JP4243545B2 - 紡績装置を運転するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の紡績装置を運転するための方法に関する。

遠心紡績では、まずドラフト機構により供給材料、例えば紡績ケンスに貯蔵されたスライバ又はフライヤボビンに配置された粗糸が、望ましい糸繊度に引き延ばされ、次いで軸方向に摺動可能に支承された糸案内管を介して、高い回転数により回転する紡績遠心機内に搬送される。糸案内管の開口から流出する延伸された供給材料は、この場合に糸脚の形成下に紡績遠心機の内壁に当て付けられ、この内壁により連行される。

すなわち、繊維材料は紡績遠心機の回転により撚りを獲得し、これにより、糸が形成される。撚りにより生じた糸は、紡績プロセスの間に、軸線方向に摺動可能に支承された糸案内管により遠心機内壁に載積され、そこに紡績ケークとも呼ばれる糸体を形成する。

いわゆる１段階式紡績では、遠心機回転数と、供給材料の搬送速度とが互いに次のように調整されている、すなわち、紡績ケークの形で載積された糸がすでに完全な撚りを有しており、後続の作業段階で、有利には糸案内管に準備された巻返し巻管に巻き返すことができるように、調整されている。

この巻返し工程で生じる紡績コップは、次いでドッフィングされ、後には、製造経過に後置された、別の紡績コップを有する巻取り機で、大容量の綾巻きボビンの形に巻き返される。

この場合、公知の遠心紡績装置は、例えば紡績遠心機の形状に関して著しく異なっていることがあり得る。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９８０２６５６号明細書により、例えば、管状の、すなわち、上方及び下方に開いた紡績遠心機を有する遠心紡績装置が公知である。前記紡績遠心機には、上方から糸案内管が挿入される。この糸案内管には、摺動可能に巻返し巻管が準備されている。この場合、遠心紡績エレメントは永久磁気軸受を介して支持されており、電磁的な駆動装置により負荷される。この電磁式の駆動装置は、このような管状の紡績遠心機では、一般に軸受間に配置されている。

さらに、例えばドイツ連邦共和国特許第４２０６０３１号明細書、ドイツ連邦共和国特許公開第４４２６８９７号明細書又はドイツ連邦共和国特許公開第４２３６３７６号明細書により、いわゆる「ポット遠心機」を有する遠心紡績装置が公知である。

これらの公知の遠心紡績装置では、糸案内管が遠心機頸部を貫通案内されており、通常のように綾振され、この場合に同時に軸線方向に、下側の遠心機開口の方向に移動され得る。

このような遠心紡績装置では、巻返し巻管は下方に位置する遠心機開口を通って紡績遠心機内に挿入される。

このようなポット遠心機は下方からのみアクセス可能なので、紡績遠心機の内壁に載積された紡績ケークが、いつでも、すなわち、紡績の間の糸切れ後にも巻返しの間の巻崩れ後にもアクセス可能であり、ドッフィング可能であることが保証されていなければならない。

それ故、例えばドイツ連邦共和国特許公開第４２３６３７６号明細書及びドイツ連邦共和国特許公開第４４２６８９７号明細書の図面から判るように、このようなポット型紡績装置では一般にフライヤ巻体により作業される。

すなわち、糸案内管によりポット遠心機の内壁に載積された紡績ケークは、フライヤボビンの形式の巻体を有している。

このようなフライヤ巻体は、その構成に基づいて、紡績プロセスの間の糸切れ後、又は巻返し工程の間の巻崩れ後にもアクセス可能に維持されるという利点を有するが、もちろん、形成された紡績コップは、後続の作業プロセスにおいて困難をもたらすことが多い。なぜならば、後置された自動綾巻き装置は、一般にリング紡績コップの作業のために設計されているからである。

上に述べた従来技術から出発して、本発明の課題は、遠心紡績装置を運転するための方法を改良して、紡績プロセスの間の糸切れの場合にも巻返し工程の間の巻崩れの場合にも糸体が形成可能であり、かつドッフィング可能であり、次いで自動綾巻き装置によって問題なしにさらに作業することのできる方法を提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１に記載の方法により解決される。

