JPH0368746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ローラ接触式やワツクスや溶剤など
の液剤の付与装置に関し、特にその塗布用ローラ
の回転速度の制御に関する。

従来、この種の装置のローラの回転制御は、機
械的な駆動軸とローラとの間を減速機およびチエ
ンジギヤを介して連結し、機械速度すなわち糸速
度に比例して、ローラを回転させる方法、または
ローラに単独のモータを連結し、機械の速度に関
係なく、一定の回転で運転する方法によつて行わ
れている。

前者の制御方法では、ワツクスなどの付与量を
変更する場合に、その変更が必ず段階状となり、
また手間のかかるチエンジギヤの交換が必要とさ
れるほか、特により無段階に近づけるような制御
を行おうとすると、多くのギヤが必要とされ、そ
の中から数表などにより最も適切なギヤを選び出
すという煩雑な操作が必要とされる。

また後者の制御方法では、制御そのものは無段
階であるが、機械の速度すなわち糸の速度とロー
ラの回転速度とが関連していないので、一定の付
与量を得ようとした場合に、糸の速度の変更に応
じて、その都度単独のモータの回転制御も変更し
なければならない。このことは、特に加速中ある
いは減速中で、一定の付与量とならないことを意
味している。

さらにまた両者には、共に次の欠点が存在す
る。すなわちこの種の装置のローラの回転数は、
通常、糸の速度が高速稼働時例えば200ｍ／分に
おいてさえ1rpm以下と非常に低く、ワツクス溶
液などの粘度にもよるが、ローラの表面のすくい
上げられたワツクス溶液は、重力の作用によつて
ローラの表面を下向きに下がる力を受ける。ロー
ラの回転がさらに極端に低くなると、ローラ上部
へ到達するワツクス溶液の量が低下する傾向とな
る。特に糸処理などのために、機械を低速例えば
10ｍ／分で運転した場合には、ローラの回転数
は、0.1rpm以下となり、この傾向が顕著に現わ
れる。

本発明は、これらの欠点を改善し、ワツクス溶
液などの糸への付着量を容易かつ無段階に変更で
き、かつ糸の速度を変更しても、ワツクスの付与
量が一定値を維持できるようにすることである。

そして本発明は、前記２つの従来方式のものの
うち、後者すなわち単独モータ駆動方式のものに
属している。すなわち、本発明の制御方法は、ワ
ツクスなどの液剤を付与するローラに直結または
減速機を介して回転速度の制御可能な可変速モー
タを連結し、この可変速モータの回転速度を糸シ
ートの速度に比例した成分と所定の値（一定値）
を加算した和信号に比例するような制御をする点
に特徴を有する。ローラすなわち可変速モータの
回転速度は、糸シートの速度が低い領域において
は、前記一定値の割合が多く、適当な回転速度が
得られ、ローラ上部へのワツクスのすくい上げ量
の低下を補つており、また糸シートの速度が高い
領域においては、上記一定値の割合が少なく、ほ
ぼ糸シートの速度に比例する。ここで上記所定の
値つまり一定値は、ローラの表面速度、ローラ表
面でのワークス溶液などの静止落下速度の関連で
求められる。本発明は、この値の設定に、有効な
手法を与える点にも特色を有する。このようにす
れば、糸の速度が変化してもワツクス溶液のロー
ラ上部への持ち上げがほぼ一定量に設定できる。
この糸の速度とローラ回転速度との関係は後に第
２図を参照しながら、詳記するが、ｙ＝ax＋ｂ
のグラフ式で表される。

一方、ワツクス溶液の付与は、糸シートがロー
ラの表面と接する位置すなわちローラの上部の表
面に付着していることが条件となる。しかし、初
めてワツクス溶液を供給するときや、ローラを長
時間停止した後は、ローラの表面のワツクス溶液
が重力によつて下降し、ワツクス溶液の付着がほ
とんどなくなつている。したがつて作業前に少な
くともローラを半回転以上回転し、ローラの表面
にワツクス溶液を付与しておく必要がある。

このため従来装置では、機械的なクラツチをロ
ーラと減速機などとの間に設け、それにより一た
ん駆動部とローラの連結とを外し、手動によりロ
ーラを回転させる構造になつている。

本発明は、糸走行の停止中は、押し釦またはス
イツチによつて可変速モータの起動および停止を
行うようにし、ローラの回転をうながし、作業前
の準備を迅速に行い得るようにし、さらにはタイ
マーを利用して、長時間停止後の起動時にローラ
を自動的に約半回転させ、ローラに過分のワツク
スを付着させない状態で準備を完了させるように
している。

