紡績機
【課題】良好な省エネルギー性及び耐久性を実現するとともに、生産効率の高い紡績機を提供する。
【解決手段】紡績機において、糸弛み取り装置１２の動作を制御する制御部７３は、糸弛み取り装置１２の作動及び停止を切り換える第１モードと、糸弛み取り装置１２を常時作動させる第２モードと、を切換可能である。前記第１モードにおいて、糸弛み取り装置１２は少なくとも、紡績装置が紡出した糸を巻取装置で巻取可能にする作業（例えば糸継作業及び玉揚作業）の作業時間において作動する。
【解決手段】紡績機において、糸弛み取り装置１２の動作を制御する制御部７３は、糸弛み取り装置１２の作動及び停止を切り換える第１モードと、糸弛み取り装置１２を常時作動させる第２モードと、を切換可能である。前記第１モードにおいて、糸弛み取り装置１２は少なくとも、紡績装置が紡出した糸を巻取装置で巻取可能にする作業（例えば糸継作業及び玉揚作業）の作業時間において作動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸弛み取り装置を備える紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紡績した糸を巻き取ってパッケージを形成する空気式紡績機等の高速紡績機にあっては、紡出された紡績糸をパッケージ側の糸と糸継ぎする糸継作業を行う場合、又は紡績糸を空ボビンに取り付ける玉揚作業を行う場合に、パッケージ側の巻取りを停止させるようにしている。しかしながら巻取停止中においても紡績装置側からは糸が次々に送られてくるため、糸の弛み及び滞留を防止する必要がある。
【０００３】
この点に鑑み、特許文献１は、電動モータにより回転駆動される弛み取りローラと、この弛み取りローラに対して相対回転自在な糸掛け部材と、を備える糸弛み取り装置を開示する。この糸弛み取り装置は、糸掛け部材に対する相対回転トルクを磁気的手段により付加しており、糸のテンション変動への追従性に優れている。この構成の糸弛み取り装置は、糸張力の変動を抑える一種のテンション制御装置としても機能させることができる。
【特許文献１】特開２００６−３０６５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紡績機でコーン巻のパッケージを形成する場合は、トラバース位置によってテンションが変動し易いので、前記の糸弛み取り装置によるテンション制御が有効である。しかし、チーズ巻の場合はトラバース位置によるテンションの変動は大きくないため、テンション制御の必要性は少なく、糸の滞留を防止できれば十分である。
【０００５】
逆に言えば、上記のように効果が薄い場合でも糸弛み取り装置を稼動させた場合、消費電力の無駄の原因になるとともに、糸掛け部材及び電動モータ等の耐久性が低下することになる。また、弛み取りローラに糸を巻き付かせた状態を維持するように、状況に応じてパッケージ側の巻取りを減速させる必要があり、そのための機構の耐久性も低下する。更に、回転する糸掛け部材には糸が絡み付くことも多く、生産性をかえって低下させる原因となることもある。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、必要時のみ糸弛み取り装置を作動させる紡績機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の紡績機が提供される。即ち、この紡績機は、糸を紡出する紡績装置と、紡出された糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置と、弛み取りローラと糸掛け部材とを備える糸弛み取り装置と、前記糸弛み取り装置の動作を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記糸弛み取り装置の作動及び停止を切り換える第１モードと、前記糸弛み取り装置を常時作動させる第２モードと、を切換可能である。前記第１モードにおいて、前記糸弛み取り装置は少なくとも、前記紡績装置が紡出した糸を前記巻取装置で巻取可能にする作業の作業時間において作動する。
【０００９】
これにより、必要により第１モードと第２モードを切り換えることができるので、必要時にのみ糸弛み取り装置を作動させて消費エネルギーを節約することができる。また、装置の耐久性が向上し、長寿命になる。また、不必要に糸弛み取り装置を作動させないので、糸弛み取り装置への糸巻き付きの問題も起こりにくくなる。
【００１０】
前記の紡績機においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、この紡績機は糸継装置を備える。前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記糸継装置の糸継作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御する。
【００１１】
これにより、糸継時に糸弛み取り装置を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに糸継作業を行うことができる。
【００１２】
前記の紡績機においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、この紡績機は玉揚装置を備える。前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記玉揚装置の玉揚作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御する。
【００１３】
これにより、玉揚時に糸弛み取り装置を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに玉揚作業を行うことができる。
【００１４】
前記の紡績機においては、前記巻取装置はチーズ巻のパッケージを形成可能であることが好ましい。
【００１５】
即ち、チーズ巻の場合は、常時糸弛み取り装置を作動させる必要はないので、第１モードで運転を行うことにより、省エネルギー性及び耐久性の点で有利になる。
【００１６】
前記の紡績機においては、前記巻取装置はコーン巻のパッケージを形成可能であることが好ましい。
【００１７】
即ち、コーン巻の場合は、糸弛み取り装置を常時稼動させる第２モードで運転を行うことにより、巻取テンションの変動を防止して高品質なパッケージを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係る精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時での糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。図１は紡績機の全体的な構成を示した正面図、図２は紡績機の縦断面図である。
【００１９】
図１に示す紡績機としての精紡機１は、並設された多数の錘（紡績ユニット２）を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、玉揚台車４と、ブロアボックス８０と、原動機ボックス５と、を備えている。
【００２０】
精紡機１の筐体６はレール４１及び走行路８６を備えており、これらレール４１及び走行路８６は、紡績ユニット２が並べられる方向に沿って配置される。前記糸継台車３は前記レール４１に沿って走行可能に構成され、前記玉揚台車４は前記走行路８６に沿って走行可能に構成されている。
【００２１】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１と、糸弛み取り装置１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筐体６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られて、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００２２】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００２３】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８から紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００２４】
前記糸送り装置１１は、精紡機１の筐体６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触して設けられたニップローラ４０と、を備える。この構成で、紡績装置９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んだ状態で、前記デリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１３側へ送り出すことができる。
【００２５】
精紡機１の筐体６の前面側であって前記糸送り装置１１よりも若干下流側の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、巻取装置１３で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さを監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号を図示しないユニットコントローラへ送信するように構成されている。
【００２６】
