JPS6315227B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は巻取装置、特に、ポリエステル繊維と
かポリアミド繊維のような連続合成繊維フイラメ
ント巻取り用巻取装置に関するものである。この
明細書において、「フイラメント」とはモノフイ
ラメント又はマルチフイラメントを称す。

合繊フイラメントの製造において、通常フイラ
メントは紡糸口金からガイド・システムを経て巻
取装置へと延伸され、巻取装置でパツケージに巻
上げられる。紡糸口金の領域におけるフイラメン
ト張力はフイラメントの繊度および合成繊維の分
子配向に対して影響を及ぼすので、フイラメント
の製造においては重要なことである。他方、パツ
ケージの領域におけるフイラメント張力は巻取装
置の運転に非常に適切でなければならない。なぜ
ならばその張力が巻取装置でつくられるパツケー
ジの品質、およびパツケージの性能に実質的影響
を及ぼすからである。しかしながら、紡糸口金の
領域における適切な張力が巻取装置において良い
品質のパツケージを製造するのに同じく適切であ
るということは本当にまれにしか起こらない。

従来、紡糸口金と巻取装置との間にゴデツトロ
ーラを設置することが通常行なわれている。ゴデ
ツトローラは紡糸口金に対して適切なフイラメン
ト張力で紡糸口金からフイラメントを引出し、そ
して巻取装置によつて巻取りに適した張力でゴデ
ツトローラからフイラメントを引取る。このよう
にして、ゴデツトローラは紡糸口金での張力状態
と巻取装置での張力状態とを「隔離」する。しか
しながら、一般的傾向として、フイラメント製造
設備の単純化および紡糸口金と巻取装置との間の
フイラメント通過時間の短縮化に向つている。従
つて、ゴデツトローラを除去することが望まし
い。紡糸口金の領域における張力状態は、それら
が糸の種類（タイプ）、所望の繊度、所望の合成
繊維材料等に依存するものであるから、自由に調
節することができない。それ故、巻取装置は紡糸
口金での張力を許容することおよび巻取りに適当
であるレベルにフイラメント張力を巻取装置内で
調節することが必須である。

これらの問題を解決するために既に幾つもの試
みがなされている。例えば米国特許明細書第
3861607号（西ドイツ国公告公報第2435898号）に
は１個のゴデツトローラを含んでいるか或は紡糸
ノズルから直接にフイラメントを巻取るというシ
ステムが開示されている。この米国特許明細書に
は一般的に公知のタイプの機械が往復可能な糸ガ
イドを備え、この糸ガイドから糸は溝付きローラ
を通つた後に、パツケージを形成すべくボビン・
チユーブ上に巻付けられることが記載されてい
る。前記溝付ローラは次のような２つの機能を果
すために設けられている。

(a) 往復可能な糸ガイドの各ストローク端で溝付
ローラの溝がフイラメントの案内を引継ぎ、こ
うして方向を反転する糸ガイドによつて案内す
るよりも、もつと整然としたパツケージ端を形
成することができる。

(b) 溝付ローラの軸方向長さに沿つて溝の深さを
変えて、糸ガイドがフイラメントの長さ方向に
対して横に往復動する為に生ずるフイラメント
の走行長の変化を補償する。

前記走行技術の装置は走行長の変化によつて起
きるフイラメント張力の変動を除去するのに最も
適したような溝の形状に関するものである。前記
明細書は、次のような３つのフアクタの選択によ
つてパツケージでのフイラメント張力の全体的調
節（又は選択的設定）については言及していな
い。

前述の３つのフアクタとはすなわち、 (a) 溝付ローラと糸との間の接触角度、好ましく
は90゜であること、 (b) 低摩擦係数とするために溝内および溝付ロー
ラ表面上にマツト仕上げ（mat finish）を使用
すること、 (c) 溝付ローラの風速をコントロールすること、 である。

前記(c)の特徴は、溝付ローラの周速を調節する
ことによつて巻かれているパツケージに導かれる
フイラメントの張力の調節を可能とするために用
いられる。

この調節方法には次のような２つの欠点があ
る。すなわち (a) 溝付ローラの周速は糸速に関して広範囲にわ
たつて自由に選択できない。溝付ローラの速度
における実質的変動は一定の糸速を決めた巻取
りパターンを乱す。

(b) フイラメントの速度に対する溝付ローラの周
速を調節することは前記相対速度において許容
される変動の程度とは無関係に巻取り張力に対
して制限された効果のみを奏することができる
だけである。

本発明は、溝付ローラとフイラメントとの間の
決定可能な最小速度差を決定する、溝付ローラの
下流でのフイラメント張力が、付加的速度差に対
しては比較的敏感ではないが、フイラメントと溝
付ローラとの間の接触長さにおける変動に対して
すなわち溝付ローラのまわりと取り巻くフイラメ
ントの巻付き角に対しては比較的敏感であるとい
う発見に基づいている。

