JPH09502770A - カーディング・ドラフティングレベラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 スライバの製造を制御する装置であって、カード（１０）と、カードにラップを供給するためのカードの上流側に配置された供給装置（１１、１２）と、カード（１０）の下流側に配置されてスライバを形成するコンデンサ（１３）と、スライバを受容しかつスライバの変数を観測するように構成されて、所望の値からのスライバの偏差に応答するように構成された１組の測定ローラ（１４、１５）と、測定ローラ（１４、１５）によって測定された偏差観測値（ＡＰＤ）に応答しかつ供給装置（１１、１２）の動作速度を調節するように構成されたフィードバック制御部と、所望のドラフト速度を達成するべく、測定ローラ（１４、１５）の下流側に配置されたドラフトローラ及びドラフトローラを所望の速度で駆動する駆動手段と、測定ローラ（１４、１５）によって測定された偏差測定値に応答するように構成されると共にドラフトローラの速度を変化させるべくドラフトローラの駆動手段に接続されたフィードフォワード制御部と、測定ローラ（１４、１５）の回転する周方向の距離（Ｄ１）と、ドラフトローラ（１６）の回転する周方向の距離（Ｄ２）との比を観測し、この比を所望の値と比較し、必要に応じて偏差信号（ＤＳ）を供給する装置と、ドラフトローラ（１６）の相対速度を変化させるべく駆動手段を更に制御するために前記偏差信号を供給する手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 カーディング・ドラフティングレベラ装置産業上の利用分野 本発明は、スライパの製造を制御するためのカーディング・ドラフティングレ ベラ装置に関する。従来の技術 カードに於ける「閉ループ平滑化」を提供することは公知であり、この「閉ル ープ平滑化」では、ラップは、通常はフィードローラ及び協動するフィードプレ ートからなる供給装置によってカードに供給され、カードによって処理されたス ライバは、ファンネル（ｆｕｎｎｅｌ）またはトランペット（ｔｒｕｍｐｅｔ） を通過した後に、通常ＴＧローラと呼ばれる測定ローラに供給される。測定ロー ラの一方は、測定ローラの間を通過するスライバの厚みの変化に応答してもう一 方のローラに対して半径方向にその回転の軸が移動するように通常取り付けられ ており、この回転軸の動きが観測されて、必要に応じてフィードローラの速度を 変化させるためにフィードバック信号を提供する。 このようにして、スライバの厚みの減少または増加を測定することによって、 フィードローラの速度が自動的に各々増加または減少するので、スライバの長い 距離に亘る平滑化が達成される。しかし、実際には移動する測定ローラの動きは 基準バイアスを中心として観測されて積分され、この積分された信号がフィード ローラに供給されて、観測されたスライバの厚みの変化に対して滑らかに応答す る。 測定ローラを通過したスライバは、次にコイラに向かう。他の場合には、スラ イバはドラフト装置に向かい、このドラフトグ装置は、その相対回転速度が典型 的には１．３：１である必要とされる「ドラフト比」を達成するように設定され たドラフトローラを有する。発明の開示 本発明は、スライバの製造に於けるカーディング及びドラフティング動作の全体 に亘る制御に関し、測定ローラの性能の変化に対するドラフトローラの改善され た応答性を提供することを目的とする。 従って、本発明の第１の態様は、スライバの製造を制御する装置であって、 カードと、 ラップを前記カードに供給するための前記カードの上流側に配置された供給装 置と、 スライバを形成するための前記カードの下流側に配置されたコンデンサと、 スライバを受容すると共にスライバの変数を観測し、かつ所望の値からの偏差 に応答するべく構成された１組の測定ローラと、 前記測定ローラによって観測された偏差に応答し、かつ供給装置の動作速度を 補償するように構成されたフィードバック制御部と、 前記測定ローラの下流側に配置された少なくとも一対のドラフトローラを含む ドラフト装置と、 所望のドラフト比を達成するべく前記ドラフトローラを所定の相対速度で駆動 するための駆動手段と、 前記測定ローラによって観測された偏差に応答するように構成されかつ前記ド ラフトローラの速度を変化させるように前記駆動手段に接続されたフィードフォ ワード制御部と、 前記ドラフト装置の前記連続した複数のローラが回転した周方向の距離の比を 観測し、所定の時間に亘る前記比の平均値と所望の値とを比較し、必要に応じて 偏差信号を発生する装置と、 前記駆動手段を制御するために前記偏差信号を供給し、前記ドラフト ローラの相対速度を変化させる手段とを有する装置を提供する。 