JPH05501289A - 準備機から得られる紡績設備―制御信号のプロセス制御システム - 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】 準備機から得られる紡績設備−制御信号のプロセス制御システム 本発明は、紡績設備用のプロセス制御システムに使用するのに特に適した情報入 手法ないし信号発生法に関するものである。得られた情報ないし信号は、制御な いし調整の目的に利用したり、操作の補助に利用する。

公知技術 現在用いられている従来型の紡績設備は、繊維材料がベールの形態で供給され、 この繊維材料を一連の加工段階を経てヤーンに加工する。そのさい、このヤーン は、所定の品質仕様を充たすものでなければならない、この加工を自動的に制御 ないし調整することが１つの目標とされている。しかし、このことは、種々の理 由から極めて困難な問題である。ここには、そのうちの若干のカテゴリーのみを 挙げておこう：すなわち、−紡績設備の製品（ヤーン）には、更に加工を行なっ て最終製品（たとえば織物や編物の製品）にするため、種々の要求が課せられる こと、 −繊維材料をヤーンに加工するさいには、複数加工段階が役割を演じていること 、 １各加工段階において種々の技術上の影響要因が役割を演じていること等である 。

紡績工場の生産ラインを、いくつかの“区域”に分け、これらの区分を各１台の プロセス制御コンピュータに配属すること、は既に提案されており、種々の企業 が種々の分割を提案している（マシーネンファブリク・リークＡＧのＤＥ−Ａ− ３９２４７７９およびムラタ・キカイに、　Ｋ（７）ＤＥ−Ａ−３９０６５０８ 参照）。

また、紡績工場生産ラインの第１の２つの加工段階（ブローおよびカーディング の各工程）を制御の上で結合する提案もなされている。すなわちＤＥ−Ａ−３２ ３７８６４、ＥＰ−Ａ−０３０３０２３、ＵＳ−ＰＳ４８７６７６９が、それで ある、また、被加工材料の組成および生産ラインｊ［１段階での材料加工の両方 を制御ないし調整する提案もなされている。すなわち、ＥＰ−Ａ−０３６２５３ ８、ＥＰ−Ａ−０４０２９４ｏ、Ｅｐ−Ａ−ｏ３９９３ｔｓ、ＥＰ９０８．１０ ４５４．０が、それである。

更に、今日、普通に行なわれているのは、カーディングによる製品（カード・ス ライバ）が一様か否がを監視し、カードを制御ないし調整することにより、カー ド・スライバの均せい度が十分か、ないしは所定の値となるようにすることであ る（たとえばＵＳ−ＰＳ４２７１５６５）。

データ伝送システムは、現在でも、紡績工場生産ラインないしその制御装置をプ ロセス制御システムと接続するために設けられている。これについては、１９９ １年１月２３日付スイス特許出ＨＮ０．１８９／９１参照のこと（更に、１９９ １年１月３０日、３１日にアーヘンで開催されたＶＤＩ年次大会でのＤｒ、Ｕ。

マイヤーおよびＨ，ポーワルト両氏の講演参照のこと）、紡績工場でプロセス制 御システムの第１の実現計画は、９作業の完全自動化”よりも、むしろ操作補助 の十分な改善を目指すものである。これについては、１９９１年４月２３日付Ｐ ＣＴ特許出＠Ｎｏ、ＰＣＴ／ＣＨ９１１００９７参照。

この業種の種々の企業の努力は、大部分は、既述の生産ライン第１ＲＮおよび最 終段階（最終紡糸段階ないし粗糸紡糸段階）と、それに続く巻取機（リング・ス パン・ヤーン用）とを、プロセス制御システムと結合することに向けられている 。これについてはＥＰ−Ａ−０３６５９０１参照、この第１段階と最終段階の間 には、現在は、なお若干の加工段階が存在しており、しかもこれらの段階は、材 料加工の重要課題を解決し、重要な情報／信号をプロセス制御システムへ提供し うる段階である。

発　明 本発明のＮｌ！は、紡糸生産ラインを完全自動化するという前述の複雑な全体的 課題を、同一化可能の部分課題から切離すことによって簡単化することにある。

本発明は、繊維材料を実質的に所定の品質を有する製品として提供するための一 連の加工工程を包含するＪｉｌＪｌ加工設備の制御方法を提供するものである。

この方法の場合、適切な、選択的に適合可能な繊維材料加工により、設備を通過 する間に前記製品品質に影響を与えることができ、かつまた、この設備の少なく とも１つの中間段階において、その段階の製品の確認可能な品質を確定し、それ によって製品の相応の品質に決定的な影響が与えられるか、ないしはその品質が 決定される。

本発明の方法の特徴は、前記中間段階で得られる信号が、前記中間段階の製品の 確認可能な品質の基準となる点である。

この信号は、繊維材料が前記中間段階に達する前に通過せねばならない加工段階 、それも前記確認可能な品質に影響を与える少なくとも１つの加工段階を制御な いし調整するために利用することができる。この信号は、また、適当な形式で表 示できるようにして、操作の補助に利用することもできる。

この方法の特に有利な例によれば、前記中間段階とはコーミング段階であり、確 認可能な品質とは被加工材料に占める短繊維の割合である。この段階の先行段階 は、ブロー、開繊、カーディングのいずれかの段階である。コーミング段階で得 られる信号は、混合処理の制御ないし調整および（又は）繊維材料の開繊および クリーニングの程度の制御ないし調整に用いること特表平５−５０１２８９　（ ３） ができる０間に介在する加工のアイドル時間のため、コーミング段階で得た信号 による調整ができない場合には、その信号を操作補助用に適宜に処理することが できる。その場合、たとえば先行段階の状態、ないし供給された材料に関する警 報を発するようにする。

本発明は、また、前記信号を得るための手段、および、確認可能の品質に影響を 与える先行段階用の制御ないし調整手段を特徴とする繊維加工設備に関するもの である。この設備には自動式の調整介入システムを設けることができる。また、 表示手段を設けて、この表示手段が操作員の実施する加工工程への介入時の判断 の補助として役立つようにすることができる。

前記信号が示す状態は、所定目標値（たとえばコンピュータ内の）と比較して、 目榎からの偏差を突きとめるようにするのが有利である。この偏差を確認するさ い、先ず、この偏差が中間段Ｉｉ！（たとえばコーミング段階）自体に帰せられ るものか否かを確認するために、チェック処理を行なうのが有利である。中間段 階自体の偏差であれば、制御信号ないし調整信号が先行段階の制御手段へ送られ ることはなく、前記中間段階自体のエラー状態が表示されるか、ないしは適切な 措置により除去されるようにする。当該中間段階のエラー状態が確認されなくな って初めて、先行段階ないしその制御手段へ制御信号ないし調整信号が送られる ようにする。

本発明に関する以上の説明は、主として材料の組成、特に短繊維の占める割合に 関するものであった。後に図面について詳述するが、ヤーン中に短繊維の占める 割合は、コーミング段階によって確定（決定）される。

しかし、紡糸の中間製品の他の特徴も、最終製品の品質に重要な意味を有してい る。

あらゆる繊維製品の重要な品質面の特徴は、いわゆる“均せい度”であり、この 均せい度は、製品の長さ単位当りの繊維量として示すことができる。

従来形式の良好に管理されている紡績設備の場合、最終製品（ヤーン）の均せい 度は、実質的に最終紡糸工程（フライヤおよびリング精紡、ロータ精紡、新式精 紡工程のいずれか）によって決定される。準備の諸段階は最終結果（不均せい度 ）には余り関与しない。

しかし、そのことから、準備諸段階での均せ）い度監視を軽視してよいと結論づ けてはならない、準備諸段階での重大なエラーは、良好に組織された紡績設備で も起こることがあり、最終結果に影響するからである。

更に、紡績会社の競争力は、競争会社の製品との僅かの差にある。したがって、 不均せい度を低減するため最大の努力を行なう必要がある。その場合、確認して おかねばならない点は、最終精紡工程では（少なくとも現在用いられている紡機 の場合）、供給された材料の均せい度の不足を修正することはできない、最終精 紡工程での努力は、この工程自体で生じる不均せいを制限することにある。

この理由から、大ていの場合、準備諸段階で種々の措置を講じて、各加工段階の 中間製品の均せい度を改善するか、少なくとも制御下に置くようにされる。最終 精紡前の最後の措置として、繊維構造物を、しばしばオートレベラ線条機内で索 イや処理し、最終ｍｕ工程へ送る前に構造物の均せい度を改善する。

以上述べたことから明らかになる点は、この種の線条機では、全紡糸生産ライン の最終製品（ヤーン）の均せい度を決定できないという点である。最終結果は最 終精紡工程自体により決定されるからである。しかし、このオートレベラ線条機 は、最終製品の不均せい度に対する準備諸段階の関与は決定できる。この種のオ ートレペラ線条機の課題は、この関与を最低限に抑えることである。この課題を 充たすことができた場合には、その中間製品および以後の段階の製品には、線条 機に先行する加工段階の作業挙動を逆推できる情報は、もはや存在しなくなる。

