JP3817906B2 - 羽根トラバース装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚の糸案内羽根を相互に逆回転させる羽根トラバース装置に係り、特に、糸をコーン状のパッケージとして巻き取る際に用いられる羽根トラバース装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
羽根トラバース装置は、重ねて配置された２枚の糸案内羽根を相互に一定速度で逆回転させ、パッケージに巻き取られる糸をそれら糸案内羽根に交互に受け渡すと共に糸案内羽根の運動軌跡に沿って配置された糸案内板にガイドさせることにより、パッケージに巻き取られる糸を軸方向に往復トラバースさせるものである。
【０００３】
この種のトラバース装置を改良したものとして、特許第2560918 号公報に記載された羽根トラバース装置が知られている。この羽根トラバース装置は、上下に重ねられた２枚の糸案内羽根の枚数を異ならせると共に、それらの回転速度を枚数比の逆数で異ならせることにより、往路と復路のトラバース速度すなわち往路と復路のワインド数を異ならせるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる羽根トラバース装置においては、実質的に糸をトラバースする糸案内羽根は、上下の羽根同士の回転速度は異なっているものの、それぞれの羽根は一定速度で回転するため、トラバース速度がパッケージの右側端部と左側端部とで一定であった。よって、上記羽根トラバース装置を用いてコーン状のパッケージを形成しようとしても、形状のよい適正なパッケージを得ることが困難である。
【０００５】
すなわち、コーン状のパッケージを形成する場合、その小径側ではトラバース速度を速くして糸の巻取り量を少なくし、大径側ではトラバース速度を遅くして糸の巻取り量を多くする必要があるが、前記の羽根トラバース装置においては、トラバース速度がパッケージの大径側と小径側とで変わらないため、コーン形状のパッケージを得ることが困難である。また、糸の解舒性に優れたコーン形状のパッケージが得られる羽根トラバース装置の開発が望まれていた。
【０００６】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、形状のよい適正なコーン状で且つ糸の解舒性に優れたパッケージが得られる羽根トラバース装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく創案された本発明は、相互に逆回転される２枚の糸案内羽根と、該糸案内羽根の入力部に設けられた楕円状の従動ギヤと、該従動ギヤに噛合されて駆動モータの出力部に設けられた楕円状の原動ギヤとを備え、上記ギヤによって上記糸案内羽根を脈動回転させてトラバース速度をコーン状のパッケージの軸方向に変動させるようにした羽根トラバース装置であって、上記ギヤの噛合は、上記糸案内羽根によるトラバース速度が上記パッケージの小径側で速く大径側で遅くなるように設定され、且つ最小トラバース速度が上記パッケージの大径側から小径側へ向かう経路上に位置すると共に、最大トラバース速度が小径側から大径側へ向かう経路上に位置するように設定されたものである。
【０００８】
本発明によれば、楕円状の原動ギヤおよび従動ギヤを用いることにより糸案内羽根を脈動回転させてトラバース速度をコーン状のパッケージの軸方向に変動させると共に、上記原動および従動ギヤの噛合をトラバース速度がパッケージの小径側で速く大径側で遅くなるように設定したので、糸の巻取り量がパッケージの小径側では少なく大径側では多くなり、形状のよい適正なコーン状のパッケージが得られる。
【０００９】
また、上記ギヤの噛合は、糸案内羽根による最小トラバース速度がコーン状のパッケージの大径側から小径側へ向かう経路上に位置すると共に、最大トラバース速度が小径側から大径側へ向かう経路上に位置するように設定されているので、パッケージの大径側から小径側へ向かう経路のトラバース速度の平均が小径側から大径側へ向かう経路のトラバース速度の平均よりも遅くなる。このため、大径側から小径側への経路で巻き取られる糸長が小径側から大径側への経路で巻き取られる糸長よりも長くなり、大径側から小径側への経路のワインド数が小径側から大径側への経路のワインド数よりも多くなる。この結果、糸の解舒性が向上する。
【００１１】
この点を図６乃至図７を用いて更に詳細に説明する。
