JP3888320B2

JP3888320B2 - 紡績機

Info

Publication number: JP3888320B2
Application number: JP2003072680A
Authority: JP
Inventors: 修平尾; 昌澄重山; 宏幸八木
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP2004277948A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弛み取りローラを備える紡績機に関し、弛み取りローラの回転動作を適切にすることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
スライバ（繊維束）を原料として紡績糸を生成し、所定のパッケージに巻き取る紡績機（例えば空気式紡績機など）にあっては、糸欠陥を検出したならば、糸欠陥箇所をカッターで切断し除去した後、紡績装置から次々に送られてくる糸の先端とパッケージ側の糸端とを、糸継ぎ装置で糸継ぎするようになっている。糸継ぎ作業は糸の巻取を停止した状態で行うから、紡績装置から次々に送給される糸の弛みを取り除くため、例えば特許文献１に記載されるような、スラックチューブと呼ばれる吸引管で余剰の糸を吸引する手段を採用する場合もある。しかるに、近年の紡績速度の高速化による糸弛み量の増大に伴い、前記吸引管方式では増量した糸の弛み取りに対応するのが困難になりつつある。しかも吸引管方式には、負圧による吸引空気のみによる引っ張りのため、糸弛み取り時に糸に十分な張力を与えるのが難しいという問題がある。
【０００３】
そこで吸引管方式に代わる手段として、特許文献２に記載されるような、紡績装置から送給される糸を、貯蔵ローラ（弛み取りローラ）に一時的に巻き付けることによって糸弛みを解消するローラ式糸貯蔵装置（糸弛み取り装置）が提案されている。この糸貯蔵装置は、紡績機に沿って走行可能な保守装置（作業台車）に、糸結合装置（糸継ぎ装置）と共に積載されている。また、上記糸貯蔵装置には、貯蔵ローラと共に、糸戻しリングからなる戻し素子が設けられている。この戻し素子は、糸継ぎ時に糸を貯蔵ローラに巻き付かせる際に糸の導入を案内し、パッケージへの巻取再開後、糸を貯蔵ローラから解舒する際には、ある程度の解舒張力を付与しつつ糸を巻取パッケージへ案内する機能を有するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５９０３９号公報
【特許文献２】
特公平４−１３２７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に記載の技術において、貯蔵ローラによる糸の弛み取り作業中に、貯蔵ローラから解舒されパッケージに巻き取られる糸の張力を適切にするためには、紡績装置から紡出される糸の送り速度（紡出速度）と、巻取装置の巻取速度とに対し、貯蔵ローラの回転速度を適切に設定する必要があるが、特許文献２には、この点に関して全く開示するところがなかった。それ故、紡出速度に対し弛み取りローラの回転速度が速すぎると、紡績装置から弛み取りローラまでの区間で張り切れが生じたり、逆に弛み取りローラの回転速度が遅すぎると、上記区間で糸の弛みが発生してしまう問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決できる手段を提供するものであって、その特徴とするところは、繊維束から糸を生成し紡出する紡績装置と、紡出された糸をパッケージに巻き取る巻取装置と、上記紡績装置と巻取装置との間の糸を巻き取って巻取張力変動を吸収する弛み取りローラを有する糸弛み取り装置とを備える紡績機において、紡出速度の値、及び、紡出速度と弛み取りローラの回転速度との関係を予め設定する入力部と、該入力部への入力値に基づき、弛み取りローラの回転速度を演算する演算部を設け、紡出速度に対する弛み取りローラにおける糸の巻取速度の比率を０．９８〜１．０２の範囲内となるように設定したことである。かかる構成によれば、紡出速度の入力値から所定の関係に基づき弛み取りローラの回転速度を適切に制御するから、紡績装置と糸弛み取り装置との間で、糸の張り切れや弛みが発生するのを防止できる。
【０００７】
前記紡績機において、紡績装置の直ぐ下流側に糸送り装置を設け、紡出速度の設定に基づき、糸送り装置の糸送り速度が設定されるようにした場合は、紡出速度の入力によって、紡出速度の実質値である糸送り装置の糸送り速度が決定されるので、これと弛み取りローラの回転速度との関係を適切に設定することで、前記糸の張り切れや糸弛みの発生防止を確実に出来る。
【０００８】
なお弛み取りローラの回転軸を、回転駆動手段の駆動軸に固定することによって、モータ等回転駆動手段の回転状態が、弛み取りローラへ直接に伝達されるから、演算部等から出力される回転制御指令を弛み取りローラに忠実に反映させることが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る紡績機の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本明細書において「上流・下流」とは、紡績時における糸の走行方向を基準として上流・下流を指し、具体的には、紡績装置側を上流、巻取装置側を下流とする。
【００１０】
