JPH0751422B2 - 繊維の糸巻き装置、特にほとんど伸びのない繊維の糸巻き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ほとんど伸びのない繊維の糸巻き装置、特に
母体による繊維の巻き取り動作により生じる繊維張力変
化に対応して繊維の繰り出し調整を行う繊維の糸巻き装
置に関するものである。

（従来技術） 当該技術の糸巻き装置は、従来よりよく知られているも
のである。これは、貯蔵スプールから繊維を繰り出し
て、母体例えば交差スプールの母体上に、一定の方法で
巻き付けるのに役立っている。この際に繊維を母体上に
可及的一定の繊維張力で巻き付けることを実現すること
が、特別の規準で常に行なわれている。多くの開発は、
交差スプールと他の糸巻き具を対応する母体と可及的定
常的またはまた一定に変化する繊維張力で巻き付けるこ
とが、どのように可能かの問題を含んでいる（西独特許
公開公報第37 23 593号）。特別に意味のあるのが、ほ
とんど伸びのない繊維例えばケブラーまたはこれに類似
の新規合成繊維の糸巻きの際における、繊維張力の正し
い制御法である。

（発明の目的） 本発明の出発点となっている実用上知られている糸巻き
装置は、繰り出し駆動部により直接動かされる繊維用貯
蔵スプールを持っている。繊維張力一定化装置は、ダン
サーアーム装置として仕上げられている。繊維張力一定
化装置によって、母体から出てくる繊維張力の僅かな変
動が、制御されることができる。またこれに加えて、繰
り出し駆動部を、繊維張力一定化装置の計測記号の基準
に従って、制御することも可能である。また極端に大き
なダンサーアーム制御を行なうことはできないので、既
知の糸巻き装置は、繊維張力の僅かな変動に対応できる
だけである。

本発明は、当該技術の糸巻き装置が、どのようにして、
母体からでる強い繊維張力の変化を問題なしに、母体に
おいてさらに一定の繊維張力にするよう実用化されるこ
とができるかの問題の解決を目的としている。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明に係る繊維の糸巻き装
置は、繊維が巻き付けられるべき母体及びそれを回転さ
せ繊維を巻き取る回転駆動装置と、この母体へ繊維を繰
り出すため繊維を貯蔵する貯蔵スプール及び貯蔵スプー
ルから繊維をつかみ導く繰り出し駆動部を有する繰り出
し装置と、繰り出し駆動部の繰り出し速度を制御する制
御装置と、を備える繊維の糸巻き装置において、 前記母体の直前に配置され、母体へ巻き取られる繊維の
移動速度を検出し、速度−計測信号を出力する速度記録
計と、 前記速度記録計と繰り出し駆動部との間に設けられ、母
体へ繰り出される繊維の張力を一定にするように動作す
る機械的構成を有する繊維張力一定化装置と、 該繊維張力一定化装置の動作位置を検出し、位置−計測
信号を出力する位置計測部と、 繊維張力一定化装置における繊維の張力を測定し、繊維
張力−計測信号を出力する張力測定部と、を備え、 前記制御装置は、前記速度−計測信号、位置−計測信号
及び繊維張力−計測信号に基づいて前記制御を行い、 前記繰り出し駆動部は、貯蔵スプールと分離して設けら
れ、かつ両者の間には、繊維に一定の基準張力を与える
と共に貯蔵スプールの慣性による繊維の張力変動を吸収
する繊維ガイド部が設けられたことを特徴とする。本発
明は第一に、母体からの繊維張力における変動が、母体
の回転駆動が最高に制御される時には、消失するという
知見に基づいている。母体の回転駆動の回転速度の特別
な制御によって、必要ならば母体形状に対して特別な制
御が、達成されることができる。不規則形状の母体の場
合には、回転駆動と巻き付けられた繊維を有する母体か
らのシステムの慣性のために、制御はほとんど不可能で
あった。そこで、本発明は、このような不規則形状の母
体に対しても迅速に繊維の繰り出し動作を制御し、定常
的な張力での巻き付けを可能とするものである。

