JP5661765B2 - ボビンホルダー - Google Patents

Description

本発明は、糸の巻き取りのために用いられるボビンホルダーであって、ボビンホルダーが、ボビンの被せ嵌めのために片持ち支持されるボビンスピンドルを備えており、ボビンスピンドルが、自由な被せ嵌め端部に糸捕捉装置及び糸クランピング手段を有しており、糸捕捉装置が、軸線方向に突出する複数の捕捉突起部によって形成されており、捕捉突起部が、巻き取り行程の開始時の糸のクランピング固定のために糸クランピング手段と協働するようになっている形式のものに関する。

合成繊維から成る糸を連続的に巻き取る場合には、例えば紡糸機等において知られるように、チーズやパッケージ等（以下、単にチーズと称する）が、巻取機（ワインダー）の２つのボビンホルダーを交互に用いて巻成（巻き取り成形）されるようになっており、両方のボビンホルダーは、可動の１つの支持体に配置されていて、巻き取り部位（巻成部位）と交換部位とに交互に移されるようになっている。糸の連続的な巻き取りに際して、複数のボビンホルダーのうちの一方のボビンホルダーにおいてチーズを完全に巻成した後に、糸は、一方のボビンホルダーの完成したチーズ（巻成体又は糸巻き）から他方（第２）のボビンホルダーの空のボビン（ボビンスリーブ又は糸巻管）に引き渡されるようになっている。このような処置に伴って、糸は、空のボビン若しくはボビンホルダーにおける巻き取りのために、捕らえられ、かつ切断され若しくは破断される。これにより発生する自由な糸端部（糸始端）は、新たな巻き取り過程が妨げられないため又は損なわれないために、ボビン若しくはボビンホルダーにクランピングされ又は締め付け固定されねばならない。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３３３２７３Ａ１号明細書により公知のボビンホルダーにおいては、糸端部は、ボビンのすぐ横でボビンスピンドルに固定されるようになっている。このために、ボビンスピンドルは、糸捕捉装置及び糸クランピング手段（糸締め付け手段）を有している。糸クランピング手段は、ボビン又はボビンスピンドルの半径方向に運動可能なクランピング部材によって形成されており、クランピング部材は、遠心力によりボビンスピンドルに対してクランピング位置に保持されて、捕捉要素と協働して糸をクランピング（固定）するようになっている。これにより、成形加工されていない平滑なボビンスリーブを、チーズの保持又は受容のために用いることができる。

しかしながら、上述のシステムには構造的な欠点があり、つまり、糸捕捉装置内に設けられ若しくは糸クランピング部材として形成されてボビンスピンドルに対して可動である構成部分は、絶えず摩擦にさらされて摩滅されることになる。更に、例えば避け難い糸の摩耗により発生する汚れが、クランピング部材の遠心力による運動を妨げてしまうことにもなる。従って、糸のクランピング不足に起因する捕捉エラーが発生することになる。

