JPS63264923A - 粗紡機における巻取速度変速装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は粗紡機における巻取速度変速装置に関するも
のである。

（従来の技術） 一般に粗紡機においては、フロントローラより一定速度
で送り出される粗糸を、一定速度で回転しでいるフライ
ヤとそれより高速で回転するボビンとの回転速度差によ
り粗糸に撚りをかけつつボビンに巻取る。巻取時にボビ
ンの回転数を巻初めから巻終りまで一定にした場合には
、ボビンに巻取られた粗糸層の増大に伴ない組糸に対す
る張力が大きくなる。従って、従来は一対のコーンドラ
ムを使用してボビンの回転速度が粗糸層の増大に伴い順
次低下するように制御していた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、紡出繊維の種類、重さ、フライヤの回転数、
撚数等の紡出条件により、ボビンに巻かれた粗糸層の数
とボビン径の増加の割合が変わるため、一種類のコーン
ドラムを使用する装置では全ての紡出条件に対して巻初
めから満管まで巻取張力が一定となるように巻取速度を
調節することは困難である。

この不都合を解消するため特公昭５２−４８６５２号公
報には第７図に示すように、一対のコーンドラム５１ａ
　、５１ｂ間に掛装されたベルト５２を移動させるベル
トシフタ５３と、ボビンに巻取られた粗糸層の増大に伴
い一定ピッチで間欠的に移動されるラック５４とをリン
ク機構５５を介して連結し、リンク機構５５に装備され
た係合部５６と係合するカム面を有するガイドブレート
５７をボルト５８及びナツト５９によりそのカム面の位
Ｍ調節可能に取付けたものが開示されている。この装置
においては紡出条件の変更に対応してガイドブレート５
７のカム面の形状を変更することにより、同一コーンド
ラムを使用したままで各種の紡出条件に対応することが
可能であるが、ガイドブレート５７の［５が面倒である
という問題がある。

また、コーンドラムを使用した場合にはコーンドラムと
ベルトとの滑りを防止するためコーンドラムを高速で回
転駆動する必要があり、動力消費が大きくなるとともに
機台振動も起こり易いという問題もある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段）　　−前記の問題点を
解決するため第１発明においては、スピンドルをドラフ
トパートと別個に変速駆動するための可変周波数電源に
より変速駆動される可変速モータと、紡出速度を検出す
る検出手段と、ボビンレールの上昇、下降の切換に対応
して信号を発する切換信号発信手段と、撚数、巻取開始
時におけるボビン径、ハンクロービング等の紡出条件を
入力する入力装置と、前記紡出条件を記憶する記憶装置
と、前記検出手段による紡出速度と前記記憶装置の記憶
データとに基づいて適正な巻取速度を演算し、前記切換
信号発信手段からの信号に応じて前記可変速モータを制
ｔＩｌする制御装置とを設けた。又、第２発明において
は、前記第１発明の構成に加えてボビンに巻取られる組
糸形状を制御するため、ボビンレールを昇陪動させる正
逆回転駆動可能な可逆可変速モータを設けるとともに前
記制御装置に前記検出手段による紡出速度と前記記憶装
置の記憶データに基づいて適正なボビンレール昇降速度
を演算し、前記切換信号発信手段からの信号に応じて前
記可逆可変速モータを制御する機能を設けた。

（作用） この発明の装置においては、スピンドルに嵌挿されたボ
ビンはインバータ等の可変周波数電源を介して変速駆動
される可変速モータによりドラフトパートと別個に変速
駆動される。制御装置は予め入力装置により入力された
撚数、巻取開始時におけるボビン径等の紡出条件と、検
出手段により検出された紡出速度のデータに基づぎ適正
な巻取速度を演算し、ボビンレールの上昇、下降の切換
すなわち粗糸層の増加を示す信号に応じて前記可変速モ
ータを駆動制御する。従って、紡出条件の変更に対応し
てボビンに対する組糸の巻取が巻取開始から満管時まで
常に適正な張力で行われる。

又、第２発明においてはボビンレールを昇降動させる別
個の可逆可変速モータが設けられ、前記検出手段による
紡出速度と前記記憶装置のデータとに基づいて適正なボ
ビンレール昇降速度が演算され、ボビンの巻取速度だけ
でなくボビンレールの昇降速度も全ての紡出条件に対し
てチェンジギヤの交換を行うことなく制御装置により巻
取開始から満管時まで適正な速度に制御される。

