JP5167231B2 - 柄経糸用部分整経機の回転式クリールと、柄経糸用部分整経機、およびボビン直径を測定するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、柄経糸用部分整経機の回転式クリールに関するものであって、回転軸の周りを回転可能に支承された支持体を有し、この支持体上に複数のボビン装着部が配置されており、ボビン装着部内に配置されるボビンの充填度を検出することのできるセンサ装置が設けられているものに関する。

本発明はさらに、整経ドラムと整経ドラムの軸の周りを回転可能な糸ガイドと回転式クリールとを有する柄経糸用部分整経機に関する。

本発明はさらに、柄経糸用部分整経機のボビンのボビン直径を測定するための方法であって、ボビン装着部内のボビンが、回転軸の周りを回転可能に支承された支持体上に配置されているものに関する。

柄経糸用部分整経機は、一般に柄経糸または所謂短尺経糸を製造するのに使用される。糸は比較的大きな周面を有する整経ドラムに巻き取られ、整経ドラムは巻取り中、相対回転不能に保持される。整経ドラムは例えば約７メートルと比較的大きな周面長さを有する。この周面に分散させて複数の搬送ベルトが配置され、かかる搬送ベルトは整経ドラムの軸と平行に走行する。糸は糸ガイドによって、整経ドラムの軸の周りを回転し前記搬送ベルト上に給糸される。かかる糸はクリールから引き出される。複数本の糸を同時に整経ドラムの周面に給糸すべき場合、糸ガイドと同期して回転する所謂回転式クリールが必要となる。個々の糸を整経ドラムの周面に給糸したくない場合、それらの糸は整経工程において巻取り領域から除外し、例えば整経ドラムの軸内に配置される芯または中心紐に巻くことができる。
このような先行技術として、特許文献１がある。

欧州特許出願公開第０８０１６０６８号明細書

特許文献１記載の柄経糸用部分整経機では、糸消費量は製造すべき柄経糸または短尺経糸の柄に左右される。つまり、回転式クリールのボビンから引き出される糸はさまざまな長さで消費される。そのことから、帯状の経糸が仕上げられる前にボビンが空になることが有り得る。それに応じて一般にボビン上の貯蔵糸の監視が必要である。１つのボビンが空になると、柄経糸用部分整経機は停止させなければならない。次に当該ボビンは交換されねばならない。所謂連続操業を確保するために、尽きていくボビンの糸終端は新規ボビンの糸始端と結節されねばならない。

貯蔵糸の監視は例えば操作員によって行うことができる。しかしながらその場合、操作員がボビンを目視で監視できるよう、回転式クリールの回転速度は比較的低く抑えねばならない。つまりこのような柄経糸用部分整経機の操業は、整経過程を適時に中断する操作員の能力に強く依存している。中断が過度に早く行われると糸材料が浪費される。中断が過度に遅いと操業に障害が生じる。

それゆえに、前記特許文献１では、ボビン装着部内に配置されたボビンの充填度を検出することのできるセンサ装置を使用することが提案されている。これにより整経過程は比較的高い速度で行うことができ、どれだけの糸材料が各ボビン上に存在するのかに関する情報をいつでも得ることができる。

センサ装置は例えば非接触式センサを用いることができ、各ボビンにセンサが付設されるか、または回転式クリールの機台と固定的に結合された１つのセンサが各ボビン列に付設されるかのいずれかである。つまりこれらのセンサによってボビン直径は各ボビンの軸線方向１箇所でのみ測定される。特に複数のボビン列の場合比較的多くのセンサが必要となる。

本発明の課題は、測定精度を高めた柄経糸用部分整経機の回転式クリール、柄経糸用部分整経機、およびボビン直径を測定するための方法を提供することである。

本発明によれば前記課題は冒頭に指摘した種類の回転式クリールにおいて、センサ装置が回転軸と平行に移動可能な少なくとも１つのセンサを有することによって解決される。

センサの移動によって、回転軸に沿って各ボビンの直径を複数回検出することが可能となり、こうしてボビンの充填度は高精度で検出することができる。測定はセンサの移動中にも行うことができ、比較的短時間のうちに測定結果は入手可能である。

