JP2014500836A - 操作装置への給糸中における繊維糸切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】
装置（１）は、処理用繊維機械、又はこうした機械への給糸用部材のような操作部要素への給糸中に、繊維糸（Ｆ）を切断するためのものである。装置（１）は、繊維糸（Ｆ）が通過するための少なくとも１つの開口部（１０）を有するハウジング（２）に収容されている切断ブレード部材（２１）を備える。切断ブレード部材（２１）は、移動用アクチュエータ手段に従って移動する可動支持要素（２０）により支持されている。可動支持要素（２０）は、切断ブレード部材（２１）が繊維糸（Ｆ）から間隔を明けて配置されている第１位置と、切断ブレード部材（２１）が繊維糸（Ｆ）と接触して糸を切断する第２位置との、２つの動作位置を取ることができる。アクチュエータ手段は、双安定電磁気手段（１２）と、切断ブレード部材（２１）を切断位置に付勢する可動支持要素（２０）に搭載されたスプリング（２５）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、メインクレームの前提事項部分に記載した繊維糸切断装置に関する。

繊維糸切断装置は、実際の繊維機械、又はこうした機械に給糸する部材である、操作部要素に糸を供給するラインに通常設けられることが知られている。繊維糸切断装置は、通例では、アクチュエータ手段に従属する支持要素と協働するブレード部材（又は、単に「ブレード」とも呼ばれる。）を備えている。アクチュエータ手段は、装置を格納するケーシング内で、支持要素を（ブレードとともに）駆動させる。この支持要素は、給糸中の糸が滑動する部分を有している。この支持要素は、２つの動作位置を取ることができる。第１位置では、支持要素は、糸が滑動する部分及びその糸自体から間隔を空けてブレードを保持する。第２位置では、支持要素は、ブレードを糸に接触させて糸を切断する。

切断装置は、機械的、空気圧作動式及び電磁気的に操作される様々な種類のものが知られている。機械的装置は、ハウジング内にある支持要素及びクランプと協働するスプリングを備えている。スプリングは、第１動作位置でクランプを保持するように配置されている。このクランプは、電磁気的に操作されるトリガと協働している。トリガを操作することで、クランプは開けられ、スプリングは第２動作位置に支持要素を移動させ、その結果、糸切断が実現される。

このような機械的装置は、特に大容量のものであり、一般にマニュアルリセットを必要とする。

空気圧作動式装置では、切断装置は、その支持要素とともに、電磁弁によって操作される圧縮空気により制御される。この解決手段では、切断装置と協働する圧縮空気回路の存在を必要とするが、こうした圧縮空気回路は、必ずしも利用できるとは限らない。そして、利用できない場合は、切断装置に電磁弁を追加することが必要となる。

電磁気的装置では、支持要素を第１動作位置に保持するために支持要素に作動するスプリングを備えている。そして、電磁石は、糸を切断するための第２動作位置にこの支持要素を移動させる。この解決手段では、電磁石に電力を供給し、切断位置で支持要素を保持するために必要な高い電力消費が発生する（この消費は、処理される糸の数に応じて複数の切断装置を備えた繊維機械では顕著となる）。

米国特許第３１３２４０７号明細書は、スラブやその他の糸の不規則性の除去のために使用されるヤーンクリーナにおいて、織編用分野で利用される切断メカニズムを記載している。この既知の解決手段は、電磁回路手段を備えている。この電磁回路手段は、間隔を空けて配置されている一対の極、切断すべき材料の近傍に配置されている可動切断部材、および永久磁石を有している。永久磁石は、電磁石の起動に伴い、極の間を移動するように配置され、操作可能に前記切断部材と協働している。静止位置では、前記磁石がこれらの極の一方から最小の距離に位置する。

測定コンデンサーの使用について記載されており、測定コンデンサーは、磁気回路の強磁性極と協働する絶縁ブロックに挿入された導電板によって形成されている。糸直径における変動関数として、コンデンサーの容量が変化されるように、糸は導電板の間を通過する。制御回路では、静電容量の変化を測定して、その端子に制御信号を供給する。この信号は、両極同士を接続する金属部材に配置された磁気巻線に印加される。これは、磁気巻線に反対極性を発生させ、その結果、永久磁石は、磁気巻線の一方から反発力を受けるようになり、これと関連した切断部材とともに移動する。こうして、切断される糸に作動することになる。

この公知の解決手段では、糸に接触させるように切断部材を付勢するスプリングについては記載されていない。さらに、この米国特許には、前記切断部材が糸及び糸切断速度において作用する力は、切断部材の制御電磁石（２つの極及び巻線を備えた金属部材により構成されるもの）の寸法に依存する。強い力及び高い切断速度を得るためには、この部材の寸法が大きくなるので、数百本の糸を操作する繊維機械では、前記装置の使用が制限される。