（実施例１） 以下、第１発明を具体化した一実施例を第１〜３図に従
って説明する。第１図に示すようにフロントロー５１は
その一端と、主モータ（図示せずにより回転駆動される
ドライビングプーリ２と一体的に回転するドライビング
シャフト３との間に配設された歯車列４を介して回転駆
動されるようになっている。又、フライヤ５の上部には
被動歯車６が一体回転可能に嵌着固定され、前記ドライ
ビングシャフト３の回転がベルト伝動機構７を介して伝
達される回転軸８に嵌着された駆動歯車９を介して回転
されるようになっている。

一方、ボビンレール（図示せず）上に装備されたスピン
ドル１０の被動歯車１０ａと噛合する駆ａ＃Ａ車１１が
嵌着固定された回転軸１２は、ドライビングシャフト３
の回転力と可変周波数電源としてのインバータ１３を介
して変速駆動される可変速モータ１４による回転力とが
差８歯車機構−１５により合成されて伝達されるように
なっている。すなわち、可変速モータ１４により駆動さ
れる駆動軸１６の回転が歯車列１７、ベルト伝動機構１
８を介して差動歯車機構１５に入力され、差動歯車機構
１５の出力側に配設されたベルト伝動機構１９に対して
自在継手２０及び連結軸２１を介して回転軸１２が連結
されている。又、ボビンレールに固定されたりフタ−ラ
ック２２と噛合する歯車２３が嵌着された回転軸２４に
は、前記駆動軸１６の回転が切換機構２５及び歯車列２
６を介して伝達される。そして、切換機ｖ４２５が図示
しない成形装置に連結されるとともに成形装置の運動と
連動して作動され、かさ歯車２５ａ、２５ｂとかさ歯車
２５Ｃとの噛合わせを切換ることにより、リフターラッ
ク２２すなわちボビンレールの上下運動の方向が変更さ
れるようになっている。

フロントローラ１と一体的に回転される歯車１ａの近傍
には紡出速度検出手段としての回転速度検出器２７が゛
、フライヤ５の被動歯車６近傍にはフライヤ５の回転速
度を検出する回転速度検出器２８がそれぞれ配設されて
いる。又、フロントローラ１とフライヤトップ５ａとの
間には粗糸Ｒの張力状態を検出する被接触式の張力検知
装置２９が配設されている。張力検知装置２９としては
例えば、特開昭６０−１４６０１６号公報に開示された
装置が使用されている。

次に前記の可変速モータ１４を駆動制御するための電気
回路を第２図に従って説明する。制御装置３０を構成す
るマイクロコンピュータ３１は中央処理装置（以下ＣＰ
ｔＪという）３２と、制御プログラムを記憶した読出し
専用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ３３と
、入力装置３４により入力された入力データ及びＣＰＬ
Ｊ３２における演算処理結果等を一時記憶する読出し及
び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなる記憶装置とし
ての作業用メモリ３５とからなり１．ＣＰ　Ｕ　３２は
プログラムメモリ３３に記憶されたプログラムデータに
基づいて動作する。

撚数、巻取開始時におけるボビン径、ハンクロービング
等の紡出条件を作業用メモリ３５に入力する入力装置３
４は、制御装置３０にキーボードとして一体に組込まれ
ている。前記回転速度検出器２７．２８からの検出信号
はＣＰＬＪ３２に入力され、張力検知装Ｗ１２９からの
検出信号はＡ／Ｄ変換器３６を介してＣＰＵ３２に入力
されるようになっている。又、成形装置のクレードル近
傍にはボビンレールの昇降動の切換えと対応してクレー
ドルと係合可能な位置に切換信号発信手段３７としての
リミットスイッチ（図示せず）が配設され、該切換信号
発信手段３７からの信号がＣＰＵ３２に入力されるよう
になっている。

