JPH07502961A - 糸を巻き取るための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 糸を巻き取るための方法と装置 本発明は、所謂、段階的精密巻き（ｓｔｅｐｐｅｄ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｒ＋　ｗ ｉｎｄｉｎｇ）の原理によってチューブ上に糸を巻き取る方法と装置に関する。

従来の技術 ドイツ特許公開公報ＤＯ３３３３２３８２には、段階的精密巻き法によってボビ ンを形成するように構成された巻取り装置が開示されている。

このドイツの公開公報では、特に、メモリに巻取り比率（ｗｉｎｄｉｎｇｒａｔ ｉｏ）を入力し、ボビンの成長につれて必要に応じてこれを読み出すことが提案 されている。一つの巻取り比率から別の巻取り比率への移行は請求められたボビ ンの交差角（ｃｒｏｓｓｉｎｇ　ａｎｇｌｅ）の実際の値に基づいて開始される （前記ドイツ公開公報の図３を参照のこと）。

ヨーロッパ特許公報ＥＰ−Ｃ−６４５７９には、段階的精密巻き法によって糸を 巻くのに適した別の装置が開示されている。巻取り比率が（Ｍ／Ｎの数の対とし て）メモリに記憶されている。この場合には、段階的移行はボビンの直径に基づ いて行われるように構成されている（このヨーロッパ特許明細書の７頁の記載に 対応する図７〜９を参照のこと）。

本発明の第１態様によれば、交差角が所定の値になった時に巻取り比率を変更し ながら段階的精密巻き法でパッケージを形成する方法であって、該交差角はパッ ケージの外周速度を該パッケージの回転速度からめた値と比較することによって 決定されることを特徴とする方法が提案される。

本発明の第２態様によれば、段階的精密巻き法でパッケージを形成する方法であ って、トラバースを制御するための信号が、所定の巻取り比率に基づくボビンホ ルダの回転信号を修正することによって得られ、該所定の巻取り比率はその時点 での交差角に基づいて決められることを特徴とする方法が提案される。

本発明を、実施例を参照して詳細に説明する。

図１はボビン側から見たワインダの側面図である。

図２は、本出願人のヨーロッパ特許出願２００２３４による巻取り開始時のタッ チローラとボビンホルダを通る断面を示す。

図３は、本出願人の１９９２年７月２３日付けのスイス特許出願２３３２／９２ にかかる、ボビンホルダの回転速度の調節のための作動手段の回路構成の一例を 示す。

図４は、スイス特許出願２３３２／９２にかかるボビンによるタッチローラの周 波数の［離調Ｊ　（ｄｅｔｕｎｉｎｇ）によるタッチローラの周波数の変化を示 す曲線である。

図５は、本発明にかかる巻取り装置のボビンホルダとトラバース機構の間の信号 接続の模式図を示す。

図６は、本発明の段階的精密巻き法の適用を示すダイアグラムである。

図７は図５の構成の更に詳細な模式図である。

図８は交差角の推移を示すダイアグラムである。

図１において、符号１は、特に合成フィラメント用の高速ワインダを示す。説明 を簡単にするために、単一の糸径路のみが示されているが、実際にはこのタイプ の装置には、各ボビンホルダ上に８個までのボビンが互いに隣接して配置されて いる。この装置１の構造は、前述のヨーロッパ特許明細書０２００２３４等に記 載されて公知である。

同じく簡単化のために、本発明の説明のために必要なエレメントのみが図には示 されている。符号３は装置１のケーシングを示す。

軸７を中心に回動する回転アーム５の両端にはボビンホルダ９が担持され、各ボ ビンホルダにはチューブ１１が装着されている。下部ボビンホルダ９には満ポビ ン１３のパッケージ１０が示され、上部チューブ１１にはごく僅かな糸が巻かれ ており、図１ではこの糸は殆ど見ることができない。上方から走行して来る糸１ ５は、チューブ１１に達する前にタッチローラ１９を周回しながらトラバース機 構１７によって前後に往復する。図１，２には、巻取り工程のスタート時に、タ ッチローラ１９とチューブ１１の表面との間に間隙「Ｓ」が示されている。所定 員の糸量がチューブｌｌ上にまかれるに従って、この間隙は埋められて消失する 。この間隙ｒｓＪの大きさは、タッチローラ１９の回転速度、従って装置の巻取 り速度並びに糸の太さその他の巻かれる糸１５の特性に基づいて予め設定されて いる。

