JP5065290B2

JP5065290B2 - 巻取機

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Publication number: JP5065290B2
Application number: JP2008544852A
Authority: JP
Inventors: マティースクラウス
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2026-12-12
Also published as: EP1960301A1; WO2007073860A1; US20080245921A1; CN101331078A; JP2009519188A; ATE488463T1; RU2008128352A; US8152090B2; CN101331078B; DE502006008358D1; EP1960301B1

Description

本発明は、請求項１の上位概念記載の糸の捕捉および巻取り方法、ならびに、請求項１１の上位概念記載の巻取機に関する。これらの糸の捕捉および巻取り方法ならびに巻取機は独国公開第２９０７８４８号公報から公知である。

巻取機は連続的に走行する糸をボビンに巻取るために用いられる。このために、糸はまずトラバース装置によって糸の走行方向に対して横断する向きに綾振りされ、回転する押付けローラを介して案内される。押付けローラは巻取りのために同様に回転しているボビンに糸を載せていく。この場合、複数のボビンが共通の巻取りスピンドル上に前後に並べて配置されている。これにより複数の糸を同時に巻取ることができる。

自動的なボビンの交換のために、回転可能な支持体にカラー状に支持され、スピンドル軸を中心として回転される複数の巻取りスピンドルを備えた巻取機が存在する。支持体の回転により、巻取りスピンドルは交互に巻取り領域と交換領域とへ回動する。巻取り領域では糸は巻管へ巻き上げられ、ボビンとなる。ボビンが終わりまで巻き上げられると、巻取りスピンドルは巻取りスピンドル支持体により交換領域へ回動される。同時に、巻取りスピンドル支持体の回転により、空の巻管の配置された巻取りスピンドルが交換領域から巻取り領域へ移動する。これにより、止まらずにボビンのほうへ走行している糸は当該のフェーズで既に回転している別の巻取りスピンドルに接触する。巻取りスピンドルないし空の巻管には走行する糸を捕捉する捕捉部材が設けられている。ここで糸は当該の巻取りスピンドルによって巻取られる。２つの巻取りスピンドル間でつながっている糸は当該の過程で切断手段により分断される。続いて交換領域において完全なボビンが空の巻管と交換される。交換過程およびその直前の接続部の糸を分断する過程においては、糸は完全に巻取られたボビンの所定の部分の上を走行する。これによりボビンに端部としての糸の隆起部が形成される。

巻取機の開発においては特に糸の交換過程での確実性が求められる。糸の交換過程においては、一方では捕捉部材、他方では糸ガイドが重要な要素として関係する。

従来技術から、捕捉部材を巻管に組み込むことまたは捕捉部材を巻取りスピンドルに取り付けることが公知である。捕捉部材を巻管に組み込むと製造に手間がかかり、巻管が高価となる。これに対して、捕捉部材を巻取りスピンドルに取り付けると、捕捉部材が糸のトラバース領域から遠く離れたところに位置することになるため、糸を大きく偏向させなければならない。これについては、例えば、独国公開第２５４０８５３号明細書から、糸を大きく偏向させる代わりに、巻取りスピンドルを軸方向に移動させる手段が公知である。しかし、こうした手段は、ボビンの数ひいては巻取りスピンドルの長さがますます増大する傾向にある現在の巻取機では、高い巻取り速度および高い剛性が要求されているうえ、構造に余裕がないため、利用することができない。

糸の交換過程において充分な程度に糸を軸方向に偏向させ、一方では捕捉部材を介して巻取りスピンドルの軸に対して垂直に、他方ではトラバース領域内で完全に巻取られたボビンのほうへ、糸を案内するために、独国公開第２９０７８４８号明細書に記載された発明では、複数の糸ガイド部材が設けられている。第１の糸ガイド部材はトラバース領域から捕捉部材へ向かって糸を案内する。第２の糸ガイド部材は糸の走行方向で見て捕捉部材の後方に配置されており、第１の糸ガイド部材がトラバース領域から糸を繰り出した後、その糸を捕捉部材の作用領域へ案内する。第３の糸ガイド部材は糸の走行方向で見て第２の糸ガイド部材の後方に配置されており、糸をトラバース領域へ戻す。

