JP3324198B2 - 線状体のスクリーニング方法及びスクリーニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、光ファイバ等の線状体（以下、
単に線状体という）のスクリーニング方法及びスクリー
ニング装置に関し、特にヒステリシスクラッチを用いた
張力付与機構を備えたスクリーニング装置によって線状
体をスクリーニングする場合に適用して有用なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】線状体は、その強度保証を行うため、そ
の長手方向に一定の張力を与え、その低強度部分を断線
（スクリーニング断線）させることによって、当該部分
を取り除く、いわゆるスクリーニングが行われる。この
ようなスクリーニングを行うためのスクリーニング装置
は、例えば特開昭６０−９０３０２に公開されている。
また光ファイバの線引機に前記スクリーニングを行うた
めのスクリーニング機構を備えたようなものは、例えば
実開平１−８３０３３に公開されている。

【０００３】またヒステリシスクラッチを用いた張力付
与機構によって線状体に対し一定の張力を与える技術
は、例えば資料１「三菱電磁クラッチ・ブレーキ総合カ
タログ」（昭和６２年発行）の２−２８頁に開示されて
いる。

【０００４】ここでヒステリシスクラッチとは、同じく
資料１の２−３４頁に示されているように、第１の回転
子である入力側回転子、第２の回転子である出力側回転
子及び励磁コイルを有しており、前記入力側回転子を駆
動系によって回転し、同時に前記励磁コイルに励磁電流
を流すと、前記入力側回転子と前記出力側回転子が磁気
的に連結し、出力側回転子にトルクが伝達されるもので
あって、機械的な接触がなく摩耗する部分がないため半
永久的な寿命を持ち、スリップ回転数に関係なく励磁電
流に比例したトルクが得られ、動作面の周速による回転
数の制限がなく高速運転が可能という特性を持っている
ため、線状体、特に光ファイバのスクリーニング装置の
張力付与機構に用いるには理想的なものである。

【０００５】図１１は、従来技術に係るスクリーニング
装置のうち、ヒステリシスクラッチを用いた張力付与機
構を備えた線状体のスクリーニング装置の一例を示す説
明図である。同図に示すように本スクリーニング装置
は、繰出しリール１、繰出し側ダンサーローラ３、キャ
プスタン４、テンションローラ６、ヒステリシスクラッ
チ７、ヒステリシスクラッチの駆動系８、巻取り側ダン
サーローラ９、巻取りボビン１０、ターンローラ１１、
ヒステリシスクラッチの励磁電流を制御するボリューム
１５及びキャプスタンベルト１９を有する。

【０００６】これらのうち繰出しリール１、繰出し側ダ
ンサーローラ３、キャプスタン４、ターンローラ１１、
テンションローラ６、巻取り側ダンサーローラ９及び巻
取りボビン１０は、順に配設されて、線状体２をその長
手方向に走行せしめるための走行経路を形成している。
すなわちキャプスタン４によって繰出しリール１から繰
出された線状体２は、繰出し側ダンサーローラ３、キャ
プスタン４、ターンローラ１１、テンションローラ６及
び巻取り側ダンサーローラ９を順に走行して最後に巻取
りボビン１０に巻きとられる。なお繰出し側ダンサーロ
ーラ３及び巻取り側ダンサーローラ９は、繰出しリール
１とキャプスタン４との間及びテンションローラ６と巻
取りボビン１０との間における線状体２の張力を各々一
定に保持している。またキャプスタンベルト１９は、線
状体２をキャプスタン４に押圧している。

【０００７】次にヒステリシスクラッチ７は、前述のよ
うに入力側回転子７ａ、出力側回転子７ｂ、励磁コイル
７ｃを有している。これらのうち入力側回転子７ａは、
ＡＣモータやＤＣモータ等の専用の駆動源を有する駆動
系８に接続されており、この駆動系８によって回転され
る。出力側回転子７ｂは、テンションローラ６に接続さ
れており、このテンションローラ６を回転する。更に励
磁コイル７ｃは、励磁電流を制御するためのボリューム
１５に接続されている。すなわちこれらヒステリシスク
ラッチ７、駆動系８、ボリューム１５及びテンションロ
ーラ６は、線状体２の張力付与機構を形成している。

【０００８】従って、上記張力付与機構によれば、駆動
系８によって入力側回転子７ａを回転し、続いて励磁コ
イル７ｃに励磁電流を流すと、入力側回転子７ａと出力
側回転子７ｂとが磁気的に連結し、このため出力側回転
子７ｂにトルクが伝達され、更にこのトルクがテンショ
ンローラ６に加えられる。その結果、線状体２は、前記
張力付与機構により、前記走行経路中のキャプスタン４
からテンションローラ６までの区間において、一定の張
力が付与される。なおこの張力は、ボリューム１５によ
って前記励磁電流を制御することにより調整される。

【０００９】次に図１２は、従来技術に係るスクリーニ
ング装置のうち、ヒステリシスクラッチを用いた張力付
与機構を備えた線状体のスクリーニング装置の他の一例
を示す説明図である。なお図１１と同一の部分には同一
の符号を付して重複する説明は省略する。