従って、本発明のこの態様は、測定ローラによって下流側のスライバを観測す ること（閉ループレベリングと呼ばれている）によってカードへのスライバの供 給の自動制御が行われ、更に所定のドラフト速度でのドラフトローラへの駆動力 の伝達が、測定ローラによって観測されたスライバの偏差に対応するフィードフ ォワード制御と、前記観測装置によって観測された相対的な周方向の距離に対応 するフィードフォワード制御とからなる２つのフィードフォワード制御によって 制御されるスライバを製造する装置を提供する。 開ループのドラフト装置に関する問題点としては、様々な理由によってローラ の速度の「ドリフト」が長い期間に亘って存在することが知られており、このド リフトを補償するべくドラフトローラの動作を自動的に調節し、ドラフトゾーン に供給されるスライバの長い距離に亘る重量が正確かつドリフトのないものとな る。 （供給装置に対する）フィードバック制御は、「オートレベラ」として知られ た、任意の適切な機械的な若しくは電気機械的な形式を有する。 ドラフトローラの駆動手段は、任意の適切な機械的な、電気機械的なまたは電 気的な形式を有する。ある適切な構成では、差動歯車装置が、測定ローラとドラ フトローラとの間で働き、即ち、各組のローラの一方のローラの間に直接動力を 伝達し、かつ通常の必要とされるドラフト比を達成する。 更に別の差動歯車装置が設けられ、この差動歯車装置が、上述された第１の差 動歯車装置の出力に加えられまたは出力から引かれ、この第２の差動歯車装置は 、測定ローラから供給されたスライバの偏差信号による制御入力と、観測装置か ら供給された測定ローラの一方のローラの回転する周方向の距離と、ドラフトロ ーラの一方のローラの回転する周方 向の距離との比を表す信号を観測装置から受け取る比較器からの偏差信号から導 かれる制御入力とを受け取る。 しかし、機械的な歯車装置（第１及び第２の差動歯車装置）と、２つの制御部 とが、駆動手段の１つの好適な形式であるが、他の形式の機械的な及び電気的な 駆動装置及び制御手段もまた、本発明の技術的視点を逸脱するものではない。 ある実施例では、ドラフト装置は、測定ローラの下流側に配置された１組のド ラフトローラを有し、この場合観測装置は、測定ローラの回転した周方向の距離 と、ドラフトローラの回転した周方向の距離との比を観測する。 他の実施例では、ドラフト装置は連続した複数の組のドラフトローラを有する 。 本発明は更に、また好ましくは１つまたは複数の好ましい実施態様を備えた本 発明に基づく装置を用いたスライバの製造を制御する新規な方法を含む。 しかし、フィードバック制御は、本発明の第１の態様に基づく装置に於いて重 要であるが、本発明の第２の態様では、必要に応じて供給装置へのフィードバッ ク制御を取り除くことができる。従って、本発明の第２の態様では、スライバの 製造を制御する装置であって、 カードと、 前記カードへラップを供給するための前記カードの上流側に配置された供給装 置と、 スライバを形成するべく前記カードの下流側に配置されたコンデンサと、 前記スライバを受容しかつ前記スライバの変数を観測するべく構成され、かつ 所望の値からの偏差に応答するべく構成された一組の測定ロー ラと、 前記測定ローラの下流側に配置されたドラフトローラと、 所望のドラフト比を達成するべく前記ドラフトローラを駆動する駆動手段と、 前記測定ローラによって観測された偏差に応答し、かつ前記ドラフトローラの 速度を変えるべく前記駆動手段に接続されたフィードフォワード制御部と、 前記スライバの平均の重量を観測し、所望の値と比較し、必要に応じて偏差信 号を発生する装置と、 前記偏差信号を前記駆動手段への制御信号として出力し、前記ドラフトローラ の相対速度を変化させる手段とを有する装置が提供される。図面の簡単な説明 本発明の好適な実施例が、添付の図面を参照しながら、１つの例として詳しく 説明される。 第１図は、スライバの製造を制御するための、本発明に基づくけカーディング ・ドラフティングレベラ装置の第１の実施例を表す模式図である。 第２図は、装置の動作変数を変化させた結果としての、ドラフトローラの動作 を制御するための制御装置の模式図である。 第３図から第６図は、本発明の他の実施例の模式図である。好適実施例の説明 始めに第１図を参照すると、組み合わされたけカーディング・ドラフティング 装置が模式的に例示されており、ガーディングゾーン及び測定ローラがゾーンＡ で例示されており、ドラフティングゾーンは符号Ｂで示されている。