巻取テンション制御装置
【課題】紡績糸の巻取り中に、糸弛み取り装置と連関して巻取テンションを適宜調整し得る巻取テンション制御装置を提供する。
【解決手段】糸弛み取り装置７を備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置８であって、弛み取りローラ７１の近傍かつ下流側に配置され、糸弛み取り装置７から巻取装置９に向かう糸の糸道を屈曲させつつ案内する糸道屈曲ガイド８１と、巻取テンションを高くすべきとき、糸道屈曲ガイド８１を弛み取りローラ７１に接近させて上記屈曲の角度を大きい屈曲角度θ１とする一方、巻取テンションを低くすべきとき、糸道屈曲ガイド８１を弛み取りローラ８１から離隔させて上記屈曲の角度を小さい屈曲角度θ２とする、糸道屈曲ガイド変位装置８２と、を含んでなる巻取テンション制御装置８とした。
【解決手段】糸弛み取り装置７を備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置８であって、弛み取りローラ７１の近傍かつ下流側に配置され、糸弛み取り装置７から巻取装置９に向かう糸の糸道を屈曲させつつ案内する糸道屈曲ガイド８１と、巻取テンションを高くすべきとき、糸道屈曲ガイド８１を弛み取りローラ７１に接近させて上記屈曲の角度を大きい屈曲角度θ１とする一方、巻取テンションを低くすべきとき、糸道屈曲ガイド８１を弛み取りローラ８１から離隔させて上記屈曲の角度を小さい屈曲角度θ２とする、糸道屈曲ガイド変位装置８２と、を含んでなる巻取テンション制御装置８とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維束から糸を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、紡績装置と巻取装置との間の糸を弛み取りローラに巻き付かせて糸の弛みを吸収する糸弛み取り装置とを備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スライバ（繊維束）を原料として紡績装置で紡績糸を生成し、これを巻取装置で巻き取ってパッケージに形成する紡績機が存在する。この紡績機にあっては、例えば、糸欠陥を検出すると、その糸欠陥箇所をカッターなどの切断手段によって切断し除去した後、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、糸継装置により糸継ぎするように構成されている。この糸継ぎ作業は、紡績装置の運転を続行しつつ糸の巻き取りを停止した状態で行うため、紡績装置から巻取装置までの間で糸の弛みが発生し、その弛みを取り除く必要があった。
【０００３】
また、上記紡績機において、例えばコーン巻きパッケージを形成する場合、特に巻取直前の巻取テンション制御を行わないと、トラバースに応じて糸の周期的なテンション変動が起きるという問題があった。これは、コーン巻きパッケージの小径側と大径側とで糸の巻取速度（パッケージの周速度）が異なり、巻取速度の小さい小径側では弛み量が増え、巻取速度が大きい大径側では弛み量が少なくなるからである。
【０００４】
そこで、上記問題に対処すべく、特許文献１に記載の糸弛み取り装置が提案されている。特許文献１記載の糸弛み取り装置は、回転駆動される弛み取りローラ２１と、回転式の糸掛け部材２２とを備えている。糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対して相対的に同心回転可能に取り付けられている。糸掛け部材２２の弛み取りローラ２１に対する相対回転に対しては、バネなどの付勢手段からなる伝達力付与部材２２ｆの押圧力（摩擦力）によって、所定の回転抵抗が付与されている。さらに、その回転抵抗は、螺合部を有する伝達力調整操作部２２ｇの締付け操作により、無段階に調整可能になっている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の磁気式の糸弛み取り装置も提案されている。特許文献２記載の糸弛み取り装置１２は、ヒステリシス材３７と永久磁石３６との組み合わせにより、弛み取りローラ２１と回転自在の糸掛け部材２２との間に、所定の回転抵抗を発生させるようになっている。さらに、その回転抵抗は、ヒステリシス材３７と永久磁石３６との重なり面積を、調整ボルト３２の回転操作で変化させることにより、無段階に調整可能になっている。
【０００６】
上記の糸弛み取り装置はいずれも、糸掛け部材２２に作用する負荷つまり糸のテンションが上記回転抵抗よりも小さいとき、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１と一体回転して、紡績糸を弛み取りローラ２１に巻き付かせる。反対に、糸のテンションが所定値を越えて回転抵抗に打ち勝つと、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１とは独立に回転し、紡績糸を弛み取りローラ２１から解舒する。
【０００７】
したがって、上記の糸弛み取り装置によれば、糸の弛みを解消することができるだけでなく、上記回転抵抗を適切に設定することにより、所定の巻取テンションを紡績糸に与えることができる。
【特許文献１】特開２００４−２７７９４６号公報（図１８、段落番号［００２４］〜［００２６］）
【特許文献２】特開２００６−３０６５８８号公報（図４、段落番号［００４２］〜［００４４］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の糸弛み取り装置はいずれも、糸掛け部材の弛み取りローラに対する回転抵抗を調整するには、糸の巻取りを停止させる必要があり、巻取りを続行しつつ巻取テンションを調整することは不可能であった。さらに、上記回転抵抗を調整するには、手作業にて行なう必要があり、複数錘の紡績ユニットが並設された紡績機において、各錘間で糸弛み取り装置の回転抵抗がばらついていた場合等は、錘ごとに適宜調整しなければならず、非常に煩雑な作業となっていた。
【０００９】
一方、巻取装置においてパッケージを形成する際、巻径の小さいうちは巻取テンションを高くし、巻径が大きくなるにつれて巻取テンションを低くすることで、きれいなパッケージ形状とすることができる。そのためには、糸の巻取り中に、巻取テンションを変化させ得る装置が必要であった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、紡績糸の巻取り中に、糸弛み取り装置と連関して巻取テンションを適宜調整し得る巻取テンション制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、（１）繊維束から糸を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、紡績装置と巻取装置との間の糸を弛み取りローラに巻き付かせて糸の弛みを吸収する糸弛み取り装置とを備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置であって、前記弛み取りローラの近傍かつ下流側に配置され、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸の糸道を屈曲させつつ案内する糸道屈曲ガイドと、前記巻取テンションを高くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラに接近させて前記屈曲の角度を大きくする一方、前記巻取テンションを低くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラから離隔させて前記屈曲の角度を小さくする、糸道屈曲ガイド変位装置と、を含んでなることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１２】
また本発明は、上記構成において、（２）前記糸道屈曲ガイドは、前記糸を通過させるガイド孔によって、前記糸を案内するようになっていることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１３】
また本発明は、上記構成（２）において、（３）前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記ガイド孔の中心が前記弛み取りローラの軸の延長線上で変位するように、前記糸道屈曲ガイドを変位させることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１４】
