JP7035705B2 - ポット精紡機 - Google Patents

Description

この発明は、ポット精紡機に関する。

精紡機の１つとして、円筒形状のポットを用いるポット精紡機が知られている。ポット精紡機では、ポットを所定の回転数で回転させるとともに、所定の細さに引き伸ばされた糸を、導糸管を通してポット内に導くことにより、ポットの内壁に糸を巻き付けてケークを形成する。また、ケークの形成を終えたら導糸管よりも上流側で糸を切り、その後、ポット内にボビンを挿入してポットの内壁からボビンへと糸を巻き返す。

従来のポット精紡機では、図７（ａ）に示すように、ポット１０１の内壁に糸１０４が巻き付いてケークＣが形成されている最中に、図７（ｂ）に示すように、導糸管１０５に糸１０４が巻き付いてしまうことがある。この現象を「導糸管巻き上がり」という。導糸管１０５に糸１０４が巻き付くと、導糸管１０５の外側に糸の巻き付き部分Ｙが形成されてしまう。そのため、ケーク形成後にポット内にボビンを挿入させる際に導糸管１０５とボビンとの接触を避けるために導糸管５を移動させたときに、図７（ｃ）に示すように、導糸管１０５に巻き付いている糸の巻き付き部分Ｙが回転しているポット１０１に接触するおそれがある。糸の巻き付き部分Ｙが、ポット１０１に接触すると、導糸管１０５が曲がってしまうなどの部品の破損を招くおそれがある。

そこで、特許文献１に記載される精紡機では、導糸管先端部からエア噴射を行い、導糸管先端部近傍の気流を制御し、糸が導糸管に巻き上がるのを防止している。

特公昭２６－００３１２９号公報

しかしながら、特許文献１の精紡機のように、導糸管先端部近傍の気流を制御した場合であっても、糸の導糸管巻き上がりを完全に防止することはできなかった。

この発明は、このような問題を解決するためになされ、糸の導糸管巻き上がりが発生した場合に部品の破損を防止することができるポット精紡機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係るポット精紡機は、下向きの開口を有し、回転するポットと、ポットの上部に形成された取付穴を介してポットの内部に挿通され、ポットの内部に糸を案内する導糸管と、導糸管ホルダを介して導糸管を保持するとともに、昇降方向に移動可能な導糸管レールとを備え、導糸管の保持力は、導糸管に糸が巻き付いた状態で、ケーク形成後に導糸管レールによって導糸管を上側に移動させたときに、糸の巻き付き部分が非昇降部材と接触することにより導糸管に加わる、部品破損を生じるような所定以上の抵抗力よりも小さい。
これにより、糸の導糸管巻き上がりが発生した場合であっても、導糸管に巻き付いた糸が他の部品に接触した時の力を緩和し、部品の破損を防止することができる。

また、この発明に係るポット精紡機の導糸管レールは、導糸管と導糸管ホルダとの間に発生する摩擦力により導糸管を保持してもよい。

また、この発明に係るポット精紡機の導糸管は凹部を有し、導糸管ホルダは導糸管の凹部と係合可能な凸部を有し、導糸管レールは、導糸管の凹部と導糸管ホルダの凸部とが係合することにより、導糸管を保持してもよい。

また、導糸管が導糸管レールに保持されていることを検知する導糸管センサを備えてもよい。

さらに、回転するポットと導糸管との間には、導糸管に対して回転しない非回転部が設けられ、導糸管巻き上がりによって導糸管に糸が巻き付いた状態で、導糸管レールによって導糸管を上側に移動させると、導糸管に巻き付いた糸は、非回転部に接触するようにしてもよい。

また、非回転部は、ポットと導糸管との間に設けられる円筒形状の導糸管ガイドであり、導糸管ガイドの内部には、導糸管が昇降方向に移動可能に収容され、導糸管ガイドの端部にはフランジが形成され、導糸管巻き上がりによって導糸管に糸が巻き付いた状態で、導糸管レールによって導糸管を上側に移動させると、導糸管に巻き付いた糸は、導糸管ガイドのフランジに接触してもよい。

