JPH05338918A - ターレット式自動巻取機の糸条切替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻量の大小に関係なく常に安定かつ確実に糸
条の自動切換が行え、自動切替性を大幅に向上させる。 【構成】 巻側ボビンＢ₁ が所定量の巻量に達すると助
走ディスク３１が空ボビンＢ₂ を挿着したボビンホルダ
ーに接触して空ボビンＢ₂ の助走を開始する。空ボビン
Ｂ₂ が所定の回転数に達するとターレット１６が回動を
開始すると共にフリクションローラ９から離れる巻側ボ
ビンＢ₁ の減速を防ぐため、助走ディスク３１が巻側ボ
ビンＢ₁ に接触し、これに回転力を付与する。その時の
巻量をタイマー等により巻時間として検知し、この巻時
間に対応して切替直前の張力が適正な範囲内となるよう
に助走ディスク駆動用モータのオフ（又は駆動）時間を
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２組のボビンホルダーを
回転自在に設け、一方のボビンホルダーに装着したボビ
ンに所定の巻量のパッケージが形成されると他方のボビ
ンホルダーに装着された空ボビンに、自動的に糸条の切
替えが行われるようにしたターレット式自動巻取機の糸
条切替方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維用の高速巻取機として、２のボ
ビンホルダーに交互に自動的に糸条を切替えていくター
レット式自動巻取機は、それが使用され始めて１０数年
を経過し現在では汎用化された巻取機といえる。

【０００３】しかしながら、このようなターレット式自
動巻取機を使用して太デニールや中デニールの糸条を巻
取る場合は問題はないが、細デニール糸条の場合は糸条
切替が安定かつ確実に行われ難い傾向にあり、特に糸条
切替時のパッケージ巻径（巻量）が変わるとその成功率
が著しく悪くなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
ついて技術的検討を重ねた結果なされたもので、その解
決しようとするところは巻量の大小に関係なく常に安定
かつ確実に糸条の自動切換が行え、自動切替性を大幅に
向上することにある。

【０００５】つまり、一般に定常巻取中はパッケージの
表面がフリクションローラに圧接して定速駆動されるフ
リクション式の巻取機において、巻取張力は略一定と考
えてよい。

【０００６】しかるにターレット式巻取機において、巻
取側のボビンホルダーに所定巻量のパッケージが形成さ
れ、２本のボビンホルダーが回動を始めると、ある回動
角度でフリクションローラに圧接して駆動されていた巻
取側のボビンホルダーがフリクションローラより離れ
て、代わりに空ボビン側（空ボビンを挿着した側）のボ
ビンホルダーがフリクションローラに圧接駆動されるの
が一般的である。

【０００７】この間の糸条は巻取側のボビンホルダーに
つながっているから、フリクションローラから離れた巻
取側ボビンをいかに助走するかによって切替直前の糸条
張力は変つてくる。

【０００８】そして、この切替直前の張力は高過ぎると
空ボビン側に切替わる前に糸条が切断してしまい、また
低過ぎると空ボビンに設けられた糸切り溝（糸捕捉
溝）、テープ等に十分捕捉されず、いずれの場合も自動
切替は失敗してしまう。

【０００９】従って、自動切替性を向上させるためには
この切替直前の張力を適正な範囲に維持することが極め
て重要となるのである。

【００１０】このため特開昭４９―１００３５１号公
報、特開昭５０―４３４２号公報に示されるように、糸
条切替時の空ボビンへの糸条捕捉を容易にしその成功率
を高めるため空ボビンは糸条走行速度とほぼ等しい速度
に予めフリクションディスク等の駆動手段により回転さ
れ、更にはフリクションローラから離れた巻取側ボビン
（パッケージ）を前記駆動手段を切替えることにより積
極的に回転して減速を防ぎ、糸条が空ボビン側に切替わ
る間の糸条速度の変化を抑え張力が弛緩しないように保
持するかとが行われる。

