JPH03227424A - 被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置 - Google Patents

被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置

Info

Publication number
JPH03227424A
JPH03227424A JP2201095A JP20109590A JPH03227424A JP H03227424 A JPH03227424 A JP H03227424A JP 2201095 A JP2201095 A JP 2201095A JP 20109590 A JP20109590 A JP 20109590A JP H03227424 A JPH03227424 A JP H03227424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
braking
roll
rolls
warping
driven
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2201095A
Other languages
English (en)
Inventor
John F Hagewood
ジョン・エフ・ヘイジウツド
Julius Darigo
ジユリウス・ダリゴ
Bruce S Mccoy
ブルース・シヤーマン・マツコイ
John M Single
ジョン・マイケル・シングル
Jr Charles E Jackson
チヤールズ・エドワード・ジヤクソン・ジユニア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
McCoy Ellison Inc
Original Assignee
McCoy Ellison Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by McCoy Ellison Inc filed Critical McCoy Ellison Inc
Publication of JPH03227424A publication Critical patent/JPH03227424A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/36Floating elements compensating for irregularities in supply or take-up of material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02HWARPING, BEAMING OR LEASING
    • D02H3/00Warping machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02HWARPING, BEAMING OR LEASING
    • D02H13/00Details of machines of the preceding groups
    • D02H13/02Stop motions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02HWARPING, BEAMING OR LEASING
    • D02H13/00Details of machines of the preceding groups
    • D02H13/22Tensioning devices
    • D02H13/24Tensioning devices for individual threads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/38Thread sheet, e.g. sheet of parallel yarns or wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Warping, Beaming, Or Leasing (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

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】 本発明は被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置、特
に繊維引揃−整経(textile draw−war
ping)システムにおける整経ビームの如き、また、
繊維引揃−整経システムに限定されない、一つ以上の被
駆動ロールの制御制動装置に関する。
一つ以上の被駆動案内ロールおよび/または巻取ドラム
および同類物による移行連続長繊維材料の取扱を含む実
際上総てのシステムにおいて、システムの停止が必要で
あるとき、被駆動構成要素の減速率は連続長繊維材料の
張力にある程度の均一性を維持することに悪影響を及ぼ
さない程度のものであることが重要である。多くの場合
、例久ば移行材料の切断により修理が必要なとき、また
は被駆動構成要素が高速で操作されまたは相当な慣性を
有するとき、繊維材料の移行運動の停止を急速に行うこ
とはかかるシステムにおいて必要であり、または非常に
望ましく、故に被駆動構成要素を制動して停止させるの
が普通である。かかる因子は移行繊維材料に係合する複
数の独立的に駆動される構成要素を有するシステムでは
特に問題になり、これは特に被駆動構成要素が異なる通
常の被駆動速度で操作される場合、または異なる慣性特
性を有する場合に言えることであり、これにより、被駆
動構成要素間の移行繊維材料の張力の不都合な増加また
は減少を回避すべく被駆動構成要素を互いに同期して制
動その他により減速することが必要になる。
例^ば、繊維整経システムにおいて、複数の糸は平行並
置関係で整経ビーム機へ送られ、ここで糸は整経ビーム
へ並置関係で巻かれる。糸の移行速度は正常操作の間、
好ましくは実質的に一定に維持され、整経ビームの回り
の糸の巻取によりその有効直径が漸次増すにつれて整経
ビームの被駆動軸方向速度を巻取操作に亙り漸次減少し
てその周速度、即ち巻取速度を実質的に一定に維持する
。理解されるように、整経ビームの全質量およびその慣
性がビームの有効直径の増加と共に増す。
故に、整経システムの停止が必要なとき、整経ビームが
制御されて停止されるのでなければ、整経ビームへ送り
出されている走行糸の張力に急激な増加または減少が生
じ、その結果、糸切れまたは他の糸に損傷が生じる。
同様に繊維引揃−整経システムにおいて、多数の連続合
成フィラメント糸が平行に並置関係で引揃ユニット中に
供給され、ここで異る速度で駆動され間隔を置かれた駆
動ロールの組の間で引揃え操作を受け、次いで整経機へ
送り出されて整経ビーム上に並置関係に巻回される。正
常操作の間、引揃ユニットにおける案内ロールの各被駆
動速度は実質的に一定に維持されるが、整経ビームの被
駆動速度は巻回操作が進むにつれて、他の繊維整経シス
テムにおいて上述された如く、漸減される、かくして、
引揃−整経システムを停止させることが必要になった時
、引揃ユニット案内ロールと整経ビームとが互いに同期
して停止せしめられるのでなければ、引揃ユニットにお
ける異って駆動される案内ロール間、および下流引揃ユ
ニット案内ロールと整経ビームとの間の両方またはいず
れかで似たように糸張力変動となる。
従来、差別的被駆動引揃ユニット案内ロールと整経ビー
ムの適合的制動は二つの可能な態様で達成されることは
周知である。第1に、同期制動するよう共通歯車箱を通
じて機械的に接続した被駆動構成要素へ電気操作式制動
器を付与できる。他のシステムでは、被駆動構成要素の
駆動モータを同期的にダイナミックに制動する。これら
の従来の制動システムは一般に所期の目的に有効である
が、幾つかの欠点がある。第1型式の制動システムにお
いて、被駆動部材を機械的に接続する歯車列の使用によ
り、装置全体の複雑性とコストが増す。ダイナミック制
動システムに関し、駆動モータをダイナミックに制動で
きる最大制動速度はモータの動力定格により制限され、
而して効果的なダイナミック制動を達成するには比較的
に高い動力定格の駆動モータを利用する必要があり、そ
の場合でも引揃−整経システムの最大実用操作速度は利
用される駆動モータのダイナミック制動能力により制限
される。また、典型的なダイナミック制動システムでは
、不都合な制動のずれが発生した場合に個々の駆動モー
タの制動速度を同期的に維持する手段は提供されない。
故に、本発明の目的は被駆動繊維材料係合ロールの制動
を所定の態様で制御できる装置を提供することである。
本発明の他の目的は所望の制動速度からのずれを検出し
修正する装置を提供することである。本発明の他の目的
は特に繊維引揃−整経システムにおいて独立的に駆動さ
れるロールを互いに同期して制動できる制御制動装置を
提供することである。
ここで用いる「糸」なる語は実質的に連続した長さのス
