JP2010089908A - 糸弛み取り装置及びこれを備える繊維機械 - Google Patents

Abstract

【課題】上流側へのテンション変動の影響を抑制するとともに、スムーズに糸を解舒できる糸弛み取り装置を提供する。
【解決手段】糸弛み取り装置はローラ部４２を備え、このローラ部４２において糸を巻き付ける巻付領域６０が、糸の巻き付けが開始される上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成されている。この巻付領域６０は、第１テーパ部６２と第２テーパ部６３とで構成されており、テーパ角度は下流側に進むに従って第１テーパ部６２と第２テーパ部６３との２段階で緩やかになるように構成される。また、テーパ角度が大きい第１テーパ部６２の面積が、テーパ角度の小さい第２テーパ部６３の面積よりも小さくなるように構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は糸弛み取り装置に関するものであり、詳細には、糸弛み取り装置が糸を貯留するために備えるローラ部の形状に関するものである。

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等に、パッケージ側の巻取りを停止させるように制御している。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。

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。前記糸継作業によって巻取作業が停止している間は、弛み取りローラに紡績装置側から次々に送られてくる糸を貯留させることで、糸の弛み及び滞留を防止している。また、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。
特開２００６−３０６５８８号公報

特許文献１に示すような糸弛み取り装置が備える弛み取りローラ（ローラ部）は、糸を巻き付ける部分がテーパ状に形成されている。これにより、弛み取りローラに巻き付けられた糸は、後から巻き付けられる糸に下流側に押されるように移動し、糸は、巻付け部分の上流側に偏ることなく整列した状態で弛み取りローラに巻き付けられる。この結果、巻取装置側への糸の引出しをスムーズに行うことができる。

また、糸弛み取り装置の下流側で生じるテンション変動の上流への伝播を防止するには、前記巻付け部分のテーパ角度を大きく構成することが有効である。即ち、テーパ角度を大きく構成することによって、糸弛み取り装置の下流側で大きなテンション変動が生じたとしても、テンション変動はテーパ角度の大きい巻付部分で吸収され、テンション変動の上流側への伝播を防止できる。しかし、弛み取りローラのテーパ角度が大きくなると、弛み取りローラに巻き付けられる糸のピッチが大きくなり、糸を効率的に貯留できないために弛み取りローラが大型化する原因となってしまう。また、テーパ角度が大きくなれば、弛み取りローラの上流側の径と下流側の径との差が大きくなり、弛み取りローラの下流側に巻き付けられている糸に弛みが生じる原因ともなる。また、弛みが大き過ぎると輪抜けが発生し、糸を解舒できなくなる。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上流側へのテンション変動の影響を抑制するとともに、スムーズに糸を解舒できる糸弛み取り装置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

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。

本発明の第１の観点によれば、糸を巻き付けるためのローラ部を備え、繊維機械に用いられる糸弛み取り装置において、以下の構成が提供される。即ち、糸弛み取り装置は、前記ローラ部の糸を巻き付ける巻付領域の少なくとも一部は、糸の巻き付けが開始される上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成されたテーパ巻付部を有している。また、前記テーパ巻付部のテーパ角度は、下流側に進むに従って段階的に緩やかになるように構成される。

これにより、テーパ角度がきつい上流側の巻付領域によって、糸弛み取り装置より下流側で生じたテンション変動が糸弛み取り装置よりも上流側に伝播することを抑制できる。また、テーパ角度が段階的に緩やかになる構成なので、上流側のテーパ角度が大きい場合でも、下流側との径の差を小さくできる。これによって、巻付領域の上流側と下流側の径の差が大きくなることによって生じる糸の緩みを防止でき、輪抜けの発生を効果的に抑制できる。更に、ローラ部の巻付領域の構造がテーパ角度を段階的に変化させる構成なので、複雑な作業工程を経ることなく容易に製造できる。

前記の糸弛み取り装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記テーパ巻付部は、上流側巻付領域と下流側巻付領域とを有する。前記下流側巻付領域のテーパ角度が前記上流側巻付領域のテーパ角度より小さく構成される。また、前記上流側巻付領域の面積は、前記下流側巻付領域の面積より小さくなるように構成される。

