JPH0651277U

JPH0651277U - ラップ形成機の加圧装置

Info

Publication number: JPH0651277U
Application number: JP093095U
Authority: JP
Inventors: 政樹粟野; 勝之高木
Original assignee: 株式会社原織機製作所
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】大きな加圧力を発生させる場合にも、圧力空気
源から高圧の圧力空気を供給しなくてもよく、しかもラ
ップの巻取中においては、圧力空気の補給を必要としな
くてよく、これに加えてラップ巻径に対応した加圧力を
発生させられるようなラップ形成機の加圧装置を提供す
ることである。【構成】加圧用シリンダ８の加圧室と圧力空気源１５と
を連結する通路に逆止弁１６を設け、この逆止弁１６と
加圧用シリンダ８の加圧室との間の通路に電空比例弁１
９を接続し、一対のラッププレート１ａ，１ｂを上昇さ
せるための回動軸５に回転角度検出装置１１を取付け
て、制御装置３１により電空比例弁１９を制御して、ラ
ップの巻径の増大によって昇圧する加圧用シリンダ８の
加圧室の圧力空気の一部を前記電空比例弁１９の部分で
排出させて、ラップ巻取中における加圧用シリンダ８の
加圧室を予め設定した圧力に制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フリースなどを一対の巻取ドラムに載せられたボビンに巻き取ってラップを形成する際に、ボビンに巻き取られたラップを一対の巻取ドラムに押圧して加圧するためのラップ形成機の加圧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ラップ形成機のラップ成形装置では、上下動可能で、しかも回転自在な一対のラッププレートでボビンを挟持し、同方向に回転する一対の巻取ドラムの間で前記ボビンを回転させて、このボビンにフリースを巻き付けてラップを形成している。このようにして、ボビンにラップを巻き付ける場合には、ボビンに巻き付けられたラップを一対の巻取ドラムに押圧させながら行っている。そして、この押圧力は、エアシリンダ（加圧用シリンダ）により発生させており、図７に示されるように、加圧装置の機構からして、このエアシリンダの加圧力Ｑは、ボビンに巻き付けられたラップＲの中心（即ち、ボビンの中心）を通り、しかも一対の巻取ドラム５１の中心を結ぶ線分に対して直角な方向に作用する。従って、加圧用シリンダの加圧力Ｑの分力が、一対の巻取ドラム５１にラップＲを押圧させる力（面圧力）として作用し、加圧用シリンダの加圧力Ｑが一定の場合は、この面圧力は、ラップの巻径の増大に伴って小さくなる。均一なラップを形成するには、この面圧力をほぼ一定にしてラップを巻き取ることが必要であり、このためには、ラップの巻量の増大に伴って、加圧用シリンダの加圧力を大きくする必要がある。

【０００３】このラップの巻量の増大に伴って、加圧用シリンダの加圧力を大きくしたラップ形成機の加圧装置は、種々開示されている。例えば、特開昭60-155723 号公報に開示されているものは、加圧用シリンダの加圧側ポートと圧力空気源とを配管接続して、この配管途中に減圧弁を接続し、ラップボビンに支持する支持アームに制御ゲージをその傾斜角度を調整可能にして取付けて、この制御ゲージの制御面を前記減圧弁の作用部に係合させ、これによりラップの増大によって減圧弁を作動させて、巻取ドラムに対するラップの面圧力を発生させる加圧用シリンダの加圧力を制御する構成のものである。しかし、この加圧装置は、紡出繊維の種類の変更によって加圧力を変更したい場合には、制御ゲージの制御面の傾斜を変更する必要があると共に、加圧力の変化が大きい場合には、制御ゲージの傾斜の変更のみでは対応できないので、制御面の傾斜の異なる複数種類の制御ゲージを予め準備しておいて、これらのいずれかと交換しなければならない欠点がある。

