JPH0826596A - 巻取り装置及び方法 - Google Patents

巻取り装置及び方法

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JPH0826596A
JPH0826596A JP7187670A JP18767095A JPH0826596A JP H0826596 A JPH0826596 A JP H0826596A JP 7187670 A JP7187670 A JP 7187670A JP 18767095 A JP18767095 A JP 18767095A JP H0826596 A JPH0826596 A JP H0826596A
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roll
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    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

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  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】パッケージへの巻取り作業の初期段階での欠陥
を改善する。 【構成】糸を巻取ってパッケージ３０となす巻取り装置
であって、パッケージ３０を支持する少なくとも一つの
ホルダ２８、ホルダの長手方向軸のまわりにホルダを回
転せしめるための手段１８、パッケージの外周に接触す
るフリクションロール２０、パッケージへの糸の移動方
向に対してフリクションロールの上流に配設されている
トラバース装置、フリクションロール２０を、ロールの
長手方向軸２２のまわりに回転せしめるための手段２
４、パッケージとフリクションロールとの間に空間が残
るように接近方向における相対運動を限定する手段４０
からなり、パッケージがフリクションロール２０と接触
する時、パッケージの外周速度が略フリクションロール
２０の外周速度と等しいくなるようにホルダの回転を制
御する制御手段を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィラメント材料をパ
ッケージに巻取るための装置に関する。フィラメント材
料は、例えばポリエステル、ポリアミド又はポリプロピ
レンなどの合成プラスチック材料であってもよい。
【０００２】このフィラメント材料は、モノフィラメン
ト又はマルチフィラメント構造のいずれでもよく、これ
らを今後“糸”と称する。
【０００３】
【従来の技術】回転自在なボビンホルダ上に糸パッケー
ジを形成することは最近普通に行われていることであ
り、たとえば米国特許第３９０７２１７号に見られるよ
うに、パッケージは、パッケージの表面に接触するフリ
クション駆動ロールによって駆動されている。
【０００４】パッケージの回転速度は、糸がパッケージ
に引取られる速度の決定要因であり、これは紡糸作業に
重大な影響を及ぼす。なぜならば、これは紡糸口金の領
域での紡糸状態を決定し、この状態は、更に糸の特性を
決定するからである。しかしながら、５０００ｍ／ｍｉ
ｎ．を越す高速においては、フリクション駆動ロールと
パッケージとの間の接触領域で生ずるスリップが受容し
難い程大きくなる。
【０００５】このような高速回転部材に静止状態の回転
自在の部材を突然接触させる場合の糸に損傷を与えるス
リップは、金属と紙管（パッケージ）とのように、共に
外表面が硬質である場合に特に顕著である。
【０００６】上述のような、突然接触に起因するスリッ
プに対する改善として、特公昭３１−７４８３号や実願
昭４８−４６４８１号の技術が提案されている。しか
し、これらもパッケージ本体は、糸層を形成して柔らか
な表面として硬質表面回転体に接触させるが、回転伝達
の開始時には、高速回転部材に対してパッケージ側（チ
ューブ上のリング）を突然接触させるものであって、非
常に大きな加速負荷が突然パッケージ側に付加されるた
めに、巻き始め段階では、パッケージ側でのスリップ及
びショックによる糸品質損傷を発生する欠陥を依然内在
している。また、パッケージ側の摩擦伝導用リングは空
のパッケージより大径であるので、結局、パッケージ上
への糸の巻取り速度は、巻き始め段階から除々に増速さ
れ、巻取りを一定速度で実施出来なく、糸品質にも悪影
響を及ぼす。
【０００７】また、巻取り作業の間、ホルダを直接に駆
動する多くの提案がなされ、又これらの提案のいくつか
は、たとえば米国特許第４１４６３７６号、４０６９９
８５号、英国特許９４４５５２号、９９５１８５号及び
特公昭５１−４９０２６号に見るように、なおパッケー
ジ表面上の摩擦駆動を保持している。
【０００８】しかし、両部材が既に回転している場合に
は、両部材の速度を合わせること、及び１つ又は他のシ
ステムへの妨害なしに両部材が係合されるように正確に
近接運動させることは極端にむづかしく、各部材毎の精
度及び各部材間の関連運動制御の面で実施上の不利を内
在し、しかも両回転部材の表面が共に硬質要素（ボビン
チューブ上には糸層はない）であるため、接触の初期で
の糸層の形成されていない状態での両部材の当接と、両
部材間の僅かな速度差に起因する巻き始め時の糸の品質
損傷が避けられない。
【０００９】先行技術においては、最初にフリクション
駆動ロールとパッケージの間で接触が行われる巻取り作
業の初期段階に適当な注意が払われていなかった。これ
らのパーツの回転速度は非常に高いことに留意すべきで
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来装置が有していた、特にパッケージへの巻取り作
業の初期段階での欠陥を改善するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、糸を
パッケージに巻取る巻取装置であって、巻取操作の間、
パッケージが形成されるホルダ、該ホルダをその長手方
向軸のまわりに回転せしめるための手段を含んでなる。
【００１２】普通、パッケージへの糸の巻取りは、ホル
