JP4271743B2 - カードで紡織繊維を加工する方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はカードで紡織繊維、たとえば綿、化学繊維などを加工する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
カードの出口でステープル（繊維長さ）とネップ数を測定し、カードの調節手段を設けた、カードで紡織繊維、たとえば綿、化学繊維などを加工する方法に関し、さらにこの方法を実施するための装置は公知である。公知の装置（ＥＰ０４１０４２９）では、カードの出口でネップ数とステープルが測定され、これらの値は極めて特定の基準を満たさなければならない。カードの調節によってこれらの値を所定の限界内に維持することに成功しないときは、最初に仕上げ除塵機を再調節して対応する値を改善しようと試みる。これに成功しなければ、混合比を変えることが必要である。これは、ベールプラッカを操作することによって行わなければならず、最終的には俵倉庫にまで影響する。この方法では、ネップ数とステープルの個別値を測定し、これらのネップ数とステープルの個別値にそれぞれ対応した新しいカード調節を行う。特定のカード調節によって一方ではネップ数を減らすか、他方では別のカード調節によってステープルを変えることができる。その際、たとえばカード調節の設定値を変えることによって、ネップ数を著しく減らすことはできるが、同時にステープルは明らかに不利に変更されるか、あるいはその逆である。さらに、公知の方法では、両方の個別値の改善、すなわちネップ数の減少とステープルの改善はカードそれ自体では達成できず、むしろ混合比の変更によって行うことを前提としている。
【０００３】
これに対して、本発明の課題は、上記の短所を回避して、特にカードでネップ数をできるだけ大きく減らし、かつ繊維破損（繊維短縮）をできるだけ少なくする、冒頭に記載した種類の方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の方法は、ステープルの測定値とネップ数の測定値を入力データとして制御調節装置に入力し、ステープルおよびネップ数に対する入力データから最適化された機械調節データを得て、カードでネップ数およびステープルに影響する少なくとも１つの作業部材に出力するようにした。
【０００５】
ネップ数に対する測定値と繊維長さもしくは繊維短縮に対する測定値を互いに結合することによって、公知の方法とは反対に、ネップ数をできるだけ大きく減らし、同時に繊維破損（繊維短縮）をできるだけ少なくすることに成功する。ネップ数と繊維長さに対する測定値を組み合わせて、調節操作に用いる。このようにすることによって、特に好適な仕方で最適化が実現される。
【０００６】
ステープルもしくは繊維長さ分布をオンラインで測定することが好都合である。繊維材料から部分量を取り出して、繊維長さを測定することが好ましい。繊維長さを測定するために、カードの入口および／または出口で少量の繊維を吸い込むことが有利である。吐出し空気流で吸込みを支援することが得策である。カードのドッファで繊維材料から繊維長さを求めることが好都合である。ストリッピングローラで繊維材料から繊維長さを求めることが好ましい。クラッシュローラの前または後ろの区域で繊維材料から繊維長さを求めることが有利である。テーカインで繊維材料から繊維長さを求めることが得策である。前記測定値からステープルグラフのデータを得ることが好都合である。前記部分量の採取および繊維長さの測定が自動的に行われることが好ましい。ネップ数をオンラインで測定することが有利である。前記作業部材がカーディング強さを変えることが得策である。カードのドラムの回転数を変えることが好都合である。ドラムの針布と回転式フラットおよび／または固定フラットの針布との間隔を変えることが好ましい。繊維材料中のネップ数をカードの入口および／または出口で測定することが有利である。繊維材料中の繊維長さをカードの入口および／または出口で測定することが得策である。前記作業部材の最適な調節を、一方ではネップ数と前記作業部材の調節との依存関係から求め、他方ではステープルと前記作業部材の調節との依存関係から求めることが好都合である。ステープルと前記作業部材の調節との依存関係を１種類以上の繊維品質に対して用いることが好ましい。ステープルおよびネップ数に対する入力データを記憶された特性曲線と比較することが有利である。