図１は本発明が適用される紡績機１の一例を示す正面図、図２は同紡績機１における一部分の内部構造を概略的に示す拡大図である。例えば空気紡績機等から成る紡績機１は、制御部１Ａ、多数の紡績ユニット２が並設された紡績部１Ｂ、ブロアー部１Ｃ、及び、糸継ぎ装置を備え紡績ユニット２間をレールＲに沿って走行自在になされた作業台車３を主要構成部材としている。
【００１１】
制御部１Ａは、紡績部１Ｂを構成する全部の紡績ユニット２に共通して駆動力を与える駆動シャフト４１・４２・４３の駆動用モータ３１・３２・３３、紡績ユニット２ごとに設けられているモータ３４・３５、及び、巻取装置１２等の動作を制御するものである。本実施形態では、入力部ａに入力される各種設定値（紡出速度、紡出速度と巻取ローラ速度との比率など）に基づき、演算部ｂがモータ３１〜３４に対し、インバータｃ又はドライバ基板３０を介して、紡出速度情報を出力する。また糸弛み取り装置１０のモータ３５に対し、ドライバ基板４０を介して、弛み取りローラ（後述）の回転速度情報を出力するようになされている。
【００１２】
紡績部１Ｂは、多数の紡績ユニット２が並設されたものであって、各紡績ユニット２はそれぞれ独立に制御できるように構成されている。また本発明に係る紡績機１は、紡績装置５及び巻取装置１２と共に、糸弛み取り装置１０が、紡績ユニット２ごとに備えられている点に特徴を有している。なお、紡績ユニット２の構造の詳細については、後ほど説明する。
【００１３】
ブロアー部１Ｃは、紡績ユニット２に対し、エアーダクトを通じて、所要箇所に負圧（吸引圧）を付与する負圧供給手段を収納するものであって、糸吸引装置７等に負圧を作用させる。
【００１４】
作業台車３は、糸継ぎを必要とする任意の紡績ユニット２から発信される糸継ぎ要求信号に基づき、レールＲ上を走行して該当する紡績ユニット２位置へ移動し停止できるようになっているものであって、紡績部１Ｂ部分の構成を概略的に表した側面断面図である図３に示す如く、ノッターやスプライサー等の糸継ぎ装置１７、紡績装置５で形成された糸の端部を吸引して糸継ぎ装置１７へ導くサクションパイプ１８、巻取装置１２に支持されたパッケージ１６の糸端を吸引して糸継ぎ装置１７へ導くサクションマウス１９、必要時に糸Ｙに接触して（図１２参照）糸張力を付与するテンションアーム２０を備えている。
【００１５】
なお、各紡績ユニット２ごとに、糸継ぎ装置１７、サクションパイプ１８、サクションマウス１９を設ける例も考えられるが、紡績ユニット２の並設方向に沿って走行する作業台車３に、糸継ぎ装置１７、サクションパイプ１８及びサクションマウス１９を積載することで、これら一組だけで全部の紡績ユニット２に対する糸継ぎ作業を行うことができるから、紡績機１の構造を簡単にすることができる。
【００１６】
前記作業台車３に備えられている糸継ぎ用のサクションパイプ１８は、紡績側糸端の吸引部材として機能するものであって、先端に吸引口１８ａを備えると共に、枢支部１８ｂを中心に回動自在になされている。糸継ぎ作業の際には、図６中に二点鎖線で示す如く上方へ回動して、吸引口１８ａを紡績装置５の糸排出口付近に位置させ、紡出されてくる糸Ｙの糸端を吸引したのち、吸引状態のまま同図に実線で示す初期位置まで下方へ回動することにより、紡績側の糸Ｙ１を糸継ぎ装置１７へ導く。他方、サクションマウス１９は、巻取り側糸端の吸引部材として機能するものであって、先端に吸引口１９ａを備えると共に、枢支部１９ｂを中心に回動自在に成されている。そして糸継ぎ作業の際には、パッケージ１６を回転停止させた後、このパッケージ１６を通常とは逆方向に回転させ、糸端を下方へ回動させたサクションマウス１９先端の吸引口１９ａで吸引・捕捉して糸出しを行ったのち、吸引状態のまま同図中に実線で示す初期位置まで上方へ回動することにより、パッケージ１６側の糸Ｙ２を糸継ぎ装置１７へ導く。
【００１７】
次に、前記紡績部１Ｂに複数配設される紡績ユニット２について説明する。紡績ユニット２は原料の繊維束Ｓから糸Ｙを製造する一つの単位であって、図３に示すように、糸道Ｅの上流側から下流側に沿って順に配置された、ドラフト装置４、紡績装置５、糸送り装置６、糸吸引装置７、カッター８、糸欠陥検出器９、糸弛み取り装置１０、ワキシング装置１１、巻取装置１２から構成されている。
【００１８】
ドラフト装置４は、例えば、上流側からバックローラ４ａ・サードローラ４ｂ・エプロン４ｃが張設されたセカンドローラ４ｄ・フロントローラ４ｅからなる４線式のものが適用される。紡績装置５は、例えば、旋回気流を利用して繊維束Ｓから紡績糸Ｙ（以下、単に「糸Ｙ」と言う。）を生成する空気式のもので、紡出速度が数百ｍ／分の高速紡績が可能なものが採用される。そのほか紡績装置５は、空気紡績ノズルと加撚ローラ対とにより糸Ｙを生成するものや、ロータ回転により糸Ｙを生成するオープンエンド紡績機など、他の構造のものに置換することが可能である。糸送り装置６は、ニップローラ６ａとデリベリローラ６ｂとから成り、両ローラ６ａ，６ｂ間に糸Ｙを挟持して下流側へ送給するものである。糸吸引装置７は、常時、吸引状態にあり、糸欠陥検出器９が糸Ｙの欠陥を検出したときにカッター８が切断した糸Ｙの断片を吸引除去する。
【００１９】
巻取装置１２は、クレードルアーム１４に保持したボビン１５に糸Ｙを巻き付けてパッケージ１６を形成するためのものであって、ボビン１５又はパッケージ１６に接触して回転する回転ドラム１３を備えており、クレードルアーム１４は、回転ドラム１３に対し、ボビン１５又はパッケージ１６を離接させることができるよう回動可能に構成されている。
