JPS61206821A - 回転可能な軸を有する制御可能な電磁式の支承装置を使用する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転可能な軸を有する制御可能な電磁式の支承
装置？使用する方法であって、該支承装置が円環形に配
置された装置の電磁石を有する少なくとも１つの電磁式
のラジアル軸受を有し、軸が少なくともラジアル軸受の
範囲で磁化可能な材料から底っており、電流を介して電
磁石により形成された磁界を軸を浮動状態に支持するた
めに用いており、電磁石に流れている電流？軸のラジア
ル軸受での位置に関連して制御するための電子式の制御
回路？、付加的に軸の電磁化の強さを制御するためにも
用いる形式のものに関する。

従来の技術 ソシエテＰメカニケマグネティケ（５ｏｕ６　ｔ６ｄｅ
　ｉｖ＋ｇ　ＣｈａｎｉｑＵｅ　Ｍａｇｎｇ　ｔｉｑｕ
ｅ　、　Ｂ　Ｐ　４　ａ　１゜２７２０４　Ｖｅｒｎｏ
ｎ　Ｃｅｄｅｘ　、　Ｆｒａｎｃｅ　）　ノ説明書によ
って、ｒＡｃＴ　Ｉ　ＤＹ＋ＮＥ　Ｊ商標で制御可能な
電磁式の軸受が公知となっている。この軸受は、軸受に
支承され次回転軸の回転数が変化し定状態において危険
な振動？生じることなしに臨界回転数を通過することを
許容している。このときに軸は浮動支承されている。

紡績作業において公知となっている巻取装置においては
、多数のボビンが支持軸上にあって同時に巻取りが行な
われる。この装置においてボビンが完全に巻上がった状
態では個々のボビンの重さは２０ｋｐｅ上回ることがあ
る。巻取中の巻取速度は、各ボビンに毎分６０００ｍま
での糸が巻取られるように選ぶことが所望づれている。

この高い要求は今日まで用いられている手段によっては
全く満几されないか又は不十分な程度にしか満足されな
い。問題点はボビン支持軸がｙｄヒンの重さに関連して
たわむことであり、特に、ボビン支持軸の種々様々な等
級の臨界回転速度もしくは回転数が存在することである
。

これらの種々様々な臨界回転数は共振固有振動の発生に
原因がある。そのために軸が破損することがあって、ボ
ビンの回転速度と重量とが太き・い場合には極めて危険
になることがある。

例えばスイス国特許出願ＷＬ４６０８／７９−７号明細
書に示されているように、今日使用されている巻取装置
は、紡績機械から供給される糸が、ボビンの回転速度に
合わせ直接ボビンに巻取られることによって、紡績機械
に適合されている。巻取中にはボビンの、連続的に増加
する重量と回転速度の連続的な減少とに対［７て連続的
に調整することが不可欠であり、作業は臨界回転数内で
又はその近傍値で１強制的に行なうことができる７しか
゛しながら、臨界回転数の範囲険 における作業中には前述のように地検が大きいというこ
とにもとづいて、このような作業形式は責任のもてるも
のではない。従って、前述のような連続的な変化の際に
必然的に与えられた所定の条件において適正な回転数を
保持することができず、ひいては紡績機械の能力？十分
に活用することができない。

発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は冒頭に述べた形式の回
転可能な軸を■する制御可能な電磁式の支承装置を使用
する方法を改良して、前述の欠点を排除し、装置の能力
を十分活用できるようにすることである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決する本発明の方法は、軸を紡績作業の
ための巻取装置における回転可能なボビン支持軸として
使用し、該ボビン支持軸に嵌め几スリーブによって特に
エンｒレスな化学繊維のような糸をボビンに巻取るため
に軸を用いて、軸の自由端部を介してスリーブもしくは
ボビンを軸線方向で移動させ取り外すことである。

