JP3006782B2

JP3006782B2 - 精紡機における運転方法及びこれを実施する精紡機

Info

Publication number: JP3006782B2
Application number: JP4330957A
Authority: JP
Inventors: 進広瀬; 康成鶴田; 豊田中; 裕治安藤; 進鈴木
Original assignee: Toray Industries Inc; Howa Machinery Ltd
Current assignee: Toray Industries Inc; Howa Machinery Ltd
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 2000-02-07
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JPH06158438A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リング精紡機におい
て、トラベラの慣らしのために、スピンドル最高回転数
を低速運転から高速運転へと段階的に増加させる技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】リング精紡機ではリングフランジ上を滑
走するトラベラを介してボビンに糸が巻付けられる。こ
のトラベラはリングフランジとの間の摩擦によって摩耗
するので一定周期（２週間程度）で交換される。そして
トラベラの交換後には、トラベラ交換周期の１０％程度
の期間、通常のスピンドル回転より低速の慣らし運転を
行ない、トラベラとトラベラリングを馴染ませてトラベ
ラがリング上を円滑に滑走するようにし、その後、高速
の通常紡出運転として糸切れを防ぐようにしている。

【０００３】この慣らし運転から通常紡出運転へ移行さ
せる技術は、最近の超高速精紡機（通常紡出時のスピン
ドル回転数が18000〜25000rpm ）に対応して種々提案さ
れている。例えば特開平３−１０４９３５号には精紡機
の紡出開始から停止時までのスピンドル回転を段階的に
変速させると共にその最高回転数を違えた複数の変速パ
ターンを予め設定、記憶させておき、これらの変速パタ
ーンから、トラベラの種類や紡出条件に合わせて必要な
変速パターンを選択し、これを組合わせて慣らし運転か
ら通常紡出回転に至る間のスピンドルの最高回転数をド
ッフィングの毎に徐々に増速するようにしたものが開示
してある。

【０００４】また、特願平４−１４３２８７号には、慣
らし運転中のスピンドル回転を基準回転数と増速分から
算出するようにして、特開平３−１０４９３５号のよう
に複数の変速パターンを予め設定、記憶する手間を少な
くしたものが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術で
は、スピンドル回転の制御についてしか着目されていな
い。スピンドル回転以外の紡出条件が同一であるとき、
リング精紡機での実際の巻取りにあたっては、巻始めか
ら満管までの間に、スピンドルが最高回転で回っている
期間は、例えば３分玉〜９分玉間と長く、この時の回転
数が管糸の巻き状態に影響を与える。即ち、スピンドル
回転の最高回転が通常運転における高速回転より低い低
速運転時においては、紡出糸に加わる遠心力等の影響で
最高回転で巻取った時の管糸と比べて軟らかく巻かれ
る。その結果、低速運転時では、満管長を高速回転時と
同じとすると、管糸巻径が増加してリングレールのトラ
ベラリングに管糸外径が摺接していわゆる“すれ玉”と
なり、品質を低下させる問題があった。そのため従来で
は低速運転時に“すれ玉”が生じないように、低速運転
を基準にして満管長、即ち管糸径の設定をしている。し
かし、この方法では、トラベラ交換周期の大部分を占め
る高速運転時には管糸径が小径となってしまい、生産性
が低下する問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は慣らし運転に
含まれる低速運転時のすれ玉を防止し、しかもその後の
高速運転時の生産性を低下させない精紡機の運転方法及
びこれを実施する精紡機を得ることを目的とし、紡出長
を検出して予め設定した満管長となると機台を停止する
精紡機であって、トラベラ交換後、スピンドル最高回転
数を、低速運転から段階的に増加させて、高速運転へと
移行するようにした精紡機において、スピンドル回転と
独立してリングレールのシェーパ送りを可変とするシェ
ーパ送りモータを備え、スピンドル最高回転数が高速運
転時の最高回転数を下回る低速運転での低速満管長を、
その最高回転数に起因する管糸巻径増分と対応した紡出
長だけ、高速運転における基準満管長より短く設定し、
この満管長に基づいて、上記低速運転での管糸のリフト
長が、基準シェーパ送り量でシェーパ送りする高速運転
時と同一となるようなシェーパ送り量を求め、上記低速
運転時にはこのシェーパ送り量となるようにシェーパ送
りモータを制御するようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】トラベラ交換後の低速運転の変速パターンでの
満管長を、そのパターンにおけるスピンドルの最高回転
に起因する管糸巻径増分に対応した紡出長だけ短く設定
し、この満管長から管糸リフト長が高速運転と同一とな
るシェーパ送り量を算出し、低速運転の変速パターンで
スピンドルを回転しつつ、求められたシェーパ送り量で
シェーパ送りを行ない、前記満管長となると機台を停止
する。また、高速運転になると、シェーパ送り量と満管
長を基準のものとして紡出する。こうすることにより、
低速運転時と高速運転時での巻糸巻径がほぼ同じにな
り、すれ玉を生じず、しかも高速運転を基準とした巻径
設定ができ、高速運転時の巻径を大きくできる。

