JPH11504608A - 糸巻き取りドラム用駆動ユニットの回転速度を制御するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 糸巻き取りドラム(１)の回転速度を制御するための装置にして、上記ドラムを駆動するためのモータと、ドラム上の巻き糸の量に対する感度が高い走査デバイスとを備えてなり、検知された信号は、信号処理ユニットによって処理される。上記走査デバイスは光源(３)を備えており、その光路(33)は、上記ドラム上の巻き糸の表面に衝撃を与えるように案内される。この装置は、関連付けられた複数の光路(33)を案内すべく、関連付けられた光源に接続される複数の光案内ブロック(５)と、関連付けられた光路を受け入れることが可能な複数の検知手段(４)とを備えたことを特徴とする。上記光案内ブロック(５)と上記検知手段(４)とは、少なくとも一部分は透光性の部分によって作られた上記巻き取りドラムの同一側面あるいは異なる側面に、径方向に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 糸巻き取りドラム用駆動ユニットの回転速度を制御するための装置技術分野 本発明は、通常は繊維機械において糸の巻き取りや繰り出しを行うためのデバ イスと共に用いられるような、巻き取りドラム用駆動ユニットの回転速度を制御 するための装置に関する。背景技術 このような装置は、製造工程の進行中に、連続的に、あるいは単に断続的であ るとしても、糸を不規則に消費する機械にとって、特に有用である。このような ことは、例えば、特殊なパターンのニットウェアを編んだり、ジャカードのシス テムを用いたり、ストライプのパターンで作動するような編機やメリヤス編機に おいて、あるいは、シャトルシステムやプラッシュ編みのシステムにおいて生じ る。このような装置は、直線編機（straight knitting machines）や、いわゆる スレッドショットを有する織機にも適用可能である。 糸ボビンから糸を繰り出すときや、繊維機械の関連付けられたニッティングポ イントに糸を繰り出すときに作動するような上記装置の主たる目的は、糸を繰り 出す工程において、例えば糸の速度の差異に関連して、ボビンの直径が連続的に 変化する結果として、実際には常に発生する張力の差異を排除することである。 また、上記装置のさらなる目的は、糸を案内し、ブレーキをかけ、様々に制御す るための従前の手段を排除すること、あるいは簡素化することである。この従前 の手段は、糸の張力を増大させる効果を有しているため、糸を、制御された一定 の状態で、上記ニッティングポイントまで繰り出すことを実現している。 糸ボビンとニッティングポイントとの間に上記装置を挿入することによって、 長さや編み方の品質(例えばステッチのパターン)に関して基本的に一定であるニ ットウエアを得ることと、例えば糸の切断によって生じる障害物を低減し、その 結果として機械の効率を高めることとを目的とする。 円形編機（circular knitting machines）において、処理される全ての糸を糸 繰り出しデバイスを介して供給することが可能な方法を用いることは、既に公知 である。このようなデバイスは、避けがたく発生する針やシリンダの損傷を回避 するために、あるいは少なくとも厳しく制限するために、糸の切断が生じたとき に機械を停止するように余分な作業を有している。この場合、巻き取り糸は予備 （reserve）として役立つ。しかしながら、このような円形編機における問題は 、少なくともいわゆる直線編みあるいは略直線編みのニットウエアにおいて、上 述した種類の繊維機械において生じる不規則な、すなわち断続的な糸の消費に関 して、糸を供給するための同様の装置に存する必要条件に比べれば、非常に単純 なものである。 このような円形編機用の公知のデバイスでは、機械シリンダの運動と、各ニッ ティングポイントにおける糸の消費とが同調する結果、比較的単純な機械的手段 によって、糸を正確な量だけ供給することができる。実際には、このような糸供 給デバイスは、連続的に調節可能な歯車装置によって、ほぼ同調するような方法 で直接駆動される。この歯車装置は、歯付きベルトなどを介して、機械シリンダ によって制御されている。 