また本発明は、上記構成（１）〜（３）において、（４）前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸のテンションを検出するテンション検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１５】
また本発明は、上記構成（１）〜（４）において、（５）前記糸道屈曲ガイド変位装置はさらに、前記パッケージの巻径を検出する巻径検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成された本発明の巻取テンション制御装置によれば、紡績糸の巻取り中、糸道屈曲ガイドが、糸弛み取り装置の弛み取りローラに対して適宜接近または離隔せしめられる。その結果、糸掛け部材の先端から糸道屈曲ガイドを経て巻取装置へ向かう紡績糸の糸道の屈曲角度が調節され、巻取テンションが調整される。つまり、本発明の巻取テンション制御装置によれば、巻取り中に、巻取テンションを適切に調節することができる。
【００１７】
また、本発明の巻取テンション制御装置によれば、機械的に糸道屈曲ガイドを変位させて巻取テンションを調節する。それゆえ、複数錘の紡績ユニットが並設された紡績機において、各錘間で糸弛み取り装置の回転抵抗がばらついていた場合等であっても、錘ごとに手作業でその回転抵抗を調整する煩雑さがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の巻取テンション制御装置の好ましい一実施形態につき説明する。
図１は本発明の巻取テンション制御装置が適用された紡績機の一例を示す概略正面図、図２は図１の紡績機の概略側面図、図３は図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す要部側断面図、図４は図３の糸弛み取り装置の調整ボルトを回転させて移動させた状態を示す要部側断面図、図５は図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す斜視図である。
【００１９】
本実施形態にかかる紡績機１は、図１に示すように、原動機ボックスＭＢとダストボックスＤＢとの間に、多数の紡績ユニットＵを機台長手方向に並設して構成されている。紡績機１の下部には、紡績ユニットＵの並設方向に沿ったレールＲが設けられている。レールＲ上には、糸継台車３が、紡績ユニットUの並設方向に沿って往復走行可能に配置されている。糸継台車３は、糸継ぎを要求する紡績ユニットＵに向けて走行移動し、対応する位置で停車して糸継ぎ作業を行う。
【００２０】
図１または図２に示すように、紡績ユニットＵは、上流から下流に向かって順に、ドラフト装置４と、紡績装置５と、糸送り装置６と、糸弛み取り装置７と、巻取テンション制御装置８と、下流側ガイド１０と、巻取装置９とを主要な構成として装備している。
【００２１】
ドラフト装置４は、バックローラ対４１と、サードローラ対４２と、エプロンベルト４３を装架したミドルローラ対４４と、フロントローラ対４５とを組み合わせたものから構成されている。ドラフト装置４は、スライバＳＬを延伸して繊維束Ｙを形成する。
【００２２】
紡績装置５の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、空気噴射ノズルからの旋回気流を利用して、ドラフトされた繊維束Ｙから紡績糸ＳＹを生成する空気式のものを採用している。
【００２３】
糸送り装置６は、デリベリローラ６１と、デリベリローラ６１に接触するように設けられたニップローラ６２とからなっている。紡績装置５から送出された紡績糸ＳＹは、デリベリローラ６１とニップローラ６２との間に挟まれて、デリベリローラ６１の回転駆動によって下方へ送られるようになっている。
【００２４】
糸送り装置６によって下流側に送られた紡績糸ＳＹは、糸の欠点を除去するためのカッター装置１６およびヤーンクリアラ１７、糸弛み取り装置７、巻取テンション制御装置８、ならびに下流側ガイド１０を経て、巻取装置９によって巻取パッケージＷＰに巻き取られる。
【００２５】
ヤーンクリアラ１７は、走行する紡績糸ＳＹの太さを監視し、紡績糸ＳＹの糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号をユニットコントローラ（不図示）へ送信するようになっている。ユニットコントローラは、上記糸欠点検出信号を受けると、直ちにカッター装置１６を作動して糸を切断し、さらにドラフト装置４や紡績装置５を停止し、糸継台車３を当該紡績ユニットＵの前まで自走させる。その後、紡績装置５などを再び駆動し、糸継台車３に糸継ぎを行わせて、紡績および巻取りを再開させるようになっている。
【００２６】
糸継台車３は、図１に示すように、紡績機１本体のケーシング２に設けられたレールＲに沿って、走行するように配置されている。糸継台車３には、供給側となる紡績装置５から連続的に供給される紡績糸ＳＹを吸引捕捉するサクションパイプ（供給側糸端捕捉手段）１８と、巻取りパッケージＷＰ側の紡績糸ＳＹを吸引捕捉するサクションマウス（巻取り側糸端捕捉手段）１９と、このサクションパイプ１８とサクションマウス１９とが捕捉した各紡績糸ＳＹを繋ぐための糸継装置２０とを備えている。
【００２７】
サクションパイプ１８およびサクションマウス１９の端部は、吸引流発生源（不図示）によって吸引空気流が発生しており、糸端を吸引して捕捉する。糸継装置２０は、図示しないクランプ部、カッター部およびスプライサあるいはノッターによって構成されている。
【００２８】
糸弛み取り装置７は、複数の紡績ユニットＵのそれぞれに対して設けられ、紡績糸ＳＹと係合可能に配置されている。糸弛み取り装置７は、図２または図３に示すように、弛み取りローラ７１と、糸掛け部材７２と、上流側ガイド７３と、上流側ガイド７３を前進および後退させる進退手段（例えば、エアシリンダ）７４と、弛み取りローラ７１を回転駆動する回転駆動源７５と、を含んでいる。
【００２９】
回転駆動源７５は、電動モータ等からなり、ブラケット７０を介して紡績ユニットＵに取り付けられている。
【００３０】
弛み取りローラ７１は、図３に示すように、ローラ本体７１ａと、その内部に一体的に固着されるナット部材７１ｂとを、主要な構成として備えている。
【００３１】
ローラ本体７１ａは、固定ネジ７１ｆによって、回転駆動源７５の回転軸７５ａに固定されている。
【００３２】
ナット部材７１ｂには、調整ボルト７１ｃが、ローラ本体７１ａの先端側から螺合される。調整ボルト７１ｃは、本体と同軸の貫通孔を有している。この貫通孔は、軸受け７１ｄを介して、糸掛け部材７２の軸部７２ａを受容する。
【００３３】
糸掛け部材７２は、図３に示すように、軸部７２ａと、軸部７２ａの一端に取り付けられたフライヤー７２ｂとからなっている。糸掛け部材７２は、軸部７２ａが調整ボルト７１ｃの貫通孔に挿入され、上述の軸受け７１ｄに支持されることで、弛み取りローラ７１に対して同心回転可能に取り付けられる。
【００３４】
フライヤー７２ｂは、その先端部が適宜湾曲する形状を呈しており、紡績糸ＳＹと係合して（紡績糸ＳＹを掛けて）、紡績糸ＳＹを弛み取りローラ７１の外周面に確実に巻き付かせるようになっている。
【００３５】
糸掛け部材７２の軸部７２ａは、その軸方向の中間部に拡径部７２ｃを備えている。拡径部７２ｃの外周面は、調整ボルト７１ｃの内周面に対向し得るようになっている。拡径部７２ｃの外周面には、永久磁石７２ｄが配置されている。永久磁石７２ｄは、周方向にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、・・・と交互に着磁せしめられている。一方、調整ボルト７１ｃの内周面には、ヒステリシス材（半硬質磁性材料）７１ｅが配置されている。拡径部７２ｃの永久磁石７２ｄは、調整ボルト７１ｃのヒステリシス材７１ｅに対し、適宜の隙間をおいて（即ち、非接触で）対向している。
【００３６】
調整ボルト７１ｃは、頭部を手で掴んで（あるいは適宜の工具を用いて）回転させることで、ナット部材７１ｂに対して相対変位する。このとき、調整ボルト７１ｃは、糸掛け部材７２の拡径部７２ｃに対して相対変位することになる。これによって、ヒステリシス材７１ｅと永久磁石７２ｄとの対向面積は変化する。
なお、図３の状態から、調整ボルト７１ｃを弛み取りローラ７１に対して相対変位させた状態が図４に示されている。
【００３７】
上記のように永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの対向面積を変更することにより、フライヤー７２ｂの弛み取りローラ７１に対する回転抵抗の大きさを無段階に調節することができる。