【０００４】また、別の加圧装置としては、実開平4-37269 号公報に開示されているものが知られている。この加圧装置は、加圧用シリンダの加圧側ポートと圧力空気源とを、電気的に制御される圧力比例制御弁を介して接続し、この圧力比例制御弁により、ラップ巻量に対応して加圧用シリンダの加圧力が予め設定した加圧力になるよう制御するものである。この装置では、圧力比例制御弁の構造からして、二次側圧力（予め設定した圧力）を制御できるのは、一次側圧力である圧力空気源の空気圧の範囲内でしか制御できない。例えば、一次側圧力が５kgf/cm²の場合には、二次側圧力は５kgf/cm²以下での制御しかできない。従って、ラップの巻き取りに大きな加圧力を必要とする場合は、一次側圧力を高くする必要があり、更に、この高い圧力を保持することが必要であるので、常に高い圧力の圧力空気を供給し続けることが必要である。また、上記公報に開示されている加圧装置は、ラップの巻取長を基準にして、加圧用シリンダの加圧力を設定する構成であるために、フリースの厚さの変化に対しては対応不能である。このため、種々のフリースの厚さに対して、ラップ巻取長と目標電圧との関係曲線を制御装置に予め入力させておく必要があって、その制御が面倒である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記した従来のラップ形成機の加圧装置の有する不具合に鑑み、大きな加圧力を発生させる場合においても、圧力空気源から高圧力の圧力空気を供給することなく、しかも繊維の種類、巻量、及び巻取速度などの種々の紡出条件が変更されて、加圧力の変更を必要とする場合においても、この加圧力の変更を容易にして、ラップの巻始めから巻終わりに至るまで、設定した面圧力でもってラップの巻き取りを行えるようにすることを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために本考案の採用した手段は、一対の巻取ドラムと、該一対の巻取ドラムに載せられたボビンを回転自在に挟持する一対のラッププレートと、該一対のラッププレートを上下動させるための一対の支持アームと、該一対の支持アームを連結している回動軸と、該回動軸を回動させるための加圧用シリンダとを備え、該加圧用シリンダの加圧力により前記一対のラッププレートを下方に付勢して、前記ボビンに巻き取られるラップを前記一対の巻取ドラムに押圧させる構成のラップ形成機の加圧装置において、前記回動軸に、該回動軸の回転角度を検出するための回転角度検出装置を取付け、前記加圧用シリンダの加圧室と圧力空気源とを連結する通路に逆止弁を設けると共に、該逆止弁と前記加圧用シリンダの加圧室との間の通路に電空比例弁を接続し、前記回転角度検出装置の発する出力信号に基いて前記電空比例弁の作動を制御するための制御装置を備え、該制御装置により前記電空比例弁の作動を制御して、ラップ巻量の増大によって昇圧する加圧用シリンダの加圧室の圧力空気の一部を排出させて、ラップ巻取中における加圧用シリンダの加圧力が予め設定した圧力となるように構成したことである。

【０００７】

【考案の作用】

制御装置には、ラップの巻径の増大に対応して電空比例弁の比例ソレノイドに供給する電流の大きさを定めるための演算式が予め入力されており、このラップの巻径は、回動軸に取付けられた回転角度検出装置によって検出される。一方、圧力空気源から逆止弁を通って加圧用シリンダの加圧室に供給された圧力空気は、ラップの巻径の増大によって昇圧する。そして、漸次増大するラップの巻径が回転角度検出装置により検出されて、前記制御装置に入力されると、これに基いて電空比例弁の比例ソレノイドに流す電流が演算され、これに対応した制御信号が該制御装置から電空比例弁に対して発せられて、ラップの巻径の増大により昇圧した加圧用シリンダの加圧室の圧力空気の一部が電空比例弁の部分において排出されて、この加圧室の圧力が設定圧となるように制御される。このため、ボビンに巻き取られたラップは、一対の巻取ドラムに対して設定した面圧力で押圧されながら、その巻径が増大してゆく。

【０００８】

【実施例】

以下、実施例を挙げて本考案を更に詳細に説明する。図１において、ラップ形成機には、前後一対の巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂が設けられており、この両巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂は、矢印で示されるように同方向に駆動回転させられる。一対のラッププレート１ａ，１ｂは、両巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂の両側に沿って上下動可能に配置されて、ボビンチャックシリンダ２ａ，２ｂのピストンロッド（図示しない）により軸支されている。このラッププレート１ａ，１ｂは、巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂により回転させられるボビン３を挟持するものである。各ボビンチャックシリンダ２ａ，２ｂには、昇降ラック４ａ，４ｂの上端部がそれぞれ一体に取付けられている。水平に支承された回動軸５における前記各昇降ラック４ａ，４ｂと対向する部分には、それぞれピニオン６ａ，６ｂが取付けられていて、各ピニオン６ａ，６ｂと各昇降ラック４ａ，４ｂとが互いに噛合している。本実施例では、昇降ラック４ａ，４ｂが、一対のラッププレート１ａ，１ｂを上下動させるための支持アームを構成している。回動軸５の一端部に近い部分には、別のピニオン７が取付けられている。加圧用シリンダ８は、そのピストンロッド９が前記回動軸５と直交し、しかも水平となるように配置されて、このピストンロッド９の先端部に取付けたラック１０と前記ピニオン７とが噛合している。回動軸５の一端部には、回転角度検出装置１１が取付けられている。本実施例の回転角度検出装置１１としては、エンコーダが使用されており、ボビン３に巻き取られるラップの巻径が増大して一対のラッププレート１ａ，１ｂが上昇して、各昇降ラック４ａ，４ｂが上昇させられることにより、回動軸５が所定角度回動し、これによりボビン３に巻き取られるラップの巻径を検出している。加圧用シリンダ８の加圧側ポート８ａと背圧側ポート８ｂとは、加圧側通路１２及び背圧側通路１３を介してそれぞれ５ポート電磁切換弁１４に接続されている。そして、この５ポート電磁切換弁１４と圧力空気源１５との間には逆止弁１６が設けられている。