【００１０】同図に示すように本スクリーニング装置
は、繰出しリール１、繰出し側ダンサーローラ３、キャ
プスタン４、テンションローラ６、ヒステリシスクラッ
チ７、巻取り側ダンサーローラ９、巻取りボビン１０、
ターンローラ１１、ヒステリシスクラッチ７の励磁電流
を制御するボリューム１５、キャプスタンベルト１９、
プーリー５，１２、動力伝達ベルト１３ａ，１３ｂ及び
変速器１４を有する。

【００１１】これらのうちプーリー５は、キャプスタン
４に同軸状に結合されており、キャプスタンモーター
（図示せず）によってキャプスタン４が回転されるのに
連動して回転される。プーリー１２は、ヒステリシスク
ラッチ７の入力側回転子７ａに接続されている。変速器
１４は、動力伝達ベルト１３ａ，１３ｂによってプーリ
ー５，１２に各々連結されており、プーリー５の回転数
よりもプーリー１２の回転数を十分高くし、プーリー１
２において十分安定したトルクを得るための変速器であ
る。すなわちこれらプーリー５，１２、変速器１４及び
動力伝達ベルト１３ａ，１３ｂは、ヒステリシスクラッ
チ７の入力側回転子７ａの駆動系を形成している。つま
りこの駆動系は、前述の図１１に示す駆動系８がＡＣモ
ータやＤＣモータ等の専用の動力源を有しているのに対
し、キャプスタン４を回転するためのキャプスタンモー
タを動力源として利用している。

【００１２】従ってこの駆動系によれば、前記キャプス
タンモータの回転が、プーリー５、動力伝達ベルト１３
ａ、変速器１４、動力伝達ベルト１３ｂ及びプーリー１
２へと順に伝達され、その結果ヒステリシスクラッチ７
の入力側回転子７ａが回転される。なおこれ以降のヒス
テリシスクラッチ７及びテンションローラ６の動作につ
いては、前述の図１１に示すスクリーニング装置と同様
である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の如
き従来技術に係る線状体のスクリーニング装置では、装
置の運転を停止してヒステリシスクラッチ７の励磁電流
を切ると、ヒステリシスクラッチ７に空転トルクという
残留トルクが生起する（資料１の２−３５頁参照）。従
ってこのまま再びスクリーニング装置の運転を開始した
場合には、前記空転トルクの影響によってトルクむらが
生じ、その結果線状体に与える張力が変動してしまう。
この張力変動は、非常に安定した張力制御が要求される
線状体のスクリーニング装置にとって無視できない程度
のものである。

【００１４】このため作業者は、スクリーニング装置を
停止中に手動で４０〜５０rpm の、入力側回転子７ａと
出力側回転子７ｂとの回転数差（以下これを相対回転数
という）を生起させて、励磁電流を遮断するか、又は入
力側回転子７ａと出力側回転子７ｂとが互いにずれない
よう両回転子７ａ，７ｂを固定して逆電流を流すという
方法（資料１の２−３５頁参照）によって、前記空転ト
ルクを除去することが必要であった。

【００１５】このため次のような問題点があった。 スクリーニング装置を停止中に空転トルクの除去操作
を行う必要があり、この除去操作が終了するまではスク
リーニング装置の運転を再開することができないため、
その分操業率が低下する。 作業員が手動で、空転トルクの除去操作を行うため、
個人差があり、作業員によってはうまく空転トルクが除
去できなかったり、作業員がこの除去操作を忘れてしま
ったりして、空転トルクが生起した状態のままスクリー
ニング装置の運転を再開してしまう場合があり、その際
には、スクリーニング装置を再度停止して空転トルクの
除去操作を行う必要がある。従ってその分更に操業率の
低下を招く。

【００１６】本発明は、上記従来技術に鑑み、装置を停
止する際、自動的に空転トルクの発生を防止することが
でき、作業員による空転トルクの除去操作が不要な線状
体のスクリーニング方法及びスクリーニング装置を提供
することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第１の構成は、長手方向に走行する線状体に対し、
ヒステリシスクラッチを用いた張力付与機構によって張
力を与え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスクリ
ーニング方法において、前記線状体のスクリーニング中
に発生するスクリーニング断線を検知し、このときの検
知信号をトリガーとして、前記ヒステリシスクラッチの
入力側回転子と出力側回転子との間に、この両回転子の
回転数の差である相対回転数を生起せしめるよう、前記
入力側回転子の駆動を速やかに停止し、続いて前記相対
回転数が生起している間に、前記ヒステリシスクラッチ
の励磁電流を徐々に低下させて前記両回転子の磁気的な
連結を切ることを特徴とする。