本発明の有利な構成が従属請求項の対象となっている。

この場合、本発明による方法は特に次のような利点を有している。すなわち、特に紡績プロセスの間の糸切れ後に、誤って糸腱部が捉えられ、これにより、制御されずに巻返し工程が導入されることが信頼性良く阻止される。なぜならば、制御されずに導入された巻返し工程は、少なくとも使用不能な紡績コップをもたらし、しばしば遠心紡績装置の損傷さえももたらすからである。

さらに、巻返し巻管に巻き返された糸体は、巻返し工程の導入の時点とは無関係に、巻返し巻管で常に所定の位置を有しており、このことは、特に自動綾巻き装置の準備ステーョンにおける紡績コップの引続くさらなる作業の観点から見て非常に有利である。

さらに請求項２に記載の有利な構成では、巻返し巻管が、巻返し工程を導入するために、糸ケークの形で載積された糸の垂直方向の巻出し速度に調整された押出速度により沈降されることである。すなわち、巻返し巻管の押出速度は糸の垂直方向の巻出し速度よりも大きい。

このような形式で、糸ケークが完全に巻き返され、かつ後の作業工程で再び巻出し可能に巻返し巻管に巻き返されることが確保される。

この場合、糸の垂直方向の巻出し速度は種々異なった形式で、糸案内管の綾振運動を介して影響され得る。

請求項３に記載の有利な構成では、例えば、巻返し位置への糸案内管の進入が、正常の紡績プロセスの間の糸案内管の綾振速度を著しく下回る綾振速度によって行われる。

巻返し巻管の、対応した迅速な押出との組合せで、このような形式で、あらかじめ規定された糸容積の達成時に、すなわち、正常な紡績プロセスの終了後に、糸体が最初から規則的に巻返し巻管に巻き返されることが確保される。

巻返し位置への糸案内管の対応した移動により、糸の垂直方向の巻出し速度に影響を及ぼす択一的な可能性が請求項４若しくは請求項５に記載されている。

請求項４によれば、例えば、糸案内管は「通常の」綾振速度で巻返し位置に移動せしめられ、次いで、この位置にしばらく滞留する。すなわち、巻返し巻管の押出は遅延されて導入される。

巻返し巻管の押出の遅延された導入は、請求項５に記載の構成でも行われる。

この場合にも、糸案内管はまず「通常の」綾振速度で巻返し位置に移動せしめられるが、次いでこの領域で幾つかの短い綾振行程を行う。この場合、これらの短い綾振行程は、糸載積にポジティブに作用する。すなわち、載積された糸層は極めて良好に巻出し可能である。

さらに有利な構成では、巻返し巻管は、巻返し位置への進入時に、請求項６に記載のように、糸体の巻円錐体の高さ、巻返し巻管の後退部並びに巻き込まれない巻返し巻管端部の長さが有する距離だけ摺動される。

有利には、請求項７に示したように、巻返し工程を導入するために巻返し巻管が摺動される距離は、この場合、約５０ｍｍである。すでに上に示したように、この５０ｍｍは巻返し巻管のいわゆる「後退部」、糸体の巻円錐体の高さ、並びに巻き込まれない自由な巻管端部から生じる。

すなわち、約５０ｍｍの巻管押出時には、回転する糸脚に対して、固定された巻返し巻管の十分な安全間隔が実現可能であるとともに、自由な巻管端部により、紡績コップが後続の作業工程で良好に操作可能に維持されることが保証される。この形式で構成された紡績コップは、内側グリッパによっても外側グリッパによっても操作可能である。

さらに、糸体は巻返し巻管に完全に巻き返すことができ、この場合に、遠心紡績エレメントの内側長さを最大限に使用した場合に、巻返し巻管の巻管長さを最小化できることが確保される。

