JP4643779B2 - 巻取り機の作業部を運転する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰出しボビンから巻取りパッケージに走行する糸の糸引張り力を監視するための、制御装置に接続された糸引張り力センサと、糸引張り力を調整する糸テンショナと、糸切れ後または糸クリアラによる糸切断後に繰出しボビンの糸端部（下糸）を巻取りパッケージの糸端部（上糸）に自動的に結合させるためのスプライサと、繰出し続行不能となった繰出しボビンを交換するためのボビン交換装置とを有する巻取り機の作業部を運転する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
綾巻きパッケージを製造する繊維機械として形成された巻取り機は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６５０９３２号明細書に基づき公知である。このような、いわゆる自動綾巻きワインダは、糸巻返し部として形成された多数の作業部を有しており、これらの作業部は通常、巻取り機の長手方向延在長さに沿って相並んで配置されている。巻取り機を運転し、監視し、かつ制御するためには、各糸巻返し部に別個の作業部コンピュータを対応させることが知られている。個々の作業部コンピュータは、機械バスを介して巻取り機の中央制御ユニットに接続されている。
【０００３】
作業部に対するボビンもしくは巻き管の供給および排出のために、このような自動綾巻きワインダは一般にボビン・巻き管搬送システムの形のロジスティック装置を有している。このボビン・巻き管搬送システムでは、搬送テーブルの心棒に直立した状態で繰出しボビン、つまり「紡績コップ」もしくは空管が循環する。
【０００４】
さらに、このような巻取り機は、作業部のパッケージ交換を自動的に実施する綾巻きパッケージ交換機の形のサービスユニットを有している。この綾巻きボビン交換機は、完成された巻取りパッケージを作業部のパッケージフレームから、巻取り機長さにわたって延びる搬送装置に引き渡す。この搬送装置は綾巻きパッケージを、機械端部側に配置された引渡しステーションにまで搬送する。続いてサービスユニットは、当該作業部のパッケージフレームに新しい空管を導入する。
【０００５】
繰出しボビンから巻取りパッケージへ糸を巻き返している間、走行する糸を特に糸引張り力センサによって監視し、糸引張り力を糸テンショナによって予め規定されたレベルに維持することが知られている。つまり糸テンショナによって、走行する糸のほぼ一定の糸引張り力が調整され、こうして巻取りパッケージにおける糸の均一な巻取りが保証されるわけである。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２９８０３号明細書に基づき、走行する糸の目下の糸引張り力を、糸引張り力センサによって検出することが公知である。この糸引張り力センサによって走行する糸に対して実施される糸引張り力測定により、糸テンショナのための制御信号が準備され、この糸テンショナは制御信号に相応して程度の差こそあれ大きな制動作用を、走行する糸に加える。これにより、糸が、規定されたテンションで巻取りパッケージに巻き取られることが保証される。
【０００７】
さらに、巻返しプロセスの間、走行する糸を「糸クリアラ」によって案内することも知られている。この糸クリアラは走行する糸を不規則性、たとえば糸の太い個所または細い個所に関してプローブする。このような不規則性が検知された場合、糸クリアラによって、コントロールされた糸切断がリリースされる。この場合、走行する糸が欠陥部よりも下方で切り離されたので、下糸と上糸とが生じる。欠陥部を有する上糸はさしあたり綾巻きパッケージに巻き返される。なぜならば、綾巻きパッケージは、その比較的大きな慣性質量に基づき、即座に停止状態にまで制動することができないからである。
【０００８】
糸クリアラによるコントロールされた糸切断において、下糸はたいてい糸テンショナに保持されて、いわゆるグリッパ管を用いてスプライサに引き渡される。このスプライサでは下糸端部が、旋回可能に支承された吸込ノズルを用いて綾巻きパッケージ表面から取り戻された上糸端部と結合される。