【００１１】しかし、このような細心の注意を払っても
パッケージの巻径が変つた場合は前記のように糸条切替
成功率が悪化するのが現状である。特に５０デニール以
下の細デニール糸条での影響は大である。このことは省
力化工場の装置である自動ワインダーでの自動切替の失
敗率が高くなれば再糸掛作業者の専従が必要となり、コ
スト面での損失も大きくなつて省力化、自動化のメリツ
トも大きく損なうことになる。

【００１２】また、巻量は近年の合成繊維産業における
多銘柄化による製品巻量の多様化のみならず、工程立上
げ時の品質安定化までの捨巻、工程断糸による小巻量化
などにより自動切替性に要求される巻量は数mm厚さから
最大巻量にまでなり、巻量の大小に関係なく確実かつ安
定して糸条の自動切替が行えることは自動ワインダーに
おける今後の大きな技術課題となるものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のような構成を有している。すなわち、本発
明は回転可能なターレットに２組のボビンホルダーを設
け、一方のボビンホルダーに装着したボビンに所定の巻
量のパッケージが形成されるとターレットを回動して他
方のボビンホルダーに装着された空ボビンに自動的に巻
取糸条の切替えを行う際に、ボビンホルダーを摩擦駆動
する助走ディスクを介して空ボビンおよび巻取ボビンを
装着したボビンホルダーの助走を順次切替えて行うよう
にしたターレット式自動巻取機の糸条切替方法におい
て、ターレットの回動開始後、助走ディスク駆動用モー
タの電源をオフとする時間を巻量に応じて段階的に変更
することを特徴とするターレット式自動巻取機の糸条切
替方法である。

【００１４】

【作用】巻側（巻取側）のボビンが所定量の巻量に達す
ると助走ディスクが空ボビンを挿着したボビンホルダー
に接触して空ボビンの助走を開始する。空ボビンが所定
の回転数に達するとターレットが回動を開始すると共に
フリクションローラから離れる巻側ボビンの減速を防ぐ
ため、助走ディスクが巻側ボビンに接触し、これに回転
力を付与する。この場合、糸条切替前張力が低過ぎると
糸条が弛んで上流側のローラへ巻き付き、また高過ぎる
と糸条は破断するなど、この張力が適正な範囲内にない
といずれの場合も断糸し自動切替は成功しない。

【００１５】このため、その時の巻量をタイマー等によ
り巻時間として検知し、この巻時間に対応して上記張力
が適正な範囲内となるように助走ディスク駆動用モータ
のオフ（又は駆動）時間を変更している。具体的には、
例えば糸巻量の増大に対応してモータ電源の導通時間を
段階的もしくは連続的に長くし、糸条切替直前の糸条張
力を適正範囲に保持するのである。従って、糸条切換時
の糸巻量が如何なる量であってもこのときの切替時張力
は常に適切な範囲になるから、糸条切替は糸巻量に関係
なく確実かつ安定して行え、自動巻取機としての機能或
は性能を大きく向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１および図２は本発明を実施するに適した装置の斜視図
と正面図である。

【００１７】図において、１は機枠で垂直方向に延びる
２本のスライド軸２を固設しており、このスライド軸２
には上下方向に摺動自在に嵌合されたスライド軸受３を
有するスライドブロック４が取付けられている。

【００１８】５はフリクションヘッドであり、糸条を綾
振るトラバースガイド６を有するトラバースボックス
７、カバー８で覆われた回転駆動するフリクションロー
ラ９、トラバースボックス７とカバー８の後端フランジ
１０、１１と連結しトラバースボックス７、フリクショ
ンローラ９等を固定するホルダー１２およびホルダー１
２とスライドブロック４を固着するＬ字状のブラケット
１３等を含んで構成され、スライドブロック４の移動に
応じて上下動するようにされている。