【００１８】また、長手方向に走行する線状体に対して
張力を与える、ヒステリシスクラッチを用いた張力付与
機構を備え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスク
リーニング装置において、前記線状体のスクリーニング
中に発生するスクリーニング断線を検知する検知手段
と、該検知手段から出力される検知信号を入力し、この
検知信号をトリガーとして、前記ヒステリシスクラッチ
の入力側回転子と出力側回転子との間に、この両回転子
の回転数の差である相対回転数を生起せしめるよう、前
記入力側回転子の駆動を速やかに停止し、続いてこの相
対回転数が生起している間に、前記ヒステリシスクラッ
チの励磁電流を徐々に低下させて前記両回転子の磁気的
な連結を切るよう制御する制御手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１９】次に、上記目的を達成する本発明の第２の
構成は、長手方向に走行する線状体に対し、ヒステリシ
スクラッチを用いた張力付与機構によって張力を与え、
前記線状体の強度保証を行う線状体のスクリーニング方
法において、前記線状体のスクリーニング中に発生する
スクリーニング断線を検知し、このときの検知信号をト
リガーとして、前記ヒステリシスクラッチの励磁電流を
速やかに遮断し、前記ヒステリシスクラッチの入力側回
転子と出力側回転子との磁気的な連結を切り、続いてこ
の両回転子の間にこの両回転子の回転数の差である相対
回転数を生起せしめるよう、前記入力側回転子の駆動を
停止し、しかる後再び前記ヒステリシスクラッチに励磁
電流を流し、更にこの励磁電流を、前記相対回転数が生
起している間に、徐々に低下させて前記両回転子の磁気
的な連結を切ることを特徴とする。

【００２０】また、長手方向に走行する線状体に対して
張力を与える、ヒステリシスクラッチを用いた張力付与
機構を備え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスク
リーニング装置において、前記線状体のスクリーニング
中に発生するスクリーニング断線を検知する検知手段
と、該検知手段から出力される検知信号を入力し、この
検知信号をトリガーとして、前記ヒステリシスクラッチ
の励磁電流を速やかに遮断し、前記ヒステリシスクラッ
チの入力側回転子と出力側回転子との磁気的な連結を切
り、続いてこの両回転子の間にこの両回転子の回転数の
差である相対回転数を生起せしめるよう、前記入力側回
転子の駆動を停止し、しかる後再び前記ヒステリシスク
ラッチに励磁電流を流し、更にこの励磁電流を、前記相
対回転数が生起している間に、徐々に低下させて前記両
回転子の磁気的な連結を切るよう制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。

【００２１】

【作用】上記第１の構成の本発明によれば、線状体のス
クリーニング中にスクリーニング断線が発生すると、検
知手段は、このスクリーニング断線を検知し、検知信号
を出力する。次に制御手段は、この検知信号をトリガー
として、まずヒステリシスクラッチの入力側回転子の駆
動を速やかに停止する。その結果前記入力側回転子の回
転数は、すぐにゼロとなるのに対し、前記ヒステリシス
クラッチの出力側回転子の回転数は、入力側回転子に追
従して低下するものの、慣性があるため、すぐにゼロに
はならない。このためこの両回転子の間には相対回転数
が生起する。そこでこの相対回転数が生起している間
に、前記制御手段は、前記ヒステリシスクラッチの励磁
電流を徐々に低下させて前記両回転子の磁気的な連結を
切る。かくして前記ヒステリシスクラッチに空転トルク
を発生させることなく、線状体のスクリーニング装置
は、停止される。

【００２２】次に上記第２の構成の本発明によれば、線
状体のスクリーニング中にスクリーニング断線が発生す
ると、検知手段は、このスクリーニング断線を検知し、
検知信号を出力する。次に制御手段は、この検知信号を
トリガーとして、まずヒステリシスクラッチの励磁電流
を速やかに遮断する。その結果ヒステリシスクラッチに
空転トルクが発生するものの、このヒステリシスクラッ
チの入力側回転子と出力側回転子とは、磁気的に連結し
なくなる。次に前記制御手段は、前記入力側回転子の駆
動を停止する。その結果前記入力側回転子の回転数がゼ
ロになるのに対し、前記出力側回転子は、前記入力側回
転子に追従することなく慣性によって回転しつづける。
このためこの両回転子の間には相対回転数が生起する。

【００２３】その後前記制御手段は、再び前記ヒステリ
シスクラッチに励磁電流を流し、更にこの励磁電流を、
前記相対回転数が生起している間に、徐々に低下させて
前記両回転子の磁気的な連結を切る。かくして先に励磁
電流を遮断した際、前記ヒステリシスクラッチに発生し
た前記空転トルクが除去されるとともに、新たな空転ト
ルクを発生させることもなく、線状体のスクリーニング
装置は、停止される。

【００２４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。なお従来技術と同様の部分には同一の符号を付
して重複する説明は省略する。

【００２５】図１は、本発明の第１の実施例に係る線状
体のスクリーニング装置を示す説明図である。同図に示
すように本実施例に係る線状体のスクリーニング装置
は、繰出しリール１、繰出し側ダンサーローラ３、キャ
プスタン４、テンションローラ６、ヒステリシスクラッ
チ７、ヒステリシスクラッチの駆動系８、巻取り側ダン
サーローラ９、巻取りボビン１０、ターンローラ１１、
ヒステリシスクラッチの励磁電流を制御するボリューム
１５、キャプスタンベルト１９、スクリーニング断線の
検知手段である光センサを備えた断線検知装置１６及び
制御手段であるシーケンサ１７ａを有する。

【００２６】これらのうち断線検知装置１６は、前述の
ように光センサを備えており、この光センサがターンロ
ーラ１１とテンションローラ６との間を走行する線状体
２に沿って配設されている。従って線状体２が、スクリ
ーニング断線し、張力を喪失して走行ラインからはずれ
ると、前記光センサがこれを検知し、断線検知装置１６
からは、断線検知信号が出力される。

