JPH01111023A - 繊維処理設備 - 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】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、繊維処理設備における個々の処理ステージを
調節するための手段に関する。ここで繊維処理設備とは
、例えばステープルファイバ糸を製造する紡績工場の一
部をなすものであるが、本出願はこれに限定はされない
。 〔従来の技術〕 往復動する開俵機によって俵適・ら繊維材料を自動的に
取り出すことは、短繊維紡績においては既に確立された
技術であり、この方法を制御するための種々の提案、梼
に最適化するための提案が数多くなされている（ヨーロ
ッパ特許出願第９３２３５号−米国特許第４５６６１５
２号参照）。 これらの明細書には、取り出しユニットがオン／オフ動
作を行い、取り出し深さ又はユニットの動作速度が、作
動時間と不作動時間の最適比率が連続して維持されるよ
うに、制御可能な方法が提案されている。俵からの繊維
材料の取り出しは、後続処理工程から得られた制御信号
によってオン／オフされる。 ブロワ室のラインの端末の処理工程から材料取り出しの
ための制御信号を得ることも公知である（ＤＯ３３５１
３２９５）。この場合には、制御信号は材料取り出しユ
ニットの速度の制御に使用される。その他の目的は、作
動が不連続な場合にも作動／不作動時間の比率を最適化
することにあ　・る（前記ＤＯ３の３Ｎ、３１〜３８行
参照）。 カードから得られた制御信号を使用して、繊維材料取り
出しユニットから材料を第１クリーニング工程に供給す
ることを決定しくドイツ特許明細書３１５１６９７号）
、ブロワ室機械の停台を防止したり　（前記ドイツ明細
書の３ｇ、２〜３行）、クリーニング機械を連続的に作
動させたりする（３１’ｌＪ、１０〜１１行）ことも公
知である。しかし、カードを使用して、プロワ室のライ
ンを連続的に作動させ、ライン内の各機械のための制御
信号を得ることも公知である（Ｍｅｌｌｉａｎｄ　Ｔｅ
ｘｔｉｌｂｅｒｉｃｈｔｅ、　２／１９８７．　ｐ、７
７〜８３．更に詳しくはｐ、８１：ＤＯＳ　３２３７８
６４並びにＵＳ　４５３５５１１・ＤＯＳ　３２５４４
６１９参照）。 最後に、稼動中のカードの台数によって、カード自体で
繊維の供給を制御することも公知である（ＤＯＳ　３４
４２９４２参照）。この原理に基づく他の手法がスイス
特許出願第３１０９／８７号として出願されている。 未公開のこの最後に述べた特許出願に記載されているよ
うに、繊維処理状態の変動は最終製品（糸）の品質変動
をもたらすので、通常は望ましくないことである。前述
した先行技術には、繊維処理工程の状態を一定に維持す
るための制御の概念を包含しておらず、成る場合には（
たとばヨーロッパ特許９３２３５号）制御の概念の基礎
を繊維処理工程の変動に置いている。 本発明は繊維処理工程の変化を完全には無くすことは不
可能であるが、これを大幅に減少させることは可能であ
る。そして如何なる場合にも繊維処理における変動が精
密に決められた限界内でのみ必要とされるように構成さ
れている。 〔発明の概要〕 本発明は、処理される繊維がステージからステージへと
順次に搬送され、少なくとも−っのステージはオン／オ
フ動作をなし、それに続くステージは所定の製品（例え
ばスライバ）を連続的に生産している多数の繊維処理ス
テージを含む繊維処理設備を提供するものである。ここ
でステージとは、処理工程を意味し、機械自体ではない
、一つのステージは多数の個々の機械からなっている。 例えば、カードステージは６〜２０台のカードを含んで
いる。従って、ステージから生産される製品は、その時
点でそのステージにおいて稼動中の全機械の生産を含む
。 本発明は、オン／オフ動作をする上流側の当該ステージ
における作動／不作動時間の比率に対する設定値を設け
ることも含んでいる。このステージの実際の作動／不作
動時間の比率を検出し、これを前記設定値と比較するた
めのモニタ手段も設けられている。実際の比率が設定値