ダに着脱自在に取付けられたボビンチューブ上に形成さ
れる。この明細書においては、“パッケージ”なる用語
は、ボビンチューブが用いられる場合にはこれを含む。
巻取装置は、更に巻取り操作の間、パッケージの表面に
接触するフリクションロール及び該ロールをその長手方
向軸のまわりに回転せしめる駆動手段を含んでなる。ホ
ルダとロールとの間の両者の軸を横断する方向に延びた
経路に沿う遠近方向の相対運動を生ぜしめる手段が設け
られている。
【００１３】しかし、ホルダとフリクションロールの接
近方向の相対運動の終末において、該フリクションロー
ルとパッケージの間に、両部材間の摩擦伝達による回転
力伝達を阻止するための空間が残されているように構成
されている。かくしてパッケージとフリクションロール
との初期の接触は、パッケージの径の成長によるもので
あって、ホルダとフリクションロールの接近方向の相対
運動によるものではない。
【００１４】ホルダとフリクションロールの接近方向の
相対運動を制限するために、たとえば突起などの手段を
設けてもよく、これによって、この運動の終末において
前記空間が用意される。また、フリクションロールとホ
ルダの夫々の回転速度を制御するための制御手段を含ん
でいる。
【００１５】この制御手段は、ホルダの駆動手段を制御
するのに用いるために、パッケージをフリクションロー
ルと接触させて、フリクションロールからフィードバッ
ク信号が提供される正常巻取り状態と、フリクションロ
ールとパッケージとが非接触で、そのような信号が提供
されない始動状態とのいずれかの条件を選択し得る。
【００１６】この制御システムは、パッケージのフリク
ションロールに対する最初の接触を感知することに応じ
て条件付けられる。たとえば、そのような接触に応ずる
スイッチ手段が、制御システムを始動状態から正常巻取
り状態へ変更せしめるために具えられている。
【００１７】制御手段は、フリクションロールとそのロ
ールに接触するパッケージとの間に働く周方向力を制御
するように作動し得る。好ましくは、制御手段は、その
ような周方向力を選択的に調節し得るように調整可能で
ある。
【００１８】たとえば、フリクションロールが非同期モ
ータによって駆動されるならば、該モータは、フリクシ
ョンロールの速度に無関係に（モータの設計による制限
以内の）制御された駆動モーメントを出すように規制さ
れ、該制御手段が正常巻取り状態にセットされていると
きには、フリクションロールとパッケージとの間の接触
を包含するフィードバックループによって別個に規制さ
れる。
【００１９】パッケージとロールの間で最初に接触が生
じたときに、制御システムは、ホルダの駆動手段をパッ
ケージの回転速度がフリクションロールの回転速度に合
致するように制御する。
【００２０】該制御システムは、パッケージがフリクシ
ョンロールと接触するに先立って、パッケージの形成中
に所定の方法でホルダの回転速度を変更するようになす
こともできる。普通、ホルダの回転速度は、パッケージ
の表面速度を糸の線速度と等しいか又は僅かに高い速度
に保持するように変更する。
【００２１】フリクションロールからホルダの駆動手段
を制御するように発せられるフィードバック信号は、ロ
ールの外周速度を代表する信号である。ロールは巻取り
工程を通じて一定の直径を有しているので、ロールの回
転速度は、一定の係数と表面速度との積に関係する。該
信号は、フリクションロールに関係するタコゼネレータ
から発せられる。
【００２２】パッケージは、ホルダの駆動手段及びフリ
クションロールの駆動手段の両者から駆動されるので、
ロールとパッケージの間のスリップは解消し、フリクシ
ョンロールの外周速度を代表するフィードバック信号
は、同時にパッケージの外周速度を代表する。
【００２３】巻取り装置は公知のトラバース機構を有し
ており、糸をホルダ軸に沿って往復動させパッケージを
形成する。該装置は、最初の糸を回転するホルダに巻き
付けるための公知の糸掛け機構をも含んでいる。ホルダ
は、普通、公知の構造のものでよく、糸を把持し前記糸
掛け手段から糸を切断するための手段を具えている。
【００２４】
【実施例】実施例によって本発明の具体的構成を添付の
図面を参照して説明する。図１及び図２に示す装置は、
合成プラスチックフィラメント糸用の高速ワインダであ
る。説明及び図示を容易になすため、該装置は、一本の
糸通路に関してのみ述べられるであろう。
【００２５】しかし、この技術分野において周知のよう
に、装置は、同時に複数の糸通路を取扱えるように工夫
されている。図１は巻取り動作中の装置を示し、一方、
図２においては装置は不作動である。
【００２６】装置は、フレーム及びハウジング構造
（“フレーム”）１０を含み、この上又は中に他の部品
が取付けられている。ハウジングのサイドプレートは、
図２においては取外され、内部が見えるようになされて
いる。ホルダ１２は、キャリッジ１４に取付けられ、フ
レーム１０の前面から片時方式に延在している。
【００２７】該ホルダ１２は、その長手方向軸１６のま
わりに、ホルダの回転を許すようにそのキャリッジ１４
上に取付けられ、同じくキャリッジ１４上に取付けられ
たモータ１８によって回転せしめられる。モータ１８は
非同期型のものである。
【００２８】キャリッジ１４は、（図示しない）ピスト
ン−シリンダユニットのような圧力流体によって作動す
る手段の伸長／収縮に対応して、ガイド１５に沿って動
くようにフレーム１０上に取付けられている。
【００２９】キャリッジ１４は、このようにホルダ１２
をフリクションロール２０の方へ及びこれから離れるよ
うに動かす。後者（フリクションロール２０）は、フレ
ーム１０に取付けられ、フレームに固定されたそのロー
ル軸２２のまわりに回転する。軸２２のまわりのロール
２０の回転はフレームに取付けられ、ドライブシャフト
２３を介してロールに作用する非同期モータ２４によっ
て生ずる。
【００３０】図４及び図５に概略示されているもう一つ
の変形によれば、ロール２０は、フレームに固定された
固定子と該固定子を取巻く回転子とを有する外部回転子
モータとして構成されている。このようなモータは、こ
の技術分野においては周知である。
【００３１】ホルダ１２のロール２０へ対する遠近方向
の運動は、図１に示す経路２６に沿う軸１６の動きを含
