JPH0382843A

JPH0382843A - 紡糸延伸用のローラ装置およびその支持方法

Info

Publication number: JPH0382843A
Application number: JP22096589A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yumidachi; 利博弓達; Shigeru Naoki; 茂直樹
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-04-08
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JP2885840B2

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）本発明はローラ装置の支持方法に関し、特に紡糸された
糸条を延伸処理する延伸機のローラ装置に好適なローラ
装置の支持方法に関する。

（従来の技術）従来、この種のローラ装置の支持方法としては、例えば
ローラ装置をボルト等によりフレームに直接締結する方
法、あるいは、ローラ装置とフレームの間に緩衝用の弾
性体を介在させた後ローラ装置をボルト等によりフレー
ムに締結する方法が実施されていた。これらは、ローラ
装置の駆動反力および制動反力、運転時の振動等を考慮
して、ローラ装置を一定の支持剛性でフレームに支持す
るものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のローラ装置の支持方法
にあっては、ローラ装置を常時一定の支持剛性でフレー
ムに支持していたため、特に昨今のロールの高速化や長
尺化の要求および各種の運転条件に対応していく場合、
ローラ装置を支持した系の低次の固有振動数が、ロール
の最高回転数に至るまでのローラ装置の運転領域内にあ
り、ローラ装置の始動・停止時にロール回転数が前記系
の低次の固有振動数をゆっくり通過することになって共
振による過大な振動が発生していた。このため、ローラ
装置の機械的寿命が低下したり、隣接する複数の錘につ
いてのローラ装置のうち、共振した装置から他のローラ
装置、糸ガイド、フレーム等に振動が伝わり、これらの
共振により糸条が切れてしまうという問題があった。

（発明の目的）そこで本発明は、ローラ装置を支持した振動系の固有振
動数を適宜移動させることにより、共振時間の短縮によ
る過大振動の防止とローラ装置の運転範囲の拡大を図る
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成たるめに、駆動軸にロール
が固着されたローラ装置をフレームに弾性的に支持する
ローラ装置の支持方法であって、前記ローラ装置とフレ
ームの間に弾性体を介挿した後、ローラ装置をフレーム
側に付勢する付勢力により該イ］勢力に応し弾性体を変
形させてローラ装置の支持剛性を可変するようにしてお
き、前記ロールが駆動軸により駆動されるとき、該ロー
ルの回転状態の変化に対応してローラ装置の支持剛性を
変化さセ、ローラ装置を支持した系の固を振動数を移動
させることを特徴とするものである。

（作用）本発明では、ロールの回転状態の変化に対応して、ロー
ラ装置をフレーム側にイ」勢するイ；１勢力が増減され
、該付勢力に応し弾性体が変形してロラ装置の支持剛性
が変化する。したがって、ロールの回転状態の変化に対
応してローラ装置を支持した系の固有振動数が移動され
、始動・停止時等における共振時間が短縮されてローラ
装置の過大振動が紡糸されるとともに、ローラ装置の運
転可能範囲が拡大する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。第１〜５図は本発明の第１実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第１．２図において、１は例え
ば紡糸された糸条を延伸処理する延伸機のローラ装置で
あり、ローラ装置１は、電動機２と、電動機２の図示し
ない出力軸（駆動軸）に固着されたロール３と、電動ｍ
２の基台部であるベス４とを有している。ローラ装置１
はベース４に当接するＷｊ振ゴム５を介してフレーム６
に弾性的に支持されており、この防振ゴム５がローラ装
置１の自重により圧縮された状態でベース４はフレーム
６と所定量離間している。