【００３８】
つまり、図３のように永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとが大面積で対向している場合は、永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの磁気的結合の度合いが強いので、糸掛け部材７２の弛み取りローラ７１に対する相対回転に対抗する強い抵抗が発生する。一方、図４のように永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの対向面積がほぼゼロの場合は、糸掛け部材７２は、弛み取りローラ７１に対して略自由に回転することができる。
【００３９】
上流側ガイド７３は、弛み取りローラ７１のやや上流側に配置される。上流側ガイド７３は、進退手段７４によって前進および後退せしめられる。上流側ガイド７３が前進位置にあるとき（図３の破線で示す状態）、紡績糸ＳＹは、糸弛み取り装置７における糸掛け部材７２と係合することがないように案内される。一方、上流側ガイド７３が後退位置にあるとき（図３の実線で示す状態）、紡績糸ＳＹは、糸弛み取り装置７における糸掛け部材７２と係合し、弛み取りローラ７１に巻き付けられる。
【００４０】
巻取テンション制御装置８は、図３または図５に示すように、糸道屈曲ガイド８１と、糸道屈曲ガイド８１を変位させる糸道屈曲ガイド変位装置８２とを備えている。
【００４１】
糸道屈曲ガイド変位装置８２は、ステッピングモータや直動シリンダからなり、糸弛み取り装置７の近傍、本実施形態ではブラケット７０に固定されている。糸道屈曲ガイド変位装置８２は、糸弛み取り装置７の弛み取りローラ７１の軸に沿って前進および後退し得るロッド８２ａを有している。
【００４２】
糸道屈曲ガイド８１は、その一端が、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａの先端に取り付けられている。糸道屈曲ガイド８１の他端側には、糸弛み取り装置７の上流側ガイド７３または弛み取りローラ７１から下流側ガイド１０に向かう紡績糸ＳＹを通過させるガイド孔８１ａ（本実施形態では丸孔）が設けられている。ガイド孔８１ａは、その中心が、弛み取りローラ７１の下流側であって、弛み取りローラ７１の軸の延長線上に存在するように配置されている。
なお、ガイド孔８１ａは、丸孔でなくてもよく、例えば切欠きであってもよい。ただし、案内される糸は円周方向に動くため、切欠きとした場合は糸が外れないようにするためのフック等を備えたものがよい。
【００４３】
なお、ガイド孔８１ａの中心は、必ずしも弛み取りローラ７１の軸の延長線上にある必要はない。しかし、ガイド孔８１ａの中心が弛み取りローラ７１の軸の延長線上から外れていれば、紡績糸ＳＹが糸弛み取り装置７に係合している場合（図３の実線で示す状態）、糸掛け部材７２の回転位置によって糸の屈曲角度が変わり、巻取テンションが若干ではあるが、その位置に応じて変動してしまうことになる。したがって、ガイド孔８１ａの中心は、弛み取りローラ７１の軸の延長線上にあるのが好ましい。
【００４４】
糸道屈曲ガイド８１は、巻取テンションを高くする必要があるとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａが後退することによって、弛み取りローラ７１に接近せしめられる（図３の２点鎖線で示す状態）。一方、巻取テンションを低くする必要があるとき、糸道屈曲ガイド８１は、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａが前進することによって、弛み取りローラ７１ａから離隔せしめられる（図３の実線で示す状態）。
【００４５】
ここで、巻取テンションを高くする必要があるときとは、例えば、紡績糸ＳＹが糸弛み取り装置７に係合している場合であって、糸掛け部材７２の回転抵抗が小さいために適切な巻取テンションよりも低い巻取テンションとなっているとき等があげられる。反対に、巻取テンションを低くする必要があるときとは、例えば、弛み取りローラ７１に対する糸掛け部材７２の回転抵抗が大きいために、適切な巻取テンションよりも高い巻取テンションとなっているとき等があげられる。
【００４６】
巻取テンションは、図２に示す如く、下流側ガイド１０の下流側に配置されたテンションセンサ１１によって検出される。テンションセンサ１１の検出信号は、制御器８３に入力される。制御器８３は、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適切な値よりも低いとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを後退させる。反対に、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適切な値よりも高いとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを前進させる。
【００４７】
糸道屈曲ガイド８１が弛み取りローラ７１ａに接近せしめられた場合（図３の２点鎖線で示す状態）、糸掛け部材７２におけるフライヤー７２ｂの先端（紡績糸ＳＹがフライヤー７２ｂに係合していないときは上流ガイド７３）から糸道屈曲ガイド８１のガイド孔８１ａを経て下流側ガイド１０へ向かう紡績糸ＳＹの糸道は、大きな屈曲角度（図３のθ１）を有することになる。この場合、大きな屈曲角度を有することで、紡績糸ＳＹの走行に対する抵抗が高くなり、その結果巻取テンションが高くなる。
【００４８】
反対に、糸道屈曲ガイド８１が弛み取りローラ７１から離隔せしめられた場合（図３の実線で示す状態）、フライヤー７２ｂの先端（紡績糸ＳＹがフライヤー７２ｂに係合していないときは上流ガイド７３）からガイド孔８１ａを経て下流側ガイド１０へ向かう紡績糸ＳＹの糸道は、小さな屈曲角度（図３のθ２）を有することになる。この場合、小さな屈曲角度を有することで、紡績糸ＳＹの走行に対する抵抗が低くなり、その結果巻取テンションが低くなる。
【００４９】
下流側ガイド１０は、巻取テンション制御装置８の下流側に配置される。下流側ガイド１０は、巻取テンション制御装置８の糸道屈曲ガイド８１を経た紡績糸ＳＹを、巻取装置９側へ案内する。
【００５０】
次に、上記構成の紡績機１の動作について説明する。
紡績機１の各紡績ユニットＵは、繊維束Ｙをドラフト装置４で延伸して紡績装置５へ送り込む。そして、紡績装置５から紡出された紡績糸ＳＹは、糸送り装置６で下流側へ送出され、カッター１６、ヤーンクリアラ１７を通過し、糸弛み取り装置７および巻取テンション制御装置８を経由して、最終的には巻取装置９に送られてパッケージＷＰとして巻き取られる。
【００５１】
そして、いずれかの紡績ユニットＵのヤーンクリアラ１７が紡績糸ＳＹの欠陥を検出すると、当該紡績ユニットＵの図示しないユニットコントローラは、カッター１６で紡績糸ＳＹを切断し、それと略同時に、ドラフト装置４のバックローラ対４１とサードローラ対４２の回転を停止させる。繊維束Ｙは、停止したサードローラ対４２と回転を継続中のミドルローラ対４４との間で引きちぎられるように切断され、切断箇所より下流の部分の紡績糸ＳＹは図示しないサクション手段によって吸引除去される。
【００５２】
そして、紡績ユニットＵのユニットコントローラ（不図示）は、糸継要求信号を糸継台車３に送信する。糸継台車３は、当該紡績ユニットＵに対面する位置まで移動して停止する。するとユニットコントローラは、適宜のタイミングで糸弛み取り装置７の弛み取りローラ７１の回転を開始する。また、これと同時に、糸弛み取り装置７の上流側ガイド７３を進退手段７４によって前進させ、次に紡績される紡績糸ＳＹが必要時以外に糸弛み取り装置７の糸掛け部材７２と係合することのないように糸道を保持する。
【００５３】
そして、糸継台車３のサクションパイプ１８が上方へ回動されると、それとほぼ同期してドラフト装置４および紡績装置５の駆動を開始し、紡績装置５から紡出される紡績糸ＳＹがサクションパイプ１８で吸引捕捉されるようにする。また同時に巻取装置９側では、糸継台車３のサクションマウス１９が下方へ回動し、パッケージＷＰに巻き付いている糸端を吸引して捕捉する。そして、サクションパイプ１８とサクションマウス１９は、吸引されたそれぞれの糸端を糸継装置２０へ案内して糸継ぎを行う。
【００５４】
そして、この糸継装置２０での糸継作業が開始される直前に、糸弛み取り装置７において進退手段７４が後退し、上流側ガイド７３を後退位置に移動させる。すると、紡績糸ＳＹの糸道が、図３の鎖線に示すように、フライヤー７２ｂの回転軌跡に重なるように変更される。この結果、紡績糸ＳＹはフライヤー７２ｂによって弛み取りローラ７１の外周面に巻き付けられる。
