糸分配のオーバーエンドテイクオフのためのコンパクトな単一マンドレルクリール
本発明は、繊維が曲がったり、方向が変わったりするのを最小限にする直線のインライン分配パスを提供しながら、比較的省スペースで、多数のパッケージを収容するＯＥＴＯ法を用いるコンパクトなクリールに関する。また、本発明は、繊維供給システムにおいて張力を制御するためのシステム、装置および方法であって、パッケージからの高タックエラストマー糸または繊維を、製造プロセスに供給するための迅速かつ信頼性のある方法を提供する。さらに、本発明は、製造プロセスを中断せずに、クリールでパッケージを交換する方法および装置を提供する。特に、本発明のコンパクトなクリールでは、交換パッケージを、現在巻き出されている使用パッケージと同じマンドレルに装着することにより、巻き出しと繊維分配の連続操作が行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸分配システムまたは繊維巻き出し装置に関し、特に、下流繊維製造プロセスまたは装置に、糸または繊維を連続的に分配するためのコンパクトなクリールシステムまたは装置に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年１０月１１日出願の仮特許出願第６０／７２４，７９６号明細書の優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
クリールは、背景技術において周知であり、糸、繊維またはヤーンを、織機やおむつ製造機等の関連の製造装置に分配するためのパッケージを支持する（注：「糸」、「繊維」および「ヤーン」という用語は、この文書全体にわたって区別せずに用いられる）。製造プロセスにおいて、クリールで円柱状マンドレル（すなわち、「パッケージ」）からヤーンを巻き出す最も一般的な方法は、「ローリングテイクオフ」（ＲＴＯ）法と呼ばれるものである。ＲＴＯ法においては、使用パッケージが使用済みになったら、空の円柱状マンドレルを取り外して、新しいまたは交換パッケージを取り付ける。ＲＴＯ法において、空のマンドレルを取り外す工程では、一般的に、製造プロセスをシャットダウンする必要がある。製造プロセスのこのシャットダウンは、ＲＴＯ法を用いた製造ラインでの非生産的なダウンタイムという問題となる。
【０００４】
上述したＲＴＯ法に対し、オーバーエンドテイクオフ（ＯＥＴＯ）法だと、製造プロセスの連続操作が可能となる。ＯＥＴＯ法では、使用パッケージに巻き付けた繊維の末端を、交換パッケージに巻き付けた繊維の先端に取り付ける。使用パッケージが完全に使用済みとなったら、製造プロセスを中断せずに、交換パッケージが新しい使用パッケージになる。このようにして、繊維が製造プロセスに連続的に供給される。
【０００５】
従来技術のクリールには、ＯＥＴＯ法を利用するために、様々な水平および垂直配置のパッケージが提供されてきた。例えば、米国特許公報（特許文献１）および米国特許公報（特許文献２）には、関連の製造プロセスに供給するために対で構成されたヤーンパッケージの水平配置が開示されている。米国特許公報（特許文献３）、米国特許公報（特許文献４）および米国特許公報（特許文献５）には、織機やおむつ製造機等の関連の製造加工機械に供給するために対で構成されたヤーンパッケージの垂直配置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、高速製造プロセスの到来と共に、束ねた２ヤーンパッケージの構成では、関連の機械に供給するのに、次第に不十分なものとなってきており、束ねた４ヤーンパッケージの配置のクリールが提供されてきている。例えば、米国特許公報（特許文献６）には、「カルーセルクリール」として一般的に知られたクリールが開示されており、これは、水平構成で束ねた４ヤーンパッケージを含んでいる。さらに、米国特許公報（特許文献７）および米国特許公報（特許文献８）には、高速製造プロセスに連続供給するために、多数のパッケージを用いるクリールが開示されている。しかしながら、多数のパッケージを扱うカルーセルおよびその他のクリールの問題は、パッケージから他の関連の機械に供給される際に、繊維の方向を何回か変えなければならないことである。繊維が方向を、特に、大きく変えるたびに、方向が変わることから張力が増大するために、繊維が破断する可能性が大幅に増大する。かかるクリールでの繊維の破断によってまた、製造プロセスが中断され、上述した非生産的なダウンタイムの問題につながる。
【０００７】
多数のパッケージを用いるクリールでのさらなる問題は、クリールに提供され支持され得るヤーンパッケージのサイズに関係する。すなわち、パッケージが占める重量と空間等の実用性のために、ヤーンの量が限定される。例えば、直径１２インチまでの典型的なヤーンパッケージを利用して、おむつ製造機等の高速製造プロセスに大量のヤーンが提供される。しかしながら、多数のこのサイズのパッケージでは、従来技術のクリール構造で用いると、貴重な製造床面積の多くが占有されてしまう。
【０００８】
必要とされる多数のパッケージのサイズによる問題に対処するために、ＯＥＴＯ法のための従来技術のクリールは、典型的に、互いに鋭角（すなわち、９０°未満）で位置決めされた使用パッケージおよび交換パッケージにより構成されている。しかしながら、上記のとおり、このタイプの構成のＯＥＴＯクリールでの問題は、製造環境においてそれらが占有する貴重な床面積である。さらに、ＯＥＴＯ法を用いるとき、これらの従来技術のクリールで共通しているのは、糸張力が許容できないほど変動してしまうことである。
【０００９】
米国特許公報（特許文献９）には、上述した張力の問題に対処して、糸または繊維の張力および供給速度を調節するために、ブレーキ部材とアクチュエータとを利用することにより、繊維を繊維機械に供給する方法が開示されている。しかしながら、米国特許公報（特許文献９）には、モータの速度を、所望の糸張力の範囲に基づいて決めて、製造プロセスの性能を改善するという、駆動ロールに可変速度電気モータを利用する概念は開示されていない。
【００１０】
さらに、繊維業界で用いられる糸や繊維とは異なる独特の固有の仕上げテクスチャーを有するスパンデックス（Ｓｐａｎｄｅｘ）等のエラストマー糸または繊維を用いる製造プロセスには、電気モータ供給装置が必要とされる。これは、スパンデックスを、モータに取り付けられた駆動供給ロールと接触したままにすることができるものである。さらに、スパンデックスは、繊維業界で用いられる繊維とは異なる高い引張り強さ規格およびその他特徴を有している。例えば、繊維業界で典型的に用いられる糸または繊維は、５０〜１００デシテックス（１キロメートル当たりのデシグラム）の範囲に定められており、典型的に６００〜１５００デシテックスの範囲に定められているエラストマー糸の３００〜４００フィート／分という速い回転速度に比べ、パッケージから巻き出されるときに、１〜５０フィート／分の遅い回転速度で操作される傾向がある。さらに、米国特許公報（特許文献９）は、スパンデックス等の高タックエラストマー糸を必要とするシステムで操作したり、それに供給したりすることに係るものではない。
【００１１】
上述した問題によって、高タックエラストマー繊維を連続処理することが特に問題になっている。繊維タックおよびそれに関連した問題は、局所繊維添加剤（例えば、巻き付け前）を用いたり、パッケージを巻き出して、新しいマンドレルに再度巻き付けたりすることにより対処されてきた。しかしながら、両アプローチ共、製造プロセスに追加の費用が加わる。さらに、用途（例えば、おむつやその他パーソナルケア製品）によっては、実質的に仕上げが不要で、それゆえ、高タックを示すアズスパン糸や繊維を用いる必要がある。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３，６９３，９０４号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４５０，８７６号明細書
【特許文献３】米国特許第３，２３６，２６５号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３５８，０６８号明細書
【特許文献５】米国特許第４，６４８，５６４号明細書
【特許文献６】米国特許第４，５４５，５４７号明細書
【特許文献７】米国特許第５，６１３，６４３号明細書
【特許文献８】米国特許第６，６３４，５８５号明細書
【特許文献９】米国特許第５，５６６，５７４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、クリールについて、当該技術分野では次のようなものが必要とされている。すなわち、（１）製造プロセスを中断せずに、パッケージを交換できるもの、（２）高速製造プロセスに繊維を供給するために、比較的コンパクトなフットプリントで、多数のパッケージを保持するもの、（３）分配中、繊維の方向が変わるのを最小限にして、破断をなくし、張力を最小限にするもの、（４）高タックエラストマー繊維を、パッケージから、高速製造プロセスへと、巻き出し、供給し、分配する、迅速で、信頼性のある連続方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、繊維が曲がったり、方向が変わったりするのを最小限にする直線のインライン分配パスを提供しながら、比較的省スペースで、多数のパッケージを収容するＯＥＴＯ法を用いるコンパクトなクリールである。また、本発明は、繊維供給システムにおいて張力を制御するためのシステム、装置および方法であって、パッケージからの高タックエラストマー糸または繊維を、製造プロセスに供給するための迅速かつ信頼性のある方法を提供する。さらに、本発明は、製造プロセスを中断せずに、クリールでパッケージを交換する方法および装置を提供する。特に、本発明のコンパクトなクリールでは、交換パッケージを、現在巻き出されている使用パッケージと同じマンドレルに装着することにより、巻き出しと繊維分配の連続操作ができる。
【００１５】
本発明の一実施形態は、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めし装着する方法であって、新しい交換パッケージを、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、新しい交換パッケージの繊維の先端を、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端に結ぶ工程と、マンドレルコアホルダおよびパッケージ交換具のエンドピボットスタッドを、それぞれ、マンドレルおよびクリールフレームに挿入する工程と、パッケージサポートアセンブリを解放して、パッケージサポートアセンブリをマンドレルから離れるように旋回させる工程と、マンドレルサポートバーの端部がマンドレルサポートボルトを解放するまで、パッケージ交換具、マンドレル、マンドレルサポートバーおよびパッケージを少なくとも１０°上方に旋回させる工程と、マンドレルサポートバーを、クリールフレームおよびマンドレルのスロットから取り外す工程と、パッケージ交換具が、クリールフレームと接触し、クリールフレームと位置合わせされるまで、パッケージ交換具、マンドレルおよびパッケージを旋回させる工程と、少なくとも新しい交換パッケージが、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方と接触するまで、交換パッケージをマンドレルにスライドさせ、そしてさらに、新しい交換パッケージをスライドさせて、古い使用パッケージの使用済みコアを、マンドレルの端部からイジェクトする工程と、マンドレルサポートバーを、マンドレルのスロットを通じて、クリールフレームのサポートバースロットへ再挿入する工程と、パッケージ交換具、マンドレル７およびパッケージを、少なくとも１０°上方へ旋回させる工程と、マンドレルサポートバーが、マンドレルサポートバーボルトと位置合わせされるまで、マンドレルサポートバーをクリールフレームに押し込む工程と、パッケージ交換具、マンドレル７およびパッケージを、通常の操作位置へ戻すように旋回させる工程と、ピボットスタッドおよびマンドレルコアホルダが、それぞれ、クリールフレームおよびマンドレルから解放されるまで、外側に引っ張ることにより、パッケージ交換具を取り外す工程と、を備える方法である。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法であって、新しい交換パッケージを、交換パッケージおよび使用パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、新しい交換パッケージの繊維の先端に、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端を結ぶ工程と、マンドレルを支持するために、パッケージ交換具をクリールフレームに取り付ける工程と、パッケージおよびマンドレルを支持するために、パッケージ交換具のマンドレルコアホルダをマンドレルに挿入し、マンドレルコアホルダを定位置にロックする工程と、パッケージサポートアセンブリをマンドレルから外し、パッケージサポートアセンブリをマンドレルから離すように旋回させる工程と、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方が接触するまで、新しい交換パッケージをマンドレルに沿ってスライドさせ、そして、使用済みコアがイジェクトされるまで、新しい交換パッケージをさらにスライドさせる工程と、マンドレルを支持しそして固定するために、パッケージサポートアセンブリを再接続する工程と、パッケージ交換具のマンドレルコアホルダをマンドレルからアンロックする工程と、パッケージ交換具をマンドレルおよびクリールフレームから取り外す工程と、を備える方法である。
【００１７】
本発明の他の実施形態は、繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力をモニタし、繊維グループまたは繊維にかかる張力の増加、維持および低減の少なくとも１つにより繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力を調節する方法である。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態は、エラストマー繊維を巻き出すための装置であって、クリールフレームと、複数のマンドレルと、複数の使用パッケージと、少なくとも１つの新しい交換パッケージと、複数の駆動および張力制御アセンブリと、パッケージサポートアセンブリと、パッケージ交換具と、電子キャビネットとを備え、複数の使用パッケージおよび少なくとも１つの新しい交換パッケージの少なくとも一方が、複数のマンドレルの少なくとも１つにおいてインラインに構成され、複数のパッケージの１つが巻き出される間、少なくとも１つの新しい交換パッケージが、複数のマンドレルの１つに位置決めされて装着される、装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１を参照すると、本発明のコンパクトなクリールシステム１の第１の実施形態が正面斜視図で示されている。図１に示すとおり、クリールシステム１のフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５、６を支持している。マンドレル７の直径は、パッケージ５、６のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６は、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００２０】