【００１９】１４はブラケット１３に水平方向に突設し
た支持部材１５を介してフリクションヘッド５を上下動
自在に支持する設圧調整用の流体圧シリンダーである。
１６はフリクションヘッド５の下方に位置するターレッ
トで、支軸１７を中心として回動可能に取付けられてお
り、該ターレット１６にはその回動中心を挾んで対称的
に２つのボビンホルダー１８、１９が回転自在に支承さ
れている。

【００２０】２０は支軸１７に設けられたスプロケット
で、モータ２１とチェイン２２を介して連結しターレッ
ト１６を回動するようにされている。支軸１７は中空軸
にされており、その中に軸受を介して回転軸２３が貫通
し回転自在に支持されている。この回転軸２３は後端部
に取付けられたプーリ（図示せず）を介してタイミング
ベルト２４によりモータ２５と連結し、その駆動により
回転するようにされている。

【００２１】ターレット１６を貫通しその前面側に位置
する回転軸２３には揺動自在にアーム２６が支持されて
おり、該アーム２６の一端側は扇状に形成されその端面
にはターレット１６に固定された正逆転可能なロータリ
アクチュエーター２８（エアモータ２８）の回転軸に取
付けられたビニオン２９と噛合う歯形２７が刻設され、
エアーモータ２８の回転によりアーム２６を回転軸２３
の回りに揺動するごとくされている。

【００２２】又、回転軸２３を挾んだ反対側に位置する
アーム２６の他端部には回転軸２３と平行方向に軸３０
が突設され、該軸３０に回転自在に取付けられたプーリ
３２にボビンホルダー１８、１９と接触してこれを摩擦
回転させる助走ディスク３１がプーリ３２と一体となつ
て回転するように固定されている。

【００２３】そしてプーリ３２は前記回転軸２３の先端
部に取付けられたプーリ３３とタイミングベルト３４を
介して連結し、従ってモータ２５の駆動によりアーム２
６の軸３０に取付けられた助走ディスク３１が回転する
ように構成されている。３５はボビンＢ₁ 、Ｂ₂ を押出
すプツシヤー、３６はボビンホルダー１９、１８の回転
を制動するブレーキである（ボビンホルダー１８用は図
示せず）。

【００２４】図３はこれら減圧弁５０、エアモータ２８
等との関係を示す概略圧空回路を示す。図において、５
０は減圧弁、５１は電磁式回路切替弁であり、電磁式回
路切替弁５１は満巻信号によって助走ディスク駆動用モ
ータ２５が回転して一定時間経過後タイマーがタイムア
ップすると作動する。また、その前後にモータ２１が駆
動しターレット１６が回動するようにされている。

【００２５】従って、ターレット１６が回動を開始する
と前後してエアモータ２８は方向が逆転しパッケージ形
成（満巻あるいは巻取）中の巻側のボビンホルダー１８
に助走ディスク３１がボビンホルダー１８に駆動力を付
与する如くされている。

【００２６】更に、図４は助走モータ駆動用モータ２５
関係の電気回路を示す。この図は巻量に応じ、２段階に
駆動用モータ２５をターレット開始後オフとする場合で
ある。 図において、モータ２１が駆動し、ターレット
１６が回動し始めると同時にタイマーＴ₁ 又はＴ₂ が作
動し、その設定時間によりＲ₄ が切れモータ２５がオフ
となるようになされている。ここで、タイマーＴ₁ 又は
Ｔ₂ を選択するのは巻量を検出するタイマーＴ₀ により
巻時間で行う。

【００２７】つまり、巻時間がタイマーＴ₀ の設定時間
ｔ₀ 以上であればタイマーＴ₁ により、ｔ₀ 以下であれ
ばタイマーＴ₂ による。

【００２８】タイマーＴ₁ 、Ｔ₂ の設定時間はターレッ
ト開始後、助走用駆動用モータがオフとなる時間であ
り、当然ながら巻量の小さい、つまり巻時間の少ない場
合が駆動力は小さくしたいため、タイマーＴ₂ の設定時
間がタイマーＴ₁ より小さくなっている。