以下、本発明の構成および作用を図に示す一実
施例に基づいて具体的に説明する。

まず第１図は、制御糸の概要を示している。糸
シート１は、一定の速度で走行しており、その途
中で塗布用のローラ２の上面に接し、ガイドロー
ル７を経てビーム１４に巻き取られていく。上記
ローラ２は、円柱状であり、水平な状態あつて、
そので下面で液剤例えばワツクス溶液３に接して
おり、減速機４を介し可変速モータ５に連結され
ている。一方、ガイドロール７にタコジエネレー
タ８が連結されており、その出力信号Ａは、一方
の分圧用の可変抵抗器９の一端に印加される。し
たがつてこの出力信号Ａは、可変抵抗器９の任意
に変更可能な比例定数によつて出力信号Ｂとな
り、加算点１５に出力されている。また他方の可
変抵抗器１０は、一端で接地され、他端で一定電
圧Ｖを受けており、その可動端は、出力信号Ｃを
与えるために、上記加算点１５に接続されてい
る。このようにして加算点１５に糸シート１の速
度に比例した出力信号Ｂと所定の値の出力信号Ｃ
とが印加され、和信号となつて接触器１１を経
て、次の加算点１６に送り込まれる。ここで接触
器１１は、糸シート１が走行している間にのみ閉
じている。したがつてその和信号Ｄは、糸シート
１の走行中にのみ加算点１６を経て可変速モータ
５の制御増幅器６へ速度指令信号として送り込ま
れる。

一方、この可変速モータ５には、タコジエネレ
ータ１２が連結されており、その出力信号Ｅは、
制御増幅器６の入力側の加算点１６に負帰還さ
れ、可変速モータ５のフイードバツク信号として
作用することになる。このようにして可変速モー
タ５の回転速度が速度指令信号すなわち和信号Ｄ
に比例して目標の速度値に制御される。なお、接
触器１１の開閉は、前記出力信号Ａの電圧レベル
を検出することによつて行われる。また出力信号
Ａは、タコジエネレタ８から検出しないで、糸の
速度を指令するための電圧例えば糸シート駆動用
モータの指令電圧を用いてもよい。

上記のような制御系であるから、ローラ２の回
転速度Vaは、第２図に示すように、一般的なグ
ラフ式ｙ＝ax＋ｂのグラフから、糸速度をVbと
すれば、Va＝Ｋ・Vb＋ｂとなる。ここでもし、
接触器１１が常時閉じていると、ローラ２の回転
速度Vaは、直線ｂ−ａをたどつて変化するが、
糸速度Vbが０のとき、ローラ２に回転があると、
不都合であるから、糸速度Vbがほとんど０とな
つたとき、前記接触器１１は、和信号Ｄの入力を
切り、ローラ２の回転を止める。この結果、ロー
ラ２の回転速度Vaは、第２図のグラフで、直線
０−ｂ−ａの順番をたどるように設定される。

この第２図のグラフにおいて、可変抵抗器９の
係数の変更は、直線ａ−ｂの勾配つまり上記式の
計数Ｋを変更することと対応しており、また可変
抵抗器１０についての係数の変更は、直線０−ｂ
の長さつまり出力信号Ｃのレベルを調整すること
と対応している。

つぎに第３図は、糸速度Vbとローラ２の回転
速度Vaとの関係を時間軸ｔ上で表している。今、
後に詳記するように、ワツクス溶剤の落下速度の
関連で、前記可変抵抗器１０を調整した後、ワツ
クス溶剤３の糸への付与量を前記可変抵抗器９に
より調整すれば、糸速度Vbの変更はもとより、
加速中や減速中も一定の付与量を得ることができ
る。また可変速モータ５の速度制御において、従
来の制御方法では、低回転域になると、比較制御
が維持できなく場合もあるが、この発明の制御方
法では、そのような特性が補正できることにな
る。

また長時間機械を停止した後に、運転に先立つ
て押し釦スイツチ１３をオンの状態にすれば、一
定電圧Ｖが前記制御増幅器６の速度指令信号とな
り、ローラ２が回転し、ローラ２の表面にワツク
ス溶液３が付着し、準備作業を容易に行い得る。
前記押し釦スイツチ１３を長時間停止した後の起
動時に、一定時間作動するタイマーに置き換え、
ローラ２を約半回転させれば、自動的に準備作業
を行うことができるので有利である。なお、加算
点１５，１６において、符号のプラスは、可変速
モータ５を正方向へ回す電気的な極性を示し、ま
たマイナスは、逆方向へ回す極性をそれぞれ示し
ている。

ここでローラ２の回転速度Vaとワツクス溶液
３のような粘性流体の付着量との関係を第４図お
よび第５図とともに解析しておく。ワツクス溶液
３のような粘性流体は、ローラ２の表面に接して
いる部分において落下速度が０であり、ローラ２
の表面から接線に垂直方向に離れるにしたがつて
粘性に関係するある速度勾配をもつて重力によつ
て落下するものと考えられる。この理論から、ワ
ツクス溶液３の表面での落下速度Vcは、ローラ
２の表面から離れるにしたがつて、これと比例し
て速くなるものと推測される。