【０００９】加圧側通路１２には減圧弁１７が設けられており、この減圧弁１７と加圧用シリンダ８の加圧側ポート８ａとの間には分岐路１８を介して電空比例弁１９が設けられている。この電空比例弁１９は公知のものであり、図２に示すように、供給される電流の大きさと、この電流により引き起こされる吸引力とが比例する比例ソレノイド２１と、スリーブ２２を内部に備えており、このスリーブ２２内にはその軸線方向に摺動するメタルスプール２３が内装されている。このメタルスプール２３はその先端部に嵌装された圧縮ばね２４により比例ソレノイド２１の方向へ押圧されている。スリーブ２２には、排気ポート１９ｂに連通する制御開口部２５が設けられ、またメタルスプール２３の先端で圧縮ばね２４が設けられている部分が臨んでいる空所２６と、前記分岐路１８に接続された加圧ポート１９ａとは、破線で示すフィードバック通路２７により接続されている。この電空比例弁１９は、比例ソレノイド２１に発生する吸引力によりメタルスプール２３をスリーブ２２から押し出そうとする力（Ｆ₁)と、加圧ポート１９ａからフィードバック通路２７を経てメタルスプール２３の先端面に作用して、該メタルスプール２３をスリーブ２２に押し込もうとする空気圧による力（Ｆ₂)との差により、メタルスプール２３が所定の方向に移動させられて、制御開口部２５を開閉するようになっている。なお、図２において、１９ｃは、電空比例弁により二次側圧力を制御する場合に、一次側圧力が作用するポートであるが、本考案においては、このポート１９ｃは閉塞させて、使用しない。

【００１０】電空比例弁１９は、制御回路２９を介して前記回転角度検出装置１１に接続されており、この制御回路２９には、入力装置３２を備えた制御装置３１と、パワーアンプと一体のD/A 変換器３３とが接続されている。この制御装置３１には、回転角度検出装置１１により検出された回動軸５の回転角度（即ち、ボビン３に巻き取られるラップの巻径）が電気信号として入力される。また、入力装置３２には、前記回転角度検出装置１１から制御装置３１に入力される電気信号に基いて電空比例弁１９に供給する電流の大きさを演算するための演算式が予め入力されている。即ち、入力装置３２には、ラップの巻径の変化に対する電空比例弁１９の比例ソレノイド２１への供給電流の変化を定めた演算式が予め入力されている。