ＣＰＬＪ３２は入力装置３４に入力された紡出条件、回
転速度検出器２７．２８からの検出信号及び切換信号発
信手段３７からの出力信号に基づいて適正なボビン回転
速度を演算し、切換信号発信手段３７の出力信号に対応
して出力インターフェイス３８、モータ駆動回路３９及
びインバータ１３を介して可変速モータ１４を駆動制御
するようになっている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する３機
台の駆動に先だってまず撚数Ｔ、巻取開始時におけるボ
ビン径Ｄｏ　ｓハンクロービングＨ，Ｒ，及びハンクロ
ービングＨ，Ｒ，とブレッサ加圧力により経験的に求め
られる係数にρを入力装置３４により入力する。次いで
機台が駆動されてドライビングプーリ２とともにドライ
ビングシャフト３が回転駆動されると、歯車列４を介し
てフロントローラ１が、ベルト伝動機構７、回転軸８、
駆動歯１９及び被動歯車６を介してフライヤ５がそれぞ
れ回転駆動される。そして、回転速度検出器２７．２８
によりフロントローラ１及びフライヤ５の回転速度がそ
れぞれ検出されてＣＰＵ３２に入力される。

機台の駆動と同時に可変速モータ１４も駆動され、駆動
軸１６、切換機構２５及び歯車列２６を介して回転軸２
４が駆動されてリフターラック２２が駆動される。一方
、駆動軸１６、歯車列１７、ベルト伝動８！構１８を介
して差動ｆＩ車機構１５に入力された回転力とドライビ
ングシャフト３の回転力とが差ｖＪ歯車機構１５で合成
され、合成された回転力によりベルト伝動機構１９、自
在継手２０及び連結軸２１を介して回転軸１２が駆動さ
れてスピンドル１０が回転駆動される。すなわち回転軸
１２はその主駆動力がドライビングシャフト３から与え
られ、ボビンに巻取られた粗糸層の増加に伴う変速のた
めの駆動力が可変速モータ１４により与えられる。又、
リフターラック２２を駆動する回転軸２４の回転方向は
、ボビン８に対する粗糸の巻取が一層分完了する毎に切
換機構２５のかさ歯車２５ａ　、２５ｂとかさ歯車２５
Ｇとの噛合いが切換られることにより変更される。

巻取時におけるボビン回転数ＮＢは次式で与えられる。

Ｖ　＝　Ｎ　Ｓ　／　Ｔ　　　　　　　　　　・・・■
ＮＢ−ＮＳ＋Ｖ／（πＤ） ＝ＮＳ　（１＋１／　（πＤＴ））・・・■■・・・フ
ロントローラの周速 ＮＳ・・・フライヤ回転数 Ｔ・・・撚数 Ｄ・・・ボビン径 このうちボビン径りはボビンＢに巻取られる粗糸層の増
加に伴い一定足ずつ増加し、粗糸一層あたつの増加量Δ
Ｄは次式で与えられる。

八〇＝２５．４／（泪瓦Ｋｐ　） Ｈ，Ｒ６−２５０／粗糸紡出重鰻（グレン／３０ヤード
）Ｋｐ・・・Ｈ，Ｒ，及びプレッサ加圧力により決まる
係数 従って、第ｎ層を巻、取る際のボビン回転数ＮＢは次式
で与えられる。

ＣＰＵ３２はあらかじめ入力された紡出条件及び回転速
度検出器２７．２８からの検出信号に基づき第０式によ
りボビン回転数ＮＢを演算し、その回転数ＮＢに対応す
る回転速度となるようにインバータ１３を介して可変速
モーター４を駆動する。すなわち、切換信号発信手段３
７のボビンレールの上昇、下降の切換を検知するととも
にその信号をカウントして現在の巻取粗糸層が第何層で
あるかを判断し、切換時毎にボビン回転数ＮＢを第０式
により締出してボビン巻取径が大きくなるに従って可変
速モータ１４を減速制御する。

粗糸一層あたりの直径増加分ΔＤを算出する際に使用す
る係数Ｋｐの値は紡出ゲレンとブレッサ加圧力すなわち
フライヤ回転数とで決まるため、紡出ゲレンに太さの変
動がある場合には前記のようにボビン回転数ＮＢを制御
しても組糸の巻取張力を適正に保つことはできない。し
かし、この実施例の装置においては張ノ〕検知装置２つ
によりフロントローラ１とフライヤトップ５ａとの間の
粗糸の張力状態を示す検知信号がＣＰＵ３２に入力され
るため、ＣＰＵ３２はその信号から組糸の張力が適正状
態であるか否かを判断し、適正張力からずれた場合には
適正張力となる方向にボビンの回転数が変更されるよう
に可変速モータ１４を駆動制御する。

