JPH06200420A - 梳綿機ウェブコーム駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 従来の技術に伴う種々の欠点を除去した梳綿
機ウェブコームの駆動システムを提供する。 【構成】 繊維工業に使用される梳綿機ウェブコームの
駆動システムはコーム構造２７を有する型のもので、機
械的エネルギーを集積する弾性装置２３、２４の制御を
うけて静止位置の周りを振動し得るように装架され、か
つ電気信号の変動にたがって回転方向が反転する型の電
動機装置２０と関連している。電動機装置２０は電動機
２０の軸３０の瞬間的角度位置、したがってコーム構造
２３、２６、２７の瞬間的角度位置の感知器３１と関連
する。感知器３１は電動機２０の電力供給源に接続さ
れ、電動機の可動部材２２、したがってコーム構造に持
続的振動状態を発生させるようになっている。電動機２
０はブラシレス型電動機、または定励起磁界を有する直
流電動機となすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維工業における梳綿機
ウェブコーム駆動システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】梳綿機ウェブコームは繊維工業におい
て、梳綿サイクルの終わりに使用される装置で、実際に
は梳綿機の最後のシリンダ上に配向されたウェブを取り
外すために使用される。

【０００３】繊維ウェブの取り外しはコーム部材を、４
０−５０Ｈｚ程度の、比較的高い周波数で交互に角度的
に振動させることによって行われ、この時コームは梳綿
機シリンダの周囲に設けられた歯またはフックを擦過す
る刃を有している。

【０００４】ウェブコームを駆動する二つの周知の技術
は問題の機械の中に含まれている。第１の技術は機械的
のもので、コームは電動機に連結されたエキセンよりな
る枢動四辺形によって駆動され、ウェブコームに対する
所要の運動法則を得るようになっている。これは往復運
動を行う多くの部品を含む比較的複雑な機械的構造を必
要とし、求めんとする最大作動周波数が制限を受ける。

【０００５】第２の技術は１９６２年１２月２８日付提
出、１９６３年１２月３０日付発行のＡ．Ｔｈｉｂｅａ
ｕ ＆ Ｃｉｅ．．のフランス特許第１３５１５７２号
に記載されている。この技術は補助磁界を使用しない、
すなわち自動始動性を有しない単相誘導電動機を使用す
るもので、その回転子は機械的部材、この場合は弾性エ
ネルギーを集積するねじり棒と関連する。

【０００６】補助磁界を使用しない単相誘導電動機は、
一旦これに始動トルクを加えれば普通は時計方向または
反時計方向に回転することができると言う事実を利用
し、かつねじり棒の弾性定数、回転子およびこれに固定
された構造物の慣性モーメントおよび回転子の停動トル
クを適当に設計すれば、回転子が時計方向または反時計
方向に周期的に運動するような状態が生じるが、振動の
振幅および周波数が慣性モーメント、ねじり棒の弾性定
数および電動機の停動トルク値によって決定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、周知
の技術の前記の如き不便を除去し得る電気機械的構造を
提供することである。

【０００８】

【問題を解決するための手段】本発明によれば、梳綿機
ウェブコーム駆動システムはねじり棒の如き、機械的エ
ネルギー集積部材を有する振動機械的装置と、システム
を作動し、かつその振動を維持する装置で、駆動トルク
を発生する機械よりなる装置とを有し、該駆動トルクの
記号が電気装置によって反転させることができ、この電
気装置が前記駆動トルクの記号を反転させる電気装置に
連結された角度位置感知器または角速度感知器と関連
し、さらにシステムの振動周波数が振動システムの機械
的パラメータだけに関連し、かつシステムに対する電気
機械による駆動トルクの供給が振動の全範囲に対するシ
ステムの瞬間的角速度とは無関係となるようにされる。

【０００９】さらに本発明によれば、駆動トルクを発生
する前記電気機械はなるべくはブラシレス型の電動機で
あり、かつ前記位置または角速度感知器は電磁感知装置
によって形成され、電気スイッチ装置を駆動し、前記ブ
ラシレス電動機から送給される駆動トルクの記号を反転
せしめ、周波数が振動システムの機械的パラメータだけ
によって決定される持続性機械的振動状態を発生させる
ようになっている。

