JP2020203795A - ２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置であって、結合すべき糸端部に機械的な摩擦作用を加えるための互いに対して相対的に回転可能に支承されている摩擦ディスクを備え、それぞれ１本の糸を切断するための複数の糸分離手段が設けられている、糸結合装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、糸分離手段が、スリットを切られたヘッド部分を備えた可逆的に駆動可能な糸リール３３として形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置と、このような糸結合装置を含む、巻取りパッケージを製造する繊維機械とに関する。

繊維産業において、糸結合装置は、久しく以前から先行技術に属していて、多数の特許権出願において詳細に説明されている。糸結合装置は、２つの糸端部を交絡する、もしくは撚ることによって、ほぼ糸と同一の糸結合部を形成する。このような糸結合部は、糸品質にとって重要な基準であり、糸に似た強度を有しているだけではなく、できるだけ糸と同一の外見を有していることも望まれる。

製造プロセス中に、巻取りパッケージを製造する繊維機械において糸破断が生じた場合、または繊維機械の複数の作業ユニットのうちの１つの作業ユニットにおいて糸異常に基づいて定義されたクリアリング切断が実施された場合に、分離された糸の糸端部は、まず専用のニューマチック式の装置により、糸結合装置またはスプライシング装置の領域へと戻される。この場合に、サクションノズルは、いわゆる上糸を綾巻きパッケージから戻して、この上糸を、場合によっては糸異常をクリアリングした後、つまり取り除いた後に、糸結合装置内に挿入する。対応して、たとえば繰出し位置に位置決めされた１つの粗糸ボビンから来るいわゆる下糸も、負圧が供給可能なグリッパ管により糸結合装置内に挿入される。

機械的なスプライシングもしくは糸継ぎの原理は、上糸および下糸を、２つの摩擦ディスクの逆向きの回転によりまず解撚し、次いで再び加撚する／撚ることである。解撚後に、糸端部は、制限された領域内のみで重なり、互いにスプライシングされ得るように、短く切断される。

欧州特許出願公開第０１４０４１２号明細書により、２つの糸端部に機械的な摩擦作用を加えるために逆向きに駆動可能な２つの摩擦ディスクを含んだ糸結合装置が開示されている。糸端部は、まず、糸結合工程の開始時に、２つの摩擦ディスク間に位置決めされ、解撚され、引きちぎられる。もはや撚りを有しておらず、繊維が互いに対してほぼ平行に存在している今や筆状の糸端部を局所的に制限し、束ねるために、糸端部は、いわゆるコームにより束ねられ、次いで互いにスプライシングされる、つまり一緒に加撚される。

欧州特許出願公開第０１４０４１２号明細書による糸結合装置は、２つの摩擦ディスクを含んでいる。これらの摩擦ディスクは、それぞれ１つの解撚兼加撚リングアセンブリと、加撚アセンブリとを含んでいる。さらに、糸結合装置は、解撚および加撚を互いに別個に開始する調節可能なカムアセンブリと、摩擦ディスクの表面を少なくとも一時的に所望の間隔に保持する間隔保持手段とを有している。糸の引きちぎりまたはむしり取りのために、さらに、それぞれの糸をクランプし引きちぎる可動の区分を含む装置が設けられている。

この引きちぎりクランプは、並進運動を実施し、挿入されている糸のみを引きちぎることができる。糸端部を必要に応じてより短くまたはより長く切断することは、このように構成された引きちぎりクランプでは可能ではない。さらに、引きちぎりクランプの運動の大きさは、糸結合装置のスペース状況により、かつ構造的に可能な行程長さにより制限されている。特に弾性的な糸の場合、糸を引きちぎるための引きちぎりクランプの運動可能性は十分ではない。

したがって、本発明の第１の態様は、２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置であって、結合すべき糸端部に機械的な摩擦作用を加えるための摩擦ディスクを備え、摩擦ディスクが、互いに対して相対的に回転可能に支承されていて、複数の糸分離手段がそれぞれ一本の糸を切断するために設けられている、糸結合装置に関する。

