JPH02242942A - 走行糸の張力を制御する装置 - 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】 本発明は一般に走行糸または同類物の張力を制御する装
置、特に引揃装置と整経装置との中間の引揃−整経装置
中に配置される糸張力制御装置に関する。

糸および同様のストランド状材料の取扱を含む実質的に
総てのシステムにおいて、高品質を保証するためには材
料の張力を制御することが必要である。これは特に典型
的な繊維製造システムにおける走行糸を取り扱う場合に
言える。従来、かかる操作における糸張力の制御は前進
するストランドに摩擦力を発生する本質的に固定した拘
束、牽引または負荷を課することにより商業的に達成さ
れている。不利なことには、この態様で操作する張力制
御装置は糸張力を所望範囲に維持する効果が中程度であ
り、糸に最小の張力を維持することにのみ有効であるに
過ぎない。特に、かかる装置により走行糸に課せられる
拘束は、糸走行に対する最小の拘束を維持することによ
り張力損失を保証するのに何効である。しかし、かかる
装置は、糸切れを伴うこともあるかかる変動を補償また
は相殺するよりも、糸の張力増加を事実上拡大する。

繊維引揃−整経システムにおいて、繊維糸として使用す
るのに適した種類の合成高分子材料の複数の連続フィラ
メントが並置関係に引揃装置へ送られ、ここでフィラメ
ントは縦方向に引き揃えられ、熱セットされてフィラメ
ントの分子および結晶構造を所望の程度に整合、整列さ
せ、次いで複数のフィラメントが整経ビーム機へ案内さ
れ、これによりフィラメントがスプールまたはビームに
並列状態に巻かれ、次いで糸が織機、編機または同様の
布形成装置へ送られる。繊維産業における他の整経操作
におけるように、個々のフィラメント糸をビーム機械に
より実質的に均一な張力で経糸ビームに巻くことが重要
である。この目的で、整経ビーム機械に先立って上記型
式の張力機構を組み入れ、引き揃えられたフィラメント
糸がビーム機械に入るときに、これに摩擦牽引力を課す
ることが従来から行われている。

繊維引揃−整経システムにおける他の考慮事項は、例え
ば走行フィラメントの一本が切れたとき、または何かの
理由でこのフィラメントの張力が非常に減少して引揃−
整経装置のストップモーション装置を作動したときに、
通常連続した引揃−整経操作を中断する必要性である。

経済上の理由で、引揃−整経システムを操作速度、即ち
フィラメントの走行速度で、可及的に高速で操作するの
が望ましい。而して、引揃−整経システムの停止が必要
なとき、走行フィラメント運動を即座に停止することは
実際的でなく、また可能でもない。故に、引揃−整経シ
ステムは従来設計されるとき、整経ビーム機を平常のフ
ィラメントの走行速度およびシステムを完全停止まで制
動できる速度に関してストップモーション装置から充分
な距離に離間させ、フィラメントが切れた場合、切断フ
ィラメントが整経ビーム機により取り上げられる前にシ
ステムの停止を完了するようにしている。理解されるよ
うに、この構造は引揃−整経装置の全長を実質的に増し
、これは所要床面積が大きくなるから使用者に不利であ
る。

故に、本発明の目的は、先行技術の欠点を避ける、繊維
引揃−整経システムにおけるような被駆動巻取装置へ送
出される走行糸の張力を制御する進歩した装置を提供す
ることでる。本発明の特定の目的は、走行糸に最小の摩
擦牽引力のみを課する糸張力制御装置を提供することで
ある。本発明の他の目的は走行糸を蓄積するように機能
し、引揃−整経システムに利用された場合に引揃−整経
装置の全長、所要床面積を減少できる糸張力制御装置を
提供することである。