糸をボビンの外側で直接にボビンスピンドルに固定するために、別のシステムが、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２３４４３７７Ａ１号明細書又はドイツ連邦共和国実用新案出願公開第９３０１３１３Ｕ１号明細書により公知である。該公知のシステム、つまりボビンホルダーの場合には、ボビンスピンドルの外周に、捕捉要素及びクランピング要素により半径方向の環状のクランピング間隙が形成されている。この場合には、糸は捕捉の後にクランピング間隙内に引き込まれて固定される。巻き取り過程の終了に際してチーズをボビンスピンドルから押し外すために、捕捉要素若しくはクランピング要素は、ボビンスピンドルの外周に可動に案内されており、糸が、捕捉要素若しくはクランピング要素の移動によりクランピング間隙から解放されるようになっている。この場合にも、捕捉装置及び糸クランピング手段の可動の構成部分に起因する前述の問題が発生している。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２３５２０９Ａ１号明細書により公知のボビンホルダーにおいては、捕捉装置は、案内スリット付きの捕捉ブッシュ及び、捕捉スリーブに対して同軸に配置された案内スリット付きの案内ブッシュを用いて形成されている。捕捉ブッシュと案内ブッシュとの間には、クランピング装置が設けられており、クランピング装置は弾性的なリングによって形成されており、リングは、両方のブッシュ間にクランピング間隙を形成するために、両方のブッシュ間に配置されている。この場合には、糸の固定は、案内ブッシュと弾性的なリング、例えばエラストマリングとの間で行われる。このような弾性的なリングから成るクランピング部材にも、構造的な欠点があり、つまり、稼動時間の経過に伴って弾性的なクランピング部材の老化に基づき、糸の固定又はクランピングのための力が減少されてしまっている。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式のボビンスピンドルに改良を加えて、糸捕捉装置と糸クランピング手段とが互いに協働して、一方ではボビンスピンドルにおける糸の確実な固定を保証し、かつ他方ではスピンドルからのチーズの支障のない取り外しを保証するようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明によれば、糸クランピング手段が、中空円筒状のクランピングブッシュによって形成されており、クランピングブッシュが、クランピングブッシュと捕捉突起部との間に、ほぼ軸線方向に向けられていて被せ嵌め端部に向かって開くクランピングスリットを形成するように、外側テーパー部でもって、捕捉突起部により画定された内径に適合されており、つまり、クランピングブッシュが、クランピングブッシュの外周に設けられた外側テーパー部（アウターコーン[outer cone]）でもって、捕捉突起部により画定された内径に対応して次のように成形され、即ち、クランピングブッシュと捕捉突起部との間に、ほぼボビンスピンドルの軸線方向に向けられていて被せ嵌め端部（ボビンがスリップオン[slip-on]される、即ち被せ嵌められる側の端部、自由な端部）に向かって開くクランピングスリットを形成している。

スピンドルに不動（相対運動不能）に組み付けられる構成部分間に形成される固定的なクランピングスリットを糸固定のために用いる構成にもかかわらず、クランピングスリットを軸線方向に向けて配置することにより、チーズの取り外しの際の糸の解放が可能となっている。つまり、チーズの取り外しに際して、固定されている糸端部が、被せ嵌め端部に向かって開くクランピングスリットから自動的に引き出されるようになっている。

更なる利点として、クランピングスリットを捕捉突起部の真下（半径方向内側）に形成してあることにより、極めて短い糸端部しか発生していない。捕捉突起部とクランピングブッシュとの間のクランピングスリット内への糸の引き込みにより、糸の直接的な固定を達成しており、つまり、クランピングスリット内への糸の引き込みと同時に糸の固定を行うようになっており、このような直接的な糸固定は、糸における糸張力の迅速な形成につながっている。これにより、糸の切断が促進され、その結果、発生する糸端部が著しく短くされる。

ボビンスピンドルにおける不釣り合いを生ぜしめないために、本発明の有利な形態によれば、クランピングブッシュは、環状の外側テーパー部を有し、つまり、クランピングブッシュの外周にその全周にわたって形成されるテーパー部（外周面円錐部）を有しており、若しくは、周囲に均一に分配して形成された複数のテーパー部セグメント（周方向の等間隔の所定の区分に設けられ軸線方向に延びるテーパー部）を有し、つまり、クランピングブッシュの周囲の周方向で等間隔の複数部位に設けられたテーパー部セグメント（部分錐面部若しくはセグメントテーパー部又はコーンセグメント[cone segment]）を有しており、これにより各捕捉突起部は複数のクランピングスリットのそれぞれ１つに配設されており、つまり、各捕捉突起部は、環状の外側テーパー部若しくは複数のテーパー部セグメントと一緒に各クランピングスリットを形成している。

本発明の形態によれば、クランピングブッシュと捕捉突起部との間のクランピングスリットは、好ましくは１°〜３０°の範囲の開き角のＶ字形の開口断面で形成されている。このような構成により、一方では糸の迅速かつ確実な固定が達成され、かつ他方ではスピンドルからのチーズの取り外しの際の解放が達成される。

特に糸の解放及び固定は、クランピングスリットが、クランピングブッシュに設けられた互いに異なる勾配角度の２つの外側テーパー部を用いて、つまり、周囲に軸線方向で連続して設けられた互いに異なる勾配の２つの外側テーパー部を用いて形成されることにより、改善される。この場合に、クランピングスリットの入口ゾーンの開き角が、クランピングスリットのクランピングゾーンの開き角よりも大きくなっている。