と異なる場合には、正常運転時には一定に維持されてい
るステージの生産は、この実際の比率を設定値に近づけ
るように増減して調整される。 本発明の特徴に関しては、ヨーロッパ特許明細書第９３
２３５号に記載されたものと類似している。 しかし、本発明においては、前記ヨーロッパ明細書←提
案されているように、設定値が常に調整されるのではな
くて、（正常作動時には連続的に生産を行っている）後
続ステージの生産に応じて変化する点に特徴がある。 本廃明の設備は、最終ステージの生産の変化が、上流側
の不連続に作動している各ステージにおける作動／不作
動時間の設定比率のこれに対応する変化を直接もたらす
ように構成されている。この対応する変化は上流側の各
ステージに対して個々に行うことができる。 動作を決定する一つの方法は、後続ステージがフル生産
をしている場合、設定値が理論的に最適な値（例えば９
０：１０．　ヨーロッパ特許明細書９３２３５参照）を
とるようにすることである。 この設定値は、後続するステージの生産が減少するにつ
れて比例的に減少させることができる。特定の設備に対
する最適調整関数は経験的に決定され、このシステムに
入力される。そして多くのステージに対して調整が行わ
れる時は、この調整関数はステージ毎に変えることがで
きる。 実際の作動／不作動時間比率は前記ヨーロッパ特許明細
書９３２３５に開示された原理に基づいて検知され、繊
維材料取り出しステージが上流ステージの時には、生産
は前記ヨー占ツバ特許明細書に記載されたように、材料
取り出し深さ又は材料取り出しユニットの速度を変更す
ることによって変化せしめられる０本発明は、このよう
にして現存するプラント内に何らの困難性もなく組み込
まれることができ、下流側のステージのプリセット状Ｂ
（例えばホッパ内の充填レベル）に応じて上流側のステ
ージの作動／不作動時間比率を調整するために、ステー
ジ間にフィーバツク回路が設けられる。 この設備は、下流側ステージの生産を検出して上流側の
ステージの設定値を決定するコンピュータによって制御
されることが好ましい。このコンピュータは上流ステー
ジ間の回路を調整するためにも使用される。 〔実施例〕 図面に示す好適実施例に基づいて、本発明を更に詳細に
説明する。 先ず第１図に示す設備に注目されたい。この設備は供給
機械Ｓ、ファン■、供給ダクトに、それぞれ図示しない
シュートを具えた２台のカードＣ１とＣ２，マイクロプ
ロセッサ制御ユニットμＰ並びに前記供給機械Ｓ用の制
御可能な駆動手段Ａとからなる。静圧を測定するための
測定装置ＭがファンＶと第１カードＣ１との間のダクト
に内に組み込まれている。この装置はマイクロプロセッ
サμＰに出力信号を伝達する。各カードＣ１，Ｃ２はマ
イクロプロセッサμＰに信号を送って、現時点でカード
が稼動中が否かを知らせる。マイクロプロセッサμＰは
供給機械Ｓの駆動手段Ａに制御信号を送る。 図示しないファンの駆動手段はこのマイクロプロセッサ
μＰによって制御されず、一定の速度で作動している。 このマイクロプロセッサは他のエレメントと協同して稼
動中の各、カードのシュートが一定の許容範囲内で満杯
状態となるようにしなければならない。スイス出願３１
０９／８７に開示されているように、ダクトに内の測定
装置Ｍの個所における静圧は充填状態の指標となる。測
定された静圧がマイクロプロセッサμＰの決定した範囲
外に移動した場合、供給が開始され（圧力が低下した場
合）るか、又は停止される（圧力が上昇した場合）。 従って、この供給はオン／オフ動作となる。 マイクロプロセッサμＰは供給機械の駆動手段Ａをオン
／オフするのみであって、この例においては駆動手段の
速度に影響を与えることはない。 即ち、供給機械の瞬間生産量は変化しない。この瞬間生
産量は正常操業に対して予め設定され、−定値に維持さ
れており、その結果、一定の生産量（繊維の処理）が保
たれる。この設定生産量は、接続されたカードからの予
想最大要求量に対して適正なものでなければならない。 通常、一定の過剰生産量が設定され、接続されたカード
のすべてが最大生産速度で稼動している場合、オン／オ