【００２０】
各紡績ユニット２に設けられる糸弛み取り装置１０は、図３乃至５に示すように、弛み糸Ｙを外周面２１ａ（図１７参照）に巻き付け貯留する弛み取りローラ２１と、条件に応じて弛み取りローラ２１と同期して又は独立に同心回転する解舒張力付与部材２２と、弛み取りローラ２１のやや上流側に配置される上流側ガイド２３と、弛み取りローラ２１を回転駆動するステッピングモータ等の駆動手段３５と、該駆動手段３５を制御するドライバ基板４０（図２参照）と、弛み取りローラ２１の下流位置に設けられスリット３６ａを有する下流側ガイド３６とを備えており、これらは、ブラケット３７などによって紡績ユニット２に固定されている。
【００２１】
弛み取りローラ２１は、図１６〜１８に示すように、駆動手段３５の駆動軸３５ａに固着され該駆動軸３５ａと一体的に回転する。従って、演算部ｂにより設定される回転速度に忠実に従った弛み取りローラ２１の回転制御が可能となっている。また、解舒張力付与部材２２を有する側を先端Ｐ、駆動手段３５に接続される側を基端Ｑとすると、外周面２１ａには、基端Ｑ側及び先端Ｐ側それぞれに端面へ向かって拡径するテーパ部２１ｂ、２１ｄが形成され、これらの中間部は同一径の円筒部２１ｃとなっている。そして糸継ぎ時に、紡績装置５から紡出されてくる糸Ｙを基端Ｑ側から外周面２１ａに巻き付け、しかるのち先端Ｐ側から巻取装置１２側へ向かって解舒するようになされている（図９〜１１参照）。基端Ｑ側のテーパ部２１ｂは、供給され巻き付いた糸Ｙを、大径部分２１ｂ−１から小径部分２１ｂ−２へ円滑に移動させて中間の円筒部２１ｃへ到達させることにより、糸Ｙを円筒部２１ｃ表面に規則正しく巻き付かせる機能を有する。また先端Ｐ側のテーパ部２１ｄは、解舒の際に、巻き付かせた糸Ｙが一度に抜け出る輪抜け現象を抑止すると同時に、糸Ｙを小径部分２１ｄ−２から大径部分２１ｄ−１へ順送りに巻き付け糸層を送り出して、糸Ｙの円滑な引き出しを確保する機能を有している。
【００２２】
弛み取りローラ２１の先端Ｐ側に設けられる解舒張力付与部材２２は、図１８に示す如く、フライヤー２２ａを伝達力調節機構によりローラ２１に対し同心回転可能に取り付けて成るものであって、上記伝達力調節機構の構成は次の如くである。すなわち、ローラ２１の中央部に突設した軸部２１ｅに、ベアリング等の軸受部材２２ｃを介してホイール部材２２ｂを回転自在に装着し、このホイール部材２２ｂにフライヤー２２ａの基部を取着する。そして、このホイール部材２２ｂを、上記軸部２１ｅ先端のボルト部分に螺合させた例えばナット部材２２ｄや押さえ部材２２ｅ等から成る伝達力調整操作部２２ｇで、例えばバネ等の付勢手段から成る伝達力付与部材２２ｆを抜け止めすることにより、取り付けている。従って本実施形態の伝達力調節機構は、軸部２１ｅに螺合する伝達力調整操作部２２ｇの締め付け操作により、伝達力付与部材２２ｆの押圧力（摩擦力）を無段階に調整可能としている。
【００２３】
本実施例の伝達力調節機構は、軸部２１ｅに螺合するナット部材２２ｄ等の伝達力調整操作部２２ｇの締め付け操作により、伝達力付与部材２２ｆの押圧力（摩擦力）を無段階に調整可能としているが、これに限らず、軸部２１ｅに代えて、長手方向の所定間隔ごとに押さえ部材２２ｅを段階的に位置決めする位置規制部を施した軸部を設け、該軸部に対する押さえ部材２２ｅの装着位置を段階的に変更可能とするものでもよい。また、軸部の長手方向での長さが異なる押さえ部材２２ｅを複数種用意し、軸部に取着する押さえ部材２２ｅを条件によって適宜取り替え可能とするものであってもよい。さらに、これら摩擦式調整機構以外にも、非接触式調節機構として、例えば、電磁石を用いた電磁クラッチ方式とし、磁石の磁気的吸引力を変更することにより、伝達力の大きさを調整し得るものも考えられる。
【００２４】
なお本実施形態のように、上記伝達力調節機構を弛み取りローラ２１と解舒張力付与部材２２との接続部分に設け、伝達力調整操作部２２ｇを、弛み取りローラ２１の先端Ｐ側に露出させるよう構成することにより、作業者による伝達力調整作業が容易に行える。また伝達力調節機構が、円滑な糸解舒の障害とならないようにするため、弛み取りローラ２１から解舒される糸Ｙの軌跡が形成する面と伝達力調節機構とが干渉しないよう構成することが望ましい。本実施形態では図示するように、軸部２１ｅの先端を、ローラ先端Ｐよりもローラ２１の奥側へ入り込む構造としたので、弛み取りローラ２１から解舒される糸Ｙの糸道に軸部２１ｅや伝達力調整操作部２２ｇが干渉することが全くなく、円滑な糸解舒を妨げるおそれがない。
【００２５】
前記伝達力調節機構は、フライヤー２２ａの弛み取りローラ２１に対する回転抵抗の大きさを調節可能にするものである。すなわち、上記押さえ部材２２ｅの締め付け度合いを弱くすれば、ホイール部材２２ｂに対する伝達力付与部材２２ｆの押圧力（あるいは摩擦力）が弱まるようになっており、わずかな負荷を与えるだけでフライヤー２２ａがスリップし、弛み取りローラ２１の回転とは独立に回動することができるようになる。反対に、上記押さえ部材２２ｅの締め付け度合いを強くすれば、ホイール部材２２ｂに対する伝達力付与部材２２ｆの押圧力が強まるようになっており、フライヤー２２ａは非常に大きな負荷が作用しない限りスリップせず、弛み取りローラ２１に従動して一体に回転する。
【００２６】