発明の効果 本発明によって得られる付加的な利点は軸の回転が摩耗
なしに行なわれるということである。

これによって、支承部に油を差す必要がなくなる。この
利点は繊維製品にお−て常時著しく重要である。それと
いうのは、繊維製品の汚れは許容できないものだからで
ある。本発明の主な利点は、軸の磁化の強さを制御する
ことによって、臨界回転数又はそのすぐ近くで巻取られ
る必要のないように軸の強度と撮動減衰とを調整できる
ことである。臨−昇口転数を通過することは、完全に制
御できる。換言すれば、ある臨界回転数に達した場合に
は、ボビン支持軸の回転数の変化と同時にこのボビン支
持軸の曲げ剛さを変化させることによって臨界回転数を
通過することが著しく迅速に行なわれ、ひいては共振に
よって必然的に与えられる振動のぶれが実地において形
成されなくなる。従って、紡績装置及びボビンの種々様
々に現われる状態及び材料と密度とに関連した様々な種
類の糸に、すなわち種々様々なボビン重量に合わせるこ
とが可能になった。このことは、紡績作業にとっても決
定的な利点である。それというのは、種々様々なボビン
重量によってボビン支持軸が互いに異なってたわみ、臨
界回転数が変わるように作用するからである。それ故に
、ゼビＸの範囲では制御可能な電磁式の支承装置の使用
が著しく有利である。

この関連において完全なものを得るためには、り、ロス
ボビンの材料密度がテクスチャー２加工された糸のため
にはｏ、３５〜ｏ、　５５　ｙ／ｄの値を有し、テクス
チャーＰ加工されていない糸のためには０．７〜０．９
５？Ｚｃｒｌの値を茗することができることに言及して
おきたい。これらの値は、例えば糸張力、交差角度、糸
番手に関連している。従って、一般的には約０．３　、
、、’ｃＩＩから１．０ｐ／ｄまでの間の値と、ひいて
は大きな差を考慮に入れる必要がある。

実施例 第１図に示した軸としてのボビン支持軸（ピン）１１は
４つのボビン１２を支持している。

これらのボビン１２は、糸がボビン支持軸１１に通され
たスリーブに巻き取られることによって形成されている
。これらのスリーブは特別には示していないが、ボビン
１２と一緒に１つのユニットとして示されて−る。駆動
ローラ１３はボビン１２に押し付けられていて、ボビン
１２を？ビン支持軸１１と一緒に回転さ、せるは几らき
を有してｂる。駆動ローラ１３を駆動するためには電動
機１４が用いられている。糸を巻取るときにはボビン１
２の直径が増加するので、駆動ローラ１３と電動機１４
とは１つのユニットとＬ２て支持レール１５に沿って移
動可能である。巻取ろうとする糸を案内するためには綾
振り糸ガイ）′１６が設けられている。この綾振り糸ガ
イｒ１６は二重矢印１７によって与えられた方向に移動
可能である。

全体として符号１８によって示された支承装置はボビン
支持軸１１のｔめの回転支承部を形成している。この支
承装置１８は２つのラジアル軸％１９．２０と１つのス
ラスト軸受２１とを有している。さらに、ボビン支持軸
１１に不動に結合されかつ該ボビン支持軸１１に対して
垂直に磁性材料から成る円板２２が設けられている。軸
１１は少なくともラジアル軸受１９゜２０の範囲におい
て磁性材料から成っている。

ラジアル軸受１９．２０は多数の磁石２３゜２４を有し
ている。これらは、側方では互いに向かい合って、全体
としてはそれぞれがボビン支持軸１１を取囲む円環を形
成しているように配置されている。磁石の極片の、ボビ
ン支持軸１１に方向づけられる端面はわずかな間隔又は
中間室３７によってボビン支持軸１１から離隔された円
筒側面上にあって、作業中は、？ピン支持軸１１が磁石
２３．２４の磁界によって浮動支持されている。

ボビン支持軸１１が軸線方向で移動することを回避する
之めには、磁石２５．２６が設けられている。磁石２５
．２６は全体として、やはりボビン支持軸１１の周囲に
延びる２つの円環を形成している。磁石２５．２６の極
片は円板２２に対して方向づけられている。磁石２５゜
２６は作業時においては、これらの磁石２５゜２６と円
板２２との間で、円板２２の両側に狭幅の中間室３８が
設けられているように磁化される。

ラジアル軸受１９．２０とスラスト軸受２１との磁石２
３．２４．２５．２６は導電線２７゜２８．２９．３０
を介して磁化される。磁石２３．２４．２５．２６の磁
性の強さは変化させることができる。この磁性の強さは
制御回路３１によって制御される。

この制御は磁石２３．２４の場合には、ボビン支持軸１
１を中心として円環状に配置された磁石に関連し友ボビ
ン支持軸１１の位置決めに応じて行なわれる。磁石２５
．２６の制御は円１ｆｉ２２との関連において、磁石２
５．２６との間隔が等しい位置へ円板２２が常時押され
ているように制御されている。

