JP7130365B2 - クロス捲きパッケージを生産する繊維機械のワークステーションにおける綾振り三角形領域に配置された機械式糸貯留装置用糸ガイドプーリー - Google Patents

Description

本発明は、クロス捲きパッケージの捲き取りにおいて、綾振りによって発生する糸の捲き取り速度の変化を補正するために、クロス捲きパッケージ製造用繊維機械のワークステーションにおける綾振り三角形領域に配置された機械式糸貯留装置用糸ガイドプーリーに関するものです。

オープンエンドロータ紡績機として設計されている、クロス捲きパッケージ製造用繊維機械のワークステーションには、知られているように、一定の供給速度で糸を生成するオープンエンド紡績装置、生成された糸がパッケージとして捲き取られ、クロス捲きパッケージとなるように綾振りさせる捲き取り装置、そして綾振りによって発生する糸の捲き取り速度および張力の変動を補正する糸貯留装置がそれぞれ搭載されています。

これに関連して、繊維機械の構成においては、空圧式および機械式に作動する糸貯留装置が知られていますが、機械式糸貯留装置にはその形態において部分的に大きな違いがあります。

機械式糸貯留装置は、例えば、定義により作用させることができ、比較的複雑な制御手段を採用することができます。しかし、機械的な糸貯留装置は、糸の捲き取り速度の変化に応じて糸によって偏向されるばねエレメントを有するに過ぎません。

例えばDE 24 54 917 C2に記載されているように、制御可能な機械式糸貯留装置は、通常、円すい形クロス捲きパッケージにおいて採用されています。すなわち、そのような糸貯留装置によって、円すい形のクロス捲きパッケージの捲き取りの際に発生する、部分的には非常に大きな糸の捲き取り速度の変動は、オープンエンドロータ紡績装置の一定の糸供給速度に対して補正されます。

これらの知られた糸貯留装置には、通常、糸経路に配置された糸ガイドプーリーがそれぞれ３個搭載されており、それらの２つは固定式に配置され、第３のプーリーは可動式としてスイベルレバーに取り付けられています。すなわち、第３の糸ガイドプーリーは、紡糸工程中に必要に応じて移動し、通常の糸経路の長さを一時的に延長します。

この知られた糸貯留装置の糸ガイドプーリーの回転軸は、捲き取られる糸の綾振れ面に対して垂直に配置されており、その走行面にＶ字型の糸ガイド溝をそれぞれ有しています。

綾振りによって発生する糸の捲き取り速度の変化を板ばねエレメントによって補正する機械式糸貯留装置は、例えばDE 28 03 378 C2に記載されています。
特に円筒形クロス捲きパッケージにおいて採用されるこの知られた糸貯留装置は、それぞれ板ばねエレメントが搭載されており、そしてその端部には捲き取られる糸の経路に配置された糸ガイドプーリーが固定されています。

例えばDE 28 03 378 C2に記載された糸貯留装置においては、２つのスチール製クランプをホルダーとして繊維装置のフレームに固定され、ローラキャリアを介して糸ガイドプーリーと接続された板ばねが提案されています。
さらに、ホルダーとローラキャリアとの間の中央部では、板バネは、制御不能な振動の発生を防止するためのゴム製エレメントに組み込まれています。
これらの機械式糸貯留装置においても、糸ガイドプーリーの回転軸は、捲き取られる糸の綾振れ面に対して垂直に配置されていますが、DE 28 03 378 C2には糸ガイドプーリー走行面の設計については記載されていません。

さらに、DE 10 2009 021 066 A1には、同様に機械式糸貯留装置が搭載されたオープンエンドロータ紡績機のワークステーションが記載されています。
この知られた糸貯留装置にも、糸経路領域に配置された３つの糸ガイドプーリーが搭載されています。
糸ガイドプーリーのうち２つは固定式であり、例えばパラフィン加工装置のハウジングに設置されており、板ばねを支持する第３のプーリーは可動式としてスイベルレバーに取り付けられています。
糸切れ後の糸貯留装置への糸通しを容易にするため、この知られた糸貯留装置においては、糸ガイドプーリーの回転軸は捲き取られる糸の綾振り面に対して平行になっています。
糸ガイドプーリーの走行面は、どれもＶ字形の糸ガイド溝となっています。