本発明の第２の局面によれば、少なくとも最後のオートレベラ線条機、ないしは 精紡前の最後の均せい度調整ユニットを、主制御ユニットと定め、各加工段階に 先行し、各加工段階に材料を供給する加工段階の中間製品の均せい度を制御させ るようにする。各オートレベラ線条機ないし各均せい度調整ユニットは、前記の ような主制御ユニットとして・形成することができる。

原則として、スライバ、フリース、フロックを製造するすべての紡績準備機械に は、それぞれにオートレベラ線条機ないし均せい度調整ユニットと、評価分析手 段とを備えておくことができる。この評価分析手段は、線条機ないし調整ユニッ トによって実施された調整作業にもとづいて、供給された材料の均せい度を検証 することができる。このような機械を有する紡糸生産ラインは、効果的に複数に 区分し、これらの区分がそれぞれオートレベラ線条機ないし調整ユニットで完結 するようにし、そのさいこの線条機ないしこの調整ユニットが均せい度に関して は、その線条機に配属された区分の主制御ユニットとして役立つようにする。

各準備機械それぞれに固有のオートレペラ線条機ないし調整ユニットを備えるこ とができない場合、もしくは望ましくない場合は、少なくとも１台のオートレベ ラ線条機ないし調整ユニットを最終精紡工程前に配置し、この線条機が、当該区 分の主制御ユニットとして機能するようにする。

本発明（この局面では）は、長波、短波いずれの均せい度変動にも適用可能であ る。その場合、異なるタイプの変動に対しては異なる調整手段を備えるようにす ることができる。

本発明により得られる信号は、材料流追跡システムと接続させることにより、故 障診断を行なうようにすることができる。これに好適の材料流追跡システムは、 特表平５−５０１２８９　（４） １９９０年７月３１日付ＤＥ−Ａ−４０２４３０７に記載されている。但し、本 発明は、前記システムとの組合せ使用に限定されるものではない。

次に本発明を図示の実施例につき詳説する。

図面： 図１は、繊維ベールからリング精紡ヤーンの精紡までの加工用紡績設備を略示し た図、 図２は、各加工段階を藺草化して、個々の機械を示すことなしに示した図１同様 の紡績設備の略示図、図３は、いわゆる短繊維紡績で加工される典型的な繊維材 料のステープルダイアグラム、 図４は、ベールオープナの略示平面図、図５は、開繊機ないしクリーニング機の 略示側面図、図６は、１９８９年６月２６日付の当社のドイツ特許出願第３９２ ４７７９号による工程管理システムの略示図、 図７は、当社のドイツ特許ＤＤ２８６３７６によるコーマの略示側面図。

図８は、図７のコーマの単一のコーミングヘッドの略示側面図、 図９Ａおよび図９Ｂは、別の測定原理を説明する２つの時間線図、 図１０は、コーミング工程で適当な信号を得るための異なる測定計画を示した図 、 図１１は、ＥＰ−Ａ−０４１１３７９によるオートレベラ線条機用の有利な延伸 駆動装置の略示図。

以下の説明は、まずＭＭ工場生産ラインの全体と工程管理システムとについて行 ない、次いで材料の組成とコーミング工程、続いて一様性とオートレペラ線条機 について行なう。

紡績工場生産ライン 図１に示した紡績設備は、ベールオープナ−１２０、粗クリーニング機１２２、 ミキシング機１２４．２台の精密クリーニング機１２６．１２のカード１２８． ２台の線条機１３０（第１の延伸路）、２台のコーミング準備機１３２．１０台 のコーム、４台の線条機１３８（第２延伸路）、５台のフライヤ１４０．４０台 のリング精紡機１４２を包含している。これは、いわゆるコームド・リング精紡 ヤーンを製造する現在慣用の配置である。リング精紡工程は、新しい精紡工程（ たとえばロータ精紡）と替えることができ、その場合にはフライヤは不要となる 。しかし、本発明は、最終精紡前の準備諸段階（フライヤ段階での最終精紡準備 段階があれば、それをも含めて）に関わるものなので、本発明を新しい精紡工程 との関連されて用いる場合があっても、説明はリング精紡と関連づけて行なうこ とにする。コーミング工程は新しい精紡法の場合にも、特に、高い品質が要求さ れる場合には、役割を演じることができる。

図１の紡績設備は、再度、図２に略示しである。しかし、図２では、機械が各“ 加工段階”のかたちで示しである。この形式では、ベールオープナ−１２０と粗 クリーニング機１２２、ミキシング機１２４と精密クリーニング機１２６を一緒 に、いわゆるブロ一段階４２としてまとめられている。このブロ一段階４２から 大幅に開俵されクリーニングされた繊維材料が、カーディング段階４４へ供給さ れる。ブロ一段階のなかでは、繊維材料が空気式の搬送システム（空気流）によ り機械から機械へと送られる。この搬送システムは、カードのところで終ってい る。カード１２８は各１つのスライバを中間製品として供給し、このスライバが 適当な容器（いわゆる“罐″）に入れられて、更に運ばれる。

第１の線条路（区間１３０）と第２の線条路（区間１３６）とが、それぞれ１つ の加工段階４６ないし５２（図２）を形成している。その間で、コーミング準１ １ｊｌａ１３２ｂ＜ｍ二段Ｎ４８　ＣＩＩＪ２’）ヲ、：ｌ−ムｌ　３４が加工 段階５０（図２）を、それぞれ形成している。

最後に、フライヤ１３８が精紡準備段階５４（図２）を、またリング精紡機１４ ０が最終紡糸段階５６（図２）を、それぞれ形成している。この最後の２つの加 工段階には、本出願ては詳しくは立入らない。

工程管理システム 工程管理システムは本発明の重要な特徴ではない。

本発明は得られた信号ないし情報が直接に（プロセス制御システムを経ることな しに）利用される場合にも効果を発揮するからである。しかし、本発明の有利な 実施例においては、プロセス制御システムと関連して用いられている。この種の システムの例を次に略説する。

当社の１９８９年６月２６日付ドイツ特許出願第３９２４７７９号に示されたプ ロセス制御システムによれば、紡績工場が複数の“領域“に組織化され、１つの 領域からの複数の信号を、先行する複数領域の制御ないし調整に利用することが できる。その種の設備の一例を図６に略示しである。この図の例では、設備には ３つの領域Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３が包含され、各領域にそれぞれ固有のプロセス制御 コンピュータＲ１，Ｒ２゜Ｒ３が配属されている。各コンピュータＲ１，Ｒ２゜ Ｒ３は、それぞれの領域の機械ないし機械群と接続されて、信号交換を行なって いる（図６では、接続線８４で略示しである）、これらのコンピュータは、相互 にも接続され、信号交換を行なっている（図６では接続線８６で略示しである） ０図６の記載が全くの概略図であることは当業者には明らかであろう。もちろん 、プロセス制御コンピュータを１台だけ用いて、紡糸設備のすべての領域と接続 し、これら領域間の所望の信号交換を行なうようにしてもよい、領域Ｂに対し１ 台のコンピュータを有する図示の形式は、ここでの説明のために仮定した有利な 形式である。

領域Ｂｌはブロ一工程４２とカーディング工程４４（図２）を包含している。

領域２は、２つの線条路４６．５２　（図２）、コーム準備段階４８、コーミン グ工程５０を包含している。

領域３は、フライヤ５４と最終精紡段階５６（図２）を含んでいる。

本発明の有利な実施例との関連では、領域ＢｌとＢ２が重要である。その場合、 コーミング工程（領域Ｂ２）で得られた信号は、領域Ｂｌの機械を制御ないし調 整するため、フンピユータＲ２，Ｒ１を介して利用される。どのようにして適切 な信号を得るかを、次に図７１図８１図９について詳説する。

紡績工場のプロセス制御システムは、有利には、材料流追跡用に設計し、ないし は配置し、プログラミングしておく、この課題の意味と解決策の提案は、ウーヴ エ・ベーレンスの論文ｒ繊維品製造分野の、コンピュータに補助された搬送シス テムｊ　（メリアンド繊維品時報、７７１９８５，４９９ページ）に記載されて いる０本出願人による有利な解決策は、１９９０年７月３１日付ドイツ特許出願 第４０２４３０７．９号と、１９９１年７月３１日までに出願される関連ＰＣＴ 出願第　号により提案される。

プロセス制御システムのもう１つの重要な課題は操作の補助である。現在慣用の 紡績設備は、多数の機器、効果的に行なうために操作員を助ける補助手段を含ん でいる０次世代の“完全自動式”紡績設備では、この操作の補助を原則としてプ ロセス制御システムの″建築″　（構成）は、紡績工場生産ラインが複雑なこと から、特に情報伝達の点で重要である。この点に関し、本出願人による提案の解 決策は、１９９１年１月２３日付スイス特許出願第１８９／９１号および１９９ １年４月５日付第１０２５／９１号に記載されている。

材料組成 略示した紡績工程の最終製品は、極めて多くの要因に影響されるが、ここでそれ らの要因を個々に論じるわけにはいかない、１つの重要な要因は、加工の対象と なる原材料である。この原材料は、確認可能な、繊維の個々の品質（たとえばＩ ｌｌ維の細さ、繊維の種類や強さ等）から成る１つの品質群と見なすことができ る。