さらに、マンドレル７の内部は、パッケージ交換具２１が挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めして装着することができる。例えば、マンドレル７に空洞を作製することにより、マンドレルに、パッケージ交換具を挿入することができる。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。
【００２１】
さらに、図１に、クリールフレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。駆動および張力制御アセンブリ１３は、駆動テイクオフロール、ガイドロール、プリテンショナロール、張力センサ、モータおよび張力コントローラ装置をさらに含む。任意選択的に、運動センサ（図示せず）および破断センサ（図示せず）が含まれていてもよい。駆動および張力制御アセンブリ１３は、各マンドレルに提供されている。クリールフレーム３は、多数のマンドレル７ならびに駆動および張力制御アセンブリ１３を支持することができる。駆動および張力コントローラアセンブリ１３は、さらに、グラフィカルディスプレイ、キーパッドまたは個々のキーおよびアラームライトを含んでいてもよい。駆動および張力制御アセンブリのさらなる詳細については後述する。図１に図示されていないのは、電子制御キャビネットであり、これは、駆動および張力制御アセンブリ１３を支持するための追加の回路および配線を含んでいる。このキャビネットは、典型的に、クリールフレーム３の前側の下に配置されている。
【００２２】
図１の駆動および張力制御アセンブリ１３は、繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、張力モニタリング制御を提供する。繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前は、繊維は所定のパスに従う。このパスは、実際可能なときは常に、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前に、意図しない張力が、エラストマー糸に加わるのを最小限にするように構成されているのが好ましい。このパスは、著しい曲がりがなく、比較的直線であるのがより好ましい。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施形態の後面斜視図である。図２に示すとおり、クリールシステム１のクリールフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５、６を支持している。各マンドレル７は、マンドレルサポートアセンブリ４により、クリールフレーム３に取り外し可能に取り付けられている。マンドレル７の直径は、パッケージ５、６のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６は、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００２４】
さらに、図２に、マンドレル７の内部が、パッケージ交換具（図示せず）を挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めして装着することができることが示されている。例えば、これは、マンドレル７に空洞を作製することにより、達成される。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。さらに、図２に、クリールフレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。
【００２５】
図３は、図２の円形領域１７の拡大部分斜視図である。特に、図３は、マンドレル７が、どのようにしてクリールに支持され、マンドレルサポートアセンブリ４の可動上部クランプ１０の位置の可変の調節により定位置に保持されるかを示している。マンドレルサポートアセンブリ４は、ホルダ２２、可動上部クランプ１０、サムスクリュー１１およびラッチ１２をさらに含む。ホルダ２２は、マンドレル７を支持するように構成されている。可動上部クランプ１０は、マンドレル７をホルダ２２の定位置に保持するように構成されていて、上部クランプ１０が動くようにスロットがある。サムスクリュー１１は、締めると、可動上部クランプ１０を所望の位置に固定するように構成されている。ラッチ１２は、サポートアセンブリ４を定位置に保持するように構成されている。
【００２６】
図４および図５は、それぞれ、コンパクトなクリールシステム１の側面図と正面図である。特に、図５は、６つのマンドレル７を有するサポートフレーム３を示しており、各マンドレルは、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つを保持している。さらに、図５は、クリールフレーム３に装着された６つの駆動および張力制御アセンブリ１３を示している。さらに、パッケージ交換具（図示せず）は、新しい交換パッケージ６をマンドレル７に位置決めして装着する間、パッケージ５、６を支持する。使用パッケージ５を同じマンドレル７で巻き出しながら、交換パッケージ６を装着する方法および装置は後述してある。
【００２７】
図６は、図４および図５に示すコンパクトなクリールシステム１の平面図である。図示するとおり、コンパクトなクリールシステム１は、単一のコンパクトなクリールとして構成されている。変形実施形態において、コンパクトなクリールシステム１は、大きな複合体システムを画定する多数の単一のコンパクトなクリールシステムの組み合わせを含んでいてもよい。本発明の全ての実施形態において、サポートフレーム３、パッケージ５、６、マンドレル７ならびに駆動および張力制御アセンブリ１３は、協働して、コンパクトなクリールシステム１を提供する。これで、繊維グループまたは糸の糸張力を増大、維持または減少させることのうち少なくとも１つにより、繊維グループの正味の張力または１本の繊維の張力をモニタおよび調節して、コンパクトなクリールシステムの操作に均一性および効率の向上を提供する方法がなされる。さらに、本発明のコンパクトなクリールは、交換パッケージを、使用パッケージが巻き出されている同じマンドレルに装着できるようにすることによって、巻き出しと繊維の分配の連続操作を行う。
【００２８】
図７は、本発明の第２の実施形態の正面斜視図である。図７に示すとおり、クリールシステム１のフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５、６を支持している。マンドレル７の直径は、パッケージ５のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６が、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００２９】
さらに、マンドレル７の内部は、パッケージ交換具２１が挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めして装着することができる。例えば、これは、マンドレル７に空洞を作製することにより、達成される。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９（図示せず）が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。
【００３０】
さらに、図７に、フレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。駆動および張力制御アセンブリ１３は、駆動テイクオフロール、ガイドロール、張力センサ、プリテンショナガイドロール、モータおよび張力コントローラ装置をさらに含む。任意選択的に、運動センサ（図示せず）および破断センサ（図示せず）が含まれていてもよい。駆動および張力制御アセンブリ１３は、各マンドレルに提供されている。フレームは、多数のマンドレルを支持することができる。駆動および張力コントローラアセンブリ１３は、さらに、グラフィカルディスプレイ、キーパッドまたは個々のキーおよびアラームライトを含んでいてもよい。駆動および張力制御アセンブリ１３のさらなる詳細については後述する。電子キャビネット１９は、駆動および張力制御アセンブリ１３を支持するための追加の回路および配線を含んでいる。例えば、図７に示すとおり、電子キャビネット１９は、クリールフレーム３の前側の下に配置されている。
【００３１】
図７の駆動および張力制御アセンブリ１３は、繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、張力モニタリング制御を提供する。繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前は、繊維は所定のパスに従う。このパスは、実際に可能なときは常に、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前に、意図しない張力が、エラストマー糸に加わるのを最小限にするように構成されているのが好ましい。このパスは、著しい曲がりや角がなく、比較的直線であるのがより好ましい。
【００３２】
図８は、本発明の第２の実施形態の後面斜視図である。図８に示すとおり、クリールシステム１のフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５を支持している。各マンドレル７は、マンドレルサポートアセンブリ４により、クリールフレーム３に取り外し可能に取り付けられている。マンドレル７の直径は、パッケージ５、６のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６が、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００３３】
さらに、図８に、マンドレル７の内部は、パッケージ交換具２１が挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めすることができることが示されている。例えば、これは、マンドレル７に空洞を作製することにより、達成される。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９（図示せず）が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。さらに、図８に、フレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。
【００３４】
図９は、図８の円形領域１７の拡大部分斜視図である。特に、図９は、マンドレル７が、どのようにしてクリールに支持され、マンドレルサポートアセンブリ４により定位置に保持されるかを示している。マンドレルサポートアセンブリ４は、ロックピン２６を操作することにより外れる。特に、マンドレルサポートアセンブリ４は、図１０に示すとおり、半円形運動により下方に振り離される。マンドレルサポートアセンブリ４が、振られて外れる（すなわち、旋回する）と、パッケージ交換アセンブリ２１が、マンドレル７およびパッケージ５、６を支持する。これによって、交換パッケージ６および使用パッケージ５を、マンドレル７上で前方に動かし、使用済みコア８を取り出すことができる。新しい交換パッケージ６の繊維の先端を、使用パッケージ５または新しい交換パッケージの前方に位置する追加の交換パッケージの繊維の末端に取り付けることができる。交換パッケージを位置決めして装着する方法の詳細は後述する。
【００３５】
さらに、図１０に示すとおり、マンドレル７は、マンドレル７の管の長手方向軸に垂直に位置決めされたスロットを有していて、マンドレル７が、マンドレルサポートアセンブリ４のマンドレルサポートバー２２に装着されると、パッケージ５、６を定位置に保持することができる。その上、図９および１０に示すとおり、マンドレルサポートアセンブリ４は、マンドレルサポートバー２２、マンドレルサポートバーボルト２３、ピボットスタッド２６をさらに含む。さらに、パッケージ交換具２１は、マンドレルコアホルダ２４、ハンドル２８およびコントロールハンドル３０をさらに含む。
【００３６】
図１１および図１２は、それぞれ、コンパクトなクリールシステム１の側面図と正面図である。特に、図１２は、５つのマンドレル７を有するクリールフレーム３を示しており、各マンドレルは、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つを保持している。図１２のクリールフレーム３は、完全に装着されると、６つまでのマンドレルと６つの駆動および張力制御アセンブリ１３を保持することができる。さらに、図１１および１２に、パッケージ交換具２１を示す。これは、クリールのマンドレル７に装着するための、少なくとも１つの新しい交換パッケージ６の位置決めおよび装着中に、パッケージ５、６を支持する。使用パッケージ５を同じマンドレル７で巻き出しながら、交換パッケージ６を装着する方法および装置については後述する。
【００３７】
図１３は、図１１および図１２に示すコンパクトなクリールシステム１の平面図である。図示するとおり、コンパクトなクリールシステム１は、単一のユニットとして構成されている。代替の実施形態において、コンパクトなクリールシステム１は、大きな複合体クリールシステムを画定する多数の単一のコンパクトなクリールシステムの組み合わせを含んでいてもよい。本発明の全ての実施形態において、クリールフレーム３、パッケージ５、６、マンドレル７ならびに駆動および張力制御アセンブリ１３は、協働して、コンパクトなクリールシステム１を提供する。これで、繊維グループまたは糸の糸張力を増大、維持または減少させることのうち少なくとも１つにより、繊維グループの正味の張力または１本の繊維の張力をモニタおよび調節して、コンパクトなクリールシステムの操作に均一性および効率の向上を提供する方法がなされる。さらに、本発明のコンパクトなクリールは、交換パッケージを、使用パッケージが巻き出されている同じマンドレルに装着できるようにすることによって、巻き出しと繊維の分配の連続操作を行う。
【００３８】