【０００９】
さらに、巻取り機に、下糸の存在を検知するいわゆる下糸センサを装備させることも知られている。下糸の存在を検知する理由は、糸結合を実施するために下糸の存在は不可欠であるからである。
【００１０】
前述したように、検知された糸不規則性に基づき意図的な糸切断が行われた場合に、下糸は一般に糸テンショナによって保持されるので、糸の走行方向で見て糸テンショナの手前に配置された下糸センサは下糸の存在を確認することができる。
【００１１】
しかし巻取り機の運転時では、たとえば糸または繰出しボビンの空運転に起因し得る運転状態も生じ得る。糸切れの場合には、意図的な糸切断における下糸と上糸との結合と同様に、スプライサによって上糸と下糸とが探索されて、自動的に再結合される。繰出しボビンが空になっているか、または糸テンショナより下方で糸切れが生じると、下糸センサによって下糸が存在していないことが検知される。このような場合には、糸巻返し部の作業部コンピュータにより自動的に繰出しボビン交換装置がリリースされる。この繰出しボビン交換装置により、空になった巻き管、もしくは下糸端部の不在に基づきこれ以上糸繰出し不可能となった紡績コップが新しい繰出しボビンと交換される。
【００１２】
特に糸テンショナよりも上方での糸切れの場合には、糸切れと相俟って繰出しボビンにおいて下糸の糸フック形成および／または糸ループ形成が生じる恐れもある。
【００１３】
このような糸フック形成もしくは糸ループ形成が生じると、下糸センサが下糸の存在を検知はするけれども、当該巻返し部は糸結合過程の複数回もの繰返しにもかかわらず、再び自動的に運転することはできなくなる。
【００１４】
繰出しボビンにおいて糸フック形成および／または糸ループ形成が行われていると糸巻返し部の再始動時に直ちに再び糸切れが生じる。この場合、繰り返された糸結合および糸切断に基づき時間的ロスが生じ、このような時間的ロスは当該糸巻返し部の生産性の低下を招く。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた方法を改良して、糸巻返し部の生産性が高められるような方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の方法では、上糸を下糸と結合した後に糸引張り力センサを用いて糸引張り力を監視し、該糸引張り力が、予め設定可能な限界値を超過した場合に、制御装置によってボビン交換装置を「繰出しボビン交換」の方向で負荷する、つまり「繰出しボビン交換」が行われるように作動させるようにした。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、たとえば糸切れが生じた後に、かつ上糸と下糸との結合が行われた後に、糸引張り力が糸引張り力センサによって、糸引張り力の予め設定可能な目標値を越えている実際値について検査されることにより、限界値が超過されていること、つまり自動的に取り除くことのできない欠陥源が存在していることを直接検知することができ、直ちに繰出しボビンの交換を開始することができる。つまり糸引張り力センサによって測定された実際値が、予め設定可能な限界値を超過した場合には、糸がたとえば繰出しボビンにおいてフックを形成しているか、またはループを形成しているので、糸引出し力とは逆向きの引留め力保持力が糸に作用し、ひいては新たな糸切れを生ぜしめることを推量することができる。したがって、このような場合に上糸と下糸との結合を引き続き何度も試みたとしても、このような試みが成功しないことは明らかである。なぜならば、結合後に直ちに再び糸切れが生じてしまうからである。このような不都合は、繰出しボビンの交換によってしか取り除くことはできない。このことが直ちに検知されることに基づき、糸巻返し部の作業部コンピュータを介して相応する信号を発信することができるので、繰出しボビンの交換が直後に開始される。したがって、この糸巻返し部の生産性が高まる。なぜならば、上糸と下糸との繰り返される結合にかかる時間や、糸切れを新たに検知するためにかかる時間を節約することができるからである。
【００１８】