【０００８】

【実施例】図１に示すように、精紡機のスピンドル１は
メインモータＭ１によりチンプーリシャフト３等を介し
て回転される。メインモータＭ１は後述の制御装置５０
からの指令でメインモータＭ１へ変速指令を出力するイ
ンバータ５６によって可変速制御される。また、メイン
モータＭ１はドラフトパート４のフロントローラ５、ミ
ドルローラ６及びバックローラ７を所定のドラフト比で
回転するようにギヤ等を介して連繋してある。フロント
ローラ５には紡出量を検出する紡出量検出器５５が設け
てある。リングレール１０にはトラベラ９が周回案内さ
れているトラベラリング８が設けてある。リングレール
１０はリフティングピラー１１に接続され、リフティン
グピラー１１の下端がリフティングテープ１２の一端に
連結されている。リフティングテープ１２の他端はリン
グレール昇降シャフト１３に一体に取付けたリフティン
グローラ１４に連結してある。リングレール昇降シャフ
ト１３には別のローラ１５が一体に取付けてあり、この
ローラ１５に一端を固着したリフティングテープ１６の
他端が、リフティングレバー１７の中間に回動自在とし
たガイドローラ１８を介してリフティングドラム１９に
固着してある。

【０００９】リフティングレバー１７は枢軸２０回りに
揺動自在に支持してあり、リフティングレバー１７の先
端はハートカム２１に圧接している。ハートカム２１は
ギヤ対２５を介してメインモータＭ１に連繋してあり、
ハートカム２１が１回転する間のリフティングレバー１
７の揺動により、ガイドローラ１８を介してリングレー
ル１０に１サイクルの上下動（チェース）が与えられ
る。また、リングレール昇降の１チェースごとに制御装
置５０から出力される駆動指令でシェーパ送りモータＭ
２が回転し、この回転がクラッチ２７とギヤ対２８を介
して前記リフティングドラム１９をテープ巻取方向へ回
動させ、これによりリングレール１０が徐々に上昇する
シェーパ送りが与えらる。リフティングドラム１９の回
動はギヤ対２８に連結した回転量検出エンコーダ２９に
よって検出できるようにしてある。クラッチ２７は、管
糸成形中はつながっており、満管後のリングレール１０
の下降時には切れるようになっている。また、ギヤ対２
８とプーリ２２間の駆動系内にはクラッチ６２が介在さ
れ、このクラッチ６２はクラッチ２７が切れたとき、即
ち満管時にのみつながり、リングレール１０の下降を行
なわせるものである。

