JP2019137951A - ポット精紡機およびポット精紡方法 - Google Patents

Abstract

【課題】弦糸の発生に起因する巻き返し不良の発生を安価に抑制することができるポット精紡機を提供する。【解決手段】本発明は、導糸管１１と、導糸管１１が挿入されるポット１２と、を備え、ポット１２内で導糸管１１の下端部１１ａから糸１８を排出するとともに、その糸１８をポット１２の回転にともなう遠心力によってポット１２の内壁２２に巻き付けることによりケーク２８を形成するポット精紡機１であって、ケーク２８の形成途中または形成終了後に、ポット１２の内壁２２から離れてポット１２内の空間に存在する弦糸３３を切断するためのカッター２０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ポット精紡機およびポット精紡方法に関する。

精紡方法の１つとして、円筒形のポットを用いるポット精紡方法が知られている。ポット精紡方法は、大別すると、３つのステップを有する。第１のステップは、糸材料を所定の細さに引き伸ばすステップである。第２のステップは、第１のステップで引き伸ばされた糸をポットの内壁に巻き付けてケークを形成するステップである。第３のステップは、ケークを形成している糸をポットの内壁からボビンに巻き返すステップである。

第２のステップにおいては、所定の回転数でポットを回転させるとともに、第１のステップで引き伸ばされた糸を導糸管を通してポット内に導く。ポット内に導かれた糸は、導糸管の一端部から排出され、ポットの回転にともなう遠心力によってポットの内壁に押し当てられる。その際、導糸管から排出される糸は、ポットの回転によって撚られながら、ポットの内壁に巻き付けられる。

また、第２のステップにおいては、ポットの中心軸方向に導糸管を往復移動させながら、導糸管の一端部をポットの開口部側に移動させることにより、ポットの内壁にケークを形成する。ケークの形成を終えたら糸切りを行う。糸切りは、糸の送り方向において導糸管よりも上流側で糸を切ることにより行う。

糸切りを行うと、その瞬間に糸の張力が解放される。糸の張力が解放されると、その反動で導糸管の一端部から糸が勢い良く飛び出す。その結果、導糸管から飛び出した糸の一部がループ状に浮き上がり、浮き上がった糸が、ポットの内壁から離れたまま、ポット内の空間に存在する場合がある。このように、ポットの内壁から離れて存在する糸は、弦とも呼ばれる。本明細書では、弦を形成する糸を弦糸という。弦糸は、ポットの回転にともなう遠心力を受けて湾曲するが、ポットの内壁に巻かれる糸からは離れて孤立して存在する。また、弦糸の両端は、ポットの内壁に巻かれる糸に引っ掛かるかたちで固定状態に支持される。

上述のようにポット内の空間に弦糸が存在すると、たとえば、弦糸が導糸管の外周面に接触することにより、弦糸が他の糸と共に導糸管に巻き付いてしまうことがある。また、これ以外にも、たとえば、ポット内にボビンを挿入する途中で弦糸がボビンの外周面に接触し、これによってボビンへの糸の巻き返しが想定よりも早く始まってしまうことがある。その結果、いずれの場合もボビンに糸を適切に巻き返すことができず、巻き返し不良となってしまう。

特許文献１には、ドラフト装置を構成するフロントローラ対の下流側に導糸用のエプロン対を設けるとともに、エプロン対の先端部をポット内に配置可能としたポット精紡機に関する発明が記載されている。特許文献１に記載の発明では、エプロン対の上流側で糸を切断しても、切断した糸をエプロン対によってニップしたままポット内まで導くことができる。このため、糸の切断点となる糸端がエプロン対の先端部を通過する時点では、糸端からポット内壁までの距離が短くなる。したがって、弦糸の発生を抑制しながら糸端をポットの内壁に巻き付けることができる。

特公昭２９−８２２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、導糸管の代わりにエプロン対を使用しているため、次のような課題がある。導糸管は、細長い円筒形の単純な構造であるのに対し、エプロン対は、エプロンを支持するローラや他の部材を含む複雑な構造になる。また、ポットの内壁に対する糸の巻き位置をポットの中心軸方向にずらすために、ポット自身を昇降動作させる機構が必要になる。さらに、ポット内にエプロン対を導き入れるために部品サイズも大きくなる。したがって、特許文献１に記載の発明では、ポット精紡機の構成が複雑かつ大掛かりになり、発明の実施に必要な費用が高くなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、弦糸の発生に起因する巻き返し不良の発生を安価に抑制することができるポット精紡機およびポット精紡方法を提供することにある。

本発明は、導糸管と、前記導糸管が挿入されるポットと、を備え、前記ポット内で前記導糸管の一端部から糸を排出するとともに、前記糸を前記ポットの回転にともなう遠心力によって前記ポットの内壁に巻き付けることによりケークを形成するポット精紡機であって、前記ポットの内壁から離れて前記ポット内の空間に存在する弦糸を切断するためのカッターを備える。

