(57)【要約】【課題】  少ないコストでで作動させることができる糸張力調整装置を提供することである。【解決手段】  糸２の張力を調整するための糸張力調整装置１であって、少なくとも一部分に糸２を巻付け可能な回転体３と、この回転体３に連結され、発電機として作動可能な電気装置１４とを備える。更に糸張力調整装置１は、電気装置１４がエネルギー回生装置１５と連結されている。【選択図】      図２
2010126364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸（２）の張力を調整するための糸張力調整装置（１）であって、
少なくとも一部分に糸（２）を巻付け可能な回転体（３）と、
該回転体（３）と連結され、発電機として作動可能な電気装置（１４）と、
該電気装置（１４）と連結されているエネルギー回生装置（１５）とを有する
ことを特徴とする糸張力調整装置。
【請求項２】
前記エネルギー回生装置（１５）は、電圧変換器を有すること
を特徴とする、請求項１に記載の糸張力調整装置。
【請求項３】
前記エネルギー回生装置（１５）は、整流器を有する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の糸張力調整装置。
【請求項４】
前記エネルギー回生装置（１５）は、インバータを有する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の糸張力調整装置。
【請求項５】
前記インバータは、多相に形成されている
ことを特徴とする、請求項４に記載の糸張力調整装置。
【請求項６】
前記電気装置（１４）は、電動機として作動可能である
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の糸張力調整装置。
【請求項７】
前記エネルギー回生装置（１５）は、４象限制御器（１６）を有する
ことを特徴とする、請求項６記載の糸張力調整装置。
【請求項８】
前記エネルギー回生装置（１５）は、バス入力端子（１９）を備えている
ことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項記載の糸張力調整装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の複数の糸張力調整装置（１）を有するクリールと整経装置とを備えた部分整経設備であって、
前記エネルギー回生装置（１５）は、前記整経装置の前記エネルギー供給装置（２４）と接続されている
ことを特徴とする部分整経設備。
【請求項１０】
前記エネルギー回生装置（１５）の前記バス入力端子（１９）は、中央制御装置（１８）と接続されており、
該中央制御装置（１８）は、整経装置も制御する
ことを特徴とする、請求項９に記載の部分整経設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸の張力を調整するための糸張力調整装置であって、少なくとも一部分に糸を巻付け可能な回転体と、該回転体と連結される電気装置とを有するものに関する。
【０００２】
本発明は、さらに、整経装置と複数の糸張力調整装置を有するクリールとを備えた部分整経設備に関する。
【背景技術】
【０００３】
整経ビームに整経する際には、部分整経設備内に備わるクリール内に配置された複数のボビンから複数本の糸が同時に引き出される。これらの複数の糸は、引き出された後、整経ドラムに巻き取られる。その際、糸には、所定の張力が与えられており、この張力を調整するために糸張力調整装置が設けられている。以下では、この糸張力調整装置を簡単に「テンション装置」とも称する。
【０００４】
上述するテンション装置は、例えば特許文献１に記載されている。このテンション装置では、回転体が発電機を駆動し、これにより発電機自体が電気エネルギーを発生する。発電機は、制動トランジスタと結合されており、この制動トランジスタで発電機動作時に発生した発電機の電流を熱に変換するようになっている。
【０００５】
特許文献１に記載のものと別のテンション装置が特許文献２に記載されている。特許文献２に記載のテンション装置は、測定される糸張力に応じて回転体が駆動可能であり、周速が変更可能である。こうして、糸張力を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８７０３６４号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４３２４４１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のテンション装置では、発電機動作時に発生した発電機の電流を制動トランジスタで熱に変換するようになっているが、ここで変換された熱は、関連部品に熱応力を生じさせることがあり、この熱応力により関連部品等が故障し、繰り返し修理をしなければならない事態が生じる。このように繰り返し修理することで、修理代等のコストが高くなる。また、特許文献２に記載のテンション装置では、回転体を駆動するために電力が必要であり、そのことからやはりコストが高くなる。
