JPH02229227A - 紡績用回転リング及びその制御装置 - 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、リングモーターを内蔵した紡績用回転リング
、及びその制御装置に関する。

〔従来の技術及びその課題］ 従来より、リング紡績機、リング撚糸機、リング延伸撚
糸機など、紡糸及び加撚装置には、各種紡績用回転リン
グの発表や試みがなされている。

これら公知の回転リングは、圧縮空気やフリクシッンプ
ーリなどによる外部動力伝導機構を用いた積極回転リン
グか、又はトラベラーの１擦圧をトルクとした消極回転
リングが殆どである．また、回転リングにリングモータ
ーを内蔵し、電気的にリング回転体を回転させるように
した回転リングも提案されている（特開昭６１−１５２
８３５号）．シかしこれによると、アウターロー夕弐の
モータ構造であるため、電機子や回転子を構成する巻き
線や鉄芯の容積によってかさ高となり、上述した他の駆
動方式の回転リングに比して外径寸法が大きくなり、機
台隣錘とのピッチを相当拡大する必要があるため、同一
スペースに於ける紡機の稼動錘数が大幅に減少する不利
がある。

また、公知方式の回転リングを装着した精紡機のスピン
ドル回転数は毎分２万〜２万２千回転が既に実現し、３
万回転の試験も実施されている現在、上述のモーター式
の回転リングを用いて減少した錘数によって同一の生産
効率を得るためには、毎分４万〜６万回転程度のスピン
ドル回転を必要とし、機械構造、振動、電力コスト、糸
品質、操業管理などの点で問題があり現実的ではない。

一方、全紡糸工程中の広範な紡糸張力の変動に対応する
手段として、従来の精紡機では、空ボビンの巻き始めか
ら２〜３分玉までと、８〜９分玉から満管までの糸切れ
が多発する分玉区間において、変速機によってスピンド
ル回転数を中玉最高回転数より１０〜２０％程度を減速
したり、始動時にクッシコンスタート方式を採用するな
ど、機械的な調整手段によって対応していたので、この
糸切れ多発区間に於ける生産性低下は避けられなかった
． また、トラベラーの摩擦圧をトルクとしたスラスト軸受
又はエアー支承の消極回転リングでは、リング回転体の
重量とトラベラーの摩擦圧による回転トルクとの関係に
おいて、回転トルクは、ストレッチ長さ、リングレール
の分玉位置、ピルデインクモーションを含むリングレー
ルの昇降運動、トラベラーのチェース間変速、その他諸
要因による紡糸張力の増減にともない変化するにかかわ
らず、リング回転体の重量はそのリングについて固有で
ある．そのため、紡糸張力の上方吊上げ分力がリング回
転体の重量を越えたときは、回転体は高速に回転し、ブ
レーキ装置がなければ次第に増速し、軸受部が空気軸受
化して極めて短時間で「Ｊカーブ」を描いてトラベラー
と同速回転するに至る。

リング回転体がトラベラーと一旦同速化した場合には、
チヱース間の巻取り速度の変化により、トラベラーの回
転速度は変化するにもかかわらず、リング回転体は慣性
によりトラベラーの最高回転数と同速化して変速せず、
チェース最上部のボビン径ｄを巻くときとチェース最下
部の管糸外径Ｄを巻くときの差π（Ｄ−ｄ）は２倍前後
に達し、リング回転がトラベラー回転を上回る場合が生
じるため、紡糸張力は正負の間を激しく変動する．その
結果、トラベラーを通過する紡出糸は、反復して激しい
シゴ・ンクを受けて、特に化合繊糸では、シゴキネップ
や構成繊維切れ及び摩擦熱による溶融糸、黄変弱糸など
の糸質低下、及び毛羽、糸切れ発生の原因となっている
。

このため、リング回転体の回転数をトラベラの回転数よ
り絶えず低くする必要があり、そのためには、両者の間
には必ず摩擦抵抗を必要とする。

しかし、この摩擦抵抗によって生じる紡糸張力が糸の強
力を上回れば糸切れとなるので、リング回転体の回転速
度（回転数）を制御することのできない従来の回転リン
グでは、スピンドルの回転速度上昇限界は２０〜３０％
に止まり、精紡機のより高速化を妨げていた。

また、リング回転体とトラベラーとの同速化を防止した
消掻回転リングとして、摩擦ブレーキ装置付き回転リン
グ（特開昭５７−３４９２７号）、うず電流による磁気
ブレーキ装置付き回転リング（特願昭６２−２５５４５
６号）などがあり、それぞれ効果をあげているが、前者
はブレーキシューの摩耗の問題があり、後者のものは紡
出糸品種又は番手が大幅に変った場合にマグネノト磁力
の異ったものと取替えを必要とする不便さがあった。

