JPS62823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は摩擦ローラ即ち圧力ローラによつて糸
パツケージの周縁を駆動し、マンドレル自身に軸
駆動装置を設け、このマンドレルに担持したボビ
ン又はボビン管に糸、特に合成糸を巻く糸繰装置
に関するものである。

単糸又は複合糸、特に合成糸を巻く時、糸巻作
業は一定巻速度で行なう必要があり、これは完成
品まで糸を巻く工程中、速度を変化すると、巻い
た糸に欠陥を生じるからである。従つて摩擦ロー
ラ又は圧力ローラによつて周縁を駆動すべき糸パ
ツケージのためには電動機の速度は巻かれた糸の
増大する直径には無関係に継続して一定のままで
あるのが普通である。糸パツケージの軸を駆動す
る時、周速度を一定にするため糸パツケージの軸
の回転速度を糸パツケージの増大する直径に適合
させるために、複雑な制御装置が必要である。

毎分6000〜7000ｍに達する高速巻取速度では、
起動時にマンドレルとボビン管とが必要な回転速
度に十分早く達することができないため摩擦駆動
では困難がしばしば生ずる。即ち外部回転子電動
機型の一定速度で回転する同期電動機と、マンド
レル上に設置したボビン管との間に滑りを生じ、
この滑りは非常に大きいので、起動中ボビン管を
損傷し、又は摩擦駆動装置と糸パツケージとの間
が同期していないため糸パツケージの最初の糸の
層が重大な損傷を受けることが多い。

このため、マンドレルの駆動装置即ち軸駆動装
置を摩擦駆動に関連せしめるという変更が生じ
た。この方法で達成しなければならないことは不
利な滑りをできるだけ無くすことである。この目
的のため、軸駆動装置として圧縮空気で駆動され
るガスタービンを使用することが知られている。
ガスタービンの場合、糸パツケージの増大につれ
て角速度が減少することに合致するよう、軸駆動
装置にモーメントの減少を生ぜしめるため、ター
ビンの供給圧力を制御する方法がある。この目的
のため圧力制御装置を設ける。或る場合には糸パ
ツケージが完成するまでガスタービンによる支持
を減少させ続ける。他の場合には、軸駆動装置を
或る期間のみ作用させ、所定期間後、即ち糸パツ
ケージが所定直径になつた時軸駆動装置を全く停
止させる。しかし軸駆動装置が作動している限
り、ガスタービンへの圧縮空気の圧力を減少させ
ることが常に必要である。これは軸駆動トルクを
徐々に減少させるためである。ガスタービンの使
用には著るしい不利益を生ずる。ガスタービン駆
動装置は非常に高価な装置であり、タービンを早
めて停止してもかなりの時間にわたり著るしく大
量の高価な圧縮空気が必要である。更に圧縮空気
等によるガスタービンの作動には程度の差はある
がサイレンのような著るしい騒音をともなう。摩
擦ローラと、ガスタービンによる軸駆動装置との
二重の駆動装置はいまだに満足な結果を与えな
い。

本発明の目的は一方では消費するエネルギーを
著るしく減少させ、他方では駆動装置の分配すべ
きモーメント間の制御を簡単化して摩擦ローラと
軸駆動装置とによつて二重駆動装置を形成するに
ある。本発明装置はボビン管又は糸パツケージを
担持するマンドレル管の駆動装置として、即ち軸
駆動装置として、３相交流電動機を設け、糸パツ
ケージの周縁に作用するローラを同期電動機によ
つて駆動することを特徴とする。