それ故、本発明の目的は運転中に巻取装置に供
給されるフイラメントの張力における実質的差に
拘らず、所望の一般的レベルの巻取り張力を生じ
させるようにセツトすることが本来的に可能であ
るような巻取装置を提供することによつて、上記
発見を利用することである。

従つて、本発明によればフイラメントをパツケ
ージに巻く巻取装置はボビンを支持し且つボビン
上にフイラメントを巻取るためにボビンを回転さ
せる第１の手段と、フイラメントが該第１の手段
に到達する前に摺動摩擦でフイラメントによつて
接触されるように適用された張力調整手段とを含
み、さた張力調整手段はパツケージ端部でフイラ
メントを接触させるための溝付ローラと、該ロー
ラのまわりのフイラメントの巻き付き角を変化さ
せるために該ローラの位置を調整する手段とを含
んでおり、該位置調節手段によつて張力調整手段
の下流でフイラメント張力を調整するために、溝
付ローラとフイラメントとの接触長を変化させる
と共に、フイラメントが該ローラを去る点とフイ
ラメントが第１の手段と係合する点との間でフイ
ラメントの引きずり長さを溝付ローラの全位置に
関して一定に維持することにより所期の目的を達
成するものである。

滑り摩擦は巻取装置においてフイラメントと１
つ以上の部材との間に存在する。複数個の部材が
設けられている場合、部材をフイラメントと接触
させたり離したりすることによつて接触長さを変
えることが可能である。しかしながら、好ましく
は、ローラの形態をした単独の部材とフイラメン
トとの間に滑り摩擦があり、そのローラの周囲に
巻き付くフイラメントの巻き付き角は、ローラの
下流のフイラメント張力を変えるために調節可能
である。好ましい実施態様においては、ローラは
パツケージの端でフイラメントのための反転パタ
ーンを規定するような、それ自体公知の、溝付ロ
ーラである。

本発明の巻取装置は公知の多数の特徴のどれか
と組合せてもよい。例えば、ボビンを支持し且つ
回転させる手段は実質的に予じめ定められたフイ
ラメント速度でフイラメントをボビン上に巻くよ
うに適合されていてもよい。この目的のために
は、巻取装置はボビン支持軸と、ボビン又はパツ
ケージと摩擦接触するように適合された別の駆動
ローラとを含んでいる。そうしてパツケージへの
フイラメントの径路はボビン又はパツケージと駆
動ローラとが接触する前に駆動ローラの周面上の
予じめ決められたフイラメントの巻き付きを含ん
でいてもよい。

同じくそれ自体は公知の別の巻取装置において
は、ボビンを支持し且つ回転させる手段はボビン
の支持および駆動の両方を行うように適合された
軸から成り、前記手段は、ボビン又はパツケージ
の予定した実質的に一定の周速度を得るために、
パツケージの巻取り中、軸の角速度を変えられる
ように設けられる。速度変更手段は速度感知手
段、例えばボビン又はパツケージの周速を感知す
るためにボビン又はパツケージの表面に係合する
摩擦ローラ、および前記速度感知手段に応答する
速度制御手段とを含む。

フイラメントの走行長の変化を補償するための
特定な溝形状を規定し、それによつて張力コント
ロール手段によつて設定された張力の総合的レベ
ルにおける変動を除去することは、本発明の目的
ではない。このような溝の形状は既に知られてお
り、例えば米国特許第3861607号明細書の主題の
１つである。一般的に、適当な溝形状を選定する
ことは、最後の固定フイラメント・ガイドとフイ
ラメントがパツケージに到達した際のパツケージ
上の点との間のフイラメントの走行長の計算に、
幾可学的原理を単に適用するだけであり、溝の深
さはできる限りこの走行長を一定に維持しそして
他の作業条件に適うように調節される。公知の形
状の溝付ローラ又は設定値からの張力変動を除去
するため前述したような或は他の原理に従つて計
算された新しい形状の溝付ローラを本発明では使
用できる。溝付ローラ以外の手段も同様の目的の
ために使用しうる。前述したのとは別に、使用条
件によつては走行長の変動によつて引き起される
張力変動は許容されることがわかつたし、その場
合ゴデツトローラも他の手段も必要ではない。

円筒形ローラの表面に正確にコントロールされ
且つ連続的に変化する深さを有する溝を形成する
ことは製作上の観点からすると容易なことではな
く、このことはローラを設けることに対して非常
に重要な欠点である。更に溝の交差点によつて次
点がよりひどくなる。なぜなら、交差領域におけ
る溝のエツジは、これらの領域でフイラメントの
円滑な案内に悪影響を及ぼさないように、非常に
注意深く形成しなければならないからである。パ
ツケージを形成するためには、トラバースの反転
領域にフイラメント案内用の溝を設けることは実
際上必須であるけれども、できるならば溝を使用
しない方が望ましい。