【００２７】シーケンサ１７ａは、断線検知装置１６か
ら出力される前記断線検知信号を入力し、この断線検知
信号をトリガーとして、所定の制御プログラムに従い、
ボリューム１５及び駆動系１７ａを制御して、ヒステリ
シスクラッチ７の励磁コイル７ｃの励磁電流及び入力側
回転子７ａの回転数を制御する。

【００２８】図３は、前記シーケンサ１７ａの制御プロ
グラムの具体的な一例を示す説明図である。同図に示す
ように、０sec において線状体２のスクリーニング断線
が発生し、１００msecにおいて断線検知装置１６から断
線検知信号が出力されると、シーケンサ１７ａは、この
断線検知信号を入力し、速やかに駆動系８の駆動源であ
るＡＣモータを停止し、続いてヒステリシスクラッチ７
の励磁電流を３００msecから徐々に低下させ、８００ms
ecにおいてゼロとする。

【００２９】次に上記第１の実施例に係る線状体のスク
リーニング装置によって、実際に光ファイバのスクリー
ニングを行った結果について述べる。なお光ファイバの
直径等の詳細な条件は次の通りである。

【００３０】光ファイバの直径：２５０μｍ、光ファイ
バに付与する張力：７００ｇ、光ファイバの走行速度：
４００m/min 、ヒステリシスクラッチ７の形式：三菱電
気株式会社製ＺＨＡ形ヒステリシスクラッチ、断線検知
装置１６の光センサの種類：赤外線形センサ。

【００３１】スクリーニングを開始後、光ファイバのス
クリーニング断線が発生し、ヒステリシスクラッチ７の
励磁電流がゼロになった時点で、ヒステリシスクラッチ
７の出力側回転子７ｂの回転数は５０rpm であった。す
なわち両回転子７ａ，７ｂの相対回転数は、５０rpm で
あった。またスクリーニング装置を停止後、触診でヒス
テリシスクラッチ７の空転トルク発生状況を調査した結
果、空転トルクは、全く発生していなかった。

【００３２】従ってこのときのヒステリシスクラッチ７
の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化は、図４
に示すようなものであったと考えられる。すなわち０se
c において光ファイバのスクリーニング断線が発生する
と、出力側回転子７ｂに接続されているテンションロー
ラ６の負荷がゼロになるため出力側回転子７ｂの回転数
ｂ₁ が急激に上昇して入力側回転子７ａの回転数ａ₁ に
近づくため、両回転子７ａ，７ｂの相対回転数は、ゼロ
に近づく。その後１００msecにおいて駆動系８のＡＣモ
ータを停止すると、入力側回転子７ａの回転数ａ₁ は、
急激に低下し、ゼロとなる。

【００３３】一方出力側回転子７ｂの回転数ｂ₁ は、入
力側回転子７ａに追従して低下するものの、慣性がある
ためすぐにはゼロとならず、緩やかに低下する。このた
め両回転子７ａ，７ｂの間には相対回転数が生起する。
その後３００msecからヒステリシスクラッチ７の励磁電
流を徐々に下げると、出力側回転子７ｂの回転数ｂ₁の
低下が更に緩やかとなる。このため、両回転子７ａ，７
ｂの相対回転数は、徐々に減少してはいるものの、前述
のように８００msecで前記励磁電流がゼロになったとき
には、まだ５０rpm に保たれている。

【００３４】なおスクリーニング装置を再び運転し、再
度上記と同一の条件で光ファイバのスクリーニングを行
ったところ、張力変動は、±１０ｇ以内と正常な値であ
った。

【００３５】次に上記のスクリーニング結果との比較の
ため、シーケンサ１７ａの制御プログラムを図５に示す
ようなものとし、他は、上記と同一の条件で行ったスク
リーニングの結果を示す。すなわちこのときの制御プロ
グラムは、同図に示すように０sec で光ファイバのスク
リーニング破断が発生し、１００msecにおいて断線検知
装置１６から断線検知信号が出力されると、シーケンサ
１７ａは、この断線検知信号を入力し、速やかにヒステ
リシスクラッチ７の励磁電流をゼロとするが、駆動系８
のＡＣモータは停止せず、そのまま運転を継続させると
いうものである。

【００３６】スクリーニングを開始後、光ファイバのス
クリーニング断線が発生し、ヒステリシスクラッチ７の
励磁電流がゼロになった時点で、出力側回転子７ｂの回
転数は、６００rpm に近かった。一方このときの前記Ａ
Ｃモータの回転数は６００rpm である。従って、このと
きの両回転子７ａ，７ｂの相対回転数は、ゼロに近い状
態であったと推定される。またスクリーニング装置を停
止後、触診でヒステリシスクラッチ７の空転トルク発生
状況を調査した結果、空転トルクが発生していることが
わかった。

