JPH1037034A - 繊維機械における多段延伸装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラの駆動手段にかかる負荷を最小限に軽
減し、延伸条件に関係なくどんな糸でも仕掛けることが
できるようにする。 【解決手段】 各ローラ間の延伸および弛緩倍率を起動
加速時および停止減速時において糸条に適度な張力を付
与する仮の速度比率にするとともに、仮の比率から定常
運転の比率に移行する際および定常運転の比率から仮の
比率に移行する際には、ローラ間を順に所定の比率に変
更するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は糸条の走行方向に配
設した複数の各ローラ間の周速差によって熱可塑性合成
繊維からなる糸条を多段延伸し、必要に応じて弛緩熱処
理する繊維機械における多段延伸装置の運転方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、ポリエステルの未延伸糸または半
延伸糸を延伸する場合、まず糸条をわずかに予備延伸
し、熱を加えて本延伸する。そして寸法安定性を確保す
るために弛緩状態で熱処理して冷却する。産業資材の分
野では高強度、低伸度でかつ低収縮率の糸が要求され、
本延伸を２段階に分けて大幅に延伸することもある。ま
たナイロン糸の場合には冷延伸でよく予備延伸は不要で
ある。

【０００３】このように近年は糸の多様化差別化が要求
され、糸掛け品種によって生産における諸条件も異な
り、その都度延伸条件も変更される。このため最近の延
伸装置では多品種少量生産向きで容易に延伸条件を変更
可能なものが要求されている。そこで、従来の延伸装置
は煩雑な交換作業を要するチェンジギヤを廃し、容易に
設定速度の変更が可能なように各ローラをそれぞれモー
タに直結し、該モータ毎にインバータを配設し電気的に
回転数を制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来機は独立した駆動
系で各ローラを制御し、各ローラ間において所定の延伸
倍率となるように各ローラの周速を個々に設定してお
り、ローラの駆動系間には関連性がなく、起動時には加
速による負荷に加えて糸条の延伸または弛緩による負荷
がかかりローラの位置によっては過大な負荷となり、極
めて大容量のモータやインバータが必要となった。その
上容量不足だと延伸または弛緩倍率が設定値と異なり糸
切れするという問題があった。このため延伸または弛緩
条件に制約があり、仕掛け糸種が非常に制限されてい
た。また停止時にもブレーキによる負荷に加えて糸条の
延伸または弛緩による負荷がかかるために、停止に要す
る時間が長く糸の損失が増大するという問題があった。

【０００５】そこで、本発明はローラの駆動手段にかか
る負荷を最小限に軽減し、延伸条件に関係なくどんな糸
でも仕掛けることができる繊維機械における延伸装置の
運転方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、各ローラ間の延伸および弛緩倍率を起動
加速時および停止減速時において糸条に適度な張力を付
与する仮の速度比率にするとともに、仮の比率から定常
運転の比率に移行する際および定常運転の比率から仮の
比率に移行する際には、ローラ間を順に所定の比率に変
更するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】糸条の走行方向に複数のローラを
配設して各ローラの周速差によって糸条を多段延伸し、
必要に応じて弛緩熱処理する繊維機械における多段延伸
装置の運転方法において、各ローラ間毎にローラの周速
を比率制御せしめるローラ駆動手段を設け、起動加速時
に各ローラ間において仮の速度比率に維持したまま加速
し、最下流側のローラが設定速度に到達した後、ローラ
間を順に所定の速度比率に移行せしめる。

【０００８】また停止減速時には最上流側ローラを基準
としてローラ間の速度比率を順に仮の延伸倍率に切り換
えた後、減速する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例について図面に基いて具体的
に説明する。図１は多数錘連設してなる３段延伸装置の
１錘についてその概略を示したものである。この延伸装
置で未延伸ポリエステル糸を延伸する場合に、生産段階
ではパッケージから解舒された糸条Ｙは供給ローラ１で
ニップされ、まず該供給ローラよりわずかに周速の速い
第１延伸ローラ２との間で予備延伸され、第１延伸ロー
ラ２とさらに速い第２延伸ローラ３との間で本延伸され
る。２つの延伸ローラ２、３は加熱ローラであり、それ
ぞれ最適温度に加熱され糸条の延伸を補助している。そ
して、延伸された糸条Ｙは、弛緩状態下の第２延伸ロー
ラ３と引取ローラ４との間で、その間に配設されたヒー
タ５内を通過し熱処理され、引取ローラ４にて冷却され
た後、図示しないリング式の巻取装置に巻き取られる。

