JPH06228833A - 紡機の糸切れ検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各錘毎の糸切れの有無をリアルタイムで検出
する糸切れ検出センサを取付けるための新たなスペース
を確保する必要をなくし、トラベラクリヤラのクリアラ
ンスを調整した場合に、磁気回路のエアギャップが自動
的に適正状態に調整されるようにする。 【構成】 糸切れ検出センサ１はトラベラクリヤラ２と
一体化されている。磁性材料製のトラベラクリヤラ２は
クリヤラ本体２ａと、その先端から左右に分岐する一対
のブレード部２ｂとを備えている。クリヤラ本体２ａの
下面には永久磁石４が固着されている。各ブレード部２
ｂにはそれぞれ独立のピックアップコイル５が巻回され
ている。トラベラクリヤラ２は永久磁石４がリングレー
ル７の上面に接触した状態でリングレール７に固定され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリング精紡機、リング撚
糸機等の紡機の糸切れ検出センサに係り、詳しくはトラ
ベラの走行による電磁誘導作用を利用して糸の有無を検
出する紡機の糸切れ検出センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の糸切れ検出装置として特開昭５
３−５８０３５号公報には、巻線により巻かれた磁気コ
アを含む検知器を、リングレール上に固定された案内レ
ールに沿って移動可能に設けた装置が開示されている。
この装置では、検出器を各錘毎に設けた場合における費
用の増大を抑制するため、１個の検知器が案内レールに
沿って移動される。そして、検知器が各錘と対応する位
置に順次配置され、トラベラが磁気コアの近傍を通過す
るときに巻線に発生する誘導電圧に基づいて糸切れの有
無を判断するようになっている。

【０００３】又、実開昭６０−２３３２２号公報には、
トラベラの走行による電磁誘導作用を利用して糸切れの
有無を検出する電磁式の検出器と、この検出器からの信
号を増幅する増幅器からなる糸切れ検出ヘッドを、セパ
レータに内蔵した装置が開示されている。

【０００４】又、一般にリング精紡機等では糸がトラベ
ラに扱かれながら移動してボビンに巻き取られるため、
糸に完全に撚り込まれなかった繊維が糸から抜けてトラ
ベラに跨がった状態で付着する。この状態を放置すると
房状になった繊維がトラベラから離れて糸に飛び込み、
糸品質が低下する。これを防ぐため、リングレールには
トラベラクリヤラが装備されている。トラベラクリヤラ
はブレードを有し、その切刃がトラベラに付着した繊維
や風綿をあまり成長しない段階で切断除去するようにな
っている。そして、トラベラクリヤラの固定位置はブレ
ードのエッジ（切刃）とトラベラの回転軌跡との間隔が
所定の値となるように正確に調整される。又、紡出糸の
太さによりトラベラのサイズを変更する場合があり、ト
ラベラのサイズの変更に伴ってトラベラクリヤラの固定
位置も調整される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５３−５８０３
５号公報に開示された装置では、１個の検出器がリング
レール上を移動して各錘の糸切れを検出するため、各錘
における糸切れの有無を連続的に検出することができな
い。又、同一錘の糸切れ検出のための間隔が比較的長く
なる。これは、紡績工場における統計分析から全錘を連
続的に監視せずに、各錘の糸切れの有無を所定時間間隔
で間欠的に検出しても支障がないことを前提にしている
ためである。機台の運転速度が比較的低速のときは、こ
のように各錘の糸切れの有無を間欠的に検出し、その間
隔が比較的長くてもさほど支障はなかった。しかし、機
台の運転速度の高速化により、そのような前提が必ずし
も正しいとは言えなくなり、糸切れ錘において多量の綿
が無駄に排出されるという問題が発生する。

【０００６】一方、実開昭６０−２３３２２号公報に開
示された装置では検出器を内蔵するための収納空間を有
する特殊なセパレータを必要とするという問題がある。
又、検出器がセパレータに内蔵されるため、磁気コアと
トラベラの回転軌跡との距離が大きくなり、検出信号を
増幅するための増幅器が必要となる。