【００５５】
すなわち、糸継装置２０での糸継作業の間も、紡績装置５からの紡績糸ＳＹの紡出は継続しているのであり、このままでは糸継装置２０の上流側で紡績糸ＳＹが大量に滞留してしまう。糸弛み取り装置７は、糸継装置２０での糸継作業の間に弛み取りローラ７１に紡績糸ＳＹを巻き付かせることで、紡績糸ＳＹの弛みや滞留を防止し、円滑な糸継作業および紡績再開作業を実現する。
【００５６】
前述したように、糸掛け部材７２は、弛み取りローラ７１とは独立に回転可能であるが、前述の永久磁石７２ｄ及びヒステリシス材７１ｅからなる機構により、一定の大きさ以上の負荷（永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの磁気的結合に打ち勝つ負荷）が作用しない限り、糸掛け部材７２は弛み取りローラ７１と一体的に回転する。前述の糸継作業時において、紡績糸ＳＹは下流側が走行を停止しており、フライヤー７２ｂに加わる負荷は小さいので、糸掛け部材７２は弛み取りローラ７１と一体回転して、弛み取りローラ７１の外周に紡績糸ＳＹを巻き付けることになる。
【００５７】
この間、巻取テンション制御装置８の糸道屈曲ガイド８１は、予め定められた初期位置に待機している。
【００５８】
糸継装置２０による糸継作業の終了後は、巻取装置９においてパッケージＷＰを回転させ、紡績糸ＳＹの巻取りを再開する。
【００５９】
巻取装置９による巻取作業が再開されると、紡績糸ＳＹに適宜の巻取テンションを付与するように、糸送り装置６の送出速度と巻取装置９での巻取速度との比が設定されている。それゆえ、巻取り再開後は、弛み取りローラ７１に巻き付く糸速度よりも、弛み取りローラ７１から引き出される糸速度の方が大きい。したがって、糸掛け部材７２のフライヤー７２ｂは、巻取方向に回転を継続する弛み取りローラ７１とは独立して回転するようになり、弛み取りローラ７１に巻き取られて貯留されていた紡績糸ＳＹは、次第に解舒されてゆく。
【００６０】
この弛み取りローラ７１の解舒の際、フライヤー７２ｂは、紡績糸ＳＹの輪抜けを防止して、弛み取りローラ７１から紡績糸ＳＹが平均的に巻き出されるように案内する。フライヤー７２ｂはさらに、紡績糸ＳＹと接触することにより適度の抵抗を付与して巻取テンションを適正化し、パッケージＷＰに糸が好適に巻き取られるようにする。
【００６１】
巻取り運転中、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適正であれば、制御器８３は、糸道屈曲ガイド８１を初期位置に待機したままとする。テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適正な値よりも低いとき、制御器８３は、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを後退させ、糸道の屈曲角度を大きくして、巻取テンションの適正化をはかる。反対に、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適正な値よりも高いとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを前進させ、糸道の屈曲角度を小さくして、巻取テンションの適正化をはかる。
【００６２】
上記のように構成された紡績機１によれば、紡績糸ＳＹの巻取り中、巻取テンション制御装置８の糸道屈曲ガイド８１が、糸弛み取り装置７の弛み取りローラ７１に対して適宜接近または離隔せしめられる。その結果、糸掛け部材７２におけるフライヤー７２ｂの先端から糸道屈曲ガイド８１のガイド孔８１ａを経て下流側ガイド１０へ向かう紡績糸ＳＹの糸道の屈曲角度が調節され、巻取テンションが調整される。つまり、本発明の巻取テンション制御装置８を備えた紡績機１によれば、巻取り中に、巻取テンションを適切に調節することができる。
【００６３】
また、上記の紡績機１によれば、テンションセンサ１１が検出する巻取テンションに基づいて、制御機８３が自動的に糸道屈曲ガイド８１を変位させて、巻取テンションを調節する。それゆえ、複数錘の紡績ユニットが並設された紡績機において、各錘間で糸弛み取り装置の回転抵抗がばらついていた場合等であっても、錘ごとに手作業でその回転抵抗を調整する必要がない。
【００６４】
また、上記の紡績機１によれば、ガイド孔８１ａの中心が弛み取りローラ７１ａの軸の延長線上に存在する。つまり、糸掛け部材７２が回転してフライヤー７２ｂの位置が変化しても、フライヤー７２ｂとガイド孔８１ａとの距離は一定に保たれる。それゆえ、フライヤー７２ｂの位置が変化することによっては、糸道の屈曲角度は変化せず、巻取テンションが変動することもない。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６６】
例えば、図６に示す如く、パッケージＷＰの巻径を検出する巻径検出手段１３をさらに設け、巻径検出手段１３からの信号に基づき、糸道屈曲ガイド８１を変位させるように構成してもよい。
つまり、巻取装置９においてパッケージＷＰを形成する際、巻径の小さいうちは巻取テンションを高くし、巻径が大きくなるにつれて巻取テンションを低くすることで、きれいなパッケージ形状とすることができる。
なお、巻径検出手段１３としては、パッケージＷＰの回転速度を計測し、この回転速度からパッケージＷＰの巻径を算出するものでよく、巻取時間から演算して算出する手段等、公知ものものでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の巻取テンション制御装置が適用された紡績機の一例を示す概略正面図である。
【図２】図１の紡績機の概略側面図である。
【図３】図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す要部側断面図である。
【図４】図３の状態から調整ボルトを回転させて移動させた状態を示す要部側断面図である。
【図５】図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す斜視図である。
【図６】変形例にかかる紡績機の概略側面図である。
【符号の説明】
【００６８】
ＳＹ 紡績糸
７ 糸弛み取り装置
８ 巻取テンション制御装置
７０ ブラケット
７１ 弛み取りローラ
７１ａ 弛み取りローラ本体
７１ｂ ナット部材
７１ｃ 調整ボルト
７１ｄ 軸受け
７１ｅ ヒステリシス材
７１ｆ 固定ネジ
７２ 糸掛け部材
７２ａ 軸部
７２ｂ フライヤー
７２ｃ 拡径部
７２ｄ 永久磁石
７３ 上流側ガイド
７５ 回転駆動源
７５ａ 回転軸
８１ 糸道屈曲ガイド
８１ａ ガイド孔
８２ 糸道屈曲ガイド変位装置
８２ａ ロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維束から糸を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、紡績装置と巻取装置との間の糸を弛み取りローラに巻き付かせて糸の弛みを吸収する糸弛み取り装置とを備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スライバ（繊維束）を原料として紡績装置で紡績糸を生成し、これを巻取装置で巻き取ってパッケージに形成する紡績機が存在する。この紡績機にあっては、例えば、糸欠陥を検出すると、その糸欠陥箇所をカッターなどの切断手段によって切断し除去した後、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、糸継装置により糸継ぎするように構成されている。この糸継ぎ作業は、紡績装置の運転を続行しつつ糸の巻き取りを停止した状態で行うため、紡績装置から巻取装置までの間で糸の弛みが発生し、その弛みを取り除く必要があった。
【０００３】
また、上記紡績機において、例えばコーン巻きパッケージを形成する場合、特に巻取直前の巻取テンション制御を行わないと、トラバースに応じて糸の周期的なテンション変動が起きるという問題があった。これは、コーン巻きパッケージの小径側と大径側とで糸の巻取速度（パッケージの周速度）が異なり、巻取速度の小さい小径側では弛み量が増え、巻取速度が大きい大径側では弛み量が少なくなるからである。
【０００４】