これにより、テーパ角度が小さい下流側巻付領域での糸の貯留量を大きく確保しつつ、糸弛み取り装置よりも下流側で生じたテンション変動が糸弛み取り装置の上流側へ伝播することを防止できる。

前記の糸弛み取り装置においては、前記上流側巻付領域のテーパ角度が１．５度以上３．５度以下であることが好ましい。

これにより、糸をスムーズに貯留するとともに、糸弛み取り装置より上流側へのテンション変動の伝播を確実に遮断することができる。

前記の糸弛み取り装置においては、前記ローラ部に貯留された糸量を検出するために、前記上流側巻付領域の近傍に配置される糸量検出部を備えることが好ましい。

これにより、上流側巻付領域に一定以上の糸が貯留されるような制御を効率的に行うことができる。従って、テンション変動の吸収効果が高い上流側巻付領域を有効に利用して糸弛み取り装置より下流側で生じたテンション変動が上流側へ伝播することを防止することができる。

本発明の第２の観点によれば、前記の糸弛み取り装置を備える繊維機械が提供される。

これにより、糸弛み取り装置の下流側でテンション変動が生じた場合でも、糸弛み取り装置によってテンション変動が伝播することを防止でき、安定して各種の作業を行うことができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る紡績機（繊維機械）の様子を示した正面図である。図２は、本実施形態の紡績機の側面断面図である。なお、以下の説明において「上流」及び「下流」とは、紡績時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に示すように、本実施形態の紡績機１は、複数の紡績ユニット２と、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、フレーム６と、を備える。紡績ユニット２は、並列するようにフレーム６に配置されており、この紡績ユニット２ごとに所定長のパッケージ４５が形成される。フレーム６には、紡績ユニット２が並べられる方向に沿って配置されるレール４１及び走行路８６が設けられており、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。

次に紡績ユニット２について説明する。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は紡績機１のフレーム６の上端近傍に設けられており、スライバ１５を延伸して繊維束８とするためのものである。紡績装置９は、前記ドラフト装置７によって送られてきた繊維束８に撚りを与えて紡績するように構成している。紡績装置９から送出された紡績糸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、糸弛み取り装置１２を介して巻取装置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。

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。ドラフト装置７は、これらのドラフトローラによってスライバ１５を延伸するとともに下流側の紡績装置９に送るように構成されている。

紡績装置９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。なお、紡績装置９は、繊維束８を紡績するものであれば任意の方式を採用することができ、空気式のものに限定されるわけではない。

糸送り装置１１は、紡績機１のフレーム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。紡績装置９から送出された紡績糸１０は、デリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟まれた状態で、前記デリベリローラ３９が図示しない電動モータで回転駆動されることにより、巻取装置１３側へ送り出される。

ヤーンクリアラ５２は、紡績機１のフレーム６の前面側であって前記糸送り装置１１よりも若干下流側に配置される。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、糸欠点検出信号を制御部７３（図２において省略）へ送信するように構成されている。制御部７３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、制御部７３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。ヤーンクリアラ５２の更に下流には、糸弛み取り装置１２が設けられており、ヤーンクリアラ５２を通過した紡績糸１０は、糸弛み取り装置１２に送られる。

糸弛み取り装置１２は、ヤーンクリアラ５２を通過してきた紡績糸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ためのものである。なお、この糸弛み取り装置１２の詳細については後述する。糸弛み取り装置１２によって張力が調整された紡績糸１０は、下流側の巻取装置１３に送られる。

巻取装置１３は、クレードルアーム７１と、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備える。このクレードルアーム７１は、一端が支軸７０まわりに揺動可能に支持されており、他端には、紡績糸１０を巻回するためのボビン４８を回転可能に支持できるように構成されている。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。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。

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、糸継用サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、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。前記糸継用サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から送出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内するように構成されている。一方、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へ案内するように構成されている。スプライサ４３は、糸継用サクションパイプ４４及びサクションマウス４６によって案内された糸端同士の糸継ぎを行うためのものである。

