説明

調節開始点に対する調整値を直接求めるための装置

【課題】ドラフト装置の調節機構における最適な調節開始点の算出及び調整を改善することを目的とする。
【解決手段】練条機の制御装置が、スライバのドラフトを変化させるために予備制御装置を有しており、ドラフトされたスライバに基づいて、CV値などの品質をあらわす値の複数の測定値を記録でき、しかもこれらの測定値を、練条機を制御するための最適な調節開始点を形成するような最小値を有する関数を求めるために利用できる。最適な調節開始点の算出および調整を改善するために、ドラフトされたスライバに基づきCV値などの品質をあらわす複数の測定値を記録でき、スライバにおける品質をあらわす値の調節開始点を基準にして互いに対応する測定値を1つの品質特性係数にまとめることができ、さらに複数の品質特性係数に基づいて最小値が最適な調節開始点を形成するような関数を求める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維材料用の調節式練条機で調節開始点に対する調整値を直接求めるための装置であって、スライバのドラフトを調整できる練条機の制御装置が、スライバのドラフトを変化させるために少なくとも1つの予備制御装置を有しており、ドラフトされたスライバに基づいてCV値などの品質をあらわす値の複数の測定値を記録でき、しかもこれらの測定値を、練条機を制御するための最適な調節開始点を形成するような最小値を有する関数を求めるために取り出すことができ、最適化された調節開始点を練条機の運転前の試験運転または調整運転で求めることができるようにしたものに関する。
【0002】
調節開始点は、スライバを高いスライバ均一度、すなわち低いCV値(変動係数)で生産するために、練条機における重要な設定値である。
【背景技術】
【0003】
公知の装置では、運転前の調整運転でドラフト装置のミドルローラと供給ローラ(フロントローラ)との間でスライバがドラフトされ、カレンダローラで抜き取られ、さらにこのカレンダローラにドラフトされたスライバのCV値に対する測定装置が接続されている。運転前の調整運転で複数のCV値が求められるが、これらはドラフトされたスライバに関して品質をあらわす値を形成している。これら複数の測定値に基づいて、調節を実際のスライバに最良に適合させることを保証する値に対応するような最小値を有する関数の推移(形状)を規定する。記録された関数の推移を求めるための複数の測定値が、調節のその都度別の調整値で測定され、評価されるべき関数の推移を定義するために、増分的に変化するパラメータ、たとえば「電子記憶」の調節開始点を用い、各々の増分値に1つの測定値が割り当てられている。欠点は、ドラフト装置に進入するドラフトされていないスライバの品質(原料品質)を考慮できないことである。さらに特定の、すなわち同種のCV値しか用いられないことも不都合である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
それゆえ本発明の課題は、上述した欠点を回避し、特にドラフト装置の調節機構における最適な調節開始点の算出および調整を改善した、冒頭に記載した種類の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この課題は、請求項1の特徴部に記載した特徴によって解決される。
【発明の効果】
【0006】
本発明の方策により、最適な調節開始点(最適なむだ時間)が練条機自体によって規定される。練条機制御装置が、オンラインで測定されたスライバのCV値に基づいて最適な調節開始点を規定する。すなわち機械が自動的に最適化する。CV値など品質を特徴づける種々の値を使用することにより、調節開始点がより正確に規定される。さらに、調節開始点をより迅速に求めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明による装置を有する自動調節式練条機の概略的な側面図である。
【図2】独立の予備制御装置を有する構成を示す図である。
【図3】メインドラフトポイントを有するメインドラフト区域を示す図である。
【図4】オンラインCV値に対する調節開始点の影響を示す図である。
【図5】最適な調節開始点を自動的に求める方法を視覚的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図1に示す練条機1、たとえばトゥリュッチュラー社の練条機HSRは、前段にドラフト装置入口部3が配置され、後段にドラフト装置出口部4が配置されたドラフト装置2を有している。スライバ5がケンス(図示しない)から出てスライバガイド6内に進入し、デリベリローラ7、8に引っ張られて測定素子9の傍らを通過する。ドラフト装置2は、4オーバ3方式ドラフト装置として設計されていて、3つのボトムローラI、II、III(ボトムフロントローラI、ボトムミドルローラII、ボトムバックローラIII)と、4つのトップローラ11、12、13、14からなる。ドラフト装置2では、複数のスライバ5からなる重合スライバ5′のドラフトが行われる。ドラフトはプレドラフトとメインドラフトからなる。ローラ対14/IIIと13/IIはプレドラフト区域を形成し、ローラ対13/IIと11と12/Iはメインドラフト区域を形成する。ドラフトされたスライバ5は、ドラフト装置出口部4でフリースガイド10に達し、デリベリローラ15、16によってスライバファネル17内に通され、その中で重合スライバ18にまとめられ、次いでこの重合スライバ18がケンスに収納される。Aは作動方向を示している。