【０００７】
本発明は、ステープルの測定値とネップ数の測定値を電子制御調節装置に入力でき、ステープルおよびネップ数に対する入力データから記憶された特性曲線との比較により最適化された機械調節データを求めることができ、カードでネップ数およびステープルに影響する少なくとも１つの作業部材に出力できるようにした、カードの出口でステープル（繊維長さ）とネップ数を測定でき、カードの調節手段を設けた、カードで紡織繊維、たとえば綿、化学繊維などを加工する装置を包含する。ステープルをオンラインで測定できることが好都合である。繊維短縮センサが設けられていることが好ましい。繊維長さ加工を測定するためにフィブログラフが設けられていることが有利である。ネップ数をオンラインで測定できることが得策である。ネップ数を測定するために、電子画像評価装置を備えたカメラが存在することが好都合である。操作素子が、カードのドラムを駆動するための回転数調節可能なモータであることがことが好ましい。前記操作素子が、ドラムの針布と回転式フラットおよび／または固定フラットの針布との間隔を調節するための、少なくとも１つの調節モータ、たとえばステップモータであることが有利である。電子制御調節装置、たとえばマイクロコンピュータが設けられており、これにステープルに対する少なくとも１つの測定装置と、ネップ数に対する少なくとも１つの測定装置と、ネップ数およびステープルに影響する作業部材に対する少なくとも１つの操作素子とが接続されていることが得策である。前記測定値から電気信号を得ることができることが好都合である。前記操作素子が、フレキシブルベンド、スライドガイドなどに対する作動器であることが有利である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、フィードローラ１、ディッシュプレート２、テーカイン３ａ、３ｂ、３ｃ、シリンダ４、ドッファ５、ストリッピングローラ６、クラッシュローラ７、８、ウェブ案内部材９、ウェブファンネル１０、デリベリローラ１１、１２、およびフラットバー１４を備えた回転式フラット１３を有するカード、たとえばトゥリュッチュラー社のＥＸＡＣＴＡＣＡＲＤ ＤＫ８０３を示す。ドッファ５の下方には、繊維長さ（ステープル）に対する測定素子２３（センサ）が存在し、ストリッピングローラの下方にはカードウェブ中のネップ数に対する測定素子２４が存在している。テーカイン３の下方には、繊維長さに対する測定素子２５が存在している。測定素子２３、２４、２５は、電子制御調節装置２７、たとえばマイクロコンピュータと連通している。その後ろには、ドラム４を駆動するための回転数調節可能なモータが操作素子２８として配置されている。ローラの回転方向は、湾曲した矢印によって示されている。
【０００９】
図２に従い、制御調節装置２７には測定素子２３、測定素子２４、カードの入口、たとえばテーカイン３における繊維長さに対する測定素子２５、カードの入口におけるネップ数に対する測定素子２６、目標値設定器２９および操作素子２８が接続されている。操作素子２８は、たとえばフラットバー１４の針布とドラム４の針布との間隔（図６参照）を、したがってカーディング強さを変えるモータであることができる。
【００１０】
電子制御調節装置２７、たとえばマイクロコンピュータには、ネップ数を検知するための測定素子２４として、トゥリュッチュラー社のＮＥＰＣＯＮＴＲＯＬＮＣＴが接続されている。たとえばフィブログラフによって求められる繊維長さに対する測定値は、入力装置を通して電子制御調節装置２７に入力することもできる。スイッチ部材、たとえば押しボタンなどを電子制御調節装置２７に接続されていることもでき、これによって操作素子２８に対するモータを操作する。さらに、フラット針布１３ｄの先端２１とドラム針布４ａの先端２２との間隔ａを検知するための測定素子、たとえばトゥリュッチュラー社のＦＬＡＴＣＯＮＴＲＯＬ ＦＣＴを、電子制御調節装置２７に接続されていることができる。
