JPH0712882B2

JPH0712882B2 - 線条体の張力安定化装置

Info

Publication number: JPH0712882B2
Application number: JP1586587A
Authority: JP
Inventors: 正堀口; 孝夫小野; 浩二堀井; 純一石井
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPS63185781A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は線条体の張力安定化装置に関し、より詳細に
は、ドラムに巻回された線条体を繰り出す場合や線条体
をドラムに巻き付ける場合の線条体の張力を安定化する
装置の改良に関するものである。

［従来の技術］一般に、ドラムに巻回された線条体をその線条体張力を
一定にした状態で次段装置に送出すことが望ましく、こ
のために種々の提案がなされている。この１例として、
第４図に示すように構成された線条体の張力安定化装置
がある。

即ち、不動部材上に固定された架台１には、軸２が回動
自在に支持され、この軸２に線条体が巻回されたドラム
３が装着されている。そして、軸２に連結された駆動プ
ーリー４をベルト５を介し、駆動モータ６の出力プーリ
ー７でもって回転駆動することによってドラム３に巻回
された線条体が送出され、その上流側線条体W₀が、架台
８に回動自在に支持されたプーリー９によって下方に変
位され、スイングアーム13の先端側に設けられたプーリ
ー10によって上方に変位された後、プーリー11によって
下流側線条体W₁として次段装置に送出されるようになっ
ている。また、上述のプーリー10の軸は、スイングアー
ム13の一端部によって上下方向に移動自在に配設され、
同プーリー10の軸には、張力印加用の錘12が吊下されて
いる。さらに、このスイングアーム13の他端には、その
移動速度に対応した信号を生成する速度信号発生器14が
取り付けられている。この速度信号発生器14の出力は、
速度制御用のアンプ15に供給され、同アンプ15の出力で
もって上述のモータ６が回転制御されるようになってい
る。

従って、ドラム３の上流側線条体W₀を引き出すためにモ
ータ６の出力プーリー７が時計回りに回転されると、ド
ラム３がベルト５と駆動プーリー４を介して時計回りに
回転され、線条体繰出がなされる。このとき、錘12の吊
下力に抗して下流側線条体W₁が引き出されることによっ
てスイングアーム13が上方に変位し、これに伴って速度
信号発生器14からの信号によってモータ６を更に回転さ
せ、スイングアーム13を下方に移動すべく、言替えれば
上流側線条体W₀の張力を減少するようにモータ６が制御
される。

一方、下流側線条体W₁が引き出されることによってスイ
ングアーム13が下方に変位した場合には、これに伴って
速度信号発生器14からの信号によってモータ６を停止
し、スイングアーム13を上方に移動すべく、言替えれば
上流側線条体W₀の張力を増加するようにモータ６が制御
される。

よって、スイングアーム13の位置が一定となるように制
御され、結果的に下流側線条体W₁の線条体張力が一定
値、即ち、錘12の重量をＷとし下流側線条体W₁の線条体
張力をＴとすれば、Ｔ＝W/2に制御されるのである。

このようにドラム３の回転を電気的に制御して下流側線
条体W₁の線条体張力を安定化する代りに線条体張力を機
械的に制御する例としては、第５図に示すように構成さ
れたものがある。

即ち、不動部材に固定された架台20に軸21が回動自在に
支持され、この軸21に線条体が巻回されたドラム22が装
着されている。また、軸21には、ブレーキドラム23が上
記ドラム22と一体に回転されるように配設されている。
このブレーキドラム23には、ブレーキ紐25の中間部が巻
き付けられ、同ブレーキ紐25の一端は、上記架台20に固
定された固定部24に固定され、同ブレーキ紐25の他端
は、架台20に固定された支軸27に回動自在なスイングア
ーム26の中間部に固定されている。このスイングアーム
26の支軸27寄りには、同スイングアーム26に支軸27を中
心として反時計方向に引張り付勢するための引張りばね
28の一端が固定され、その他端は、上記架台20に固定さ
れた固定部29に固定されている。

また、スイングアーム26の先端部には、プーリー30が回
動自在に支持され、このプーリー30には、ドラム22に巻
回された線条体の上流側線条体W₀が巻き付けられ、同プ
ーリー30から下流側線条体W₁として次段装置に送出され
るようになっている。