高い巻取り速度に関連して、糸を捕捉する際の糸ガイドは特に重要な意義を有する。すなわち、巻取り速度が増大するにつれて捕捉確実性が低下し、さらに、大量の糸が高速で捕捉部材の領域へ到来して蓄積されるので、滞留時間を長くして低い捕捉確実性を補償することができないからである。むしろ、巻取り速度が増大するにつれて、目的地での衝突回避のために、捕捉部材の領域での滞留時間は低減せざるを得ない。

したがって、本発明の課題は、公知の巻取機での糸の捕捉の確実性を改善することである。

本発明によれば、捕捉部材を介して糸を捕捉する際の糸ガイドの正確性を向上させるアプローチが追求される。これは、糸のソースから蓄積手段（例えば完全なボビンまたはニューマティックピストル）へ走行する糸の一部の区間を移動させて捕捉部材へ供給することによって行われる。当該の糸区分は巻取りスピンドルの軸方向で運動可能な２つの糸ガイドのあいだを案内され、このときこれら２つの糸ガイドは同時に運動している。

本発明の有利な実施形態では、糸区分の移動は２つの運動部分へ分割される。第１の運動部分では糸区分は捕捉部材の方向へ案内される。これはトラバース領域から完全なボビンを交換する際に行われる。第２の運動部分では糸区分が最終的に捕捉部材へ供給され、捕捉部材とともに運動する。第２の運動部分では糸区分を定義して案内する各糸ガイドは同時に運動する。

本発明の別の有利な実施形態によれば、各糸ガイドは同じ速度で走行する。

本発明の別の有利な実施形態によれば、糸区分は巻取りスピンドルの軸に対してほぼ直交に延在する。これにより理想的には糸区分は捕捉部材の内部へ案内される。

本発明の別の有利な実施形態によれば、第１の運動部分と第２の運動部分とのあいだで運動方向の反転が行われる。これにより糸区分を糸の捕捉の直後にトラバース領域のほうへ戻すことができる。

本発明の別の有利な実施形態によれば、各糸ガイドの運動は部分的に連続してまたは相互に独立して行われる。これにより特に、ボビン交換の直前に行われる方法のシーケンスを考慮に入れることができる。

本発明の別の有利な実施形態によれば、糸の走行方向と巻取りスピンドル上の捕捉部材の方向とは等しく、糸の速度と捕捉部材の周速度も等しい。これにより捕捉部材において糸が振動なく捕捉される。捕捉過程のあいだ、ならびに、糸が一方の巻取りスピンドルへ引き取られるまで、糸は第２の巻取りスピンドル上のボビンへ巻取られる。このとき糸は第３の糸ガイドによって案内され、ボビンの周面に沿って走行する。

本発明の方法を実行する巻取機は、特に、捕捉部材に横方向にわたされた糸区分を案内する際の角度および速度を正確に保持する手段を有する。正確性を保証するという目的のために、本発明の巻取機では、捕捉時に糸の案内を行う２つの糸ガイドが相互に接続され、共通の駆動手段によって駆動される。これにより糸の正確な案内が達成される。有利な実施形態によれば、当該の巻取機には、第２の糸ガイドの後方で糸を再びトラバース領域のほうへ戻すように案内する第３の糸ガイドが設けられている。

有利には、駆動手段によって共通に運動される第１の糸ガイドと第２の糸ガイドとは機械的に接続されている。本発明の範囲において、個別の２つの駆動機構から成る共通の駆動手段を制御部によって調整し、同期して運動させることも可能である。

本発明の有利な実施形態によれば、２つの糸ガイドは、トラバースのストロークの外へ向かう第１の運動方向では、独立の駆動手段によって運動される。これにより、状況に応じた最適な糸案内のために、各糸ガイドを独立に運動させることができる。捕捉過程に関連する第２の運動方向では、各糸ガイドは相互に接続され、共通の駆動手段によって運動される。