また、ローラ装置１とフレーム６の間には付勢手段７が
介装されている。付勢手段７は、フレーム６に固定され
たシリンダ８と、シリンダ８内に摺動自在に収納された
ピストン９と、下端部でピストン９に連結され、シリン
ダ８からローラ装置１に向って上方に突出した複数のロ
ッドＩＩＡ、　１１Ｂと、ベース４を貫通したロッド１
１．Ａ　　ＩＩＢの上端に固着され、ベース４の上面４
ａと対向する複数のプレー１−１２Ａ、１．２Ｂと、ベ
ース４とプレート１２Ａ、１２Ｂの間でロッドＩＩＡ、
ＩＩＢに遊嵌されたラバーブツシュ１３Ａ、１．３Ｂと
、シリンダ８およびピストン９の間に縮設され、ローラ
装置１をフレーム６側に付勢するようピストン９を押圧
するスプリング１４と、を具備している。シリンダ８は
第２図に示す圧縮空気供給＃１５から電磁式の減圧弁１
６を介して圧縮空気（以下、単に圧空という）を導入す
るとともに、該圧空の空気圧を受圧してに昇するビス）
・ン９を内周突起部８ａにより所定位置で衝止するよう
になっており、シリンダ８に圧空が供給されてピストン
９が内周突起部８ａに衝止されたとき、防振ゴム５の圧
縮変形量が所定値となる。また、減圧弁１６からシリン
ダ８に圧空が供給されず、ピストン９がスプリングＩ４
により下降されるとき、防振ゴム５の圧縮変形量は最大
となり、フレーム６の」二面とベース４の下面およびベ
ース４の上面とプレー１−１２Ａ、１２Ｂの下面は接圧
を受ける。ずなわち、付勢手段７は、スプリング１４の
押圧力（およびシリンダ８内の空気圧）を受けてローラ
装置１をフレーム６側に付勢するピストン９の付勢力に
より該付勢ノｊに応して防振ゴム５を弾性変形さセ、該
変形状態により変化する防振ゴム５のばね定数および振
動減衰率あるいは接圧状態に基づいてローラ装置１とフ
レーム６の保合の強さ（ローラ装置１の支持剛性）を可
変するようになっている。

一方、減圧弁１６はマイクロコンビニーり等からなるコ
ントローラ１７に接続され、コントローラ１７からの制
御信号Ｓに応して出口圧（シリンダ８への供給空気圧）
を変えるようになっている。コントローラ１７は入出力
回路１８（以下、１１０回路という）、ＣＰＵ１９、Ｒ
ＡＭ２１およびＲＯＭ２２を有しており、Ｉ１０回路１
８には電動機２の運転回転数又はロール３の回転数を検
出する回転数センサ２３とシリンダ８への圧空供給条件
を設定する設定器２４とからの信号が入力され、一方、
Ｉ１０回路１８から減圧弁１６に前記出力信号Ｓが出力
される。

ＣＰｔＪ１９は■／○７０回路１８力された回転数セン
サ２３および設定器２４からの信号データに基づき、Ｒ
ＯＭ２２に予め格納された所定のプログラムに従ってＲ
ＡＭ２１との間でデータの授受を行いながら出力信号Ｓ
の値を決定し、該決定値に対応する出力信号ＳをＩ１０
回路１８から減圧弁１６に出力させる（詳細後述する）
。

なお、本実施例においては、シリンダ８に所定圧Ｐ。の
圧空を供給した場合と供給しない場合についてローラ装
置１の加振テストおよび回転振動テストを行い、これら
のテスト結果から得られたローラ装置１の振動特性（第
３図参照）に基づき１、ロール３の回転数ｆに対するシ
リンダ８への圧空の供給条件をデジタル信号として予め
設定器２４に入力している。ここで、圧空の供給条件と
は、例えば第４図（ａ）に示すような圧空の供給の有無
であり、シリンダ８に圧空を供給しない状態（第３図の
波形Ｘ参照）で低次の共振が発生ずる回転数を含む２つ
の回転数範囲ｆ、−ｆ２およびｆ３〜ｒ４においてシリ
ンダ８に圧力ＰＡの圧空を供給し、ローラ装Ｗ１を支持
した振動系の振動を低減させる条件である（第３図の波
形Ｙ参照）。

次に、作用を説明する。

まず、準備工程として、ローラ装置１のヘース４とフレ
ーム６の間に防振ゴム５を介装し、さらに、ラハーブン
シュ１３Ａ、１３Ｂおよびスプリング１４を（１するイ
＝＋　６６手段７を介装して、ローラ装置１をフレーム
６に弾性的あるいは剛性的（剛性的とは、防振ゴム５が
最大変形したときにベース４とフレーム６が直接当たっ
た状態をいう）に支持させる。次いで、ローラ装置１の
加振テストおよび回転振動テストを行い、そのテスト結
果に基づいて設定器２４により圧空の供給条件を設定し
、コントローラＬ７により減圧弁１６を制御してシリン
ダ８への供給空気圧を増減できるようにする。ずなわち
、ローラ装置１をフレーム６に付勢するピストン９の付
勢力を変化させることにより、該付勢力に応じ防振ゴム
５を変形させてローラ装置１の支持剛性を可変するよう
にしておく。