【００１２】
一般に、巻取りの際のワインド数（コイル数）が多すぎると、巻き径が大になるにしたがってパッケージ内部の圧縮が進み、図６(a) に示すように内部の糸層が崩れてパッケージの両端面が膨出したバルジパッケージになる。これを防いで、図６(b) に示す形状の適正なパッケージを得るためのワインド数は、糸の番手と材質により経験的に決定しているのが現状である。
【００１３】
他方、解舒の容易性の観点からワインド数を説明しているのが図７(a) および図７(b) である。図７(a) に示すものは、ワインド数の少ないパッケージであり、パッケージ表面から糸が離れる解舒点において糸の曲率Ｒが小さい。他方、図７(b) に示すものは、ワインド数の多いパッケージであり、前記解舒点において曲率Ｒが大きい。
【００１４】
これらを比べた場合、曲率Ｒが小さい図７(a) のものは、パッケージ表面からの糸離れが良いので、解舒バルーンの立ち上がりが良く、下に巻いた糸との摩擦接触が少なく、下層の糸が動き難い。曲率Ｒが大きい図７(b) のものは、下に巻いた糸との摩擦接触が多いので、解舒バルーンの立ち上がりが悪いばかりでなく、パッケージ表面との摩擦により解舒糸が回転しながら移動して下層糸の毛羽等を巻き込むため、下層の糸が解舒方向に移動する。
【００１５】
このように移動した下層の糸は、パッケージがテーパーコーン巻きである上にワインド数が多く綾角が小さいためにコイルが緩み易いこととも相俟って、解舒糸とのもつれ切れを発生し易い。ここで、図７(b) に示す角度θを出来るだけ大きくすると、曲率Ｒが小さくなるので解舒性が向上する。角度θはワインド数を多くする調整によって大きくすることは可能であるが、先に述べたように形状の適正なパッケージを得るためにワインド数には制約がある。
【００１６】
解舒点が大径側から小径側に移動する、つまり糸の引出方向と同方向に解舒点が移動する場合には、ワインド数の少ない方が角度θが大きくなり、糸の引出方向と逆に解舒点が小径側から大径側に移動する場合には、ワインド数の多い方が角度θが大きくなる。従って、巻取りに際しては、大径側から小径側への経路のワインド数を、小径側から大径側への経路のワインド数よりも多くした方が、解舒性に優れることになる。
【００１７】
以上の事情を鑑みて上記発明を考察してみれば、上記発明によれば、往復のワインド数の合計を変えないで、往路と復路とのワインド数の割合を変えることにより、パッケージの形状を適正に維持しながら、しかも糸の解舒性を向上させた巻取りを行える。
【００１８】
また、上述の羽根トラバース装置は、上記パッケージの回転速度を検出するセンサと、該センサの出力に応じて上記駆動モータの回転速度を調節する制御部とを備え、該制御部がパッケージの回転と糸案内羽根の回転との関係をパッケージの回転速度に拘らず保つものであってもよい。
【００１９】
こうすれば、パッケージをフリクションドラムによって接触回転駆動する場合、糸継ぎ後の回転立ち上げ時等にフリクションドラムとパッケージとの間にスリップがあったとしても、上記センサおよび制御部によってパッケージの回転と糸案内羽根の回転との関係が保たれるので、綾乱れのない適正なパッケージを形成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００２１】
図１は、羽根トラバース装置を自動ワインダの綾振り機構として使用したものを示す概略図である。
【００２２】
自動ワインダは、図示しない給糸ボビンから解舒された糸１を、糸１の不良部分を切断除去しつつ、コーン状のパッケージ２に巻き換えるものである。コーン状のパッケージ２は、そのボビン３の左右端部がボビンホルダ４によって回転自在に支持され、フリクションドラム５によって接触回転駆動される。フリクションドラム５は、その両端部が軸受６に支持されており、巻取りモータ７やベルト８等によって回転駆動される。フリクションドラム５の近傍には、パッケージ２に巻き取られる糸１を綾振るための羽根トラバース装置９が配置されている。
【００２３】
羽根トラバース装置９は、図示しないギヤ機構によって相互に逆回転される２枚の糸案内羽根１０ａ、１０ｂと、それら糸案内羽根１０ａ、１０ｂの運動軌跡に沿って山型に形成されたガイド部１１を有する糸案内板１２とを備えており、図示しない給糸ボビンからパッケージ２に向かう糸１を、上記糸案内羽根１０ａ、１０ｂに交互に受け渡すと共に糸案内板１２のガイド部１１にガイドさせ、綾振るものである。糸案内羽根１０ａ、１０ｂは、その回転軸１３ａ、１３ｂが僅かにずらされており、図示しない公知のギヤ機構によって相互に同速度で逆回転されるようになっている。