【０００７】検出器の感度を高めるためには磁気コアの
先端がトラベラの回転軌跡の近くに位置する方がよい。
一方、紡出糸の太さによりトラベラのサイズを変更する
場合があり、トラベラのサイズの変更に伴ってトラベラ
の回転軌跡の範囲が変化する。そのため、トラベラのサ
イズの変更に対応して磁気コアの先端位置の調整を行う
ことが好ましい。しかし、検出器の感度を高めるための
目的だけでそのような調整を各錘毎に行うのは手間がか
かるという問題がある。

【０００８】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は各錘毎に糸切れの有無をリアル
タイムで検出する糸切れ検出センサを取付けるための新
たなスペースを確保する必要がなく、トラベラクリヤラ
のクリアランス調整を行うことにより磁気回路のエアギ
ャップが自動的に適正状態に調整できる紡機の糸切れ検
出センサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明では、磁性材料製のリング上を回転する磁性材
料製のトラベラが磁気回路を横切ることによる電磁誘導
作用を利用して糸の有無を検出する紡機の糸切れ検出セ
ンサにおいて、リングレール上に固定位置調整可能に取
付けられたトラベラクリヤラを磁気コアとし、トラベラ
クリヤラに磁気コアを磁化する磁化手段を設け、磁気コ
アにピックアップコイルを巻回した。

【００１０】前記磁化手段はクリヤラ本体に固着された
永久磁石が好ましい。又、前記トラベラクリヤラは２錘
共通のクリヤラ本体と、クリヤラ本体から左右に分岐し
たブレード部とを備え、各ブレード部に独立のピックア
ップコイルが巻回されているのが好ましい。

【００１１】又、前記ピックアップコイルには所定電流
を供給する電源が接続され、ピックアップコイルが磁化
手段を兼用するようにしてもよい。

【００１２】

【作用】トラベラクリヤラが磁化手段により磁化されて
磁気コアとなり、トラベラの移動経路となるリングフラ
ンジの一部が前記磁気コアを通る磁束により形成される
磁気回路の一部となる。トラベラがリングフランジ上を
移動して前記磁気回路を横切る際に、磁気回路の磁束が
変化する。磁束の変化によりピックアップコイルにコイ
ルの巻数に比例した電圧が誘導される。そして、ピック
アップコイルの両端にはトラベラの回転に同期したパル
ス電圧が発生し、ピックアップコイルの両端電圧に基づ
いて糸切れの有無が検出される。磁気回路のエアギャッ
プはトラベラクリヤラのブレード先端とリングフランジ
との距離となり、トラベラクリヤラのクリアランスをト
ラベラサイズに対応した最適値に調整すると、エアギャ
ップも自動的に適正値に調整される。

【００１３】又、磁気コアの磁化手段として永久磁石を
使用した場合は電源が不要となり、構成がより簡単とな
る。又、トラベラクリヤラを２錘共通のクリヤラ本体
と、クリヤラ本体から左右に分岐したブレード部とを備
える構成とし、各ブレード部に独立のピックアップコイ
ルを巻回した場合は、１個のトラベラクリヤラで２錘の
糸切れが検知でき、１錘当たりの糸切れ検出センサの製
造コストが低下する。

【００１４】又、ピックアップコイルに所定電流を供給
する構成とした場合は、電源からピックアップコイルに
供給される電流により前記磁気回路が形成される。従っ
て、トラベラクリヤラに磁化用のソレノイドや永久磁石
を別個に設ける必要がなく、構成が簡単となる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明を具体化した第１実施例を図
１〜図５に従って説明する。図１〜図４に示すように、
糸切れ検出センサ１はトラベラクリヤラ２と一体化され
ている。トラベラクリヤラ２は磁性材料製の板材から形
成され、クリヤラ本体２ａとクリヤラ本体２ａの先端か
ら左右に分岐する一対のブレード部２ｂとを備えてい
る。両ブレード部２ｂはクリヤラ本体２ａに対して上方
へ直角に屈曲されるとともに、互いに外側へ向かって延
びるように形成され、その先端に切刃が形成されてい
る。クリヤラ本体２ａの基端寄りには長孔３がクリヤラ
本体２ａの長手方向に延びるように形成されている。