次いで、延伸機による糸条の延伸処理が開始されると、
電動機２が起動され、ローラ装置１が運転される。そし
て、ローラ装置１の運転工程では、コントローラＩ７に
よりＲＯＭ２２に格納された所定プログラムに従ってロ
ーラ装置１の支持剛性が可変制御される。このプログラ
ムは、第５図に示すように、Ｐ、〜Ｐ６の各ステップか
らなり、まずＰ、で上述したように設定器２４によりシ
リンダ８への圧空の供給条件が設定されると、Ｐ２で設
定器２４からの人力データがＩ１０回路１８からＣＰＵ
１９に読み込まれ、次いで、Ｐ３で回転数センサ２３か
らの入力データであるロール３の回転数ｒがサンプリン
グされ、Ｐ４で回転数ｆがｆ、　〈ｒ−１ｚ又はｆ３＜
ｆ＜ｆ、となる所定範囲内にあるか否かが判別され、こ
のとき回転数ｆが前記所定範囲内にあれば、Ｐ５で出力
信号Ｓの出力値が減圧弁１６からシリンダ８に圧空を供
給させる出力値Ｓｔと決定され、一方、回転数ｆが前記
所定範囲内になければ、Ｐ６で出力信号Ｓの出力値が減
圧弁Ｉ６からシリンダ８に圧空を供給させない（シリン
ダ８内の圧力を解放する）出力値Ｓ２と決定され、該出
ツノ値Ｓ１又はＳ２に対応する（Ｄ／Ａ変換された）出
力信号ＳがＩ１０回路１８から減圧弁１６に出力される
。次いで、Ｐ３〜Ｐ６が繰り返し実行され、ロール３の
回転数に応して減圧弁１６がシリンダ８への供給空気圧
を変化させ、第４図（ａ）のような圧空の供給バクーン
でピストン９の付勢０力が可変制御される。ずなわち、ロール３が電動ｍ２に
よって駆動されるとき、コントローラ１７によりロール
３の回転状態である回転数（回転速度）の変化に対応し
てローラ装置１の支持剛性を変化させ、ローラ装置１を
支持した振動系（ローラ装置１、防振ゴム５および付勢
手段７からなる系）の固有振動数を移動させる。

このようにすると、ロール３の増速又は減速により回転
数ｒがローラ装置１を支持する系の固有振動数近くにな
るとき、ローラ装置１の支持剛性が変化して前記系の固
有振動数が瞬時に低回転側又は高回転側に移動し、共振
時間が大幅に短縮される。したがって、共振によるロー
ラ装置１の過大振動を防止することができる。また、ロ
ーラ装置１の最高回転数付近でローラ装置１を支持する
系の固有振動数を移動させるようにしておけば、高回転
域での過大振動を防止しつつ運転回転数範囲を拡大する
ことができる。

なお、本実施例においては、出力信号Ｓの出力値を適宜
異ならせて第４図（ｂ）又は第４図（ｃ）１に示すような圧空供給パターンにしてもよい。

第６図は本発明の第２実施例を示す図である。

同図に示すように、第２実施例においては、第１実施例
のスプリング】４を省略し、シリンダ８内でピストン９
により区画された２つの字８ｂ、８Ｃのうち上方の室８
ｂに第１実施例と逆のパターンで圧縮空気を供給する（
回転数ｆがｆ、＜ｆ＜ｆ２又はｆ３＜ｆ＜ｆａとなると
き、室８ｂの圧力を低下させる）。そして、シリンダ８
の室８ｂ内の空気圧に応じ、ピストン９からローラ装置
１に防振ゴム５を圧縮する付勢力が加わり、ローラ装置
１の支持剛性が可変する。このようにしても、第１実施
例と同様の効果を得ることができる。