第１の方向での独立の運動と第２の方向での共通の運動とを区別するために、共通の駆動手段と少なくとも一方の糸ガイドとの接続部には遊びが設けられている。本発明の有利な実施形態によれば、これらのあいだを弾性接続部によって接続することもできる。

本発明の有利な実施形態によれば、空気式駆動手段が設けられている。ニューマティックシリンダの形態の空気式駆動手段は特に線形の運動に適している。また、２つのニューマティックシリンダはそれぞれ反対方向の運動に良好に用いることができる。これはそのつど一方のニューマティックシリンダをイナクティブへ切り換えて圧力を解放することにより行われる。

有利には、捕捉部材は、糸ガイドが共通に駆動される横断方向へ糸が運動し、捕捉鉤によって捕捉されるように構成される。

捕捉確実性を高めるために、捕捉過程において糸をさらに案内して安定化する捕捉溝が設けられる。

また、巻取りスピンドルの軸に対してほぼ垂直に糸を案内することにより、高い捕捉確実性が達成される。正確に９０°であるかまたは垂直から僅かに偏差する角度であるかは巻取機の構造およびキネマティクスによって定められ、実験により求めることができる。

したがって、本発明の有利な実施形態によれば、当該の角度を調整可能な位置合わせ部材が設けられる。

捕捉部材を巻取りスピンドルに設けることに代えて、捕捉部材を巻管に設けてもよい。

以下に本発明の実施例を添付図に則して詳細に説明する。図１には本発明の巻取機の側面図が示されている。図２には本発明の巻取機の前面図が示されている。図３には糸ガイドの運動の第１の実施例の詳細図が示されている。図４には糸ガイドの運動の第２の実施例の詳細図が示されている。図５には糸ガイドの共通の駆動手段の実施例の詳細図が示されている。

図１および図２には本発明の巻取機が示されている。巻取機の枠台１は回転可能な巻取りスピンドル支持体２を支持しており、この巻取りスピンドル支持体は２つの巻取りスピンドル３，４およびこれらの巻取りスピンドルに対する駆動手段５，６を回転可能に支持している。巻取りスピンドル支持体２の回転により、巻取りスピンドル３，４はそれぞれ交互に交換領域７と巻取り領域８とへ移動される。巻取りスピンドル４の上方の巻取り領域には押付けローラ９が配置されている。図示の巻取機には２つのボビンへの２つの糸の流れが示されている。もちろん糸の流れは１つであっても３つ以上であってもよい。巻取り過程は全ての糸の流れに同期して行われる。以下では１つの糸の流れに着目して説明するが、他の糸も存在していることに注意されたい。

図示されていない糸の形成処理装置から、ヘッド糸ガイド１１を介して糸１０が供給される。以下に、基本的に従来技術から公知の巻取り過程を説明する。この巻取り過程は図１の状況より前に行われるものである。各巻取りスピンドル、各糸ガイドおよび各糸の位置は図１に示されているものとは異なっている。巻取りスピンドル３はこの時点ではまだ巻取り領域８に存在している。走行する糸１０はトラバース装置１２によってトラバース領域１３内を巻取りスピンドル４の軸に対して平行に綾振りされる。続いて、糸は回転可能に支承された押付けローラ９を介して案内され、巻取りスピンドル３上に配置されたボビン１５へ巻き付けられる。巻取りスピンドル４は空の巻管１６を有しており、交換領域７に存在している。

ボビン１５が最終径に達すると、巻取りスピンドル支持体２が回転され、巻取りスピンドル３が交換領域７へ、巻取りスピンドル４が巻取り領域８へ移動され、これにより図１に示されている状態となる。巻取りスピンドル支持体２の回転方向は巻取りスピンドル３，４の回転方向に相応するように選択されている。