【００１６】トラベラクリヤラ２は磁気コアを兼ね、ク
リヤラ本体２ａの下面には磁気コアを磁化する磁化手段
としての永久磁石４が固着されている。永久磁石４はＳ
極がリングレール７側となるように固着されている。各
ブレード部２ｂにはそれぞれ独立のピックアップコイル
５が巻回されている。各ピックアップコイル５の両端は
出力端子となっており、判断装置６に接続されている。
トラベラクリヤラ２（磁気コア）、永久磁石４及びピッ
クアップコイル５により糸切れ検出センサ１が構成され
ている。なお、判断装置６は糸切れ検出センサ１からの
出力信号、すなわちピックアップコイル５からの出力信
号に基づいて糸切れの有無を判断するようになってい
る。

【００１７】リングレール７の前側（図１の下側）には
所定位置にねじ孔７ａ（図３にのみ図示）が形成されて
いる。トラベラクリヤラ２はリングレール７に設けられ
た隣接するリング８の間において、リングレール７の長
手方向と直交する方向に延びる状態でねじ９によりリン
グレール７上に固定されている。図３に示すように、ク
リヤラ本体２ａの下面とリングレール７の上面との間に
は非磁性材料製のパッキン１０が介装され、トラベラク
リヤラ２は永久磁石４がリングレール７の上面に接触し
た状態に固定されている。なお、ねじ９も非磁性材料で
形成されている。

【００１８】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。クリヤラ本体の裏面に固着された永久磁石４
の作用により、トラベラクリヤラ２、リングレール７及
びリング８には永久磁石４のＮ極からＳ極に向かう磁束
により構成される磁気回路１１が形成される。トラベラ
クリヤラ２は非磁性材料製のねじ９及びパッキン１０を
介してリングレール７に固定されているため、磁束の大
部分が両ブレード部２ｂを通ってそれぞれリングフラン
ジ８ａに向かって出る。そして、リング８及びリングレ
ール７の一部を通って永久磁石４のＳ極に戻る。従っ
て、図４に示すように、トラベラクリヤラ２には隣接す
るリング８のリングフランジ８ａの一部を通過する２個
の磁気回路１１が形成される。

【００１９】紡出運転時にスピンドル（図示せず）の回
転に伴って管糸１２が回転すると、糸切れ状態でなけれ
ばトラベラ１３が管糸１２の回転速度に対応した速度で
リングフランジ８ａ上を回転する。そして、トラベラ１
３がリングフランジ８ａ上を１回転するたびに１回の割
合で磁気回路１１を横切る。トラベラ１３が磁気回路１
１を横切ると、磁気回路１１の磁束φが変化し、ピック
アップコイル５にはコイルの巻数Ｎに比例した次式で示
す電圧Ｖが誘導される。

【００２０】Ｖ＝Ｎ（ｄφ／ｄｔ） 従って、糸切れ状態でなければピックアップコイル５の
両端にはトラベラ１３の回転に同期したパルス電圧が現
れ、糸切れ状態では電圧は一定（０Ｖ）に保持される。
判断装置６はピックアップコイル５の両端からパルス電
圧が出力されていれば正常紡出状態と判断し、パルス電
圧が出力されなければ糸切れと判断して糸切れ信号を出
力する。又、判断装置６でピックアップコイル５から出
力される単位時間当たりのパルス数をカウントすること
により、トラベラ１３の回転速度すなわち管糸１２の回
転速度も算出可能となる。

【００２１】ピックアップコイル５の巻数をそれぞれ１
５０とし、スピンドルの回転速度を約１８０００ｒｐｍ
で運転したときのピックアップコイル５の出力電圧の変
化を測定した結果を図５に示す。隣接する２錘（図１に
（Ａ）及び（Ｂ）で示す）と対応するピックアップコイ
ル５からは、ほぼ３．３ｍsec 間隔でパルス電圧が出力
された。ピックアップコイル５からの出力信号は増幅し
なくとも充分検出可能であった。なお、図５の横軸の枡
目は１枡が２ｍsec である。