そこで、上記問題に対処すべく、特許文献１に記載の糸弛み取り装置が提案されている。特許文献１記載の糸弛み取り装置は、回転駆動される弛み取りローラ２１と、回転式の糸掛け部材２２とを備えている。糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対して相対的に同心回転可能に取り付けられている。糸掛け部材２２の弛み取りローラ２１に対する相対回転に対しては、バネなどの付勢手段からなる伝達力付与部材２２ｆの押圧力（摩擦力）によって、所定の回転抵抗が付与されている。さらに、その回転抵抗は、螺合部を有する伝達力調整操作部２２ｇの締付け操作により、無段階に調整可能になっている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の磁気式の糸弛み取り装置も提案されている。特許文献２記載の糸弛み取り装置１２は、ヒステリシス材３７と永久磁石３６との組み合わせにより、弛み取りローラ２１と回転自在の糸掛け部材２２との間に、所定の回転抵抗を発生させるようになっている。さらに、その回転抵抗は、ヒステリシス材３７と永久磁石３６との重なり面積を、調整ボルト３２の回転操作で変化させることにより、無段階に調整可能になっている。
【０００６】
上記の糸弛み取り装置はいずれも、糸掛け部材２２に作用する負荷つまり糸のテンションが上記回転抵抗よりも小さいとき、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１と一体回転して、紡績糸を弛み取りローラ２１に巻き付かせる。反対に、糸のテンションが所定値を越えて回転抵抗に打ち勝つと、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１とは独立に回転し、紡績糸を弛み取りローラ２１から解舒する。
【０００７】
したがって、上記の糸弛み取り装置によれば、糸の弛みを解消することができるだけでなく、上記回転抵抗を適切に設定することにより、所定の巻取テンションを紡績糸に与えることができる。
【特許文献１】特開２００４−２７７９４６号公報（図１８、段落番号［００２４］〜［００２６］）
【特許文献２】特開２００６−３０６５８８号公報（図４、段落番号［００４２］〜［００４４］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の糸弛み取り装置はいずれも、糸掛け部材の弛み取りローラに対する回転抵抗を調整するには、糸の巻取りを停止させる必要があり、巻取りを続行しつつ巻取テンションを調整することは不可能であった。さらに、上記回転抵抗を調整するには、手作業にて行なう必要があり、複数錘の紡績ユニットが並設された紡績機において、各錘間で糸弛み取り装置の回転抵抗がばらついていた場合等は、錘ごとに適宜調整しなければならず、非常に煩雑な作業となっていた。
【０００９】
一方、巻取装置においてパッケージを形成する際、巻径の小さいうちは巻取テンションを高くし、巻径が大きくなるにつれて巻取テンションを低くすることで、きれいなパッケージ形状とすることができる。そのためには、糸の巻取り中に、巻取テンションを変化させ得る装置が必要であった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、紡績糸の巻取り中に、糸弛み取り装置と連関して巻取テンションを適宜調整し得る巻取テンション制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、（１）繊維束から糸を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、紡績装置と巻取装置との間の糸を弛み取りローラに巻き付かせて糸の弛みを吸収する糸弛み取り装置とを備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置であって、前記弛み取りローラの近傍かつ下流側に配置され、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸の糸道を屈曲させつつ案内する糸道屈曲ガイドと、前記巻取テンションを高くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラに接近させて前記屈曲の角度を大きくする一方、前記巻取テンションを低くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラから離隔させて前記屈曲の角度を小さくする、糸道屈曲ガイド変位装置と、を含んでなることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１２】
また本発明は、上記構成において、（２）前記糸道屈曲ガイドは、前記糸を通過させるガイド孔によって、前記糸を案内するようになっていることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１３】
また本発明は、上記構成（２）において、（３）前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記ガイド孔の中心が前記弛み取りローラの軸の延長線上で変位するように、前記糸道屈曲ガイドを変位させることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１４】
また本発明は、上記構成（１）〜（３）において、（４）前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸のテンションを検出するテンション検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【００１５】
また本発明は、上記構成（１）〜（４）において、（５）前記糸道屈曲ガイド変位装置はさらに、前記パッケージの巻径を検出する巻径検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする巻取テンション制御装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成された本発明の巻取テンション制御装置によれば、紡績糸の巻取り中、糸道屈曲ガイドが、糸弛み取り装置の弛み取りローラに対して適宜接近または離隔せしめられる。その結果、糸掛け部材の先端から糸道屈曲ガイドを経て巻取装置へ向かう紡績糸の糸道の屈曲角度が調節され、巻取テンションが調整される。つまり、本発明の巻取テンション制御装置によれば、巻取り中に、巻取テンションを適切に調節することができる。
【００１７】
また、本発明の巻取テンション制御装置によれば、機械的に糸道屈曲ガイドを変位させて巻取テンションを調節する。それゆえ、複数錘の紡績ユニットが並設された紡績機において、各錘間で糸弛み取り装置の回転抵抗がばらついていた場合等であっても、錘ごとに手作業でその回転抵抗を調整する煩雑さがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の巻取テンション制御装置の好ましい一実施形態につき説明する。
図１は本発明の巻取テンション制御装置が適用された紡績機の一例を示す概略正面図、図２は図１の紡績機の概略側面図、図３は図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す要部側断面図、図４は図３の糸弛み取り装置の調整ボルトを回転させて移動させた状態を示す要部側断面図、図５は図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す斜視図である。
【００１９】
本実施形態にかかる紡績機１は、図１に示すように、原動機ボックスＭＢとダストボックスＤＢとの間に、多数の紡績ユニットＵを機台長手方向に並設して構成されている。紡績機１の下部には、紡績ユニットＵの並設方向に沿ったレールＲが設けられている。レールＲ上には、糸継台車３が、紡績ユニットUの並設方向に沿って往復走行可能に配置されている。糸継台車３は、糸継ぎを要求する紡績ユニットＵに向けて走行移動し、対応する位置で停車して糸継ぎ作業を行う。
【００２０】
図１または図２に示すように、紡績ユニットＵは、上流から下流に向かって順に、ドラフト装置４と、紡績装置５と、糸送り装置６と、糸弛み取り装置７と、巻取テンション制御装置８と、下流側ガイド１０と、巻取装置９とを主要な構成として装備している。
【００２１】
ドラフト装置４は、バックローラ対４１と、サードローラ対４２と、エプロンベルト４３を装架したミドルローラ対４４と、フロントローラ対４５とを組み合わせたものから構成されている。ドラフト装置４は、スライバＳＬを延伸して繊維束Ｙを形成する。
