JP4399054B2 - 繊維機械のボビンクリールを制御するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維機械のボビンクリールを制御するための装置であって、前記ボビンクリールが駆動ローラにより摩擦を利用して駆動されるボビンを収容し、回転軸によって旋回可能に支承されており、さらにトルクを発生させる手段と結合されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に記載した形式の装置によって、ボビンクリールによって保持されたボビンと、ボビンを摩擦力で駆動するローラとの間の接触圧力を制御して、ボビン構造に適合された経過を有するようにされている。
【０００３】
このような装置は、たとえばドイツ特許出願公開第３９２７１４２号明細書またはドイツ特許出願公開第１９５２７２１４号明細書に基づき公知である。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９２７１４２号明細書に記載された装置では、トルクを発生するための手段は電動モータを有しており、その駆動力は歯付きＶベルト駆動装置と連結棒とによってトルクとしてボビンクリールに伝達される。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２７２１４号明細書により公知の装置では電動モータがトルクを発生し、このトルクはベルト伝動装置によって回転軸に、ひいてはボビンクリールに伝達される。ベルト伝動装置は、電動モータの駆動軸に巻き付けられた１つまたは２つのベルトを有しており、これらのベルトは駆動軸およびボビンクリールの回転軸と相対回動不能に結合された伝達レバーの２つの固定点に固定されている。このようなベルト伝動装置はトルクを、ほぼ遊びとヒステリシスなしに伝達する。公知の両装置は、力またはトルクが、加えられた電流強度に比例する電動モータを必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、安価に作製可能な冒頭で述べた形式の装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の構成では、ボビンクリールと設定可能なステップだけ移動可能な駆動部材との間にトルク発生装置が配置されており、該トルク発生装置が駆動部材の移動をボビンクリールに作用する規定のトルクに変換するようにした。
【０００７】
【発明の効果】
このような装置は単純に構成できる。なぜならばこの装置では、旋回可能なボビンクリールに規定のトルクを負荷するためには、設定可能なステップだけ移動可能な駆動部材の位置を制御するだけでよいからである。駆動部材は正確に規定された力を加える必要がなく、駆動部材が設定可能な位置に移動可能であるという特性を有しているだけでよい。
【０００８】
本発明の構成において、設定可能なステップだけ移動可能な前記駆動部材が、設定可能な角ステップだけ移動可能な駆動部材として形成されている。このようにすることによって、回転運動の簡単な伝達可能性を利用できる。
【０００９】
本発明の別の構成において、設定可能な角ステップだけ移動可能な前記駆動部材がステップモータとして形成されている。こうすることにより、トルク発生装置のための精確で低コストの電気的調節装置が提供される。なぜならば、ステップモータは大量に作製され、設定可能な角ステップで回転を行うからである。
【００１０】
本発明の別の構成において、トルク発生装置が回転軸と相対回動不能に結合されている第１の部材と、これと相対的に回動可能な、駆動部材によって駆動される第２の部材とを有していて、さらに第１の部材と第２の部材との間に弾性的な伝達部材が設けられている。このように構成することによって、規定のトルクをほぼ遊びとヒステリシスなしにボビンクリールに伝達することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳細に説明する。
【００１２】
機械ケーシング６、たとえば精紡機の巻取り部のケーシング内に、電動駆動モータ（図示しない）によって駆動される糸案内胴１３が支承されている。糸案内胴１３は、糸案内胴１３に当接してボビンクリール１０によって保持されているクロス巻きボビン１４を摩擦作用で駆動する。ボビンクリール１０は糸案内胴１３の軸に対して平行に配置された回転軸９で機械ケーシング６に旋回可能に支承されており、この回転軸９とは相対回動不能に結合されている。糸案内胴１３によって形成されたクロス巻きボビン１４のための駆動トルクは摩擦作用に、ひいてはクロス巻きボビン１４が糸案内胴１３上に載っている際の接触圧力に依存している。この接触圧力は、ボビンクリール１０にトルクをかけることによって増減できる。
【００１３】