【００１０】制御装置５０は、中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）５１、ＲＯＭから成るプログラムメモリ５２及び、
ＣＰＵ１３の演算結果や、キーボード５４からの設定値
を記憶する記憶手段としての読書自在なメモリ（ＲＡ
Ｍ）５３等から成る。プログラムメモリ５２には後述の
フローチャートに従う制御プログラムがメモリされてい
る。制御装置５０には設定手段としてのキーボード５４
が接続され、このキーボード５４からは、変速用データ
として、巻始めから満管までの生産高を０〜１．５分
玉，１．５〜３分玉，３〜９分玉，９分玉〜満管までに
分割した４つの区間Ｚ₁〜Ｚ₄に対応して夫々通常紡出回
転数Ｈ₁〜Ｈ₄，慣らし運転における基準回転数Ｌ₁〜Ｌ₄
及び増速分△Ｌ₁〜△Ｌ₄の外、慣らし運転に要する慣
らし紡出長ＬＬが設定入力される。この慣らし紡出長Ｌ
Ｌは最も低速な区間Ｚ₁においてトラベラ９とリング８
の馴染みがうまく行なわれるために区間Ｚ₁を通過する
必要回数から設定され、また区間Ｚ₁において通常紡出
回転数Ｈ₁の９５％まで増速した後は通常紡出回転数Ｈ
₁としても良好な結果が得られたということから、この
実施例では、区間Ｚ₁を１０回通過した時点の長さに設
定してある。また制御装置５０には自動管替装置の作動
を検知するスイッチ（図示なし）からの管換完了信号と
前記紡出量検出器５５からの紡出長データ及びシェーパ
送りモータＭ２の制御のために回転量検出エンコーダ２
９からのリフティングドラム１９の回転データが入力さ
れるようになっている。

【００１１】この実施例では基準回転数Ｌ₁〜Ｌ₄は、夫
々通常紡出回転数Ｈ₁〜Ｈ₄の８５％，９０％，９１％，
９０％に設定され、また、そこからの増速分△Ｌ₁〜△
Ｌ₄は、区間Ｚ₁〜Ｚ₄に対応して通常紡出回転数Ｈ₁〜Ｈ
₄の１％，２％，３％，５％に設定されまた、慣らし紡
出長ＬＬは区間Ｚ₁の回転が０．９５Ｈ₁となる長さと
してあるが、これらの基準回転数Ｌ₁〜Ｌ₄、増速分△Ｌ
₁〜△Ｌ₄、慣らし紡出長ＬＬはトラベラの種類、紡出条
件によって各区間Ｚ₁〜Ｚ₄での慣らし運転が適正となる
ように種々設定される。

【００１２】また、前記キーボード５４からは、紡出中
の何れの変速パターンにおいても最もスピンドル回転数
が高くなる区間、即ち区間Ｚ₃における複数のスピンド
ル回転数に対応した満管長が入力される。この満管長と
して、スピンドル最高回転数が通常紡出回転数Ｈ₃とな
る高速運転に対して基準満管長Ｓ₀（ハンク）が与えら
れる。また、通常紡出回転数Ｈ₃に達しない低速運転
（１）〜（３）に対する低速満管長として、試紡によ
り、予め高速運転時と同一リング径で同一リフト長とし
て巻取った各低速運転時に得られた満管重量の、高速運
転時の満管重量（基準満管長Ｓ₀に相当）に対する減少
分が補正データａ₁〜ａ₃（百分率）で入力されている。
この管糸重量の減少分は、シェーパ送り量を同一にし
て、巻径を無視した時の、低速による巻糸巻径増分（ふ
くらみ）に相当する。従って次式を用いることにより各
低速運転（１）〜（３）に対する実際の低速満管長Ｓ₁
〜Ｓ₃が基準満管長Ｓ₀より管糸巻径増分と対応した紡
出量だけ短く求められることになる。Ｓｎ＝（１−ａｎ／１００）・Ｓ₀（ｎ＝１，２，３）尚、低速満管長として値Ｓ₁〜Ｓ₃を直接ハンク値として
入力してもよい。