トランド状繊維材料、例えば糸目体、連続した長さのフ
ィラメントなどを意味する。「ウェブ」という用語は、
例えば織製、編製、不織製あるいは他の構造の布帛の如
く、連続長の扁平または開いた幅のある繊維材料のいか
なるものを一般的に含むことを意図している。「連続長
繊維材料」または単なる「繊維材料」は前記「糸」およ
び「ウェブ」並びに実質的に連続長の形に作られた他の
いかなる繊維製品または同類物を一般的に含むことを意
図しでいる。
要約すると、本発明の制動装置は、基本的には・被駆動
繊維材料係合ロールに可変制動力を付与する装置、およ
び所定のプログラムにより、好ましくはプログラマブル
論理コントローラを通じて、制動装置の操作を制御する
装置を含む。基本的に、制動プログラム装置は可変制動
装置を制御し経過制動時間に対する減少ロール速度の所
定の関係で被駆動ロールを減速する。
必要あるいは所望であれば、被駆動ロールの速度を検出
する感知装置が設けられ、制動プログラム装置は補助制
御プログラムを持ち、これはロール速度感知装置に応答
し可変制動装置に関連して被駆動ロールのダイナミック
制動または駆動を生ぜしめ所定の速度対時間関係からロ
ールの検出速度のずれを修正する。
好ましくは、制動装置は、従来の空気制動器のような流
体作動制動器であり、これは選択的可変圧力で加圧操作
流体、例えば空気を流体作動制動器へ供給できる調節可
能レギュレータ弁を有し、対応可変制動力を発生する。
制動プログラム装置は、調節可能弁の操作を制御し加圧
操作流体を制動器へ供給するときの圧力を制御して所定
速度対時間関係でロールの減速の制御を達成する。好ま
しくは、制動制御プログラムは制動の作動の前に感知装
置により検出された被駆動速度の関数としてロールの所
定速度対時間関係を調節するように適合される。例えば
、制動プログラムはロールの可能な被駆動速度の範囲内
の任意のロール速度から、ロールに係合する連続長繊維
材料の送行距離が実質的に均一な所で、休止するように
ロール減速を制御するようになっている。これは、制動
される被駆動ロールが整経ビームであるような繊維整経
システムにおいて本発明を実施する場合において有利で
ある。ロール速度感知装置はロール駆動モータに関連し
たタコメータにするのが有利である。好ましくは、弁は
供給される操作電圧または電流の如き弁への電気供給の
特性の変化に関して電気的に調節可能である。
制動される被駆動ロールにより繊維材料を巻き取るよう
にした例えば繊維整経ビームの制動装置の実施例におい
て、ロールの繊維材料の巻取直径を決定する他の感知装
置を設け、ロール上の材料の決定巻取直径の関数として
ロールとこれに巻かれた材料との総質量により制動プロ
グラム装置は所定速度対時間関係を調節する。直径感知
装置は好ましくはロール上の材料巻回体の放射方向深さ
を測定する超音波装置であり、ロールの総有効巻取直径
の外挿法(extrapolation )を可能にす
る第2駆動モータにより駆動される第2繊維材料係合ロ
ールが繊維材料を順次最初に述べたロールに係合させる
ようにした実施例では、第2ロールの流体作動制動器に
調節可能レギュレータ弁と、随意に、速度検出装置とを
設ける。制動プログラム装置は制動器を通じて、また必
要であれば第2ロールの駆動モータのダイナミック制動
および/または駆動を通じて、第1ロールの制動と同時
にかつこれと所定の関係で第2ロールの制動を制御し、
ロール間の繊維材料の張力を所定に維持するかかる実施
例においては、第1ロール上の繊維材料の巻回直径は第
1および第2ロールの軸速度の比較の決定から外挿され
る。
かかる実施例においては、第1および第2ロールの一方
が他方よりも早く休止に達するかを、直接的または間接
的に決定するための装置が設けられ、制動制御プログラ
ムは前記決定装置の関数として一方のロールの所定の速
度対時間関係を調整し制動装置の引き続く作動で第1お
よび第2ロールの減速を実質的に同時に休止にすべく制
御するまた、制動装置はロールと係合する繊維材料の張
力を監視する装置を備え、制動プログラム装置は可変制
動器を制御し、この可変制動器の作動の経過時間に対し
て所定の関係の張力に材料張力を制御するようになって
いる。このようにして制動装置は成る期間の経過で制動
装置のゆるやかな摩耗の如き因子に対して補償できるよ
うになされている。
例えば、本発明の制動装置は好ましくは繊維引揃−整経
システムに実施され、複数の連続合成フィラメントが共
通駆動モータにより駆動される第1組の案内ロールおよ
び別個の共通駆動モータにより第1組のロールよりも大
きい表面速度で駆動される第2組の案内ロール上を順次
移行し二つの組のロール間でフィラメントの引揃が達成
され、次いでフィラメントは第3駆動モータにより駆動
される引揃−整経機械の整経ビームに巻かれる。
各案内ロールに、および整経ビームにそれぞれ流体作動
制動器が設けられ、また調節可能レギュレータ弁が各制
動器に関連している。同様に、個々の速度検出装置には
駆動モータが関連している。
制動制御装置は主制御プログラムを有し、これは多弁の
調節を個々に制御し各制動器へ供給される流体圧力を制
御し、第1組のロールの各ロールの減速を共通速度対時
間関係で制御し、第2組のロールの各ロールの減速をそ
れ自体の速度対時間関係で同様に制御し、整経ビームの
減速をそれ自体の速度対時間関係で制御し、それぞれの
速度対時間関係は互いに関連せしめられ、制動中に第1
組のロールの共通速度、第2組のロールの共通速度およ
び整経ビーム速度の間に所定の比を維持する。制動制御
装置は補助制御プログラムを有してもよく、これは個々
の速度検出装置に独立的に応答し、それぞれの駆動モー
タのダイナミック制動または駆動を独立的に生ぜしめ、
所定の速度対時間関係からずれを修正する。
第1図に関し、本発明の制動装置を組み入れることがで
きる型式の繊維引揃−整経システムの側面図が示される
。基本的には、引揃−整経システムは12で示すクリー
ルを含み、これはポリエステルまたはナイロンのような
一部配向した連合合成フィラメントの複数個のパッケー
ジを支持し、フィラメントはFで示すように一般に並置
関係にアイボード(eyeboard) 14を通じて
引揃装置16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20、給油装置22を経て一般にロ
ールと称される整経ビーム装置24へ移行する、本発明
の制動装置は引揃−整経システムの被駆動ロール構成要
素の制動を制御するのに好適使用されるが、かかる記述
は本発明の最良の形態を開示するための説明の目的に過
ぎない。当業者は本発明制動装置は用途が広く、故に被
駆動系係合または糸巻数ロールの制動を制御することが
必要または望ましい場合には他の多くの用途に適用でき
ることは理解されよう、限定するのではなくて一例とし
て、本発明の制動装置は以下に示される如き他の繊維整
経システム、並びに他の任意の繊維糸取扱いシステム、
ウェブ取扱いシステム、あるいは連続長繊維材料あるい
は同類物を取扱う他の繊維システムにおいても用いられ
る。
第1図の引揃−整経システムにおいて、引揃装置16は
複数個の被駆動引揃ロールを含み、整経ビーム装置24
は引揃−整経システムを通じてフィラメントFを移行さ
せる被駆動整経ビームを支持する。引揃装置16の詳細
な構造は1989年8月1日イ寸の°’Draw Wa
rping Apparatus”と題する米国特許第
485225号に詳述され、かかる特許の開示をここに
参考として取り入れる。基本的には、引揃装置16は直
立中央フレーム26を有し、このフレームによりフィー
ドロール28、スイングロール30、一対の加熱ゴデツ
トロール32.34および3個の巻取ローラ36,38
゜40を含む一連の引揃ロールが支持されてフレーム2
6の各対向側から片持レバーの態様で外方に延び、一部
配向したフィラメントFを図示のようにロールに巻き付
ける。フレーム26の内部で、フィードロール28、ス
イングロール30およびゴデツトロール32.34が無
端駆動ベルト42により共通駆動され、このベルトはか
かるロールの内部装着部分に順次巻き付けられ更にアイ
ドラプーリ44および駆動プーリ46に巻き付けられ、
駆動プーリ46は第2図に示すように他の駆動ベルト4
8を通じて駆動モータ50から駆動される。同様に、巻
取ロール36.38.40は駆動ベルト52により共通
駆動され、駆動ベルト52はこれらのロールに巻き付け
られ更にアイドラプーリ54および駆動プーリ56に巻
き付けられ、駆動プーリ56は駆動ベルト60を通じて
駆動モータ58により駆動される。加熱プラテン66は
ゴデツトロール34から第1巻取ロール36までの移行
範囲に沿ってフィラメントFと接触するように位置し、
フィラメントFの結晶化を達成するのに充分な温度まで
フィラメントを加熱する。整経ビーム機械24は実質的
に従来の構造にでき、これは基本的には駆動モータ64
により回転駆動される整経ビーム62を含み、フィラメ
ントFをビーム62の回りに並置関係に漸次巻く。
駆動モータ50,58.64の各々は従来の変速電気モ
ータであり、その制御は関連したモータ駆動装置51.