本発明の両実施形態のコンパクトなクリールシステム１を操作する例示の方法は、ａ）使用パッケージ５および交換パッケージ６を、それぞれのマンドレル７に配置する工程と、ｂ）各交換パッケージ６の繊維の先端を、同じマンドレル７に位置する対応の使用パッケージ５の繊維の末端に結ぶ工程と、ｃ）各使用パッケージ５の繊維の先端を、各マンドレル７に対応する駆動アセンブリ１３の各スタティックガイド２７およびプリテンショニングガイドロール２９に通し、次に、繊維の張力を所定の張力範囲内に制御するように構成された駆動および張力制御アセンブリ１３の駆動ロール２５周囲の２７０°以下のラップを通して指向させ、巻き取り装置（すなわち、図１には図示されていないが、典型的には、巻き出し機を出る際に最初に繊維と係合する製造プロセスの要素である駆動ロールまたは１組の駆動ロール）により繊維を係合させる工程と、ｄ）使用パッケージ５を巻き出す速度を制御して、所望の繊維の伸び（すなわち、延伸）を得る工程と、ｅ）使用済みになる前に、各使用パッケージ５を、新しい使用パッケージ５となる交換パッケージ６と交換する工程とを含む。
【００３９】
特に、必要に応じて、工程ａ）〜ｅ）を繰り返すと、コンパクトなクリールシステム１の連続操作が行える。クリールシステム１のコンパクトなサイズによって、省スペースで多数のヤーンを分配でき、従来技術のクリールシステムに比べて、製造床面積の占有が減じる。
【００４０】
図１４は、結合すると大きめのコンパクトな繊維供給または分配システムを形成する、本発明の多数のコンパクトなクリールシステム１の正面図である。各コンパクトなクリールシステム１は、張力を制御した繊維を製造プロセスに指向するための多数のアイドラアセンブリ２７を含む。図１５は、図１４に示す多数のコンパクトなクリールの平面図である。
【００４１】
図１６は、本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリ２１の例示の正面斜視図である。図１７は、図１６に示すパッケージ交換アセンブリの正面図である。図１８は、図１６に示すパッケージ交換アセンブリの側面図である。図１９は、本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリの他の例示の正面斜視図である。図１７、図１８および図１９に示すとおり、マンドレルサポートアセンブリ４は、マンドレルサポートバー２２をさらに含み、マンドレルサポートボルト２３により定位置に保持されている。マンドレルサポートバー２２は、マンドレル７をクリールの定位置に保持するために、マンドレル７の各側で水平スロット３６を通過する。
【００４２】
また、図１７、図１８および図１９に示すとおり、パッケージ交換具２１は、マンドレルサポートバー２２、マンドレルコアホルダ２４Ａ、ピボットスタッド２６およびハンドル２８をさらに含む。ピボットスタッド２６は、パッケージ交換具２１の左下を通って、クリールフレーム３に取り付けられている。パッケージ交換アセンブリの本実施形態により、使用パッケージを巻き出しながら、マンドレル７の少なくとも１つの交換パッケージ６を位置決めして装着する例示の方法については、後述してあり、図３０のフロー図に示されている。
【００４３】
図２０は、本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリ２１の例示の正面斜視図である。図２１は、図２０に示す本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリ２１の正面図である。図２２は、図２０に示すパッケージ交換アセンブリ２１の平面図である。
【００４４】
また、図２０、図２１および図２２に示すとおり、パッケージ交換具２１は、マンドレルコアホルダ２４Ａ、ハンドル２８、コントロールハンドル３０、カラー３２およびカム３８をさらに含む。パッケージ交換アセンブリの本実施形態により、使用パッケージを巻き出しながら、マンドレルの少なくとも１つの交換パッケージを位置決めする例示の方法については、後述してあり、図３１のフロー図に示されている。
【００４５】
図２３は、本発明の第２の実施形態のマンドレルサポートアセンブリ４の例示の斜視図である。図２４および図２５は、それぞれ、図２３の正面図および平面図である。また、図２３、図２４および図２５に示すとおり、マンドレルサポートアセンブリ４は、マンドレルサポートバー２２、マンドレルサポートバーボルト２３、マンドレルコアホルダ２４Ｂ、ピボットスタッド２６およびハンドル３４をさらに含む。ピボットスタッド２６は、マンドレルサポートアセンブリ４の左下を通って、クリールフレーム３に取り付けられている。また、ピボットスタッド２６は、サポートバー２２を定位置に保持するロックピンである。
【００４６】
図２６は、本発明の両実施形態の駆動アセンブリ１３の例示の正面斜視図である。図２７は、図２６に示す駆動アセンブリの正面図である。特に、図２６は、張力制御アセンブリ１３の単一糸駆動の例示の斜視図である。図２７に示すとおり、駆動および張力制御アセンブリ１３は、駆動テイクオフロール２５、ガイドロール２７、プリテンショニングガイドロール２９、張力センサ３１、可変速モータ３３および張力コントローラ装置３５を含む。任意選択的に、運動センサおよび破断センサ（図示せず）が含まれていてもよい。張力コントローラ装置３５は、グラフィカルディスプレイ、キーパッドまたは個々のキーおよびアラームライトをさらに含む。図２８は、図２６に示す駆動および張力制御アセンブリ１３の側面図である。図２９は、図２６に示す駆動および張力制御アセンブリ１３の平面図である。
【００４７】
好ましい実施形態によれば、ユーザーは、張力コントローラ装置３５に糸を直接与えるために維持すべき所望の張力範囲を入力する。張力コントローラ装置は、糸張力を表す張力センサ３１から入力信号を受け取る。張力コントローラ装置３５は、これらの入力信号を用いて、駆動テイクオフロール２５から出てくる糸の張力レベルが、所望の張力範囲内であるため、維持できているか、または、張力を増減すべき必要があるかどうか判断する。駆動および張力制御アセンブリ１３の可変速モータ３３は、張力コントローラ装置３５が、張力センサ３１から受け取った信号に基づいて、正味の張力が所望の範囲外であることを示す信号を出力するまで、速度を維持する。張力センサ３１からの出力信号は、製造プロセスからの入力信号を上書きし、速度が所望の範囲内になるまで、駆動および張力制御アセンブリ１３の可変速モータ３３の速度を変更する。すなわち、可変速モータ３３の速度を調節して、巻き出し中または糸供給プロセスに生じる張力の変動を是正する。
【００４８】
表１に、パッケージとスタティックガイドとの間の距離ｄを、約０．２５〜０．８１メートルの距離にわたって変えて、センサで測定した糸ライン張力変動の例を示す。これらの糸ライン張力変動は例であり、これらを用いて、本発明にとって所望または所定の範囲の張力を決める。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１によれば、糸ライン張力（平均範囲か最大張力で示されている）は、パッケージとスタティックガイドとの間の距離が長くなるにつれて、減少することが分かる。表に示されていない最低張力は、約０．６〜１．４グラムの範囲である。意外にも、約０．４１メートルの最低距離があり、それより短いと、張力の絶対レベルおよび張力変動（例えば、最大張力対距離をプロットすることにより観察される）が、許容できないほど高レベルまで上がることが知見された。これは、通常、平均範囲張力が比較的急に増大した後に、糸ライン破断が生じることにより特定可能である。
【００５１】
張力コントローラ装置３５が、駆動テイクオフロール２５の後の糸張力が高すぎると判断すると、張力コントローラ装置３５は、モータ３３の速度を上げる。或いは、張力コントローラ装置３５が、駆動テイクオフロール２５の後の糸張力が低すぎると判断すると、張力コントローラ装置３５は、モータ３３の速度を下げる。
【００５２】
上述したとおり、駆動および張力制御アセンブリ１３は、モータ３３の適切な速度を決めるにあたって、製造プロセス装置からの信号および張力センサ３１からの信号を見るように構成してもよい。代替の実施形態において、製造プロセスの駆動および張力制御アセンブリ１３は、モータ３３の適切な速度を決めるにあたって、張力センサ３１からの信号（すなわち、張力フィードバック信号）のみを見るように構成してもよい。さらに、大きなコンパクトなクリールシステムは、モータ３３の適切な速度を決める、システム全体に位置決めされた多数のセンサを含んでいてもよい。
【００５３】
好ましい実施形態によれば、モータ３３の速度は、外部の製造処理システム（例えば、おむつ製造機）からの入力を受け取ることなく制御される。すなわち、モータ速度は、張力センサ３１により検出される張力フィードバックのみに基づいていて、張力コントローラ装置３５により認識される。
【００５４】
また、駆動テイクオフロール２５に達する前に、糸が緩む可能性を減じるために、プリテンショナを、プリテンショナガイドロール２９に用いてもよい。従来技術のプリテンショナは、糸とプリテンショナとの間の摩擦に頼って、糸供給システムにおいて張力を維持し、糸の緩みを避けている。しかしながら、かかる摩擦型プリテンショナは、タックが問題のエラストマー糸には適用できない。従って、プリテンショナガイドロール２９は、プリテンショナガイドロール２９の回転の速度を下げるプリテンショナを用いる。プリテンショナガイドロール２９の好ましい実施形態において、磁石をプリテンショナガイドロール２９およびガイドロールに連結される材料の近傍に位置決めする。ガイドロールに連結される材料は、例えば、鋼等の鉄類である。磁力によって、プリテンショナガイドロール２９の回転速度が下がって、張力が維持され、摩擦力に頼ることなく、糸の緩みがなくされる。
【００５５】
図３０に、本発明の第１の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。図３０の工程３００１において、新しい交換パッケージ６は、使用パッケージ５および交換パッケージ６の少なくとも一方に隣接するマンドレル７をスライドさせる。工程３００３において、新しい交換パッケージ６の繊維の先端を、使用パッケージ５の繊維の末端に結ぶ。工程３００５において、パッケージ交換具２１のエンドピボットスタッド２６を、クリールフレーム３に挿入する。工程３００５において、マンドレルコアホルダ２４を、マンドレル７のコアの内側の開口部と並べ、マンドレルコアホルダ２４が、マンドレル７と完全に係合するまで、マンドレル７の内側に押し込む。工程３００７において、マンドレルサポートバー２２の端部が、マンドレルサポートボルト２３から解放されるまで、パッケージ交換具２１は、マンドレル７、マンドレルサポートバー２２およびパッケージ５、６を、少なくとも１０°上方に旋回させる。工程３００８において、パッケージ交換具２１、マンドレルおよびパッケージを、少なくとも１０°上方に旋回させて、マンドレルサポートボルトを解放する。工程３００９において、マンドレルサポートバー２２は、マンドレル７のスロット２６を通して、クリールフレーム３から取り外される。工程３０１１において、パッケージ交換具２１がクリールフレーム３と接触し、それと位置合わせされるまで、パッケージ交換具２１、マンドレル７およびパッケージ５、６を、旋回させて戻す。工程３０１３において、少なくとも、交換パッケージ６が使用パッケージ５と接触するまで、交換パッケージ６は、マンドレル７をスライドさせ、必要に応じて、使用済みコア８が、マンドレル７の端部から取り出されるまで、交換パッケージ６は、マンドレルをさらにスライドさせる。工程３０１５において、マンドレルサポートバー２２を、マンドレル７のスロット２６を通して、クリールフレーム３のサポートバースロットへ再挿入する。工程３０１７において、パッケージ交換具２１、マンドレル７およびパッケージ５、６を、少なくとも１０°上方に旋回させる。工程３０１９において、マンドレルサポートバー２２が、マンドレルサポートバーボルト２３と位置合わせされるまで、マンドレルサポートバー２２をクリールフレーム３に押し込む。工程３０２１において、パッケージ交換具２１、マンドレル７およびパッケージ５、６を、通常の操作位置まで戻すように旋回させる。工程３０２３において、ピボットスタッド２６およびマンドレルコアホルダ２４が、それぞれ、クリールフレーム３およびマンドレル７から解放されるまで、外側に引っ張ることにより、パッケージ交換具２１を取り外す。
【００５６】
図３１に、本発明の第２の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、クリールに装着するために、少なくとも１つの新しい交換パッケージをマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。図３１の工程３１０１において、新しい交換パッケージ６は、使用パッケージ５および交換パッケージ６の少なくとも一方に隣接するマンドレル７をスライドさせる。工程３１０２において、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つの繊維の末端を、新しい交換パッケージ６の繊維の先端に結ぶ。工程３１０３において、パッケージ交換具２１をクリールに取り付けて、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つを保持するマンドレル７を支持する。工程３１０５において、パッケージ交換具２１のマンドレルコアホルダ２４をマンドレル７に挿入し、マンドレルコアホルダ２４を、定位置にロックして、パッケージ５、６をマンドレル７で支持する。工程３１０７において、パッケージサポートアセンブリ４は、マンドレルから外されて、マンドレルから振り離される（すなわち、旋回する）。工程３１０９において、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つが接触するまで、交換パッケージ６を、マンドレル７に沿ってスライドさせ、必要に応じて、使用済みコア８が、取り出されるまで、新しい交換パッケージ６を、さらにスライドさせる。工程３１１１において、パッケージサポートアセンブリ４が再接続されて、マンドレル７をサポートおよび固定する。工程３１１３において、パッケージ交換具２１のマンドレルコアホルダ２４が、マンドレル７からアンロックされ解放され、パッケージ交換具２１が、マンドレル７から取り外される。
【００５７】
図３２に、本発明の糸または繊維張力をモニタする方法の張力トリムアルゴリズム３２０１のためのフロー図を示す。図３２の工程３２０３において、糸または繊維のいずれかが破断されたか判断される。破断した糸または繊維が検出されると、ＢＲＥＡＫ ＡＬＡＲＭ（破断アラーム）が工程３２０５においてセットされ、張力トリムアルゴリズム３２０１が工程３２２７Ａで停止される。
【００５８】
破断した糸または繊維が工程３２０３で検出されない場合には、図３２の工程３２０４で、糸または繊維が動いたか判断される。糸または繊維が動かないときは、ＭＯＴＩＯＮ ＡＬＲＡＭ（動きアラーム）が工程３２０９でセットされ、張力トリムアルゴリズム３２０１が、工程３２２７Ｂで停止する。糸または繊維が動いたときは、動いた糸または繊維の張力を、工程３２１１で測定する。
【００５９】