一定のモーメントを有する短絡回転子としてこ
の３相交流電動機は摩擦駆動装置に所定の周期を
行ない得る特性曲線が得られる。摩擦駆動装置と
しての同期電動機と、軸駆動装置としての上述の
型式の３相交流電動機の組合せによつて次の関係
を生ずる。即ち同期を確実に保持する同期電動機
は先導する電動機として速度を同期維持する作用
を受けつぐと共に、短絡回転子としての３相交流
電動機は同期電動機としての摩擦モータに容易に
同期するよう適合する。先導モータとしての同期
電動機はペースメーカとして意味があり、軸駆動
装置としての３相交流電動機は同期電動機によつ
て周波数について同期状態に入りその周波数に従
がう。このようにして３相交流電動機は糸パッケ
ージを回転する仕事を引受け、同期電動機は単に
周波数を確実に維持する役割を果す。タンデム式
に２個の電動機を使用することによつて、軸駆動
装置としてのガスタービン駆動装置に関して消費
されるエネルギーを著るしく減少する。電動機の
この協働によつて、糸パツケージは実際上摩擦力
を受けない。このことは特に毎分6000ｍまたはそ
れ以上の高速で糸巻作業を行なつている間、糸及
び糸パツケージを真に注意深く取扱うことを意味
する。３相作流電動機に与えられる特性曲線を介
する３相交流電動機の特性は後者、即ち軸駆動装
置に基因しており、所定速度から外れた加速また
は減速に対しても摩擦駆動装置としての同期電動
機に対し回転糸パツケージを通じてこの軸駆動装
置は適合できるから、糸パツケージの形成単糸又
は撚糸の巻取りは初めから終りまで満足に行なわ
れ、最初の、即ち糸パツケージの糸の最内側の糸
の場合でも、糸を最終製品に巻いている間、いわ
ゆるスペツク（Speck）又はラストラススパツタ
ー（lustrous spatter）等になる欠陥が生ずるこ
とがない。

糸を巻く作業中、２個の電動機即ち摩擦駆動装
置と軸駆動装置との間の作用をこのように分割す
ることにより、本発明によればペースメーカ用モ
ータとしてリラクタンスモータを使用し周波数を
維持することができる。この場合、リラクタンス
モータが同期状態に入つた後このリラクタンスモ
ータを単にペースメーカの作用を行なわせればよ
く、軸駆動のための３相交流電動機は回転する糸
パツケージという中間体を通じてリラクタンスモ
ータの同期回転に全く従属しており、このように
作動している間に速度の性能を発揮する。一定周
速度で糸パツケージを駆動する際の２個の電動機
の間をこのように調整する場合、このリラクタン
スモータは高い出力特に起動時に高い出力を発揮
するように設計する必要はない。これはリラクタ
ンスモータについては同期回転のみを保証すれば
よいからである。このリラクタンスモータは同期
電動機のように過大な寸法にする必要はなく、特
に起動時にマンドレルの随伴により生ずる変動す
る負荷の場合でも、同期から外れることはない。
このようにして摩擦駆動装置としての以前の同期
電動機に対して著るしく価格を安くすることがで
きる。リラクタンスモータを使用する時、糸パツ
ケージが完成するまで２個の駆動装置、即ち摩擦
駆動装置と軸駆動装置とを作動させることが必要
である。周波数変換器の制御を介してポテンシヨ
メータによりこのことをなしとげることができ
る。しかもあまり多額費用を要しない。好適な糸
パツケージの生産が起動から完成ボビンまで保証
される。

３相交流電動機の回転子をマンドレル管に直接
配置するのが有利である。このようにして３相交
流電動機の回転子をマンドレル管の管アタツチメ
ントに取付けると共に、管アタツチメントに重な
るケーシングの部分に固定子を設ける。このよう
にして軸駆動装置のための付加的軸受を節約する
ことができるとともに、摩擦の原因を減らすこと
ができる。また２個の駆動装置のタンデム機能を
一層確実に達成することができる。

リラクタンスモータにフランジ付ローラを設
け、このローラが糸パツケージの周縁に圧着する
ように糸繰機をケーシング内に配置するのがよ
い。このようにして適切な価格の構造でリラクタ
ンスモータを十分に大きく形成できると共に摩擦
ローラを比較的小さな直径にすることができる。

図面に示す実施例を参照して次に本発明を詳細
に説明する。

ハウジング２内で単糸又は撚糸の糸パツケージ
を造る糸繰機１にトラバース装置３と摩擦ローラ
又はプレスローラ４とを設ける。螺旋溝７内のレ
バース糸ローラ６によつて糸５の前後運動を行な
い、糸案内９を設けたトラベラー８をこの螺旋溝
に掛合させる。レバース糸ローラ６をケーシング
１０に枢着し、ベルト駆動１２を介してモータ１
１によりこのレバース糸ローラ６を駆動すること
ができる。拡開マンドレルであるのが好適なマン
ドレル１３にスリツプボビン管１４を設けること
ができ、このボビン管１４に糸５を巻き、糸パツ
ケージ１５を形成する。回転アーム１６を介して
軸１７の周りに回転し得るようにマンドレル１３
を配置し、軸１７の一部をハウジング２に支持す
る。軸線を固定して支持したローラ４に糸パツケ
ージ１５を圧着保持するため、例えば圧力媒体に
よつて作動し回転アーム１６に作用するジヤツキ
（図示せず）によつて糸パツケージ１５をローラ
４に圧着保持する。