摩擦ディスクは、糸分離手段が、スリットを切られたヘッド部分を備えた、反転駆動可能な糸リールとして形成されていることにより優れている。

巻取りもしくは紡績プロセス中に、摩擦ディスクは、開放した位置において互いに対して離間して位置決めされている。糸結合工程が開始させられると、上糸も下糸も糸結合装置内に挿入される。上糸は、下側の糸リールのスリット状のヘッド部分によりガイドされ、下糸は上側の糸リールのスリット状のヘッド部分によりガイドされる。両方の糸の解撚後に、軸部材として形成されている糸リールがそれぞれの長手方向軸線を中心として回転させられ、これによりそれぞれの糸が糸リール上に巻き取られることにより、上糸および下糸が切断される。この形式により、両方の糸端部が制限された領域内のみで重なり、これにより両方の糸端部の繊維を一緒に撚ることができ、この場合に、残りの糸部分よりも太いスプライシング部（結合部）が生じないことが確実にされている。上糸および下糸がその都度、糸リールのそれぞれの軸部材の周囲に巻き取られるので、糸リールはほぼ無制限の収容性および予備伸張性を有しており、これにより高弾性の糸も確実かつ信頼性よく引きちぎることができる。糸結合部の形成後に、糸リールは反転駆動され、これにより両方の残留糸を解放する。次いで、これらの残留糸をサクションノズルもしくはグリッパ管により吸い取り、廃棄することができる。

スリットを切られたヘッド部分を備えた糸リールとしての糸分離手段の本発明による構成の別の利点は、上糸および／または下糸に、糸結合部の形成前に、予荷重を加えることができ、これにより、解撚挙動、引っ張り強度特性および／または製造すべき糸結合部に影響が与えられることである。

つまり、上糸および／または下糸が摩擦ディスク間に位置決めされ、糸リールのヘッド部分内に挿入された後に、摩擦ディスクもしくは摩擦ディスクの複数の部材が互いに対して送られる前に、糸リールの回転によって、上糸および／または下糸が、少なくとも最初の部分だけそれぞれの糸リール上に巻き取られる。それぞれの糸にこれにより加えられた張力により、糸の取扱い、ひいては製造すべきスプライシング結合部に影響を与えることができる。上糸および／または下糸が張力をもって摩擦ディスク間に位置している場合、摩擦ディスクの少なくとも一部が互いに対して送られ、糸は撚りを解除され、切断され、これにより次いで糸端部を一緒にスプライシング（結合）することができる。

有利な構成では、糸リールを操作するための少なくとも１つの駆動装置が存在している。

糸リールを操作するための駆動装置がたとえばステップモータにより実現されている場合、糸リールが回転する速度も、糸リールが実施する回転の回数も要求に応じて制御することができる。したがって、多様な糸を個別にかつ要求に応じて処理することができる。

駆動装置は付加的に、スプライシング結合が行われた後に、スプライシング結合部の引っ張り強度を検査するために使用することができる。このためには、たった今形成されたスプライシング部（結合部）を備えた糸が、糸リールに供給され、延伸される。スプライシング部はこの場合に両糸リールの間に位置している。所定のモータ電流を加えることにより、スプライシング部に相応の力が加えられる。スプライシング部が加えられた張力／力に耐える場合、モータ停止状態をステッピングモータ出力段のドライバ電子機器を介して突き止めることができ、この情報を対応して利用可能である。この方法により、最大のスプライシング部強度の特定も可能である。

しかし１回のスプライシングサイクル内でも、本発明に係る糸結合装置が、種々異なる要求にフレキシブルに反応することができる。１回のスプライシングサイクル内での引きちぎり工程の繰返しも実現可能である。たとえば弾性的な糸が、最初の試み時に引きちぎられなかった場合、本発明の枠内では糸リールを改めて回転させることが可能であり、これにより多くの糸を巻き取り、これにより新たな引きちぎり工程を実施することができる。ヘッド部分は、糸を能動的にクランプする可動のエレメントを付加的に含んでいてよい。