図３２の工程３２１２において、個々の糸または繊維のいずれかが、所定範囲外の張力を有しているか判断される。所定範囲は、上記の表１〜表５に開示された平均範囲張力と最大張力のうち少なくとも１つにより定義されるのが好ましい。あるいは、張力の許容される所定範囲を、糸供給処理システムで用いてもよい。張力の範囲外の値が検出されると、ＴＥＮＳＩＯＮ ＡＬＡＲＭ（張力アラーム）が、工程３２１３でセットされる。
【００６０】
範囲外の張力が、所定範囲より高いか低いかに従って、モータ速度を、それぞれ、工程３２１４で増減する。アルゴリズムにわたるモータ速度の増減数は、工程３２２０で保存される。個々の糸または繊維張力が範囲外の値のときは、工程３２２０で保存された増／減工程の数が、補正閾値を超えるかどうかが、工程３２１８で判断される。
【００６１】
範囲外の張力値が、個々の糸または繊維について検出されないときは、多数の糸または繊維の張力についての平均値を、図３２の工程３２１５において求める。また、糸または繊維張力の平均値は、工程３２１７で保存される。
【００６２】
図３２の工程３２１８において、糸または繊維の張力についての平均値が、所定範囲外であるか判断される。所定範囲は、表１に開示されているとおり、平均範囲張力と最大張力のうち少なくとも１つにより定義されるのが好ましい。糸または繊維張力の平均値が、範囲外の値のときは、工程３２２０で前に保存された増減工程の数が、補正閾値を超えるかどうか、工程３２２３で判断される。
【００６３】
補正閾値は、初期設定で、トリム張力アルゴリズム３２０１に入力される所定の値であり、リアルタイムでアップデートされる。所定の値は、オペレータの介入が示唆される前に、アルゴリズムにより可能とすべき補正の最大数である。補正閾値の所定の値についての値は、閾値を超えると判断された減少数および増加数について異なる。
【００６４】
補正閾値が、増減の数のいずれか、または両方を超えたときは、ＴＥＮＳＩＯＮ ＵＰＤＡＴＥ（張力アップデート）アラームが、工程３２２５でセットされ、張力トリムアルゴリズム３２０１が、工程３２２７Ｃで停止する。張力トリムアルゴリズム３２０１が、上述した工程３２２７Ａ、３２２７Ｂまたは３２２７Ｃのいずれかで停止されるとき、オペレータは、装置のアラーム状態を読み取って、プロセスに介入し、それを補正するための適切な措置を取ることができる。
【００６５】
糸または繊維張力の平均値が範囲外でないときは、工程３２２１に示されるとおり、モータ速度を維持して、工程３２０３に戻って、上述したトリム張力モニタリングアルゴリズムを繰り返す。
【００６６】
本発明の前述の記載は、例示と説明であって、包括的なものではなく、開示された形態そのものに本発明を限定するものではない。上記の教示に照らして、変更および変形が可能であり、本発明の実施によって行われ得る。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその等価物により規定される。
【００６７】
前述の図面には、エラストマー糸を、おむつや繊維製造機等の製造プロセスに供給するのに用いる特定のコンパクトなクリールシステムが示されている。しかしながら、本発明は、図示したクリールシステムの構成に限定されるものではないと考えられる。以下に限定されるものではないが、少なくとも、（１）供給されている糸の数、（２）支持されているパッケージのタイプ、（３）ガイドおよびラックフレーム部材の位置および使用、および（４）駆動および張力制御システムの数およびタイプをはじめとする様々な方法で示されたクリールシステムとたとえ異なっていても、代替の巻き出しシステムも本発明の範囲内に含まれる。特に、本発明は、製造プロセスに導入されている糸の張力の変動を最小限にするために、エラストマー糸またはその他のタイプの糸の張力をモニタし制御するのが望ましいクリールシステムで用いるのに好適である。
【００６８】
また、図面には、パッケージを巻き出すのにＯＥＴＯ法を用いる特定のコンパクトなクリールシステムが例示されているが、本発明は、ＯＥＴＯ法を用いないクリールシステムでの使用にも等しく好適であるものと考えられる。特に、本発明は、張力モニタリングおよび張力調節システムを用いて、エラストマー糸またはその他のタイプの糸を用いる糸処理システムの効率および／または品質を高めることのできる全てのクリールシステムに適用される。
【００６９】
さらに、好ましいおよびその他の例示の実施形態の説明によれば、おむつ製造システムの形態の製造処理にエラストマー糸を提供するのに、本発明を適用することができる。特に、おむつの脚の開放端近傍に存在するゴムバンド部分に用いるエラストマー糸を供給する用途に用いるのが好ましい。本発明は、おむつ製造環境について記載しているが、かかる記載は、限定されるものではなく、例示のために過ぎない。この説明を読めば、当業者であれば、エラストマー糸を利用する任意の他の製造プロセスに用いるのに、本発明が等しく好適であることが分かるであろう。
【００７０】
さらに、本発明の僅かな例示の実施形態をこの開示内容で詳細に記載してきたが、この文献を検討する当業者であれば、これらの実施形態（例えば、ラックシステム、ガイドシステム、駆動システムおよび制御システムのタイプ、様々な要素および装着構成のサイズ、構造、形状および割合、ならびに組み合わせおよび形状の点での材料の使用）において、本発明の新規な教示および利点から著しく逸脱せずに、多くの変更が可能であることが容易に理解できるであろう。
【００７１】
さらに、プロセスまたは方法工程の順番または順序を、代替の実施形態に応じて変えたり、並べなおしたりしてもよい。いずれのミーンズ・プラス・ファンクション節も、挙げた機能を実施するものとして本明細書に記載される構造と、そして構造的な等価物ばかりでなく、等価の構造も包含することを意図する。他の代替、変更、変形および省略を、好ましい他の例示の実施形態の設計、操作構成および配置で、本明細書に記載した本発明の趣旨から逸脱せずに行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態の正面斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の後面斜視図である。
【図３】図２の円形領域１７の拡大部分斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の正面斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態の後面斜視図である。
【図９】図８の円形領域１７の拡大部分右側斜視図である。
【図１０】図８の円形領域１７の拡大部分左側斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の側面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の正面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の平面図である。
【図１４】結合すると繊維供給システムを形成する、本発明の多数の単一マンドレルクリールの正面図である。
【図１５】結合すると繊維供給システムを形成する、多数の単一マンドレルクリールの平面図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリの例示の正面斜視図である。
【図１７】図１６に示すパッケージ交換アセンブリの正面図である。
【図１８】図１６に示すパッケージ交換アセンブリの側面図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリの他の例示の正面斜視図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリの例示の斜視図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリの正面図である。
【図２２】図２０に示すパッケージ交換アセンブリの平面図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態のパッケージサポートアセンブリの例示の斜視図である。
【図２４】図２３に示すパッケージサポートアセンブリの正面図である。
【図２５】図２３に示すパッケージサポートアセンブリの平面図である。
【図２６】本発明の両実施形態の駆動および張力制御アセンブリの例示の正面斜視図である。
【図２７】図２６に示す駆動および張力制御アセンブリの正面図である。
【図２８】図２６に示す駆動および張力制御アセンブリの側面図である。
【図２９】図２６に示す駆動および張力制御アセンブリの平面図である。
【図３０】本発明の第１の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。
【図３１】本発明の第２の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。
【図３２】本発明の糸または繊維張力をモニタする方法のための張力トリムアルゴリズムのためのフロー図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸分配システムまたは繊維巻き出し装置に関し、特に、下流繊維製造プロセスまたは装置に、糸または繊維を連続的に分配するためのコンパクトなクリールシステムまたは装置に関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年１０月１１日出願の仮特許出願第６０／７２４，７９６号明細書の優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
クリールは、背景技術において周知であり、糸、繊維またはヤーンを、織機やおむつ製造機等の関連の製造装置に分配するためのパッケージを支持する（注：「糸」、「繊維」および「ヤーン」という用語は、この文書全体にわたって区別せずに用いられる）。製造プロセスにおいて、クリールで円柱状マンドレル（すなわち、「パッケージ」）からヤーンを巻き出す最も一般的な方法は、「ローリングテイクオフ」（ＲＴＯ）法と呼ばれるものである。ＲＴＯ法においては、使用パッケージが使用済みになったら、空の円柱状マンドレルを取り外して、新しいまたは交換パッケージを取り付ける。ＲＴＯ法において、空のマンドレルを取り外す工程では、一般的に、製造プロセスをシャットダウンする必要がある。製造プロセスのこのシャットダウンは、ＲＴＯ法を用いた製造ラインでの非生産的なダウンタイムという問題となる。
【０００４】
上述したＲＴＯ法に対し、オーバーエンドテイクオフ（ＯＥＴＯ）法だと、製造プロセスの連続操作が可能となる。ＯＥＴＯ法では、使用パッケージに巻き付けた繊維の末端を、交換パッケージに巻き付けた繊維の先端に取り付ける。使用パッケージが完全に使用済みとなったら、製造プロセスを中断せずに、交換パッケージが新しい使用パッケージになる。このようにして、繊維が製造プロセスに連続的に供給される。
【０００５】
従来技術のクリールには、ＯＥＴＯ法を利用するために、様々な水平および垂直配置のパッケージが提供されてきた。例えば、米国特許公報（特許文献１）および米国特許公報（特許文献２）には、関連の製造プロセスに供給するために対で構成されたヤーンパッケージの水平配置が開示されている。米国特許公報（特許文献３）、米国特許公報（特許文献４）および米国特許公報（特許文献５）には、織機やおむつ製造機等の関連の製造加工機械に供給するために対で構成されたヤーンパッケージの垂直配置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、高速製造プロセスの到来と共に、束ねた２ヤーンパッケージの構成では、関連の機械に供給するのに、次第に不十分なものとなってきており、束ねた４ヤーンパッケージの配置のクリールが提供されてきている。例えば、米国特許公報（特許文献６）には、「カルーセルクリール」として一般的に知られたクリールが開示されており、これは、水平構成で束ねた４ヤーンパッケージを含んでいる。さらに、米国特許公報（特許文献７）および米国特許公報（特許文献８）には、高速製造プロセスに連続供給するために、多数のパッケージを用いるクリールが開示されている。しかしながら、多数のパッケージを扱うカルーセルおよびその他のクリールの問題は、パッケージから他の関連の機械に供給される際に、繊維の方向を何回か変えなければならないことである。繊維が方向を、特に、大きく変えるたびに、方向が変わることから張力が増大するために、繊維が破断する可能性が大幅に増大する。かかるクリールでの繊維の破断によってまた、製造プロセスが中断され、上述した非生産的なダウンタイムの問題につながる。
【０００７】
多数のパッケージを用いるクリールでのさらなる問題は、クリールに提供され支持され得るヤーンパッケージのサイズに関係する。すなわち、パッケージが占める重量と空間等の実用性のために、ヤーンの量が限定される。例えば、直径１２インチまでの典型的なヤーンパッケージを利用して、おむつ製造機等の高速製造プロセスに大量のヤーンが提供される。しかしながら、多数のこのサイズのパッケージでは、従来技術のクリール構造で用いると、貴重な製造床面積の多くが占有されてしまう。
【０００８】
必要とされる多数のパッケージのサイズによる問題に対処するために、ＯＥＴＯ法のための従来技術のクリールは、典型的に、互いに鋭角（すなわち、９０°未満）で位置決めされた使用パッケージおよび交換パッケージにより構成されている。しかしながら、上記のとおり、このタイプの構成のＯＥＴＯクリールでの問題は、製造環境においてそれらが占有する貴重な床面積である。さらに、ＯＥＴＯ法を用いるとき、これらの従来技術のクリールで共通しているのは、糸張力が許容できないほど変動してしまうことである。
【０００９】
米国特許公報（特許文献９）には、上述した張力の問題に対処して、糸または繊維の張力および供給速度を調節するために、ブレーキ部材とアクチュエータとを利用することにより、繊維を繊維機械に供給する方法が開示されている。しかしながら、米国特許公報（特許文献９）には、モータの速度を、所望の糸張力の範囲に基づいて決めて、製造プロセスの性能を改善するという、駆動ロールに可変速度電気モータを利用する概念は開示されていない。
【００１０】
さらに、繊維業界で用いられる糸や繊維とは異なる独特の固有の仕上げテクスチャーを有するスパンデックス（Ｓｐａｎｄｅｘ）等のエラストマー糸または繊維を用いる製造プロセスには、電気モータ供給装置が必要とされる。これは、スパンデックスを、モータに取り付けられた駆動供給ロールと接触したままにすることができるものである。さらに、スパンデックスは、繊維業界で用いられる繊維とは異なる高い引張り強さ規格およびその他特徴を有している。例えば、繊維業界で典型的に用いられる糸または繊維は、５０〜１００デシテックス（１キロメートル当たりのデシグラム）の範囲に定められており、典型的に６００〜１５００デシテックスの範囲に定められているエラストマー糸の３００〜４００フィート／分という速い回転速度に比べ、パッケージから巻き出されるときに、１〜５０フィート／分の遅い回転速度で操作される傾向がある。さらに、米国特許公報（特許文献９）は、スパンデックス等の高タックエラストマー糸を必要とするシステムで操作したり、それに供給したりすることに係るものではない。