本発明は、より有利に実施するためにフイラメ
ントの張力調整手段に用いる溝付ローラとして特
有の作用効果を奏する新規な構造を開発した。即
ち該溝付ローラは、２つの滑らかなテーパー部を
有し、該２つのテーパー部はローラの長さの中央
から各ローラ端に向つて外方に、互に反対方向に
テーパーがついており、それらの小径側の端部で
それぞれ相対的に拡大した部分に接合しており、
前記相対的に拡大した部分に溝が設けられてお
り、拡大した部分の各端で各溝の底が前記隣接す
る滑らかなテーパー部と滑らかに接合しているこ
とを特徴とする。

滑らかにテーパーのついた部分は、ローラの中
央に隣接し且つ実質的に円筒状の断面を有する部
分と接合していてもよい。好ましくは、溝は前記
相対的に拡大された部分にのみ設けられ、滑らか
なテーパー部には存在しない。しかしながら、溝
が滑らかなテーパー部にまで延びている場合は、
好ましくは溝の交差が生じないようにする。ロー
ラの回転軸線と各溝の底との間の半径方向の距離
は一般に知られているようなやり方で溝の長さに
沿つて変えることができる。

滑らかなテーパー部は好ましくは切頭円錐形で
あり、相対的に拡大した部分は円筒形である。

以下、添付図面に示した実施態様に基いて本発
明を詳細に説明する。

第１図に概略的に示した巻取装置は図において
符号１０で示した合繊フイラメントの綾巻きを高
速で行うように設計されている。フイラメント１
０は図示しない紡糸口金で製造され、そして紡糸
口金から第１図において矢印Ａ方向に巻取装置に
よつて引出される。この直ぐ後での記載において
は、紡糸口金と図示した装置との間には張力調整
手段が存在せず、従つて第１図におけるインフイ
ード箇所Ｘでのフイラメントの張力は紡糸口金で
のフイラメント張力と同じであると仮定する。次
にフイラメント張力は製造されるフイラメントの
特性に、例えばそのフイラメントがつくられる合
成繊維材料（ポリアミド、ポリエステル、その他
のフイラメント形成用材料）、フイラメントにお
いて必要とされる分子配向度、フイラメントの繊
度およびたぶんその他の特性等に直接的に依存す
る。

第１図には巻取装置の４つの基本的機素が図示
されている。すなわちトラバース・ユニツト１
２、溝付きフイラメント案内ロール１４、摩擦駆
動ローラ１６および巻取マンドレルが図示されて
いる。これらの基本的機素はそれ自体周知であ
り、詳細に説明する必要はない。トラバース・ユ
ニツト１２はカム・ドラム２０を含んでおり、こ
のカム・ドラムはカム・ドラムの軸線に平行に、
すなわち図面の紙面に対して実質的に垂直に、且
つ実質的に真直ぐな径路で糸ガイド２２を往復動
させる。フイラメント１０はガイド２２に獲えら
れ、従つてフイラメントはそれの長さに対してお
よび巻取装置へのそれの前進運動に対して横断方
向に糸ガイド２２によつて往復動させられる。ト
ラバース・ユニツト１２を通過した後、フイラメ
ントは下記に述べるような状態で溝付ローラ１４
の周囲をまわつて通過する。その後、フイラメン
トは摩擦ローラ１６に係合し、摩擦ローラ１６は
図示しない積極駆動システムによつて第１図にお
いて矢印Ｙ方向に回転させられる。摩擦ローラ１
６の周囲の一部を取り巻いて通つた後、フイラメ
ントはマンドレル１８上に、又はマンドレル上に
形成されつつあるパツケージ上に、「プリント」
される。すなわち移される。マンドレル１８は適
当なベアリング（図示せず）によつて支持軸（図
示せず）の軸線のまわりに自由回転するように設
けられる。使用においてマンドレルは適当なボビ
ン・チユーブ（図示せず）を含み、このボビン・
チユーブはパツケージの巻取り中はマンドレルに
把持されるが、巻取り作業完了後はパツケージと
共にマンドレルから取り外すことができる。

巻取り作業の始動時に、マンドレル１８は第１
図において実線で図示したように摩擦駆動ローラ
１６に係合する。マンドレルと駆動ローラ１６と
の間の摩擦接触のために、マンドレルは支持軸の
まわりを矢印方向に駆動され、それによつて紡糸
口金からマンドレル上に形成されつつあるパツケ
ージとフイラメント１０を引取る。駆動ローラ１
６は一定の周速を与える実質的に一定の角速度で
駆動され、それ故実質的に一定のフイラメント速
度で矢印Ａ方向に引取られる。カム・ドラム２０
による糸ガイド２０の往復動の割り合は、パツケ
ージ上へのフイラメントの横たえ点をマンドレル
の軸線方向に往復動することによつて生じるパツ
ケージの巻取角度を所望のものとするように、フ
イラメントの速度に関して選定される。パツケー
ジの径が増加するにつれて、マンドレル用支持軸
は摩擦ローラ１６から次第に離れるように移動
し、マンドレルの最終位置は第１図に点線１８ａ
で示され、そして巻取作業の完了時のパツケージ
の円周は同じく点線で示されている。