その際有利にはセンサがスライドレール上に配置され、このスライドレールが機台に配置され、この機台で支持体が回転可能に支承されていることである。スライドレール上でのセンサの移動は比較的低摩擦で円滑に行うことができ、これにより迅速かつ一様なセンサ移動が保証される。センサの半径方向位置も、つまり回転軸に対して垂直な位置は、いつでも厳密に規定されている。そのことは充填度測定の良好な精度に寄与する。こうしてセンサ装置でもって、センサの移動中に充填度もしくはボビン直径を検出することができる。

好ましくは、前記センサが非接触式に作動するセンサとして、特にレーザセンサとして形成されていることである。つまり、充填度の測定はボビンとセンサとの間の機械的接触無しに行うことができる。それに起因して摩耗現象は考えられない。つまり、測定の信頼性と精度は比較的高いものとなる。

好ましくは、前記レーザセンサのレーザビームがボビンの表面にほぼ垂直に衝突するように、当該センサがスライドレール上に配置されていることである。ここで、「垂直」とは、数学的に厳密な意味で理解すべきではない。むしろ、僅かな偏差も可能である。支持体が測定中にも継続して回転しているので、僅かな偏差を完全に避けることはできない。しかしながら、センサは、レーザビームが回転軸と交差するような角度、つまり回転可能に支承された支持体の半径の延長上にレーザビームがあるような角度で配置しておくべきである。

好ましくは、ボビン装着部が少なくとも２つの群として支持体の回転軸に沿って前後に配置されており、第１群に付設された第１測定位置から第２群に付設された第２測定位置へとセンサが移動可能であるように構成することである。その場合、ボビン群が複数でも、充填度を測定するのに単一のセンサで間に合う。その場合、確かにすべてのボビンを測定するのに支持体の少なくとも２回転が必要ではあるが、しかしこれは、比較的高い精度で測定を行うことができるので、一般的に十分である。各ボビン上にある糸が支持体の少なくとも２回転のためになお十分であるか否かは、十分確実に予測することができる。単一のセンサのみを使用することによって、比較的安価な装置となる。別のセンサの信号との衝突が起きることはないので、信号伝送も比較的簡単に行うことができる。

好ましくは、回転式クリールがハウジングを有し、このハウジングが少なくとも測定位置の領域に開口部を有するように構成することである。前記ハウジングは回転可能に支承された支持体を取り囲み、こうして外的な影響から支持体を保護することができる。これにより、回転式クリールおよび糸の汚れは極力排除することができる。例えば、物体が回転式クリールの破損をもたらす虞を、このハウジングによって最少限に押えられる。前記センサは、測定位置領域の開口部を通して測定できるのでハウジングの外側に配置しておくことができる。これにより、ハウジング自身は回転可能に支承された支持体の周りに比較的密接させて配置することができ、不必要に大きな構造的な空間は必要でない。

有利には、前記センサ装置が機械制御装置と結合されており、この機械制御装置がボビン直径に基づいて残糸長さを計算することができるように構成することである。このように測定したボビン直径に基づく残糸長さの計算は、比較的高い精度で行うことができる。前記残糸長さは、ボビンの充填度に一致している。

有利には、充填度が目標値以下になると機械制御装置が柄経糸用部分整経機を停止させるように構成することである。上述したように、センサ装置は十分な信頼性でボビンの充填度を判定することができ、こうしてボビンが空になりかかっているか否かを確認することができる。空になりかかっている場合、柄経糸用部分整経機は自動停止させられる。これによりボビンは正確に正しい時点で交換することができ、過度に多くの糸材料がボビンに残っているようなことはない。同時に、ボビンが空にならず、「荒い糸切れ」を生じさせない状態は確保される。目標値の決定は生成すべき柄に依存して行うことができる。この決定は、例えば、機械制御装置を柄制御装置と結合することによって行うことができる。特定の柄を製造するのにどれだけの糸が必要となるかについては柄制御装置が特定するので、各ボビン上にある貯蔵糸を最適に利用することができる。同時に、結節部のない柄経糸または少なくとも結節部の少ない柄経糸が製造されることを、担保することができる。

