JP5085816B2 - 自動ワインダを走行する糸の糸張力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、自動ワインダを走行する糸の糸張力を制御するための装置であって、該装置が、それぞれ糸に係合している定置の糸緊締部材と移動可能な糸緊締部材とを備えたテンショナと、給電に関連して糸張力に影響を及ぼすことのできる電気的なコイルと、所定の作動量を得るための前記の電気的なコイルに給電する制御装置とを有している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動ワインダの繰出しボビンと巻取りパッケージとの間で糸張力をテンショナにより、巻取りパッケージの回転数が予め規定された限界値に到達した場合に、前記テンショナが糸にもたらす制動力若しくは糸張力増大が減少されるように制御することが、ドイツ連邦共和国特許第３７３４４７１号明細書に基づき公知である。テンショナの移動可能な糸緊締部材は、電動モータによって移動され得る。このような駆動メカニズムの場合、移動可能な糸緊締部材の前進運動又は戻り運動は、モータの回転運動を直線運動に変換する伝動装置を介して生ぜしめられる。
【０００３】
未公開のドイツ連邦共和国特許第１９８５８５４８号明細書に記載の、回転駆動される綾巻パッケージに糸を供給するための揺動装置は揺動糸ガイドを有しており、この揺動糸ガイドは、綾巻パッケージ軸線に対して垂直方向で配置された回転軸線を中心として旋回可能である。糸をガイドする揺動糸ガイドの端部は、電気的なコイルによって往復運動される。この場合、コイルは磁界に配置されており且つ綾巻パッケージにおいて糸を移動させるための揺動糸ガイドの揺動運動を生ぜしめ且つ制御する。
【０００４】
冒頭で述べた形式で形成された、ドイツ連邦共和国特許第４３３５０８９号明細書に記載の糸のテンションを制御するための装置により、例えば増大された繰出しテンションを補償するために、紡績糸のテンションを徐々に所望の値に増大又は減少させることができる。糸のテンションを制御するための装置は、自動ワインダの構成部材である。このような装置の使用時に、ワインダの各個別巻成ユニットで要する手間を回避するためには、特定のスピンドルにおいて糸のテンションを制御するための出力信号が得られ、ワインダの別の複数のスピンドルが前記出力信号に基づいて制御される。１対の協働するコーム形部材を備えたテンショナとして働く緊締装置はソレノイドを有しており、このソレノイドは、連鎖装置と偏心器とを介して走行糸へのコームの係合度延いてはコームの歯に関する糸の接触角の度合いを調節する。
【０００５】
前記の汎用のテンショナの場合、動かされる部材の比較的高い質量慣性モーメント及び伝動装置遊び若しくは伝達部材における遊びが存在する。これにより生ぜしめられる制御慣性に基づき、前記のような糸テンショナは、糸張力のピーク値を高めて制御の質を損なう傾向にある。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許第１９５４４２０２号明細書に基づき公知の紡績糸の緊締装置により、糸張力が所定の目標値になるように制御される。糸張力制御部は、テンショナがテンショナとしての機能も糸張力センサとしての機能も満たすように形成されている。移動可能な糸緊締部材の移動は、可動コイル（Tauchspulen)−ポット形マグネット装置として形成された電気力学的な駆動装置によって行われる。移動可能なフィンガ状の糸緊締部材を備えたホルダは、糸走行方向に対して横方向に向けられたロッドに結合されており、このロッドは軸方向でシフト可能に支承ブシュに支承されている。リニア支承部は、汚れの影響を受けやすいという欠点を有している。この欠点は、作業位置において避けられないダスト発生のために特に目立っており、走行糸に付与される柔軟剤の使用時に著しく影響を及ぼす。このようなシステムは更に、比較的高い質量慣性を有してもいる。可動コイル及びホルダの全質量は、移動距離全体にわたって運動されねばならない。このことは、高周波の糸張力変動に対する反応を妨げて、生じる糸張力ピークを高める恐れがある。このことは、装置の機能に不都合な影響を及ぼす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の糸張力を制御するための装置を改良することである。