この知られた機械式糸貯留装置は、例えば着色パッケージのような、糸張力が比較的低いクロス捲きパッケージでも、そして捲き取り工程における糸張力がはるかに高い、いわゆる粗紡においても採用することができます。

しかしながら、現実においては、そのように構成された糸貯留装置においては、糸が捲き取り時に綾振りガイドによって、糸貯留装置の出口側糸ガイドプーリーの領域において糸はその進行方向に対して横方向の影響を受けることがわかりました。すなわち、そのような糸貯留装置では、Ｖ字形糸ガイド溝にある糸が綾振りによって大きく横方向にずれるか、または出口側糸ガイドプーリーのＶ字形糸ガイド溝から外れてしまうリスクがあります。

そのような場合は、捲き取る対象の糸が、糸貯留装置の出口側糸ガイドプーリーの糸ガイド溝で正しくガイドされておらず、多くの場合、糸は隣接する部品に接触し、これらの部品が経時的に破損し、交換が必要となります。

前述の現在における最新技術を出発点として、本発明の課題は、その糸ガイドプーリーの回転軸が糸の綾振り面に平行に配置され、捲き取られる糸が横方向の力に影響される場合でも、綾振りされる糸が糸ガイドプーリーの糸ガイド溝に確実にガイドされる、機械式糸貯留装置を開発することです。

この課題は、本発明によれば、Ｕ字形に設計された糸ガイド溝が組み込まれた糸走行面を有する糸ガイドプーリーによって解決できます。

本発明のさらなる有利な実施形態は、従属請求項の内容となっています。

本発明に基づく糸ガイドプーリーには、そのような形態の糸ガイド溝は、綾振りの間においても通過する糸が確実にガイドされるという長所があります。つまり、Ｕ字形に設計された糸ガイド溝によって、Ｕ字形糸ガイド溝によって、綾振りに起因する横方向の力の影響下においても、
通過する糸が糸ガイドプーリーの糸ガイド溝から外れ、捲き取り装置の取付部品に当たることを防止できます。
糸ガイドプーリーの本発明に基づくの構成により、移動中の糸が容易に走行糸が常に機械式糸貯留装置の出口側糸ガイドプーリーのＵ字形糸ガイド溝に適切にガイドされることを簡単に保証することができます。

有利な実施形態では、Ｕ字形の糸ガイド溝の幅と深さが等しくなるように設計されます。

まず、糸切れの後、比較的容易に糸を糸ガイド溝に通すことが可能で、さらに捲き取り工程中に、通された糸が確実に糸ガイド溝にとどまるような、容易に実現可能な実施形態を達成することができます。

ただし、別の実施形態においては、Ｕ字形糸ガイド溝の幅と深さが異なるようにすることも可能です。
つまり、糸ガイド溝の幅と深さは、使用される糸の素材およびそれが処理される紡糸条件に応じて、常に要件に適した条件となるように調整することができます。

例えば毛足の長い糸等、困難を伴う糸では、糸ガイドプーリーの糸走行面に組み込まれた糸ガイド溝の幅は、その深さよりも大きく設定することができます。
ただし、糸ガイド溝は、その幅がその深さよりも小さくなるように構成することもできます。

Ｕ字形糸ガイド溝の有利な形態は、結局のところは、既に説明した通り、クロス捲きパッケージを製造する繊維装置で加工される素材に応じて決定することが望ましいと言えます。

有利な実施形態においては、プーリーの糸走行面組み込まれた糸ガイド溝の幅が３～８ｍｍになっています。
そのような形態により、走行する糸がいつでも容易にかつ確実に糸ガイド溝に収まるようになります。
すなわち、糸切れの後には、糸貯留装置の糸ガイドプーリーの領域において、新しい糸が常に迅速かつ確実に再配置され、その際、特に移動する糸を糸貯留装置の出口側糸ガイドプーリーのＵ字形糸ガイド溝へ問題なく通すことができます。