【0009】
機械的に、たとえば歯付きベルトを介して連結されているデリベリローラ7、8、ボトムバックローラIIIおよびボトムミドルローラIIは制御モータ19によって駆動され、しかも目標値が設定可能である。(付属のトップローラ14もしくは13は一緒に回転する。)ボトムフロントローラIとデリベリローラ15、16は、メインローラ20によって駆動される。
【0010】
制御モータ19およびメインモータ20は、それぞれ固有の制御装置21、22を有している。制御(回転数制御)はそれぞれ閉じた制御回路を介して行われ、しかも制御モータ19にはタコメータ発電機23が付属し、メインモータ20にはタコメータ発電機24が付属している。ドラフト装置入口部3では質量に比例した大きさ、たとえば供給されたスライバ5の断面積が、たとえばDE−A−4404326により公知の進入部測定部材9によって測定される。ドラフト装置出口部4では排出したスライバ18の断面積が、DE−A−19537983により公知の、スライバファネル17に付属する出口部測定部材25によって回収される。
【0011】
中央コンピュータ26(制御調節装置)、たとえばマイクロプロセッサ付きマイクロコンピュータが、制御モータ19に対する目標値の調整を制御装置21に伝達する。両測定部材9もしくは25の測定値は、ドラフト過程の間、中央コンピュータ26に伝達される。中央コンピュータ26では、出口部測定部材9の測定値と、排出するスライバ18の断面積に対する目標値とから、制御モータ19に対する目標値が規定される。出口部測定部材25の測定値は、排出するスライバ18を監視する働きをする(引渡しスライバ監視)。この制御系を用いてドラフト過程を相応に制御することによって、供給されたスライバ5の断面積のばらつきが補償され得るか、もしくはスライバの均一化が達成され得る。27はディスプレイ、28はインタフェース、29は入力装置、30は押し棒を表す。
【0012】
図1においては、予備制御装置は中央コンピュータ26に組み入れることができる。図2においては、独立の予備制御装置30が存在でき、コンピュータ26と制御装置21との間に配置されている。コンピュータ26は予備制御装置30の調節開始点Rを変更する。
【0013】
測定素子9から送られる測定値、たとえばスライバ5の太さのばらつきが、コンピュータ26内の記憶装置31に可変な遅延を伴って供給される。この遅延により、図3に示すメインドラフト区域におけるスライバのドラフトの変化は、あらかじめ測定素子9によって測定され、目標値から外れた太さを有するスライバの部分がメインドラフトポイント32内にある場合に行われる。このスライバの部分がメインドラフトポイント32に到達すると、記憶装置31から付属の測定値が呼び出される。測定素子9の測定箇所とメインドラフトポイント32におけるドラフト箇所との間の間隔が、調節開始点Rである。
【0014】
本発明の装置により、調節開始点Rに対する調整値を直接求めることが可能となる。ドラフトされたスライバ5''' に基づき、スライバファネル17および測定部材25を介して、排出するスライバ5''' の太さの複数の測定値が種々のスライバ長さにわたって記録され、これらの測定値から3つのCV値(変動係数;CV1m、CV10cm、CV3cm)が品質をあらわす値として計算される。また、ドラフトされていないスライバ5に基づいて、スライバガイド6および測定部材9を介して進入するスライバ5の太さに関する測定値が特定のスライバ長さについて相応の仕方で記録され、これらの測定値からCV値(CVein)が品質をあらわす値として計算される。
【0015】
CV値の算出は、好ましくは4つの調節開始点Rについて行われる。この場合、最適な調節開始点Roptの手前側と向こう側でそれぞれ2つの調節開始点Rが選択されることが合理的である。ドラフトされていないスライバ5のCV値とドラフトされたスライバ5''' のCV値から、それぞれ計算により1つの品質特性値QKを求める。
【0016】
さらに、コンピュータ26内で品質特性値QKと相応の調節開始点Rとの間の関数を計算し、ディスプレイ27に表示する(図4および図5参照)。この場合、調節開始点Rに対する値と、これらに付属する品質特性値QKとから2次多項式(関数)を求め、次いでその曲線の最小値(関数の最小値)を計算する。関数の最小値が最適な調節開始点Ropt(図5参照)に対応する。このようにすることによって、ドラフトされたスライバ5''' に基づき3種類のCV値の複数の測定値を記録し、ドラフトされないスライバ5に基づき1種類のCV値の複数の測定値を記録し、調節開始点Rに関して互いに対応するCV値を品質特性値QKにまとめ、複数の品質特性値QKに基づき、最小値が最適な調節開始点Roptに対応する関数を計算で求める。
【0017】
運転時に調整運転または試験運転で第1段階で、調節開始点、たとえばR−5に対する推測された、好ましくは経験から知られている第1の値が調整される。入力は入力装置29を介して、または記憶装置から行うことができる。それ以降は次のように進める。