前記ユニットコントローラは、前記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止させる。また、ユニットコントローラは糸継台車３に制御信号を送り、当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、前記糸継台車３に糸継ぎを行わせて紡績及び巻取りを再開させるようになっている。
【００２７】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、前記レール４１上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から排出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００２８】
玉揚台車４は玉揚装置６１を備え、この玉揚装置６１は、クレードル操作アーム９０と、サクションパイプ８８と、バンチ巻アーム９１と、を備えている。玉揚台車４は、ある紡績ユニット２でパッケージ４５が満巻になると、前記走行路８６上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記クレードル操作アーム９０は、巻取装置１３のクレードルアーム７１（後述）を操作可能に構成されている。サクションパイプ８８は伸縮可能に構成されており、紡績装置９から排出される糸端を吸い込みながら補捉して、巻取装置１３に装着された空ボビン４８へ案内できるように構成されている。バンチ巻アーム９１は、空ボビン４８に糸を棒巻きすることによって、紡績糸１０をボビン４８に固定可能に構成されている。
【００２９】
ヤーンクリアラ５２の更に下流には、糸弛み取り装置１２が設けられている。この糸弛み取り装置１２は、図３に示すように、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド２３と、エアシリンダ２４と、電動モータ２５と、下流側ガイド２６と、制御部７３と、を備えている。
【００３０】
弛み取りローラ２１は、電動モータ２５のモータ軸２５ａに固定される弛み取りローラ本体４２を備えている。この弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａは、糸掛け部材２２を有する側を先端、電動モータ２５に接続される側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部４２ｂと、円筒部４２ｃと、先端側テーパ部４２ｄと、を備えている。基端側テーパ部４２ｂ及び先端側テーパ部４２ｄは、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。円筒部４２ｃは、先端側が僅かに細まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部４２ｂ，４２ｄに対し段差なく連続する形状になっている。
【００３１】
そして糸弛み取り装置１２は、前記糸継台車３による糸継作業時及び玉揚台車４による玉揚作業時に、紡績装置９側からの紡績糸１０を、弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａに糸掛け部材２２によって巻き付けるように構成されている。そして、糸継作業又は玉揚作業が終了すると、外周面４２ａに巻き付けられて貯溜していた紡績糸１０を、糸掛け部材２２によって巻取装置１３へ向けて解舒するように構成されている。なお、紡績糸１０の貯溜時においては、糸は弛み取りローラ本体４２の基端側から巻き付けられる一方、紡績糸１０の解舒時においては、糸は弛み取りローラ本体４２の先端側から解舒されていく。
【００３２】
弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａにおいて、基端側テーパ部４２ｂは、供給された紡績糸１０を大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて中間の円筒部４２ｃへ到達させることにより、紡績糸１０を円筒部４２ｃの表面に整然と巻き付かせるように構成されている。また、先端側テーパ部４２ｄは、解舒の際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０を小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００３３】
弛み取りローラ２１の先端側に配置される糸掛け部材２２は、図３に示すように、前記弛み取りローラ２１と同心して配置されるとともに、条件に応じて当該弛み取りローラ２１と一体的に又は独立して回転するように構成されている。具体的には、この糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対し相対回転可能に支持されるフライヤー軸３３と、その先端に固着されるフライヤー３８を備えている。
【００３４】
フライヤー軸３３又はローラ本体４２の何れか一方には永久磁石が取り付けられ、他方には磁気ヒステリシス材が取り付けられている。これらの磁気的手段により、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１に対し相対回転するのに抗するトルクが発生するように構成されている。
【００３５】
フライヤー３８は前記フライヤー軸３３と一体的に回転するよう構成されている。また、前記フライヤー３８は、前記弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａに向かって適宜湾曲する形状に構成されている。これにより、フライヤー３８は、紡績糸１０と係合して（紡績糸１０を引っ掛けて）、当該紡績糸１０を弛み取りローラ本体４２の外周面へ案内することができる。
【００３６】
上流側ガイド２３は弛み取りローラ２１のやや上流側に配置されるとともに、前記エアシリンダ２４によって進出位置及び退避位置の間で移動可能に構成されている。そして、上流側ガイド２３が前記進出位置（図３の実線の位置）にあるときは、紡績糸１０が糸弛み取り装置１２と係合することのないように、その糸道が上流側ガイド２３によって保持される。一方、上流側ガイド２３を退避位置（図３の鎖線の位置）に移動させたときは、紡績糸１０が糸弛み取り装置１２の糸掛け部材２２と係合して弛み取りローラ２１に巻き取られる位置まで、糸道を移動させるように構成されている。
【００３７】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備える。このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するためのボビン４８を回転可能に支持することができる。
【００３８】
また、前記巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。巻取ドラム７２は、前記ボビン４８やそれに紡績糸１０を巻回して形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。また、トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。この構成で、トラバースガイド７６を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３９】
なお、図１ではチーズ形状のパッケージを形成する様子が示されているが、本実施形態の精紡機１では、巻取装置１３においてコーン形状のパッケージを形成することも可能に構成されている。
【００４０】
次に、以上の構成の前記精紡機１の動作について説明する。
【００４１】
まず、糸弛み取り装置１２の動作について説明する。糸弛み取り装置１２は、フライヤー３８を紡績糸１０に引っ掛け、当該紡績糸１０を弛み取りローラ２１に巻き付かせることによって、紡績糸１０の弛み及び滞留を解消するとともに巻取張力を調整する。
【００４２】
前述のとおり、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１に対して独立に回転可能であり、この回転に抗する向きの抵抗トルクが磁気的手段によって加えられている。また、弛み取りローラ２１は電動モータ２５によって所定の回転速度で回転している。この構成で、フライヤー３８が紡績糸１０と係合している場合、糸に掛かるテンションが前記抵抗トルクに打ち勝つほどに強ければ、前記糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と独立に回転して、糸を前記弛み取りローラ２１から解舒する。反対に、糸に掛かるテンションが弱ければ、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と一体的に回転し、糸を前記弛み取りローラ２１に巻き付ける。
【００４３】
このように、糸弛み取り装置１２は、糸のテンションが下がる（糸が弛みそうになる）と糸を巻き付け、糸のテンションが上がると糸を解舒するように動作することで、糸の弛みを解消して適切な張力を付与することができる。
【００４４】
また、前記紡績糸１０に掛かるテンションは、基本的には、糸送り装置１１の糸送り速度（紡績装置９からの紡出速度）及び巻取装置１３の巻取速度によって決定される。即ち、糸送り速度よりも巻取速度の方が速ければ糸に掛かるテンションは大きくなり、逆に糸送り速度よりも巻取速度の方が遅ければ糸にかかるテンションは小さくなる。糸送り装置１１の糸送り速度（紡出速度）は通常一定であるので、紡績糸１０に掛かるテンションは主に巻取装置１３の巻取速度によって変化する。
