JPH10512020A - ニードリング機械およびその送り制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 穿孔された２枚の鋼板（3、7）の間を通過する布帛（2）をニードリングするための手段（5、6）と、布帛（2）を前記２枚の鋼板（3、7）の間に導入するための手段（17）と、布帛（2）をニードリング手段（5、6）の下流に引き抜くための手段（10）と、ニードリング手段（5、6）を周期的打撃運動で駆動するための手段（4）と、ニードリング手段駆動手段（4）に接続された制御処理手段（11、13）とを備えたニードリング機械（1）。このニードリング機械（1）は、更に、引き抜き手段（10）を可変速度で駆動するための電気機械的手段（12）を備え、後者は平均引き抜き速度を中心として打撃周波数で変調された引き抜き速度を引き抜き手段（10）に提供するべく制御処理手段（11）によって制御される。不織布製品の製造に利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ニードリング機械およびその送り制御方法 本発明は、ニードリング機械およびその送り制御方法に関する。 ニードリング機械は、テーブルおよびストリッパと夫々呼ばれている２枚の穿 孔鋼板の間を通過しながらスプレッド・フリーシング機械又は他の装置から送り 出された布帛を機械的に結合する機能を有する。この布帛には、ニードルボード と一般に呼ばれている支持体に配置されたニードルが貫通する。ストリッパはニ ードルボードに向かい合っており、ニードルボードは交番運動で動かされる。ニ ードルは、順次に、ストリッパ、布帛、テーブル内に貫入し、次いでニードリン グ期間とは逆のストロークを行い、その際、布帛は送りピッチと呼ばれる距離だ け移動する。布帛は、ニードリング機械内では、上流側では第１の対のローラか らなる導入装置によって駆動され、ニードリング機械の下流側では第２の対のロ ーラからなる排出装置（引き抜き装置）によって駆動される。 従来のニードリング機械においては、布帛の送り運動は間欠的であり、ニード ルが製品から離脱している時にしか起こらない。 ところが、ニードリング機械における今日の傾向は、生産性を高めるため、打 撃数（打撃の調子）を増加させると共にニードリング機械を通る製品の送り出し 速度を増加させるというものである。しかしながら、ニードリングすべき製品は いちいち停止せられると共に、過剰で制御困難な加速度で再び前進させられるの で、製品が劣化するおそれがある。 打撃装置に連結された差動トランスミッションによって大なり小なりニードリ ングのリズムで駆動される導入手段と排出手段を備えたニードリング機械はドイ ツ特許公開公報1,660,776から知られている。引き抜きローラ（排出ローラ）の この駆動方法は、ニードリングすべき製品のタイプと機械ライン（生産ライン） 中におけるニードリング機械の席次とに応じて排出速度（引き抜き速度）を容易 にかつ最適に変調することを可能にするものではない。 本発明の目的は、叙上の難点を解消し、各ニードリング期間の間に引き抜き（ 排出）ローラの角速度を変調するのを可能ならしめるように構成されたニードリ ング機械を提供することにあり、この変調はゼロの角加速度を得るまでの可変振 幅変調であり得る。 上記目的は、穿孔された鋼製の２枚のプレートの間をほぼ通過する布帛を可変 打撃周波数でニードリングするための手段と、布帛を前記２枚のプレートの間に ほぼ一定の導入速度で導入するための第１の対のローラと、布帛を前記プレート から引き抜くための第２の対のローラと、ニードリング手段を周期的打撃運動で 駆動するための手段と、ニードリング手段駆動手段に接続された制御処理手段と 、引き抜きローラを可変速度で駆動するための電気機械的手段、とを備えたニー ドリング機械によって達成される。 本発明によれば、電気機械的駆動手段と制御処理手段とは、互いに協働して平 均引き抜き速度を中心とする引き抜きローラの角速度の変調を供給し、この変調 は、ニードリング手段の周期的運動と同期し、かつ、打撃周波数と等しい周波数 を有する、可変振幅変調である。 