本発明は、上述の問題に鑑み、小型に構成することので
きるインナーロータ式リングモーター内蔵形の紡績用回
転リングを提供することを目的としている。

本発明は、リングモーター内蔵形の紡績用回転リングを
使用して、高速に且つ糸切れを起こさないように紡糸を
行うことのできる制御装置を提供することを他の目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するため、請求項ｌの発明は、ホルダ
ーと、該ホルダーによって軸承機構を介し回転自在に支
持されるリング回転体とを有してなる紡績用回転リング
であって、永久磁石からなる回転子が、前記リング回転
体の外周面の軸方向のほぼ中央に設けられており、前記
回転子とともにインナーロータ一方式のリングモーター
を構成する電機子が、前記ホルダーの内周面の軸方向の
ほぼ中央であって前記回転子の外周側の対向する位置に
設けられてなることを特徴として構成される．請求項２
の発明は、リングモーターを内蔵した紡績用回転リング
の制御装置であって、紡出糸の張力を検出する張力検出
手段と、紡出糸の最適張力を設定する設定手段と、前記
張力検出手段により検出された張力と前記設定手段によ
り設定された最適張力とを比較する比較手段と、前記比
較手段の出力に応じて紡出糸の張力が最適張力に近づく
ように前記リングモータシ・の回転数を制御する制御手
段とを有してなることを特徴として構成される。

請求項３の発明は、リングモーターを内蔵した紡績用回
転リングの制御装置であって、紡出糸の張力を検出する
張力検出手段と、紡出糸の最適張力を設定する設定手段
と、前記張力検出手段により検出された張力が前記設定
手段により設定された最適張力に対する許容範囲内であ
るか否かを判断する判断手段と、紡出糸の張力が許容範
囲内に入るように前記リングモーターの回転数を制御す
る制御手段とを有してなることを特徴として構成される
。

請求項４の発明は、リングモーターを内蔵した紡績用回
転リングの制御装置であって、紡出糸の張力を検出する
張力検出手段と、紡出糸の最適張力を設定する設定手段
と、前記張力検出手段により検出された張力が前記設定
手段により設定された最適張力に対する許容範囲内であ
るか否かを判断する判断手段と、スピンドル及び前記紡
績用回転リングの回転数をストレッチ長さ又は分玉割合
に応じて予め定めた回転数となるように設定するプログ
ラム手段と、紡績用回転リングの回転数が前記プログラ
ム手段に設定された回転数となるように前記リングモー
ターを制御するプログラム制御手段と、前記判断手段に
よって゛紡出糸の張力が許容範囲を越えたと判断された
ときは、張力が許容範囲内に入るように前記リングモー
ターの回転数を補正する補正制御手段とを有してなるこ
とを特徴として構成される． 請求項５の発明は、リングモーターを内蔵した紡績用回
転リングの制御装置であって、スピンドルの回転数及び
スピンドルの回転数に対応する紡績用回転リングの回転
数をストレッチ長さ又は分玉割合に対応して設定するプ
ログラム手段と、紡績用回転リングの回転数が前記プロ
グラム手段に設定された回転数となるように前記リング
モーターを制御するプログラム制御手段とを有してなる
ことを特徴として構成される。

［作　用］ 回転子と電機子とはインナーロータ弐のリングモーター
を構成し、外部からの電気信号又は電力によって回転し
、且つその回転数（回転速度）が制御される。これによ
って、紡績用回転リングの回転数が制御される。

張力検出手段は紡出糸の張力を検出し、比較手段は、設
定手段により設定された紡出糸の最適張力とを比較し、
制御手段は、比較手段の出力に応じて紡出糸の張力が最
適張力に近づくようにリングモーターの回転数を制御す
る。

判断手段は、張力検出手段により検出された張力が前記
設定手段により設定された最適張力に対する許容範囲内
であるか否かを判断する。この場合には、制御手段は、
紡出糸の張力が許容範囲内に入るように、リングモータ
ーの回転数を制御する。

プログラム手段は、スピンドル及び紡績用回転リングの
回転数をストレッチ長さ又は分玉割合に応じて予め定め
た回転数となるように設定する。

プログラム１１　ｆ７１手段は、プログラム手段の内容
に基づいて、リングモーターの回転数、又はリングモー
ターとスピンドルの回転数を制御する。

補正制御手段は、判断手段によって紡出糸の張力が許容
範囲を越えたと判断されたときに、張力が許容範囲内に
入るようにリングモーターの回転数を補正する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明に係る回転リングｌの断面正面回であ
る。