明確な理由のため、このような糸供給デバイスは、断続的に糸を消費する繊維 機械に適用することはできない。このような機械において行われることであるが 、シリンダ自体を一定して作動させると共に糸の速度を急激に変化させることは 、従前の糸供給デバイスの糸ボビンでは実現し得ない。したがって、このような 複雑な分野では、発生する問題を解消するために、いわゆる巻き取りドラム（st orage drum）が用いられる。 これらのいわゆる糸巻き取りドラムは、少なくとも２つの主要な形状を備えて いる。１つの形状は、断続的に停止状態となる糸巻き取りドラムのために形成さ れており、このドラムは、巻き取りドラム上に糸を巻き取る回転巻き取り手段を 有している。もう１つの形状は、その上に糸が巻き取られる回転巻き取りドラム のためだけに形成されている。 上記の各実施形態に共通する特性は、十分な量の予備の糸を準備する一方、繊 維機械が必要とする量の糸を繰り出した結果、予備の糸を再度補充しなければな らないときに、高感度の手段により確実に間に合わせることができるように、巻 き取りドラム上に糸を巻き取る原理である。さらなる共通の特性は、摩耗作用を 被ることのない、コレクタフリー（collector-free）の三相電動モータが駆動用 に備えられている点である。このことは、従前の円形編機用糸供給デバイスとは 異なり、各糸巻き取りドラムが、その駆動に関して、特に考案された高感度の手 段を必要としており、さらに、正確な作業操作を達成するためには、電気制御装 置を有する複雑な信号処理手段が必要であることを意味する。 理解容易な理由のためには技術的試みが重要であり、例えば、メリヤス編み製 造自動機械などの繊維機械において利用したい場合には、各ニッティングポイン トを、上述の種類の糸巻き取り手段にそれぞれ通過させる。既に巨大となってい る機械的構成は、とりわけ、巻き取り要素を有する糸巻き取り手段と、主電圧に よって給電される三相モータを有する静止保管ドラムとに関して、正確に、とり わけ便利であるように適用することが事実上不可能である上、上記デバイスの設 置コストは高額であり、主電圧が大きい。知られているのは、米国特許第3,225, 446号明細書や、独国特許出願公告第1,635,899号明細書に開示されているような 、構成が小さいことを必要条件とする糸保管手段を有する、糸を供給するための 一種のタイムデバイスである。しかしながら、これらのデバイスは、特に、種類 が著しく異なる糸に関しての最適な適用に関しては、真の解決策を提供していな い。例えば、合成繊維または天然繊維の極細の糸に関して、真の解決策を提供し ていない。それらの糸には、まわりに合成または天然の極細の繊維が巻き付けら れたゴムかエラストマーの糸、あるいは、新規の経済的でより便利な繊維が巻き 付けられたゴムかエラストマーの糸が含まれている。しかし、通常の標準的な糸 についても困難が生じるものである。 実際、独国特許第D-PS 1,635,899号明細書に係るデバイスには、巻き取りドラ ム上の予備の巻き取り糸の全摩擦抵抗の作用により、アームの振動が作動を開始 する前には、巻き取りドラム上の予備の巻き取り糸の巻き数を、常時、比較的多 くすることを必要とする欠点がある。機械的動作を生じさせ、巻き取りドラムの 駆動を実際に正確に制御するのに必要な、大きい全摩擦抵抗に基づくと、実際に 合致するものは、予備の巻き取り糸におけるそれぞれの巻き取りは、望ましくな いオーバーボビニングや、アンダーボビニングを常に伴うので、軸方向における 糸の繰り出し張力はが一定にはなり得ない。他の欠点は、有害な慣性の結果を伴 う嵩高い構成である。さらなる欠点は、オン／オフシステム上でのボビンの作業 を制御するための高感度手段に存しており、繰り出し状態と再巻き取り作業との 間などにおいて、同調的な関係を得ることができない。 米国特許第3,225,446号明細書に係るデバイスの欠点は、予備の量のいわゆる 光電気的制御が実用においては非効率的である点や、例えば日光、人工照明、機 械照明などのあらゆる光源や、流動する浮遊繊維粒子などによって偏りを生じて しまう点である。 独国特許第28 49 388号明細書や同第26 51 857号明細書に、他の公知のデバイ スが教示されているが、これらも複雑であり、かつ、関連付けられた環境におい て常に浮遊している繊維不純物の影響を受けてしまう。 