JPS5843841B2 - 線条ねん回方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は線条ねん開方法ならび（こその装置に関するも
のであって、単一の素線にＳＺ交互のねん回を付与する
ことも、あるいは複数の素線をＳＺ交互撚りに撚り合わ
せることもできる線条ねん開方法ならびにその装置を提
供することを目的とするものである。

本発明の一実施例装置を第１図について説明し、これ（
こよって本発明方法の各工程を説明しよう。

第１図において線条Ｗは線条送り出し装置１から繰り出
され、全体として２で示される上流側ねん同区間変動装
置のわん回抑止ローラ２１（こ１回かけ回された後、次
の装置３に進む。

ねん回抑止ローラ２１はレバ２３に案内ピン２３１によ
って回転可能に取つけられ、この案内ピン２３１は線条
の進行方向に平行な案内溝２２に案内されて滑動する。

レバ２３の他端は他のレバ２４とピン２３３によって回
動可能に連結され、このレバ２４の他端は固定ヒンジに
回動可能に連結される。

またレバ２３の途中には流体圧シリンダ２５１こよって
往復運動を与えられるピストン棒２６の端部がピン２３
２によって回動自在に連結される。

全体として３で示したものはねん同装置であって、ねん
回ローラ３１がその溝外周を走行線条の中心軸線にはぼ
接するような状態で中空管３２に回転可能に取つけられ
、またその中空管３２は軸受などにより回転可能に支持
されてその外側に取つけられたプーリー３３を介しモー
タ３４ζこより任意の方向に定速度Ｎで回転駆動される
。

線条Ｗはわん回ローラ３１に１回かけ回された後、中空
管３２の内部を通って下流側に導かれ、巻取装置４に一
定の走行速度Ｖをもって巻き取られるものである。

本発明方法の工程はこの装置において流体圧シリンダ２
５に周期的に給排気してピストン棒２６を周期的に出入
進体させることである。

こうすればレバ２３はピン２３３のまわりに回動し、ね
ん回抑止ローラ２１は案内溝２２に沿って往復動する。

この間上述したように線条Ｗは一定速度■をもって進行
しつづけており、ねん回ローラ３１は一定回転数Ｎをも
って回転させられる。

これを第３図を用いて説明すれば次のように言うことが
できる。

第３図は本発明装置の作用Ｇこ着目して図式的に描いた
ものであって、Ｆｌはねん回抑止ローラ２１のところに
対応する第１ねん回抑止点、Ｐ１およびＦ２は線条かね
ん回ローラ３１に入る点およびこれを出る点ｌこ対応す
るそれぞれ第１および第２回転点、しかしてＦ２は案内
ローラ４１に対応する第２ねん回抑止点である。

第１ねん回抑止点Ｆ１と第１回転点Ｐ、との間は上流側
ねん同区間である。

しかして第１回転点Ｐ１と第２回転点Ｐ２との間では線
条のねん回は抑止される。

本発明の方法は線条を長手方向に沿って順次配置される
、第１わん回抑止点、第１回転点、第２回転点および第
２ねん回抑止点を経て一定速度（■で走行させながら、
第１および第２回転点を一体的に、すなわち同方向にか
つ同一の一定回転数（Ｎｌで回転させ、第１わん回抑止
点Ｆ１と第１回転点Ｐ１との間の上流側ねん同区間の長
さＬｌを周期的に増減させることということができる。

この方法ｌこよって線条にＳＺの交互ねん回が付与され
る理由についての詳細な解析はこの明細書の末尾の部分
に項を改めて掲載するとし、ここでは撚りの生ずる理由
について簡単に定性的な説明を与える。

第１回転点Ｐ１を図示の方向に回転させるときは線条の
上流側ねん同区間においてはＺ撚りが与えられ、ある時
刻に点Ｆ１を通過する線条に与えられる撚りの程度（ピ
ッチの逆数）は点Ｆ１が点Ｐ１に近づいて距離り、が小
さくなる程大きく、逆に距離り、が大きくなる程小さい
というように周期的に変動する。

