JPH10129931A - 糸巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反転位置における糸ガイドの速い加速を可能
にし、速い巻取速度により、糸巻きの構造に関し最大の
自由度をもたせる糸巻取り装置を提供する。 【解決手段】 ボビン上へ糸を巻取る装置は、首振り様
式で駆動可能な糸ガイド（６）と、糸ガイドの反転運動
中における糸ガイド（６）の減速及び加速に影響を与え
るエネルギ蓄積機構（１５）とから成る。糸ガイド
（６）は、指状に設計されていると共に、ボビン軸線
（Ｓ）と直角に方向付けられた軸（８）に装着され、ま
た、エネルギ蓄積機構（１５）は、糸ガイド（６）の減
速及び加速に及ぼす影響が糸ガイドの反転位置付近にお
ける短い運動領域でのみ生じるように設計される。エネ
ルギ蓄積機構（１５）は、軸（８）回りに首振りするよ
うに駆動される支持体（１４）に固定される。エネルギ
蓄積機構（１５）の位置の調整が、支持体（１４）の運
動の振幅を変えることによりなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、首振り式で駆動可
能な糸ガイドと、この糸ガイドの反転運動中における糸
ガイドの減速及び加速に影響を与えるエネルギ蓄積機構
とを備えるボビン上へ糸を巻取る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記の型の既知の巻取り装置において
は、実質的に二つの型の糸ガイドが使用されており、そ
れらは、ボビン軸線に平行に合わされた、ベルト、ケー
ブルあるいは紐のような駆動手段の形態を取るものと、
ボビン軸線と直角に置かれた軸線回りに駆動可能である
と共に、指状すなわち人差し指状であるものとである。
後者の場合、糸ガイドは、比較的ゆっくりにしか駆動す
ることができず、並列巻取ボビンへ巻取るためにのみ使
用され、千鳥巻返ボビンに使用されることはない。一般
に、糸ガイドの移動速度が遅いため、エネルギ蓄積機構
は使用されない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エネルギ蓄積機構は、
ボビン軸線と平行に往復するように駆動可能な糸ガイド
と一緒に使用される。それらは、スプリング／ダンパ装
置の形態をとり、そのスプリングは、トラバース長を越
えた場合に、実質的に荷重を加えれら、また、荷重を解
放し、それにより、糸ガイドのスピードを制限するとい
う問題点があった。また、エネルギ蓄積機構は、静止状
態で配備されているので、糸ガイドのトラバースが変わ
る場合には、エネルギ蓄積機構の位置を対応して適応さ
せる必要となるという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、反転位置における糸ガイドの速い
加速を可能にすると共に、糸巻きの構造に関し最大の自
由度をもたせる巻取り装置を提供することを目的とす
る。また、糸ガイドとその駆動には、費用が掛からない
ようにし、可能な限りトラブルが発生しない操作を可能
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、糸ガイ
ドは、指状に設計されていると共に、ボビン軸線と直角
に方向付けられた軸上に支持され、また、エネルギ蓄積
機構は、糸ガイドの減速及び加速に及ぼす影響が糸ガイ
ドの反転位置付近における短い運動領域でのみ生じるよ
うに設計され、そして、エネルギ蓄積機構の位置が調整
可能となっている。

【０００６】指状の糸ガイドは、一方では、安く、他方
では、ボビンのパラメータを変えるために、簡単かつ容
易に調整できる。糸ガイドの減速及び加速に及ぼす影響
が短い領域でなされるため、糸ガイドの速度が際立って
増加し、エネルギ蓄積機構の位置の可調整により、大掛
かりな機械的介在なしに、糸ガイドのトラバースを変え
ることができる。

【０００７】本発明による巻取り装置の第一の好適な実
施態様は、反転位置へ近づく糸ガイドの減速の開始か
ら、糸ガイドの運動エネルギが位置エネルギに変換さ
れ、そして反転位置に到達した後、位置エネルギが、糸
ガイドへ戻される点で特徴づけられる。

【０００８】本発明による巻取り装置の第二の好適な実
施態様は、エネルギ蓄積機構が軸回りに首振りするよう
に駆動される支持体に固定される点で特徴づけられる。

【０００９】本発明による巻取り装置の第三の好適な実
施態様においては、エネルギ蓄積機構の位置調整が、支
持体の運動の振幅を変えることによりなされる。

【００１０】支持体にエネルギ蓄積機構を固定したこと
により、糸ガイドの減速及び加速に影響を及ぼす範囲
は、正確に、かつ、容易に調整できる。エネルギ蓄積機
構の位置を、支持体の運動の幾何学的配置において簡単
な介在手段により調整できるので、非常に広範囲に装置
の適応性が増える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、図面に例示された実施態
様を参照して、本発明の詳細を説明する。