む。ロール２０から最も遠い経路２６の一端において、
ホルダは（図２に示すように）休止位置をとる。この位
置において、公知の構造の、ホルダ機構１２内に組み込
まれた（図示しない）ボビン把持装置が作動して、パッ
ケージ形成のための巻取り操作の間、糸の巻層３０が形
成されたボビン２８を把持し／解放する。
【００３２】図１に示すように、巻取装置は周知の接圧
摩擦タイプのものであり、糸３２は、ロールから糸の巻
層３０まで移送される前に、フリクションロール２０の
外周の一部のまわりを通過する。ホルダ１２が経路２６
の上端に到達する前に、作業員がロール２０のまわりに
糸３２を通過させる。
【００３３】ホルダが経路２６の上端に達し所望の速度
で回転すると、作業員はホルダ１２上に糸を載せ、糸は
公知の捕捉／切断機構３４（図２）によって捕えられ、
ボビン２８に移送され、その上に糸の巻き層の形成が開
始される。
【００３４】糸の巻き層３０の形成の間に、糸は、フリ
クションロール２０の上流に設けられた公知のトラバー
ス機構３６（図１）によってホルダの軸１６に沿って往
復動する。図面には示されていないが、装置は、たとえ
ば米国特許第４１３６８３４号に示されたような、ホル
ダ１２上に糸を自動的に載せるための公知の糸掛機構を
含んでもよい。
【００３５】主たる糸の巻き層３０の開始に先立って、
ボビン２８上にテール巻きを形成するための公知の機構
を具えてもよい。該テール巻きは、糸の使用の際に一つ
のパッケージから次のパッケージへ糸結びをするのに役
立つ。
【００３６】糸掛け操作が終わると、直ちにホルダ１２
はフリクションロール２０に最も近い経路２６の端部に
保持される。これは、図３に実線で示される状態であ
り、これからボビン２８上にすでに形成された巻き層３
０の外周とフリクションロール２０の外周との間に、な
お空間Ｓが残存していることが判る。
【００３７】巻き取り操作のこの段階における巻き層３
０の半径方向の厚さは、図３においてははっきりと図示
するために誇張されている。空間Ｓは、キャリッジ１４
がガイド１５の端末において衝突するストッパ４０（図
２）の位置によって決められる。
【００３８】空間Ｓのために、糸Ｌは巻取り操作のこの
段階においては、フリクションロール２０と巻き層３０
の間に自由に延在する。フリクションロール２０は、こ
の時にはモータ２４によって回転せしめられるので、ロ
ールの表面速度は、糸が生産されるのに必要な糸の線速
度に等しい。
【００３９】ホルダ１２は、回転しながらパッケージが
空間Ｓを満たし、それによって（図３に点線で示すよう
に）フリクションロールの外周に接触するまで充分に大
きくなるまで、図３に示すようにその経路２６の上端に
止ったままでいる。
【００４０】この段階から更にパッケージの成長すると
き、ホルダは、その経路２６に沿って図２に示す休止位
置の方へ復帰運動しなければならない。このような動き
は、業界で公知のように、パッケージの表面とロールの
表面の間に、制御された接触圧が保持されるようにキャ
リッジ移動手段の制御下に実施される。
【００４１】巻取り速度を制御するための制御システム
の正常巻取り状態におけるものが図４に、始動状態のも
のが図５に示されている。この始動状態は、ホルダ上に
糸が最初に巻かれた時から、巻き層３０とフリクション
ロール２０の間の接触が生ずるまで維持される。
【００４２】制御システムは、次いで図４に示される状
態に移行し、巻き層３０が所望の直径に達するまで維持
され、そこで巻取り糸長を感知する自動手段（たとえば
パッケージ直径を参照することによる）に応じるか、又
は押ボタンの手動操作に応じるかのいずれかによって巻
取り作業は中止される。
【００４３】その後、キャリッジ１４は急速にホルダ１
２を休止位置に戻し、そこでホルダの回転は停止し、把
持手段は解放され、満パッケージの取外し及び空ボビン
への取替えがなされる。この巻取りサイクルはその後繰
返される。
【００４４】先ず制御システムの正常巻取り状態を、図
４に実線で示された回路構成を参照して説明する。この
状態においては、巻き層３０とフリクションロール２０
とは接触しており、従って駆動力はその間に伝達され得
る。
【００４５】次の説明で明らかになるように、駆動力
は、フリクションロールからパッケージに又はその逆の
いずれによっても伝達される。ここでは、フリクション
ロールがパッケージに駆動力を及ぼすと仮定しよう。
【００４６】制御システムは、回転子又はロール２０の
ドライブシャフト２３（図２）に結合されたタコジェネ
レータ４２、ホルダ１２のドライブシャフトに結合され
たタコジェネレータ４４、フリクションロールのモータ
２４に供給するためのインバータ４６、ホルダのモータ
１８に供給するためのインバータ４８、インバータ４６
の出力を調整するレギュレータ５０、インバータ４８の
出力を調整するレギュレータ５２、インバータ４６の出
力を設定する機能を有する設定器５４、レギュレータ５
２に設定値を供給するための設定器５６、補助設定器５
８及び説明される目的のためのタイマ６０を含んでな
る。
【００４７】図４に示される回路構成においては、レギ
ュレータ５２は、その設定器５６の出力及びタコゼネレ
ータ４２の出力を受けている。レギュレータ５２は、設
定器５６とゼネレータ４２からの入力を比較し、この比
較に応じてインバータ４８に出力を提供する。
【００４８】インバータ４８は、モータ１８に対応する
入力を供給し、後者の回転速度を制御する。巻き層３０
とロール２０の間の接触領域に何らのスリップも生じな
いと仮定すると、接触域における巻き層の接線速度は、
ロール２０の接線速度に等しいであろう。
【００４９】巻取り作業を通じて、ロール２０の直径は
一定に保たれているので、この接線速度は、タコゼネレ
ータ４２の出力によって直接的に代表される。レギュレ
ータ５２は、インバータ４８を介してゼネレータ４２か
らの出力を、設定器５６によって設定された値に一定に
保持する。即ち、レギュレータ５２は、図４の回路が有
効な巻取り工程の部分全体を通じて、フリクションロー
ル２０の回転速度を効果的に一定に保持する。
【００５０】パッケージの直径は、巻取り作業を通じて
一定量づつ増加するので、このことは、巻取り作業を通