【００３７】従ってこのときのヒステリシスクラッチ７
の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化は、図６
に示すようなものであったと考えられる。すなわち０se
c において光ファイバのスクリーニング断線が発生する
と、出力側回転子７ｂに接続されているテンションロー
ラ６の負荷がゼロになるため、出力側回転子７ｂの回転
数ｂ₂ は、急激に上昇して入力側回転子７ａの回転数ａ
₂ に近づく。その後１００msecにおいてヒステリシスク
ラッチ７の励磁電流をゼロとするが、このとき既に両回
転子７ａ，７ｂの相対回転数は、前述のようにゼロに近
い状態となっている。

【００３８】なおスクリーニング装置を再び運転し、再
度上記と同一の条件で光ファイバのスクリーニングを行
ったところ、張力変動は、空転トルクの影響で±１００
ｇと大きかった。

【００３９】図２は、本発明の第２の実施例に係る線状
体のスクリーニング装置を示す説明図である。同図に示
すように本実施例に係る線状体のスクリーニング装置
は、繰出しリール１、繰出し側ダンサーローラ３、キャ
プスタン４、テンションローラ６、ヒステリシスクラッ
チ７、巻取り側ダンサーローラ９、巻取りボビン１０、
ターンローラ１１、ヒステリシスクラッチ７の励磁電流
を制御するボリューム１５、キャプスタンベルト１９、
プーリー５，１２、動力伝達ベルト１３ａ，１３ｂ、変
速器１４、ローラー形張力計を備えた断線検知装置１８
及び制御手段であるシーケンサ１７ｂを有する。

【００４０】これらのうち断線検知装置１８は、前述の
ようにローラー形張力計を備えており、このローラー形
張力計がターンローラ１１とテンションローラ６との間
を走行する線状体２に当接し、これを押圧するように設
けられている。従って線状体２が、スクリーニング断線
し、張力を喪失すると、前記ローラー形張力計がこれを
検知し、断線検知装置１８からは、断線検知信号が出力
される。

【００４１】シーケンサ１７ｂは、断線検知装置１８か
ら出力される前記断線検知信号を入力し、この断線検知
信号をトリガーとして、所定の制御プログラムに従い、
ボリューム１５及びキャプスタン４を駆動するキャプス
タンモータを制御して、ヒステリシスクラッチ７の励磁
コイル７ｃの励磁電流及び入力側回転子７ａの回転数を
制御する。

【００４２】図７は、前記シーケンサ１７ｂの制御プロ
グラムの具体的な一例を示す説明図である。同図に示す
ように０sec において線状体２のスクリーニング断線が
発生し、0.５sec において断線検知装置１６から断線検
知信号が出力されると、シーケンサ１７ｂは、この断線
検知信号を入力し、即時にヒステリシスクラッチ７の励
磁電流をゼロとし、次にキャプスタンモータであるＤＣ
モータの回転数を１sec から徐々に低下させ、６sec に
おいてゼロとする。続いて前記励磁電流を、７sec にお
いて再び設定値（０sec における値）の５０％まで速や
かに上昇させ、更にこの５０％から徐々に低下させ、7.
５sec においてゼロとする。

【００４３】なおシーケンサ１７ｂの制御プログラムを
前述の図３に示すような制御プログラムとせずに、上記
のような制御プログラムとしたのは、図２に示す線状体
のスクリーニング装置では、キャプスタンモータをヒス
テリシスクラッチ７の入力側回転子７ａの駆動源として
利用しているため、図３に示すような制御プログラムで
は不都合な事態を生起することがあるからである。

【００４４】例えば、図３の制御プログラムと同様に、
シーケンサ１７ｂが断線検知信号を入力して、速やかに
前記キャプスタンモータを停止させると、キャプスタン
４が急停止することになるが、繰出しリール１の停止が
これに追いつかず、このため線状体２が大きくたるんで
繰出し側ダンサーローラ３から外れてしまい、その結果
線状体２を破損させてしまう虞がある。

【００４５】そこで上記のような事態を避けるために
は、前記キャプスタンモータの回転数を徐々に低下させ
るよう制御する必要があるが、しかしそうすると、出力
側回転子７ｂの回転数が、入力側回転子７ａの回転数の
低下に遅れることなく追従してしまい、両回転子７ａ，
７ｂの間に相対回転数が生起しなくなってしまう。

【００４６】従って、この対策を考察した結果、前述の
図７に示すような制御プログラムに至ったが、その理由
は次の通りである。つまり出力側回転子７ｂの回転数が
入力側回転子７ａの回転数の低下に追従するのは、両回
転子７ａ，７ｂが磁気的に連結しているからであり、こ
の連結を切ってしまえば、出力側回転子７ｂは、入力側
回転子７ａに追従しなくなるのであるから、空転トルク
が発生するのを承知のうえで一旦、ヒステリシスクラッ
チ７の励磁電流を遮断してしまい、その後キャプスタン
モータの回転数を徐々に低下させて、両回転子７ａ，７
ｂの間に相対回転数を生起せしめ、更にこの相対回転数
が生起している間に、再び前記励磁電流を流し、更にこ
の励磁電流を徐々にゼロにすれば、前記空転トルクを除
去するとともに、新たな空転トルクを発生させることも
ない。

