JPH05294557A - 紡糸巻取機の振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 昇降枠の共振時における振動を減少させ、広
範囲な巻取速度での運転を可能とする紡糸巻取機の振動
抑制装置を提供する。 【構成】 パッケージに転接するタッチローラ１１を保
持する枠体１０ａを有する紡糸巻取機の前記枠体１０ａ
の先端付近に、錘１８と、該錘１８に並列接続されたバ
ネ１６及び減衰力を付与するダッシュポット１７とから
なる動吸振器１５を取り付けてなる紡糸巻取機の振動抑
制装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紡糸機から紡出された
糸条を高速で巻取る紡糸巻取機の振動抑制装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】まず、図６及び図７により紡糸巻取機を
説明する。図６は正面図、図７は側面図である。

【０００３】図６及び図７において、紡糸巻取機１は、
本体フレーム２に対して水平軸３の回りで回転するタレ
ット円板４と、該タレット円板４から突設する２本のボ
ビンホルダー５，６と、タレット円板４の背面に固定さ
れ上記ボビンホルダー５，６を回転駆動する誘導モータ
７，８と、本体フレーム２内の支柱９に案内されて垂直
に上昇又は下降する昇降枠１０と、この昇降枠１０の第
１枠体１０ａに支持されたタッチローラ１１と、昇降枠
１０の第２枠体１０ｂに支持されたトラバース装置１２
とから主に構成されている。すなわち、ボビンホルダー
５，６はタレット円板４を介して間接的に本体フレーム
２に突設されている。そして、タッチローラ１１やトラ
バース装置１２を支持する昇降枠１０全体の重量は昇降
枠１０側に設けられた接圧シリンダ１３によって支えら
れ、この重量と接圧シリンダ１３による持ち上げ力との
差がタッチローラ１１のパッケージＰに対する接圧力と
なるようになっている。なお、Ｂはボビン、Ｐは該ボビ
ンに巻形成されたパッケージ、Ｙは紡糸機からの糸、２
ａは本体フレーム２から突設しその先端に操作盤が設け
られている固定アーム部である。

【０００４】つぎに、紡糸巻取機１の巻取動作の概略を
説明する。図７において、ボビンホルダー５，６の誘導
モータ７，８には回転数制御用のインバータ２１が接続
されており、タッチローラ１１には回転数（即ち糸速
度）を検出するパルスジェネレータ２２が設けられてい
る。そして、巻取速度信号発生器２３の設定信号ｆ２と
パルスジェネレータ２２の信号ｆ１を比較し、比較器２
４からインバータ２１に指示を与えて所定の巻取速度を
維持する。すなわち、パッケージＰが巻き太っていくと
共に、ボビンホルダー５，６の回転数が低下するように
なっている。そして、パッケージＰが満巻になると、タ
レット円板４が１８０°回転し、満巻のパッケージＰの
ボビンホルダー６が図示の待機位置となり、空ボビンＢ
のボビンホルダー６が図示の巻取位置となり、満巻のパ
ッケージＰから空ボビンＢへと糸渡しが行われて連続的
に巻取りが行われる。そして、満巻のパッケージＰのボ
ビンホルダー６は徐々に減速して停止し、満巻のパッケ
ージＰと空のボビンＢとが差し替えられる。

【０００５】上述した従来の紡糸巻取機においては、巻
取中のボビンホルダー５，６は巻き始めから巻き終わり
まで広い範囲で回転数が変化する。このボビンホルダー
５，６に装着されたボビンＢに巻形成されるパッケージ
Ｐに適切な接圧を付与するタッチローラ１１はこの回転
数の影響を受ける。すなわち、ボビンホルダー５，６が
加振源となって、タッチローラ１１を保持する昇降枠１
０が共振現象を起こす。そこで、従来、昇降枠１０の固
有振動数がボビンホルダー５，６の回転振動数以下とな
るように、昇降枠１０を設計していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、紡糸
巻取機に低速から高速にわたる広範囲での使用が求めら
れており、ボビンホルダー５，６の回転振動数の範囲も
広がる傾向にある。例えば低速２０００ｍ／ｍｉｎから
高速６０００ｍ／ｍｉｎの広範囲巻取では、ボビンホル
ダー５，６の回転振動数は最低２４Ｈｚから最高２９０
Ｈｚにも達する。このように広範囲の回転振動数の中に
固有振動数を有しない昇降枠１０を設計することは実際
上困難であり、それがために紡糸巻取機の運転速度範囲
に制限を受けるという問題点を有していた。

