JPH0638046Y2 - ガラス繊維巻取機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、繊維強化プラスチック（略称FRP）および印
刷配線基板などを製造するために用いられるガラス繊維
を巻取るガラス繊維巻取機に関する。

B.背景技術 ガラス繊維の原料となる溶融ガラスを貯留槽に貯留し、
その貯留槽の下部に設けられたノズル孔から、ガラス繊
維を一定速度で引出し、このガラス繊維をコレットに巻
取る。この引出し時のガラス繊維の引出し速度は、高精
度で一定に維持される必要がある。

C.考案が解決しようとする問題点 この引出し速度が変化してしまうと、引出されるガラス
繊維の太さが、長手方向に一様でなくなるという問題点
があつた。

本考案は上述の問題点を解決し、２つのコレットを有す
るガラス繊維巻取機において、ガラス繊維を巻き取る速
度を一定に維持することを可能にすると共に、連続して
巻き取り動作を行わせる２コレットを有する自動切換に
対し、制御装置が１つの装置ですむような巻取機を提供
することを目的とする。

D.問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本考案の構成は次のとおりと
する。第1,第２コレットを各別に回転駆動する２個の第
1,第２コレット駆動手段と、 繊維を巻取り中の一方のコレットの回転速度を検出する
回転速度検出手段と、 前記コレット駆動手段によるコレットの回転速度を予め
定めた態様で変化させる制御装置と、 該制御装置と、該制御装置および回転速度検出手段の信
号を受けて前記コレット駆動手段への制御信号を出力す
る比較器を有する制御ラインと、 該制御ラインに並列される第１バイパスラインと、該制
御ラインに並列される第２バイパスラインと、 前記制御ラインと前記第１バイパスラインとを切り換え
る第１切換スイッチと、前記制御ラインと前記第２バイ
パスラインとを切り換える第２切換スイッチと、 前記第１コレット駆動手段に前記第１切換スイッチにて
選択された前記第１バイパスラインまたは前記制御ライ
ンを介して、所定の信号を出力する第１巻取初速度設定
器と、前記第２コレット駆動手段に前記第２切換スイッ
チにて選択された第２バイパスラインまたは制御ライン
を介して、所定の信号に出力する第２巻取初速度設定器
と、 前記第１巻取初速度設定器を起動する第１起動スイッチ
と、前記第２巻取初速度設定器を起動する第２起動スイ
ッチと、 前記第1,第２起動スイッチと、前記第1,第２切換スイッ
チの開閉信号を送る制御回路とを備え、 前記一方のコレット駆動手段に対して前記制御ラインを
介して予め定めた態様で信号を送り、前記一方のコレッ
トを回転させて巻取り中に、前記他方のコレット駆動手
段に対して、前記他方のバイパスラインを介して前記他
方の巻取初速度設定器からの信号を送って前記他方のコ
レットを回転させるようにしたことである。

E.作用 コレツトを駆動手段によって回転駆動させて、ガラス繊
維を巻取る。コレツトの回転速度を検出手段によつて検
出する。該検出手段からの出力と制御ラインの制御装置
からの出力との差を比較回路で演算し、そこからの出力
が前記駆動手段に導かれる。このようにして、前記一方
のコレット駆動手段に対して前記制御ラインを介して予
め定めた態様で信号を送り、前記一方のコレットを回転
させて巻取り中に、前記他方のコレット駆動手段に対し
て、前記他方のバイパスラインを介して前記他方の巻取
初速度設定器からの信号を送って前記他方のコレットを
回転させる。

F.実施例 第１図は本考案の一実施例のガラス繊維巻取機１の回路
図であり、第２図はこの巻取機１の構成を示す簡略化し
た斜視図である。第２図を参照して巻取機１の構成を説
明する。ガラス繊維を巻取る第１コレツト２および第２
コレツト３はそれぞれ大略的に円柱状である。第１コレ
ツト２の軸線方向の一端部には、第１コレツト２の軸線
と同軸であつて、その軸線方向に延びる回転軸４が固定
される。この回転軸４は、誘導電動機５によつて、その
軸線回りにたとえば矢符Ｂ方向に回転駆動される。

第２コレツト３に関しても、回転軸６および誘導電動機
７が、第１コレツト２に関する上述の構成と同様の構成
で配置される。

誘導電動機5,7は、たとえば円板状の取付部材８の一仮
想直径線上に、その中心から等距離の位置関係であるよ
うに配置される。またこの取付部材８の中心には、回転
軸4,6と平行に延びる駆動軸９が固定され、この駆動軸
９は、駆動装置10によつて、駆動軸９の軸線回りに、時
計回り方向、または反時計回り方向にそれぞれ180度づ
つ角変位される。すなわちこのような角変位によつて、
第１コレツト２および第２コレツト３は、相互にその位
置関係を交換することができる。