請求項８に示したように、巻管押出を調節するための出発位置として、常に糸体の巻円錐体の、綾振行程の下死点により規定された下側縁部から開始される。このような形式で、糸体が、巻返し巻管への巻返し後に、巻円錐体の形状又は巻返し工程の導入の時点とは無関係に、ひいては遠心紡績エレメントに載積された糸体の大きさとは無関係に、巻返し巻管上に常に等しい位置を取ることが確保される。すなわち、巻返し巻管の下側縁部と、この巻返し巻管におけるコップ巻きの開始点との間の間隔は、常に一定であり、上に既に示し、かつ請求項９に記載ように有利には約１５ｍｍである。

請求項１０〜請求項１３に記載のように、糸体の長さは、遠心紡績エレメントの使用可能な内側長さが最適に活用されるように選択されており、この場合に、巻返し巻管の長さは最小化されている。

これにより、この遠心紡績機は、全体としてコンパクトで、所要スペースの少ない構成ユニットの形で構成することができる。この場合、有利には糸体の最大長さは、遠心紡績エレメントの使用可能な内側長さから、例えばそれぞれ５ｍｍの側端の２つの安全間隔をを差し引いた長さである。

この場合、まず安全間隔は、遠心紡績エレメントの内壁への糸ケークの確実な載積を保証する。巻返し巻管の最小の長さは、対応して、糸体の最大の長さに、巻き込まれない両方の自由な巻管端部の長さを加算した値から算出される。

糸切れの発生時に、糸案内管又は巻返し巻管が糸腱部を把持し、この場合に、制御されずに巻返し工程が導入され得ることを阻止するために、請求項１４に記載のように、さらに糸案内管の綾振速度は、糸切れを検出するセンサの反応時間に調整されている。

すなわち、センサの反応時間は、次のように算定されていなければならない、すなわち、糸切れ時に巻返し巻管の下側端部が糸切れの領域に到達する前に、糸案内管が巻返し位置の方向に綾振運動を行うことが既に確保されているように算定されていなければならない。

本発明のさらなる詳細が、次に図面につき説明した実施例に明らかである。

図１には、本発明による方法を実施する場合に有利に使用することのできるような遠心紡績装置１の第１実施例が概略的に示されている。

この場合、この遠心紡績装置１はいわゆる「ポット遠心機」の形の遠心紡績エレメント３を有している。

紡績ケーシング２内で回転する遠心紡績エレメント３は、軸受４に支持されており、電磁式の駆動装置５を介して個別モータにより駆動される。図示の実施例では、軸受５は磁気軸受、有利には永久磁気軸受の形で形成されている。

図１から判るように、ポット遠心機の頸領域は、綾振可能かつ同時に軸線方向下方へ移動可能な糸案内管７により貫通係合されている。遠心紡績エレメント３内に挿入可能な糸案内管７は、このために駆動装置８（図面には概略的にしか示していない）に接続されている。糸案内管７は綾振行程３０を行う。すなわち、糸案内管７は、上死点及び下死点２４Ａ若しくは２４Ｂの間で綾振され、この場合に同時に軸方向に移動せしめられる。

糸案内管７には、巻返し巻管９が摺動可能に支承されている。この巻返し巻管９は、例えば糸案内管７を取り囲む、限定的に制御可能なニューマチックシリンダ１０の中空のピストンロッドに接続されている。

巻返し巻管９は、通常の紡績プロセスの間には、ニューマチックシリンダ１０を介して、糸案内管７に関連して静止位置３３に位置決めされており、以下にさらに詳しく説明するように、巻返し工程の導入のために、巻返し位置３４へ移動させることができる。

もちろんポット遠心機の代わりに、遠心紡績装置１は、例えば図２Ａ，図２Ｂ及び図３Ａ，図３Ｂに示したように、管状の紡績遠心機３を有していてもよい。

このような実施例も、上方から管状の紡績遠心機３内に嵌め込まれる糸案内管７を有しいる。糸案内管７には、公知のように摺動可能に巻返し巻管９が配置されている。この場合、巻返し巻管９は静止位置３３で次のように糸案内管７に位置決めされている、すなわち、巻返し巻管９の下側縁部１１が、糸案内管７の開口１２に対して幾らか後退しているように位置決めされている。以下に巻管後退部（Ｈｕｅｌｓｅｎｎａｃｈｈａｎｇ）２１として示すこの間隔は、有利には約５ｍｍである。

