成機構と巻取機構とを有する、糸ロープ巻取体（rope lap）を製造するための装置に関する。

特定の繊維前駆体（織地や編地等）を製造するために糸は、”Rope”とも称される糸ロープ（糸を束状にしたもの）の形態へとまとめられる。これらの糸ロープは次に他の処理、例えば染色を施される。糸ロープが染色される場合、形態の相違に起因して、並べて配置された糸が染色されるときとは別の外観が得られる。糸ロープを使用する１例がインジゴ・トウ染色法（Rope Dyeing）であり、その場合、１つのクリールから約３００〜５００本の糸が引き出され、糸ロープまたはトウの形態へとまとめられる。

前記インジゴ・トウ染色法は非特許文献１に述べられている。

糸ロープは、次の処理の前に巻き取られる。このために使用されるいわゆる上昇バッチ式巻取機（Steigdockenwickler）では、２つの巻取機ロールを有する巻取ベッド内に巻取ロールが配置されている。少なくとも一方の巻取機ロールは駆動され、摩擦によって駆動出力を前記巻取ロールとその上で生成する糸ロープ巻取体に伝達する。巻取ロールの軸は一対の垂直スライドレール内で横から案内可能に保持されている。巻取ロール即ち糸ロープ巻取体の直径が増加するのに伴って巻取ロールは前記スライドレール内を上昇する。

糸ロープは交差巻（cross-bobbin winding）の方式で巻取ロールに巻き取られる。すなわち、巻取ロールの回転中に糸ロープを巻取ロールの軸と平行に変位させる変位機構が使用される。糸ロープ巻取体の安定した構造体を達成するために、比較的高い変位速度が前記変位機構にとって不可欠である。前記安定した構造体は、前記交差巻の交差角度と周速度、変位速度間の比に決定的に依存している糸ロープ巻取体の、軸線方向末端で糸ロープの巻層が落下するのを防止するために、糸ロープ巻取体の軸線方向末端で前記変位機構の極端に迅速な反転移動が必要である。

前記変位機構の繰り返す加速と減速とによって該変位機構に対して大きな動的な外力が作用し、これらの動的な外力が生産速度を制限することになっている。このような上昇バッチ式巻取機は、一般に最高５００ｍ／分の生産速度用に設計されてはいるが、しかし通常生産時には、一般に３００〜３５０ｍ／分の速度でしか作動していない。

BASF Technical Information "Continuous dyeing with indigo"、１９９５年９月、４頁。

巻取ロール上での糸ロープ巻取体の載置点が、糸ロープの可変変位によって変化することに、付加的な問題がある。この繰り返される変化は、生産速度にやはり好ましくない影響となる振動、揺れを発生する原因となる。

本発明の課題は、高い生産速度を可能とする前記糸ロープ巻取体を製造するための装置を提供することである。

前記課題は、冒頭に指摘した種類の装置において、巻取機構が側板（エンドプレート:フランジ）を備えたワープビームを有し、糸ロープを案内するロープガイドを備えたトラバース機構がワープビームに隣接して配置されていることによって解決される。

このように構成された装置でもって、上昇バッチ式巻取機の生産速度よりも少なくとも２倍速い生産速度を達成することができる。糸が、クリールに並んで配置され直接巻き取られるため、ワープビームを一般に１０００〜１５００ｍ／分の速度で作動させることができる。この速度でもって糸ロープを巻き取ることができる。前述のように、ワープビームが側板を有するので、ロープガイドを備えたトラバース機構を使用することができ、このロープガイドは比較的ゆっくりと移動（変位）させることができ、従って糸ロープに対して加わる横方向の力も比較的小さい。特に、ワープビームの軸線方向末端でロープガイドを迅速に反転・移動させる必要がない。これにより前記動的な外力が小さく抑えられ、このことは生産速度に対しても、巻取機構の寿命に対しても有利に作用する。

好ましくは、ワープビームが回転駆動部と形状的に嵌合されていることである。つまり、回転駆動部の駆動出力はワープビームに、即ち次に糸ロープ巻取体が生成される軸に、直接伝達することができる。形状的な嵌合は、制御下において大きなトルクを伝達することができる。こうして高い巻取速度を達成することができる。これに対して、駆動力を摩擦接合式で伝達する場合には、一定の不確実さの可能性を内在させる。