糸１０はさらにボビン１５へ向かって走行し、トラバース領域の糸１０は糸ガイド駆動手段２０を介して駆動される糸ガイド１７によってトラバース領域から捕捉領域１４へ案内される。巻取り領域に存在する巻取りスピンドル４の下方で、糸１０は糸ガイド駆動手段２１を介して駆動される糸ガイド１８によってトラバース領域１３から捕捉領域１４へ案内され、下方の糸ガイド１９によって、ボビン１５へ巻き上げる前に、再びトラバース領域内の所定の部分へ戻され、ここで糸１０により隆起部２３が形成される。糸ガイド１７，１８間には糸区分１０．１が形成される。糸ガイド１７，１８は巻取りスピンドルの軸に対して平行に運動するロッド上に配置されている。複数の糸を走行させる場合、相応の数の糸ガイドがそれぞれのロッドに設けられる。糸ガイド１７，１８がトラバース領域１３から捕捉領域１４の方向へ移動する運動は駆動手段２０，２１によって行われる。巻取り領域では、巻取りスピンドルの前後に糸を案内することにより、まず捕捉部材２４を超えたさきへ糸が正確に案内され、共通の駆動手段２２によって同様に糸が戻され、そこで捕捉部材２４によって捕捉されることが保証される。糸１０の速度および捕捉部材２４の周速度は同じ符号および同じ値を有する。共通の駆動手段により、定義された狭い角度で（ふつう巻取りスピンドルに対して垂直に）捕捉部材２４を経て糸が案内されることが保証される。糸１０は巻取り領域８では巻取りスピンドル３の捕捉部材２４によって引き取られ、巻取りスピンドル３上に張りわたされた巻管１６にボビンとして巻き付けられる。捕捉の直後にボビン１５への接続箇所は分断される。

図３，図４には捕捉過程における糸ガイド１７，１８の運動の特性が詳細に示されている。これらの図の面は図１の面に相応する。図示されていない駆動手段２０，２１により、糸ガイド１７，１８ひいてはこれらの糸ガイドによって案内される糸区分１０．１が、巻取りスピンドル３に沿って、巻取りスピンドル３の後方でまず第１の運動部分２８としてトラバース領域１３から捕捉領域１４のほうへ案内され、糸区分１０．１が捕捉領域を超えて案内される。続いて糸ガイド１７，１８は第２の運動部分２９として共通の駆動手段２２により再びトラバース領域１３のほうへ戻される。糸の捕捉は第２の運動部分において行われる。第１の運動部分２８と第２の運動部分２９とを反転すると有利であるが、必ずそうしなければならないわけではない。第２の運動部分２９では駆動手段２２が糸ガイド１７，１８の配置されたロッドと協働し、糸ガイド１７，１８を介して案内される糸区分１０．１を捕捉部材２４に関する所定の角度で案内する。当該の所定の角度の許容範囲は狭く定められている。これにより糸の走行速度が高いときにも、要求された捕捉確実性が達成される。共通の駆動手段２２と糸ガイド１７，１８との接続は一方側のみ形状によって緩く結合される。これにより接続部には遊びが設けられる。他の実施例として、共通の駆動手段２２と一方の糸ガイドとを固定に接続し、共通の駆動手段２２と他方の糸ガイドとを緩く結合することも可能であり、当分野の技術者は本発明の範囲内で修正できるはずである。当該の緩い結合部と同じ機能をばねなどの弾性部材によって実現してもよい。

ふつう糸は巻取りスピンドルの軸に対して垂直に延在する。位置合わせ部材２７により当該の角度が調整され最適化される。捕捉部材２４は、捕捉溝２５および捕捉鉤２６から構成されている。この場合、糸は捕捉部材２４をわたってまず捕捉溝２５に到り、捕捉鉤２６によってしっかりと捕捉される。ただし捕捉部材２４の構造は別の形態であってもよく、特に捕捉溝のないものも本発明において可能である。

図５には、図３，図４に示されている共通の駆動手段２２の変形例が示されている。ここでは共通の駆動手段は、駆動機構２０，２１を調整し、有利にはこれらを同期して駆動する共通の制御部によって実現される。運動特性を見てみると、駆動機構２０，２１は第１の運動部分ではまず個々に駆動され、第２の運動部分では制御部３０により相互に調整されて同期して運動される。このために例えばステップモータまたは位置制御駆動部が用いられる。これらの駆動部について距離測定装置により位置が検出され、制御部３０へ報告される。