59.65を通じて行われ、引揃ロールおよび整経ビー
ムを適合した速度で駆動し、引揃−整経システムを通じ
てフィラメントFを輸送する。正常の操作では、フィー
ド、スイングおよびゴデツトの各ロール28,30,3
2.34および巻取ロール36,38.40のそれぞれ
の駆動システムはフィート、スイングおよびゴデツトの
各ロールよりも大きい所定の表面速度で巻取ロールを駆
動するよう選択的に設置され、プラテン66がフィラメ
ントFを結晶化、即ち熱セットするときにフィラメント
Fをゴデツトロール34との接触から離れる点から第1
巻取ロール36まで縦方向に引揃える。整経ビーム62
の駆動システムは制御されて巻取引揃ロール36,38
゜40の表面速度と実質的に同じフィラメント巻取用表
面速度を維持し、フィラメントを更に引揃えることなく
引揃装置16と整経ビーム機械24との間でフィラメン
トFに所望張力レベルを維持する。理解されるように、
整経ビーム62の駆動モ−夕64は巻取操作に亙り漸減
する速度で操作され、フィラメントFが整経ビーム62
に巻かれて整経ビームの有効直径が増すときに整経ビー
ムの表面速度を実質的に一定に維持する。
張力制御装置20は1988年9月30日付のAppa
ra tus for Controlling Te
n5ion in aTraveling Yarn 
”と題する本出願人の同時係属米国特許願第25249
7号に詳細に開示されている。基本的に、この張力制御
装置20は一対の回転可能アイドルロール68,70を
支持している直立中央フレーム75を含み、前記アイド
ルロールはフレーム75の各対向端から片持レバーの態
様で外方に延び、図示の如くロール68.70の回りに
フィラメントFが順次巻かれる。第1アイドラロール6
8は棚71の前方端における静止軸のまわりに回転する
ように装着されて固定した位置にある。棚71はフレー
ム75から前方に突出している。第2アイドラロール7
0は、第1アイドラロール68よりも少し低いレベルに
おいて、可動棚73に回転可能に装着されている。可動
棚73はフレーム75内に、フレームに固着された一対
の案内ロッド77に装着されている。案内ロッド77は
互いに平行にかつフィラメントFの移行経路に平行に水
平に延びている。これにより、第2アイドラロール70
の回転軸は第1アイドラロール26に対して実質的に水
平な経路において接近離反すべく可動である ピストン−シリンダ構造体79が、可動棚73の直ぐ下
の案内ロッド34に平行関係で中間にフレーム75内に
装着されている。ピストン−シリンダ構造体79は基本
的に往復動ピストン(図示せず)を含むシリンダハウジ
ングからなり、ピストンはハウジングの内部を二つの操
作室に分割し、ハウジングの両端に取り付けられた金具
は加圧操作流体、好ましくは加圧空気を各々の操作室に
導入、排出するようになっている。シリンダハウジング
の上方に向いた面に長手方向のスロットが形成されてい
て、これを通じてハウジングの外部に設けられたスライ
ド部材がピストンに連結されている。ピストンはスロッ
トに沿ってスライド部材と共に滑動する。スロットの残
りの範囲を密封的に閉じるべくスライド部材と共に滑動
するように、スロットと滑動密封関係になるように密封
バンドがスライド部材の両端の各々から延出している。
可動棚73の下側に押し付けられたクレビスはスライド
部材に取り付けられて可動棚73および第2アイドラロ
ール70とスライド部材およびピストンとの一体的運動
をなす。かかるピストン−シリンダ構造体は周知であり
市販されており、従ってこれ以上説明しない。勿論、理
解される通り、他の型式のピストン−シリンダ構造体が
棚73および第2アイドラロール70に関連して利用さ
れる。
電子式位置変換器81がフレーム75の前方端において
ピストン−シリンダ構造体79と並んで装着されている
。この変換器はポテンシオメータ(図示せず)を有する
型式のものであり、延出したり引込んだり出来るケーブ
ル(83)が操作接続され、ケーブル83の延出した自
由端はアイドラロール70の直ぐ下で可動棚73に取り
付けられており、ポテンシオメータは第2アイドラロー
ル70の、水平移動路における位置を監視することが出
来、ケーブルが変換器ハウジングから引き出されている
程度の関数として変動する電圧出力を生ぜしめる。勿論
、理解される通り、ポテンシオメータに代えて、直線位
置の変化に比例した可変信号出力な生ぜしめることが出
来る他の適当な装置を利用しつる。
かくして理解される如く、フィラメントFが一連に第1
および第2アイドラロール68.70のまわりを送行す
ると、フィラメントFの送行運動はロール68.70を
回転駆動する。ピストン−シリンダ構造体79の先端の
金具は適当な供給源からの加圧空気の供給を受けており
、第2ロール70をその水平移動路の範囲で第1アイド
ラロール68から離れる方向に押圧する偏倚力を生ぜし
めて、第2ロール70をフィラメントFに係合させつづ
ける。理解される通り、ピストン−シリンダ構造体79
により第2アイドラロール70に付与される偏倚力はロ
ールの水平移動路のどの位置においても基本的に一定で
あり、偏倚力の大きさは送行フィラメントFの所望の張
力に実質的に等しくなるように選択され、フィラメント
張力と偏倚力とは相殺する。フィラメントFの張力が所
望の張力レベルで一定に留っている限りは、第2アイド
ラロール70は第1アイドラロール68から離れたり接
近することなく水平移動路において動かない。しかしな
がら、フィラメントFにおける張力が増大すると、この
増大したフィラメント張力は前記偏倚力に打ち克って第
2アイドラロール70を静止アイドラロール68の方へ
動かす。同様にフィラメントFの張力が減少すると、第
2アイドラロール70を静止アイドラロール68から離
す方へ動かす。これに対してケーブル83は変換器ハウ
ジングから延出したり引込んだりして第2アイドラロー
ル70の移動の程度に応じた電圧出力を変換器は出す。
先に述べた如く、整経ビーム62の被駆動速度は整経操
作の進行につれて巻回されたフィラメントFの直径が増
大するにつれて漸減されて、整経ビームの巻き取り周速
度を実質的に一定に維持する。この目的のために、整経
ビーム駆動モータ64に対するモータ駆動65は、プロ
グラム可能のマイクロプロセッサ−または他の適当なプ
ログラム可能の論理制御システム76により制御される
。詳しくは、変換器81の可変電圧出方は、フィラメン
トFの張力の増減に応じた第1アイドラロール68に対
する第2アイドラロール7oの接近離反の運動を示すの
であるが、コントローラ76に供給され、コントローラ
76はかかる張力変動を補償すべく整経ビームの被駆動
軸方向速度を対応して変えるようにプログラムされてい
る。詳しくは、移行フィラメントFの張力が所定の所望
値で一定にとどまっていると仮定すると、第2アイドラ
ロール70はその水平運動路に沿った相応“中立”位置
を取ってそこから動かないであろう。
コントローラ76は駆動モータ64に対するモータ駆動
65を制御すべくプログラムされていて、第1アイドラ
ロール68から離れる方向に中立位置から第2アイドラ
ロール7oが運動するのを変換器81により認識される
ことに応答して整経ビーム62の被駆動軸方向速度を十
分な程度にまで増大させて、変換器81の電圧出力にお
ける変化量により示される第2アイドラロール70のか
かる運動の程度の関数としてフィラメント張力における
上述の如く示された減少量を補償し、しかしてアイドラ
ロール70をその中立位置へ戻す。逆にコントローラ7
6は駆動モータ64に対するモータ駆動65を同様に制
御すべくプログラムされていて、第1アイドラロール6
8に接近する方向に中立位置から第2アイドラロール7
0が運動するのを変換器81により認識されることに応
答して整経ビーム62の被駆動軸方向速度を十分な程度
にまで減少させて、変換器81の電圧出力における変化
量により示される第2アイドラロール70のかかる運動
の程度の関数としてフィラメントFにおける上述の如く
示された増加量を補償し、しかしてアイドラロール70
をその中立位置に戻す。このようにした整経ビーム62
の被駆動速度の変化はフィラメント張力を実質的に一定
に維持するのに役立ち、次いで、第2アイドラロール7
0を基本的にその所定の中立場所に、整経操作の間、維
持させる。
上記のように、引揃−整経装置をその上記正常操作中に
停止することが必要になるとき、フィード、スイングお
よびゴデツトの各ロール28.30.32.34および
巻取ロール36,38.40の表面速度間、および巻取
ロール36,38゜40および整経ビーム62の間の比
を減速から停止までの全コースに亙り一定に維持される
。引揃え装置16の幾つかの引揃ロール28−40およ
び整経ビームが実質的に同時に休止に達することが等し
く重要である。引揃−整経システムが非常に高いフィラ
メント移行速度、即ち457ないし914メ一トル毎分
(50oないし1000ヤード毎分)で操作していると
きでも、全システムの停止を非常に迅速に行うことが望
ましい。
第2図に72で示す本発明の制動装置は、整経ビーム6
2の駆動軸および各被駆動引揃ロール28−40に個々
の空気操作式制動装置74を設けることによりこれらの
目的を達成し、適当なプログラマブル論理制御システム
76におけるメモリーに蓄えられた制動プログラムの制
御の下で所定の同期態様で各被駆動構成要素に直接制動
力を与え、前記システム76は制動器74の操作を作動
し、この間コントローラ76のメモリに記憶された所定
の制動プログラムにより被駆動構成要素の駆動モータ5
0,58.64を制御する。
78で示す適当な集中加圧空気源から個々の空気制動器
74へ圧力空気を供給するが、このとき圧力空気は空気
制動器74にそれぞれ関連した複数個の調節可能レギュ
レータ弁80を通る。レギュレータ弁80は調節可能で
あるから、操作空気を異なる圧力で各空気制動器74へ
独立して選択的に供給でき、制動器74に関連した引揃
ロールまたは整経ビームに対応可変制動力を制動器74
により発生できる。空気操作式制動器および調節可能空
気レギュレータ弁は周知であり市販されている。実質的
に総てのかかる従来型式の空気制動器および実質的に総
ての適合した従来のレギュレータ弁は、引揃ロールおよ
び整経ビームを制動する適当な範囲内で可変制動力を発
生できる限り使用できる。本発明の好適実施例において
、各レギュレータ弁は、操作入力電圧の変化または弁へ
供給される電流の変化の関数として選択的に変化できる
調整圧力で操作空気を送出するように電気的に操作され
る型式のものである。この目的で、各レギュレータ弁8
0はマイクロプロセッサ76へ独立して電気的に接続さ
れ、所定の制動プログラムによりレギュレータ弁80へ
供給される操作入力電圧を個々に制御する。勿論、各種
の他の型式の制動装置およびこれに適した制御装置を本
発明により利用できることは当業者に理解されよう。
本発明によれば、引揃−整経システムの停止時に、各被
駆動引揃ロール28−40および整経ビーム62を制動
して経過制動時間に対する減少速度の所定の関係で減速
すべきであり、共通駆動される引揃ロール28,30,
32.34は同じ速度対時間関係で制動され、共通駆動
される引揃ロール36,38.40の各々は引揃ロール
28゜30.32.34と異なる共通所定速度対時間関
係で同様に制動され、整経ビーム62は独自の所定の速
度対時間関係で制動され、被駆動構成要素の減速度対時
間関係は制動操作全体に亙り二つの組の引揃ロールの速
度間に一定の比を維持し、かツ引揃ロール36.38.
