JPH07106828B2 - 巻取り装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフィラメント材料をパッ
ケージに巻取るための装置に関する。フィラメント材料
はたとえばポリエステル、ポリアミド又はポリプロピレ
ンなどの合成プラスチック材料であってもよい。

【０００２】このフィラメント材料はモノフィラメント
又はマルチフィラメント構造のいずれでもよく、これら
を今後“糸”と称する。

【０００３】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】回転
自在なボビンホルダ上に糸パッケージを形成することは
最近普通に行なわれていることであり、たとえば米国特
許第３９０７２１７号に見られる如くパッケージはパッ
ケージの表面に接触するフリクション駆動ロールによっ
て駆動されている。

【０００４】パッケージの回転速度は糸がパッケージに
引取られる速度の決定要因であり、これは紡糸作業に重
大な影響を及ぼす。なぜならばこれは紡糸口金の領域で
の紡糸状態を決定しこの状態は更に糸の特性を決定する
からである。しかしながら、５０００ｍ／min.を越す高
速においてはフリクション駆動ロールとパッケージとの
間の接触領域で生ずるスリップが受容し難い程大きくな
る。

【０００５】このような高速回転部材に静止状態の回転
自在の部材を突然接触させる場合の糸に損傷を与えるス
リップは、金属と紙管（パッケージ）との如き、共に外
表面が硬質である場合に特に顕著である。

【０００６】上述の如き、突然接触に起因するスリップ
に対する改善として、日本特公昭３１−７４８３号や日
本実願昭４８−４６４８１号の技術が提案されている。
しかし、これらもパッケージ本体は糸層を形成して軟ら
かな表面として硬質表面回転体に接触させるが、回転伝
達の開始時には高速回転部材に対してパッケージ側（チ
ューブ上のリング）を突然接触させるものであって、非
常に大きな加速負荷が突然パッケージ側に付加されるた
めに、巻き始め段階では、パッケージ側でのスリップ及
びショックによる糸品質損傷を発生する欠陥を依然内在
している。また、パッケージ側の摩擦伝導用リングは空
のパッケージより大径であるので、結局、パッケージ上
への糸の巻取り速度は、巻き始め段階から徐々に増速さ
れ、巻取りを一定速度で実施出来なく、糸品質にも悪影
響を及ぼす。

【０００７】また、巻取り作業の間ホルダを直接に駆動
する多くの提案がなされ、又これらの提案のいくつかは
たとえば米国特許第４１４６３７６号、４０６９９８５
号、英国特許９４４５５２号、９９５１８５号及び日本
特許出願公告５１−４９０２６号に見る如くなおパッケ
ージ表面上の摩擦駆動を保持している。

【０００８】しかし、両部材が既に回転している場合に
は、両部材の速度を合せること、及び１つ又は他のシス
テムへの妨害なしに両部材が係合されるように正確に近
接運動させることは極端にむづかしく、各部材毎の精度
及び各部材間の関連運動制御の面で実施上の不利を内在
し、しかも両回転部材の表面が共に硬質要素（ボビンチ
ューブ上には糸層はない）であるため、接触の初期での
糸層の形成されていない状態での両部材の当接と、両部
材間の僅かな速度差に起因する巻き始め時の糸の品質損
傷が避けられない。

【０００９】先行技術においては最初にフリクション駆
動ロールとパッケージの間で接触が行なわれる巻取り作
業の初期段階に適当な注意が払われていなかった。これ
らのパーツの回転速度は非常に高いことに留意すべきで
ある。本発明は、上述の如き従来装置が有していた、特
にパッケージへの巻取り作業の初期段階での欠陥を改善
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は糸をパ
ッケージに巻取る巻取装置であって、巻取操作の間パッ
ケージが形成されるホルダ、該ホルダをその長手方向軸
のまわりに回転せしめるための手段を含んでなる。

【００１１】普通、パッケージへの糸の巻取りはホルダ
に着脱自在に取付けられたボビンチューブ上に形成され
る。この明細書においては、“パッケージ”なる用語は
ボビンチューブが用いられる場合にはこれを含む。巻取
装置は更に巻取り操作の間パッケージの表面に接触する
フリクションロール及び該ロールをその長手方向軸のま
わりに回転せしめる駆動手段を含んでなる。ホルダとロ
ールとの間の両者の軸を横断する方向に延びた経路に沿
う遠近方向の相対運動を生ぜしめる手段が設けられてい
る。

【００１２】しかしホルダとフリクションロールの接近
方向の相対運動の終末において該フリクションロールと
パッケージの間に、両部材間の摩擦伝達による回転力伝
達を阻止するための空間が残されているように構成され
ている。かくしてパッケージとフリクションロールとの
初期の接触はパッケージの径の成長によるものであっ
て、ホルダとフリクションロールの接近方向の相対運動
によるものではない。

【００１３】ホルダとフリクションロールの接近方向の
相対運動を制限するためにたとえば突起などの手段を設
けてもよく、これによってこの運動の終末において前記
空間が用意される。また、フリクションロールとホルダ
の夫々の回転速度を制御するための制御手段を含んでい
る。

【００１４】この制御手段はホルダの駆動手段を制御す
るのに用いるために、パッケージをフリクションロール
と接触させてフリクションロールからフィードバック信
号が提供される正常巻取り状態と、フリクションロール
とパッケージとが非接触で、そのような信号が提供され
ない始動状態とのいずれかの条件を選択し得る。

