JPS6153444B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は梳綿機におけるドツフアーの回転を
無段的に変速させるための変速制御方法に関する
ものである。

従来、梳綿機におけるドツフアーの変速装置と
して、円錐車を使用したコーン変速機や、電磁誘
導によつて断続されるインダクシヨンクラツチを
利用した無段変速機などを使用して、ドツフアー
を無段的に高・低変速させる方法が採られている
が、上記のコーン変速機は、電気関係のインター
ロツクが複雑であり、かつコーン変速機の機構
上、使用頻度の高い特定部分が摩耗しやすく、そ
のため保守管理上好ましくない問題がある。ま
た、インダクシヨンクラツチを利用した無段変速
機は、入力に対して必ず電気的なスリツプを起さ
ないと出力が出ない動作原理から、エネルギー効
率が悪い致命的な欠点をもつている。

上記、装置の欠点を解消するために、機械的な
クラツチもしくは電磁クラツチを設けた有段変速
装置が提案されているけれど、これらの装置は、
高・低速のためのクラツチ切替が、きわめて瞬時
的に行われるため、シリンダーとドツフアー間に
おける繊維受渡しの相対速度が急激に変化し、そ
のため常時一定の割合でシリンダーからドツフア
ーに受渡されていた繊維量が増減して、後述のよ
うにウエブに薄段むらや厚段むらが生じる原因と
なる。すなわち、ドツフアーの回転が低速から高
速に急激に増大した場合、一定回転を行つている
シリンダーに対し、ドツフアーの角速度が急激に
増大するため、必然的にドツフアーの単位表面長
に受渡される繊維量は少くなつて、ウエブに薄段
むらが生じる。また、ドツフアーの回転が高速か
ら低速に急激に変化した場合は、ドツフアーの単
位表面長に受渡される繊維量が多くなり、ウエブ
は厚段むらとなる。

このように、ウエブに段むらが生じることは、
品質上許されない問題であり、このため高・低速
の速度比に対応して、多段階のクラツチを使用
し、繊維受渡し量の変化段差を縮めようと試みら
れているものもあるけれど、基本的な欠点である
瞬時切替が解消されないばかりか、多段階クラツ
チを用いることは構造的にもコスト的にもきわめ
て不利で実際上採用し難い欠的がある。

この発明は上記諸種の欠点に鑑み、速度変換時
に電気的な波形変換回路から電磁クラツチに断続
信号を送り、シリンダーとドツフアー間の繊維移
行状態に対応した断続を、暫時電磁クラツチに行
わせて、円滑に無段的な変速を実現して高速移行
と低速移行を行い、ウエブに段むらの生じないし
かも伝導効率が高くかつ保守管理の容易な変速制
御方法を提供することを目的とする。

以下この発明の実施例を図面にしたがつて説明
する。

第１図において、Ｆはフイードローラ、Ｔはテ
ーカインローラ、Ｃはシリンダー、Ｄはドツフア
ーであり、上記シリンダーＣの回転軸１はプーリ
２とベルトのような可撓性伝導部材３を介して、
駆動源Ｍによつて回転駆動され、テーカインロー
ラＴの回転軸７は、シリンダーＣの回転軸１の他
端に取り付けられているプーリ４と、上記回転軸
７に取付けたプーリ５とにベルトのような可撓性
伝導部材６を張設することによつて、回転するよ
うになつている。

ドツフアーＤの回転軸８は、テーカインローラ
Ｔの回転軸７に従動して回転するが、上記回転軸
７と回転軸８の間に高・低速回転機構３５が設け
られている。

フイードローラＦの回転軸９は、ドツフアＤの
回転軸８の他端に取り付けられた、たとえば傘歯
車のような動力伝達部材１０を、伝達軸１４一端
の伝達部材１１に噛合させ、かつ伝達軸１４他端
の伝達部材１２を上記回転軸９一端の伝達部材１
３に噛合させることによつて回転するようになつ
ている。

上記高・低速回転伝達機構３５の入力軸１８
は、プーリ１６とテーカインローラＴの回転軸７
に取り付けられたプーリ１５とに、ベルトのよう
な可撓性伝導部材１７を張設することによつて回
転するようになつている。