じてモータ１８とホルダ１２の回転速度を徐々に減少せ
しめることを必要とするであろう。この回路構成におい
ては、タコゼネレータ４４、設定器５８及びタイマ６０
は制御作業に加わっていない。
【００５１】一方、モータ２４は、それ自身のインバー
タ４６からの入力を受ける。この入力は、設定器５４に
よって直接に決定され、該設定器５４は、この目的のた
めにレギュレータ５０をバイパスしてインバータ４６に
直接接続されている。
【００５２】設定器５４の設定を変えることの効果は図
６の図表から明らかである。この図においては、説明の
目的のためにのみ用意されたもので、必ずしも後述する
ような好適実施例を表現していない。
【００５３】図６に実線で示された線は、モータ２４の
駆動速度Ｎ（タテ軸）対駆動モーメントＭ（ヨコ軸）の
特性曲線を表わす。設定器５４は、特性曲線がタテ軸と
交わる同期速度を決定する。“無負荷”状態において、
即ち図４に示すように、もしモータ２４がインバータ４
６によって駆動されるロール２０とパッケージとが接触
していないならば、モータ２４は、駆動モーメントＭA
を以ってロールを速度ＮA で駆動するであろう。
【００５４】所定の負荷状態においては、即ちロール２
０とパッケージとが接触している時には、モータ２４の
速度をＮB とすれば、駆動モーメントはＭB となるであ
ろう。速度ＮB は、タコゼネレータ４２、レギュレータ
５２、インバータ４８、モータ１８及びホルダ１２上で
成長しているパッケージを含むフィードバックループに
よって決定される速度である。
【００５５】駆動モーメントＭB −ＭA は、ロールによ
ってパッケージに付与され、そして設定器５４に依存し
ている。したがって、もし設定器５４がモータ２４の同
期速度を上昇するように調節された場合には、モータの
特性曲線は上方へ変位し、たとえば図６の点線のように
なる。
【００５６】“無負荷”駆動モーメントＭA はそのまま
残存するが、所望の回転速度ＮB が変わらないとすれ
ば、モータ２４の負荷時、駆動モーメントはＭB1まで上
昇し、それによって、モータ２４はパッケージの外周に
追加の接線方向を作用する。モータ２４の電気的スリッ
プはその分変化せしめられる。
【００５７】設定器５４は、Ｐの外周に対して或る物理
的限界以内の所望の接線方向力を提供するように設定す
ることができることが判るであろう。これらの限界は、
一部には接触域の状態によってもたらされ、たとえばロ
ールからＰに付与される非常に高い周方向力が、単にこ
れらの部品間のスリップを招くことがあり、これによっ
てフィードバックループの目的が損なわれる。
【００５８】この限界は、実際上、その装置のために選
定されたモータ２４の構造によってももたらされる。与
えられたモータにおいて許される電気的スリップはモー
タ構造によっており、モータから得られる駆動モーメン
トの範囲を制限する。与えられた限界内において、設定
器５４の設定は実用条件に合わせて調節することができ
る。
【００５９】設定器５４は、モータ２４がパッケージに
対して実質的な接線方向力を与えないように設定するこ
とができる。設定器５４は、ロール２０がパッケージを
制動するように、又正常巻取り作業の全体にわたって所
定の態様で変化する周方向（接線方向）力を作用するよ
うにも調節し得る。
【００６０】図５に示す回路構成を参照して説明する。
この制御システムは、巻取りサイクルの始動から（即ち
ホルダがその休止位置を離れる時から）糸の巻き層３０
とロール２０の間に、空間Ｓが存在する期間を通じて巻
き層３０とロールとが接触するまでこの状態にある。
【００６１】図５の構成から図４の構成までの状態の変
化のステップは、後に更に詳しく説明する。図５におい
て、インバータ４６は、レギュレータ５０からその駆動
入力を受け、設定器５４は何ら機能しない。タコゼネレ
ータ４２の出力はレギュレータ５０に転送され、レギュ
レータ５０は更に設定器５６からの設定入力をも受け
る。ロール２０は、従って設定器５６によって設定され
た速度でモータ２４によって回転せしめられる。
【００６２】勿論モータ１８の回転速度は、ゼネレータ
４２からの出力を参照して制御されることはできない。
何故ならば、パッケージとロール２０は物理的に接触し
ていないからである。それ故、レギュレータ５２は、モ
ータ１８の回転速度を直接に計測するタコゼネレータ４
４からの入力を受ける。
【００６３】図７の図表によって説明される理由によっ
て、レギュレータ５２のための設定入力は、設定器５６
から直接には発せられない。この図表は、パッケージの
外周の接線速度（タテ軸）とパッケージ直径（ヨコ軸）
の関係を述べている。タテ軸は、ボビン２８の外径に実
質的に等しいパッケージ直径ｄに設定されている。パッ
ケージとロール２０の外周とが接触するパッケージ直径
Ｄの所の図表上にタテ線が表われている。ロール２０の
外周速度は設定器５６によって設定され、且つタコゼネ
レータ４２によって制御されるにつれてヨコ線ＳＲによ
って示される。
【００６４】さてパッケージ直径がｄからＤまで成長す
る間のパッケージの外周速度について考察しよう。この
速度は、設定器５６からレギュレータ５２へ適宜な一定
の設定値を供給することによって得られる線ＳＰ１に従
うように構成されている。
【００６５】もしこの構成が採用されるならば、パッケ
ージとロールの外周速度は、両者が相互に接触している
とき（パッケージ直径Ｄにおける線ＳＰ１とＳＲの交差
点）等しくなるであろう。しかし、直径ｄにおけるパッ
ケージの外周速度は、ＳＲの値よりも差Ｄ−ｄ及びパッ
ケージ直径Ｄにおける外周速度ＳＲを生ずるために、モ
ータ１８に対して設定されるべき角速度に対応する或る
量Ｘだけ少なくなる。
【００６６】フリクションロールに対する速度ＳＲは、
糸の直線速度に等しくなければならない。従って、パッ
ケージ直径ｄにおけるパッケージの低い外周速度は、図
３におけるフリクションロール２０と糸の巻き層３０と
の間の糸長Ｌにおける糸張力の損失に関係することにな
る。もしこの張力損失が、大き過ぎるならば、パッケー
ジの巻き始めの部分において貧弱な巻き層をもたらす。
このことは、更に後次工程においてパッケージから糸を
引き出す際に困難を生ずるであろう。
【００６７】別の例においては、パッケージの外周速度