冒頭に指摘した種類の柄経糸用部分整経機における課題は、柄経糸用部分整経機がこのような回転式クリールを有することによって解決される。

回転式クリール内のボビンの充填度を自動監視することによって、ボビンの貯蔵糸を十分に利用することができる。同時に、障害の虞は小さく抑えられる。

好ましくは、柄経糸用部分整経機がボビン自動交換装置を有し、このボビン自動交換装置が前記センサ装置と結合されていることである。かかるボビン自動交換装置でもってボビン自動交換を行うことができ、新規ボビンの糸始端は空になるボビンの糸終端と結合される。このために、空になるボビンの糸終端がなお利用可能であり、つまり空になるボビンが残糸をなお有する必要がある。このボビン自動交換装置は次に、新規ボビンの糸始端と結合することのできる糸終端を生成するために、この残糸を切断することができる。こうして、柄経糸または短尺経糸の完全な自動製造が可能となる。

冒頭に指摘した種類のボビンの直径を測定する方法における課題は、ボビンの充填度を測定するためにセンサが回転軸と平行に移動することによって解決される。

かかるセンサの移動によって、軸線方向で並んだ複数の箇所でボビンの直径を検出することが可能となる。ボビンの直径は充填度もしくは残糸長さの尺度である。つまりセンサの移動によってごく正確な測定を行うことができる。並べられたボビン群も検出することができ、これにより単一のセンサを配置することで間に合わせることができる。

有利には、測定がセンサの移動中に行われるように構成することである。つまり、比較的迅速に連続する測定を行うことができる。軸線方向で並ぶ複数の測定点でボビンの直径を直接前後して測定することが可能であり、このために支持体の複数の回転が必要とされることはない。支持体の１回転中に１群の全ボビンを検出することができる。

有利には、充填度が目標値以下になると、柄経糸用部分整経機が停止させられるように構成することである。これにより、荒い糸切れが起きず、十分なボビン充填度が常に存在することが確保される。充填度の尺度として役立つのは、例えば、なおボビンに巻き取られている残糸長さである。この残糸長さは、ボビン直径を基に計算することができる。

その際、生成すべき柄に依存して目標値が決定されると特別好ましい構成となる。つまり、目標値は変化し得る。こうして、ボビン上にある貯蔵糸を極力十分に利用することが可能となる。同時に、柄経糸中に結節部が存在するのを避けることができる。それに応じて、結節部のない柄経糸または結節部の少ない柄経糸を簡単に製造することができる。

有利には、残糸長さの糸が中心紐に巻き取られるように構成することである。「芯」とも称されるこの中心紐は一般に、糸が整経ドラムに給糸されないときその糸を保持するのに役立つ。ところで残糸長さの糸も、中心紐に巻き取ることによって、糸末端を新規ボビンの糸末端と結合するのに必要な結節部も、中心紐に巻き取られることになる。これにより、結節部のない柄経糸が製造されることが担保される。

本発明によると、前記課題を解決した、測定精度を高めた柄経糸用部分整経機の回転式クリール、柄経糸用部分整経機、およびボビン直径を測定するための方法が、提供できる。

柄経糸用部分整経機の概略側面図である。 回転式クリールの側面図である。 図２に示す回転式クリールの正面図である。 図１，図２に示すセンサ装置の側面図である。 図４に示すセンサ装置を表す斜視図である。

以下、図面を参照して好ましい実施例に基づいて、本発明を説明する。

図１に示した柄経糸用部分整経機１は整経ドラム２を備えており、かかる整経ドラム２の周面には複数の搬送ベルト３が配置されている。この搬送ベルト３は整経ドラム２の軸４と平行に走行するよう構成されている。前記整経ドラム２は回転可能に支承されている。しかしながら、糸を巻取る時には回転しないよう固定されている。

前記整経ドラム２の端面に向き合うように、回転式クリール５が配置されている。この回転式クリール５から引き出される糸６は、糸ガイド７によって搬送ベルト３上に給糸することができるように構成されている。この糸ガイド７は整経ドラム２の軸線方向で搬送ベルト３の上を揺動することができる。その際、糸６は搬送ベルト３上に給糸される。前記糸ガイド７は、例えば整経ドラム２の軸４内を走行する中心紐８に糸６を給糸することができるように、揺動することも可能に構成されている。

前記糸６を整経ドラム２の周面、即ち搬送ベルト３上に給糸できるようにするために、該糸６は糸ガイド７と一緒に整経ドラム２の周りを回転しなければならない。これを可能とするために回転式クリール５が少なくとも１つの支持体９あるいは１０を有し、これらの支持体９、１０には複数のボビン装着部１１が設けられている。各ボビン装着部１１内には１つのボビン１２あるいは１３を配置することができる。次に、糸６は各ボビン１２、１３から引き出され、該当する各糸ガイド７に送られる。