ボビンクリール１０は、回転可能に支承されたボビン受け１７を備えた２つのボビンアーム１５、１６を有している。ボビンアーム１５、１６のボビン受け１７はそれらの間に空ボビンを固定しており、これに糸が巻き取られてクロス巻きボビン１４が形成される。ボビンアーム１６は詳しく示さない形式でボビン受け１７と一緒にクロス巻きボビン１４から側方に離反旋回可能であり、巻き上がったクロス巻きボビン１４をボビンクリール１０から取り外して空ボビンを装入できる。
【００１４】
ボビンクリール１０の回転軸９にはトルク発生装置が取り付けられている。このトルク発生装置は回転軸９に相対回動不能に結合された接続板１１と、回転軸９に対して同軸に回転可能に支承された歯車５とを有している。接続板１１は３つの接続ピン１２を備えている。これらの接続ピン１２は、重心が回転軸９上に位置する等辺三角形を形成する。接続ピン１２は歯車５に向いている。歯車５にも同様に接続ピン７が設けられており、これらの接続ピン７も重心が回転軸９の中心に位置する等辺三角形を形成する。この等辺三角形の辺の長さは、接続板１１上の接続ピン１２が形成する等辺三角形の辺の長さに相当する。交互に連続している接続板１１の接続ピン１２と歯車５の接続ピン７との間には、伝達部材として働く同一のばね部材８がコイルばねとして形成されて設けられている。コイルばねは、歯車５と接続板１１とが反対方向に相対的に回動する際に変形される。ばね部材８に予荷重がかけられていると有利である。
【００１５】
歯車５は減速歯車装置のピニオン４とかみ合う。減速歯車装置の外歯車３は駆動ピニオン２を介してステップモータ１によって駆動される。この減速歯車装置はステップモータ１の回転を、たとえば歯車５に対して１：２５の比で減少させる。駆動ピニオン２、外歯車３およびピニオン４は巻取り部ケーシング６内に回転可能に支承されている。この巻取り部ケーシング６にはステップモータ１も固定されている。このステップモータ１は約１．８°の個別ステップ用に設計されている。ステップモータ１はコンピュータ（図示せず）により、電子ユニット（同様に図示せず）で制御され、それによって規定の数の回転、規定の回転数または規定の数の個別ステップモータを実施できる。
【００１６】
歯車５が回動することによって、接続ピン７、１２の間に緊定されている連続したばね部材８が、回転方向に応じて負荷されたり、負荷軽減されたりする。その結果として、歯車５の回転方向で接続板１１の接続ピン１２に作用し、その際に接続板１１の平面上に位置している力が生じる。回転軸９に対して接線方向に向けられたこの力の成分が接続板１１を、ひいてはボビンクリール１０を回転軸９を中心としたトルクで負荷する。ばね部材８に予荷重を加えることにより、歯車５の回動をできるだけ遊びなくトルクに変換させることが可能になる。
【００１７】
このトルクの働きによってクロス巻きボビン１４と糸案内胴１３との間の接触圧力が増減されるので、歯車５がステップモータ１により接続板１１を基準にして規定の数の角ステップだけ規定の相対的回動を行うことによってこの接触圧力が調整され、その際に歯車５を回転させる力は影響されない。
【００１８】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９２７１４２号明細書に詳細に記されているように、クロス巻きボビン１４と糸案内胴１３との間の接触圧力の規定の調整により、糸案内胴１３の回転数に対してクロス巻きボビン１４の回転数が変化することによってクロス巻きボビン１４上にリボン巻きが発生するのを回避することが可能である。
【００１９】
リボン巻きは、滑りのない駆動において糸案内胴１３の回転数がクロス巻きボビン１４の回転数のほぼ整数倍であると発生する。これらのリボン巻きは、クロス巻きボビン１４と糸案内胴１３との間で規定のスリップが一時的に調整されることによって防止できる。接触圧力を減らすことによって、糸案内胴１３から摩擦接続によってクロス巻きボビン１４に伝達される駆動トルクが減少し、それによって空気摩擦、支承摩擦および糸モーメントに基づきクロス巻きボビン１４の回転数が減少する。この際に、場合によってはクロス巻きボビン１４は空気圧式ボビンブレーキによって付加的に軽く制動されてもよい。このために適したボビンブレーキは、たとえばドイツ連邦共和国特許第１９６５０９３２．７号明細書またはハンドブック「オートコーナー（Ａｕｔｏｃｏｎｅｒ）」１．３．８ページに記載されている。
【００２０】
本発明による装置によって巻取り工程におけるリボン巻きは、ステップモータ１によって歯車５が、糸案内胴１３上のクロス巻きボビン１４の所望の接触圧力に相応する位置に回動されることによって回避される。接触圧力をステップモータ１の調節によるボビン移動の関数として制御することは、コンピュータにより制御プログラムを用いて行われる。このような制御プログラムはステップモータ１の必要な位置を、たとえばボビンが移動する間中、制御プログラムに供給されるセンサデータに基づき計算して正または負のステップで表される。制御プログラムは、これに応じてステップモータ１を回動させる。