玉揚台車４は、図１及び図２に示すように、玉揚装置９２と、クレードル操作アーム９０と、玉揚用サクションパイプ８８と、バンチ巻アーム９１と、を備えている。玉揚台車４は、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。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を操作可能に構成されている。玉揚用サクションパイプ８８は伸縮可能に構成されており、紡績装置９から送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、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に固定するためのものである。

次に、図３を参照して糸弛み取り装置１２の詳細について説明する。図３は、糸弛み取り装置１２及び巻取装置１３の制御の様子を示した模式断面図である。図３に示すように、糸弛み取り装置１２は、弛み取りローラ２１と、糸掛け部材２２と、貯留センサ７４と、電動モータ２５と、を主要な構成として備えている。電動モータ２５は弛み取りローラ２１を回転駆動するためのものであり、弛み取りローラ２１に接続されている。また、前記電動モータ２５は、制御部７３に電気的に接続されており、この制御部７３によって弛み取りローラ２１の回転が適宜制御されている。

また、糸弛み取り装置１２近傍には、糸弛み取り装置１２の上流側に配置される上流側ガイド２３と、糸弛み取り装置１２の下流側に配置される下流側ガイド２６と、が配置されており、これらのガイドによって紡績糸１０は適宜の糸道に案内される。また、図３に示すように、上流側ガイド２３はシリンダ２４等で構成される駆動手段に接続されており、このシリンダ２４の伸縮によって、進出位置及び退避位置との間で上流側ガイド２３を移動させることができる。上流側ガイド２３を移動させることで、紡績糸１０の糸道を変更して、必要なときに糸掛け部材２２を紡績糸１０に係合させることができる。具体的には、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ることで紡績糸１０と糸掛け部材２２とを係合させないでおくことができ、上流側ガイド２３を退避位置に移動させることで糸掛け部材２２を紡績糸１０に係合させることができる。

弛み取りローラ２１は、電動モータ２５のモータ軸２７に固定されるローラ部４２を備えている。このローラ部４２の外周面には巻付領域６０が形成されており、紡績装置９側から送られてきた紡績糸１０は、この巻付領域６０に巻き付けられる（貯留される）ことになる。糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１の紡績機１の正面側端部に配置されており、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と、を備える。このフライヤー軸３３が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。フライヤー軸３３又はローラ部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。

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、前記ローラ部４２の外周面（巻付領域６０）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をローラ部４２の巻付領域６０へ案内することができる。

貯留センサ７４は、非接触型の光学式センサであり、制御部７３に電気的に接続されている。貯留センサ７４は、ローラ部４２の巻付領域６０に一定以上の糸量が巻き付けられているか否かを検出し、その検出信号を制御部７３に送信する。この貯留センサ７４は、その投光部及び受光部（検出部）が巻付領域６０の上流側部分に対面するように配置されている。

次に図４を参照してローラ部４２の形状について説明する。図４は、ローラ部４２の巻付領域６０の様子を示した側面図である。なお、以下の説明において、「基端側」とは電動モータ２５に接続される側を、「先端側」とはフライヤー３８が配置されている装置正面側をそれぞれ意味するものとする。また、詳細は後述するが、糸弛み取り装置１２において糸は先ずローラ部４２の基端側に巻き付けられた後、徐々に先端側に移動してから解舒される。従って、ローラ部４２の基端側が糸走行方向の上流側に、先端側が下流側に、それぞれ対応することになる。

ローラ部４２は、基端側（上流側）から先端側（下流側）に向かって順に、基端側フランジ部６１と、巻付領域６０と、先端側フランジ部６４と、を備えている。これらの基端側フランジ部６１、巻付領域６０及び先端側フランジ部６４は、適宜の金属で一体的に形成されている。巻付領域６０は、上流側から下流側に進むに従って、糸を巻き付ける部分の径が小さくなるテーパ状に形成されたテーパ巻付部を有している。更に、このテーパ巻付部は、上流側の第１テーパ部（上流側巻付領域）６２と、下流側の第２テーパ部（下流側巻付領域）６３と、でテーパ角度が異なるように構成されている。以下、ローラ部４２の各部について上流側から説明する。