本発明の巻取機の側面図である。本発明の巻取機の前面図である。糸ガイドの運動の第１の実施例の詳細図である。糸ガイドの運動の第２の実施例の詳細図である。糸ガイドの共通の駆動手段の実施例の詳細図である。

符号の説明

１枠台、２スピンドル支持体、３，４巻取りスピンドル、５，６駆動機構、７交換領域、８巻取り領域、９押付けローラ、１０糸、１０．１糸区分、１１ヘッド糸ガイド、１２トラバース装置、１３トラバース領域、１４捕捉領域、１５ボビン、１６巻管、１７第１の糸ガイド、１１８第２の糸ガイド、１９第３の糸ガイド、２０第１の糸ガイドの駆動手段、２１第２の糸ガイドの駆動手段、２２共通の駆動手段、２３隆起部、２４捕捉部材、２５捕捉溝、２６捕捉鉤、２７位置合わせ部材、２８第１の運動部材、２９第２の運動部材、３０制御部

Claims

走行する糸（１０）を捕捉して、回転する巻取りスピンドル（４）によって支承されている巻管（１６）へ巻取るために、
糸を連続して蓄積手段（１５）により引き取って収容し、ガイド手段の運動により、回転する巻取りスピンドル（４）の軸方向で該巻取りスピンドル（４）または巻管の周に配置された捕捉部材へ案内し、糸（１０）を前記捕捉部材（２４）により捕捉する、
糸の捕捉および巻取り方法において、
２つの糸ガイド（１７，１８）のあいだに前記糸（１０）の糸区分（１０．１）を形成し、
該２つの糸ガイド（１７，１８）を同時に運動させることにより、前記糸（１０）の前記糸区分（１０．１）を前記捕捉部材（２４）へ供給し、
各糸ガイド（１７，１８）の運動を２つの運動部分（２８，２９）へ分割し、
第１の運動部分（２８）では、前記糸区分（１０．１）を、複数の個別の駆動手段（２０，２１）で駆動される前記２つの糸ガイド（１７，１８）によって前記捕捉部材（２４）の方向へ案内し、
第２の運動部分（２９）では、前記糸区分（１０．１）を前記捕捉部材（２４）と協働させ、かつ、各糸ガイド（１７，１８）を共通の駆動手段（２２）によって駆動し、
少なくとも前記第２の運動部分（２９）において、前記糸区分を案内する各糸ガイド（１７，１８）を同時に運動させ、
前記第１の運動部分（２８）と前記第２の運動部分（２９）とのあいだで方向反転を行う
ことを特徴とする糸の捕捉および巻取り方法。
少なくとも前記第２の運動部分（２９）では各糸ガイド（１７，１８）を前記糸区分（１０．１）の案内のために同時に同じ速度で運動させる、請求項１記載の方法。
少なくとも前記第２の運動部分（２９）において各糸ガイド（１７，１８）を前記糸区分（１０．１）の案内のために同時に同じ速度で運動させ、該糸区分（１０．１）を回転する前記巻取りスピンドル（４）の回転軸に対してほぼ直交に延在させる、請求項２記載の方法。
各糸ガイド（１７，１８）は前記糸区分（１０．１）の案内のために部分的に相互に連続的に運動する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
各糸ガイド（１７，１８）は前記糸の案内のために部分的に相互に独立に運動する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
前記糸の接触位置での前記糸（１０）と前記捕捉部材（２４）とについて方向および速度を等しくする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
前記糸（１０）を回転する第２の巻取りスピンドル（３）で巻取られた前記ボビン（１５）により連続的に引き取って収容する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
前記糸（１０）が前記ボビン（１５）へ巻き上げられる前に糸を定置の第３の糸ガイド（１９）を通して案内する、請求項７記載の方法。
各巻取りヘッドに属する糸（１０）をボビン（１５）へ連続的に巻取るために、