回転リング１は、リングフランジ４を有するフランジロ
ータ３と下部ロータ５とが一体化されてなるリング回転
体２、リング回転体２をベアリング６．７を介して回転
自在に支持するホルダー８、及び、リング回転体２の外
周面の軸方向のほぼ中央に設けられた永久磁石からなる
回転子１０とホルダー８の内周面の軸方向のほぼ中央で
あって回転子１０の外周側の対向する位置に設けられた
電機子１ｌとからなるリングモーター９から構成されて
いる．なお、ベアリング６．７は、図示例では球軸受で
あるが、他のころがり軸受、又は耐摩耗、耐熱、低摩擦
係数のスーパーエンブラやセラミックなど他の材質形状
でもよい。

リングモーター９は、例えば直流電動機又は同期電動機
などによって構成されており、これに供給される電流、
電圧、又は周波数などに応じた速度で回転する． フランジロータ３の外周には上部防塵カバー２１が、ホ
ルダー８の下部内周には下部防塵カバー２２が、それぞ
れ取りつけられている．下部ロータ５の下端外周面に設
けた螺子２３には、ヘアリング７を押さえるための押さ
えナット２４が螺子込まれており、この押さえナット２
４に設けられた円盤状の鍔部２４ａの上面には、周方向
の半周分が黒色で残りの半周分が白色の検出板２５が張
りつけられている。他方、ホルダー８の下方部に取りつ
けられた軸受けケーシング２６には、上述の検出板２５
を白黒を検出してリング回転体２の回転速度を検出する
ための反射型の光電センサー２７が取りつけられている
，なお、リング回転体２の回転速度の検出手段としては
、切り欠き部、凹凸部、磁界発生部などを設けた回転体
とフォトインタラブタ、マイクロスイッチ、磁気センサ
ーなどとを紐み合わせた公知の各種の検知手段を用いる
ことができる。

図中、２８及び２８ａは非磁性体からなるスペーサ、２
９は絶縁体からなるコイルケース、３０〜３２は止めリ
ング、３３はスペース調整リング、３４はホルダー８の
取りつけ用鍔、３５はホルダー８をリングレール３６に
固定するボルト、４１はトラベラー、４２はボビン、４
３は管糸、４４は紡出糸（バルーン部）である。

第２図は、回転リングｌの使用中におけるチェース間の
ストレソチ差によるバルーンの変化状態及び紡糸張力の
検出機構を示す図である．回転リングｌに対して一定の
高さ位置には、ラベ７トレール５ｌが水平方向に取りつ
けられており、このラペットレール５ｌには、紡出糸４
４のバルーンにおける張力を検出するための張力センサ
ー５２が取りつけられている． 張力センサー５２は、半導体式又は歪ゲージ式などによ
る微小荷重を検出する荷重変換器であり、先端に取りつ
けられたリング状のスネルワイヤ５３を挿通ずる紡出糸
４４のバルーン張力の水平分力を電気信号に変換する．
この信号に基づいて、後述するＣＰＵ　（中央処理装置
）によって、スネルワイヤ５３との接触点ＰＳとフロン
トローラ５４との接触点であるニップポイントＰＮとの
間における紡出糸４４の上部張力が演算されて求められ
る． なお、ラベットレール５１には、通常は各錘毎に、ラベ
ットが取りつけられているが、本実施例では、精紡機１
台（４００〜１０００錘）に対して上述の張力センサー
５２が合計十個程度取りつけられており、これらの張力
センサー５２が検出した張力の平均値が用いられる。

また、第２図に鎖線で示したように、接触点ＰＳとニッ
プポイントＰＮとの間に、紡出糸４４の上部張力を直接
に検出する張力センサー５２ａを取りつけることとして
もよい． なお、第２図において、Ｂはチヱース、Ａ１及びＡ２は
チェースＢの最下位置又は最上位置におけるバルーンス
トレッチをそれぞれ示している。

また、第２図においては図示を省略したが、ラベットレ
ール５ｌ及びリングレール３６の垂直方向位置の検出手
段として、ラペソトレール５１及びリングレール３６に
跨がるラック、リングレール３６に取付けられラックと
噛み合うビニオンギア、及びビニオンギアの回転角度位
置に応じたパルスを出力するエンコーダなどからなるラ
ペットレール位置検出器６１及びリングレール位置検出
器６２が設けられている。リングレール位置検出器６２
により検出されたボビン４２に対するリングレール３６
の絶対位置から分玉位置が検知され、また、両位置検出
器６１．６２により検出された両レールの相対位置から
両レール間の垂直距離、すなわちストレッチ長さＡＩ，
Ａ２が検知され、これにより後述するように、満管位置
を１．０とし空ボビン巻き始め位置を０とした管糸４３
の各分玉位置に応じてスピンドル回転及びリング回転の
調整制御が行われる。