概説するに、本発明の糸張力制御装置は走行糸を被駆動
巻取装置へ送出するのに用いるように設計される。この
目的で、この張力制御装置は走行糸を連続的に周囲に巻
き付ける第１と第２のアイドラロールを含む。第１ロー
ルは糸の走行運動により回転駆動されるように静止軸線
の回りに回転可能に装着される。第２ロールは糸の走行
運動により対応被駆動回転するように、かつ走行糸の張
力の増減に応答して規定経路に沿って両方向に運動する
ように第１ロールに関して規定経路で可動な軸線の回り
に回転可能に装着される。経路における第２ロールを糸
に張力係合させるように押圧するために規定経路に沿う
第２ロールの各位置で一般に一定の偏倚力を付与する装
置を設ける。規定中立点から経路に沿う各方向における
第２ロールの運動を感知する手段を設ける。感知手段は
被駆動巻取装置に操作関連せしめられてその糸巻取速度
を糸張力の減少に応答する一方向の第２ロールの運動に
応答して増加しまた糸張力の減少に応答する反対方向の
第２ロールの運動に応答して糸巻取速度を減少する。

好ましくは、感知手段はポテンショメータを有する電子
式位置変換器であり、中立点から第２ロールの運動の程
度を感知するように構成され、また第２ロールを中立点
へ戻すべく第２ロールにおける走行糸の張力を増加、減
少するのに充分な対応する程度まで巻取装置の糸巻取速
度の減少および増加を生ぜしめるように構成される。

一実施例では、第２ロールは第１ロールの静止軸線と平
行な水平直線経路で運動するように構成される。好まし
くは、第１および第２ロールは所定の正常制動速度での
装置の停止中に糸が走行する距離よりも大きい糸供給源
と前記巻取装置との間の走行糸の長さの蓄積に充分な距
離相互に水平に離間する。

第２実施例では、第２ロールは第１ロールの静止軸線を
中心とする円弧経路で運動するように構成され、円弧経
路の中立点は第１ロールの静止軸線と一般に垂直に整合
し、前記第２ロールが前記中立点から運動し少なくとも
初期に顕著な水平運動成分を持つようにしている。

いずれの実施例においても、第２ロールは好ましくは上
記のように第２ロールの偏倚のための加圧流体シリンダ
のピストンへ運動するように操作接続される。

第１図に関し、本発明の好適実施例による糸張力制御装
置は好ましくは引揃−整経システムとして具体化されて
一般的に１０で示されていおる。

クリール１２はポリエステルまたはナイロンのような一
部配向した合成連続フィラメントの複数個のパッケージ
を支持し、前記フィラメントはアイボード１４を通って
Ｆで示すように並置関係に引揃装置へ送られ、ここから
フィラメント検査装置１８、張力制御装置１０、給油装
置２０を通って一般にワーμと称される整経ビーム機へ
走行する。

本発明糸張力制御装置１０はここでは引揃−整経システ
ムの一部としての好適用途で記載されるが、この記載は
本発明の最適形態の開示を目的とするに過ぎない。本発
明糸張力制御装置１０は用途が広く、故に被駆動巻取装
置へ送出される走行糸の張力を制御することが所望され
る他の多くの用途に使用できることは当業者に容易に理
解されよう。

この点では、「糸」なる語の使用は任意の連続繊維材料
、例えば、フィラメントＦを包含する。

本発明糸張力制御装置１０は第２図、第３図、第４図に
詳細に示される。基本的には、張力制御装置１０は１対
のアイドラロール２６．２８を回転可能に支持した直立
中央フレーム２４を有し、アイドラロールは回転可能に
支持されてフレーム２４の各対向端から片持レバーの態
様で外方へ延び、フィラメントＦをロール２６．２８の
回りに順次巻き付ける。この構造により、操作具はフィ
ラメントの挿通および同様操作を容易ならしめるために
フィラメントＦに近寄ることができる。第１アイドラロ
ール２６はフレーム２４から外方へ突出した棚３０の前
端の静止軸線の回りに回転するように固定配置される。

第２アイドラロール２８は１対の案内ロッド３４上でフ
レーム２４内に支持された可動棚３２上に第１ロールよ
りも僅かに低いレベルで回転可能に装着され、案内ロッ
ド３．４はフレームへ固定されて互いに平行にかつフレ
ームＦの走行経路と平行に水平に延び、これにより第２
アイドラロール２８の回転軸線は実質的に水平な経路で
第１アイドラロール２６に接近、離間するように可動で
ある。