【００１５】この制御システムはパッケージのフリクシ
ョンロールに対する最初の接触を感知することに応じて
条件付けられる。たとえばそのような接触に応ずるスイ
ッチ手段が制御システムを始動状態から正常巻取り状態
へ変更せしめるために具えられている。

【００１６】 制御手段は、フリクションロールとその
ロールに接触するパッケージとの間に働く周方向力を制
御するように作動し得る。好ましくは、制御手段は、そ
のような周方向力を選択的に調節し得るように調整可能
である。

【００１７】 たとえばフリクションロールが非同期モ
ータによって駆動されるならば、該モータは、フリクシ
ョンロールの速度に無関係に（モータの設計による制限
以内の）制御された駆動モーメントを出すように規制さ
れ、該制御手段が正常巻取り状態にセットされていると
きには、フリクションロールとパッケージとの間の接触
を包含するフィードバックループによって別個に規制さ
れる。

【００１８】パッケージとロールの間で最初に接触が生
じたときに制御システムはホルダの駆動手段をパッケー
ジの回転速度がフリクションロールの回転速度に合致す
るように制御する。

【００１９】該制御システムはパッケージがフリクショ
ンロールと接触するに先立ってパッケージの形成中に所
定の方法でホルダの回転速度を変更するようになすこと
もできる。普通、ホルダの回転速度はパッケージの表面
速度を糸の線速度と等しいか又は僅かに高い速度に保持
するように変更する。

【００２０】フリクションロールからホルダの駆動手段
を制御するように発せられるフィードバック信号はロー
ルの表面速度を代表する信号である。ロールは巻取り工
程を通じて一定の直径を有しているので、ロールの回転
速度は一定の係数と表面速度との積に関係する。該信号
はフリクションロールに関係するタコゼネレータから発
せられる。

【００２１】パッケージはホルダの駆動手段及びフリク
ションロールの駆動手段の両者から駆動されるのでロー
ルとパッケージの間のスリップは解消しフリクションロ
ールの表面速度を代表するフィードバック信号は同時に
パッケージの表面速度を代表する。

【００２２】巻取り装置は公知のトラバース機構を有し
ており、糸をホルダ軸に沿って往復動させパッケージを
形成する。該装置は最初の糸を回転するホルダに巻き付
けるための公知の糸掛け機構をも含んでいる。ホルダは
普通、公知の構造のものでよく、糸を把持し前記糸掛け
手段から糸を切断するための手段を具えている。

【００２３】

【実施例】実施例によって本発明の具体的構成を添付の
図面を参照して説明する。図１及び図２に示す装置は合
成プラスチックフィラメント糸用の高速ワインダであ
る。説明及び図示を容易になすため該装置は一本の糸通
路に関してのみ述べられるであろう。

【００２４】しかしこの技術分野において周知の如く、
装置は同時に複数の糸通路を取扱えるように工夫されて
いる。図１は巻取り動作中の装置を示し、一方図２にお
いては装置は不作動である。

【００２５】装置はフレーム及びハウジング構造（“フ
レーム”）１０を含み、この上又は中に他の部品が取付
けられている。ハウジングのサイドプレートは図２にお
いては取外され内部が見えるようになされている。ホル
ダ１２はキャリッジ１４に取付けられフレーム１０の前
面から片持方式に延在している。

【００２６】 該ホルダ１２は、その長手方向軸１６の
まわりにホルダの回転を許すようにそのキャリッジ１４
に取付けられ、同じキャリッジ１４上に取付けられたモ
ータ１８によって回転せしめられる。モータ１８は非同
期型のものである。

【００２７】キャリッジ１４は（図示しない）ピストン
−シリンダユニットの如き圧力流体によって作動する手
段の伸長／収縮に対応してガイド１５に沿って動くよう
にフレーム１０上に取付けられている。

【００２８】 キャリッジ１４は、ピストン−シリンダ
ユニット（図示しない）のような圧力流体によって作動
する手段の伸長／収縮に対応して、ガイド１５に沿って
動くようにフレーム１０上に取付けられている。キャリ
ッジ１４は、このようにホルダ１２をフリクションロー
ル２０の方へ及びこれから離れるように動かす。後者
（フリクションロール２０）はフレームに取付けられ、
フレームに固定されたそのロール軸２２のまわりに回転
する。軸２２のまわりのロール２０の回転は、フレーム
に取付けられドライブシャフト２３を介してロールに作
用する非同期モータ２４によって生じる。

【００２９】図４及び図５に概略示されているもう一つ
の変形によればロール２０はフレームに固定された固定
子と該固定子を取巻く回転子とを有する外部回転子モー
タとして構成されている。このようなモータはこの技術
分野においては周知である。

【００３０】ホルダ１２のロール２０へ対する遠近方向
の運動は図１に示す経路２６に沿う軸１６の動きを含
む。ロール２０から最も遠い経路２６の一端において、
ホルダは（図２に示す如く）休止位置をとる。この位置
において、公知の構造の、ホルダ機構１２内に組込まれ
た（図示しない）ボビン把持装置が作動してパッケージ
形成のための巻取り操作の間糸の巻層３０が形成された
ボビン２８を把持し／解放する。