【００２１】
センサデータは、たとえば糸案内胴１３およびクロス巻きボビン１４の回転数測定のために設けられている回転数センサに基づくデータであってよい。さらに、これらのセンサデータは、適当なセンサによるボビン移動の検知か、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６２５５１２号明細書に開示された方法によるクロス巻きボビン１４の太さの規定に基づくデータによって形成され得る。
【００２２】
ボビン移動の終わりで、巻き上がりクロス巻きボビン１４はステップモータ１の回動によって糸案内胴１３から、場合によっては自動装置を用いて巻き上がりクロス巻きボビン１４をボビンクリール１０から取り外して空ボビンを装入する位置に離反旋回させられる。
【００２３】
しかしまた、ボビン移動の終わりで巻き上がりクロス巻きボビン１４が油圧手段または空気圧手段によって糸案内胴１３から交換のために離反旋回させることも考えられる。このような構成では、場合によっては回転軸９に切替え可能なクラッチが設けられている。このクラッチを介してトルク発生装置は、ボビン移動中、ボビンクリール１０に動かないように連結されている。ボビン移動の終わりでこの結合が解消されるとボビンクリールは回転軸で自由に回転できるようになり、それから油圧または空気圧によって離反旋回させることができる。
【００２４】
さらに、ボビンが移動する間中、ボビンクリール１０の振動を防止するために、ボビンアーム１５および１６に作用する減衰シリンダを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボビンクリールと本発明による装置を有する巻取り部の部分斜視図である。
【図２】図１を矢印方向ＩＩで見た部分図である。
【図３】図１を矢印方向ＩＩＩで見た部分図である。
【符号の説明】
１ ステップモータ、 ２ 減速歯車装置、 ３ 減速歯車装置、 ４ 減速歯車装置、 ５ 歯車、 ６ 機械ケーシング、 ７ 接続ピン、 ８ 伝達部材、 ９ 回転軸、 １０ ボビンクリール、 １１ 接続板、 １２ 接続ピン、 １３ 糸案内胴、 １４ クロス巻きボビン

Claims (9)

1. 繊維機械のボビンクリール（１０）を制御するための装置であって、前記ボビンクリール（１０）が駆動ローラにより摩擦を利用して駆動されるボビンを収容し、回転軸（９）によって旋回可能に支承されており、さらにトルクを発生させる手段と結合されている形式のものにおいて、
   ボビンクリール（１０）と設定可能なステップだけ移動可能な駆動部材（１）との間にトルク発生装置が配置されており、該トルク発生装置が駆動部材（１）の移動を、ボビンクリール（１０）に作用する規定のトルクに変換し、前記トルク発生装置が、回転軸（９）に相対回動不能に結合されている第１の部材（１１）と、これと相対的に回動可能な、駆動部材（１）によって駆動される第２の部材（５）とを有していて、さらに第１の部材（１１）と第２の部材（５）との間に弾性的な伝達部材（８）が設けられており、第１の部材（１１）と第２の部材（５）とが互いに同軸に配置されていて、互いに相対的に回動可能であることを特徴とする、繊維機械のボビンクリールを制御するための装置。
2. 設定可能なステップだけ移動可能な前記駆動部材が、設定可能な角ステップだけ移動可能な駆動部材（１）として形成されている、請求項１記載の装置。
3. 設定可能な角ステップだけ移動可能な前記駆動部材が、ステップモータ（１）として形成されている、請求項２記載の装置。
4. 第２の部材（５）と駆動部材（１）との間に減速歯車装置（２，３，４）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 弾性的な伝達部材（８）がコイルばねである、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. コイルばねが第１の部材（１１）と第２の部材（５）との共通回転軸（９）のほぼ接線方向に位置調整されている、請求項５記載の装置。
7. 弾性的な伝達部材（８）が第１の部材（１１）と第２の部材（５）との共通回転軸（９）に対してほぼ等間隔に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 弾性的な伝達部材（８）が第１の部材（１１）と第２の部材（５）との間に連続して配置されており、しかも第２の部材（５）の回動時に弾性的な伝達部材（８）が第１の部材（１１）に対して反対方向に負荷されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 弾性的な伝達部材（８）が予荷重がかけられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。

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