【００１２】図面に示された巻取りヘッドは、ボビン
３、例えば、千鳥巻返ボビン等が巻き付けられるボビン
・ケース２を受け支持するモータ駆動スピンドル１と、
供給コイル（図示せず）から引き出される糸Ｆの変位装
置４とから構成される。図２において、モータ駆動スピ
ンドル１と、ボビン・ケース２と、ボビン３とは、図示
されておらず、一点鎖線Ｓで表されたボビン３の軸線に
より示される。ボビン３は、ボビン巻取り装置の適当な
支持体に装着された自由回転ローラ５に相対している面
上の線に沿って配置される。所望の糸巻きを製造するた
めに使用される糸変位装置４は、その中央要素として、
指状の、すなわち、人差し指状の糸ガイド６を備え、該
糸ガイド６は、モータ７により駆動される軸８に装着さ
れる。軸８は、ボビン軸線Ｓに直角で、かつ、引出し面
に直角になるように置かれ、それにより、巻取りヘッド
の稼働中に糸ガイド６が、軸８に直角な面内で首振り運
動を実行するようにされている。

【００１３】糸ガイド６には、その一つの自由端に、細
長溝９が設けられ、この細長溝において、糸Ｆがガイド
される。糸Ｆの移動方向における、糸ガイド６の上流に
配置されているのは、ガイドレール１０であり、このガ
イドレールの回りに、糸Ｆが部分的に掛けられる。図に
よれば、糸Ｆは、供給コイル（図示せず）からガイドレ
ール１０、糸ガイド６の細長溝９を抜けて、ローラ５へ
送られる。糸ガイド６及びガイドレール１０の相対的な
位置と、細長溝９の長さとは、糸ガイド６が動いている
間に、糸Ｆが細長溝９の底部に接触しないように選択さ
れる。それにより、ガイドレール１０からボビン３への
糸のコースが、ローラ５のために、ボビン３の直径とも
無関係に、常に、一定の幾何学的配置を有する。

【００１４】糸ガイド６は、ハブ１１に固定された、指
状の、すなわち、人差し指状の要素で形成される。ハブ
１１は、モータ７の軸８に固定される。モータ７の駆動
中、その回転方向により、糸ガイド６は、一方あるいは
他方へ回転させられる。この回転運動の最大トラバース
は、参照記号Ｈにより、図２に示される。ガイドレール
１０のため、糸ガイド６の回転運動中において、糸Ｆ
は、常に、ボビン軸線Ｓと平行に移動させられ、そし
て、いわゆる張糸長さ、すなわち、糸ガイド６からボビ
ン３までの糸長さは、常に、同一になる。モータ７の慣
性は、最適効率を達成するように、ハブ１１と、糸ガイ
ド６と、そして、糸Ｆとにより形成された荷重の慣性に
適合される。

【００１５】モータ７と共働するのは、ハブ１１の角度
位置を、それにより、糸ガイド６のトラバース位置を検
知するための第一センサ１２である。第一センサ１２
は、光電感知器であり、この光電感知器は、発信ダイオ
ードと受信ダイオード（図示せず）とから成り、ハブ１
１へ強固に取り付けたディスク（図示せず）の回転を感
知する。この目的のため、ディスクには、光学的に走査
可能な適当なマーク、例えば、円弧に沿って配置された
ホールあるいはスロットが備えられている。センサの信
号は、制御装置１３に送られ、この制御装置は、個々の
瞬間において、糸ガイド６が、その設定位置に位置して
いるか否かを点検する。実際値と設定値との間に偏差が
ある場合、制御装置１３は、対応する制御信号をモータ
７に送る。ディスク上のマークの数とそれらの大きさと
は、糸ガイド６の個々のトラバースにより、きちんとし
た、隙間の無い正確な糸巻きを製造するのに十分なだけ
の糸ガイド６の位置を、第一センサ１２により走査でき
るように選ばれる。

