JPS63185781A - 線条体の張力安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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の出力ブーリ
ーフ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、その下流側線条体Ｗ。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Ｗ。を引き出すために
モータ６の出力ブーリーフ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、＆１１
２の吊下刃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Ｗ。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
停止させ、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Ｗ。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
線条体張力を王とすれば、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に一定され
、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Ｗ。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Ｗ。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Ｗ。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他
も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Ｗ。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２
０〜３０％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１習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りと、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＝ｅμθ／（ｅμθ−１） （但し、μニブレーキ紐とブレーキドラムの摩擦係数、
θニ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！
！！造ラビライン中に介挿されていて、その下流側線条
体Ｗｏ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（詔勅自在に支持され、この
ガイド棒５４，５５が不動部材に固定された取付部材５
６．５９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
付け部位の直径りと、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 ２　ｄ　／　Ｄ　＝　ｅμθ／（ｅμθ−１）（但し、
μニブレーキ紐とブレーキドラムの摩擦係数、θニブレ
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図に示すように下流側線条体Ｗｏの張力をＴ
ｉとし、下流側線条体Ｗ１の張力をＴ。とじ、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
ＢＳとし、張り側張力をＢｔとした場合、下記の第１式
ないし第３式がなりたつ。

Ｆ＝Ｂ１　＋２・Ｔ１　　・・・・・・・・・・・・（
１））Ｂｔ／Ｂ、＝ｅμθ　・・・・・・・・・・・・
（２）（Ｂｔ−ｓ３　）　ｄ＝　（Ｔ　　−Ｔｉ　）　
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　　＝（ｄ／Ｄ）（１−１７ｅμθ）Ｆ＋Ｔ＝　（２
ｄ／Ｄ（１−１／ｅμ＆＞　−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＞２Ｔｉ　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（５）（Ｆ−２Ｔ＝　＞　（１−１／ｅμθ）＞
Ｔ　　−Ｔ・＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０１・・・・・・（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Ｔｉの係数が零となる場合には、
Ｔ・が変化してもＴ。が変化しないことが理解できる。

即ら、２ｄ／Ｄ＝ｅμθ／′（ｅμθ−１）となれば良
いのである。

従って、上流側線条体Ｗ。の張力Ｔｉ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Ｂｔが増加する。なぜなら
ば、上）ホの第１式に示すようにＦ＝Ｂｔ＋２・Ｔｉ　
　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Ｗｏの張力Ｔｉ
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Ｗ。の張力Ｔｉ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５
３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Ｂｔ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Ｔｉが小さくなり、張力変動が緩和される。

このように、張力Ｔｉが変動しても下流側線条体Ｗ１の
張力下。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５
７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Ｅ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）ホ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、この場合の直径り、ｄ
を上）本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の直径りとブレーキ
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ざとブレーキ紐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。

ざらに、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
度が掻めて向上する。

。（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
特許出願人　　日立電線株式会社 代　理　人　　　小山１）光夫 第３図 ＶＬ／＋ ３１ｆ４図 第５図 Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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＾μ＾θ／（ｅ＾μ＾θ−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。