２５は出力軸で、この出力軸２５と上記入力軸
１８との間に歯車１９，２０，２１，２３，２４
と回転軸２２が設けられ、かつ高速用電磁クラツ
チＨと低速用電磁クラツチＬが介装されており、
上記ドツフアーＤを低速回転させる場合は、入力
軸１８に入つた回転を歯車１９，２０、回転軸２
２、低速用電磁クラツチＬ、歯車２３，２４を経
て出力軸２５に回転を与え、また、ドツフアーＤ
を高速回転させる場合には、入力軸１８に入つた
回転を、歯車１９，２０，２１、高速用電磁クラ
ツチＨ、を経て出力軸２５に回転を与えるように
なつている。

さらに、出力軸２５の回転は、プーリ２６、可
撓性伝導部材２８、プーリ２７および歯車２９，
３０，３１，３２を経てドツフアーＤの回転軸８
に伝達される。

上記高・低速用電磁クラツチＨ，Ｌのうち、い
づれか一方の電磁クラツチが「続」の状態、つま
り結合されている時は、他方の電磁クラツチは
「断」の状態、つまり結合されていない状態にな
るから、異る伝達回転数が出力軸２５で混同する
ことがない。また、高低速の速度比は、上記出力
軸２５と回転軸８との間の歯車列により一定とな
つているが、たとえば歯車３１を取り替えること
によつて、速度比に対応した任意の回転数をドツ
フアーＤに伝達することができる。

通常高速梳綿機は、稼働時間のほとんどが高速
運転であるが、その運転操作上始動時およびスラ
イバー切れなどのトラブル発生時などにおいて、
作業者による手作業で口付け作業を行うものであ
るから、この手作業時間内は作業可能な低速回転
でなければ作業が遂行できず、したがつて、所定
時間の低速期間を設けたのちに高速運転させるこ
とが必須条件となる。このように、ドツフアーＤ
を高速から低速に変換したり、また低速から高速
に変換する場合の制御方法について説明する。

第２図はこの発明に係る制御方法を具現化する
シーケンスの一実施例を示すものである。同図に
おいて、PAは停止用常閉スイツチ、PBはスター
ト用常開スイツチ、PCは自動、手動切換スイツ
チで常時は実線のように自動側に切換つている。
Ｘ１〜Ｘ４はリレー、Ｔ１〜Ｔ３はタイマであ
り、サフイクスａ，ｂはこれらリレー、タイマの
常開、常閉接点をそれぞれ示している。

スイツチPBを閉じると、スイツチPA，PB、接
点Ｘ３b₁，Ｘ４b₁を介してリレＸ１が励磁され、
その常開接点Ｘ１a₁が閉となり、この接点Ｘ１a₁
を介してリレーＸ２も励磁されその接点Ｘ２a₁が
閉となり、このリレーＸ２は自己保持される。つ
まり、スイツチPBをいつたん閉とすると、接点
Ｘ１a₁，Ｘ２a₁の閉成により、リレーＸ１および
Ｘ２は励磁状態を持続する。

リレーＸ１が励磁すると、第３図に示す常開接
点Ｘ１a₂が閉成され、低速クラツチ用コイルＹ_L
が励磁され、第１図に示した低速クラツチＬが連
絡し、変速機出力軸２５に回転が伝達され、ドツ
フアーＤは低速で回転しはじめる。

同時に、第２図において、接点Ｘ２a₁，Ｘ１
a₁，Ｘ４b₂を介してタイマＴ１に電圧が印加さ
れ、そのタイプアツプ後励磁される。タイマＴ１
の励磁により、接点Ｘ２a₁，Ｘ１a₁スイツチ
PC、タイマ接点Ｔ１ａ、後述の常閉接点Zbを介
してリレーＸ３およびタイマＴ２，Ｔ３に電圧が
印加される。