【００４５】
ここで、前記巻取装置１３でコーン巻のパッケージを巻き取る場合、パッケージの大径側と小径側では巻取速度が異なるので、トラバース装置７５によるトラバースによって糸張力が変動することになる。しかしながら、このような糸張力の変動は、糸弛み取り装置１２によって良好に緩和することができる。
【００４６】
以下、具体的に説明する。即ち、本実施形態の精紡機１でコーン巻のパッケージを巻き取る過程において、当該パッケージの大径側に糸がトラバースされて巻取速度が上がり、糸張力が増大したとする。しかしながら、糸が糸掛け部材２２を弛み取りローラ２１に対して相対回転させようとするトルクも上記に伴って増大するため、弛み取りローラ２１からの紡績糸１０の解舒量が増大する。この結果、増加した糸張力を減少させることができる。
【００４７】
逆に、パッケージの小径側に糸がトラバースされて巻取速度が下がると、糸張力が減少する。しかしながら、糸から糸掛け部材２２に加わるトルクも上記に伴って減少し、紡績糸１０の貯留量が増大する。従って、低下した糸張力を回復させることができる。
【００４８】
以上のように、糸弛み取り装置１２は、コーン巻パッケージの形成時に生じる巻取速度の変動を許容して、巻取テンションを一定化する装置としても機能する。
【００４９】
ところで、上記の巻取テンション一定化機能を発揮するためには、弛み取りローラ２１に紡績糸１０が一定量巻き付いた状態を常に維持する必要がある。このため、本実施形態ではクレードルアーム７１を図略の糸貯留量検知手段からの信号によりフィードバック制御している。
【００５０】
具体的に説明すると、通常の巻取時には、紡績糸１０に適切な巻取張力を付与するため、糸送り装置１１の糸送り速度（紡績装置９の紡出速度）よりも巻取速度が若干速くなるように、巻取ドラム７２の回転速度が設定されている。従って、弛み取りローラ２１に巻き取られていた紡績糸１０は徐々に解舒され、糸の貯留量が減少する。
【００５１】
弛み取りローラ２１の外周面には前記糸貯留量検知手段が配置され、当該検知手段によって糸の貯留量が所定値以下になったことが検知されると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラは、図略のクレードルリフタによってクレードルアーム７１を図２の左側へ回動させるように制御し、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離間させる。これによりパッケージ４５は駆動力を失うので、慣性回転を継続するものの、その巻取速度は徐々に減少する。
【００５２】
この結果、弛み取りローラ２１の糸の貯留量が回復し、やがて、紡績糸１０の貯留量が所定値以上になったことが前記糸貯留量検知手段によって検知される。すると前記ユニットコントローラは、クレードルアーム７１を図２の右側へ回動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に接触させる。これにより巻取速度が回復するので、前述のように弛み取りローラ２１から紡績糸１０が解舒されていく。
【００５３】
このように、クレードルリフタによってクレードルアーム７１を揺動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に対して接触させたり離間させたりすることにより、巻取速度を調節することができる。そして、弛み取りローラ２１の糸貯留量を検知してフィードバックしながら巻取速度の制御を行うことにより、一定量以上の紡績糸１０を弛み取りローラ２１に貯留した状態を常に維持することができる。
【００５４】
一方、例えばチーズ巻のパッケージを形成する場合は、トラバース位置による巻取速度変動は小さいため、上記の巻取テンション一定化機能は必ずしも必要ではない。むしろ、電動モータ２５やクレードルリフタの動作に伴う部品寿命の低下、エネルギー消費などを考慮すると、糸弛み取り装置１２を常時駆動することは避けたほうが好ましい。また、回転するフライヤー３８には糸が絡み付き易く、いったん絡み付きが生じると装置破損の原因となるだけでなく、絡んだ糸がパッケージに混入して品質低下の原因となることもある。従って、この観点からも糸弛み取り装置１２を常時駆動することは避けたほうが好ましい。
【００５５】
ただし、パッケージ形状がチーズ巻であっても、紡績装置９が紡出を開始してから巻取装置１３において巻取りが開始されるまでの間は、糸の弛み及び滞留を防止するために糸弛み取り装置１２を作動させる必要がある。このような場合の例としては、糸継時や玉揚時等が挙げられる。
【００５６】
そこで、本実施形態の精紡機１の制御部７３は、必要に応じて糸弛み取り装置１２の作動及び停止を切り換える第１モードと、糸弛み取り装置１２を常時作動させる第２モードと、を切換可能に構成されている。本実施形態の精紡機１は、例えばスイッチ及びボタン等からなるモード選択指示部７４を備えており、このモード選択指示部７４をオペレータが操作することで、制御部７３のモードを切り換えることができる。ただし、モードの選択は、パッケージ形状等を判別して自動で行っても良い。
【００５７】
前記第１モードにおいては糸弛み取り装置１２は、少なくとも巻取準備時間（紡績装置９が紡出を始めてから巻取装置１３で巻取りが開始されるまでの間）においては、糸の弛みを取るために作動するが、それ以外の時間は作動しない。一方、第２モードにおいては、糸弛み取り装置１２は前記巻取準備時間を含めて常時作動し、糸の巻取テンションを均一化させる。
【００５８】
前記第１モードにおいて、本実施形態の精紡機１の制御部７３は、糸継時に糸弛み取り装置１２を作動させるように制御する。以下、この制御を詳細に説明する。
【００５９】
まず、第１モードにおいては、通常の紡績中は、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を進出位置に移動させ、紡績糸１０が糸弛み取り装置と係合しないように糸道を保持させる。また、前記制御部７３は、通常の紡績中は、電動モータ２５の回転を停止させるように制御する。これにより、省エネルギーかつ長寿命が実現できるとともに、フライヤー３８に糸が絡み付きにくくなる。また、クレードルアーム７１を揺動することによる巻取速度の調節が必要ないため、この点でも省エネルギーかつ高寿命が実現できる。
【００６０】
そして、ある紡績ユニット２において、紡績中に紡績糸１０の糸欠陥がヤーンクリアラ５２によって検出されたとする。すると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラは、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、それとほぼ同時に紡績装置９を停止させ、更に、ドラフト装置７のバックローラ１６とサードローラ１７の回転を停止させる。繊維束８は、停止したサードローラ１７と回転中のミドルローラ１９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１０は図略のサクション手段によって吸引除去される。また、制御部７３はクレードルリフタによってクレードルアーム７１を図２の左側に回動させて、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離し、当該パッケージ４５の回転を停止させる。
【００６１】
そして、前記ユニットコントローラは、糸継台車３を当該紡績ユニット２に対面する位置にまで走行させる。すると制御部７３は、適宜のタイミングで電動モータ２５を動作させ、弛み取りローラ２１の回転を開始する。
【００６２】
次に、紡績ユニット２のユニットコントローラがドラフト装置７及び紡績装置９の駆動が再開されるのとほぼ同じタイミングで、糸継台車３が前記サクションパイプ４４を上方へ回動させ、サクションマウス４６を下方へ回動させる。そして糸継台車３は、紡績装置９からの糸端をサクションパイプ４４で捕捉し、パッケージ４５側の糸端をサクションマウス４６で捕捉した後、それぞれの糸端をスプライサ４３へ案内して糸継ぎを行う。以上の一連の作業により、紡績装置９が紡出した紡績糸１０を巻取装置１３で巻取可能な状態になる。
【００６３】
紡績装置９の駆動再開後、制御部７３は、エアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を退避位置まで移動させ、紡績糸１０の糸道を、回転しているフライヤー３８と係合可能な位置まで移動させる。これにより、回転を継続している弛み取りローラ２１に紡績糸１０が巻き取られ、糸継作業中の糸の弛み及び滞留を防止する。
【００６４】
糸継作業が完了すると、ユニットコントローラはクレードルアーム７１を図２の右側に回動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に接触させて、糸の巻取りを再開させる。これにより紡績糸１０に巻取張力が付与され、弛み取りローラ２１から徐々に紡績糸１０が解舒される。
【００６５】
紡績糸１０が弛み取りローラ２１から全て解舒されると、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を再び進出位置まで移動させ、紡績糸１０がフライヤー３８と係合しないようにする。また、制御部７３は電動モータ２５の回転を停止するように制御する。これにより、省エネルギーと糸弛み取り装置１２の長寿命化を達成できる。また、紡績糸１０がフライヤー３８と擦れながら走行して品質を低下させてしまうことを防止できる。
【００６６】