【００１６】第一センサ１２は、その監視を、糸ガイド
６の開始位置で、好ましくは、その回転運動のゼロ位置
で行うものとする。第一センサ１２の調整は、最初に、
糸ガイド６を一方の反転位置へ、それから、他方の反転
位置へ移動させ、第一センサ１２が前記トラバースに相
当するマークの数を計数し、前記数からゼロ位置を計算
するように行われる。従って、第一センサ１２は、ゼロ
位置と反転位置との間の走査パルス数を知り、この走査
パルスを基にして、特定の走査パルスに対応する糸ガイ
ド６の位置をいつでも決定できる。これにより、モータ
７の非常に正確な制御を可能にし、従って、その出力
は、最適に利用される。

【００１７】制御装置１３の別の役割は、糸の正弦移動
速度を直線的にすることである。本発明における正弦と
は、糸が反転位置よりもトラバース運動の中央でより速
く移動することを意味する。この差違は、制御装置１３
により補正され、それにより、制御装置は、正弦機能を
伴う糸ガイド６の位置を直線的設定値にオフセットす
る。

【００１８】糸ガイド６の反転位置の領域に設けられた
のは、エネルギ蓄積機構であり、糸ガイドの反転運動中
に、その糸ガイド６の減速と加速とに働きかける。減速
の始まりから、夫々のエネルギ蓄積機構は、糸ガイド６
の運動エネルギを位置エネルギに変換し、それにより、
糸ガイドが減速する。減速の最終段階において、反転位
置に可能な限り近づくと、蓄積エネルギは、運動システ
ムへ戻され、その結果、糸ガイド６は、もう一度加速さ
れる。理論的には（摩擦を無視すれば）、糸ガイド６
は、追加のエネルギを必要としないで、元の速度に復帰
する。

【００１９】エネルギ蓄積機構は、支持体１４に装着さ
れた、弾性のある、すなわち、スプリング蓄積要素１
５、例えば、エア・バッファ、磁気バッファ、スプリン
グ搭載緩衝板、あるいは他の適当な蓄積媒体等により形
成される。糸ガイド６は、蓄積要素１５に相対する位置
おいて、リブ状突起部１６を有しており、このリブ状突
起部は、減速が開始された瞬間に、蓄積要素１５に衝突
し、かつ、荷重を与える。反転位置の後の加速段階にお
いては、蓄積要素１５は、荷重を解放し、糸ガイド６を
加速する。

【００２０】モータ７の性能曲線は、既知であるので、
糸ガイド６の駆動は、減速が開始された瞬間において、
個々の蓄積要素１５が反転位置に来るように、設定でき
る。モータ７がブレーキをかけ始めた正に上記の瞬間よ
り、二つのブレーキトルク、すなわち、エネルギ蓄積機
構のブレーキトルクとモータ７のブレーキトルクとが、
効果を奏する。この反転は、加速領域においても当ては
まる。

【００２１】エネルギ蓄積機構に荷重を与える領域の長
さは、反転トラバースに依存しており、次にこれがボビ
ンの質を決定する。糸がボビンの各位置に同じ時間だけ
留まり、両端に長く留まらないことは、重要である。な
ぜなら、そうでなければ、端領域が巻き取られ過ぎて、
厚くなり過ぎるからである。実際問題としては、エネル
ギ蓄積機構に荷重を与える領域の長さは、１ｍｍ程度で
ある。

【００２２】図２に示したように、蓄積要素１５の支持
体１４は、ほぼＹ字状である。しかし、これに制限され
るものではない。むしろ、支持体１４の形状は、広い範
囲から選択でき、例えば、円弧状あるいはフォーク状に
置き換えることも可能である。モータ７の軸８に回転自
在に取り付けられた支持体１４は、その二つの上向きに
突出したリムにおいて、蓄積要素１５を支持し、その下
向きに突出したリムにおいて、駆動装置１８へ接続要素
１７を介して接続される。駆動装置１８の作動中、接続
要素１７は、双頭矢印Ｐで示された方向に往復運動を行
い、その結果、支持体１４は、軸８の回りに首振り運動
させられる。支持体１４の前記首振り運動のトラバース
量は、適当な手段、例えばステップモータあるいは線形
または円形駆動装置等を使用した駆動装置１８におい
て、あるいは接続要素１７において、設定できる。前記
調整手段が電気的あるいは磁気的であり、また、再生可
能であるならば、如何なる所望のトラバース形態も、巻
取り工程用に、予め選択できる。