リレーＸ３が励磁すると、その常閉接点Ｘ３b₁
が開となり、上記リレーＸ１の励磁が解かれ、第
３図の接点Ｘ１a₂が開となつて低速クラツチＬは
その連結を断つ。なお、リレーＸ１が非励磁とな
つてその接点Ｘ１a₁が開となつても、上記リレー
Ｘ３の常閉接点Ｘ３a₁がこれと並列に接続されて
おり、リレーＸ３は自己保持されている。

上記タイマＴ３はオフ遅延タイマで電圧印加と
同時に励磁され、その常開接点Ｔ３ａが閉じるこ
とにより、リレーＸ４が励磁される。

リレーＸ４が励磁すると、第３図に示すその常
開接点Ｘ４ａが閉成し、後述の波形変換回路３６
を駆動して、この回路からの断続信号により高速
クラツチ用コイルＹ_Hが断続的に通電され、第１
図に示した高速クラツチＨが間欠連結を行なつ
て、出力軸２５の回転を無段的に上昇させる。な
お、第３図において、コイルＹ_L，Ｙ_Hと並列に接
続された抵抗器Ｒ１，Ｒ２は、インピーダンス負
荷であるコイルのしや断時に生ずる逆起電力を吸
収するものである。

第４図は上記波形変換回路３６の具体例を示
し、トランジスタTR１，TR２、抵抗器Ｒ３〜Ｒ
７、コンデンサＣ１，Ｃ２で非安定マルチバイブ
レータを構成している。つまり、接点Ｘ４ａが閉
じると、波形変換回路３６を構成する非安定マル
チバイブレータからパルス状の信号が出力され、
この信号がパワトランジスタTR３のベースに印
加されて、このパワトランジスタTR３はオンオ
フを繰り返し、コイルＹ_Hを断続的に通電する。

第４図中、Ｔ２ｂは、第２図のタイマＴ２の常
閉接点で、タイマＴ２の電圧印加後たとえば５秒
で開となる。これにより、波形変換回路３６から
の断続信号はなくなり、パワトランジスタTR３
は抵抗器Ｒ７，Ｒ８を介してベースに連続的に印
加されることによりオン状態となつて、コイルＹ
_Hは連続通電となる。つまり、出力軸２５（第１
図）は高速の定速回転となる。

つぎに、高速回転から低速回転へ移行する場合
を説明する。

第２図において、常閉接点Zbは自動運転の際
の低速回転指令信号によつて開となるもので、こ
の開により、上記リレーＸ３、タイマＴ２，Ｔ３
はその励磁を解かれる。タイマＴ３はオフ遅延タ
イマで、その接点Ｔ３ａにより、リレーＸ４はた
とえば５秒間励磁されつづける。リレーＸ４が励
磁しつづけている間、その常閉接点Ｘ４b₁でリレ
ーＸ１は非励磁を保ち、低速クラツチＬは連結さ
れない、また、第４図で用いられている接点Ｘ４
ａも閉を維持し、タイマＴ２はただちに複帰しそ
の常閉接点Ｔ２ｂは閉であるから、波形変換回路
３６の七側母線は生かされており、高速クラツチ
用コイルＹ_Hは断続的に通電される。つまり、回
転軸２５（第１図）は無段階的に減速する。

所定時間経過後、オフ遅延タイマＴ３が復帰す
ると、その接点Ｔ３ａが開となつてリレーＸ４は
非励磁となり、その接点Ｘ４ａが開となつて高速
クラツチ用コイルＹ_Hは通電されなくなるととも
に、常閉接点Ｘ４b₁が閉成されてリレーＸ１が励
磁され、その接点Ｘ１a₂が閉じて低速クラツチ用
コイルＹ_Lが通電される。つまり出力軸２５は低
速回転に移る。

上述のシーケンスにもとづく制御方法による
高、低速クラツチの動作を要約するとつぎのよう
になる。

スイツチPBオン→低速クラツチＬ連結→タイ
マＴ１による一定時間後、低速クラツチＬ断かつ
高速クラツチＨ断続連結→タイマＴ３による一定
時間後、高速クラツチＨ連続連結→低速回転指令
信号によつて常閉接点Zb開→高速クラツチＨ断
続連結→タイマＴ３による一定時間後、高速クラ
ツチＨ断かつ低速クラツチＬ連結。