この変動の状態はたとえば第５図のグラフγ、（ｔ）に
よって与えられる。

しかしながら第２回転点Ｐ２の回転ｌこよって下流側ね
ん同区間（距離Ｌ２）においてこの線条部分に加えられ
る撚りは距離Ｌ２が一定であるからその程度も一定であ
って、図示の回転方向の場合Ｓ撚り（第５図、グラフγ
２’（ｔ））が加えられる。

したがって結局線条にはこの２度の撚りの代数和である
Ｆ１（ｔ）−γ２ｂ）なる撚りが与えられる。

この結果の撚りは第６図の曲線γ２（ｔ）に示すような
ＳＺ交互撚りである。

第５図および第６図に示されるような撚りをえるために
与えた距離Ｌ１の周期的変動は第４図に示す通りである
。

すなわち半周期Ｔ／２の間に最小距離Ｌｌｌから最大距
離Ｌ１□まで直線的に増大させ、次の半周期の間に再び
Ｌｌｌまで減少させるものである。

参考までに言えば後述の理論の項で明白となるが第５図
および第６図にあられれる文字αは第４図の直線のこう
配を走行速度■で割ったものである。

なおこの場合えられた撚線の姿は第７図に示すようであ
る。

第２図は本発明の方法を実施するための別の装置例を示
すものであって、第１図と同一の装置は同一の参照番号
で示しである。

第１図における上流側ねん同区間変動装置２の代りに全
体として６で示した同装置が示される。

これはたとえば円周３等分方向ｌこアームが延ひ、その
各先端にローラ６１Ｌ６１２，６１３がそれぞれ回転可
能に取つけられる回転体６１がモータ６３からベルト６
２を介して回転駆動されるものであって、線条Ｗは各ロ
ーラ６’１１．６１２．６１３の外周にかけられ、この
回転体を１巻きされた後下流側に導かれる。

なお第２図の実施例装置においては送り出し装置１の次
に張力調整用のダンサローラ５を設け、巻取装置の前（
こキャプスタン装置７を配置しである。

（第１図の実施例ではキャプスタン装置を用いていない
が、線条の張力、線速■の運転条件、送り出し装置１、
巻取装置４などの性能ｒこよっては、必要ｌこよりキャ
プスタン装置を設ければよい。

）この装置によるときは回転体６１の回転にともない第
３図で説明した第１ねん回抑止点Ｆ１の位置が変動する
ことは容易に理解できよう。

なお上流側ねん同区間の変動にともなって上流側に波及
しようとする線条の張力の変動はダンサローラ５によっ
て吸収するものである。

なおまたこの装置においてアームが回転体の円周４等分
、ないし５等分の方向に延びても同様の効果が得られる
が、このアーム数が多くなりすぎると結局全体として円
ｌこ近づくので変動の効果がなくなる。

本発明の方法について特に付言すれはねん回ローラ３１
の外周長、すなわち第３図で示した第１回転点Ｐ１と第
２回転点Ｐ２との距離り。

は特に大きくする必要はなく、たとえば１００〜１５０
間ψ程度の小径のものでよいから、このねん回ローラの
回転数Ｎを容易に大きくすることができる。

したがって第６図からも明らかなようにＳＺの撚りの程
度を大きくすることができる。

また上流側ねん同区間の長さＬｌを第４図のようにほぼ
直線的に変動させ、そのこう配を線条の走行速度に比例
した値α■とするときはその制御も容易であるだけでな
く、一定の大きさのＳＺ交互撚りをえることができる利
点がある。

また第２図に示す実施例装置によるときは、上流側ねん
同区間変動装置の駆動は単に回転体を回転するだけであ
って、これに要する動力は非常Ｉこ少なくてすみ、周期
的な変動制御が容易である利点がある。

