JP3040428B2 - 綾巻パッケージ巻成時のリボン巻きを防止する方法と装置 - Google Patents

綾巻パッケージ巻成時のリボン巻きを防止する方法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、請求項１及び５に上位概念として記載した
形式の、綾巻パッケージ巻成時のリボン巻きを防止する
方法と装置に関する。
前記形式の方法と装置は、巻成中に時々、特定の直径
範囲内で、綾巻パッケージ外周面に生じるリボン巻き
（ミラー巻きとも呼ばれる）を防止するためのものであ
る。
［従来の技術］ 綾巻パッケージを摩擦力によって駆動する駆動ドラム
を、周期的に内向旋回する摩擦ローラを介して制限時間
内に駆動軸と駆動接続させることは公知である。駆動中
断後には、摩擦ローラが再旋回しても駆動ドラムと綾巻
パッケージとの間にはスリップが生じ、これによって、
発生中のリボン巻きをブレークして解消しようとする訳
であるが、特にスリップが周期的にしか生じないことに
基づいてリボン巻きは不十分にしかブレークされない。
また綾巻パッケージの巻成中に、該綾巻パッケージと
接続されるエレメントに変化する制動力をかけて該エレ
メントを制動することも公知である。その場合の制動力
は、綾巻パッケージと駆動ドラムとの間に生じるスリッ
プ度合を変化させるように調整されかつ変化される。そ
の場合回転するエレメントは、制動力調整器への作用接
続部を有するブレーキと接触せしめられる。その接触時
にブレーキは比較的強く負荷され、高い摩擦力を発生
し、かつ駆動エネルギが失われる。ブレーキの耐用寿命
は著しく制限されている。
西独国特許出願公開第35 21 152号明細書には、冒頭
で述べた形式のリボン巻き防止法とその実施装置が開示
されている。この場合駆動ドラムの周速度は連続的に変
化され、それと同時に綾巻パッケージ又は、該綾巻パッ
ケージと連結された回転エレメントは、綾巻パッケージ
の周速度を許容誤差限度内で一定に保つように可変制動
力で制動される。その場合、駆動ドラムの平均周速度は
綾巻パッケージの平均周速度よりも大である。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、できるだけ僅かな経費で著しく効果
的なリボン巻きブレーク作用を得ることのできる方法と
装置を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決する本発明の方法上の手段は、綾巻パ
ッケージをもっぱら駆動ドラムのみによって加減速し、
しかも該駆動ドラムを、正弦関数のような予め設定可能
な周期的関数に従って駆動装置によって加速・制動し
て、前記綾巻パッケージを前記駆動ドラムの運動経過に
位相を永久にずらして追従させる点にある。
また前記方法を実施するための本発明の装置は、駆動
ドラムの駆動装置が、該駆動ドラムを加速・制動するた
めの手段を有していることを特徴としている。
［作用］ 本発明の適用によって綾巻パッケージと駆動ドラムと
の間の同期位相が避けられる。駆動ドラムを加減速させ
る周期的関数の１周期の経過中において、綾巻パッケー
ジの周速度と駆動ドラムの周速度との速度経過曲線はた
だ２箇所で交差するにすぎない。両曲線のこの２交点に
おいて夫々等速が瞬間的に生じるにすぎないので、綾巻
パッケージの周速度と駆動ドラムの周速度とが常時異な
っていると考えることが可能である。これによってリボ
ン巻きブレーク効果が実質的に高められる。
本発明は、駆動ドラムの周速度を綾巻パッケージの周
速度以下には低下させないという従来の方式とは根本的
に異なっている。これによって、比較的僅かなスリップ
度合で以て、より強いリボン巻きブレーク作用を得るこ
とが可能になる。
本発明は、ボビンフレームにおいて綾巻パッケージを
制動するための高価なブレーキを省くことを可能にす
る。
本発明の方法の有利な構成は請求項２〜４に、また本
発明の実施装置の有利な構成は請求項６〜10に記載した
通りである。
制動位相において生じる制動エネルギを再びチャージ
できる中間回路を配置することによって本発明によるリ
ボン巻きブレーク法は著しいエネルギ消費量を必要とし
なくなる。このエネルギ消費量は、多相交流で運転され
る電動モータが、発生加速モーメントに適したスリップ
特性を有している場合には、なお一層低下することがで
きる。
駆動ドラムの周速度の周期的変化関数の周波数及び又
はそのいずれか一方を綾巻パッケージの直径に関連して