【００２４】
糸案内羽根１０ａ、１０ｂのギヤ機構の入力部には、楕円状の従動ギヤ１４がその回転軸１５を偏心させて設けられている。従動ギヤ１４には、楕円状の原動ギヤ１６がその回転軸１７を偏心させて噛合されている。これら従動および原動ギヤ１４、１６の楕円形状は、常時噛合するようにそれぞれ成形されている。原動ギヤ１６は、プーリ１８やベルト１９等からなる動力伝達機構２０を介して、駆動モータ２１によって回転駆動される。なお、動力伝達機構２０は、スプロケットおよびチェーン、又はギヤトレーン等であってもよい。
【００２５】
この構成によれば、駆動モータ２１を一定速度で回転させると、原動ギヤ１６を介して従動ギヤ１４が脈動回転することになる。ここで、脈動回転とは、従動ギヤ１４が１回転する間に、その角速度が変動することをいう。詳しくは、従動ギヤ１４の角速度は、図１に示すように原動ギヤ１６の長径部１６ａが従動ギヤ１４の短径部１４ｂに噛合するときに最大となり、それとは逆に原動ギヤ１６の短径部１６ｂが従動ギヤ１４の長径部１４ａに噛合するときに最小となる。
【００２６】
このように従動ギヤ１４が脈動回転すると、糸案内羽根１０ａ、１０ｂが相互に逆方向に同速度で脈動回転し、糸１のトラバース速度がパッケージ２の軸方向に沿って変動することになる。詳しくは、糸１がパッケージ２の小径側端部２ａから大径側端部２ｂに至り再び小径側端部２ａに戻される１往復のトラバースが従動ギヤ１４の１回転に相当するようにギヤ比が設定されており、糸１の１往復のトラバースの間に最大トラバース速度と最小トラバース速度とが１回ずつ生じるようになっている。
【００２７】
更に詳しくは、図２に示すように、糸１がパッケージ２の小径側端部２ａに位置するときに原動ギヤ１６の長径部１６ａが従動ギヤ１４の短径部１４ｂに噛合してトラバース速度が最大となると共に、糸１がパッケージ２の大径側端部２ｂに位置するときに原動ギヤ１６の短径部１６ｂが従動ギヤ１４の長径部１４ａに噛合してトラバース速度が最小となるように、従動ギヤ１４および原動ギヤ１６の噛合が設定されている。これにより、パッケージ２の綾角θは、小径端部側２ａが最大となり、大径端部側２ｂが最小となる。
【００２８】
以上の構成によれば、楕円状の原動ギヤ１６および従動ギヤ１４を用いることにより糸案内羽根１０ａ、１０ｂを脈動回転させてトラバース速度をコーン状のパッケージ２の軸方向に変動させると共に、上記原動ギヤ１６および従動ギヤ１４の噛合をトラバース速度がパッケージ２の小径側端部２ａで速く大径側端部２ｂで遅くなるように設定したので、糸１の巻取り量がパッケージ２の小径側では少なく大径側では多くなり、形状のよい適正なコーン状のパッケージ２が得られる。
【００２９】
ところで、前記羽根トラバース装置９においては、図２に示すように、糸１が小径側端部２ａから大径側端部２ｂにトラバースされるときに徐々にトラバース速度が遅くなり、大径側端部２ｂから小径側端部２ａにトラバースされるときに徐々にトラバース速度が速くなるが、それら速度の変化率が同一であるため、小径側端部２ａから大径側端部２ｂにかけて巻き付けられる糸１の綾角のパターンと、大径側端部２ｂから小径側端部２ａにかけて巻き付けられる糸１の綾角のパターンとが同じになってしまう。
【００３０】
よって、巻取りが完了したコーン状のパッケージ２の糸１を次工程で解舒するとき、小径側端部２ａから大径側端部２ｂに解舒される糸１の綾角のパターンと、大径側端部２ｂから小径側端部２ａに解舒される糸１の綾角のパターンとが同一となり、解舒性が悪化してしまう。すなわち、解舒性を高めるためには、小径側端部２ａから大径側端部２ｂに解舒するときの糸１の綾角を、大径側端部２ｂから小径側端部２ａに解舒するときの糸１の綾角よりも全体的に小さくすることが望まれるが、上記実施形態では小径側端部２ａから大径側端部２ｂへの綾角パターンと大径側端部２ｂから小径側端部２ａへの綾角パターンとが同一なので、解舒性を高めることに関して改善の余地がある。
【００３１】
これをトラバース速度の平均を用いて、分かりやすく仮想的に説明すると、次のように説明できる。すなわち、トラバース速度は、前実施形態においては、図２の綾角θに示すように、実際にはパッケージ２の軸方向に沿って変動しているが、最大トラバース速度を小径側端部２ａとし最小トラバーシ速度を大径側端部２ｂとしたので、小径側端部２ａから大径側端部２ｂへの平均トラバース速度と、大径側端部２ｂから小径側端部２ａへの平均トラバース速度とは同速度となる。