さらに遠心紡績装置１の両実施例は、糸切れを検出するためのセンサ装置１３又は１３Ａ、並びに外部の巻返し工程の導入のための糸解除装置１４を有している。センサ装置１３又は１３Ａは、信号導線２０若しくは２０Ａを介して紡績箇所固有の制御装置１９に接続されている。

この場合、実施形に応じて、センサ装置１３がドラフト機構６の下方に配置されていて、走行する供給材料１８を監視するか、又は破線で示唆したように、センサ装置１３Ａが、遠心紡績エレメント３の下方に位置決めされていて、回転する糸脚２８の回転を監視する。このような場合には、センサ装置１３Ａは例えば光センサの形で形成されている。

さらに、巻返し工程を外部で導入するための糸解除装置１４が設けられている。この糸解除装置１４は、例えば紡績プロセスの間の糸切れ後に、又は巻返し工程の間の巻崩れの後に使用され、糸解除エレメント１４の、遠心機内壁２５に対して平行な移動を可能にする駆動装置２３を有している。

この場合、糸解除エレメント１４は、糸体１５の巻円錐体２２に作用可能な刃１６、並びにこの刃１６を軸線方向に上から把持する糸案内輪郭体１７とを有している。

遠心紡績エレメント３の上方には、それぞれスライバ延伸装置、例えばドラフト機構６が配置されている。このドラフト機構６には、紡績ケンス（図示しない）からスライバが供給されるか、又はフライヤボビンから粗糸が供給される。この場合、対応して延伸された供給材料１８は、有利にはセンサ装置１３並びに糸案内管７を介して遠心紡績エレメント３の内部へ案内され、そこで回転する糸脚２８の形成下に、回転する遠心紡績エレメント３の内壁２５に当て付けられ、この場合に撚りを獲得する。

撚りにより生じた糸は、糸案内管７を介して遠心紡績エレメント３の内壁に次のように位置決めされる、すなわち、所定の糸体、いわゆる「紡績ケーク１５」が生じるように位置決めされる。遠心紡績エレメント３の底部２６の領域で開始される、糸体１５の形成の間には、糸案内管７が駆動装置８を介して振動するように上下運動せしめられる。同時に、駆動装置８を介して糸案内管７は、連続的に遠心機開口２７の方向に沈降せしめられる。これにより、紡績を施された糸はいわゆる「コップ巻体」の形で、遠心紡績エレメント３の内壁２５に載積される。

糸体１５が所定のサイズに達した場合、又は紡績プロセスの間に糸切れが生じた場合には、本発明により次の方法に従って巻返しプロセスが導入される。

この場合、正常な紡績終了時には、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ及び図２Ｅに示した方法が実施され、かつ紡績プロセスの間に糸切れが生じた場合には、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ及び図３Ｅに示した方法が使用される。

正常な紡績終了時には、糸体１５の最終的な糸位置が、常に次のことにより設定される、すなわち、糸案内管７が、図２Ａに示した、糸体１５の巻円錐体２２の下側縁部２９の領域の位置、すなわち、綾振行程３０の最終的な下死点２４Ａと同一の位置から、綾振行程３０の上死点２４Ｂにまで移動せしめられることにより設定される。

距離／時間ダイアグラムに基づいて図４Ａに示した、糸案内管７の最終的な上方向−綾振運動３２は、この場合、有利には、「通常の」紡績プロセスの間に通例の、糸案内管７の綾振速度よりも著しくわずかな綾振速度を有している。

糸案内管７が、この場合には巻返し位置３１と同一である上死点２４Ｂに達するやいなや、巻返しプロセスが開始される。

すなわち、糸案内管７に静止位置３３で固定された巻返し巻管９は、ニューマチックシリンダ１０の対応する制御により巻戻し位置３４に摺動される。

比較的迅速な巻管押出の間には、巻返し巻管９の下側縁部１１がまず巻管後退部２１の領域を越えると、糸案内管７の開口１２を越えて外側へ摺動され、糸体１５の巻円錐体２２の高さを通過した後に、巻返し巻管９の下側の自由な巻管端部３５の領域に到達する。