【００１１】
図３に従い、ネップ数を自動的に検知する測定素子２４、たとえばトゥリュッチュラー社のＮＥＰＣＯＮＴＲＯＬ ＮＣＴが設けられている。ストリッピングローラ６の下方には、支持・案内部材３０が存在しており、その内部にはカメラ３１と照明装置（図示せず）および転向鏡３２が台車３３上に配置されている。窓３４の外側で、ネップ数を求めようとするカードウェブが搬送されている。カメラ３１はコンピュータ３５を介して画像加工装置３６と連通している。画像加工装置３６は制御調節装置２７に接続されており、その後ろには操作素子２８が配置されている。操作素子２８はネップ数および繊維短縮を変えるための方策を解除することができる。たとえばフラットバー１４の針布とドラム４の針布との間隔ａ、ドラム４の回転数、ナイフと案内部材のローラ、たとえばテーカイン３との間隔などを変えることができる。
【００１２】
図４に従い、ドラム４の回転数が増すとネップ数が減少し、繊維短縮が増加する。繊維品質Ａ、ＢおよびＣについて、繊維短縮との依存関係が示されている。ネップ数に対する曲線と繊維短縮に対する曲線の交点が、最適値を形成する（破線参照）。この最適値は、制御調節装置２７で、ネップ数と繊維短縮２７に対して入力された曲線から計算され、求められる。その際、目標値記憶装置２９の中に存在する特性曲線との比較が行われる。
【００１３】
図５に従い、ドッファ５の情報には吸込み装置３７、たとえば管などが存在している。この吸込み装置３７により、ドッファ５の針布５ａから吸込み空気流３７ａによって少量の繊維が吸い込まれる。次に、この少量の繊維を分析して、繊維長さの分布を求める。この繊維量は非常に少ないので、作られたスライバの均一性には事実上影響しない。抜取り検査状に極小量を何回か吸い込み、分析する。これらの分析に基づいて、特にステープルグラフまたはそのためのデータが作られる。回転方向Ｄで吸込み装置３７の前には、吐出し装置３８、たとえば管が配置されており、その吐出し空気流３８ａは回転方向Ｄで針布５ａに向けられて、試料の吸込みを支援する。吸込み装置３７は回転方向Ｄとは反対に、針布５ａに対して斜めに向けられている。
【００１４】
図６に従い、機枠の側方でカードの各々の側に、幾つかの調節ネジを有するフレキシブルベンド１７がネジで固定されている。フレキシブルベンド１７は凸状外面１７ａと下側１７ｂを有している。フレキシブルベンド１７の上方には、たとえば滑動性のあるプラスチックからなるスライドガイド２０が存在している。スライドガイド２０は凸状外面２０ａと凹状内面２０ｂを有している。凹状内面２０ｂは凸状外面１７ａの上にあり、この上で矢印Ａ、Ｂの方向に滑動できる。フラットバー１４はその両端部にそれぞれ１つのフラットヘッド１４ａを有しており、これに２つのスチールピン１４ｂが軸方向に固定されている。スチールピン１４ｂはスライドガイド２０の凸状外面２０ａの上を矢印Ｃの方向に滑動する。支持体１４ｃの下面には、フラット針布１４ｄが取り付けられている。フラット針布１４ｄの先端円は２１で示されている。ドラム４はその外周にドラム針布４ａ、たとえばガーネットワイヤを有している。ドラム針布４ａの先端円は２２で示されている。先端円２１と先端円２２との間隔はａで示し、たとえば０．２０ｍｍである。凸状外面２０ａと先端円２２との間隔はｂで示す。凸状外面２０ａの半径はｒ１、先端円の半径はｒ２で示す。半径ｒ１およびｒ２はドラム４の中心Ｍで交わる。操作素子２８、たとえばモータ（図示せず）により、スライドガイドは半径方向ｒ１に局所的に移動できる。そうすることによって、間隔ａ、したがってカーディング強さが変化する。
【００１５】