【００１０】

【実施例】次に添付図面によって本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を使用せんとする繊維工業の梳綿機
のウェブコームを示す。カードウェブ１０は軸線１２上
を矢印Ｆの方法に回転する梳綿機シリンダ１１から引き
出される。コーム１３はシリンダ１１の周りにおいて作
動し、該コームは矢印１５によって示される如く、角度
的に振動する軸１６上に装架された往復腕１４によって
担持されている。シリンダ１１の周囲から外されたカー
ドウェブ１０は、周知の態様でローラ１８上を移動する
搬送ベルト１７の上に載置される。

【００１１】前記フランス特許は軸１６によって支持さ
れたコーム組立体を駆動するようになったもので、定周
波数電力の供給される単相誘導電動機を使用し、かつ起
動磁界はなく、機械的エネルギーを集積する復帰弾性部
材と関連し、該弾性部材はこの型の電動機の固有の特性
によって振動を開始する。この型の電動機の特性は図２
に線図的に示されている。図２は電動機回転子の角速度
に対する電動機の駆動トルクの直角座標線図である。角
速度がゼロなる時は、得られるトルクもゼロであること
がわかる。電動機が横座標原点の周りの破線Ｓによって
示される如く、”始動”作用を受ければ、該電動機は始
動トルクの記号にしたがって、時計方向または反時計方
向に回転し、点Ａ、Ａ１に対応する最大トルク発生点に
達し、さらに回転子の角速度が角同期速度に対応して、
電動機によって得られるトルクがゼロとなる点＋ωｓ、
−ωｓに達するようになる。前述の如く同期速度は、電
機子の回転速度が電動機の回転磁界の回転速度に対応す
る時の速度である。ハッチを施した区域Ｂ、Ｂ１に対応
するωｓより絶対値の大なる角速度に対しては、電動機
は駆動トルクを発生する代わりに、これを吸収して電気
回路網に電力を供給する。前記フランス特許に記載され
た装置においては、誘導電動機の回転子はねじり棒の如
き、弾性エネルギー集積部材の復帰トルクの作用によっ
て、区域Ｂ、Ｂ１の間で振動する。この型の装置は種々
の不便を伴う。第１に静止しているすべての部品、すな
わち静止している電動機の回転子に電気エネルギーを供
給する時に、非常に大きな出力排出によって失速状態に
止まる。その理由はこのような状態における電動機は、
二次巻線が短絡した変圧器に匹敵するからである。さら
に駆動トルクのパターンから、Ｍは電動機の回転速度ω
の関数と考えられるから、送給される駆動トルクは一定
ではなく著しく変動し、サイクルの終止点に対応して、
回転子はその回転方向を反転する前に停止し、回転子の
失速に起因して再び大きな電力排出が生じる。これは電
力の過度の消費、および内部を通る強電流に起因する電
動機のかなりの加熱の原因となり、したがって実際にウ
ェブコームを供給すべき機械的出力に対して電動機自体
を大きくする必要が生じる。

【００１２】したがって前述のフランス特許に図示説明
されている装置は、機構が比較的簡単で、摩擦を受ける
ことも少ないと言う点においては優れているが、エネル
ギーの点からは必ずしも有利ではない。

【００１３】前述の如く本発明においてはたとえばブラ
シレス型電動機、または熟練技術者には周知のチョッパ
ー技術によって定電流の供給される、定磁界磁束を有す
る定電流電動機が使用される。この型の電動機において
は角速度の関数としての駆動トルクの特性は図３に示さ
れる型のものである。図によって明らかな如く、駆動ト
ルクＭは電動機の回転角速度ωの関数として一定であ
り、かつ直線＋Ｍ１、＋Ｍ２、＋Ｍ３、及び−Ｍ１、−
Ｍ２、−Ｍ３の群によって表される。正及び負の出力ト
ルクは電動機の供給電力の極性の反転に反応し、これは
ブラシレス型電動機の場合は、周知の態様でフィールド
コイルの接続を反転することにより、または整流子型直
流電動機の場合は回転子の極性を反転させることによっ
て得られる。