【００１１】
上述した問題によって、高タックエラストマー繊維を連続処理することが特に問題になっている。繊維タックおよびそれに関連した問題は、局所繊維添加剤（例えば、巻き付け前）を用いたり、パッケージを巻き出して、新しいマンドレルに再度巻き付けたりすることにより対処されてきた。しかしながら、両アプローチ共、製造プロセスに追加の費用が加わる。さらに、用途（例えば、おむつやその他パーソナルケア製品）によっては、実質的に仕上げが不要で、それゆえ、高タックを示すアズスパン糸や繊維を用いる必要がある。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３，６９３，９０４号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４５０，８７６号明細書
【特許文献３】米国特許第３，２３６，２６５号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３５８，０６８号明細書
【特許文献５】米国特許第４，６４８，５６４号明細書
【特許文献６】米国特許第４，５４５，５４７号明細書
【特許文献７】米国特許第５，６１３，６４３号明細書
【特許文献８】米国特許第６，６３４，５８５号明細書
【特許文献９】米国特許第５，５６６，５７４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、クリールについて、当該技術分野では次のようなものが必要とされている。すなわち、（１）製造プロセスを中断せずに、パッケージを交換できるもの、（２）高速製造プロセスに繊維を供給するために、比較的コンパクトなフットプリントで、多数のパッケージを保持するもの、（３）分配中、繊維の方向が変わるのを最小限にして、破断をなくし、張力を最小限にするもの、（４）高タックエラストマー繊維を、パッケージから、高速製造プロセスへと、巻き出し、供給し、分配する、迅速で、信頼性のある連続方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、繊維が曲がったり、方向が変わったりするのを最小限にする直線のインライン分配パスを提供しながら、比較的省スペースで、多数のパッケージを収容するＯＥＴＯ法を用いるコンパクトなクリールである。また、本発明は、繊維供給システムにおいて張力を制御するためのシステム、装置および方法であって、パッケージからの高タックエラストマー糸または繊維を、製造プロセスに供給するための迅速かつ信頼性のある方法を提供する。さらに、本発明は、製造プロセスを中断せずに、クリールでパッケージを交換する方法および装置を提供する。特に、本発明のコンパクトなクリールでは、交換パッケージを、現在巻き出されている使用パッケージと同じマンドレルに装着することにより、巻き出しと繊維分配の連続操作ができる。
【００１５】
本発明の一実施形態は、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めし装着する方法であって、新しい交換パッケージを、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、新しい交換パッケージの繊維の先端を、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端に結ぶ工程と、マンドレルコアホルダおよびパッケージ交換具のエンドピボットスタッドを、それぞれ、マンドレルおよびクリールフレームに挿入する工程と、パッケージサポートアセンブリを解放して、パッケージサポートアセンブリをマンドレルから離れるように旋回させる工程と、マンドレルサポートバーの端部がマンドレルサポートボルトを解放するまで、パッケージ交換具、マンドレル、マンドレルサポートバーおよびパッケージを少なくとも１０°上方に旋回させる工程と、マンドレルサポートバーを、クリールフレームおよびマンドレルのスロットから取り外す工程と、パッケージ交換具が、クリールフレームと接触し、クリールフレームと位置合わせされるまで、パッケージ交換具、マンドレルおよびパッケージを旋回させる工程と、少なくとも新しい交換パッケージが、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方と接触するまで、交換パッケージをマンドレルにスライドさせ、そしてさらに、新しい交換パッケージをスライドさせて、古い使用パッケージの使用済みコアを、マンドレルの端部からイジェクトする工程と、マンドレルサポートバーを、マンドレルのスロットを通じて、クリールフレームのサポートバースロットへ再挿入する工程と、パッケージ交換具、マンドレル７およびパッケージを、少なくとも１０°上方へ旋回させる工程と、マンドレルサポートバーが、マンドレルサポートバーボルトと位置合わせされるまで、マンドレルサポートバーをクリールフレームに押し込む工程と、パッケージ交換具、マンドレル７およびパッケージを、通常の操作位置へ戻すように旋回させる工程と、ピボットスタッドおよびマンドレルコアホルダが、それぞれ、クリールフレームおよびマンドレルから解放されるまで、外側に引っ張ることにより、パッケージ交換具を取り外す工程と、を備える方法である。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法であって、新しい交換パッケージを、交換パッケージおよび使用パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、新しい交換パッケージの繊維の先端に、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端を結ぶ工程と、マンドレルを支持するために、パッケージ交換具をクリールフレームに取り付ける工程と、パッケージおよびマンドレルを支持するために、パッケージ交換具のマンドレルコアホルダをマンドレルに挿入し、マンドレルコアホルダを定位置にロックする工程と、パッケージサポートアセンブリをマンドレルから外し、パッケージサポートアセンブリをマンドレルから離すように旋回させる工程と、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方が接触するまで、新しい交換パッケージをマンドレルに沿ってスライドさせ、そして、使用済みコアがイジェクトされるまで、新しい交換パッケージをさらにスライドさせる工程と、マンドレルを支持しそして固定するために、パッケージサポートアセンブリを再接続する工程と、パッケージ交換具のマンドレルコアホルダをマンドレルからアンロックする工程と、パッケージ交換具をマンドレルおよびクリールフレームから取り外す工程と、を備える方法である。
【００１７】
本発明の他の実施形態は、繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力をモニタし、繊維グループまたは繊維にかかる張力の増加、維持および低減の少なくとも１つにより繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力を調節する方法である。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態は、エラストマー繊維を巻き出すための装置であって、クリールフレームと、複数のマンドレルと、複数の使用パッケージと、少なくとも１つの新しい交換パッケージと、複数の駆動および張力制御アセンブリと、パッケージサポートアセンブリと、パッケージ交換具と、電子キャビネットとを備え、複数の使用パッケージおよび少なくとも１つの新しい交換パッケージの少なくとも一方が、複数のマンドレルの少なくとも１つにおいてインラインに構成され、複数のパッケージの１つが巻き出される間、少なくとも１つの新しい交換パッケージが、複数のマンドレルの１つに位置決めされて装着される、装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１を参照すると、本発明のコンパクトなクリールシステム１の第１の実施形態が正面斜視図で示されている。図１に示すとおり、クリールシステム１のフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５、６を支持している。マンドレル７の直径は、パッケージ５、６のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６は、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００２０】
さらに、マンドレル７の内部は、パッケージ交換具２１が挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めして装着することができる。例えば、マンドレル７に空洞を作製することにより、マンドレルに、パッケージ交換具を挿入することができる。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。
【００２１】
さらに、図１に、クリールフレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。駆動および張力制御アセンブリ１３は、駆動テイクオフロール、ガイドロール、プリテンショナロール、張力センサ、モータおよび張力コントローラ装置をさらに含む。任意選択的に、運動センサ（図示せず）および破断センサ（図示せず）が含まれていてもよい。駆動および張力制御アセンブリ１３は、各マンドレルに提供されている。クリールフレーム３は、多数のマンドレル７ならびに駆動および張力制御アセンブリ１３を支持することができる。駆動および張力コントローラアセンブリ１３は、さらに、グラフィカルディスプレイ、キーパッドまたは個々のキーおよびアラームライトを含んでいてもよい。駆動および張力制御アセンブリのさらなる詳細については後述する。図１に図示されていないのは、電子制御キャビネットであり、これは、駆動および張力制御アセンブリ１３を支持するための追加の回路および配線を含んでいる。このキャビネットは、典型的に、クリールフレーム３の前側の下に配置されている。
【００２２】
図１の駆動および張力制御アセンブリ１３は、繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、張力モニタリング制御を提供する。繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前は、繊維は所定のパスに従う。このパスは、実際可能なときは常に、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前に、意図しない張力が、エラストマー糸に加わるのを最小限にするように構成されているのが好ましい。このパスは、著しい曲がりがなく、比較的直線であるのがより好ましい。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施形態の後面斜視図である。図２に示すとおり、クリールシステム１のクリールフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５、６を支持している。各マンドレル７は、マンドレルサポートアセンブリ４により、クリールフレーム３に取り外し可能に取り付けられている。マンドレル７の直径は、パッケージ５、６のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６は、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００２４】
さらに、図２に、マンドレル７の内部が、パッケージ交換具（図示せず）を挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めして装着することができることが示されている。例えば、これは、マンドレル７に空洞を作製することにより、達成される。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。さらに、図２に、クリールフレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。
【００２５】
図３は、図２の円形領域１７の拡大部分斜視図である。特に、図３は、マンドレル７が、どのようにしてクリールに支持され、マンドレルサポートアセンブリ４の可動上部クランプ１０の位置の可変の調節により定位置に保持されるかを示している。マンドレルサポートアセンブリ４は、ホルダ２２、可動上部クランプ１０、サムスクリュー１１およびラッチ１２をさらに含む。ホルダ２２は、マンドレル７を支持するように構成されている。可動上部クランプ１０は、マンドレル７をホルダ２２の定位置に保持するように構成されていて、上部クランプ１０が動くようにスロットがある。サムスクリュー１１は、締めると、可動上部クランプ１０を所望の位置に固定するように構成されている。ラッチ１２は、サポートアセンブリ４を定位置に保持するように構成されている。
【００２６】
図４および図５は、それぞれ、コンパクトなクリールシステム１の側面図と正面図である。特に、図５は、６つのマンドレル７を有するサポートフレーム３を示しており、各マンドレルは、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つを保持している。さらに、図５は、クリールフレーム３に装着された６つの駆動および張力制御アセンブリ１３を示している。さらに、パッケージ交換具（図示せず）は、新しい交換パッケージ６をマンドレル７に位置決めして装着する間、パッケージ５、６を支持する。使用パッケージ５を同じマンドレル７で巻き出しながら、交換パッケージ６を装着する方法および装置は後述してある。
【００２７】
図６は、図４および図５に示すコンパクトなクリールシステム１の平面図である。図示するとおり、コンパクトなクリールシステム１は、単一のコンパクトなクリールとして構成されている。変形実施形態において、コンパクトなクリールシステム１は、大きな複合体システムを画定する多数の単一のコンパクトなクリールシステムの組み合わせを含んでいてもよい。本発明の全ての実施形態において、サポートフレーム３、パッケージ５、６、マンドレル７ならびに駆動および張力制御アセンブリ１３は、協働して、コンパクトなクリールシステム１を提供する。これで、繊維グループまたは糸の糸張力を増大、維持または減少させることのうち少なくとも１つにより、繊維グループの正味の張力または１本の繊維の張力をモニタおよび調節して、コンパクトなクリールシステムの操作に均一性および効率の向上を提供する方法がなされる。さらに、本発明のコンパクトなクリールは、交換パッケージを、使用パッケージが巻き出されている同じマンドレルに装着できるようにすることによって、巻き出しと繊維の分配の連続操作を行う。
【００２８】
