CN1072183C - 绳索类张力调节机构 - Google Patents

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Abstract

一种能够比以往技术更适当地调整张力的绳索类张力调节机构。该张力调节机构包括以可由驱动装置旋转驱动的方式形成的绳索类卷挂滚轮2，可检测从所述卷挂滚轮2输出后的绳索类C的张力，并控制驱动装置，以使检测的张力近似于与绳索类C对应的适当值。

Description

绳索类张力调节机构
技术领域
本发明涉及纤维机械等使用的绳索类(例如丝线等)的张力调节机构。
背景技术
以往，纤维机械等使用的绳索类(例如丝线等)的张力调节机构中，通过重锤调整绳索类与摩擦滚轮之间的摩擦力的方式已是公知技术。丝线从抽线筒引出时处于基本无张力的状态，从该状态之后，丝线上出现了与丝线对应的适当值的张力。此外施加在丝线上的张力的适当值与丝线本身的登尼尔(denier)数等有关，通常是数个gf～数十个gf的非常小的值。
但是，这种以往方式的张力调整由于是借助于重锤的位置等靠感官地进行的，不能调整到适当值的场合较多。也就是说，由于丝线的张力设定不适当，会使丝线发生摩擦磨耗，存在着对丝线质量有恶劣影响的问题。
因此，本发明的目的是提供一种与以往技术相比，能够适当的进行张力调整的绳索类张力调节机构。
发明概述
本发明的绳索类张力控制机构的特征在于，具有以可由驱动装置旋转驱动的方式形成的绳索类卷挂滚轮，并可检测从前述卷挂滚轮输出后的绳索类的张力，控制驱动装置，以使检测的张力近似于与绳索类对应的适当值，采用电动机作为前述驱动装置，同时将前述电动机的机械损失作为卷挂滚轮旋转时的负载加以利用，在损失负载的范围内对电动机的输出进行控制。
即是说，检测从卷挂滚轮输出后的绳索类的张力，控制驱动装置，使检测的张力近似于与绳索类对应的适当值，因此，通过控制驱动装置，能够对张力进行调节，使张力成为与绳索类对应的适当值。
另外，由于采用电动机作为前述驱动装置，同时将前述电动机的机械损失作为卷挂滚轮旋转时的负载加以利用，在损失负载的范围内对电动机的输出进行控制，因此，可以在省电、高效率的前提下将负载施加给滚轮。
通过控制驱动装置，可以控制卷挂滚轮的线速度。采用这种结构时，能够用控制卷挂滚轮线速度这样的简单手段，来调整绳索类的张力。
上述绳索类张力调节机构还包括：绳索类输入侧卷挂滚轮和输出侧卷挂滚轮，并做成使滚轮相互间的绳索类产生张力的结构，至少输出侧的卷挂滚轮以能让驱动装置驱动旋转的方式形成。采用这种结构时，即使从抽线筒等引出的绳索类上的张力稍微有所变化，借助于绳索类的输入侧卷挂滚轮和输出侧卷挂滚轮相互间所产生的绳索类的张力，也可以缓和原来张力变化对输出后的影响。
上述绳索类张力调节机构具有借助于输入侧卷挂滚轮和输出侧卷挂滚轮的线速度差、而在滚轮相互间的绳索类上产生张力的结构。采用这种结构时，能够用简单的方法在输入侧卷挂滚轮和输出侧卷挂滚轮相互间的绳索类上产生张力。
上述的绳索类张力调节机构，还具有借助于输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮的线速度差、而使滚轮相互间的绳索类延伸的结构。采用这种结构时，可同时使绳索类延伸。
上述输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮同轴且一体旋转地形成，并且将输出侧滚轮的直径设定成大于输入侧滚轮直径的形式。采用这种结构时，可以用简单的方法使输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮产生线速度差。
上述输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮，以组合方式设置有3个以上。采用这种多级结构时，具有下述优点：
1、在滚轮外周直径急剧变化时，有时担心所使用绳索(丝线)张力的变动会扩大。在这种场合，让绳索的延伸逐渐、阶段地进行比较合适，例如当想给弹性低的绳索设定高张力时，使用多级式滚轮比较令人满意。
2、通过把绳索延伸所引起的滑动逐渐加大，可以减少绳索的磨耗影响，同时能够得到大的摩擦力。得到了这样的大摩擦力，可以扩大张力的设定范围，同时可以使高张力设定下的电动机所使用的容量小型化，并使用更小的电动机进行控制成为可能。