【００１４】熟練技術者は、駆動トルクの”ホール”を
伴わない、電力の過度の吸収が生じる場合には、臨界角
速度の存在しないことを理解できる。その理由はこの型
の装置においては、電動機の可動部品に対しては臨界角
速度が存在しないからである。実際にブラシレス型また
は整流子型電動機はトルク発生機のように作動し、その
記号は前述のように反転させることができる。

【００１５】さらに電力供給は公称動作電流の変動する
定電流型のものであるから、各回転方向において電動機
から供給される駆動トルクの値を変えることができ、し
たがって図１の矢印１５によって示される如く、梳綿機
のウェブコームの振動振幅を変えることができる。

【００１６】図４は本発明による電気機械的駆動システ
ムの配置を示す。図４によって明らかな如く、ブラシレ
ス型電動機２０には給電源２１、なるべくは技術的に周
知のチョッパー型の給電源によって定電流が供給され
る。電動機の回転子は継手２２によって、一端が反動ブ
ロック２４に固定されたねじりばね２３に連結されてい
る。このねじりばね２３は２５において、梳綿機ウェブ
コーム２７を担持する中空軸２６に連結されている。中
空軸２６は周知の態様で、玉軸受２８、２９により枢動
自在に装架されている。

【００１７】電動機２０の軸は、該電動機と一体の可動
部分３０および静止部分３１よりなる位置または各速度
感知器と共動する。この組立体３０、３１は種々の態様
で形成することができる。感知器３０の構造はたとえ
ば、ホール効果磁気感知器、可変磁気抵抗感知器または
回転差動変圧器等となすことができる。この型の感知器
は技術的に公知であるから、その詳細な説明は省略す
る。組立体３０、３１の重要な特性は電動機２０の回転
子の、したがってねじりばね２３および梳綿機ウェブコ
ーム２７の自由端の回転角度または回転速度に比例する
信号を発生し、すなわちシステムの振動開始信号を発生
するようになっていることである。部材３０および部材
３１は相互に角度的に偏倚し、梳綿機ウェブコームの角
度振動を確実に発生させるに適当な位相で、電力源に加
えられる出力信号を発生するようになすことができる。
実際に位置感知器を使用する時には、その信号を微分す
る必要がある。その理由は電動機の供給電圧の記号は運
動方向、したがって速度の関数であり、位置の関数では
ないからである。このようにとくに微分を行う時には、
位相によって表される定数が消失するから、感知器の角
度位相に関する問題がなくなる。

【００１８】図５は本発明による装置の電気的および機
能的ブロック線図である。図５にしめされる如く、電動
機３０、たとえばブラシレス型または定磁界磁束によっ
て励起される整流子型直流電動機は、電力線３１を通し
て制御ユニット３２により給電され、駆動または回転方
向の反転を行う。この制御ユニット３２は３３に示され
る如く、電源（図示せず）から給電され、かつ線３４を
通して電動機３０の回転方向の反転切換えの制御信号を
受け入れ、これは図４の部材３０、３１に対応するブロ
ック３６から来る信号に対する計算ユニット３５によっ
て処理される。ユニット３６から来る信号を処理するた
めのブロック３５は、たとえば自動制御技術において周
知の位相遅延または位相前進回路（時間に対する微分器
または積分器）となすことができる。破線３７によって
示された電動機３０の機械的出力は群３６を通り、かつ
３８によって示される如く、梳綿機ウェブコームおよび
ねじりばねよりなる合成構造である需要個所３９の方に
進む。

【００１９】図６および７は図５に示された装置の機能
的判定基準を示す。自動制御について説明すれば、ブロ
ック４０は電動機の電力供給およびその回転方向反転に
対する回路を表す。ブロック４０の出力は前述のブロッ
ク３９と、ブロック４１とに送給され、このブロック４
１は前述の部材３５および３６よりなり、信号を発生
し、この信号は４２においてユニット４０の制御入力と
なる。これはフィードバックの古典的な計画で、普通の
自動制御における如く安定性を得るための設計ではな
く、振動状態を発生するようになっている。数学的な観
点から見たものは図７に示されており、この場合はシス
テムの転送機能の真の部分および仮想部分の座標は周知
のナイキスト線図によって表されている。電動機３０の
瞬間的角速度ωの変動を記述するには標準的な点”−
１”を含むものとし、システムの全可動装置に対し持続
性の振動状況が生じるようにする必要がある。