好適には、駆動装置には、制御装置が割り当てられていてよく、この制御装置は、駆動装置の動作を集約的に規定可能である中央制御ユニットに接続可能である。

駆動装置には、それぞれの駆動装置の部分であるか、または他の箇所に配置されていてよい制御装置が割り当てられている。最も簡単な場合、制御装置は、作業ユニットコンピュータにより構成される。なぜならば、作業ユニットコンピュータは、いずれにせよ通常は各作業ユニットにおいて存在しているからである。これらの制御装置は、さらに中央制御ユニットに接続可能であるので、中央制御ユニットを介して駆動装置の動作が制御可能である。本発明の枠内では、中央制御ユニットがそれぞれの繊維機械に統合されていてもよく、複数の繊維機械に割り当てられた外部のコンピュータ等により、あるいはたとえばスマートフォンまたはタブレットのような携帯端末により構成されていることも可能である。

中央制御ユニットへの制御装置の接続は、さらに、必要な場合に、たとえば繊維機械における部分交換時に、中央制御ユニットを介して、糸リールの駆動パラメータを迅速かつ正確に新たに調節することができるという利点を有している。つまり、糸リールの調節の問題のない最適化により、ほぼ糸と同一の外見を有するだけではなく、その強度に関しても十分に「通常の」糸に相当するスプライシング結合部を形成することは容易である。駆動パラメータの変更は、中央制御ユニットを介して行うことができ、この場合に、糸結合装置への手動の介入を行うことは必要ない。

有利には、中央制御ユニットが、巻取りパッケージを形成する繊維機械の中央制御ユニットである。

中央制御ユニットは、ほぼ、巻取りパッケージを製造する各繊維機械において存在しており、したがって、中央制御ユニットとして機能することが可能である。

したがって、本発明の第２の態様は、２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置を備えた、巻取りパッケージを製造する繊維機械に関する。

巻取りパッケージを製造する繊維機械は、上述の実施形態による少なくとも１つの糸結合装置が形成されていることにより優れている。

したがって、糸結合装置に関連して説明された利点および作用を達成することができる。このように構成された糸結合装置を備えた繊維機械は、種々異なる糸をフレキシブルかつ要求通りに処理することができ、その際に上糸および下糸の引きちぎりのために常に最適なプロセスパラメータを選択し、調節し、かつ実施することができる。中央制御ユニットによる駆動装置の駆動制御により、糸結合装置自体への手動の介入は省略される。中央制御ユニットは、バス線路を介して、またはワイヤレスに駆動装置の制御装置に接続されていてよい。

本発明の別の特徴および利点は、本発明にとって重要な詳細を示した図および図面に関する本発明の好適な実施例の以下の説明および特許請求の範囲から明らかである。個別の特徴はそれぞれ、本発明の１つの有利な実施形態において、それ自体個別にも、複数で任意の組み合わせにおいても実現されていてよい。

本発明の好適な実施例を以下に添付の図面につき詳しく説明する。

糸結合装置を備えた巻取り機の作業ユニットを示す側面図である。 本発明に係る糸結合装置の概略図である。 組込み位置における糸リールの概略図である。

図１には、全体を参照符号１で示された、巻取りパッケージを製造する繊維機械、本実施例では巻取り機が概略的に側面図において図示されている。

このような巻取り機１は、通常はその（図示しない）端部位置の間で同一の種類の複数の作業ユニット２を有している。この作業ユニット２では、公知であるので詳しく説明しないが、たとえばリング紡績機において製造された紡績コップ９が大容量の綾巻きパッケージ１５に巻き返される。

この綾巻きパッケージ１５は、製造後に、自動的に作業するサービスユニットにより、好適には綾巻きパッケージ交換機（図示せず）により、機械長さにわたる綾巻きパッケージ搬送装置２１に引き渡され、機械端部側に配置されたパッケージ積込みステーション等に搬送される。

このような巻取り機１は、通常、さらにボビン・巻管搬送システム３の形の物流装置を有している。このボビン・巻管搬送システム内では、搬送皿８上で鉛直方向の配向で紡績コップ９もしくは空管が循環している。このボビン・巻管搬送システム３のうち、図１には、コップ供給区間４、反対方向に駆動可能な貯蔵区間５、作業ユニット２に向かってガイドされる横方向搬送区間６のうちの１つの横方向搬送区間、ならびに巻管戻し区間７しか図示されていない。