さらなる他のデバイスが、独国特許出願公開第40 37 575号明細書及び同第39 04 807号明細書に示されているが、これらはいずれも上記問題に対する簡単な解 決法を提供していない。これは、大容量の巻き取りドラムを用いており、それに 関連して、コレクタフリーの三相モータを駆動する問題を伴うためである。実際 には、容量のより大きいモータは反応が遅いので、巻き取りドラムは大きくなり 、予備の巻き取り糸の量は増大する。発明の開示 本発明の主たる目的は、予備の糸の量を大幅に減じることが可能な制御装置を 提供して、巻き取りドラムの大きさや糸の巻き数において、有利な結果を得るこ とである。さらなる目的は、駆動機構の必要条件を減じて、エネルギー消費の点 で有利な結果を得ることである。 本発明の上記目的及び他の目的は、本発明に係る、より明確には請求項１に係 る装置によって達成される。図面の簡単な説明 本発明にかかる装置を、添付の図面において例示されているような複数の実施 形態に関して、詳細に開示する。 図１は、巻き取りドラムの縦断面図であって、制御装置の一部が示されている 。 図２は、光源の側面図であって、限定された照射角が示されている。 図３は、他の実施形態の側面図であって、限定された照射角が示されている。 図４は、巻き取りドラムの縦断面図であって、光案内ブロックの光の窓が示さ れている。 図５は、巻き取りドラムの横断面図であって、光路の上方から見た図である。 図６は、巻き取りドラムの横断面図であって、可動にして調節可能な光案内ブ ロックの上方から見た図である。 図７は、巻き取りドラムの横断面図であって、ばね付勢された可動な光案内ブ ロックの上方から見た図である。 図８は、巻き取りドラムの円筒形端部の一部を示す縦断面図である。 図９は、巻き取りドラムの円筒形端部の他の実施形態の縦断面図である。 図１０は、電子制御装置及び信号処理装置をフローチャートで示している。 図１１は、巻き取りドラムの一部分の縦断面図であって、その固定プレートは 、糸の巻き取り及び機械的解放デバイスを作動させる。 図１２は、巻き取りドラムの上記デバイスの一部分を通る縦断面図であって、 その固定プレートは、糸及び機械的解放デバイスを作動させる。発明の実施方法 本発明によれば、この装置は、走査ユニットと、信号処理デバイスとを備えて いる。この走査ユニットは、関連付けされた光源３によって生じる光の通路３３ を複数備えている。この光源はそれぞれ、限定された照射角６を有するＩＲダイ オードを１つ以上備えており、その光線は、巻き取りドラム１の内面にむかって 、実質的に径方向にその方向が定められている。このドラムは、少なくとも巻き 取り糸２が巻き付けられる面においては透光性を有する。この光源はさらに、好 ましくは光案内ブロック５と共に保管用糸巻きドラムの外側に配置されるような 、関連付けされた光センサ４を備えている。光案内ブロック５は、通常に入射可 能な巻き取り糸と上記センサとの間に配置される。光案内ブロック５の役割は、 走査すべき巻き取り領域の最大幅に合わせられた光の窓９によって、光学的に厳 密 な光の状態を得る(すなわち、逸脱した光や外部の光などを排除する)ことであり 、特に、走査すべき巻き取り糸の上面２とセンサ４との間における光のストロー クから、例えば浮遊繊維、パラフィンの付着、および粉塵などの、望ましくない 障害物を排除することである。このことを目的として、光案内ブロック５には、 所望の光の伝搬路が前進するのを許容する一側面を除き、全ての側面において、 ブロックを取り巻く非透光性のカバー10又はコーティング８が備えられている。 本発明の主たる特性は、光案内ブロック（５）が、調節可能な手段15（図６）や ばね手段16に接続された支持手段上に、光伝搬路の方向において移動可能に取り 付けられることである。より詳しくは、この支持手段の移動は、図７に示すよう に、ばね付勢される。これによって、そのように構成されていない場合の問題点 が解消され、光の窓９は、様々な糸の厚さとは関係なく、巻き取り糸２の上面と 常に物理的に接触するように構成されるので、上記上面は、巻き取り糸が回転す る結果として、絶えず自動的にクリーニングされる。 この装置は機械的解放デバイスを備えている。