【００１１】ラッププレート１ａ，１ｂによりボビン３を挟持し、各巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂を駆動回転させて、ボビン３にラップを巻き取る。ラップの巻き始めにおいては、圧力空気源１５から加圧用シリンダ８の加圧室に送られる圧力空気は、減圧弁１７により設定された圧力になっている。ラップの巻径が増大するにつれて、各ラッププレート１ａ，１ｂが上昇して、各昇降ラック４ａ、４ｂが上昇することにより回動軸５が矢印方向に回動させられ、この回動軸５に取付けられたピニオン７の回転により、ピストンロッド９が加圧用シリンダ８内に押し込まれる。このため、図５に示すように、加圧用シリンダ８の加圧室８ｃの体積が減少して、この加圧室８ｃに収容されている圧力空気が昇圧し、その加圧側ポート８ａから逆止弁１６までの部分の空気圧（Ｐ）が上がる。この空気圧は、分岐路１８を介して電空比例弁１９の加圧ポート１９ａに達し、フィードバック通路２７を経てメタルスプール２３の先端面に作用し、比例ソレノイド２１の鉄心２１ａを力（Ｆ ₂ )で押圧する（図２ないし図４参照）。一方、ラップの巻径は、回動軸５に取付けられた回転角度検出装置１１により検出されて、電気信号として制御装置３１に入力される。この制御装置３１は、回転角度検出装置１１から入力される電気信号に対応して、入力装置３２に入力された演算式に基いて演算された電気信号をデジタルで出力する。この電気信号は、D/A 変換器３３によりアナログ信号に変換されると共に、パワーアップされて、電空比例弁１９の比例ソレノイド２１に制御電流として送られ、比例ソレノイド２１の鉄心２１ａには、メタルスプール２３をスリーブ２２から押し出す方向の力（Ｆ₁)が発生する。そして、メタルスプール２３の先端部に作用して該メタルスプール２３をスリーブ２２に押し込もうとする力（Ｆ₂)が前記力（Ｆ₁)より大きくなると、比例ソレノイド２１の鉄心２１ａが後退して、メタルスプール２３も同方向へ移動し、図３に示すように、制御開口部２５が開いて、加圧ポート１９ａと排気ポート１９ｂとが連通される。このため、加圧側通路１２及び分岐路１８を介して加圧用シリンダ８の加圧室の圧力空気の一部が排出されて、その圧力が下がる。これにより、比例ソレノイド２１の鉄心２１ａを押圧する力（Ｆ₂)が小さくなり、比例ソレノイド２１の鉄心２１ａがメタルスプール２３を押す力（Ｆ₁)とバランスすると、メタルスプール２３は比例ソレノイド２１の鉄心２１ａにより押されて移動し、制御開口部２５が再度閉鎖される（図４参照）。このため、加圧用シリンダ８の加圧室８ｃの圧力空気の圧力（Ｐ）は、制御装置３１により設定された大きさとなり、この設定された加圧力によって、ボビン３に巻き取られたラップが一対の巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂に押圧される。この結果、ラップは、巻始めから巻終わりに至るまで、設定された面圧力で一対の巻取ドラムＤ_1,Ｄ₂に押圧されて、ボビン３に巻き取られる。

【００１２】また、上記実施例は、回動軸５に取付けた各ピニオン６ａ，６ｂと、各ボビンチャックシリンダ２ａ，２ｂに取付けた昇降ラック４ａ，４ｂとの噛合により、加圧用シリンダ８のピストンロッド９の突出力をラップの加圧力に変換させているが、この機構自体は、これに限定されない。例えば、図６に示されるように、各ボビンチャックシリンダ２ａ，２ｂに各連結棒４１ａ，４１ｂの上端部を連結して、この各連結棒４１ａ，４１ｂの下端部に一対のレバー４２ａ，４２ｂの一端部を連結して、この各連結棒４１ａ，４１ｂの他端部を回動軸５に連結し、更に回動軸５の一端部に近い部分に取付けられたレバー４３の自由端部と、加圧用シリンダ８のピストンロッド９の先端部とを連結して、加圧用シリンダ８のピストンロッド９の突出力をラップの加圧力に変換させるように構成してもよい。本実施例では、一対の連結棒４１ａ，４１ｂと、一対のレバー４２ａ，４２ｂとで、一対のラッププレート１ａ，１ｂを上下動させるための支持アームを構成している。なお、図６において、ラップの加圧力を制御する部分は、上記実施例と同一であり、同一符号を付してある。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は、加圧用シリンダの加圧室と圧力空気源とを連結する通路に逆止弁を設けると共に、この逆止弁と前記加圧用シリンダの加圧室との間の通路に電空比例弁を接続し、ラップの巻径の増大により回動される回動軸に回転角度検出装置を取付け、この装置により検出されたラップの巻径に関する信号を制御装置に入力して、この制御装置に予め入力されている演算式に基いてラップの巻径の増大に対する前記電空比例弁の比例ソレノイドに供給する電流の大きさを定め、これによりラップ巻径の増大により昇圧する加圧用シリンダの加圧室内の圧力空気の一部を前記電空比例弁の部分において排出される構成であるので、以下のような諸効果が奏される。（１）一対の巻取ドラムに対するラップの面圧力を巻始めから巻終わりまで、終始設定通りに制御できる。この結果、巻取中において面圧力を変化させることも可能となって、巻取開始部、及び巻取終了部における面圧力を、その中間部における面圧力よりも大きくすると、やや硬く巻き取ることができて、巻量が増大される。（２）繊維の種類、巻量、巻取速度などの種々の紡出条件に対応したラップ巻径に対する面圧力の変化に関する種々の演算式を制御装置に予め入力しておくことにより、これらの変更を極めて容易に、しかも即座に行える。（３）ラップ巻径の増大によって昇圧する加圧用シリンダの加圧室内の圧力空気の一部を電空比例弁の部分で排出させることにより、ラップの面圧力を制御するので、ラップの巻取中においては、圧力空気源からの圧力空気の補給が不要である。（４）同様の理由で、加圧用シリンダの加圧室内の圧力は、圧力空気源から供給された当初の圧力よりも高くなるので、大きな面圧力でラップを巻き取る場合においても、当初に供給する圧力空気の圧力はそれ程高くする必要はない。（５）回動軸に、該回動軸の回転角度を検出するための回転角度検出装置を取付けて、ボビンに巻き取られるラップの巻径そのものを検出しているので、フリースの厚さとは無関係に、ラップ巻径に対応した面圧力をこのラップに作用させることが可能となる。