本発明に係るポット精紡機において、前記カッターは、前記導糸管に設けられていてもよい。

また、前記カッターと共に前記導糸管に設けられ、前記弦糸を前記カッターの刃に導くためのテーパー面を有するガイド部材を備えていてもよい。

また、前記カッターは、前記導糸管の中心軸と直交する方向に対して斜めに傾いた姿勢で配置されていてもよい。

また、前記カッターは、円盤状のカッターであってもよい。

また、本発明は、導糸管をポット内に挿入した状態で前記ポットを回転させることにより、前記導糸管の一端部から排出する糸を前記ポットの内壁に巻き付けてケークを形成するポット精紡方法であって、前記ケークの形成途中または形成終了後に、前記ポットの内壁から離れて前記ポット内の空間に存在する弦糸をカッターで切断する。

本発明によれば、弦糸の発生に起因する巻き返し不良の発生を安価に回避することができる。

本発明の実施形態に係るポット精紡機の主要部の構成例を示す概略図である。 図１の一部を拡大した断面図である。 カッターとガイド部材の構成を説明する側面図である。 図３のＩＶ矢視図である。 本発明の実施形態に係るポット精紡機の駆動制御系の構成例を示すブロック図である。 ポット精紡方法の基本的な流れを示す図である。 ケーク形成ステップにおけるポット内の様子を示す図である。 ケーク形成ステップにおける導糸管の動作を説明する図である。 ポット内に弦糸が発生した状態を示す図である。 ポット内に存在する弦糸にカッターが近づく様子を示す概略図である。 ポット内に存在する弦糸が導糸管の下降によって押し下げられた状態を示す概略図である。 カッターの刃に弦糸が接触している状態を示す側面図である。 導糸管にガイド部材なしでカッターを設けた構成を示す側面図である。 巻き返しステップの開始時におけるポット内の様子を示す図である。 巻き返しステップの終了時におけるポット内の様子を示す図である。 導糸管にカッターを斜めに配置した構成を示す図である。 本発明の第１変形例を説明する図である。 本発明の第２変形例を説明する図である。 本発明の第３変形例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜ポット精紡機＞
まず、本発明の実施形態に係るポット精紡機について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るポット精紡機の主要部の構成例を示す概略図である。 図１に示すように、ポット精紡機１は、ドラフト装置１０と、導糸管１１と、ポット１２と、ボビン支持部１３と、を備えている。なお、これらの構成要素は、紡績の一単位となる１つの紡錘を構成するものである。ポット精紡機１は、複数の紡錘を備えるものであるが、ここではそのうちの１つの紡錘の構成について説明する。

（ドラフト装置）
ドラフト装置１０は、粗糸などの糸材料を所定の細さに引き伸ばす装置である。ドラフト装置１０は、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６およびフロントローラ対１７を含む複数のローラ対を用いて構成されている。複数のローラ対は、糸材料の送り方向の上流側から下流側に向かって、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６およびフロントローラ対１７の順に配置されている。

各々のローラ対１５，１６，１７は、後述するドラフト駆動部の駆動に従って回転するものである。各々のローラ対１５，１６，１７の単位時間あたりの回転数（ｒｐｍ）を比較すると、ミドルローラ対１６の回転数はバックローラ対１５の回転数よりも高く、フロントローラ対１７の回転数はミドルローラ対１６の回転数よりも高い。このように各々のローラ対１５，１６，１７の回転数は互いに異なり、この回転数の違い、すなわち回転速度差を利用してドラフト装置１０は糸材料を細く引き伸ばす。以降の説明では、ローラ対の回転数を回転速度ともいう。ローラ対の回転数と回転速度とは互いに比例関係にある。

（導糸管）
導糸管１１は、ドラフト装置１０で所定の細さに引き伸ばされた糸１８をポット１２内に導くものである。導糸管１１は、細長い管状に形成されている。導糸管１１を長さ方向と直交する方向に断面したときの形状は円形になっている。

導糸管１１は、ドラフト装置１０の下流側に、ポット１２と同軸になるように配置されている。導糸管１１の下部は、ポット１２内に挿入されている。導糸管１１は、フロントローラ対１７から糸供給管１４を通して供給される糸１８をポット１２内に導く。ドラフト装置１０で引き伸ばされた糸１８は、たとえば、空気の旋回流を利用して糸供給管１４に引き込まれた後、糸供給管１４を通して導糸管１１に導入される。導糸管１１に導入された糸１８は、導糸管１１の下端部１１ａから排出される。導糸管１１は、後述する導糸管駆動部によって上下方向に移動可能に設けられている。

導糸管１１にはカッター２０が設けられている。また、導糸管１１には、カッター２０と共にガイド部材２４が設けられている。カッター２０とガイド部材２４は、ポット１２内において、導糸管１１の下端部１１ａの近傍に配置されている。以下に、図２、図３および図４を用いて、カッター２０とガイド部材２４の構成について説明する。図２は図１の一部を拡大した断面図である。図２においては、導糸管１１の中心軸を一点鎖線で示している。図３はカッターとガイド部材の構成を説明する側面図であり、図４は図３のＩＶ矢視図である。

（カッター）
カッター２０は、ポット１２の内壁２２から離れてポット１２内の空間に存在する弦糸３３（図９参照）を切断するために設けられたものである。カッター２０は、円盤状に形成されている。カッター２０の外周部には全周にわたって刃２０ａが形成されている。カッター２０の刃２０ａは、導糸管１１の中心軸方向から見て円形に形成されている。また、カッター２０の刃２０ａは、糸１８を切断できるように鋭利に形成されている。カッター２０は、たとえば、超硬合金などの金属材料によって構成することができる。