次に、図２に回転式クリール５が単独で示されている。かかる回転式クリール５は機台１４を有し、この機台１４によって支持体９（図３参照）が回転可能に支承されている。この支持体９の回転軸は整経ドラム２の軸４に一致している。図３に図示するように、前記回転式クリール５はハウジング１５を有し、このハウジング１５はボビン装着部１１内で保持されたボビン１２、１３を備えた支持体９を取り囲むように配置されている。かかるハウジング１５には開口部１６、１７（図２参照）が設けられており、これらの開口部１６、１７を通して、センサ装置１８がボビン１２、１３の充填度を判定可能となっている。このセンサ装置１８は少なくとも１つのセンサ１９を有し、このセンサ１９は移動可能にスライドレール２０上に配置されている。つまりセンサ１９は軸線方向でスライドレール２０上を走行可能である。このスライドレール２０は機台１４に固着されている。

図３には、回転式クリール５の正面図が示されている。前記支持体９は各１つのボビン１２を装着するボビン装着部１１を合計２４ユニット有している。これらのボビン装着部１１は回転式クリール５の周面に均一に配設されている。前記センサ装置１８のセンサ１９は非接触式レーザセンサによって構成されている。かかるセンサ１９は、レーザビームが支持体９の回転軸に垂直に照射されるようにスライドレール２０に配置されている。これにより、ボビン表面（周面）に垂直に、ボビン直径の測定が行われる。このセンサ１９はスライドレール２０上を回転式クリール５の回転軸と平行に、つまり図３の図において紙面に対して垂直方向に移動する。これにより、軸線方向の複数の位置でボビン直径を測定することが可能となる。このため、ボビン直径に基づいてボビンの充填度について確実な情報を得ることができる。

単に１つのセンサ１９を使用することによって、１ボビン群の全ボビン１２のボビン直径を検出するには、支持体９が完全に１回転を行う必要がある。それに対して、複数のボビン群が軸線方向で並べて配置されている場合には、センサ１９がそれぞれ次のボビン群へと移動しなければならないので複数の回転が必要となる。しかし、一般に、各ボビンの充填度に関する情報を持続的に提供する必要はない。むしろ、殊にどれだけの糸が消費されるのかは一般に柄制御装置によって既知であるので、ある回転毎にまたは２回転もしくは３回転毎に充填度を検出すれば十分である。同様に、なお必要となる残糸長さは、一般に柄制御装置によって既知であり、場合によっては早めのボビン交換を行うことができる。これにより、結節部のない柄経糸を製造することが担保される。

図４には前記センサ装置１８が図示されている。前記センサ１９は走行可能にスライドレール２０上に配置されている。このスライドレール２０はアングル部材２１上に取付けられており、このアングル部材２１は固着手段２２を介して機台１４と結合可能に構成されている。こうして、前記回転式クリール５の広範な適合を要求するものでないので、前記センサ装置１８は既存の回転式クリール５にも容易に取付けることができる。前記アングル部材２１は、前記センサ１９のレーザビームがボビンの表面（周面）に垂直に照射され得る角度位置に該センサ１９を配置するのに役立つ。この例ではセンサ１９が、垂線に対して６０°の角度で配置されている。これにより、センサ装置１８をかなり下方に位置決めすることが可能になる。かかるセンサ装置１８を支持体９の回転軸の高さ位置に合致するよう配置する必要はない。このことは特に接近性を考慮すると有利である。

前記センサ１９とスライドレール２０との間には結合部材２３が配置されており、この結合部材２３は該センサ１９と固定結合されており、例えば補償要素として役立つ。同時に結合部材２３は、振動を減衰しかつこうして測定精度を高めることができるように減衰特性を有する。