巻返し巻管９は、この動作時に下側縁部１１によって回転する糸脚２８を把持し、このことが巻戻しプロセスを引き起こす。

すなわち、図２Ｃ及び図２Ｄに示したように、上側の安全間隔（３９）と下側の安全間隔（３９Ａ）とをもって遠心紡績エレメント３の内壁２５に当て付けられた紡績ケーク１５が巻返し巻管９に巻き返される。この場合に、巻き工程は常に、上方に移動する巻円錐体２２の領域で行われる。この場合、第１の巻層は、まず自由な巻管端部３５に向かって巻き出されるので、巻円錐体２２の領域における巻返し巻管９の押出速度は、糸の軸方向の巻出し速度よりも大きくなければならない。

糸体１５が完全に巻返し巻管９に巻き返され、これにより、紡績コップ３６が生じた後には、図２Ｅに示したように、紡績コップ３６は、糸案内管７の軸方向の移動により、紡績コップ３６のドッフィング位置を規定するストッパ３７まで移動せしめられる。

次いで紡績コップ３６は、図２Ｅに概略的にのみ示した搬送装置３８によって、製造プロセスに後置された繊維機械、有利には巻取り機までさらに案内される。

紡績プロセスの間に糸切れが生じた場合、本発明による方法は類似した形で進行する。このことが図３Ａ〜図３Ｅに示されている。

このような糸切れはセンサ装置１３によりただちに検出され、信号導線２０を介して制御装置１９に伝達される。この制御装置１９、一方では、供給材料１８のさらなる供給が停止されるように働き、他方では、糸案内管７の駆動装置８が次の形で制御される、すなわち、糸案内管７がただちに上方向−綾振運動３２に移行するか、又は糸切れの時点でちょうど上方向−綾振運動が行われている場合にはこれが維持されるように働く。

次いで、糸案内管７が巻返し位置３１に達するやいなや、この場合に、例えば糸案内管７の綾振も終了する。糸切れにより起因する腱部（Ｓｅｈｎｅ）が糸案内管７又は巻返し巻管９により制御されずに捉えられ、ひいては有害な巻返し工程が開始され得ることを阻止するためには、糸案内管７の下方向−綾振速度、並びに巻管後退部２１が、センサ装置１３若しくは１３Ａの反応時間に合わせて調整される。

すなわち、巻返し巻管９の下側端部が、綾振により糸切れの高さにならないことが確保される。

図３Ｃに示したように、次いでニューマチックシリンダ１０により、巻返し巻管９は巻返し位置３４へ摺動され、糸解除エレメント１４が下方から遠心紡績エレメント３内に進入する。

糸解除エレメント１４の刃１６が、遠心紡績エレメント３の内壁２５に載積された紡績ケーク１５の巻円錐体２２に接触するやいなや、紡績ケーク１５は、遠心紡績エレメント３の回転に基づいて巻返し巻管９に巻き返される。この場合に、糸解除エレメント１４に設けられた糸案内輪郭体１７は、誤って糸解除エレメント１４までもが巻き返されることを阻止する。

糸解除エレメント１４が引き戻された後には、図３Ｅに示したように、紡績コップ３６が、糸案内管７のストッパ３７への到着により、ドッフィング位置に移動せしめられる。このドッフィング位置では、紡績コップ３６が搬送装置３８により受け取られ、さらなる作業のために搬出することができるようになっている。

本発明は、上に述べた実施例に限定されない。一般的な発明思想の枠内では、さらに別の実施変化形が考えられる。

例えば図４Ｃに示したように、正常の紡績終了時にも、糸案内管７を「通常の」綾振速度により上死点３１へ走行させ、次いで綾振を停止し、巻返し位置３４への巻返し巻管９の進入を幾らか待つことが十分に可能である。