ピストンおよびシリンダ装置３６は可動棚３２の真下に
案内ロッド３４と平行関係にかつその中間にフレーム内
に装着される。ピストンおよびシリンダ装置３６は基本
的には、往復動ピストン（図示せず）を入れた筒状ハウ
ジングを含み、ピストンはハウジング内部をピストンの
両側の２つの操作室に分割し、取付具４０は加圧操作流
体、好ましくは加圧空気を各室へ供給、排出すべく！・
ウジング３８の両端に固定される。筒状ノ１ウジング３
８の上向き面に縦スロット４２が形成され、これを通じ
てハウジング３８の外部に配置されたスライド部材４４
がピストンへ接続され、これと共にスロット４２に沿っ
てスライドし、密封バンド４６はスロット４２の残部を
密封閉鎖すべくスライド部材４４とスライド運動するよ
うスロット４２に対してスライド密封関係にスライド部
材４４の各端から延びる。可動棚３２の下側へ取り付け
たクレビス４７は可動棚３２、第２アイドラロール２８
、スライド部材４４およびピストンが一体運動するよう
にスライド部材４４へ取り付けられる。

上記型式のピストンおよびシリンダ集合体は周知で、商
業的に入手可能であるから、ここに詳述しない。

電子式位置変換器４８はピストンおよびシリンダ集合体
３６と一直線にフレーム２４の前端に装置される。変換
器４８は伸縮可能なケーブル５０を接続したポテンショ
メータ（図示せず）を有する型式のもので、ケーブル５
０の自由端はアイドラロール２８の真下で可動棚３２へ
取り付けられ、これによりポテンショメータは水平走行
経路の第２アイドラロール２８の位置を監視でき、また
ケーブル５０が変換器ハウジング４８から引き出される
程度の関数として可変電圧出力を発生できる。

理解されるように、フィラメントＦが第１および第２ア
イドラロール２６．２８の回りを連続的に走行するとき
、フィラメントＦの走行運動により、ロール２６．２８
が駆動される。ピストンおよびシリンダ集合体３６の最
前方取付具４０は適当な供給ｆｌＡＳから加圧空気を供
給され、偏倚力を付与して第２ロール２８をその水平運
動経路内で第１アイドラロール２６から離れるように運
動させ、第２ロール２８をフィラメントＦと係合状態に
維持する。理解されるように、ピストンおよびシリンダ
果合体３６により第２アイドラロール２８に生ぜしめら
れた偏倚力は水平運動経路に沿うロール２８の各位置で
本質的に一定であり、偏倚力の大きさは走行糸の所望張
力の大きさと実質的に等しくなるように選択され、これ
によりフィラメントの張力が偏倚力に反抗する。フィラ
メントＦの張力が所望張力レベルに一定に留どまる限り
、第２アイドラロール２８は第１アイドラロール２６に
接近または離間するように水平運動経路内で移動しない
。しかし、もしフィラメントＦの張力が増すと、増加し
たフィラメント張力が偏倚力に打ち勝ち、第２アイドラ
ロール２８をその運動経路に沿って静止アイドラロール
２６の方へ移動させる。同様に、フィラメントＦの張力
が減少すると、偏倚力がフィラメント張力に打ち勝ち、
第２アイドラロール２８を第１アイドラロール２６から
離れるように移動させる。これに対応して、ケーブル５
０は変換器ハウジング内で後退しまたはこれから引き出
され、これにより変換器４８の電圧出力が第２アイドラ
ロール２８の運動の程度に対応する程度まで変化する。