以下に本発明方法の運転実施例を示す。

運転実施例 線条の走行速度 回転数 Ｖ ＝ １８０ ｍ／ｍｍ、＝ ３ ｍ／ ５ｅｃＮ＝
４５０ Ｏｒ、ｐ、ｍ ＝ ７５ ｒ、ｐ、５ Ｌｏ＝０．３７５ｍ 周期Ｔ二６秒 （Ｌｌ、−最小値０．５〜最 大値２ｍ ねん回ローラ周長 上流側ねん同区間の 変動 以上で本発明の方法ならびにその装置の説明を終えたが
、最後に本発明の方法における第１回転点Ｐ１と第２回
転点Ｐ２との間のねん回抑止区間Ｌｏについてさらに付
言しよう。

運転実施例にもみられるように、これはわずか４００ｍ
ｍにも満たない長さであって、装置例においても直径が
たかだか１００〜１５０ｍｍのねん回ローラを用いてこ
れに１巻きするだけである。

単一のローラＧこ１巻きして線条が重なり合うのを避け
るためＥこ第８図すに示すように２個のローラにかけ渡
す方法を取る場合でも、このねん回抑止区間長り。

はおそらく２ｍを越すことはないであろう。

このねん回抑止区間長が小さいことは本発明の実に重要
な特徴であって、単Ｇこ定性的な而のみを強調して従来
の多数のシーブ群ｌこかけ渡す数Ｉｏｍ、数１００ｍも
の蓄積部をもつ蓄積部などと同一であると考えてはなら
ない。

新しい技術Ｉこは新しい概念が必要であって、このわん
回抑止区間という用語に定義を与えでおけば、次のよう
σこ言うべきである。

すなわち、「ねん回抑止区間とは線条の走行は自由であ
るかねん回が抑止されており、かつその区間においては
線条はその進行方向に直角な平面を線条の進む向きのい
かんを問わず４回以上は貫通することのない区間」であ
る。

第８図ａ、ｂにみられるように線条Ｗはこの進行方向に
対して直角な平面Ｆ１をたかだか３点Ｑ１ ＋ Ｑ２
＋ Ｑ３’こおいて貫通するだけである。

第８図にみるよう（こ本発明においては単一のローラに
せよ、２個のローラにせよ１回かけ回すだけであって、
ここには蓄積（例回も積み重ねる）の思想はないことに
注目されたい。

本発明によるねん回の理論 （Ｉ） 上流側ねん同区間（長さＬｌ）における素線のねん回数
を第９図に示すようにψ１とすれば、この区間の素線の
単位長さ当りのねん回数の平均値γ１７ｎは （２）式におけるｄψ１は次のようにして求められる。

すなわち第１０図に示すように時刻ｔにおいて上流側ね
ん同区間にある線条部分が、（１時間後に破線位置まで
移ったとすれば、第１抑止点Ｆ１から新たにこのねん同
区間（こ入ってきた線素■・Ｊｔが持ちこむねん回の増
加（Ａψ１）ｉｎは（Ａψ、）ｉｎ＝０ また同様Ｇこ第１回転点Ｐ１を経て出てゆく線素Ｖ−，
（ｔが持ち去るねん回（Ｊψ１ ） Ｏｕｊは（Ａｃｐ
ｌ） ｏｕｔ＝−Ｖ ・Ａ ｔ ・γｔただしγ、は上
流側ねん同区間の終点Ｐ１における単位長さ当りのわん
回数（＝ねん同角／２π）また第１回転点Ｐ１の回転（
こより加えられるねん回数（ｄｒ１） ｒｏｔは （Ａｃｐｌ ） ｒｏｔ＝Ｎ−１ｔ よって全ねん回数の増加Ａψ、は Ｊψ１＝（ｄｒ１） ｉｎ ＋ （Ｊ ｃｐｌ）ｏｕｔ
＋（、（ψ１）ｒＯｊ Ｖ−Ｊｔ−７−、＋Ｎ−Ｊｔ Ｊｔ−＋ｏのとき ｄ ψ、＝Ｎ−ｄ ｔ−Ｖ ７’１ｄ ｔ＝ （３）
次に（２）式におけるｄＬｌを次のように与えてみる。