紡績工程の最終結果にとっての１つの重要な品質は繊維の長さである。この繊維 の長さは、複数の被加工繊維について統計的な方法で適宜に検知され表示される だけである。したがって、特定の原材料の繊維長さの品質は、いわゆるステーブ ル・ダイヤグラム（図３）で示される（Ｓ、Ｌ、アンダーソン著のハンドブック 「織物用繊維：テストと品質管理」２４ページ参照。

これは繊維研究所発行の繊維工学ハンドブック「品質管理とアセスメント」所収 ）、この線図から、当該原材料について所定長さ範囲の繊維の割合（パーセンテ ージ）をめることができる。紡糸の場合の繊維の長さの意味については、ハンド ブック「ショート・ステーブル・スピニングの技術」参照のこと、また、繊維工 学ハンドブック所収のＷ、クライン著「ショート・ステーブル・スピニング・シ リーズＪ　（第Ｉ１参照。

天然繊維（特に木綿繊維）の加工時には、予め定めたステーブル・ダイヤグラム で原材料を“整理”することはできない、むしろ、種々の由来（出所）の繊維を 適切に加工することによって所望の線図を得なければならない、紡糸される材料 のステーブル・ダイヤグラムに影響を与えうる特に３つの加工段階が存在する。

すなわち、次の３つの段階であるニ ーブロ一段階 一カーディング段階 一コーミング段階。

以下で、ごく簡単にブロ一段階とカーディング段階の影響について説明する。こ れらの段階は、直接には本発明と関係しないからである。

ブロ一段階 ブロ一段階ないしカーディング段階には、原材料のステーブル・ダイヤグラムに 影響を与える可能性が、原則として２つ存在する。すなわち、 −異なる長さく出１所）の繊維を供給することによって、そしてまた 一繊維加工の集中度によって、である、この場合、加工の集中度が高ければ、必 然的に繊維の損傷（短縮）の度合が大きくなる。

これら２つの可能性の例が図４と図５に略伝しである。

図４は、現在慣用の構成の、タワー６０を有するベールオープナを示したもので ある。このタワー６０は、ダクト６２に沿って往復動可能である。タワー６０は 、また、ベールオープナ集合装置（図示せず）を装備された片持ちアーム６４を 有している。ダクト６２と並んで、繊維ベールがベール群６６．６８，７０．７ ２の形で配置されている。ベール群上方を片持ちアーム６４を有するタワー６０ が往復動するさい（図４ではベール群６８の上方に片持ちアームが位置している ）、オープナ・ユニットがベール表面から繊維フロックを剥離し、そのフロック を空気式搬送システム（図示せず）を介してダクト６２へ送る。そのあと、フロ ックは前記搬送システムを介して、ブロ一工程の別の機械へ送られ、最後にカー ディング工程に送られる。

いま、ベール群を出所に従って編成した場合（たとえば第１の出所のベールをベ ール群６８のところに、第２の出所のベールをベール群６６のところに配置する ）、紡糸される材料のステーブル・ダイヤグラムには、ベールオープナが、たと えばベール群６６からよりも多くの量をベール群６８から剥離し次の加工に送る ようにすることで影響を与えることができる。このようにして、いわゆる繊維混 合に大ざっばに影響を与えることができる。

従来のシステムを更に発展させたものが、欧州特許出１［ＥＰ−Ａ−０３６２５ ３８およびＥＰ−Ａ−０４０２９４０に開示されているが、これらによれば繊維 混合は、所望する通りに行なわれる。これに相応する措置をとるには制御装置が 必要であり、この制御装置をブロ一工程およびカーディング工程と関連させて設 けるようにせねばならない。

図５は、クリーニング機、たとえば精密クリーニング機１２６（図１）の回転可 能のドラム７４を略伝したものである。このドラム７４は、たとえば、個々の調 節可能な格子棒７６から成る格子（図５には１個の格子棒７６のみが示しである ）と協働する。各格子棒７６は、軸７８を中心として回動可能であり、ドラム７ ４の近くの端部に作業ヘッド８０を有している。軸７８を中心とした格子棒７６ の調節により、ドラム７４に対する作業ヘッド８０の位置を変えることができる 。これにより材料のクリーニング時の加工の集中度に影響を与えることができる 。集中度の高い加工はクリーニング度が高いことを意味するが、同時に繊維の損 傷度（短くなる）も高くなる。格子棒７６の調節は手で行なうことができるが、 サーボモータ８２を介して自動式に行なうこともできる。繊維の高い損傷度（短 くなる）という犠牲を払って、高い集中度の加工が可能な他の段階は、ベールオ ープニングとカーディングの段階である。この効果を、直接に利用する方法が欧 州特許出願ＥＰ−Ａ−０３９９３１５とＥＰ−Ａ−０４０９７７２に開示されて いる。

コーミング段階 紡糸原材料のステーブル・ダイアグラムに影響を与え、したがって最終紡糸工程 に対するステーブル・ダイアグラムを決定する最後の段階が、コーミング段階で ある。まず、以下でこの段階の機能について説明する。その場合、現在慣用のコ ーマが前提となるので、ここでその設計（構造形式）や作用形式を詳説する必要 はあるまい、その細部については、たとえば、繊維工学研究発行のゾルタンＳ、 サロキ著ｒ線条、コーミング、粗紡ｊ、もしくは繊維工学便覧、シートステーブ ル・スピニング・シリーズ（第３（ｋ）、Ｗ、クライン著のハンドブックｒコー ミングと粗紡の実際面の手引ｊ、繊維工学研究所発行を参照のこと、また、新し いコーム設備についてはＤｒ、Ｇ、モンデイー二の論文「ショート・ステーブル 紡績における決定的経済性要因としてのコーミング工程」　（メリアンド繊維時 報、５／１９９０．３３０ページ以下）を参照のこと。

前記の資料から明らかになる点は、コーマの重要な機能は、確認可能な最低長さ より短い繊維を、屑として工程から除くことにある。この作用は、図３の線図で 最もよ（表わすことができる。ブロ一工程４２ないしカーディング工程４４がコ ーミング工程５２に対し、図３のステーブル・ダイアグラムに従って繊維特性Ｃ を有する原料を供給すると仮定しよう。その場合、このコーミング工程のコーム １３６（図１）は、ｘｍｍ以下の長さのすべての繊維を屑として除去する（短繊 維に関してコーマが分離個所となる）ように調整される。前記仮定条件下では、 この除去される短繊維番よ、準備段階５０（図２）により準備された供給材料の ｙ％を占めることになる０図３に示した状態は目標状態を示している。この目標 状態からの偏差は、コーミング工程で除去された短繊維分を検知することにより 確認可能であり、そこからブロ一工程および（スレよ）カーディング工程の制御 ないし調整を行なう可能性力で生じてくる。ここで言及せねばならなし）点番よ 、コーマ番よ短繊維のみでなく、シラミの卵やごみをも除去するという点である 。これらの屑は、量から０えｔ！短繊維と比較して無視しうる程度である。

図７は、当社の以前のスイス特許出願第４７５４／８８　（ＤＤ２８６３７６） 号の図１を複写したもので、調整された線条機を有するコーマの略伝側面図であ る。

はじめに、このコーマの基本構造を（線条機の調整【こは触れずに）説明する。

図７には、たとえば８つのコーミングヘッド２を有するコーマｌが示されている 。コーミングヘッド２（よ図には８つのうち４つだけ示されて警）る０図８番二 番よ、これらコーミングヘッドの１つを拡大して示しである（機械の縦方向で見 て）、各ヘッド２には支持ローラ１１０（図８）上にラップ・ロール３が載って おり、このラップ４は供給装置１１２（図８）を介してコーミング装置５に供給 される。コーミング装置５は、周知のように、ニッパ・ユニット１１４（図８） 、ニッパ・ユニット下方のニームシリンダ１１６、搬送方向で見てニッパ・ユニ ット後方に配置されたトップコーム１１８、トップコーム後方のデタッチングロ ーラ１１９とから成っている。

デタッチングローラ１１９から送出されるｍ維フリースは、引出テーブル６（図 ７）を経て、詳細には図示されていない引出ホッパに達する。引出ホッパのとこ ろで、繊維フリースはスライバないしはコームドスライパにまとめられる。この 工程は、それぞれの引出ホッパに後置された引出ローラ対７により補助され、こ のローラ対７によってスライバは送出テーブル８に引渡される。複数のスライバ １０を送出テーブル８上に並置され更に搬送するために、スライバ案内手段９が 設けられている。これら案内手段は、水平方向に相互にずらされて配置されてい る。互いに平行に案内されるスライバ１０は線条機１１に達する。１ｓ条機１１ の人口には測定装置１２が備えてあり、進入してくるスライバの太さを検知する 。ｉｌｌｌ装定１２は、種々の形式で、たとえば光学式もしくは機械式に構成可 能である。

測定装置１２を通過後、スライバ１０は、前ドラフト域１４のフィードローラ１ ３の間を通過して中央ローラ対１５に達する。このローラ対１５は、同時に次の 主ドラフト域１６へのフィードローラをなしている。