【００４７】次に上記第２の実施例に係る線状体のスク
リーニング装置によって、実際に光ファイバのスクリー
ニングを行った結果について述べる。なお条件、すなわ
ち光ファイバの直径、光ファイバに付与する張力、光フ
ァイバの走行速度及びヒステリシスクラッチ７の形式に
ついては、前述の第１の実施例に係る線状体のスクリー
ニング装置によって、実際に光ファイバのスクリーニン
グを行った場合と同様である。なお断線検知装置１８
は、光ファイバの張力が１００ｇ以下になると断線検知
信号を出力するように設定した。

【００４８】スクリーニングを開始後、光ファイバのス
クリーニング断線が発生し、ヒステリシスクラッチ７の
励磁電流が最後にゼロになった時点で、ヒステリシスク
ラッチ７の出力側回転子の回転数は、６０rpm であっ
た。すなわち両回転子７ａ，７ｂの相対回転数は、６０
rpm であった。またスクリーニング装置を停止後、触診
でヒステリシスクラッチ７の空転トルク発生状況を調査
した結果、空転トルクは全く発生していなかった。

【００４９】従ってこのときのヒステリシスクラッチ７
の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化は、図８
に示すようなものであったと考えられる。すなわち０se
c において光ファイバのスクリーニング断線が発生する
と、出力側回転子７ｂに接続されているテンションロー
ラ６の負荷がゼロになるため出力側回転子７ｂの回転数
ｂ₃ が急激に上昇して入力側回転子７ａの回転数ａ₃ に
近づき、両回転子７ａ，７ｂの相対回転数はゼロにな
る。続いて0.５sec においてヒステリシスクラッチ７の
励磁電流が遮断された後、１sec からＤＣモータ（キャ
プスタンモータ）の回転数を徐々に低下させると、これ
に応じて入力側回転子７ａが徐々に低下する。

【００５０】一方出力側回転子７ｂは、入力側回転子７
ａの回転数ａ₃ の低下に追従することなく慣性によって
回転し続け、その回転数ｂ₃ は、入力側回転子７ａの回
転数ａ₃ よりも非常に緩やかに低下する。従って両回転
子７ａ，７ｂには大きな相対回転数が生起する。その後
７sec において再び前記励磁電流を設定値の５０％まで
上昇させると、両回転子７ａ，７ｂが再び磁気的に連結
するため、出力側回転子７ｂの回転数ｂ₃ は、入力側回
転子７ａの回転数ａ₃ （このときの値はゼロ）に追従す
べく急激に低下する。しかしすぐその後前記励磁電流を
低下させ、7.５sec においてゼロとするため、この時点
で出力側回転子７ｂの回転数ｂ₃ は、前述のように６０
rpm に保たれている。

【００５１】なおスクリーニング装置を再び運転し、再
度上記と同一の条件で光ファイバのスクリーニングを行
ったところ、張力変動は、±１０ｇ以内と正常な値であ
った。

【００５２】次に上記のスクリーニング結果との比較の
ため、シーケンサ１７ｂの制御プログラムを図９に示す
ようなものとし、他は、上記と同一の条件で行ったスク
リーニングの結果を示す。すなわちこのときの制御プロ
グラムは、同図に示すように０sec で光ファイバのスク
リーニング断線が発生し、0.５sec において断線検知装
置１６から断線検知信号が出力されると、シーケンサ１
７ｂは、この断線検知信号を入力し、即時にＤＣモータ
（キャプスタンモータ）の回転数を低下し始め、5.５se
c においてゼロにし、続いて６sec からヒステリシスク
ラッチ７の励磁電流を低下し始め、6.５sec においてゼ
ロとするというものである。

【００５３】スクリーニング開始後、光ファイバのスク
リーニング断線が発生し、ヒステリシスクラッチ７の励
磁電流がゼロになった時点で、出力側回転子７ｂの回転
数は、ゼロであった。一方このときのＤＣモータの回転
数もゼロであった。従ってこのときの両回転子７ａ，７
ｂの相対回転数は、ゼロであったと推定される。またス
クリーニング装置を停止後、触診でヒステリシスクラッ
チ７の空転トルク発生状況を調査した結果、空転トルク
が発生していることがわかった。

【００５４】従ってこのときのヒステリシスクラッチ７
の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化は、図１
０に示すようなものであったと考えられる。すなわち０
secにおいて光ファイバのスクリーニング断線が発生す
ると、出力側回転子７ｂに接続されているテンションロ
ーラ６の負荷がゼロになるため、出力側回転子７ｂの回
転数ｂ₄ は、急激に上昇して入力側回転子７ａの回転数
ａ₄ に近づく。その後0.５sec から入力側回転子７ａの
回転数ａ₄ を低下させると、両回転子７ａ，７ｂが磁気
的に連結した状態のままであるため、出力側回転子７ｂ
の回転数ｂ₄ もこれに追従して低下し、両回転数ａ₄ ，
ｂ₄ はほぼ一致する。更に5.５sec において入力側回転
子７ａの回転数ａ₄ がゼロになると、ほぼ同時に出力側
回転子７ｂの回転数ｂ₄ もゼロとなる。従って６sec か
らヒステリシスクラッチ７の励磁電流を低下し始めた時
には、既に両回転子７ａ，７ｂの回転数ａ₄ ，ｂ₄ はゼ
ロになっており、従って6.５sec において前記励磁電流
がゼロになった時の両回転子７ａ，７ｂの相対回転数
は、前述のようにゼロとなっている。