フ操作の際に供給機械の不作動と作動の時間の間に効率
的な比率、例えば９０％の作動時間に対して１０％の不
作動時間が存在するうになされている。 第１図に点線で示されたよう、ここに述べられた制御方
法は２台のカードのみを具えた単一の設備に限定される
ものではない。スイス特許比１１３１０９／８７に開示
されているように、ラインが調整不可能な場合には、供
給機械Ｓの瞬間生産は設備が組み立てられた時に固定即
ちプリセットされる。しかし、供給機械に割り当てられ
たカードの台数が例えば分離手段Ｔ（第１図）を作動さ
せることによって変化する場合には、供給機械Ｓの生産
量をプリセットすることは何の利点もない。 前記スイス特許出願に述べられているように、生産量は
供給機械に割り当てられたカードの台数に応じて調節さ
れ、各割り当てに対する最適な作動／不作動時間比率を
得るようにする必要がある。 勿論、割り当てられたカードの台数に応じて供給機械の
瞬間生産を調節するには種々のやり方がある。例えば、
機械自体を手動で調節してもよいし、この場合にはマイ
クロプロセッサμＰはオン／オフ動作をさせるためにの
み使用される。別のやり方としては、この調節は必要な
情報を与えてマイクロプロセッサμＰによって行うこと
もできる０例えば、ラインが第４図に点線で示されたよ
うな分離手段Ｔを具えている場合には、この分離手段は
信号ラインによってマイクロプロセッサμＰに接続され
、マイクロプロセッサにラインの瞬間有効構造の情報を
伝達することができる。図示の例においては、分離手段
ＴはカードＣ２とＣ３の間の供給ダクトＫを閉鎖してい
る０分離手段Ｔが不作動状態の時は、カードＣ３もダク
）Ｆを通じて供給機械Ｓから繊維塊の供給をうけること
ができる。 このシステムにおいては、供給機械の平均生産量はこれ
に割り当てられたカードの全生産量に対応する。供給機
械の平均生産量は、設定された瞬間生産と動作／不動作
時間比率に対応して決まる。 カードは連続的に作動しているが、システム内の１台の
カードが何らかの理由で一時的に停止することがあるの
で、カードシステムからの全生産量は変動した状態とな
る。 第１図の供給機械あ瞬間生産は正常操業（割り当て変更
の無い場合）に対して恒久的に設定されているので、作
動／不作動時間比率はカードの全生産量の変動を補償す
るように調節されなければならない。通常、これは外乱
を受けやすい制御されない操作である。本発明はこれら
のプロセスを制御する手段を提供する。 本発明によれば、供給機械Ｓの作動／不作動時間比率は
、既にヨーロッパ特許明細書９３２３５における繊維材
料取り出しの場合に述べられているように、専食出され
る。マイクロプロセッサμＰは駆動手段Ａをオン／オフ
するので、該マイクロプロセッサは予め設定された時間
内の供給機械の作動（又は不作動）時間を容易に決定す
ることができる。このことはこの期間内における作動／
不作動時間比率を求めることに相当する。（又は必要に
応じて比率自体を計算することも可能である。）そして
実際の比率が設定値と比較され、偏差が決定される。次
いで（例えば供給ローラの速度を変更することによって
）偏差を修正するように供給機械の瞬間生産が調整され
る。しかし、ヨーロッパ特許明細＄９３２３５の場合の
ように、設定値は恒久的にセッ′トされたものではなく
、稼動中のカード台数に応じてマイクロプロセッサによ
って計算される。第３図〜第５図を参照してこの計算法
を説明しよう、先ず、第２図のダイヤグラムを参照して
その原理を簡単に述べる。 第２図において、ボックスＺはラインの最終ステージ（
カード室）を表′し、これは上流側のステージＸからの
供給を受け、その結果、（ＸからＺへの）材料の流れＹ
が生じている。フィードバック回路Ｒによってこの材料
の流れは消費に応じてオン／オフされる。　” ステージＸの作動／不作動時間比率が求められ、ライン
Ｌを通じて信号としてコンパレータＶＭに伝達される。 コンパレータＶＭによって偏差が検出され、信号ｅとし
て出力される。ステージＸはこの信号ｅを評価し、瞬間
生産を変化させる。しかし、この時点でステージＺがフ