すなわち、本発明の原理は、母体から出発する繊維張力
の変動は、母体への繊維の巻き付き速度の変動現象とな
り、これがまた繊維の対応する加速度の原因となるとい
う知見に基づいている。非常に不規則な母体、例えば平
四角形母体の場合には、丁度母体の角位置にそれぞれ対
応して巻き付き速度が非常に相違してくることとなる
が、これに迅速に対応せんとするものである。

前述の知見から出発して、本発明の糸巻き装置は、直接
的に母体の前または母体に予め配置されている繊維ガイ
ド具の前で、繊維の瞬間的な速度を測定技術的に把握す
ることにより、ある程度予め調整することを具体化でき
る。この計測信号は、直接電子制御に導かれ、そこから
次に繰り出し装置中の繰り出し駆動が、対応して制御さ
れる。母体への巻き付け速度の上昇または減少に応じて
遅滞なく、これによって繰り出し駆動力が連動し、それ
から繊維張力が上昇するよりも早く繊維張力一定化の力
が作用する。慣性のために、本発明の制御では完全に避
けることのできない残ってはいるが非常に僅かの遅滞
は、繊維張力一定化装置によって勿論補正されることが
できる。母体から出る極端な繊維張力変化は、従って母
体に近い速度調整装置の設置により、繊維張力一定化装
置で極めて僅少の繊維張力変動にまで減少させられてい
る。

図面の唯一の図形は、遠近法見取り図で大部分が模式的
観点から、本発明による糸巻き装置の説明例を示してい
る。

図面の唯一の図形において表わされている糸巻き装置
は、ほとんど伸びのない繊維１、例えばケブラーまたは
これに類する合成繊維に対する糸巻き装置である。基本
的には、このような糸巻き装置は、しかしながらまた、
限られた伸びの繊維にも適用され、この場合には繊維の
伸びのないことが補正因子によって制御技術的に考慮さ
れなければならない。

当該技術の糸巻き装置の基本的な構造としては、巻き付
け側に母体２が属しており、この母体２上に繊維１が巻
き付けられることができる。この母体２は、ここで描か
れている説明例において担体３に取りつけられている。
それには通常のガイド体４が配置されており、これは繊
維を導くための簡単な挿通穴によって形成されている。
またただ輪郭を描いているだけであるが、母体２を回転
駆動するための回転駆動装置５が設けられている。この
ような回転駆動装置５は、本発明の原理に対して駆動エ
ネルギーは原則として問題にしないが、正規の電気的回
転駆動装置である。なお、図示のように母体２の断面形
状は、平らな形状となっており、回転駆動装置５により
回転駆動されると、その巻取り動作による繊維１への張
力は、母体２の回転角度により変化する。

繰り出し側には、繊維１のための繰り出し装置６があ
り、これは先ず第一に繊維１用の貯蔵スプール７、繊維
張力一定化装置９および電気的または電子的制御装置10
を有している。ここでは、繰り出し装置６がささえ枠11
を備えており、このささえ枠11に繰り出し装置６の各種
部分がはめこまれ、または配置されている。繰り出し駆
動部８は、ここでは直流電動機で運転され、同時に一定
の減速比率で行なわれる駆動ベルト12で仕上げられてい
る。

本発明の一般のところで上述のように詳細説明されたよ
うに、本発明の原理として決定的に重要なことは、繊維
１が母体２の直前または予め配置されている繊維ガイド
体４の直前で、速度記録計13を通って導かれているこ
と、速度記録計13の検出に基づいた本発明の第１の計測
信号であり、母体２の直前での繊維１の移動速度変化を
示す速度一計測信号が、制御装置10に出力されているこ
と、および繰り出し駆動部８の繰り出し速度が制御器10
により速度計測信号の規準に従って制御されていること
である。ここで描かれており、その限りでは特徴的な本
説明例においては、速度記録計13が繊維１をつかんでい
るタコローラー14を持っているタコジェネレーターとし
て、仕上げられている。タコローラー14は、スリップを
避けるために、それ自身既知の方法でガイドローラーで
あり押えローラーである15に並列させられている。また
ガイドローラーと押えローラー15が、対応した２個のロ
ーラーとして存在していることもできる。回転信号送り
出し器16が描かれており、これによってタコローラー14
の回転が、電子計測信号、即ち速度−計測信号に変換さ
れてから、制御器10によって制御技術的に処理されるこ
とができる。すなわち、速度記録計13の構成要素である
回転信号送り出し器16が、繊維１の移動により回転する
タコローラー14の回転速度を検出することにより、繊維
１の移動速度を把握している。