基端側フランジ部６１は、端面側を大径側とし、第１テーパ部６２との接続部分側を小径側とするテーパ状に構成されており、第１テーパ部６２とは段差が生じることなく接続されている。基端側フランジ部６１が第１テーパ部６２に向かって径が狭まるテーパ状に形成されることによって、上流側から案内されてきた紡績糸１０は、基端側フランジ部６１と第１テーパ部６２との接続部分近傍の巻付開始位置に案内されることになる。

第１テーパ部６２は、図４に示すように、上流側から下流側に向かって角度αで狭まる直線テーパ状に形成されており、下流側では僅かに折れ曲がるようにして第２テーパ部６３に接続されている。この角度αは、１．５度以上３．５度以下であることが好ましく、本実施形態では、１．５度のテーパ角度となるように構成されている。また、前述した図３に示す前記貯留センサ７４は、この第１テーパ部６２に対面するように配置されており、紡績糸１０の巻付けが開始される巻付開始位置近傍での糸量を監視している。

第２テーパ部６３は、第１テーパ部６２に接続されるとともに、上流側から下流側に向かって角度βで狭まる直線テーパ状に形成されている。第２テーパ部６３のテーパ角度βは、第１テーパ部６２のテーパ角度αに対して小さくなるように構成されている（α＞β）。なお、本明細書において「テーパ角度」とは、その外周面（糸の巻付面）がローラ部４２の回転軸線に対して傾斜する角度をいう。本実施形態では、第２テーパ部６３は１．０度のテーパ角度となるように構成されている。これにより、紡績糸１０の巻付けをスムーズに行うとともに、下流側への紡績糸１０の引出しを良好に行うことができる。

また、第２テーパ部６３は、第１テーパ部６２に対してローラ部４２の軸方向の長さが短くなるように構成されている。従って、第１テーパ部６２において糸を巻付可能な領域の面積は、第２テーパ部６３において糸を巻付可能な領域の面積よりも狭くなっている。そして、第２テーパ部６３は下流側で先端側フランジ部６４に段差が生じることなく接続されている。

先端側フランジ部６４は、端面側を大径側とし、第２テーパ部６３の接続部分側を小径側とするテーパ状に形成されている。この先端側フランジ部６４によって、紡績糸１０を解舒する際に、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できる。

この構成で、上流側から送られてきた紡績糸１０は、所定の回転速度で回転しているローラ部４２に糸掛け部材２２を介して巻き付けられていく。ローラ部４２に巻き取られた紡績糸１０は、基端側フランジ部６１のテーパ状に形成される周面を滑りながら第１テーパ部６２の巻付開始位置に案内される。第１テーパ部６２に巻き付けられた紡績糸１０は、上流側から順次巻き付けられていく紡績糸１０によって下流側（ローラ部４２の先端側）に押される。第１テーパ部６２がテーパ状に形成されているので、紡績糸１０は、巻付開始位置（基端側フランジ部６１と第１テーパ部６２との接続部分）に偏ることなく整列した状態で巻付領域６０に螺旋状に巻き付けられていくことになる。また、第１テーパ部６２と第２テーパ部６３との接続部分は滑らかに接続されているので、第１テーパ部６２を越えて第２テーパ部６３に紡績糸１０が貯留される場合も、接続部分で紡績糸１０が引っ掛かったりすることなく第２テーパ部６３への巻付けが良好に行われる。また、巻付領域６０が２段階でテーパ角度が小さくなるように構成されているので、巻付開始位置の巻付領域６０の径と、先端側フランジ部６４近傍の巻付領域６０の径との差を小さくすることができる。これによって、径が小さくなっている下流側の巻付領域６０で、周面から浮き上がった紡績糸１０が幾重の輪をなした状態でローラ部４２の先端側へ一度に抜け出てしまう現象（輪抜け）の発生を抑制できる。

また、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。従って、フライヤー３８に係合する紡績糸１０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。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。なお、紡績糸１０は基端側（基端側フランジ部６１と第１テーパ部６２との接続部分）から巻き付けられる一方、紡績糸１０の解舒時においては、ローラ部４２の先端側から解舒されていく。