【００１０】供給、延伸および引取の各ローラ１、２、
３、４はそれぞれの駆動系１０、２０、３０、４０によ
って駆動され、各駆動系では、ローラを駆動するモータ
Ｍと該モータを回転させるインバータＩＮＶが設けられ
ている。また該モータＭにはパルスジェネレータＰＧが
連結されており、検出値をインバータＩＮＶにフィード
バックしモータＭの回転速度を精度よく制御するように
構成されている。さらに急速に停止することができるよ
うに制動ユニットＳが設けられている。特に省エネルギ
のため電源回生可能な回路を設けてもよい。

【００１１】そして図２に示すように供給、延伸および
引取の各ローラ駆動系１０、２０、３０、４０のインバ
ータＩＮＶ、前記ローラ駆動系を制御する演算処理装置
（以下ＰＣという）６０および諸条件の入力手段である
グラフィックターミナル７０は省配線化のため共通のシ
リアル通信回線８０を介して接続され、相互にデータの
送受信を行うことが可能である。グラフィックターミナ
ル７０は糸速、各ローラ間での延伸または弛緩倍率、起
動および停止に要する時間やヒータの温度等の運転条件
を入力するようになっている。その他に起動および停止
スイッチ等も配設されている。そして各種の入力された
条件はグラフィックパネル７０から入力されたデータが
ＰＣ６０に送信され、そのデータに基いて予め記憶して
いる計算式によって演算される。各ローラ駆動系へはそ
の算出値がインバータＩＮＶに速度指令として送信さ
れ、該インバータに接続されたモータＭが回転される。
また、該グラフィックターミナル７０には各駆動系から
の状況を示す信号がフィードバックされ、その運転状態
がリアルタイムで付属のモニタに表示される。

【００１２】ＰＣ６０は連続する２つのローラ間に主従
関係を設定解除自在である。

【００１３】またＰＣ６０は前記主従間において、主の
インバータＩＮＶから該ＰＣへ速度に関する信号をフィ
ードバックさせ、この信号に基いて予め設定された延伸
または弛緩倍率となるように演算された値を、従のイン
バータへ転送する。延伸装置の起動時は各ローラ間にお
いて下流側のローラを主、上流側のローラを従とし、停
止時は逆に上流側のローラを主、下流側のローラを従と
し、主の加減速に対して従は追従して一定の速度比率を
維持して加減速するようにＰＣによって制御されてい
る。ここで中間部にあるローラの場合は一方のローラ間
では主、他方のローラ間では従となる。このようにして
各ローラは一定の速度比率を維持するように比率制御さ
れる。

【００１４】さらにＰＣ６０は運転中に前記主従間の速
度比率を変更するように設定することが可能で、グラフ
ィックターミナル７０から延伸または弛緩倍率およびそ
の変更に要する時間を入力すると、そのデータおよび主
のローラの速度に基いて予め記憶された計算式によって
従のローラの駆動条件が算出され、その算出値がＰＣか
ら従のローラの駆動系に送信するように設定されてい
る。

【００１５】尚、ヒータ５および加熱ローラ２、３の温
度は図示しない別の回路でＰＣ６０によって制御されて
いる。

【００１６】このような構成の延伸装置を起動するに際
し、各ローラ間において主従関係が設定される。供給ロ
ーラ１と第１延伸ローラ２の間では第１延伸ローラを
主、供給ローラを従とし、同様に第1延伸ローラ２と第2
延伸ローラ３の間および第２延伸ローラ３と引取ローラ
４の間でも下流側のローラを主、上流側のローラを従と
するように設定される。そして予め各種の運転条件をグ
ラフィックパネル７０より入力すると、そのデータがＰ
Ｃ６０に送信され、該ＰＣにて予め記憶された計算式に
よって図３および図4に示すように各ローラの動作パタ
ーンが形成される。図３および図４は起動および停止時
における各ローラの周速と時間の関係を示したもので、
各ローラの駆動系はこの線図に沿うように制御されるこ
とになる。この起動加速および停止減速時（Ｏ−Ｔ３、
Ｔ１０−Ｔ１３）では、仮の速度比率を若干延伸になる
ように入力しておく。というのは、糸条に適度な張力を
付与し糸切れを防止するためである。