ィードバック回路Ｒを通じてこれに対応して少ない材料
を供給しているので、必要な変化量は僅かである。本発
明はステージＺの挙動に対応してステージＸの調節を行
っている。 従って、このシステムは制御されない作動／不作動時間
比率のためのハンチングの影響を受けないので、この調
節は比較的迅速に行うこ゛とができる。 しかし、これはヨーロッパ特許明細書９３２３５に示唆
されているような繊碑処理に比較的大きな変化を与え最
終製品の品質に変動を生じさせる固定（最適化された）
比率に限定されるものでもない。 本発明は上流側の他のステージの制御にも使用すること
ができる。これについては他の図を参照して以下に説明
する。 第３図は六つのステージ■〜■を含む設備の図である。 この設備は、綿俵からの材料の取り出しくステージＩ）
からカード室（ステージ■）までを含む短繊維ステーブ
ル紡績工場最も普通の処理ラインに対応する。材料（繊
維又はフロック）は、第３図に矢印で示されたパイプラ
インによって各ステージ間を空気的に搬送される。 −例として第３図のラインを本出願人の会社の機械を参
照して説明するが、本発明はこれらの特定の機械に限定
されないことは勿論である。ステージＩはシングルタイ
プのＵｎｉｆｌｏｃ（登録商標）型の機械であり、ステ
ージ■はＭｏｎｏ　Ｒｏｌｌｅｒ　Ｃ１ｅａｎｅｒ型の
クリーニング機械である。ステージ■はＵｎｉｍｉｘ（
登録商標）型のミキシング機械であり、ステージ■はＵ
ｎｉｔ　Ｃｌｅａｎｉｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ　（ＥＲＭ
）型のオープナである。 ステージＶはＥＲＭ機械とフロック供給ユニットを形成
する図示しない搬送ファンとから構成されている。この
ユニットはフロックをステージ■を形成している多数の
カードＫに供給するためのもので、各カードには別々の
シュートを具え、該シュートはステージＶの搬送ファン
から延在する共通の供給ダクトに接続されている。 正常操業の際には、各カードには連続的に作動して図示
しない連続スライバを生産する。カードの出口はうイン
１０によってホストコンピュータＬＲに接続されており
、コンピュータに各カードが現時点で稼動中か否かを知
らせる。第４図には３台のカードしか示されていないが
、勿論設備全体としてはもっと多数のカードを具えるこ
とも可能であり、ホストコンピュータＬＲは各カードの
稼動状況をチェックする。 圧力センサ１４が供給ダクト内の静圧に反応してライン
１２を通じて対応する信号をコンピュータＬＲに出力す
る。前述のように、コンピュータはフロック供給ユニッ
トＦＳに対応する信号を送り、フロックの供給をオン／
オフさせる。従って供給ユニットはライン１６によって
コンピュータＬＲに接続されている。 フロック供給ユニットはステージ■のＥＲＭ機械からの
繊維材料を受は入れるシュートを有する。 このシュートに組み込まれたレベルセンサ（図示しない
）がライン１８によってコンピュータに接続され、コン
ピュータはライン２０を通じてＥＲＭ機械からの供給を
オン／オフすることが可能である。ＥＲＭ機械に設けら
れた同じようなレベルセンサ（図示しない）はライン２
２を通じてコンピュータに信号を送り、ライン２４を通
じてミキシング機械ＵＭの供給を制御する。 機械ＵＭの供給ボックスは図示しないレベルセンサを具
えており、ライン２６を通じてコンピュータＬＲに信号
を送るように構成されている。これに応じて、コンピュ
ータはライン２８を通じて繊維材料取り出しユニットを
駆動するモータ（図示しない）に信号を送り、これをオ
ン／オフさせる。 この説明から明らかなように、ステージｒ、ｍ。 ＩＶ、　Ｖは不連続的に（オン／オフ）作動し、上流側
の各ステージはフィーバツク回路によって下流側ステー
ジと接続されている。第５Ａ図に概略的に示されている
ように、調整回路は実際の繊維材料の流れＭＦ、下流側
ステージ用のレベルセンサＮＵ、ホストコンピュータＬ
Ｒへの信号ライン。 モータＡＭ上流側ステージ、コンピュータとモータとの
間の信号ラインを具えている。これらの調整回路は勿論