なお、上記の糸継作業は、ヤーンクリアラ５２が糸欠点を検出してカッタ５７で切断する場合のほか、何らかの理由で糸が切れたこと（糸切れ）をヤーンクリアラ５２が検出した場合にも行われる。前記第１モードにおける糸弛み取り装置１２の制御は、この糸切れの場合でも上述と全く同様に行われる。
【００６７】
また、前記第１モードにおいて、本実施形態の精紡機１の制御部７３は、玉揚時においても糸弛み取り装置１２を作動させるように制御する。以下、この制御について詳細に説明する。
【００６８】
ある紡績ユニット２のパッケージ４５が満巻となったことが図略のセンサによって検知されると、前記ユニットコントローラは紡績装置９を停止させるとともに、ドラフト装置７のバックローラ１６とサードローラ１７の回転を停止させる。それとほぼ同時に、巻取装置１３においてクレードルアーム７１を図２の左側へ回動することにより巻取ドラム７２から満巻パッケージ４５を離し、回転を停止させる。
【００６９】
続いて玉揚台車４を当該紡績ユニット２の前まで走行させると、制御部７３は適宜のタイミングで電動モータ２５を動作させ、弛み取りローラ２１の回転を開始する。
【００７０】
玉揚台車４はクレードル操作アーム９０によってクレードルアーム７１を適宜操作するとともに、図略のパッケージ取外し手段によって満巻パッケージ４５をクレードルアーム７１から取り外す。取り外された満巻パッケージ４５は、玉揚台車４内に形成された傾斜床９４を転がった後、溝状に形成されたシェルフ９６に落下して静止する。次に、玉揚台車４に備えられた図略の空ボビン供給手段によって、クレードルアーム７１に空のボビン４８がセットされる。
【００７１】
次に、紡績ユニット２のユニットコントローラが、ドラフト装置７及び紡績装置９の駆動を再開する。また、これとほぼ同時に、サクションパイプ８８が上方に延伸される。そしてサクションパイプ８８は、紡績装置９から排出される紡績糸１０の糸端を吸い込むことにより補捉し、その後、糸端を前記空ボビン４８の近傍まで案内する。続いて、バンチ巻アーム９１によりバンチ巻が行われ、糸端が空ボビン４８に取り付けられる。以上の一連の作業により、紡績装置９が紡出した紡績糸１０を巻取装置１３で巻取可能な状態になる。
【００７２】
紡績装置９の駆動再開後、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を退避位置まで移動させる。これにより、紡績糸１０が弛み取りローラ２１に巻き取られ、玉揚作業中の糸の弛みを防止する。
【００７３】
バンチ巻作業が終了すると、玉揚台車４はクレードル操作アーム９０によりクレードルアーム７１を図２の右側に回動させ、バンチ巻の終わったボビン４８を巻取ドラム７２に接触させて、糸の巻取りを開始する。これにより紡績糸１０に巻取張力が付与され、弛み取りローラ２１から徐々に紡績糸１０が解舒される。
【００７４】
紡績糸１０が弛み取りローラ２１から全て解舒されると、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を進出位置まで移動させ、紡績糸１０の糸道がフライヤー３８と係合しないようにするとともに、電動モータ２５の回転を停止する。
【００７５】
以上で説明したように、制御部７３が第１モードで動作していると、糸継時や玉揚時など、紡績開始時から糸の巻取りが開始するまでの間の必要な期間だけ糸弛み取り装置１２が作動するので、省エネルギー、装置の耐久性、及び生産効率等の点で有利である。一方、コーン巻のパッケージを形成する場合のようにトラバース位置によるテンション変動が大きいときは、制御部７３を第２モードで動作させることにより、糸弛み取り装置１２を常時作動させて巻取テンションを適切に制御し、解舒性の良好なパッケージ４５を形成することができる。
【００７６】
以上に示したように、本実施形態の精紡機１は、糸を紡出する紡績装置９と、紡出された糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置１３と、弛み取りローラ２１と糸掛け部材２２とを備えた糸弛み取り装置１２と、糸弛み取り装置１２の動作を制御する制御部７３と、を備える。制御部７３は、糸弛み取り装置１２の作動及び停止を切り換える第１モードと、糸弛み取り装置１２を常時作動させる第２モードと、を切換可能である。前記第１モードにおいて、糸弛み取り装置１２は少なくとも、紡績装置９が紡出した糸を巻取装置１３で巻取可能にする作業（例えば糸継作業、玉揚作業）の作業時間において作動する。
【００７７】
これにより、必要により第１モードと第２モードを切り換えることができるので、必要時にのみ糸弛み取り装置１２を作動させて消費エネルギーを節約することができる。また、糸弛み取り装置１２やクレードルリフタなどの装置の耐久性が向上し、長寿命を実現できる。また、不必要に糸弛み取り装置１２を作動させないので、フライヤー３８への糸巻き付きの問題も起こりにくくなる。
【００７８】
また、本実施形態の精紡機１はスプライサ４３を備え、前記制御部７３は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記スプライサ４３の糸継作業中において前記糸弛み取り装置１２を作動させている。
【００７９】
これにより、糸継時に糸弛み取り装置１２を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに糸継作業を行うことができる。
【００８０】
また、本実施形態の精紡機１は玉揚装置６１を備え、前記制御部７３は、前記第１モードの場合に、少なくとも玉揚装置６１の玉揚作業中において前記糸弛み取り装置１２を作動させている。
【００８１】
これにより、玉揚時に糸弛み取り装置１２を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに玉揚作業を行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態の精紡機１においては、前記巻取装置１３はチーズ巻のパッケージを形成可能に構成されている。
【００８３】
これにより、チーズ巻の場合は糸弛み取り装置１２を常時作動させる必要はないので、第１モードで運転を行うことにより効率的に装置を運転することができる。
【００８４】
また、本実施形態の精紡機１においては、前記巻取装置１３はコーン巻のパッケージを形成可能に構成されている。
【００８５】
これにより、コーン巻の場合に糸弛み取り装置１２を常時稼動させる第２モードで運転を行うことで、巻取テンションの変動を防止して高品質なパッケージを形成することができる。
【００８６】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８７】
制御部７３は独立して設ける構成に代えて、紡績ユニット２のユニットコントローラの機能の一部として構成しても良い。
【００８８】
糸掛け部材２２と弛み取りローラ２１との間の相対回転に抗する抵抗トルクを発生させる手段は、磁気的手段に代えて、例えば、電磁石による電磁的手段、摩擦力による機械的手段などに変更することができる。
【００８９】
スプライサ４３を糸継台車３に備える構成に代えて、各紡績ユニット２にスプライサを設置する構成に変更することができる。同様に、玉揚装置６１を玉揚台車４に備える構成に代えて、各紡績ユニット２に玉揚装置を設置する構成に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る紡績機の正面図。
【図２】紡績機の縦断側面図。
【図３】糸弛み取り装置の縦断正面図。
【符号の説明】
【００９１】
１ 精紡機（紡績機）
２ 紡績ユニット
３ 糸継台車
４ 玉揚台車
９ 紡績装置
１２ 糸弛み取り装置
１３ 巻取装置
２１ 弛み取りローラ
２２ 糸掛け部材
２３ 上流側ガイド
２４ エアシリンダ
２６ 下流側ガイド
４３ スプライサ（糸継装置）
６１ 玉揚装置
７３ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸弛み取り装置を備える紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、紡績した糸を巻き取ってパッケージを形成する空気式紡績機等の高速紡績機にあっては、紡出された紡績糸をパッケージ側の糸と糸継ぎする糸継作業を行う場合、又は紡績糸を空ボビンに取り付ける玉揚作業を行う場合に、パッケージ側の巻取りを停止させるようにしている。しかしながら巻取停止中においても紡績装置側からは糸が次々に送られてくるため、糸の弛み及び滞留を防止する必要がある。
【０００３】
この点に鑑み、特許文献１は、電動モータにより回転駆動される弛み取りローラと、この弛み取りローラに対して相対回転自在な糸掛け部材と、を備える糸弛み取り装置を開示する。この糸弛み取り装置は、糸掛け部材に対する相対回転トルクを磁気的手段により付加しており、糸のテンション変動への追従性に優れている。この構成の糸弛み取り装置は、糸張力の変動を抑える一種のテンション制御装置としても機能させることができる。
【特許文献１】特開２００６−３０６５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紡績機でコーン巻のパッケージを形成する場合は、トラバース位置によってテンションが変動し易いので、前記の糸弛み取り装置によるテンション制御が有効である。しかし、チーズ巻の場合はトラバース位置によるテンションの変動は大きくないため、テンション制御の必要性は少なく、糸の滞留を防止できれば十分である。
【０００５】