図７は、本発明の第２の実施形態の正面斜視図である。図７に示すとおり、クリールシステム１のフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５、６を支持している。マンドレル７の直径は、パッケージ５のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６が、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００２９】
さらに、マンドレル７の内部は、パッケージ交換具２１が挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めして装着することができる。例えば、これは、マンドレル７に空洞を作製することにより、達成される。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９（図示せず）が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。
【００３０】
さらに、図７に、フレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。駆動および張力制御アセンブリ１３は、駆動テイクオフロール、ガイドロール、張力センサ、プリテンショナガイドロール、モータおよび張力コントローラ装置をさらに含む。任意選択的に、運動センサ（図示せず）および破断センサ（図示せず）が含まれていてもよい。駆動および張力制御アセンブリ１３は、各マンドレルに提供されている。フレームは、多数のマンドレルを支持することができる。駆動および張力コントローラアセンブリ１３は、さらに、グラフィカルディスプレイ、キーパッドまたは個々のキーおよびアラームライトを含んでいてもよい。駆動および張力制御アセンブリ１３のさらなる詳細については後述する。電子キャビネット１９は、駆動および張力制御アセンブリ１３を支持するための追加の回路および配線を含んでいる。例えば、図７に示すとおり、電子キャビネット１９は、クリールフレーム３の前側の下に配置されている。
【００３１】
図７の駆動および張力制御アセンブリ１３は、繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、張力モニタリング制御を提供する。繊維が、使用パッケージ５から巻き出されると、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前は、繊維は所定のパスに従う。このパスは、実際に可能なときは常に、駆動および張力制御アセンブリ１３に達する前に、意図しない張力が、エラストマー糸に加わるのを最小限にするように構成されているのが好ましい。このパスは、著しい曲がりや角がなく、比較的直線であるのがより好ましい。
【００３２】
図８は、本発明の第２の実施形態の後面斜視図である。図８に示すとおり、クリールシステム１のフレーム３は、好ましくはインライン配向の単一マンドレル７または円柱ロッドを備えた各パッケージ５を支持している。各マンドレル７は、マンドレルサポートアセンブリ４により、クリールフレーム３に取り外し可能に取り付けられている。マンドレル７の直径は、パッケージ５、６のオープンコア８の直径より小さく、パッケージ５、６が、マンドレル７をスライドさせて、ＯＥＴＯ法により、糸または繊維を使用パッケージ５から巻き出せるようになっている。
【００３３】
さらに、図８に、マンドレル７の内部は、パッケージ交換具２１が挿入できるように構成されていて、繊維を使用パッケージ５から巻き出しながら、少なくとも１つの交換パッケージ６を各マンドレル７に位置決めすることができることが示されている。例えば、これは、マンドレル７に空洞を作製することにより、達成される。さらに、コンパクトなクリールシステム１には、トレー９（図示せず）が含まれ、使用パッケージ５の使用済みコア８を後に廃棄するためにキャッチすることができる。さらに、図８に、フレーム３に取り付けられ、コンパクトなクリールシステム１に駆動ロールおよび張力制御性能を与える駆動および張力制御アセンブリ１３を示す。
【００３４】
図９は、図８の円形領域１７の拡大部分斜視図である。特に、図９は、マンドレル７が、どのようにしてクリールに支持され、マンドレルサポートアセンブリ４により定位置に保持されるかを示している。マンドレルサポートアセンブリ４は、ロックピン２６を操作することにより外れる。特に、マンドレルサポートアセンブリ４は、図１０に示すとおり、半円形運動により下方に振り離される。マンドレルサポートアセンブリ４が、振られて外れる（すなわち、旋回する）と、パッケージ交換アセンブリ２１が、マンドレル７およびパッケージ５、６を支持する。これによって、交換パッケージ６および使用パッケージ５を、マンドレル７上で前方に動かし、使用済みコア８を取り出すことができる。新しい交換パッケージ６の繊維の先端を、使用パッケージ５または新しい交換パッケージの前方に位置する追加の交換パッケージの繊維の末端に取り付けることができる。交換パッケージを位置決めして装着する方法の詳細は後述する。
【００３５】
さらに、図１０に示すとおり、マンドレル７は、マンドレル７の管の長手方向軸に垂直に位置決めされたスロットを有していて、マンドレル７が、マンドレルサポートアセンブリ４のマンドレルサポートバー２２に装着されると、パッケージ５、６を定位置に保持することができる。その上、図９および１０に示すとおり、マンドレルサポートアセンブリ４は、マンドレルサポートバー２２、マンドレルサポートバーボルト２３、ピボットスタッド２６をさらに含む。さらに、パッケージ交換具２１は、マンドレルコアホルダ２４、ハンドル２８およびコントロールハンドル３０をさらに含む。
【００３６】
図１１および図１２は、それぞれ、コンパクトなクリールシステム１の側面図と正面図である。特に、図１２は、５つのマンドレル７を有するクリールフレーム３を示しており、各マンドレルは、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つを保持している。図１２のクリールフレーム３は、完全に装着されると、６つまでのマンドレルと６つの駆動および張力制御アセンブリ１３を保持することができる。さらに、図１１および１２に、パッケージ交換具２１を示す。これは、クリールのマンドレル７に装着するための、少なくとも１つの新しい交換パッケージ６の位置決めおよび装着中に、パッケージ５、６を支持する。使用パッケージ５を同じマンドレル７で巻き出しながら、交換パッケージ６を装着する方法および装置については後述する。
【００３７】
図１３は、図１１および図１２に示すコンパクトなクリールシステム１の平面図である。図示するとおり、コンパクトなクリールシステム１は、単一のユニットとして構成されている。代替の実施形態において、コンパクトなクリールシステム１は、大きな複合体クリールシステムを画定する多数の単一のコンパクトなクリールシステムの組み合わせを含んでいてもよい。本発明の全ての実施形態において、クリールフレーム３、パッケージ５、６、マンドレル７ならびに駆動および張力制御アセンブリ１３は、協働して、コンパクトなクリールシステム１を提供する。これで、繊維グループまたは糸の糸張力を増大、維持または減少させることのうち少なくとも１つにより、繊維グループの正味の張力または１本の繊維の張力をモニタおよび調節して、コンパクトなクリールシステムの操作に均一性および効率の向上を提供する方法がなされる。さらに、本発明のコンパクトなクリールは、交換パッケージを、使用パッケージが巻き出されている同じマンドレルに装着できるようにすることによって、巻き出しと繊維の分配の連続操作を行う。
【００３８】
本発明の両実施形態のコンパクトなクリールシステム１を操作する例示の方法は、ａ）使用パッケージ５および交換パッケージ６を、それぞれのマンドレル７に配置する工程と、ｂ）各交換パッケージ６の繊維の先端を、同じマンドレル７に位置する対応の使用パッケージ５の繊維の末端に結ぶ工程と、ｃ）各使用パッケージ５の繊維の先端を、各マンドレル７に対応する駆動アセンブリ１３の各スタティックガイド２７およびプリテンショニングガイドロール２９に通し、次に、繊維の張力を所定の張力範囲内に制御するように構成された駆動および張力制御アセンブリ１３の駆動ロール２５周囲の２７０°以下のラップを通して指向させ、巻き取り装置（すなわち、図１には図示されていないが、典型的には、巻き出し機を出る際に最初に繊維と係合する製造プロセスの要素である駆動ロールまたは１組の駆動ロール）により繊維を係合させる工程と、ｄ）使用パッケージ５を巻き出す速度を制御して、所望の繊維の伸び（すなわち、延伸）を得る工程と、ｅ）使用済みになる前に、各使用パッケージ５を、新しい使用パッケージ５となる交換パッケージ６と交換する工程とを含む。
【００３９】
特に、必要に応じて、工程ａ）〜ｅ）を繰り返すと、コンパクトなクリールシステム１の連続操作が行える。クリールシステム１のコンパクトなサイズによって、省スペースで多数のヤーンを分配でき、従来技術のクリールシステムに比べて、製造床面積の占有が減じる。
【００４０】
図１４は、結合すると大きめのコンパクトな繊維供給または分配システムを形成する、本発明の多数のコンパクトなクリールシステム１の正面図である。各コンパクトなクリールシステム１は、張力を制御した繊維を製造プロセスに指向するための多数のアイドラアセンブリ２７を含む。図１５は、図１４に示す多数のコンパクトなクリールの平面図である。
【００４１】
図１６は、本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリ２１の例示の正面斜視図である。図１７は、図１６に示すパッケージ交換アセンブリの正面図である。図１８は、図１６に示すパッケージ交換アセンブリの側面図である。図１９は、本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリの他の例示の正面斜視図である。図１７、図１８および図１９に示すとおり、マンドレルサポートアセンブリ４は、マンドレルサポートバー２２をさらに含み、マンドレルサポートボルト２３により定位置に保持されている。マンドレルサポートバー２２は、マンドレル７をクリールの定位置に保持するために、マンドレル７の各側で水平スロット３６を通過する。
【００４２】
また、図１７、図１８および図１９に示すとおり、パッケージ交換具２１は、マンドレルサポートバー２２、マンドレルコアホルダ２４Ａ、ピボットスタッド２６およびハンドル２８をさらに含む。ピボットスタッド２６は、パッケージ交換具２１の左下を通って、クリールフレーム３に取り付けられている。パッケージ交換アセンブリの本実施形態により、使用パッケージを巻き出しながら、マンドレル７の少なくとも１つの交換パッケージ６を位置決めして装着する例示の方法については、後述してあり、図３０のフロー図に示されている。
【００４３】
図２０は、本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリ２１の例示の正面斜視図である。図２１は、図２０に示す本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリ２１の正面図である。図２２は、図２０に示すパッケージ交換アセンブリ２１の平面図である。
【００４４】
また、図２０、図２１および図２２に示すとおり、パッケージ交換具２１は、マンドレルコアホルダ２４Ａ、ハンドル２８、コントロールハンドル３０、カラー３２およびカム３８をさらに含む。パッケージ交換アセンブリの本実施形態により、使用パッケージを巻き出しながら、マンドレルの少なくとも１つの交換パッケージを位置決めする例示の方法については、後述してあり、図３１のフロー図に示されている。
【００４５】
図２３は、本発明の第２の実施形態のマンドレルサポートアセンブリ４の例示の斜視図である。図２４および図２５は、それぞれ、図２３の正面図および平面図である。また、図２３、図２４および図２５に示すとおり、マンドレルサポートアセンブリ４は、マンドレルサポートバー２２、マンドレルサポートバーボルト２３、マンドレルコアホルダ２４Ｂ、ピボットスタッド２６およびハンドル３４をさらに含む。ピボットスタッド２６は、マンドレルサポートアセンブリ４の左下を通って、クリールフレーム３に取り付けられている。また、ピボットスタッド２６は、サポートバー２２を定位置に保持するロックピンである。
【００４６】
図２６は、本発明の両実施形態の駆動アセンブリ１３の例示の正面斜視図である。図２７は、図２６に示す駆動アセンブリの正面図である。特に、図２６は、張力制御アセンブリ１３の単一糸駆動の例示の斜視図である。図２７に示すとおり、駆動および張力制御アセンブリ１３は、駆動テイクオフロール２５、ガイドロール２７、プリテンショニングガイドロール２９、張力センサ３１、可変速モータ３３および張力コントローラ装置３５を含む。任意選択的に、運動センサおよび破断センサ（図示せず）が含まれていてもよい。張力コントローラ装置３５は、グラフィカルディスプレイ、キーパッドまたは個々のキーおよびアラームライトをさらに含む。図２８は、図２６に示す駆動および張力制御アセンブリ１３の側面図である。図２９は、図２６に示す駆動および張力制御アセンブリ１３の平面図である。
【００４７】
好ましい実施形態によれば、ユーザーは、張力コントローラ装置３５に糸を直接与えるために維持すべき所望の張力範囲を入力する。張力コントローラ装置は、糸張力を表す張力センサ３１から入力信号を受け取る。張力コントローラ装置３５は、これらの入力信号を用いて、駆動テイクオフロール２５から出てくる糸の張力レベルが、所望の張力範囲内であるため、維持できているか、または、張力を増減すべき必要があるかどうか判断する。駆動および張力制御アセンブリ１３の可変速モータ３３は、張力コントローラ装置３５が、張力センサ３１から受け取った信号に基づいて、正味の張力が所望の範囲外であることを示す信号を出力するまで、速度を維持する。張力センサ３１からの出力信号は、製造プロセスからの入力信号を上書きし、速度が所望の範囲内になるまで、駆動および張力制御アセンブリ１３の可変速モータ３３の速度を変更する。すなわち、可変速モータ３３の速度を調節して、巻き出し中または糸供給プロセスに生じる張力の変動を是正する。
【００４８】
表１に、パッケージとスタティックガイドとの間の距離ｄを、約０．２５〜０．８１メートルの距離にわたって変えて、センサで測定した糸ライン張力変動の例を示す。これらの糸ライン張力変動は例であり、これらを用いて、本発明にとって所望または所定の範囲の張力を決める。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１によれば、糸ライン張力（平均範囲か最大張力で示されている）は、パッケージとスタティックガイドとの間の距離が長くなるにつれて、減少することが分かる。表に示されていない最低張力は、約０．６〜１．４グラムの範囲である。意外にも、約０．４１メートルの最低距離があり、それより短いと、張力の絶対レベルおよび張力変動（例えば、最大張力対距離をプロットすることにより観察される）が、許容できないほど高レベルまで上がることが知見された。これは、通常、平均範囲張力が比較的急に増大した後に、糸ライン破断が生じることにより特定可能である。