今、第４図および第５図において、ワツクス溶
液３の槽での表面張力の影響を受けない部分Ｐに
ついて、ローラ２の回転によつて持ち上げられる
ワツクス溶液３の量と重力によつて落下する傾向
のワツクス溶液３の量について考察する。この２
つの量の差を求めることによつて、ローラ２の表
面に付着し、その回転とともに連続して持ち上げ
られるワツクス３の量Ｑが求められることにな
る。ローラ２によつて持ち上げられる初期のワツ
クス溶液３の量すなわちローラ２の表面の接線に
垂直な方向の厚みＷは、粘性が一定と仮定した場
合に、ローラ２の表面速度Vaにかかわらず、ほ
ぼ一定と考えられる。

一方、ローラ２の表面に厚みＷのワツクス溶液
を付着し、ローラ２を静止させた場合、Ｐ点の外
周部の静止落下速度をVcとすると、この静止落
下速度Vcは、ローラ２が回転しているときの相
対速度となり、ローラ２の回転速度Vaにかかわ
らず、ほぼ一定と考えられる。一方、ワツクス溶
液３がローラ２の表面に接している部分の静止落
下速度または相対速度は０と考えられるから、ワ
ツクス溶液３の厚みＷに関する平均落下速度また
は平均相対速度は、Vc／２となる。ローラ２に
付着していく単位時間当たりのワツクス溶液の量
Ｑは、初期の待ち上げ量から落下する量（第５図
中斜線部分）を引いた値に相当しているから、下
記の式(1)が成立する。

Ｑ＝Va×Ｗ×Ｌ−１／２Vc×Ｗ×Ｌ ……(1) ここでＬは、ローラ２のローラ長とする。

さて、この発明の制御の目的は、ワツクス溶液
３の量Ｑを糸速度Vbに比例させることにあるか
ら、その関係は、比例定数ｋを用いて下記の式(2)
のように表される。

Ｑ＝ｋ×Vb×Ｗ×Ｌ ……(2) 上記式(2)の関係を得るためには、式(1)および式
(2)から下記の式３が求められる。

ｋ×Vb＝Va−１／２Vc Va＝ｋ×Vb＋１／２Vc ……(3) 上記式からワツクス溶液３の量Ｑと糸速度Vb
は、ローラ２の表面での回転速度VaをVc／２に
相当する一定の速度に、糸速度Vbに比例する速
度を加えた速さに設定すれば比例することにな
る。

なお、第４図において、実線はVa≫Vb／２を
示し、点線は、Va≒Vc／２の場合を示してい
る。

そして出力信号Ｃの設定は、ローラ２を高速回
転させた後に停止させ、Ｐ点の外周部のワツクス
溶液３の静止落下速度Vcを計測し、その1/2に相
当するローラ３表面での回転速度Vaにあたるレ
ベル（所定値）を可変抵抗器１０で調整すること
により行われる。

本発明では、接触式塗布用のローラの回転が一
定値＋糸速度に比例して無段階に行われるから、
チエンジギヤなどが不要となり、操作が簡単に行
える他、加速および減速中の付着斑や低速度時の
付着斑が未然に防止できる。したがつて糸シート
に対する液剤の付着量が高い精度のもとに制御で
きることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法の系統図、第２図は
ローラ回転速度−糸速度のグラフ、第３図はロー
ラ回転速度および糸速度と時間との関係のグラ
フ、第４図はローラと液剤付着量との関係を示す
説明図、第５図は第４図のＰ点での拡大モデル図
である。 １……糸シート、２……ローラ、３……ワツク
ス溶液、４……減速機、５……可変速モータ、６
……制御増幅器、７……ガイドロール、８……タ
コジエネレータ、９，１０……可変抵抗器、１１
……接触器、１２……タコジエネレータ、１３…
…押し金口スイツチ、１４……ビーム、１５，１
６……加算点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液剤中で回転する塗布用のローラの表面に糸
   シートを接触させることにより、糸に上記液剤を
   付与するローラ接触式液剤付与装置に於いて、上
   記ローラを駆動するための可変速モータの回転速
   度を上記糸シートの速度に比例した信号と所定値
   の信号とを加算した和信号に比較して制御するこ
   とを特徴とするローラ接触式液剤付与装置のモー
   タ制御方法。 ２ 上記糸シートの速度に比例した信号の比例定
   数および上記所定値の信号値を任意に可変できる
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のローラ接触式液剤付与装置のモータ制御
   方法。 ３ 上記ローラの長時間停止後の運転時に自動的
   に上記ローラを高速で約半回転以上回転させた後
   に正規の運転状態に入ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載のローラ接触式
   液剤付与装置のモータ制御方法。 ４ 所定の値をローラの回転速度およびそのロー
   ラ表面での液剤の落下速度の関連で設定すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載のローラ接触式液剤付与装置のモー
   タ制御方法。