巻き取り行程の開始時における完全なチーズ若しくは手動案内式のピストル形吸引器（サクションガン[suction gun]）からの糸の受け取りのために、糸は、糸捕捉装置の捕捉突起部によって捕捉されねばならない。この場合の糸案内が、クランピングブッシュに、捕捉突起部の端部へ向かう円筒状の案内部分を設けることにより改善されるようになっており、この場合に、案内部分は、捕捉突起部の下側（半径方向内側）から捕捉突起部の長さを超えて延びており、つまり、換言すれば、クランピングブッシュの外周のテーパー部から延びていて、更に捕捉突起部の自由な端部を超えて延びている。このような構成により、クランピングブッシュの案内部の外周面に沿って案内された糸が、適切な案内手段に基づき容易にかつ確実に捕捉突起部の下側へ案内されて捕捉されるようになっている。

本発明に係るボビンホルダーは、有利には、複数の糸を互いに並行して巻き取るためにも用いられるものである。この場合に、本発明の有利な形態によれば、複数のボビンが、１つのボビンスピンドルに順次に一列に被せ嵌められるようになっており、ボビンスピンドルは、ボビンスピンドルの周囲に、軸線方向で互いにずらして配置された複数の糸捕捉装置及び糸クランピング手段を有している。この場合に各糸クランピング手段は、それぞれ１つのクランピングブッシュによって形成されており、クランピングブッシュがそれぞれ各糸捕捉装置の複数の捕捉突起部と協働するようになっており、つまり、捕捉突起部と一緒にクランピングスリットを形成するようになっている。

本発明の有利な形態によれば、ボビンスピンドルの自由な端部に設けられるクランピングブッシュは、カップ状に形成され、即ち換言すれば、有底円筒体として形成されていて、端面壁でもって、つまり底部でもってボビンスピンドルに取り付けられる、例えばねじにより結合（固定）されるようになっている。外側テーパー部は、クランピングブッシュの開いた側の端部（開口側の端部、即ち底部の側とは逆の側の端部）に形成されている。ボビンスピンドルは、被せ嵌め端部とは反対側の駆動端部で電動モータに結合されるようになっている。

本発明に係るボビンホルダーの第１の実施形態の概略的な平面図である。 図１の実施形態のボビンホルダーの自由な端部の概略的な平面図である。 図１及び図２の実施形態のクランピングスリットの概略的な断面図である。 本発明に係るボビンホルダーのクランピングブッシュの別の実施形態の概略的な平面図である。 別の実施形態のボビンホルダーの自由な端部に設けられたクランピングスリットの概略的な断面図である。 本発明に係るボビンホルダーの更に別の実施形態のボビンホルダーの概略的な平面図である。

図１には、本発明に係るボビンホルダーの第１の実施形態が概略的に示してある。ボビンホルダーは、片持ち支持式のボビンスピンドル１を有しており、ボビンスピンドル１は、その外周にボビン２を保持するようになっている。ボビン２は、ボビンスピンドル１上に、ボビンスピンドル１に設けられたストッパー５まで被せ嵌められて、ロック装置又はクランプ装置（図示省略）によって、ボビンスピンドル１の外周面に固定されるようになっている。ボビンスピンドル１は、駆動端部１６でもって電動モータ３に連結されている。ボビンスピンドル１は、相対する被せ嵌め端部１０に、糸捕捉装置６及び糸クランピング手段７を有している。

ボビンホルダーは、一般的に、連続的に供給される糸をボビンの外周に巻き取ってチーズを巻成（形成）するために、巻き取り機で用いられるものである。この種の巻き取り機は、国際公開第２００７／０７３８６０Ａ１号パンフレットにより公知である。公知の巻き取り機においては、相互の間隔を置いて配置された２つのボビンホルダーが、１つの回転板に取り付けられており、このような構成により、ボビンホルダーは、糸の巻き取りのための巻き取り領域と完全に巻成されたチーズ（完全なチーズ、つまり満管のボビン）の取り外しのための交換領域とへ互いに交互に案内されるようになっている。ボビンホルダーの交換に際して、供給されている糸は、完全に巻成されたチーズから空のボビンへ引き渡される。