カードは、 符号１０によって模式的に表されており、供給プレート１１及び供給ローラ１２ の形式からなる供給装置は、公知の ようにカードへラップを供給し、ファンネルまたはトランペット１３は、ガード １０の下流側に配置されたスライバを形成するためのコンデンサの一部を形成し ている。１組の測定ローラ１４及び１５は、スライバを受け取るべく構成されて おり、かつ概ねそれ自体の速度で回転し、スライバの変数を観測すると共に所望 の値に対する前記変数の偏差に応答して命令信号を出力するモニタ装置が備え付 けられている。通常スライバの厚みが観測されており、測定ローラのうちの一方 のローラは、スライバの厚みの変動の結果としてもう一方のローラに対して半径 方向に移動するようになっており、適切な位置検出信号（ＰＤＳ、第２図を参照 のこと）を出力する。 フィードバック制御部（詳細には図示されていない）が、設けられており、こ のフィードバック制御部は、測定ローラ１４及び１５によって観測された偏差に 応答し、供給装置の動作速度を補償し、この補償は供給ローラ１２の回転速度を 調節することによって行われても良い。カード１０への入力速度に対するこの形 式の制御は公知であり、また任意の機械的なまたは電気機械的な形式が用いられ ても良い。 ここで説明されているゾーンＡの構成要素は、標準的な「閉ループ平滑化カー ド」を有する。 ドラフトゾーンＢは、測定ローラ１４及び１５の下流側に配置された１組のド ラフトローラ１６を有し、この１組のドラフトローラは、測定ローラ１４及び１ ５の速度に対して予め決められた周速度で回転するように動作可能であり、所望 のドラフト比を達成する。 ゾーンＢは、開ループのドラフトレベラを有し、測定ローラ１４及び１５にお いて検知が行われ、ドラフトローラ１６は可変速度で駆動される。 概ね、ゾーンＡは長く正確に平滑化されたスライバ、即ち単位長さ当 たり等しい重量の長いスライバを製造する。 ゾーンＢで実施される平均のドラフトは、符号ｄによって示されており、従っ て測定ローラ（ＤＧローラ）１４及び１５において測定されたスライバの重量が ２倍のとき、ドラフトも２倍となる。 スライバの平均重量は一定なので、長期に亘るドラフトローラ１６の周方向の 距離は、測定ローラ１４及び１５の周方向の距離のｄ倍でなければならない。測 定ローラ１４及び１５が回転する周方向の距離と、ドラフトローラ１６が回転す る周方向の距離とは、第２図を参照しながら以下により詳しく説明されるように 、常に測定される。周方向の距離の比がｄとは異なる場合、基本速度の微小な変 化が、測定ローラ１４及び１５によって指示された正しいスライバの重量からの 偏差によって指定されたようにドラフトローラ１６の元々の速度に加えられるか 若しくは元々の速度から減算される。 従って、ゾーンＡでは、スライバの変数の偏差が観測されたとき、測定ローラ によって観測された偏差に応答し、かつ（積分した後に）供給装置の動作速度を 補償するフィードバック制御部が設けられており、ゾーンＢでは、ドラフトロー ラ１６に連結されると共に予め設定された速度からの長期間に亘る変位または「 ドリフト」を検知してドラフトローラ１６の速度を補償する２つの部分からなる フィードフォワード制御部が設けられている。 第２図を参照すると、測定ローラとドラフトローラとの間の機械的な連結が模 式的に表されており、この構成は必要な制御を達成するための１つの好ましい方 法である。しかし、他の機械的、電気機械的、または電気的な制御システムが必 要に応じて設けられても良い。 第２図に模式的に例示されているように、測定ローラ１４はスライバの変化に 応じて矢印で示されたように上下に移動し、軸位置検出器ＡＰ Ｄは測定ローラ１４の移動に応じてモータＭへの位置検出信号ＰＤＳを発生する 。この位置検出信号は更に、模式的に例示されているように積分された後に、供 給装置１２の動作速度を制御するためにも用いられる。符号Ｄ１によって表され ている周方向距離検出器（即ち回転速度モニタ）は測定ローラ１５の回転する周 方向距離を監視し、周方向距離検出器Ｄ２はドラフトローラ１６の一方のローラ の回転する周方向距離を監視する。これらの検出器は、各々電気的な周方向距離 信号を比較器１７に出力し、この比較器１７は所望の値とこれらの信号の表す値 とを比較し、２組のローラからの電気的な周方向距離信号によって変化する低速 度で動作する制御モータｍの入力へ偏差信号ＤＳを供給する。 差動歯車装置Ｉは、測定ローラとドラフトローラとの間の主な駆動力を提供し 、一組の測定ローラのうちのローラ１５と、ドラフトローラ１６の一方のローラ との間に模式的に描かれている。この差動歯車装置は、ドラフトローラを予め決 められた速度で回転させ所望のドラフト比（例えば１．