3、在高伸缩性丝线的场合，或者到某种程度范围的伸缩率为止，张力的变化非常小，而以后又急剧加强。在对这种丝线的张力进行控制的场合，即使一级丝线的伸长量很大，也可以减少张力的变化，因此采用两级以上的正确的张力设定较为理想。
在输出后方安装的卷挂滚轮上设有张力传感器。采用这种结构时，能够顺利地检测输出后的绳索类的张力。
图面的简单说明
图1是用于说明本发明绳索类张力控制机构的实施例1的透视图，
图2是用于说明本发明绳索类张力控制机构的实施例2的透视图，
图3是用于说明图2的绳索类张力控制机构输出侧卷挂滚轮的侧视图，
图4是图3的另一种形式的输出侧卷挂滚轮的侧视图，
图5是用于说明本发明绳索类张力控制机构的实施例3的正面图，
图6是用于说明本发明绳索类张力控制机构的实施例4的正面图，
图7是用于说明图6的绳索类张力控制机构的侧视图。
本发明的最佳实施例
下文参照附图说明本发明的最佳实施例。
实施例1
如图1所示，该实施例的绳索类张力控制机构具有由驱动装置(置于框体1内，图中未示)驱动其回转而形成的绳索类卷挂滚轮2。在该实施例中，驱动装置采用电动机(在图3及图4中用M表示)。3是各个丝道的导向部件。
作为绳索类的卷挂滚轮2，具有绳索类输入侧的卷挂滚轮4和输出侧的卷挂滚轮5，同时还包括如后述的使滚轮相互之间的绳索类C产生张力的结构。
输入侧的卷挂滚轮4和输出侧的卷挂滚轮5做成能同轴且一体转动的结构。输出侧滚轮的直径设定成大于输入侧滚轮直径的形式。在该实施例中，在滚轮的外周面加工出具有两级直径的V形槽。
通过这样构成，使小直径的输入侧卷挂滚轮4外周的线速度慢，大直径的输出侧卷挂滚轮5外周的线速度快，通过简单的手段可实现使输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5的线速度有差别。另外，6是从输入侧卷挂滚轮4向输出侧卷挂滚轮5复绕用的导向滚轮。
于是，借助于输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5的线速度差，在滚轮相互之间的绳索类C上产生张力，由此，通过简易的手段，可在输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5相互之间的绳索类C上产生张力。即是说，同轴且一体的输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5，具有把张力施加给绳索类C的滚轮的功能。
借助于输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5的线速度差，使相互间的绳索类C延伸，可以在复绕绳索类C的同时使绳索类C延伸。
来自绳索类C抽线筒(参照图2的序号7)的丝线张力，由于通常是在自由状态下解卷的，所以近似为零，因此输入侧卷挂滚轮4的入口附近的丝线张力大致为零，这样，依靠输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5的线速度差，可以根据丝线的直径等来设定滚轮相互之间的张力。
也就是说，借助于输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5的线速度差，可以使丝线的延伸变形最佳化。在该实施例中，根据输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5双方滚轮直径的比例或比率，来设定上述线速度差。
同轴且一体的卷挂滚轮2由驱动装置驱动旋转，即使从抽线筒等引出的绳索类C上的张力稍微发生一些变动(是从抽线筒引出丝线的引挂等所产生的意外负荷)，借助于绳索类输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5相互间所产生的绳索类C的张力，也可以缓和原来张力变动所造成的对输出后的影响。
另外，在输出后方安装的方向转换用卷挂滚轮8上装有丝线张力传感器(图中未示出)，通过该带张力传感器的滚轮可以检测输出后的绳索类C的张力。在该实施例中，张力传感器可以使用超低载荷用静电容量型传感器。