速度記録計13に対しては、勿論多くの別の技術的実現可
能性があり、例えば角度変換器、解析器またはこれに類
する装置である。最終的には、速度記録計13に対してい
かなる計測技術が実現されるかが、望ましい計測確実性
に関係している。

本発明説明の図面において、ここでは本発明方法による
速度−計測信号を有する制御装置が、調整信号として具
体化され、これによって繰り出し駆動部８が非常に僅少
の遅滞時間で追跡できることを、既に描画的に明らかに
している。さらに、個々には、また本発明の一般部分の
ところで示されることができる。

基本的には、前述の本発明原理が、技術的立場から解析
されている典型的繰り出し駆動部８と組み合わされて、
構成されている。前述の問題解決の意味で、本発明方法
では既に著しい改良が得られることになろう。技術的立
場から知られている繰り出し駆動部の慣性が、しかしな
がらまた、対応速度上昇の意味でさらに合目的的に仕上
げられる。さらに、これに加えて本発明の特徴ある説明
例が、貯蔵スプール７が必要ならばブレーキ装置を備え
たフリーホィールとして作動していること、および繰り
出し駆動部８が貯蔵スプール７と分離されており貯蔵ス
プール７から繰り出される繊維１をつかまえること等を
示している。この本発明原理のさらなる構成は、繰り出
し駆動部８の対応速度が、繰り出すべき繊維１を貯蔵ス
プール７の重量慣性から自由に（影響されないように）
することにより高められるという考えから出発し、繰り
出し駆動部８と貯蔵スプール７の間に貯蔵スプール７の
慣性をできるだけ排除するための繊維ガイド部21を設け
たことである。この分離された繰り出し駆動部８および
貯蔵スプール７の間でのさらなるフリーホイール機構な
しでさえも、既に長くなった作用点−てこの腕（貯蔵ス
プールの内面胴回りにあるこれまで知られている繰り出
し駆動の作用点−てこの腕に対して貯蔵スプール７の外
面胴回りにある）が、著しく上昇した対応速度を働かす
ことになる。なおさらに、対応速度は勿論中間にあるフ
リーホイール機構によっても、改良される。このこと
は、この後でさらに詳しく説明される。

分離された繰り出し駆動部８の設計に関しては、多くの
可能性がある。描画された説明図面は、特別に好適な構
造を示しており、これは繊維１に作用する繰り出し駆動
部８が、駆動モーター17により駆動される巻き付け円筒
18と、平行して一緒に回転する円筒19および必要なら
ば、その間に配置された繊維ガイド20を有しているの
が、特徴となっている。このような駆動部は、ガレット
としてもまた表わされている。この場合に、繊維ガイド
20は、多くの平行して並ぶ外側に開いている繊維を導く
ガイド棒であり、例えば高いすべり性のプラスチックま
たは類似材料から作られている。巻き付け円筒18に対し
ては、すべり保護塗料が推奨される。

巻き付け円筒18および好適にはまた一緒に回転する円筒
19が、直ちに慣性のない、特に中空円筒として設計され
ており、図面に表示されているとおりである。

特別な規準において、既に前述したとおり、貯蔵スプー
ル７と繰り出し駆動部８の間に繊維ガイド部21が、配置
されていることが推奨されている。繊維ガイド部21が、
この場合には同時にフリーホイール機構として、処理さ
れることができる。

描画され、その限りでは好適な説明図面は、繊維ガイド
部21が、固定されたガイド環22および回転アームに置か
れた方向転換ロール24を有していることを示している。
回転アーム23は、ばね荷重されることができるが、しか
しここで示されている説明図面においては、これはただ
自重で下方へ垂れ下り、これによってこの範囲にある繊
維１に一定の基準張力を与えることになっている。すな
わち、上記の説明及び図面からも理解されるように、回
転アーム23が自重或いはばね荷重で繊維１に所定の張力
を与え且つその回転動作により貯蔵スプール７の慣性に
よる繊維１の張力変動を瞬時に吸収することを意味し、
これにより、上述した繰り出し駆動部８の制御の対応速
度の迅速化を図っている。