カッター２０は、導糸管１１の中心軸方向と直交するように水平に配置されている。カッター２０の中心部には、導糸管１１の外径に対応する孔が形成され、この孔に導糸管１１が嵌合されている。カッター２０の外周径は、カッター２０の刃２０ａがケーク２８に接触しないよう、ケーク２８の最小内径よりも小さく設定されている。また、カッター２０は、導糸管１１の中心軸方向において、導糸管１１の下端部１１ａから所定の距離Ｇ（図２参照）を隔てた位置に配置されている。所定の距離Ｇは、糸切り時または糸切れ時において、糸端がループ状に浮き上がっても、浮き上がった糸端がカッター２０を超えない程度に設定される。

（ガイド部材）
ガイド部材２４は、カッター２０よりも導糸管１１の下端部１１ａに近い位置に配置されている。ガイド部材２４は、図３に示すように台形円錐状に形成されている。ガイド部材２４の外周面はテーパー面２４ａとなっている。テーパー面２４ａは、弦糸３３を導糸管１１に巻き付かせることなくカッター２０の刃２０ａに導くために形成された面である。テーパー面２４ａは、後述する糸切りまたは糸切れの直後にループ状に浮き上がろうとしてテーパー面２４ａに接触した糸が、テーパー面２４ａの傾斜によって滑り落ちるように滑らかに形成されている。テーパー面２４ａは、導糸管１１の下端部１１ａに向けてテーパー面２４ａの各部の直径が連続的に変化する先細形状となっている。導糸管１１の中心軸に対するテーパー面２４ａの傾斜角度θ（図２参照）は、少なくとも１０度以上に設定するとよい。

ガイド部材２４は、たとえば、セラミックス、金属などによって構成することができる。導糸管１１とガイド部材２４を共に金属材料によって構成する場合は、両者を一体構造で形成することができる。その場合の金属材料には、たとえばステンレス鋼などを適用することができる。また、導糸管１１とガイド部材２４を別構造とする場合は、導糸管１１の外径に対応する径の貫通孔をガイド部材２４に形成し、導糸管１１に対して、たとえば接着、ネジ止め、圧入等によってガイド部材２４を固定すればよい。一方、カッター２０に関しては、導糸管１１と一体構造とされたガイド部材２４、あるいは、導糸管１１に固定されたガイド部材２４に対し、たとえば、ネジ止め、接着等によってカッター２０を固定すればよい。また、カッター２０を導糸管１１に直接、固定してもよい。

ガイド部材２４の最大外径Ｄｇは、カッター２０の外周径よりも小さく設定されている。また、ガイド部材２４の上面は、カッター２０の下面に接触している。これにより、ガイド部材２４のテーパー面２４ａとカッター２０の下面との境界部分には隅部３２が形成されている。隅部３２は鈍角に形成されている。

（糸センサ）
フロントローラ対１７と糸供給管１４との間には糸センサ１９が配置されている。糸センサ１９は、ドラフト装置１０によって引き伸ばされる糸の状態を検出するセンサである。本実施形態においては、糸センサ１９が検出する糸の状態の一例として、糸切れを挙げる。また、本実施形態では、一例として、発光器１９ａと受光器１９ｂを組み合わせた光センサを用いて糸センサ１９が構成されている。

（ポット）
ポット１２は、ケーク２８の形成と糸の巻き返しに用いられるものである。ポット１２は、円筒形に形成されている。ポット１２は、ポット１２の中心軸回りに回転可能に設けられている。ポット１２の中心軸Ｋは、鉛直方向と平行に配置されている。このため、ポット１２の中心軸方向の一方は上方、他方は下方となっている。

ポット１２は、後述するポット駆動部の駆動に従って回転するものである。ポット１２の上端側には導糸管挿入口２１が形成されている。導糸管挿入口２１は、ポット１２に導糸管１１を挿入するための開口である。ポット１２の下端部には開口部２３が形成されている。導糸管挿入口２１は、ポット１２の内径Ｄｐ（図１参照）よりも小さな直径で上向きに開口している。ポット１２の内径Ｄｐは、ポット１２の内容積を規定する、内壁２２の位置を基準とする直径である。開口部２３は、ポット１２の内径Ｄｐと同じ直径で下向きに開口している。

（ボビン支持部）
ボビン支持部１３は、ボビン２５を支持するものである。ボビン支持部１３は、ボビン台座２６と、ボビン装着部２７と、を有する。ボビン台座２６は板状に形成されている。ボビン装着部２７はボビン台座２６に固定されている。ボビン装着部２７は、柱状に形成されるとともに、ボビン台座２６の上面から上方に突出するように配置されている。

ボビン装着部２７は、ボビン２５が着脱自在に装着される部分となる。ボビン装着部２７は、ポット１２の中心軸方向で導糸管１１と対向するように、ポット１２と同軸に配置されている。また、ボビン装着部２７は、導糸管１１よりも下方に配置されている。このため、ボビン装着部２７にボビン２５を装着すると、ボビン２５は、ポット１２の中心軸Ｋ上で導糸管１１と対向するように配置される。

ボビン２５は、ボビン外周径がボビン中心軸方向の一端側から他端側に向かって連続的に変化するテーパー構造になっている。ボビン２５は、少なくとも一端側が中空の構造になっている。ボビン２５は、一端側の中空の部分をボビン装着部２７に嵌合させることにより、ボビン台座２６から垂直に起立して支持されるようになっている。