【００２２】トラベラクリヤラ２はトラベラ１３に付着
した繊維があまり成長しないうちにトラベラ１３から確
実に除去するため、その切刃とトラベラ１３とのクリア
ランスが厳密に管理され、トラベラ１３のサイズに対応
して固定位置が調整される。トラベラクリヤラ２は切刃
がトラベラ１３と干渉しない状態で、できるだけトラベ
ラ１３の回転軌跡に近い位置となるように固定される。
従って、切刃とリングフランジ８ａとの距離すなわち磁
気回路１１のエアギャップが自動的に当該紡出条件にお
ける最小の値に設定され、糸切れ検出センサ１の感度が
良好な状態に調整される。

【００２３】又、糸切れ検出センサ１はトラベラクリヤ
ラ２に一体化されているため、糸切れ検出センサ１を取
付けるための新たなスペースを確保する必要はない。既
に使用中の精紡機に糸切れ検出センサ１を取付ける（後
付けする）場合は、以前から使用されているトラベラク
リヤラと、糸切れ検出センサ１とを交換するだけでよ
く、機台本体の改造を必要としない。

【００２４】又、この実施例では磁化手段として永久磁
石４を使用しているため、センサ用の電源を必要とせ
ず、構造が簡単でコストも安くなる。又、１個のトラベ
ラクリヤラ２で２錘の糸切れの有無を検出できるため、
１錘当たりの糸切れ検出センサ１のコストがより安くな
る。

【００２５】（実施例２）次に第２実施例を図６に従っ
て説明する。この実施例ではトラベラクリヤラ２の磁化
手段として永久磁石に代えて、ソレノイドコイルを使用
した点が前記実施例の装置と大きく異なっている。ソレ
ノイドコイル１４はクリヤラ本体２ａのほぼ中央部に巻
回されている。ソレノイドコイル１４は外部電源（図示
せず）に接続されている。外部電源は直流電源又は交流
電源のいずれでもよい。又、ねじ９は磁性材料により形
成されている。

【００２６】この実施例においては外部電源からソレノ
イドコイル１４に電流が供給されてトラベラクリヤラ２
が磁化される。そして、トラベラクリヤラ２には前記実
施例と同様に、隣接するリング８のリングフランジ８ａ
の一部を通過する２個の磁気回路１１が形成される。た
だし、前記実施例と異なり、磁束がねじ９を通ってリン
グレール７からトラベラ本体２ａへ戻る経路となる。

【００２７】従って、前記実施例と同様にリングフラン
ジ８ａ上を回転するトラベラ１３が磁気回路１１を横切
るたびに、ピックアップコイル５からパルス電圧が出力
される。そして、ピックアップコイル５からのパルス電
圧の出力の有無に基づいて、判断装置６において糸切れ
の有無が判断される。

【００２８】（実施例３）次に第３実施例を図７及び図
８に従って説明する。この実施例ではピックアップコイ
ルがトラベラクリヤラ２の磁化手段としてのソレノイド
コイルを兼用している点が第２実施例の装置と大きく異
なっている。トラベラクリヤラ２はパッキン１０を介さ
ずにクリヤラ本体２ａの下面がリングレール７の上面に
接触する状態でねじ９により固定されている。トラベラ
クリヤラ２の両ブレード２ｂには励磁コイル１５がそれ
ぞれ巻回されている。両励磁コイル１５は判断装置６に
接続されている。

【００２９】判断装置６は図７に示すような検出回路部
１６及び電源Ｖccを備えている。検出回路部１６及び電
源Ｖccは各励磁コイル１５に対応してそれぞれ設けられ
ている。なお、図７には１個の励磁コイル１５について
のみ図示する。検出回路部１６はコンパレータ１７及び
抵抗Ｒ１〜Ｒ５から構成されている。励磁コイル１５の
第１端部は抵抗Ｒ１を介してコンパレータ１７の反転入
力端子に接続され、第２端部は抵抗Ｒ２を介してコンパ
レータ１７の非反転入力端子に接続されている。励磁コ
イル１５の第２端部と抵抗Ｒ２との間は抵抗Ｒ３を介し
て電源Ｖccに接続されるとともに、抵抗Ｒ４を介して接
地されている。コンパレータ１７の出力側には第１端部
が電源Ｖccに接続されたプルアップ抵抗Ｒ５の第２端部
が接続されている。プルアップ抵抗Ｒ５はオープンコレ
クタのコンパレータ１７を使用しているため、フローテ
ィングを防止するために接続されている。コンパレータ
１７がオープンコレクタでない場合はプルアップ抵抗Ｒ
５は不要となる。電源Ｖccには例えば１２Ｖの電圧が使
用され、各抵抗Ｒ１〜Ｒ５は同じ抵抗値（この実施例で
は３ｋΩ）である。