主ドラフト域１６の出口のところの送出ローラ１７を経て、線条されたスライバ １０は、略伝したスライバホッパ１８に入り、そこで引出ローラ２０の助けを借 りてコームドスライバ１９にまとめ上げられる。繊維案内用に前ドラフト域には 加圧パー２１が配置されている。この加圧パー２１は、主ドラフト域にも配置し ておくことができる。

引出ローラ２０により引出されたコームドスライバ１９は、コンベアベルト２２ に達し、更にケンスフレーム２３のところへ運ばれる。こうしてコームドスライ パ１９は、カレンダローラ２４とホッパ状ホイール２５を介してケンス２６内に 収められる。

短繊維は、コームシリンダ１１６の針（図８）によりピックアップされ、コーム クリーナＫＲを介してコームシリンダ１１６から除去される。コームクリーナＫ Ｒは、これらの短繊維を吸込通路１２１へ送る。この通路は、８つのコームヘッ ド５すべてに通じており、これらのヘッド５すべての肩を捕集容器ＳＢへ搬送す る。これらの肩は、更に、たとえば適当なリサイクル処理を経て再利用できる。

この点は、本発明に関係しないで、詳説はしない。

図３に従って、いまや望まれることは、コーミング工程に供給される材料に占め る短繊維の割合に相応する信号を得ることである。この信号の獲得は、測定セン サを適宜に配置することで可能である。原則として、短繊維の割合を各コームヘ ッドで個別に測定ないし検知することもできよう、その場合には、コーミング工 程を極めて精密に監視する必要がある。しかし、そのような措置には、多大の投 資と保守費用を要する上に、種々の測定機器の調節に多大の労力が必要とされる 。

しかし、有利な変化形の場合は、短繊維をコーミングヘッド単位にではなく、コ ーマごとに検知ないし測定するようにされる。この場合には、コーマごとに測定 センナを配置するだけでよい、この配置を、紡績設備の領域Ｂ２のプロセス制御 コンピュータＲ２（図６）と接続しておく、以下では、短ｍ、ｍの割合の検知に ついて詳説する。しかし、まず、コンピュータＲ２（図６）内でのコーマ１３６ （図１）からの信号の解析について述べておく。

短繊維の割合に対して上下の公差限界値を有する目標値が決められていると仮定 する。各コーマからコンピュータＲ２に送られる信号が、除去された短ＩＩＩＡ ＩＩＩＩの割合が所定公差域内にあることを示すものであるかぎり、コンピュー タが、ステープル長さに関して工程に介入する理由は存在しない、しかし、１台 のコーマの信号に変化が生じ、そのコーマでは除去された短繊維の割合が所定公 差域を外れたことが示された場合、それが原料の欠陥のゆえであれば、通常、所 定時間間隔以内に他の（同じ原料を加工している）コーマのところでも、同じよ うな偏差が認められねばならない。したがって、コンピュータＲ２は、まず、似 たような偏差が、その群のとのコーマにも認められるかどうか待たねばならない 、もしその偏差が、１台のコーマにしか認められない場合は、原料の欠陥ではな く、当該のコーマないしは、そのコーマに配置された測定装置の欠陥であること が推測できる。コンピュータＲ２は、その場合には、当該のコーマを停止し、そ の旨を表示するので、その欠陥を操作品が除去することができる。

測定ないし検知された短繊維の割合が、その群のとのコーマでも同時に公差域を 外れた場合は、明らかに原料の欠陥と推定できる。その場合には、コンピュータ Ｒ２は、相応の信号をプロセス制御コンピュータＲ１に送る。このコンピュータ Ｒ１は、領＠Ｂｌの調整ないし制御を受持つコンピュータである。コンピュータ Ｒ１は、その場合、表示を出して、操作員に相応の再調整を実施させるか、もし くは（ステープル長さに影響を与える種々の措置を利用して）加工の変更を行な い、供給繊維の所望の状態を回復させるか、することができる、これらの可能性 は、図４および図５との関連で示したものである。

コーミング工程の、異なる機械がら矛盾する信号が送られて来た場合、コンピュ ータＲ２は、場合によって紡績設備の故障と推定し、相応の警報を発する。

制御システムを導入するさいには、欠陥の検知から、相応に修正された材料がセ ンサの検知域に到着するまでの“アイドルタイム”を計算に入れておくことが重 要である。このアイドルタイムが長くかかりすぎる場合は、制御システムの使用 を控えることが勧められる。

たとえば、“アイドルタイム”が（起りうる制御措置から考えて）カーディング 段階とコーミング段階の間で数時間を超えるような場合には、ブロ一段階での欠 陥は、コーミング段階で欠陥が確認されたときには既に、欠陥材料の除去ないし 取替によって“解消”されていると思われる。そのような場合、操作員には警報 により欠陥を知らせるようにすることによって、未だ材料を（カーディング段階 とコーミング段階との間でも）チェックすることができる。このことは、現在慣 用の紡績設備の場合にも重要である。その場合には、カーディング段階とコーミ ング段階との間のアイドルタイムが、しばしば数日に及ぶからである。

コーミング段階での原料欠陥の検知と、コーミング段階自体のＰ＃材料でのこの 欠陥の是正との間に著しい時間の遅れがあることを考えれば、いずれにせよコン ピュータＲ２からコンピュータＲ１へ連続的に、ないしは準連続的に偏差信号を 送ることは、はとんど無特表平５−５０１２８９　（８） 意味である。また、測定ないし検知の結果の短時間の変動に対して反応すること も意味がない、むしろ、勧められるのは、それらの変動の、一定時間にわたる平 均値をめ、一定の傾向を把握することである。その適当な一定時間は、その場合 場合で定めねばならないが、ラップ・チャージ３（図７）の回転時間にも制御シ ステムのアイドルタイムにも左右される。

この一定時間内で、連続的に（アナログ式に）もしくは非連続的に測定ないし検 知を行うようににすることができる。この点を図９Ａと図９Ｂの線図を用いて説 明する。これら２つのＩｓ図では、時間が横軸に、測定もしくは検知された短繊 維の割合が縦軸に取られている。どちらの図でも所定測定もしくは検知間隔Ｉが 基礎になっている１図９Ａでは、測定結果が不規則な推移（特性）を有すること が経験的に確認され、これに対し、図Ｂでは規則的な推移をたどっている。いず れの場合も、測定ないし検知の方法は、不連続的であり、測定もしくは検知間隔 工以内の５つの“測定時点“ＭＴで測定ないし検知が行なわれる。

図９Ａによるシステムでは、時間間隔１以内では何らかの傾向を掴むことは、は とんど不可能である。測定成績は全時間間隔にわたって集め、適当な評価法によ って、より以前の時間間隔の測定成績と比較することによって傾向を把握しなけ ればならない、コンピュータＲ２は、したがって、最も早い時点で時間間隔Ｉの 終りに原料欠陥を検知し、相応の信号をコンピュータＲ１に送ることができる１ 図９Ｂの場合は、これに対し、時間間隔Ｉの内部で既に短ｍ維の割合が上昇傾向 が検知される結果、時間間隔Ｉの内部で既により早期に制御介入が可能となる。

コンピュータＲ２は、送られて来る測定結果を予め定められた傾向（たとえば図 ９のコンスタントな上昇傾向）に従って検証し、検証結果に応じて反応する。こ のコンピュータは、しかし、図９Ａにより測定値を処理するように必ずプログラ ミングしておく必要がある。何らかの傾向が現われるかどうか、前もって言うこ とはできないからである。

また、現われることは分かっても、どのような傾向かは分からない。

図１０は、特定コーマｌ（図７ないし図８も参照のこと）に供給される材料中の 短繊維の割合を測定ないし検知する種々の可能性を説明するための図である。

矢印は材料の流れを示している。矢印Ｖは、コーマ１への材料供給・を示し、矢 印りは、コーマ１の中間製品（スライバ）の供給方向を示し、更に矢印Ａは肩（ 梳き屑）の方向を示している。

Ｖ、Ａ、Ｌを時間単位当りの材料量と仮定すれば、その関係は次の方程式で表わ すことができる：（１）　Ｖ−Ａ−Ｌ　もしくは （２）　Ａ＝Ｖ−Ｌ この結果、短繊維の割合（ＫＦＡ）は次の方程式によりめることができる： この式の意味するところは、短繊維はＡとＶの測定、ＶとＬの測定、ＡとＬの測 定（図９Ａ又は図９Ｂによる適当なシステムによる）のいずれかによって確定で きるということである。事情によっては、梳き肩量Ａを測定し、値Ｘをめること により、十分に精確に短繊維の割合を確認できる。その場合、値Ｘは、はぼ供給 量Ｖを表わす推定値である。値Ｘは、たとえばコーマ用に設定された生産量から 導き出すことができる。

図１０からは、短繊維の割合の測定ないし検知には、種々の可能性があることが 分かる。梳き屑量Ａはコーマｌ自体のところで測定ないし検知すべきだろう、供 給量Ｖは、たとえば準備段階５０（図２）から供給されるようにすることができ よう、送出量りは、ケンスフレーム２３（図７）によって決定されるようにする ことができる。