逆に言えば、上記のように効果が薄い場合でも糸弛み取り装置を稼動させた場合、消費電力の無駄の原因になるとともに、糸掛け部材及び電動モータ等の耐久性が低下することになる。また、弛み取りローラに糸を巻き付かせた状態を維持するように、状況に応じてパッケージ側の巻取りを減速させる必要があり、そのための機構の耐久性も低下する。更に、回転する糸掛け部材には糸が絡み付くことも多く、生産性をかえって低下させる原因となることもある。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、必要時のみ糸弛み取り装置を作動させる紡績機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の紡績機が提供される。即ち、この紡績機は、糸を紡出する紡績装置と、紡出された糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置と、弛み取りローラと糸掛け部材とを備える糸弛み取り装置と、前記糸弛み取り装置の動作を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記糸弛み取り装置の作動及び停止を切り換える第１モードと、前記糸弛み取り装置を常時作動させる第２モードと、を切換可能である。前記第１モードにおいて、前記糸弛み取り装置は少なくとも、前記紡績装置が紡出した糸を前記巻取装置で巻取可能にする作業の作業時間において作動する。
【０００９】
これにより、必要により第１モードと第２モードを切り換えることができるので、必要時にのみ糸弛み取り装置を作動させて消費エネルギーを節約することができる。また、装置の耐久性が向上し、長寿命になる。また、不必要に糸弛み取り装置を作動させないので、糸弛み取り装置への糸巻き付きの問題も起こりにくくなる。
【００１０】
前記の紡績機においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、この紡績機は糸継装置を備える。前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記糸継装置の糸継作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御する。
【００１１】
これにより、糸継時に糸弛み取り装置を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに糸継作業を行うことができる。
【００１２】
前記の紡績機においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、この紡績機は玉揚装置を備える。前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記玉揚装置の玉揚作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御する。
【００１３】
これにより、玉揚時に糸弛み取り装置を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに玉揚作業を行うことができる。
【００１４】
前記の紡績機においては、前記巻取装置はチーズ巻のパッケージを形成可能であることが好ましい。
【００１５】
即ち、チーズ巻の場合は、常時糸弛み取り装置を作動させる必要はないので、第１モードで運転を行うことにより、省エネルギー性及び耐久性の点で有利になる。
【００１６】
前記の紡績機においては、前記巻取装置はコーン巻のパッケージを形成可能であることが好ましい。
【００１７】
即ち、コーン巻の場合は、糸弛み取り装置を常時稼動させる第２モードで運転を行うことにより、巻取テンションの変動を防止して高品質なパッケージを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係る精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時での糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。図１は紡績機の全体的な構成を示した正面図、図２は紡績機の縦断面図である。
【００１９】
図１に示す紡績機としての精紡機１は、並設された多数の錘（紡績ユニット２）を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、玉揚台車４と、ブロアボックス８０と、原動機ボックス５と、を備えている。
【００２０】
精紡機１の筐体６はレール４１及び走行路８６を備えており、これらレール４１及び走行路８６は、紡績ユニット２が並べられる方向に沿って配置される。前記糸継台車３は前記レール４１に沿って走行可能に構成され、前記玉揚台車４は前記走行路８６に沿って走行可能に構成されている。
【００２１】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１と、糸弛み取り装置１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筐体６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られて、後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００２２】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００２３】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８から紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００２４】
前記糸送り装置１１は、精紡機１の筐体６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触して設けられたニップローラ４０と、を備える。この構成で、紡績装置９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んだ状態で、前記デリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１３側へ送り出すことができる。
【００２５】
精紡機１の筐体６の前面側であって前記糸送り装置１１よりも若干下流側の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、巻取装置１３で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さを監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号を図示しないユニットコントローラへ送信するように構成されている。
【００２６】
前記ユニットコントローラは、前記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止させる。また、ユニットコントローラは糸継台車３に制御信号を送り、当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、前記糸継台車３に糸継ぎを行わせて紡績及び巻取りを再開させるようになっている。
【００２７】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、前記レール４１上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から排出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００２８】
玉揚台車４は玉揚装置６１を備え、この玉揚装置６１は、クレードル操作アーム９０と、サクションパイプ８８と、バンチ巻アーム９１と、を備えている。玉揚台車４は、ある紡績ユニット２でパッケージ４５が満巻になると、前記走行路８６上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記クレードル操作アーム９０は、巻取装置１３のクレードルアーム７１（後述）を操作可能に構成されている。サクションパイプ８８は伸縮可能に構成されており、紡績装置９から排出される糸端を吸い込みながら補捉して、巻取装置１３に装着された空ボビン４８へ案内できるように構成されている。バンチ巻アーム９１は、空ボビン４８に糸を棒巻きすることによって、紡績糸１０をボビン４８に固定可能に構成されている。
【００２９】
ヤーンクリアラ５２の更に下流には、糸弛み取り装置１２が設けられている。この糸弛み取り装置１２は、図３に示すように、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド２３と、エアシリンダ２４と、電動モータ２５と、下流側ガイド２６と、制御部７３と、を備えている。
【００３０】
弛み取りローラ２１は、電動モータ２５のモータ軸２５ａに固定される弛み取りローラ本体４２を備えている。この弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａは、糸掛け部材２２を有する側を先端、電動モータ２５に接続される側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部４２ｂと、円筒部４２ｃと、先端側テーパ部４２ｄと、を備えている。基端側テーパ部４２ｂ及び先端側テーパ部４２ｄは、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。円筒部４２ｃは、先端側が僅かに細まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部４２ｂ，４２ｄに対し段差なく連続する形状になっている。