巻取るべき糸（１０）をスピンドル軸の方向でトラバース領域（１３）内で綾振りさせるトラバース装置（１２）と、
前記ボビンを収容する複数の巻取りスピンドル（３，４）と、
該複数の巻き取りスピンドルを回転可能に支持するスピンドル支持体（２）と、
前記糸を固定するために各巻取りヘッドに配置され、各巻取りスピンドルに接続された捕捉部材（２４）と、
前記巻取りスピンドルの軸方向で運動可能であり、前記糸の走行方向で見て巻取り領域（８）にある前記第１の巻取りスピンドル（４）の前方であってトラバース装置（１２）の近傍に巻取りヘッドごとに配置された第１の糸ガイド（１７）と、
前記巻取りスピンドルの軸方向で運動可能であり、前記糸の走行方向で見て巻取り領域（８）にある第１の巻取りスピンドル（４）の後方であって交換領域（７）にある前記第２の巻取りスピンドル（３）の前方に巻取りヘッドごとに配置された第２の糸ガイド（１８）と
を有しており、
各巻取りスピンドルは、前記スピンドル支持体（２）の回転により、前記糸（１０）の巻取りのために前記巻取り領域へ、また完全に巻取られたボビン（１５）の取り出しのために前記交換領域（７）へ交互に移動される、
巻取機において、
前記第１の糸ガイド（１７）および前記第２の糸ガイド（１８）を共通に運動させる駆動手段（２２）が設けられており、該２つの糸ガイドは共通に運動する際には接続されており、
前記第１の糸ガイド（１７）および前記第２の糸ガイド（１８）は、交換方向ではトラバースストローク範囲から外へ移動可能であり、また反対の巻取り方向ではトラバースストローク範囲内へ移動可能であり、各糸ガイド（１７，１８）は複数の個別の駆動手段（２０，２１）によって前記交換方向へ駆動され、前記共通の駆動手段（２２）によって前記巻取り方向へ駆動される
ことを特徴とする巻取機。
巻取りヘッドごとに第３の糸ガイド（１９）が設けられており、該第３の糸ガイドは、糸の走行方向で見て前記第２の糸ガイド（１８）と交換領域（７）にある巻取りスピンドル（３）とのあいだ、また、該巻取りスピンドル（３）の軸方向で見てトラバース装置のストロークによって定義されるトラバース領域（１３）内に配置されている、請求項９記載の巻取機。
前記駆動手段（２２）によって共通に運動される前記第１の糸ガイド（１７）と前記第２の糸ガイド（１８）とは機械的に接続されている、請求項９または１０記載の巻取機。
前記駆動手段（２２）によって共通に運動される前記第１の糸ガイド（１７）と前記第２の糸ガイド（１８）との接続は２つの駆動手段（２０，２１）の調整部によって行われる、請求項９または１０記載の巻取機。
前記共通の駆動手段（２２）と少なくとも１つの糸ガイド（１７，１８）とのあいだの接続部には遊びが設けられている、請求項９記載の巻取機。
前記共通の駆動手段（２２）と少なくとも１つの糸ガイド（１７，１８）とのあいだの接続部は弾性を有する、請求項９記載の巻取機。
各駆動手段（２０〜２２）は空気式駆動手段である、請求項９から１４までのいずれか１項記載の巻取機。
前記捕捉部材（２４）は前記トラバース領域（１３）から外へ向かう捕捉鉤（２６）を有しており、該捕捉鉤は前記糸（１０）と協働し、前記糸区分（１０．１）が前記トラバース領域（３）へ移動する際に前記糸（１０）を捕捉する、請求項９から１５までのいずれか１項記載の巻取機。
前記捕捉部材（２４）は各巻取りスピンドル（３，４）に接してその周囲を回転する捕捉溝（２５）を有する、請求項９から１６までのいずれか１項記載の巻取機。
前記第１の糸ガイド（１７）および前記第２の糸ガイド（１８）は、前記糸が捕捉過程において前記巻取りスピンドル（４）の軸に対してほぼ垂直に延在するように配置されている、請求項９から１７までのいずれか１項記載の巻取機。
前記糸（１０）と前記巻取りスピンドル（４）の軸との間の角度を調整可能な位置合わせ部材（２７）が設けられている、請求項１８記載の巻取機。
前記捕捉部材は巻管に取り付けられている、請求項９から１９までのいずれか１項記載の巻取機。