コーマは、紡糸される原料のステーブルダイアダラムに対し、はっきり確認可能 な影響を及ぼす、コーマが加工工程中に短繊維を除去するからである。コーマの ところでの梳き屑量は、明らかにこの影響を立証している。なぜなら、この梳き 屑は量的にほとんどもっばら短繊維から成り立っているからである（梳き屑に含 まれるくずとシラミの卵とは、この場合、無視することができる）、ゴー７に所 定の調節を行ない、供給ラップを所定の編成（ラップ厚ないし繊維の平行度）に した場合、屑の量は直接に短繊維の割合を示す。このことは、現在のコーマに当 てはまる。今後、梳き層内のごみやシラミの卵のパーセンテージが増加して、も はや無視しえない程度に達するようなことがあれば、これらの確定的な割合をラ ンダムサンプリングにより実験室で決定することができよう。

コーマ自体は、特定長さ以下の繊維は排除するように調節可能なので（分別機械 能）それ以後の加工段階では短繊維の問題に患わされることはない、このことか ら次の結果も生じて来る。すなわち、コーミング段階以後には、材料中の短繊維 と関係する先行加工段階の作業状態に関しては、もはや“情報“が存在しなくな る、という結果である。これらの情報はコーミング段階で“消去”されたことに なる。

紡績加工の最終成績は、しかし、多くの他の影響要因、特にスライバ数の維持お よびこれらスライバのＣＶ値に左右される。この理由から、コーマの線条機１１ （図７）を調整線条機として構成するのが、特に有利である。遺漏なきを期する ため、線条機１１用の調整装置２７についても、ここで簡単に説明しておく。

但し、材料の組成に関連して本発明を用いる場合には、この配置は必ず必要とい うわけではない。

ローラ対１３，１５．１７の下方のローラの駆動は、主モータＭによって行なわ れるゆこの場合、下方のローラ１５の駆動用に遊星歯車装置２８が間に配置され 、下方ローラ１３の駆動は、直接に下方ローラ１５により行なわれる。遊星歯車 装置２８には調整モータＭ１が配属されており、このモータは制御装置２９を介 して起動される。制御装置２９は、目標値ステージ３０のインパルスを受取る。

この目標値ステージ３０内では、測定装置により信号コンバータ３１と時限素子 ３２を介して発せられる測定電圧が、主モータＭの制御速度計３３により発せら れる制御電圧と比較され、制御装置用の目標電圧が得られる。

カレンダローラ２４に進入する前に、調整されたコームドスライパを監視するた めに、付加的にスライバモニタが備えられている。

測定装置１２によりスライバ目標厚との差が測定されると、この場合は、調整モ ータＭｌが、調整装置２７を介して時間的な遅れをもって起動される。この調整 モータＭ１は、遊星歯車装置と噛合っており、中央ローラ１５と供給ローラ１３ との回転数の変化させるが、送出ローラ１７の回転数は不変である。言いかえる と、ドラフトは、中央ローラ１５と送出ローラ１７どの間の回転数差の変化によ り、測定装置１２が測定したスライバ厚に適合せしめられる。コーマ自体をこの 練条機人口での速度変化から護るために、練条機前方に緩衝溜めを備えておくこ とができる。調整ドラフト域は、ローラ対１５．１７の間にも設けておくことが できる。その場合には、送出ローラ対１７の速度を可変にする。また、スライバ の緩衝溜めは、練条機出口とチャンバプレスとの間に設けることになろう。

図示の形式とは異なる調整装置を有する別の構成の線条機を用いることもできる １次にそれを詳説する。

引出ローラ対７に別のローラ対を後置し、このローラ対をいくぶん、より高い回 転数で駆動することも考えられる。これは繊維スライバに、まず僅かの前ドラフ トを加え、しかるのちにスライバが引出テーブルに達し、他のスライバと撚り合 わされるようにするためである。

詮するところ、コーミング段階の全製品は、最終精紡段階の“需要”に適合させ る必要がある。この量制御は、コーミング段階に生産能力の余力が存在するよう にし、個々の機械が、いわゆる“ストップ／ゴ一方式“で作動せしめることによ って行なわれるようにするのが有利である。最終紡糸段階での需要が増大するよ うな場合には、ストップ／ゴー比は低くされ、需要が降下すれば、この比を高く する。何らかの理由でコーマをストップ／ゴ一方式で作動させることが望ましく ない場合は、個々の機械のコームのニップ数を増減して最終紡糸段階の需要に対 して時間単位当りの供給量を適合させることができる。この調整は、短繊維の割 合の測定ないし検知の意味に対し何ら影響を与えるものではない、短繊維の割合 の測定ないし検知は、また、たとえばスライバ数ないしＣｖ値等の他の品質特徴 とは無関係に利用することもできる。スライバ数の維持ないしＣｖ値変動の平滑 化の問題は、たとえば他の加工段階（たとえば図２の第２線条路５４）に置き換 えることができる０本発明は、したがって、コーマが調整線条機を有していない 場合にも実現可能である。

しかし、その種の線条機は、本発明の第２の面にとっては極めて重要である。

均せい度と調整線条機 紡績にとっての均せい度の意味は、既出のハンドブック「短ステーブル紡績技術 Ｊに記載されている。今日、慣用のむら取りの手段は、既出の文献「線条、コー ミング、ロービング」もしくは同じ（既出の繊維品研究所発行難ステーブル・シ リーズ第３巻「コーミング及びロービングの実地案内」から知ることができる。

オートレペラー線条機から得られる信号供給部ないし送出部のセンサは、それぞ れのセンサを通過するスライバないしフリースの均せい度の変動に合致する信号 を発する。これらの信号は、もちろん、そのまま直ちに利用できるわけではない 、この点は、１９９１年９月２６日付けの欧州特許出願第０４１２４４８号およ びスイス特許出願第３１００／９０−４に記載の通りである。これら双方の信号 からは（いずれにしても前記出願の記載に従って適応措置を講じたのち）、いわ ゆる数の厳守（長期的な変動−“ドリフト”）、ＣＶ値（短期的変動）いずれを も表わす信号を造出することが可能である。

しかし、また別の信号、すなわち、調整されたモータの制御に利用されるいわゆ る調整信号から、所望の所望の情報を得ることも可能である。

研究室（オフ・ライン）での中間製品の均せい度を、相応の信号を得ることで試 験し、場合によっては加工工程に介入することも、既に公知である。この試験の 理論は集中的に開発され、所定のエラーを生じた加工段階に関する結論を得るこ とも可能である。これに関しては、スイスのウスターに在るツエルヴエーガ社の 適用便覧「均せい度試験Ｊ　（１２９ページ以下）参照のこと。

作業中（オン・ライン）に、必要な信号を得て、操作員が表示器を介してその信 号を故障診断に利用することは、８０年代に既に可能になっている。このシステ ムは、ウスターＡＧのツエルヴエーガ社の’５ＬＩＶＥＲＤＡＴＡ″システムに より可能である（既出「類ステーブル紡績シリーズ」第３巻参照）、この装置に よって、送入ないし送出される材料のスペクトル写真が得られる。しかしながら 、そのようにして得られた信号をプロセス制御システムを介して評価し、先行段 階の制御ないしは調整に利用することは、未だ提案されていない。

均せい度決定構成要素としてのオートレペラ線条機第２線条路１３８（図１）の 線条機は、従来の紡績設備では、準備機（ブロ一工程、カーディング工程、前ド ラフト工程）の均せい度の変動から最終紡糸段階を護る段階として役立っている （すなわち、均せい度に関しては“セパレータ”の機能を有している）、紡糸段 階（フライヤもしくは最終精紡機）の線条機は、自動的に調節はできず、したが って、供給材料のエラーは補償できない。

これらの段階の新しい線条機は、今日では、しばしば調整装置や制御装置を備え ている。この場合、調整装置はスライバ数を維持するのに役立ち、制御装置は所 定Ｃｖ値を維持するのに役立っている。ＣＶ値の維持機能は、特にコーミング段 階に関連して重要となる（コーマの作業形式により）、この点に関しては既出の 文献参照のこと。第２線条路の線条機は、その所定機能を満たすだけで、先行す る段階の作業を紡糸段階での成績に従って検査する目的を有していない。なぜな ら、紡糸される材料には適切な情報は、もはや含まれていないからである。

大ていの場合、第２線条路の線条機は、均せい度の制御装置ないし調整装置を備 えている唯一の加工段階ではない、原則として、各加工段階に固有の均せい度制 御装置および（又は）調整装置を備えるようにすることができる。これらの装置 は、必しも線条機と組合せる必要はない、これについては、たとえば米国特許４ ２７１５６５参照、各準備機に固有の均せい度調整装置を備えるようにすれば、 しかしながら極めて高価な形式となるから、通例は少な（とも費用上の理由から 問題外とされる。しかし、所与の事情のもとで、この高価な形式を実現せねばな らない場合は、紡糸前の最終の段階を制御ユニットと定めて、ここで先行段階の 成績をプロセス制御システムを介して検証し、場合によっては先行段階に介入す るようにする。