1.調節開始点の各々の調整に対するオンラインで測定されたスライバ品質をそれぞれスライバ長さ250−300mにわたって求める。
2.調節開始点を最適化するための測定をケンス交換なしで1箇所で、場合によっては機械の停止状態で個々の調節開始点Rの間で行う。
3.オンラインで測定されたスライバ品質の規定は、次の品質値を介して行われる。
○引渡しスライバ品質:CV3cm、CV10cm、CV1m(SLIVER−FOCUS)
○原料品質はCVein(入口部測定ファネル)によって表される。
【0018】
これら種々の品質値から品質特性値QKを求める。
QK=CV3cm+CV10cm+CV1m−CVein
この品質特性値により、スライバ品質は十分正確に表される。
【0019】
QK高 品質不良
QK低 品質良好
QK方程式により単独値の自然のばらつきが減少し、異常値が過大評価されることがなくなる。平均値を形成するとより正確な判定が得られ、長い波長と短い波長の両方に対する調節の影響が考慮される。さらに計算において原料品質(スライバ5)の影響を考慮する。
【0020】
段階4、5、6、7、8を展開できるようにするために、実験の現実的なCV値から計算されるQK値を使用する。
4.調節開始点Rにわたる品質推移は、曲線の最小値に対して常に対称的である(図4)。すなわち、最適な調節開始点Rが0の場合に、−4におけるCV値劣化は+4におけるCV値劣化と全く等しい。関数関係は、対称形に基づき2次多項式によって表される。
5.−5と+5の間の範囲を考慮すれば有利であり、品質差が十分大きく、同時に調節開始点の水準が現実的にとどまる。
6.調節開始点Rに対して3ないし4つの値を段階づけると、十分に支点(4箇所)が得られる。
【0021】
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 3 4
7.数値解法を用いて、調節開始点Rに対する4つの値と付属のQK値とから2次多項式(対称的推移)を求める。
8.次いで数値法により曲線の最小値を規定する。
9.この最小値は現在の機械調整と与えられた繊維材料において最適な調節開始点Rである(図5参照)。
【0022】
調整開始点の自動算出は、視覚化(ディスプレイ27)によって操作者に検証できるように表示される(図5)。
【0023】
異なる切断長さの複数の種々異なるCV値が互いに比較され、引渡し品質(スライバ5''' )のほかに原料品質も重要な品質特徴として考慮される。さらに、メインドラフトポイントが2次多項式、すなわち対称的推移の最小値から計算される。複数の種々異なるCV値がアルゴリズムにより特性係数QKにまとめられる。調節開始点Roptと対応する品質特性係数から関数が近似される。最小値は結果として生じる関数推移から計算される。この算出は運転前のテストまたは調整運転で行われる。最適化された調節開始点Rは生産運転の開始前に制御装置26、30によって受け取られ、場合によってはエラーメッセージを伴うコンシステンシー照会が行われる。結果は操作者に検証できるようにグラフで表示される。確定された調節開始点Rに対して4つの品質特性係数QKが算出される。これら4つの品質特性係数は記憶装置に記憶され、それらに基づいて関数の推移が近似される。そうして初めて関数推移から最小値が計算される。各々の品質特性係数に対して、若干メートルのスライバが搬送される。品質をあらわす値(CV値)は、供給ローラと収納(出口)との間でも、進入部測定ファネルでも求められる。試験運転はケンス充填している内に行われる。4つの調節開始点R(支点)の間で機械が停止される。確定された4つの調節開始点Rは種々異なる間隔を有している。
【0024】
調節開始点の自動最適化の利点は、特に次の通りである。
a)調節開始点をより迅速に最適化できる。
b)材料節約型の最適化。
c)実験室もしくはウスター・テスターを使用する必要がない。
d)最適化に対するCV値が、ケンス収納、気候の影響などの効果によって狂わされることがなくなる。
e)「自動最適化練条機」が実現される。
f)機械制御装置(コンピュータ26)を効果的に活用する。
g)自動的な最適化により、動作記憶装置のデータと機械的調整のデータとが一致しない場合でも最適な調節開始点を発見できる。
h)手動で最適化する際にあらかじめ操作者に知識を伝達する必要がない。
【0025】
調節開始点(メインドラフトポイント)を自動的に規定することにより、スライバ均一性だけでなく、糸品質のCV値も同程度に改善できる。これは綿および綿ポリエステル混紡において細番手紡績が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明は、調節式練条機1の例で説明した。本発明は、調節可能なドラフト装置2を有する機械、たとえばカード、コーマなどでも使用できる。
【符号の説明】
【0027】
2 ドラフト装置
3 入口部
4 出口部
5 スライバ
9 測定素子
19 制御モータ
20 メインモータ
21 制御装置
22 制御装置
25 測定部材
26 中央コンピュータ
30 予備制御装置
32 メインドラフトポイント

【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維材料用の調節式練条機で調節開始点に対する調整値を直接求めるための装置であって、