本発明は、次の図に示される実施例を基に詳細に説明されます。

以下のものが示されます。
プーリーの回転軸が糸の横断面に平行に配置された綾振り三角形の前に配置され、その糸ガイドプーリーの回転軸が糸の綾振り面に対し平行に配置された、機械式糸貯留装置を有するオープンエンドロータ紡績機のワークステーションの簡略化された正面斜視図。 機械式糸貯留装置を有するオープンエンドロータ紡績機において、排出側の糸ガイドプーリー本発明に基づき構成された、ワークステーションの捲き取り装置の正面図。 大規模な形態で本発明に基づき大規模に構成された機械式糸貯留装置の糸ガイドプーリー。 従来技術に基づく機械式糸貯留装置のプーリー。

図１は、クロス捲き（綾巻き）パッケージを製造する繊維装置、この例においてはオープンエンドロータ紡績機のワークステーション１０の非常に簡略化された正面の見取り図です。
よく知られているように、このようなオープンエンドロータ紡績機には、一列に配置された同じ構造のワークステーション１０を多数有しています。ワークステーション１０においては、オープンエンドロータ紡績装置１２を用いて、紡糸缶（図示せず）に備蓄されたいわゆるスライバーから糸１７が紡糸され、その後、捲き取り装置１８によってクロス捲きパッケージ１９が作成されます。

そのようなワークステーション１０の巻き取り装置１８には、この目的のために、それぞれクロス捲きパッケージ１９の回転可能なホルダーへの捲き取りフレーム８、例えば個別のモータによって駆動される、クロス捲きパッケージに捲き取られる糸１７の綾振りをおこなうための綾振りガイド１を有する綾振り装置２２、そしてクロス捲きパッケージ１９を摩擦によって回転させための捲き取り駆動装置２３を搭載しています。その際、ボビン駆動装置２３は、モーター駆動装置２７に接続されたボビン駆動ローラ１４を有しています。

捲き取り工程中において綾振りによって発生する糸の捲き取り張り力および速度の変化を補正するために、ワークステーション１０にはそれぞれ糸貯留装置４が搭載されています。示されたケースにおいては、糸貯留装置４は、機械的糸貯留装置として設計され、パラフィン加工装置５の直前に配置されます。

そのようなオープンエンドロータ紡績機の個々のワークステーション１０には、ワークステーション１０の適切な稼動を可能にするために必要な、様々な糸ハンドリングおよび糸処理装置が搭載されています。

例えば、ワークステーション１０には、いわゆる糸監視装置３と糸引出し装置２０が搭載されています。
ワークステーション１０には、さらに、例えば糸切れの際にクロス捲きパッケージ１９に捲き取られた糸１７を空圧式に取り上げ、紡糸を継続するためにオープンエンドロータ紡績装置１２へ差し出すように設計された吸引ノズル２１が搭載されています。

図１に示されるように、糸引出し装置２０、吸引ノズル２１、綾振りガイド１、および捲き取り装置駆動ローラー１４は、それぞれ個別の駆動装置２４、２５、２６、２７によって駆動されます。ここでは、個々の駆動装置２４、２５、２６、２７は、それぞれ制御ケーブル２８、２９、３０、３１を介してワークステーション用コンピュータ６に接続されており、そして好ましくはこれがさらにバスシステム７を介して、オープンエンドロータ紡績機の中央制御ユニット（図示せず）に接続されています。