しかし、たとえ均せい度の制御ないし調整装置を備えているのが１つの段階だけ ではない場合でも、その分離個所（セパレータ）の先行段階の制御ないし調整は 、大ていの場合、分離個所自体の制御ないし調整より効果が少ない、これは、供 給材料に反復介入しても、大ていは品質改善につながつらず、かえって品質低下 を生じることが多いからである。したがって、技術上の理由からも、少なくとも 、均せい度の短波の変動の補償に関しては、そのような介入は出来るかぎり少な くする必要がある。これに対して、長波的な変動に関しては、複数先行段階、特 にカーディング段階に適当な制御ないし調整装置を備えておくのが有利である。

短波の量変動を補償するためのオートレペラー線条機は、はんだ接合部を出来る だけ平滑にするために、コーミング段階の後に必要となる。材料組成との関連で 既に示したように、コーマに後置された“線条路“は、コーム自体のなかに統合 できる。言いかえると、コーマを、短繊維と“準備均せい度”両方の“セパレー タ”として機能させることができる。この場合“準備均せい度”という用語は、 均せい度の改善がもはや不可能な紡糸段階に供給される材料の均せい度を意味し ている。

材料組成との関連で既に示したように、短繊維の排除量が増すことは、材料損失 を意味する。このことは相応の均せい度変化を意味し、この変化は、コーマに後 置されたオートレペラ線条機のところで検知可能である。すなわち、所定数のス ライバを紡糸段階へ供給するには、付加的な調整作業が必要とされる。

オートレベラ線条機をコーマ自体に組込む場合、機械の制御ユニット内で前記調 整作業を短繊維除去作業と相関させることができる。制御ユニットは、その場合 、梳き肩側定信号と均せい度信号の両方を受取ることになる。コーマにオートレ ベラ線条機が備えられていない場合は、プロセス制御コンピュータが、双方の段 階の必要な出力信号を受けて、相関させる作業を行なうようにすることができる 。

この相関作業は、誤まった結論が生じるのを防ぐために行なう、コーマの主要な 作業（すなわち短繊維の分別）が別の品質（均せい度）の変化を生じさせるため 、誤まった結論が生じる可能性があるからである。

この均せい度の変化は、したがって、均せい度に関する準備の“誤挙動“と解釈 されてはならず、（梳き屑量自体の増大の場合同様）材料欠陥の兆候もしくは材 料加工の欠陥の兆候として把握する必要がある。

制御もしくは調整ユニットにより介入 セパレータに供給された材料に対する公差域は、プロセス制御コンピュータ内で 確定できるので、この公差限界内で材料の均せい度の変動が生じるかぎり、介入 は行なわれない、この公差域は、セパレータの仕事量に適応させるようにして、 たとえば進入材料の劣化が認られても、セパレータが、均せい度変動をなお最低 の安全面の余裕をもって吸収可能であれば、介入は控えられる。しかし、劣化が 安全限界に近づいたことが確認されれば、介入は必要となる。しかしまた、材料 組成と関連して説明したように、劣化が常態になり始めたことが確認された場合 には、早期に介入できるように、予め傾向を判定することもできる。正常な作業 状態であれば、劣化と改善が、成る時間範囲でほぼ補償されるものだからである 。

しかしながら、このシステムは、またセパレータが未利用の余裕を有していると きに先行段階に品質低下が始まったような場合に、生産ラインの“最適化”に利 用することもできる０品質は、通常、生産という代価を払って達せられるので、 最適化措置により、生産に関わる加工段階と品質との相互作用を、より効果的に 利用することが可能になる。同じことは原料の選択にも妥当する。プロセス制御 コンピュータを介して異なる段階での加工を相互に適応させることにより、扱い にくい原料に対する最適調節、ないしはより廉価の材料の影響を、経験的に把握 することが可能である。

均せい度の評価のさい、スベクトロダラムが決定的に重要である。この分析手段 以外では、エラー源の同定は不可能である（これについては既出のツェルヴ工− ガ社のハンドブック参照）、本発明の有利な形式では、したがってセパレータの 均せい度信号が、スペクトル分析が可能になるような形式で得られるようになっ ている。

スペクトル分析は、しかし、ある特定のエラーを生じさせた加工段階を同定でき るにとどまる。エラー源である機械の特定には、材料流の追跡が必要である。

材料流追跡用システムは公知だが、大ていの場合、きわめて高価である。低面が 限られているので、本出願では、材料流追跡自体は扱わないことにする。しかし 、本発明と材料流追跡システムとをプロセス制御システム内で組合せた形式は、 有利な形式であり、それに好適な材料流追跡システムは、既出のドイツ特許出願 第４０２４３０７号に記載されている。そこに記載されている事柄は、前記の説 明に含まれている。

この材料流追跡システムは、材料流をコンピュータないしコンピュータシステム （複数コンピュータを相互に接続したもの）内部でシミュレートしたものにもと づいている。このシミュレーションの場合、設備内でセンサにより確認できる“ 材料単位“が定められている。設備には次のようなセンサ配置がなされている。

すなわち ｌ）設備を通過する材料の経路がセンサ間の複数区間に分割され、しかも、１つ の区間に１つの材料単位を配属することによって、材料流追跡に当って十分に請 確な位置確定が可能になるようにされ、かつまたｂ）センサのところを材料単位 が通過する順序により、明確に単位の同定が可能になるようにされている（単位 のマーキングを必要としない）。

センサはコンピュータ（システム）と接続され、材料単位がセンサのところを通 過するのがコンピュータ（システム）により確認され、時間の座標に配属するこ とができる。このため材料単位には位置と時間双方の座標が配属される。これら の座標は、材料流を後刻検知するのに十分な長さの時間、少な（とも、これらの 材料単位が設備を出る時点まで、コンピュータ内に記憶させることができる。

オートレペラ線条機の有利な実施例 本発明の第２の面はオートレベラ線条機、すなわち、供給される繊維構成物の、 材料の変動を補償するために、トラフトを制御ないし調整することにより変化さ せることができる線条機の使用に関するものである。

この種の線条機は、短繊維紡績設備のいわゆるオートレペラ内に用いられること が多いが、同様にカード、コーマ、コーミング準備機内にも用いることができる 。

同じ原理は、長ステーブル紡績設備内にも利用可能である。

制御ないし調整技術の原理は、この数１０年来オートレベラ線条機に適用されて きた。それによって、被加工繊維構成物の品質を（この品質が、長さ単位当りの 質量の均せい度によってのみ決定されるかぎりにおいて）連続的に改善すること が可能となった。

繊維構成物の均せい度に関する“品質”概念を明確に定義する集中的な努力も、 同じく数１０年にわたって行なわれてきた。この努力の結果、一般に受け入れら れる試験方法が出来、適切な試験機器も提供されるようになった。

高品質を目指す紡績設＃膚成と一緒にこれまで適用されて来た技術によって、今 日ではどんな紡績設備の作業においても、大ていの（比較的大きい）エラーを防 止し、ないしは修正し、かつ平均的に高品質の繊維構成物を製造することができ る。

しかし、品質に対する要求は絶えず高まるために、いまやこの高い品質水準を更 に高めることが必要である。そのさい、突き当る技術領域では、制御ないし調整 技術の基本原則、もしくは紡績設備における統計的品質管理の基本原則を適用す ることでは、もはや十分ではない、更に、重要な品質改善を達成するのに必要な ことは、利用する測定原理、制御ないし調整の原理、駆動システム、ドラフト力 、材料品質などの、より親密な相互関係を詳細に見ておくことである。そのさい 常時必要なのは、既に榎準によって定められている、繊維構成物用均せい度試験 の１則を銘記しておく必要がある。

紡績工場における品質管理は、今日では大ていの場合、研究室（“オフライン″ ）で行なわれる。この目的のために、加工ラインから採取したランダムサンプル を研究室へ送り、そこで試験を行なう。試験成績は、機械の調節や、被加工材料 を所望最終製品の要求に合わせるために利用する。試験機器の世界的メーカーは 、特表千５−５０１２８９　（１２） スイスのウスターにあるツェルヴエーガー社である。

この会社のハンドブック「均せい度試験」は約２３０ページの厚さで、少なくと も６つの異なる試験基準を説明している。これらの基準は、繊維構成物の均せい 度を判定するための種々の情報を提供するものである（すなわち、線図、不完全 製品もしくは稀な欠陥、スペクトログラム、平均値ファクタ、長さ変化曲線）。

研究室（オフライン法）には、種々の情報を分析し、種々の成績に適切な解釈を 与え、相応の逆推を行なう十分な時間が存在する。このような方法を通常の作業 時に“オンライン“で適用して、得たばかりの測定値にもとづいて加工工程に直 ちに修正介入を行なおうとすれば、誤った結論を生じる危険が大きい。

作業中（オンライン）に製品を精密に試験するための従来の提案は、加工工程へ の介入を可能にすることを目的とはせず、作業データ把握もしくは成る現象の分 析のために警報を発することを目的としている（たとえばＵＳ４７５８９６８） 、その場合、詳しい調べや維持作業は操作員が行なうようにされている。この部 項に属するシステムにはドイツ特許３２　３７　３７１がある。これによると、 ジェット紡糸法により製造されたヤーンが、作業中にスペクトログラムおよびウ スター値（不均せい係数）に関して試験される。それにより、ジェット紡糸機の 線条機内のエラーが同定され、欠陥部分の交換が可能になる。この方法では、準 備段階の作業状態は逆推できない。