周知のものである。 本発明によれば、少なくとも一つの上流側ステージ、好
ましくはステージ■の作動／不作動時間比率がコンピュ
ータＬＲによってチェックされ、設定値と比較される。 この目的のために、モータＡＭ（第５Ａ図）によってラ
イン３０を通じて信号がコンピュータに送られ、そこで
クロックＴＧからのクロック信号と共にＡＮＤ操作を受
け（図式的にＡＮＤゲートで表されている）、調整信号
がカウンタＺに伝達される。このカウンタはカウンタＴ
Ｇからのクロック信号も受け、これを用いて一定長さの
所定時間Ｔ（第５Ｂ図）を規定する。 これらの時間Ｔの中で、カウンタＡＭはモータＡＭが作
動する時間ｔを積算するか、又は各時間ｔの間の中断時
間を積算する。これらの値からカウンタＺは、対応する
上流側ステージの実際の作動／不作動時間比率の平均値
を計算する。 実際の比率を表すカウンタＺの出力体１号はコンパレー
タＧに送られ、ここで設定値を表す信号と比較される。 もし偏差があればこれを表す信号はコンピュータＬＲに
よって制御信号に変換されて、上流側の機械の生産量を
適宜に変更する。これによってコンピュータＬＲがステ
ージ■　（開俵機）の生産量を制御すると仮定すると、
所望の生産量変化は二つの方法のいずれか又は両者によ
って行われる。即ち、繊維材料の取り出し深さの調節か
ユニットの走行速度の調節である。これに対応する信号
がライン２８を通じてユニット全体を駆動するモータに
供給されて走行速度を変更し、及び／又はライン３２８
を通じて図示しないユニットの材料取り出しエレメント
の高さ調節装置に供給されて取り出し深さを変更する（
ヨーロッパ特許明細口９３２３５及び４６６０２５７参
照）。 装置Ｇに供給される設定値を表す信号は、ラインｌＯを
通じて受信した信号に応じてコンピュータＬＲによって
出力される必要がある。好適実施例によれば、この設定
値はその時点で稼動中のカードの１台数に応じて段階的
に選択される。この場合、重要なことは台数の絶対値で
はなく、最大台数に対する稼動中のカードの割合である
。例えば、すべてのカードが稼動している場合には、開
俵機の作動／不作動時間比率の設定値は９０：１０に設
定される。２／３のカードが稼動している場合には、こ
の設定値は６０　：　４０に低下し、減少したカードの
台数に応じて比例的に条件の調整がなされる。 各中間ステージもコンピュータＬＲによって個々にチェ
ックされる。これらの中間ステージは、通常、オン／オ
フ比率を変更するのに唯一のやり方しか持たない、即ち
、繊維供給ローラの速度を変更することである。 変更のやり方の例が第５Ｂ図に図式的に示されている。 正常操業においては、ステージ■のフル生産時（カード
に全台が作動している）には期間Ｔ内に実線で示された
５つの時間ｔの開作動する（このような規則的な操業は
決して実際的ではないが、これは原理を説明するための
ものである）。 １台以上のカードが生産を中止した場合は、所定期間Ｔ
内の各時間ｔの長さは点線で示すようにΔに短縮されな
ければならない。 上流側のステージの実効生産量（期間Ｔ内の平均値）が
下流側ステージの充填レベルを維持するのに不十分な場
合には、新たに設定された作動／不作動時間比率を維持
するために上流側ステージの最大生産量（各時間につい
て一定）を増加する必要がある。この増加量は第５Ｂ図
の第１期間と第２期間とにおける差ｉで示されている。 ここで第２期間の各時間の長さΔは、点線で示された第
１期間の短縮された長さΔに等しい。 第３図に示されたように、第１連続作業ステージ（例え
ばカード室）の生産量は、少なくとも一つの、好ましく
は全部の不連続的に作動する上流側ステージの作動／不
作動時間比率の設定値を決定する。しかし、これらは必
ずしも上流側ステージ全部でなくてもよい。Ｍｏｎｏ　
Ｒｏｌｌｅｒ　Ｃ１−ｅａｎｅｒ（第３図のステージ■
）は連続的に作動するが、ステージｌと■は不連続に作
動する。この場合、ステージ■は“調整チェーン”の中
では何の役割も果たさず、調整は貯留ボックス、コンピ
ュータ。 開俵機関の接続ラインを介してこれを飛び越えて行われ