従って、下流側線条体W₁の張力が過大になるとプーリー
30を介してスイングアーム26が、引張りばね28の引張り
力に抗して支軸27を中心にして時計回り方向に回動され
る。すると、ブレーキ紐25の張力が減少し、同ブレーキ
紐25によるブレーキドラム23の締付が緩くなり上流側線
条体W₀の張力が減少するに伴い下流側線条体W₁の張力が
減少される方向に制御される。

一方、上述とは逆に、下流側線条体W₁の張力が減少する
とプーリー30を介してスイングアーム26が、引張りばね
28の引張り力によって支軸27を中心にして反時計回り方
向に回動される。すると、ブレーキ紐25の張力が増加
し、同ブレーキ紐25によるブレーキドラム23の締付が強
くなり上流側線条体W₀の張力が増加するに伴い下流側線
条体W₁の張力が増加される方向に制御される。

よって、下流側線条体W₁の張力が所定の一定の値に保た
れるような制御がなされるのである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、このような従来の線条体の張力安定化装
置においては、次のような問題点がある。

第４図に示される線条体の張力安定化装置は、（ａ）駆動モーターの回転を制御しているので装置価格
が高価になる。

（ｂ）構成が複雑であるので信頼性が低下し、これに伴
って故障率が高くなる。

（ｃ）所定の性能を維持するためのメンテナンスに専門
知識を要し、ランニングコストが高くなる。

（ｄ）設置スペースが多く必要であるので、工場レイア
ウトの利用効率が低下する。特に、複数の製造ラインの
それぞれに対応して複数の張力安定化装置を設ける場合
には著しい。

一方、第５図に示される線条体の張力安定化装置は、上
述の問題をほぼ解消することができるものの、次に説明
するような問題がある。

線条体がドラムから繰り出されるに連れてその巻径が次
第に減少する事になるので、上述のドラム22から繰り出
される上流側線条体W₀の張力を一定にするためには、上
述のブレーキ紐25の張力Ｐを、第６図に示すように、線
条体が巻回されたドラム22の巻半径ｒ（第７図参照）の
変化に伴う直角双曲線のカーブにすればよい。

しかし、ブレーキ紐25の張力Ｐは、上述の巻半径ｒに対
して直角双曲線のカーブを有しておらず、一般的には、
巻半径ｒが1:2程度に変化すると線条体の張力が20〜30
％程度変化してしまうという問題がある。

そこで、この発明の目的は、線条体の巻半径が変化して
も一定の線条体張力が得られる線条体の張力安定化装置
を提供する事にある。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る線条体の張力安定化装置は、不動部材に
対して摺動自在な移動部に回動自在に支持されると共
に、上流側の線条体が巻き付けられた第１の回転シーブ
と、上記不動部材に対して回動自在に支持されると共に
下流側の線条体が巻き付けられた第２の回転シーブと、
上記移動部にその摺動方向に沿って上記線条体に張力を
印加する方向に引張り力を与える引張りばねと、上記第
２の回転シーブの回転軸と同軸に固定されたブレーキド
ラムと、上記不動部材に一端が固定され、中間部が上記
ブレーキドラムに巻き付けられ、他端が上記移動部に固
定されたブレーキ紐とを有すると共に、上記上記第２の
回転シーブにおける線条体巻き付け部位の直径Ｄと、上
記ブレーキドラムにおける上記ブレーキ紐の巻き付け部
位の直径ｄとが 2d/D＝ｅ^μθ／（ｅ^μθ−１）（但し、μ：ブレーキ紐とブレーキドラムの摩擦係数、
θ：ブレーキ紐のブレーキドラムへの巻き付け角、e:自
然対数の底）の関係を満足して形成されたことを特徴と
する。

［作用］線条体の張力の変動に応じて移動部の位置が変化され、
これに伴ってブレーキ力が線条体の張力変動を打ち消す
方向に変化されることによって線条体の張力が一定にさ
れるのである。

［実施例］以下、この発明の実施例を第１図ないし第３図を用いて
詳細に説明する。

この実施例に係る線条体の張力安定化装置は、線条体製
造ラインの途中に介挿されていて、その上流側線条体W₀
が第１の回転シーブ52に巻き付けられ、下流側線条体W₁
が第２の回転シーブ44に巻き付けられている。