（実施例２） 次に第２発明を具体化した実施例を第４〜６図に従って
説明する。粗糸Ｒは第４図に示すようにボビンＢにコイ
ル状に巻取られ、ボビンリフト単位長さあたりのコイル
数をＣとするとＣは粗糸番手により決１す、リフターラ
ック２２を昇降動する回転軸２４の回転数ＮＬは次式で
与えられる。

ＮＬ＝　（ＮＢ−ＮＳ）Ｃ／　（πＤＬ）ＮＢ・・・ボ
ビン回転数 ＮＳ・・・フライヤ回転数 Ｔ・・・撚数 Ｄ・・・ボビン径 ｍ・・・歯車２３のモジュール ２・・・歯車２３の歯数 従って、同じ番手の組糸を紡出する場合には撚数、フラ
イヤ回転数が同一条件であればリフティング速度も同一
となるはずであるが、スライバ原料の違いにより粗糸の
硬さが異なりボビンに巻取られた場合の変形度合が異な
るため、原料の違いにより他の紡出条件が同一の場合で
もボビン径りが異なるようになる。そのため、前記実施
例の装置ではスライバ原料の変更を行う場合にはその原
料に適した回転数で回転軸２４が駆動されるようにチェ
ンジギヤの交換作業が必要となる。この実施例で示す第
２発明の装置は前記紡出原料の変更時にもチェンジギヤ
の交換作業が不要な装置に関するものである。

この実施例の装置においては、スピンドル１０を駆動す
る回転軸１２が前記可変速モータ１４により駆動される
駆動軸１６に対して自在継手４０及び連結軸４１を介し
て連結されている。又、ボビンレールと一体的に昇降動
するリフターラック２２を駆動する回転軸２４はインバ
ータ１３を介して変速駆動される正逆回転駆動可能な可
逆可変速モータ４２の出力軸に対して歯車４３．４４を
介して連結されている。すなわち、前記実施例の装置と
異なり差動歯車機構１５を設けることなく、リフターラ
ック２２を駆動する回転軸２４が可逆可変速モータ４２
によりドラフトパートの駆動系とは完全に独立して駆動
される。

この実施例の装置叩おいても前記実施例の装置と同様に
、機台の駆動に先立って種々の紡出条件を入力装置３４
により入力するが、その際紡出原料の種類も入力される
。次いで機台が駆動されると、ドライビングシャフト３
が回転駆動されて歯巾列４を介してフロントローラ１が
、ベルト伝動ｌｌ１ｌＩ７、回転軸８、駆動両車９及び
被動歯車６を介してフライヤ５がそれぞれ回転駆動され
る。一方、機台の駆動と同時に可変速モータ１４及び可
逆可変速モータ４２も駆動され、スピンドル１０及びリ
フターラック２２が駆動される。可逆可変速モータ４２
の回転方向はボビンＢに対する組糸の巻取が一層分完了
する毎に切換信号発信手段３７の出力信号により切換ら
れ、リフターラック２２すなわちボビンレールの上昇、
下降の切換が行われる。

ＣＰｔＪ３２はあらかじめ入力された紡出条件及び回転
速度検出器２７．２８からの検出信号に基づき前記実施
例の装置と同様に第■式によりボビン回転数ＮＢを演算
し、その回転数ＮＢに対応する回転速度となるように出
力インターフェイス３８、モータ駆動回路３９及びイン
バータ１３を介して可変速モータ１４を駆動する。又、
ＣＰＵ３２は切換信号発信手段３７の出力信号により現
在の巻取粗糸層が第何層であるかを判断し、切換時毎に
リフターラック２２を駆動する回転軸２４の回転数ＮＬ
を第０式により算出し、その回転数ＮＬに対応する回転
速度となるように出力インターフェース３８、リフティ
ングモータ駆動回路４５及びインバータ１３を介して可
逆可変速モータ４２を駆動する。従って、回転軸２４の
回転はスピンドル１０及びドラフトパートと独立して可
逆可変速モータ４２により変速駆動され、紡出糸の原料
が変更された場合にもチェンジギヤの交換を行うことな
く適正な速度でリフターラック２２すなわちボビンレー
ルを昇降動することができる。

