JP2596527B2 - カードの運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本願発明はカードにおける運転方法、詳しくはシリン
ダーとドッファーとの回転制御に関するものである。

従来技術 近年迄カードの運転は、一体の駆動モータでシリンダ
ー系とドッファー系との全てを回転させ、スライバー切
断、ケンス交換等によりドッファーのみを低速回転又は
停止させる場合には、機械的な変速装置又はインダクシ
ョンクラッチ等によって行なっていた。然しながら機械
的な変速装置は、構造が複雑となり故障破損等保守管理
に問題があり、これに代わるインダクションクラッチ
は、電装品その他の部分点数が多く機構が複雑となり、
又スリップ損失や軸受部分の風綿対策にも問題がある等
必ずしも満足し得ない。

以上の問題を解決せんとして、特開昭58−36222号、
特開昭58−36223号、特開昭60−34620号、特開昭60−11
0929号が提案されている。而してこれ等の従来装置は、
シリンダー、テーカインローラ等を第１モータで駆動す
る第１駆動系と、ドッファー及びフィードローラ、ドッ
フィングローラ等その他のローラ群を第２モータで駆動
する第２駆動系とに分割し、インバータ制御によって第
２モータの回転を制御するようになっている。

発明が解決しようとする問題点 二台のモータを使用し、ドッファー系を駆動する第２
モータをインバータ制御するようにした従来技術によれ
ば、一台のモータにて全ての駆動系を駆動していた従前
のカードにおける前記の欠点は略解消することができ
る。然しながら二台のモータにて駆動するようにした上
記従来技術によると、新たに次の如き問題が発生して来
た。即ち駆動系統を分割したことと、近年になってカー
ド高速回転を行なうようになったことにより、シリンダ
ーを停止させる際の惰性回転が５〜６分程度と長時間を
必要とする。周知のようにシリンダーの惰性回転は、こ
の間に生産される製品の品質が必ずしも好ましくなく、
又作業手順等の観点から可及的に短いことが好ましい。
更に重要なことは機台を停台させる場合に、ウェッブの
段斑、口切等を防止する為にシリンダーとドッファーと
の停止時間に時差がないよう同調停止させなければなら
ない。而して上記従来技術における同調停止は、惰性回
転を行なっているシリンダーの回転数を検出し、この検
出値によりドッファー駆動の第２モータをインバータに
て制御し、シリンダーの自然状態の惰性回転に追従して
ドッファーの回転を下げ、両者が同調停止するようにし
ている。然しながら上記のようにシリンダーの惰性回転
が長時間に渉るため、低速域において第２モータの出力
トルクが不足して最後迄シリンダーの回転に追従し得
ず、両者の停止時期に大きな時差が生じ、望まれる同調
停止を行なっていないのが実情である。言う迄もなく第
２モータを大出力のモータに換えればトルク不足の問題
は解消するが、同調停止の為のみにモータを換えること
は電力ロス等により採用し得ない。

問題点を解決するための手段 本願発明は上記従来装置の欠点に鑑み、シリンダー及
びテーカインローラを第１モータで駆動する第１駆動系
と、ドッファー及びフィードローラ、ドッフィングロー
ラ等その他のローラ群をインバータ制御される第２モー
タで駆動する第２駆動系とを備えたカードにおいて、第
１駆動系と第２駆動系を停止させる際に、第１モータに
直流電流による制御を掛けて第１駆動系の惰性回転時間
を可及的に短縮するととも、直流電流による制動下で惰
性回転を行なう第１駆動系の回転数を検出し、その検出
された第１駆動系の回転数によって第２モータの回転を
インバータ制御し、第１駆動系の減速回転に追従して第
２駆動系を減速制御し、第１駆動系と第２駆動系の回転
停止を同調させるようにしたするようにしたものであ
る。

実施例 次に本願発明を、実施例を示す図面によって詳細に説
明する。

第１図は、本願発明の駆動系統を示す配置説明図で次
のようである。図面において、１は第１モータIM1によ
って駆動する第１駆動系で、第１モータIM1の回転は伝
導手段２によってシリンダー３、テーカインローラ４及
び図示を省略したフラットに伝えられ、これ等を所定の
回転方向に回転させる。５はテーカインローラ４（間接
的にシリンダー３）の回転速度を検出する回転検出器
で、テーカインローラ４に取付けた検出歯車６と、回転
する検出歯車６の歯数を検出してパルス信号を発するパ
ルス発生器PGとから成る。次に第２のモータIM2によっ
て駆動される第２駆動系７は、第２モータIM2の回転が
上記同様に適宜の伝導手段８を介してドッファー９、フ
ィードローラ10、ドッフィングローラ11、デリベリーロ
ーラ12、更にはカレンダーローラ13及び図示を省略した
コイラー部に伝えられ、これ等のローラ群を夫々所定の
方向に回転させる。又第２モータIM2は上記した従来技
術と同様、電流の周波数の変化にて回転速度を制御する
交流可変速制御装置インバータINVによって制御され
る。