このデバイスは、２８において 連接される振動レバー部材28'（図11及び図12）を備えており、機械を解放する 接触部31に作用することができる。実際には、この装置が解放されると、すなわ ち、装置において欠陥があると、その欠陥が電気的なものであっても、上記レバ ー部材28'は、糸29の作用によって振動し、ガイド30によって案内され、糸は自 らドラム１から外れ、レバー部材は振動し、接触部31に作用する。 ドラム１は、糸が供給される側に円筒形の端部11を備えており（図８及び図９ ）、また、少なくとも一方の側面で、側方の支持又は固定プレート13の凹部12内 に正確に支持されている。このプレートは、ガスケットスリーブ部材14でライニ ングが施されているとよい。透明なドラムの駆動シャフトは、光路33を汚す虞れ のある異物（foreign bodies）の侵入を効果的に防ぐことができるような方法で 受け入れられる。 図10に電子回路を示しており、信号処理ユニット40が示されている。この例で は、光路33は、２つのIRダイオード３,３'を有する光源と、フォトトランジスタ である１つのセンサ４とによって構成されている。この２つのIRダイオード３, ３'は、２つの照射面６を有する。これらの照射面は、巻き取り糸の最大幅に、 および、光案内ブロック５の光の窓９の大きさに関連付けられた寸法に合わせら れている。上記２つのIRダイオードは、調節可能な共通の電源17によって電流供 給される。巻き取り糸の最大及び最小の幅を調節・プリセットするために、調節 手段19が備えられており、上記２つの端部のプリセット値の間には、連続的な調 節を可能にする調節要素18が備えられているので、実際には、巻き取りドラムが 空の場合には、調節要素18が移動していても、設定されている最大限の強度の光 が、センサ４と関連して機能するようになる。この最大値は、とりわけ、機械を 解放させると同時に、例えば信号化された光であるエラー信号デバイスを作動す るのに用いられる。処理する糸の種類によっては、調節手段は、装置の正確な作 動に必要な巻き幅に関連して調節されることが可能である（巻き数は、通常、大 体10以上であり、最大で15である）。巻き取りドラム全体に糸を失敗なく移動さ せるための、いわゆる確実な作動には、４〜５の巻き数が必要であり、残りは、 糸の不測の需要に対応するための予備として作用する。巻き数が少なすぎると、 ボビンが予期せぬときに空になる危険があるし、一方、巻き数が多すぎると、ア ンダーボビニングになったりオーバーボビニングになったりする危険があり、そ の結果として、糸が巻き取りドラムから一様に外れなくなり、望ましくない。 本発明の特性は、糸がドラム上に間隔をあけることなく巻き取られるので、セ ンサに衝撃を与える光の強度が、その時点での巻き数に反比例して常に変化する 点である。センサは、対応するアナログ信号の衝撃を受ける度に、光の強度を変 換する（巻き数が多い＝強度が低い＝信号が小さい；巻き数が少ない＝強度が高 い＝信号が大きい）。 センサ４に続いて、信号増幅器、より正確にはインピーダンス変換器20が接続 されており、連続的な信号処理機能によって、この変換器の後作動（retroactio ns）を防止する。主信号は、変換器から、２つのコンパレータ21,22や、スイッ チと同様に作用するトランジスタ25に送られる。コンパレータ21は、主信号のレ ベルを、調節部材18'を調節することにより設定された所定値と比較する。この 調節部材18'は、調節要素18と確実に接続される。既に開示したように、調節要 素18は、効率的な巻き取り幅をプリセットする。コンパレータレベルの名目上の （望ましい）値を同時に変えることによって、例えば、（薄手の糸にとって望ま しいかあるいは必要とされる）巻き取り幅に関してこれを減少させるように調節 する際に生じるある増大によって、主信号をより高いレベルにすることが要求さ れる。これは、コンパレータ21を作動させるために、そしてスイッチ25をその導 通位置にするためであり、そのために主信号は、電圧／周波数変換器24への入力 レベルに達する。本実施形態において、巻き取り糸の幅の調節には、上記したよ うな二重の作用が不可欠であることがわかった。というのは、このように構成さ れていなければ、市販されている（厚さ、色、構成などが異なる）あらゆる種類 の糸を正確に処理することはできないからである。 