【０００８】
【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では、移動可能な糸緊締部材も電気的なコイルも共通の旋回レバーに配置されており、前記の電気的なコイルの旋回域が空隙によって包囲されており、該空隙をほぼ垂直方向で横断する磁力線を発生させるように磁石装置が配置されているようにした。
【０００９】
【発明の効果】
本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【００１０】
テンショナの移動可能な糸緊締部材と、共通の旋回レバーに設けられた電気的なコイルとを備えた本発明による装置は、制御慣性を増大させる伝達手段及び伝達遊びを有していない。電気的なコイルによって発生される回転トルクは、移動可能な糸緊締部材を介して直接に作用する。糸のテンション制御は、時間の遅延及び重大な摩擦損失無しに行うことができる。動かされるべき部材の小さな慣性モーメントは、高周波のテンション変化時の迅速な反応を可能にする。この迅速な反応若しくは小さな制御慣性に基づき、本発明による装置は所望の形式で自動制御式に働き且つ高周波の糸テンションピークが発生した場合でも満足のいくように作動する。旋回距離が小さく、これに比べて移動可能な糸緊締部材の移動距離が大きな場合に、旋回レバーを制御するための比較的高い回転トルクが得られる。更に、移動可能な糸緊締部材は、旋回レバーの旋回軸線から比較的離れてレバーアームに配置されていてよく、当該レバーアームはこれに対応する長さで極めて軽量に構成されていてよい。所要の回転トルクを旋回レバーにもたらすときの本発明による装置の性能は高い。従って、電気的なコイルは旋回軸線の比較的近くに配置されていてよい。糸テンションの効果的な制御のために十分なモーメントは、既に、構造的に極めて小型に構成された装置によって得られる。僅かな構造的な手間しか必要としない、構造的に単純でコンパクトな構造は、複数の作業位置を有する紡績機械及びワインダのような機械において非常に有利である。これにより生じる装置の小さなスペース要求は、前記のような作業位置において提供されている制限されたスペースでは特に歓迎されている。
【００１１】
本発明による装置の可動部材として構成された旋回レバーは、ピボット軸受け、特に玉軸受けにより、とりわけ摩擦が少なく支承されている。ピボット軸受けは、リニアな支承部よりも良好にシールされ得、且つ汚染による影響を著しく受けにくい。装置の制御慣性を更に低減させるためには、玉軸受けの代わりに磁石支承部、液圧支承部又は空気支承部を使用することができる。旋回レバーは、できるだけ非常に軽量の材料から製作されていてよく、これにより、やはり質量慣性モーメント及び制御慣性が低下する。
【００１２】
上で述べた利点は、個々で又は組み合わされて、冒頭で述べた形式の糸張力を制御するための装置を著しく改良する。特に、装置の制御の質が高められる。
【００１３】
【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しく説明する。
【００１４】
図１に示したワインダの巻取り位置では、糸１が繰出しボビン２から引き出され、バルーンブレーカ３、走行糸１の糸張力を制御するための制御装置４、紡績糸クリーナ５及び定置の糸ガイド部材６を通走してから、回転式の綾巻パッケージ７に巻き取られる。この綾巻パッケージ７の巻成体を形成するために必要とされる揺動運動は、モータＭによって回転されると同時に綾巻パッケージ７のための周面駆動を生ぜしめる「変向溝付きドラム」８によって生ぜしめられる。制御装置４及び紡績糸クリーナ５は、制御装置９に接続されている。
【００１５】