従って、本発明のニードリング機械においては、可変速度式の電気機械的手段 を使用したので、ニードリングの際に布帛を減速させることが可能となり、この 減速は単に送りが停止することに帰するものではない。即ち、本発明によれば、 最早、停止・前進のシーケンス（これは布帛の加速度値を制限する）が問題とな るのではなくて、引き抜き速度の真の変調が問題となるのであり、これにより打 撃周波数を増加させることが可能となる。更に、導入手段が一定の速度に維持さ れるのに対して、引き抜き手段の速度が変調されるので、布帛の連続処理が可能 となるという効果がある。さらに、引き抜き速度の調節はソフトウェアによって 制御することができ、これは従来技術の機械的装置では得ることが困難であった 融通性のある使用を可能にする。更に、変調の振幅を例えば平均引き抜き速度に 応じて容易に変更することが可能になり、特に平均引き抜き速度を増加させる時 に振幅を減少させることが可能となる。 非常に硬い製品をニードリングする場合、又はニードリング機械が機械ライン 中における最初の席次に位置する場合には、本発明はニードリング位相の最中に 引き抜き手段を停止させるか、或いは少なくとも減速させることを可能にする。 即ち、ニードリング周期の最中の引き抜き速度は、ニードリング後の製品のタイ プ、および、機械ライン中におけるそのニードリング機械の席次に応じて、変調 することができる。 また、不連続送りモードを達成することができ、このモードにおいては、電気 機械的回転手段と制御処理手段とは互いに協働して、各打撃周期毎に、布帛の不 連続送りモードに対応する引き抜きローラの停止シーケンスを提供し、この停止 シーケンスはニードリングのシーケンスにほぼ一致する。 更に、織物布帛の弾性と防音性並びに駆動装置の動的特性を考慮して、ニード リング手段の周期的運動との同期を進め若しくは遅らせることができる。 角速度変調によって得られるこの不連続送りモードは比較的硬い組織を有する 製品に又はラインの最初の機械に使用するのに特に適する。 この不連続送りモード以外の時には、電気機械的回転手段と制御処理手段とは 互いに協働して引き抜きローラの角速度変調を提供し、この変調はニードリング のシーケンスにほぼ一致した減速シーケンスからなる。 本発明のニードリング機械の他の好ましい実施態様においては、電気機械的回 転手段と制御処理手段とは互いに協働して、一定の平均送りピッチを中心として 変化の少ない振幅で布帛の送りピッチを変調することを更に提供する。 これは、一定の平均ピッチを中心として製品の真の送りピッチを変化させるこ とにより、ニードルの衝撃を布帛内に一様に分散させることを可能にする。この ようにすれば、ある種の織物には必要だがニードルの植設には特に有害な送りピ ッチの故にニードリング後の製品に不本意なモチーフ（模様）が現れるのを防止 することができる。 本発明のニードリング機械の好ましい実施態様においては、電気機械的回転手 段は位置制御された１つ又は複数の減速ギヤ付きモータからなる。これらの減速 ギヤ付きモータは、オートパイロット制御された永久磁石式同期モータ、フラッ クスベクトル制御方式の非同期モータ、又は減速ギヤ付きモータとして使用可能 な他のすべてのモータ技術を含むことができる。また、引き抜きローラの駆動に は直接噛み合い型のモータを使用することができる。 本発明の他の観点に従えば、本発明は本発明のニードリング機械における布帛 の送りを制御する方法を提供するもので、この方法はニードリング機械の引き抜 きローラの位置を制御することと、引き抜きローラの角速度を調節することを特 徴とする。 好ましくは、角速度の調節は平均角速度を中心とする変調からなり、この変調 は打撃周波数に等しい変調周波数を有し、かつ、この変調は布帛のニードリング が布帛の送りの減速位相とほぼ一致するべくニードリング手段の周期的運動と同 期して行われる。 