40および整経ビーム62の速度間に一定の比を維持す
るように設定される。このようにして、全被駆動引揃ロ
ールおよび整経ビームは実質的に同時に停止し、フィラ
メントFの張力が制動操作中に一定に、あるいは少なく
とも実質的に一定に維持される。第3図において、引揃
ロール28,30.32.34、引揃ロール36,38
.40および整経ビーム62の個々の制動カーブが空気
制動器74の同時作動初期点から全被駆動構成要素の停
止点までの制動操作に亙る減速度対経過時間についてプ
ロットされている。図示のように、初期期間は制動器7
4の作動後に被駆動構成要素の減速が実際に始まる前に
経過し、勿論これは予想通りであるが、弁80はかかる
期間が僅か数ミリ秒であるように充分迅速に反応するよ
うに設計される。その後、各被駆動構成要素の減速度対
経過制動時間の関係は線形であり、被駆動構成要素の制
動ラインは本発明により制動開始後に役1秒以内に生起
する停止へ同時に減速しながら共通点へ収斂する。
このように、独立的に駆動される構成要素の同期制動を
達成するために、構成要素の所望制動カーブを最初に決
め、次いで実験または数学的外挿法によりプロットし、
各被駆動構成要素の所望制動カーブに適合するよう制動
操作の全期間に亙り経過時間に対して各空気制動器74
へ供給されるべき空気圧力の量(必要な圧力変化を含む
)について対応カーブをプロットし、また各圧力カーブ
に対し、圧力に適合するよう空気制動器74へ必要な空
気圧力を送出すべく制動操作全体に亙り経過時間に対し
て、各レギュレータ弁80へ供給されるべき電圧のレベ
ル(電圧変化を含む)についてプロットされる。
理解されるように、各被駆動構成要素の制動、圧力およ
び電圧カーブは、制動開始時点の構成要素の被駆動速度
の関数として変ることは勿論である。故に、各被駆動構
成要素に対し、制動、圧力および電圧カーブは引揃−整
経システムの正常操作中に構成要素を操作する操作速度
の増分について作られる。上記のように、整経ビーム6
2はフィラメントFがビームに漸次巻かれるときに増加
する有効直径に関して引揃−整経システムの正常操作の
過程に亙り漸減軸方向速度で駆動され、而して整経ビー
ムの漸増総質量およびその漸次変化する慣性は、その漸
減軸方向速度に加えて、整経ビーム62の制動、圧力お
よび電圧カーブに影響する。故に、整経ビーム62の制
動、圧力および電圧カーブは、制動開始時点の軸方向速
度および総質量を考慮して作られる。この関係は第4図
に示され、三つのカーブがプロットされ、引揃−整経シ
ステムの異なるフィラメント速度で引揃−整経操作中に
ビームの総質量が増すときに整経ビーム62に関連した
空気制動器へ供給されるべき制動空気圧力の関係を示す
各種制動、圧力および電圧カーブ(または少なくとも制
動および電圧カーブ)が本発明の制動プログラムを遂行
するときの参照目的でコントローラ76のメモリに記憶
されている。タコメータ82.84.86あるいは他の
適当な速度感知装置はそれぞれ駆動モータ50,58.
64へ接続され、引揃−整経操作に亙り操作速度を監視
し、またコントローラ76は独立的に各タコメータ82
84.86へ電気接続され、引揃−整経操作に亙り駆動
モータ50,58.64の感知操作速度を連続的に監視
する。各タコメータ82,84゜86はまたモータ駆動
装置51,59.65へ電気接続され、前記モータ駆動
装置は関連子−タ50.58.64を制御し、これによ
り駆動装置51.59.65は制動操作全体に亙り駆動
モータ50.58.64の感知操作速度を監視できる。
更に、整経操作の任意の点で整経ビーム62に巻かれた
フィラメントの実際の直径および質量を決定するために
、適当な装置あるいは設備が設けられる。たとえば、図
示の実施例においては、超音波検出装置88が整経ビー
ム機械24内に配置され、整経ビーム62の中実軸方向
巻取芯から反射する超音波により決まる整経ビーム上の
フィラメント堆積物の放射方向厚みの関数として整経ビ
ーム62の漸増有効直径を連続的に検出する。コントロ
ーラ76は超音波検出装置88へ電気接続され、これに
よりコントローラ76は引揃−整経操作に亙り駆動モー
タ64を介して整経ビーム62の軸方向速度の漸減を制
御する。
以下に詳細に述べられる如く、本発明の制動装置の操作
の目的のために、コントローラ76はビームの有効巻回
直径の関数として引揃整経操作における任意の時点での
整経ビーム62の総質量を決定すべくプログラムされつ
る9超音波検出装置88とは別に、あるいは追加して、
コントローラ76は駆動モータ58.64の操作速度を
反映しているタコメータ84および86の測定を比較す
ることによりビーム上のフィラメントの巻回直径および
質量を外挿するようにもプログラムされる。本発明の制
動装置の操作の目的のために、この配列は整形ビーム直
径および質量のより正確な決定をもたらす。
本発明の制動装置72の操作は理解できよう。
コントローラ76は引揃−整経システムのストップモー
ション90へ操作接続され、これによりコントローラ7
6は例えばフィラメントの1本以上の切断時、またはそ
の実質的な張力喪失時のストップモーション90の作動
を認識でき、引揃−整経システムの操作を停止する必要
性を指示する。
コントローラ76に記憶された制動プログラムおよび制
御操作によれば、ストップモーション90の作動時に、
コントローラ76はタコメータ8284.86により決
まる駆動モータ50,5864の操作速度および超音波
検出装置88または別の手段により決まる整経ビーム6
2の有効巻取直径を連続的に感知し、またストップモー
ションの操作時にコントローラ76はタコメータ828
4.86および超音波検出装置88からコントローラ7
6により受信される速度および直径入力に応答してコン
トローラ76に記憶された制動、圧力および電圧カーブ
により決まる量の操作電圧を各レギュレータ弁80へ直
ちに供給し、而して集中空気源78からの加圧空気は制
動力を関連被駆動構成要素に発生してこれを制動カーブ
により制動するのに必要な圧力レベルで各空気制動器7
4へ同時に供給される。制動操作の進行につれて、コン
トローラ76は各レギュレータ弁80へ供給される電圧
の量を独立的に制御し続け、各被駆動部材の電圧、圧力
および制動カーブをたどる、理解されるように、引揃ロ
ール28,30,32.34は共通駆動ベルト42によ
り拘束されて同期回転し、かかる引揃ロールは制動の進
行につれて同じ減少表面速度を自然と維持しようとし、
これにより所期の制動カーブからの引揃ロール28.3
0,32.34の比較的に小さいずれを自動的に修正す
る。同様に、共通被駆動引揃ロール36.38.40は
制動中に同じ表面速度を維持しようとする。
所望の制動カーブからの偏倚を修正する任意的な手段と
して、制動操作が開始すると、ただちにコントローラ7
6はモータ駆動装置に関連した被駆動構成要素の所定所
望制動カーブを各モータ駆動装置51,59.65へも
知らせる。各モータ駆動装置51,59.65は全制動
操作に亙り関連タコメータ82,84.86からの入力
を監視し、駆動モータ50,58.64の実際の速度を
被駆動構成要素の所望制動カーブと比較する。かかるモ
ータ51,59.65は駆動モータ50゜58.64へ
独立的に接続されるから、モータ駆動装置51,59.