【００１３】次に図２に基づいて作用を説明する。まず
紡出条件、精紡機に使用しているトラベラ９の種類等か
ら、前記４つの区間Ｚ₁〜Ｚ₄に対する通常紡出回転数Ｈ
₁〜Ｈ₄、基準回転数Ｌ₁〜Ｌ₄、増速分△Ｌ₁〜△Ｌ₄、ト
ラベラ９の慣らし運転に必要な慣らし紡出長ＬＬをキー
ボード５４より入力する。同時に満管長データとして区
間Ｚ₃でのスピンドル回転数と対応して基準満管長
Ｓ₀、低速満管長Ｓ₁〜Ｓ₃を求める補正データａ₁〜
ａ₃を入力する。また、シェーパ送りを求めるためのシ
ェーパ送りデータとして、巻始めから満管までの管糸リ
フト長Ｒとハートカム１回転当りの紡出量Ｔ及びチェー
ス長Ｖとが入力される（ステップ１）。入力された各設
定値は図４，図５の表のように対応づけられてＲＡＭ５
３に記憶される（ステップ２）。続いて機台が起動され
て、トラベラ交換後の慣らし運転かどうかが、図示しな
い慣らし運転指示スイッチの信号により判別される（ス
テップ３）。

【００１４】慣らし運転でない時は、区間Ｚ₁〜Ｚ₄のス
ピンドル回転を夫々通常紡出回転数Ｈ₁〜Ｈ₄に設定し
（ステップ５）、スピンドル回転数Ｈ₃に対する基準満
管長Ｓ₀を満管長として選択し（ステップ６）、チェー
ス１回当りのシェーパ送り量ＳＳを次式から求める（ス
テップ７）ＳＳ＝Ｔ・（Ｒ−Ｖ）／満管長ここで求まるシェーパ送り量は基準シェーパ送り量であ
る。そして紡出量検出器５５からの紡出長に応じて区間
を判別しつつ、通常紡出回転数Ｈ₁〜Ｈ₄となるようにイ
ンバータ５６へ速度指令を出力すると共に１チェース毎
にシェーパ送りモータＭ２へ駆動指令を出力し、リフテ
ィングドラム１９の回転が求められた基準シェーパ送り
量となったことをエンコーダ２９から検出するとシェー
パ送りモータＭ２を停止させる（ステップ８）。こうし
て、リングレール１０が基準シェーパ送り量でシェーパ
送りされると同時に、前記速度指令を受けてインバータ
５６はメインモータＭ１へ区間Ｚ₁〜Ｚ₄に対応して変速
指令を出力し、その結果、スピンドル１は全区間が全て
通常紡出回転数となる通常紡出運転となり、基準満管長
Ｓ₀となるまで駆動される（ステップ１３）。満管後に
停止指令を出して機台を停止し、ドッフィングされ（ス
テップ１４）、その後ステップ１５〜ステップ１７を経
て、再びステップ８へ戻る。

【００１５】ドッフィング後のステップ１６，１８でト
ラベラ９を交換したときは以下のようである。慣らし運
転指示スイッチからの信号によりステップ３で慣らし運
転と判別されてステップ４へ進む。ステップ４ではメモ
リした速度データから各区間Ｚ₁〜Ｚ₄に対応したスピン
ドル回転数として基準回転Ｌ₁〜Ｌ₄を設定する。次いで
区間Ｚ₃でのスピンドル回転数Ｌ₃に対する満管長の補
正データａ₁を選択し、前述の式に基づいて、管糸径の
ふくらみを考慮した低速満管長Ｓ₁を演算する（ステッ
プ６）。次いでこの求められた低速満管長Ｓ₁に対する
シェーパ送り量を求める（ステップ７）。このシェーパ
送りとするようにシェーパ送りモータＭ２を制御し、か
つ、紡出量検出器５５からの紡出長データに基づき、各
区間Ｚ₁〜Ｚ₄でのスピンドル回転が基準回転数Ｌ₁〜Ｌ₄
となるようにインバータ５６へ速度指令を出力する（ス
テップ８）。インバータ５６はこれによってメインモー
タＭ１を階段状に変速する。そしてステップ１０で紡出
長検出器５５からの紡出長データが積算され、ステップ
１１でその積算値が慣らし生産高ＬＬとなったか判別さ
れるが、慣らし生産高ＬＬは本実施例では少なくとも０
〜１．５分玉の区間Ｚ₁の回転数が０．９５Ｈ₁となる
までの長さであるので引き続き満管まで巻かれて低速満
管長Ｓ₁となると（ステップ１３）停止され、ドッフィ
ングされる。この時の変速パターンと紡出長Ｓ₁の関係
を図６（１）に示す。