スイス特許第６９９４２５号明細書は、ヤーンクリーナ内の糸切断用装置について記載している。この糸切断用装置は、織編用産業において、紡績機及び巻線機における糸の品質を監視し、確保する。この装置は、円筒状の可動コイルを有する電磁制御部材、切断要素及び磁気ヨークを支持する可動ソレノイド部材、コイル、可動部材、及びヨークを備えている。ヨークは、この制御部材により発生される磁場が制御部材及びヨークを通って閉じ、制御部材及びヨークを介して戻るように配置されている。この可動部材をガイドし、且つ保持するためのヨーク穴、及びこの穴内に配置された可動部材の一部は、これらの間に形成されるスペースが前記部材の周囲に沿って非一様となるような異なる形状を持つ。このスペースは、可動部材へ放射状に作用する磁場が無効化されるように形成される。スプリングは、糸を切断した後、可動部材を静止位置に戻すために設けられる。この先行特許は、ヨーク、ひいては、装置の寸法が減少されることを可能にし、スペースを取らないことから、発明のより有効な活用ができるようにする。

さらに、可動部材の初期移動中の大きな加速や、そのより短い反応時間を可能とし、この可動部材に一定の信頼性が実現されている。

従って、この先行特許では、切断要素（可動部材と協働する）の移動は、前記装置内で広がる磁力にのみ応じて得られる。切断力（例えば、切断力が作用する糸の種類に相応する）を増加させるためには、磁場（且つ相対的な力）を生成するこれらの装置部分の寸法を増加しなければならないため、スイス特許に記述される装置全体の寸法が増加する結果となる。

またこれには、装置寸法の増加に伴って、装置への供給電力を増加する必要性がさらに必須となる。

そのため、前記装置を複数本の糸に作動する繊維機械に使用することは困難である。

さらに、スイス特許は、切断要素を移動させるための部材としてのスプリング使用について記載していないが、糸に作用した後、切断要素を静止位置に戻すための（糸から離す）場合のみ使用されると記述している。

本発明は、公知の解決手段と比較して、改良がなされた切断装置を提供することを目的とする。

本発明は、非常にコンパクトで、非常に低い、そして事実上エネルギー消費がゼロとなる、上述したタイプの切断装置を提供することを特有の目的とする。

他の目的は、非常にシンプルで、低コストの上述したタイプの装置を提供することである。

また、さらなる目的は、ブレード部材が、自動的にリセットされることを可能とする上述したタイプの装置を提供することである。

これらの目的、及び当業者に明らかとなる他の目的は、添付の請求項に係る切断装置により実現される。本発明は、非限定的な例として提示する添付の図面からより明らかとなる。

本発明に基づいて得られる装置を上から見た図である。 図１の装置の一部を上から見た図である。 ２つの異なる操作位置における一方の位置を図１の装置を上から見た図である。 ２つの異なる操作位置における他の位置を図１の装置を上から見た図である。 本発明に係る複数の装置を備える繊維機械への複数本の糸を制御するためのシステムを概略的に示す。

上記の図面を参照すれば、本発明に係る装置は、符号１により全体的に示され、ベース３と、各側面ショルダ４と、各側面ショルダ４の端部の一方６に接続され、アンビル部材５Ａを支持する端壁５とを備えるハウジング２を有する。アンビル部材５Ａの近傍において、各側面ショルダ４は、凹部１０を有し、凹部は、セラミック製糸ガイドを備えることが望ましい。側面ショルダ４の凹部１０は、互いに平行であることにより、繊維機械、又はこの機械に糸を供給するラインでの他のユーザ要素（この機械に糸を供給する部材のようなもの）に供給される繊維糸Ｆを受けることができるようになっている。

ベース３は、装置１が適切な位置でねじやリベット等（図示せず）により繊維機械に取り付けられるように穴１１を有する。

このベース３は、公知の方法で、ベースに固定されたＵ字形構造体１３の内部に固定されている電磁石１２Ａを備える双安定線形電磁石１２を支持している。Ｕ字形構造体１３は、金属製であり、平行アーム１４の自由端１４Ａの各々の近傍で（また、双安定線形電磁石１２と平行に）、Ｕ字形構造体１３の内面側に、双安定線形電磁石に固定された円筒体１７の側に設けられ、平行アームの自由端１４Ａに固定された壁１８に載る永久磁石１６を有する。この壁には、穴が開けられていて、可動支持要素２０の第１端２２に固定されたブレード部材又はブレード２１用に、可動支持要素２０が通過できるようになっている。可動支持要素２０の第２端は、双安定線形電磁石１２に挿入され、既知であるため記述を省く構成要素と連携する。