ボビン支持部１３は、後述するボビン駆動部によって上下方向に移動可能に設けられている。ボビン２５の外周径は、ポット１２の内壁２２に形成されるケーク２８の最小内径よりも小さく設定されている。これにより、ポット１２の開口部２３を通してポット１２内にボビン２５を挿入して配置するときに、ボビン２５とケーク２８の接触を避けることができる。

また、ボビン台座２６には、糸ほぐし部材３１が取り付けられている。糸ほぐし部材３１は、ケーク２８の巻き終わり側の端部２８ｂに接触することにより、巻き返しの起点となる糸をケーク２８からほぐすものである。ケーク２８は、後述する導糸管１１およびポット１２の動作によってポット１２の内壁２２に形成される糸の積層体である。

図５は、本発明の実施形態に係るポット精紡機の駆動制御系の構成例を示すブロック図である。
図５に示すように、ポット精紡機１は、制御部５１と、ドラフト駆動部５２と、導糸管駆動部５３と、ポット駆動部５４と、ボビン駆動部５５と、を備えている。

（制御部）
制御部５１は、ポット精紡機１全体の動作を統括的に制御するものである。制御部５１には、動作制御の対象として、ドラフト駆動部５２、導糸管駆動部５３、ポット駆動部５４およびボビン駆動部５５が電気的に接続されている。また、制御部５１には、糸センサ１９が電気的に接続されている。糸センサ１９は、ドラフト装置１０で糸切れが発生した場合に、その旨を知らせる糸切れ発生信号を制御部５１に出力する。

（ドラフト駆動部）
ドラフト駆動部５２は、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６およびフロントローラ対１７をそれぞれ所定の回転数で回転させるものである。ドラフト駆動部５２は、制御部５１からドラフト駆動部５２に与えられるドラフト駆動信号に基づいて駆動することにより、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６およびフロントローラ対１７を回転させる。

（導糸管駆動部）
導糸管駆動部５３は、導糸管１１を上下方向に移動させるものである。導糸管駆動部５３は、制御部５１から導糸管駆動部５３に与えられる導糸管駆動信号に基づいて駆動することにより、導糸管１１を上下方向に移動させる。

（ポット駆動部）
ポット駆動部５４は、ポット１２を回転させるものである。ポット駆動部５４は、制御部５１から与えられるポット駆動信号に基づいて駆動することにより、ポット１２の中心軸Ｋを回転中心としてポット１２を回転させる。

（ボビン駆動部）
ボビン駆動部５５は、ボビン２５を上下方向に移動させるものである。ボビン駆動部５５は、制御部５１から与えられるボビン駆動信号に基づいて駆動することにより、ボビン支持部１３のボビン装着部２７に装着されるボビン２５を、糸ほぐし部材３１と共に上下方向に移動させる。

＜ポット精紡方法＞
続いて、本発明の実施形態に係るポット精紡方法について説明する。
図６は、ポット精紡方法の基本的な流れを示す図である。
図６示すように、ポット精紡方法は、引き伸ばしステップＳ１と、ケーク形成ステップＳ２と、巻き返しステップＳ３と、を有する。

引き伸ばしステップＳ１は、粗糸などの糸材料を所定の細さに引き伸ばすステップである。ケーク形成ステップＳ２は、引き伸ばしステップＳ１で所定の細さに引き伸ばされた糸をポット１２の内壁２２に巻き付けてケーク２８を形成するステップである。巻き返しステップＳ３は、ケーク２８を形成する糸をボビン２５に巻き返すステップである。以下、各ステップに基づくポット精紡機１の動作について説明する。

なお、ポット精紡機１を動作させる前は、糸供給管１４に導糸管１１が近接して配置されるとともに、ボビン支持部１３のボビン装着部２７にボビン２５が装着され、かつ、ボビン２５がポット１２よりも下方に退避して配置される。また、導糸管１１の下部は、ポット１２内に挿入した状態で配置される。

（引き伸ばしステップ）
引き伸ばしステップＳ１は、ドラフト装置１０を用いて行われる。ドラフト駆動部５２は、制御部５１から与えられるドラフト駆動信号に基づいて駆動することにより、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６およびフロントローラ対１７をそれぞれ所定の回転速度で回転させる。これにより、粗糸などの糸材料は、各々のローラ対１５，１６，１７の回転に従って搬送される。

その際、制御部５１は、バックローラ対１５の回転速度をミドルローラ対１６の回転速度よりも低速に設定するとともに、ミドルローラ対１６の回転速度をフロントローラ対１７の回転速度よりも低速に設定する。これにより、バックローラ対１５とミドルローラ対１６との間では、それらのローラ対の回転速度差によって糸が引き伸ばされる。同様に、ミドルローラ対１６とフロントローラ対１７との間でも、それらのローラ対の回転速度差によって糸が引き伸ばされる。

その結果、粗糸などの糸材料は、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６およびフロントローラ対１７を順に通過しながら所定の細さに引き伸ばされる。こうして引き伸ばされた糸１８は、その後、空気の旋回流などを利用して糸供給管１４に引き込まれた後、導糸管１１に導入される。