線条機を監視する提案は、ＥＰ３４０　７５６によりなされている。この提案の 第１変化形によれば、出口の測定ユニットから出される信号に対する限界値を設 定し、限界値を下回れば、警報が発せられるか、機械が停止されるかする。その 場合、製品（スライバ）は検査員が検査する。この検査の結果に応じて、測定ミ スか調整技術上のミスかが推定される。

前記提案の第２変化形は、ドラフトを決定する１１１Ｍ信号用の限界値を設定し て、その限界値を超えた場合、警報を発するかないしは機械を停止するかされる 。この場合、供給された１ｉａａ構成物を検査員が検査し、検査結果に応じて入 口測定システム内の欠陥か供給された材斜の製造上の欠陥（この練条機前方の準 備機の欠陥）かが推定される。

出口測定システムの測定信号の監視により誤機能に関する一定の情報を得ること ができる。この措置だけでは、しかし、実質的な品質改善を行なうには十分では ない、ＥＰ３４０　７５６に提案された警報ないし機械の停止と組合せた調整信 号監視では、はとんど効果は得られない、検査員による検査までには、欠陥繊維 構成物が既に線条機で加工（修正）されてしまっているので、欠陥に関する重要 な情報は、もはや存在しなくなるからである。監視装置が、＊に短時間の（おそ らく稀な）“アウトライナー“に圧応するように調節されているため、検査員に より検査される必要のあるスライバ部分には、“事故”の情報が含まれていず、 この結果、誤った結論を生む危険が生じる。この場合の検査は作業中にではなく 、“オフライン７で行なわれる。

本発明の第３の面における課運は、オートレベラ線条機を更に発展させることに より、その機能にとって決定的な相互作用を、これまで以上に考慮に入れること にある。

本発明（第３の面）によれば、繊維構成物用のオートレペラ線条機が、少なくと も１つのドラフト域と、このドラフト域でのドラフト値を決定するための制御可 能ないし調整可能の駆動システムと、この駆動システム用のプログラミング可能 な制御装置と、測定個所で長さ単位当りの通過繊維量を確認するための少なくと も１つのセンサとを有するようにされている。この線条機では、所定期間にわた つリドラフトを決定する信号が記憶され、記憶された値から、線条機を適応させ るための情報および（又は）供給される繊維構成物の品質判定のための情報が得 られるのが特徴である。

これらの情報には、たとえば供給繊維構成物のＣｖ値、スペクトログラム、長さ 変化曲線などが含まれている。

制御装置には、デジタル信号プロセッサ、たとえばモトローラ社のモデル５６０ ０１を備えておくのが有利である。

ドラフトを決定する信号は、センサの出力信号もしくは駆動システム用の調整信 号でよい０本発明の意味で信号が“ドラフトを決定する“のは、別の信号がドラ フトに影響を与えているときにも、直接的、間接的にドラフトに影響を与えるよ うな場合である。

情報は、前記制御装置および（又は）プロセス制御システムを介して得ることが できる。後者から得る場合、記憶された値が、有利には制御装置を介してプロセ ス制御システムへ伝えられるようにする。これについては、当社の１９９１年４ 月５日付スイス特許出願第１０２５／９１−２号参照のこと、制御装置自体を介 したこのような情報取得は、この制御装置が、デジタル信号プロセッサを有する 場合、もしくは類似の、またはより高い計算能力を有する機器を有する場合以外 は不可能である。

センサは、短期的な量変動を追跡するのに適するようにするのが有利である。そ のｍ号をデジタル技術により処理するには、信号のデジタル化が必要である。

このデジタル化は通期的な走査により行なわれる。制御装置の有利な形式によれ ば、走査レートは２０００Ｈｚより高く選定しておき、有利には２５００〜３５ ００Ｈｚの範囲とする。このような信号は、プロセッサ内で急速フーリエ解析に より処理し、スペクトル分析が可能になる。

制御装置の走査レートは、有利にはコンスタントとなるようにする０通過する材 料の速度は、しかし可変である。有利には制御装置にもセンサを備えて、このセ ンサが材料の進入速度に反応するようにする。それによって制御装置が（コンス タントな走査レートにも拘らず）、進入長さ単位当り１つの修正介入を行なうこ とができる。また、相応の記憶手段を備えておく。

この有利な実施形式の利点は、情報が、修正介入の制御にも利用される信号から 得られる点である。これによって、異なる信号の情報内容の温性が高められる。

同じような、ないしは類似の考慮から、本発明に従って得られた信号にもとづい て行なわれる、操作の補助は、当該機械の操作インターフェース（操作コンソー ルないし表示盤）を介して行なうようにする。これについては既出のＰＣＴ特許 出願ＰＣＴ／ＣＨ９１１００９７に記載されている０紙面の都合上、操作補助自 体についての説明は省略する。しかし、この指摘によりＰＣＴ／ＣＨ９１１０Ｏ ９７の託載は、本明細書に含まれるものとする。

図１１は、当社の欧州特許出願第０４１１３７９号による線条機の一実施例を略 伝したものである。

図１１のシステムでは、複数のスライバ２１５．１〜２１５．６が、並列的にル ーズなフリースにまとめられ、複数ローラ・システム２０１〜２０６の間を案内 される。スライバは、この例では６本である。ローラの周速度を、繊維材料の搬 送方向に２段階で増速させることによって、繊維材料は、第１段階で前索伸され （前ドラフト）、第２段階で所望の５ｖｒｒ面に更に索伸される（主ドラフト） 。

線条機から出るフリースは、送入されたスライバ２１５．１〜２１５．６のフリ ースより細（なり、かつ相応に、より長尺になっている。ドラフト工程は送入さ れるスライバの横断面に応じて調整できるようにすることにより、スライバない しフリースは、線条機を通過する間に均せい化される。言いかえると、送出され るフリースの横断面は、送入されたフリースないしスライバの横断面より均せい 度が高い、この線条機は、前ドラフト域２１１と主ドラフト域２１２を有してい る。

スライバ２１５．１〜２１５．６は、搬送ローラの２つのシステム２０１，２０ ２により線条機に送入される。第１のシステム２０１は、たとえば２．つのロー ズなフリースにまとめられたスライバ２１５．１〜２１５．６が送入される。ス ライバ搬送方向で、次ローラシステム２０２は、この場合、１個の能動搬送ロー ラ２０２．１と２個の受動搬送ローラ２０２．２，２０２．３とから成っている 。ローラシステム２０１゜２０２による送入時にスライバ２１５．１〜２１５゜ ６は並置的にフリース２１６にまとめられる。送入ローラシステム２０１，２０ ２のすべてのローラの周速度υ１．υ２（＝υ、）は等しいので、フリース２１ ６の厚さは、実質的にスライバ２１５．１〜２１５．６の長さに合致する。

フリース１６の搬送方向で送入ローラシステム２０１．２０２に続（のは、第３ のシステム２０３、すなわち前索伸ローラ２０３．１，２０３．２である。フリ ース１６は、これらのローラの間を更に搬送される。

前索伸ローラの周速度υ、は、送入ローラの速度υ１゜υ、より高速である。こ の結果、フリース１６は、送入ローラ２０２と前索伸ローラ２０３との間の前ド ラフト域２１１で索伸される。そのさい、フリース横断面は減少する。同時に、 送入スライバのルーズなフリース２１６から前索伸されたフリース２１７が生じ る。

前索伸ローラ２０３に続いて別のシステム２０４が配置されている。このシステ ム２０４は、１個の能動搬送ローラ２０４．１と２個の受動搬送ローラ２０４゜ ２．２０４．３から成り、フリースを更に搬送する。

搬送ローラシステム２０４の周速度υ４は前索伸ローラ２０３の周速度υ、と等 しい。

フリース２１７の搬送方向でローラシステム２０４の次に配置されているのは、 第５のシステム２０５、すなわち主索伸ローラ２０５．１，２０５．２である。

これらの主索伸ローラは、前方の搬送ローラより高い周速度υ、を有しているの で、前索伸済みの２リース２１７は、ローラ２０４と主索伸ローラ２０５との間 の主ドラフト域２１２で更に索伸され、フリースに仕上げられる。フリースはホ ッパＴを介してスライバにまとめられる。

索伸済みスライバは、送出ローラ２０６．１，２０６．２のローラ対２０６の間 を通過して線条機から送出され、たとえば回転ケンス２１３内に入れられる。

ローラ対２０６ｊｉｌ速度υ、（＝＝υ０．．）は前方の主索伸ローラの周速度 υ、と等しい。

ローラシステム２０１．２と２０４とは、第１のサーボモータ２０７．１により 、有利には歯付ベルトを介して駆動される。前索伸ローラ２０３は１機械式にロ ーラシステム２０４と連結されている。この場合、変速比を調節可能にするか、 ないしは目標値を予め設定可能にしておく、送入ローラの周速度υ１と前索伸ロ ーラ２０３．１，２０３．２の周速度υ、との比、したがって前索伸比は、ギヤ 装置（図示せず）により決定される。