【０００８】
そこで本発明の目的は、少ないコストで作動させることができる糸張力調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の糸張力調整装置は、糸の張力を調整するためのものであって、少なくとも一部分に糸を巻付け可能な回転体と、該回転体と連結され、発電機として作動可能な電気装置と、該電気装置と連結されているエネルギー回生装置とを有するものである。
【００１０】
前記構成によれば、糸に張力を与えるために必要な制動エネルギーを熱に変換するのではなく、電気エネルギーに変換して電源又はエネルギー蓄積装置（例えばバッテリー）に回生させることができる。実際には、この回生が１００％の効率でなくても、一連の利点を達成することができる。というのも、回生された電気エネルギーは、別の機械又は設備部品を駆動するために利用され、熱の発生を抑えることができる。これにより、空調設備を駆動することなくクリールが設置されている部屋の温度を許容可能な範囲内に抑えることができる。１つのクリール内に数百個のボビンが配置されていることはよくあることである。各ボビンで生じる制動エネルギーが数ワットだけであっても、数百個のボビンで同時に熱に変換されると、著しい温度上昇が生じる。電気エネルギーを回生することができることによって、前述のような温度上昇を防止することができ、又は少なくとも著しく低減することができる。さらに、従来では、制動エネルギーが電気抵抗器において熱エネルギーに変換されていた。この電気抵抗器の抵抗値は温度依存性を有するため、糸張力の調節において、電気抵抗器の抵抗値の温度依存性を考慮しなければならない。これに対して、エネルギー回生装置は、例えば、糸制動時において、制動エネルギーを熱エネルギーでなく電気エネルギーに変換し、制動出力が温度に殆ど依存しないので、エネルギー回生装置によって、糸張力の比較的繊細な調節を達成することができる。
【００１１】
前記発明において、前記エネルギー回生装置は、電圧変換器を有することが好ましい。前記構成によれば、電圧変換器は、電気装置からの電圧を調整し、電源又はエネルギー蓄積装置に戻すことができる。多くの場合、電圧変換器は、単純な昇圧機能を有するもので足りる。
【００１２】
前記発明において、前記エネルギー回生装置が整流器を有することが好ましい。前記構成によれば、このエネルギー回生装置が発生する直流を、例えば整経ドラムの駆動用に使用されるような多相電動機を駆動するための駆動回路に備わる中間回路に送り込むことができるようになる。
【００１３】
前記発明において、前記エネルギー回生装置は、インバータを有することが好ましい。前記構成によれば、糸張力のかける際に生じる制動エネルギーを電気エネルギーとして交流電源又は三相電源に回生することができる。
【００１４】
前記発明において、インバータは、多相に形成されていることが好ましい。前記構成によれば、例えばインバータが三相に形成されている場合、インバータにより相応する処理をした後に、回生された電気エネルギーを部分整経設備の整経ドラム又は別の構成要素を駆動するために直接利用することができる。
【００１５】
前記発明において、前記電気装置は、電動機としても作動可能であることが好ましい。前記構成によれば、電気装置を駆動して回転体を動かして糸を巻付けして糸をボビンから引き出すことができる。これにより、更なる糸張力の調節が可能になる。
【００１６】
前記発明において、前記エネルギー回生装置は、４象限制御器を有することが好ましい。前記構成によれば、エネルギー回生装置は、電気装置を発電機としても、また電動機としても作動させることができる。エネルギー回生装置は、正又は負の電圧を電気装置に与えることで、この電気装置を駆動用として又は制動用として使用することができる。
【００１７】
前記発明において、前記エネルギー回生装置は、バス入力端子を備えていることが好ましい。前記構成によれば、例えば、ＣＡＮバスを接続することのできるバス入力端子は、各糸張力調整装置と上位の制御装置との通信を容易とする。この制御装置は、例えば、整経時に整経ドラムに巻き取るべき糸の張力を決める。制御装置は、バス入力端子を介してエネルギー回生装置の制御も行うことができ、制動時にエネルギー回生装置が発生する電気エネルギーを電源、中間回路又はエネルギー蓄積装置に戻すことができるようにするために昇圧すべき電圧レベルを「設定」することができる。
【００１８】
本発明の部分整経設備は、複数の前記糸張力調整装置を有するクリールと整経装置とを備えたものであって、前記エネルギー回生装置は、前記整経装置の前記エネルギー供給装置と接続されているものである。前記発明によれば、糸張力の生成時に発生する制動エネルギーの大部分を整経ドラム又は整経装置の別の構成を駆動するために使用することができる。これにより、整経装置のエネルギー消費が減少し、稼動時のコストを下げることができる。
【００１９】