电动机不驱动时，绳索类与滚轮的摩擦力强制地使电动机轴与滚轮随动回转。电动机轴通过绳索类随动回转时，在电动机转子与轭铁之间的磁损失会变成机械损失，而该机械损失可作为滚轮回转时的负载(扭矩)加以利用，在损失负载的范围内，通过对电动机进行输出控制，可以在省电力的条件下有效地将负载施加给滚轮。
通过电动机自力回转而供给平衡磁损失的能量时，绳索类的张力变成卷挂滚轮之间所产生的摩擦力。由电动机供给平衡该摩擦力的能量时，绳索类的张力变成零，由此，可以将张力值控制得非常低。
一般来说，电动机的开发以减小通过磁引起的机械损失为目标，有使用高价磁性材料的倾向，相反，本实施例的张力调节机构，利用了电动机的机械损失，因此在设定高张力的场合，可以使用有更大损失的比较廉价的电动机。
另外，使用带电刷的电动机时，利用其自身的发电能量，并且把该能量经过再利用后供给，能够在更大的张力范围内对绳索类进行补偿控制。
下文叙述该实施例的绳索类控制机构的使用状态。
绳索类C复绕时，张力调节机构的电动机M的驱动停止时，通过输出后的卷取装置9的拉伸力和与该拉伸力对抗的张力调节机构的电动机M的制动作用，使作用在丝线上的张力为最大。在与卷取装置9的卷取速度的关系上，为了使作用在丝线上的张力收敛到设定值，来驱动电动机M。由于是以输出侧卷挂滚轮5的线速度稍小于卷取装置9的卷取速度来驱动电动机M的，于是，可以更进一步调整并控制电动机M的转速，使张力传感器检测的压力成为在设定值附近的一定值。
当不驱动电动机M时，作用在丝线上的张力为最大，同时张力的变动也比较大(要考虑从抽线筒引出丝线的引挂等引起的意外负载发生的原因)，但是，通过绳索类输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5相互之间所产生的绳索类C的张力，可以缓和原来张力变动对输出后的影响，并且利用张力传感器设定的反馈来调整或控制电动机的旋转，由此，可减少作用在丝线上的张力，缩小该张力波动。能在张力基本恒定的前提下进行复绕。结果，能够进行与低张力的绳索类场合对应的细绳索·张力设定。
由张力传感器检测从输出侧卷挂滚轮5输出后的绳索类C的张力，控制作为驱动装置的电动机M，使检测的张力近似于与绳索类C对应的适当值，并对输出侧卷挂滚轮5的线速度进行控制。即是说，借助于驱动装置的控制，能够将张力调整到与绳索类C对应的适当值，同时还具有可通过控制输出侧卷挂滚轮5的线速度这样的简单手段来调整绳索类C的张力的优点。
另外，以往技术在绳索类C复绕时，常常发生，从抽线筒引出的丝线的引挂等产生的意外负载使丝线的实际张力发生变化的情况，这种意外的张力变化会引起摩擦或磨耗，对质量产生恶劣影响，然而，在本实施例中，由于可以缓和输入前张力的变化对输出后的影响，因而能将丝线的摩擦、磨耗对质量的负面影响减至最小。也就是说，具有能够以高质量复绕绳索类C的优点。
再者，通过在输出侧卷挂滚轮5上安装制动部件(图中未示)，能够得到高张力的绳索类控制用的结构，并且利用电动机M的旋转磁场，可以得到中度张力的绳索类控制用结构。
实施例2
下文着重说明实施例2与实施例1的不同之处。
如图2～图4所示，该实施例的绳索类张力控制机构在输入侧卷挂滚轮4与输出侧卷挂滚轮5之间设有3个组合的滚轮直径。即是说，设置具有中间滚轮直径的第三卷挂滚轮10。采用这样的不止两个的三个以上的卷挂滚轮直径的多级式结构，具有下述优点：
1、在滚轮外周直径急剧变化时，有时担心所使用绳索(丝线)张力的变动会扩大。在这种场合，让绳索的延伸逐渐、阶段地进行比较合适，例如当想给弹性率低的绳索设定高张力时，使用多级式滚轮比较令人满意。
2、通过把绳索延伸所引起的滑动逐渐加大，可以减少绳索的磨耗影响，同时能够得到大的摩擦力。得到了这样的大摩擦力，可以扩大张力的设定范围，同时可以使高张力设定下的电动机所使用的容量小型化，并使用更小的电动机进行控制成为可能。
3、在高伸缩性丝线的场合，或者到某种程度范围的伸缩率为止，张力的变化非常小，而以后又急剧加强。在对这种丝线的张力进行控制的场合，即使一级丝线的伸长量很大，也可以减少张力的变化，因此采用两级以上的正确的张力设定较为理想。
另外，在图3中示出了将有三个以上直径的卷挂滚轮2做成带有V形槽的滚轮的情况，图4示出了将具有3个以上直径的卷挂滚轮2做成锥形滚轮的情况。
实施例3