【００２２】
紡績装置５の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、空気噴射ノズルからの旋回気流を利用して、ドラフトされた繊維束Ｙから紡績糸ＳＹを生成する空気式のものを採用している。
【００２３】
糸送り装置６は、デリベリローラ６１と、デリベリローラ６１に接触するように設けられたニップローラ６２とからなっている。紡績装置５から送出された紡績糸ＳＹは、デリベリローラ６１とニップローラ６２との間に挟まれて、デリベリローラ６１の回転駆動によって下方へ送られるようになっている。
【００２４】
糸送り装置６によって下流側に送られた紡績糸ＳＹは、糸の欠点を除去するためのカッター装置１６およびヤーンクリアラ１７、糸弛み取り装置７、巻取テンション制御装置８、ならびに下流側ガイド１０を経て、巻取装置９によって巻取パッケージＷＰに巻き取られる。
【００２５】
ヤーンクリアラ１７は、走行する紡績糸ＳＹの太さを監視し、紡績糸ＳＹの糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号をユニットコントローラ（不図示）へ送信するようになっている。ユニットコントローラは、上記糸欠点検出信号を受けると、直ちにカッター装置１６を作動して糸を切断し、さらにドラフト装置４や紡績装置５を停止し、糸継台車３を当該紡績ユニットＵの前まで自走させる。その後、紡績装置５などを再び駆動し、糸継台車３に糸継ぎを行わせて、紡績および巻取りを再開させるようになっている。
【００２６】
糸継台車３は、図１に示すように、紡績機１本体のケーシング２に設けられたレールＲに沿って、走行するように配置されている。糸継台車３には、供給側となる紡績装置５から連続的に供給される紡績糸ＳＹを吸引捕捉するサクションパイプ（供給側糸端捕捉手段）１８と、巻取りパッケージＷＰ側の紡績糸ＳＹを吸引捕捉するサクションマウス（巻取り側糸端捕捉手段）１９と、このサクションパイプ１８とサクションマウス１９とが捕捉した各紡績糸ＳＹを繋ぐための糸継装置２０とを備えている。
【００２７】
サクションパイプ１８およびサクションマウス１９の端部は、吸引流発生源（不図示）によって吸引空気流が発生しており、糸端を吸引して捕捉する。糸継装置２０は、図示しないクランプ部、カッター部およびスプライサあるいはノッターによって構成されている。
【００２８】
糸弛み取り装置７は、複数の紡績ユニットＵのそれぞれに対して設けられ、紡績糸ＳＹと係合可能に配置されている。糸弛み取り装置７は、図２または図３に示すように、弛み取りローラ７１と、糸掛け部材７２と、上流側ガイド７３と、上流側ガイド７３を前進および後退させる進退手段（例えば、エアシリンダ）７４と、弛み取りローラ７１を回転駆動する回転駆動源７５と、を含んでいる。
【００２９】
回転駆動源７５は、電動モータ等からなり、ブラケット７０を介して紡績ユニットＵに取り付けられている。
【００３０】
弛み取りローラ７１は、図３に示すように、ローラ本体７１ａと、その内部に一体的に固着されるナット部材７１ｂとを、主要な構成として備えている。
【００３１】
ローラ本体７１ａは、固定ネジ７１ｆによって、回転駆動源７５の回転軸７５ａに固定されている。
【００３２】
ナット部材７１ｂには、調整ボルト７１ｃが、ローラ本体７１ａの先端側から螺合される。調整ボルト７１ｃは、本体と同軸の貫通孔を有している。この貫通孔は、軸受け７１ｄを介して、糸掛け部材７２の軸部７２ａを受容する。
【００３３】
糸掛け部材７２は、図３に示すように、軸部７２ａと、軸部７２ａの一端に取り付けられたフライヤー７２ｂとからなっている。糸掛け部材７２は、軸部７２ａが調整ボルト７１ｃの貫通孔に挿入され、上述の軸受け７１ｄに支持されることで、弛み取りローラ７１に対して同心回転可能に取り付けられる。
【００３４】
フライヤー７２ｂは、その先端部が適宜湾曲する形状を呈しており、紡績糸ＳＹと係合して（紡績糸ＳＹを掛けて）、紡績糸ＳＹを弛み取りローラ７１の外周面に確実に巻き付かせるようになっている。
【００３５】
糸掛け部材７２の軸部７２ａは、その軸方向の中間部に拡径部７２ｃを備えている。拡径部７２ｃの外周面は、調整ボルト７１ｃの内周面に対向し得るようになっている。拡径部７２ｃの外周面には、永久磁石７２ｄが配置されている。永久磁石７２ｄは、周方向にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、・・・と交互に着磁せしめられている。一方、調整ボルト７１ｃの内周面には、ヒステリシス材（半硬質磁性材料）７１ｅが配置されている。拡径部７２ｃの永久磁石７２ｄは、調整ボルト７１ｃのヒステリシス材７１ｅに対し、適宜の隙間をおいて（即ち、非接触で）対向している。
【００３６】
調整ボルト７１ｃは、頭部を手で掴んで（あるいは適宜の工具を用いて）回転させることで、ナット部材７１ｂに対して相対変位する。このとき、調整ボルト７１ｃは、糸掛け部材７２の拡径部７２ｃに対して相対変位することになる。これによって、ヒステリシス材７１ｅと永久磁石７２ｄとの対向面積は変化する。
なお、図３の状態から、調整ボルト７１ｃを弛み取りローラ７１に対して相対変位させた状態が図４に示されている。
【００３７】
上記のように永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの対向面積を変更することにより、フライヤー７２ｂの弛み取りローラ７１に対する回転抵抗の大きさを無段階に調節することができる。
【００３８】
つまり、図３のように永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとが大面積で対向している場合は、永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの磁気的結合の度合いが強いので、糸掛け部材７２の弛み取りローラ７１に対する相対回転に対抗する強い抵抗が発生する。一方、図４のように永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの対向面積がほぼゼロの場合は、糸掛け部材７２は、弛み取りローラ７１に対して略自由に回転することができる。
【００３９】
上流側ガイド７３は、弛み取りローラ７１のやや上流側に配置される。上流側ガイド７３は、進退手段７４によって前進および後退せしめられる。上流側ガイド７３が前進位置にあるとき（図３の破線で示す状態）、紡績糸ＳＹは、糸弛み取り装置７における糸掛け部材７２と係合することがないように案内される。一方、上流側ガイド７３が後退位置にあるとき（図３の実線で示す状態）、紡績糸ＳＹは、糸弛み取り装置７における糸掛け部材７２と係合し、弛み取りローラ７１に巻き付けられる。
【００４０】
巻取テンション制御装置８は、図３または図５に示すように、糸道屈曲ガイド８１と、糸道屈曲ガイド８１を変位させる糸道屈曲ガイド変位装置８２とを備えている。
【００４１】
糸道屈曲ガイド変位装置８２は、ステッピングモータや直動シリンダからなり、糸弛み取り装置７の近傍、本実施形態ではブラケット７０に固定されている。糸道屈曲ガイド変位装置８２は、糸弛み取り装置７の弛み取りローラ７１の軸に沿って前進および後退し得るロッド８２ａを有している。
【００４２】
糸道屈曲ガイド８１は、その一端が、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａの先端に取り付けられている。糸道屈曲ガイド８１の他端側には、糸弛み取り装置７の上流側ガイド７３または弛み取りローラ７１から下流側ガイド１０に向かう紡績糸ＳＹを通過させるガイド孔８１ａ（本実施形態では丸孔）が設けられている。ガイド孔８１ａは、その中心が、弛み取りローラ７１の下流側であって、弛み取りローラ７１の軸の延長線上に存在するように配置されている。
なお、ガイド孔８１ａは、丸孔でなくてもよく、例えば切欠きであってもよい。ただし、案内される糸は円周方向に動くため、切欠きとした場合は糸が外れないようにするためのフック等を備えたものがよい。
【００４３】
なお、ガイド孔８１ａの中心は、必ずしも弛み取りローラ７１の軸の延長線上にある必要はない。しかし、ガイド孔８１ａの中心が弛み取りローラ７１の軸の延長線上から外れていれば、紡績糸ＳＹが糸弛み取り装置７に係合している場合（図３の実線で示す状態）、糸掛け部材７２の回転位置によって糸の屈曲角度が変わり、巻取テンションが若干ではあるが、その位置に応じて変動してしまうことになる。したがって、ガイド孔８１ａの中心は、弛み取りローラ７１の軸の延長線上にあるのが好ましい。