は、この始動期にモータ１８の制御回路に一定の設定値
を供給することによって線ＳＰ２に従うように構成され
ることもできる。この場合には、パッケージの外周速度
は、すでにパッケージ直径ｄにおける糸の線速度に等し
くなっている。
【００６８】しかし、パッケージの外周速度は、パッケ
ージ直径Ｄにおいては或る量Ｙだけ糸の線速度を上廻る
であろう。もし量Ｙが大き過ぎると、糸の巻き層がロー
ル２０に接触する時にシステムに衝撃を与える結果とな
るであろう。
【００６９】糸に対する損傷の他に、衝撃によって生ず
るゼネレータ４２の出力の変化及び図４に示す正常巻取
り状態へのシステムの切替わりのために、図４及び図５
に示すフィードバックループの一つ又は両方に過渡現象
をもたらす。これらの過渡現象は、制御ループ内に少な
くともハンチングを生じ、更にその不安定性をもたらす
こともある。
【００７０】パッケージの外周速度の好適な特性線図
は、点線でＳＰ３に示されている。パッケージ速度は、
パッケージ直径ｄにおいては糸の線速度よりも僅かに高
いが、パッケージ直径Ｄにおいては、糸の線速度及びロ
ールの外周速度に実質的に等しくなるように下傾してい
る。
【００７１】パッケージ直径ｄにおける比較的高いパッ
ケージ外周速度によって生じる図３に示された自由長Ｌ
内の僅かに増加した張力は、この始動期のパッケージの
形成によい影響を与える。パッケージ直径Ｄにおいて、
パッケージ外周速度をロールの外周速度に合致させるこ
とによって叙上の衝撃の問題は回避される。
【００７２】特性線図ＳＰ３は、しかしながら、一定の
設定値をレギュレータ５２に供給することによっては得
られない。この値は、パッケージ直径がｄからＤへ増加
する期間にわたって連続的に変化させられなければなら
ず、この目的のために補助設定器５８が用いられる。
【００７３】設定器５８は入力６２に信号を受けて始動
し、“減数”を開始するタイマを制御する。この始動信
号は、ボビン２８上に糸が巻かれ始めた時に、即ちパッ
ケージ直径ｄにおいて供給され、たとえば糸掛けシステ
ムからホルダへの糸の移転を示しつつ糸掛けシステムか
ら発せられる。
【００７４】タイマ６０は、パッケージが直径ｄから直
径Ｄまで成長するのに必要な時間に等しい期間にわたっ
て、所定の割合で減数するように設定される。この時間
は、糸の線速度、パッケージとロール２０の間の初期空
間、糸の番手及びパッケージ長を含む作業条件によって
決められねばならない。
【００７５】タイマ６０は、レギュレータ５２のための
設定値のシーケンスを表わす蓄積データを含有する設定
器５８に出力を提供する。設定器５８は、タイマ６０か
らの減数信号の受信に応じてシーケンスの一連の値を出
力する。
【００７６】レギュレータ５２に供給された設定値は、
モータ１８の回転速度を効果的に制御し、パッケージ直
径が増加するにつれて徐々に速度を現象する。設定器５
８に蓄積されたシーケンスの最終設定値は、パッケージ
直径ＤにおけるＳＲに等しいか又は殆ど等しいパッケー
ジの外周速度を与えるモータ１８の回転速度を生じなけ
ればならない。
【００７７】この値は従って、図５に示すように、設定
器５８に結合することのできる設定器５６によって提供
される設定値に関係する。設定器５８は、その範囲の一
部のみが与えられた場合のために必要なデータの範囲を
包含しており、この範囲から選択されたシーケンスのデ
ータは、設定器５６に挿入された設定による。
【００７８】設定器５８に蓄積されたデータは、異なっ
た始動直径“ｄ”を取扱う能力を有するべきである。な
ぜならば、ボビンとホルダの直径は種々の場合で変化す
るからである。このシーケンスの始動点は、従ってレギ
ュレータ５６及びタイマ６０に無関係に設定し得る。
【００７９】しかしながら、図７に示す特性線図は理想
化された作動状態を表わしている。パッケージの外周か
らの何らのフィードバックもなく、直接的な制御がモー
タ１８の回転速度に対して加えられているのみなので、
パッケージは、実際上この始動期の間、所望の方式で成
長しつつあるものと仮定しなければならない。従って、
パッケージ外周からのフィードバックループが合理的に
できるだけ早急に形成されるように、この始動期は短い
ことが好ましく、即ち初期に設定される空間Ｓは小さい
ことが好ましい。
【００８０】図７に示す特性線図ＳＰ３の理想化された
形状に従う必要はないことも理解されるであろう。パッ
ケージの外周速度は、前述の不当な衝撃効果を避けるの
に適当な程度に、ロール２０の外周速度に適合している
ことが重要である。適合の程度は、従ってシステムに許
容され得る衝撃効果によることが必要であろう。
【００８１】最適な場合には、パッケージとロールの外
周速度は接触状態において全く等しくなる。更に直径ｄ
におけるパッケージ外周速度は、自由長Ｌにおける張力
損失のためにパッケージ形成が不良になることを避ける
のに充分な程度に高いことが重要である。
【００８２】この目的のために、必要な実際の速度は多
くの要因によって変動し、個々のケースについて経験的
に決めることができる。たとえば、いくつかの例におい
ては、糸の線速度よりも低いパッケージの外周速度が許
容され、この場合には、点線で示された特性線図ＳＰ４
が完全に受入れ可能である。如何なる場合にも、始動期
間中の速度調節は、図表に示されるように、連続的でな
く不連続に行われてもよい。
【００８３】特に、フリクションロールの外周速度は、
始動から巻取り作業の終りまで図４、図５の両方の制御
手段によって一定に（所望の糸線速度に）保たれること
に注意すべきである。このことは、モータ２４が図６に
関して前に述べたように、負荷状態（図４）及び“無負
荷”状態（図５）の両方において同一速度で回転しなけ
ればならないこと、即ちＮA ＝ＮB を意味している。
【００８４】モータ２４の構造は、インバータ４６から
の供給によって適当なセッティングがなされるようにな
っていることを要する。電気用語で云えば、モータは、
設計された負荷と無負荷状態をカバーするように、電気
的スリップの充分に広い範囲にわたって作動可能でなけ
ればならない。
【００８５】勿論、パッケージとフリクションロールの
接触時の“速度衝撃”を回避することばかりでなく、始