【００５５】なおスクリーニング装置を再び運転し、再
度上記と同一の条件で光ファイバのスクリーニングを行
ったところ、張力変動は、空転トルクの影響で±１００
ｇと大きかった。

【００５６】以上第１及び第２の実施例について述べた
が、これらは、上述のように線状体２のスクリーニング
断線が発生したときばかりではなく、線状体２が繰出し
リール１から全て繰出され、線状体２の終端がスクリー
ニング装置にかかった時、すなわち線状体２のスクリー
ニングが全て終了した時にも、線状体２の張力が喪失し
て、実質的に前記スクリーニング断線した場合と同様の
状態になるため、同様の作用をする。つまりスクリーニ
ング断線の発生やスクリーニングの終了によってスクリ
ーニング装置を停止するときには、必ず断線検知装置１
６，１８やシーケンサ１７ａ，１７ｂの作用によって自
動的に空転トルクの発生が防止される。

【００５７】なお図４等に示すように、スクリーニング
断線が発生すると両回転子７ａ，７ｂの回転数はすぐに
（１００msec程度）一致してしまうものの、このスクリ
ーニング断線が発生してから僅かの間は、両回転子７
ａ，７ｂの間に相対回転数が生じている。従って理論的
にはこの間に前記スクリーニング断線を検知し、ヒステ
リシスクラッチ７の励磁電流を遮断すれば空転トルクを
発生させることなく装置を停止することができる。しか
しそのためには非常に精密で感度のよい断線検知センサ
と、高速の信号処理装置が必要となり、装置のコストア
ップや誤動作が生起しやすくなる等の観点から実際的で
はない。

【００５８】また上記第１及び第２の実施例のように、
ヒステリシスクラッチ７の励磁電流が最終的にゼロにな
ったとき両回転子７ａ，７ｂの相対回転数は、５０rpm
以上あることが望ましいが、前記資料１の３−２５頁に
も示されているように前記励磁電流を徐々に低下させて
ゼロにすれば、必ずしも５０rpm 以上である必要はな
い。

【００５９】また上記第１及び第２の実施例のような断
線検知装置１６，１８やシーケンサ１７ａ、１７ｂを設
けずに、作業員がスクリーニング断線発生と同時に、図
３又は図７に示すような制御プログラムと同様の操作を
手動で行うことも考えられる。しかしそのためには、常
時作業員がスクリーニング装置の前で待機していなけれ
ばならず、しかも作業員が手動で行うと、どうしても対
応が遅れてしまうためやはり実際的ではない。

【００６０】また上記第１の実施例では、光センサを備
えた断線検知装置１６を用い、第２の実施例では、ロー
ラー形張力計を備えた断線検知装置１８を用いている
が、もちろん、第１の実施例で後者の断線検知装置１８
を用い、第２の実施例で前者の断線検知装置１６を用い
てもよい。更に断線検知装置は、これらに限定するもの
ではなく、線状体２のスクリーニング断線が検知可能な
ものであればよい。またヒステリシスクラッチ７の励磁
電流や入力側回転子７ａの回転数を制御する制御手段
は、シーケンサ１７ａ，１７ｂに限定するものではな
く、図３や図７に示すような制御プログラムに従って、
前記励磁電流や前記回転数を制御できるものであればよ
い。

【００６１】また上記第１及び第２の実施例の張力付与
機構では、ヒステリシスクラッチ７の出力側回転子７ｂ
をテンションローラ６に接続しているが、もちろんこの
テンションローラ６のかわりにキャプスタンやピンチロ
ーラ等を用いてもよい。またヒステリシスクラッチ７の
入力側回転子７ａの回転数制御を容易にするため駆動系
８の動力源であるＡＣモータやＤＣモータ及びキャプス
タンモータにブレーキを設けてもよい。更に第２の実施
例では、キャプスタンモータの動力を伝えるために動力
伝達ベルト１３ａ，１３ｂが用いられているが、もちろ
んこれらにかわってギアを用いてもよい。

【００６２】また図７に示す制御プログラムでは、７se
c において再び励磁電流を上昇させるが、その際設定値
の３０〜５０％まで上昇させれば十分であり、またその
ほうが励磁電流を再び上昇した時の出力側回転子７ｂの
回転数の低下を小さく抑えることができ、その分両回転
子７ａ，７ｂの相対回転数を高く保つことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、スクリーニング断線の発生やス
クリーニングの終了によって装置を停止する際、断線検
知手段や制御手段が自動的に動作して空転トルクの発生
を防止する。従って装置を停止中に作業員が空転トルク
の除去操作をする必要がなく、その分、作業員の負担が
軽減し、また操業率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る線状体のスクリー
ニング装置を示す説明図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る線状体のスクリー
ニング装置を示す説明図である。

【図３】第１の実施例に係る線状体のスクリーニング装
置のシーケンサ７ａの制御プログラムの具体的な一例を
示す説明図である。

【図４】図３に示す制御プログラムに基づいて実際に光
ファイバのスクリーニングを行った時のヒステリシスク
ラッチ７の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化
を示す説明図である。