第７図は本発明の第３実施例を示す図である。

同図に示すように、第３実施例においては、プレート１
２Ａ　　１２Ｂに枢結されてフレーム６にねし結合した
ボルト３１Ａ、３１Ｂに歯車３２Ａ、３２Ｂを同軸に固
着し、両歯車３２Ａ、　３２Ｂに噛合する歯車３３をフ
レーム６に支持されたモータ３４により駆動して第１、
第２実施例と同様にローラ装置１の支持２剛性を可変する。すなわち、ロール３の回転数ｆがｆ、
＜ｆ＜ｆｚ又はｆ　３＜　ｆ　＜　ｆ　４　となるとき
、防振ゴム５の弾性圧縮量を減少するようローラ装置１
をフレーム６に付勢する付勢力を減少させ、ローラ装置
１の支持剛性を低下させる。このようにしても、第１、
第２実施例と同様の効果を得ることができ、ローラ装置
１の支持機構全体を小型化することができる。

第８図は本発明の第４実施例を示す図である。

同図に示すように、第４実施例においては、ロッドＩＩ
Ａ、ＩＩＢの下端部に固着されたプレー口１に斜面部４
１ａ、４１ｂを形威し、フレーム６に装着されたエアシ
リンダ４２Ａ、４２Ｂによりフレーム６とプレート４１
の間にくさび部材４３Ａ、４３Ｂを進退動させて第１〜
第３実施例と同様にローラ装置ｌの支持剛性を可変する
。このようにすると、エアシリンダ４２Ａ、４２Ｂに供
給する圧縮空気圧が比較的低いものであっても、ローラ
装置１をフレーム６に付勢する付勢力を大きくすること
ができる。

第９図は本発明の第５実施例を示す図である。

３同図に示すように、第５実施例においては、ロラ装置１
とフレーム６の間に複数のスプリング５１Ａ　　５１Ｂ
およびオイルダンパ５２を介装し、ベース４とプレート
１２Ａ、１２Ｂの間に複数のスプリング５３Ａ、、　５
３Ｂを介装して第２実施例と同様にシリンダ８の室８ｂ
に供給される圧縮空気圧に応じてローラ装置１の支持剛
性を可変する。このようにすると、スプリング５１Ａ、
５１Ｂの圧縮変形量に関係なくオイルダンパ５２により
振動減衰能を発揮させることができる。

（効果）本発明によれば、ロールの回転状態の変化に対応してロ
ーラ装置をフレーム側に付勢する付勢力を増減させ、該
付勢力に応し弾性体を変形させてローラの支持剛性を可
変するようにしているので、ロールの回転状態の変化に
対応してローラ装置を支持する系の固有振動数を移動さ
せ、始動・停止時等における共振時間を短縮してローラ
装置の過大振動を防止することできるとともに、ローラ
装置の運転可能範囲を拡大することができる。

４

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明に係るローラ装置の支持方法の第１
実施例を示す図であり、第１図はその全体構成図、第２
図はその制御系のブロック図、第３図はそのロールの回
転数とローラ装置の振動変位の関係を示す振動特性図、
第４図（ａ）はそのローラ装置をフレームに付勢するイ
」勢力を可変するための圧縮空気の供給条件を示す図、
第４図（ｂ）および第４図（Ｃ）はそれぞれ圧縮空気の
供給条件の他の態様を示す図、第５図は第４図（ａ）の
圧縮空気の供給を行う制御プログラムのフローヂャート
、第６〜９図は本発明に係るローラ装置の支持方法の第
２〜第５実施例を示すそれぞれの全体構成図である。１・・・・・・ローラ装置、３・・・・・・ロール、５・・・・・・防振ゴム（弾性体）、６・・・・・・フレーム、７・・・・・・イ４勢手段、１．３Ａ、１．３Ｂ・・・・・・ラバーブツシュ、５１６・・・・・・減圧弁、１７・・・・・・コントローラ、２３・・・・・・回転数センサ。代理人

Claims

【特許請求の範囲】

駆動軸にロールが固着されたローラ装置をフレームに弾
性的に支持するローラ装置の支持方法であって、前記ロ
ーラ装置とフレームの間に弾性体を介挿した後、ローラ
装置をフレーム側に付勢する付勢力により該付勢力に応
じ弾性体を変形させてローラ装置の支持剛性を可変する
ようにしておき、前記ロールが駆動軸により駆動される
とき、該ロールの回転状態の変化に対応してローラ装置
の支持剛性を変化させ、ローラ装置を支持した系の固有
振動数を移動させることを特徴とするローラ装置の支持
方法。