図からも分かるように、糸経路においてパラフィン加工装置５の直前に配置された機械式糸貯留装置４には、例えばパラフィン加工装置５のハウジングに取り付けられた、２つの固定式糸ガイドプーリー３８、３９のハウジング、および可動式の紡糸行程中、糸１７によって影響を受ける糸ガイドプーリー３６が搭載されています。
ここで、糸ガイドプーリー３６は、板ばねエレメント３４を介して、例えばスラストピストントランスミッション３７等の駆動手段によって一定範囲での回転が可能な可動式調整レバー３５と接続されています。すなわち、調整レバー３５および糸貯留装置４の糸ガイドプーリー３６を、選択に基づき、糸継ぎ位置（図示せず）または図１に示す作動位置Ｉに配置することができます。

図２は、図１において非常に簡略化されて示されたオープンエンド紡績機のワークステーション１０の捲き取り装置１８の正面図です。

図からも分かるように、オープンエンド紡績装置１２で生成され、糸引出し装置２０から一定の速度で糸送り方向Ｆに供給される糸１７は、クロス捲きパッケージ１９への経路において、まず糸貯留装置４と通り、次にパラフィン加工装置５のパラフィン１１の上を滑ります。

そのようなパラフィン加工装置５は、すでに以前から様々な実施形態として知られており、それらの構造と機能に関する詳細な説明は、ここでは省略します。

パラフィン加工装置５に続き、綾振りガイド１によって向きが調整された糸１７は、糸ガイド２の上を滑り、パッケージ駆動用ローラー１４からの摩擦によって回転するクロス捲きパッケージ１９によって捲き取られます。

図からも分かるように、機械式糸貯留装置４には、パラフィン加工装置のハウジングに取り付けられた２つの固定式糸ガイドプーリー３８、３９およびは板ばねエレメント３４を介して調整レバー３５に接続された可動式糸ガイドプーリー３６が搭載されています。

ここでは、固定式糸ガイドプーリー３８は、糸貯留装置４の入り口側部品となり、同じく固定式の糸ガイドプーリー３９は糸貯留装置４の出口側部品として機能し、同時にいわゆる綾振り三角形９の頂点ともなります。すなわち、糸１７が、クロス捲きパッケージ１９への捲き取りの際に、綾振りガイド１によってクロス捲きパッケージ１９の両端の間を交互に移動し、これにより図２に示されるような綾振り三角形９が形成されます。

その際、綾振り三角形９は、糸ガイドプーリー３９をその起点とし、糸１７がクロス捲きパッケージ１９に捲き取られる箇所をその終点とします。
容易に想像が可能なように、糸１７の綾振りによって、糸ガイドプーリー３９とクロス捲きパッケージ１９における糸１７の捲き取り箇所の間の距離の変化が連続的に発生し、結果として糸の張力および糸の捲き取り速度が定常的に変化します。
この糸捲き取り速度の変化は、糸貯留装置４の糸ガイドプーリー３６によって補償されますが、それは、糸ガイドプーリー３６が前方または後方にずれ、それにより糸の捲き取り速度が補償されることによります。

糸ガイドプーリー３８、３６は紡糸中、通過する糸１７から横方向の力は受けず、回転軸１５、１６に直交する糸の力のみがかかるため、それぞれＶ字形に設計された糸の走行面を有します。すなわち、糸ガイドプーリー３８および３６においては、糸１７はＶ字形に設計された溝によってガイドされます。

糸ガイドプーリー３９は、すでに説明した通り、綾振り三角形９の頂点であり、さらに、移動する糸１７は回転軸１３に対して垂直の糸による力のみならず、クロス捲きパッケージ１９への捲き取り時に糸１７の綾振りによって発生する横方向の力が加わります。すなわち、紡糸中の、綾振りガイド１によって綾振りされる糸１７は、糸ガイドプーリー３９の中心から左または右へ交互に移動する傾向があり、その際、例えば糸ガイドプーリー３９の側から外れるか、または隣接する部品に当たります。

糸１７を糸貯留装置４の糸ガイドプーリー３９の領域で確実にガイドするためには、糸ガイドプーリー３９は本発明に基づき、Ｕ字形に設計された糸ガイド溝３２を有する、糸走行面７が設けられています。