従って、本実施形態の解舒張力付与部材２２は、押さえ部材２２ｅの締め付け度合いを適当に調節することで、弛み取りローラ２１とは独立に回転し得るフライヤー２２ａの挙動を、弛み取りローラ２１から解舒される糸Ｙの張力に関連させて調節することが可能である。すなわち、糸種や番手等の紡績条件によって異なる弛み取りローラ２１からの糸Ｙの解舒張力を、上記伝達力調節機構により予め調節可能である。フライヤー２２ａの挙動は、伝達力付与部材２２ｆを介して弛み取りローラ２１から伝達される回転力と、弛み取りローラ２１から解舒する糸Ｙの張力との相互作用で決まる。逆に言えば、上記伝達力調節機構によりフライヤー２２ａの挙動をあらかじめ調節しておけば、フライヤー２２ａが弛み取りローラ２１から解舒される糸Ｙに与える抵抗力の大きさを前もって設定できることになる。すなわち、上記伝達力調節機構は、フライヤー２２ａが糸Ｙに付与する解舒張力の調節機構として機能する。
【００２７】
本実施形態のフライヤー２２ａは、糸Ｙを弛み取りローラ２１の外周面２１ａに確実に巻き付かせるため、以下に述べるような特徴的な形状を採用している。すなわち、フライヤー２２ａは、ホイール部材２２ｂに取着される基部から、弛み取りローラ２１の先端Ｐよりもわずかに基端Ｑとは回転方向と反対の半径方向外方へ突出する位置まで伸び、さらに内方から順にｍ，ｌ，ｋの３箇所で屈曲して、先端部ｊが弛み取りローラ２１の半径よりも外方に位置するよう設定されている。上記３箇所の屈曲箇所のうち、２箇所の屈曲箇所ｋ，ｌはローラ半径外に在り、１箇所の屈曲箇所ｍはローラ２１における大径部分２１ｄ−１の半径内に位置している。そして内方の屈曲箇所ｍにおいて、フライヤー２２ａは弛み取りローラ２１の糸巻き付け時の回転方向とは反対の半径方向外方へ折れ曲がり、次の屈曲箇所ｌにおいて弛み取りローラ２１の基端Ｑ側へ折れ曲がり、最後に外方の屈曲箇所ｋにおいて弛み取りローラ２１の回転方向へ折れ曲がるよう形成されている。従ってフライヤー２２ａには、先端部ｊ・屈曲箇所ｋ・屈曲箇所ｌによって、弛み取りローラ２１の回転方向外方に向かって開く角度を有する糸係合部Ｒが形成され、この糸係合部Ｒは、弛み取りローラ２１の先端Ｐと基端Ｑとの間において、ローラ外周面２１ａに対して所定距離を保ちつつ、外周面２１ａに対向することとなる。かかる形態のフライヤー２２ａは、弛み取り時に係合した糸Ｙを、弛み取りローラ２１と共に回転することによって、弛み取りローラ外周面２１ａ上の所定位置へ安定して巻き付かせるうえで好ましい形状となっている。更に、弛み取りローラ２１とフライヤー２２ａとの間の隙間に糸Ｙがはまり込むのを確実に防止する、という作用を営む。
【００２８】
作業台車３には、上流側ガイド２３を進退駆動するためのエアーシリンダ等から成る進退手段２４と、これを制御するための制御手段（図示せず）とが設けられている。すなわち、上流側ガイド２３は糸移動手段、進退手段２４はその駆動手段となっている。エアーシリンダ等の進退手段２４により前進・後退駆動される上流側ガイド２３は、前進位置（図４，５参照）にあるとき、糸Ｙが糸弛み取り装置１０とは係合することのない位置に糸道を保持し、後退位置（図７，８参照）にあるときは、糸Ｙが糸弛み取り装置１０のフライヤー２２ａと係合して弛み取りローラ２１に巻き取られる位置まで、糸道を移動させるように設定されている。なおフライヤー２２ａは、後退位置の上流側ガイド２３と下流側ガイド３６とを最短距離で結ぶ糸道上で、糸Ｙと係合し得るように配置されている。すなわち、弛み取りローラ２１と共に回転するフライヤー２２ａの回転面が、上記糸道と交叉するように設定される。
【００２９】
前述の如く構成された紡績機１の運転状況を次に説明する。作業台車３が停止していない状態の紡績ユニット２で通常の運転を行っている時、図８に示す如く、糸弛み取り装置１０の上流側ガイド２３は、図示しないバネ等の引っ張り部材により強制的に引っ張られて後退位置に在る。通常紡績時（巻取時）において糸Ｙを弛み取りローラ２１に巻き取らない状態のとき、この時点では、当該紡績ユニット２から糸継ぎ要求信号が出されておらず、その場合、ドライバ基板４０を介して駆動用モータ３５には回転指令が出力されないよう設定されている。しかも、後述する制御により、フライヤー２２ａは糸道とは接触することのない離間位置に停止される（図８の二点鎖線及び図１５（Ｃ）（Ｄ）参照）。さらに例え弛み取りローラ２１が回転しており、糸Ｙが糸弛み取り装置１０と係合し得る糸道を走行したとしても、糸Ｙには一定以上の張力が作用しているため、これらにより糸Ｙが弛み取りローラ２１に巻き付けられるおそれはない。紡績機１の各紡績ユニット２は、繊維束Ｓをドラフト装置４で紡績装置５へ送り込み、紡績装置５において紡績され生成された糸Ｙを、糸送り装置６で下流側へ送給し、糸吸引装置７及び糸欠陥検出器９の直前を通過させたのち、上流側ガイド２３・下流側ガイド３６・ワキシング装置１１を経て、巻取装置１２へ送り出し、該巻取装置１２で糸Ｙをボビン１５に巻き取り、パッケージ１６を形成する。
【００３０】
いずれかの紡績ユニット２の糸欠陥検出器９が糸Ｙにスラブ等の欠陥を検出すると、当該紡績ユニット２において、カッター８が糸Ｙを切断すると同時に、ドラフト装置４のバックローラ４ａとサードローラ４ｂとが回転を停止させ、巻取装置１２についてはクレードルアーム１４が回動して、パッケージ１６を回転ドラム１３から離反させる（図６参照）。しかるのちパッケージ１６は回転を自然停止させるか、または、状況により強制停止させる。なお、セカンドローラ４ｄとフロントローラ４ｅについては、回転駆動が持続している。
【００３１】