不連続送りモードの場合においては、角速度の変調は布帛のニードリングシー ケンスの間に引き抜きローラの角速度がゼロになるような振幅を呈する。この方 法は、角速度の変調サイクルと打撃サイクルとの間の位相差を調節することを更 に含むことができる。 本発明の更に他の観点に従えば、本発明は本発明のニードリング機械の送りを 制御する方法を提供するもので、この方法は、平均送りピッチを中心として布帛 の送りピッチを変調することを更に包含し、この変調はニードリングの打撃周波 数の整数分の一の周波数で行われる。この方法は、前記方法に組み合わせること ができ、従って角速度の変調を含むことができる。 斯る機能性は、製品に対するニードルの衝撃の効果が、累積された異なる複数 のピッチの和になることを可能にするもので、その結果、平均送りピッチで作動 させることが可能になり、平均送りピッチによる織物の仕上げはそれ自体は悪い が、この平均ピッチを中心とするピッチの累積により織物の仕上げが改善される であろう。 送りピッチの変調を用いたこの方法は視覚的外観が重要な製品のニードリング に特に適し、又は、仕上げ用ニードリング機械に使用するのに特に適する。 本発明の他の特徴や効果は以下の記載から更に明らかとなろう。非限定的な実 施例を示す添付図面において： 第１図は本発明のニードリング機械の全体図であり； 第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図は、夫々、速度変調モードにおける引き抜き（ 排出）ローラの角速度の時間的変化、減速サイクルに対して打撃サイクルが前方 に位相ずれする第１状況、減速サイクルに対して打撃サイクルが後方に位相ずれ する第２状況を示し； 第３Ａ図および第３Ｂ図は、夫々、送りピッチの変調とこの変調に対応する打 撃サイクルを示し； 第４図は送りピッチの変調と不連続送りを伴う角速度の変調との組み合わせを 示すもので、これによれば平均値を中心とする異なるピッチの累積により製品の 仕上げ外観を改善することが可能になる。 次に、本発明のニードリング機械の実施例を説明すると共に、このニードリン グ機械において使用する送り制御方法を説明する。 本発明のニードリング機械１は穿孔された２枚の平行なプレート3、7を備え、 それらは、夫々、テーブル（下プレート）およびストリッパ（上プレート）と呼 ばれており、ニードリング機械１の上流に位置する他の機械（図示せず）、例え ばスプレッド・フリーシング機械、から送り出された布帛２はこれらのプレート の間を移動する。この布帛２は、一方において、一定速度で駆動されニードリン グ機械１の頭部に配置された一対のローラ18、19などからなる導入手段17により 、他方において、可変速度式駆動装置12によって駆動される２つのローラ15、16 などの形に形成された排出手段（引き抜き手段）10により、ニードリング機械1 内を駆動される。ニードリング機械１は、更に、一組（例えば２つ）のニードル ボード5、6を備え、これらのニードルボードは、ニードリング機械１の上部に配 置されクランク・連接棒機構などを有する交番駆動装置４により、テーブルおよ びストリッパの平面に垂直に交番往復運動せられる。打撃サイクルの際には、各 ボード5、6はニードル８がストリッパ７の孔、減速され若しくは不動状態の布帛 ２、そしてテーブル８の孔に貫入するまで、垂直下降運動で駆動される。ニード ルのこの運動に続いてニードルは再上昇して布帛２の外に出る。この布帛は送り ピッチ（２つのニードリング・シーケンスの間に走行する距離に等しい）と定 義される逐次性の変位を受ける。排出ローラ（引き抜きローラ）15、16は減速ギ ヤ付きモータ124と出力電子制御装置120を備えた可変速度電気機械的装置12によ って駆動される。電気機械的装置12は表示モニターとキーボードのような従来型 インターフェース手段13に接続された制御処理ユニット11によって制御され、こ のユニット11はまた交番駆動装置４を制御する。減速ギヤ付きモータは電気モー タ121と機械的減速機124を備え、後者は電気モータの通常の公称速度を排出ロー ラ15、16を駆動するに必要な低い速度に適合させるようになっている。