前記発明において、前記エネルギー回生装置の前記バス入力端子は、中央制御装置と接続されており、該中央制御装置は、整経装置も制御するように構成されていることが好ましい。前記構成によれば、上述したように、バス、例えばＣＡＮバスを介して所定の情報をエネルギー回生装置に伝達することができ、エネルギー回生装置は、この情報に基づいて糸に張力を与える際に発生する制動エネルギーを上位の電源、例えば、エネルギー供給装置、中間回路又はエネルギー蓄積装置に回生するように作動することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少ないコストで作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】糸張力調整装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１の糸張力調整装置を側方から見た図である。
【図３】クリールに備わる各構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面に基づいて説明する。以下では、本発明が部分整経設備に適用された場合について説明する。但し、糸張力調整装置は、相応する方法にて、別の仕様（設備）にも応用可能である。
【００２３】
図１は、糸張力調整装置１の構成を示す平面図である。図２は、図１の糸張力調整装置１を側方から見た図である。図３は、クリールに備わる各構成を示すブロック図である。糸張力調整装置１は、糸２の張力を調整することができるようになっている。糸張力調整装置１は、回転体３を有し、この回転体３には、半径方向の内側に凹むＶ形の周設溝４が形成されている。この周設溝４には、糸２が嵌まり込んでいる。この糸２が図1に示す矢印５の方向に引き出されるとき、回転体３が矢印６の方向に回るようになっている。
【００２４】
回転体３を通過した糸２は、３つの案内ローラ７〜９を介して整経ドラム等に案内されている。３つの案内ローラ７〜９は、糸２の糸道に並べられており、外側に配置された２つの案内ローラ７、９が支持体１０上の予め定められた位置に配置されている。それに対して、中央に配置された案内ローラ８は、図１に示すように２つの案内ローラ７、９に対してずれた静止位置に配置されており、この静止位置から矢印１１の方向に変位できるようになっている。しかも、この案内ローラ８には、該案内ローラ８を矢印１１と反対方向に引っ張るばね１２が設けられている。これによって、案内される糸２には、案内ローラ８により張力が与えられる。案内ローラ８は、糸２に与えられる張力が増加すると、ばね１２の力に抗して移動するようになっており、支持体１０に対する案内ローラ８の位置により糸２の張力を検出することができるようになっている。
【００２５】
なお、支持体１０に対する案内ローラ８の位置は、センサ１３によって検出される。それ故、このセンサ１３が、糸張力センサとしての役割を果たす。
【００２６】
回転体３は、発電機としても電動機としても作動可能な電気装置１４に連結されている。電気装置である電気装置１４は、電動機として作動するとき、回転体３を駆動する。逆に、電気装置１４が発電機として作動するとき、糸２によって駆動される回転体３により電気装置１４が駆動される。一般的な使い方をする場合、電気装置１４が発電機として機能する時間が最も長くなる。
【００２７】
前記電気装置１４は、エネルギー回生装置１５と連結されている。このエネルギー回生装置１５は、前記電気装置１４から電流及び電圧の態様で電気エネルギーを受け取る。
【００２８】
また、エネルギー回生装置１５は、４象限制御器１６、つまり４象限駆動制動ユニットを有する。糸２に張力をかけるために、回転体３は制動されねばならない。電気装置１４が発生する電気エネルギーは、エネルギー回生装置１５によって相応に処理され、供給電源、例えば三相電源、又は詳しくは図示しない整経装置の主駆動装置の中間回路に電気的に回生される。回生エネルギーの量は、電気装置１４において生じさせるべき制動力に応じて決まる。
【００２９】
図３では省略しているが、例えば、１つのクリールに複数の糸張力調整装置１が設けられている。クリールは、柄経糸用部分整経機の回転式クリールである場合、８〜２４個のボビンを有し、また、コーン式部分整経機のクリールである場合、１００個以上のボビンを有する。糸張力調整装置１は、共通のバス１７を介して制御装置１８に接続されており、各エネルギー回生装置１５は、このバス１７に接続するためのバス入力端子１９を備える。制御装置１８は、整経時に整経ドラムに巻き取るべき糸の巻き取り張力を決める。バス１７には、例えばＣＡＮバスを用いることができる。このバス１７を介して、例えば、糸２の張力の目標値入力を制御装置１８から糸張力調整装置１に伝達することができる。それ故、各エネルギー回生装置１５が、通信インタフェース２０を有する。また制御装置１８は、バス１７を介してエネルギー回生装置１５を制御することができる。
【００３０】