第１図に示すように、整経ビーム機２２はフィラメント
Ｆを巻いた経糸ビーム（図示せず）の軸を駆動する変速
駆動モータを有する。駆動モータ５２の操作速度はプロ
グラマブルマイクロコンピュータまたは他の適当なコン
トローラにより制御される。例えば、周知のように、経
糸ビームの被駆動速度はビーム操作中に巻かれたフィラ
メントＦの直径が増すにつれて漸減させ、経糸ビームの
巻取周速を実質的に一定に維持する必要がある。本発明
によれば、変換器４８の可変電圧出力はフィラメントＦ
の張力の増減に応答して第１アイドラロール２６に接近
、離間する第２アイドラロール２８の運動を表すもので
、これはマイクロプロセッサ５４へ付与され、マイクロ
プロセッサ５４はかかる張力変動を補償すべく経糸ビー
ムの被駆動軸方向速度を対応的に変化させるようにプロ
グラムされる。特に、走行糸Ｆの張力が所定の所望張力
レヘルで一定であるとすれば、第２アイドラロール２８
はその水平運動経路の中間の「中立」位置を占め、この
位置から移動しない。マイクロプロセッサ５４は次のよ
うにプログラムされる。即ち、第２アイドラロール２８
が第１アイドラロール２６から離れる方向に中立位置か
ら移動するのを変換器４８が認知すると、この認知に応
答して経糸ビームの被駆動軸線方向速度を増すように駆
動モータを制御し、変換器４８の電圧出力の変化量によ
り表された第２アイドラロール２８のかかる運動程度の
関数としてフィラメント張力の斯くの如く指示された減
少量を補償し、これにより、アイドラロール２８を中立
位置に置（。逆に、マイクロプロセッサ５４は同様に次
のようにプログラムされる。即ち、第２アイドラロール
２８が第１アイドラロール２６へ向かう方向に中立位置
から移動するのを変換器４８が認知すると、この認知に
応答して経糸ビームの被駆動軸線方向速度を減少するよ
うに駆動モータを制御し、変換器４８の電圧出力の変化
量により表された第２アイドラロール２８のかかる運動
程度の関数としてフィラメント張力の斯くの如く指示さ
れた減少量を補償し、これにより、アイドラロール２８
を中立位置に置く。経糸ビームの被駆動速度のこのよう
な変化は、フィラメント張力を実質的に一定に維持し、
また第２アイドラロール２８を実質的にその所定の中立
位置に維持するのに役立つ。

第５図、第６図に関し、本発明の糸張力制御装置の他の
実施例が１１０で示されている。張力制御装置１１０は
１対のアイドラロール１２６，１２８を回転可能に支持
した直立中央フレーム１２４を有し、アイドラロールは
フレーム２４の各対向端から外方延出片持レバーの態様
で回転可能に支持され、フィラメントＦをロール１２６
．１２８の回りに順次巻き付ける。第１アイドラロール
１２６は静止軸線の回りに回転するようフレーム１２４
の一般に中央に装着され、第２アイドラロール１２８は
静止アイドラロール１２６と共軸状に反対端で枢支され
た垂下腕集合体１２９の自由端でアイドラロール１２６
の下に支持される。無端タイミングチェーン１３１は）
　レーム１２４の内部に回転可能に装着された一連の歯
付きプーリ１３３に巻き付けられ、ブーりの一つ１３３
゜はピボット腕集合体１２９と共軸状にこれと一体的に
回転するように固定される。ピストンおよびシリンダ集
合体１３６は無端チェーン１３１の上方水平帯部分に沿
ってフレーム１２４内に水平に装着され、ピストンおよ
びシリンダ集合体１３６の筒状ハウジング１３８はフレ
ーム１２４に関シて固定され、ピストンの操作腕１３９
は筒状ハウジング１３８から後方へ突出し、無端チェー
ン１３１の上方帯部分へ固定される。ピストンおよびシ
リンダ集合体１３６のハウジング１３８は操作流体、例
えば加圧空気、をピストンの両側の内部室に出し入れさ
せる取付具を両端に備える。電子式位置ポテンショメー
タ１４８はフレーム１２４内に装着され、無端ベルト１
５１が操作軸１４９に巻き付けられ、かつ腕集合体１２
９およびプーリ１３３°　と一体的に回転するよう腕集
合体１２９のピボット軸線と共軸状に装着されたプーリ
１５３に巻き付けられる。