ボビン支持軸１１と、円板２２の中央位置との位置決め
の正確さはセンナによって継続的に監視されており、偏
位を示す信号がこのセンサから導電線３２．３３．３４
を介（２て制御回路３１に伝えられる７ 巻取装置の運転時には電動機１４が駆動ローラ１３を回
転させている。この駆動ローラ１３に当接［−ているゼ
ビン１２は、ゼビン１２によって連行されてボビン支持
軸１１と一緒に回転している。このときにゼビン１２の
それぞれには糸が巻取られる。糸の巻取りを所期のよう
に連取するためには、綾振り糸ガイｒ１６が糸を公知の
形式で案内している。巻取中ばビン１２の直径が連続的
に増大していく。そのために、駆動ローラ１３と電動機
１４とを有するユニットが水平な支持レール１５に沿っ
て移動可能に支承されていて、ローラ１３が連続的にゼ
ビン１２に当接している。単位時間当りに紡績機械から
渡される糸の長さは一定であるので、ゼビン１２の直径
が増大すると同時に、ローラの回転速度が不変の状態で
はボビンの回転速度とひいてはボビン支持軸１１の回転
速度も低減し続ける。

ボビン支持軸１１は磁石２３．２４によって連続的に、
位置決めされた浮動状態に保持されている。ボビン支持
軸１１の、位置決めされてセンサによって継続的に監視
されている位置からの偏位はすべて電気信号によって導
電線３２゜３３を介して制御回路３１へ伝えられる。こ
の制御回路３１においては信号が処理される。このとき
に発生された個別の信号によって、磁石２３．２４の個
々の磁石に供給される電流が、ボビン支持軸１１の目標
位置からの各偏位を瞬時に１．て修正するように個別に
制御される。

アナログ式の方法においては、ボビン支持軸１１が軸線
方向で所定の位置に保持されている。

円板２２と磁石２５．２６との間の中間室３８を監視す
るセンナが設けられている。ボビン支持軸１１の目標値
との間の偏位は電気信号によって導電線３４を介して制
御回路３１に供給される。この制御回路３１においては
、磁石２５゜２６を導電線２９．３０を介して供給され
る磁化電流を制御するために用いられている。ここでは
、円板２２の、目標値からの偏位が連続的に補正される
。

このようにしてボビン支持軸１１は装置の部分に何ら接
触すること々しに支承装置１８内で自由に浮動しながら
回転している。従って、機械的な摩擦も摩耗も生じなく
なる。その結果、潤滑も必要でなくなつ友ので、糸の材
料の、潤滑に起因する汚れも存在しない。

ボビン支持軸１１の磁化の強さを変化させることによっ
ては、このボビン支持軸１１の曲げ剛さを変化させるこ
とができる。これによって、ボビン支持軸１１の種々様
々な配置における臨界回転数も変化させ几りもしくはシ
フトさせることができる。このことは、次に示す作業形
式のための可能性を与えるので、啄めて意味深いことで
ある。既に述べたように巻取中にボビン支持軸１１の回
転速度が連続して低化している状態においては、ボビン
支持軸１１が臨界回転数を通過する必然性は当然である
ことができる。

与えられ九作業環境のもとで、この臨界回転数が毎分ｎ
、であると仮定する。この値ｎ、を通過するためには、
本発明によってボビン支持軸１１の磁化の強さを変化さ
せることによってボビン支持軸１１の曲げ剛さが、変化
させられる。

これによって、ボビン支持軸１１の臨界回転数は、例え
ば値ｎ２まで変化すなわちシフトする。

このようにして、所期の場合には磁化の強さが変化させ
られ友状態では臨界回転数ではない値ｎ、において作業
することができる。しかしながら、臨界回転数ｎ１を超
過するならば、値ｉ。

を超えて径値ｎ２へ達する前にボビン支持軸１１の磁化
の強さは本来の値に戻される。この処理は極めて短かい
時間内に行なわれる。すなわちこの再現プロセス中に値
ｎ、と値ｎ２との間にある臨界回転数を通過することは
著しく短かい時間で行なわれる。これによって、共振振
動が生じる時間がかからず、この再現プロセス中に値第
１図に示すように、２つのラジアル軸受１９．２０とス
ラスト軸受２１とが設けられている。ボビン支持軸１１
の、ボビン１２が配置された部分に関連し、かつボビン
支持軸１１の太さに関連し、もしくは場合によってはボ
ビンの重量を考慮しながらの２つのラジアル軸受１９．
２０の対向間隔は適当に合わされている。