この間隙「Ｓ」は本発明にとって本質的なものではないが、本発明の好適例にお いては、パッケージとタッチローラとの間が接触してから巻取り工程の制御が開 始されるので、間隙が存在している場合にはこれを考慮する必要がある。

タッチローラ１９とトラバース機構１７とはガイド２３によって垂直方向に可動 の片持ちブラケット２１に取付けられている。

巻取りの初期にタッチローラ１９に接触させずにチューブｌｌ上に糸１５を巻き 取ることは、タッチローラ１９とチューブ１１の「削り」と擦れが生じないので 、従ってチューブ１１上に巻かれた糸１５の外層の損傷が無くなるので、好まし い。間隙「Ｓ」が充填されるまでの時間は、予め計算された回転速度の勾配、即 ちボビンパッケージ１３の直径が増加するにつれて間隙Ｓが埋められて両表面が 接触し、両表面速度が理論的に同一になる点までボビンホルダ９の回転速度が減 少する回転速度の減少度合いによって決められる。

しかし、これは、糸１５の品質や糸番手等のパラメータの変化が大きいために、 単に理論的にのみ可能である。

図３に示す「回路」の例を参照して、離調（ｄｅｔｕｎｉｎｇ）を利用して速度 勾配を変更する自動的なソフトウェアによる制御工程について説明する。実際、 この「回路」は装置の制御システムのソフトウェアに具体化されている。

ＥＰ−Ａ−１８２３８９等に述べられているように、設定点発生器２５はスター トに当たって巻取り速度ＶＴＷと円周方向の力を制御する補正係数の両者のため に、タッチローラ１９の設定値を受領する。タッチローラ駆動用モータ３７とし て非同期モータが使用されているので、接触信号（周波数Ｆ）は接触設定点とは 異なる。しかし、周波数の絶対値（Ｆ）は監視装置２７による監視のためには本 質的なものではない。タッチローラ１９が始動速度で回転するような時間遅れを 置いて、ボビンホルダ駆動用モータ３５が制御システムによってスイッチオンさ れ、同じように始動速度に近づき、その時点で糸は引き取られる。

糸が引き取られる時、監視装置２７は勾配発生器３９をスイッチオンし、その出 力周波数が周波数変換器３３に供給される。前記装置２７とボビンホルダ９の回 転速度減少勾配を決める勾配信号発生器３９とは、糸が引き取られた時にそれぞ れ別々に信号を受領する。

接触信号（Ｆ）はサーボ制御には使用不可能なので、制御器３１はこの時点では 作動しない。

一つ又はそれ以上のボビンパッケージがタッチローラ１９に接触すると、接触周 波数が始動時の値からずれてくる。この偏差を監視装置２７によって検出し、勾 配発生器３９をスイッチオフし且つ制御器３１を作動させる。次に制御器３１は ボビンホルダの速度ＶＴＷを所定の接触周波数（ボビン速度用の設定値に対応す る制御周波数）を生じる値に戻す。

始動値からの偏差は、タッチローラ１９とボビンｌｌ上のパッケージｌＯの表面 同士の間に基本的にスリップの無い摩擦接触が確立される程度になることが必要 である。小さな妨害効果は無視可能である。タッチローラ１９とボビンパッケー ジ１０の表面との間に基本的にスリップの無い摩擦接触のための条件を確実に充 足させる目的で、偏差が検出された後に時間遅れを組み込み、実際のボビン速度 ＶＤＯのための接触信号から明瞭な測定値が得られるようにすることも可能であ る。

始動値からの偏差は前述のように（図４）、又は後述するように（図示しない） 生じる。制御周波数はこの始動周波数の上でも下でもよく、又は始動周波数と同 じであってもよい。

次の説明は、間隙が埋められたか又はボビン成長の初期段階において間隙が存在 していないものと仮定している。後者の場合、タッチローラとパッケージとは最 初から接触している。