第３図は、本発明に係る制御装置７０のブロック図であ
る． ＣＰＵ７　１は、マイクロコンピュータや適当なインタ
フェース回路などによって構成されており、入力された
信号を基に種々の演算を行い、各種データの処理や転送
を行い、各部に対して種々の制御信号や画像信号などを
出力する。

ＲＡＭ７　２は、データやプログラムなどを一時的に記
憶する． ＲＯＭ７　３又はフロッピィディスクやハードデイスク
などの外部記ｔ！７７は、多ＩＩ類の紡出糸４４の品種
番手毎に設定された全紡出工程の紡出プログラムを格納
している。紡出プログラムは、それぞれの紡出糸４４の
適正紡出張力範囲及びボビン４２に形成される管糸４３
の分玉割合に応して、予め定めたスピンドルＳＰ及び回
転リング１の標準的な回転速度のデータである。ＲＯＭ
７３又は外部記憶７７には、ＣＰＵ７　１が行うべき処
理を実行するためのプログラム、及びその他のプログラ
ムやデータなどが格納されている。

キーボード７４は、紡出糸４４の最適張力ＴＳを設定す
る他、ＣＰＵ７　１に対して種々のデータや命令を入力
するためのものである。

表示部７５は、ＣＰＵ７　１による演算結果や各部の制
御状態などをブラウン管などによって表示するためのも
のである． プリンタ７６は、種々のデータやメッセージなどをプリ
ントアウトする． 多数のスピンドルＳＰは、スピンドル駆動モータ８２に
より主軸８３が駆動されることによって主軸に対して一
定比率で増減速回転駆動される．スピンドル駆動モータ
８２は、インバータなどを内蔵した駆動出力部８１によ
って、その回転速度が制御されつつ駆動される。土軸８
３には、その回転速度を検出するための回転検出器８４
が取りつけられており、回転検出器８４の出力は検出部
８５を経てＣＰＵ７　１に入力される。

張力センサー５２の検出信号は、増幅部８６を経てＣＰ
Ｕ７　１に入力される。

回転リング１を回転駆動するリングモーター９は、駆動
出力部８７によって、ＣＰＵ７　ｔからその回転速度の
指令を受けて制御されつつ駆動される．各回転リング１
に設けられた光電センサー２７の検出信号は、それぞれ
検出部８日を経て、ＣＰＵ７　１に入力される． ラベットレール５１及びリングレール３６に取りつけら
れたリニアスケールなどからなるラベットレール位置検
出器６１及びリングレール位置検出器６２からの検出信
号は、それぞれ検出部９０８９を経てＣＰＵ７　１に入
力される。

次に、張力センサー５２の検出信号から紡出糸４４の張
力を求める方法について説明する。

第７図は、第２図のスネルワイヤ５３の近辺を取り出し
て紡出糸４４に加わる力の関係を説明するための図であ
る． 第７図において、ニップポイン｝ＰＮと接触点ＰＳとを
結ぶ直線（上部張力）は、垂直平面Ｐ内にあるものとす
る。紡出糸４４のバルーンが垂直平面Ｐ内にあるときは
、 Ｔ３Ｈ＝Ｔ２ＸＣｏｓｃｒ　　−−−　　（１）但し、
α　　・・・紡出角度 Ｔ１　・・・バルーンテンシゴン ＴＩＶ・・・Ｔｌの１回転平均垂直ベクトルＴ２　・・
・上部紡出張力 Ｔ３　・・・Ｔ２とＴ　ｉ　Ｖとの合力７３Ｈ・・・Ｔ
３の水平方向の成分 の関係式が成立する． ここで、トラベラー４１の１回転中において、バルーン
テンションＴ１は現実には微小に変動するが、バルーン
テンシッンＴ１の１回転平均垂直ベクトルＴＩＶと上部
紡出張力Ｔ２とは、その平均値として把握できるので、
ＴＩＶをバルーンテンションＴＩの平均垂直ベクトルと
して差し支えない。

したがって、 Ｔ２＝Ｔ３−ＨｘＳｅｃα　＝−−−−　　（２）の関
係式によって、張力センサー５２の検出信号である水平
方向の成分Ｔ３Ｈから、上部紡出張力Ｔ２を求めること
ができる。

次に、ＲＯＭ７３又は外部記憶７７に格納された紡出プ
ログラムによる回転リングの対スピンドル回転速度制御
の一例を第６図によって説明する．第６図において、横
軸は、空ボビン巻き始めから満管停止までの時間をボビ
ン４２に形成される管糸４３の分玉割合によって示し、
縦軸は、回転速度を、スピンドルＳＰの場合は毎分回転
数（ＲＰＭ）　にＪ；って、回転リング１の場合はスピ
ントルＳＰに対する回転リングｌの毎分回転数の比によ
って示している。