動状態から正常運転状態への制御回路の切替え時におけ
る“駆動衝撃”を避けることも、また望ましい。切替え
時には、パッケージとロールの間の接触は終っているで
あろう。
【００８６】この接触が起こると、インバータ４６の出
力は、パッケージとロールの接触によって生ずる動作条
件の変化にかかわらず、タコゼネレータ４２の出力を一
定（ロール２０の一定速度）に保持するように変化す
る。設定器５４は、インバータ４６の出力を切替えが生
ずる以前に採用された値に一定に保持するように構成さ
れている。これは通常経験的に決められ、設定器５４の
設定は、これに従ってなされなければならない。
【００８７】設定器５４は、所定の修正因子のみを設定
器５６に挿入された設定に適用するように設計されても
よい。この構成は、図４に点線での接続によって模式的
に図示されている。一方、設定器５６が、図５に示すよ
うに設定器５８に連結されることは本質的なことではな
い。この二つの設定器は、独立に設定することができ
る。
【００８８】タイマ６０は、減数割合及び減数期間を変
えることができるように調節可能であることが好まし
い。設定器５８は、使用する因子の変化とは無関係に、
変数のシーケンスの調節が可能であるようにプログラム
されている。
【００８９】制御システムは、ホルダ１２がその休止位
置に到達したときに、たとえば位置センサ６２（図２）
の作動に対応して自動的に始動状態を採用するように構
成されている。制御システムは、従って経路２６にホル
ダの動きの間及び糸掛け前に、その“始動”速度にまで
モータ１８が加速される間、始動状態にある。図示の回
路は、レギュレータ５２をしてモータ１８を所望の“始
動”速度、即ちパッケージの直径ｄによって選択された
速度になす、公知の始動制御回路（図示しない）と結合
することができる。
【００９０】制御装置は、ホルダの軸が経路２６（図
１）の上端に動かずに保持されている期間の全部を通じ
て（図５の回路構成の）始動状態に止どまっている。ホ
ルダがこの位置に連続して現われていることは、キャリ
ッジ１４（図２）に係合するべきストッパ４０に内蔵さ
れた第二の位置センサ６４によって記録される。
【００９１】センサ６４は、ロールとの接触に追随して
パッケージが成長するために、フリクションロール２０
からホルダ軸１６が開離する動きを記録する。切替手段
（図示しない）が、位置センサ６４によるこの復帰運動
の開始の記録に応じて、図５の回路構成を図４のそれに
変えるために設けられている。
【００９２】センサ６４は、たとえばキャッジ１４の復
帰方向の極く小さい動きに応じて作動し、これによって
回路構成の変更をもたらすリレーを作動せしめる電気ス
イッチである。パッケージとロールとの接触が確立する
のと、制御手段の構成の切替えとの間に不可避の短い遅
れがある。この遅れは、できるだけ短いことが望まし
い。
【００９３】初期空間Ｓ（図３）は、圧力流体シリンダ
手段の作動に応じてパッケージとロールの間の接触のリ
スクを避けつつ、実際上可能な限り小さいことが望まし
い。実用上、約１ｍｍの空間が通常は適当であることが
判っているが、図３においては、図示を明らかにするた
めにかなり誇張されている。ホルダ軸１６は、経路２６
の端部に固定して支持されることが好ましく、一方、パ
ッケージの成長はこの初期空間Ｓを吸収する。
【００９４】本発明は、タコゼネレータによるフィード
バック信号の発生に限定されるものではない。駆動され
るパッケージと接触するローラの外周速度を表わすフィ
ードバック信号を得るためには、他のシステムも知られ
ている。しかしながら、タコゼネレータが所望の信号を
発生する便利な且つ経済的な方法を代表する。
【００９５】タイマ６０と設定器５８の説明は、タイマ
がデジタルカウンタであり、設定器５８に蓄積されるデ
ータが、不連続な設定値のシーケンスの形であると仮定
したものであった。このことは必ずしも必要事項ではな
い。該設定器は、アナログ形式、たとえばその出力電圧
が、レギュレータ５２に対する設定入力を表わすポテン
ショメータの調節によって作動するように構成してもよ
い。
【００９６】入力６２（図５）によって供給されるタイ
マ６０に対する始動信号は、糸掛けシステムから発せら
れることが最も好ましい。このシステムは、通常ホルダ
上に糸を巻くためにホルダ外周のまわりに所定の運動を
おこなうように配設された一又はそれ以上の糸ガイドを
持っている。
【００９７】このような運動を生ぜしめる起動パワー
は、人手により又は自動的にコントロールされている。
いずれの場合でも、始動信号はガイドの動きの予定され
た段階で、たとえば運動が終了した時に自動的に発生せ
しめることができる。このシステムは、“接圧フリクシ
ョン”ワインダについて説明された。
【００９８】これは、同様に糸が直接にパッケージに受
け渡されるワインダ、即ちフリクションロールのまわり
に巻付け角のない、又は認知し得ない程度のワインダに
ついても適用し得る。この場合には、フリクションロー
ルの速度は、接圧フリクションロールの速度と同様の糸
の線速度に直接影響しない。しかしながら、制御システ
ムが不安定になることを避けるために、スピード合わせ
の必要性はなお存続する。
【００９９】該システムは、単一のホルダ１２を有し、
ホルダが休止位置にある間に一時的に巻取り作業を終了
し、満パッケージを玉揚げし、新ボビンチューブを取付
ける装置について説明された。
【０１００】本発明は、このタイプの機械に限定される
ものではない。複数のホルダを有し、順次に巻取り位置
に運ばれて実質的に“屑糸なし”の巻取りを可能にする
装置が知られており、本発明は、これらの装置にも同様
に適用し得る。特に本発明は、係属ヨーロッパ特許出願
第８２１０７０２２．４号（１９８２年８月４日出願）
に記載された自動ワインダに適用し得る。
【０１０１】このシステムは、ホルダとフリクションロ
ールとの相対運動が固定のロールに対するホルダの動き
によって得られる装置に関して説明された。このことも
また本質的なことではない。図８は、極端に模式的にで
はあるが、フリクションロールが固定ホルダに対して可
動となっている装置を示す。
【０１０２】図８に用いられている符号は、図１に使用
されたものと可能な限り対応している。ロール２０Ａと