操作に当たり、フィラメントＦはアイドラロール１２６
．１２８の回りに、フィラメントＦの走行運動により回
転駆動するよう連続的に順次巻き付けられる。加圧空気
をピストンおよびシリンダ集合体１３６の後方室に供給
して実質的に一定の偏倚力を付与し、ピストン腕１３９
を後退させ、腕集合体１２９および第２アイドラロール
１２８を一体的に時計方向（第５図に見て）に枢動させ
、第２アイドラロール１２８を走行フィラメントＦに係
合させる。ピストンおよびシリンダ集合体１３６により
斯くの如く生ぜしめられる偏倚力の大きさはフィラメン
トＦに所望される所定の張力レベルに設定され、而して
フィラメント張力がかかる所定の値に留どまる限り、偏
倚力はフィラメント張力ときっちり相殺し、第２アイド
ルロール１２８を第１アイドルロール１２６の垂直下方
に実質的に静止状態に維持する。しかし、フィラメント
Ｆの張力が所定張力レベル以下に減少すると、ピストン
およびシリンダ集合体１３６の偏倚力により腕集合体１
２９および第２アイドルロール１２８が時計方向（第５
図に見て）に枢動し、プーリ１５３を回転してベルト１
５１を通じてポテンショメータ１４８の操作軸１４９を
回転する。同様に、フィラメント張力が所望値以上の増
加は、ピストンおよびシリンダ集合体１３６の偏倚力に
打ち勝ち、腕集合体１２９および第２アイドルロール１
２８を反時計方向に枢動し、ポテンショメータの操作軸
１４９を回転する。第１実施例におけるように、ポテン
ショメータ１４８は操作軸１４９の回転位置に関して可
変電圧出力を生ぜしめ、この電圧はマイクロプロセッサ
５４のようなコントローラへ供給され、経糸ビーム機の
ような下流巻取装置の被駆動速度を変化させる。

理解されるように、本発明の糸張力制御装置は幾つかの
利点がある。最も基本的には、本発明装置は上述した両
実施例では被駆動巻取装置へ送出される走行糸、例えば
繊維引揃−整経システムにおける整経ビーム機械へ送出
される複数の走行フィラメントに一定の張力を維持する
信頼性の高い手段を提供する。特に、可動アイドルロー
ルを偏倚させるために各実施例にピストンおよびシリン
ダ集合体を使用することにより、生じる偏倚力は規定運
動経路の全範囲内で可動ロールの各位置において実質的
に一定である。偏倚力を所望糸張力レベルに設定し、整
経ビーム機の被駆動速度を感知張力変動に応答して変化
させることにより、本発明装置は最小の摩擦牽引力をフ
ィラメントまたは他の糸の走行運動に有利に課す。

第２−４図の第１実施例では、第１および第２ロールは
所定の正常制動速度での全正常操作速度からの装置の停
止中に糸が走行する距離よりも大きい引揃装置１０と整
経ビーム機２２との間の走行糸の長さを蓄積するよう機
能するのに充分な距離相互に水平に離間させることがで
きるという利点がある。従来の引揃−整経システムでは
、整経ビーム機はシステムが万一停止した場合に走行フ
ィラメントの制動を行うよう充分な距離引揃装置から離
して配置される。これに対し、実質的に同じ長さのフィ
ラメントを自体に蓄積する本発明装置の能力は、本発明
張力制御装置を利用する引揃−整経システムの全長を実
質的に短（するのを可能にする。更に、可動アイドラロ
ールを水平に走行するように装着することにより、全運
動範囲に亙り重力が転勤に均一に影響する。

第５図、第６図に関し、静止アイドラロールの回転軸線
の回りに同心状に枢動するように装着することにより、
可動アイドラロールの枢動が自己減衰する。特に、第３
図に関して理解されるように、糸張力の減少に応答して
可動アイドラロールが静止アイドラロールの回りに時計
方向に枢動することにより、枢支ロールに巻き付けられ
るフィラメントの巻付は角が増し、ロールの時計方向枢
動に対する抵抗が増す。逆に、糸張力の増加に応答して
可動ロールが静止ロールの回りに反時計方向に枢動する
ことにより、枢支ロールに巻き付けられるフィラメント
の巻付は角が減少し、ロールが更に枢動することに対す
る抵抗が減少する。