もともと最初から無駄な複数回の糸結合の試みを不要にすることは、巻き取られた巻取りパッケージの品質にも有利に作用する。なぜならば糸結合が試みられる度にその都度、吸込ノズルが上糸を収容するために綾巻きパッケージ表面に当接触するまで旋回させられ、そのとき、すでに巻き取られた糸層のゆるみが生じる恐れがあるからである。
【００１９】
本発明の方法を用いると、糸結合を引き続き試みることは無意味であることが直ちに検知されるので、相応する回数の、巻取りパッケージからの上糸の探索（吸込）が回避される。
【００２０】
本発明の有利な方法では、実際値と比較される目標値が、作業部コンピュータのメモリユニットにファイルされる。特に、目標値が、少なくとも１つの巻取り機の全ての糸巻返し部のために中央のコンピュータユニットによって共通して設定されていると有利である。これによって、目標値を、巻き返したい糸に関連して、たとえば糸の強度特性、材料太さ等に関連して簡単に可変に設定することができる。したがって、設定可能な目標値を、巻き取られた実際の糸に相応して変化させることができる。これにより本発明による方法の極めて多目的な使用が得られる。さらに本発明の別の有利な方法では、目標値を糸巻返し部の運転中に、糸巻返し部の運転パラメータに関連して変えることができる。これにより、たとえばすでに繰出しボビンから繰り出された糸の量、またはたとえば巻き取りたい糸の引張り破断強さに影響を与える、変化する周辺パラメータに関連して、目標値を実際に与えられた条件に最適に適合させることができる。このような場合では本発明による方法によって、発生した糸切れが、実際には修理不可能な糸フックまたはこれに類するものであるのかどうかを確実に検知することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の有利な方法は、請求項２以下に記載されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づき本発明の実施の形態を詳説する。
【００２３】
図１には、全体を符号１０で示した、綾巻きパッケージを形成する繊維機械１の糸巻返し部の側面図が示されている。自動綾巻きワインダとして知られているこのような繊維機械１は、相並んで配置された多数の糸巻返し部１０を有しており、これらの糸巻返し部１０では繰出しボビン１２（以下、「紡績コップ」とも呼ぶ）が大容積の巻取りパッケージ１４（以下、「綾巻きパッケージ」とも呼ぶ）に巻き返される。紡績コップ１２は搬送装置１６を介して個々の糸巻返し部１０に到達する。この搬送装置１６はそれ自体公知であるように、多数の搬送路（図示しない）を有している。これらの搬送路に沿って、搬送テーブル２０に装着された状態で紡績コップ１２または空管１８が搬送される。
【００２４】
巻取り位置Ｉに位置している紡績コップ１２から糸２２が引き出される。紡績コップ１２から糸２２は糸走行方向２４で綾巻きパッケージ１４までの走行経路においてまず下糸センサ２８を通過する。この下糸センサ２８は信号導線３０を介して作業部コンピュータ３２に接続されている。
【００２５】
この下糸センサ２８を用いて、たとえば糸切れの後、または糸クリアラによるコントロールされた糸切断の後に、上糸探索を開始する前に、下糸３４が存在しているかどうか確認される。
【００２６】
下糸センサ２８の上方には糸テンショナ３６が配置されている。この糸テンショナ３６は制動板（図示しない）を有している。この制動板の、走行する糸２２に加えられた、圧着力は、信号導線３８を介し作業部コンピュータ３２によって制御することができる。
【００２７】
標準の糸走行経路の外側に、たとえばニューマチック式のスプライサとして形成された糸端部結合装置４０が配置されている。糸端部結合装置４０は、信号導線４２を介して同じく作業部コンピュータ３２に接続されている。
【００２８】