【００４４】
糸道屈曲ガイド８１は、巻取テンションを高くする必要があるとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａが後退することによって、弛み取りローラ７１に接近せしめられる（図３の２点鎖線で示す状態）。一方、巻取テンションを低くする必要があるとき、糸道屈曲ガイド８１は、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａが前進することによって、弛み取りローラ７１ａから離隔せしめられる（図３の実線で示す状態）。
【００４５】
ここで、巻取テンションを高くする必要があるときとは、例えば、紡績糸ＳＹが糸弛み取り装置７に係合している場合であって、糸掛け部材７２の回転抵抗が小さいために適切な巻取テンションよりも低い巻取テンションとなっているとき等があげられる。反対に、巻取テンションを低くする必要があるときとは、例えば、弛み取りローラ７１に対する糸掛け部材７２の回転抵抗が大きいために、適切な巻取テンションよりも高い巻取テンションとなっているとき等があげられる。
【００４６】
巻取テンションは、図２に示す如く、下流側ガイド１０の下流側に配置されたテンションセンサ１１によって検出される。テンションセンサ１１の検出信号は、制御器８３に入力される。制御器８３は、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適切な値よりも低いとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを後退させる。反対に、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適切な値よりも高いとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを前進させる。
【００４７】
糸道屈曲ガイド８１が弛み取りローラ７１ａに接近せしめられた場合（図３の２点鎖線で示す状態）、糸掛け部材７２におけるフライヤー７２ｂの先端（紡績糸ＳＹがフライヤー７２ｂに係合していないときは上流ガイド７３）から糸道屈曲ガイド８１のガイド孔８１ａを経て下流側ガイド１０へ向かう紡績糸ＳＹの糸道は、大きな屈曲角度（図３のθ１）を有することになる。この場合、大きな屈曲角度を有することで、紡績糸ＳＹの走行に対する抵抗が高くなり、その結果巻取テンションが高くなる。
【００４８】
反対に、糸道屈曲ガイド８１が弛み取りローラ７１から離隔せしめられた場合（図３の実線で示す状態）、フライヤー７２ｂの先端（紡績糸ＳＹがフライヤー７２ｂに係合していないときは上流ガイド７３）からガイド孔８１ａを経て下流側ガイド１０へ向かう紡績糸ＳＹの糸道は、小さな屈曲角度（図３のθ２）を有することになる。この場合、小さな屈曲角度を有することで、紡績糸ＳＹの走行に対する抵抗が低くなり、その結果巻取テンションが低くなる。
【００４９】
下流側ガイド１０は、巻取テンション制御装置８の下流側に配置される。下流側ガイド１０は、巻取テンション制御装置８の糸道屈曲ガイド８１を経た紡績糸ＳＹを、巻取装置９側へ案内する。
【００５０】
次に、上記構成の紡績機１の動作について説明する。
紡績機１の各紡績ユニットＵは、繊維束Ｙをドラフト装置４で延伸して紡績装置５へ送り込む。そして、紡績装置５から紡出された紡績糸ＳＹは、糸送り装置６で下流側へ送出され、カッター１６、ヤーンクリアラ１７を通過し、糸弛み取り装置７および巻取テンション制御装置８を経由して、最終的には巻取装置９に送られてパッケージＷＰとして巻き取られる。
【００５１】
そして、いずれかの紡績ユニットＵのヤーンクリアラ１７が紡績糸ＳＹの欠陥を検出すると、当該紡績ユニットＵの図示しないユニットコントローラは、カッター１６で紡績糸ＳＹを切断し、それと略同時に、ドラフト装置４のバックローラ対４１とサードローラ対４２の回転を停止させる。繊維束Ｙは、停止したサードローラ対４２と回転を継続中のミドルローラ対４４との間で引きちぎられるように切断され、切断箇所より下流の部分の紡績糸ＳＹは図示しないサクション手段によって吸引除去される。
【００５２】
そして、紡績ユニットＵのユニットコントローラ（不図示）は、糸継要求信号を糸継台車３に送信する。糸継台車３は、当該紡績ユニットＵに対面する位置まで移動して停止する。するとユニットコントローラは、適宜のタイミングで糸弛み取り装置７の弛み取りローラ７１の回転を開始する。また、これと同時に、糸弛み取り装置７の上流側ガイド７３を進退手段７４によって前進させ、次に紡績される紡績糸ＳＹが必要時以外に糸弛み取り装置７の糸掛け部材７２と係合することのないように糸道を保持する。
【００５３】
そして、糸継台車３のサクションパイプ１８が上方へ回動されると、それとほぼ同期してドラフト装置４および紡績装置５の駆動を開始し、紡績装置５から紡出される紡績糸ＳＹがサクションパイプ１８で吸引捕捉されるようにする。また同時に巻取装置９側では、糸継台車３のサクションマウス１９が下方へ回動し、パッケージＷＰに巻き付いている糸端を吸引して捕捉する。そして、サクションパイプ１８とサクションマウス１９は、吸引されたそれぞれの糸端を糸継装置２０へ案内して糸継ぎを行う。
【００５４】
そして、この糸継装置２０での糸継作業が開始される直前に、糸弛み取り装置７において進退手段７４が後退し、上流側ガイド７３を後退位置に移動させる。すると、紡績糸ＳＹの糸道が、図３の鎖線に示すように、フライヤー７２ｂの回転軌跡に重なるように変更される。この結果、紡績糸ＳＹはフライヤー７２ｂによって弛み取りローラ７１の外周面に巻き付けられる。
【００５５】
すなわち、糸継装置２０での糸継作業の間も、紡績装置５からの紡績糸ＳＹの紡出は継続しているのであり、このままでは糸継装置２０の上流側で紡績糸ＳＹが大量に滞留してしまう。糸弛み取り装置７は、糸継装置２０での糸継作業の間に弛み取りローラ７１に紡績糸ＳＹを巻き付かせることで、紡績糸ＳＹの弛みや滞留を防止し、円滑な糸継作業および紡績再開作業を実現する。
【００５６】
前述したように、糸掛け部材７２は、弛み取りローラ７１とは独立に回転可能であるが、前述の永久磁石７２ｄ及びヒステリシス材７１ｅからなる機構により、一定の大きさ以上の負荷（永久磁石７２ｄとヒステリシス材７１ｅとの磁気的結合に打ち勝つ負荷）が作用しない限り、糸掛け部材７２は弛み取りローラ７１と一体的に回転する。前述の糸継作業時において、紡績糸ＳＹは下流側が走行を停止しており、フライヤー７２ｂに加わる負荷は小さいので、糸掛け部材７２は弛み取りローラ７１と一体回転して、弛み取りローラ７１の外周に紡績糸ＳＹを巻き付けることになる。
【００５７】
この間、巻取テンション制御装置８の糸道屈曲ガイド８１は、予め定められた初期位置に待機している。
【００５８】
糸継装置２０による糸継作業の終了後は、巻取装置９においてパッケージＷＰを回転させ、紡績糸ＳＹの巻取りを再開する。
【００５９】
巻取装置９による巻取作業が再開されると、紡績糸ＳＹに適宜の巻取テンションを付与するように、糸送り装置６の送出速度と巻取装置９での巻取速度との比が設定されている。それゆえ、巻取り再開後は、弛み取りローラ７１に巻き付く糸速度よりも、弛み取りローラ７１から引き出される糸速度の方が大きい。したがって、糸掛け部材７２のフライヤー７２ｂは、巻取方向に回転を継続する弛み取りローラ７１とは独立して回転するようになり、弛み取りローラ７１に巻き取られて貯留されていた紡績糸ＳＹは、次第に解舒されてゆく。
【００６０】
この弛み取りローラ７１の解舒の際、フライヤー７２ｂは、紡績糸ＳＹの輪抜けを防止して、弛み取りローラ７１から紡績糸ＳＹが平均的に巻き出されるように案内する。フライヤー７２ｂはさらに、紡績糸ＳＹと接触することにより適度の抵抗を付与して巻取テンションを適正化し、パッケージＷＰに糸が好適に巻き取られるようにする。
【００６１】
巻取り運転中、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適正であれば、制御器８３は、糸道屈曲ガイド８１を初期位置に待機したままとする。テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適正な値よりも低いとき、制御器８３は、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを後退させ、糸道の屈曲角度を大きくして、巻取テンションの適正化をはかる。反対に、テンションセンサ１１によって検出された巻取テンションが適正な値よりも高いとき、糸道屈曲ガイド変位装置８２のロッド８２ａを前進させ、糸道の屈曲角度を小さくして、巻取テンションの適正化をはかる。