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。

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。なお、通常の巻取時には、糸弛み取り装置１２は第１テーパ部６２の領域だけを使用して紡績糸１０を貯留するように構成されている。ローラ部４２において第２テーパ部６３まで紡績糸１０が巻き取られるのは、基本的には糸継作業時及び玉揚作業時である。

次に、糸弛み取り装置１２の貯留量の検出及び巻取速度の制御について説明する。前述したように、ローラ部４２に一定以上の糸量が貯留されているか否かは、貯留センサ７４によって検出される。本実施形態においては、紡績糸１０がローラ部４２でスリップすることを防止する観点から、巻付領域６０に巻き付けられる数が少なくとも１５周を常時超えるように糸の貯留量を監視する。具体的には、貯留センサ７４は、ローラ部４２に巻き付けられる糸がほぼ１５周目となる箇所を検出するように構成されている。そして、貯留センサ７４が当該検出箇所に糸がないことを検知すると、巻付領域６０に貯留されている糸量が所定以下となったことを示す信号を制御部７３に送信する。

制御部７３は、貯留センサ７４によって糸量が所定以下となった信号を受信すると、図略のリフトシリンダを駆動してクレードルアーム７１を図３の矢印方向（左側）に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、巻取ドラム７２によるパッケージ４５への駆動力の伝達が遮断される。駆動力を失ったパッケージ４５は、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。

巻取速度が低下することによって、巻付領域６０から巻取装置１３側に単位時間当たりに引き出される糸量が少なくなり、やがて、上流側から巻付領域６０に新たに巻き付けられる単位時間当たりの糸量を下回る。この結果、糸の貯留量が回復する。ローラ部４２の巻付領域６０に一定以上の糸量が巻き付けられたか否かは、クレードルアーム７１によってパッケージ４５を巻取ドラム７２から離間した時間によって判断される。なお、巻取ドラム７２からパッケージ４５を離間させる時間は、パッケージ４５の巻径やその他の条件等によって適宜設定される。例えば、パッケージ４５の径が大きい場合は慣性が大きいために巻取速度の低下が緩やかになるので、巻取ドラム７２から離間する時間を長く設定する等の制御を行う。

パッケージ４５を巻取ドラム７２から離間させて所定時間が経過し、ローラ部４２の巻付領域６０に一定以上の糸量が巻き付けられると、制御部７３は、クレードルアーム７１を図３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。このとき、それまで慣性回転していたパッケージ４５に巻取ドラム７２が接触することによって、急激なテンション変動が生じる。巻取ドラム７２の接触によって生じたテンション変動は、糸弛み取り装置１２を経由して上流側へ伝播しようとする。しかしながら、本発明の糸弛み取り装置１２が備えるローラ部４２は、下流側のテンション変動が上流側に伝播することを防止する伝播防止領域として、テーパ角度が１．５度の第１テーパ部６２が形成されている。従って、巻取ドラム７２がパッケージ４５に接触することで生じる急激なテンション変動が生じた場合でも、第１テーパ部６２によってテンション変動が糸弛み取り装置１２より上流側に伝播することを抑制できる。

以上に示したように、糸弛み取り装置１２は、貯留センサ７４によって第１テーパ部６２に貯留される紡績糸１０を監視し、クレードルアーム７１をフィードバック制御することによって、巻取速度を調節してローラ部４２の巻付領域６０に貯留される糸量を調節する。これによって、一定量以上の紡績糸１０が弛み取りローラ２１に貯留されている状態を常に維持しつつ、巻取テンションを一定化することができる。また、本実施形態では、貯留センサ７４が第１テーパ部６２の糸量を監視するように配置されている。これによって、巻取装置１３側でテンション変動が生じた場合でも、糸弛み取り装置１２の上流側へ伝播しようとするテンション変動を第１テーパ部６２で確実に吸収することができる。