【００３１】 図１に示すように、巻取装置は、周知の
接圧摩擦タイプのものであり、糸３２は、ロールから糸
の巻層３０まで移送される前に、フリクションロール２
０の外周の一部のまわりを通過する。ホルダ１２が経路
２６の上端に到達する前に、作業員がロール２０のまわ
りに糸３２を通過させる。

【００３２】ホルダが経路２６の上端に達し所望の速度
で回転すると、作業員はホルダ１２上に糸を載せ、糸は
公知の捕捉／切断機構３４（図２）によって捕えられボ
ビン２８に移送されその上に糸の巻き層の形成が開始さ
れる。

【００３３】糸の巻き層３０の形成の間に、糸はフリク
ションロール２０の上流に設けられた公知のトラバース
機構３６（図１）によってホルダの軸１６に沿って往復
動する。図面には示されていないが、装置はたとえば米
国特許第４１３６８３４号に示されたようなホルダ１２
上に糸を自動的に載せるための公知の糸掛機構を含んで
もよい。

【００３４】主たる糸の巻き層３０の開始に先立ってボ
ビン２８上にテール巻きを形成するための公知の機構を
具えてもよい。該テール巻きは糸の使用の際に一つのパ
ッケージから次のパッケージへ糸結びをするのに役立
つ。

【００３５】糸掛け操作が終ると直ちにホルダ１２はフ
リクションロール２０に最も近い経路２６の端部に保持
される。これは図３に実線で示される状態であり、これ
からボビン２８上にすでに形成された巻き層３０の外周
とフリクションロール２０の外周との間になお空間Ｓが
残存していることが判る。

【００３６】巻き取り操作のこの段階における巻き層３
０の半径方向の厚さは図３においてははっきりと図示す
るために誇張されている。空間Ｓはキャリッジ１４がガ
イド１５の端末において衝突するストッパ４０（図２）
の位置によって決められる。

【００３７】空間Ｓのために糸Ｌは巻取り操作のこの段
階においてはフリクションロール２０と巻き層３０の間
に自由に延在する。フリクションロール２０はこの時に
はモータ２４によって回転せしめられるのでロールの表
面速度は糸が生産されるのに必要な糸の線速度に等し
い。

【００３８】ホルダ１２は回転しながらパッケージが空
間Ｓを満たしそれによって（図３に点線で示す如く）フ
リクションロールの外周に接触するまで充分に大きくな
るまで図３に示す如くその経路２６の上端に止ったまゝ
でいる。

【００３９】この段階から更にパッケージの成長すると
きホルダはその経路２６に沿って図２に示す休止位置の
方へ復帰運動しなければならない。このような動きは業
界で公知の如く、パッケージの表面とロールの表面の間
に制御された接触圧が保持されるようにキャリッジ移動
手段の制御下に実施される。

【００４０】巻取り速度を制御するための制御システム
の正常巻取り状態におけるものが図４に、始動状態のも
のが図５に示されている。この始動状態はホルダ上に糸
が最初に巻かれた時から巻き層３０とフリクションロー
ル２０の間の接触が生ずるまで維持される。

【００４１】制御システムは次いで図４に示される状態
に移行し巻き層３０が所望の直径に達するまで維持さ
れ、そこで巻取り糸長を感知する自動手段（たとえばパ
ッケージ直径を参照することによる）に応じるか、又は
押ボタンの手動操作に応じるかのいずれかによって巻取
り作業は中止される。

【００４２】その後キャリッジ１４は急速にホルダ１２
を休止位置に戻し、そこでホルダの回転は停止し、把持
手段は解放され満パッケージの取外し及び空ボビンへの
取替えがなされる。この巻取りサイクルはその後繰返え
される。

【００４３】先ず制御システムの正常巻取り状態を図４
に実線で示された回路構成を参照して説明する。この状
態においては巻き層３０とフリクションロール２０とは
接触しており従って駆動力はその間に伝達され得る。

【００４４】次の説明で明らかになる如く駆動力はフリ
クションロールからパッケージに又はその逆のいずれに
よっても伝達される。こゝではフリクションロールがパ
ッケージに駆動力を及ぼすと仮定しよう。

【００４５】制御システムは回転子又はロール２０のド
ライブシャフト２３（図２）に結合されたタコジェネレ
ータ４２、ホルダ１２のドライブシャフトに結合された
タコジェネレータ４４、フリクションロールのモータ２
４に供給するためのインバータ４６、ホルダのモータ１
８に供給するためのインバータ４８、インバータ４６の
出力を調制するレギュレータ５０、インバータ４８の出
力を調制するレギュレータ５２、インバータ４６の出力
を設定する機能を有する設定器５４、レギュレータ５２
に設定値を供給するための設定器５６、補助設定器５８
及び説明される目的のためのタイマ６０を含んでなる。

【００４６】図４に示される回路構成においては、レギ
ュレータ５２はその設定器５６の出力及びタコゼネレー
タ４２の出力を受けている。レギュレータ５２は設定器
５６とゼネレータ４２からの入力を比較し、この比較に
応じてインバータ４８に出力を提供する。

【００４７】インバータ４８はモータ１８に対応する入
力を供給し後者の回転速度を制御する。巻き層３０とロ
ール２０の間の接触領域に何等のスリップも生じないと
仮定すると、接触域における巻き層の接線速度はロール
２０の接線速度に等しいであろう。