【００２３】支持体１４の首振り運動のトラバースは、
糸ガイド６のトラバースを規定するもので、支持体１４
は非常に短いトラバースを行い、糸ガイド６より非常に
ゆっくりと駆動される。各蓄積要素１５の間の間隔を、
減速が開始する正にその瞬間、糸ガイド６のリブ状突起
部１６が蓄積要素１５に衝突するような間隔にすること
は、容易に想像できるであろう。上記の場合、支持体１
４は、静止位置を維持することができる。

【００２４】糸ガイド６のトラバースを長めにする時
は、各蓄積要素１５の間に上述した間隔を備えた支持体
１４を、個々の場合に応じて、僅かに外向きに回転さ
せ、一方、糸ガイド６のトラバースを短めにする時は、
前記支持体１４を僅かに内向きに回転させるようにしな
ければならないだろう。従って、支持体１４のトラバー
スは、糸ガイド６のトラバースと比較して、常にとても
短く、その領域は、図２に示した静止位置から、リブ状
突起部１６に接触する終端位置までである。

【００２５】支持対１４の運動を監視し、かつ、制御す
るために、第二センサ１９が設けられており、第一セン
サ１２と同様に、制御装置１３へ接続される。第二セン
サ１９は、光電感知器のようなポジションセンサであ
り、支持体１４の位置を感知することができる。支持体
１４には、その端に、光学的に走査可能な適当なマー
ク、例えば、ホールまたはスロットが設けられる。

【００２６】センサの信号は、制御装置１３へ送られ、
この制御装置は、個々の瞬間において、支持体１４が、
その設定位置に位置しているか否かを点検する。実際値
と設定値との間に偏差がある場合、制御装置１３は、対
応する制御信号を駆動装置１８に送り、支持体１４の動
きを減速し、あるいは加速するようにする。第一センサ
１２及び第二センサ１９の両信号は、制御装置１３に送
られ、この制御装置内で、二つのセンサ信号の間の相互
比較が、さらに行われる。この手段により、一方では、
糸ガイド６の回転運動間の同期における偏差を、他方で
は、蓄積要素１５の支持体１４の回転運動間の同期にお
ける偏差を検知することができ、そして、二つのモータ
７及び１８は、適切に再調整される。

【００２７】説明した糸変位装置４は、反転位置におけ
る高速の巻取りと糸ガイド６の早い加速とを達成する利
点を有する。反転位置領域の減速及び加速の間に作用す
るエネルギ蓄積機構１５により、比較的大量のエネルギ
が、減速中に回収され、その後、加速に利用されるの
で、低いエネルギ使用量になる。

【００２８】エネルギ蓄積機構１５の可調整は、糸ガイ
ド６のトラバースを変更するのを容易にし、また、首振
り様式で駆動可能な支持体１４のエネルギ蓄積機構１５
の配置により、糸ガイド６のトラバースが、エネルギ蓄
積機構１５の機械的な位置調整をしないで、支持体１４
のトラバースの変更により、簡単に変えられるようにな
る。電気的あるいは磁気的で、かつ、再生可能な手段を
用いて、支持体１４の首振り運動のトラバースを可調整
にしたことにより、如何なる所望の様式で巻き取られる
ボビンを製造することが、可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ボビン軸線と平行な方向におけるボビン巻取
り装置の巻取りヘッドの概略図である。

【図２】 図１の矢印ＩＩ方向から見た図である。

【符号の説明】

１…モータ駆動スピンドル、２…ボビンケース、３…ボ
ビン、４…糸変位装置、５…ローラ、６…糸ガイド、７
…モータ、８…軸、９…細長溝、１０…ガイドレール、
１１…ハブ、１２…第一センサ、１３…制御装置、１４
…支持体、１５…蓄積要素（エネルギ蓄積機構）、１６
…リブ状突起部、１７…接続要素、１８…駆動装置、１
９…第二センサ、Ｆ…糸、Ｈ…最大トラバース、Ｐ…両
矢印、Ｓ…ボビン軸線。