65はモータの内のひとつ以上のモータのダイナミック
制動または駆動を独立的に作動することができる。而し
て、本発明の制動プログラムの随意的な補助ルーチンに
より、各モータ駆動装置51,59.65は関連駆動モ
ータ50,58.64が所定の制動カーブからのその被
駆動構成要素の上方ずれ(即ち、経過制動時間のその時
点における所期の値よりも大きい被駆動構成要素の速度
)を示すと、そのダイナミック制動を作動する。同様に
、各モータ駆動装置5159.65は駆動モータ50,
58.64の検出された実際の速度が所定の制動カーブ
からの被駆動構成要素の下向きのずれ(即ち経過制動時
間のその時点における被駆動構成要素の所望速度以下の
速度)を示すと、その駆動を作動する。このように、制
動プログラムは所定制動カーブからの被駆動構成要素の
ずれを独立的に修正し、被駆動構成要素の減速率を相互
に同期して所定所望速度比に維持する。理想的な環境で
は、モータ50゜58.64のダイナミック制動または
駆動の前記補助制御は不必要である。何故ならば、空気
制動器74が被駆動構成要素の制動を所定の制動カーブ
に合わせて制御するからである。しかし、時間の経過に
伴う駆動構成要素の摩耗および他の因子により、空気制
動システムの所望制動操作のずれが生じ、故に制動プロ
グラムの補助ルーチンはかかる状況で修正を行う。
一方、上述した如く、本発明の制動プログラムによる独
立的に駆動される引揃えロール28−40および整経ビ
ーム62の同期制動は引揃えロールおよび整経ビームを
実質的に同時に休止させるが、種々の因子および環境は
整経ビームを、引揃えロールの停止よりもわずか前かあ
るいはわずか後で、完全に停止させる。たいていは感知
できない程の差である。張力制御装置20は本発明の制
動装置を、引揃えロールおよび整経ビームが実質的に同
時に停止しない場合を認識して補償させつる。詳しくは
、引揃え整経システムの完全な停止における可動アイド
ラロール70のその所望の中立位置に関しての位置を監
視することにより、整経ビーム62または引揃えロール
36,38.40のいずれか一方が他方より前に休止に
達するかが決定されつる。理解される如く、整経システ
ムの停止の完了時にアイドラロール70がその中立位置
にあるならば、この状態は整経ビーム62と引揃えロー
ル36,38.40が同時に停止したことを示す。他方
、アイドラロール70がその中立位置よりもローパー寄
りの位置にあるならば、この状態は整経ビーム62は未
だ休止に達しておらず引揃えロール36,38.40の
停止に続くことを示す、逆に、アイドラロール70がそ
の中立位置よりも引揃え装置26寄りの位置にあるなら
ば、この状態は整経ビーム62よりも後に引揃えロール
36,38.40が休止したことを示す後者の二つの場
合のいずれかにおいては、引揃えロールおよび整経ビー
ムのいずれか、または両方の制動曲線の適当な調整が望
ましい。本発明の好ましい実施例によれば、コントロー
ラ76は引揃え整経システムの各停止の完了時でのアイ
ドラロール70の休止配置を、変換器81によりコント
ローラ76へ送られた電圧出力により、ロール70の所
定の中立位置に関して決定する。コントローラ76に貯
蔵されている制動プログラムは整経ビーム62の所定の
制動曲線を必要な時に調整するようになされていて、引
揃え整経システムの次の引き続く停止時にアイドラロー
ル70の所定の中立位置からの休止配置の偏倚を補償す
る。詳しくは、ロール70の中立位置よりもローパー寄
りのアイドラロール70の休止配置の如く引揃えロール
36.38.40の後で整経ビーム62が休止に達する
という引揃えシステムの停止に続いて、制動プログラム
は次の引き続く引揃え整経システムの停止時に関連した
空圧ブレーキ74に供給される空気圧力の量を増大する
ように整経ビーム62の制動曲線を調整するようになし
て、整経ビーム62に付与される制動力を増してビーム
62をより早く停止させて引揃えロール36.3840
と同時に休止に達するようにする。次いで、次の引き続
く引揃え整経システムの停止時にはアイドラロール70
は正確にその中立位置において休止に達するであろう。
同様に、ロール70の中立位置よりも引揃えロール36
,38.40寄りのアイドラロール70の休止配置の如
くアイドラロール36,38.40の前に整経ビーム6
2が休止に達するという引揃えシステムの停止に続いて
、制動プログラムは次の引き続く引揃え整経システムの
停止時に関連した空圧ブレーキ74に送る空気圧力の量
を減少するように整経ビーム62の制動曲線を調整する
ようになして、整経ビーム62に付与される制動力を減
少してビーム62の停止を少し遅らせて引揃えロール3
6.3840と実質的に同時に休止に達するようにする
。かくして、次の停止時には、アイドラロール70は正
確にその中立位置において休止配置に達するはずである
コントローラ76のメモリーに貯蔵されている整経ビー
ム62に対する制動曲線の各々は一連の直線区分から構
成されていてもよい。各区分は整経ビーム62の漸進的
骨格の増分を示し、区分が組み合わさって第4図に示さ
れる如き実質的に連続した曲線を形成する。制動プログ
ラムの好ましい実施例において、引揃えロール36,3
8.40と整経ビーム62との非同時的停止を修正すべ
く適応可能な制動曲線になされた必要な調整は停止が生
じた制動曲線の区分においてのみに行われるのであり、
制動曲線の引き続く区分においては行われない。かくし
て、整経ビーム62に及ぼされる制動力の変化は引き続
く停止に対して、これが整経ビーム62の制動曲線の同
じ区分により示される整経ビーム62の増分内で生じる
ように、1− :M err上ろl= fp七hス 1
. +)1. fr r< A  all Ih凸を自
調整を必要としたシステム停止が生じた増大を越えて整
経ビーム62の漸進巻回が進行した後に、制動プログラ
ムは当初の適応可能な制動曲線の非調整の区分に戻る。
区分は必要な時にのみ調整される。
理解される如く、一方において引揃えロール28.30
,32.34の制動のために、他方において引揃えロー
ル36,38.40の制動のためにコントローラ76に
おいて設立されて貯蔵されている各制動曲線は、ゴデツ
トロール34からテークアツプロール36へ移行するフ
ィラメントFの張力と、かかる引揃えロールの制動が生
じている経過時間との間の望ましい関係を引揃え整経シ
ステムの任意の停止に対して必ず設立する。経過制動時
間に関するフィラメント張力のこの望ましいプロフィー
ルは代表的に第5図に描写されている。しかしながら、
更に次のことが理解されよう。時間が経過するにつれて
空圧ブレーキ74の徐々の摩耗の如き外部因子は、引揃
えロール28−An、Tl ml I)+−hイ:* 
F ?iT a fr all th曲を自しマ工El
i L7 f羊ッ たとしでも、システム停止の間の実
際のフィラメント張力を所望の張力曲線から偏倚させる
。従って、本発明は更に次のことを意図する。ゴデツト
ロール34とテークアツプロール36との間の引揃え帯
域内のフィラメントの張力を直接的か間接的に、監視し
て、各システム停止時に望ましい張力対制動時間プロフ
ィルからの偏倚の検出および修正を可能にする。
この目的のために、パルスカウンター85がゴデツトロ
ール34に関連して設けられ、同様のパルスカウンター
87がテークアツプロール36に関連して設けられる。
各パルスカウンター85゜87はそれに関連するロール
の角回転の所定の角度数の各増分に対して一つの信号又
はパルスを発生するようになされたタイプのものである
。かくして引揃え整経システムの各停止の経過の間、各
ロール34および36の角回転の程度が正確に決定され
る。各パルスカウンター85.87はコントローラ76
と作動的に接続されていて発生されたパルスをそこへ送
る0次いで、コントローラ76に貯蔵されている制動プ
ログラムは各パルスカウンター85.87から受は取っ
たパルスの数を比較し、ロール34.36間の引揃え帯
域内のフィラメントFの張力の徴候を決定する。望まし
い張力プロフィールからのフィラメント張力の偏倚が生
じると、コントローラ76の制動プログラムは自動的に
調節弁80を調整して、引揃えロール28.30,32
.34および引揃えロール3638.40のいずれか、
あるいは双方に関連した空圧ブレーキ74へ送る空気圧
力を変え、それらの相対的な角回転速度を自動的に調整
する。しかして、引揃え整経システムの停止が完了され
る時の望ましい張力プロフィールからの偏倚を修正する
。勿論、認識される通り、フィラメントの張力偏倚を直
接的にあるいは間接的に監視する他の任意の手段を利用
できよう。例えば、引揃え帯域内のフィラメントF上に
一つまたはそれ以上のテンジオメータ(tensiom
eter )を設けることができる。
容易に理解できるように、本発明の制動装置は従来の引
揃−整経システムに利用される周知の制動装置に優る利
点を有する。本発明の制動装置は複数個の被駆動構成要
素の同時制動を同期させるのに機械的な歯車装置に依存
する制動装置よりも非常に簡単であり、また引揃−整経
システムの正常操作速度に制限を加えることな〈従来の
ダイナミック制動システムよりも迅速な制動を可能にす
る。上記のように、本発明の制動装置はフィラメントF
を毎分914メートル(1000ヤード)輸送する正常
操作速度から完全停止まで1秒間の制動時間内で開示し
た引揃−整経システムを制動できる。また、本発明の制
動プログラムを設けて駆動モータのダイナミック制動お
よび被駆動操作を介してずれの随意的な補助修正とプロ
グラムされた制動、圧力および電圧カーブに従い個々の
空気弁および制動器の調整を通じて被駆動構成要素の制
動の主制御を行うことにより、従来の制動システムより
も実質的に高い操作信頼性が得られる本発明の制動装置
は引揃え整経システムにおいて使用されたものを図示し
て説明して来たが、当業者には、本発明の制動装置は、
糸、ウェブ、あるいは他のかかる繊維材料であれ、移行
連続長繊維材料が巻回される、あるいは係合する被駆動
ロールの制動を制御することが望ましく、あるいは必要
である場合には、実質的にすべからく、どんな繊維材料
取り扱いシステムにおいて広く用いられるものであるこ
とは極めて容易に理解されよう。特に、上述の制動装置
は第6図に代表的に示されている他の繊維整経システム
に極めて容易に組み込むことが出来る。基本的には、第
6図のこの代表的な繊維整経システムは、引揃え装置1
6を欠く他は、第1図および第2図の引揃え整経システ
ムと実質的に同じである。糸パツケージ支持クリール1
2は多数の糸Fを並んだ関係で順次、アイボード14、
張力制御装置20、および櫛またはおさ22を通って、
ワーバー24の整経ビーム62上に送り出す。これらす
べての動作は基本的に、第1図および第2図の引揃え整
経システムの比較しつる要素について述べられたものと
同じである。かかる整経システムにおいては、張力制御
装置20は、適当にあるいは所望なれば、除去されたり
あるいはワーパー24の構造に組み入れたり出来る。゛
整経ビーム62は駆動モータ64により駆動されている
。整経ビーム62は多くの整経システムにおいて唯一、
被駆動の糸係合要素である。かかる整経システムは、引
揃え整経システムの場合における如く、実質的高速の糸
移行速度で作動する。従って、整経システムの停止が糸