図５にセンサ装置１８の図４とは異なる図が示されている。前記スライドレール２０の各末端にアングル部材２１が配置されていることを認めることができる。これにより、スライドレール２０を機台１４に確実に固着することが可能である。スライドレール２０の長さによって確定されるセンサ１９の可能な走行行程は、軸線方向で並べられた複数のボビン群をセンサが検出できるように、選択される。その場合、測定はセンサ１９を完全に走行させて行うことができる。ボビンに巻き取られた経糸の充填度もしくは残糸長さは測定されたボビン直径に基づいて計算することができる。所定の直径限界に達すると、もしくは充填度が目標値以下になると、柄経糸用部分整経機は停止させられる。その場合、各ボビンは、例えば表示することができる。ボビンの自動交換を行うボビン自動交換装置に、ボビン位置を伝達することも可能である。センサ装置１８を使用することによってボビンの充填度は柄経糸用部分整経機の操業中でも確実に確認することができる。ボビンが空になり、従って柄経糸内で糸末端が失われることがほぼ排除される。回転式クリール５の支持体の回転軸と平行に移動可能なセンサ１９を頼りに充填度を監視することによってボビンの直径はごく正確に検出することができ、こうして利用可能な残糸長さはごく正確に予測することができる。これにより、各ボビンの利用可能な糸長を極力十分に利用することが可能となる。同時に、糸末端が柄経糸内で失われないようにすることが担保され、こうして前記ボビン自動交換装置でのボビンの自動装着が可能である。

本発明にかかる柄経糸用部分整経機の回転式クリール、柄経糸用部分整経機、およびボビン直径を測定するための方法は、柄経糸の部分整経等に利用できる。

１…柄経糸用部分整経機
２…整経ドラム
９、１０…支持体
１１…ボビン装着部
１２、１３…ボビン
１８…センサ装置
１９…センサ

Claims (14)

1. 柄経糸用部分整経機の回転式クリールであって、回転軸の周りを回転可能に支承された支持体を有し、この支持体上に複数のボビン装着部が配置されており、ボビン装着部内に配置されるボビンの充填度を検出することのできるセンサ装置が設けられているものにおいて、
   前記センサ装置（１８）が回転軸と平行に移動可能な少なくとも１つのセンサ（１９）を有し、かかるセンサ（１９）が整経中に前記回転軸と平行に移動して前記ボビンの軸方向における複数箇所の径を測定するよう構成されており、
   前記センサ（１９）がスライドレール（２０）上に配置され、このスライドレールが本回転式クリールの機台（１４）に配置され、この機台（１４）で支持体（９、１０）が回転可能に支承されていることを特徴とする回転式クリール。
2. 前記センサ（１９）が非接触式に作動するセンサによって、構成されていることを特徴とする、請求項１記載の回転式クリール。
3. レーザビームが前記ボビン（１２、１３）の表面にほぼ垂直に照射されるように、前記センサ（１９）が前記スライドレール（２０）上に配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転式クリール。
4. 前記ボビン装着部（１１）が少なくとも２つの群となって、前記支持体（９、１０）の回転軸に沿って、前後に配置されており、第１群に付設された第１測定位置から第２群に付設された第２測定位置へと、前記センサ（１９）が移動可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の回転式クリール。
5. 前記回転式クリール（５）がハウジング（１５）を有し、このハウジング（１５）が少なくとも測定位置の領域に開口部（１６、１７）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の回転式クリール。
6. 前記センサ装置（１８）が機械制御装置と結合されており、この機械制御装置がボビン直径に基づいて残糸長さを計算することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の回転式クリール。
7. 前記ボビン（１２、１３）の充填度が目標値以下になると機械制御装置が柄経糸用部分整経機（１）を停止させることを特徴とする請求項６記載の回転式クリール。
8. 整経ドラムと、該整経ドラムの軸の周りを回転可能な糸ガイドと、請求項１〜７のいずれか１項記載の回転式クリールとを有する、柄経糸用部分整経機。
9. 前記柄経糸用部分整経機がボビン自動交換装置を有し、このボビン自動交換装置がセンサ装置（１８）と結合されていることを特徴とする請求項８記載の柄経糸用部分整経機。
10. 柄経糸用部分整経機のボビンの充填度を測定するための方法であって、ボビン装着部内のボビンが、回転軸の周りを回転可能に支承された支持体上に配置されているものにおいて、充填度を測定するためにセンサが回転軸と平行に延びるスライドレールに沿って整経中に移動して、該センサ（１９）が前記ボビンの軸方向における複数箇所の径を測定することを特徴とする方法。
11. 前記測定がセンサの移動中に行われることを特徴とする請求項１０記載の方法。
12. 前記充填度が目標値以下になると、前記柄経糸用部分整経機が停止されることを特徴とする請求項１０又は１１記載の方法。
13. 生成すべき柄に依存して、前記目標値が決定されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. 残糸長さの糸が中心紐に巻き取られることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項記載の方法。

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