糸の引き渡しのために、ボビンホルダーは、図１に示してあるように、自由端である被せ嵌め端部１０に、糸捕捉装置６及び糸クランピング手段７を有している。糸捕捉装置６及び糸クランピング手段７の詳細を、図２に基づき説明する。

図２には、ボビンスピンドル１の被せ嵌め端部１０が拡大して示してある。

糸捕捉装置６は、図示の実施形態では、軸線方向に突出する複数の捕捉突起部８によって形成されている。ボビンスピンドル１の周囲には、ボビンスピンドル１の周囲に均一に分配された全体で４つの捕捉突起部８が形成されており、図面には図面で見える捕捉突起８のみが描かれている。捕捉突起部８は、直接にボビンスピンドル１の端面に配置されており、この場合に捕捉突起部８により画定される外径は、ボビンスピンドル１の外径と同じである。捕捉突起部８は、ボビンスピンドル１の回転方向前方へ傾けられており、これにより捕捉突起部８とボビンスピンドル１の端面との間には捕捉溝１７が形成されている。各捕捉突起部８は、ボビンスピンドル１に互いに同一に形成されている。

付言すれば、ボビンスピンドル１は複数の構成部分によって形成されているものの、このことについての詳細はここでは省略してある。ボビンスピンドル１は、ボビン２をボビンスピンドル１の周囲に固定するために、ロック装置又はクランプ装置を保持している。更に、ボビンスピンドル１の内部には駆動軸が設けられており、該駆動軸は、電動モータに直接に結合されている。捕捉突起部８は、ブッシュに形成されており、該ブッシュは、被せ嵌め端部１０でボビンスピンドル１のほかの部分に固定的に結合されている。

捕捉突起部８は、その内側でもってクランピングブッシュ９を取り囲んでおり、クランピングブッシュ９は中空円筒状に形成されていて、ボビンスピンドル１の被せ嵌め端部１０に固定的に結合されている。クランピングブッシュ９は、ボビンスピンドル１の端面に直接に接続されており、外側テーパー部１１．１が、外側テーパー部１１．１と捕捉突起部８との間にクランピングスリット１２を形成するように、捕捉突起部８により画定された内径に適合されている。外側テーパー部１１．１は、クランピングブッシュ９の端部に全周にわたって形成されていて、従って各捕捉突起部８に対して、各捕捉突起部８の内側に形成されるクランピングスリット１２を画成している。このような構成により、図示の実施形態では、４つの捕捉突起部８が、対応する４つのクランピングスリット１２を形成して配置されている。

更に図３に、捕捉突起部８とクランピングブッシュ９との間のクランピングスリット１２の詳細が示してある。図３は、捕捉突起部８及びクランピングスリット１２の拡大断面図である。クランピングスリット１２は、図示の実施形態ではクランピングブッシュ９の相互に移行し合う、つまり互いにつながっている２つの外側テーパー部１１．１，１１．２によって構成されている。クランピングスリット１２の第１の部分は、外側テーパー部１１．１により画定される開き角α１の開口断面を有していて、ここではクランピングゾーンと称される。クランピングスリットの、第１の部分に直接に続く第２の部分（領域）は、外側テーパー部１１．２によって画成されていて、開き角α２の極めて大きな開口断面を有している。クランピングスリット１２の第２の部分は、入口ゾーンと称される。クランピングスリット１２は、ボビンスピンドル１の軸線方向に延びていて、被せ嵌め端部１０に向かって開いている。クランピングスリット１２のこのような構成形態は、満管のボビン、つまり完成したチーズをボビンスピンドル１から取り外す際に、クランピングスリット１２内に固定されている糸端部を自動的に解放するために特に有利である。クランピングスリット１２の軸線方向の配置構成もクランピングスリット１２の入口ゾーンの大きな開き角α２も、チーズの取り外しの際の糸端部の解放を促進するものである。捕捉突起部８による捕捉の後の糸の迅速かつ確実な固定は、特にクランピングスリット１２の、小さい方の開き角α１を有するクランピングゾーンによって保証されるようになっている。開き角α１は、有利には１°〜１５°の範囲である。これに対して、入口ゾーンの開き角α２は、１０°〜３０°の範囲である。