カッター８により切断された糸Ｙの巻取装置１２側の部分Ｙ２は、惰性で回転を続けるパッケージ１６に巻き取られる。他方、紡績装置５側部分の糸Ｙ１については、ドラフト装置４のバックローラ４ａとサードローラ４ｂとが回転を停止することにより、停止させたサードローラ４ｂと回転を続行しているセカンドローラ４ｄとの間で繊維束Ｓが引っ張られ切断される。この切断位置から前記カッター８位置までの糸断片は、回転を続行しているセカンドローラ４ｄ及びフロントローラ４ｅにより送り出され、紡績装置５を経て、糸吸引装置７により吸引除去される。
【００３２】
紡績ユニット２が前記動作を行う間に出力される糸継ぎ要求信号に基づき、作業台車３が走行して糸継ぎを必要とする紡績ユニット２の位置へ移動する。作業台車３が所定位置に到着すると、まず図４に示すように、作業台車３の進退手段２４により、上流側ガイド２３が前進位置へ移動させられ、糸道が糸弛み取り装置１０と係合するおそれのない位置へ変更させられる。次に、出力される到着検知信号に基づき、該当紡績ユニット２は、ドライバ基板４０を介して駆動用モータ３５に回転指令を出力し、適宜のタイミングで糸弛み取り装置１０の弛み取りローラ２１の回転を開始させる。
【００３３】
引き続き、作業台車３により以下の糸継ぎ作業が実行される。図６に二点鎖線で示す如く、サクションパイプ１８を上方へ回動させて、紡績装置５の糸排出口付近に吸引口１８ａを位置させる。これに合わせて、紡績ユニット２が、停止させていたバックローラ４ａとサードローラ４ｂを再起動させてドラフト装置４を駆動状態とし、繊維束Ｓを紡績装置５へ送り込んで紡績を再開する。サクションパイプ１８は、紡績装置５から連続的に紡出される糸Ｙ１の糸端を吸引捕捉した後、同図に実線で示す初期位置まで下方へ回動し、糸Ｙ１を糸継ぎ装置１７へ導く。また、糸Ｙ１の糸送り装置６内への導入は、ニップローラ６ａの側方からなされる。サクションパイプ１８は、後続の糸継ぎ作業が開始されるまで、紡績装置５から生成され送り出される糸Ｙ１を連続的に吸引する。
【００３４】
上記サクションパイプ１８の回動と同時に（又は多少の時間前後して）、サクションマウス１９を、図６に二点鎖線で示す位置まで下方へ回動させ、先端の吸引口１９ａで、通常の巻取時とは逆方向に回転しているパッケージ１６から糸Ｙ２の糸端を吸引・捕捉し糸の引き出しを行う。次いで吸引状態を維持したまま、サクションマウス１９を同図に実線で示す初期位置まで上方へ回動させ、巻取装置１２側の糸Ｙ２を糸継ぎ装置１７付近へ配置する。
【００３５】
引き続き、糸継ぎ装置１７による糸継ぎ作業が開始される。前述のようにして紡績装置５側の糸Ｙ１及び巻取装置１２側の糸Ｙ２が糸継ぎ装置１７の近傍に配置されたならば、糸継ぎ装置１７に備えられる糸寄せレバー（図示略）が、両糸Ｙ１，Ｙ２をクランプして糸継ぎ装置１７の作業実行部内へ取り込み、糸継ぎ作業を実行する。この糸継ぎ作業の開始前、依然として糸弛み取り装置１０の上流側ガイド２３は前進位置にあって、糸道を解舒張力付与部材２２と係合することのない位置に保持している。
【００３６】
糸継ぎ装置１７が糸Ｙ１，Ｙ２をクランプすると、サクションパイプ１８による糸Ｙ１の吸引・回収ができなくなるため、そのままでは糸継ぎ装置１７の上流側に紡績装置５から送り出される糸Ｙ１が溜まることとなる。そこで、糸継ぎ作業の開始直前、具体的には糸寄せレバーによる糸Ｙ１，Ｙ２のクランプ直前に、進退手段２４を作動させて再び上流側ガイド２３を図７，８に示す如く後退させる。糸Ｙ１が解舒張力付与部材２２のフライヤー２２ａと係合し得る位置に糸道を変更する。これにより、弛み取りローラ２１と共に回転するフライヤー２２ａが、図９，１０，１１に示すように、紡績装置５から送給される糸Ｙ１を捕捉して弛み取りローラ２１の巻き付け面としての円筒部２１ｃに導入して巻き付かせるので、糸継ぎ作業中に紡績装置５と糸継ぎ装置１７との間で生じ得る糸Ｙ１の弛みを解消することができる。
【００３７】
前述したようにフライヤー２２ａは、弛み取りローラ２１とは独立に回転可能であるが、前記伝達力調節機構による伝達力調節により、一定値以上の負荷が作用しない限り、弛み取りローラ２１と一体に回転する。糸弛み取り作業時は、下流側（巻取側）の巻取速度がほぼゼロの低い状態であり、フライヤー２２ａにかかる負荷は小さいから、フライヤー２２ａは弛み取りローラ２１と一体回転する。
【００３８】
なお、フライヤー２２ａの形態を前記の如く形成したことにより、糸Ｙとの係合が確実になると共に、巻取中にローラ２１とフライヤー２２ａとの隙間に糸Ｙが嵌り込むこともなくなる。また、上流側ガイド２３の後退は、糸道の経路長さを短縮して（前記最短距離にして）糸張力を減少させる方向の動作であるから、糸Ｙ１がフライヤー２２ａと係合する際の糸張力上昇が緩和され、糸切れの発生が防止される。特許文献２に開示されるのは、糸掛けガイドの回動によって糸を屈曲させ、ローラ中心へ向けて押し込む構成であり、糸の張り切れを生じさせ易いものであった。これに対し本発明は、特許文献２のような糸屈曲による引っ張りがないから、糸の張り切れを生じさせるおそれがない。
【００３９】
弛み取りローラ２１の回転速度は、紡績装置５における糸Ｙの紡出速度（実質的には糸送り装置６の糸送り速度）と、入力部ａに入力される巻取速度の入力値情報とに基づき、演算部ｂが演算し、糸張力が適切になるよう設定される。これは例えば、上記紡出速度に対する弛み取りローラ２１における糸の巻取速度の比率が、約０．９８〜１．０２倍の範囲内となるように設定することが望ましい。