このような装置において、前記巻取機構が中央巻取機として形成されていると、好ましい構成となる。つまり、ワープビームはその回転軸の部分でしっかりと保持される。これにより、前述の「変化する載置点で糸ロープ巻取体を載置する」ことが防止される。そのことから、巻取り時にワープビームの安定性を高めることができる。そのことがやはり巻取速度に対してより有利に作用し、一層高い巻取速度を達成することができる。さらに、装置の平均寿命を高める。

前記ワープビームがスリップしないような形態で制動機構と結合されていることも好ましい構成となる。その場合、制動機構はワープビームに直接作用することができ、こうして高い制動力を伝達することができる。ほぼ仕上げられた糸ロープ巻取体と相応に大きな質量とを有するワープビームも、この場合、比較的短時間で制動することが可能となる。これは糸切れが現れない場合、種々の利点を有する。つまり、ワープビームは、途切れた糸が糸ロープ巻取体にまだ受容されないほど瞬間的に迅速に減速させることができる。この結果、前記途切れた糸は次に再び結び付けることができ、生産を継続させることができる。

好ましくは、前記トラバース機構が駆動制御器を有し、この駆動制御器がワープビームの回転毎にロープガイドを糸ロープの太さの最大５倍分だけワープビームの軸と平行に変位させるように構成することである。しかし、ワープビームの回転毎に糸ガイドを糸ロープの太さだけ変位させれば基本的に十分である。その場合、糸ロープの個々の巻層は、ワープビーム上に並んで形成されることになる。しかしながら、反面、トラバース速度を多少高めても害はないが、しかし、トラバース速度は比較的低く抑えるのが望ましい。

好ましくは、前記ワープビームが直径検出機構を有し、この直径検出機構が回転駆動部と結合されているように構成することである。かかる直径検出機構は、ワープビーム上に生成される糸ロープ巻取体の直径を検出する。この直径は、ワープビームもしくはその上に生成される糸ロープ巻取体に、糸ロープが巻き取られる速度に関して、決定的な要因となる。この速度は一定に保たれねばならないので、糸ロープ巻取体の周速度が一定に保たれることを簡単にもたらすように構成するために、前記直径検出機構を回転駆動部に接続することができる。

好ましくは、少なくとも１つの加圧ロールがこの装置に設けられており、この加圧ロールが所定の圧力で、ワープビーム上に生成される糸ロープ巻取体の周面に当接可能であるように構成することである。複数の加圧ロールまたは単一の加圧ローラを設けておくこともできる、当該加圧ロールは、糸ロープが一定の張力で糸ロープ巻取体に巻き取られることを可能とし、所謂トランペットまたは「トランペットユニット」を使用する場合に生じる、糸ロープ内の個々の糸が過度に強く負荷を受けるという、ことはない。さらに、前記加圧ロールを配置することによって、糸ロープ巻取体が均質化される。糸ロープ巻取体がその外周面に一定の可撓性を有し、加圧ロールは実際に巻き取られた糸ロープを表面に多少押し込むことができ、こうして均一な巻取圧力を生成することができる。

選択的にまたは付加的に、巻取機構の上流側に糸ロープ制動機構を設けることが可能である。かかる糸ロープ制動機構でもって糸ロープ内に一定の張力を生成することができ、この張力は次に糸ロープ巻取体中にも入り込む。

好ましくは、前記巻取機構の巻取領域が密閉されているように構成することである。このことは２つの利点を有する。つまり、巻取り時に糸ロープによって投げ飛ばされる粒子によって巻取機構の周囲が広い範囲で汚されることが防止される。また、汚れが外部から糸ロープ巻取体に持込まれることも防止することができる。

好ましくは、前記ロープ形成機構によって案内される第１糸経路の他に、ロープ形成機構およびロープガイドを迂回する第２糸経路が設けられており、糸がクリールからワープビームへと選択的に第１糸経路または第２糸経路によって案内可能に構成されることである。こうして複合機構が得られる。すなわち、クリールからの糸は、糸ロープの形態で巻き取られるか、または平行な糸ガイドで巻き取られるかのいずれかとすることができる。平行な糸ガイドで糸シートを巻き取るのにワープビームは、やはり適している。

前述のように構成された装置によると、糸ロープ巻取体を製造する際に、高い生産速度を可能とする。

糸ロープ巻取体を製造するための装置の側面図である。 図１に示す装置の平面図である。 巻取機構の側面図である。 図３に示す巻取機構の平面図である。

以下、図面を参照して好ましい実施例に基づいて、本発明が説明される。

図１は、糸ロープから糸ロープ巻取体を製造するための装置１を示す。

この装置１はクリール３を有し、このクリール３内には多数のボビン４が配置されている。前記各ボビン４から糸を引き出すことができる。これらのボビン４が（仮想の）中央平面５の両側に配置されており、２つの糸シート６、７が前記クリール３から引き出される。例えば、相応する数のボビン４が設けられている場合、その規模に応じて３００〜５００本の糸をクリール３から引き出すことができる。