フロントページの続き (71)出願人 597131532 8812 ＨＯＲＧＥＮ， ＳＷＩＴＺＥＲＬ ＡＮＤ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 首振り式で駆動可能な糸ガイド（６）
   と、該糸ガイドの反転運動中における前記糸ガイド
   （６）の減速及び加速に影響を与えるエネルギ蓄積機構
   （１５）とを有するボビン（３）上へ糸（Ｆ）を巻取る
   装置において、前記糸ガイド（６）が、指状に設計され
   ていると共に、ボビン軸線（Ｓ）と直角に方向付けられ
   た軸（８）上に支持され、また、前記エネルギ蓄積機構
   （15）が、前記糸ガイド（６）の減速及び加速に及ぼす
   影響が前記糸ガイドの反転位置付近における短い運動領
   域でのみ生じるように設計され、そして、前記エネルギ
   蓄積機構（１５）の位置が調整可能であることを特徴と
   する糸巻取り装置。
2. 【請求項２】 前記反転位置へ近づく前記糸ガイド
   （６）の減速の開始から、前記糸ガイド（６）の運動エ
   ネルギが位置エネルギに変換され、そして反転位置に到
   達した後、前記位置エネルギが、前記糸ガイド（６）へ
   戻されることを特徴とする請求項１に記載の糸巻取り装
   置。
3. 【請求項３】 前記エネルギ蓄積機構（１５）が、前記
   軸（８）回りに首振りするように駆動される支持体（１
   ４）に固定されることを特徴とする請求項２に記載の糸
   巻取り装置。
4. 【請求項４】 前記エネルギ蓄積機構（１５）の位置の
   調整が、前記支持体（１４）の運動の振幅を変えること
   によりなされることを特徴とする請求項３に記載の糸巻
   取り装置。
5. 【請求項５】 前記エネルギ蓄積機構（１５）が、スプ
   リングすなわち弾性蓄積要素から形成されると共に、前
   記支持体（１４）に間隔をおいて配置され、そして、前
   記支持体（１４）のトラバースが、前記糸ガイド（６）
   のトラバースと前記支持体（１４）の静止位置における
   前記エネルギ蓄積機構（１５）の位置との間の差違に対
   応しており、前記差違が正の値ならば、前記支持体（１
   ４）を前記糸ガイド（６）と同じ方向に駆動し、負の値
   ならば、前記糸ガイド（６）と反対方向へ駆動すること
   を特徴とする請求項４に記載の糸巻取り装置。
6. 【請求項６】 前記糸ガイド（６）の自由端において、
   該糸ガイド（６）が、前記ボビン軸線（Ｓ）と直角に合
   わされた細長溝（９）を有し、該細長溝において、前記
   糸（Ｆ）がガイドされることを特徴とする請求項１ない
   し５の内のいずれか１項に記載の糸巻取り装置。
7. 【請求項７】 前記糸（Ｆ）の移動方向における、前記
   糸ガイド（６）の上流に、前記糸（Ｆ）用のガイドレー
   ル（１０）が配置され、そして、前記細長溝（９）の幾
   何学的形状と、前記ガイドレール（１０）の配置とは、
   前記糸（Ｆ）の張糸長さが一定に成るように互いに調和
   することを特徴とする請求項６に記載の糸巻取り装置。
8. 【請求項８】 前記糸巻取り装置が、さらに、前記糸ガ
   イド（６）のトラバース運動を監視するための、前記糸
   ガイド（６）と共働する第一センサ（１２）と、前記糸
   ガイド（６）の実際速度値と設定速度値との間の偏差を
   修正するための、前記第一センサ（１２）へ接続される
   制御装置（１３）とを備えることを特徴とする請求項１
   ないし５の内のいずれか１項に記載の糸巻取り装置。
9. 【請求項９】 前記制御装置（１３）において、前記糸
   （Ｆ）の正弦移送速度の線形化が行われることを特徴と
   する請求項８に記載の糸巻取り装置。
10. 【請求項１０】 前記糸巻取り装置が、さらに、第二セ
    ンサ（１９）を備え、該第二センサが、前記支持体の首
    振り運動を監視するために、前記エネルギ蓄積機構（１
    ５）の前記支持体（１４）と共働し、そして、前記支持
    体の実際速度値と設定速度値との間の偏差を修正する前
    記制御装置（１３）に接続されることを特徴とする請求
    項８に記載の糸巻取り装置。
11. 【請求項１１】 前記制御装置（１３）が、前記糸ガイ
    ド（６）の運動と前記支持体（１４）の運動の間の同期
    を監視すると共に補正するように設計されることを特徴
    とする請求項１０に記載の糸巻取り装置。
12. 【請求項１２】 前記第一及び第二センサ（１２、１
    ９）が、マークを走査する位置センサであり、それら
    が、前記糸ガイド（６）及び前記支持体（１４）に、あ
    るいは、そこへ連結される要素に設けられたことを特徴
    とする請求項８または１０のいずれかに記載された糸巻
    取り装置。