【００４８】巻取り作業を通じてロール２０の直径は一
定に保たれているので、この接線速度はタコゼネレータ
４２の出力によって直接的に代表される。レギュレータ
５２はインバータ４８を介してゼネレータ４２からの出
力を設定器５６によって設定された値に一定に保持す
る。即ち、レギュレータ５２は図４の回路が有効な巻取
り工程の部分全体を通じてフリクションロール２０の回
転速度を効果的に一定に保持する。

【００４９】パッケージの直径は巻取り作業を通じて一
定量づつ増加するので、このことは巻取り作業を通じて
モータ１８とホルダ１２の回転速度を徐々に減少せしめ
ることを必要とするであろう。この回路構成において
は、タコゼネレータ４４、設定器５８及びタイマ６０は
制御作業に加わっていない。

【００５０】一方モータ２４はそれ自身のインバータ４
６からの入力を受ける。この入力は設定器５４によって
直接に決定され、該設定器５４はこの目的のためにレギ
ュレータ５０をバイパスしてインバータ４６に直接接続
されている。

【００５１】設定器５４の設定を変えることの効果は図
６の図表から明らかである。この図においては説明の目
的のためにのみ用意されたもので必ずしも後述するよう
な好適実施例を表現していない。

【００５２】 図６に実線で示された線は、モータの出
力速度Ｎ（タテ軸）対駆動モーメントＭ（ヨコ軸）の特
性曲線を表わす。設定器５４は、特性曲線がタテ軸と交
わる同期速度を決定する。“無負荷”状態において、即
ち、図４に示すように、もしモータ２４がインバータ４
６によって駆動され、ロール２０とパッケージとが接触
していないならば、モータ２４は、駆動モーメントＭＡ
をもってロールを速度ＮＡで駆動するであろう。

【００５３】 所定の負荷状態においては、即ち、ロー
ル２０とパッケージとが接触している時には、モータ２
４の速度をＮＢとすれば駆動モーメントはＭＢとなるで
あろう。速度ＮＢは、タコゼネレータ４２、レギュレー
タ５２、インバータ４８、モータ１８及びホルダ１２上
で成長しているパッケージを含むフイードバックループ
によって決定される速度である。

【００５４】駆動モーメントＭ_B −Ｍ_A はロールによっ
てパッケージに付与されそして設定器５４に依拠してい
る。したがって、もし設定器５４がモータ２４の同期速
度を上昇するように調節された場合には、モータの特性
曲線は上方へ変位し、たとえば図６の点線のようにな
る。

【００５５】 駆動モーメントＭＢ−ＭＡは、ロールに
よってパッケージに付与されそして設定器５４に依拠し
ている。したがって、もし設定器５４がモータ２４の同
期速度を上昇するように調節された場合には、モータの
特性曲線は上方へ変位し、たとえば図６の点線のように
なる。“無負荷”駆動モーメントＭＡはそのまま残存す
るが、所望の回転速度ＮＢが変わらないとすれば、モー
タ２４の負荷時駆動モーメントはＭＢ_１まで上昇し、そ
れによって、モータ２４はパッケージの外周に追加の接
線方向力を作用する。モータ２４の電気的スリップはそ
の分変化せしめられる。

【００５６】 設定器５４は、パッケージの外周に対し
て或る物理的限界以内の所望の接線方向力を提供するこ
とができることが判るであろう。これらの限界は、一部
には接触域の状態によってもたらされ、たとえばロール
からパッケージに付与される非常に高い周方向力が、単
にこれらの部品間のスリップを招くことがあり、これに
よってフィードバックループの目的が損なわれる。

【００５７】この限界は実際上その装置のために選定さ
れたモータ２４の構造によってももたらされる。与えら
れたモータにおいて許される電気的スリップはモータ構
造によっており、モータから得られる駆動モーメントの
範囲を制限する。与えられた限界内において設定器５４
の設定は実用条件に合わせて調節することができる。

【００５８】 設定器５４は、モータ２４がパッケージ
に対して実質的な接線方向力を与えないように設定する
ことができる。設定器５４は、ロール２０がパッケージ
を制動するように、また正常巻取り作業の全体にわたっ
て所定の態様で変化する周方向（接線方向）力を作用す
るようにも調節し得る。

【００５９】図５に示す回路構成を参照して説明する。
この制御システムは巻取りサイクルの始動から（即ちホ
ルダがその休止位置を離れる時から）糸の巻き層３０と
ロール２０の間に空間Ｓが存在する期間を通じて巻き層
３０とロールとが接触するまでこの状態にある。

【００６０】図５の構成から図４の構成までの状態の変
化のステップは後に更に詳しく説明する。図５におい
て、インバータ４６はレギュレータ５０からその駆動入
力を受け、設定器５４は何等機能しない。タコゼネレー
タ４２の出力はレギュレータ５０に転送され、レギュレ
ータ５０は更に設定器５６からの設定入力をも受ける。
ロール２０は従って設定器５６によって設定された速度
でモータ２４によって回転せしめられる。

【００６１】勿論モータ１８の回転速度はゼネレータ４
２からの出力を参照して制御されることはできない。何
故ならばパッケージとロール２０は物理的に接触してい
ないからである。それ故レギュレータ５２はモータ１８
の回転速度を直接に計測するタコゼネレータ４４からの
入力を受ける。