また、本実施形態の紡績機１は、糸継台車３による糸継作業時及び玉揚台車４による玉揚作業時は、巻取装置１３による巻取作業が停止されるため、糸弛み取り装置１２に紡績糸１０を貯留させることで、紡績糸１０の滞留を防止している。例えば、糸継作業においては、巻取作業が停止され、糸継台車３のスプライサ４３で糸継作業が行われる。この間、糸弛み取り装置１２では、紡績装置９側から供給されてくる紡績糸１０を巻付領域６０に貯留させておく。これにより、糸の滞留を防止し、スムーズな巻取作業への復帰を可能としている。また、玉揚作業においては、巻取作業が停止され、バンチ巻アーム９１によりバンチ巻が行われ、糸端が空のボビン４８に固定される玉揚作業が行われる。糸弛み取り装置１２では、糸継作業と同様に玉揚作業においても紡績装置９側からの紡績糸１０を巻付領域６０に貯留させておくことで、糸の滞留を防止して巻取作業へスムーズに移行することができる。このような糸継作業及び玉揚作業では、通常の巻取時に比べて大量の糸が巻付領域６０に貯留されることになり、第１テーパ部６２を越えて第２テーパ部６３にも紡績糸１０が貯留される状態となる。

第２テーパ部６３は、第１テーパ部６２に対してテーパ角度が緩やかになるように構成されているので、第２テーパ部６３に巻き付けられる紡績糸１０のピッチを小さくでき、紡績糸１０を効率的に巻き付けることができる。また、前述したように第２テーパ部６３は第１テーパ部６２に対して広くなるように構成されているので、第２テーパ部６３に大量の紡績糸１０を巻き付けることができる。これによって、巻付領域６０に巻き付けられた紡績糸１０の上に更に紡績糸１０が巻き付けられる状態（二重巻き）とならない範囲で、貯留可能な糸量の上限を大きくすることができる。従って、前記糸継作業又は前記玉揚作業のように、巻付領域６０に大量の紡績糸１０が貯留されるような場合であっても、本発明の糸弛み取り装置１２は、紡績糸１０を良好に巻き付けるための十分な巻付量を巻付領域６０に確保できる。

以上に示したように、本実施形態の糸弛み取り装置１２は以下のように構成される。即ち、糸弛み取り装置１２は、ローラ部４２の糸を巻き付ける巻付領域６０が、糸の巻き付けが開始される上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成されたテーパ巻付部を有している。また、前記テーパ巻付部（巻付領域６０）のテーパ角度は下流側に進むに従って段階的に緩やかになるように構成される。

これにより、テーパ角度がきつい上流側の巻付領域６０によって、糸弛み取り装置１２より下流側で生じたテンション変動が糸弛み取り装置１２よりも上流側に伝播することを抑制できる。また、テーパ角度が段階的に緩やかになる構成なので、上流側のテーパ角度が大きい場合でも、下流側との径の差を小さくできる。これによって、巻付領域６０の上流側と下流側の径の差が大きくなることによって生じる糸の緩みを防止でき、巻取装置１３側への解舒作業もスムーズに行うことができる。また、上記のように糸の緩みを防止できるので、輪抜けの発生を効果的に抑制できる。更に、ローラ部４２の巻付領域６０の構造がテーパ角度を段階的に変化させる構成なので、複雑な作業工程を経ることなく容易に製造できる。

また、本実施形態の糸弛み取り装置１２において、ローラ部４２の前記テーパ巻付部（巻付領域６０）は、第１テーパ部（上流側巻付領域）６２とテーパ角度が小さい第２テーパ部（下流側巻付領域）６３とを有する。第２テーパ部６３のテーパ角度が第１テーパ部６２のテーパ角度より小さく構成される。また、第１テーパ部６２の面積は、第２テーパ部６３の面積より小さくなるように構成される。

このようにテーパ角度が２段階で変化する構成とすることで、テーパ角度が小さい第２テーパ部６３での紡績糸１０の貯留量を大きく確保しつつ、糸弛み取り装置１２よりも下流側で生じたテンション変動が糸弛み取り装置１２の上流側へ伝播することを防止できる。