【００４０】
また、上流側ガイド２３の後退位置への移動時期は、糸Ｙ１の紡出速度を勘案して決定され、糸継ぎ装置１７による糸Ｙ１，Ｙ２のクランプ時を基準として、これよりわずかに前に設定される。移動時期が遅れると、紡績装置５から次々に紡出されてくる糸Ｙ１に弛みが生じ、弛み取りローラ２１が糸Ｙ１の捕捉を失敗する可能性がある。反対に、糸Ｙ１，Ｙ２のクランプ時よりも過度に早いと、糸継ぎ装置１７に配置されている糸Ｙ１が弛み取りローラ２１に巻き取られて糸継ぎが失敗したり、例え糸継ぎ装置１７での糸継ぎが成功したとしても、弛み取りローラ２１に巻き付く糸量が過剰になって弛み取りローラ２１が巻き取れる貯留許容量を超えれば、弛み取りローラ２１上での糸の重なり状態が異常になることにより糸Ｙの解舒が円滑に進行せず、糸切れを起こす等、糸継ぎ作業が不完全になる可能性がある。
【００４１】
糸継ぎ装置１７による糸継ぎが終了したならば、クレードルアーム１４を復帰方向へ回動させてパッケージ１６を回転ドラム１３に接触させ、糸Ｙの巻取作業を再開させる。但し、糸継ぎ完了直後の糸弛み取り装置１０から巻取装置１２に至るまでの糸Ｙは張力が低い状態であるから、パッケージ１６を回転ドラム１３へ急に接触させると、糸張力の急激な変動が生じて、糸Ｙの張り切れを招くおそれがある。そこで本実施形態では上記問題に対処するため、図１２に示すように、糸Ｙに対し張力を付与する進退可能なテンションアーム２０と、クレードルアーム１４の回動速度を調整するための復帰速度制限機構２６とを設けた。テンションアーム２０は、例えば図示するようなレバー構造であって、パッケージ１６の回転ドラム１３への接触完了直前に、糸Ｙに干渉して屈曲させ糸張力を予め増大させておくことにより、巻取再開時における糸張力の変動幅を小さく抑えるためのものである。速度制限機構２６は、例えば図示しない駆動源により回転可能なカム２６ａやリンク２６ｂなどを利用して構成され、クレードルアーム１４に設けた接続部２６ｃに連結して、パッケージ１６が回転ドラム１３に接触する直前のクレードルアーム１４の回動速度を制限するようになされている。
【００４２】
前記テンションアーム２０とクレードルアーム１４とは、例えば図１３のタイムチャートの如き動作を行う。すなわち、テンションアーム２０と、接続部２６ｃ及びクレードルアーム１４とは、速度制限機構２６のカム２６ａの回転駆動によりリンク２６ｂを介して共通して駆動されることにより、互いに適切なタイミングで動作するよう設定されている。糸継ぎ完了後（時間Ｔ０）、まずクレードルアーム１４が復帰方向への回動を開始する（時間Ｔ１）。速度制限機構２６は、クレードルアーム１４の回動速度（＝角速度）が所定値（ω）を越えないように制御する。そして、パッケージ１６が回転ドラム１３表面のごく近傍に達したならば、クレードルアーム１４の角速度を一定値まで減少させ（時間Ｔ２）、パッケージ１６の回転ドラム１３に対する接触が完了する（時間Ｔ４）まで、この小さい角速度を維持する。なお、上記の小さい角速度でのクレードルアーム１４の駆動を、滑り接触駆動と称する。かかる角速度制御により、パッケージ１６は回転ドラム１３の表面に対し滑り接触するようになるから、接触時における張力急上昇を緩和することができる。
【００４３】
他方、テンションアーム２０は、クレードルアーム１４の上記滑り接触駆動を開始（時間Ｔ２）した後であって、パッケージ１６が回転ドラム１３に滑り接触する（時間Ｔ４）前に前進させ（時間Ｔ３）、糸Ｙに張力を付与する。糸継ぎ終了直後の糸Ｙは低張力であり、パッケージ１６と回転ドラム１３とが接触して正規の巻取作業が再開されるときに、糸張力が急激に増大する。従って本実施形態の如く、パッケージ１６の回転ドラム１３に対する接触前、糸張力を急上昇させないように、テンションアーム２０であらかじめ糸張力を若干増加させておくことにより、正規の巻取作業再開時における糸張力の変動幅を小さく抑えて、糸の張り切れを防止することができる。しかるのち第２段階として、上記滑り接触させ、さらに糸張力の変動幅を小さく抑え、パッケージ１６が回転ドラム１３に完全に接触して正規の巻取作業が再開されたならば、テンションアーム２０を後退させて糸Ｙから引き離す。（時間Ｔ５）
【００４４】
糸継ぎ作業が終了し巻取作業が再開されたならば、作業台車３は、糸Ｙとの係合関係が無くなるので、糸継ぎ作業を行った紡績ユニット２から自由に移動することが可能となる。それ故、別の紡績ユニットから糸継ぎ要求信号が出力されたときに、巻取作業の再開後、弛み取りローラ２１からの糸解舒を待つことなく、直ちに目的の紡績ユニット位置へ移動することができる。従って、本発明の紡績機１は、糸継ぎ作業のために、作業台車３が一つの紡績ユニット２に留まる必要時間が短くて済むから、従来よりも速く他の糸継ぎ要求ユニットへ作業台車３を移動させることができると共に、他の糸継ぎ要求ユニットが紡績停止している時間を短くでき、結果として、稼働効率を向上させることができる。
【００４５】