この発明に係るポット精紡機によれば、糸の導糸管巻き上がりが発生した場合に部品の破損を防止することができる。

この発明の実施の形態に係るポット精紡機のスピンドルパートの全体的な構造を示す概略図である。 図１に示すポット精紡機の導糸管ガイドの下端部近傍を示す拡大断面図である。 図１に示すポット精紡機の導糸管ホルダと導糸管との接触箇所の拡大断面図である。 図１に示すポット精紡機の動作の流れを示すフローチャートである。 図５（ａ）～（ｃ）は、導糸管が導糸管レールに対して相対的に移動し、導糸管レールから外れる過程を示す図である。 この発明の別の実施の形態に係るポット精紡機の導糸管ホルダと導糸管との係合箇所の拡大断面図である。 従来のポット精紡機の導糸管に糸の巻きつきが発生する過程を示す図である。図７（ａ）は、ポットの内壁にケークが形成された状態を示す図であり、図７（ｂ）は、ケーク形成後に糸の導糸管巻き上がりが発生した状態を示す図であり、図７（ｃ）は、糸が巻き付いた状態の導糸管が上方に移動した状態を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図１には、ポット精紡機のスピンドルパート１００の概略図を示す。なお、ポット精紡機のスピンドルパート１００は、図示しない機台の上に複数並んで設けられて使用されるものとする。
図１に示すように、ポット精紡機のスピンドルパート１００は、略円筒形状のポット１を有する。ポット１は下向きの開口１ａを有する。ポット１の下にはボビン１２が設けられている。ボビン１２は昇降方向Ｄ、すなわち上下方向に昇降することができ、ボビン１２が最上部に上昇した時、ボビン１２はポット１の内部に収納される。

ポット１の上にはポット支持部２が取り付けられている。ポット支持部２の内部には軸受２ａが設けられる。さらに軸受２ａの内部の中空部には導糸管ガイド８が設けられる。導糸管ガイド８は軸受２ａには接触しないように設けられている。導糸管ガイド８は略円筒形状をなし、導糸管ガイド８の上端及び下端には、各々、フランジ８ａ，８ｂが形成される。図２に示すように、導糸管ガイド８の下端のフランジ８ｂはポット支持部２の軸受２ａの下端及びポット１の内部空間の上面１ｂより下側に配置される。また、ポット１は、軸受２ａを介して、導糸管ガイド８に対して相対的に回転可能である。また、導糸管ガイド８の内部には、糸４をポット１の内部に案内する導糸管５が昇降方向Ｄに移動可能に収容される。なお、軸受２ａ及び導糸管ガイド８は、ポット１の上部に形成された取付穴１ｃを介して、ポット１の内部に挿通されているため、軸受２ａ及び導糸管ガイド８は、導糸管５とポット１との間に設けられている。また、図１に示すように、導糸管５の下端はポット１の内部に突出する。導糸管５の下端には、糸４を排出する糸排出口５ｂが形成される。さらに、導糸管５は、ポット支持部２の上端から突出して延びている。

また、ポット支持部２の上にはガイドホルダレール１５が設けられる。ガイドホルダレール１５にはガイドホルダ９が取り付けられている。導糸管ガイド８の上端のフランジ８ａがガイドホルダ９に係合することにより、導糸管ガイド８はガイドホルダ９によって支持される。

