JP2564384B2 - 回転リングの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リング精紡機やリング撚糸機の回転リング
の制御方法および制御装置に係り、特に回転リングの動
力損失を最小に抑制するために好適な回転リングの制御
方法および制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術では、実開昭61−191477号公報に記載のよ
うに、単に回転リングの回転部と固定部に分かれている
だけで、回転部はトラベラに引っ張られて回転するだけ
であった。

また、回転部を制止するには特開昭62−206036号公報
に記載のように、機械的にブレーキで止めるのみであっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術では、回転リングの運転中の回転速度を
全く制御しておらず、したがて場合によっては回転部が
トラベラとほぼ同一の回転数にまで達し、回転リングの
動力損失が増加し、効率が悪くなるという問題があっ
た。

また、回転中の回転リングは減速時に楕走し、トラベ
ラの回転やスピンドルの回転以下にならないことがあ
り、糸をほどいたり、切ったりするので、メカニカルブ
レーキを付ける必要があった。

ところで、回転リングの回転中の全動力損失は、第５
図に示すように、回転リングの回転部が回転することに
より発生する動力損失（以下、「リング風損」とい
う。）（イ）と、トラベラと回転リングの回転部の相対
速度にほぼ比例する摩擦動力損失（以下、「トラベラ摩
擦損」という。）（ロ）との和（（イ）＋（ロ））とな
る。特に、空気軸受で支承された回転リングの回転部は
ほぼトラベラと等しい回転数まで達し得る。このように
回転数が多くなると、リング風損（イ）が増大して行
き、全動力損失（（イ）＋（ロ））が増大する領域があ
るので、回転リングの回転部の回転数を全動力損失
（（イ）＋（ロ））が最小値になる付近に回転制御する
必要がある。

本発明の目的は、リング精紡機やリング撚糸機の回転
リングの動力損失を最小に抑制し得る回転リングの制御
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明は回転リングの回転
部の回転数を、リング風損とトラベラ摩擦損の和がほぼ
最小になるように制御するようにしたものである。

〔作用〕

本発明方法では、回転リングの回転部の回転数を、リ
ング風損とトラベラ摩擦損の和である全動力損失がほぼ
最小値となるように制御するようにしている。その結
果、回転部の全動力損失を最小に抑制することができ、
特にリング精紡機やリング撚糸機は回転リングを膨大な
数量で使用するので、大幅な省エネルギーを図ることが
可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図および第２図は本発明方法を実施する装置の一
例を示すもので、第１図は平面図、第２図は縦断正面図
である。

これらの図に示す実施例の装置は、回転リングと、電
磁コイル６と、電磁コイル用の直流電源（図示せず）
と、電流制御部（図示せず）とを備えて構成されてい
る。

前記回転リングは、固定部１と、固定部２とを有して
いる。前記固定部１には、回転部用の支承すきま３が形
成されている。前記回転部２には、軸方向の一端部にフ
ランジ４が設けられ、他端部にトラベラ用の滑走部５が
設けられている。前記回転部２のフランジ４は、固定部
１に形成された支承すきま３内に配置されており、この
支承すきま３とフランジ４とを介して固定部１に回転部
２が水平状態で回転可能に支承されている。

前記電磁コイル６は、回転リングの固定部１に設けら
れた鉄心７と、これに巻装されたコイル８とで構成され
ている。前記鉄心７は、回転リングの回転部２の外周に
空隙を介して対向配置されている。前記コイル８には、
電流制御部を介して直流電源が接続されている。そし
て、前記電磁コイル６は回転部２の外周に１個、または
円周方向に等間隔をおいて複数個、非接触で電磁気的に
対向させて配置されている。

なお、前記回転リングの回転部２の他端部に設けられ
た滑走部５には、トラベラ９がこの滑走部５に沿って回
道可能に設置されている。

次に、前記第１図および第２図に示す装置の動作に関
連して本発明方法の一例を説明する。

前記装置では、回転リングの固定部１に設けられた電
磁コイル６のコイル８を一次巻線となし、回転部２を二
次回路とする電磁結合をなしている。

そこで、直流電流（図示せず）により前記コイル８に
励磁電流である直流電流を流すと、電磁コイル６が励磁
され、電磁コイル６の鉄心７と回転リングの回転部２の
相対速度に応じて回転部２に渦電流が流れ、制動力が発
生する。この制動力は、回転部２の他端部に設けられた
滑走部５の摩擦力によりトラベラ９に引っ張られて回転
する回転部２の回転速度を抑制する方向に働く。

前記制動力の大きさは、励磁電流を制御することによ
り調整することができるので、電流制御部（図示せず）
により直流電源から電磁コイル６のコイル８に供給する
直流電流を制御することにより、トラベラ９により回転
部２を引っ張るトルクと、電磁コイル６により回転部２
に働く制動力とがつり合ったところの回転数で回転部２
が回転することになる。したがって、電磁コイル６のコ
イル８に供給する直流電流を適性に制御し、回転部２の
回転数を、第５図に示すように、全動力損失であるリン
グ風損（イ）とトラベラ摩擦損（ロ）との和（（イ）＋
（ロ））が最小値となるｂ点に調整することにより、効
率を高めることができ、リング精紡機やリング撚糸機は
ボビンの数量が膨大なるため、大幅な省エネルギーを図
ることができる。