如图5所示，该实施例的绳索类张力控制机构，将绳索类输入侧的卷挂滚轮4与输出侧的卷挂滚轮5做成单独部件，而且还可使滚轮相互间的绳索类产生张力。输出侧的卷挂滚轮5以通过驱动装置的电动机M可驱动回转的方式形成。11是用于让各卷挂滚轮联动旋转的皮带。另外，至少将输出侧的卷挂滚轮5做成能旋转驱动的结构为好。
即是说，绳索类输入侧的卷挂滚轮4与输出侧的卷挂滚轮5是必须的，但不需要象实施例1、2那样做成同轴的结构，可以如上文所述那样做成单独部件。
实施例4
下文着重叙述实施例4与上述实施例的不同之处。
如图6及图7所示，该实施例的绳索类张力控制机构，具有以能让驱动装置的电动机M驱动旋转的方式形成的绳索类卷挂滚轮2(张力皮带轮)，从卷挂滚轮2出来的绳索类C通过复绕用导向滚轮6(回卷皮带轮)再次卷挂在卷挂滚轮2上，然后从该滚轮2输出，在方向转换用卷挂滚轮8(传感器皮带轮)上设有张力传感器(静电容量传感器)，可检测从滚轮2输出后的绳索类C的张力，控制驱动装置，使所检测到的张力近似于对应绳索类C的适当值。此外，丝线卷挂的路径与图1所示
实施例相同。
利用作为卷挂滚轮2的一级直径的结构，在该卷挂滚轮2上通过复绕用导向滚轮6两度卷挂绳索类C。另外，在输入侧设置公知的弹簧、张力器(图中未示)，可以消除丝线的高频振动。
于是，由张力传感器检测得的张力能以近似于与绳索类C对应的适当值的方式，对作为驱动装置的电动机M进行控制，从而控制卷挂滚轮2的线速度。
通过采用这种绳索类张力调节机构，利用使绳索类卷挂滚轮2的直径为一级的非常简单的结构，可以大幅度地改善最初的丝线通过时(丝线通过的方向顺序与图1所示结构的顺序相同)的作业性及操作性，与弹簧、张力器并用相结合，具有实用的、非常合适的优点。
本发明由于有上述构成，具有下述效果。
由于是以使检测的张力近似于与绳索类C对应的适当值的方式来控制驱动装置的，因此，与以往技术相比，能够提供可适当的进行张力调整的绳索类张力调节机构。

Claims (8)

1．一种绳索类张力调节机构，其特征在于，具有以可由驱动装置旋转驱动的方式形成的绳索类卷挂滚轮，并可检测从所述卷挂滚轮输出后的绳索类的张力，控制驱动装置，以使检测的张力近似于与绳索类对应的适当值，采用电动机作为所述驱动装置，同时将所述电动机的机械损失作为卷挂滚轮旋转时的负载加以利用，在损失负载的范围内，对电动机的输出进行控制。
2．根据权利要求1所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，通过控制驱动装置而控制卷挂滚轮的线速度。
3．根据权利要求1或2所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，还包括：绳索类输入侧卷挂滚轮和输出侧卷挂滚轮，并做成使滚轮相互间的绳索类产生张力的结构，至少输出侧的卷挂滚轮以能让驱动装置驱动旋转的方式形成。
4．根据权利要求3所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，具有借助于输入侧卷挂滚轮和输出侧卷挂滚轮的线速度差，在滚轮相互间的绳索类上产生张力的结构。
5．根据权利要求4所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，具有借助于输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮的线速度差，使滚轮相互间的绳索类延伸的结构。
6．根据权利要求3所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，所述输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮同轴且一体旋转地形成，并且将输出侧滚轮的直径设定成大于输入侧滚轮直径的形式。
7．根据权利要求3所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，所述输入侧卷挂滚轮与输出侧卷挂滚轮以组合方式设置有3个以上。
8．根据权利要求1所述的绳索类张力调节机构，其特征在于，在输出后方安装的卷挂滚轮上设有张力传感器。
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