【００２９】更に、フリクションヘッドは本例の如く上
下方向に移動するものに限らず横方向或いは任意の方向
に移動する場合でもよく、逆にフリクションヘッドが静
止しターレット側が移動するものでも適用できる。又、
ボビンホルダーの助走は１つの助走手段で必ずしも行う
必要はなく別々の手段によるものであってもよく、その
助走手段はローラ方式に限られるものでもない。巻取機
としては４コップ式の例を示しているが、２コップ或い
はその他の場合でも同様に適用できることは言うまでも
ない。

【００３０】図５は糸条切替時の操作を示す一例であ
り、図６はそのときの糸条張力（図５のＡ点における）
の挙動を示す図であり、先ずこれら図５〜６によって本
発明を更に詳しく説明する。

【００３１】図において、巻取側のボビンＢ₁ が所定量
の巻量に達すると駆動手段である助走ディスク３１が空
ボビンＢ₂ を挿着したボビンホルダー１９に接触して空
ボビンＢ₂ の助走を開始する｛図５（イ）および図６ｔ
₁ 点｝。

【００３２】この際、糸条Ｙは空ボビンＢ₂ の駆動に関
係なく巻取側ボビンＢ₁ にトラバースされながら巻き取
られているので糸条張力Ｆは変わらない。

【００３３】空ボビンＢ₂ が所定の回転数に達するとタ
ーレット１６が回動を開始すると共にフリクションロー
ラ９から離れる巻側ボビンＢ₁ の減速を防ぐため、図６
ｔ₂点で助走ディスク３１が巻取側ボビンＢ₁ に接触
し、これに回転力を付与する｛図６（ロ）｝。このため
糸条張力Ｆはやや上昇する。

【００３４】次に図６ｔ₃ 点でトラバースガイドから外
されｔ₄ 点で空ボビンＢ₂ に接触した糸条がボビン捕捉
溝に係合し捕捉されて糸条切替が行われ、張力Ｆは一瞬
大きく低下した後、急上昇し、同時にｔ₅ 点近傍でフリ
クションローラ９に空ボビンＢ₂ が接触し、これによっ
て強制的に駆動され始める｛図５（ニ）｝。このとき糸
条Ｙは切断し空ボビンＢ₂ への巻取りが開始して糸条の
切替は完了する。空ボビンＢ₂ に捕捉された糸条は重ね
巻き或いはトランスファーテイル等を必要に応じて形成
された後トラバースガイドに捕捉され正常巻取に入る
（ｔ₆ ）。

【００３５】ここで重要なことは図６のＦ₁ で示される
糸条切替前張力であって、この張力Ｆ₁ が低過ぎると糸
条Ｙが弛んで上流側のローラへ巻き付き、また高過ぎる
と糸条は破断するなど、いずれの場合も断糸し自動切替
は成功しない。つまり張力Ｆ ₁ は適正な範囲内にないと
成功しないのである。そしてこの範囲は糸条デニール、
銘柄、速度等によって変わってくるが、巻量が変わると
更に大きくなることは前述の通りである。従って、巻量
に応じてＦ₁ を常に正常な範囲にある如く調整できれば
如何なる巻量であっても糸条切替に失敗することがなく
なる。

【００３６】これについてより具体的に説明すると、切
替前張力Ｆ₁ は主として助走時における巻取側ボビンＢ
₁ の回転数変化に対応し、その値は巻取側ボビンＢ₁ が
助走ディスク３１により増速される程度によって支配さ
れる。すなわち、巻取側ボビンＢ₁ の増速率（加速度）
の大小によって決まる。回転体の増速率は一般に次式に
よって示される。