また回転軸４には、たとえば円板状であつて、回転軸４
の軸線方向とは垂直な平面上にあり、その外周部に周方
向に沿つて等間隔をあけて、切欠き11が形成された円板
体12が固定される。回転軸６にも、同様の構成を有する
円板体13が固定される。この円板体12,13は強磁性材料
から成り、たとえば円板体12の近傍に設けられ、円板体
12と高周波電磁誘導結合する検出ユニツト14によつて、
円板体12の切欠き11を検出する。

溶融ガラス15は貯留槽16に貯留され、貯留槽16の底部に
設けられたノズル17から引出され、冷却されて固化しガ
ラス繊維18となる。ガラス繊維18は、案内部材19によつ
て第１および第２コレツト2,3の軸線方向に案内され
て、たとえば第１コレツト２に巻取られる。この案内部
材19は、トラバース装置（図示せず）によつて、第１コ
レツト２および第２コレツト３の軸線方向に往復変位さ
れる。ここで第１コレツト２および第２コレツト３は、
それぞれウエストボビン2a,3aと巻取りボビン2b,3bとか
ら成り、ガラス繊維18は後述されるように巻取られる。

ここで貯留槽16のノズル17から引出されるガラス繊維18
の引出し速度は、一定であるように制御される。この引
出し速度が変化すると、ガラス繊維18の太さが長手方向
に変化し、品質が低下するからである。またコレツト2,
3にガラス繊維18が巻取られてゆくと、ガラス繊維18が
巻付けられたコレツト2,3の径が増大することになり、
一定の回転速度では前記引出し速度が変化してしまう。
したがつてコレツト2,3の回転速度は、後述される態様
で変化するように制御される。

再び第１図を参照してガラス繊維巻取機１の電気的構成
を説明する。第2,第１起動スイツチSW1,SW2には、それ
ぞれ直列に第2,第１巻取初速度設定器20,21が接続され
る。またこれらの巻取初速度設定器20,21に関して、た
とえばそれぞれのタツプなどとして実現されるライン2
2,23は、切換スイツチSW3,SW4のそれぞれの共通端子C3,
C4と接続される。

切換スイツチSW3の端子A3は、第２バイパスライン24を
介して、切換スイツチSW5の端子A5に接続される。また
切換スイツチSW4の端子A4は、第１バイパスライン25を
介して、切換スイツチSW6の端子A6と接続される。また
切換スイツチSW3,SW4の端子B3,B4は、ライン26によつて
接続され、切換スイツチSW5,SW6の端子B5,B6は、ライン
27によつて接続される。前記ライン26に後述されるよう
に導出される信号は、ライン28を介して制御装置29に入
力される。制御装置29の出力は、比較器CPを介して増幅
器30に与えられ、増幅器30の出力は、ライン31を介し
て、前記ライン27に与えられる。

ここで、前記ライン28,31は制御ラインを構成する。

切換スイツチSW5,SW6の共通端子C5,C6は、それぞれ電圧
／周波数変換器INV1,INV2に接続され、この電圧／周波
数変換器INV1,INV2は、それぞれ誘導電動機7,5にそれぞ
れ接続される。

ここで、前記切換スイッチSW4,SWは第１切換スイッチ，
前記切換スイッチSW3,SW5は第２切換スイッチを構成す
る。

また前記制御装置29の出力は、可変抵抗R1を介して、比
較増幅器32の一方入力端子に与えられる。また前述した
ようにたとえば円板体12の近傍に設けられている検出ユ
ニット14からの出力は、周波数／電圧変換器33に与えら
れる。周波数／電圧変換器33からの出力は、増幅器30に
与えられるとともに、可変抵抗R2を介して、比較増幅器
32の他方入力端子に与えられる。

比較増幅器32の出力は、レベル弁別回路34に入力され、
レベル弁別回路34の出力は、たとえばマイクロコンピュ
ータなどによつて実現される制御回路35に入力される。
この制御回路35には、制御回路35からの信号に従つて吹
鳴される警報ブザー36が接続される。この制御回路35
は、前記切換スイツチSW1〜SW6の開閉動作を制御する。
制御装置29には、限時スイツチ37が備えられる。

上述したような構成を有するガラス繊維巻取機１の動作
状態を、第１図および第２図を参照して説明する。操業
の当初で第2,第１起動スイツチSW1,SW2は開状態であ
り、切換スイツチSW3,SW5の共通端子C3,C5は、それぞれ
端子A3,A5に接続され、切換スイツチSW4,SW6の共通端子
C4,C6は、それぞれ端子A4,A6に接続されている。