【００３１】
そして糸弛み取り装置１２は、前記糸継台車３による糸継作業時及び玉揚台車４による玉揚作業時に、紡績装置９側からの紡績糸１０を、弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａに糸掛け部材２２によって巻き付けるように構成されている。そして、糸継作業又は玉揚作業が終了すると、外周面４２ａに巻き付けられて貯溜していた紡績糸１０を、糸掛け部材２２によって巻取装置１３へ向けて解舒するように構成されている。なお、紡績糸１０の貯溜時においては、糸は弛み取りローラ本体４２の基端側から巻き付けられる一方、紡績糸１０の解舒時においては、糸は弛み取りローラ本体４２の先端側から解舒されていく。
【００３２】
弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａにおいて、基端側テーパ部４２ｂは、供給された紡績糸１０を大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて中間の円筒部４２ｃへ到達させることにより、紡績糸１０を円筒部４２ｃの表面に整然と巻き付かせるように構成されている。また、先端側テーパ部４２ｄは、解舒の際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０を小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００３３】
弛み取りローラ２１の先端側に配置される糸掛け部材２２は、図３に示すように、前記弛み取りローラ２１と同心して配置されるとともに、条件に応じて当該弛み取りローラ２１と一体的に又は独立して回転するように構成されている。具体的には、この糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対し相対回転可能に支持されるフライヤー軸３３と、その先端に固着されるフライヤー３８を備えている。
【００３４】
フライヤー軸３３又はローラ本体４２の何れか一方には永久磁石が取り付けられ、他方には磁気ヒステリシス材が取り付けられている。これらの磁気的手段により、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１に対し相対回転するのに抗するトルクが発生するように構成されている。
【００３５】
フライヤー３８は前記フライヤー軸３３と一体的に回転するよう構成されている。また、前記フライヤー３８は、前記弛み取りローラ本体４２の外周面４２ａに向かって適宜湾曲する形状に構成されている。これにより、フライヤー３８は、紡績糸１０と係合して（紡績糸１０を引っ掛けて）、当該紡績糸１０を弛み取りローラ本体４２の外周面へ案内することができる。
【００３６】
上流側ガイド２３は弛み取りローラ２１のやや上流側に配置されるとともに、前記エアシリンダ２４によって進出位置及び退避位置の間で移動可能に構成されている。そして、上流側ガイド２３が前記進出位置（図３の実線の位置）にあるときは、紡績糸１０が糸弛み取り装置１２と係合することのないように、その糸道が上流側ガイド２３によって保持される。一方、上流側ガイド２３を退避位置（図３の鎖線の位置）に移動させたときは、紡績糸１０が糸弛み取り装置１２の糸掛け部材２２と係合して弛み取りローラ２１に巻き取られる位置まで、糸道を移動させるように構成されている。
【００３７】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備える。このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するためのボビン４８を回転可能に支持することができる。
【００３８】
また、前記巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。巻取ドラム７２は、前記ボビン４８やそれに紡績糸１０を巻回して形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。また、トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。この構成で、トラバースガイド７６を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３９】
なお、図１ではチーズ形状のパッケージを形成する様子が示されているが、本実施形態の精紡機１では、巻取装置１３においてコーン形状のパッケージを形成することも可能に構成されている。
【００４０】
次に、以上の構成の前記精紡機１の動作について説明する。
【００４１】
まず、糸弛み取り装置１２の動作について説明する。糸弛み取り装置１２は、フライヤー３８を紡績糸１０に引っ掛け、当該紡績糸１０を弛み取りローラ２１に巻き付かせることによって、紡績糸１０の弛み及び滞留を解消するとともに巻取張力を調整する。
【００４２】
前述のとおり、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１に対して独立に回転可能であり、この回転に抗する向きの抵抗トルクが磁気的手段によって加えられている。また、弛み取りローラ２１は電動モータ２５によって所定の回転速度で回転している。この構成で、フライヤー３８が紡績糸１０と係合している場合、糸に掛かるテンションが前記抵抗トルクに打ち勝つほどに強ければ、前記糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と独立に回転して、糸を前記弛み取りローラ２１から解舒する。反対に、糸に掛かるテンションが弱ければ、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と一体的に回転し、糸を前記弛み取りローラ２１に巻き付ける。
【００４３】
このように、糸弛み取り装置１２は、糸のテンションが下がる（糸が弛みそうになる）と糸を巻き付け、糸のテンションが上がると糸を解舒するように動作することで、糸の弛みを解消して適切な張力を付与することができる。
【００４４】
また、前記紡績糸１０に掛かるテンションは、基本的には、糸送り装置１１の糸送り速度（紡績装置９からの紡出速度）及び巻取装置１３の巻取速度によって決定される。即ち、糸送り速度よりも巻取速度の方が速ければ糸に掛かるテンションは大きくなり、逆に糸送り速度よりも巻取速度の方が遅ければ糸にかかるテンションは小さくなる。糸送り装置１１の糸送り速度（紡出速度）は通常一定であるので、紡績糸１０に掛かるテンションは主に巻取装置１３の巻取速度によって変化する。
【００４５】
ここで、前記巻取装置１３でコーン巻のパッケージを巻き取る場合、パッケージの大径側と小径側では巻取速度が異なるので、トラバース装置７５によるトラバースによって糸張力が変動することになる。しかしながら、このような糸張力の変動は、糸弛み取り装置１２によって良好に緩和することができる。
【００４６】
以下、具体的に説明する。即ち、本実施形態の精紡機１でコーン巻のパッケージを巻き取る過程において、当該パッケージの大径側に糸がトラバースされて巻取速度が上がり、糸張力が増大したとする。しかしながら、糸が糸掛け部材２２を弛み取りローラ２１に対して相対回転させようとするトルクも上記に伴って増大するため、弛み取りローラ２１からの紡績糸１０の解舒量が増大する。この結果、増加した糸張力を減少させることができる。
【００４７】
逆に、パッケージの小径側に糸がトラバースされて巻取速度が下がると、糸張力が減少する。しかしながら、糸から糸掛け部材２２に加わるトルクも上記に伴って減少し、紡績糸１０の貯留量が増大する。従って、低下した糸張力を回復させることができる。
【００４８】
以上のように、糸弛み取り装置１２は、コーン巻パッケージの形成時に生じる巻取速度の変動を許容して、巻取テンションを一定化する装置としても機能する。
【００４９】
ところで、上記の巻取テンション一定化機能を発揮するためには、弛み取りローラ２１に紡績糸１０が一定量巻き付いた状態を常に維持する必要がある。このため、本実施形態ではクレードルアーム７１を図略の糸貯留量検知手段からの信号によりフィードバック制御している。
【００５０】
具体的に説明すると、通常の巻取時には、紡績糸１０に適切な巻取張力を付与するため、糸送り装置１１の糸送り速度（紡績装置９の紡出速度）よりも巻取速度が若干速くなるように、巻取ドラム７２の回転速度が設定されている。従って、弛み取りローラ２１に巻き取られていた紡績糸１０は徐々に解舒され、糸の貯留量が減少する。
【００５１】
弛み取りローラ２１の外周面には前記糸貯留量検知手段が配置され、当該検知手段によって糸の貯留量が所定値以下になったことが検知されると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラは、図略のクレードルリフタによってクレードルアーム７１を図２の左側へ回動させるように制御し、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離間させる。これによりパッケージ４５は駆動力を失うので、慣性回転を継続するものの、その巻取速度は徐々に減少する。
【００５２】