スピンドル回転の紡出プログラムは、紡出糸の品種番手
その他紡糸諸条件及び機台性能条件により異なるが、イ
ンバータ等を備えた最新の高速精紡機による短繊維中番
手級の標準的な綿４０゜３〜６０゛３の紡出を例とした
第６図では、空ボビン巻き始めからコップボトムが形成
される３分玉付近までは、クッションスタートを含む若
干の移動を伴うコップビルド連動を行いつつ、スピンド
ル回転数ＮＳを糸切れに至らない張力範囲で多段階的に
増加させて、機台及び糸品種の紡出可能限界回転数２万
５千〜３万ＲＰＭまでーヒ昇可能である。

第６図の例示では、この時、スピンドル回転数ＮＳをス
タートから０ステップで一挙に第１速（１万５千ＰＰＭ
）まで２０秒以内で上昇させ、６０秒以内に第２速（２
万ＲＰＭ）ゾーンまで増速する。

その後、機台性能などにより限界は異なるが、最新の超
高速精紡機では、第３〜第４速と多段変速プログラムＳ
Ｃにより、機台能力限度の２，５万〜３万ＲＰＭまでの
ＳＣ増速勾配でコップボトム形成が終るＨ区間は、リン
グ回転数（ＲＰＭ）Ｎも、スピンドル回転速度紡出プロ
グラムＳＣに連動追従するリング回転紡出プログラムＲ
Ｃの増速勾配に従い、リング回転数Ｎはスピンドル回転
数ＮＳの９０％程度を維持しながら回転上昇制御を行い
、３〜４分玉に達したコップボトム形成後から満管前８
．５〜９分玉までの紡調安定による糸切れ発生の少ない
中五区間は、スピンドル回転数ＮＳは最高のＳＣプログ
ラムを持続するが、この区間のリング回転紡出プログラ
ムＲＣ曲線はＳＣ曲線の６０％程度まで下降させ、チェ
ース間トラベラー変速にリング回転Ｎを対応させ、リン
グの自動的チェース間変速回転範囲に制御して紡糸張力
の変動を小さくして安定を計り、８．５〜９分玉付近で
再びＩＪング回転数Ｎをスピンドル回転数ＮＳの９０％
程度に上昇するＲＣ曲線制御を行い、９。５分玉乃至そ
れ以降に、スピンドル回転数ＮＳを最高回転数の２分の
１乃至３分の２に減速するＳＣ曲線制御を行って満管Ｆ
Ｂに到達し、機台及びスピンドルＳＰ、リング回転体２
など回転体のイナージャを減殺した後、ＳＣ　（ａ）点
での機台スイッチオフ、リングレール自動降下開始（満
管糸コップ外周斜傾巻きつけ）、リングレール最下端停
止、尻糸巻及び完了、スピンドル停止（Ｓ−０）までの
ＳＣＩＨＢ曲線減速勾配に対し、ＲＣリング回転制御曲
線の減速勾配は、スピンドル最高回転を例えば３万ＲＰ
ＭとすればＳＣ（ａ）点は２分の１の１万５千ＲＰＭ，
このときのＲＣ　（ｂ）点をＳＣ　（ａ）点の２分の１
．（７５００ＲＰＭ）以下になるようＮ＝０．５ＮＳ以
下に減速制御して、ＳＣ曲線（ａ）点から（Ｓ−０）ま
での時間ＨＳよりＲＣ曲線（ｂ）点からリング回転停止
（Ｒ−０）までの時間ＨＲが、最大ＨＳと同一乃至ＨＳ
より短くし、ｒＳ−ＯＪより早く’Ｒ−ＯＪとなるよう
、ＲＣ減逮勾配をＳＣ減速勾配の２分の１程度に小さく
制御する。

なお、第６図において、曲線ＳＺは在来型２段変速精紡
機によるスピンドル変速曲線を示し、この曲線ＳＺと上
述したＳＣ曲線との差が生産増加メリットとなる． 次に、上述のように構成された制御装置７０の動作につ
いて説明する。

第４図は、ＲＯＭ７３又は外部記憶７７に格納されたプ
ログラムによって実現されるＣＰＵ７１の機能を示すブ
ロック図である。

まず、紡出が開始されると、読み出し部１０７によって
ＲＯＭ７３又は外部記憶７７から当該紡出糸に対応する
紡出プログラムが読み出され、速度制御部１０１は、紡
出プログラムにしたがった回転速度の指令を駆動出力部
８１．８７に出力する。