【提出日】平成５年２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、上記実施例は、回動軸５に取付けた各ピニオン６ａ，６ｂと、各ボビンチャックシリンダ２ａ，２ｂに取付けた昇降ラック４ａ，４ｂとの噛合により、加圧用シリンダ８のピストンロッド９の突出力をラップの加圧力に変換させているが、この機構自体は、これに限定されない。例えば、図６に示されるように、各ボビンチャックシリンダ２ａ，２ｂに各連結棒４１ａ，４１ｂの上端部を連結して、この各連結棒４１ａ，４１ｂの下端部に一対のレバー４２ａ，４２ｂの一端部を連結して、この各レバー４２ａ，４２ｂの他端部を回動軸５に連結し、更に回動軸５の一端部に近い部分に取付けられたレバー４３の自由端部と、加圧用シリンダ８のピストンロッド９の先端部とを連結して、加圧用シリンダ８のピストンロッド９の突出力をラップの加圧力に変換させるように構成してもよい。本実施例では、一対の連結棒４１ａ，４１ｂと、一対のレバー４２ａ，４２ｂとで、一対のラッププレート１ａ，１ｂを上下動させるための支持アームを構成している。なお、図６において、ラップの加圧力を制御する部分は、上記実施例と同一であり、同一符号を付してある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るラップ形成機の加圧装置の全体図
である。

【図２】電空比例弁の主要部を破断した正面図である。

【図３】制御開口部２５が開いた状態における電空比例
弁の作用説明図である。

【図４】制御開口部２５が閉じた状態における電空比例
弁の作用説明図である。

【図５】加圧用シリンダ８の断面図である。

【図６】加圧力の伝達機構が異なる本考案に係るラップ
形成機の別の加圧装置の全体図である。

【図７】ラップ巻径の変化によって面圧力が変化するこ
とを説明するための図である。

【符号の説明】

Ｄ_1,Ｄ₂：巻取ドラム１a,１b ：ラッププレート３：ボビン４a,４b ：昇降ラック（支持アーム）５：回動軸８：加圧用シリンダ８ａ：加圧側ポート８ｃ：加圧室１１：回転角度検出装置１２：加圧側通路１５：圧力空気源１６：逆止弁１９：電空比例弁３１：制御装置 41a,41b ：連結棒（支持アーム） 42a,42b ：レバー（支持アーム）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一対の巻取ドラムと、該一対の巻取ドラ
ムに載せられたボビンを回転自在に挟持する一対のラッ
ププレートと、該一対のラッププレートを上下動させる
ための一対の支持アームと、該一対の支持アームを連結
している回動軸と、該回動軸を回動させるための加圧用
シリンダとを備え、該加圧用シリンダの加圧力により前
記一対のラッププレートを下方に付勢して、前記ボビン
に巻き取られるラップを前記一対の巻取ドラムに押圧さ
せる構成のラップ形成機の加圧装置において、前記回動
軸に、該回動軸の回転角度を検出するための回転角度検
出装置を取付け、前記加圧用シリンダの加圧室と圧力空
気源とを連結する通路に逆止弁を設けると共に、該逆止
弁と前記加圧用シリンダの加圧室との間の通路に電空比
例弁を接続し、前記回転角度検出装置の発する出力信号
に基いて前記電空比例弁の作動を制御するための制御装
置を備え、該制御装置により前記電空比例弁の作動を制
御して、ラップ巻径の増大によって昇圧する加圧用シリ
ンダの加圧室の圧力空気の一部を排出させて、ラップ巻
取中における加圧用シリンダの加圧力が予め設定した圧
力となるように構成したことを特徴とするラップ形成機
の加圧装置。