図２から見て取れるように、クランピングブッシュ９はカップ状に形成されており、外側テーパー部１１．１はクランピングブッシュ９の自由な端部に、つまり固定されていない端部に配置されている。クランピングブッシュ９は、端面壁１５によって直接にボビンスピンドル１にねじ結合され、つまり固定されている。この場合に、クランピングブッシュ９は、捕捉突起部８の内側から捕捉突起部８の自由な端部を超えて延びる案内部分１４を形成している。クランピングブッシュ９の案内部分１４は、外側テーパー部１１．１，１１．２に基づき規定されていて捕捉突起部８の内面領域よりも小さい外径を有している。このような構成により、クランピングブッシュ９の案内部分１４は、糸の案内のために有利に用いられて、糸を案内手段により捕捉突起部８の内側（下側）へ案内するようになっている。

案内手段は、巻き取り機において例えば国際公開第２００７／０７３８６０Ａ１号パンフレットにより公知である。該パンフレットに、案内手段の機能及び構造が開示されている。

図１に示す実施形態において、糸捕捉装置６及び糸クランピング手段７は、ボビンスピンドル１の被せ嵌め端部１０に回転対称に形成されている。このような構成により、ボビンスピンドル１における不釣り合いが避けられ、その結果、上記構成のボビンスピンドルは高い巻き取り速度に特に適している。不釣り合いを避けるために、糸捕捉装置６の４つの捕捉突起部８は、ボビンスピンドル１の周囲に均一に分配して形成されている。

クランピングブッシュ９の、クランピングスリット１２を形成するための外側テーパー部は、クランピングブッシュ９の周囲にセグメント状に形成されていてもよい。このような構成のクランピングブッシュが、図４に例として概略的に示してある。

図４に示してあるクランピングブッシュ９においては、クランピングブッシュ９の端部に複数のテーパー部セグメント１３が設けられており、テーパー部セグメント１３は、クランピングブッシュ９の周囲に均一に分配されている。テーパー部セグメント１３の数及び位置は、糸捕捉装置６の構成部分としてボビンスピンドル１の被せ嵌め端部１０に形成された捕捉突起部８の数及び位置と一致している。このような構成により、各捕捉突起部８に対してテーパー部セグメント１３を適切に成形することに基づき、各クランピングスリット１２が形成されるようになっている。

図５には、図４に示すクランピングブッシュ９により形成されるクランピングスリット１２が示してある。該実施形態においては、クランピングスリット１２は、１つのテーパー部１１によって形成されており、つまり、１つのテーパー部１１により一定の１つの開き角αが画定されている。開き角αは、チーズに巻かれるべき糸の種類に対応して１°〜３０°の範囲である。

図１に示す実施形態で述べた糸捕捉装置６及び糸クランピング手段７は、原理的には、糸をボビンスピンドル１の任意の部位で捕捉しかつ固定するためにも適しているものである。図６に示してある実施形態のボビンホルダーにおいては、ボビンスピンドル１は、複数のボビン２．１，２．２を軸線方向に並べて保持していて、各ボビン２．１，２．２にそれぞれ１つの糸を巻き取ってチーズを巻成するものである。ボビンスピンドル１はその駆動端部１６でもって電動モータ３に結合されている。ボビンスピンドル１の周囲において、ボビン２．１，２．２間の領域にも、被せ嵌め端部１０にも糸捕捉装置６．１，６．２及び糸クランピング手段７．１，７．２が配置されている。この場合に、糸捕捉装置６．１，６．２及び糸クランピング手段７．１，７．２は、前に説明してあるように、それぞれ複数の捕捉突起部及び１つのクランピングブッシュによって形成されている。この場合に、ボビンスピンドルの中央の領域のクランピングブッシュは、一貫して、つまり全長にわたって中空円筒状に形成されている。

クランピングスリット１２の構成及び機能は、前述の実施形態のものと同じであるので、ここではその説明は省略してある。

本発明に係るボビンホルダーは、特に、巻き取り行程の開始時に糸をボビンスピンドルの周囲に固定するために適している。従って、捕捉用ノッチ等を有さない、つまり加工成形されていない平滑なボビンが用いられるようになっている。