【００１６】再び起動され、今度は慣らし運転の２回目
なのでステップ４で区間Ｚ₁〜Ｚ₄のスピンドル回転が夫
々基準回転数Ｌ₁〜Ｌ₄に増速分△Ｌ₁〜△Ｌ₄を加算され
たものとなる。ステップ６では、この増速された区間Ｚ
₃のスピンドル回転数に対応した低速満管長Ｓ₂が求め
られ、ステップ７ではその低速満管長Ｓ₂に対するシェ
ーパ送り量が求められる。こうして、慣らし運転の２回
目の各区間Ｚ₁〜Ｚ₄ではスピンドル回転が慣らし運転の
１回目よりも夫々△Ｌ₁，△Ｌ₂，△Ｌ₃，△Ｌ₄だけ増速
する。以下これを繰り返し、慣らし運転中の現在のスピ
ンドル回転は１回前よりも△Ｌ₁〜△Ｌ₄ずつ増速され
る。本実施例では増速巾の大きな区間Ｚ₂〜Ｚ₄では夫々
その区間を過ぎる回転が４回、２回、１回で慣らし回転
が通常紡出回転数Ｈ₂〜Ｈ₄に達する直前の状態となるの
で、それ以上は何度その区間を通過しても増速分は加え
ないようにしてある。慣らし運転の２回目、３回目の変
速パターンと紡出長Ｓ₂，Ｓ₃の関係を図６（２），
（３）に示す。

【００１７】そして、ステップ１１で生産高の積算値が
慣らし生産高ＬＬとなるとステップ１２へ進み、全ての
区間Ｚ₁〜Ｚ₄のスピンドル回転数が全て通常紡出回転数
Ｈ₁〜Ｈ₄で駆動されると共に慣らし運転信号がリセッ
トされる。そしてステップ８，９を経てステップ１３を
繰り返す。この通常紡出回転に途中から切換る変速パタ
ーン（図６（４））までが慣らし運転で、このパターン
では、区間Ｚ₃でのスピンドル回転数は、最初低速運転
（３）なので、これに対応して満管長は低速運転１の時
の低速満管長Ｓ₃で、シェーパ送り量もこれに対応した
値である。尚、図６（３）の変速パターンから図６
（４）までの間も、区間Ｚ₃のスピンドル最高回転数は
低速運転（３）の状態なので、満管長は低速満管長Ｓ₃
で、シェーパ送りもこれに対応した値である。

【００１８】そして、途中から通常紡出運転となって満
管となった後は、ステップ１４〜１７を経てステップ
６，７で基準満管長Ｓ₀と基準シェーパ送り量を求め、
以後、ステップ８，９，１３〜１７を経て再びステップ
８へ戻ることを繰返し、通常紡出回転で運転される（図
６（５））。上述の低速運転（１）〜（３）におけるシ
ェーパ送り量は、低速満管長Ｓ₁〜Ｓ₃が基準満管長Ｓ₀
より短くなった分、基準シェーパ送り量よりも大きくな
り、従って管糸は荒く巻かれ、その結果、管糸外径が基
準シェーパ送り、基準満管長Ｓ₀で巻取った時とほぼ同
一となり、“すれ玉”が防止される。

【００１９】本実施例では、増速中の大きな区間Ｚ₂〜
Ｚ₄で通常紡出回転直前の回転まで増速した後、慣らし
紡出長ＬＬとなるまでは増速しないものとして説明した
が、通常紡出回転まで増速して、その状態を慣らし紡出
長まで維持してもよい。このとき、例えば図６（６）の
ように区間Ｚ₃，Ｚ₄は通常紡出回転Ｈ₃，Ｈ₄であるが、
他の区間が通常紡出回転でないときは、慣らし紡出長に
達していないために、全体として慣らし運転ではある
が、区間Ｚ₃のスピンドル最高回転が通常回転（高速回
転）Ｈ₃となっているため、満管長、シェーパ送りと
も、基準の値を用いることになる。