切れによるとかで必要になったとき、整経ビーム62を
出来るだけ迅速に休止にもたらすべく制動する必要があ
る。本発明の制動装置72はこの目的を達成出来、かつ
異る操作因子を考慮に入れて異る制動曲線を設立できる
所定の制動プログラムに従って整経ビーム62の制動の
制御の能力をもたらす。たとえば、本発明によれば、整
経ビーム62(および他の任意の被駆動系係合要素)が
システムの停止時毎に制御されて多数の走行糸を、シス
テムの停止が開始された時点の糸の走行速度に関係なく
、一定の糸走行距離内で休止にもたらすことが引揃え整
経システムよりも繊維整経システムにおいて、より有利
である。本発明の制動装置72は整経システムの異る糸
走行速度毎に整経ビーム62(および他の被駆動系係合
要素)に異る制動曲線を提供することにより、ユニーク
に前記目的を達成でき、整経システムは任意の整経操作
での糸走行速度に関係なく、各停止に際しての糸の走行
距離は実質的に一定である。
本発明は広範囲の効用と用途があることは当業者に容易
に理解されよう。本発明はここに記載した以外の実施例
、改変例、均等構成が可能である。故に、本発明はその
好適実施例に関して記載されたもので、この記載は本発
明を説明するに過ぎず、本発明を充分に開示する目的で
なされたものである。上記開示は本発明を限定したり他
の実施例および改変例を除外するものでなく、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図は本発明の制動装置を実施するのが好ましい形式
の引揃−整経システムの模式側面図、第2図は引揃ユニ
ットの2組の引揃ロールおよび整経ビーム機械の整経ビ
ームの制動を制御する第1図の引揃−整経システムに組
み入れた本発明の制動装置の模式図、第3図は第2図の
整経ビームおよび各組の引揃ロールを本発明により制動
する経過制動時間に対する減速度の関係を示すグラフ、
第4図は本発明により第2図の整経ビームを制動する有
効整経ビーム直径に対する流体制動圧力の関係を示すグ
ラフ、第5図は本発明により第2図の整経ビームおよび
各組の引揃ロールを制動する経過制動時間に対する糸張
力の関係を示すグラフ、第6図は本発明の制動装置が実
施される別の繊維整経システムの第1図と類似の模式側
面図である。 16・・・引揃装置、24・・・整経ビーム機械、72
・・・制動装置、76・・・コントローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、駆動手段により駆動される繊維材料係合ロールの制
    御制動装置であって、前記ロールに可変制動力を付与す
    る手段、および制動プログラム手段から成り、この制動
    プログラム手段は前記可変制動手段を制御し前記可変制
    動手段の作動経過時間に対する前記ロールの減少速度の
    所定の関係で前記ロールの減速を制御することを特徴と
    する制御制動装置。 2、前記ロールの速度を検出する手段を有し、前記制動
    プログラム手段は前記可変制動手段の作動以前に前記検
    出手段により検出された前記ロールの被駆動速度の関数
    として前記所定の速度対時間関係を調節する手段を含む
    ことを特徴とする請求項1記載の被駆動繊維材料係合ロ
    ールの制御制動装置。 3、連続した長繊維材料を前記第1ロールに順次係合さ
    せる第2駆動手段により駆動される第2繊維材料係合ロ
    ールを設け、可変制動力を前記第2ロールへ付与する手
    段を設け、前記制動プログラムは前記第1ロールの制動
    と同時にかつこれと所定の関係で前記第2駆動手段によ
    り前記第2ロールの制動を個々に制御し前記第1と第2
    のロール間の繊維材料に所定の張力を維持することを特
    徴とする請求項1記載の被駆動繊維材料係合ロールの制
    御制動装置。 4、前記第1および第2ロールの一方が他方よりも早く
    休止に達するかを決定する手段を備え、前記制動プログ
    ラム手段は前記決定手段の関数として前記第1および第
    2ロールの一方の前記所定の速度対時間関係を調整し前
    記第1および第2ロールの減速を制御して前記制動装置
    の引き続く作動で実質的に同時に停止させる手段を含む
    ことを特徴とする請求項3記載の被駆動繊維材料係合ロ
    ールの制御制動装置。 5、前記ロールはその回りに繊維材料を巻くように構成
    され、前記ロール上の繊維材料の巻取直径を検出する手
    段を設け、前記制動プログラム手段は前記ロール上の繊
    維材料の検出巻取直径の関数として前記ロールおよびこ
    れに巻かれた繊維材料の全質量により前記所定の速度対
    時間関係を調節する手段を含むことを特徴とする請求項
    1記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置。 6、前記直径検出手段は前記ロール上の繊維材料巻回体
    の放射方向深さの超音波測定手段を含むことを特徴とす
    る請求項5記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動
    装置。 7、最初の前記ロールの前に連続長繊維材料と係合する
    ように配置された第2駆動手段を備え、前記直径決定手
    段は前記第1および第2ロールの軸速度を比較しその決
    定から前記第1ロール上の繊維材料の巻回直径を外挿す
    る手段を含んでいることを特徴とする請求項5記載の被
    駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置。 8、前記可変制動手段は加圧操作流体により作動され、
    また前記可変制動手段への前記流体の供給を変化させる
    調節弁手段を含むことを特徴とする請求項1記載の被駆
    動繊維材料係合ロールの制御制動装置。 9、前記検出手段は前記駆動手段に関連したタコメータ
    を含むことを特徴とする請求項2記載の被駆動繊維材料
    係合ロールの制御制動装置。 10、前記制動プログラム手段はプログラマブル論理コ
    ントローラを含むことを特徴する請求項1記載の被駆動
    繊維材料係合ロールの制御制動装置。 11、前記制動プログラム手段は前記ロールの減速を制
    御し可能な被駆動ロール速度範囲内の任意の前記ロール
    速度から前記ロールに係合する繊維材料の走行距離が実
    質的に均一である所で停止するようになしたことを特徴
    とする請求項2記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御
    制動装置。 12、前記ロールに係合している繊維材料の張力を監視
    する手段を備え、前記制動プログラム手段は前記可変制
    動手段を制御し繊維材料張力を前記可変制動手段の作動
    の経過時間に対して所定の関係の張力に制御するように
    なしたことを特徴とする請求項1記載の被駆動繊維材料
    係合ロールの制御制動装置。 13、前記ロールの速度を検出する手段を備え、前記制
    動プログラム手段は前記検出手段に応答する補助制御手
    段を含み、この補助制御手段は前記可変制動手段ととも
    にダイナミック制動と前記ロール駆動手段の駆動を制御
    し前記ロールの前記所定速度対時間関係からの前記ロー
    ルの検出速度のずれを修正することを特徴とする請求項
    1記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置。 14、前記ロールは繊維整経システムにおいて並置配列
    で走行する多数の繊維材料と係合するように配置されて
    いる請求項1記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制
    動装置。 15、駆動手段により駆動される繊維材料係合ロールの
    制御制動装置であって、前記ロールを制動する流体作動
    手段、前記流体作動制動手段による対応可変制動力を発
    生するために選択された可変圧力で前記流体作動制動手
    段へ加圧操作流体を供給する手段、および制動プログラ
    ム手段から成り、この制動プログラム手段は前記制動手
    段へ加圧操作流体を供給するときの圧力を制御し前記可
    変制動手段の作動経過時間に対する減少速度の所定の関
    係で前記ロールの減速度を制御することを特徴とする制
    御制動装置。 16、前記ロールの速度を検出する手段を有し、前記制
    動プログラム手段は前記制動手段の作動以前に前記検出
    手段により検出された前記ロールの被駆動速度の関数と
    して前記所定の速度対時間関係を調節する手段を含むこ
    とを特徴とする特徴する請求項15記載の被駆動繊維材
    料係合ロールの制御制動装置。 17、連続した長繊維材料を前記第1ロールに順次係合
    させる第2駆動手段により駆動される第2繊維材料係合
    ロールを設け、前記第2ロールを制動する流体作動手段
    を設け、前記第2流体作動制動手段による対応可変制動
    力を発生するために選択的に可変の圧力で加圧操作圧力
    を前記第2流体作動制動手段へ供給する手段を設け、前
    記制動プログラム手段は前記第1ロールの制動と同時に
    かつこれと所定の関係で前記第2流体作動制動手段によ
    り前記第2ロールの制動を個々に制御し前記第1と第2
    のロール間の繊維材料に所定の張力を維持することを特
    徴とする請求項15記載の被駆動繊維材料係合ロールの
    制御制動装置。 18、前記第1および第2ロールの一方が他方よりも早
    く休止に達するかを決定する手段を備え、前記制動プロ
    グラム手段は前記決定手段の関数として前記第1および
    第2ロールの一方の前記所定の速度対時間関係を調整し
    前記第1および第2ロールの減速を制御して前記制動装
    置の引き続く作動で実質的に同時に停止させる手段を含
    むことを特徴とする請求項17記載の被駆動繊維材料係
    合ロールの制御制動装置。 19、前記ロールはその回りに繊維材料を巻くように構
    成され、前記ロール上の繊維材料の巻取直径を決定する
    手段を設け、前記制動プログラム手段は前記ロール上の
    繊維材料の決定された巻取直径の関数として前記ロール
    およびこれに巻かれた繊維材料の全質量により前記所定
    の速度対時間関係を調節する手段を含むことを特徴とす
    る請求項15記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制
    動装置。 20、前記直径決定手段は前記ロール上の繊維材料巻回
    体の放射方向深さの超音波測定手段を含むことを特徴と
    する請求項19記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御
    制動装置。 21、最初の前記ロールの前に連続長繊維材料と係合す
    るように配置された第2駆動手段を備え、前記直径決定
    手段は前記第1および第2ロールの軸速度を比較しその
    決定から前記第1ロール上の繊維材料の巻回直径を外挿