変化させることによって、綾巻パッケージが駆動ドラム
の連動経過に追従する位相ずれを全巻成動作にわたって
所定の所要誤差限度内でほぼ一定に保つことが可能であ
る。
［実施例］ 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
巻成部１では、パッケージ保持部９内に支承された綾
巻パッケージ８が駆動ドラム２によって摩擦駆動され
る。その駆動時に、コップ28（第５図及び第６図）から
引出された糸７が綾巻パッケージ８に巻上げられる。こ
の糸７は駆動ドラム２の反転スパイラル溝２″によって
綾巻パッケージ８の軸線に平行にシフトされる。それに
よって粗い綾巻が生じる。
駆動ドラム２のドラム軸２′は機械架台３に軸支され
ている。ドラム軸２′の駆動はベルトプリー４及び４′
並びにＶベルト４″を介して行われる。
第１図に示した第１実施例では電動モータ６とベルト
プーリ４′との間に回転数変換器５が配置されている。
該回転数変換器５はコンピュータ14によって制御導線15
を介して制御される。
コンピュータ14には周期的な基本関数、例えば正弦関
数がインプットされている。巻成動作中コンピュータ14
は、パッケージ保持器９及びドラム軸２′に配置された
測定値受信器10及び12から導線11及び13を介して情報を
受取る。測定値受信器10及び12は例えば、回転角に応答
するパルス発生器から成っている。綾巻パッケージ８及
び駆動ドラム２の角速度の平均値の比較からコンピュー
タ14は綾巻パッケージ８の各直径を求める。この直径値
は綾巻パッケージ８の慣性に相関関係にある。該慣性に
関連して、コンピュータ14にインプットされた基本関数
の振幅又は周波数或いは両パラメータがそれ相応に低下
される。こうして全巻成動作中の綾巻パッケージ８と駆
動ドラム２の周速度の周期的な関数間の位相ずれがほぼ
一定に保たれる。
糸７の糸走行経路内に配置された糸監視器26は導線27
を介してやはりコンピュータ14に接続されている。該糸
監視器26が糸７の欠陥すなわち糸切れを表示すると、コ
ンピュータ14は制御導線15と回転数変換器５とを介して
電動モータ６とベルトプーリ４′との間の連結を中断す
る。
第２図に示した本発明の１変化実施例では電動モータ
６′はベルトプリー４′と直結されている。四象限動作
で制御可能な該電動モータ６′は逆変換器16によって制
御される。該逆変換器16はコンピュータ14から制御導線
15′を介してその制御命令を受取る。コンピュータ14に
おける制御信号の発生は、第１図の実施例に相応して行
われる。制動位相に解放される制動エネルギは中間回路
（図示せず）を介して再びチャージされる。このように
して、モータ速度の変化によって付加的に必要とされる
エネルギを著しく低下させることが可能である。
多相交流で運転される電動モータ６′は、発生する加
速モーメントのために適したスリップ特性を有してい
る。またこの手段によってエネルギ適用が効果的にな
る。
本発明の適用は巻成部の各個駆動に限定されるもので
はない。例えば第４図に例示した実施例ではワインダの
複数の駆動ドラム２は１本の共通の駆動軸22を介して駆
動モータ23によって駆動される。本実施例では電動モー
タ23と駆動軸22との間に回転数変換器24が介在してお
り、該回転数変換器は、駆動軸22の回転数が所定の基本
関数に相応して変動するように該駆動軸にモータ回転数
を伝達する。回転数変換器24は制御導線25′を介して制
御装置25によって制御される。
駆動軸22の回転運動は駆動歯車21と21′を介して制御
ユニット20に伝達される。
発明の本実施例では綾巻パッケージ８の瞬間直径は測
定値受信器によって求められ、該測定値受信器は、ボビ
ンフレーム29（第５図及び第６図参照）に固定された光
源17と、巻成動作中に該光源17の辿る経路に平行に位置
するホトセルユニット18とから成っている。その場合、
光源17に夫々向い合うホトセルユニット18の各ホトセル
は、綾巻パッケージ８の直径に相当する信号を導線19を
介して制御ユニット20に送信する。該制御ユニット20内
には例えばヒステリシスクラッチを配置することが可能
であり、該ヒステリシスクラッチは、駆動軸22によって
生じた回転数のばらつきを付勢電圧に関連して異なった
強さで伝達する。これによって綾巻パッケージ８の直径
の増大に伴なって、駆動ドラム２の回転数もしくは周速
の、伝達される周期的変化関数の振幅は減少することに
なる。また前述の実施例に相応して糸監視器26によって
検出される糸切れの場合には導線27を介して制御ユニッ