【００３７】ｄｗ／ｄｔ＝（Ｔ−Ｔ_L ）／Ｉ ここで、ｄｗ／ｄｔ：増速率、ｗ：角速度、ｔ：時間、
Ｔ：駆動トルク、Ｔ_L：機械損失のトルク換算率、Ｉ：
慣性モーメントである。

【００３８】この式で示されるように、増速率ｄｗ／ｄ
ｔは駆動トルクＴが一定であれば慣性モーメントＩによ
って決ってくる。

【００３９】つまりＩが小さいとｄｗ／ｄｔはＩが大き
いときに比較して大きくなり、しかもＩは径の４乗に比
例するためｄｗ／ｄｔは巻径により急激に変化する。

【００４０】従って、巻取側ボビンの径、すなわち巻量
によって増速率ｄｗ／ｄｔは大きく変化し、切替前の張
力も巻量によって値が大きく変化することになるのであ
る。

【００４１】このため、広い範囲の巻量にわたつて自動
切替性向上を行うには切替前の張力を適正値にコントロ
ールすればよく、本発明にあっては前記の如く常に巻量
に応じて適正な切替前張力となるように巻取側（満巻
側）のボビン（ボビンホルダー）助走力を規制する如く
なしているのである。

【００４２】更に作用効果を具体的に説明すると、ボビ
ンＢ₁ に巻き取られている糸条Ｙが満巻になると、例え
ばタイマーが一定時間経過しタイムアップすると満巻信
号を発する。この満巻信号によって助走モータ２５のス
イッチが入り、回転軸２３を介して助走ディスク３１が
回転を開始する。

【００４３】助走ディスク３１は図５に示す如く、圧空
源Ｐに連通するエアモータ２８の作動により切替えられ
るべき新（空）ボビン側のボビンホルダー１９に圧接さ
れた状態にあるので、ボビンホルダー１９を摩擦駆動す
る。

【００４４】満巻信号によって図示しないタイマーが作
動し、所定時間経過して空ボビンＢ ₂ が一定回転数にな
った時点でタイマーがタイムアップすると信号が発せら
れ、この信号によりタイムアップと同時もしくはその直
後にモータ２１が駆動しターレット１６が回動を開始す
る。同時に回路切替弁５１が作動する。

【００４５】エアモータ２８は逆転回路に変更されるの
で、エアモータ２８の回転方向逆転によりアーム２６が
回動し助走ディスク３１は空ボビンＢ₂ 側から巻ボビン
Ｂ₁側に移り、そのボビンホルダー１８に接触してこれ
に駆動力を付与する。

【００４６】また、同時にその時の巻量をタイマーＴ₀
により巻時間として検知し、一定時間以内であればタイ
マーＴ₂ により、以上であればタイマーＴ₁ により助走
ディスク駆動用のモータの電源をオフとすることによっ
て、すべての巻量において適切なボビン駆動力を与える
範囲の値にあることは前述の通りである。

【００４７】従って、糸条切換時の糸巻量が如何なる量
であってもこのときの切替時張力は常に適切な範囲にな
るから、糸条切替は糸巻量に関係なく確実かつ安定して
行え、自動巻取機としての機能或は性能を大きく向上さ
せることが可能となるのである。 次に更に具体的に数
値を上げて説明すると、常法により紡糸して得たポリア
ミド糸条（１２デニール／５フイラメント）を３５００
ｍ／分で、図１と同様な巻取機により巻取る際の糸条切
替直前の糸条張力を種々実験し、該張力が１．５〜６ｇ
の範囲にあれば巻量に関係なくほぼ１００％の切替成功
率を得ることができることを確かめ、次に糸巻量が零か
ら満巻になる間の任意の巻量において切替直前の糸条張
力が上記範囲にあるように巻ボビン側のボビンホルダー
の助走力（駆動力）を前述した助走ディスク駆動用モー
タの電源をオフとする方式により設定した。この関係を
図７に示す。