第２図から明らかなように、マンドレル１３の
固定軸１８をねじ継手１９によつてケーシング状
構成部材１６ａに固定する。ボール軸受２０，２
１によつて固定軸１８にマンドレル管２２を回転
し得るよう取付け、マンドレル１３に嵌装したボ
ビン管１４にクリツプ作用を生ずるようにマンド
レル管２２に可動棒２３を設ける。

同期電動機によつて回転する摩擦ローラ４を通
じて一方では一定周速度で糸パツケージ１５を回
転する。この場合、摩擦ローラ４をローラ電動機
の形状にしてもよく、この場合同期電動機の外側
回転子を駆動シリンダの形状にし、この駆動シリ
ンダを糸パツケージ１５の周縁に圧着する。予め
定めた周波数で、この周期電動機は予め定めた速
度を厳密に保つから、糸パツケージの形成の際所
定周速を確実に得ることができる。糸パツケージ
を回転するため、更に周波数変換器によつて速度
を調整できる順応性のある電動機２４によつて軸
の駆動を行なう。この目的のため、かご型ロータ
としての３相交流電動機を使用することができ、
このロータは摩擦駆動装置としての同期電動機に
糸パツケージを介して同期させる特性が与えられ
る。即ち摩擦駆動装置が糸パツケージの外部に作
用し、３相交流電動機の軸駆動装置が内部に作用
する。このように構成した場合、この摩擦駆動装
置は制御素子であり、軸駆動装置はタンデムに作
用しておれば同期電動機によつて生ずる状態に自
分自身を適合させることができる。加速又は減速
の結果として同期電動機に生ずる可能性のある変
動に軸駆動装置としての３相交流電動機は従動す
る。このようにして糸パツケージの生産は非常に
おだやかに進行する。

３相交流電動機２４の回転子２５をマンドレル
管２２，２３に直接連結する。このため管アタツ
チメント２６を用いれば好適である。この管アタ
ツチメントをマンドレル管２２に固定し、この管
アタツチメントに３相交流電動機の回転子２５を
配置する。３相交流電動機２４のために特に軸受
を設けることが不必要となり、従つて付加的な摩
擦の原因及び不可的なデツドウエイトを生じな
い。管アタツチメント２６に部分的に重なつてい
る回転アーム部分１６ａのケーシング部２８に３
相交流電動機２４の固定子２７を対応して懸架す
る。

この糸パツケージのための摩擦駆動装置として
のリラクタンスモータをマンドレルのための軸駆
動装置としての３相交流電動機に協働させること
ができる。この場合、リラクタンスモータは同期
のためのペースメーカ即ち調整器としての唯一の
役割を果させることが有利であり、軸駆動装置に
よつて糸パツケージのためのトルクを発生する。
このようにして完成した駆動装置の価格を実質上
減少させる。摩擦駆動装置としてのリラクタンス
モータは調整器としてのみ作用するから、高い最
大連続定格は不必要である。リラクタンスモータ
をローラ電動機の形状にしてもよく、又はその代
りにフランジを連結した摩擦ローラを設けてもよ
い。

起動時にはマンドレルを軸駆動装置によつて必
要な周速又は回転速度にする。摩擦駆動装置例え
ばローラモータの周速からの僅かな速度のずれは
許容される。これはその特性から適合させ得る３
相交流電動機はペースメーカとしての同期電動機
によつて糸パツケージを通じて同期させられるか
らである。この起動方法では摩擦モータとボビン
管又は糸パツケージとの間に非常に僅かな摩擦力
が発生するに過ぎなく、非常におだやかに管を扱
うことができる。アキシヤルモータは性能が低く
とも、マンドレルを所定速度まで上昇させる時間
が非常に短かい。これは定格速度から回転速度が
著るしくそれた場合そのトルク特性のためアキシ
ヤルモータは高いトルクを加えることができるか
らである。同期電動機はこのようなタンデム駆動
で所定速度まで回転を上げる際このような効率を
満足させる必要はなく、このことはタンデム駆動
のための性能を大幅に減らしてもよいことを意味
する。このことは同期電動機についてだけでな
く、同期電動機のため必要な周波数変換器につい
ても同様である。同期電動機は加速トルクを加え
る必要がないので同期電動機の引張トルクは比較
的小さくてよい。