検出部８５．８８は、それぞれスピンドルの回転数検出
又は回転リングの回転数検出を行う。

ストレッチ検出部１０６は、ラベットレール位置検出器
６ｌ及びリングレール位置検出器６２の検出信号に基づ
いて、ストレソチ長さを求める．張力検出部１０４は、
多数の張力センサー５２からの検出信号に基づき、張力
が一定値以下である検出信号を糸切れと判断して除外し
、残りの有意データから平均張力ＴＣを求める。

キーボード７４から設定されて最適張力格納部１０５に
格納された最適張力の内、当咳紡出糸に対応する最適張
力ＴＳが読み出される。

比較判断部】０３は、入力された平均張力ＴＣと最適張
力ＴＳとを比較し、その差の値ＴＫを出力するとともに
、平均張力ＴＣが上限張力ＴＳＵと下限張力ＴＳＤで定
められる許容範囲ＥＫに入っているか否か、入っていな
いとすれば上限張力ＴＳＵ又は下限張力ＴＳＤのいずれ
を越えたかを判断し、その判断結果をも出力する． 速度制御部１０１は、紡出プログラムにしたがって回転
速度指令を出力しながら、比較判断部１０３からの判断
結果に基づいて、補正制御部１０２による速度補正制御
を行う。

第５図は、速度制御１部１０１及び補正制御部１０２に
よる速度制御の処理を示すフローチ中一トである． まず、．リングレールの位置が終了位置でないか否かを
判断し（ステップ＃１）、終了位置であれば制御を終了
する． 終了位置でなければ、平均張力ＴＣと最適張力ＴＳとを
比較しくステップ＃２）、これらが互いに等しければ、
スピンドルＳＰ及び回転リング１の回転速度を変更せず
にステップ＃１へ戻る．平均張力ＴＣが最適張力ＴＳよ
りも大きい場合には、平均張力ＴＣが上限張力ＴＳＵを
越えているか否かを判断する（ステップ＃３）。

ステップ＃３でイエスであれば、スピンドルＳＰの回転
速度を下げるため、平均張力ＴＣと上限張力ＴＳＵとの
差の値に利得ｇｓを乗じたものを現在のスピンドル回転
数ＮＳから差し引いた値を、新しいスピンドル回転数Ｎ
Ｓとして設定する（ステップ＃５）。

ステップ＃３でノーであれば、すなわち平均張力ＴＣが
上限張力ＴＳＵを越えておらず、許容範囲ＥＫに入って
いるならば、回転リング１の回転数Ｎがスピンドル回転
数ＮＳに上限比ｒｕを乗じた値を越えているか否かを判
断する（ステップ＃４）。

ステップ＃４でイエスであればステップ＃５の処理を実
行する。ノーであれば、回転リング１の回転速度を上昇
させるために、平均張カＴＣと最適張力ＴＳとの差の値
に利得ｇｒを乗じたものを現在のリング回転数Ｎに加え
た値を、新しいリング回転数Ｎとして設定する（ステッ
プ＃６）．ステップ＃２で平均張力ＴＣが最適張力ＴＳ
よりも小さい場合には、平均張力ＴＣが下限張力ＴＳＤ
を下回っているか否かを判断する（ステ・７ブ＃７）。

ステップ＃７でイエスであれば、スピンドルＳＰの回転
速度を上げるため、下限張力ＴＳＤと平均張力ＴＣとの
差の値に利得ｇｓを乗じたものを現在のスピンドル回転
数ＮＳに加えた値を、新しいスピンドル回転数ＮＳとし
て設定する（ステップ＃９）． ステップ＃７でノーであれば、すなわち平均張力ＴＣが
下限張力ＴＳＤを下回っておらず、許容範囲ＥＫに入っ
ているならば、回転リング１の回転数Ｎがスピンドル回
転数ＮＳに下限比ｒｄを乗じた値を下回っているか否か
を判断する（ステップ＃８）． ステップ＃８でイエスであれば、ステップ＃９の処理を
実行する．ノーであれば、回転リング１の回転速度を下
降させるために、最適張力ＴＳと平均張力ＴＣとの差の
値に利得ｇｒを乗じたものを現在のリング回転数Ｎから
差し引いた値を、新しいリング回転数Ｎとして設定する
（ステップ＃１０）． 上述の処理において、数値の一例を上げれば、例えば中
番手の紡出糸４４では、最適張力ＴＳが２５グラム、許
容範囲ＥＫがプラスマイナス１０グラム、すなわち上限
張力ＴＳＵが３５グラム、下限張力ＴＳＤが１５グラム
である． 上述の処理によって、紡出糸の平均張力ＴＣが予め設定
された最適張力ＴＳに近づくように制御される．また、
紡出プログラムで設定されたスピンドル回転数ＮＳに対
して、リング回転数Ｎを増速しても、平均張力ＴＣが最
適張力ＴＳの許容範囲ＥＫ内に入らない場合は、スピン
ドル回転数ＮＳが変更され、平均張力ＴＣが許容範囲Ｅ
Ｋに入るようにＩｌ！御される。