ト20内部のクラッチ（図示せず）が作動される。
綾巻パッケージ８の各瞬間直径を検出するための変化
実施例が第５図及び第６図に示されている。その場合、
ボビンフレーム旋回軸30に支承されたボビンフレーム29
の角度位置は、例えば回転抵抗から成る測定値受信器31
によって検出される。ボビンフレーム29の角度位置に相
当する電圧値は導線32を介してコンピュータ14に伝送さ
れる。またヒステリシスクラッチを作動するために制御
ユニット20への直接伝送も可能である。
コンピュータ14によって制御が行われる場合、該コン
ピュータは、各直径値がインプットされている主リボン
巻き域に達すると、該主リボン巻き域を脱出するまで、
駆動ドラム２の周速度の周期的変化関数の振幅及び周波
数又はそのいずれか一方を高めることができる。
第３図に示した線図では、時間ｔを関数とした、駆動
ドラム２の周速度Vaと綾巻パッケージ８の周速度Vspの
正弦状経過曲線が示されている。また該線図から判るよ
うに綾巻パッケージ８は駆動ドラム２の運動経過に位相
を永久にずらして追従する。また１周期中に両周速度の
交点は２箇所でしか生じない。従って駆動ドラム２と綾
巻パッケージ８との間の同期はこの２つの交点に限られ
ている。これによって、きわめて効果的なリボン巻きブ
レーク作用が得られる。その場合駆動ドラム２の平均周
速度ａと綾巻パッケージ８の平均周速度spとは等し
い。
［発明の効果］ 本発明の適用によって比較的高いリボン巻きブレーク
効率が得られるので、比較的低い加速値を以て稼働する
ことが可能である。1Hzの範囲における駆動ドラム２の
運動経過の周期的関数の１周波数毎に効果的なリボン巻
きブレーク作用が得られると共に、綾巻パッケージ８
の、その都度上位の糸層における過度に強い糸応力も避
けられる。駆動ドラムの周速度と綾巻パッケージの周速
度との位相ずれは、駆動ドラムの周速度の周期的変化関
数及び綾巻パッケージ８の直径というパラメータ以外
に、巻上げられた糸、特に該糸の粗面度にも関連してい
る。それゆえに比較的平滑な糸の場合には、前記の周期
的関数の振幅が比較的小さくても、すでに等しい位相ず
れが得られる。通常の場合この振幅は平均周速度の12％
を超えてはならない。さもなければ制動期において綾巻
パッケージ８の側で糸を拒むことになるからである。前
記振幅値を厳守した場合このような糸拒みは本発明のリ
ボン巻きブレーク法によって惹起されることはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は電動モータと駆動ドラムとの間に回転数変換器
を配置した巻成部の概略図、第２図は電動モータに逆変
換器を前置した巻成部の変化実施例の概略図、第３図は
駆動ドラムと綾巻パッケージの周速度の周期的な経過を
示す線図、第４図は中央駆動部を有するワインダの部分
図、第５図は駆動ドラム用の各個駆動装置とボビンフレ
ームの角度位置のための測定値受信器とを備えた巻成部
の側面図、第６図は第５図に示した巻成部の正面図であ
る。 １……巻成部、２……駆動ドラム、２′……ドラム軸、
２″……反転スパイラル溝、３……機械架台、4,4′…
…ベルトプリー、４″……Ｖベルト、５……回転数変換
器、6;6′……電動モータ、７……糸、８……綾巻パッ
ケージ、９……パッケージ保持器、10……測定値受信
器、11……導線、12……測定値受信器、13……導線、14
……コンピュータ、15,15′……制御導線、16……逆変
換器、17……光源、18……ホトセルユニット、19……導
線、20……制御ユニット、21,21′……駆動歯車、22…
…駆動軸、23……駆動モータ、24……回転数変換器、25
……制御装置、25′……制御導線、26……糸監視器、27
……導線、28……コップ、29……ボビンフレーム、30…
…ボビンフレーム旋回軸、31……測定値受信器、32……
導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−40376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−18743（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−53306（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許4805844（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65H 54/38,54/02 B65H 54/48,54/46