これらの 排出ローラは速度と位置とを同時に制御しなければならず、そのためには実際に は、ローラの瞬間位置に関する情報を電子制御装置に供給するべく電子制御装置 に接続された位置コード化手段14を使用することが必要になる。永久磁石式の同 期モータ又はフラックスベクトル制御方式の非同期モータを使用する場合には、 従来の公知のオートパイロット技術を使用することができる。 次に第２Ａ図から第２Ｃ図を参照しながら前記ニードリング機械１のような本 発明のニードリング機械に使用する送り制御の第１実施例を説明する。第１実施 例においては、ニードリング機械の作動中には送りピッチおよび打撃周波数は一 定に維持されるものと仮定する。排出ローラ15、16の瞬間角速度ωは各打撃サイ クル毎に平均角速度ω_mを中心として例えば正弦波形の変調波形20、21に沿って 変調される。この平均角速度は、それが製品の平均排出（引き抜き）流量（製品 の平均導入流量に等しい）に対応するように、導入速度に応じて設定しなければ ならない。 打撃周波数が限界周波数よりも小さい場合には、角速度がゼロになる（これは 、排出ローラが停止すること、即ち、送りが不連続になることに対応する）よう に可変速度波形20を調整することができる。打撃周波数がこの限界周波数よりも 大きい場合には、角速度ωをゼロにすることは最早できないので、この場合には 周期的減速モード21にする。変調波形20、21の下部はニードリング領域に対応し 、このときにはニードル８は布帛２内に貫入する。不連続送りモードと減速送り モードとの間の限界打撃周波数は減速ギヤ付きモータ124が得ることができる最 大加速度に依存しており、後者自体は被駆動機械部品全体の慣性と減速比とモー タ の最大トルクに依存する。また、これを超えると所与の打撃周波数について最早 不連続送りモード得ることはできないという限界平均送り速度を設定することも 可能である。 電子制御装置と可変速度モータを使用することにより得られる柔軟な制御のお 陰で、打撃（ニードリング）サイクルと送り速度変調サイクルとの間の位相差を 精密に制御することが可能となる。即ち、これら２つのサイクルを同期させると 共に打撃サイクルに対する変調サイクルの進み（第２Ｂ図）か遅れ（第２Ｃ図） かを予め設定するべく制御処理ユニット11をプログラムすることができる。 第１の場合（第２Ｂ図）には、ニードル８は排出ローラが既に停止しているか 最大減速点を通過した時に遅れ時間τ_bをもってストリッパおよび布帛内に貫入 する。ニードルが退却する際には、排出ローラは再び駆動される。このタイプの 制御は送り速度がゼロ又は非常に小さな時にニードルを貫通させることを意味す る比較的硬い組織を持った製品に適合する。 第２の場合（第２Ｃ図）には、ニードル８は排出ローラの停止又は最大減速の 瞬間に対する進み時間τ_cをもってストリッパおよび布帛内に貫入する。この進 みは布帛の移動速度が非常に小さい時にニードルを退却させるのを可能にする。 次に、第３Ａ図および第３Ｂ図を参照しながら、本発明のニードリング機械に 使用可能な送り制御の第２実施例を説明する。この第２実施例では、制御処理ユ ニット11は一定の平均送りピッチＰｍを中心としてニードリング機械１の送りピ ッチＰの変調30が得られるように電気機械的駆動装置12を制御する。変調周期は 、ニードルの衝撃を布帛上に一様に分散させる目的で、実際には打撃又はニード リングの周期Ｔａの乗数ｋに等しくなるように選ばれる。打撃シーケンスＦはニ ードルボードの高位置Ｈとニードリングの低位置Ａとの交番に対応する基本的打 撃サイクルからなる。所与の打撃周波数については、送りピッチＰは平均送り速 度（従って、排出ローラの平均回転速度）に直接に比例し、本発明のニードリン グ機械においては排出ローラの平均回転速度は容易に調節することができる。 また、第４図に示したように、前述した２つの制御モードを組み合わせること もできる。この場合、角速度ωは二重変調を呈する。