トラバース機構３６Ａは、ホルダ１２Ａに対して遠近方
向に垂直に往復動するキャリッジ６２上に取付けられて
いる。ホルダ１２Ａの軸１６Ａは、フレーム１０Ａに対
して固定されている。
【０１０３】図２のストッパ４０に対応するストッパ
（図示しない）は、ロール２０Ａとホルダ１２Ａに取付
けられたボビンとの間に、空間が残るような位置にキャ
リッジ６２を停止せしめる。電気回路には何らの変更も
要しないので、これ以上の説明は不要であると信ずる。
【０１０４】図４及び図５に示された制御要素４２から
６２までは、パッケージとフリクションロールとの間の
接触によって切替えられるように条件付け得る単一の
“制御手段”として集合的に取扱われた。図４、図５に
示すように、該二つの制御“モード”は、共通の制御要
素４２，４６，４８，５２−多分５６も−を採用してい
る。
【０１０５】しかし、二つの制御モードに共通の制御要
素がなくてもよいことは明らかである。別個の“ブロッ
ク”が準備され、システムは、モードを変えて一方のブ
ロックから他方へ切替わることができる。そのような場
合、該二つのブロックは、なお単一の“制御手段”の一
部であり、その“条件付け”は、一つのブロックから他
方へ切替わるステップを含んでいるものと考えられる。
【０１０６】この明細書及び特許請求の範囲において
は、一部品の“回転速度”、即ち一部品の“外周速度”
の制御について述べられている。このような制御は、制
御される量に直接的に関連する諸量を参照することによ
って、及び制御される量と因果関係を以って結合された
パラメータに対する作用によって行うことができる。明
細書及び特許請求の範囲は、従って、制御される量の直
接の感知又は影響を受ける部品に対する直接作用による
制御に限定されるように読まれてはならない。
【０１０７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明にあって
は、パッケージ、即ちボビンホルダとフリクションロー
ルとを別々に駆動し、且つ巻き始め段階では、非接触駆
動状態のパッケージに糸を巻き付けるように、パッケー
ジ側の回転部材とフリクションロール側の回転部とのど
のような接触も断ち、そして両者間の接触は、実質上等
しい周速度の下でのパッケージの糸層の成長にしたがっ
て徐々に達成されるため、突然接触の悪影響は解消出来
る。
【０１０８】また、表面硬質のフリクションロールと表
面が糸層に覆われて表面軟質となったパッケージとの接
触であるため、はね上がりも防止出来、高速回転接触で
あるにかかわらず、両回転体の接触時に生ずる巻き付け
中の糸に対する僅かな張力ショックも、パッケージ上の
糸層の柔軟性が吸収し、糸品質の損傷が防止出来ると共
に、引続く接触回転は、両部材間の回転速度の均一化制
御を簡便且つ正確に達成出来た。
【０１０９】従って、本発明は、巻始めから巻終りま
で、パッケージ上に糸を等速で巻き付けることが、パッ
ケージに接触ショックをあたえることなく達成出来、糸
品質損傷を生ずることなく、且つパッケージの回転速度
制御も、フリクションロールとの接触回転を基礎とする
ために、簡便で正確に実施出来、従来装置の内在してい
た課題が一挙に改善出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置の概略正面図である。
【図２】各部品が異なった相対位置をとっている同じ装
置の概略側面図である。
【図３】巻取り作業の初期位相の間のパッケージとフリ
クションロールとの関係を説明するのに使用される図で
ある。
【図４】装置の正常状態での制御システムの説明回路図
である。
【図５】装置の始動状態での制御システムの説明回路図
である。
【図６】図４の回路の説明のための図表である。
【図７】図５の回路の説明のための図表である。
【図８】本発明に係る他の装置の概略正面図である。
【符号の説明】
１０ フレーム １２ ホルダ １４ キャリッジ １８，２４ モータ ２０ フリクションロール ２８ ボビン ３０ 巻き層 ３２ 糸

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 糸を巻取ってパッケージとなす巻取り装
    置であって、パッケージを支持する少なくとも一つのホ
    ルダ；ホルダの長手方向軸のまわりにホルダを回転せし
    めるための手段；パッケージの外周に接触するフリクシ
    ョンロール；パッケージの形成中に、軸方向に前進後退
    する糸を移動させるためのトラバース装置であって、パ
    ッケージへの糸の移動方向に対してフリクションロール
    の上流に配設されているトラバース装置；フリクション
    ロールを、該ロールの長手方向軸のまわりに回転せしめ
    るための手段；前記軸を横切る方向に略延在する経路に
    沿ってホルダとフリクションロールの相対運動を生ぜし
    めるための手段；ホルダ上のパッケージの巻取開始時に
    おいて、パッケージとフリクションロールとの間で摩擦
    伝導を阻止するためにパッケージとフリクションロール
    との間に空間が残るように接近方向における前記相対運
    動を限定する手段；パッケージがフリクションロールと
    接触するに至る時、パッケージの外周速度が略フリクシ
    ョンロールの外周速度と等しいくなるように前記空間が
    存在する間に所定の制御機能に従ってホルダの回転を制
    御する制御手段；とを含む巻取り装置。
  2. 【請求項２】 前記制御機能は、フリクションロールと
    接触する時にパッケージの外周速度より高い値から下傾
    する外周速度を画定する請求項１に記載の巻取り装置。
  3. 【請求項３】 前記制御機能を設定せしめるための設定
    器が備えられている請求項１又は請求項２に記載の巻取
    り装置。
  4. 【請求項４】 前記制御機能はパッケージの外周速度の
    連続的下傾を画定する請求項１又は請求項２に記載の巻
    取り装置。
  5. 【請求項５】 前記制御装置は巻取り作業の始動から終
    了まで一定のフリクションロール外周速度を保持するよ
    うに構成されている請求項１、請求項２、請求項３又は