前述した糸継ぎ作業から、巻取作業再開までの間、紡績装置５で生成され送り出される糸Ｙは、回転を継続している弛み取りローラ２１に巻き取られる。しかし、巻取作業が再開されると、紡出速度に対する巻取速度の比は糸に適度の張力を付与するように設定されているため、糸弛み取り装置１０と巻取装置１２との間の巻取速度が一定値よりも増大して、巻取装置１２への引っ張り力を糸Ｙに付与しようとする。その結果、前記伝達力調節機構で設定される値に基づき、糸弛み取り装置１０と巻取装置１２との間の糸張力によりフライヤー２２ａに所定の大きさの負荷が作用しようとすると、フライヤー２２ａが巻取方向に回転を続けている弛み取りローラ２１の伝達力に抗して独立した挙動を示すようになり、弛み取りローラ２１に巻き取られて貯留している糸Ｙが、しだいに弛み取りローラ２１から下流側ガイド３６を経て引き出され解舒される。このとき解舒張力付与部材２２のフライヤー２２ａ及びローラ大径部２１ｄ−１は、糸Ｙの輪抜けを防止して、弛み取りローラ２１から糸Ｙが平均的に巻き出されるように案内する。そしてフライヤー２２ａは、フライヤー２２ａが糸Ｙを解舒するために回転する回転方向とは逆に回転している弛み取りローラ２１及び伝達力付与部材２２ｆから回転力が伝達されることにより、弛み取りローラ２１から解舒されようとする糸Ｙの巻取装置１２への引っ張り力に抗した抵抗力を糸Ｙに作用させるため、糸Ｙに適度の張力を付与する。これにより、弛み取りローラ２１から解舒される糸Ｙの解舒張力を正規の巻取張力に実質的に合致させ、パッケージ１６の巻取状態を、正規の巻取中であっても弛み取り中であっても均一化する機能を有している。これら本発明の効果は、近年、紡出速度の高速化が進められているが、紡出速度が高速であるほど糸弛み量が増大する傾向にあるため、特に顕著に現れる。
【００４６】
ここで下流側ガイド３６は、図７、図１８に示すように、弛み取りローラ２１における軸部２１ｅのローラ先端Ｐ側への延長線上、いわゆるアキシャル方向に位置させることが必要である。その理由は、もし仮に、弛み取りローラ２１から糸Ｙを解舒する際、下流側ガイド３６が軸部２１ｅの延長線上からずれた位置にあると、糸Ｙが弛み取りローラ２１から離脱する位置によって、当該離脱位置と下流側ガイド３６との距離が変化し、解舒張力が変化するからである。さらに、下流側ガイド３６の位置が極端に軸部２１ｅ延長線上からずれている場合、パッケージ１６に巻き取られようとする糸Ｙを、弛み取りローラ２１の回転力によって、逆に弛み取りローラ２１に巻き付けようとする力が働いてしまうおそれがあるからである。
【００４７】
本実施形態の解舒張力付与部材２２は、前述のように、一つの部材が、糸継ぎ作業の開始直前に糸Ｙ１を弛み取りローラ２１へ導入する糸掛部材としての機能と、弛み取りローラ２１に巻き付いた糸を解舒するにあたり、当該糸に所定の解舒張力を付与する解舒張力付与機能とを兼備している。依って、糸弛み取り装置１０を構成する部品点数の削減を図れる、という効果がもたらされる。
【００４８】
巻取作業が再開して弛み取りローラ２１からの糸Ｙの解舒が終了すると、フライヤー２２ａは、弛み取りローラ２１から受ける回転力と走行する糸の張力とが均衡することによって、図１４及び図１５（Ａ）（Ｂ）に示す位置で糸Ｙと係合した状態に保持される。通常紡績時において、糸Ｙを弛み取りローラ２１に巻き付けない状態では、そのまま放置すると、糸Ｙはフライヤー２２ａに接触しつつ走行してパッケージ１６に巻き取られるから、フライヤー２２ａとの摩擦で糸品質ひいてはパッケージ１６の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで本実施形態では、弛み取りローラ２１から糸Ｙが巻き出されたならば、図８の二点鎖線、図１５（Ｃ）（Ｄ）に示すように、弛み取りローラ２１をほぼ１８０°逆回転させて、フライヤー２２ａを糸Ｙと接触しない離間位置へ位置転換させ、しかるのち弛み取りローラ２１を当該離間位置に停止させるように設定した。これにより、糸Ｙの品質低下を回避することが可能である。
【００４９】
弛み取りローラ２１を逆回転させるタイミング調節は、例えばタイマー制御によることができる。すなわち、糸弛み取り装置１０における糸弛み取り動作を開始してから、弛み取りローラ１０の回転時間が所定時間に達したならば、自動的に弛み取りローラ２１を逆転・停止させるように設定すればよい。あるいは、弛み取りローラ２１の上流又は下流の適所に張力センサを配置して解舒中の糸張力を監視し、張力値が一定の条件に達したならば、糸Ｙが完全に弛み取りローラ２１から解舒されたとみなして、弛み取りローラ２１を逆転・停止させるように構成することも可能である。
【００５０】
本発明の実施形態は以上説明した態様に限定されない。前記は、通常紡績時には、弛み取りローラ２１に糸Ｙを巻き付けない仕様の紡績機に本発明を適用したものであるが、本発明は、通常紡績時においても巻取速度を適宜調整して弛みを生じさせ、弛み取りローラ２１に糸Ｙを常時巻き付かせる仕様の紡績機を構成するのに利用することも可能である。そのような例としては、コーン巻きパッケージを形成する際に、大径側と小径側とで生じる巻取速度の差による巻取張力差を吸収するために弛み取りローラ２１に糸Ｙを常時巻き付けるもの等が挙げられる。また、糸弛み取り装置１０については、フライヤー２２ａが弛み取りローラ２１に対し、所定値以上の力が作用すると独立回転するようにできればよいから、前記伝達力調節機構は必ずしも必要ではない。その他、本発明の具体的な構成や形状は、状況に応じ適宜変更することを妨げない。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明紡績機によれば、紡出速度と弛み取りローラの回転速度との関係を予め設定し、紡出速度の入力値に基づき、弛み取りローラの回転速度が自動的に決定されるので、紡績装置と糸弛み取り装置との間で糸の張り切れや糸弛みが発生するのを防止できる。