図２及び図３に示した制御装置４では、玉軸受け１１と軸１２とによって支承された旋回レバー１０が認識できる。この旋回レバー１０はできるだけ軽量の材料から、旋回運動時の小さな慣性モーメント及び旋回レバー１０の十分な強度が実現されているように製作されている。材料としては、できるだけプラスチックが役立つ。旋回レバー１０はレバーアーム１３に、このレバーアームと固着結合された糸緊締部材１４，１４′，１４″を支持している。糸１は、前記の糸緊締部材１４，１４′，１４″と、制御装置４のケーシング（簡略化のために図示せず）に定置で配置された糸緊締部材１５，１５′，１５″，１５′″とを巡ってジグザグ状で延びている。旋回レバー１０の旋回により、移動可能な糸緊締部材１４，１４′，１４″と定置の糸緊締部材１５，１５′，１５″，１５′″とは、その相互位置延いては当該糸緊締部材に関する走行糸１の巻掛け角度を変化させる。移動可能な糸緊締部材１４，１４′，１４″及び定置の糸緊締部材１５，１５′，１５″，１５′″を有するテンショナ１６により、糸１に作用する糸張力を、巻掛け角度に関連して制御することができる。レバーアーム１３とは反対の側で向かい合うレバーアーム１７には、電気的なコイル１８が配置されている。
【００１６】
このコイル１８は、レバーアーム１７と一緒に空隙４９内で旋回可能であり、この空隙４９は枠１９と磁石２０，２１との間に形成されており、これらの磁石２０，２１自体は、枠２２と固着結合されている。前記空隙４９は一定のギャップ幅を有しており、磁界が通流している。この磁界の磁力線は矢印２３で示されている。枠１９，２２は、枠２４，２５，２６によって結合されている。枠１９，２２，２４，２５，２６を通走する磁力線は、図面を見やすくするために図示しない。磁石２０，２１は、永久磁石として形成されており且つ極性を違えて配置されている。これらの磁石２０，２１の極の向きは、符号Ｓ，Ｎによって示される。コイル１８の給電は、導線２７，２８を介して行われる。これらの導線２７，２８は、軸１２に設けられた孔２９，３０を通って案内されているので、僅かな運動しか被らない。コイル１８の制御された給電に基づき所定の回転トルクが旋回レバー１０にもたらされる。この場合、糸ガイドによって糸緊締部材１４，１４′，１４″に加えられる力が力の均衡を生ぜしめて、旋回レバー１０の適当な旋回位置が制御される。
【００１７】
本発明による構成では、走行糸１の糸張力の制御は、著しく小さな制御慣性及び概ね除去された結果変造を以て実施され得る。
【００１８】
図４には本発明による制御装置の別の実施例が示されている。旋回レバー３１は、互いに固着結合された２本のレバーアーム３２，３３を有している。レバーアーム３２には糸緊締部材３４，３４′，３４″が配置されており、これらの糸緊締部材３４，３４′，３４″は、旋回レバー３１の旋回により移動可能である。更に、前記糸緊締部材３４，３４′，３４″は、定置でケーシング（図示せず）に位置決めされた糸緊締部材３５，３５′，３５″，３５′″と一緒に、テンショナ３６の構成部材として働く。コイル支持体として形成されたレバーアーム３３は、レバーアーム３２と一緒に玉軸受け３７によって支承されており且つ軸３８の軸線を中心として旋回可能である。択一的に、支承部として磁石支承部、空気支承部又は別の摩擦の少ない支承部が使用されてもよい。
【００１９】
電気的なコイル３９は、コイル支持体として働くレバーアーム３３に、中心軸線が軸３８の軸線と交差するように巻かれている。コイル３９に給電するための電力供給は、導線４０，４１を介して、図２に示した電力供給と同じ形式で行われる。この場合、前記導線４０，４１が被る運動は、できるだけ制限されて保持されているのが望ましい。内枠４２は、リングセグメントの形で形成されている。この内枠４２の外周に面して、やはりリングセグメント状に形成された外枠４３に、磁石４４，４５が配置されている。
【００２０】
内枠４２と磁石４４，４５との間には、全長にわたって一定のギャップ幅を有する空隙４６が残されている。磁石４４は、その極の位置に関して磁石４５とは異なるように配置されている。これにより、磁石４４の領域に磁界が形成され、この磁界の磁力線４７は、ほぼ旋回レバー３１の旋回点に向けられている。これに対して磁石４５の領域の磁力線４８は、逆方向で延びている。磁力線は、図面を見やすくするために空隙４６の領域内のみで示し、付加的に内枠４２及び外枠４３では示さない。この択一的な実施例でも、コイル３９の制御された給電に基づき所定の回転トルクが旋回レバー３１にもたらされ、この旋回レバー３１の適当な旋回位置が制御される。空隙４６及び所属の電気的なコイル３９の前記配置形式では、回転トルクを得るために必要とされ且つ空隙内で延びる電気的なコイル３９の巻線３９′，３９″が、完全に旋回レバー３１の回転軸線に対して比較的大きな間隔をおいて配置されており、その結果、レバー作用に基づき比較的高いトルクが得られるのが有利である。電気的なコイル３９の巻線３９′，３９″における各磁力線方向と電流方向との協働に基づき、旋回レバー３１の関連する全ての旋回域にわたって電流とトルクとの均衡がとれている。これにより、制御手間を小さく保つことができる。移動可能な糸緊締部材３４，３４′，３４″は、定置の糸緊締部材３５，３５′，３５″，３５″′と相俟って、糸テンションを制御する制動作用を及ぼす。