すなわち簡単のためＬｌを直線的に変化させ、その変化
の仕方を第４図に示すようＧこする。

すなわちその直線のこう配をｎＴ≦ｔ≦ｎＴ＋”のとき
ａ Ｖ 、 ｎ Ｔ＋′Ｘ−＜ｔ≦（ｎ＋１）Ｔにおい
て一 αＶとすると、 ｄＬ、＝α■・ｄｔ（ｎＴ≦ｔ≦ｎＴ十Ｘ）ｄ Ｌｌ−
ａ Ｖ−ｄ ｔ （ｎＴ＋Ｔ≦ｔ≦（ｎ＋１ ）Ｔ’）
・・・・・・・・・・・・（４） （２）式に（３） 、 （４）を代入してｄｒ１□＝
Ｔ、 （ｄｒ１−γ１７７１”ｄＬｌ）Ｌ 、 （（Ｎ
ｄ ｔ Ｖ γ１ｄ ｔ ） ｒ １ｍ（士αＶｄ
ｔ ） ） Ｎ Ｌｌ〔Ｖ−γ、−γ１７ＴＬ（士α））ｄｉ・・・・・
・・・・・・・（５） ただし複号は ｎＴくｔくｎＴ＋Ｔ−において＋ ｎＴ十里＜ｔ≦（ｎ＋１）Ｔ において−一 素線のねん回持性は（イ）区間内で撚りを増すときは撚
りの足りないところが先に撚られる、（ロ）撚りを戻す
ときは撚り戻しを多く必要とする部分から先に撚りが戻
されるものであり、同一区間内の撚り数（またはピッチ
）は常に同一になる傾向を有し、過渡状態でのみ撚りム
ラが生じ、定常状態では区間内の撚り数は均一になると
考えてよい。

この特性からγ１−γ４ｍとしてよい。

次に通信ケーブル用の素線についてはねん同時のスプリ
ングバック量はピッチで１ｍ前後であっていま考えてい
るねん回ピッチを０．１ｍ前後とすれば素線の弾性を無
視してもよい。

以上の特性から式（５）は次のよう（こ書ける。

Ｎ ｄｒ、＝＝Ｃ−−γ、（１士α）〕ｄｔ Ｌ１■ Ｌ、 ｄｒｔ−仝−（１士α）γ１ ｄｔＶ Ｌｌ ｄｒ”＋ （１＋ α） γｘ ｖＶ
ｄｔ ・・・・・・・・・・・・・・・（６） これは上流側ねん同区間における時間と単位長さ当りの
ねん回数との関係を示す方程式であって、係数変化形の
１階の微分方程式である。

（ｎ） 次に下流側ねん同区間について調べる。

区間長Ｌ２は変化させないからこの区間の単位長さ当り
の平均撚り数ｒ２□の変分Ａγ２ｍは■ ｄｒ２．ｍ−一・ｄｒ２・・・・・・・・・・（７）２ さて時刻ｔにおいてこのねん同区間にあった線条部分が
Ａｔ時間後にとのようなねん回の変分Ｊψ２を受けるか
を上流側ねん同区間についてと同様に分解して考えてみ
る。