【００６２】
上記のように構成された紡績機１によれば、紡績糸ＳＹの巻取り中、巻取テンション制御装置８の糸道屈曲ガイド８１が、糸弛み取り装置７の弛み取りローラ７１に対して適宜接近または離隔せしめられる。その結果、糸掛け部材７２におけるフライヤー７２ｂの先端から糸道屈曲ガイド８１のガイド孔８１ａを経て下流側ガイド１０へ向かう紡績糸ＳＹの糸道の屈曲角度が調節され、巻取テンションが調整される。つまり、本発明の巻取テンション制御装置８を備えた紡績機１によれば、巻取り中に、巻取テンションを適切に調節することができる。
【００６３】
また、上記の紡績機１によれば、テンションセンサ１１が検出する巻取テンションに基づいて、制御機８３が自動的に糸道屈曲ガイド８１を変位させて、巻取テンションを調節する。それゆえ、複数錘の紡績ユニットが並設された紡績機において、各錘間で糸弛み取り装置の回転抵抗がばらついていた場合等であっても、錘ごとに手作業でその回転抵抗を調整する必要がない。
【００６４】
また、上記の紡績機１によれば、ガイド孔８１ａの中心が弛み取りローラ７１ａの軸の延長線上に存在する。つまり、糸掛け部材７２が回転してフライヤー７２ｂの位置が変化しても、フライヤー７２ｂとガイド孔８１ａとの距離は一定に保たれる。それゆえ、フライヤー７２ｂの位置が変化することによっては、糸道の屈曲角度は変化せず、巻取テンションが変動することもない。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６６】
例えば、図６に示す如く、パッケージＷＰの巻径を検出する巻径検出手段１３をさらに設け、巻径検出手段１３からの信号に基づき、糸道屈曲ガイド８１を変位させるように構成してもよい。
つまり、巻取装置９においてパッケージＷＰを形成する際、巻径の小さいうちは巻取テンションを高くし、巻径が大きくなるにつれて巻取テンションを低くすることで、きれいなパッケージ形状とすることができる。
なお、巻径検出手段１３としては、パッケージＷＰの回転速度を計測し、この回転速度からパッケージＷＰの巻径を算出するものでよく、巻取時間から演算して算出する手段等、公知ものものでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の巻取テンション制御装置が適用された紡績機の一例を示す概略正面図である。
【図２】図１の紡績機の概略側面図である。
【図３】図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す要部側断面図である。
【図４】図３の状態から調整ボルトを回転させて移動させた状態を示す要部側断面図である。
【図５】図１の紡績機における糸弛み取り装置および巻取テンション制御装置を示す斜視図である。
【図６】変形例にかかる紡績機の概略側面図である。
【符号の説明】
【００６８】
ＳＹ 紡績糸
７ 糸弛み取り装置
８ 巻取テンション制御装置
７０ ブラケット
７１ 弛み取りローラ
７１ａ 弛み取りローラ本体
７１ｂ ナット部材
７１ｃ 調整ボルト
７１ｄ 軸受け
７１ｅ ヒステリシス材
７１ｆ 固定ネジ
７２ 糸掛け部材
７２ａ 軸部
７２ｂ フライヤー
７２ｃ 拡径部
７２ｄ 永久磁石
７３ 上流側ガイド
７５ 回転駆動源
７５ａ 回転軸
８１ 糸道屈曲ガイド
８１ａ ガイド孔
８２ 糸道屈曲ガイド変位装置
８２ａ ロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束から糸を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、紡績装置と巻取装置との間の糸を弛み取りローラに巻き付かせて糸の弛みを吸収する糸弛み取り装置とを備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置であって、
前記弛み取りローラの近傍かつ下流側に配置され、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸の糸道を屈曲させつつ案内する糸道屈曲ガイドと、
前記巻取テンションを高くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラに接近させて前記屈曲の角度を大きくする一方、前記巻取テンションを低くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラから離隔させて前記屈曲の角度を小さくする、糸道屈曲ガイド変位装置と、
を含んでなることを特徴とする巻取テンション制御装置。
【請求項２】
前記糸道屈曲ガイドは、前記糸を通過させるガイド孔によって、前記糸を案内するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項３】
前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記ガイド孔の中心が前記弛み取りローラの軸の延長線上で変位するように、前記糸道屈曲ガイドを変位させることを特徴とする請求項２に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項４】
前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸のテンションを検出するテンション検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項５】
前記糸道屈曲ガイド変位装置はさらに、前記パッケージの巻径を検出する巻径検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項１】
繊維束から糸を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、紡績装置と巻取装置との間の糸を弛み取りローラに巻き付かせて糸の弛みを吸収する糸弛み取り装置とを備えた紡績機に組み込まれて巻取テンションを制御する、巻取テンション制御装置であって、
前記弛み取りローラの近傍かつ下流側に配置され、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸の糸道を屈曲させつつ案内する糸道屈曲ガイドと、
前記巻取テンションを高くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラに接近させて前記屈曲の角度を大きくする一方、前記巻取テンションを低くすべきとき、前記糸道屈曲ガイドを前記弛み取りローラから離隔させて前記屈曲の角度を小さくする、糸道屈曲ガイド変位装置と、
を含んでなることを特徴とする巻取テンション制御装置。
【請求項２】
前記糸道屈曲ガイドは、前記糸を通過させるガイド孔によって、前記糸を案内するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項３】
前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記ガイド孔の中心が前記弛み取りローラの軸の延長線上で変位するように、前記糸道屈曲ガイドを変位させることを特徴とする請求項２に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項４】
前記糸道屈曲ガイド変位装置は、前記糸弛み取り装置から前記巻取装置に向かう糸のテンションを検出するテンション検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取テンション制御装置。
【請求項５】
前記糸道屈曲ガイド変位装置はさらに、前記パッケージの巻径を検出する巻径検出手段からの信号に基づき、前記糸道屈曲ガイドを変位させるようになっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻取テンション制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４６７７８（Ｐ２００９−４６７７８Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１４５６８（Ｐ２００７−２１４５６８）
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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