【００４８】図７は前述した巻取機のターレット開始
後、電源をオフとするタイマー時間設定を巻径１０８mm
（空ボビン径）の巻量零から巻径３００mmの満巻に対し
て示したものである。

【００４９】又、図８は図７の電源をオフとする時間に
対応する切替直前の糸条張力Ｆ₁ をボビン巻径ｄとの関
係で示すもので、実線ｈ₁ は図８の実線ｇ₁ に対応し切
替直前の適正な糸条張力範囲である斜線域（１．５〜６
ｇ）に入っている。

【００５０】ここで、図７〜８中、１点鎖線ｇ₂ 、ｈ₂
は電源をオフとしない、すなわち従来の切替方式で、助
走圧は４kg／cm² に設定したものである。

【００５１】これら、図７〜８から判る如く、電源をオ
フにしない従来の方式では、例えば１点鎖線ｇ₂ 、ｈ₂
の場合、巻径が２２０mm以下であると適正な張力範囲外
となり、このときの糸条切替成功率は低く、自動巻取機
としての信頼性が乏しいのである。

【００５２】すなわち、本発明の糸条切替方法による場
合、巻量零から満巻までの間の糸条切替成功率は９９．
７〜１００％であるが｛巻径１０８mm（ほぼ零）から３
００mmまでの巻径にて各１００〜１５０例テストした
値｝、１点鎖線ｇ₂ 、ｈ₂ で示す従来例のときは巻径２
２０mm以下では糸条切替成功率は６０〜８０％であり、
巻量が小さいと信頼性に乏しいのである。

【００５３】又、これは糸銘柄或は種類、巻取速度等の
条件によっても変わらず（但し、適切な張力範囲はこれ
ら条件によって変わることは言うまでもない）、広範囲
な利用が可能である。

【００５４】尚、糸条切替直前の糸条張力には前記の如
く或る幅をもった適正範囲があるのであるが、この幅の
中で更に好ましくは糸条張力が一定値、例えば図８で
２．０ｇ前後を保持する水平線となる如く巻量に応じ電
源をオフとする時間を連続的に定めるのがよいことはい
うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】以上に説明の如く、本発明によれば巻量
の大小に関係なく常に安定かつ確実に糸条の自動切換が
行え、自動切替性を大幅に向上することができるという
顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するに好適な装置の一部断面を含
む概略斜視図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の助走ディスクを回動させるエアモータの
概略圧空回路図である。

【図４】図１の助走ディスク駆動用モータのシーケンス
と電気回路図である。

【図５】（ａ） 本発明の作用説明図である。 （ｂ） 本発明の作用説明図である。 （ｃ） 本発明の作用説明図である。 （ｄ） 本発明の作用説明図である。

【図６】本発明に係る糸条切替時の糸条張力と時間との
関係図である。

【図７】本発明に係る助走ディスク駆動用モータをオフ
する時間と巻径の関係図である。

【図８】本発明に係る切替直前の糸条張力と巻径の関係
図である。

【符号の説明】

５ フリクションヘッド ９ フリクションローラ １６ ターレット １８ ボビンホルダー １９ ボビンホルダー ２１ モータ ２３ 回転軸 ２６ アーム ２８ エアモータ ３１ 助走ディスク ５１ 電磁式回路切替弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能なターレットに２組のボビンホ
   ルダーを設け、一方のボビンホルダーに装着したボビン
   に所定の巻量のパッケージが形成されるとターレットを
   回動して他方のボビンホルダーに装着された空ボビンに
   自動的に巻取糸条の切替えを行う際に、ボビンホルダー
   を摩擦駆動する助走ディスクを介して空ボビンおよび巻
   取ボビンを装着したボビンホルダーの助走を順次切替え
   て行うようにしたターレット式自動巻取機の糸条切替方
   法において、ターレットの回動開始後、助走ディスク駆
   動用モータの電源をオフとする時間を巻量に応じて段階
   的に変更することを特徴とするターレット式自動巻取機
   の糸条切替方法。