上記した第１、第２駆動系１、７は、第２図及び第３
図に示した電気回路により、以下に詳記する如くに運転
制御が行なわれる。第１モータIM1は電磁開閉器MSの常
開接点MS−a1を介して電源Ｒ、Ｓ、Ｔに接続される交流
モータで、この第１モータIM1にはブレーキ回路DBが接
続されている。ブレーキ回路DBは、交流電流を直流電流
に変換する整流器REC、リレーCTTB、該リレーCTTBと並
列に設けられたタイマーTR1、タイマーTR1の常閉接点TR
1−b1これと直列に設けられた電磁開閉器MSの常閉接点M
S−b1、及びリレーCTTBの常開接点CTTB−a1等からな
り、後記の如くにして第１モータIM1に直流電流を供給
し、こうして、第１モータIM1は、直流電流によって制
動されるようになっている。

第２モータIM2は電磁接触器MCの常開接点MC−a1接点
及びインバータINVを介して電源Ｒ、Ｓ、Ｔに接続され
る。

インバータINVの入力端子14、15は電磁接触器MCの常
開接点MC−a2を介して互いに接続され、また入力端子1
6、17間には回転速度設定回路DSCの設定電圧が印加させ
るように接続され、この設定電圧に応じてインバータIN
Vが第２モータIM2の回転速度を制御するようになってい
る。この回転速度設定回路DSCにおいて、18は直流定電
圧が印加される端子で、抵抗Ｒを介して同調端子19に接
続され、この同調端子19はドッファ高速運転用リレーRY
Hの常閉接点RYH−b1を介して低速設定用ボリュームVRL
に、またドッファ高速運転用リレーRYHの常開接点RYH−
a1を介して高速設定用ボリュームVRHに夫々接続されて
いる。また上記低速設定用ボリュームVRLの端子20は常
閉設定RYH−b2を介して、又高速設定用ボリュームVRHの
端子21は常開接点RYH−a2を介して夫々上記入力端子16
に夫々接続されてい。

次に、上記同調端子19には同調回路SCCの出力電圧が
印加させるように接続されている。この同調回路SCCに
おいて、FVは、回転検出器５から送られるパルスの周波
数をテーカインローラ４の回転速度が定格回転速度であ
るとき、両方の出力電圧が略同じになるような係数の下
で電圧値に変換する為の周波数−電圧変換器（以下変換
器FVと称す）である。従って、変換器FVの出力電圧はテ
ーカインローラ４の回転速度の増、減速度合に応じた値
を示す。これらの変換器FVの入力側端子22は上記回転検
出器５のパルス発生器PGに夫々接続され、出力側端子23
はダイオードＤを介して上記同調端子19に接続されてい
る、第３図は第１、第２モータIM1、IM2の駆動制御回路
を示している。この駆動制御回路において、PB1は第１
モータIM1の起動用スイッチで上記電磁開閉器MSに対し
て直列に接続され、起動用スイッチPB1を閉じると常開
接点MS−a2が励磁されて電磁開閉器MSが自己保持される
ようになっている。TRは上記電磁開閉器MSに対して並列
に接続されたタイマーで、これの設定時間は第１モータ
IM1が起動されてから第１駆動系１が正常な紡出運転速
度に達する迄の時間に設定されている。PB2は第１モー
タIM1の停止用スイッチで、上記PB1と直列に接続されて
いる。CTTBは前記ブレーキ回路DBのリレーで、PB2と並
列に接続され、該CTTBと並列にタイマーTR1が接続され
ている。従ってPB2が押されるとCTTB及びTR1が励磁する
とともに接点CTTB−a2が閉じて自己保持され、接点CTTB
−a1が閉じてタイマーTR1に設定された所定時間だけ第
１モータIM1に直流電流を供給して制動を行なう。