【０００７】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、昇降枠の共振時における振動を減少させ、広範
囲な巻取速度での運転を可能とする紡糸巻取機の振動抑
制装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の紡糸巻取機の振動抑制装置は、パッケージ
に転接するタッチローラを保持する枠体を有する紡糸巻
取機の前記枠体先端付近に、錘と、該錘に並列接続され
たバネ及び減衰力を付与するダッシュポットとからなる
動吸振器を取り付けてなるものである。

【０００９】

【作用】動吸振器の錘の質量とバネのバネ定数とダッシ
ュポットの減衰定数などの諸元を枠体に対して適切なも
のにすると、紡糸巻取機の枠体の共振が抑えられ、通常
の防振ゴムでは不足気味の減衰定数を所定の値に設定で
きる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の振動抑制装置が用いられた紡糸
巻取機の正面図、図２はその側面図である。

【００１１】なお、図１及び図２において、図６及び図
７と同様な作動をする部分には同一の符号を付し、その
説明を省略する。図１及び図２において、図６及び図７
と異なる点は、昇降枠１０の第１枠体１０ａ内部の先端
に動吸振器１５を取り付けてなる振動抑制装置が設けら
れた点である。

【００１２】動吸振器１５は、第１枠体１０ａに並列に
取り付けられた４個のバネ１６及び１個のダッシュポッ
ト１７と、バネ１６及びダッシュポット１７で支持され
た鉄製の錘１８からなる簡単なものである。例えば、錘
１８下面の４角がバネ１６で支持され、錘１８下面の中
央がダッシュポット１７で支持されている。この動吸振
器１５の取付位置としては、タッチローラ１１を直接的
に保持する第１枠体１０ａがよく、先端に位置するほど
効果的である。図示のように、水平配置の動吸振器１５
に限らず、第１枠体１０ａの先端に横向きに動吸振器１
５を取り付けることもできる。ダッシュポット１７は、
第１枠体１０ａに立設されたシリンダ３１と、錘１８か
ら垂下されたロッド３２と、ロッド３２に連結されシリ
ンダ３１内に位置するピストン３３とを主要部分とする
ものであり、シリンダ３１内にオイル３４が充満してい
る。また、ピストン３３には多数の孔３５が開口してお
り、この孔３５の開口面積とオイル３４の粘度で減衰定
数が決まるようになっている。また、ピストン３１で区
画されるシリンダ３１の上下室を連通するパイプ３６が
設けられており、このバイプ３６に接続されたニードル
バルブ３７で減衰定数が調整できるようになっている。

【００１３】動吸振器１５が取り付けられた昇降枠１０
のモデルを図３により説明する。鉄製の錘１８は質量ｍ
であり、バネ１６はバネ定数ｋであり、ダッシュポット
１７は減衰定数ｃであり、昇降枠１０は質量Ｍの重りと
その支持構造から決まるバネ定数Ｋのバネとなる。この
モデルにおいて、動吸振器１５の最適設計条件は下記の
式と式を満足するものとなる。 最適固有振動数＝（１／（１＋μ））×Ω_n ・・・・・式 最適減衰比 ＝（３μ／８（１＋μ））^1/2 ・・・・式 ここで、μ：鉄ブロックと昇降枠の質量比（ｍ／Ｍ） Ω_n ：昇降枠の固有振動数（（Ｋ／Ｍ）^1/2 ）