次に検出ユニツト14の近傍にある第１コレツト２を回転
駆動させる。すなわち起動スイツチSW2が閉状態とされ
る。このとき電源電圧V0は、第１巻取初速度設定器21で
予め定められる電圧に変換されて、切換スイツチSW4、
ライン25、切換スイツチSW6および電圧／周波数変換器I
NV2を介して誘導電動機５に与えられ、第１コレツト２
を回転駆動する。このとき円板体12も回転駆動される。

このようにして、第１コレツト２が回転を開始して、予
め定められる回転速度になるように定められた時間が経
過すると、制御回路35は切換スイツチSW4,SW6の共通端
子C4,C6を、端子B4,B6に接続させる。したがつて第１巻
取初速度設定器21からの出力は、切換スイツチSW4、制
御装置29、増幅器30、切換スイツチSW6および電圧／周
波数変換器INV2を介して、誘導電動機５に与えられる。
また限時スイツチ37が作動し、予め定めた時間Ｔが経過
した後に、制御装置29は制御動作を開始する。

第３図は制御装置29の制御動作を説明するためのグラフ
である。横軸は時刻であり、縦軸は制御装置29の出力レ
ベルである。ライン１は、前記予め定めた時間Ｔの
間、制御装置29の出力は一定レベルであり、第１および
第２のコレツト2,3が一定速度で回転するように制御す
る。ラインl2は制御装置29の出力が次第に減少し、第１
および第２コレツト2,3の回転速度が、次第に減少して
いることを示す。

再び第２図を参照して、このとき案内部材19は、ガラス
繊維18を、第１コレツト２のウエストボビン2aに巻取ら
せるように移動する。このウエストボビン2aへの巻取り
は、制御装置29において予め定められる前記時間Ｔだけ
行なわれ、ガラス繊維18の第１コレツト２への巻取りが
円滑に行なわれているかどうかが検査される。

この巻取りが円滑に行なわれていれば、前記時間Ｔだけ
経過した後、制御装置29の出力は、たとえば漸減するよ
うな変化を行ない、誘導電動機５の回転数を制御して、
第１コレツト２の回転数を変化する。

このとき円板体12に関して、前述したように円板体12の
回転速度に対応した周波数を有する検出ユニツト14から
の出力は、周波数／電圧変換器33に与えられ、入力され
る信号の周波数に対応したレベルの電圧を出力する。こ
の出力電圧は、制御装置29からの出力電圧と、比較器CP
で比較され、その偏差に対応した信号が増幅器30を介し
て増幅され、切換スイツチSW6および周波数交換器INV2
を介して、誘導電動機５に与えられ、その回転速度を変
化する。この変化は前述した偏差が減少するようにされ
る。

一方、周波数／電圧変換器33からの出力電圧と制御装置
29からの出力電圧とは、比較増幅器32の各入力端子に与
えられ、それぞれの出力電圧の差に対応した信号が、レ
ベル弁別回路34に出力される。レベル弁別回路34は、こ
のように入力された信号が予め定められるレベルの弁別
信号を超えたとき、信号を制御回路35に導出し、たとえ
ば起動スイツチSW2を開状態に変化したり、切換スイツ
チSW4を切換えるなどの動作を行なう。

以下では前記レベル弁別回路34が、作動しない状態に関
して説明する。上述したように誘導電動機５、すなわち
第１コレツト２の回転速度は、制御装置29によつて予め
定められる態様の回転速度と一致するように制御されつ
つ、第１コレツト２の巻取ボビン2bにガラス繊維18が巻
取られてゆく。この巻取り動作は、案内部材19が第１コ
レツト２の軸線方向に往復変位することによつて、巻取
ボビン2bの軸線方向に、均等な巻取量になるようにされ
る。巻取ボビン2bに、予め定められた時間だけガラス繊
維18が巻取られると、制御回路35は起動スイツチSW1を
閉状態とする。

誘導電動機７が回転を開始し、前述の第１コレツト２に
関して述べたように、第２コレツト３が一定の回転速度
になる時間まで回転される。次に第１、第２コレツト2,
3が、取付けられている取付部材８が、駆動装置10によ
つて駆動軸９の軸線回りに、たとえば矢符Ａ方向に180
度角変位する。したがつて案内部材19から第１コレツト
２へかけて延びるガラス繊維18と、第２コレツト３のウ
エストボビン3aとが接触し、回転駆動されているウエス
トボビン3aは、ガラス繊維18を巻取り始める。