貯蔵スプール７が楕行スプールとして仕上げられること
が、前述で説明されている。楕行スプールの加速のため
には、繊維ガイド部21が、ここで示されている図面中で
必要補正可能性に対応して、役立っている。この繊維ガ
イド部21は、しかしながらまた、繊維速度の減少の際
に、貯蔵スプール７をブレーキをかけて止めるのに利用
されることができる。さらに、貯蔵スプールのブレーキ
装置が、繊維ガイド部21の回転アーム23により制御され
ることが、推奨される。示されている説明図面に対して
は、貯蔵スプールのブレーキ装置のブレーキ作用が、ピ
ンと張っている繊維１の場合には減少し、ゆるんでいる
繊維張力および下っている回転アーム23の場合には増加
されるのが、有効である。

技術的立場から既知の糸巻き装置の際には、既に、繊維
張力一定化装置９が、立体的に調整可能なガイド素子25
（後述のようにダンサーロール29およびダンサーアーム
28から構成されている）を有している。示されている説
明図面中では、ここで、ガイド素子25の位置測定の計測
値記録計が予め備えられており、本発明の第２の計測信
号であり、繊維張力一定化装置の動作に基づいて繊維張
力一定化装置９における張力変動を検知するための位置
−計測信号が制御装置10に出力され、繰り出し駆動部８
が制御装置10によって、さらに制御−計測信号を考慮し
て制御されることが、有効となっている。この場合に、
この種の制御に対しては、ガイド素子25の位置−計測信
号が制御装置10中で制御回路の位置信号として評価され
ており、この制御信号が繰り出し駆動部８に導かれ、制
御によってガイド素子25が正位置に対する偏向から再び
正位置に戻されるようになることが、推奨されている。
この制御技術により、繊維１の非常に早い速度変化の際
に、制御装置10の追加の位置信号が繰り出し駆動部８に
与えられるようになる。これによって、可動ガイド素子
25を十分にその正しい位置に維持することが、達成され
ている。さらに、これまで完全に無視されているわけで
はないが、繊維張力に対するガイド素子25の位置の影響
が考慮されており、妨害的な作用は除外される。

繊維張力一定化装置９に対しては、多くの形体可能性が
ある。示されている特徴的な説明図面においては、この
繊維張力一定装置９がダンサーアーム装置として適用さ
れている。このダンサーアーム装置は、示されている説
明図面中では、２個の方向転換ロール26,27および方向
転換ロール26,27の間にありダンサーアーム28に置かれ
たダンサーロール29を有しており、この際には特にダン
サーアーム28が、方向転換ロールとは相違する方向に向
けられて、予め張力を張られている。ガイド素子25は、
ここでは、ダンサーロール29およびダンサーアーム28か
ら構成されている。上述した（第16頁17行）ガイド素子
25の計測値記録計は、このダンサーアーム28の動作位置
に基づいてその位置測定を行っている。本発明による特
徴的なダンサーアーム28のバイアスは、バネ素子30によ
り起こっており、このバネ素子30がここに示されている
説明図面ではねじバネとして表わされている。また別の
種類のバネがここで使用されることができ、またダンサ
ーアーム28の圧搾空気による取り付けも知られており、
最近ではまた当該ダンサーアーム装置に対する荷重のか
かったダンサーアーム28も出てきているが、この場合に
は重量慣性が再び障害となる。

ダンサーアーム装置として仕上げられた繊維張力一定化
装置９の示されている説明図面に対しては、定常的な繊
維張力に対するダンサーアーム28の正しい位置の維持が
全体として非常に重要であることが、明らかとなってい
る。制御技術的には、一定の正しい位置を予め与えてお
けば、勿論定常的な繊維張力が保たれることができる。
従って本発明による糸巻き装置に対しては、この制御技
術的変数によって、尚制御技術的自由度を残すことがで
きる。