１ ボビンスピンドル、 ２，２．１，２．２ ボビン、 ３ 電動モータ、 ４ ボビン、 ５ ストッパー、 ６，６．１，６．２ 糸捕捉装置、 ７，７．１，７．２ 糸クランピング手段、 ８ 捕捉突起部、 ９ クランピングブッシュ、 １０ 被せ嵌め端部、 １１，１１．１，１１．２ 外側テーパー部、 １２ クランピングスリット、 １３ テーパー部セグメント又はセグメント状外側テーパー部、 １４ 案内部分、 １５ 端面壁、 １６ 駆動端部、 １７ 捕捉溝

Claims (9)

1. 糸の巻き取りのためのボビンホルダーであって、ボビン（２）の被せ嵌めのために片持ち支持されるボビンスピンドル（１）を備えており、該ボビンスピンドル（１）が、自由な被せ嵌め端部（１０）に糸捕捉装置（６）及び糸クランピング手段（７）を有しており、前記糸捕捉装置（６）が、軸線方向に突出する複数の捕捉突起部（８）によって形成されており、該捕捉突起部（８）が、巻き取り行程の開始時の糸のクランピング固定のために前記糸クランピング手段（７）と協働するようになっている形式のものにおいて、
   前記糸クランピング手段（７）が、中空円筒状のクランピングブッシュ（９）によって形成されており、前記クランピングブッシュ（９）が、該クランピングブッシュ（９）と前記捕捉突起部（８）との間に、ほぼ軸線方向に向けられていて前記被せ嵌め端部（１０）に向かって開く固定のクランピングスリット（１２）を形成するように、外側テーパー部（１１）でもって、前記捕捉突起部（８）により画定された内径に適合されていることを特徴とする、糸の巻き取りのためのボビンホルダー。
2. クランピングブッシュ（９）が、環状の外側テーパー部（１１．１）を有し若しくは、周囲に分配して形成された複数のテーパー部セグメント（１３）を有しており、各捕捉突起部（８）が複数のクランピングスリット（１２）のそれぞれ１つに配設されている請求項１に記載のボビンホルダー。
3. クランピングブッシュ（９）と捕捉突起部（８）との間のクランピングスリット（１２）が、１°〜３０°の範囲の開き角（α）のＶ字形の開口断面を有している請求項１又は２に記載のボビンホルダー。
4. クランピングスリット（１２）が、クランピングブッシュ（９）に設けられた互いに異なる勾配角度の２つの外側テーパー部（１１．１，１１．２）によって形成されており、前記クランピングスリット（１２）の入口ゾーンが、該クランピングスリット（１２）のクランピングゾーンの開き角（α１）よりも大きな開き角（α２）を有している請求項１から３のいずれか１項に記載のボビンホルダー。
5. クランピングブッシュ（９）が、捕捉突起部（８）の端部に向かう円筒状の案内部分（１４）を有しており、該案内部分（１４）が、前記捕捉突起部（８）の内側から該捕捉突起部（８）の長さを超えて延びている請求項１から４のいずれか１項に記載のボビンホルダー。
6. ボビンスピンドル（１）が、複数のボビン（２．１，２．２）の受容のために、該ボビンスピンドル（１）の周囲に、軸線方向で互いにずらして配置された複数の糸捕捉装置（６．１，６．２）及び糸クランピング手段（７．１，７．２）を有している請求項１から５のいずれか１項に記載のボビンホルダー。
7. ボビンスピンドル（１）の端部に設けられるクランピングブッシュ（９）が、カップ状に形成されていて、端面壁（１５）でもって、前記ボビンスピンドル（１）に取り付けられている請求項１から６のいずれか１項に記載のボビンホルダー。
8. 外側テーパー部（１１又は１１．１，１１．２）が、クランピングブッシュ（９）の開いた端部に形成されている請求項７に記載のボビンホルダー。
9. ボビンスピンドル（１）が、反対側の駆動端部（１６）において電動モータ（３）に結合されている請求項１から８のいずれか１項に記載のボビンホルダー。

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