同様にしてラジアル軸受の数も一般的には２つであるが
、状況に応じて選択される。

支承装置１８に関連して重量の面から調整のどれ几環境
を提供することは有利である。この目的のためには、第
２図に示し友ように支承゛装置１８の両側に同数のポビ
ン１２が取り付けられている。第２図にはボビン支持軸
３５が支承装置１８の両側で自由端部を有している。こ
の構底ではただ１つの電磁式のラジアル軸受で作業する
ことができる。又、２つの綾振り糸ガイド３６が設けら
れていると有利であることがわかっている。

本発明の他の実施例においては、ボビン支持軸１１とボ
ビン１２との駆動が＠１図に示し友ように従来の電動機
１４によって行なわれるのではなくて、支承装置１８に
統合され定電動機によって行なわれている。

【図面の簡単な説明】

ＷＬ１図は本発明による巻取装置を上方から見比概略図
、第２図は別の実施例による支承装置の概略図である。 １１・・・ボビン支持軸（軸）、１２・・・ボビン、１
３・・・駆動ローラ、１４・・・電動機、１５・・・支
持レール、１６・・・綾振り糸ガイＰ１１７・・・二重
矢印、１８・・・支承装置、１９．２０・・・ラジアル
軸受、２１・・・スラスト軸受、２２・・・ディスク、
２３．２４．２５．２６・・・磁石、２７．２８゜２９
．３０・・・ケーブル、３１・・・制御回路、３２．３
３．３４・・・導電線、３５・・・ボビン支持軸、３６
・・・綾振り糸ガイ）’、３７．３８・・・中間室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転可能な軸を有する制御可能な電磁式の支承装置
   を使用する方法であつて、該支承装置が、円環形に配置
   された定置の電磁石を有する少なくとも１つの電磁式の
   ラジアル軸受を有し、軸が少なくともラジアル軸受の範
   囲で磁化可能な材料から成つており、電流を介して電磁
   石により形成された磁界を、軸を浮動状態に支持するた
   めに用いており、電磁石に流れている電流を軸のラジア
   ル軸受での位置に関連して制御するための電子式の制御
   回路を、付加的に軸の電磁化の強さを制御するためにも
   用いる形式のものにおいて、軸を紡績作業のための巻取
   装置における回転可能なボビン支持軸（１１、３５）と
   して使用し、該ボビン支持軸（１１、３５）に嵌めたス
   リーブによつて糸をボビン（１２）に巻取るためにボビ
   ン支持軸（１１、３５）を用いて、スリーブもしくはボ
   ビン（１２）を軸線方向で移動させ取り外すために軸（
   １１）が自由端部を有していることを特徴とする、回転
   可能な軸を有する制御可能な電磁式の支承装置を使用す
   る方法。 ２、ボビン支持軸（１１）にボビン支持軸（１１）に対
   して垂直な磁化可能な材料製の円板（２２）を固定し、
   該円板（２２）の両側に電磁式のスラスト軸受としてボ
   ビン支持軸（１１）の周囲に環状に配置されて極片を円
   板（２２）に向けている定置の磁石（２５、２６）を設
   け、制御回路（３１）を、磁石（２５、２６）の間にお
   ける円板（２２）の位置決めに関連して磁石（２５、２
   ６）の磁流を制御することにも用いている、特許請求の
   範囲第１項記載の支承装置を使用する方法。 ３、支承装置が少なくとも２つの電磁式のラジアル軸受
   （１９、２０）と少なくとも１つの電磁式のスラスト軸
   受（２１）とを有している、特許請求の範囲第２項記載
   の支承装置を使用する方法。 ４、ボビン支持軸（１１、３５）を駆動するために支承
   装置（１８）に統合された電動機を設けている、特許請
   求の範囲第１項記載の支承装置を使用する方法。 ５、ボビン支持軸（３５）が支承装置（１８）の両側に
   自由端部を有しており、両側でスリーブを受容するため
   の構成を備えている、特許請求の範囲第１項記載の方法
   。