さらに、導糸管５の上端部分は導糸管レール６に保持される。導糸管レール６には、導糸管５が挿通される導糸管保持穴６ａが形成される。また、図３に示すように、導糸管５と導糸管保持穴６ａとの間には間隙がある。導糸管レール６の下側の面には、導糸管保持穴６ａに沿って環状の導糸管ホルダ７が取り付けられている。導糸管ホルダ７は樹脂により形成される。導糸管ホルダ７は保持力Ｐ１によって導糸管５を保持している。保持力Ｐ１は、導糸管５と導糸管ホルダ７との間に発生する摩擦力である。すなわち、導糸管レール６は導糸管ホルダ７を介して導糸管５を保持力Ｐ１で保持している。なお、保持力Ｐ１よりも大きい力が導糸管５に加わることにより、導糸管５は導糸管レール６に対して相対的に昇降方向Ｄに移動可能となる。また、図１に示すように、導糸管レール６は導糸管５を保持した状態で、昇降方向Ｄに移動可能である。また、導糸管レール６の上昇に伴って導糸管５が上昇する際の、導糸管５の上端５ａの高さの上限を上限高さＨとする。

導糸管レール６の上側には、糸を所定の細さに引き伸ばすドラフト装置３が設けられている。また、ドラフト装置３と導糸管レール６との間には導糸管センサ１０が設けられる。導糸管センサ１０は反射式の光学センサである。導糸管センサ１０は、光軸１０ａが導糸管５の上端５ａの上限高さＨよりも低く位置するように設けられている。

また、複数のポット精紡機のスピンドルパート１００が並んで設けられる機台には、ポット精紡機のスピンドルパート１００が並列する方向に沿って移動可能なワゴン式のボビン除去装置１１が設けられる。ボビン除去装置１１は、各々のポット精紡機のスピンドルパート１００のボビン１２をロボットアーム１１ａで把持し、除去することができる。
ボビン除去装置１１は、ボビン退避機構を構成する。

次に、図４を用いて、ポット精紡機のスピンドルパート１００の動作について説明する。
まず、図４のステップＳ１に示すように、ポット１の内壁にはケークが形成される。具体的には、図１に示すように、ポット１が高速回転している状態で、導糸管５によってポット１の内部に糸４が案内され、導糸管５の下端の糸排出口５ｂから糸４が排出される。糸４にはポット１の回転による遠心力が働くため、糸４はポット１の内壁に押し付けられてケークが形成される。この時、導糸管レール６は昇降方向Ｄに往復移動し、これにより、導糸管５の下端の糸排出口５ｂの位置も移動しながら糸４を排出し、ケークを形成する。
なお、ポット１は高速回転しているが、導糸管ガイド８は静止している。ここで、導糸管ガイド８は非回転部を構成する。

次に、図４のステップＳ２に示すように、ケークの形成後に導糸管レール６を上昇させる。そして、ステップＳ３に示すように、導糸管センサ１０によって導糸管５が検知されたか否かを判断する。導糸管センサ１０により、導糸管レール６とともに導糸管５が上昇していることが検知された場合、導糸管５は導糸管レール６に保持された状態にあるため、糸４の導糸管巻き上がりは発生していないものと判断される。そして、ポット精紡機のスピンドルパート１００の動作は、通常通り、糸４のボビン１２への巻き返しの工程（ステップＳ４）に移る。

一方、ステップＳ３において、導糸管センサ１０によって導糸管５が検知されなかった場合、糸４の導糸管巻き上がりが発生したと判断される。具体的には、図５（ａ）に示すように、糸４が導糸管５に巻き付いたことにより、導糸管５の外周に糸の巻き付き部分Ｙが形成される。そして、図５（ｂ）に示すように、導糸管レール６及び導糸管５が上昇すると、糸の巻き付き部分Ｙは導糸管ガイド８の下端のフランジ８ｂに接触し、導糸管５には下向きの抵抗力Ｐ２が発生する。この抵抗力Ｐ２が、導糸管レール６による導糸管５の保持力Ｐ１よりも大きくなると、図５（ｃ）のように導糸管５の上端は、導糸管レール６の導糸管保持穴６ａに対して相対的に下方向に移動し、外れる。従って、導糸管５への糸４の巻きつきが発生した場合、導糸管レール６の上側に設けられている導糸管センサ１０は導糸管５の存在を検知することができない。すなわち、導糸管センサ１０によって、導糸管５が導糸管レール６に保持されていないことが検知される。