図５は、装置の基本的な構成部分のための駆動手段の更に詳細な模式図である。

これらの構成部分は、 ・それ自体の駆動モータ３７を具えたタッチローラ１９・パッケージＩＯとそれ 自体の駆動モータ３５を具えた巻取り位置にあるボビンホルダ（図示しない）、 及び・それ自体の駆動モータ４０を具えたトラバース機構１７である。

符号４１は完全ユニットとしての装置制御システムを示す。図５の表示は、装置 の実際のレイアウト（図１参照）とは無関係であり、図５は装置の空間的な形状 ではなくて信号接続を表しているものである。

モータ３５と３７は、それぞれモータの回転速度又は該モータによって駆動され る車軸の速度を表す信号を発生する回転信号発生器を具えている。これらの信号 は、制御システム４１に伝達される。

該制御システム４１は、このモータの回転速度を決定するためにモータ４０（又 は図示しないモータ４０のためのコントローラ）に供給される信号を発生する。

これにより、糸ガイドの運動が決められる。

ここに具体化された段階的精密巻きの理論はＤＯ３３３３２３８２に述べられて いるので、ここで説明は繰り返さない。図の横軸はボビンの直径を表している（ 「ボビンの成長」は図１の空チューブ１１の直径から始まるので、この軸は「ゼ ロ」を始点としてはいない）。垂直軸はボビンの交差角を表している。

巻取り比率（ボビン−回転当たりの糸ガイドの往復サイクルの数）が一定で変化 しない場合、ボビン直径が増加するに従って交差角が減少するのが精密巻きのシ ステムの特徴である。一定巻取り比率の曲線をＷで示している。

段階的精密巻きシステムにおいては、高い巻取り比率（図の左隅に近い方の曲線 ）から低い巻取り比率（左隅から遠い方の曲線）への「段階的移行」がボビン成 長の所与の時点で行われる。

本発明の方法によれば、この段階的移行は、その時点での巻取り比率において交 差角が下部限界値Ｇｕまで低下した時に行われる。

移行の大きさは、上部限界値Ｇｏによって制限されている。しかし、「有効な」 巻取り比率は単一の値として制御システム４１のメモリに入力される必要がある ので、この最大移行の大きさは検定なしで使用することはできない。メモリには この巻取り比率の有限数のみが記憶されているので、ＧｕとＧＯの限界内の「実 存」する値をメモリから選択して段階的移行に適用する必要がある。

この巻取り比率は、少なくとも少数点以下４桁（好ましくは５桁）まで精確にめ られる必要がある。非常に高速の糸供給速度（ボビン外周速度）の場合、これら の段階的移行の時間遅れによっ−Ｃボビンの形成が阻害されることがある。可能 な限り、制御システム４１における新たな巻取り比率の決定の時間遅れと不正確 な段階的移行を避けなければならない。制御システム４Ｉからの所定の巻取り比 率を得るために、トラバース速度を制御することが知られている。

ボビンの外周速度を一定に維持するために、ボビンの直径が増加するにつれてボ ビンホルダの回転速度が減少するので、トラバース速度を連続的に調節する必要 がある。

図７の構成では、トラバース速度は、周波数制御型の駆動モータ４０（図５）に 対する供給周波数をボビンホルダの回転速度に応じて発生器４２（図５）の出力 信号から直接に供給することで補正される。この目的のために、制御システム４ １は増倍装置４４を具え、これによって発生器４２から発生した周波数をｒＸ、 ＋倍にする。該装置４４の出力信号は、制御信号として周波数変換器４５に移転 され、該変換器４５の動力部の出力信号が決められる。出力信号は、供給周波数 としてモータ４０（図５）に供給され、該モータの回転速度を決定する。このモ ータ４０は同期モータであってもよい。

トラバース駆動用モータ４０としての同期モータ又は周波数制御型モータの使用 は本発明にとって本質的なことではなく、所要の動力を発生可能な他の精密制御 可能なモータの使用も可能である。制御システム４１はモータのコントローラに 適する制御信号を発生する必要がある。

倍率Ｘはその時の巻取り比率に対応している。「段階的移行」の際、その時点で の倍率は、前述のメモリ４７から構成される装置に入力されるべき新たな倍率に 置き換えられる必要がある。一つの倍率を新着率に置き換える作業は迅速に行わ れ、変換器４５の出力周波数は殆ど即座に決められる。