また、ポット駆動部５４は、引き伸ばしステップＳ１の開始に先立って、制御部５１から与えられるポット駆動信号に基づいて駆動することにより、ポット１２を所定の回転数で回転させる。

（ケーク形成ステップ）
ケーク形成ステップＳ２は、導糸管１１とポット１２を用いて行われる。導糸管駆動部５３は、制御部５１から与えられる導糸管駆動信号に基づいて駆動することにより、導糸管１１を所定量だけ下方に移動させる。また、ポット駆動部５４は、制御部５１から与えられるポット駆動信号に基づいて駆動することにより、ポット１２の回転を継続する。なお、導糸管１１を下方に移動させると、糸供給管１４から導糸管１１が離間した状態となる。また、糸供給管１４から導糸管１１に導入された糸１８は、導糸管１１の下端部１１ａから排出される。

導糸管１１の下端部１１ａから排出される糸１８には、ポット１２の回転による遠心力が働き、この遠心力によって糸１８がポット１２の内壁２２に押し付けられる。また、導糸管１１の下端部１１ａから排出される糸１８は、ポット１２の回転によって撚りを加えられた状態でポット１２の内壁２２に巻き付けられる。

また、ケース形成ステップＳ２において、導糸管駆動部５３は、上記導糸管駆動信号に基づいて駆動することにより、図７に示すように、導糸管１１を所定の周期で繰り返し上下方向に往復移動させながら、導糸管１１の位置を相対的に下方に変位させる。これにより、ポット１２の内壁２２に糸１８が巻かれて積層され、ケーク２８が形成される。なお、図７においては、カッター２０とガイド部材２４の表示を省略している。

図８は、ケーク形成ステップにおける導糸管の動作を説明する図である。図中の縦軸は、ポット中心軸方向における導糸管の位置を示し、横軸は時間を示す。
図８において、導糸管１１は、まず、Ｐ１位置まで下降した後、Ｐ２位置まで上昇し、次いでＰ３位置まで下降した後、Ｐ４位置まで上昇する。つまり、導糸管１１は繰り返し上下方向に往復移動する。この場合、導糸管１１がＰ１位置に到達してからＰ３位置に到達するまでの期間Ｔ１、および、導糸管１１がＰ２位置に到達してからＰ４位置に到達するまでの期間Ｔ２が、それぞれ一周期となる。また、導糸管１１の位置を相対的に下方に変位させるため、Ｐ３位置はＰ１位置よりも低位となり、Ｐ４位置はＰ２位置よりも低位となる。Ｐ１位置とＰ３位置の上下方向のズレ量Ｈ１、および、Ｐ２位置とＰ４位置の上下方向のズレ量Ｈ２は、それぞれ一周期における導糸管１１の変位ステップ量となる。つまり、導糸管１１は、一定の周期で繰り返し上下方向への往復移動を繰り返しながら、一定の変位ステップ量ずつ下方に変位する。

このような導糸管１１の移動動作は、導糸管１１がＰｍ位置に到達するまで続く。この場合、Ｐ１位置は、図１に示すケーク２８の巻き始め側の端部（以下、「始端」ともいう。）２８ａを規定し、Ｐｍ位置は、同図に示すケーク２８の巻き終わり側の端部（以下、「終端」ともいう。）２８ｂを規定する。また、導糸管１１がＰ１位置からＰｍ位置まで移動する期間は、ケーク２８の形成途中に相当し、導糸管１１がＰｍ位置に達した後の期間は、ケーク２８の形成終了後に相当する。

制御部５１は、導糸管駆動部５３に導糸管駆動信号を与えることにより、図７および図８に示すように導糸管１１を動作させる。そして、導糸管１１がＰｍ位置に到達した段階で糸切りを行う。この糸切りによってケーク２８の形成が終了となる。糸切りは、制御部５１の制御下で行われる。具体的には、制御部５１は、フロントローラ対１７の回転を継続したまま、バックローラ対１５およびミドルローラ対１６の回転を共に停止するように、ドラフト駆動部５２の駆動を制御する。そうすると、ミドルローラ対１６の下流側で糸１８が強制的に切られる。これにより、ポット１２の内壁２２には図１に示すような形状でケーク２８が形成される。

上述のように糸切りを行うと、図９に示すように、ポット１２内の空間に弦糸３３が発生することがある。図９はポット１２の内部を開口部２３側から見た図である。図９においては、ポット１２の回転方向Ｒを矢印で示すとともに、カッター２０とガイド部材２４の表示を省略している。

弦糸３３は、「背景技術」の欄でも説明したとおり、糸切りによって糸の張力が解放され、これによって導糸管１１の下端部１１ａから飛び出した糸の一部がポット１２の内壁２２から離れてポット１２内の空間に存在したものである。弦糸３３の頂部３３ａ付近は、ポット１２の内壁２２に巻かれる糸１８よりも緩やかな曲がりで湾曲する。弦糸３３の両端３３ｂは、ポット１２の内壁２２に巻かれる糸１８に引っ掛かるかたちで固定状態に支持される。このように、ポット１２内の空間に弦糸３３が存在すると、前述したとおり、弦糸３３が導糸管１１の外周面に接触したり、あるいは、弦糸３３がボビン２５の外周面に接触したりして、巻き返し不良が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態においては、ケーク形成ステップＳ２において、ケーク２８の形成を終了した後、制御部５１は、図８に示すＰｍ位置に到達した導糸管１１を所定量Ｌｈだけ下方に移動させる。これにより、導糸管１１は、Ｐｍ位置からＰｎ位置へと変位する。また、上述した糸切りによって弦糸３３が発生した場合は、導糸管１１がＰｍ位置からＰｎ位置に移動する過程で、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａで切断される。所定量Ｌｈは、ポット１２内の空間に弦糸３３が存在する場合に、導糸管１１に設けられたカッター２０の刃２０ａに弦糸３３を接触させるのに必要な量に応じて設定される。