巻取り作業中、摩擦駆動ローラ１６上での載置
点、すなわち糸がローラからパツケージへ移る箇
所は移動しないことおよび機素１２，１４および
１６の相対運動がないこと、従つてこの巻取装置
で巻取り中このような運動があつた場合に引き起
こされるであろう張力変動がないことは注目すべ
きである。必然的に、通常の張力変動のいくらか
は固定の入口ガイド（例えば位置Ｘに設けられ
る）および糸ガイド２２の往復径路の両端によつ
て規定される三角形の内部での糸道における変化
に起因する。このような張力変動を処理するため
の多数の異なつた方法は後で検討する。しかしな
がら、これらの種々の方法は本発明によつて取り
扱う主な問題の解決には必須でない。すなわち位
置Ｘにある入口ガイドとパツケージとの間のフイ
ラメント張力を全体的に調整して、パツケージの
フイラメント張力を、紡糸口金によつて決定され
る入口張力にかかわりなく高品質のパツケージを
巻取るために適当とすると言うことに関しては前
記方法は必須ではない。

第２図に見られるように、フイラメント１０は
最初に位置Ｅのあたりでローラ１４に係合し、そ
して位置Ｌのあたりでローラ１４から離れる。こ
のことは、第２図において記号αで示した、ロー
ラ１４のまわりでの「巻き付き角」をつくる。ロ
ーラ１４は第１，２図において矢印Ｚ方向に積極
的に駆動され、その角速度はローラ１４の周速と
ローラ１４のまわりのフイラメント１０の移動速
度との間に速度差があるような角速度である。こ
のようにして、フイラメント１０はローラ１４と
の接触長の全部にわたつて滑り摩擦を受ける。

このような装置は前述した米国特許第第
3861607号明細書から既に公知であり、それでは、
溝付ローラの角速度がローラより上流側のフイラ
メント張力に対してローラの下流のフイラメント
張力を調節するために変えることができるという
点が示唆されている。溝付ローラ１４の角速度の
大きな変動により巻取りパターンの乱れが生じる
という他に、上流の張力に対して下流の張力を調
節するこの方法は狭い制限範囲内でしか効果を奏
しない。なぜなら下流のフイラメント張力は或る
決定可能な値（絶対値、すなわち正又は負）より
も大きな速度差に対して比較的敏感でないからで
ある。他方、或る最小速度差（正又は負）に達し
たならば、その後、下流のフイラメント張力はフ
イラメントが滑り摩擦を受ける接触長さの変動す
なわち第２図の実施態様において巻き付き角αの
変動、に対しては比較的敏感である。それ故、入
口ガイドでの予見できない張力状態に拘らず高品
質のパツケージを作ることが可能で、作業的な適
応性を有する巻取装置を提供するために、本発明
ではローラ１４の下流のフイラメント張力の変動
に応じて制御できるように、ローラ１４との接触
長さが選択的に変更可能であるように巻取装置が
調整可能であるべきことを示唆している。

第２図に示した実施例において、この接触長さ
の変更は摩擦ローラ１６に対してローラ１４の位
置を変えることによつて行なわれる。このよう
に、ローラ１４は最低位置（第２図においてロー
ラ中心が位置５にある）と最高位置（ローラ中心
が位置１にある）との間で第２図で実線で示した
位置（ローラの中心が位置３にある）から上方又
は下方のいずれにも調節可能である。ローラ１４
はこれら制限の間で連続的に変更可能であるだろ
うが、第２図においてローラ中心２及び４によつ
て現わされた複数個の予め選択した中間位置とす
るのが好ましい。ローラ中心の位置は、フイラメ
ントがローラ１４から離れる点とフイラメントが
ローラ１６に係合する点との間の「引きずり長
さ」ｌがローラ１４の全ての選択位置に対し、で
きる限り小さく且つできる限り一定に維持される
ように、径路Ｐ（第３図）上に位置するように選
定される。

ローラ１４のまわりの巻き付き角は機素１２，
１４および１６の相対位置に依るので、巻き付き
角の変動は理論的には、これらの機素のどれか１
つ以上の他の機素又は機台（図示せず）との相対
運動によつて達成することが可能である。しかし
ながら、機台に対する駆動ローラ１６の運動はパ
ツケージ上にフイラメントを確実に「プリンテイ
ング」すること、すなわち移すことを困難にして
しまうであろう。トラバース・ユニツトおよび溝
付ローラは、これら２つの機素がむしろ共通の駆
動装置を有しているので、両者を相対的に動かす
ことは困難であろう。従つて、本発明によれば、
溝付ローラ１４とトラバース・ユニツト１２を１
つの共通の支持体に取付け、この支持体の位置を
機台に対して相対的に調節可能とし、摩擦駆動ロ
ーラ１６に対してこれら２つの機素が同時にその
位置を調節でき、一方２つの機素の間の相対位置
が同じままに保たれるようにした。