    請求項４に記載の巻取り装置。
  6. 【請求項６】 糸を巻取ってパッケージとなす巻取り装
    置であって、パッケージを支持する少なくとも一つのホ
    ルダ；ホルダの長手方向軸のまわりにホルダを回転せし
    めるための手段；パッケージの外周に接触するフリクシ
    ョンロール；パッケージの形成中に、軸方向に前進後退
    する糸を移動させるためのトラバース装置であって、パ
    ッケージへの糸の移動方向に対してフリクションロール
    の上流に配設されているトラバース装置；フリクション
    ロールを該ロールの長手方向軸のまわりに回転せしめる
    ための手段；フリクションロールがキャリッジに取り付
    けられており、ホルダに対して遠近方向に垂直に往復動
    するキャリッジ；フリクションロールとホルダに取り付
    けられているボビンとの間に空間が残るような位置にキ
    ャリッジを停止せしめるためのストッパ；とを含む巻取
    り装置。
  7. 【請求項７】 交互に巻取り位置に可動である二つのホ
    ルダを備えており、フリクションロールを有するキャリ
    ッジは巻取り位置に対して遠近方向に可動である請求項
    ６に記載の巻取り装置。
  8. 【請求項８】 フリクションロールを有するキャリッジ
    は巻取り位置に対して遠近方向に垂直に且つ直線状に可
    動である請求項７に記載の巻取り装置。
  9. 【請求項９】 巻取り位置に固定されているホルダを有
    し、ストッパはフリクションロールを有するキャリッジ
    のホルダの方向への移動を停止せしめるように適応され
    ている請求項６、請求項７又は請求項８に記載の巻取り
    装置。
  10. 【請求項１０】 糸を巻取ってパッケージとなす巻取り
    装置であって、パッケージを支持する少なくとも一つの
    ホルダ；ホルダの長手方向軸のまわりにホルダを回転せ
    しめるための手段；パッケージの外周に接触するフリク
    ションロール；パッケージの形成中に、軸方向に前進後
    退する糸を移動させるためのトラバース装置であって、
    パッケージへの糸の移動方向に対してフリクションロー
    ルの上流に配設されているトラバース装置；フリクショ
    ンロールを、該ロールの長手方向軸のまわりに回転せし
    めるための手段；前記軸を横切る方向に延在する経路に
    沿ってホルダとフリクションロールの相対運動を生ぜし
    める手段；ホルダ上のパッケージの巻取開始時におい
    て、パッケージとフリクションロールとの間で摩擦伝導
    を阻止するためにパッケージとフリクションロールとの
    間に空間が残るように接近方向における前記相対運動を
    限定する手段；パッケージ外周とフリクションロール外
    周との間に接触が確立された後に、フリクションロール
    の回転速度を照合することによってホルダの回転速度を
    制御するためのフィードバックコントロールループを形
    成する制御手段であって、前記制御手段はフリクション
    ロールを回転させるための手段と独立した制御手段を備
    えるもの；とを含む巻取り装置。
  11. 【請求項１１】 フリクションロールを回転させるため
    の手段は非同期モータからなり、独立制御手段は非同期
    モータの同期周波数を決定するための手段からなる請求
    項１０に記載の巻取り装置。
  12. 【請求項１２】 前記フリクションロール回転させるた
    めの手段及び独立制御手段は、それゆえ巻取作業の開始
    から終了までフリクションロールの回転を作動し得るよ
    うに構成されている請求項１０に記載の巻取り装置。
  13. 【請求項１３】 フィードバックループはフリクション
    ロールの外周速度を表示する信号を備えるように適応さ
    れたセンサからなる請求項１０に記載の巻取り装置。
  14. 【請求項１４】 フィードバックループは比較手段とフ
    リクションロールの外周速度に対する設定値を画定する
    手段とフリクションロールの外周速度の実測値と設定値
    との比較を参照することによって制御されたホルダを回
    転する手段とを備えている請求項１３に記載の巻取り装
    置。
  15. 【請求項１５】 制御手段はパッケージとフリクション
    ロールとが接触していない間、ホルダを回転するための
    手段を制御するための第一の状態と前記フィードバック
    ループが形成される第二状態とを有し、パッケージとフ
    リクションロールとが接触した後、第一の状態から第二
    状態に制御手段を変更する手段が備えられている請求項
    １０に記載の巻取り装置。
  16. 【請求項１６】 前記第一状態において、ホルダの回転
    数に対して設定値を画定する手段と前記回転数の実測値
    を測定する手段が備えられ、ホルダの回転手段は実測回
    転数と設定回転数との比較値に依拠して制御される請求
    項１５に記載の巻取り装置。
  17. 【請求項１７】 前記第一状態において、フリクション
    ロールの回転数に対して設定値を画定する手段と前記回
    転数の実測値を検出する手段が備えられ、フリクション
    ロールの回転手段は実測回転数と設定回転数との比較値
    に依拠して制御される請求項１５又は請求項１６に記載
    の巻取り装置。
  18. 【請求項１８】 前記制御状態を変更する手段は、パッ
    ケージとフリクションロールとの接触を検出する手段
    と、その後前記変更を生ぜしめる手段とからなる請求項
    １５ないし請求項１７のいずれかに記載の巻取り装置。
  19. 【請求項１９】 前記制御手段を変更する手段は、また
    パッケージとフリクションロールとの接触を検出する手
    段である請求項１８に記載の巻取り装置。
  20. 【請求項２０】 制御手段の状態を変更する手段は、ス
    イッチ装置からなる請求項１４ないし請求項１９のいず
    れかに記載の巻取り装置。
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