【００３０】励磁コイル１５の第１端部は抵抗Ｒ６を介
して電源Ｖccが接続されている。抵抗Ｒ６はその抵抗値
が抵抗Ｒ３の抵抗値のほぼ１００倍のものが使用され、
この実施例では３３０ｋΩのものが使用されている。

【００３１】この実施例の糸切れ検出センサでは、励磁
コイル１５に供給される電流によりトラベラクリヤラ２
が磁化され、前記実施例と同様に隣接するリング８のリ
ングフランジ８ａの一部を通過する２個の磁気回路１１
が形成される。トラベラ１３が停止している状態では、
励磁コイル１５に流れる電流は一定で、励磁コイル１５
のインダクタンス及び励磁コイル１５を通る磁束は一定
の状態に保持される。そして、励磁コイル１５の端子間
電圧は０Ｖに保持され、コンパレータ１７の出力も０Ｖ
に保持される。

【００３２】糸切れが発生していない正常状態では、ト
ラベラ１３はリングフランジ８ａ上を１回転するたびに
磁気回路１１を横切る。トラベラ１３が磁気回路１１を
横切ると励磁コイル１５のインダクタンスが変化し、励
磁コイル１５に誘導起電力が発生して励磁コイル１５の
端子間電圧が変化する。そして、反転入力端子側の電圧
が非反転入力端子側の電圧より大きな値となった時、コ
ンパレータ１７の出力端子からＶcc（１２Ｖ）の電圧が
出力される。従って、図８に示すように、励磁コイル１
５の端子間電圧はトラベラ１３の回転に同期して変化
し、コンパレータ１７からはトラベラ１３の回転に同期
してパルス信号が出力される。

【００３３】判断装置６はコンパレータ１７の出力に基
づいて糸切れの有無を判断する。なお、糸切れ状態にお
いてもスピンドルは回転を継続しているため、トラベラ
が連れ回りする場合がある。なぜならば、満管に近いと
きには管糸とトラベラの間隔は１ｍｍ程度なので、管糸
表面の毛羽がトラベラに当たってトラベラが回転した
り、管糸の回転による随伴気流によりトラベラが回転す
る。しかし、トラベラ１３が連れ回りにより回転すると
きの速度は、速くてもリング精紡機の正常運転時の回転
速度のよりずっと遅い。従って、出力パルスの周期Ｔ１
を求めるか、あるいは単位時間当たりの出力パルス数を
カウントすることにより、糸切れの有無を判別できる。

【００３４】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、例えば、永久磁石４のＮ極とＳ極の向き
を逆にしたり、トラベラクリヤラ２として２錘共用の構
成に代えてブレード部２ｂを１個有する構成としてもよ
い。又、トラベラクリヤラ２の形状や固定位置を任意に
変更してもよい。

【００３５】又、磁化手段としてソレノイドコイル１４
を用いた第２実施例において、ソレノイドコイル１４を
クリヤラ本体２ａに巻回する代わりに、各ブレード部２
ｂにそれぞれ巻回してもよい。この場合ピックアップコ
イル５とソレノイドコイル１４とを異なる位置に巻回し
ても、ソレノイドコイル１４を巻回した外側にピックア
ップコイル５を巻回してもよい。