る。 本発明は上流側機械の制御のためのカード生産量信号の
利用のみに限定されるものではない。しかし、この生産
量信号は連続的に得られ、しかもラインの実際の生産を
示す信鯨性の高い指標である。これらの条件を充足する
ラインの第１ステージが、上流側の機械を制御するため
の決定ステ−ジとして選ばれることが望ましい、短繊維
ステープルの紡績工場においては、これらの条件はカー
ド室に至るまでは充足されない。 通常、設定生産量は各カードについて同一である。この
場合、カードシステムの瞬間生産は、各カードが稼動中
か否かをコンピュータに知らせることによって決定可能
である０個々のカードの生産量が別々に設定されている
場合には、コンピュータはカードが稼動中かどうかのみ
でなく、そのカードに対してその時点で幾らの生産量が
設定されているかを知る必要がある。 第５Ａ図に示す実際の作動／不作動時間比率をチェック
するための回路は、基本的なものではない。別の提案が
ヨーロッパ特許明細書９３２３５に開示されている。チ
ェックのための最低期間（Ｔ）は経験的に決められ、プ
ログラムされる。 ここで“設備”とは、適当な繊維搬送手段及び／又は処
理ライン内に組み込まれた調整装置で相互に接続された
多数の処理ステージを意味する。 処理される繊維は予め設定された順序に従ってステージ
を通って搬送される。繊維搬送手段は空気式のものが好
ましいがこれに限定されるものではない、繊維の搬送は
すべて自動的に作業員の介在なしに行われる。通常、搬
送は連続的に、即ち中断なしに行われる。 上述の提案によれば、“精密な調整”は生産量の変更に
よって行われるが、これは通常品質の変動をもたらす０
本出願人による新しいスイス特許出願　　　　　（名称
、生産量の制御）には、処理ステージの全生産量が変化
可能であるが比生産！（処理中の単位長さ当たりの生産
量）は一定に保たれる方法が提案され、これによれば品
質は一定に維持される。この新しい特許出願に提案され
た方法は、本発明と組み合わされることが好ましい。 （４）、

【図面の簡単な説明】

第１図はスイス特許出願３１０９／８７の第４図のコピ
ー、 第２図は、第１図の装置を本発明に基づいて改変した模
式図、 第３図は短繊維ステーブル紡績工場における繊維処理設
備の模式的側面図、 第４図は種々のステージ並びにコンピュータ間の接続ラ
インを示す同じ設備の模式的平面図、第５Ａ図は第４図
の設備を制御するための回路図、 第５Ｂ図は同じく制御のための時間のダイアグラムであ
る。 Ｓ−・−供給機械 Ｔ〜・分離手段 μＰ・−コンピュータ に−−一供給ダクト ０１〜Ｃ３−カード Ａ・−・駆動手段 以下余白 ぐ （’Ｙｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　−才Ｕ
−口−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、所定の順序で繊維を処理するために繊維を搬送
   する自動搬送手段によって相互に接続された、少なくと
   も一つの不連続的にオン／オフ動作をなすステージ（不
   連続ステージ）を含む多数の処理ステージを具え、更に
   基準ステージの作動／不作動時間比率をチェックする制
   御手段を具えた繊維処理設備であって、前記不連続ステ
   ージの下流側のステージの一つの全生産量を表す信号を
   発生するための手段を具え、前記制御手段はこの信号に
   応じて前記基準ステージの作動／不作動時間比率の設定
   値を設定するように構成されたことを特徴とする繊維処
   理設備。
2. （２）、前記下流側ステージがカード室である請求項１
   に記載の設備。
3. （３）、前記ふ連続ステージがカードに繊維を供給する
   機械である請求項１又は２のいずれか一項に記載の設備
   。
4. （４）、前記基準ステージが開俵機である請求項１又は
   ２のいずれか一項に記載の設備。
5. （５）、前記制御手段が各不連続ステージの実際の作動
   ／不作動時間比率のチェックを行う請求項１〜３のいず
   れか一項に記載の設備。