【００２０】尚、本実施例では区間Ｚ₁では１％きざみ
で１０回、また区間Ｚ₂では２％きざみで５回の段階的
増速が行なわれているので、紡出初期のトラベラ９の慣
らし運転が良好に行なわれる。また区間Ｚ₃でも段階的
増速が行なわれているので、高速域において、トラベラ
の慣らし運転が極めて良好に行なわれる。そしてこの段
階的増速のための速度指令は基準速度と増速分から算出
されているので、多くの変速パターンを全て設定、入力
する必要が無くパターン変更も容易となるが、本願はこ
のように変速パターンを算出しつつスピンドルを変速す
るものにのみ適用されるものではなく、従来技術に記載
した特開平３−１０４９３５号に開示の変速方法にも適
用されることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本願発明によれば、トラベ
ラ交換後にスピンドル最高回転を、低速運転から徐々に
高速運転へと移行させる際し、変速パターンのスピンド
ル最高回転に対応して、低速運転時には、その低速によ
る管糸巻径増分を考慮した短い低速満管長を満管長と
し、高速運転時には基準満管長を満管長とし、かつ、夫
々の運転速度の差にも拘らず、管糸リフト長を一定とす
るようにリングレールをシェーパ送りするものであるか
ら、低速、高速運転のスピンドル最高回転に差があった
も両者間での管糸巻径をほぼ同じにでき、低速運転時に
すれ玉が生じず、しかも、高速運転を基準にした巻糸巻
径の設定ができ、高速運転時の巻径を大きくできる。従
って、トラベラ交換周期の９０％以上を占める高速運転
時の生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体説明図である。

【図２】制御プログラムである。

【図３】スピンドル回転数の変速パターンを示す図であ
る。

【図４】変速用データを示す表である。

【図５】満管長データを示す図である。

【図６】満管長と変速パターンの関係図である。

【符号の説明】

１スピンドル、９トラベラ、１０リングレー
ル、２１ハートカム、５０制御装置、Ｍ１メ
インモータ、Ｍ２シェーパ送りモータ、Ｓ₀基準
満管長、ａ₁〜ａ₃補正データ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木進愛知県一宮市今伊勢町本神戸字上町９番地審査官山崎豊 (56)参考文献特開平３−104935（ＪＰ，Ａ) 特開平５−311517（ＪＰ，Ａ) 特開平３−124819（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−206033（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−167034（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01H 1/20 - 1/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】紡出長を検出して予め設定した満管長と
なると機台を停止する精紡機であって、トラベラ交換
後、スピンドル最高回転数を、低速運転から段階的に増
加させて、高速運転へと移行するようにした精紡機にお
いて、スピンドル回転と独立してリングレールのシェー
パ送りを可変とするシェーパ送りモータを備え、スピン
ドル最高回転数が高速運転時の最高回転数を下回る低速
運転での低速満管長を、その最高回転数に起因する管糸
巻径増分と対応した紡出長だけ、高速運転における基準
満管長より短く設定し、この満管長に基づいて、上記低
速運転での管糸リフト長が、基準シェーパ送り量でシェ
ーパ送りする高速運転時と同一となるようなシェーパ送
り量を求め、上記低速運転時にはこのシェーパ送り量と
なるようにシェーパ送りモータを制御するようにしたこ
とを特徴とする精紡機における運転方法。
【請求項２】紡出長を検出して満管となると機台を停
止する精紡機であって、トラベラ交換後、スピンドル最
高回転数を低速運転から段階的に上昇させ、高速運転へ
と移行するようにした精紡機において、高速運転時にお
ける基準満管長と、スピンドル最高回転数が高速運転の
スピンドル最高回転数を下回る低速運転時における、そ
の低速による管糸径のふくらみを考慮した低速満管長と
を入力する満管長入力手段と、この満管長の記憶手段
と、スピンドル最高回転数に拘らず管糸リフト長を絶え
ず一定とするように、スピンドル最高回転数に応じた満
管長に対応したシェーパ送りでリングレールを昇降制御
させるシェーパ送りモータとを備えたことを特徴とする
精紡機。