PBLは第２モータIM2の低速運転用スイッチで、PBLを
閉じると電磁接触器MCが励磁されて常開接点MC−a3が閉
路となるようになっている。PBHは第２モータIM2の高速
運転用スイッチで、ドッファ高速運転用リレーRYHと、
タイマーTRの常開接点TR−a1を介して直列に接続され、
かつ、リレーRYHに対して並列な補助リレーRYAとも接続
され、電磁接触器MCが動作し、かつ第１モータIM1の第
１駆動系１が正常回転に達した状態で高速運転用スイッ
チPBHを閉じると補助リレーRYAが励磁し、常開接点RYA
−a1が閉路となって高速運転用リレーRYHが励磁される
ようになっている。PBSは第２モータIM2の停止用スイッ
チである。

又上記駆動回路には、次のような安全装置24を設けら
れている。即ち、上記回転検出器５のパルス発生器PGか
ら出力されたパルス信号が、単位時間当たりの回転数即
ちパルス周波数が所定の設定値より大きいとき常開接点
MD−a1が閉じ、この設定値より小さいとき常開接点MD−
a1が開くように作用する検知器MDが付設されている。こ
の検知器MDの設定値は、テーカインローラ４の正常回転
時におけるパルス周波数より数％低い値に設定され、テ
ーカインローラ４の回転速度が何らかの原因によって制
御回転時より数％低い設定値以下になると、この検知器
MDが検知して常開接点MD−a1が開くようになっており、
第１モータIM1の第１駆動系１が正常紡出運転速度に達
してタイマーTRの根開接点TR−b1が開いた後は、この検
知器MDの常開接点MD−a1を介して電磁接触器MCが励磁さ
れるようになっている。また、上記電磁接触器MCの自己
保持回路にはスライバー切れ等の紡出異常があった時に
開路となる常閉接点RYS−b1が接続され、高速運転用リ
レーRYHの自己保持回路にはラップ減少時に開路となる
常閉接点RLC−b1が接続されている。更にまた、満缶時
に開路となる常閉接点RFC−b1が高速運転用リレーRYHと
タイマーTRの常開接点TR−a1の間に直列に接続されてい
る。

上記した電気回路により、機台は第４図に示す如くに
運転制御が行なわれる。尚第４図において実線は第１駆
動系１のシリンダー３の回転速度を、点線は第２駆動系
７のドッファー９の回転速度を示している。

以上において機台の運転を開始するには、シリンダー
起動用スイッチPB1とドッファー低速起動用スイッチPBL
を同時に閉路とする。これによって電磁開閉器MS、タイ
マーTRが励磁するとともに、PBLを押すことにより電磁
接触器MCが励磁して夫々が自己保持され、これにより第
１モータIM1が起動してシリンダー３テーカインローラ
４が回転し順次増速される。テーカインローラ４の回転
により回転検出器５の検出歯車６が回転し、パルス発生
器PGはこれを検出してパルス信号を発信する。而して同
調回路SCCにおける変換器FVの出力側端子23の電圧は、
テーカインローラ４の増速度合即ちパルスの発信回数の
増加に応じて上昇し、これにより同調端子19からダイオ
ードＤを通って変換器FVに流れていた電流が減少し、よ
って同調端子19の電圧が上昇する。

同調端子19の電圧が上昇し始めると、ドッファー９の
低速設定用ボリュームVRLの端子20の電圧も上昇し、イ
ンバータINVに入力される電流電圧が上昇し始める。そ
してこの直流電圧がインバータINVによって最低出力周
波数を出す為の追従可能電圧（追従可能電圧の近くに設
定された設定電圧でも良い）より大きくなると、ａの時
点でインバータINVが第２モータIM2を回転起動し始め次
第に増速される。第１モータIM1の増速に伴ない上記出
力側端子23の電圧が上昇し電圧がｂの時点で同調端子19
の電位になると、その後テーカインローラ４が更に速く
回転されても同調端子19の電圧が一定に保たれ、ドッフ
ァは低速設定用ボリュームVRLで設定された所定の低速
度で定速回転される。次に、テーカインローラ４の回転
速度が更に増速され、シリンダー３が正常回転速度より
僅かに低い速度にまで増速されると安全装置24の検知器
MDが動作してその常開接点MD−a1が閉路となる。その後
タイマTRの設定時間が経過し、シリンダー３が正常な高
速回転速度迄増速されると、タイマーTRはタイムアップ
し常開接点TR−a1は閉路し、常閉接点TR−b1は開路にさ
れる。この場合、タイマーTRの常閉接点TR−b1が開いて
も常開接点MD−a1が閉じているので、電磁接触器MCは励
磁状態が維持され、第２モータIM2が停止されることは
ない。その後、シリンダー３、テーカインローラ４等の
正常運転状態を確認してｃの時点でドッファ９の高速運
転用スイッチPBHを閉じると、高速運転用リレーRYHと補
助リレーRYAが励磁されて自己保持され、回転速度設定
回路DSCの常閉接点RYH−b1が開路に、常開接点RYHa1が
閉路される。従って、それまでの低速設定ボリュームVR
Lが代わって高速設定用ボリュームVRHの端子21の電圧が
インバータINVに入力され、第２モータIM2は高速回転に
切換えられる。これによりドッファ９は高速設定用ボリ
ュームVRHで設定された速度まで増速され、この高速度
で定速回転される。なお、上記高速運転用スイッチPBH
を第１、第２駆動系１、７が未だ正常回転速度に到達し
ていない状態で閉じた場合には、タイマーTRの常開接点
TR−a1が開いているのでドッファが高速側に切換えられ
ることはない。