第２回転点Ｐ２を経て新たに入ってくる線分（■・、Ｊ
ｔ）の持ちこむねん回（ｄｒ２）Ｉｎは り。

（ｄｒ２）ｉｎ＝Ｖ−Ｊｔ ”γｔ（ｔ−−−−−）■ ここでり。

／Ｖはねん回抑止長り。に対応する時間おくれであって
、この時間だけ以前の上流側ねＯ ん同区間のねん回数γ１〔＝γ、（１−−））が■ 持ちこまれるのである。

また持ち去られるねん回数（ｄｒ２）Ｏｕｊは（Ａｃｐ
２ ）ｏｕｔ −＝−（Ｖ−Ａ ｔ ） ・ｒ２また第
２回転点の回転（こよるわん回の増加分は（１ｃｐ２
）ｒｏｔ＝−Ｎ Ａ ｔ したがって全わん回数の増加Ａψ２は １（ｈ ＝（ｄｒ２） ｉｎ ＋（Ａｃｐ２）ｏｕｔ
＋（Ａｃｐ２） ｒｏｔＬ〇 ＝（■・Ｊｔ）γ＋（ｔ ） Ｖ・Ｊｔ・γ、、−
ＮＪｔ■ ＮＬ。

Ｖ Ｃ−一十ｒ１（ｔ −−）−γ２〕・ｌｔＶ
Ｖ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）（７）式
に（８）式を代入し、かつＡｔ−＋Ｏとすれば、ｄｒ２
□−−ｄψ２ ２ ＶＮＬ。

［−−十γ、（ｔ−一）−γ２〕ｄｔ Ｌ２Ｖ■ ＋’＋ Ｌ、、“″″−−窯＋４、（ｔ ”’）−ｒ２
ＶｄｔＶ Ｖ 素線のねん回持性から γ２ ｍ ：γ２としてＬ２
ｄｔ２ Ｎ Ｌ。

−＋γ２＝−−＋γ（ｔ−−） Ｖ ｄｔ Ｖ Ｖ・・・・・
・・・・・・・・・・（９） （９）式は１階の微分方程式であり、（６）式と異なっ
て係数は変化しない。

（ＩＩＩ） 以上の２つの微分方程式（６） 、 （９）の解をえる
ためには、（６）式で求めた解γ１を（９）式（こ入れ
、（９）式からγ２を求めれば上流側および下流側ねん
同区間Ｇこおける再度のねん回を受けた撚りγ２が求め
られる。

解法の詳細は省略するがラフラス変換を用い、制御理論
から比較的簡単に近似解が求められ、（６）式のγ１は
第５図のγ１（ｔ）のような曲線によって写えられる。

これヲ９）式に代入してγ２は同様な方法によって解か
れ第６図の曲線γ２（ｔ）として与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を示す簡略側面図、第２
図は本発明の別の実施例（こついての同様の図、第３図
は本発明装置の回転点、ねん回抑止点を説明する図式的
な図、第４図は本発明方法における上流側ねん同区間の
変動のさせ方の一例を示すグラフ、第５図は方発明方法
により上流側および下流側ねん同区間のそれぞれによっ
て与えられる単位長当りのわん回数の時間的変化を示す
グラフ、第６図は本発明の方法により与えられるわん回
を示すグラフ、第７図は本発明の方法（こよってえられ
る撚り線の撚り姿を示す簡略正面図、第８図ａ、ｂは本
発明方法に表れるわん回抑止区間の概念を定義するため
に用いる略図、第９図および第１０図は本発明（こより
えられるねん回を理論的に解析するため（こ用いる説明
用略図である。 １・・・・・・線条送り出し装置、２，６・・・・・・
上流側ねん回置間変動装置、３・・・・・・ねん同装置
、４・・・・・・巻取装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 線条を第１ねん回抑止点、第１回転点、第２回転点
   、第２わん回抑止点をこの順に経由させながら一定速度
   で走行させを段階と、前記第１回転点と前記第２回転点
   との間をねん回抑止区間としてこの画点を一体的に任意
   の方向に一定回転数で回転させる段階と、前記第１ねん
   回抑止点と前記第１回転点との間の上流側ねん同区間の
   長さを周期的にかつ連続的に変動させる段階とを含む線
   条ねん開方法。