又、差動歯車Ｒ構１５及び切換機構２５を設ける必要が
ないため、構造が簡単となり保全作業が容易となる。

なお、この発明は前記両実施例に限定されるものではな
く、例えば、前記両実施例においてはフロントローラ１
とフライヤ５との回転速度を常に検出するように構成し
たが、フロントローラ１の回転速度又はフライヤ５の回
転速度のいずれか一方がわかれば他方は計算により求め
られるため、回転速度検出器２７．２８のいずれか一方
を省略してもよい。又、機台の高速化及びラージパッケ
ージ化により巻取時に粗糸に作用する遠心力の影響を考
慮して、一般にはフロントローラ１及びフライヤ５の回
転速度を巻取開始時から巻取終了時にわたって変速制御
するが、遠心力の影響が小さな低速域で一定の紡出速度
で機台の運転を行う場合には回転速度検出器２７．２８
を設けずに紡出速度を入力装置３４により入力してもよ
い。さらには、張力検知装置２９を省略してもよい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によればコーンドラムを
廃止することができるため構造が簡単となり製造コスト
が安くなるとともに、従来装置と異なりコーンドラムと
ベルトとのすべりを防止するためにコーンドラムを高速
で回転するという余分な動力が不要となる。又、質面の
大きなコーンドラムを高速で回転すると機台振動が大き
くなるため、コーンドラムを用いた場合には紡出速度を
上げることが難しかったが、この発明ではより高速化が
可能となる。さらに、紡出条件変更時に従来装置と異な
り紡出条件を入力装置により入力するだけで簡単に紡出
条件の変更に対応してボビンの回転速度制御を行うこと
ができる。又、第２発明においては前記の効果に加えて
差動歯車機構及びリフティング切換のための切換機構が
省略できるため、構造が簡単となり保全作業が容易とな
る。

さらには、紡出原料の変更に際してもチェンジギヤの交
換が不要となり、紡出条件の変更が入力装置による入力
のみで完了するという浸れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明を具体化した第１の実施例を示す
ものであって、第１図は駆動機構の概略斜視図、第２図
は制御回路のブロック図、第３図はボビン径とボビン回
転数の変化を示す縮図、第４〜６図は第２の実施例を示
すものであって第４図はボビンに巻取られた粗糸の状態
を示す部分断面図、第５図は駆動ｔａｔｓの概略斜視図
、第６図は制御回路のブロック図、第７図は従来装置の
概略正面図である。 フロントローラ１、フライヤ５、スピンドル１０、可変
周波数電源としてのインバータ１３、可変速モータ１４
、紡出速度検出手段としての回転速度検出器２７、制御
装置３０、入力装置３４、記ｔａ装置としての作業用メ
モリ３５、切換信号発信手段３７、可逆可変速モータ４
２、ボビンＢ０特許出願人　　　株式会社豊田自動１１
１１！製作所代　理　人　　　弁理士　　恩１）博宣第
３図 Ｄｏ　　、□・趨−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スピンドルをドラフトパートと別個に変速駆動する
   ための可変周波数電源により変速駆動される可変速モー
   タと、 紡出速度を検出する検出手段と、 ボビンレールの上昇、下降の切換に対応して信号を発す
   る切換信号発信手段と、 撚数、巻取開始時におけるボビン径、ハンクロービング
   等の紡出条件を入力する入力装置と、前記紡出条件を記
   憶する記憶装置と、 前記検出手段による紡出速度と前記記憶装置の記憶デー
   タとに基づいて適正な巻取速度を演算し、前記切換信号
   発信手段からの信号に応じて前記可変速モータを制御す
   る制御装置と を備えた粗紡機における巻取速度変速装置。 ２、スピンドルをドラフトパートと別個に変速駆動する
   ための可変速周波数電源により変速駆動される可変速モ
   ータと、 ボビンに巻取られる粗糸形状を制御するためボビンレー
   ルを昇降動させる正逆回転駆動可能な可逆可変速モータ
   と、 紡出速度を検出する検出手段と、 ボビンレールの上昇、下降の切換に対応して信号を発す
   る切換信号発信手段と、 撚数、巻取開始時におけるボビン径、ハンクロービング
   等の紡出条件を入力する入力装置と、前記紡出条件を記
   憶する記憶装置と、 前記検出手段による紡出速度と前記記憶装置の記憶デー
   タとに基づいて適正な巻取速度及びボビンレール昇降速
   度を演算し、前記切換信号発信手段からの信号に応じて
   前記両可変速モータを制御する制御装置と を備えた粗紡機における巻取速度変速装置。