上記の正常紡出運転状態にあるとき、仮にテーカイン
ローラ４にウエブ詰りや異物の介入によるベルトのスリ
ップ或いはベルト外れ等の何らかの原因によって正常回
転速度より僅かに低い速度即ち検知器MDが動作する速度
より低下すると、安全装置24の常開接点MD−a1が開いて
電磁接触器MCの励磁が解かれ、第２モータIM2の駆動が
停止され、これによりテーカインローラ４とフィードロ
ーラ10間でのウエブ詰りによりトラブルを未然に防止す
ることができる。なお、上記のように検知器MDが作動し
た場合には報知ブザーやランプ等によって作業者に異常
を知らせることが好ましい。次に、正常紡出運転状態に
あるとき、ｄの時点でドッファ９の停止用スイッチPBS
を開いたり、スライバー切れ等の異常が発生して所謂ド
ッファのストップモーションが作動し常開接点RYS−b1
が開いた場合には、電磁接触器MCの自己保持が解かれて
この電磁接触切MCが非励磁となり、これにより第２モー
タIM2の駆動が停止され、第２駆動系の回転は即座に停
止される。その後、ｅの時点で低速起動用スイッチPBL
を閉じると、上記異常原因が除去されていれば上記と同
様に回路が作動して低速回転を行い、更に所定時に高速
運転用PBHを閉じることにより、ドッファー９は高速回
転となり正常運転に復帰する。

上記正常紡出運転状態にあるとき、ｆの時点で満缶と
なりオートカウンター（図示せず）からの減速信号によ
り減速信号用リレーの常閉接点RFC−b1が開路となる
と、高速運転用リレーRYHの励磁が解かれてドッファ９
等の低速回転に切換えられ、この間にケンス交換を行な
い終了後ｇの時点でカウンターをリセットすると、高速
運転用リレーRYHが励磁されてドッファ９等が再び高速
回転に切換えられる。また、図示を省略するが、正常紡
出運転状態において、ラップ減少による減速信号用リレ
ーの常閉接点RLC−b1が開路になると、高速運転用リレ
ーRYHと補助リレーRYAの励磁が解かれてドッファ９等は
低速回転に切換えられ、その後ラップ交換をした後高速
運転用スイッチPBHを閉じると、高速運転用リレーRYHと
補助リレーRYAが再び励磁されてドッファ９等が高速回
転に切換えられる。又正常運転時に、品質の点検ケンス
交換等によりドッファー９を低速回転にする必要が生じ
た場合には、低速起動用スイッチPBLを閉じると、高速
運転用リレーRYHと補助リレーRYAとの励磁が開放し、上
記同様ドッファー９は低速となる。

最後に、第１駆動系１と第２駆動系７との同調停止は
次のようにして行なわれる。ｈ点においてシリンダー停
止用スイッチPB2を開くと、電磁開閉器MSとタイマーTR
の励磁が解かれて第１モータIM1の回転は停止し、第１
駆動系１は惰性回転となって回転数は徐々に低下し、回
転数の変化は前記同様に回転検出器５により検出され
る。而して上記の如くPB2が開かれると、リレーCTTB及
びタイマーTR1が励磁して自己保持され、これによって
ブレーキ回路DCの接点CTTB−a1が閉じ、惰性回転を行な
っている第１モータに直流電流が供給され、第１モータ
IM1は直流電流による所謂ダイナミックブレーキによっ
て制動が行なわれるので、従来の如き惰性回転による自
然停止と異なり、第１駆動系１の停止時間ｔは極めて短
時間にかつばらつきがないように惰性回転の制御が行な
われ、而して第１駆動系１の停止時間は、停止時に各部
に及ぼす衝撃等その他に勘案し、本実施例では必要最小
限の二分（従来の1/3）で停止するように制動を行なっ
ている。