【００５１】
張力コントローラ装置３５が、駆動テイクオフロール２５の後の糸張力が高すぎると判断すると、張力コントローラ装置３５は、モータ３３の速度を上げる。或いは、張力コントローラ装置３５が、駆動テイクオフロール２５の後の糸張力が低すぎると判断すると、張力コントローラ装置３５は、モータ３３の速度を下げる。
【００５２】
上述したとおり、駆動および張力制御アセンブリ１３は、モータ３３の適切な速度を決めるにあたって、製造プロセス装置からの信号および張力センサ３１からの信号を見るように構成してもよい。代替の実施形態において、製造プロセスの駆動および張力制御アセンブリ１３は、モータ３３の適切な速度を決めるにあたって、張力センサ３１からの信号（すなわち、張力フィードバック信号）のみを見るように構成してもよい。さらに、大きなコンパクトなクリールシステムは、モータ３３の適切な速度を決める、システム全体に位置決めされた多数のセンサを含んでいてもよい。
【００５３】
好ましい実施形態によれば、モータ３３の速度は、外部の製造処理システム（例えば、おむつ製造機）からの入力を受け取ることなく制御される。すなわち、モータ速度は、張力センサ３１により検出される張力フィードバックのみに基づいていて、張力コントローラ装置３５により認識される。
【００５４】
また、駆動テイクオフロール２５に達する前に、糸が緩む可能性を減じるために、プリテンショナを、プリテンショナガイドロール２９に用いてもよい。従来技術のプリテンショナは、糸とプリテンショナとの間の摩擦に頼って、糸供給システムにおいて張力を維持し、糸の緩みを避けている。しかしながら、かかる摩擦型プリテンショナは、タックが問題のエラストマー糸には適用できない。従って、プリテンショナガイドロール２９は、プリテンショナガイドロール２９の回転の速度を下げるプリテンショナを用いる。プリテンショナガイドロール２９の好ましい実施形態において、磁石をプリテンショナガイドロール２９およびガイドロールに連結される材料の近傍に位置決めする。ガイドロールに連結される材料は、例えば、鋼等の鉄類である。磁力によって、プリテンショナガイドロール２９の回転速度が下がって、張力が維持され、摩擦力に頼ることなく、糸の緩みがなくされる。
【００５５】
図３０に、本発明の第１の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。図３０の工程３００１において、新しい交換パッケージ６は、使用パッケージ５および交換パッケージ６の少なくとも一方に隣接するマンドレル７をスライドさせる。工程３００３において、新しい交換パッケージ６の繊維の先端を、使用パッケージ５の繊維の末端に結ぶ。工程３００５において、パッケージ交換具２１のエンドピボットスタッド２６を、クリールフレーム３に挿入する。工程３００５において、マンドレルコアホルダ２４を、マンドレル７のコアの内側の開口部と並べ、マンドレルコアホルダ２４が、マンドレル７と完全に係合するまで、マンドレル７の内側に押し込む。工程３００７において、マンドレルサポートバー２２の端部が、マンドレルサポートボルト２３から解放されるまで、パッケージ交換具２１は、マンドレル７、マンドレルサポートバー２２およびパッケージ５、６を、少なくとも１０°上方に旋回させる。工程３００８において、パッケージ交換具２１、マンドレルおよびパッケージを、少なくとも１０°上方に旋回させて、マンドレルサポートボルトを解放する。工程３００９において、マンドレルサポートバー２２は、マンドレル７のスロット２６を通して、クリールフレーム３から取り外される。工程３０１１において、パッケージ交換具２１がクリールフレーム３と接触し、それと位置合わせされるまで、パッケージ交換具２１、マンドレル７およびパッケージ５、６を、旋回させて戻す。工程３０１３において、少なくとも、交換パッケージ６が使用パッケージ５と接触するまで、交換パッケージ６は、マンドレル７をスライドさせ、必要に応じて、使用済みコア８が、マンドレル７の端部から取り出されるまで、交換パッケージ６は、マンドレルをさらにスライドさせる。工程３０１５において、マンドレルサポートバー２２を、マンドレル７のスロット２６を通して、クリールフレーム３のサポートバースロットへ再挿入する。工程３０１７において、パッケージ交換具２１、マンドレル７およびパッケージ５、６を、少なくとも１０°上方に旋回させる。工程３０１９において、マンドレルサポートバー２２が、マンドレルサポートバーボルト２３と位置合わせされるまで、マンドレルサポートバー２２をクリールフレーム３に押し込む。工程３０２１において、パッケージ交換具２１、マンドレル７およびパッケージ５、６を、通常の操作位置まで戻すように旋回させる。工程３０２３において、ピボットスタッド２６およびマンドレルコアホルダ２４が、それぞれ、クリールフレーム３およびマンドレル７から解放されるまで、外側に引っ張ることにより、パッケージ交換具２１を取り外す。
【００５６】
図３１に、本発明の第２の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、クリールに装着するために、少なくとも１つの新しい交換パッケージをマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。図３１の工程３１０１において、新しい交換パッケージ６は、使用パッケージ５および交換パッケージ６の少なくとも一方に隣接するマンドレル７をスライドさせる。工程３１０２において、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つの繊維の末端を、新しい交換パッケージ６の繊維の先端に結ぶ。工程３１０３において、パッケージ交換具２１をクリールに取り付けて、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つを保持するマンドレル７を支持する。工程３１０５において、パッケージ交換具２１のマンドレルコアホルダ２４をマンドレル７に挿入し、マンドレルコアホルダ２４を、定位置にロックして、パッケージ５、６をマンドレル７で支持する。工程３１０７において、パッケージサポートアセンブリ４は、マンドレルから外されて、マンドレルから振り離される（すなわち、旋回する）。工程３１０９において、使用パッケージ５および交換パッケージ６のうち少なくとも１つが接触するまで、交換パッケージ６を、マンドレル７に沿ってスライドさせ、必要に応じて、使用済みコア８が、取り出されるまで、新しい交換パッケージ６を、さらにスライドさせる。工程３１１１において、パッケージサポートアセンブリ４が再接続されて、マンドレル７をサポートおよび固定する。工程３１１３において、パッケージ交換具２１のマンドレルコアホルダ２４が、マンドレル７からアンロックされ解放され、パッケージ交換具２１が、マンドレル７から取り外される。
【００５７】
図３２に、本発明の糸または繊維張力をモニタする方法の張力トリムアルゴリズム３２０１のためのフロー図を示す。図３２の工程３２０３において、糸または繊維のいずれかが破断されたか判断される。破断した糸または繊維が検出されると、ＢＲＥＡＫ ＡＬＡＲＭ（破断アラーム）が工程３２０５においてセットされ、張力トリムアルゴリズム３２０１が工程３２２７Ａで停止される。
【００５８】
破断した糸または繊維が工程３２０３で検出されない場合には、図３２の工程３２０４で、糸または繊維が動いたか判断される。糸または繊維が動かないときは、ＭＯＴＩＯＮ ＡＬＲＡＭ（動きアラーム）が工程３２０９でセットされ、張力トリムアルゴリズム３２０１が、工程３２２７Ｂで停止する。糸または繊維が動いたときは、動いた糸または繊維の張力を、工程３２１１で測定する。
【００５９】
図３２の工程３２１２において、個々の糸または繊維のいずれかが、所定範囲外の張力を有しているか判断される。所定範囲は、上記の表１〜表５に開示された平均範囲張力と最大張力のうち少なくとも１つにより定義されるのが好ましい。あるいは、張力の許容される所定範囲を、糸供給処理システムで用いてもよい。張力の範囲外の値が検出されると、ＴＥＮＳＩＯＮ ＡＬＡＲＭ（張力アラーム）が、工程３２１３でセットされる。
【００６０】
範囲外の張力が、所定範囲より高いか低いかに従って、モータ速度を、それぞれ、工程３２１４で増減する。アルゴリズムにわたるモータ速度の増減数は、工程３２２０で保存される。個々の糸または繊維張力が範囲外の値のときは、工程３２２０で保存された増／減工程の数が、補正閾値を超えるかどうかが、工程３２１８で判断される。
【００６１】
範囲外の張力値が、個々の糸または繊維について検出されないときは、多数の糸または繊維の張力についての平均値を、図３２の工程３２１５において求める。また、糸または繊維張力の平均値は、工程３２１７で保存される。
【００６２】
図３２の工程３２１８において、糸または繊維の張力についての平均値が、所定範囲外であるか判断される。所定範囲は、表１に開示されているとおり、平均範囲張力と最大張力のうち少なくとも１つにより定義されるのが好ましい。糸または繊維張力の平均値が、範囲外の値のときは、工程３２２０で前に保存された増減工程の数が、補正閾値を超えるかどうか、工程３２２３で判断される。
【００６３】
補正閾値は、初期設定で、トリム張力アルゴリズム３２０１に入力される所定の値であり、リアルタイムでアップデートされる。所定の値は、オペレータの介入が示唆される前に、アルゴリズムにより可能とすべき補正の最大数である。補正閾値の所定の値についての値は、閾値を超えると判断された減少数および増加数について異なる。
【００６４】
補正閾値が、増減の数のいずれか、または両方を超えたときは、ＴＥＮＳＩＯＮ ＵＰＤＡＴＥ（張力アップデート）アラームが、工程３２２５でセットされ、張力トリムアルゴリズム３２０１が、工程３２２７Ｃで停止する。張力トリムアルゴリズム３２０１が、上述した工程３２２７Ａ、３２２７Ｂまたは３２２７Ｃのいずれかで停止されるとき、オペレータは、装置のアラーム状態を読み取って、プロセスに介入し、それを補正するための適切な措置を取ることができる。
【００６５】
糸または繊維張力の平均値が範囲外でないときは、工程３２２１に示されるとおり、モータ速度を維持して、工程３２０３に戻って、上述したトリム張力モニタリングアルゴリズムを繰り返す。
【００６６】
本発明の前述の記載は、例示と説明であって、包括的なものではなく、開示された形態そのものに本発明を限定するものではない。上記の教示に照らして、変更および変形が可能であり、本発明の実施によって行われ得る。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその等価物により規定される。
【００６７】
前述の図面には、エラストマー糸を、おむつや繊維製造機等の製造プロセスに供給するのに用いる特定のコンパクトなクリールシステムが示されている。しかしながら、本発明は、図示したクリールシステムの構成に限定されるものではないと考えられる。以下に限定されるものではないが、少なくとも、（１）供給されている糸の数、（２）支持されているパッケージのタイプ、（３）ガイドおよびラックフレーム部材の位置および使用、および（４）駆動および張力制御システムの数およびタイプをはじめとする様々な方法で示されたクリールシステムとたとえ異なっていても、代替の巻き出しシステムも本発明の範囲内に含まれる。特に、本発明は、製造プロセスに導入されている糸の張力の変動を最小限にするために、エラストマー糸またはその他のタイプの糸の張力をモニタし制御するのが望ましいクリールシステムで用いるのに好適である。
【００６８】
また、図面には、パッケージを巻き出すのにＯＥＴＯ法を用いる特定のコンパクトなクリールシステムが例示されているが、本発明は、ＯＥＴＯ法を用いないクリールシステムでの使用にも等しく好適であるものと考えられる。特に、本発明は、張力モニタリングおよび張力調節システムを用いて、エラストマー糸またはその他のタイプの糸を用いる糸処理システムの効率および／または品質を高めることのできる全てのクリールシステムに適用される。
【００６９】
さらに、好ましいおよびその他の例示の実施形態の説明によれば、おむつ製造システムの形態の製造処理にエラストマー糸を提供するのに、本発明を適用することができる。特に、おむつの脚の開放端近傍に存在するゴムバンド部分に用いるエラストマー糸を供給する用途に用いるのが好ましい。本発明は、おむつ製造環境について記載しているが、かかる記載は、限定されるものではなく、例示のために過ぎない。この説明を読めば、当業者であれば、エラストマー糸を利用する任意の他の製造プロセスに用いるのに、本発明が等しく好適であることが分かるであろう。
【００７０】
さらに、本発明の僅かな例示の実施形態をこの開示内容で詳細に記載してきたが、この文献を検討する当業者であれば、これらの実施形態（例えば、ラックシステム、ガイドシステム、駆動システムおよび制御システムのタイプ、様々な要素および装着構成のサイズ、構造、形状および割合、ならびに組み合わせおよび形状の点での材料の使用）において、本発明の新規な教示および利点から著しく逸脱せずに、多くの変更が可能であることが容易に理解できるであろう。
【００７１】
さらに、プロセスまたは方法工程の順番または順序を、代替の実施形態に応じて変えたり、並べなおしたりしてもよい。いずれのミーンズ・プラス・ファンクション節も、挙げた機能を実施するものとして本明細書に記載される構造と、そして構造的な等価物ばかりでなく、等価の構造も包含することを意図する。他の代替、変更、変形および省略を、好ましい他の例示の実施形態の設計、操作構成および配置で、本明細書に記載した本発明の趣旨から逸脱せずに行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態の正面斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の後面斜視図である。
【図３】図２の円形領域１７の拡大部分斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の正面斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態の後面斜視図である。
【図９】図８の円形領域１７の拡大部分右側斜視図である。
【図１０】図８の円形領域１７の拡大部分左側斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の側面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の正面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の平面図である。
【図１４】結合すると繊維供給システムを形成する、本発明の多数の単一マンドレルクリールの正面図である。
【図１５】結合すると繊維供給システムを形成する、多数の単一マンドレルクリールの平面図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリの例示の正面斜視図である。