既に述べたように、マンドレルを所定速度まで
回転を上げている間、軸駆動装置は摩擦モータに
回転速度を正確に適合させる必要がない。しか
し、省略できる程僅かな量だけ接触した瞬時に発
生する同期トルクがあり、ボビン管及び巻かれた
糸材料は最大限に保護される。角度をなす直径が
増大すると、アキシヤルモータの速度を決定する
周波数変換器の周波数は回転速度の低下につれて
減少し、インバータの電圧−周波数比は一定に維
持される。その結果、アキシヤルモータの出力は
トルクが一定のまま回転速度に対しほぼ直線的に
低下する。従つて、この同期電動機は全パツケー
ジ直径に対し一定の出力を発生する。従つて、同
期電動機は小さな引張トルクのため一層有利な寸
法にすることができ、このことは費用を安価にす
るとともに効率をも増大する。

糸を巻く作業を開始した時、即ちマンドレルに
糸を巻く時、摩擦駆動装置と軸駆動装置とが上述
のタンデムの機能を発揮している間、摩擦駆動装
置と軸駆動装置との間の同期による衝撃を避ける
ことができる。３相交流電動機によるマンドレル
の駆動はもし必要ならば起動および適当な直径ま
で糸パツケージを形成するためのみに作動させた
後停止させてもよい。この場合、数個のマンドレ
ル駆動電動機を１個の共用の変換器で制御するこ
とができる。代案として、完全な糸パツケージが
形成されるまでこの拡開マンドレルを駆動する。
この場合は糸パツケージの直径にもとずきポテン
シヨメータによつて調整される周波数変換器によ
つて各アキシヤルモータを作動させなければなら
ない。

ヒステリシスモータを摩擦駆動装置と共に使用
することもでき、これはまた非常に経済的であ
る。軸駆動装置のための３相交流電動機の代り
に、整流子を使用せず関連する電子制御を使用し
た直流電動機を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩擦駆動装置を有する糸繰装置の一部
を断面とする線図的正面図、第２図は本発明によ
るボビンマンドレルと、電動機を通ずるマンドレ
ル駆動装置の構造の一例を線図的に示す断面図で
ある。 １……糸繰機、２……ハウジング、３……トラ
バース装置、４……プレスローラ、５……糸、６
……レバース糸ローラ、７……螺旋溝、８……ト
ラベラー、９……糸案内、１０……ケーシング、
１１……モータ、１２……ベルト駆動、１３……
マンドレル、１４……ボビン管、１５……糸パツ
ケージ、１６……回転アーム、１６ａ……ケーシ
ング状構成部材、１７……軸、１８……固定軸、
１９……ねじ継手、２０，２１……ボール軸受、
２２……マンドレル管、２３……可動棒、２４…
…電動機、２５……回転子、２６……管アタツチ
メント、２７……固定子、２８……ケーシング
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三相交流モータによつて回動駆動されるマン
   ドレル部と、該マンドレル部に担持された糸パツ
   ケージに圧接され同期モータによつて回動するロ
   ーラとを設け、前記マンドレル部のボビン又はボ
   ビン管に糸特に合成糸を巻くことにより糸パツケ
   ージを造る糸繰装置において、 前記マンドレル部１３のマンドレル管２８をボ
   ール軸受２０，２１によつて固定軸１８のまわり
   を回転し得るように取付け、前記三相交流モータ
   ２４の回転子２５をこのマンドレル部１３のマン
   ドレル管２２に直接連結し、前記固定軸１８を前
   記三相交流モータ２４の回転子２５部の穴を同軸
   状に通るように延設し、前記三相交流モータ２４
   の固定子２７を該三相交流モータの回転子２５を
   囲繞するケーシング部２８の内側に該回転子２５
   に対向すべく固着することにより三相交流モータ
   ２４をマンドレル部１３に隣接するケーシング部
   ２８に内蔵するとともに、さらに前記ケーシング
   部２８に所定の軸１７を支点として回動する回転
   アーム１６を取付けることにより前記マンドレル
   部１３を前記軸１７を支点に回動可能にしたこと
   を特徴とする糸繰装置。 ２ 前記三相交流モータ２４の回転子２５はマン
   ドレル管２２に固定した管アタツチメント２６に
   配設するとともに、前記三相交流モータ２４の固
   定子２７は管アタツチメント２６に重つているケ
   ーシング部２８に懸架されている特許請求の範囲
   第１項記載の糸繰装置。