段階的移行の開始はこの関係において重・要であり、ここでも時間遅れは可能な 限り回避されるべきである。交差角を監視してそれが所定の値にまで低下した時 に、新し、い倍率が選択される。モータ４０はこの目的のために、交差角を測定 するのと同様な回転信号発生器を具えることもできる（ＤＯ３３３３２３８２） 。しかし、このことは、補助的な信号発生器と信号処理能力を制御システム４１ に要求する。

しかし、交差角の決定に使用可能な信号は、（トラバース速度に対応する）装置 ４４の出力信号及び（ボビンの外周速度に対応する）回転信号発生器４３の出力 信号として、図３．５のように既に存在している。交差角の「実際」の値は、ユ ニット４６（図７）においてこれらの信号を処理することによって測定される。

限界値Ｇｏ。

Ｇｕ（図６）は使用者によってキーボード４８を経て入力され、前記実際値と比 較される。

交差角の勾配減少の入力 本発明装置の設定の原理の一例が図８に模式的に示されている。

パッケージ形成を最適化するために、交差角の設定値がボビン直径の関数として 決められる。設定点曲線の勾配は、四つの基点３ｐＯ，ＳＰｌ、ＳＦ３．ＳＦ３ 及びバンド幅Ｂを用いて決められる。

この基点は次のように規定される。

ｓｐｏ　：チューブ直径（固定）／交差角Ｏ（例：１０６ｍｍ／１４°）ＳＰＩ ：変更点ｌ／交差角ｌ　（例：　１５０＋ｎｍ／１５°、７５°）ＳＦ３　：変 更点２／交差角２（例：　２５０ｍｍ／１４°）ＳＦ３　：ボビン直径／交差角 ３（例：　４２０＋ｎｆｆ＋、／１４°）ボビンが成長するにつれて所望の交差 角を変えるこの例においては、その時点での交差角の設定値は、ボビンの直径を 決定又は測定することにより制御システムによって決められる。これにＪ：す、 その時点での有効巻取り比率が与えられ、これは有効交差角がバンド幅を外れた 場合には変更される。

Ｆｉｇ、１ 調節器 Ｆｉｇ、４ ｉｇ７

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．交差角が所定の値になると巻取り比率を変更する段階的精密巻きシステムを 使用してパッケージを形成する方法であって、パッケージの外周速度と該パッケ ージの回転速度から導かれる量とを比較して、交差角を決定することを特徴とす る方法。
2. ２．トラバースを制御するための信号が、所定の巻取り比率に関してボビンホル ダの回転速度を修正することによって得られ、所定の巻取り比率がその時点で決 められた交差角に関して決められることを特徴とする方法。
3. ３．前記量がパッケージの回転速度と巻取り比率の両者の関数であることを特徴 とする請求項１に記載の方法。
4. ４．前記信号がトラバースの制御と交差角の決定の両方に使用されることを特徴 とする請求項１又は２に記載の方法。
5. ５．段階的精密巻きシステムを有し、ボビンホルダ、該ボビンホルダ用の駆動手 段、トラバース機構、該トラバース機構用の駆動手段及びボビンホルダの回転速 度に対応する信号を発生する手段を具えたパッケージ形成のための巻取り装置で あって、前記信号を利用してトラバース速度を決めるのに使用可能な別の信号を 発生させるように構成される制御システムを有することを特徴とする装置。
6. ６．段階的精密巻きシステムを有し、ボビンホルダ、該ボビンホルダ用の駆動手 段、トラバース機構、及び交差角の決定値に関して巻取り比率を変更するための 制御システムを具えたパッケージ形成のための巻取り装置であって、パッケージ の外周速度をパッケージの回転速度から求められた量と比較して交差角を導くた めの手段が設けられていることを特徴とする装置。
7. ７．前記量が、制御システムによって予め決められた巻取り比率を使用して求め られることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. ８．段階的精密巻きのための制御システムを具えた巻取り装置であって、多数の 交差角設定点によってボビンの成長の途中で工程条件を規定可能な制御システム を有することを特徴とする装置。