コンパレータ22の役割は、主信号のレベルを計測することであり、また、予備 の巻き糸がなくなったときや、なくなりかけたときに起こることだが、あるプリ セット値を越えたときに、トリガー手段26によって故障信号を発生させることで ある。この故障信号とは、例えば、故障表示ランプのスイッチをオンにすること や、及び／又は、継電器を外したりすることであり、これによって機械は停止状 態となる。それと同時に又は少し遅れて、コンパレーター22は、タイミング要素 23を介して、電圧／周波数変換器24を解放するので、巻き取りドラムの駆動ユニ ットが不要な動作を続けることがない。停止はダイオード40にまで及び、コンパ レーター22の再作動は、メインスイッチ27の切り替えによって生じる。電圧／周 波数変換器24は、例えば、ステッピングモータに必要な一連のインパルスを発生 させ、これは本明細書中には開示していないが、従来のモータ制御電子システム の概念の範囲内のものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 糸繰り出しデバイスに適した糸巻き取りドラム(１)の回転速度を制御する ための装置であって、 上記ドラムを駆動するためのモータと、ドラム上に巻き取られた糸の量に対す る感度の高い走査デバイスとを備えてなり、検知された信号は、信号処理ユニッ トによって処理され、該信号処理ユニットは、上記走査デバイスと上記信号処理 ユニットとの間に配置されており、上記走査デバイスは光源(３)を備えており、 その光路(33)は、上記ドラム上に巻き取られた糸の表面に衝撃を与えるように案 内されており、 関連付けられた複数の光路(33)を案内すべく、関連付けられた光源に接続され る複数の光案内ブロック(５)と、関連付けられた光路を受け入れることが可能な 複数の検知手段(４)とを備え、 上記光案内ブロック(５)と上記検知手段(４)とは、少なくとも一部分は透光性 の部分によって作られた上記巻き取りドラムの同一側面あるいは異なる側面に、 径方向に配置されており、上記光案内ブロックは、上記ドラムの上記透明な部分 に面する窓手段を通過するもの以外の光の通過を防止するための、遮光手段を備 えており、その上にドラムの巻き取り糸が巻かれて、隣接する巻き取り糸は巻き 取り幅を形成し、上記関連付けられた光路が関連付けられたセンサ手段(４)に達 する前に該光路を偏らせることが可能であり、該センサ手段(４)は、上記のよう に偏らされた光から、上記信号処理ユニットによって処理される信号を得て、こ れによって上記制御装置を制御することを特徴とする装置。 ２． 上記光源(３)の照射領域は、上記ドラム(１)の一部分に向かって方向付け られた手段を備えており、該ドラムは、プリセットされた幅の限定された照射衝 撃領域に巻き糸を備えていることを特徴とする、請求項１記載の装置。 ３． 上記遮光手段は、上記窓手段だけは覆っていない、不透明なカバー手段(1 0)によって形成されることを特徴とする、請求項１記載の装置。 ４． 上記窓は、光と物理的に接触することができるように、上記巻き取り糸に 対して最も近接した距離となる関係で配置されていることを特徴とする、請求項 １記載の装置。 ５． 上記光案内ブロック(５)は、上記光路の方向に可動である手段(15)によっ て支持されることを特徴とする、請求項１及び４記載の装置。 ６． 上記手段は、上記移動を付勢するためのばね部材(16)を備えていることを 特徴とする、請求項５記載の装置。 ７． 上記信号処理ユニット(40)は、ドラム駆動の開始または停止のための閾値 を調節するための手段(18',21,25,24)を備えていることを特徴とする、請求項１ 記載の装置。 ８． 光源の照射を調節するための要素(18)を備えており、該要素は、上記装置 を制御するための調節部材(18')に対して確実に接続されることを特徴とする、 請求項７記載の装置。 ９． 糸(29)と協働するように配置された振動解放部材(28')を有する解放手段 を備えており、装置が外れているときや、例えば装置の電流供給の誤りなどによ る装置の誤作動があるときに、糸が持ち上がる（takes up）位置に対する感度が 高く、そのような場合には接点(31)を閉鎖して、機械を外すことを特徴とする、 請求項１記載の装置。