【００１７】本実施例の動作について図３および図４の
線図に従って説明する。まず延伸装置の起動スイッチが
押されＰＣ６０に起動信号が送信されると、各ローラ間
に主従関係が設定され、各ローラはＰＣでの演算値に基
いて速度比率を一定に維持したまま加速される（Ｏ−Ｔ
１）。そして一旦低速域で全ローラを等速運転とし、糸
掛け作業を実施する（Ｔ１−Ｔ２）。この際糸条は適度
な張力を付与され延伸状態を保っている。弛緩部である
第２延伸ローラ３と引取ローラ４との間は延伸状態とな
るように設定してあるので糸切れの心配はない。たとえ
糸切れしたとしても一旦Ｔ１の状態に戻り速度比率を入
力することによってＴ１−Ｔ３間の延伸条件を変更する
ことができるので、容易に最適条件を見つけることがで
きる。糸掛け作業を終え、再加速の信号を入力すると、
各ローラは再び仮の速度比率に維持したままさらに加速
される（Ｔ２−Ｔ３）。このように仮の速度比率が糸条
をわずかに延伸するだけであるので、モータＭの延伸に
よる負荷は小さい。

【００１８】引取ローラ４が定常運転速度に到達する
（Ｔ３）と、下流側のローラ間から順に所定の速度比率
に移行される。まず最初に主の引取ローラ４に対する従
の第２延伸ローラ３の速度比率を所定の比率に変更する
ため第２延伸ローラが加速され、糸条Ｙは徐々に弛緩状
態となる。ここで予め糸切れしない程度の時間を要する
ように設定しておく。図３からわかるように主従関係に
ある第２延伸ローラ３と第1延伸ローラ２の間および第1
延伸ローラ２と供給ローラ１の間では速度比率はまだ変
更されておらず、主の第2延伸ローラ３の加速に対して
従の第1延伸ローラ２が追従して加速し、さらに主の第
１延伸ローラ２の加速に対して従の供給ローラ１が追従
して加速する（Ｔ３−Ｔ４）。次に主の第２延伸ローラ
３に対する従の第１延伸ローラ２の比率を変更する（Ｔ
４−Ｔ５）。最後に主の第１延伸ローラ２に対する従の
供給ローラ１の比率を変更し（Ｔ５−Ｔ６）、全ローラ
間が設定された速度比率となり、延伸装置は定常運転状
態となる。この移行工程（Ｔ３−Ｔ６）において糸切れ
しても、グラフィックターミナル７０のモニタから糸切
れ時が把握でき条件の変更箇所も容易に特定することが
できる。

【００１９】尚、ヒータ５および加熱ローラ２、３の温
度はＴ６点以前に所定の温度に加熱されており、この時
点より実質的な生産が開始される。定常運転中は、前述
したローラ間の主従関係を解除し、個別に所定の設定速
度に維持するようにＰＣ６０によって制御される（Ｔ６
−Ｔ７）。定常運転中ではローラ間の延伸または弛緩倍
率を入力すれば、このローラ間に主従関係が設定され、
その主従間において比率制御され速度比率を変更するこ
とができる。

【００２０】図示しない巻取装置から満管信号が送信さ
れると、または停止スイッチが押され停止信号が送信さ
れると、ＰＣ６０において機台を停止するために各ロー
ラ間において起動時の主従関係とは逆に上流側のローラ
が主、下流側のローラが従となるように設定される。そ
して供給ローラの速度を基準として上流側のローラ間か
ら順に仮の速度比率に移行される。

【００２１】まず最初に主の供給ローラ１に対して従の
第１延伸ローラ２が減速される（Ｔ７−Ｔ８）。これに
従って第２延伸ローラ３および引取ローラ４が減速され
る。次に主の第１延伸ローラに対して従の第２延伸ロー
ラの速度比率が変更され第２延伸ローラが減速される
（Ｔ８−Ｔ９）。そして弛緩状態である第２延伸ローラ
と引取ローラとの間では糸条に適度の張力を付与し糸切
れを防止するために主の第２延伸ローラ３に対して従の
引取ローラ４が加速され延伸状態となる（Ｔ９−Ｔ１
０）。各ローラは一定速度比率を維持したまま減速さ
れ、途中尻糸形成のため等速運転した後機台は完全に停
止される（Ｔ１０−Ｔ１３）。減速時にも仮の速度比率
とすることによって、モータＭの延伸による負荷を小さ
くすることができ、それに反してブレーキ力を大きくす
ることができるので、停止に要する時間の短縮になる。