    する手段を含んでいることを特徴とする請求項19記載
    の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置。 22、前記検出手段は前記駆動手段に関連したタコメー
    タを含むことを特徴とする請求項16記載の被駆動繊維
    材料係合ロールの制御制動装置。 23、前記制動プログラム手段はプログラマブル論理コ
    ントローラを含むことを特徴とする請求項15記載の被
    駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置。 24、前記流体供給手段は前記流体を前記制動手段へ可
    変供給する調節可能弁手段を含むことを特徴とする請求
    項15記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置
    。 25、前記弁手段はこれに対する操作電気供給の特性の
    変動に関して電気的に調節可能であることを特徴とする
    請求項24記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動
    装置。 26、前記制動手段は加圧空気により作動されることを
    特徴とする請求項25記載の被駆動繊維材料係合ロール
    の制御制動装置。 27、前記制動プログラム手段は前記ロールの減速を制
    御し可能な被駆動ロール速度範囲内の任意の前記ロール
    速度から前記ロールに係合する繊維材料の走行距離が実
    質的に均一である所で停止するようになしたことを特徴
    とする請求項16記載の被駆動繊維材料係合ロールの制
    御制動装置。 28、前記ロールに係合している繊維材料の張力を監視
    する手段を備え、前記制動プログラム手段は前記流体供
    給手段を制御し繊維材料張力を前記可変制動手段の作動
    の経過時間に対して所定の関係の張力に制御するように
    なしたことを特徴とする請求項15記載の被駆動繊維材
    料係合ロールの制御制動装置。 29、前記ロールの速度を検出する手段を備え、前記制
    動プログラム手段は前記検出手段に応答する補助制御手
    段を含み、この補助制御手段は前記流体作動の制動手段
    とともにダイナミック制動と前記ロール駆動手段の駆動
    を制御し前記ロールの前記所定速度対時間関係からの前
    記ロールの検出速度のずれを修正することを特徴とする
    請求項15記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御制動
    装置。 30、前記ロールは繊維整経システムにおいて並置配列
    で走行する多数の繊維材料と係合するように配置されて
    いる請求項15記載の被駆動繊維材料係合ロールの制御
    制動装置。 31、共通第1駆動手段により駆動される第1組の上流
    案内ロール、および共通駆動手段により前記第1組のロ
    ールよりも大きい表面速度で駆動され前記ロール上で順
    次移行する複数の合成連続フィラメントを引き揃える第
    2組の下流案内ロールを有する繊維引揃−整経システム
    における前記第1および第2の組のロールの制御制動装
    置であって、 (a)それぞれ前記ロールの一つに関連した複数の流体
    作動制動手段 (b)それぞれ前記制動手段の一つに関連し、独立的選
    択的可変圧力で各前記制動手段へ加圧操作流体を個々に
    供給し各前記制動手段により対応可変制動力を発生する
    複数の調節可能弁手段:および (c)各前記弁手段の調節を個々に制御し加圧操作流体
    を各前記制動手段へ供給するときの圧力を制御し前記制
    動手段の作動の経過時間に対する減少ロール速度の共通
    所定関係で前記第1組の各前記ロールの減速を個々に制
    御しかつ前記第1組のロールの前記共通関係に関連して
    前記制動手段の作動の経過時間に対する減少ロール速度
    の他の共通所定関係で前記第2組の各前記ロールの減速
    を個々に制御し制動中に前記第1組のロールの共通速度
    と前記第2組のロールの共通速度との間の所定の比を維
    持する制動プログラム手段 を含むことを特徴とする繊維引揃−整経システムにおけ
    る第1組および第2組のロールの制御制動装置。 32、前記引揃−整経システムは、第3の駆動手段によ
    り駆動される整経ビームを有して前記複数のフィラメン
    トを前記ビームに巻くための整経ビーム機械を含み、 前記制動装置は更に前記整経ビームに関連した他の流体
    作動制動手段、前記他の制動手段により対応可変制動力
    を発生すべく選択的可変圧力で前記他の制動手段に加圧
    操作流体を供給するために前記他の制動手段に関連した
    他の調節可能弁手段、および前記整経ビーム上のフィラ
    メントの巻取直径を決定する手段を含み、 前記制動プログラム手段は前記他の弁手段の調節を独立
    的に制御し加圧操作流体を前記他の制動手段へ供給する
    ときの圧力を制御し前記第2組のロールの前記共通速度
    対時間関係に関する前記他の制動手段の作動の経過時間
    に対する前記整経ビーム減少速度の所定関係で前記整経
    ビームの減速を制御し制動中に前記第2組のロールの共
    通速度と前記整経ビームの速度との間の所定の比を維持
    し、 前記制動プログラム手段は前記直径決定手段に応答して
    前記整経ビーム上のフィラメントの決定巻取直径の関数
    として前記整経ビームとこれに巻かれたフィラメントの
    全質量により前記整経ビームの前記所定の速度対時間関
    係を調節することを特徴とする請求項31記載の繊維引
    揃−整経システムの案内ロールの制御制動装置。 33、前記第1組のロールの共通速度を検出する第1手
    段、第2組のロールの共通速度を検出する第2手段、お
    よび前記整経ビームの共通速度を検出する第3手段を具
    備し、前記制動プログラム手段は、前記制動手段の作動
    に先立って前記第1、第2および第3検出手段により検
    出されるそれぞれの駆動速度の関数として前記第1組の
    ロール、前記第2組のロールおよび前記整経ビームにつ
    いて前記所定速度対時間関係の各々を独立的に調節する
    手段を含むことを特徴とする請求項32記載の繊維引揃
    −整経システムの案内ロールの制御制動装置。 34、前記直径決定手段は前記整経ビーム上の繊維材料
    巻回体の放射方向深さの超音波測定手段を含むことを特
    徴とする請求項32記載の繊維引揃−整経システムの案
    内ロールの制御制動装置。 35、前記直径決定手段は前記第2組のロールの少なく
    とも一つと前記整経ビームの軸速度を比較しその決定か
    ら前記整経ビーム上のフィラメントの巻回直径を外挿す
    る手段を含んでいることを特徴とする請求項32記載の
    繊維引揃−整経システムの案内ロールの制御制動装置。 36、前記第1、第2、第3検出手段の各々は前記第1
    、第2、第3駆動手段に関連したタコメータを含むこと
    を特徴とする請求項33記載の繊維引揃−整経システム
    の案内ロールの制御制動装置。 37、前記制動プログラム手段はプログラマブル論理コ
    ントローラを含むことを特徴とする請求項32記載の繊
    維引揃−整経システムの案内ロールの制御制動装置。 38、各前記弁手段はこれに対する操作電気供給の特性
    の変動に関して電気的に調節可能であることを特徴とす
    る請求項32記載の繊維引揃−整経システムの案内ロー
    ルの制御制動装置。 39、前記制動手段は加圧空気により作動されることを
    特徴とする請求項38記載の繊維引揃−整経システムの
    案内ロールの制御制動装置。 40、前記第2組のロールおよび整経ビームの一方が他
    方よりも早く休止に達するかを決定する手段を備え、前
    記制動プログラム手段は前記決定手段の関数として前記
    第2組のロールおよび整経ビームの一方の前記所定の速
    度対時間関係を調整し前記第2組のロールおよび整経ビ
    ームの減速を制御して前記制動装置の引き続く作動で実
    質的に同時に停止させる手段を含むことを特徴とする請
    求項32記載の繊維引揃−整経システムの案内ロールの
    制御制動装置。 41、前記フィラメントの張力を監視する手段を備え、
    前記制動プログラム手段は前記弁手段を制御しフィラメ
    ント張力を前記制動手段の作動の経過時間に対して所定
    の関係のフィラメント張力に制御するようになしたこと
    を特徴とする請求項31記載の繊維引揃−整経システム
    の案内ロールの制御制動装置。
JP2201095A 1990-01-26 1990-07-27 被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置 Pending JPH03227424A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US470847 1990-01-26
US07/470,847 US5052088A (en) 1988-09-30 1990-01-26 Apparatus for controlled braking of a driven textile material engaging roll

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03227424A true JPH03227424A (ja) 1991-10-08

Family

ID=23869306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2201095A Pending JPH03227424A (ja) 1990-01-26 1990-07-27 被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5052088A (ja)
EP (1) EP0442030A1 (ja)
JP (1) JPH03227424A (ja)
KR (1) KR910014547A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008031621A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Karl Mayer Textil Mas Fab Gmbh 柄経糸用整経機

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3538058B2 (ja) * 1999-03-02 2004-06-14 津田駒工業株式会社 整経機における経糸の修復作業補助装置
US10913071B2 (en) 2016-03-09 2021-02-09 Pearson Incorporated Scalper apparatus and processing system