すなわち、糸ガイドプーリー３９には、糸ガイド溝３２の上部に垂直に立つサイドエッジが形成されており、これにより通過する糸１７が綾振り中に糸ガイドプーリー３９の糸ガイド溝３２から外れ、隣接する部材に当たるのを防止します。

図４に、機械式糸貯留装置に従来から組み込まれている、ただし、糸の横方向の力に敏感な糸ガイドプーリー４０が示されています。つまり、図４が示しているのは、現時点での技術水準に基づく糸ガイドプーリーと言えます。
示されるように、回転軸が４１で示された糸ガイドプーリー４０には、紡糸行程中、最も深い領域を糸１７が通過するＶ字形の糸走行面が形成されています。
容易に想像できるように、そのような糸ガイドプーリー４０では、横方向の力が加わると、糸１７がＶ字形の糸走行面から横方向にずれるか、または外れてしまうリスクが常にあります。

図３には、本発明に基づく形態の糸ガイドプーリー３９が詳細に示されています。
図からも分かるように、糸ガイドプーリー３９では、回転軸１３および回転軸１３に平行となっている糸走行面７を確認することができます。
糸走行面７には、Ｕ字形の糸ガイド溝３２が形成されており、示されるように、その底部において糸１７が確実にガイドされます。
その際、糸ガイド溝３２の幅Ｂと深さＴは、例えば、捲き取られる材料およびそれが処理される紡糸条件に応じて異なる設定を行うことができます。
例えば、糸ガイド溝３２の幅Ｂと深さＴが同じになるように、糸ガイド溝３２を設計することが可能です。

ただし、別の実施形態においては、Ｕ字形糸ガイド溝３２の幅Ｂと深さＴが異なるように設計ことも可能です。つまり、Ｕ字形糸ガイド溝３２の幅Ｂは、糸ガイド溝の深さＴよりも大きく設定されることも、または小さく設定されることも考えられます。

本発明による装置の機能：
紡糸または捲き取り工程中においては、オープンエンドロータ紡績装置１２によって製造された糸１７は、糸引き出し装置２０によって一定の糸送り速度でオープンエンドロータ紡績装置１２から引き出され、さらに捲き取り装置１８へ搬送され、そこで円筒形クロス捲きパッケージ１９として完成します。クロス捲きパッケージ１９はその際、捲き取り装置フレーム８に回転可能な状態で取り付けられ、その表面は個別に駆動可能な、一定速度で回転する捲き取り駆動ローラー１４に接しており、これが摩擦力によってクロス捲きパッケージ１９を駆動します。
すなわち、オープンエンドロータ紡績装置１２で作製される糸１７は、捲き取り装置１８の領域に達すると、クロス捲きパッケージ１９のクロスする表面として捲き取られるように綾振り装置２２の綾振りガイド１によって綾振りされます。

捲き取り工程の間に、綾振りに基づく糸捲き取り速度の変化が継続的に発生すると、糸引き出し装置２０によって一定の糸送り速度で提供される糸１７は、パラフィン加工装置５を通過する前に、機械式糸貯留装置４を通り、そこで糸捲き取り速度の変化が補償されます。
機械式糸貯留装置４には、固定式の入口側糸ガイドプーリー３８、板ばねエレメント３４に配置された可動式糸ガイドプーリー３６、および固定式の出口側糸ガイドプーリー３９が搭載されています。

図１および図２に示されたように、糸ガイドプーリー３６は、板ばねエレメント３４を介して旋回可能な調整レバーに接続されており、その作動位置Ｉにおいては糸１７の経路に配置されており、その際、通過する糸１７は糸ガイドプーリー３６によって僅かに偏向され、糸１７は板ばねエレメント３４のばねの力によって、糸の引っ張り力に応じた調整がなされます。

糸１７は、捲き取り工程中、糸ガイドプーリー３８、３６の領域においては常に糸ガイドプーリー３８、３６の回転軸１５、１６に対して直角であり、そのため何ら横向きの力は発生しないため、糸ガイドプーリー３８、３６はＶ字形設計の糸走行面を有しており、この糸ガイドプーリー３８、３６の領域を通過する糸１７は比較的確実にガイドされます。