圧縮スプリング２５が、拡大された第１端２２と壁１８との間で、可動支持要素２０に設けられて（第1端２２及び壁１８に接していて）、双安定線形電磁石１２に適切に電力が供給されると、壁１８からアンビル部材５Ａに向かって可動支持要素２０を進ませる。このような電力供給は、この電力供給が給電ケーブル２８を介して行われることを可能とする制御装置（図示せず）の制御下において行われることが有利であり、且つ望ましい。直流電流パルスは、給電ケーブルを介して供給され、電磁石に電力が供給される。

可動支持要素２０は、磁化されていない磁性材料製であり、任意の方法によって第１端に固定されているブレード２１を支持している。

繊維機械、又はこの供給（又はフィーダ）用制御部材に繊維糸（Ｆ）を供給するラインで装置１が使用されることを想定する。

静止位置（図３）、すなわち作動状態より前では、可動支持要素２０は、端壁５及びアンビル部材５Ａから間隔を空けて磁場の作用により保持される。磁場は、永久磁石１６により生成され、Ｕ字形構造体１３を介して可動支持要素２０で閉じている。

従って、実際には、永久磁石１６により生成される磁場は、双安定線形電磁石１２に電流を印加する必要がなく、（機械的）スプリング力に打ち勝って、第１位置で可動支持要素２０を保持する。こうして、多数本の糸に応じて操作する編み機のような繊維機械に複数の装置１を使用する場合は、エネルギーを消費しない利点を持つことが明らかとなり、このような全ての利点が実現できる。

永久磁石を用いて、小さな力（電磁石により生成される）で起動することができる一種の磁気トリガが得られる。実際に電磁石に電力を供給すると、大きな力が放出され（スプリングにより生成され）、可動支持要素２０の移動及び相応する糸へのブレード２１の作動がなされる。

この点に関して、ケーブル２６を介して双安定線形電磁石１２に電流パルスを与えると、永久磁石１６の磁力は中和される。スプリング２５は、可動支持要素２０を移動させ、端壁５に対して衝突するように可動支持要素２０を押す。このような移動により、ブレード２１は、繊維糸（Ｆ）に接触し、且つアンビル部材５Ａに載り、その結果、糸は切断される。

双安定線形電磁石（電磁石１２Ａ、Ｕ字形構造体１３、永久磁石１６によって構成される。）を使用することにより、切断装置を、コンパクトなサイズで、簡素に、そして糸に迅速に作動するものとして実現することができる。こうして、各糸に対応して切断装置が作動し、多くの糸に作動する繊維機械における最適な使用を可能とする。これは、これらの装置各々の小型化により実現される。

さらに、双安定線形電磁石１２（前述したように）を備え、同じ基本構造と、ブレード２１を支持する同一の可動支持要素２０とにより構成される装置を複数個用いて、必要に応じた切断力を加えることで、異なる種類及び断面が異なる複数本の糸に作用することができる。これは、その用途に応じて選択される、適切な弾性特性を持つスプリング２５を用いることで、容易に実現できる。このスプリングは、糸に向かってブレード２１を移動させ、糸へのブレード介在力を決める唯一の部材でもある。

実際に、装置として、電磁気構成要素は、可動支持要素２０の移動（この要素の端２２と壁１８との間に間置されたスプリング２５の作動により得られる）を解放するだけであり、ブレードを移動させる推進力の生成には関与しない。この推進力は、完全にスプリングの特性と関連して、スプリングのみに起因するものである。

従って、“基本”装置の徹底した標準化を実現することができる（生産コストに関して明らかな利点を有する）。これは、特定の使用のために適切なスプリング（必要な弾性特性を有する）を選択し、且つその使用のために用意する“基本”装置（前述したように）にこのスプリングを搭載するだけで実現される。

第１変形例では、電磁石が、永久磁石により生成される磁場を中和するだけでなく、前記磁場に磁力を追加してカッタを再びリセットするように制御することを可能にする。これにより、可動支持要素２０は、切断位置から静止位置まで戻る。

また装置１は、電子回路とともに提供することができる。電子回路は、通信バスを介して、同じバスに接続されるリモコン制御装置、又はセンサーと通信することを可能とする。この制御装置は、張力、速度、又は形状のような特性のうち、少なくとも１つを監視することで、糸の供給を制御することができる。

従って、カッタは、直接電気コマンドの結果として起動されるものではなく、シリアルコマンド、または制御装置あるいはセンサーと制御要素のうちの１つにより適切に供給される信号の結果として起動される。このような信号では、特定された切断コマンドおよび作動する特定のカッタに付随するコードが指定される。