ここで、カッター２０が弦糸３３を切断するときの状況について説明する。
まず、図１０に示すように、ポット１２内に弦糸３３が存在する状態で、導糸管１１を下降させていくと、弦糸３３は、図中矢印Ｒで示すようにポット１２の回転に連れ回りながら、図１１に示すように導糸管１１の下降によって押し下げられる。このとき、弦糸３３は、ガイド部材２４のテーパー面２４ａまたはカッター２０の下面に接触する。具体的には、図９に示すポット１２の中心軸から弦糸３３の頂部３３ａまでの径Ｌｒが、図２に示すガイド部材２４の最大外径Ｄｇ未満であれば、弦糸３３はガイド部材２４のテーパー面２４ａに接触する。また、ポット１２の中心軸から弦糸３３の頂部３３ａまでの径Ｌｒがガイド部材２４の最大外径Ｄｇ以上であれば、弦糸３３はカッター２０の下面に接触する。

弦糸３３がガイド部材２４のテーパー面２４ａに接触した場合は、導糸管１１の下降動作にともなって弦糸３３の頂部３３ａ付近がテーパー面２４ａに案内されて図３の矢印Ｍ１で示すように隅部３２まで移動する。また、弦糸３３が管糸２９の下面に接触した場合は、導糸管１１の下降動作にともなって弦糸３３の頂部３３ａ付近がカッター２０の下面に案内されて図３の矢印Ｍ２で示すように隅部３２まで移動する。弦糸３３の頂部３３ａ付近が隅部３２に到達すると、径方向における弦糸３３の移動が抑制される。このため、その後さらに導糸管１１が下降すると、図１２に示すように、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａに接触する。このとき、カッター２０からはみ出した弦糸３３の両側は、導糸管１１の下降動作に従って破線矢印の方向に立ち上がる。その結果、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａに巻き掛けられる。カッター２０の刃２０ａに対する弦糸３３の巻き掛け角度αは、カッター２０の下面とカッター２０からはみ出す弦糸３３とのなす角度である。

このように、カッター２０の刃２０ａに巻き掛けられた弦糸３３は、ポット１２の回転に連れ回りながら、カッター２０の刃２０ａに押し当てられる。また、カッター２０の刃２０ａに対する弦糸３３の巻き掛け角度αは、導糸管１１の下降動作に従って徐々に大きくなる。したがって、導糸管１１をＰｍ位置からＰｎ位置に下降させる途中で、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａで擦り切れる。こうして弦糸３３が切断されると、それまで弦糸３３を形成していた糸は、ポット１２の回転にともなう遠心力によってポット１２の内壁２２に押し当てられる。すなわち、ポット１２内の空間から弦糸３３が消滅する。

なお、弦糸３３の両側が立ち上がり始めるタイミングは、その時々の状況によって変わる可能性がある。このため、弦糸３３がカッター２０で切断されるタイミングは、弦糸３３の頂部３３ａ付近が隅部３２に到達する前となる場合もあり得る。

また、図１３に示すように、導糸管１１にガイド部材２４が設けられていない場合は、弦糸３３がカッター２０の下面に接触した後、弦糸３３の両側が立ち上がる。この場合でも、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａに接触して擦られるため、弦糸３３をカッター２０で切断することが可能である。すなわち、導糸管１１にガイド部材２４を設けなくても、弦糸３３をカッター２０で切断することができる。

ただし、導糸管１１にガイド部材２４を設けた場合は、弦糸３３の頂部３３ａを隅部３２に引っ掛けて弦糸３３の移動を抑制し、弦糸３３の両側を立ち上がりやすくすることができる。また、糸切り直後または糸切れ直後に、ポット１２内でループ状になって浮き上がろうとする糸を、ガイド部材２４のテーパー面２４ａの傾斜を利用して滑り落とすことができる。このため、ループ状になって導糸管１１の下端部近傍に巻き付こうとする糸をガイド部材２４のテーパー面２４ａで強制的に滑り落として、その巻き付きを避けることができる。

また、導糸管１１を下降動作させる場合の移動速度に関し、制御部５１は、次のように導糸管駆動部５３を駆動制御することが好ましい。まず、ケーク２８の形成途中の導糸管１１の移動速度をＶ１とし、ケーク２８の形成終了後の導糸管１１の移動速度をＶ２とする。移動速度Ｖ１は、たとえば、導糸管１１をＰｍ−１位置からＰｍ位置に移動させるときの移動速度に相当する。移動速度Ｖ２は、導糸管１１をＰｍ位置からＰｎ位置に移動させるときの移動速度に相当する。そうした場合、制御部５１は、移動速度Ｖ２が移動速度Ｖ１よりも低速となるように、導糸管駆動部５３を駆動制御することが好ましい。移動速度Ｖ２を移動速度Ｖ１よりも低速にすると、カッター２０の刃２０ａに対して、弦糸３３の接触時間が増えるため、より確実に弦糸３３を切断することができる。なお、Ｐｍ−１位置からＰｎ位置まで導糸管１１を移動させる場合は、導糸管１１がＰｍ位置に達した段階で一旦、導糸管１１の移動を停止してもよいし、一旦停止せずに導糸管１１の移動を継続してもよい。