３：１）を達成する。し かし、この差動歯車装置に加えて第２の差動歯車装置ＩＩを用いて、モータＭ及 び制御モータｍによって駆動される２つの別個の制御を行うこともできる。この 場合、ドラフトローラ１６へ伝達される出力速度を制御するための入力が差動歯 車装置Ｉに供給される。 測定ローラ１４及び１５によってスライバの変数を監視することで、モータＭ への位置検出信号ＰＤＳが出力され、このモータＭは差動歯車装置ＩＩを駆動し 、ドラフトローラの速度を変化させるために駆動手段（第１の差動歯車装置Ｉ） へのフィードフォワード制御の第１の部分が提供される。 モータｍへの偏差信号ＤＳは、第２の差動歯車装置ＩＩへの入力を供給し、こ の第２の差動歯車装置は差動歯車装置Ｉへ更に別の制御入力を 供給する。 本明細書中で説明されかつ図面に模式的に例示された装置によって実施される カーディング及びドラフティング動作は、スライバの製造を制御する新規かつ技 術的に有益な方法を提供し、また測定ローラの動作に於ける長期間に亘る「ドリ フト」に対する自動的な補償を提供する。 本発明に基づく装置の他の実施例（第１図及び第２図を参照して説明された実 施例の改良実施例または変形実施例）では、もう一組の測定ローラ（図示されて いない）が、ドラフト装置の下流側に配置されてもよく、また好ましくはトラン ペットまたはファンネルがこのもう一組のローラの上流側に配置されている。こ れらの追加されたローラ（好ましくはＴＧローラ）は、例えば、すでに設けられ ている装置の一部、例えばコイラのカレンダローラを形成し、スライバの厚みの 各時刻での値を測定し、変数「ｋｅｄｓ」を積分する。ここでｋはローラの半径 方向の変位「ｅ」を単位長さあたりのスライバの重量に変換する定数であり、ｓ はローラを通過したスライバの移動距離を表している。このようにして、より長 い距離に亘るスライバの平均重量が計算される。算出された平均重量の所望のも しくは設定されたスライバの重量からの偏差は、比較器１７に供給され（第２図 の構成に於けるＤ１及びＤ２から導かれた入力と置き換えられ）、かつ（第２図 を参照して説明されたように）周方向の距離のｄに対する偏差と同様に、この変 位がモータｍを制御する。従って、この追加された一組の測定ローラによって測 定されたスライバの平均重量の設定された値からの変位もまた、モータｍを制御 し、従ってドラフト装置から出力されたスライバを設定された値に保持する。 こうして、供給ローラを用いる上流側での平滑化が必要なくなるので、本発明 の更なる実施態様に基づけば、供給装置へのフィードバックを省略することがで きる。しかし、実際的には、カードのシリンダに一定の 材料をローディングする必要があるので、供給ローラにおける平滑化は一般的に 依然として用いられる。 第１図は、ドラフトゾーンＢが、１組の測定ローラ１４及び１５と、下流側に 配置された１組のドラフトローラ１６とによって画定された実施例を例示してい る。しかし、本発明の他の実施例は、連続した複数の組のドラフトローラによっ てドラフト装置が形成された他の形式のドラフト装置を有しても良い。連続した 複数の組のローラの相対速度は、所望のドラフト比を達成するべく駆動手段によ って制御されている。即ち、第３図に例示されているように、測定ローラ１４及 び１５を通過するスライバは、次に所望のドラフト比を達成するべく適切な駆動 装置によってその相対速度が変更される連続した複数の組のドラフトローラ３１ 及び３２からなるドラフト領域に受容される。これによって、上流側のドラフト ローラ３１と、ＴＧ測定ローラ１４及び１５との間のゾーンにおいて一定速度の 引っ張りドラフトが達成される。 第４図には他の構成の実施例が例示されており、ドラフトゾーンは、ＴＧロー ラ３３と、ＴＧローラ３３の下流側に配置されたトランペット３４と、第２の１ 組のＴＧローラ３５とを有する。２組のローラ３３及び３５の間の速度を変化さ せることによって、所望のドラフト比が達成される。 第３図の構成では、供給ローラ１２へのフィードバックが行われており、一方 第４図の構成では供給ローラ１２へのフィードバックは所望に応じて行われる。 第５図には、ドラフトゾーンＢが「開ループ」システムからなる他の実施例が 例示されている。スライバは始めにＴＧローラ３６を通過し、次にローラ３７へ 向かい、可変速ローラ３６及び３７の間で設定され、ローラ３７の下流側には、 １組のＴＧローラ３８が設けられており、こ のＴＧローラ３８からはモータｍを制御するための信号が出力される。 