この結果、弛み取りローラ２１の糸の貯留量が回復し、やがて、紡績糸１０の貯留量が所定値以上になったことが前記糸貯留量検知手段によって検知される。すると前記ユニットコントローラは、クレードルアーム７１を図２の右側へ回動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に接触させる。これにより巻取速度が回復するので、前述のように弛み取りローラ２１から紡績糸１０が解舒されていく。
【００５３】
このように、クレードルリフタによってクレードルアーム７１を揺動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に対して接触させたり離間させたりすることにより、巻取速度を調節することができる。そして、弛み取りローラ２１の糸貯留量を検知してフィードバックしながら巻取速度の制御を行うことにより、一定量以上の紡績糸１０を弛み取りローラ２１に貯留した状態を常に維持することができる。
【００５４】
一方、例えばチーズ巻のパッケージを形成する場合は、トラバース位置による巻取速度変動は小さいため、上記の巻取テンション一定化機能は必ずしも必要ではない。むしろ、電動モータ２５やクレードルリフタの動作に伴う部品寿命の低下、エネルギー消費などを考慮すると、糸弛み取り装置１２を常時駆動することは避けたほうが好ましい。また、回転するフライヤー３８には糸が絡み付き易く、いったん絡み付きが生じると装置破損の原因となるだけでなく、絡んだ糸がパッケージに混入して品質低下の原因となることもある。従って、この観点からも糸弛み取り装置１２を常時駆動することは避けたほうが好ましい。
【００５５】
ただし、パッケージ形状がチーズ巻であっても、紡績装置９が紡出を開始してから巻取装置１３において巻取りが開始されるまでの間は、糸の弛み及び滞留を防止するために糸弛み取り装置１２を作動させる必要がある。このような場合の例としては、糸継時や玉揚時等が挙げられる。
【００５６】
そこで、本実施形態の精紡機１の制御部７３は、必要に応じて糸弛み取り装置１２の作動及び停止を切り換える第１モードと、糸弛み取り装置１２を常時作動させる第２モードと、を切換可能に構成されている。本実施形態の精紡機１は、例えばスイッチ及びボタン等からなるモード選択指示部７４を備えており、このモード選択指示部７４をオペレータが操作することで、制御部７３のモードを切り換えることができる。ただし、モードの選択は、パッケージ形状等を判別して自動で行っても良い。
【００５７】
前記第１モードにおいては糸弛み取り装置１２は、少なくとも巻取準備時間（紡績装置９が紡出を始めてから巻取装置１３で巻取りが開始されるまでの間）においては、糸の弛みを取るために作動するが、それ以外の時間は作動しない。一方、第２モードにおいては、糸弛み取り装置１２は前記巻取準備時間を含めて常時作動し、糸の巻取テンションを均一化させる。
【００５８】
前記第１モードにおいて、本実施形態の精紡機１の制御部７３は、糸継時に糸弛み取り装置１２を作動させるように制御する。以下、この制御を詳細に説明する。
【００５９】
まず、第１モードにおいては、通常の紡績中は、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を進出位置に移動させ、紡績糸１０が糸弛み取り装置と係合しないように糸道を保持させる。また、前記制御部７３は、通常の紡績中は、電動モータ２５の回転を停止させるように制御する。これにより、省エネルギーかつ長寿命が実現できるとともに、フライヤー３８に糸が絡み付きにくくなる。また、クレードルアーム７１を揺動することによる巻取速度の調節が必要ないため、この点でも省エネルギーかつ高寿命が実現できる。
【００６０】
そして、ある紡績ユニット２において、紡績中に紡績糸１０の糸欠陥がヤーンクリアラ５２によって検出されたとする。すると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラは、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、それとほぼ同時に紡績装置９を停止させ、更に、ドラフト装置７のバックローラ１６とサードローラ１７の回転を停止させる。繊維束８は、停止したサードローラ１７と回転中のミドルローラ１９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１０は図略のサクション手段によって吸引除去される。また、制御部７３はクレードルリフタによってクレードルアーム７１を図２の左側に回動させて、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離し、当該パッケージ４５の回転を停止させる。
【００６１】
そして、前記ユニットコントローラは、糸継台車３を当該紡績ユニット２に対面する位置にまで走行させる。すると制御部７３は、適宜のタイミングで電動モータ２５を動作させ、弛み取りローラ２１の回転を開始する。
【００６２】
次に、紡績ユニット２のユニットコントローラがドラフト装置７及び紡績装置９の駆動が再開されるのとほぼ同じタイミングで、糸継台車３が前記サクションパイプ４４を上方へ回動させ、サクションマウス４６を下方へ回動させる。そして糸継台車３は、紡績装置９からの糸端をサクションパイプ４４で捕捉し、パッケージ４５側の糸端をサクションマウス４６で捕捉した後、それぞれの糸端をスプライサ４３へ案内して糸継ぎを行う。以上の一連の作業により、紡績装置９が紡出した紡績糸１０を巻取装置１３で巻取可能な状態になる。
【００６３】
紡績装置９の駆動再開後、制御部７３は、エアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を退避位置まで移動させ、紡績糸１０の糸道を、回転しているフライヤー３８と係合可能な位置まで移動させる。これにより、回転を継続している弛み取りローラ２１に紡績糸１０が巻き取られ、糸継作業中の糸の弛み及び滞留を防止する。
【００６４】
糸継作業が完了すると、ユニットコントローラはクレードルアーム７１を図２の右側に回動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に接触させて、糸の巻取りを再開させる。これにより紡績糸１０に巻取張力が付与され、弛み取りローラ２１から徐々に紡績糸１０が解舒される。
【００６５】
紡績糸１０が弛み取りローラ２１から全て解舒されると、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を再び進出位置まで移動させ、紡績糸１０がフライヤー３８と係合しないようにする。また、制御部７３は電動モータ２５の回転を停止するように制御する。これにより、省エネルギーと糸弛み取り装置１２の長寿命化を達成できる。また、紡績糸１０がフライヤー３８と擦れながら走行して品質を低下させてしまうことを防止できる。
【００６６】
なお、上記の糸継作業は、ヤーンクリアラ５２が糸欠点を検出してカッタ５７で切断する場合のほか、何らかの理由で糸が切れたこと（糸切れ）をヤーンクリアラ５２が検出した場合にも行われる。前記第１モードにおける糸弛み取り装置１２の制御は、この糸切れの場合でも上述と全く同様に行われる。
【００６７】
また、前記第１モードにおいて、本実施形態の精紡機１の制御部７３は、玉揚時においても糸弛み取り装置１２を作動させるように制御する。以下、この制御について詳細に説明する。
【００６８】
ある紡績ユニット２のパッケージ４５が満巻となったことが図略のセンサによって検知されると、前記ユニットコントローラは紡績装置９を停止させるとともに、ドラフト装置７のバックローラ１６とサードローラ１７の回転を停止させる。それとほぼ同時に、巻取装置１３においてクレードルアーム７１を図２の左側へ回動することにより巻取ドラム７２から満巻パッケージ４５を離し、回転を停止させる。
【００６９】
続いて玉揚台車４を当該紡績ユニット２の前まで走行させると、制御部７３は適宜のタイミングで電動モータ２５を動作させ、弛み取りローラ２１の回転を開始する。
【００７０】
玉揚台車４はクレードル操作アーム９０によってクレードルアーム７１を適宜操作するとともに、図略のパッケージ取外し手段によって満巻パッケージ４５をクレードルアーム７１から取り外す。取り外された満巻パッケージ４５は、玉揚台車４内に形成された傾斜床９４を転がった後、溝状に形成されたシェルフ９６に落下して静止する。次に、玉揚台車４に備えられた図略の空ボビン供給手段によって、クレードルアーム７１に空のボビン４８がセットされる。
【００７１】
次に、紡績ユニット２のユニットコントローラが、ドラフト装置７及び紡績装置９の駆動を再開する。また、これとほぼ同時に、サクションパイプ８８が上方に延伸される。そしてサクションパイプ８８は、紡績装置９から排出される紡績糸１０の糸端を吸い込むことにより補捉し、その後、糸端を前記空ボビン４８の近傍まで案内する。続いて、バンチ巻アーム９１によりバンチ巻が行われ、糸端が空ボビン４８に取り付けられる。以上の一連の作業により、紡績装置９が紡出した紡績糸１０を巻取装置１３で巻取可能な状態になる。
【００７２】
紡績装置９の駆動再開後、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を退避位置まで移動させる。これにより、紡績糸１０が弛み取りローラ２１に巻き取られ、玉揚作業中の糸の弛みを防止する。
【００７３】
バンチ巻作業が終了すると、玉揚台車４はクレードル操作アーム９０によりクレードルアーム７１を図２の右側に回動させ、バンチ巻の終わったボビン４８を巻取ドラム７２に接触させて、糸の巻取りを開始する。これにより紡績糸１０に巻取張力が付与され、弛み取りローラ２１から徐々に紡績糸１０が解舒される。