両方の部分糸シート６、７が１つの糸シート８にまとめられ、準備機構９を通過し、そのなかで糸シート８は例えば吸引することができる。しかし、このような準備機構９はオプション的なものである。

その後、前記糸シート８は綾取り筬１０を通過する。この綾取り筬１０もオプション的なものであり、すなわち省略してもよいものである。

前記糸シート８は次に方向転換機構１１へと案内され、この方向転換機構１１は、図３と図４に関連して詳しく説明する整経機１２の領域に配置されている。かかる方向転換機構１１は、例えば、糸シート８を方向転換するための方向転換ローラ１３を有する。かかる糸シート８は、次にロープ形成機構１４へと送り戻される。このロープ形成機構１４は、この糸シート８を横からまとめることによって該糸シート８から糸ロープ２を形成する。この糸ロープ２は再び整経機構１２に供給される。

図３，図４に図示するように、この整経機構１２内にワープビーム１５が配置され、例えばこのワープビーム１５としてはその両方の軸線方向末端に側板１６、１７を備え、機械的に安定した軸の形態を有する。このワープビーム１５はその軸１８の部分で支承されており、略示した駆動モータ１９と嵌合的に結合されている。すなわち、前記駆動モータ１９の出力はスリップなしに前記ワープビーム１５に伝達される。この整経機構１２は、中央巻取機として形成されている。

図３にのみ示した糸ロープ巻取体２０が、ワープビーム１５上に生成される。このため、糸ロープ２はロープガイド２１によってトラバース機構２２に供給される。このトラバース機構２２が図４に両方向矢印で表してある。ロープガイド２１を通過後、糸ロープ２は、ワープビーム１５またはその上に生成される糸ロープ巻取体２０上に巻き取られる前に、さらに方向転換ローラ２３を介して導かれる。

前記トラバース機構２２はガイド２４を有し、このガイド２４上でロープガイド２１はワープビーム１５の軸と平行に移動可能である。詳しくは図示しない駆動制御部は、ワープビーム１５の回転毎に前記ロープガイド２１が糸ロープ２の太さの最大５倍分だけワープビーム５の軸１８と平行に変位することができるように構成されている。大抵の事例において、前記駆動制御部は、ワープビーム１５の回転毎に、ロープガイド２１が単に糸ロープ２の太さだけ変位されるようにすれば足りる。糸ロープ２の太さの２倍、３倍または４倍の横方向位置への移動をするようにしてもよい。

前記糸ロープ２の太さは、例えばロープガイド２１によって、調整することができ、このためロープガイド２１は糸ロープ２を通すハト目の形態のもので形成されている。その場合、ロープガイド２１の内径は糸ロープ２の太さの尺度として利用することができる。そのようにする代わりに、糸ロープ２の太さ、つまり前記軸１８と平行な糸ロープ２の広がりは、詳しくは図示しない測定機構で検出するように構成することもできる。前記糸ロープ２は巻取り時に存在する張力下に置くこともでき、次に糸ロープ２の太さは手動で測定することもできる。このため一般に、巻取条件がさほど変化しないとき、糸ロープ巻取体毎に１回の測定で十分である。

つまり、ロープガイド２１は、糸ロープ２の巻取り時にワープビーム１５の軸１８と平行に比較的ゆっくりと移動することができる。糸ロープ２が側板１６、１７の一方に達するや、ロープガイド２１の移動方向が反転する。しかし、この方向の変化は、同じように比較的低い速度で行うことができ、ロープガイド２１、即ち糸ロープ２に、作用する動的な外力は比較的小さなものに抑えることができる。

図３に略示された加圧ロール２５は、矢印２６で示した所定の力で糸ロープ巻取体２０の周面に当接する。この加圧ロール２５は糸ロープ２が一定の張力で糸ロープ巻取体２０に巻き取られることを可能とし、糸ロープ２を形成する糸が過度に強く負荷を受けることはない。こうして、糸ロープ２の糸は一定の予備張力を受ける。すなわち、糸の過伸長を防止することができる。

前記加圧ロール２５は糸ロープ巻取体２０の実際の直径を検出するのにも利用することができる。その場合、かかる直径のデータは駆動モータ１９にフィードバックされ、それを受けて駆動モータ１９は糸ロープ巻取体２０の周速度が一定に維持されるべく制御される。