ところで、高速加速時、つまり高速クラツチＨ
を断続している間は、リレーＸ３が励磁され、第
４図のように、その接点Ｘ３a₂を閉成して可変抵
抗器Ｒ５を短絡し、可変抵抗器Ｒ６とコンデンサ
Ｃ２による時定数にしたがつて、高速クラツチＨ
の断続中における通電時間を減速時よりも長くし
て、加速に必要なトルクを得ている。一例とし
て、加速時の断続は通電140ms、しや断112ms、
または減速時の断続は通電140ms、しや断161ms
とする。

なお、上記実施例では、断続信号を出力する波
形変換回路６６として非安定定マルチバイブレー
タを用いたが、これに限るものではなく、たとえ
ば、発振回路と波形整形回路で構成してもよい。
また、断続信号は、一定周期のものを用いてもよ
いが、加速時には、時間の経過とともにオン時間
を長くし、減速時には、時間の経過とともにオン
時間を短かくしていく、つまり可変周期のものを
用いてもよい。

以上説明したように、ドツフアーＤの速度変換
時に波形変換回路から断続信号を出力して高速用
電磁クラツチＨを断続することにより、変速制御
を行うようにしているが、ドツフアーＤを低速か
ら高速に変換する時には、加速する必要があるた
め、単位時間当りの高速用電磁クラツチＨの断続
頻度を高くすれば無段的に高速から低速に変換す
る時には、ドツフアーＤからコイラー部までの動
力伝達系統の負荷のために、クラツチＨ，Ｌを断
すると１〜1.5秒でドツフアーＤが止するから、
高速用電磁クラツチＨを動作させて、減速状態を
引き伸ばすように操作する必要があり、そのため
単位時間当りの断続頻度は、上記高速に変換する
時よりも低くすればよい。

電磁クラツチと波形変換回路を利用して変速制
御を行うようにしているため、設定された高・低
速間を、回転慣性体の大きさ如何にかかわらず、
波形変換回路の抵抗値およびコンデンサー容量を
調節するだけで、無段的に速度変換させることが
でき、したがつて、ウエブの段むらなどのトラブ
ルが生じない上、適確な動力伝達を図り得、かつ
保守管理が容易であるなどの利点がある。

なお、上記の電磁クラツチは、乾式もしくは湿
式のいずれでもよいが、たとえば、湿式の電磁ク
ラツチを用いて、高低速回転伝達機構をオイルバ
ス中に収めれば、一定操業時間後におけるオイル
交換だけで保手管理を行うことができる。また、
上記実施例では、高・低速２個の電磁クラツチを
用いて無段変速を行つているけれど、高・低速の
間に中間段階の回転を必要とする場合には、回転
伝達機構と制御機器を補充することによつて可能
である。

さらに、紡績工程にあつても、上記梳綿機のほ
かに、混打綿機、コーマ準備機、コーマ機、練条
機、粗紡機、精紡機などの高・低速度換を必要と
する機種に対しても適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る制御方法を適応した駆
動機構の平面図、第２図はシーケンス図、第３図
は高速・低速クラツチ用コイルの接続図、第４図
は波形変換回路の具体的な回路図である。 ３５……高低速回転伝達機構、３６……波形変
換回路、Ｄ……ドツフアー、Ｈ……高速用電磁ク
ラツチ、Ｌ……低速用電磁クラツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 梳綿機におけるドツフアーに対して、高・低
   速回転を伝達するために設けられた高・低速回転
   伝達機構中に高速用電磁クラツチと低速用電磁ク
   ラツチとを介装し、速度変換時に電気的な波形変
   換回路から断続信号を出力して上記高速用電磁ク
   ラツチを断続し、上記ドツフアーの高・低速変速
   を無段的に行なうようにしたことを特徴とする梳
   綿機の変速制御方法。 ２ 上記波形変換回路は非安定マルチバイブレー
   タで構成されてなる特許請求の範囲第１項記載の
   梳綿機の変速制御方法。