即ち、第１の変調40は打撃 周波数（周期Ｔａ）に等しい第１変調周波数で行われ、ニードリングに同期した 周期的減速又は停止に対応する。これに対し、第２の変調31は平均角速度に影響 を与え、打撃周波数から見れば一般に非常に小さくて平均ピッチＰｍを中心とす る送りピッチＰの変調周波数に等しい第２変調周波数に対応している。 勿論、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸 脱することなく種々の設計変更を加えることができる。即ち、排出ローラは、ト ルク／慣性比に基づく充分な性能を確保する必要を除いては、設計上の制限を伴 うことなくあらゆる形式のモータ又は減速機付きモータによって駆動することが できる。また、可変リラクタンスモータやハイブリッドモータによる駆動を採用 してもよい。更に、単一の減速機付きモータから複数の排出ローラを間接的に駆 動する機械的駆動装置を設けてもよい。変調のプロフィルは、ニードリングすべ き製品、必要な打撃数、および選ばれたニードリング形式に適合させることがで きる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月１０日 【補正内容】 請求の範囲 １．穿孔された鋼製のほぼ２枚のプレート（7、3）の間を通過する布帛（2）を 可変打撃周波数でニードリングするための手段（6、5）と、布帛（2）を前記２ 枚のプレート（7、3）の間にほぼ一定の導入速度で導入するための第１の対のロ ーラ（18、19）と、布帛（2）を前記プレート（7、3）から引き抜くための第２ の対のローラ（15、16）と、ニードリング手段（5、6）を周期的打撃運動で駆動 するための手段（4）と、平均引き抜き速度を中心として変調された速度で引き 抜きローラ（15、16）を駆動するための手段とを備え、この変調は、ニードリン グ手段（5、6）の周期的運動と同期し、かつ、打撃周波数と等しい周波数を有す る、可変振幅変調であるニードリング機械（1）であって、引き抜きローラの駆 動手段は、ニードリング手段（5、6）の駆動手段（4）をも制御する制御処理手 段（11）によって制御される電気機械的手段（12）を備えていることを特徴とす るニードリング機械（1）。 ２．前記電気機械的手段（12）と制御処理手段（11）とは互いに協働して、各打 撃周期毎に、布帛（2）の不連続送りモードに対応する引き抜きローラ（15、16 ）の停止シーケンスを求め、この停止シーケンスはニードリングのシーケンスに ほぼ一致していることを特徴とする請求項１に基づくニードリング機械（1）。 ３．前記不連続送りモードは、所与の平均送り速度についての限界打撃周波数よ り小さな打撃周波数に対応するか、又は、所与の打撃周波数についての限界送り 速度より小さな送り速度に対応することを特徴とする請求項２に基づくニードリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．穿孔された鋼製の２枚のプレート（7、3）の間をほぼ通過する布帛（2）を 可変打撃周波数でニードリングするための手段（6、5）と、布帛（2）を前記２ 枚のプレート（7、3）の間にほぼ一定の導入速度で導入するための第１の対のロ ーラ（18、19）と、布帛（2）を前記プレート（7、3）から引き抜くための第２ の対のローラ（15、16）と、ニードリング手段（5、6）を周期的打撃運動で駆動 するための手段（4）と、前記ニードリング手段駆動手段（4）に接続された制御 処理手段（11、13）と、引き抜きローラ（15、16）を可変速度で駆動するための 電気機械的手段（12）、とを備えたニードリング機械（1）であって、前記電気 機械的駆動手段（12）と制御処理手段（11）とは互いに協働して平均引き抜き速 度を中心とする引き抜きローラ（15、16）の角速度の変調を提供し、この変調は 、ニードリング手段（5、6）の周期的運動と同期し、かつ、打撃周波数と等しい 周波数を有する、可変振幅変調であることを特徴とするニードリング機械（1） 。 ２．