このように、糸４の導糸管巻き上がりが発生した場合、図４に示すステップＳ５のように、ボビン除去装置１１がボビン１２をロボットアーム１１ａで把持し、除去する。

以上より、この実施の形態に係るポット精紡機では、導糸管レール６に設けられる導糸管ホルダ７が導糸管５を保持する保持力Ｐ１は、導糸管５に形成される巻き付き部分Ｙが非昇降部材と接触することにより導糸管５に加わる抵抗力Ｐ２よりも小さい。従って、抵抗力Ｐ２が導糸管５に加わることにより、導糸管５は、導糸管レール６に対して昇降方向Ｄに相対的に移動可能となるため、導糸管５に形成される巻き付き部分Ｙと他の部材との接触によって生じる力が緩和される。よって、導糸管５に糸４の導糸管巻き上がりが発生した場合でも、ポット精紡機のスピンドルパート１００の部品の破損が防止される。
なお、この実施の形態では、非昇降部材は、ポット１、軸受２ａ及び導糸管ガイド８である。

また、導糸管５は導糸管ホルダ７との間に生じる摩擦力によって、導糸管レール６に保持されている。これにより、簡易な構造で導糸管５を保持するとともに、所定以上の抵抗力Ｐ２が導糸管５にかかった場合に、導糸管５が容易に導糸管レール６に対して相対的に昇降方向Ｄに移動することが可能となる。

また、導糸管センサ１０は、導糸管５が導糸管レール６に保持されているか否かを検知する。これにより、導糸管５が導糸管レール６に対して相対的に下方向に移動し、導糸管レール６から外れたことが検知されれば、導糸管５に糸４の導糸管巻き上がりが発生していると判断することができる。

また、導糸管５に糸４の導糸管巻き上がりが発生した時、導糸管５の糸の巻き付き部分Ｙは非回転部である導糸管ガイド８の下端のフランジ８ｂに接触する。従って、糸の巻き付き部分Ｙがポット１等の回転する部材に接触する場合よりも、接触による力を少なくすることができる。

さらに、導糸管５に糸４の導糸管巻き上がりが発生していると判断された場合、導糸管５は導糸管レール６に対して昇降方向Ｄに相対的に移動可能となるため、導糸管５とボビン１２とが接触するおそれがある。そのため、ボビン除去装置１１がボビン１２を除去して、導糸管５とボビン１２との接触を防止する。
なお、導糸管センサ１０が、導糸管５が導糸管レール６に対して相対的に下方向に移動し、導糸管レール６から外れたことを検知した後に、アラームの表示を行い、ボビン１２を手動で除去してもよい。また、ボビン１２を除去せずに横向きに倒して退避させることで、導糸管５とボビン１２との接触を防止することもできる。

なお、この実施の形態において、導糸管５は導糸管ホルダ７との間に生じる摩擦力によって、導糸管レール６に保持されているが、導糸管５の保持の方法はこれに限定されない。
例えば、図６に示すように、導糸管５の外周に凹部１３を形成し、導糸管ホルダ７の凸部１４との係合により、導糸管レール６に対して導糸管５を保持してもよい。また、導糸管５の外周に凸部を形成し、導糸管ホルダ７に凹部を形成することにより、導糸管５の凸部と導糸管ホルダ７の凹部との係合により、導糸管レール６に対して導糸管５を保持してもよい。

また、導糸管５を導糸管レール６に保持する保持力Ｐ１は、磁石の磁力であってもよく、バネ部材の弾性力であってもよい。
また、導糸管ホルダがバネ部材である場合、導糸管センサは導糸管ホルダの動きを検知して、導糸管５が導糸管レール６から外れて、下方向に移動しているか否かを判断してもよい。