引き続きこの糸走行経路には、糸欠陥を検出するために糸クリアラ４４が配置されている。この糸クリアラ４４を用いて、走行する糸の品質が常に監視される。糸クリアラ４４の信号は、評価のために信号導線４８を介して作業部コンピュータ３２に供給される。糸欠陥が発生すると、作業部コンピュータ３２によって信号導線５０を介して糸切断装置５２が作動され、糸２２は切断される。糸走行方向２４で糸クリアラ４４の背後には、さらに糸引張り力センサ５４ならびにパラフィン処理装置４６が配置されている。糸引張り力センサ５４は、信号導線５６を介してやはり作業部コンピュータ３２に接続されている。標準の巻取り運転時には糸引張り力センサ５４を用いて、走行する糸２２の糸引張り力が常に監視され、糸引張り力センサ５４から供給された信号に相応して、作業部コンピュータ３２を介して糸テンショナ３６が制御される。つまりこの糸テンショナ３６の制動板は走行する糸２２を、この糸２２にほぼ一定の糸引張り力が生じることを確保する圧着力で負荷する。このような一定の糸引張り力は、完成された綾巻きパッケージ１４の均一なパッケージ密度を保証する。
【００２９】
パラフィン処理装置４６には、糸走行方向で変向装置５８が続いて配置されている。この変向装置５８を介して糸２２は、巻取りドラム６０、いわゆる溝付きドラムに巻き取られる。この巻取りドラム６０により、糸２２は、特に巻きモード「粗巻き（ｗｉｌｄｅ Ｗｉｃｋｌｕｎｇ）」により綾巻き状に巻き取られるようになる。
【００３０】
綾巻きパッケージ１４は、巻き管（図示しない）を介して、旋回可能に支承されたパッケージフレーム６４に回転可能に支承されており、この場合、綾巻きパッケージ１４の外周面は、個別モータ駆動される巻取りドラム６０に接触している。この巻取りドラム６０は綾巻きパッケージ１４を摩擦接続により連行する。
【００３１】
糸巻返し部１０はさらに吸込ノズル６６およびグリッパ管６８を有している。このグリッパ管６８は紡績コップ１２からの下糸３４を把持するために働く。この下糸３４は、糸クリアラによるコントロールされた糸切断時、または糸テンショナ３６の上方での糸切れ時に、たいてい糸テンショナ３６に保持されている。グリッパ管６８は、旋回軸７２を中心にして運動軌道７４（一点鎖線で示す）に沿って旋回可能であって、巻取り機の中央の負圧供給装置７６に接続されている。この負圧供給装置７６は負圧源７８に連通している。グリッパ管６８の旋回は、作業部コンピュータ３２によって準備された信号により、駆動装置（自体公知であるので図示しない）を介してリリースされる。
【００３２】
吸込ノズル６６は、綾巻きパッケージ１４に巻き取られる上糸８０を把持するために働く。このために吸込ノズル６６は旋回軸８２を中心として、吸入ノズル６６の開口８４が運動軌道８６を描いて移動するように旋回可能である。吸込ノズル６６は同じく負圧供給装置７６に接続されている。吸込ノズル６６の旋回は、作業部コンピュータ３２を介して、駆動装置（自体公知であるので図示しない）の制御、有利にはカムディスクユニットの制御によってリリースされる。
【００３３】
糸巻返し部１０は、さらに別の機械的、電気的およびニューマチック的なコンポーネントを有しているが、これらのコンポーネントに関しては詳しい説明を省略する。
【００３４】
図面に示された巻返し部１０は次のような機能を有している。すなわち：
巻取り位置Ｉに位置する紡績コップ１２を綾巻きパッケージ１４へ巻き返している間に糸２２が切れた場合、または糸２２が糸クリアラ４４の相応する欠陥信号に基づき糸切断装置５２によって切断された場合、糸引張り力センサ５４に形成される糸引張り力は急激に減少する。さらに、糸クリアラ４４から供給される動的な糸の信号も中断する。
【００３５】
作動部コンピュータ３２はその後に以下のアクションをリリースする：
図示されていない駆動装置を介して、直ちにパッケージフレーム６４が巻取りドラム６０から持ち上げられる。これにより、綾巻きパッケージ１４の周面に巻き取られた糸端部（上糸）が巻取りドラム６０によってパッケージ内部に圧入されて、その結果、この糸端部をあとで吸込ノズル６６によって収容することができなくなることが阻止される。綾巻きパッケージ１４はさらにパッケージブレーキ（図示していない）によって制止状態になるまでに制御される。
【００３６】
さらに下糸センサ２８により下糸３４が存在しているかどうかがチェックされる。つまり下糸センサ２８は相応する信号によって、下糸３４が存在するかどうかを直ちに報知する。下糸センサ２８のこのような信号が生じない場合は、このことは紡績コップ１２が空になっているか、または下糸３４がグリッパ管６８にとって収容不可能であることを意味する。