この第２の回転シーブ44は、不動部材に固定された架台
41に配設された支軸42に装着され、不動部材に対して回
動自在に支持されている。

この第２の回転シーブ44には、その回転軸と同軸に固定
されたブレーキドラム43が取り付けられている。このブ
レーキドラム43には、不動部材に固定された固定部63に
一端が固定されたブレーキ紐62の中間部が巻き付けら
れ、同ブレーキ紐62の他端は、後述する移動部53に固定
されている。

一方、第１の回転シーブ52の支軸51は、不動部材に対し
て摺動自在な移動部53に回動自在に支持されている。詳
しくは、この移動部53が上下方向に平行する２本のガイ
ド棒54,55に摺動自在に支持され、このガイド棒54,55が
不動部材に固定された取付部材56,59に固定されてい
る。

このような移動部53には、その摺動方向に沿って上記線
条体に張力を印加する方向に引張り力を与える引張りば
ね57の一端が固定され、その他端は、取付部材59に進退
自在に取り付けられた調整ねじ60の先端に固定されてい
る。

また、この調整ねじ60の先端には、図示しない部材でも
って回転止がなされた指標部材58が取り付けられ、その
下方先端部に対向して張力目盛61が固定されている。

そして、上記第２の回転シーブ44における線条体巻き付
け部位の直径Ｄと、上記ブレーキドラム43における上記
ブレーキ紐62の巻き付け部位の直径ｄとが 2d/D＝ｅ^μθ／（ｅ^μθ−１）（但し、μ：ブレーキ紐とブレーキドラムの摩擦係数、
θ：ブレーキ紐のブレーキドラムへの巻き付け角、e:自
然対数の底）を満足するような寸法に設定されている。

次に、このような設定がなされている理由について説明
する。第２図に示すように上流側線条体W₀の張力をT_iと
し、下流側線条体W₁の張力をT_oとし、引張りばね57の張
力をＦとし、ブレーキ紐62の緩み側張力をB_sとし、張り
側張力をB_tとした場合、下記の第１式ないし第３式がな
りたつ。

Ｆ＝B_t＋２・T_i ……（１）） B_t／B_s＝ｅ^μθ ……（２）（B_t−B_s）ｄ＝（T_o−T_i）Ｄ ……（３）ここで、上記第１ないし第３式から下記第４式がなりた
つ。

T_o＝（d/D）（１−1/e^μθ）Ｆ＋T_i｛2d/D（１−1/e
^μθ）−１｝ ……（４）また、上記第１ないし第３式がなりたつための前提条件
としては、下記の第５および第６式の成立が必要であ
る。

Ｆ＞２T_i ……（５）（Ｆ−２T_i）（１−1/e^μθ）＞T_o−T_i ……（６）ここで、第５式と第６式から言えることは、第１の回転
シーブ52と第２の回転シーブ44に巻き付けられている線
条体がスリップしないことと、ブレーキ紐62が無張力状
態になっていないことである。

そして、上記第４式のT_iの係数が零となる場合には、T_i
が変化してもT_oが変化しないことが理解できる。

即ち、2d/D＝ｅ^μθ／（ｅ^μθ−１）となれば良いので
ある。

従って、上流側線条体W₀の張力T_iが何らかの原因で減少
すると、引張りばね57の張力によって移動部53が右方
（第1,2図において）に移動し、これに伴ってブレーキ
紐62の張り側張力B_tが増加する。なぜならば、上述の第
１式に示すようにＦ＝B_t＋２・T_iであるからである。よ
って、ブレーキドラム43でのブレーキトルクが増加し、
上流側線条体W₀の張力T_iが大きくなり、張力変動が緩和
される。

また、逆に上流側線条体W₀の張力T_iが何らかの原因で増
加すると、引張りばね57の張力に抗して移動部53が左方
（第1,2図において）に移動し、これに伴ってブレーキ
紐62の張り側張力B_tが減少する。よって、ブレーキドラ
ム43でのブレーキトルクが減少し、張力T_iが小さくな
り、張力変動が緩和される。