【００５２】
また請求項２に記載する如く、紡績装置の直ぐ下流側に設けた糸送り装置の糸送り速度を、紡出速度の設定に基づき設定することにより、糸の張り切れや糸弛みの発生の防止がより確実である。
【００５３】
なお弛み取りローラの回転軸を、回転駆動手段の駆動軸に固定する構成を採用した場合は、回転駆動手段の回転状態を弛み取りローラへ直接に伝達して、回転制御を弛み取りローラに忠実に反映させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る糸弛み取り装置を備えた紡績機の一実施形態を示す正面図である。
【図２】上記実施形態に関するものであって、要部の構造を概略的に示す正面断面図である。
【図３】上記実施形態に関するものであって、通常紡績時における紡績ユニットと作業台車の概略構成を示す側面図である。
【図４】上記実施形態に関するものであって、通常紡績時における糸弛み取り装置部分の概略構成を拡大して示す側面図である。
【図５】上記実施形態に関するものであって、通常紡績時における糸弛み取り装置部分の概略構成を拡大して示す正面図である。
【図６】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ作業の開始直前における紡績ユニットと作業台車の概略構成を示す側面図である。
【図７】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ作業開始時における紡績ユニットと作業台車の概略構成を示す側面図である。
【図８】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ作業開始時における糸弛み取り装置部分の概略構成を拡大して示す側面図である。
【図９】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ作業中における紡績ユニットと作業台車の概略構成を示す側面図である。
【図１０】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ作業中における糸弛み取り装置部分の概略構成を拡大して示す側面図である。
【図１１】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ作業開始時における糸弛み取り装置部分の概略構成を拡大して示す正面図である。
【図１２】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ終了後、巻取作業の再開直前における紡績ユニットと作業台車の概略構成を示す側面図である。
【図１３】上記実施形態に関するものであって、糸継ぎ終了後、巻取作業を再開させるまでにおけるテンションアームとクレードルアームの動作を示すタイムチャートである。
【図１４】上記実施形態に関するものであって、巻取再開後の状態における紡績ユニットと作業台車の概略構成を示す側面図である。
【図１５】上記実施形態に関するものであって、図（Ａ）は巻取作業の再開後のローラから糸が解舒された直後における糸弛み取り装置の概略構成を拡大して示す側面図、図（Ｂ）は同状態の弛み取りローラを示す先端側から見た正面図、図（Ｃ）は上記（Ａ）（Ｂ）の後であって、弛み取りローラを逆転させて糸との係合を回避した状態における糸弛み取り装置の概略構成を拡大して示す側面図、図（Ｄ）は同状態の弛み取りローラを示す先端側から見た正面図である。
【図１６】上記実施形態に係る糸弛み取り装置に利用する弛み取りローラの一例を示す先端側から見た斜視図である。
【図１７】上記実施形態に係る糸弛み取り装置に利用する弛み取りローラの一例を示すものであって、図（Ａ）は先端側から見た正面図、図（Ｂ）は平面図である。
【図１８】上記実施形態に係る糸弛み取り装置に利用する弛み取りローラの一例を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１…紡績機２…紡績ユニット３…作業台車５…紡績装置１０…糸弛み取り装置１２…巻取装置１３…回転ドラム１４…クレードルアーム１５…ボビン１６…パッケージ１７…糸継ぎ装置１８…サクションパイプ１９…サンションマウス２０…テンションアーム２１…弛み取りローラ２２…解舒張力付与部材２２ａ…フライヤー２３…上流側ガイド２４…進退手段２６…速度制限機構３５…駆動用モータ（糸弛み取り装置用）３６…下流側ガイドＥ…糸道Ｒ…糸係合部Ｓ…繊維束Ｙ…糸（紡績糸）Ｙ１…紡績装置側の糸Ｙ２…巻取装置側の糸

Claims

繊維束から糸を生成し紡出する紡績装置と、紡出された糸をパッケージに巻き取る巻取装置と、上記紡績装置と巻取装置との間の糸を巻き取って巻取張力変動を吸収する弛み取りローラを有する糸弛み取り装置とを備える紡績機において、紡出速度の値、及び、紡出速度と弛み取りローラの回転速度との関係を予め設定する入力部と、該入力部への入力値に基づき、弛み取りローラの回転速度を演算する演算部を設け、紡出速度に対する弛み取りローラにおける糸の巻取速度の比率を０．９８〜１．０２の範囲内となるように設定したことを特徴とする紡績機。
紡績装置の直ぐ下流側に糸送り装置を設け、紡出速度の設定に基づき、糸送り装置の糸送り速度が設定される請求項１に記載する紡績機。
弛み取りローラを回転駆動する回転駆動手段を設け、該駆動手段の駆動軸に弛み取りローラの回転軸を固定した請求項１又は２に記載する紡績機。