【図１７】図１６に示すパッケージ交換アセンブリの正面図である。
【図１８】図１６に示すパッケージ交換アセンブリの側面図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態のためのパッケージ交換アセンブリの他の例示の正面斜視図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリの例示の斜視図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態のパッケージ交換アセンブリの正面図である。
【図２２】図２０に示すパッケージ交換アセンブリの平面図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態のパッケージサポートアセンブリの例示の斜視図である。
【図２４】図２３に示すパッケージサポートアセンブリの正面図である。
【図２５】図２３に示すパッケージサポートアセンブリの平面図である。
【図２６】本発明の両実施形態の駆動および張力制御アセンブリの例示の正面斜視図である。
【図２７】図２６に示す駆動および張力制御アセンブリの正面図である。
【図２８】図２６に示す駆動および張力制御アセンブリの側面図である。
【図２９】図２６に示す駆動および張力制御アセンブリの平面図である。
【図３０】本発明の第１の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。
【図３１】本発明の第２の実施形態による、使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法の例示のフロー図を示す。
【図３２】本発明の糸または繊維張力をモニタする方法のための張力トリムアルゴリズムのためのフロー図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めし装着する方法であって、
新しい交換パッケージを、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、
前記新しい交換パッケージの繊維の先端を、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端に結ぶ工程と、
マンドレルコアホルダおよびパッケージ交換具のエンドピボットスタッドを、それぞれ、前記マンドレルおよびクリールフレームに挿入する工程と、
前記パッケージサポートアセンブリを解放して、前記パッケージサポートアセンブリを前記マンドレルから離れるように旋回させる工程と、
前記マンドレルサポートバーの端部がマンドレルサポートボルトを解放するまで、前記パッケージ交換具、前記マンドレル、前記マンドレルサポートバーおよびパッケージを少なくとも１０°上方に旋回させる工程と、
前記マンドレルサポートバーを、前記クリールフレームおよび前記マンドレルのスロットから取り外す工程と、
前記パッケージ交換具が、前記クリールフレームと接触し、前記クリールフレームと位置合わせされるまで、前記パッケージ交換固定具、マンドレルおよびパッケージを旋回させる工程と、
少なくとも前記新しい交換パッケージが、前記使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方と接触するまで、前記交換パッケージを前記マンドレルにスライドさせ、そしてさらに、前記新しい交換パッケージをスライドさせて、古い使用パッケージの使用済みコアを、前記マンドレルの端部からイジェクトする工程と、
前記マンドレルサポートバーを、前記マンドレルの前記スロットを通じて、前記クリールフレームの前記サポートバースロットへ再挿入する工程と、
前記パッケージ交換具、マンドレル７およびパッケージを、少なくとも１０°上方へ旋回させる工程と、
前記マンドレルサポートバーが、前記マンドレルサポートバーボルトと位置合わせされるまで、前記マンドレルサポートバーを前記クリールフレームに押し込む工程と、
前記パッケージ交換固定具、マンドレル７およびパッケージを、通常の操作位置へ戻すように旋回させる工程と、
前記ピボットスタッドおよび前記マンドレルコアホルダが、それぞれ、前記クリールフレームおよびマンドレルから解放されるまで、外側に引っ張ることにより、前記パッケージ交換具を取り外す工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法であって、
前記新しい交換パッケージを、交換パッケージおよび使用パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、
使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端を、前記新しい交換パッケージの繊維の先端に結ぶ工程と、
前記マンドレルを支持するために、パッケージ交換具をクリールフレームに取り付ける工程と、
前記パッケージおよびマンドレルを支持するために、前記パッケージ交換具のマンドレルコアホルダを前記マンドレルに挿入し、前記マンドレルコアホルダを定位置にロックする工程と、
パッケージサポートアセンブリを前記マンドレルから外し、前記パッケージサポートアセンブリを前記マンドレルから離すように旋回させる工程と、
前記使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方に接触するまで、前記新しい交換パッケージを前記マンドレルに沿ってスライドさせ、そして、使用済みコアがイジェクトされるまで、前記新しい交換パッケージをさらにスライドさせる工程と、
前記マンドレルを支持しそして固定するために、前記パッケージサポートアセンブリを再接続する工程と、
前記パッケージ交換具の前記マンドレルコアホルダを前記マンドレルからアンロックする工程と、
前記パッケージ交換具を前記マンドレルおよびクリールフレームから取り外す工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３】
繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力をモニタし、前記繊維グループまたは繊維にかかる張力の増加、維持および低減の少なくとも１つにより繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力を調節する方法をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
エラストマー繊維を巻き出すための装置であって、
クリールフレームと、
複数のマンドレルと、
複数の使用パッケージと、
少なくとも１つの新しい交換パッケージと、
複数の駆動および張力制御アセンブリと、
パッケージサポートアセンブリと、
パッケージ交換具と、
電子キャビネットと
を備え、
前記複数の使用パッケージおよび前記少なくとも１つの新しい交換パッケージの少なくとも一方が、前記複数のマンドレルの少なくとも１つにおいてインラインに構成され、前記複数のパッケージの１つが巻き出される間、前記少なくとも１つの新しい交換パッケージが、前記複数のマンドレルの１つに位置決めされて装着される、ことを特徴とする装置。
【請求項１】
使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めし装着する方法であって、
新しい交換パッケージを、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、
前記新しい交換パッケージの繊維の先端を、使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端に結ぶ工程と、
マンドレルコアホルダおよびパッケージ交換具のエンドピボットスタッドを、それぞれ、前記マンドレルおよびクリールフレームに挿入する工程と、
前記パッケージサポートアセンブリを解放して、前記パッケージサポートアセンブリを前記マンドレルから離れるように旋回させる工程と、
前記マンドレルサポートバーの端部がマンドレルサポートボルトを解放するまで、前記パッケージ交換具、前記マンドレル、前記マンドレルサポートバーおよびパッケージを少なくとも１０°上方に旋回させる工程と、
前記マンドレルサポートバーを、前記クリールフレームおよび前記マンドレルのスロットから取り外す工程と、
前記パッケージ交換具が、前記クリールフレームと接触し、前記クリールフレームと位置合わせされるまで、前記パッケージ交換固定具、マンドレルおよびパッケージを旋回させる工程と、
少なくとも前記新しい交換パッケージが、前記使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方と接触するまで、前記交換パッケージを前記マンドレルにスライドさせ、そしてさらに、前記新しい交換パッケージをスライドさせて、古い使用パッケージの使用済みコアを、前記マンドレルの端部からイジェクトする工程と、
前記マンドレルサポートバーを、前記マンドレルの前記スロットを通じて、前記クリールフレームの前記サポートバースロットへ再挿入する工程と、
前記パッケージ交換具、マンドレル７およびパッケージを、少なくとも１０°上方へ旋回させる工程と、
前記マンドレルサポートバーが、前記マンドレルサポートバーボルトと位置合わせされるまで、前記マンドレルサポートバーを前記クリールフレームに押し込む工程と、
前記パッケージ交換固定具、マンドレル７およびパッケージを、通常の操作位置へ戻すように旋回させる工程と、
前記ピボットスタッドおよび前記マンドレルコアホルダが、それぞれ、前記クリールフレームおよびマンドレルから解放されるまで、外側に引っ張ることにより、前記パッケージ交換具を取り外す工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
使用パッケージを巻き出しながら、少なくとも１つの新しい交換パッケージをクリールのマンドレルに位置決めして装着する方法であって、
前記新しい交換パッケージを、交換パッケージおよび使用パッケージの少なくとも一方に隣接するマンドレルにスライドさせる工程と、
使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方の繊維の末端を、前記新しい交換パッケージの繊維の先端に結ぶ工程と、
前記マンドレルを支持するために、パッケージ交換具をクリールフレームに取り付ける工程と、
前記パッケージおよびマンドレルを支持するために、前記パッケージ交換具のマンドレルコアホルダを前記マンドレルに挿入し、前記マンドレルコアホルダを定位置にロックする工程と、
パッケージサポートアセンブリを前記マンドレルから外し、前記パッケージサポートアセンブリを前記マンドレルから離すように旋回させる工程と、
前記使用パッケージおよび交換パッケージの少なくとも一方に接触するまで、前記新しい交換パッケージを前記マンドレルに沿ってスライドさせ、そして、使用済みコアがイジェクトされるまで、前記新しい交換パッケージをさらにスライドさせる工程と、
前記マンドレルを支持しそして固定するために、前記パッケージサポートアセンブリを再接続する工程と、
前記パッケージ交換具の前記マンドレルコアホルダを前記マンドレルからアンロックする工程と、
前記パッケージ交換具を前記マンドレルおよびクリールフレームから取り外す工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３】
繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力をモニタし、前記繊維グループまたは繊維にかかる張力の増加、維持および低減の少なくとも１つにより繊維グループの正味の張力または単一の繊維の張力を調節する方法をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
エラストマー繊維を巻き出すための装置であって、
クリールフレームと、
複数のマンドレルと、
複数の使用パッケージと、
少なくとも１つの新しい交換パッケージと、
複数の駆動および張力制御アセンブリと、
パッケージサポートアセンブリと、
パッケージ交換具と、
電子キャビネットと
を備え、
前記複数の使用パッケージおよび前記少なくとも１つの新しい交換パッケージの少なくとも一方が、前記複数のマンドレルの少なくとも１つにおいてインラインに構成され、前記複数のパッケージの１つが巻き出される間、前記少なくとも１つの新しい交換パッケージが、前記複数のマンドレルの１つに位置決めされて装着される、ことを特徴とする装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公表番号】特表２００９−５１１３９２（Ｐ２００９−５１１３９２Ａ）
【公表日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３５６５６（Ｐ２００８−５３５６５６）
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３９７７３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０４４８２３
【国際公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（５０５２４５３０２）インヴィスタ テクノロジー エスアエルエル (81)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＶＩＳＴＡ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｓ．ａ．ｒ．ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｔａｌｓｔｒａｓｓｅ ８０，８００１ Ｚｕｒｉｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３９７７３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０４４８２３
【国際公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（５０５２４５３０２）インヴィスタ テクノロジー エスアエルエル (81)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＶＩＳＴＡ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｓ．ａ．ｒ．ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｔａｌｓｔｒａｓｓｅ ８０，８００１ Ｚｕｒｉｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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