このとき第１コレツト２と第２コレツト３間のガラス繊
維18に過大な張力が作用し、第１コレツト２に巻取られ
たガラス繊維18が、第２コレツト３に巻取られているガ
ラス繊維18から切断される。第２コレツト３に関して
も、第１コレツト２で述べたようなガラス繊維18の巻取
動作が開始される。

すなわち制御回路35は、切換スイツチSW3,SW5の共通端
子C3,C5を、端子B3,B5に接続する。このようにして、前
述の第１コレツト２に関して述べた、制御装置29によつ
て制御される巻取動作と同様の巻取動作が行なわれる。

ここで比較増幅器32から出力される信号のレベルが、レ
ベル弁別回路34において、予め定められる弁別レベルを
超えた場合を説明する。このような場合は、たとえば第
２コレツト３の回転に関して、過大な負荷が作用した場
合などに発生する。このような場合、レベル弁別回路34
は信号を制御回路35に出力し、制御回路35は警報ブザー
36を吹鳴させたり、その時点でガラス繊維18の巻取動作
を行なつているたとえば第２コレツト３に関し、起動ス
イツチSW1を開状態にするなどの停止動作を行なわせた
りする。

このように本実施例では、第１、第２コレツト2,3にお
けるガラス繊維18の巻取動作に関する回転速度が、制御
装置29において定められる態様から誤差を生じたとき、
この誤差の程度に拘わらず、ガラス繊維18の巻取動作を
制御することができる。

このようにして、第１、第２コレツト2,3に巻取られる
ガラス繊維18の長手方向の太さを均等にできる。

前述の実施例では、２つのコレツト2,3を駆動するの
に、それぞれ誘導電動機5,7が用いられたが、他の実施
例として１つの誘導電動機で、２つのコレツトを回転駆
動するようにしてもよい。

G.効果 以上のように本考案に従えば、コレットの回転速度の変
化態様を予め記憶した制御手段の出力と、コレツトの回
転速度検出手段の出力との差に基づいて、コレツトを回
転制御するようにした。従って、コレットの回転速度を
所望の態様に制御できる。また、第１コレット巻取中に
第２コレットをバイパスラインで予備的に加速しておく
ことで、コレット切換時にも巻き取りを中断することな
く連続動作を与える効果がある。そのうえ、同時に２本
のコレットを有する自動切換に対し、制御装置，比較回
路を含む制御ラインが１組ですむこととなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のガラス繊維巻取機１の電気
的構成を説明するためのブロツク図、第２図はガラス繊
維巻取機１の構成を説明するための簡略化した斜視図、
第３図は制御装置29の動作を示すグラフである。 １…ガラス繊維巻取機、２…第１コレツト、３…第２コ
レツト、5,7…誘導電動機、12,13…円板体、14…検出ユ
ニツト、32…比較増幅器、34…レベル弁別回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第1,第２コレットを各別に回転駆動する２
   個の第1,第２コレット駆動手段と、 繊維を巻取り中の一方のコレットの回転速度を検出する
   回転速度検出手段と、 前記コレット駆動手段によるコレットの回転速度を予め
   定めた態様で変化させる制御装置と、 該制御装置と、該制御装置および回転速度検出手段の信
   号を受けて前記コレット駆動手段への制御信号を出力す
   る比較器を有する制御ラインと、 該制御ラインに並列される第１バイパスラインと、 該制御ラインに並列される第２バイパスラインと、 前記制御ラインと前記第１バイパスラインとを切り換え
   る第１切換スイッチと、 前記制御ラインと前記第２バイパスラインとを切り換え
   る第２切換スイッチと、 前記第１コレット駆動手段に前記第１切換スイッチにて
   選択された前記第１バイパスラインまたは前記制御ライ
   ンを介して、所定の信号を出力する第１巻取初速度設定
   器と、 前記第２コレット駆動手段に前記第２切換スイッチにて
   選択された第２バイパスラインまたは制御ラインを介し
   て、所定の信号に出力する第２巻取初速度設定器と、 前記第１巻取初速度設定器を起動する第１起動スイッチ
   と、 前記第２巻取初速度設定器を起動する第２起動スイッチ
   と、 前記第1,第２起動スイッチと、前記第1,第２切換スイッ
   チの開閉信号を送る制御回路とを備え、 前記一方のコレット駆動手段に対して前記制御ラインを
   介して予め定めた態様で信号を送り、前記一方のコレッ
   トを回転させて巻取り中に、前記他方のコレット駆動手
   段に対して、前記他方のバイパスラインを介して前記他
   方の巻取初速度設定器からの信号を送って前記他方のコ
   レットを回転させるようにしたことを特徴とするガラス
   繊維巻取機。