第３図には、ローラ１４およびカム・ドラム２
０の調節を可能とする機械的装置が概略して図示
されている。明白に図示するためにローラ１４お
よびカム・ドラム２０は図から省いてしまい、そ
れらの中心の運動径路のみを、それぞれＰおよび
Paで示した。ローラ１４およびカム・ドラム２
０は一対の端板２４（そのうちの１つの端板のみ
が第３図に示されている）の間に設けられる。各
端板はローラ用ベアリング１４ａおよびカム・ド
ラム用ベアリング２０ａを支持する。端板２４は
外方に突出したピン２６を支持し、ピン２６は機
台に固着した梁受け部材３０に設けた案内溝２８
内に嵌入している。各端板２４はまた３個の固定
ボルトを支持し、これらのボルトの頭部は第３図
においてそれぞれ符号３２，３４，３６で示され
ている。各固定ボルトのために隣接した梁受け部
材３０には各ボルトに対応した１列に並んだ５個
のねじ穴が設けられている。ボルト３２用のねじ
穴は符号３３で示され、ボルト３４のねじ穴は符
号３５で、ボルト３６用のねじ穴は符号３７で示
されている。案内溝２８はローラ１４およびカム
２０の中心の複数の所望位置の間での端板の移動
を案内する役目を行ない、端板はボルトによつて
どれか１つの所望位置に固定される。それ故各列
におけるねじ穴のパターンは溝付ローラの軸線の
複数の所望位置１乃至５（第２図参照）と対応す
る。

明らかに、選択される位置および巻き付き角は
処理すべきフイラメントに依つて決定される。米
国特許第3861607号明細書では巻き付き角が90゜で
あることが示唆されている。これはあまりにも小
さ過ぎるように見える。すなわち最小巻き付き角
はほぼ110゜であるのが好ましい（これは第２図に
おける位置１に対応する。ただし、第２図はこの
ような勧めに従つて実際的に正確に描いたもので
はない）。明らかに、本発明はこの精密なより小
さな巻き付き角度に制限されるべきでなく、ある
状況においてはより小さな巻き付き角、90゜より
小さいこともあり得る、が適当であろう。最小巻
き付き角は所定の巻取装置の幾何学的構造に依
る。第２図においては約190゜の巻き付き角が達し
得る最大のものである。実際に使われる巻取装置
の構造に関しては、可能な最大巻き付き角は250゜
の範囲であろう。

一般的に第２図による巻取装置を、溝付ローラ
１４の直径が約120cmとし、巻き付き角が約110゜
乃至180゜で変動させて使用した時、紡糸装置と巻
取装置との間にはゴデツト・ローラなしに、紡糸
装置でのフイラメント張力が0.12〜0.35ｇ／
decitexで、部分配向したポリエステルおよびポ
リアミド繊維のパツケージを上首尾に巻けること
が証明された。前述の数値は当面の巻取装置の性
能を制限するものでなく、単にテストが行なわれ
た時の巻取装置の運転状態を表わしているにすぎ
ない。巻取り張力を精確に測定することはできな
い。巻取り張力が低いことは、「ソフト」パツケ
ージとなること「オーバー・スローン・エンド
（over―thrown―ends）」であること、すなわち
パツケージ端面から小さな糸ループが突出するこ
と、および「リボン・ブレーキング（リボン巻き
防止）」中にフイラメントの切断等が生じること
によつてわかる。また張力が高すぎる場合には、
「ハード」パツケージでとなること、パツケージ
端面での「シヨルダー（shoulder）、すなわちパ
ツケージの端部がふくれること、およびパツケー
ジ本体内でのあまりにも強すぎる「スパイラル
（spirals）」等が生じることによつてわかる。前
記スパイラルは、最終のユーザーの立場からする
と、フイラメントの品質を変えてしまうような張
力変動を引き起こすものである。溝付ローラの下
流の張力を測定することは不可能であるので、お
よび、所定の作業条件に対して要求される巻取り
張力を前もつて予定しておくことは何にしてもで
きないので、ユーザーは正常運転に先立つて実験
的にローラ１４およびユニツト１２の適当な位置
を選定し、その後選択された状態で運転すること
が必要である。

フイラメントとローラ１４の周囲との間で或る
最小速度差が必要であることを前記した。この速
度差は完全に独立して変動可能というわけではな
く、その必須の値はフイラメントの特性、ローラ
１４の表面特性および、たぶん周囲の状況等に依
存する。一般に、必要な滑り摩擦を確実に得るた
めには約２％（正又は負）の最小速度差が必要と
思われ、そして速度差が４％乃至６％（正又は
負）の範囲であることが好ましい。より大きな速
度差はローラ１４から下流のフイラメント張力を
大して減少させることなく、摩耗を増加させるこ
とになり、従つて、このような大きな速度差は本
発明の広い特許請求の範囲から排除されるもので
はないが、６％よりも大きな速度差を用いない方
が好ましい。