これによって、全紡出工程を通して、平均張力ＴＣが許
容範囲ＥＫ内で且つ最適張力ＴＳになるように制御され
る． 上述の実施例によると、回転リング１には電気配線を施
しておくだけでよいから、従来のように圧縮空気使用の
ための配管などが不要であり、リングレール（機台）の
構造が複雑化することがない。

上述の実施例によると、ボビン４２への紡出糸４４の巻
き始め及び満管付近において、紡出糸４４の糸切れを発
生させずに高速で短時間に紡出を行うことができるので
、また中間においても高速で安定した紡出を行うことが
できるので、生産性が向上する． 上述の実施例によると、回転子１０がリング回転体２の
外周面の軸方向のほぼ中央に設けられており、電機子ｌ
１がホルダー８の内周面の軸方向のほぼ中央であって回
転子１０の外周側の対向する位置に設けられているので
、回転リング１の外径を最小限に押さえることができ、
小型で安定した回転を行う回転リング１とすることがで
きる．したがって、回転リング１を取りつける錘間距離
の増大が防止され、同一スペースにおける回転リング１
の設置個数が減少することがない．上述の実施例におい
て、平均張力ＴＣが予め設定された範囲を越えたときに
、リング回転数Ｎの増減を行ない、平均張力ＴＣが許容
範囲ＥＫ内になるように制御してもよい。

上述の実施例において、制御装置７０からの回転速度指
令は、ファンアウトの制限を回避するために、複数の同
一出力を行ない、且つその出力をバッファによって分岐
させてもよい。

上述の実施例において、紡出プログラムによるスピンド
ルＳＰ及び回転リング１の回転が、紡出糸に対して最適
張力を与えるようにプログラムされている場合、又は紡
出糸の張力の変動を他の手段によって吸収することがで
きる場合には、紡出糸の張力によるリングモーターの回
転数の補正を行わず、紡出プログラムのみによってスピ
ンドルＳＰ及び回転リング１の回転数制御を行うことが
できる。

上述の実施例において、紡出プログラムのをＲＯＭ７３
又は外部記憶７７に格納したが、その格納形式は、分玉
割合に応じた回転数を出力する純粋なプログラムとして
でもよいし、又は、分玉割合に応じた回転数又は回転数
の変化分のデータを格納したテーブルとしてでもよい。

また、スピンドルＳＰと回転リング１とでは紡出プログ
ラムの形式や格納場所が異なっていてもよい。例えば、
回転リング１については、スピンドルＳＰに対する回転
比率のデータをテーブルに格納しておいてもよい。

上述の実施例において、紡出糸４４の張力によるスピン
ドル回転数ＮＳのオーバライド制御を行なわない場合な
どでは、紡出プログラムをストレッチ長さ又は分玉割合
に応じて設定する必要はなく、予め既知の時間経過に応
じて設定しておくことができる．この場合には、紡出プ
ログラムのパラメータは経過時間となる．なお、紡出プ
ログラムによる回転数制御は、上述した構造の回転リン
グｌに限らず、例えば直流モーターを内蔵したものでも
よい． 上述の実施例において、回転子１０として、コバルト系
、ネオジ鉄系、その他の稀土類からなる強力磁界を有す
るラジアル配向多極着磁された薄型の永久磁石の縦割り
円筒片を用いることによって、充分なトルクを有したリ
ングモーター９を構成し、且つ回転リングｌを小型にす
ることができる。また、回転子１０からフランジロータ
３やトラベラー４１への漏れ磁界を防止するために、ス
ベーサ２８、フランジロータ３、又は下部ロータ５の材
質を適当なものとし、又は磁気遮蔽材を適所に装着すれ
ばよい。

上述の実施例において、紡糸中のチェース間の管糸４３
の巻き取り径を、レーザダイオードなどによる発光器及
び受光器をリングフランジ４の頂部に相当する位置に取
りつけて検出し、巻き取り径検出回路、係数演算器、オ
ーバーライドリング駆動回路などの制御システムを追加
し、リング回転数を、チェース間紡糸張力変動に対応し
た補正制御を行うこともできる。