ドッファ５上の繊維材料から試料を採取して分析を行う。この分析は後にカードのカーディング強さを調節するのに用いる。この分析は、たとえばフィブログラフを用いて行われる。フィブログラフはフィブログラム（タフト曲線）の形で繊維の長さ分布を表す。このようなグラフが、図７に示されている。水平軸には頻度がパーセンテージで示され、垂直軸には繊維長さがミリメートルで示されている。図７に例として示されているフィブログラムは、すべての繊維の１００％が３．８ｍｍ以上の長さを有することを示している。すべての繊維の約９３％は長さ５ｍｍ以上、すべての繊維の約８８％は長さ６．５ｍｍ以上である。このグラフが示すように、繊維長さが大きくなればなるほど、繊維全量に占める繊維の割合が小さくなり、繊維長さ約３４ｍｍ以上に該当する繊維は存在しない。５ないし６．５ｍｍ以下の繊維は紡織糸の強度には寄与できないことが分かった。この理由から、すべての繊維のうち何パーセントが指定された最低長さ５ないし６．５ｍｍ以下であるかを図７に示した曲線に基づいて求める。たとえば、フィブログラムは５ｍｍについては、全繊維の７％が５ｍｍより短いことを示している。同じ曲線から、全繊維の１２％は６．５ｍｍより短いことが分かる。上述したように、こうして求めた７ないし１２％が、カードのカーディング強さの調節に用いられる。ステープルグラフのデータは、電子制御調節装置２７に入力される。ここで、これらのデータとネップ数に対するデータから、カードのカーディング強さの調節に用いる最適値が計算される。
【００１６】
本発明の方法または装置により、特定の場合に所望される限り、たとえば図４に従い、特定のドラム回転数に対して、２つの曲線の交点の外部で短繊維割合とネップ数に対する値対を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の装置を有するカードの概略的な側面図である。
【図２】図２は、少なくとも１つのネップセンサと、繊維長さセンサと、操作装置、たとえばモータとが接続された電子制御調節装置のブロック線図である。
【図３】図３は、カードのストリッピングローラの下方で、カメラと電子制御調節装置との接続端子を有する、妨害的な粒子、特にネップを検知するための装置を示す。
【図４】図４は、短繊維の割合もしくはネップ数と種々の繊維品質に対するドラムの回転数との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、吸込み空気流と吐出し空気流でカードシリンダから少量の繊維試料を採取するための装置を示す。
【図６】図６は、フラットバー、スライドガイドとフレキシブルベントの一部、およびフラットバーの針布とドラム針布との間隔を示す。
【図７】図７は、カーディング強さを規定する目的で制御調節装置に入力されるデータを求めるための合計頻度グラフである。
【符号の説明】
２４…測定素子
２７…制御調節装置

Claims (17)

1. カードの繊維加工構成要素により加工される繊維材料を測定する測定方法において、
   前記カードの出口において繊維長さおよびネップ数を測定する工程（ａ）と、
   前記繊維長さおよび前記ネップ数の測定値を制御調整機械に供給する工程（ｂ）と、
   前記制御調整装置において、前記繊維長さおよび前記ネップ数に対して最適化された機械設定データを作成する工程（ｃ）と、
   前記繊維長さおよび前記ネップ数に影響する前記繊維加工構成要素の少なくとも一つに、前記最適化された機械設定データを供給する工程（ｄ）とを含んでおり、
   前記カードに含まれるシリンダの回転数が増すと前記繊維の短繊維成分が増加するという前記繊維長さについての曲線と前記カードに含まれる前記シリンダの回転数が増すと前記ネップ数が減少するという前記ネップ数についての他の曲線との間の交点に基づいて、前記最適化された機械設定データが算出される、測定方法。
2. さらに、前記繊維加工構成要素の一つにおいて前記繊維材料から部分量の繊維を取出す工程を含む請求項１に記載の測定方法。
3. 前記繊維を取出す工程は、前記部分量の繊維を吸込む吸込流れを形成することを含む請求項２に記載の測定方法。