ローラ１４のためには、従来の硬質耐摩耗性表
面コーテイング、例えば酸化アルミニウムのよう
なセラミツク材料のコーテイングを施すことが適
当である。ローラ表面に最小限必要な耐摩耗性を
与える場合、ローラ表面の性質を調節することに
よつてフイラメントに対するローラの滑り摩擦に
おける意義のある変化を生じさせることは極めて
困難なことである。なぜなら、ローラ表面上を走
行するフイラメントによる継続的摩耗が非常に短
かい作業時間で表面仕上げにおける小さな差異を
除去してしまうからである。

前述したように、第２図には「プリント摩擦
（print friction）」タイプの駆動ローラ１６が図
示されている。この装置において、フイラメント
は駆動ローラ１６上に置かれ、そして駆動ローラ
１６の周囲の一部のまわりに巻きついて通過した
後、マンドレル１８又はマンドレルに支持された
パツケージ上に置かれる。このシステムでは作業
的に２つの利点がある。第１に、フイラメントの
長さに対して横断方向の駆動ローラ１６とフイラ
メントとの間の摩擦力はフイラメントとマンドレ
ル１８又はパツケージとの間の対応の摩擦力に対
して大きい。従つて、もしフイラメントが最初に
ローラ１６上に置かれその後パツケージ上に巻き
付けられるならば巻回（windings）が移動する
危険がより少くなる。なぜならば、パツケージ上
のフイラメントの摩擦は非常に小さいからである
（摩擦係数μ＝0.3）。第２には、フイラメントと
駆動ローラ１６との間に、或る程度の静摩擦があ
り、そしてこのことはフイラメントがマンドレル
１８又はパツケージ上に置かれる際にフイラメン
トの張力を減少させる傾向がある。この静摩擦は
ローラ１４において故意に発生させる滑り摩擦と
は区別しなければならない。なぜならフイラメン
トと駆動ローラ１６との間には速度差は存在しな
い。プリント摩擦ローラのこれからの作業的利点
は有用であるけれども、それらは本発明には必須
のものではない。フイラメントが駆動ローラの下
を通る前に、マンドレル１８又はパツケージに直
接に置かれるような摩擦駆動ローラを使用した別
のシステムが知られており、そして本発明の張力
調整原理はその別の駆動システムに対しても同様
に適用することができる。

摩擦駆動システムでは巻取速度を約6000ｍ／
minまですることが可能である。より高い巻取速
度とするためには、例えば約8000ｍ／minまです
るには、やはり既に公知の別の駆動システムを使
用することが望ましい。この別の駆動システムに
おいては、マンドレルは駆動ローラ１６のような
摩擦ローラを介して駆動される替りに直接駆動さ
れる。パツケージの直径が徐々に増加してもパツ
ケージの周速を実質的に一定に維持するために、
駆動装置は巻取り中マンドレルの角速度が可変で
あるように制御可能でなければならない。このこ
とを確実に行う１つのやり方は、パツケージの周
囲に接触し且つパツケージの周速を感応する感知
ローラとして単に働く摩擦ローラを使用すること
である。感知ローラは使用するのに適当な形態の
出力信号を、マンドレル駆動装置の角速度を制御
するための制御システムに与える。フイラメント
はマンドレル又はパツケージ上に直接置かれる。
本発明の張力調整装置はこのような駆動システム
にも適用できる。

多数の巻取装置、各装置には張力調整機構が組
込まれている、は水平方向に並列配置することが
でき、また同様に実質的に公知形式で垂直に重ね
てもよい。摩擦駆動ローラ１６を備えた巻取装置
では、そのローラが２つ以上のマンドレルと組み
合わされ、そして１本の摩擦ローラに前記２つ以
上のマンドレルが順次接触するようにしてもよ
い。この種の比較的簡単な配列を第４図に示し
た。第４図において、トラバース・ユニツト、溝
付ローラおよび摩擦駆動ローラは第１図と同じ符
号で示されている。２つのマンドレルがそれぞれ
符号４０，４２で示されている。各マンドレルの
中心はそれぞれ直線径路４０ｃ，４２ｃ上で運動
してマンドレルは駆動ローラ１６と接触したり離
れたりすることができ、パツケージの寸法が巻取
りに従つて増加するにつれてマンドレルの中心は
駆動ローラから離れる。

この装置では、１つのマンドレル上でパツケー
ジの巻取りが完了した後、手でもつて他方のマン
ドレルにフイラメントを切換えなければならない
が、２本のマンドレルを使用して、一方のマンド
レルで巻取りを行ないながらボビン交換するの
で、ボビン交換中に紡糸口金より連続的に紡出さ
れるフイラメントによる不可避のウエイストを減
少できる。更に、実質的にウエイストのないマン
ドレル交換を可能とするもつと複雑な装置も既に
知られており、例えば英国特許明細書第1332182
号や米国特許出願第945330に開示されており、そ
して本発明の張力調整はこのような装置にも同じ
く適用することができる。