上記のようにして第１駆動系１にダイナミックブレー
キによる制動が行なわれるとともに、タイマーTRの励磁
開放により接点TR−a1が開いてリレーRYHが開放し、第
２駆動系７即ちドッファー９等は減速回転に切換えら
れ、前記した満缶及びラップ減少時と同様にして第２駆
動系７は減速回転を開始する。以上の如くに制動が行な
われている第１駆動系１の回転数が所定の回転数以下に
なると、同調端子19の電圧は低下し始め該電圧の低下
は、当然のことながら第１駆動系１の減速の度合（パル
ス発信の回数）に追従する。上記電圧の低下はインバー
タINVの端子16に入力される電圧の低下となり、第２モ
ータIM2の回転速度は更に低下して第２駆動系７は減速
されるが、この減速度合は上記から明らかなように完全
に第１駆動系１の回転速度に同調し、これに追従するよ
うにインバータINVによって制御される。而して減速回
転を行なっている第１駆動系１の回転が停止寸前の極低
速回転となると、インバータINVの端子16に入力される
電圧が、設定電圧として示す最低周波数の追従不能電圧
以下になり、インバータINVの出力が無電圧となって第
２モータIM2の駆動が停止し、その直後第２モータIM2の
停止と略同時に第１駆動系１の惰性回転が停止してカー
ド全体が完全に停止し、次いでタイマーTR1がタイムア
ップすることによりその常閉接点TR1−b1が開き、リレ
ーCTTBの励磁が解かれてダイナミックブレーキは解放す
る。

上記実施例においては、１台のカードの運転方法につ
いてのみ述べたが、本願の適用は電気回路に多少の変更
を加えるのみにて、タンデムカードの運転方法にも容易
に実施し得るものであり、又回転検出器による第１駆動
系の回転速度の検出はテーカインローラに限定されるも
のでなく、シリンダーの回転速度を直接検出することも
可であり、その型式も接触形等上記と同等の作用を行な
うものに変更してもよい。

発明の効果 本願発明は、第１駆動系と第２駆動系を停止させる際
に、第１モータに直流電流による制動を掛けて第１駆動
系の惰性回転時間を可及的に短縮するとともに、直流電
流による制動下で惰性回転を行なう第１駆動系の回転数
を検出し、その検出された第１駆動系の回転数によって
第２モータの回転をインバータ制御し、第２駆動系を第
１駆動系の減速回転に追従して減速して両駆動系の回転
停止を同調させるようにしたので、第１駆動系の惰性回
転時間を従来の自然停止時間より相当短くでき、その結
果第１駆動系の惰性回転が第２モータをインバータ制御
不能となる極低速域となって第２モータが停止したと
き、その第２モータの停止直後に第１駆動系の惰性回転
が停止させることができ、第１、第２駆動系を、略完全
に同調停止させることができ、惰性回転による品質の好
ましくないカードスライバの発生を少なくできてカード
スライバの品質を良くできる。また、第１モータを直流
電流で制動するので、シリンダー等の慣性の大きな第１
駆動系を機械的なブレーキシュー等を用いることなく制
動でき、長期に亘ってシリンダー等の第１駆動系の制動
機能を高く維持できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本願発明の実施例を示し、第１図はカードの駆動
説明図、第２図、第３図は電気回路図、第４図は作動説
明図である。 １……第１駆動系、３……シリンダー、４……テーカイ
ンローラ、５……回転検出器、７……第２駆動系、９…
…ドッファー、IM1……第１モータ、IM2……第２モー
タ、DB……ブレーキ回路、DSC……回転速度設定回路、S
CC……同調回路、INV……インバータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダー及びテーカインローラを第１モ
   ータで駆動する第１駆動系と、ドッファー及びフィード
   ローラ、ドッフィングローラ等その他のローラ群をイン
   バータ制御される第２モータで駆動する第２駆動系とを
   備えたカードにおいて、第１駆動系と第２駆動系を停止
   させる際に、第１モータに直流電流による制動を掛けて
   第１駆動系の惰性回転時間を可及的に短縮するととも
   に、直流電流による制動下で惰性回転を行なう第１駆動
   系の回転数を検出し、その検出された第１駆動系の回転
   数によって第２モータの回転をインバータ制御し、第１
   駆動系の減速回転に追従して第２駆動系を減速制御し、
   第１駆動系と第２駆動系の回転停止を同調させるように
   したカードの運転方法。