前記電気機械的手段（12）と制御処理手段（11）とは互いに協働して、各打 撃周期毎に、布帛（2）の不連続送りモードに対応する引き抜きローラ（15、16 ）の停止シーケンスを提供し、この停止シーケンスはニードリングのシーケンス にほぼ一致していることを特徴とする請求項１に基づくニードリング機械（1） 。 ３．前記不連続送りモードは、所与の平均送り速度についての限界打撃周波数よ り小さな打撃周波数に対応するか、又は、所与の打撃周波数についての限界送り 速度より小さな平均送り速度に対応することを特徴とする請求項２に基づくニー ドリング機械（1）。 ４．不連続送りモードに対応しない打撃周波数および平均送り速度については、 前記電気機械的回転手段（12）と制御処理手段（11）とは互いに協働して引き抜 きローラ（15、16）の角速度の変調を提供し、この変調はニードリングのシーケ ンスにほぼ一致した減速シーケンスを有することを特徴とする請求項３に基づく ニードリング機械（1）。 ５．角速度の変調はほぼ正弦波状であることを特徴とする前記請求項のいづれか に基づくニードリング機械（1）。 ６．前記電気機械的回転手段（12）と制御処理手段（11）とは互いに協働して更 に平均送りピッチ（Ｐｍ）を中心として打撃周波数の整数分の一の変調周波数で 布帛（2）の送りピッチ（Ｐ）を変調することを特徴とする前記請求項のいづれ かに基づくニードリング機械（1）。 ７．送りピッチ（Ｐ）の変調はほぼ正弦波状であることを特徴とする請求項６に 基づくニードリング機械（1）。 ８．前記電気機械的手段（12）は電子変換器（120）と位置制御された減速ギヤ 付きモータ手段（121、123）を備えていることを特徴とする前記請求項のいづれ かに基づくニードリング機械（1）。 ９．減速ギヤ付きモータ手段（12）はオートパイロット制御された永久磁石式同 期モータ（121）を有することを特徴とする請求項８に基づくニードリング機械 （1）。 １０．減速ギヤ付きモータ手段（12）はかご形回転子式の非同期モータ（121） を有することを特徴とする請求項８に基づくニードリング機械（1）。 １１．前記電気機械的手段（12）は非同期モータ（121）のベクトル制御モード を提供するように構成されていることを特徴とする請求項１０に基づくニードリ ング機械（1）。 １２．前記電気機械的手段（12）は引き抜きローラ（15、16）に直接に係合する モータを有することを特徴とする請求項１から７のいづれかに基づくニードリン グ機械（1）。 １３．前記請求項のいづれかに基づくニードリング機械（1）における布帛（2） の送りを制御する方法であって、ニードリング機械（1）の引き抜きローラ（15 、16）の位置を制御することと、電気機械的駆動手段（12）と制御処理手段（11 ）とにより引き抜きローラの角速度を調節することからなる方法。 １４．角速度の調節は平均角速度を中心とする変調を包含し、この変調は打撃周 波数に等しい変調周波数を有し、かつ、この変調は布帛（2）のニードリングが 布帛の送りの減速位相とほぼ一致するべくニードリング手段（5、6）の周期的運 動と同期して行われることを特徴とする請求項１３に基づく方法。 １５．角速度の変調は布帛（2）のニードリングシーケンスの間に引き抜きロー ラ（15、16）の角速度がゼロになるような振幅を呈することを特徴とする請求項 １４に基づく方法。 １６．角速度の変調サイクルと打撃サイクルとの間の位相差を調節することを更 に包含することを特徴とする請求項１４又は１５に基づく方法。 １７．平均送りピッチ（Ｐｍ）を中心として布帛（2）の送りピッチ（Ｐ）を変 調することを更に包含し、この変調はニードリング機械の打撃周波数の整数分の 一のピッチ変調周波数で行われることを特徴とする請求項１３から１６のいづれ かに基づく方法。 １８．引き抜きローラの角速度を二重に変調することを更に包含し、この二重変 調は平均角速度を中心として打撃周波数で行う第１変調と、この平均角速度をピ ッチの変調周波数で変調する第２変調とからなることを特徴とする請求項１７に 基づく方法。