4. さらに、吸込効果を支援するために前記吸込流れに向けられた吐出空気の流れを形成することを含む請求項３に記載の測定方法。
5. 前記カードはドッファを含み、さらに前記繊維長さを測定することが前記ドッファで行われる請求項１に記載の測定方法。
6. 前記カードはストリッピングローラを含み、さらに前記繊維長さを測定することが前記ストリッピングローラで行われる請求項１に記載の測定方法。
7. 前記カードは一対のクラッシュローラを含み、さらに、前記繊維長さを測定することが前記クラッシュローラの近傍で行われる請求項１に記載の測定方法。
8. 前記カードはテーカインを含み、さらに前記繊維長さを測定することは前記テーカインで行われる請求項１に記載の測定方法。
9. さらに、前記カードは前記シリンダに協動するフラットとを含み、前記シリンダおよび前記フラットは針布を担持しており、これら針布は前記繊維加工構成要素のうちの二つを形成しており、
   さらに、前記工程（ｄ）は、前記繊維材料が受けるカーディング強さを変更するために、前記シリンダの針布と前記フラットの針布との間の距離を変更することを含む請求項１に記載の測定方法。
10. 前記カードは入口および出口を含み、さらに、前記入口においてネップ数を測定する工程を含む請求項１に記載の測定方法。
11. 前記繊維加工構成要素は針布であり、さらに、前記工程（ｄ）は、前記最適化されたデータを前記針布のうちの少なくとも一方に供給することを含む請求項１に記載の測定方法。
12. （ａ）繊維用入口領域と、
    （ｂ）繊維用出口領域と、
    （ｃ）前記入口領域および前記出口領域に配置される繊維加工構成要素とを具備し、該繊維加工構成要素は、前記繊維が前記入口領域から前記出口領域まで前記カードを通過するときに、繊維を連続的に処理し、
    さらに、
    （ｄ）前記出口領域を通過するときに繊維束における繊維の長さおよびネップ数を測定する測定手段と、
    （ｅ）前記測定手段に接続された電子制御調整装置とを具備し、該電子制御調整装置は前記繊維長さおよび前記ネップ数に関連付けられた前記測定手段からの測定データを受信し、前記電子制御調整装置は、前記測定データと前記電子制御調整装置内に存在する特性曲線とを比較して、最適化された機械設定データを取得する手段を含んでおり、
    さらに、
    （ｆ）前記繊維長さおよびネップ数に影響する前記機械加工構成要素のうちの少なくとも一つに、前記最適化された機械設定データを供給する手段を具備しており、
    前記カードに含まれるシリンダの回転数が増すと前記繊維の短繊維成分が増加するという前記繊維長さについての曲線と前記カードに含まれる前記シリンダの回転数が増すと前記ネップ数が減少するという前記ネップ数についての他の曲線との間の交点に基づいて、前記最適化された機械設定データが算出される、カード。
13. さらに、繊維長さ分布を測定するためのフィブログラフを含む請求項１２に記載のカード。
14. 前記ネップ数を測定する測定手段は、電子画像評価装置を備えたカメラを含む請求項１２に記載のカード。
15. 前記繊維加工構成要素は前記シリンダに協動するフラットを含み、前記シリンダと前記フラットとは針布を担持しており、前記最適化された機械設定データを供給する前記手段は、前記シリンダの針布と前記フラットの針布との間の距離を変更する設定部材である請求項１２に記載のカード。
16. 前記測定手段は繊維長さを測定する測定装置と、ネップ数を測定する測定装置とを含んでおり、前記最適化された機械設定データを供給する前記手段は、前記一つの繊維加工構成要素に接続された設定部材である請求項１２に記載のカード。
17. さらに、前記シリンダは回転数調節式駆動モータを有しており、前記最適化された機械設定データを供給する前記手段は前記回転数調節式駆動モータにより形成される請求項１２に記載のカード。

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