ローラシステム２０５，２０６はサーボモータ２０７．２により駆動される。送 入ローラ２０１．１，２０１．２も、同様にＭｌのサーボモータ２０７．１を介 し、もしくは任意選択的に、独立のモータ２ｏ７゜３を介して駆動される。双方 のサーボモータ２ｏ７゜１．２０７．２は、それぞれ固有の調整器２０８．１な いし２０８．２を有している０ｇ４整は、それぞれ調整閉回路２０８．ａ、２０ ８．ｂないし２０８．ｃ。

特表平５−５０１２８９　（１４） ２０８、ｄを介して行なわれる。加えて、一方のサーボモータの実際値が監視接 続線２０８．ｅを介して片方向もしくは両方向で、他方のサーボモータへ伝えら れ、それぞれのサーボモータが他方のモータの偏差に対し相応に反応することが できる。

練条機入口のところでは、送入されるスライバ２１５．１〜２１５．６の質量も しくは質量に比例する値のもの、たとえば横断面が、測定器２０９．１によって 測定される。線条機の出口のところでは、送出されるスライバ２１６の横断面が 測定器２０９．２によって測定される。

中央プロセッシング・ユニット２１０は、第１［動装置用の初設定目標値を接続 線２１０．ａを介して第１調整器２０８．１へ伝える。双方の測定器２０９゜１ ．２０９．２の測定値は、線条工程中に接続ｌｌＡ２０９、ａ、２０９．ｂを介 して持続的に中央プロセッシング・ユニットへ伝えられる。これらの測定結果と 、送出されるスライバ２１８の横断面目標値とから、中央プロセッシング・ユニ ットおよび他の素子内でサーボモータ２０８．２の目標値が決定される。この目 標値は、接続［１２１０，ｂを介して持続的に第２１１１整器２０８．２へ伝え られるこの調整システム（“主調整システム″）によって、送入スライバ２１５ ．１〜２Ｉ５，６の横断面の変動が、主ドラフト域の相応の調整により補償され 、スライバの均せい化が達成される。

図１に示した線条機は、ドラフト用に設計されているが、コームに組込むことも できる。その場合には、（図７に見られるような）供給ケンスは不要となる。

図１１の下方には、このシステムを本発明の第３の面に適合させた形式が示しで ある。第１の形式では、練条機自体の中央プロセッシング・ユニット２１０にメ モリ２２０が配属されている。このメモリ２２０には、線条機制御ないし調整シ ステムの信号が、解析のために記憶される。制御装置１０内の中央プロセッサの 作業速度が十分に高い場合には、高い走査レートを選ぶことにより、入力信号（ センサ２０９．１からの）と出力信号（センサ２０９．２）とのスペクトログラ ム、および（又は）調整信号（モータ２０７．１および／又は２０７．２へ発せ られる信号）が得られる。

図１１の線条機制御装置は、通常は、材料（材料加工の変化）への制御介入を連 続的にではなく、一定の間隔をおいて行なうように構成されている。この時間間 隔はコンスタントに選定せず、送入速度に合わせることによって、所定フリース 長さが終るごとに介入を行なうようにするのが有利である。そのようにするため には、送入速度を、たとえばローラシステム２０２のところで測定して、加工に 対する介入制御に利用することによって、図示の配置を補完することができる。

その場合、制御信号を記憶させ、適宜の時点に活用するため、線条機ｓ１１御装 置内に記憶手段（図示せず）を備える必要がある。

メモリ２２０に記憶された値の分析は、しかし送入速度に応じてではなく、時間 に関連させて行なう、スペクトル分析のさいには、時間関数が高速フーリエ変換 法により振動数関数に変換される。それに必要な時間は、プロセッサの計算速度 と、個別に調べねばならない振動数（ないしは振動数域）の数とに左右される。

供給される材料を十分に分析するためには、少なくとも１０２４の個々の振動数 域を調べねばならない。

このような評価分析を行なうには、機械自体内に可なりの計算能力ないし記憶容 量を必要とする。多くの場合、そのような能力ないし容量は備えていないので、 分析はプロセス制御コンピュータＰＣＣに任せねばならない、この目的のために は、データバスＤＢを備えておき、制御波装置１０は、このデータバスへのイン ターフェース・ＳＮＭを有するようにすることができる。

その場合、コンピュータＰＣＣも、同様に、データバスへのインターフェースを 有するようにする。

プロセス制御コンピュータ内では、通常、計算速度や記憶容量によって所望の分 析が制限されることはない０、シかし、その場合、この分析の前提となる点は、 該当センサの“生のデータ“に対してプロセス制御コンピュータがアクセスを有 していなければならない点である。これに関しては、既出のスイス特許出願第１ ８９／９１号および第１０２５７９１号に記載されている、この指摘により、こ れらスイス特許出願の記載特表千５−５０１２８９　（１５） １３８、、ｄ、ｄ　、、ｄ　ｄ ・・司’１１１１冒’ｉ１１］’ｉｌｌ’ｉｌ’ｌＦｉｇ、１０ ＦＩＧ、１１ 要　約　書 繊維材料を所定の繊維構成物として提供するための一連の加工段階を包含する繊 維加工設備を制御する方法。この方法の場合、設備通過中に繊維構成物に対し、 適切な、選択的に適応可能な加工により影響を与えることができ、かつまた、少 なくとも１つの中間段階において、中間製品の確認可能な品質、したがってまた 繊維構成物の相応の品質が決定される。この中間段階では、確認可能の品質に合 致し、先行段階の調整に利用される信号が得られる。

（図１） 国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．繊維加工設備を制御する方法であって、この設備が、繊維材料を所定の繊維 構成物として供給するための一連の加工段階を包含しており、しかも繊維材料が 設備を通過する間に、適当な、選択的に適合可能な加工によって、前記の繊維構 成物の品質に影響を与えることができ、更に、少なくとも１つの中間段階におい て、この段階の中間製品の、確認可能の品質が、その段階内での加工制御によっ て確定され、これによって、前記繊維構成物の相応の品質に決定的なな影響が及 ぼされ、後続段階では、この品質に対して、制御された影響が及ぼされることの ない形式のものにおいて、 前記中間段階で、確認可能な品質に相応する信号が得られるようにし、そうする ことにより、前記中間段階に先行する段階の、前記品質に関する作業状態に前記 信号が相応するようにすることを特徴とする、繊維加工設備の制御方法。
2. ２．前記品質に影響を与える少なくとも１つの先行加工段階を制卸ないし調整す るために、前記信号を利用することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. ３．コーミング段階とコーミング段階に材料を供給する加工ラインとを包含する 繊維加工設備を制御ないし調整する方法において、 コーミング段階に供給される材料のうちに短繊維が占める割合に相応する信号が 得られ、この信号が、加工ラインの制御ないし調整に利用されることを特徴とす る、繊維加工設備を制御ないし調整する方法。
4. ４．紡糸機の前方に少なくとも１台のオートレベラ練条機が備えられている繊維 加工設備を制御ないし調整する方法において、 この練条機から制御信号が得られ、この信号が、練条機に前置された加工段階の 中間製品の均せい度に相応するようにすることを特徴とする、繊維加工設備を制 御ないし調整する方法。
5. ５．繊維材料を繊維構成物として提供するための、一連の加工段階を有する繊維 加工設備であって、繊維材料が設備を通過中に適切に、選択的に適合可能に加工 することにより前記繊維構成物の品質に影響を与えることができ、かつまた、少 なくとも１つの中間段階において、その中間製品の確認可能な品質が、加工の制 御によりこの中間段階内で確定され、それによって前記繊維構成物の相応の品質 に決定的な影響が及ぼされ、後続段階では制御された作用を受けることがない形 式のものにおいて、 信号を獲得する手段が、中間段階に備えられており、前記の確認可能な品質にこ の信号を合致させることによって、この信号が、中間段階に先行する段階の、前 記品質に関する状態に合致するようにしたことを特徴とする、一連の加工段階を 有する繊維加工設備。
6. ６．前記信号を分析評価し、前記品質に影響を与える少なくとも１つの先行加工 段階を相応に制御ないし調整するための制御ないし調整手段が設けられているこ とを特徴とする、請求項５に記載の繊維加工設備。
7. ７．前記信号がコーマから得られることを特徴とする請求項５または６に記載の 繊維加工設備。
8. ８．前記信号が、オートレベラ練条機から得られることを特徴とする、請求項５ または６に記載の繊維加工設備。
9. ９．少なくとも１つのドラフト域と、このドラフト域での素伸値を決定する制御 可能ないし調整可能な駆動システムと、この駆動システム用のプログラミング可 能な制御装置と、測定個所で長さ単位当りの通過繊維量を検知する少なくとも１ つのセンサとを有する繊維構成物用オートレベラ練条機において、ドラフトを決 定する信号が所定期間にわたって記憶され、記憶された値から、練条機を適合さ せるための情報およびまたは供給される繊維構成物の品質を判定する情報が得ら れることを特徴とする繊維構成物用オートレベラ練条機。