溝付ローラ１４は遂行すべき２つの機能を有す
る。その第１の機能はトラバース・ユニツトロの
各ストローク端で反転領域におけるフイラメント
用反転パターンを正確に限界を定めることであ
る。第２には、フイラメントの長さに対して構方
向のユニツトロによるトラバース運動のために巻
取装置自身において生じさせられるフイラメント
の張力変動を除去するように溝付ローラが設計さ
れていることである。この目的のためには、溝付
ローラ１４の溝の底とローラ１４の軸線との間の
半径方向の距離を予め定めたパターンに従つてロ
ーラ１４の長さに沿つて変える。

溝付ローラにおける「溝」は、溝の底がローラ
表面から半径方向に内方に位置するように円筒形
ローラからローラ材料をえぐり出すことによつて
形成するか、或は円筒形表面から半径方向外方に
位置するようにローラ材料を築き上げて形成して
もよい。更に、後者の場合はローラ周囲のまわり
に連続した「溝」を設ける必要はなく、同様の効
果はローラ表面上に予め定めた径路に沿つて間隔
を置いて設けた一連の「カム要素」を設けること
によつても達成できる。これらの変形はこの明細
書において用いる「溝付ロール」という用語の範
囲内に入るものと理解すべきである。

案内溝（ローラの表面内又は表面から外につく
られたもののいずれも）は前述したような溝付ロ
ーラの第１の機能、すなわち適当な反転パターン
を描くことが必須である。第５図にはローラ１４
Ａが図示され、このローラは前述した複数の実施
例のいずれにも溝付ローラ１４として使用できる
が先行技術の溝付ローラに比較するとかなり単純
な構造となつている。ローラの長さの中央Ｍ（第
５図の左側）から軸方向外方に向つて、ローラ１
４Ａは円筒形部分４４、切頭円錘部４６および第
２の円筒形部分４８を有している。切頭円錘部４
６は第２円筒部分４８に向つて軸方向外方にテー
パーがついている。第２円筒形部分４８が第１円
筒形部分４４と同じ直径であり、テーパーのつい
た肩部５０が切頭円筒部４６と第２円筒形部分４
８との間に設けられていることが好都合である。
第２円筒部分４８は溝５２を有し、溝５２の端５
４，５６（実線で図示した）は肩部５０で終つて
おり、そして溝５２の鋭角となつた領域５８（例
えば、約20mmの半径となつた領域）は、トラバー
ス・ユニツト１２によつて決められたフイラメン
トのトラバース・ストロークの外側制限のところ
に位置する。ローラ１４Ａはその中心に関して左
右対称であるので、その長さの半分のみを図示し
た。

切頭円錘部４６は滑らかにテーパーがついてお
り、そして溝の両端５４，５６で溝５２の底と滑
らかに継がつている。ローラ１４Ａの軸線Ｓと溝
の底との間の半径方向の距離は溝の長さに沿つて
変化する。切頭円錘部４６のテーパーの度合およ
び溝５２の長さ方向における溝の深さの変化は、
第１図において点Ｘでの固定ガイドとパツケージ
上での糸の横たえ点との間の走行長の変化を補償
するように選定される。切頭円錘部４６のテーパ
ー角や溝５２の深さは個々のシステムの構造に依
存するので、適当なテーパー角や溝の深さの変化
を特に詳しく述べることは必要でもなく、また有
用でもない。個々のシステムに対して適当なパタ
ーンは前述した特許明細書で或る程度既に記載さ
れている。その他は異つた状況にあわせて推論し
得る。

ローラ１４Ａを図示した形状とは別の変形とす
ることが同じく可能である。切頭円錘部４６が中
央点Ｍまで延びていて、第１円筒形部分４４をな
くしてもよい。もし所望するならば、溝は切頭円
錘部４６にまで延びていてもよく、例えば第５図
において点線で示したような箇所６０まで延びて
いてもよい。しかし好ましくは、一方の端のみが
延びているだけとし、そうすることによつて溝の
交差点ができることを回避して、交差点に常につ
きものの糸案内の問題を回避する。前述したよう
に、溝５２は第５図に図示したような比較的大き
な支持体から材料をえぐり取ることによつて形成
する替りに、比較的小さな直径の支持体から外方
に構築することによつて形成してもよい。このよ
うな直径の小さな支持体から外方に突出した一連
のカム要素によつて溝をつくることができる。

本発明は接触長を変化させる手段として、溝付
ローラに限らず、どのような形態のものでも使用
することができる。例えば、巻取装置内で限定さ
れたフイラメントの径路に沿つて所望の箇所でフ
イラメントと接触したり離れたりするように付加
的手段を設けることができる。多数のこのような
機素は、フイラメントが滑り摩擦を受ける有効接
触長を変えるため選択的にフイラメントと接触し
たり離れたりするように設計することが可能であ
る。これら個々の機素がローラとして形成される
ことは必要でもないし、或はそれら機素が接触手
段の下流のフイラメント張力の調整機能の他に加
えて如何なる付加的機能を奏することも必要では
ない。しかしながら、溝付ローラを使用すること
は、第２の張力補償機能（例えば第５図に関して
述べたような機能）を含めて幾つかの長所があ
る。トラバース・ユニツトが箇所Ｘでの固定ガイ
ドとパツケージ上での横たえ点との間のフイラメ
ント径路における必然的な増加を最小とした後、
溝付きローラを設けると好都合な幾何学的構造が
得られ、そしてフイラメント張力の望ましくない
増加をまねく、巻取装置における過度のフイラメ
ント径路の歪みを回避できる。