【００３７】
両者いずれの場合でも、作業部コンピュータ３２により糸結合過程が中断され、直ちに、いわゆるコップ交換回路がリリースされる。つまり巻取り位置Ｉに位置している紡績コップ１２または空管が自動的に新しい紡績コップ１２と交換される。
【００３８】
下糸センサ２８の信号がポジティブな場合には、糸端部結合過程が開始される。
【００３９】
つまり、まず、グリッパ管６８が制御され、この場合、グリッパ管６８の開口が糸の走行経路に突入して下糸３４を把持する。続いてグリッパ管６８が運動軌道７４に沿って旋回されるので、把持された下糸３４が、スプライサとして形成された糸端部結合装置４０に挿入される。
【００４０】
引き続きまたはそれと同時に、上糸８０の収容が開始される。
【００４１】
このためには吸込ノズル６６の開口８４が綾巻きパッケージ１４の周面に当接するまで旋回させられており、また巻取りドラム６０が巻取り方向とは逆の方向に駆動されるので、綾巻きパッケージ１４は逆方向に回転する。吸込ノズル６６の開口８４に形成される負圧によって、上糸８０は綾巻きパッケージ１４の表面から引き取られて、場合によっては吸込ノズル６６の内部に配置された糸切断・センサ装置（図示しない）を用いて、上糸８０の欠陥のある部分が切除される。引き続き、吸込ノズル６６が運動軌道８６に沿って下方に向かって旋回させられて、上糸８０が同じくスプライサもしくは糸端部結合装置４０に挿入される。
【００４２】
この場合、上糸８０は吸込ノズル６６によって、糸引張り力センサ５４に当て付けられると共に糸クリアラ４４内に繰り込まれる。
【００４３】
信号導線４２を介してスプライサもしくは糸端部結合装置４０が作動させられて、下糸３４が上糸８０と交絡される。
【００４４】
引き続き、作業部コンピュータ３２を介してパッケージフレーム６４が再び降下させられるので、綾巻きパッケージ１４は巻取りドラム６０と接触する。したがって、糸２２の巻取り過程は継続される。この時に生じる糸引張り力（糸応力）は糸引張り力センサ５４を介して直ちに検出されて、信号導線５６を介して相応する信号が作業部コンピュータ３２に供給される。この作業部コンピュータ３２では、糸引張り力センサ５４から供給された信号が、メモリユニット９０にファイルされた目標値と常に比較される。糸引張り力のためのこの目標値は、各糸巻返し部に対して設定可能であるか、または１つの巻取り機の全ての糸巻返し部１０に対して設定可能である。この目標値は、巻き返したい糸２２の品質、材料太さ、材料種類等に関連していてよい。この目標値は、永続的に、たとえば種々の糸２２に関してメモリユニット９０にファイルされているか、または機械バス９２を介して作業部コンピュータ３２に接続されている中央のコンピュータユニット９４を介して中央で設定される。作業部コンピュータ３２はコンパレータ９６を有しており、このコンパレータ９６は設定された目標値を、巻取り過程の再始動の直後に糸引張り力センサ５４から供給された実際信号と比較する。この検出された実際値が、後続の糸切れに先行する規定の限界値を超過した場合、このことは作業部コンピュータ３２によって自動的に、取除き不可能な欠陥、たとえば紡績コップ１２における糸２２のフックまたはループとみなされる。このような場合、作業部コンピュータ３２は、引き続き無意味に結合を試みることを放棄して、即座に繰出しボビンの交換を開始する。
【００４５】
少なくとも自動的に補修することのできない、たとえば紡績コップ１２における糸２２のフック形成またはループ形成に基づいた糸切れを直接に検知することによって、当該紡績コップ１２の交換を直ちに開始することができる。したがって、搬送装置１６を介して準備される後続の紡績コップ１２を、直接に繰出し位置へ移動させ、この紡績コップ１２の下糸３４を上糸８０と公知の形式で結合することができる。
【００４６】
本発明の方法は、繊維機械もしくは巻取り機１の個々の糸巻返し部１０の効率の改良をもたらし、ひいては繊維機械１の生産性の向上をもたらすだけでなく、綾巻きパッケージ表面の全体的に比較的低い負荷に基づいて綾巻きパッケージの品質の向上をも生ぜしめる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例によるの糸巻返し部の側面図である。