【００３２】
よって、その平均トラバース速度で糸１が巻き取られたと仮定してその綾角を仮想的に表すと、図４に示すように、小径側端部２ａから大径側端部２ｂにかけて巻き付けられる糸１ａの綾角と、大径側端部２ｂから小径側端部２ａにかけて巻き付けられる糸１ｂの綾角とが同じになる。かかるパッケージ２の糸１を解舒することを考えると、図３に示すように、大径側端部２ｂから小径側端部２ａに巻き付けられた糸１ｂを小径側端部２ａから大径側端部２ｂに解舒するとき（解舒し難い方向）の糸１ｂの綾角と、小径側端部２ａから大径側端部２ｂに巻き付けられた糸１ａを大径側端部２ｂから小径側端部２ａに解舒するとき（解舒し易い方向）の糸１ａの綾角とが同角度となるため、前者の糸１ｂの解舒性が悪化するのである。この糸１ｂの解舒性を高めるためには、前者の糸１ｂの綾角を一点鎖線２６で示すように小さくすればよい。
【００３３】
そこで、本発明者は、図５に示すように、最大トラバース速度を小径側端部２ａから大径側端部２ｂへの経路上にずらすと共に、最小トラバース速度を大径側端部２ｂから小径側端部２ａへの経路上にずらすように、上記従動ギヤ１４と原動ギヤ１６との噛合位置を設定することを創案した。この実施形態の場合、原動ギヤ１６と従動ギヤ１４とは、図５に示すように、小径側端部２ａでは原動ギヤ１６の長径部１６ａの直前部と従動ギヤ１４の短径部１４ｂの直前部とが噛合し、大径側端部２ｂでは原動ギヤ１６の短径部１６ｂの直前部と従動ギヤ１４の長径部１４ａの直前部とが噛合することになる。
【００３４】
このようにギヤ１４、１６の噛合をセッティングすることにより、小径側端部２ａから大径側端部２ｂへのトラバース速度の平均（図５中破線２３で示す）が、大径側端部２ｂから小径側端部２ａへのトラバース速度の平均（図５中一点鎖線２４で示す）よりも、速くなる。よって、それら平均トラバース速度２３、２４で糸１が巻き取られたと仮定して仮想的に糸１ａ、１ｂの綾角を表すと、小径側端部２ａから大径側端部２ｂへ巻き付けられる糸１ａは図５に破線２５で示すように綾角が大きくなって糸長が短くなってワインド数が減り、大径側端部２ｂから小径側端部２ａへ巻き付けられる糸１ｂは図５に一点鎖線２６で示すように綾角が小さくなって糸長が長くなってワインド数が増える。
【００３５】
かかるパッケージ２は、小径側端部２ａから大径側端部２ｂへ巻き付けられた糸１ａ（図５に破線２５で示す）が大径側端部２ｂから小径側端部２ａへ解舒され、大径側端部２ｂから小径側端部２ａへ巻き付けられた糸１ｂ（図５に一点鎖線２６で示す）が小径側端部２ａから大径側端部２ｂへ解舒されることになる。よって、上記パッケージ２は、図３に示すように、解舒し易い大径側端部２ｂから小径側端部２ａに解舒するときの糸１ａの綾角が破線２５（図５の破線２５に相当する）で示すように大きくなってさらに解舒性が高まり、解舒し難い小径側端部２ａから大径側端部２ｂに解舒するときの糸１ｂの綾角が一点鎖線２６（図５の一点鎖線２６に相当する）で示すように小さくなって解舒性が良好となる。
【００３６】
また、この実施形態にあっても、図５に示すように、最大トラバース速度をパッケージ２の小径側端部２ａと中央部２ｃとの間に設定し、最小トラバース速度をパッケージ２の大径側端部２ｂと中央部２ｃとの間に設定したので、図２に示す前実施形態と同様に、小径側端部２ａの綾角θが大径側端部２ｂの綾角θよりも大きくなって、小径側の糸１の巻量が大径側の糸１の巻量よりも少なくなり、形状のよい適正なコーン状のパッケージ２を得ることができる。すなわち、本実施形態においては、前実施形態と同様に形状のよい適正なコーン状のパッケージ２を得ることができるという効果を発揮できることに加え、解舒性のよいパッケージ２を得ることができるという効果をも発揮できるのである。
【００３７】
また、図１に示すように、上記パッケージ２のボビンホルダ４の近傍に、パッケージ２の回転速度を検出するセンサ２７を配置すると共に、そのセンサ２７の出力に応じて上記駆動モータ２１の回転速度を調整する制御部２８を設け、制御部２８によってパッケージ２の回転と糸案内羽根１０ａ、１０ｂの回転との関係をパッケージ２の回転速度に拘らず所定の関係に保つようにしてもよい。
【００３８】