センサ１３は、エネルギー回生装置１５内のレギュレータ２１に電気的に接続されている。レギュレータ２１には、電気装置１４によって所定の制動力が糸２に与えられるように４象限制御器１６が設けられている。これにより、エネルギー回生装置１５は、電気装置１４を発電機としても、また電動機としても作動させることができ、電気装置１４に正又は負の電圧を与えることで、駆動用にも制動用にも使用することができる。例えば、ボビンから糸２を引出す際の引出し抵抗が強まったとき、必要ならば、電気装置１４を電動機として作動させて糸２を送ることができる。これにより、糸２の引出し抵抗（つまり、糸張力）が高まったときにも糸張力を調整することができる。
【００３１】
また、４象限制御器１６は、電線２２を介してバス電線２３と接続され、このバス電線２３がエネルギー供給装置２４に接続されている。このエネルギー供給装置２４は、三相電源、つまり設備全体に電力を供給するための供給電源であってもよい。また、エネルギー供給装置２４は、整経ドラムの主な駆動装置又は別の駆動装置の直流の中間回路であってもよく、若しくは電気エネルギー蓄積装置、例えば相応の大きさに寸法設計されたバッテリーであってもよい。
【００３２】
前記エネルギー供給装置２４が直流の中間回路である場合、エネルギー回生装置１５が整流器を有していれば足りる。整流器を用いることで、エネルギー回生装置が発生する直流を、例えば整経ドラムの駆動用に使用されるような多相電動機を駆動するための駆動回路に備わる中間回路に送り込むことができるようになる。
【００３３】
エネルギー供給装置２４が供給電源である場合、エネルギー回生装置１５は、供給電源に応じて多相（本実施形態では、三相）に形成されたインバータを有し、このインバータは、整流器の下流側に設けておくことができる。インバータを用いることで、糸２に張力を与える際に生じる制動エネルギーを電気エネルギーとして交流電源又は三相電源に回生することができる。また、インバータが多相（本実施形態では三相）に形成されていることで、インバータにより相応する処理をした後に、回生された電気エネルギーを部分整経設備の整経ドラム又は別の構成要素を駆動するために直接利用することができる。
【００３４】
エネルギー回生装置１５は、電圧変換器を備えており、制御装置１８は、これら電源、中間回路又はエネルギー蓄積装置に制動時に生成された電気エネルギーを戻す際、前記電気エネルギーを予め定められた電圧レベルに昇圧させるように前記エネルギー回生装置１５を制御するように構成されている。
【００３５】
このように構成される糸張力調整装置１では、糸２に張力を与えるために必要な制動エネルギーを熱ではなく、電気エネルギーに変換して電源又はエネルギー蓄積装置（例えばバッテリー）に回生させることができる。この回生は、１００％の効率でなくてよく、回生された電気エネルギーは、整経装置の整経ドラム又はその他の構成を駆動するために利用することができる。これにより、整経装置のエネルギー消費を減少させ、稼動時のコストを下げることができる。また、電気エネルギーを回生することで、熱の発生を抑えることができ、空調設備を駆動することなくクリールが設置されている部屋の温度を許容可能な範囲内に抑えることができる。というのも、前述の通り、１つのクリール内に数百個のボビンが配置されていることはよくあることである。従来技術のように、各ボビンで生じる制動力が数ワットだけであっても数百個のボビンで同時に熱に変換されると、著しい温度上昇が生じる。この制動エネルギーを電気エネルギーとして回生することができることによって、前述のような温度上昇を防止することができ、又は少なくとも著しく低減することができる。
【００３６】
さらに、従来では、制動エネルギーが電気抵抗器において熱エネルギーに変換されていた。この電気抵抗器の抵抗値は温度依存性を有するため、糸張力の調節において、電気抵抗器の抵抗値の温度依存性を考慮しなければならない。これに対して、エネルギー回生装置は、例えば、糸制動時において、制動エネルギーを熱エネルギーでなく電気エネルギーに変換し、制動出力が温度に殆ど依存しないので、エネルギー回生装置によって、糸張力の比較的繊細な調節を達成することができる。
【００３７】
各糸張力調整装置１は、バス１７を介して各々の構成を較正することができる。較正は、組込んだ状態で自動化されており、任意の頻度で繰り返すことができる。
【００３８】
糸張力調整装置１は、糸切れを検知する際にも使用することができる。糸切れが生じた場合、案内ローラ８がばね１２により所定の位置に引き戻され、電気装置１４に電気エネルギーを供給する必要がなくなり、また電気装置１４が糸２によって駆動されなくなる、つまり回生しなくなる。これにより、糸切れを容易に検出することができる。
【００３９】
なお、本発明は、実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  糸張力調整装置
２  糸
３  回転体
４  周設溝
１４  電気装置
１５  エネルギー回生装置
１６  象限制御器
１８  制御装置
１９  バス入力端子
２４  エネルギー供給装置
【図１】
2010126364.tif 000003
【図２】
2010126364.tif 000004
【図３】
2010126364.tif 000005