【符号の説明】
１ 繊維機械、 １０ 糸巻返し部、 １２ 繰出しボビン、 １４ 巻取りパッケージ、 １６ 搬送装置、 １８ 空管、 ２０ 搬送テーブル、 ２２糸、 ２４ 糸走行方向、 ２８ 下糸センサ、 ３０ 信号導線、 ３２ 作業部コンピュータ、 ３４ 下糸、 ３６ 糸テンショナ、 ３８ 信号導線、 ４０ 糸端部結合装置、 ４２ 信号導線、 ４４ 糸クリアラ、 ４６ パラフィン処理装置、 ４８，５０ 信号導線、 ５２ 糸切断装置、 ５４ 糸引張り力センサ、 ５６ 信号導線、 ５８ 変向装置、 ６０ 巻取りドラム、 ６４ パッケージフレーム、 ６６ 吸込ノズル、 ６８ グリッパ管、７２ 旋回軸、 ７４ 運動軌道、 ７６ 負圧供給装置、 ７８ 負圧源、８０ 上糸、 ８２ 旋回軸、 ８４ 開口、 ８６ 運動軌道、 ９０ メモリユニット、 ９２ 機械バス、 ９４ コンピュータユニット、 ９６ コンパレータ

Claims (11)

1. 繰出しボビンから巻取りパッケージに走行する糸の糸引張り力を監視するための、制御装置に接続された糸引張り力センサと、糸引張り力を調整する糸テンショナと、糸切れ後または糸クリアラによる糸切断後に繰出しボビンの糸端部、つまり下糸を巻取りパッケージの糸端部、つまり上糸に自動的に結合させるためのスプライサと、繰出し続行不能となった繰出しボビンを交換するためのボビン交換装置とを有する巻取り機の作業部を運転する方法において、
   上糸を下糸と結合した後に糸引張り力センサを用いて糸引張り力を監視し、該糸引張り力が、予め設定可能な限界値を超過した場合に、制御装置によってボビン交換装置を繰出しボビン交換が行われるように作動させることを特徴とする、巻取り機の作業部を運転するための方法。
2. 糸引張り力センサによって検出された糸引張り力の実際値を、当該作業部の、作業部コンピュータとして形成された制御装置において、糸引張り力の目標値と比較する、請求項１記載の方法。
3. 糸引張り力の目標値を作業部コンピュータのメモリユニットにファイルする、請求項２記載の方法。
4. 糸引張り力の目標値を巻取り機の各作業部に対してそれぞれ設定する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 糸引張り力の目標値を巻取り機の全ての作業部に対して共通に設定する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
6. 糸引張り力の目標値を、加工したい糸の特性に関連して設定する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 糸引張り力の目標値を、種々の糸のために永続的に作業部コンピュータのメモリユニットにメモリする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 糸引張り力の目標値を種々の糸のために、バスを介して作業部コンピュータに接続されている中央のコンピュータユニットによってその都度準備する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 糸引張り力の実際値と目標値との比較を、作業部コンピュータのコンパレータによって実施する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 個々の作業部の実際値と、全ての作業部に対する共通の目標値との比較を、巻取り機の中央のコンピュータで実施する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
11. 糸引張り力の目標値を、作業部の運転中に作業部の運転パラメータに関連して変える、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。

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