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】糸ガイド用の反転スパイラル溝を備えてい
    て常時周速度の変化する駆動ドラムによって駆動される
    綾巻パッケージを巻成する際にリボン巻きを防止する方
    法において、綾巻パッケージ（８）をもっぱら駆動ドラ
    ム（２）のみによって加減速し、しかも該駆動ドラム
    （２）を、正弦関数のような予め設定可能な周期的関数
    に従って駆動装置によって加速・制動して、前記綾巻パ
    ッケージ（８）を前記駆動ドラム（２）の運動経過に位
    相を永久にずらして追従させることを特徴とする、綾巻
    パッケージ巻成時のリボン巻きを防止する方法。
  2. 【請求項２】駆動ドラム（２）の平均周速度（ａ）と
    綾巻パッケージ（８）の平均周速度（sp）とを実質的
    に等速に保つ、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】巻線パッケージ（８）のパッケージ径を常
    時測定し、かつ、駆動ドラム（２）の周速度の周期的変
    化関数の周波数及び振幅又はそのいずれか一方を、予め
    設定可能な位相ずれ値を超えないように変化させる、請
    求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】駆動ドラム（２）の周速度の周期的変化関
    数の振動及び周波数又はそのいずれか一方を、リボン巻
    きの発生する主リボン巻き域と呼ばれる周知の危険域に
    おいて高める、請求項１から３までのいずれか１項記載
    の方法。
  5. 【請求項５】請求項１記載の方法を実施する装置であっ
    て、糸ガイド用の反転スパイラル溝（２″）を備えた駆
    動ドラム（２）によって駆動される綾巻パッケージを巻
    成する際にリボン巻きを防止する装置において、駆動ド
    ラム（２）の駆動装置が、該駆動ドラム（２）を加速・
    制動するための手段（5;16;20,24）を有していることを
    特徴とする、綾巻パッケージ巻成時のリボン巻きを防止
    する装置。
  6. 【請求項６】駆動ドラム（２）の駆動装置が、四象限動
    作で制御可能な電動モータ（６′）を有している、請求
    項５記載の装置。
  7. 【請求項７】電動モータ（６）と駆動ドラム（２）との
    間に回転数変換器（5;24）が配置されている、請求項５
    記載の装置。
  8. 【請求項８】駆動ドラム（２）と綾巻パッケージ（８）
    との瞬間的な角速度を検出するための測定値受信器（1
    0,12）が設けられており、該測定値受信器がコンピュー
    タ（14）又はマイクロプロセッサへの作用接続ラインを
    有し、前記の両角速度の平均値の比から綾巻パッケージ
    （８）の直径を求めるコンピュータ（14）が駆動装置へ
    の命令伝送ライン（15,15′）を有し、該命令伝送ライ
    ンが、速・制動手段（5;16;20,24）を介して検出直径に
    関連して前記駆動装置の振幅及び周波数又はそのいずれ
    か一方を制御する、請求項５記載の装置。
  9. 【請求項９】ボビンフレーム（29）には、綾巻パッケー
    ジ（８）の直径に比例した前記ボビンフレーム（29）の
    角度位置を検出するための測定値受信器（17,18;31）が
    配置されており、該測定値受信器が、駆動ドラム（２）
    の周速度の周期的変化関数の振幅及び周波数又はそのい
    ずれか一方を制御するために駆動装置への命令伝送ライ
    ン（19;32）を有している、請求項５から８までのいず
    れか１項記載の装置。
  10. 【請求項１０】駆動ドラム（２）の駆動装置が、綾巻パ
    ッケージ（８）の検出直径に基づいて認識される主リボ
    ン巻き域に達した際に前記駆動ドラム（２）の周速度の
    周期的変化関数の振幅及び周波数又はそのいずれか一方
    を一時的に高めるようにコンピュータ（14）によって命
    令伝送ライン（15,15′）を介して制御される、請求項
    ５から９までのいずれか１項記載の装置。
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