【００２１】
択一的に、永久磁石の代わりに、比較的高い磁束密度延いてはより一層高い出力が得られる電磁石を使用することができる。
【００２２】
例えばテンショナの機能、給電されるコイルの構成又は磁石並びに磁界の配置形式等の詳しく図示又は説明しない別の詳細は、上で述べた刊行物から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 自動ワインダの巻取り位置の概略図である。
【図２】 テンショナを用いて糸張力を制御するための本発明による装置の第１実施例を示した図である。
【図３】 図２に示した装置の側面図である。
【図４】 本発明による装置の別の実施例を示した図である。
【符号の説明】
１ 糸、 ２ 繰出しボビン、 ３ バルーンブレーカ、 ４ 制御装置、 ５ 紡績糸クリーナ、 ６ 糸ガイド部材、 ７ 綾巻パッケージ、 ８ 変向溝付きドラム、 ９ 制御装置、 １０，３１ 旋回レバー、 １１，３７ 玉軸受け、 １２，３８ 軸、 １３，１７，３２，３３ レバーアーム、 １４，１４′，１４″ 移動可能な糸緊締部材、 １５，１５′，１５″，１５′″ 定置の糸緊締部材 １６，３６ テンショナ、 １８，３９ 電気的なコイル、 １９，２２，２４，２５，２６ 枠、 ２０，２１，４４，４５ 磁石、 ２３ 矢印、 ２７，２８，４０，４１ 導線、 ２９，３０ 孔、 ３４，３４′，３４″ 移動可能な糸緊締部材、 ３５，３５′，３５″，３５′″ 定置の糸緊締部材、 ４２ 内枠、 ４３ 外枠、 ４６，４９ 空隙、 ４７ 磁力線

Claims (5)

1. 自動ワインダを走行する糸の糸張力を制御するための装置であって、該装置が、それぞれ糸に係合している定置の糸緊締部材と移動可能な糸緊締部材とを備えたテンショナと、給電に関連して糸張力に影響を及ぼすことのできる電気的なコイルと、所定の作動量を得るための前記の電気的なコイルに給電する制御装置とを有している形式のものにおいて、
   移動可能な糸緊締部材（１４，１４′，１４″；３４，３４′，３４″）も電気的なコイル（１８，３９）も共通の旋回レバー（１０，３１）に配置されており、前記の電気的なコイル（１８，３９）の旋回域が空隙（４６，４９）によって包囲されており、該空隙（４６，４９）をほぼ垂直方向で横断する磁力線（２３，４７）を発生させるように磁石装置が配置されており、旋回レバー（１０，３１）が２アーム式で形成されており、しかも、第１のレバーアーム（１３，３２）が、移動可能な糸緊締部材（１４，１４′，１４″；３４，３４′，３４″）のための支持体として形成されており、第２のレバーアーム（１７，３３）が、電気的なコイル（１８，３９）のための支持体として形成されていることを特徴とする、自動ワインダを走行する糸の糸張力を制御するための装置。
2. 移動可能な糸緊締部材（１４，１４′，１４″；３４，３４′，３４″）と電気的なコイル（１８，３９）とが、旋回レバー（１０，３１）の旋回軸線に対して概ね直径上に配置されている、請求項１記載の装置。
3. 磁石装置と電気的なコイル（１８，３９）とが、コイル電流に比例した回転トルクが旋回レバー（１０，３１）に供給されているように形成され且つ配置されている、請求項１または２記載の装置。
4. 磁石装置が少なくとも２つの磁石（２０，２１；４４，４５）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記磁石（２０，２１；４４，４５）が永久磁石である、請求項４記載の装置。

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