さらに、このような巻取り機１は、通常は、中央制御ユニット３８を有している。この中央制御ユニット３８は、バス線路３７を介して、個別の作業ユニット２の作業ユニットコンピュータ２９にも、サービスユニットの制御装置にも接続されている。

上記で示唆したように、供給される紡績コップ９は、作業ユニット２においてそれぞれ横方向搬送区間６の領域に位置する繰出し位置ＡＳにおいて、大容量の綾巻きパッケージ１５に巻き返される。

個別の作業ユニット２は、この目的のためには、公知であるので単に示唆されているように、種々異なる装置を有している。これらの装置は、この作業ユニットの規定通りの運転を保証する。これらの装置は、たとえば、第１の旋回軸線１３を中心として制限されて回転可能な、上糸３１を操作するためのサクションノズル１２、第２の旋回軸線２０を中心として回転可能な、下糸３２を操作するためのグリッパ管２５および上糸３１および下糸３２が糸結合工程を実施するために挿入される糸結合装置１０である。

このような作業ユニット２は、通常、さらに、糸テンショナ、糸クリアラ、油剤塗布装置、糸切断装置、糸張力センサならびに下糸センサのような図示されていない別の装置を有している。

綾巻きパッケージ１５の巻成は、巻取り装置２４において行われる。このような巻取り装置２４は、特に第３の旋回軸線２２を中心として可動に支承されているパッケージフレーム２８と、綾巻きパッケージ巻管を回転可能に保持するための装置とを有している。巻取りプロセス中に、パッケージフレーム２８内で自由に回転可能に支承された綾巻きパッケージ１５の表面はパッケージ駆動ドラム１４上に載置し、このパッケージ駆動ドラム１４により摩擦結合を介して駆動される。

図２は、ケーシング１１を備えた糸結合装置１０を概略図で示しており、摩擦ディスク１６のうちの一方の摩擦ディスク１６、摩擦ディスク１６の間の領域ならびに摩擦ディスク１６の上側および下側の領域が確認可能である。

２つの糸端部を結合するために、つまり上糸３１と下糸３２とを結合するために、上糸３１は、サクションノズル１２により、下糸３２はグリッパ管２５により摩擦ディスク１６間に位置決めされる。このためには、糸は、糸結合装置１０内への糸端部の規定通りの挿入を保証するための糸ガイド手段３０と、糸を後に切断するための糸リール３３とを介してガイドされる。

摩擦ディスク１６間での上糸３１および下糸３２の位置決め後に、これらの摩擦ディスク１６は互いに対して送られるので、両糸は、摩擦ディスク１６間に直に接触して位置している。両方の摩擦ディスク１６は、上糸３１および下糸３２を解撚する、もしくはその撚りを解除するために、逆向きの回転方向で駆動させられる。

これに続いて、上糸３１および下糸３２が、摩擦ディスク１６の中心部材１７によりクランプされる。摩擦ディスク１６の部材は、短時間、互いに非接触にされ、その間に、糸リール３３が上糸３１および下糸３２を引きちぎるか、または切断する。糸リール３３内に位置する残留糸は、サクションノズル１２およびグリッパ管２５により吸い取られ、取り除かれる。摩擦ディスク１６間には上糸３１および下糸３２の糸端部が残ったままである。これらの糸端部は、撚りを有しておらず、これによりそれぞれ筆状の糸端部を形成する。この筆状の糸端部内には、個別化された繊維が存在している。

切断後に、摩擦ディスク１６は改めて軸方向で移動させられ、互いに対して送られる。両方の摩擦ディスク１６は、さらに切欠き２６を有している。この切欠き２６内に、ガイド手段２７が係合することができる。このガイド手段２７は、糸撚りの除去および上糸３１および下糸３２の切断後に、繊維のほぼ平行な配向が維持されて、筆状の糸端部がセンタリングされるか、もしくは束ねられるように作用するので、糸端部の繊維を、摩擦ディスク１６の新たな逆向きの回転により一緒に撚ることができる。

摩擦ディスク１６が再び逆向きの回転方向で上糸３１および下糸３２の糸端部を撚り合わせるために、もしくは撚りを加えるために駆動させられる前に、上糸３１および下糸３２のクランプが解除され、つまり中心部材１７の互いに対する押し付けが解除される。