このような場合（図５を参照）、複数の装置１及び、糸特性（糸張力、及び／又は供給速度、又は、どんな糸欠陥又は破損も検出するセンサーのような）を監視する他の部材１００は、明確な特定のコードに応じて特定され、決定される。その結果、繊維機械に供給される複数の糸用供給制御システムを生成する。これらの装置及び監視部材は、フィールドバス１１０に接続され、場合によっては、制御装置１２０にも接続される。従って、センサー１００及び制御部材は、これらの部材によって得られるデータと機械操作に基づいて、装置１に介入する。このような介入は、切断装置１及び監視部材１００のコードに基づいて、明確となり、例えば、供給異常が検出される糸のみが切断される。

さらに、発明の別の変形例も可能である。例えば、可動支持要素２０は、糸が切断された後、糸を保持するようにブレード２１を支持するようにしてもよい。こうすると、繊維機械の作動が、糸に介入することで（カッタに糸がロックされ、供給方向に沿って自由でない）、例えば、カッタを超えて端まで糸を再編みすることで、すぐに再開できるようにする。また、これらの解決手段も、請求項の範囲内に入るとみなされるべきである。

本発明は、メインクレームの前提事項部分に記載した繊維糸切断装置に関する。この前提事項部分に記載された構成は、米国特許第３８５４３５６に開示されている。

Claims (8)

1. 処理用繊維機械、又はこうした機械への給糸用部材のような操作部要素への給糸中に繊維糸（Ｆ）を切断するための装置（１）であって、
   前記繊維糸（Ｆ）が通過するための少なくとも１つの開口部（１０）を有するハウジング（２）に収容されて、移動用アクチュエータ手段に従って移動する可動支持要素（２０）により支持される切断ブレード部材（２１）を備え、
   前記可動支持要素（２０）は、前記ブレード部材（２１）が前記繊維糸（Ｆ）から間隔を空けて配置される第１位置と、前記ブレード部材（２１）が前記繊維糸（Ｆ）に衝突して糸を切断する第２位置と、の２つの動作位置を取ることができ、
   前記アクチュエータ手段は、双安定電磁気手段（１２）を有する装置（１）において、
   前記可動支持要素（２０）は、前記双安定電磁気手段（１２）の起動後において、前記糸切断位置に前記ブレード部材（２１）を付勢するように配置されているスプリング（２５）と協働し、
   前記スプリング（２５）は、前記ブレード部材（２１）を支持する前記支持要素（２０）の第１端（２２）と、前記電磁気手段（１２）との間に配置されることを特徴とする装置（１）。
2. 前記電磁気手段（１２）は、前記第１動作位置で前記可動支持要素（２０）を保持できる、少なくとも１つの永久磁石（１６）を支持する構造体（１３）に収容された電磁石（１２）を備えており、
   前記第１動作位置で前記支持要素（２０）を保持する磁力は、前記電磁石の起動により消滅し、これにより、前記スプリング（２５）が前記支持要素（２０）を前記第２動作位置に移動させることができることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記スプリング（２５）は、前記可動支持要素（２０）に搭載され、前記支持要素（２０）が前記双安定電磁気手段（１２）に収容される第２端を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記双安定電磁気手段（１２）は、双安定線形電磁石であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記双安定電磁気手段は、前記支持要素（２０）が、可逆的且つ自動的に前記第２動作位置から前記第１動作位置に帰還移動できるように配置され可逆的に制御できる電磁石（１２）を備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
6. 前記ブレード部材（２１）は、糸切断後、前記ハウジング（２）内に前記切断された繊維糸（Ｆ）を保持するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 通信バスに前記装置が接続されるようにする電子回路を有し、
   前記回路は、前記装置が明確なコードによって前記バス内で特定され、シリアルコマンドによって起動されることをできるようにする、前記明確な特定コードを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 繊維機械に少なくとも１本の繊維糸を供給することを制御するためのシステムであって、
   請求項１に記載された、前記繊維糸用の少なくとも１つの切断装置（１）と、
   張力、速度、又は形状を含む前記繊維糸の特性を監視するための少なくとも１個の監視部材（１００）と、
   前記機械への給糸を制御するための制御装置（１２０）と、
   を備えるシステムイにおいて、
   前記切断装置（１）、前記監視部材（１００）及び前記制御装置（１２０）が、シリアルラインを介して接続しており、
   前記切断装置（１）及び前記監視部材（１００）は、前記制御装置（１２０）とシリアルコマンドである前記コマンドにより、個々が制御且つ命令されるように、それぞれが明確な特定コードを有することを特徴とする前記切断装置。

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