しかし、糸貯留装置４の出口側糸ガイドプーリー３９の領域では、適正な糸のガイドは、はるかに難しくなります。これは、クロス捲きパッケージ１９に捲き取られ、綾振りガイド１によって綾振りされる糸１７には、糸ガイドプーリー３９の糸走行面において著しい横向きの力がかかるからです。

捲き取られる糸１７が、知られたように綾振り三角９の起点でもある出口側の糸ガイドプーリー３９の領域において、常に確実に糸走行面上でガイドされるために、糸ガイドプーリー３９の糸走行面７は、Ｕ字形の糸ガイド溝３２の形状となっています。
Ｕ字形糸ガイド溝３２の垂直に立つエッジは、通過する糸１７が横向きの力の影響により、糸ガイドプーリー３９の糸走行面から外れ、隣接する部品に至ることを防止します。
機械式糸貯留装置４は、捲き取り工程中に綾振りによって発生する糸捲き取り速度の変化を、板ばねエレメント３４の端部に配置された糸ガイドプーリー３６の対応する移動によって自動的に補償し、クロス捲きパッケージ１９に捲き取られる糸１７の張力をほぼ一定に保ちます。すなわち、機械的な糸貯留装置４は、ほぼ一定の捲き取り条件を維持し、クロス捲きパッケージ１９の端部に向かう綾振りの場合、糸１７の捲き取り速度の増大により糸の張力が上昇したり、クロス捲きパッケージ１９の中心方向に向かう綾振りの場合、糸１７の捲き取り速度が低下により糸の張力が低下することも防止します。

Claims (6)

1. クロス捲きパッケージ（１９）の捲き取りに際して、綾振りによって発生する糸の捲き取り速度の変化を補償する、クロス捲きパッケージ製造用繊維機械のワークステーション（１０）における綾振り三角形（９）の領域に配置された機械式糸貯留装置（４）であって、
   前記機械式糸貯留装置（４）は、入口側の固定式糸ガイドプーリー（３８）、可動式糸ガイドプーリー（３６）および出口側の固定式糸ガイドプーリー（３９）を有し、
   前記入口側の固定式糸ガイドプーリー（３８）および前記可動式糸ガイドプーリー（３６）は、それぞれＶ字形に設計された糸走行面を有し、かつ、通過する糸から横方向の力を受けず、
   前記出口側の固定式糸ガイドプーリー（３９）が、Ｕ字形に形成された糸ガイド溝（３２）が設けられた糸走行面（７）を有し、前記糸ガイド溝（３２）の上部には、垂直に立つサイドエッジが形成されており、該サイドエッジは、通過する糸が綾振り中に前記糸ガイド溝（３２）から外れることを防止するものであって、前記出口側の固定式糸ガイドプーリー（３９）が、前記綾振り三角形（９）の頂点となることを特徴とする、機械式糸貯留装置（４）。
2. Ｕ字形の糸ガイド溝（３２）の幅（Ｂ）と深さ（Ｔ）が等しくなるように構成されている、請求項１に記載された機械式糸貯留装置（４）。
3. Ｕ字形の糸ガイド溝（３２）の幅（Ｂ）と深さ（Ｔ）が異なっている、請求項１に記載された機械式糸貯留装置（４）。
4. 糸ガイド溝（３２）の幅（Ｂ）が糸ガイド溝（３２）の深さ（Ｔ）よりも大きい、請求項３に記載された機械式糸貯留装置（４）。
5. 糸ガイド溝（３２）の幅（Ｂ）が糸ガイド溝（３２）の深さ（Ｔ）よりも小さい、請求項３に記載された機械式糸貯留装置（４）。
6. 糸ガイド溝（３２）の幅（Ｂ）が３～８ｍｍである、請求項１に記載された機械式糸貯留装置（４）。

Images