こうすれば、自動ワインダが糸１の不良部分の切断除去時にフリクションドラム５およびパッケージ２を一旦停止して糸１を接続した後、停止したフリクションドラム５を再起動させる際に、フリクションドラム５とパッケージ２とにスリップが生じてパッケージ２の回転が上がらなかったとしても、上記センサ２７および制御部２８によってパッケージ２の回転と糸案内羽根１０ａ、１０ｂの回転との関係が所定の関係に保たれるので、綾乱れのない適正なパッケージ２を形成できる。
【００３９】
すなわち、通常の自動ワインダでは、綾振り溝が刻設された綾振りドラム（図示せず）をパッケージ２に接触させて回転駆動させているので、糸継ぎ時等において一旦停止させた綾振りドラムを再起動させるときに、綾振りドラムとパッケージ２との間にスリップが生じると、パッケージ２の回転が上がらない状態で綾振りだけが為されてしまうので、綾乱れが生じてしまう。
【００４０】
これに対して、本実施形態では、上記センサ２７および制御部２８によって、パッケージ２の回転と糸案内羽根１０ａ、１０ｂの回転との常に所定の関係に保たれるので、糸継ぎ時にフリクションドラム５とパッケージ２との間にスリップが生じたとしても、綾乱れのない適正なパッケージ２を形成できるのである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る羽根トラバース装置によれば、形状のよい適正なコーン状で且つ糸の解舒性に優れたパッケージが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 羽根トラバース装置の概略図である。
【図２】 上記羽根トラバース装置の原動および従動ギヤと、パッケージに巻き付けられる糸の瞬間状態と、トラバース速度との関係を示す説明図である。
【図３】 パッケージに巻き取られた糸の解舒の様子を示す説明図である。
【図４】 上記羽根トラバース装置の原動および従動ギヤと、パッケージに巻き付けられる糸の平均状態と、トラバース速度との関係を示す説明図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係る羽根トラバース装置の原動および従動ギヤと、パッケージに巻き付けられる糸の平均状態と、トラバース速度との関係を示す説明図である。
【図６】 ワインド数とパッケージの崩れ（バルジ）との関係を示す説明図であり、図６(a) はワインド数が過多であるバルジパッケージの説明図であり、図６(b) はワインド数が適正なパッケージの説明図である。
【図７】 ワインド数と糸の解舒性との関係を示す説明図であり、図７(a) はワインド数の少ないパッケージから糸を解舒した様子を示す説明図であり、図７(b) はワインド数の多いパッケージから糸を解舒した様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 糸
２ パッケージ
２ａ 小径側端部
２ｂ 大径側端部
２ｃ 中央部
１０ａ 糸案内羽根
１０ｂ 糸案内羽根
１４ 従動ギヤ
１６ 原動ギヤ
２１ 駆動モータ
２７ センサ
２８ 制御部

Claims (3)

1. 相互に逆回転される２枚の糸案内羽根と、該糸案内羽根の入力部に設けられた楕円状の従動ギヤと、該従動ギヤに噛合されて駆動モータの出力部に設けられた楕円状の原動ギヤとを備え、上記ギヤによって上記糸案内羽根を脈動回転させてトラバース速度をコーン状のパッケージの軸方向に変動させるようにした羽根トラバース装置であって、
   上記ギヤの噛合は、上記糸案内羽根によるトラバース速度が上記パッケージの小径側で速く大径側で遅くなるように設定され、且つ最小トラバース速度が上記パッケージの大径側から小径側へ向かう経路上に位置すると共に、最大トラバース速度が小径側から大径側へ向かう経路上に位置するように設定されたことを特徴とする羽根トラバース装置。
2. 上記ギヤの噛合は、上記最小トラバース速度が上記パッケージの大径側端部と中央部との間に位置し、上記最大トラバース速度が上記パッケージの小径側端部と中央部との間に位置するように、設定された請求項１記載の羽根トラバース装置。
3. 上記パッケージの回転速度を検出するセンサと、該センサの出力に応じて上記駆動モータの回転速度を調節する制御部とを備え、該制御部がパッケージの回転と糸案内羽根の回転との関係をパッケージの回転速度に拘らず保つものである請求項１又は２記載の羽根トラバース装置。

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