【００３６】又、実施例３において、一対のブレード部
２ｂに巻回される励磁コイル１５の巻方向は、各励磁コ
イル１５により生じる磁束の向きがクリヤラ本体２ａを
通過する際に互いに干渉しない方向が好ましいが、干渉
する方向に巻回してもよい。又、クリヤラ本体２ａの下
面全体がリングレール７の上面に接触する状態で固定す
る代わりに、磁性材料製の座金を介してねじ９で固定し
たり、クリヤラ本体２ａの下面に凸部を形成し、凸部に
おいてリングレール７の上面に接触する状態で固定する
ようにしてもよい。

【００３７】又、実施例３において、コンパレータ１７
を設けずに励磁コイル１５の端子間電圧の変動の有無を
直接検出して糸切れの判断をしたり、端子間電圧の変動
周期あるいは出力パルスの発生周期からトラベラ１３の
回転数を求めて、所定の回転数との比較により回転数の
異常を検出してもよい。実施例１，２でも同様である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
錘毎の糸切れの有無をリアルタイムで検出する糸切れ検
出センサを取付けるための新たなスペースを確保する必
要がなく、糸切れ検出センサの後付けが容易となる。
又、トラベラクリヤラのクリアランス調整を行うことに
より磁気回路のエアギャップが自動的に適正状態に調整
でき、トラベラのサイズが変更されても常にエアギャッ
プが適正状態となる。

【００３９】又、磁化手段として永久磁石を使用した場
合は、糸切れ検出センサ用の電源が不要となり、構成が
簡単になるとともにコストも安くなる。又、トラベラク
リヤラを２錘共用の構成とした場合は、１個のトラベラ
クリヤラで２錘の糸切れが検知でき、１錘当たりの糸切
れ検出センサの製造コストがより低下する。

【００４０】又、ピックアップコイルに所定電流を供給
する構成とした場合は、トラベラクリヤラの磁化手段と
して永久磁石あるいは励磁用ソレノイドを別に設ける必
要がなく、センサの構成が簡単となってコストが低下す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の糸切れ検出センサをリン
グレールに取付けた状態を示す概略平面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII −III 線拡大断面図である。

【図４】作用を説明するための概略断面図である。

【図５】ピックアップコイルからの出力電圧の変化を示
すグラフである。

【図６】第２実施例の糸切れ検出センサをリングレール
に取付けた状態を示す概略平面図である。

【図７】第３実施例の糸切れ検出センサの回路図であ
る。

【図８】正常紡出時の励磁コイルのインダクタンス、磁
束、端子間電圧及びコンパレータの出力電圧の変化を示
す線図である。

【符号の説明】

１…糸切れ検出センサ、２…トラベラクリヤラ、２ａ…
クリヤラ本体、２ｂ…ブレード部、４…磁化手段として
の永久磁石、５…ピックアップコイル、７…リングレー
ル、８…リング、８ａ…リングフランジ、１１…磁気回
路、１３…トラベラ、１４…磁化手段を構成するソレノ
イドコイル、１５…磁化手段を兼用するピックアップコ
イルとしての励磁コイル、１６…検出回路部、Ｖcc…電
源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料製のリング上を回転する磁性材
   料製のトラベラが磁気回路を横切ることによる電磁誘導
   作用を利用して糸の有無を検出する紡機の糸切れ検出セ
   ンサにおいて、 リングレール上に固定位置調整可能に取付けられたトラ
   ベラクリヤラを磁気コアとし、トラベラクリヤラに磁気
   コアを磁化する磁化手段を設け、磁気コアにピックアッ
   プコイルを巻回した紡機の糸切れ検出センサ。
2. 【請求項２】 前記磁化手段はクリヤラ本体に固着され
   た永久磁石である請求項１に記載の紡機の糸切れ検出セ
   ンサ。
3. 【請求項３】 前記トラベラクリヤラは２錘共通のクリ
   ヤラ本体と、クリヤラ本体から左右に分岐したブレード
   部とを備え、各ブレード部に独立のピックアップコイル
   が巻回されている請求項１に記載の紡機の糸切れ検出セ
   ンサ。
4. 【請求項４】 前記ピックアップコイルには所定電流を
   供給する電源が接続され、ピックアップコイルが磁化手
   段を兼用する請求項１又は請求項３に記載の紡機の糸切
   れ検出センサ。