【００７４】
紡績糸１０が弛み取りローラ２１から全て解舒されると、制御部７３はエアシリンダ２４によって上流側ガイド２３を進出位置まで移動させ、紡績糸１０の糸道がフライヤー３８と係合しないようにするとともに、電動モータ２５の回転を停止する。
【００７５】
以上で説明したように、制御部７３が第１モードで動作していると、糸継時や玉揚時など、紡績開始時から糸の巻取りが開始するまでの間の必要な期間だけ糸弛み取り装置１２が作動するので、省エネルギー、装置の耐久性、及び生産効率等の点で有利である。一方、コーン巻のパッケージを形成する場合のようにトラバース位置によるテンション変動が大きいときは、制御部７３を第２モードで動作させることにより、糸弛み取り装置１２を常時作動させて巻取テンションを適切に制御し、解舒性の良好なパッケージ４５を形成することができる。
【００７６】
以上に示したように、本実施形態の精紡機１は、糸を紡出する紡績装置９と、紡出された糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置１３と、弛み取りローラ２１と糸掛け部材２２とを備えた糸弛み取り装置１２と、糸弛み取り装置１２の動作を制御する制御部７３と、を備える。制御部７３は、糸弛み取り装置１２の作動及び停止を切り換える第１モードと、糸弛み取り装置１２を常時作動させる第２モードと、を切換可能である。前記第１モードにおいて、糸弛み取り装置１２は少なくとも、紡績装置９が紡出した糸を巻取装置１３で巻取可能にする作業（例えば糸継作業、玉揚作業）の作業時間において作動する。
【００７７】
これにより、必要により第１モードと第２モードを切り換えることができるので、必要時にのみ糸弛み取り装置１２を作動させて消費エネルギーを節約することができる。また、糸弛み取り装置１２やクレードルリフタなどの装置の耐久性が向上し、長寿命を実現できる。また、不必要に糸弛み取り装置１２を作動させないので、フライヤー３８への糸巻き付きの問題も起こりにくくなる。
【００７８】
また、本実施形態の精紡機１はスプライサ４３を備え、前記制御部７３は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記スプライサ４３の糸継作業中において前記糸弛み取り装置１２を作動させている。
【００７９】
これにより、糸継時に糸弛み取り装置１２を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに糸継作業を行うことができる。
【００８０】
また、本実施形態の精紡機１は玉揚装置６１を備え、前記制御部７３は、前記第１モードの場合に、少なくとも玉揚装置６１の玉揚作業中において前記糸弛み取り装置１２を作動させている。
【００８１】
これにより、玉揚時に糸弛み取り装置１２を作動させて、糸の弛みを防止してスムーズに玉揚作業を行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態の精紡機１においては、前記巻取装置１３はチーズ巻のパッケージを形成可能に構成されている。
【００８３】
これにより、チーズ巻の場合は糸弛み取り装置１２を常時作動させる必要はないので、第１モードで運転を行うことにより効率的に装置を運転することができる。
【００８４】
また、本実施形態の精紡機１においては、前記巻取装置１３はコーン巻のパッケージを形成可能に構成されている。
【００８５】
これにより、コーン巻の場合に糸弛み取り装置１２を常時稼動させる第２モードで運転を行うことで、巻取テンションの変動を防止して高品質なパッケージを形成することができる。
【００８６】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８７】
制御部７３は独立して設ける構成に代えて、紡績ユニット２のユニットコントローラの機能の一部として構成しても良い。
【００８８】
糸掛け部材２２と弛み取りローラ２１との間の相対回転に抗する抵抗トルクを発生させる手段は、磁気的手段に代えて、例えば、電磁石による電磁的手段、摩擦力による機械的手段などに変更することができる。
【００８９】
スプライサ４３を糸継台車３に備える構成に代えて、各紡績ユニット２にスプライサを設置する構成に変更することができる。同様に、玉揚装置６１を玉揚台車４に備える構成に代えて、各紡績ユニット２に玉揚装置を設置する構成に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る紡績機の正面図。
【図２】紡績機の縦断側面図。
【図３】糸弛み取り装置の縦断正面図。
【符号の説明】
【００９１】
１ 精紡機（紡績機）
２ 紡績ユニット
３ 糸継台車
４ 玉揚台車
９ 紡績装置
１２ 糸弛み取り装置
１３ 巻取装置
２１ 弛み取りローラ
２２ 糸掛け部材
２３ 上流側ガイド
２４ エアシリンダ
２６ 下流側ガイド
４３ スプライサ（糸継装置）
６１ 玉揚装置
７３ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を紡出する紡績装置と、
紡出された糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置と、
弛み取りローラと糸掛け部材とを備える糸弛み取り装置と、
前記糸弛み取り装置の動作を制御する制御部と、
を備える紡績機において、
前記制御部は、
前記糸弛み取り装置の作動及び停止を切り換える第１モードと、
前記糸弛み取り装置を常時作動させる第２モードと、
を切換可能であり、
前記第１モードにおいて、前記糸弛み取り装置は少なくとも、前記紡績装置が紡出した糸を前記巻取装置で巻取可能にする作業の作業時間において作動することを特徴とする紡績機。
【請求項２】
請求項１に記載の紡績機であって、
糸継装置を備え、
前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記糸継装置の糸継作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御することを特徴とする紡績機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡績機であって、
玉揚装置を備え、
前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記玉揚装置の玉揚作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御することを特徴とする紡績機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記巻取装置はチーズ巻のパッケージを形成可能であることを特徴とする紡績機。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記巻取装置はコーン巻のパッケージを形成可能であることを特徴とする紡績機。
【請求項１】
糸を紡出する紡績装置と、
紡出された糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置と、
弛み取りローラと糸掛け部材とを備える糸弛み取り装置と、
前記糸弛み取り装置の動作を制御する制御部と、
を備える紡績機において、
前記制御部は、
前記糸弛み取り装置の作動及び停止を切り換える第１モードと、
前記糸弛み取り装置を常時作動させる第２モードと、
を切換可能であり、
前記第１モードにおいて、前記糸弛み取り装置は少なくとも、前記紡績装置が紡出した糸を前記巻取装置で巻取可能にする作業の作業時間において作動することを特徴とする紡績機。
【請求項２】
請求項１に記載の紡績機であって、
糸継装置を備え、
前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記糸継装置の糸継作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御することを特徴とする紡績機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡績機であって、
玉揚装置を備え、
前記制御部は、前記第１モードの場合に、少なくとも前記玉揚装置の玉揚作業中において前記糸弛み取り装置を作動させるように制御することを特徴とする紡績機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記巻取装置はチーズ巻のパッケージを形成可能であることを特徴とする紡績機。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記巻取装置はコーン巻のパッケージを形成可能であることを特徴とする紡績機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１５５７５７（Ｐ２００９−１５５７５７Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３５１６６（Ｐ２００７−３３５１６６）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【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７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]