図３は、組込み位置における本発明による糸リール３３の概略図を示している。

好適にステップモータとして構成されている反転可能な駆動装置３５は、たとえばバス線路３７を介して中央制御ユニット、たとえば繊維機械１の中央制御ユニット３８に接続している作業コンピュータ２９により、正確に駆動制御される。つまり、この実施例では、駆動装置３５の調節パラメータは、繊維機械１の中央制御ユニット３８を介して調節可能である。

糸リール３３用の駆動装置３５は、伝動装置３６を介して糸リール３３を駆動する。糸リール３３は、それぞれスリットを切られたヘッド部分３４を有している。このヘッド部分内に、スプライシングすべきそれぞれ１本の糸３１もしくは３２が挿入可能である。

つまり、糸結合部を製造するために、上糸３１および下糸３２は、互いに対して平行に配向されて、糸結合装置（糸スプライシング装置）１０の摩擦ディスク１６間に位置決めされ、別個に糸リール３３のヘッド部材３４内に挿入される。

上糸３１もしくは下糸３２を切断するために、糸リール３３は、上糸３１および下糸３２がそれぞれ対応する糸リール３３上に巻き取られるように、駆動させられる。上糸３１および下糸３２は、この瞬間には、解撚され、摩擦ディスク１６の中心部材１７によりクランプされて存在しているので、上糸３１および下糸３２は、撚りを有しないことにより互いに相並んでほぼ平行に位置する繊維が互いに離れる方向に移動させられることにより、引きちぎれる。

したがって、糸リール３３は、即座に、または、糸結合部の製造が行われた後に、反転させられ、上糸３１および下糸３２の引きちぎられた糸端部はサクションノズル１２もしくはグリッパ管２５に引き渡され、サクションノズル１２およびグリッパ管２５は、この糸端部を廃棄する。

１ 巻取りパッケージを製造する繊維機械
２ 作業ユニット
３ ボビン・巻管搬送システム
４ コップ供給区間
５ 貯蔵区間
６ 横方向搬送区間
７ 巻管戻し区間
８ 搬送皿
９ 紡績コップ
１０ 糸結合装置
１１ ケーシング
１２ サクションノズル
１３ 第１の旋回軸線
１４ パッケージ駆動ドラム
１５ 綾巻きパッケージ
１６ 摩擦ディスク
１７ 中心部材
２０ 第２の旋回軸線
２１ 綾巻きパッケージ搬送装置
２２ 第３の旋回軸線
２４ 巻取り装置
２５ グリッパ管
２６ 切欠き
２７ ガイド手段
２８ パッケージフレーム
２９ 作業ユニットコンピュータ
３０ 糸ガイド手段
３１ 上糸
３２ 下糸
３３ 糸リール
３４ ヘッド部分
３５ 駆動装置
３６ 伝動装置
３７ バス線路
３８ 中央制御ユニット

Claims (5)

1. ２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置（１０）であって、結合すべき糸端部に機械的な摩擦作用を加えるために互いに対して相対的に回転可能に支承されている摩擦ディスク（１６）を備え、複数の糸分離手段がそれぞれ１本の糸を切断するために設けられている、糸結合装置（１０）において、
   前記糸分離手段が、スリットを切られたヘッド部分（３４）を備えた反転駆動可能な糸リール（３３）として形成されていることを特徴とする、糸結合装置（１０）。
2. 前記糸リール（３３）を操作するための少なくとも１つの駆動装置（３５）が存在している、請求項１記載の糸結合装置（１０）。
3. 前記駆動装置（３５）に、制御装置が割り当てられていて、該制御装置が、前記駆動装置（３５）の動作を集約的に規定可能である中央制御ユニットに接続可能である、請求項１記載の糸結合装置（１０）。
4. 前記中央制御ユニットが、巻取りパッケージを製造する繊維機械（１）の中央制御ユニット（３８）である、請求項１記載の糸結合装置（１０）。
5. ２つの糸端部を結節点なしに結合するための糸結合装置（１０）を備えた、巻取りパッケージを製造する繊維機械（１）であって、
   少なくとも１つの糸結合装置（１０）が、請求項４に記載の糸結合装置であることを特徴とする、繊維機械（１）。