【００２０】本発明の変型においては、電動機３０の制
御ユニット３２は、該電動機３０の定電流電力源に作用
する振動振幅制限装置（図３に示された曲線群参照）
と、ウェブコームを梳綿機シリンダと係合せしめ、また
はこれから釈放するための補助装置とを有するものとな
すことができる。これら補助装置はその構造および設計
は技術的に周知であるから、詳細な説明は省略する。

【００２１】以上の説明により、本発明による装置は前
述のフランス特許に記載されている周知の技術に比し多
くの利点を有することがわかる。すなわち本発明の装置
によれば梳綿機のウェブコームによって行うべき作業に
適切な電動機構造を使用することができ、さらに持続的
振動の範囲を電気的装置によって容易に調節し得るよう
になるから、梳綿機ウェブコームの作動パラメータの調
節をさらに正確にすることができる。

【００２２】以上本発明をその可能な、かつ好適とされ
る実施例の一つについて説明したが、本発明は特許請求
の範囲を離れることなく種々の変型を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を使用し得る梳綿機ウェブコームの構造
全体を示す図。

【図２】定周波数電力が供給され、かつ起動磁界を有し
ない単相誘導電動機の駆動トルクと、角速度との関係を
示す図。

【図３】ブラシレス型電動機、または定電流電源を有す
る直流電動機の偏倚トルクと、角速度との関係を示す
図。

【図４】本発明による梳綿機ウェブコームに対する電動
機配置の略線図。

【図５】図４に示された装置の電気的ブロック線図。

【図６】図４に示された動作を説明するための略線図。

【図７】図５に示された動作を説明するための略線図。

【符号の説明】

１０ ウェブ １１ 梳綿機シリンダ １３ コーム １４ 往復腕 ２０ 電動機 ２３ ねじりばね ２６ 中空軸 ２７ コーム ３０ 可動部分 ３１ 静止部分

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維工業用機械の梳綿機ウェブコーム駆
   動システムで、機械的エネルギーを集積する弾性装置の
   制御を受けて、静止位置の周りを振動するように装架さ
   れ、かつ電動機装置と関連するコーム構造よりなる型の
   システムにおいて、前記電動機装置が運動方向を電気信
   号の変化にしたがって反転し得る型のものであり、前記
   電動機装置がその回転部材の瞬間的位置または瞬間的速
   度、したがって前記コーム構造の角度位置または瞬間的
   速度の感知器と関連し、前記感知器から来た信号が前記
   電動機の電力供給ユニットに接続され、前記電動機の回
   転部材、したがって前記コーム構造の持続的振動状態が
   開始されるようになっていることを特徴とするシステ
   ム。
2. 【請求項２】 前記電動機がブラシレス型の電動機であ
   る請求項１記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記電動機が定励起磁界を有する直流電
   動機である請求項１記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記電動機が可変磁気抵抗電動機である
   請求項１記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記電動機が線形電動機である請求項１
   記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記電動機が”定電流”の直流電流が供
   給される前記請求項の何れか一つに記載のシステム。
7. 【請求項７】 前記感知器がホール効果型の角度位置感
   知器である請求項６記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記感知器が誘導感知器である請求項６
   記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記感知器が回転差動変圧器型の感知器
   である請求項６記載のシステム。
10. 【請求項１０】 前記感知器がタコメータ発電機型の感
    知器である請求項６記載のシステム。
11. 【請求項１１】 前記感知器がリゾルバによって構成さ
    れている請求項６記載のシステム。
12. 【請求項１２】 電動機の電力供給ユニット、位置また
    は速度感知器、復帰力を発生する弾性装置およびコーム
    構造が持続的に振動する振動システムを構成している前
    記請求項の何れか一つに記載のシステム。
13. 【請求項１３】 初期駆動状態において前記電動機によ
    って与えられるトルクがゼロとは異なる値を有している
    請求項１２記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記電動機に対する電力供給源が該電
    動機に可変電気エネルギーを供給し、システム内の持続
    性振動の振幅を変えるようになっている前記請求項の何
    れか一つに記載のシステム。
15. 【請求項１５】 前記定電流電力供給源がチョッパーシ
    ステムによって構成されている前記請求項の何れか一つ
    に記載のシステム。