【００６２】図７の図表によって説明される理由によっ
てレギュレータ５２のための設定入力は設定器５６から
直接には発せられない。この図表はパッケージの外周の
接線速度（タテ軸）とパッケージ直径（ヨコ軸）の関係
を述べている。タテ軸はボビン２８の外径に実質的に等
しいパッケージ直径ｄに設定されている。パッケージと
ロール２０の外周とが接触するパッケージ直径Ｄの所の
図表上にタテ線が表われている。ロール２０の外周速度
は設定器５６によって設定され且つタコゼネレータ４２
によって制御されるにつれてヨコ線ＳＲによって示され
る。

【００６３】さてパッケージ直径がｄからＤまで成長す
る間のパッケージの外周速度について考察しよう。この
速度は設定器５６からレギュレータ５２へ適宜な一定の
設定値を供給することによって得られる線ＳＰ１に従う
ように構成されている。

【００６４】もしこの構成が採用されるならばパッケー
ジとロールの外周速度は両者が相互に接触しているとき
（パッケージ直径Ｄにおける線ＳＰ１とＳＲの交差点）
等しくなるであろう。しかし直径ｄにおけるパッケージ
の外周速度はＳＲの値よりも差Ｄ−ｄ及びパッケージ直
径Ｄにおける外周速度ＳＲを生ずるためにモータ１８に
対して設定されるべき角速度に対応する或る量Ｘだけ少
なくなる。

【００６５】フリクションロールに対する速度ＳＲは糸
の直線速度に等しくなければならない。従ってパッケー
ジ直径ｄにおけるパッケージの低い外周速度は図３にお
けるフリクションロール２０と糸の巻き層３０との間の
糸長Ｌにおける糸張力の損失に関係することになる。も
しこの張力損失が、大き過ぎるならば、パッケージの巻
き始めの部分において貧弱な巻き層をもたらす。このこ
とは更に後次工程においてパッケージから糸を引出す際
に困難を生ずるであろう。

【００６６】別の例においては、パッケージの外周速度
はこの始動期にモータ１８の制御回路に一定の設定値を
供給することによって線ＳＰ２に従うように構成される
こともできる。この場合にはパッケージの外周速度はす
でにパッケージ直径ｄにおける糸の線速度に等しくなっ
ている。

【００６７】しかしパッケージの外周速度はパッケージ
直径Ｄにおいては或る量Ｙだけ糸の線速度を上廻わるで
あろう。もし量Ｙが大き過ぎると、糸の巻き層がロール
２０に接触する時にシステムに衝撃を与える結果となる
であろう。

【００６８】糸に対する損傷の他に、衝撃によって生ず
るゼネレータ４２の出力の変化及び図４に示す正常巻取
り状態へのシステムの切替わりのために図４及び図５に
示すフィードバックループの一つ又は両方に過渡現象を
もたらす。これらの過渡現象は制御ループ内に少なくと
もハンチングを生じ、更にその不安定性をもたらすこと
もある。

【００６９】パッケージの外周速度の好適な特性線図は
点線でＳＰ３に示されている。パッケージ速度はパッケ
ージ直径ｄにおいては糸の線速度よりも僅かに高いが、
パッケージ直径Ｄにおいては糸の線速度及びロールの外
周速度に実質的に等しくなるように下傾している。

【００７０】パッケージ直径ｄにおける比較的高いパッ
ケージ外周速度によって生じる図３に示された自由長Ｌ
内の僅かに増加した張力はこの始動期のパッケージの形
成によい影響を与える。パッケージ直径Ｄにおいてパッ
ケージ外周速度をロールの外周速度に合致させることに
よって叙上の衝撃の問題は回避される。

【００７１】特性線図ＳＰ３は、しかしながら、一定の
設定値をレギュレータ５２に供給することによっては得
られない。この値はパッケージ直径がｄからＤへ増加す
る期間にわたって連続的に変化させられなければなら
ず、この目的のために補助設定器５８が用いられる。

【００７２】設定器５８は入力６２に信号を受けて始動
し“減数”を開始するタイマを制御する。この始動信号
はボビン２８上に糸が巻かれ始めた時に、即ちパッケー
ジ直径ｄにおいて供給され、たとえば糸掛けシステムか
らホルダへの糸の移転を示しつつ糸掛けシステムから発
せられる。

【００７３】タイマ６０はパッケージが直径ｄから直径
Ｄまで成長するのに必要な時間に等しい期間にわたって
所定の割合で減数するように設定される。この時間は糸
の線速度、パッケージとロール２０の間の初期空間、糸
の番手及びパッケージ長を含む作業条件によって決めら
れねばならない。

【００７４】タイマ６０はレギュレータ５２のための設
定値のシーケンスを表わす蓄積データを含有する設定器
５８に出力を提供する。設定器５８はタイマ６０からの
減数信号の受信に応じてシーケンスの一連の値を出力す
る。

【００７５】レギュレータ５２に供給された設定値はモ
ータ１８の回転速度を効果的に制御し、パッケージ直径
が増加するにつれて徐々に速度を減少する。設定器５８
に蓄積されたシーケンスの最終設定値はパッケージ直径
ＤにおけるＳＲに等しいか又は殆んど等しいパッケージ
の外周速度を与えるモータ１８の回転速度を生じなけれ
ばならない。