【００２２】次に糸をかけた状態のまま再起動する場
合、再び下流側のローラが主となり上流側のローラが従
となり、主のローラに対して従のローラが比率制御され
て加速する。始動の瞬間に従の延伸ローラが出力応答遅
れによって多少遅れても糸条に張力が付与される方向で
あるので、糸条が弛んで糸切れすることなく再起動する
ことができる。

【００２３】図５は上述した実施例で２段目にヒータを
設け延伸した後弛緩熱処理し、その後さらに延伸するよ
うにした場合の各ローラの起動時の運転動作パターンを
示したものである。起動時に全ローラ間を仮の延伸倍率
とし、その延伸倍率から所定倍率への移行工程におい
て、図５に示すようにまず２段目の弛緩熱処理部を弛緩
状態とし、次に３段目の延伸部、最後に１段目の延伸部
というように順に変更する。ここでまず弛緩部を変更す
るのは、その移行中の全延伸倍率が定常時の全延伸倍率
以上に引張られ糸切れするのを防ぐためである。そして
停止時は逆に２段目の弛緩部を最後に変更する。この他
様々の方法が行われるが、ＰＣ６０は移行順を自由に設
定することができるので、仕掛品の変更に容易に対応で
きるようになっている。

【００２４】また他の実施例として図６に４段延伸機と
した場合における通信回線の接続の概略図を示し、その
起動時における動作パターンを図７に示した。たとえ延
伸倍率が大きくなってもモータにかかる負荷は順に倍率
を変更するためそれほど大きくならない。

【００２５】さらに本発明は本実施例に限定されるもの
ではなく、延伸仮撚機等の延伸および弛緩装置を有する
繊維機械に適用してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、起動時
および停止時における糸条の延伸および弛緩によるロー
ラ駆動手段の負荷を最小限にすることによって、駆動手
段の設備コストの低減および消費電力の減少になる装置
を提供することができるという効果を奏する。また起動
および停止に要する時間を短縮することができるので、
糸の損失をできるだけ抑制することができるという効果
を奏する。さらに起動および停止時に糸条に適度な張力
を付与することができるので、糸切れを減少させること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する延伸装置の1実施例の構成を
示す概略図である。

【図２】図１に示す実施例における通信回線の接続を示
す概略図である。

【図３】図１に示す実施例における各ローラの起動時の
運転動作パターンを示すグラフである。

【図４】図１に示す実施例における各ローラの停止時の
運転動作パターンを示すグラフである。

【図５】図１に示す実施例における各ローラの起動時の
他の運転動作パターンを示すグラフである。

【図６】他の実施例における通信回線の接続を示す概略
図である。

【図７】図６に示す実施例における各ローラの起動時の
運転動作パターンを示すグラフである。

【符号の説明】

ＩＮＶ インバータ Ｍ モータ Ｙ 糸条 １ 供給ローラ ２ 第1延伸ローラ ３ 第2延伸ローラ ４ 引取ローラ １０ 供給ローラ駆動系 ２０ 第1延伸ローラ駆動系 ３０ 第2延伸ローラ駆動系 ４０ 引取ローラ駆動系 ６０ 演算処理装置（ＰＣ） ７０ グラフィックターミナル ８０ シリアル通信回線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸条の走行方向に複数のローラを配設し
   て各ローラの周速差によって糸条を多段延伸し、必要に
   応じて弛緩熱処理する繊維機械における多段延伸装置の
   運転方法において、各ローラ間毎にローラの周速を比率
   制御せしめるローラ駆動手段を設け、起動加速時に各ロ
   ーラ間において仮の速度比率に維持したまま加速し、最
   下流側のローラが設定速度に到達した後、ローラ間を順
   に所定の速度比率に移行せしめることを特徴とする繊維
   機械における多段延伸装置の運転方法。
2. 【請求項２】 停止減速時には最上流側のローラの速度
   を基準としてローラ間を順に仮の速度比率に移行した
   後、減速する請求項１記載の繊維機械における多段延伸
   装置の運転方法。
3. 【請求項３】 仮の速度比率が糸条を延伸する範囲であ
   る請求項１または２記載の繊維機械における多段延伸装
   置の運転方法。