【図５】比較のために設定したシーケンサ７ａの制御プ
ログラムを示す説明図である。

【図６】図５に示す制御プログラムに基づいて実際に光
ファイバのスクリーニングを行った時のヒステリシスク
ラッチ７の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化
を示す説明図である。

【図７】第２の実施例に係る線状体のスクリーニング装
置のシーケンサ７ｂの制御プログラムの具体的な一例を
示す説明図である。

【図８】図７に示す制御プログラムに基づいて実際に光
ファイバのスクリーニングを行った時のヒステリシスク
ラッチ７の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変化
を示す説明図である。

【図９】比較のために設定したシーケンサ７ｂの制御プ
ログラムを示す説明図である。

【図１０】図９に示す制御プログラムに基づいて実際に
光ファイバのスクリーニングを行った時のヒステリシス
クラッチ７の両回転子７ａ，７ｂの回転数の時間的な変
化を示す説明図である。

【図１１】従来技術に係る線状体のスクリーニング装置
の一例を示す説明図である。

【図１２】従来技術に係る線状体のスクリーニング装置
の他の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 繰出しリール ２ 線状体 ５，１２ プーリー ６ テンションローラ ７ ヒステリシスクラッチ ７ａ 入力側回転子 ７ｂ 出力側回転子 ７ｃ 励磁コイル ８ 駆動系 １０ 巻取りボビン １３ａ，１３ｂ 動力伝達ベルト １４ 変速器 １５ ボリューム １６，１８ 断線検知装置 １７ａ，１７ｂ シーケンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−90302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−1241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−46135（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−83033（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 59/18 B65H 63/036 G02B 6/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に走行する線状体に対し、ヒス
   テリシスクラッチを用いた張力付与機構によって張力を
   与え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスクリーニ
   ング方法において、 前記線状体のスクリーニング中に発生するスクリーニン
   グ断線を検知し、このときの検知信号をトリガーとし
   て、前記ヒステリシスクラッチの入力側回転子と出力側
   回転子との間に、この両回転子の回転数の差である相対
   回転数を生起せしめるよう、前記入力側回転子の駆動を
   速やかに停止し、続いて前記相対回転数が生起している
   間に、前記ヒステリシスクラッチの励磁電流を徐々に低
   下させて前記両回転子の磁気的な連結を切ることを特徴
   とする線状体のスクリーニング方法。
2. 【請求項２】 長手方向に走行する線状体に対して張力
   を与える、ヒステリシスクラッチを用いた張力付与機構
   を備え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスクリー
   ニング装置において、 前記線状体のスクリーニング中に発生するスクリーニン
   グ断線を検知する検知手段と、 該検知手段から出力される検知信号を入力し、この検知
   信号をトリガーとして、前記ヒステリシスクラッチの入
   力側回転子と出力側回転子との間に、この両回転子の回
   転数の差である相対回転数を生起せしめるよう、前記入
   力側回転子の駆動を速やかに停止し、続いてこの相対回
   転数が生起している間に、前記ヒステリシスクラッチの
   励磁電流を徐々に低下させて前記両回転子の磁気的な連
   結を切るよう制御する制御手段とを備えたことを特徴と
   する線状体のスクリーニング装置。
3. 【請求項３】 長手方向に走行する線状体に対し、ヒス
   テリシスクラッチを用いた張力付与機構によって張力を
   与え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスクリーニ
   ング方法において、 前記線状体のスクリーニング中に発生するスクリーニン
   グ断線を検知し、このときの検知信号をトリガーとし
   て、前記ヒステリシスクラッチの励磁電流を速やかに遮
   断し、前記ヒステリシスクラッチの入力側回転子と出力
   側回転子との磁気的な連結を切り、続いてこの両回転子
   の間にこの両回転子の回転数の差である相対回転数を生
   起せしめるよう、前記入力側回転子の駆動を停止し、し
   かる後再び前記ヒステリシスクラッチに励磁電流を流
   し、更にこの励磁電流を、前記相対回転数が生起してい
   る間に、徐々に低下させて前記両回転子の磁気的な連結
   を切ることを特徴とする線状体のスクリーニング方法。
4. 【請求項４】 長手方向に走行する線状体に対して張力
   を与える、ヒステリシスクラッチを用いた張力付与機構
   を備え、前記線状体の強度保証を行う線状体のスクリー
   ニング装置において、 前記線状体のスクリーニング中に発生するスクリーニン
   グ断線を検知する検知手段と、 該検知手段から出力される検知信号を入力し、この検知
   信号をトリガーとして、前記ヒステリシスクラッチの励
   磁電流を速やかに遮断し、前記ヒステリシスクラッチの
   入力側回転子と出力側回転子との磁気的な連結を切り、
   続いてこの両回転子の間にこの両回転子の回転数の差で
   ある相対回転数を生起せしめるよう、前記入力側回転子
   の駆動を停止し、しかる後再び前記ヒステリシスクラッ
   チに励磁電流を流し、更にこの励磁電流を、前記相対回
   転数が生起している間に、徐々に低下させて前記両回転
   子の磁気的な連結を切るよう制御する制御手段とを備え
   たことを特徴とする線状体のスクリーニング装置。