前記加圧ロール２５の代わりに、別のセンサ、例えば糸ロープ巻取体２０の周面の位置を連続的または時間離散的に走査するレーザセンサを、直径検出用に当然利用することもできる。

前記加圧ロール２５を使用する代わりに、またはそれを補足して、整経機構１２として形成される巻取機構の上流側に設けられる糸ロープブレーキ２７を使用することもできる。この糸ロープブレーキ２７でもって、糸ロープ２中に一定の張力を生成することができ、次にこの張力は糸ロープ巻取体２０にも作用する。

前記ワープビーム１５は、スリップなしに制動機構２８と結合されている。制動機構２８が、ここではやはり略示されている。前記制動機構２８がスリップなしにワープビーム１５に制動作用させることができることによって、エラー時にワープビーム１５の極く迅速な減速を生じさせる高い制動力を発生することができる。例えば、クリール３内で糸切れが発生して、ワープビーム１５が停止したとき、ちぎれた糸端がまだロープ形成機構１４を通過しないほどに迅速にワープビーム１５を減速させることができる。その結果、糸を再び結び付けることが可能となる。

特に、図３に認めることができるように整経機構１２は巻取領域、つまりワープビーム１５を取り囲むハウジングを有するように構成することができる。見易くする理由から図４では相応するハウジング部分が省かれている。この場合、開口が必要なのはハウジングの開口部だけであり、この開口部を通して糸シート２はワープビーム１５もしくはその上に生成される糸ロープ巻取体２０へと案内することができる。このようなカプセルまたはこのようなハウジングは、汚れが外部から糸シート巻取体２０に作用するのを防止し、また、糸シート２の巻取り時に発生する粉塵が周囲に飛散して周囲に付着することをも防止する。

図１に記載されている第１糸経路は、ロープ形成機構１４およびロープガイド２１内を延びている。詳しくは図示しない手法で、装置１は、糸シート８がワープビーム１５へと直接案内される第２糸経路で作動させることもできる。その場合、１平面と平行に供給される糸から成る糸シート８を巻き取るために整経装置１２は従来のように作動する。

本発明にかかる装置は、糸ロープ巻取体を製造するための装置等に利用できる。

１…糸ロープ巻取体を製造するための装置
２…糸ロープ
３…クリール
４…糸ボビン
１２…巻取機構
１５…ワープビーム
１６，１７…側板
２１…ロープガイド
２２…トラバース機構

Claims (10)

1. 多数の糸ボビンを配置したクリールとクリールから引き出された糸を糸ロープの形態へとまとめるためのロープ形成機構と巻取機構とを有する糸ロープ巻取体を製造するための装置において、
   前記巻取機構（１２）が側板（１６、１７）を備えたワープビーム（１５）を有し、前記糸ロープ（２）を案内するロープガイド（２１）を備えたトラバース機構（２２）が、ワープビーム（１５）に隣接して、配置されていることを特徴とする装置。
2. 前記ワープビーム（１５）が、回転駆動部（１９）と形状的に嵌合して連結されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記巻取機構（１２）が、中央巻取機として形成されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記ワープビームがスリップなしに制動機構（２８）と結合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の項に記載の装置。
5. 前記トラバース機構（２２）が駆動制御器を有し、この駆動制御器がワープビーム（１５）の回転毎にロープガイド（２１）を糸ロープ（２）の太さの最大５倍に相当する距離だけワープビーム（１５）の軸（１８）と平行に変位させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の項に記載の装置。
6. 前記ワープビーム（１５）が直径検出機構を有し、この直径検出機構が回転駆動部（１９）と接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の項に記載の装置。
7. 少なくとも１つの加圧ロール（２５）が設けられており、この加圧ロールが所定の圧力で、ワープビーム（１５）上に生成される糸ロープ巻取体（２０）の周面に当接可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１の項に記載の装置。
8. 前記巻取機構（１２）の上流側に糸ロープブレーキ（２７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１の項に記載の装置。
9. 前記巻取機構（１２）の巻取領域が密閉されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１の項に記載の装置。
10. 前記ロープ形成機構（１４）によって案内される第１糸経路の他に、ロープ形成機構（１４）およびロープガイド（２１）を迂回する第２糸経路が設けられており、糸がクリール（３）からワープビーム（１５）へと選択的に第１糸経路または第２糸経路によって案内可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１の項に記載の装置。

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