ケーク形成ステップＳ２は、上述のようにケーク形成および糸切りが行われ、かつ、弦糸３３を切断するための導糸管１１の下降動作が終了した段階で終了となる。また、前述した引き伸ばしステップＳ１は、ケーク形成ステップＳ２と並行して行われ、ケーク形成ステップＳ２において糸切りが行われた段階で終了となる。

（巻き返しステップ）
巻き返しステップＳ３は、ポット１２とボビン２５と糸ほぐし部材３１を用いて行われる。巻き返しステップＳ３では、導糸管駆動部５３、ポット駆動部５４およびボビン駆動部５５の駆動により、開口部２３を通してポット１２内にボビン２５と糸ほぐし部材３１を配置する。

導糸管駆動部５３は、制御部５１から与えられる導糸管駆動信号に基づいて駆動することにより、図１４に示すように、導糸管１１を上方に移動させる。これにより、ポット１２内では、ボビン２５の進入に先立って、導糸管１１がボビン２５に接触しない位置へと退避する。ポット駆動部５４は、制御部５１から与えられるポット駆動信号に基づいて駆動することにより、ポット１２の回転を継続する。

ボビン駆動部５５は、制御部５１から与えられるボビン駆動信号に基づいて駆動することにより、ボビン支持部１３を上方に移動させる。これにより、ボビン装着部２７（図１参照）に装着されているボビン２５と、ボビン台座２６に取り付けられている糸ほぐし部材３１が、共に上方に移動する。また、ボビン２５と糸ほぐし部材３１は、ポット１２の開口部２３を通してポット１２内に進入する。その際、糸ほぐし部材３１の上端部は、図１４に示す破線の位置でケーク２８の終端２８ｂに接触する。そうすると、糸ほぐし部材３１が接触した箇所では、ケーク２８の終端２８ｂに巻かれている糸がほぐれるとともに、ほぐれた糸がポット１２の内壁２２から離れてボビン２５に巻き付く。これにより、ほぐれた糸を巻き返し起点として、ボビン２５への糸の巻き返しが開始される。

その後、ケーク２８を形成しているすべての糸が図１５に示すようにボビン２５に巻き返されると、制御部５１は、ボビン駆動部５５にボビン駆動信号を与えることにより、ボビン支持部１３を下方に移動させる。これにより、ボビン２５と糸ほぐし部材３１が共に下方に移動し、巻き返しステップＳ３が終了となる。

以上の動作により、管糸２９が巻かれたボビン２５が得られる。管糸２９が巻かれたボビン２５はボビン装着部２７から取り外される。その後、空のボビン２５がボビン装着部２７に装着された後、上記同様の動作が行われる。

なお、弦糸３３は、上述した糸切りによって発生する場合だけでなく、ケーク２８の形成途中で糸１８が切れてしまう糸切れによって発生する場合もある。「糸切り」と「糸切れ」の違いは次のとおりである。糸切りは、ポット１２の内壁２２に予め決められた所定量の糸１８が巻かれた段階、すなわちケーク２８の形成を終了するときに制御部５１によって意図的に行われるものである。糸切れは、ポット１２の内壁２２に所定量の糸１８が巻かれる前、すなわちケーク２８を形成している途中で何らかの理由により糸１８が切れてしまう現象である。

ケーク２８の形成途中で糸切れが発生する場合、糸切れの発生段階では導糸管１１がＰｍ位置まで下降していない。このため、導糸管１１は、糸切れによって弦糸３３が発生した場合でも、一定の変位ステップ量ずつ下方に変位し続ける。したがって、糸切れ発生後、導糸管１１がＰｍ位置またはＰｎ位置まで下降する間に、上記同様の原理で、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａに接触する。よって、ケーク２８の形成途中で発生する弦糸３３についても、カッター２０によって切断することができる。

＜実施形態の効果＞
本発明の実施形態においては、導糸管１１の下端部１１ａの近傍にカッター２０を設け、ケーク２８の形成途中または形成終了後に、ポット１２の内壁２２から離れてポット１２内の空間に存在する弦糸３３をカッター２０で切断する構成を採用している。これにより、特許文献１に記載されたエプロン対などの複雑かつ大掛かりな構成を採用することなく、弦糸３３が導糸管１１の外周面やボビン２５の外周面に接触する状況を回避することができる。このため、弦糸３３の発生に起因する巻き返し不良の発生を安価に抑制することができる。

また、本発明の実施形態においては、平面視円形の刃２０ａを有する円盤状のカッター２０を採用している。このため、カッター２０の外周上のいずれの箇所でも弦糸３３を切断することができる。また、カッター２０の構造が単純であるため、安価に実施できる。