【００１４】このような動吸振器が取り付けられた昇降
枠の振動周波数応答パターンを図４により説明する。点
線が動吸振器を取り付けない場合のパターンを示し、実
線が動吸振器を取り付けた場合のパターンを示す。そし
て、減衰定数ｃが小さいと二つのピークが現れ、減衰定
数ｃが大きいと一つのピークが現れ、減衰定数ｃが適切
であるとピークのない台形状となっている。特に市販の
防振ゴムは減衰定数ｃが不足気味であるが、バネとダッ
シュポットと区分することにより、最適な減衰定数ｃを
有する動吸振器１５とすることができる。また、質量比
（ｍ／Ｍ）は０．１〜０．２とするのが最も効果的であ
る。振幅が顕著に低下するのは質量比が０．１までであ
り、特に０．２を越えても其ほど下がらず昇降枠全体が
重くなるからである。

【００１５】上述した最適条件を実際の紡糸巻取機に適
用した場合、動吸振器の鉄ブロックは５〜１０キログラ
ム程度である。４４Ｈｚに固有振動数を有する昇降枠に
５キログラムの動吸振器（昇降枠は約４０Ｋｇであり、
質量比は約０．１３）を図１及び図２で示される位置に
取り付け、ナイロン６を３８００ｍ／ｍｉｎで巻き取っ
た場合、図５に示されるように、昇降枠１０の振幅は大
幅に減少した。

【００１６】なお、上記した実施例では、振動抑制装置
が用いられる紡糸巻取機として、ボビンを装着するボビ
ンホルダーを誘導モータによって直接駆動する、いわゆ
るスピンドルドライブ型のもので説明したが、本発明
は、ボビンホルダーに装着したボビンに、積極駆動され
るタッチローラを転接してボビンを間接的に駆動するい
わゆるフリクションドライブ型のものにも適用できる。
また、タレット円板を回転させて満巻のパッケージから
空のボビンへと自動的に切り換えるオートチェンジャタ
イプのものに限らず、ボビンホルダーが一本であって、
紡糸巻取機を停止させてボビンチェンジを行うタイプの
紡糸巻取機にも本発明の振動抑制装置が適用できる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の紡糸巻取機の振動抑制装置は、
パッケージに転接するタッチローラを保持する枠体を有
する紡糸巻取機の前記枠体先端付近に、錘と、該錘に並
列接続されたバネ及び減衰力を付与するダッシュポット
とからなる動吸振器を取り付けてなるものであり、動吸
振器の錘の質量とバネのバネ定数とダッシュポットの減
衰定数などの諸元を枠体に対して適切なものにすると、
紡糸巻取機の枠体の共振が抑えられ、通常の防振ゴムで
は不足気味の減衰定数を所定の値に設定できるので、紡
糸巻取機の昇降枠の固有振動数の設計の制限から解放さ
れ、一層の低速から高速にわたる広範囲巻取に対応でき
る。また、ダッシュポットの調整で減衰定数が自由に設
定できるので、サイズの異なる紡糸巻取機に最適な振動
抑制装置を簡単に設計できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の振動抑制装置が用いられた紡糸巻取機
の正面図である。

【図２】本発明の振動抑制装置が用いられた紡糸巻取機
の側面図である。

【図３】振動系のモデル図である。

【図４】振動周波数応答のパターンを示すグラフ図であ
る。

【図５】昇降枠の実際の振動を示すグラフ図である。

【図６】従来の紡糸巻取機の正面図である。

【図７】従来の紡糸巻取機の側面図である。

【符号の説明】

１０ 昇降枠（枠体） １１ タッチローラ １５ 動吸振器 １６ バネ １７ ダッシュポット １８ 錘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッケージに転接するタッチローラを保
   持する枠体を有する紡糸巻取機の前記枠体先端付近に、
   錘と、該錘に並列接続されたバネ及び減衰力を付与する
   ダッシュポットとからなる動吸振器を取り付けてなる紡
   糸巻取機の振動抑制装置。