また、導糸管センサ１０は、反射式の光学センサに限定されず、透過式の光学センサであってもよく、接触式のセンサであってもよい。
また、導糸管センサ１０は、導糸管レール１６の導糸管保持穴１６ａの近傍に直接取り付けられていてもよい。

また、導糸管ガイド８の下端にフランジ８ｂを設けず、導糸管５の糸の巻き付き部分Ｙは、フランジのない導糸管ガイド８の下端に直接接触してもよい。
また、軸受２ａが、静止状態にある内輪と、内輪に対して相対的に回転する外輪とを有する場合、導糸管５の糸の巻き付き部分Ｙが接触する非回転部は、軸受２ａの内輪であってもよい。
また、導糸管ガイド８がポット１とともに回転している場合であっても、導糸管５が導糸管レール６に対して相対的に下方向に移動することで、導糸管５の糸の巻き付き部分Ｙと導糸管ガイド８との接触による力は、充分に緩和される。

また、図５（ｃ）では、導糸管５が導糸管レール６から外れて分離しているが、これに限定されず、導糸管５が導糸管レール６から外れずに、相対的に下方向に移動するだけでも、糸の巻き付き部分Ｙと導糸管ガイド８との接触による力は緩和される。

１ ポット（非昇降部材）、１ａ 開口、１ｃ 取付穴、２ａ 軸受（非昇降部材）、４ 糸、５ 導糸管、６ 導糸管レール、７ 導糸管ホルダ、８ 導糸管ガイド（非回転部、非昇降部材）、８ｂ フランジ、１０ 導糸管センサ、１００ ポット精紡機のスピンドルパート、Ｄ 昇降方向、Ｐ１ 保持力、Ｐ２ 抵抗力、Ｙ 巻き付き部分。

Claims (6)

1. 下向きの開口を有し、回転するポットと、
   前記ポットの上部に形成された取付穴を介して前記ポットの内部に挿通され、前記ポットの内部に糸を案内する導糸管と、
   導糸管ホルダを介して前記導糸管を保持するとともに、昇降方向に移動可能な導糸管レールとを備え、
   前記導糸管の保持力は、前記導糸管に糸が巻き付いた状態で、ケーク形成後に前記導糸管レールによって前記導糸管を上側に移動させたときに、糸の巻き付き部分が非昇降部材と接触することにより前記導糸管に加わる、部品破損を生じるような所定以上の抵抗力よりも小さい、ポット精紡機。
2. 前記導糸管レールは、前記導糸管と前記導糸管ホルダとの間に発生する摩擦力により前記導糸管を保持する、請求項１に記載のポット精紡機。
3. 前記導糸管は凹部を有し、
   前記導糸管ホルダは前記導糸管の前記凹部と係合可能な凸部を有し、
   前記導糸管レールは、前記導糸管の前記凹部と前記導糸管ホルダの前記凸部とが係合することにより、前記導糸管を保持する、請求項１に記載のポット精紡機。
4. 前記導糸管が前記導糸管レールに保持されていることを検知する導糸管センサを備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のポット精紡機。
5. 回転する前記ポットと前記導糸管との間には、前記導糸管に対して回転しない非回転部が設けられ、
   導糸管巻き上がりによって前記導糸管に糸が巻き付いた状態で、前記導糸管レールによって前記導糸管を上側に移動させると、前記導糸管に巻き付いた糸は、非回転部に接触する、請求項１～４のいずれか一項に記載のポット精紡機。
6. 前記非回転部は、前記ポットと前記導糸管との間に設けられる円筒形状の導糸管ガイドであり、
   前記導糸管ガイドの内部には、前記導糸管が前記昇降方向に移動可能に収容され、
   前記導糸管ガイドの端部にはフランジが形成され、
   前記導糸管に糸が巻き付いたことにより巻き付き部分が形成された状態で、前記導糸管レールによって前記導糸管を上側に移動させると、前記巻き付き部分は、前記導糸管ガイドの前記フランジに接触する、請求項５に記載のポット精紡機。

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