【００７６】この値は従って、図５に示す如く設定器５
８に結合することのできる設定器５６によって提供され
る設定値に関係する。設定器５８はその範囲の一部のみ
が与えられた場合のために必要なデータの範囲を包含し
ており、この範囲から選択されたシーケンスのデータは
設定器５６に挿入された設定による。

【００７７】設定器５８に蓄積されたデータは異なった
始動直径“ｄ”を取扱う能力を有するべきである。なぜ
ならばボビンとホルダの直径は種々の場合で変化するか
らである。このシーケンスの始動点は従ってレギュレー
タ５６及びタイマ６０に無関係に設定し得る。

【００７８】しかしながら図７に示す特性線図は理想化
された作動状態を表している。パッケージの外周からの
何らのフィードバックもなく直接的な制御がモータ１８
の回転速度に対して加えられているのみなのでパッケー
ジは実際上この始動期の間所望の方式で成長しつつある
ものと仮定しなければならない。従ってパッケージ外周
からのフィードバックループが合理的にできるだけ早急
に形成されるようにこの始動期は短かいことが好まし
く、即ち初期に設定される空間Ｓは小さいことが好まし
い。

【００７９】図７に示す特性線図ＳＰ３の理想化された
形状に従う必要はないことも理解されるであろう。パッ
ケージの外周速度は前述の不当な衝撃効果を避けるのに
適当な程度にロール２０の外周速度に適合していること
が重要である。適合の程度は従ってシステムに許容され
得る衝撃効果によることが必要であろう。

【００８０】最適な場合には、パッケージとロールの外
周速度は接触状態において全く等しくなる。更に直径ｄ
におけるパッケージ外周速度は自由長Ｌにおける張力損
失のためにパッケージ形成が不良になることを避けるの
に充分な程度に高いことが重要である。

【００８１】この目的のために必要な実際の速度は多く
の要因によって変動し、個々のケースについて経験的に
決めることができる。たとえばいくつかの例において
は、糸の線速度よりも低いパッケージの外周速度が許容
され、この場合には点線で示された特性線図ＳＰ４が完
全に受入れ可能である。如何なる場合にも、始動期間中
の速度調節は図表に示される如く連続的でなく不連続的
に行なわれてもよい。

【００８２】特に、フリクションロールの外周速度は始
動から巻取り作業の終りまで図４、図５の両方の制御手
段によって一定に（所望の糸線速度に）保たれることに
注意すべきである。このことはモータ２４が図６に関し
て前に述べた如く負荷状態（図４）及び“無負荷”状態
（図５）の両方において同一速度で回転しなければなら
ないこと即ちＮ_A ＝Ｎ_B を意味している。

【００８３】 モータ２４の構造は、インバータ４６か
らの供給によって適当なセッティングがなされるように
なっていることを要する。電気用語でいえば、モータは
設計された負荷と無負荷状態をカバーするように、電気
的スリップの充分に広い範囲にわたって作動可能でなけ
ればならない。

【００８４】勿論パッケージとフリクションロールの接
触時の“速度衝撃”を回避することばかりでなく、始動
状態から正常運転状態への制御回路の切替え時における
“駆動衝撃”を避けることもまた望ましい。切替え時に
は、パッケージとロールの間の接触は終っているであろ
う。

【００８５】この接触が起るとインバータ４６の出力は
パッケージとロールの接触によって生ずる動作条件の変
化にかゝわらずタコゼネレータ４２の出力を一定（ロー
ル２０の一定速度）に保持するように変化する。設定器
５４はインバータ４６の出力を切替えが生ずる以前に採
用された値に一定に保持するように構成されている。こ
れは通常経験的に決められ、設定器５４の設定はこれに
従ってなされなければならない。

【００８６】設定器５４は所定の修正因子のみを設定器
５６に挿入された設定に適用するように設計されてもよ
い。この構成は図４に点線での接続によって模式的に図
示されている。一方、設定器５６が第５図に示す如く設
定器５８に連結されることは本質的なことではない。こ
の二つの設定器は独立に設定することができる。

【００８７】タイマ６０は減数割合及び減数期間を変え
ることができるように調節可能であることが好ましい。
設定器５８は使用する因子の変化とは無関係に変数のシ
ーケンスの調節が可能であるようにプログラムされてい
る。

【００８８】制御システムホルダ１２がその休止位置に
到達したときにたとえば位置センサ６２（図２）の作動
に対応して自動的に始動状態を採用するように構成され
ている。制御システムは従って経路２６にホルダの動き
の間及び糸掛け前にその“始動”速度にまでモータ１８
が加速される間始動状態にある。図示の回路はレギュレ
ータ５２をしてモータ１８を所望の“始動”速度即ちパ
ッケージの直径ｄによって選択された速度になす公知の
始動制御回路（図示しない）と結合することができる。

【００８９】制御装置はホルダの軸が経路２６（図１）
の上端に動かずに保持されている期間の全部を通じて
（図５の回路構成の）始動状態に止どまっている。ホル
ダがこの位置に連続して現われていることはキャリッジ
１４（図２）に係合するべきストッパ４０に内蔵された
第二の位置センサ６４によって記録される。

【００９０】センサ６４はロールとの接触に追随してパ
ッケージが成長するためにフリクションロール２０から
ホルダ軸１６が開離する動きを記録する。切替手段（図
示しない）が位置センサ６４によるこの復帰運動の開始
の記録に応じて図５の回路構成を図４のそれに変えるた
めに設けられている。