また、前記回転部２の回転速度が上がると渦電流が増
し、制動力が増大し、回転部２の回転速度を下げるよう
に働き、反対に回転部２の回転速度が下がると渦電流が
減り、制動力が減少するから、トラベラ９によるトルク
が打ち勝って回転部２の回転速度を上げる方向に働くの
で、回転部２の回転は安定し、したがってトラベラ９の
滑走も安定し、製品としての糸の品質を向上させること
が可能となる。

ついで、第３図および第４図は本発明装置の他の実施
例を示すもので、第３図は平面図、第４図は縦断正面図
である。

この第３図および第４図において、前記第１図および
第２図に示す実施例と同じ部材には同じ符号を付けて示
し、それ以上の説明を省略する。

ところで、第３図および第４図に示す実施例の装置
は、単相電動機を採用した例を示すもので、電磁コイル
６は電動機の一次側（電機子）とされ、回転リングの回
転部２は二次回路を構成している。

また、電磁コイル６の鉄心７には回転リングの回転部
２に対向する両側の一部に溝が設けられ、この溝に短絡
環10が装着されている。

前記短絡環10は、くまとりコイルをなし、前記鉄心７
とコイル８と短絡環10とが組合わされて電動機の固定子
が構成されている。前記固定子を円周方向に等間隔をお
いて、回転部２の外周に非接触で複数個、対向配置させ
ることにより、回転部２は導体であればその材質に影響
されず、トルクがバランスし、良好に回転することがで
きる。

なお、前記鉄心７とコイル８と短絡環10とを組み合わ
せて構成された固定子により回転部２の外周を取り込ん
で、通常一般に使用されている電動機の固定子と同様の
円環状とすることもできる。

前記電磁コイル６のコイル８には、スピンドルの電動
機を駆動する可変周波電源とは別に設置された可変周波
電源が接続されているが、これらの部材は図面では省略
されている。

次に、前記第３図および第４図に示す装置の動作に関
連して本発明方法の他の一例を説明する。

短絡環10をくま取りコイルとし、電磁コイル６を電動
機の一次側とし、回転リングの回転部２を二次回路と
し、電磁コイル用の可変周波電源（図示せず）により電
磁コイル６のコイル８に直流電流を供給し、移動磁界を
鎖交させ、電磁コイル６と回転部２とを電動機として運
転する。

この時、スピンドルを駆動する電動機用の可変周波電
源の周波数に対して、電磁コイル用の可変周波電源の周
波数の比を制御することにより、スピンドルの回転数に
近いトラベラ９の回転数に対して、回転部２の回転数を
調整できるので、前記電磁コイル用の可変周波電源の周
波数を制御し、回転部２の回転数を、全動力損失である
リング風損（イ）とトラベラ摩擦損（ロ）との和
（（イ）＋（ロ））が最小値になる第５図のｂ点に調整
することができる。

また、電磁コイル用の可変周波電源の周波数を調整
し、回転部２の回転数を、スピンドルの回転数の低下と
ほぼ比例して減速させることができるので、最も高機
能，高精度に制御することが可能である。

なお、この第３図および第４図に示す装置の他の作用
については、前記第１図および第２図に示す装置と同様
である。

さらに、前記第１図および第２図に示す装置、第３図
および第４図に示す装置とも、回転リングの回転部２の
減速時、電磁コイル６を直流励磁することにより制動力
が発生し、メカニカルブレーキがなくても十分に減速
し、やがて停止させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、回転リングの回転部の
回転数を、リング風損とトラベラ摩擦損の和である全動
力損失がほぼ最小値となるように制御するようにしてい
る結果、回転部の全動力損失を最小に制御することがで
き、特にリング精紡機やリング撚糸機は回転リングを膨
大な数量を使用するので、大幅な省エネルギーを図り得
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明方法を実施する装置の一例
を示すもので、第１図は平面図、第２図は縦断正面図、
第３図および第４図は本発明装置の他の実施例を示すも
ので、第３図は平面図、第４図は縦断正面図、第５図は
回転リングの回転部の回転数と損失との関係を示すグラ
フである。 １……回転リングの固定部、２……同回転部、３……回
転部の支承すきま、４……回転部のフランジ、５……ト
ラベラの滑走部、６……電磁コイル、７……電磁コイル
の鉄心、８……同コイル、９……トラベラ、10……鉄心
に装着された短絡環。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部とトラベラに引っ張られて回転する
   回転部とを有する回転リングを備えたリング精紡機また
   はリング撚糸機の前記回転リングの回転数制御方法にお
   いて、 前記回転リングの回転部が回転することにより発生する
   リング風損と前記トラベラと前記回転リングの相対速度
   にほぼ比例するトラベラ摩擦損との和がほぼ最小値にな
   る最小損失回転リング回転数を予め求め、 前記回転リングの固定部に設けられ且つ前記回転リング
   の回転部に非接触で電磁的に対向配置した電磁コイルに
   電流制御手段を介して電流を流し、前記電流制御手段に
   より前記電磁コイルに流れる電流を制御することにより
   前記前記回転リングの回転数を前記最小損失回転リング
   回転数付近に調整することを特徴とする回転リングの制
   御方法。
2. 【請求項２】前記電磁コイルの電流は、直流電源から前
   記電流制御手段を介して供給される直流電流であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転リング制
   御方法。
3. 【請求項３】前記電流制御手段は可変周波数電源であ
   り、前記電磁コイルの電流は前記可変周波数電源で周波
   数が制御されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の回転リングの制御方法。