図４Ｂに示した別の変化形では、糸案内管７の最終的な上方向−綾振運動３２が「通常の」綾振速度で行われ、引き続き上死点３１の領域で幾つかの付加的な短い綾振行程４０が行われる。

本発明による方法の実施時に使用されるような遠心紡績機の側面図である。

Ａ〜Ｅは正常な紡績プロセスの終了時に糸体を巻き返す場合の個々の方法段階を示す図である。

Ａ〜Ｅは紡績プロセスの間に生じた糸切れの後に糸体を巻き返す場合の個々の方法段階を示す図である。

Ａ〜Ｃは糸案内管の、巻返し位置への移動の経過の種々異なった変化形を距離／時間ダイアグラムで示す図である。

Claims (11)

1. 紡績装置を運転する方法であって、該紡績装置が、高い回転数で回転する遠心紡績エレメントと、該遠心紡績エレメント内に進入可能な糸案内管とを有しており、該糸案内管に、該糸案内管で摺動可能に配置された巻返し巻管が設けられており、糸案内管が、遠心紡績エレメントに対して相対的に綾振行程と、重複した下方への前進切換運動とを行い、遠心紡績エレメントの内壁に、コップ巻体を備えた糸体を載積する形式の方法において、正常の紡績プロセスの終了時にも紡績プロセスの間の糸切れ時にも、糸案内管の駆動装置を制御し、これにより、糸案内管の最終綾振運動を、それぞれ綾振行程の下死点により規定された巻返し位置まで上方へ向かって行い、次いで巻返し巻管を糸案内管に沿って所定の距離だけ沈降させ、巻返し工程を導入し、該巻返し工程の終了後に糸案内管を所定の下側位置へ走行させ、生ぜしめられた紡績コップを規定されたドッフィング位置へ移動させることを特徴とする、紡績装置を運転する方法。
2. 少なくとも正常の紡績プロセスの終了時に、巻返し巻管を沈降させる速度を、糸案内管の綾振運動により規定された垂直方向の糸巻出し速度に合わせて調整する、請求項１記載の方法。
3. 巻返し位置の方向への糸案内管の綾振運動を、紡績プロセスの間に通例の綾振速度を著しく下回る綾振速度により行う、請求項２記載の方法。
4. 巻返し位置の方向への糸案内管の綾振運動を、正常な綾振速度により行い、これにより、次いで糸案内管が巻返し位置の領域に滞留し、巻返し工程の導入のために巻返し巻管の押出を遅延して行う、請求項２記載の方法。
5. 巻返し位置の方向への糸案内管の綾振運動を、通例の綾振速度で行い、これにより、次いで、糸案内管が、巻返し位置の領域で幾つかの付加的な短い綾振行程を行い、次いで巻返しプロセスの導入のために巻返し巻管の押出を遅延して行う、請求項２記載の方法。
6. 糸体の巻円錐体の高さと、巻返し巻管の後退部と、巻き込まれない下側の巻返し巻管端部の長さとを考慮した距離だけ、巻返し巻管を沈降させる、請求項１記載の方法。
7. 巻返し巻管の下側縁部が、糸体の巻円錐体の下側縁部に関して、巻返し巻管の下側の自由な巻管端部の長さを規定する常に一定の間隔を有するまで、巻返し巻管を沈降させる、請求項６記載の方法。
8. 糸体の長さを次のように選択する、すなわち、糸体の長さが、遠心紡績エレメントの使用可能な内側長さに最適に調整されており、同時に巻返し巻管の不可欠な長さが最小化されるように選択する、請求項１記載の方法。
9. 糸体を形成し、該糸体の最大長さが、遠心紡績エレメントの内側長さから側端の２つの安全間隔を差し引いた値となるようにする、請求項８記載の方法。
10. 糸体の最大長さに側端の自由な２つの巻管端部を加算した値から生じる長さの巻返し巻管を使用する、請求項９記載の方法。
11. 糸案内管の綾振速度と、糸切れを検出するセンサの反応時間と、巻返し巻管の後退部とを互いに調整する、請求項１記載の方法。

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