本発明方法による繊維張力一定化装置９は、第３の調整
容量を考えられるさらに別の制御技術可能性を有してい
る。即ち繊維張力一定化装置９は、繊維張力計測記録計
を持つことができる。それから繊維張力計測記録計の繊
維張力−計測信号が、繊維張力一定化装置９と繰り出し
駆動部８の間の繊維１の張力変動検知のための本発明の
第３の計測信号として同様に制御装置10に出力され、繰
り出し駆動部８が制御装置10により、さらに繊維張力−
計測信号を考えることで制御される。ここで示されてい
る特徴的な説明図面においては、繊維張力−計測記録計
が、たわみ棒または類似物に置かれたダンサーアーム装
置の方向転換ロール26であることが当てはまっている。
ここでは例えば、伸び計測パトロールセンサーを装備し
たたわみ棒が取扱われることができ、これが図面の唯一
の図形に暗示されている。

本発明の糸巻き装置の完全制御技術装置中で自由に使え
る３個信号である計測信号、速度−計測信号、位置−計
測信号及び繊維張力−計測信号によって、最高の、極め
て遅滞のない繰り出し駆動部８の制御が達成され、従っ
て全く不規則な形状の母体２にあってもまた繊維１が、
実用上完全に定常的な繊維張力で巻き付けられることが
できる。そのほかに、制御技術的に多くの特徴が作られ
ているので、全く一定の予め決められた方法で各種の繊
維張力の繊維が処理されることができる。

【図面の簡単な説明】 添付図面は、本発明による糸巻き装置の略示図である。 １……繊維、２……母体、４……ガイド体、５……母体
用の回転駆動装置、６……繰り出し装置、７……貯蔵ス
プール、８……繰り出し駆動部、９……繊維張力一定化
装置、10……電気的または電子的制御装置、13……速度
記録計、14……タコローラー、17……駆動モーター、18
……巻き付け円筒、19……18と平行で一緒に回転する円
筒、20……繊維ガイド、21……繊維ガイド部、22……ガ
イド環、23……回転アーム、24……方向転換ロール、25
……ガイド素子、26……方向転換ロール、27……方向転
換ロール、28……ダンサーアーム、29……ダンサーロー
ル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−122667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−224946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−226468（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−18542（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−191756（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維（１）が巻き付けられるべき母体
   （２）及びそれを回転させ繊維（１）を巻き取る回転駆
   動装置（５）と、 この母体（２）へ繊維（１）を繰り出すため繊維（１）
   を貯蔵する貯蔵スプール（７）及び貯蔵スプール（７）
   から繊維（１）をつかみ導く繰り出し駆動部（８）を有
   する繰り出し装置（６）と、 繰り出し駆動部（８）の繰り出し速度を制御する制御装
   置（10）と、を備える繊維の糸巻き装置において、 前記母体（２）の直前に配置され、母体（２）へ巻き取
   られる繊維の移動速度を検出し、速度−計測信号を出力
   する速度記録計（13）と、 前記速度記録計（13）と繰り出し駆動部（８）との間に
   設けられ、母体（２）へ繰り出される繊維（１）の張力
   を一定にするように動作する機械的構成を有する繊維張
   力一定化装置（９）と、 該繊維張力一定化装置（９）の動作位置を検出し、位置
   −計測信号を出力する位置計測部と、 前記繊維張力一定化装置（９）と繰り出し駆動部（８）
   の間の繊維（１）の張力を測定し、繊維張力−計測信号
   を出力する張力測定部と、を備え、 前記制御装置（10）は、前記速度−計測信号、位置−計
   測信号及び繊維張力−計測信号に基づいて前記制御を行
   い、 前記繰り出し駆動部（８）は、貯蔵スプール（７）と分
   離して設けられ、かつ両者の間には、繊維（１）に一定
   の基準張力を与えると共に貯蔵スプール（７）の慣性に
   よる繊維（１）の張力変動を吸収する繊維ガイド部（2
   1）が設けられたことを特徴とする繊維の糸巻き装置、
   特にほとんど伸びのない繊維の糸巻き装置。