また、本実施形態の糸弛み取り装置１２においては、第１テーパ部６２のテーパ角度が１．５度以上３．５度以下の範囲内である１．５度で構成されている。

これにより、紡績糸１０をスムーズに貯留するとともに、糸弛み取り装置１２より上流側へのテンション変動の伝播を確実に遮断することができる。

また、本実施形態の糸弛み取り装置１２は、ローラ部４２に貯留された糸量を検出するために、第１テーパ部６２近傍に配置される貯留センサ７４を備える。

これにより、第１テーパ部６２に一定以上の紡績糸１０が貯留されるような制御を効率的に行うことができる。従って、テンション変動の吸収効果が高い第１テーパ部６２を有効に利用して、糸弛み取り装置１２より下流側で生じたテンション変動が上流側へ伝播することを防止することができる。また、本実施形態では、糸量が十分に貯留されたか否かは、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離間させた時間で判定するように構成されている。従って、糸量をローラ部４２に一定以上確保するために制御するのに必要な貯留センサ７４は１つで足り、構成を簡素化できる。

また、紡績機１は、前記糸弛み取り装置１２を備える。

これにより、糸弛み取り装置１２の下流側でテンション変動が生じた場合でも、糸弛み取り装置１２によってテンション変動が伝播することを防止でき、糸弛み取り装置１２の上流側の糸速度を安定させることができる。また、糸弛み取り装置１２の上流側にはヤーンクリアラ５２が配置されているが、下流側のテンション変動の上流側への伝播を糸弛み取り装置１２で防止することによって、ヤーンクリアラ５２を通過する糸速度を安定させ、糸欠陥の検出精度を向上させることができる。このように、本発明の糸弛み取り装置１２を紡績機１が備えることによって、紡績される糸の品質を効果的に向上させることができる。

上記実施形態のローラ部４２は２段階でテーパ角度が変化する構成であるが、ローラ部のテーパ角度が３段階以上の多段で変化する構成に変更することもできる。また、テーパ角度についても、事情に応じて適宜変更することができる。

次に図５を参照して、ローラ部のテーパ角度が３段階で変化する変形例について説明する。なお、以下に説明する変形例において、ローラ部１４２が３段階でテーパ角度が変化する以外の構成については上記実施形態と同様なので、図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

変形例のローラ部１４２は、上記実施形態と同様に、基端側（上流側）から先端側（下流側）に向かって順に、基端側フランジ部６１と、巻付領域１６０と、先端側フランジ部６４と、を備えている。巻付領域１６０は、上流側から下流側に進むに従って、糸を巻き付ける部分の径が小さくなるテーパ状に形成されたテーパ巻付部を有している。そして、このテーパ巻付部は、最も上流側の第１テーパ部１６２と、巻付領域１６０の中途部の第２テーパ部１６３と、最も下流側の第２テーパ部１６３と、でテーパ角度が異なるように構成されている。以下、巻付領域１６０のテーパ部について上流側から順に説明する。

第１テーパ部１６２は、図５に示すように、上流側から下流側に向かって角度α２で狭まる直線テーパ状に形成されており、下流側では僅かに折れ曲がるようにして第２テーパ部１６３に接続されている。この角度α２は、変形例では、１．５度のテーパ角度となるように構成されている。

第２テーパ部１６３は、上流側を第１テーパ部１６２に接続されるとともに、下流側を第３テーパ部１６４に接続されている。この第２テーパ部１６３は、上流側から下流側に向かって角度β２で狭まる直線テーパ状に形成されている。この角度β２は、変形例では、１．０度のテーパ角度となるように構成されている。

第３テーパ部１６４は、上流側を第１テーパ部１６２に接続されるとともに、下流側を先端側フランジ部６４に接続されている。この第３テーパ部１６４は、上流側から下流側に向かって角度γで狭まる直線テーパ状に形成されている。この角度γは、変形例では、０．３度のテーパ角度となるように構成されている。

変形例のローラ部１４２は、上流側から下流側にかけてテーパ角度が３段階で小さくなるように構成されている。（α２＞β２＞γ）。この構成で、上流側から送られてきた紡績糸１０は、所定の回転速度で回転しているローラ部１４２に糸掛け部材２２を介して巻き付けられていく。

このように、３段階でテーパ角度を小さくすることで、第１テーパ部１６２でテンション変動の上流側への伝播を効果的に防止する機能を確保しつつ、巻付領域１６０の巻付開始位置の径と、巻付領域１６０の先端側フランジ部６４近傍の下流側の径との差を一層小さくすることができる。これによって、輪抜けの発生を効果的に抑制することができる。