本発明の装置をゴデツトローラなしに運転する
場合について説明してきた。しかし本発明の装置
は、ゴデツトローラを使用しない場合に限定して
使用されるものではない。前述したように本発明
の装置は高品質のパツケージを製造しながら通常
の巻取装置よりもより広い範囲の入口張力を許容
し得る。既知の設計による巻取装置に関して、或
る製造条件ではその巻取装置の設計における張力
の範囲外となるような紡糸口金での張力がまだ要
求されるかもしれず、そのような場合はゴデツト
ローラは必須のものとなる。とにかく個々のユー
ザーは紡糸口金での張力が図示した本発明の巻取
装置にとつて許容可能である範囲内にある時でさ
えも、ゴデツトローラを使用するか否を選択でき
る。

マンドレル１８の下方に配置した摩擦駆動ロー
ラ１６を有する巻取装置と図示し説明してきた。
しかしこのような配列自体は東ドイツ特許明細書
第112740号で知られている。このような配列はマ
ンドレル１８にかかる荷重を減少する点で有利で
あるが、本発明にとつて必須の条件ではなく、マ
ンドレル１８の上方又は一側に摩擦駆動ローラを
使用した従来の配列に本発明を適用することがで
きる。溝付ローラ１４およびトラバース・ユニツ
ト１２に対してはどのような駆動装置を用いても
よい。適当な駆動装置としては溝付ローラ１４内
に設置されたモータで、そのモータがスリーブ状
のロータで囲まれたステータを含み、ロータがロ
ーラの溝付き部分を支持又は具備している。ロー
ラの一端の近くでローラには歯車機構が設けら
れ、この歯車機構はカム・ドラム２０の隣接した
端に対応の歯車機構に駆動力を伝達する。このよ
うな駆動装置は公知のものであり、またもし所望
するならば他の駆動装置を用いてもよい。特許請
求の範囲に記載した溝付ローラの構造では滑らか
にテーパー状となつている部分についてのテーパ
ー角は特別に制限していないけれども、多くの装
置ではその円錘の頂点での傾斜角は0.5゜乃至2.5゜
の範囲にあるはずであり、好ましくは約1.0゜乃至
1.5゜である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻取装置の主要部の概略的側
面図である。第２図は第１図の構成要素の相対的
調節可能性を示す概略的側面図である。第３図は
同じ巻取装置の一部の機械的構造の詳細を示す側
面図である。第４図は第１図とは別の態様の巻取
装置を示す概略側面図である。第５図は第１図乃
至第４図に示した装置において使用し得るローラ
の一部分を示す正面図である。 １０…フイラメント、１２…トラバース・ユニ
ツト、２２…糸ガイド、１４…溝付ローラ、１６
…摩擦駆動ローラ、１８マンドレル、２４…端
板、２６…ピン、２８…案内溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイラメントをボビン上に巻くために、ボビ
   ンを支持し、且つ回転させるための第１手段と、
   フイラメントが該第１手段に到達する前にその間
   の摺動摩擦でフイラメントにより接触されるよう
   に適用された張力調整手段とを含み、該張力調整
   手段はパツケージ端部でフイラメントを接触させ
   るための溝付ローラと、該ローラのまわりのフイ
   ラメントの巻き付き角を変化させるために該ロー
   ラの位置を調節するための手段とを含み；該位置
   調節手段によつて該張力調整手段の下流でフイラ
   メント張力を調整するために、該ローラとフイラ
   メントとの接触長を変化させ、同時にフイラメン
   トが該溝付ローラを去る点と、フイラメントが第
   １手段と係合する点との間で、フイラメント引き
   ずり長さを該溝付ローラの全位置に関してほとん
   ど一定に維持する、フイラメントをパツケージに
   巻くための巻取装置。 ２ ローラがフイラメントを案内するためのガイ
   ド・システムと協働し又はガイド・システムの一
   部であり、ローラのまわりのフイラメントの巻き
   付き角を変える手段がガイド・システムに対する
   ローラの位置を調節する手段を含んでいる特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ３ ローラがパツケージ端でフイラメントの反転
   パターンを規定するための溝付ローラである特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 溝付ローラが２つの滑らかなテーパー部を有
   し、該２つのテーパー部はローラの長さの中央か
   らそれぞれローラ端に向つて外方に逆方向にテー
   パー状になつており、それらの小径端は溝付き部
   に接合し、その各端で各溝の底が隣接する滑らか
   なテーパー部と滑らかに接合していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ ローラ溝が各ローラ端で比較的拡大された部
   分に形成された連続溝である特許請求の範囲第１
   項記載の装置。