【００９１】センサ６４はたとえばキャリッジ１４の復
帰方向の極く小さい動きに応じて作動しこれによって回
路構成の変更をもたらすリレーを作動せしめる電気スイ
ッチである。パッケージとロールとの接触が確立するの
と制御手段の構成の切替えとの間に不可避の短かい遅れ
がある。この遅れはできるだけ短かいことが望ましい。

【００９２】初期空間Ｓ（図３）は圧力流体シリンダ手
段の作動に応じてパッケージとロールの間の接触のリス
クを避けつつ実際上可能な限り小さいことが望ましい。
実用上約１mmの空間が通常は適当であることが判ってい
るが、図３においては図示を明らかにするためにかなり
誇張されている。ホルダ軸１６は経路２６の端部に固定
して支持されることが好ましく、一方パッケージの成長
はこの初期空間Ｓを吸収する。

【００９３】本発明はタコゼネレータによるフィードバ
ック信号の発生に限定されるものではない。駆動される
パッケージと接触するローラの外周速度を表わすフィー
ドバック信号を得るためには他のシステムも知られてい
る。しかしながら、タコゼネレータが所望の信号を発生
する便利な且つ経済的な方法を代表する。

【００９４】タイマ６０と設定器５８の説明はタイマが
デジタルカウンタであり設定器５８に蓄積されるデータ
が不連続な設定値のシーケンスの形であると仮定したも
のであった。このことは必ずしも必要事項ではない。該
設定器はアナログ形式、たとえばその出力電圧がレギュ
レータ５２に対する設定入力を表わすポテンショメータ
の調節によって作動するように構成してもよい。

【００９５】入力６２（図５）によって供給されるタイ
マ６０に対する始動信号は糸掛けシステムから発せられ
ることが最も好ましい。このシステムは通常ホルダ上に
糸を巻くためにホルダ外周のまわりに所定の運動を行な
うように配設された一又はそれ以上の糸ガイドを持って
いる。

【００９６】 このような運動を生ぜしめる起動パワー
は人手により又は自動的にコントロールされている。い
ずれの場合でも、始動信号はガイドの動きの予定された
段階でたとえば、運動が終了した時に自動的に発生せし
めることができる。このシステムは“接圧摩擦タイプ”
のワインダについて説明された。

【００９７】 これは、同様に糸が直接にパッケージに
受け渡されるワインダ、即ち、フリクションロールのま
わりに巻付け角のない又は認知し得ない程度のワインダ
についても適用し得る。この場合には、フリクションロ
ールの速度は、接圧フリクションロールの速度と同様の
糸の線速度に直接影響しない。しかしながら、制御シス
テムが不安定になることを避けるために速度合わせの必
要性はなお存続する。

【００９８】該システムは単一のホルダ１２を有しホル
ダが休止位置にある間に一時的に巻取り作業を終了し、
満パッケージを玉揚げし、新ボビンチューブを取付ける
装置について説明された。

【００９９】本発明はこのタイプの機械に限定されるも
のではない。複数のホルダを有し、順次に巻取り位置に
運ばれて実質的に“屑糸なし”の巻取りを可能にする装
置が知られており、本発明はこれらの装置にも同様に適
用し得る。特に本発明は係属ヨーロッパ特許出願第８２
１０７０２２．４号（１９８２年８月４日出願）に記載
された自動ワインダに適用し得る。

【０１００】このシステムはホルダとフリクションロー
ルとの相対運動が固定のロールに対するホルダの動きに
よって得られる装置に関して説明された。このこともま
た本質的なことではない。図８は極端に模式的にではあ
るがフリクションロールが固定ホルダに対して可動とな
っている装置を示す。

【０１０１】図８に用いられている符号は第１図に使用
されたものと可能な限り対応している。ロール２０Ａと
トラバース機構３６Ａはホルダ１２Ａに対して遠近方向
に垂直に往復動するキャリッジ６２上に取付けられてい
る。ホルダ１２Ａの軸１６Ａはフレーム１０Ａに対して
固定されている。

【０１０２】図２のストッパ４０に対応するストッパ
（図示しない）はロール２０Ａとホルダ１２Ａに取付け
られたボビンとの間に空間が残るような位置にキャリッ
ジ６２を停止せしめる。電気回路には何等の変更も要し
ないのでこれ以上の説明は不要であると信ずる。

【０１０３】図４及び図５に示された制御要素４２から
６２まではパッケージとフリクションロールとの間の接
触によって切替えられるように条件付け得る単一の“制
御手段”として集合的に取扱われた。図４、図５に示す
如く、該二つの制御“モード”は共通の制御要素４２，
４６，４８，５２−多分５６も−を採用している。

【０１０４】しかし二つの制御モードに共通の制御要素
がなくてもよいことは明らかである。別個の“ブロッ
ク”が準備され、システムはモードを変えて一方のブロ
ックから他方へ切替わることができる。そのような場
合、該二つのブロックはなお単一の“制御手段”の一部
でありその“条件付け”は一つのブロックから他方へ切
替わるステップを含んでいるものと考えられる。