また、上記実施形態では、巻付領域６０の全部が上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成されているが、この構成に限定されない。例えば、巻付領域の上流側の一部は、上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成し、巻付領域の下流側の一部は、上流側から下流側に向かうに従って径が大きくなるテーパ状に形成することもできる。

次に図６を参照して、巻付領域２６０の下流側の一部が逆テーパ状に構成される変形例のローラ部２４２について説明する。なお、この変形例においても、上記実施形態と同様の構成については、図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

図６に示すように、巻付領域２６０の上流側は、上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成されたテーパ巻付部を有している。このテーパ巻付部は、テーパ角度が２段階で小さくなるように、角度αで狭まる第１テーパ部２６２と、角度βで狭まる第２テーパ部２６３とで構成されている（α＞β）。そして、第２テーパ部２６３の下流側には、上流側から下流側に向かうに従って径が大きくなる逆テーパ部２６４が形成されている。巻付領域２６０に巻き付けられた紡績糸１０が、第２テーパ部２６３で周面から浮き上がった状態となっていても、下流側に向かうに従って径が大きくなっていく逆テーパ部２６４に到達することによって、巻付領域２６０と紡績糸１０との隙間を小さくすることができ、輪抜けの発生を効果的に防止できる。

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。

上記実施形態では、巻付領域６０の糸量を監視するための貯留センサ７４は１つ配置されるのみであるが、この構成に限定されるわけではない。例えば、巻付領域の上流側に配置される上流側貯留センサと、巻付領域の下流側に配置される下流側貯留センサと、によって糸量が巻付領域に一定以上貯留されるように制御する構成とすることもできる。

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。

上記実施形態の紡績機１は、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る構成であるが、上記実施形態は適宜変更することができる。例えば、上記実施形態の構成の一部を省略した構成や、他の部材を追加した構成に変更することができる。また、紡績機に限らず自動ワインダ等の他の繊維機械にも本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係る紡績機の様子を示した正面図。 本実施形態の紡績機の側面断面図。 糸弛み取り装置及び巻取装置の制御の様子を示した模式断面図。 ローラ部の巻付領域の様子を示した側面図。 ３段階でテーパ角度が小さくなる変形例のローラ部の巻付領域の様子を示した側面図。 逆テーパ部を備える変形例のローラ部の巻付領域の様子を示した側面図。

符号の説明

１ 紡績機（繊維機械）
１２ 糸弛み取り装置
４２ ローラ部
６０ 巻付領域
６２ 第１テーパ部（上流側巻付領域）
６３ 第２テーパ部（下流側巻付領域）
７４ 貯留センサ（糸量検出部）

Claims (5)

1. 糸を巻き付けるためのローラ部を備え、繊維機械に用いられる糸弛み取り装置において、
   前記ローラ部の糸を巻き付ける巻付領域の少なくとも一部は、糸の巻付けが開始される上流側から下流側に向かうに従って径が小さくなるテーパ状に形成されたテーパ巻付部を有しており、
   前記テーパ巻付部のテーパ角度は、下流側に進むに従って段階的に緩やかになるように構成されることを特徴とする糸弛み取り装置。
2. 請求項１に記載の糸弛み取り装置であって、
   前記テーパ巻付部は、上流側巻付領域と下流側巻付領域とを有し、
   前記下流側巻付領域のテーパ角度が前記上流側巻付領域のテーパ角度より小さく、
   前記上流側巻付領域の面積は、前記下流側巻付領域の面積より小さくなるように構成されることを特徴とする糸弛み取り装置。
3. 請求項２に記載の糸弛み取り装置であって、
   前記上流側巻付領域のテーパ角度が１．５度以上３．５度以下であることを特徴とする糸弛み取り装置。
4. 請求項２又は３に記載の糸弛み取り装置であって、
   前記ローラ部に貯留された糸量を検出するために、前記上流側巻付領域の近傍に配置される糸量検出部を備えることを特徴とする糸弛み取り装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の糸弛み取り装置を備えることを特徴とする繊維機械。

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