スライバのドラフトを調整できる練条機の制御装置が、スライバのドラフトを変化させるために少なくとも1つの予備制御装置を有しており、ドラフトされたスライバに基づいて品質を特徴づける値の複数の測定値を記録でき、しかもこれらの測定値を、練条機を制御するための最適な調節開始点を与える最小値を有する関数を求めるために取り出すことができ、最適化された調節開始点を練条機の運転前の試験運転または調整運転で求めることができるようにしたものにおいて、
ドラフトされたスライバ(5''' )に基づいて品質を特徴づける少なくとも2つの値の複数の測定値を記録でき、
スライバ(5''' )における品質を特徴づける値の、調節開始点(R)を基準にして、互いに対応する測定値が1つの品質特性係数(QK)にまとめることができ、さらに、
複数の品質特性係数(QK)に基づいて最小値が最適な調節開始点(Ropt)を与える関数を求め得る、
ことを特徴とする装置。
【請求項2】
ドラフトされていないスライバ(5)に基づいて、品質を特徴づける少なくとも1つの値の複数の測定値を記録できることを特徴とする請求項1記載の装置。
【請求項3】
品質を特徴づける値と調節開始点との間の関数が、ドラフトされていないスライバ(5)およびドラフトされたスライバ(5''')における測定値から求め得ることを特徴とする請求項1または2記載の装置。
【請求項4】
最適化された調節開始点(Ropt)が練条機の調節装置(26;30)に取り入れられることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
【請求項5】
最適化された調節開始点(Ropt)を運転中に変えないことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
【請求項6】
ドラフトされたスライバの、品質を特徴づける少なくとも2種類の値が用いられることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
【請求項7】
ドラフトされていないスライバ(5)の、品質を特徴づける少なくとも1種類の値が用いられることを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
【請求項8】
品質を特徴づける種々の値が種々の測定長さでのCV値であることを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
【請求項9】
少なくとも3つの測定値が、品質特性係数の関数を求めるために用いられることを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項記載の装置。
【請求項10】
品質特性係数の関数を求めるために4つの測定値が用いられることを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項記載の装置。
【請求項11】
少なくとも3つの品質特性係数が記憶装置(31)に記憶され、関数が求められ、関数(Ropt)がコンピュータ(26)によって規定されることを特徴とする請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。
【請求項12】
ドラフトされていないスライバ(5)の、品質を特徴づける少なくとも1つの値が、ドラフト装置のバックローラ(14;III)の前で測定されることを特徴とする請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。
【請求項13】
ドラフトされていないスライバ(5)の、品質を特徴づける少なくとも1つの値が、入口測定部材(6、9)内で測定されることを特徴とする請求項1から12までのいずれか1項記載の装置。
【請求項14】
ドラフトされたスライバ(5''' )の、品質を特徴づける少なくとも1つの値が、ドラフト装置の供給ローラ(11、12;I)の後で測定されることを特徴とする請求項1から13までのいずれか1項記載の装置。
【請求項15】
ドラフトされたスライバ(5''' )の、品質を特徴づける少なくとも1つの値が、出口測定部材(17、25)内で測定されることを特徴とする請求項1から14までのいずれか1項記載の装置。
【請求項16】
試験運転または調整運転がケンス充填している内に行われることを特徴とする請求項1から15までのいずれか1項記載の装置。
【請求項17】
測定は異なる間隔の調節開始点で行われることを特徴とする請求項1から16までのいずれか1項記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−26078(P2012−26078A)
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−242210(P2011−242210)
【出願日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【分割の表示】特願2001−252314(P2001−252314)の分割
【原出願日】平成13年8月23日(2001.8.23)
【出願人】(590002323)ツリュツラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト (85)
【Fターム(参考)】