故に、当業者には本発明は広範囲の用途があることが容
易に判るであろう。ここに開示した以外の本発明の多く
の実施例並びに変化が本発明の範囲から逸脱することな
く、本発明についての記載から示唆されよう。故に、こ
の開示は本発明の例示と理解のためのものであるに過ぎ
ない。上記開示は本発明を限定したり、かかる実施例や
変化を除外するものではなく、本発明は特許請求の範囲
にのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の糸張力制御装置の好適実施例を組み入
れた引揃−整経システムの模式側面図、第２図は第１図
の張力制御装置の拡大詳細側面図、第３図は第２図の張
力制御装置の頂面図、第４図は第２図の糸張力制御装置
の端面図、第５図は本発明の糸張力制御装置の他の実施
例の側面図、第６図は第５図の糸張力制御装置の頂面図
である。 ２６．２８．、、　　アイドラロール、　　３６．、。 ピストンおよびシリンダ果合体、　　４８．、、変換、
　　１２６．１２８．、、アイドルロール、１３６、、
、　　ピストンおよびシリンダ集合体、１４８、、、ポ
テンショメータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被駆動巻取装置へ送出される走行糸の張力を制御す
   る装置であって、走行糸を連続的に周囲に巻き付ける第
   １と第２のアイドラロールを設け、前記第１ロールは糸
   の走行運動により回転駆動されるように静止軸線の回り
   に回転可能に装着され、前記第２ロールは糸の走行運動
   により対応被駆動回転するように、かつ走行糸の張力の
   増減に応答して規定経路に沿って両方向に運動するよう
   に前記第１ロールに関して前記規定経路で可動な軸線の
   回りに回転可能に装着され、前記経路における前記第２
   ロールを糸に張力係合させるように押圧する偏倚力を付
   与する手段を設け、前記偏倚力は前記経路に沿う前記第
   ２ロールの各位置で一般に一定とし、規定中立点から前
   記経路に沿う各方向における前記第２ロールの運動を感
   知する手段を設け、前記感知手段は前記被駆動巻取装置
   に操作関連せしめられてその糸巻取速度を糸張力の減少
   に応答する一方向の前記第２ロールの運動に応答して増
   加しまた糸張力の減少に応答する反対方向の前記第２ロ
   ールの運動に応答して糸巻取速度を減少するようにした
   装置。 ２、前記感知手段は前記中立点から前記第２ロールの運
   動の程度を感知しまた前記第２ロールを前記中立点へ戻
   すべく前記第２ロールにおける走行糸の張力を増加、減
   少するのに充分な対応する程度まで前記巻取装置の糸巻
   取速度の減少および増加を生ぜしめるように構成された
   ことを特徴とする請求項１記載の張力制御装置。 ３、前記感知手段は電子式位置変換器を含むことを特徴
   とする請求項２記載の張力制御装置。 ４、前記変換器はポテンショメータを含むことを特徴と
   する請求項３記載の張力制御装置。 ５、前記ロールは糸の供給源と前記巻取装置との間に走
   行糸を蓄積するのに充分に相互に離間したことを特徴と
   する請求項１記載の張力制御装置。 ６、前記第２ロールの前記規定経路は前記第１ロールの
   前記静止軸線に平行な水平直線経路であることを特徴と
   する請求項１記載の張力制御装置。 ７、前記第１および第２ロールは所定の正常制動速度で
   の装置の停止中に糸が走行する距離よりも大きい糸供給
   源と前記巻取装置との間の走行糸の長さの蓄積に充分な
   距離相互に水平に離間したことを特徴とする請求項６記
   載の張力制御装置。 ８、前記第２ロールは流体シリンダのピストンへ運動す
   るよう操作接続されたことを特徴とする請求項６記載の
   張力制御装置。 ９、前記第２ロールの前記規定経路は前記第１ロールの
   前記静止軸線を中心とする円弧経路であることを特徴と
   する請求項１記載の張力制御装置。 １０、前記円弧経路の前記中立点は前記第１ロールの前
   記静止軸線と一般に垂直に整合し、前記第２ロールが前
   記中立点から運動し少なくとも初期に顕著な水平運動成
   分を持つことを特徴とする請求項９記載の張力制御装置
   。 １１、前記第２ロールは圧力流体シリンダのピストンへ
   運動するように操作接続されたことを特徴とする請求項
   ９記載の張力制御装置。