第６図に例示された他の実施例では、ドラフトゾーンＢには、ＴＧローラ３６ と、ＴＧローラ３６の下流側に配置された２組の可変速ローラ３９及び４０と、 これら可変速ローラの次に配置されたトランペット４１及び最後に配置されたＴ Ｇローラ４２が含まれており、このＴＧローラ４２もまたモータｍを制御するた めの信号を出力する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 離（Ｄ２）との比を観測し、この比を所望の値と比較 し、必要に応じて偏差信号（ＤＳ）を供給する装置と、 ドラフトローラ（１６）の相対速度を変化させるべく駆 動手段を更に制御するために前記偏差信号を供給する手 段とを有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スライバの製造を制御する装置であって、 カードと、 前記カードにラップまたはバットを供給するために前記カードの上流側に配置 された供給装置と、 スライバを形成するべく前記カードの下流側に配置されたコンデンサと、 前記スライバを受容しかつ前記スライバの変数を監視するべく構成され、かつ 所望の値からの偏差に応答するように構成された１組の測定ローラと、 前記測定ローラによって測定された偏差に応答しかつ前記供給装置の動作速度 を補償するべく構成されたフィードバック制御部と、 前記測定ローラの下流側に配置されたドラフトローラを含むドラフト装置と、 所望のドラフト比を達成するべく前記ドラフトローラを駆動するための駆動手 段と、 前記測定ローラによって測定された偏差に応答しかつ前記駆動手段に接続され て、前記ドラフトローラの速度を対応して変化させるように構成されたフィード フォワード制御部と、 前記ドラフト装置の連続した複数のローラの回転する周方向の距離の比を監視 し、一定の期間に亘る前記比の平均値と所望の値とを比較し、必要に応じて偏差 信号を出力する監視装置と、 前記偏差信号を前記駆動手段を更に制御するために供給し前記ドラフトローラ の速度を変化させる手段とを有することを特徴とするスライバの製造を制御する 装置。 ２．前記供給装置への前記フィードバック制御部が、オートレベラに用 いられる形式の機械的な若しくは電気機械的な制御部からなることを特徴とする 請求項１に記載の装置。 ３．前記ドラフトローラの前記駆動手段が、機械的な、電気機械的なまたは電気 的な駆動手段からなることを特徴とする請求項１若しくは２に記載の装置。 ４．前記駆動手段が、前記測定ローラと前記ドラフトローラとの間で直接動作す る差動歯車装置を含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．前記差動歯車装置の出力に加えられまたは前記差動歯車装置の前記出力から 減算されるように配置され、前記測定ローラからのスライバの偏差観測信号によ って供給される制御入力と、前記監視装置からの前記偏差信号を受容する比較器 からの偏差信号から導かれる入力とを受け取るように配置された差動歯車装置を 更に有することを特徴とする請求項４に記載の装置。 ６．前記ドラフト装置が、前記測定ローラの下流側に配置された１組のドラフト ローラを有し、 前記監視装置が、前記測定ローラの回転する周方向の距離と、前記ドラフトロ ーラの回転する周方向の距離との比を監視することを特徴とする請求項１乃至５ の何れかに記載の装置。 ７．前記ドラフト装置が、連続した複数の組のドラフトローラを有することを特 徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の装置。 ８．スライバの製造を制御する装置であって、 カードと、 前記カードにラップを供給するべく前記カードの上流側に配置された供給装置 と、 スライバを形成するべく前記カードの下流側に配置されたコンデンサと、 前記スライバを受容しかつ前記スライバの変数を監視するべく構成され、かつ 所望の値からの偏差に応答するべく構成された１組の観測ローラと、 前記測定ローラの下流側に配置されたドラフトローラと、 前記ドラフトローラを前記測定ローラの前記速度に対して予め決められた速度 で駆動し、所望のドラフト比を達成する駆動手段と、 前記測定ローラによって観測された偏差に応答しかつ前記駆動手段に接続され るように構成され、前記ドラフトローラの速度を対応して変化させるフィードフ ォワード制御部と、 前記スライバの平均重量を観測して所望の値と比較し、必要に応じて偏差信号 を出力する装置と、 前記ドラフトローラの前記相対速度を変化させるべく前記駆動手段への制御信 号として前記偏差信号を供給する手段とを有することを特徴とするスライバの製 造を制御する装置。 ９．請求項１乃至８の何れかに記載された装置を用いてスライバの製造を制御す る方法。