上述の実施例において、ベアリング６，７に代えて他の
軸承機構を用いてもよい。キーボード７４に代えて他の
適当なスイッチやダイアルなどを用いてもよい． 上述の実施例において、回転リング１、リングモーター
９、光電センサー２７、その他の部材の方式、構造、寸
法、形状、材質などは、上述した以外の種々のものを採
用することができる。また、制御装置７０の回路や構成
などは種々変更することができ、ＣＰＵ７　１により実
現している機能を適宜ハード回路により実現し、又はそ
の逆とすることが可能である。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によると、小型に構成することのできる
リングモーター内蔵形の紡績用回転リングを提供するこ
とができる． 請求項２乃￥５の発明によると、リングモーター内蔵形
の紡績用回転リングを使用して、高速に且つ糸切れを起
こさないように紡糸を行うことができる．したがって、
紡機における生産性を大幅に向上させることが可能とな
る．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転リングの断面正面図、第２図
は第１図の回転リングの使用中における紡糸張力及びス
トレッチ長さの変化状態を示す図、第３図は本発明に係
る制御装置のブロック図、第４図はＲＯＭ又は外部記憶
に格納されたプログラムによって実現されるＣＰＵの機
能を示すブロンク図、第５図は速度制御部及び補正制御
部による速度制御の処理を示すフローチャート、第６図
はＲＯＭ又は外部記憶に格納された紡出プログラムによ
る回転速度制御の一例を示す図、第７図は第２図のスネ
ルワイヤの近辺を取り出して紡出糸に加わる力の関係を
説明するための図である．１・・・回転リング（紡績用
回転リング）、２・・・リング回転体、６．７・・・ベ
アリング（軸承機構）、８・・・ホルダー、９・・・リ
ングモーター、ＩＯ・・・回転子、１１・・・電機子、
４４・・・紡出糸、７０・・・制御装置、７１・・・Ｃ
ＰＵ　（制御手段）、７３・・・ＲＯＭ（プログラム手
段）、７４・・・キーボード（設定手段）、７７・・・
外部記憶（プログラム手段）、１０１・・・速度制御部
（制御手段、プログラム制御手段）、１０２・・・補正
制御部（補正制御手段）、１０３・・・比較判断部（比
較手段、判断手段）、ｌＯ４・・・張力検出部（張力検
出手段）．第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホルダーと、 該ホルダーによって軸承機構を介し回転自 在に支持されるリング回転体とを有してなる紡績用回転
   リングであって、 永久磁石からなる回転子が、前記リング回 転体の外周面の軸方向のほぼ中央に設けられており、 前記回転子とともにリングモーターを構成 する電機子が、前記ホルダーの内周面の軸方向のほぼ中
   央であって前記回転子の外周側の対向する位置に設けら
   れ てなることを特徴とする紡績用回転リング。
2. （２）リングモーターを内蔵した紡績用回転リングの制
   御装置であって、 紡出糸の張力を検出する張力検出手段と、 紡出糸の最適張力を設定する設定手段と、 前記張力検出手段により検出された張力と 前記設定手段により設定された最適張力とを比較する比
   較手段と、 前記比較手段の出力に応じて紡出糸の張力 が最適張力に近づくように前記リングモーターの回転数
   を制御する制御手段と を有してなることを特徴とする紡績用回転 リングの制御装置。
3. （３）リングモーターを内蔵した紡績用回転リングの制
   御装置であって、 紡出糸の張力を検出する張力検出手段と、 紡出糸の最適張力を設定する設定手段と、 前記張力検出手段により検出された張力が 前記設定手段により設定された最適張力に対する許容範
   囲内であるか否かを判断する判断手段と、 紡出糸の張力が許容範囲内に入るように前 記リングモーターの回転数を制御する制御手段と を有してなることを特徴とする紡績用回転 リングの制御装置。
4. （４）リングモーターを内蔵した紡績用回転リングの制
   御装置であつて、 紡出糸の張力を検出する張力検出手段と、 紡出糸の最適張力を設定する設定手段と、 前記張力検出手段により検出された張力が 前記設定手段により設定された最適張力に対する許容範
   囲内であるか否かを判断する判断手段と、 スピンドル及び前記紡績用回転リングの回 転数をストレッチ長さ又は分玉割合に応じて予め定めた
   回転数となるように設定するプログラム手段と、 紡績用回転リングの回転数が前記プログラ ム手段に設定された回転数となるように前記リングモー
   ターを制御するプログラム制御手段と、 前記判断手段によって紡出糸の張力が許容 範囲を越えたと判断されたときは、張力が許容範囲内に
   入るように前記リングモーターの回転数を補正する補正
   制御手段と を有してなることを特徴とする紡績用回転 リングの制御装置。
5. （５）リングモーターを内蔵した紡績用回転リングの制
   御装置であって、 スピンドルの回転数及びスピンドルの回転 数に対応する紡績用回転リングの回転数をストレッチ長
   さ又は分玉割合に対応して設定するプログラム手段と、 紡績用回転リングの回転数が前記プログラ ム手段に設定された回転数となるように前記リングモー
   ターを制御するプログラム制御手段と を有してなることを特徴とする紡績用回転 リングの制御装置。