【０１０５】この明細書及び特許請求の範囲においては
一部品の“回転速度”即ち一部品の“外周速度”の制御
について述べられている。このような制御は制御される
量に直接的に関連する諸量を参照することによって及び
制御される量と因果関係を以って結合されたパラメータ
に対する作用によって行なうことができる。明細書及び
特許請求の範囲は従って制御される量の直接の感知又は
影響を受ける部品に対する直接作用による制御に限定さ
れる如く読まれてはならない。

【０１０６】以上詳述した如く、本発明にあっては、パ
ッケージ、即ちボビンホルダとフリクションロールとを
別々に駆動し、且つ巻き始め段階では、非接触駆動状態
のパッケージに糸を巻き付けるように、パッケージ側の
回転部材とフリクションロール側の回転部とのどのよう
な接触も断ち、そして両者間の接触は、実質上等しい周
速度の下でのパッケージの糸層の生長にしたがって除々
に達成されるため突然接触の悪影響は解消出来る。

【０１０７】また、表面硬質のフリクションロールと表
面が糸層に覆われて表面軟質となったパッケージとの接
触であるためはね上がりも防止出来、高速回転接触であ
るにかかわらず、両回転体の接触時に生ずる巻き付け中
の糸に対する僅かな張力ショックも、パッケージ上の糸
層の柔軟性が吸収し、糸品質の損傷が防止出来ると共
に、引続く接触回転は、両部材間の回転速度の均一化制
御を簡便且つ正確に達成出来た。

【０１０８】従って、本発明は、巻始めから巻終りまで
パッケージ上に糸を等速で巻き付けることが、パッケー
ジに接触ショックをあたえることなく達成出来、糸品質
損傷を生ずることなく、且つパッケージの回転速度制御
も、フリクションロールとの接触回転を基礎とするため
に簡便で正確に実施出来、従来装置の内在していた課題
が一挙に改善出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝる装置の概略正面図である。

【図２】各部品が異なった相対位置をとっている同じ装
置の概略側面図である。

【図３】巻取り作業の初期位相の間のパッケージとフリ
クションロールとの関係を説明するのに使用される図で
ある。

【図４】装置の正常状態での制御システムの説明回路図
である。

【図５】装置の始動状態での制御システムの説明回路図
である。

【図６】図４の回路の説明のための図表である。

【図７】図５の回路の説明のための図表である。

【図８】本発明にかゝる他の装置の概略正面図である。

【符号の説明】

１０…フレーム １２…ホルダ １４…キャリッジ １８，２４…モータ ２０…フリクションロール ２８…ボビン ３０…巻き層 ３２…糸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸を巻取ってパッケージとなす巻取り装
   置であって、 パッケージを支持する少なくとも一つのホルダ； ホルダの長手方向軸のまわりにホルダを回転せしめるた
   めの手段； パッケージの外周に接触するフリクションロール； フリクションロールをロールの長手方向軸のまわりに回
   転せしめるための手段；パッケージの形成中に、軸方向に前進後退する糸を移動
   させるためのトラバース装置であって、パッケージへの
   糸の移動方向に対してフリクションロールの上流に配設
   されているトラバース装置 ； フリクションロールとホルダの各回転速度を制御するた
   めの制御手段であって、 該制御手段は、フィードバック信号がフリクションロー
   ルからホルダを駆動する手段へ発せられる正常状態と、
   フリクションロールとパッケージとが非接触でそのよう
   な信号が発せられない始動状態とに条件付けすることが
   可能であり、； 更に、フリクションロールとパッケージとの接触に対応
   して制御手段の状態を変更する条件付与手段を含む、巻
   取り装置。
2. 【請求項２】 糸を巻取ってパッケージとなす巻取り装
   置であって、 パッケージを支持する少なくとも一つのホルダ； ホルダの長手方向軸のまわりにホルダを回転せしめるた
   めの手段； パッケージの外周に接触するフリクションロール ；パッケージの形成中に、軸方向に前進後退する糸を移動
   させるためのトラバース装置であって、パッケージへの
   糸の移動方向に対してフリクションロールの上流に配設
   されているトラバース装置 ；フリクションロールを該ロールの長手方向軸のまわりに
   回転せしめるための手段であって、前記ロール回転手段
   は、その励磁周波数によって制御可能なモータを含むも
   の； フリクションロールのための前記モータの励磁周波数を
   制御するとともにホルダの回転速度を制御するための制
   御手段であって、該制御手段は、ホルダ回転手段を制御
   するために用いられるフィードバック信号が、パッケー
   ジと接触しているフリクションロールから発せられる
   間、前記励磁周波数がロール回転手段を制御 するために
   制御されている正常巻取状態を備えるとともに、前記励
   磁周波数がロール回転手段を制御するために制御されて
   いるが、フリクションロールとパッケージ表面とに間隙
   が存在するためにフィードバック信号が発せられので、
   ホルダ回転手段が前記フィードバック信号を参照しない
   で制御されている始動状態とを備えており； 更に、パッケージとフリクションロールとが接触された
   時に、始動状態から正常巻取状態へ制御手段の状態を変
   更する手段を含む、巻取り装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が前記始動状態においてフ
   リクションロールとホルダの回転速度を別々に制御し且
   つフリクションロールがパッケージに接触する時の前記
   両速度を適合せしめるように作動する請求項１又は２に
   記載の巻取り装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段が前記始動状態にある間に
   該制御手段が所定の方法でホルダの回転速度を変化させ
   るように作動する請求項１又は２に記載の巻取り装置。