このように、張力T_iが変動しても下流側線条体W₁の張力
T_oが安定化されるのである。

また、線条体の張力を設定するためには、引張りばね57
の張力Ｆを調節する必要がある。即ち、調節ねじ60を取
付部材59に対して進退させる事によって張力Ｆの増減が
調節でき、同調節ねじ60を右方（第１図において）に移
動すると設定張力が増加でき左方（第１図において）に
移動すると設定張力が減少できる。このときの張力の値
は、指標部材58が張力目盛61を示すことによって表示さ
れ、確認することができる。従って、実際に用いられる
線条体の径や種別に応じて適正な張力値をセットするこ
とができる。

なお、この発明は、上述の実施例に限定されることな
く、その要旨を逸脱しない範囲内でもって種々の変形実
施をすることができる。

例えば、第３図に示すように軸42に取り付けられる第２
の回転シーブ44とブレーキドラム43の関係は、同ブレー
キドラム43に巻き付けられるブレーキ紐62の断面形状が
円形であってもよく、この場合の直径D,dを上述の関係
式を満足するように設定すればよい。

また、上述の第２の回転シーブ44の直径Ｄとブレーキド
ラム43の直径ｄは、その谷径としているが厳密には、上
記谷径に線条体の大きさとブレーキ紐62の厚味を加味し
た実質的な径に修正して各部の寸法設定をすることが望
ましい。

さらに、ブレーキ紐62の断面形状としては、帯板状や円
形のみならずＶベルト状もしくは、ブレーキシュー状で
有ってもよい。

［発明の効果］このようにこの発明によれば、下記のような効果があ
る。

（ａ）線条体の張力が簡単な構成でもって安定化するこ
とができる。

（ｂ）線条体の線掛セットが極めて容易にできる。

（ｃ）従来装置に比べて装置全体形状がコンパクトであ
り、特に複数の線条体が並列的に複数配置された製造ラ
インのそれぞれに用いた場合に好適である。

（ｄ）ケーブルの送出し機構を要しないので設置の自由
度が極めて向上する。

（ｅ）装置価格が極めて安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す線条体の張力安定化
装置の概略構成図、第２図は、上記第１図に示される線条体の張力安定化装
置の動作説明用の線図、第３図は、第１図中に示される１部の変形例を示す断面
図、第４図は、従来の線条体の張力安定化装置の１例を示す
概略構成図、第５図は、同じく他の例を示す概略構成図、第６図は、第５図に示される線条体の張力安定化装置に
おけるブレーキトルクと巻径の関係を示す線図、第７図は、同じく巻径の関係を示す線図である。 42,51……支軸 44……第２の回転シーブ 52……第１の回転シーブ 53……移動部 57……引張りばね 43……ブレーキドラム 62……ブレーキ紐Ｄ……第２の回転シーブにおける線条体巻き付け部位の
直径ｄ……ブレーキ紐の巻き付け部位の直径 μ……ブレーキ紐とブレーキドラムの摩擦係数、θ……
ブレーキ紐の巻き付け角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井純一茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内 (56)参考文献特開昭56−33353（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不動部材に対して摺動自在な移動部に回動
自在に支持されると共に、上流側の線条体が巻き付けら
れた第１の回転シーブと、上記不動部材に対して回動自在に支持されると共に下流
側の線条体が巻き付けられた第２の回転シーブと、上記移動部にその摺動方向に沿って上記線条体に張力を
印加する方向に引張り力を与える引張りばねと、上記第２の回転シーブの回転軸と同軸に固定されたブレ
ーキドラムと、上記不動部材に一端が固定され、中間部が上記ブレーキ
ドラムに巻き付けられ、他端が上記移動部に固定された
ブレーキ紐とを有すると共に、上記上記第２の回転シーブにおける線条体巻き付け部位
の直径Ｄと、上記ブレーキドラムにおける上記ブレーキ
紐の巻き付け部位の直径ｄとが、 2d/D＝ｅ^μθ／（ｅ^μθ−１）（但し、μ：ブレーキ紐とブレーキドラムの摩擦係数、
θ：ブレーキ紐のブレーキドラムへの巻き付け角、e:自
然対数の底）の関係を満足して形成されたことを特徴とする線条体の
張力安定化装置。