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

たとえば、上記実施形態においては、円盤状のカッター２０が導糸管１１の中心軸方向と直交するように、カッター２０を水平に配置したが、本発明はこれに限らない。たとえば、図１６に示すように、導糸管１１の中心軸と直交する方向に対してカッター２０を斜めに傾いた姿勢で配置してもよい。斜めに傾いた姿勢とは、図中一点鎖線で示す導糸管１１の中心軸と直交する方向に対し、カッター２０の傾き角度βが２度以上となるようにカッター２０が傾いた状態を意味する。傾き角度βの好ましい範囲は、５度以上、２０度以下である。

上述のようにカッター２０を斜めに配置すると、導糸管１１の中心軸方向においてカッター２０の刃２０ａが存在する範囲を広く確保することができる。このため、導糸管１１を下降させるときに、カッター２０の刃２０ａに弦糸３３を接触させ得る時間を長く確保することができる。したがって、たとえば、ポット１２の中心軸と導糸管１１の中心軸との間に軸ずれが生じている場合でも、弦糸３３がカッター２０の刃２０ａに接触する可能性や頻度を高めることができる。よって、弦糸３３をより確実に切断することができる。

また、上記実施形態においては、導糸管１１に１つのカッター２０を設けるようにしたが、これに限らず、複数のカッター２０を導糸管１１の中心軸方向に位置をずらして設けた構成を採用してもよい。

また、弦糸３３を切断するためのカッターは、円盤状のカッター２０に限らない。たとえば、図１７に示すように、下向きの刃４０ａを有するカッター４０を用いてもよい。また、図１８に示すように、ガイド部材２４の径方向に延在する直線状のカッター４１を設け、このカッター４１の刃４１ａを下向きに配置した構成を採用してもよい。また、図１９に示すように、外周に刃４２ａを有する丸鋸状のカッター４２を用いてもよい。カッター４２を用いる場合は、ポット１２の回転方向Ｒにカッター４２の刃４２ａが斜めに傾くように、カッター４２を配置すればよい。

なお、前述した円盤状のカッター２０と、図１９に示す丸鋸状のカッター４２の違いは、それぞれの刃２０ａ，４２ａの形状の違いにある。すなわち、カッター２０の刃２０ａは凹凸のない円周刃形状になっており、カッター４２の刃４２ａは凹凸のある鋸刃形状になっている。

また、上記実施形態においては、テーパー構造のボビン２５を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、ストレート構造のボビンを用いてもかまわない。

また、上記実施形態においては、弦糸を切断するためのカッターを導糸管１１に設けた構成を採用したが、本発明はこれに限らず、たとえば、ボビン２５の上端部にカッターを設けた構成を採用してもよい。あるいは、導糸管１１とボビン２５の両方にカッターを設けた構成を採用してもよい。また、導糸管１１やボビン２５とは別に、図示しない昇降機構にカッターを設け、このカッターをボビン２５よりも先にポット１２内に進出させて弦糸を切断する構成を採用してもよい。さらに、ボビン２５または昇降機構にカッターを設ける場合は、上記実施形態と同様、カッターと共にガイド部材を設けてもよい。

導糸管１１にカッターを設けた場合は、ケーク形成ステップＳ２における導糸管１１の下降動作を利用して弦糸３３を切断することができる。また、ボビン２５にカッターを設けた場合は、巻き返しステップＳ３におけるボビン２５の上昇動作を利用して弦糸３３を切断することができる。これに対し、上記昇降機構にカッターを設けた場合は、導糸管１１やボビン２５の動作とは別に、昇降機構を動作させる必要がある。このため、導糸管１１およびボビン２５の少なくとも一方にカッターを設けた場合は、上記昇降機構にカッターを設ける場合に比べて、ポット精紡の生産性をほとんど落とすことなく、弦糸３３を切断できるという利点がある。

１ ポット精紡機、１１ 導糸管、１２ ポット、１８ 糸、２０ カッター、２０ａ 刃、２２ 内壁、２４ ガイド部材、２４ａ テーパー面、２８ ケーク、３３ 弦糸。

Claims (6)

1. 導糸管と、
   前記導糸管が挿入されるポットと、を備え、
   前記ポット内で前記導糸管の一端部から糸を排出するとともに、前記糸を前記ポットの回転にともなう遠心力によって前記ポットの内壁に巻き付けることによりケークを形成するポット精紡機であって、
   前記ポットの内壁から離れて前記ポット内の空間に存在する弦糸を切断するためのカッターを備える
   ポット精紡機。
2. 前記カッターは、前記導糸管に設けられている
   請求項１に記載のポット精紡機。
3. 前記カッターと共に前記導糸管に設けられ、前記弦糸を前記カッターの刃に導くためのテーパー面を有するガイド部材を備える
   請求項２に記載のポット精紡機。
4. 前記カッターは、前記導糸管の中心軸と直交する方向に対して斜めに傾いた姿勢で配置されている
   請求項２または３に記載のポット精紡機。
5. 前記カッターは、円盤状のカッターである
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のポット精紡機。
6. 導糸管をポット内に挿入した状態で前記ポットを回転させることにより、前記導糸管の一端部から排出する糸を前記ポットの内壁に巻き付けてケークを形成するポット精紡方法であって、
   前記ケークの形成途中または形成終了後に、前記ポットの内壁から離れて前記ポット内の空間に存在する弦糸をカッターで切断する
   ポット精紡方法。

Images