US10322487B1 (en) * 2016-07-15 2019-06-18 Pearson Incorporated Roller mill grinding apparatus with regenerative capability
US10807098B1 (en) 2017-07-26 2020-10-20 Pearson Incorporated Systems and methods for step grinding
CN110629344A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 射阳县杰力纺织机械有限公司 母丝分丝分条整经机
US11325133B1 (en) 2018-07-26 2022-05-10 Pearson Incorporated Systems and methods for monitoring the roll diameter and shock loads in a milling apparatus
US10751722B1 (en) 2018-10-24 2020-08-25 Pearson Incorporated System for processing cannabis crop materials
US10785906B2 (en) 2019-02-19 2020-09-29 Pearson Incorporated Plant processing system
US10757860B1 (en) 2019-10-31 2020-09-01 Hemp Processing Solutions, LLC Stripper apparatus crop harvesting system
US10933424B1 (en) 2019-12-11 2021-03-02 Pearson Incorporated Grinding roll improvements

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501710A (en) * 1975-07-15 1985-02-26 Allied Corporation Controlled tow stretching process
US4151594A (en) * 1976-02-26 1979-04-24 Bobst-Champlain, Inc. Web tension control for high-speed web handling equipment
CH606545A5 (ja) * 1976-04-23 1978-11-15 Benninger Ag Maschf
DE2849061C2 (de) * 1977-11-17 1986-09-25 Hollingsworth (U.K.) Ltd., Accrington, Lancashire Verfahren zum Stillsetzen einer OE- Rotorspinnmaschine und OE-Rotorspinnmaschine
US4214943A (en) * 1978-06-01 1980-07-29 Bobst-Champlain, Inc. Paster roller for high speed web handling equipment
CH632542A5 (de) * 1978-12-06 1982-10-15 Sulzer Ag Bremsvorrichtung einer maschine zur erzeugung textiler flaechengebilde.
JPS6039622B2 (ja) * 1978-12-22 1985-09-06 株式会社日立製作所 巻線機における電線の張力制御装置
US4407767A (en) * 1979-10-31 1983-10-04 Monsanto Company Drawing and beaming a weftless warp of yarns
DE3141106A1 (de) * 1981-10-16 1983-04-28 Gebrüder Sucker, 4050 Mönchengladbach Wickelbaum fuer textiles material mit bremsvorrichtung
DE3224507C1 (de) * 1982-07-01 1983-11-24 Rhodia Ag, 7800 Freiburg Vorrichtung zum Assemblieren
DE3328449C2 (de) * 1983-08-06 1986-02-27 Karl Mayer Textil-Maschinen-Fabrik Gmbh, 6053 Obertshausen Vorrichtung zum Strecken und Schären von thermoplastischen Kettfäden
WO1987001141A1 (en) * 1985-08-21 1987-02-26 Liba Maschinenfabrik Gmbh Warp or yarn beam installation with a device for maintaining a required fibre tension
DE8633854U1 (ja) * 1986-12-18 1988-05-05 Maschinenfabrik Stromag Gmbh, 4750 Unna, De
DE3734433A1 (de) * 1987-10-12 1989-04-20 Sucker & Franz Mueller Gmbh Verfahren zum steuern der wickelspannung einer fadenschar beim bilden eines wickels
DE3817252A1 (de) * 1988-05-20 1989-11-30 Hollingsworth Gmbh Verfahren und vorrichtung zur regelung der wickelspannung einer fadenkette
US4852225A (en) * 1988-06-27 1989-08-01 Mccoy-Ellison, Inc. Draw warping apparatus
US4916783A (en) * 1988-10-13 1990-04-17 Mccoy-Ellison, Inc. Apparatus for controlled braking of a driven yarn engaging roll

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008031621A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Karl Mayer Textil Mas Fab Gmbh 柄経糸用整経機
JP4644226B2 (ja) * 2006-07-26 2011-03-02 カール マイヤー テクスティルマシーネンファブリーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフツング 柄経糸用整経機

Also Published As

Publication number Publication date
US5052088A (en) 1991-10-01
EP0442030A1 (en) 1991-08-21
KR910014547A (ko) 1991-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7770271B2 (en) Method and device for operating a creel designed for a winding system and corresponding creel
KR100698660B1 (ko) 실품질 확보방법 및 실가공장치
KR102407024B1 (ko) 장력 조절 직접 구동형 롤러 페스툰
JPH03227424A (ja) 被駆動繊維材料係合ロールの制御制動装置
EA021217B1 (ru) Устройство для подачи эластичной нити
US5533686A (en) Methods and apparatus for the winding of filaments
US6193184B1 (en) Method and a system for controlling tension of paper and foil webs
US9617104B2 (en) Compensating device for fluctuating conveying speeds of a fibrous nonwoven
US4916783A (en) Apparatus for controlled braking of a driven yarn engaging roll
JPH02242942A (ja) 走行糸の張力を制御する装置
US4019700A (en) Beam creel
US5033173A (en) Yarn handling unit for a textile warping system
JP3699535B2 (ja) 糸張力調整方法
JPH03161544A (ja) 被駆動糸係合ロールの制御制動装置
US20090320437A1 (en) Method for the thermal treatment of a running yarn and twisting machine for carrying out the method
GB2170485A (en) Stretch centrol of materials to be laminated or joined
US4858837A (en) Device and method for intermittently storing and returning yarn during the winding of conical bobbins fed with yarn at constant speed
Çelik et al. Experimental investigation of the performance of a feedback tension control system designed for warping machines
RU2615478C1 (ru) Станок намоточный
RU30758U1 (ru) Устройство для управления процессом наматывания нитей на партионной сновальной машине
TWI752801B (zh) 用於捲繞連續到達之紗線或薄膜狹條帶之捲繞裝置及方法
IL37317A (en) Textile machine yarn storage and advancing method and device
GB2181118A (en) Device for maintaining tension range
JPH03199445A (ja) 走行糸の張力を制御する装置
JP2001220061A (ja) 糸条張力付与装置および張力付与方法並びに糸条束形成装置および形成方法