(57)【要約】【課題】糸を形成しかつ／又は高級化しかつ巻き上げる繊維機械であって、多数の作業部位を有し、各作業部位のためにスピンドルモータによって駆動されたスピンドルとホッパモータによって駆動されたホッパとが設けられている形式のものにおいて、巻き上げに際して巻き上げ張力をコンスタントに保つこと。【解決手段】スピンドルモータとホッパモータとの両方にそれぞれ１つのトルク／回転数特性線（ＤＳ、ＤＴ）が与えられており、該トルク／回転数特性線（ＤＳ、ＤＴ）が作業領域にて互いに平行でかつ巻き上げ張力を克服するために必要なトルクの経過に平行であること。この平行性によって負荷に関連したスピンドルモータの回転数のためとスピンドルとホッパとの間の回転数差のためとの自動調整が得られるようになった。【選択図】図４
2006037336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−糸（１）を受容するスピンドル（２）を有し、該スピンドル（２）に糸（１）が巻き上げられるようになっていること、
−前記スピンドル（２）を少なくとも部分的に覆うホッパ（３）を有し、該ホッパ（３）が糸（１）を前記スピンドル（２）へ導く糸案内エレメント（１６）を有していること、
−前記ホッパ（３）が第１の電気モータ−以後ホッパモータ（７）と呼ぶ−によって駆動されること、
−前記スピンドル（２）が第２の電気モータ−以後スピンドルモータ（６）と呼ぶ−によって駆動されること、
−前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とが給電のためにそれぞれ１つの調節部材（４，５）に接続されている、
繊維機械の紡糸又は撚糸部位において糸（１）を形成しかつ／又は高級化しかつ巻き上げる方法において、前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とがそれぞれ１つのトルク／回転数特性曲線（ＤＴ、ＤＳ）を有し、該トルク／回転数特性曲線（ＤＴ、ＤＳ）が両モータ（７，６）の作業領域にて互いにかつ回転数差（ΔｎＡＷ）並びにトルク差（ΔＭＡＷ）に対し平行であることを特徴とする、糸を形成しかつ／又は高級化かつ巻き上げるために繊維機械を運転する方法。
【請求項２】
前記ホッパモータ（７）とスピンドルモータ（６）とがそれぞれ、少なくとも部分領域にて直線的に、有利には直線的に下降する回転数／トルク特性曲線を有するモータとして構成されている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とがそれぞれ３相電流非同期モータとして構成されている、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
回転数領域が−異なる摩擦損失にも拘わらず−機械全体に亘って、運転中にすべての紡糸部位にて変わらないように調節部材（４，５）が前記両モータ（６，７）の回転数／トルク領域を調節できる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
多数の紡糸又は撚糸部位が設けられ、すべてのホッパモータが１つの第１の調節部材（４）にかつすべてのスピンドルモータ（６）が１つの第２の調節部材（５）に並列に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
多数の紡糸又は撚糸部位が設けられ、前記ホッパモータ（７）がそれぞれグループを成してそれぞれ１つの調節部材（４）に並列に接続されかつスピンドルモータ（６）もグループを成してそれぞれ１つの調節部材（５）に並列に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
スピンドル（２）の空気抵抗と軸受け摩擦を克服するための負荷線（Ｌ０．０、Ｌ０．５）がワインディング力（ＦＡＷ）を克服するためのトルクのための負荷線（ＬＡＷ）と交差している、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とのトルク／回転数特性線（ＤＴ、ＤＳ）の勾配と平行性とが、接続された前記調節部材（４，５）の電圧／周波数比によって調節可能である、請求項４から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）との、反転点にて発生する加速モーメント及び慣性モーメントが、設定周波数の短期的な変化によって補償される、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記設定周波数の短時的な変化が既に見込まれる事件の前に制御されてかつ／又は調整されて導入される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
繊維機械の紡績又は撚糸部位にて糸（１）を巻き上げる。請求項１による方法を実施するための繊維機械であって、
−糸（１）を受容するスピンドル（２）を有し、該スピンドル（２）に糸（１）が巻き上げられるようになっていること、
−前記スピンドル（２）を少なくとも部分的に覆うホッパ（３）を有し、該ホッパ（３）が糸（１）を前記スピンドル（２）へ導く糸案内エレメント（１６）を有していること、
−前記ホッパ（３）が第１の電気モータ−以後ホッパモータ（７）と呼ぶ−によって駆動されること、
−前記スピンドル（２）が第２の電気モータ−以後スピンドルモータ（６）と呼ぶ−によって駆動されること、
−前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とが給電のためにそれぞれ１つの調節部材（４，５）に接続されている、
形式のものにおいて、
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とがそれぞれ１つのトルク／回転数特性曲線（ＤＴ、ＤＳ）を有し、該トルク／回転数特性曲線（ＤＴ、ＤＳ）が両モータ（７，６）の作業領域にて互いにかつ回転数差（ΔｎＡＷ）並びにトルク差（ΔＭＡＷ）に対し平行であることを特徴とする繊維機械。
【請求項１２】
前記ホッパモータ（７）とスピンドルモータ（６）とがそれぞれ、少なくとも部分領域にて直線的に、有利には直線的に下降する回転数／トルク特性曲線を有するモータとして構成されている、請求項１１記載の繊維機械。
【請求項１３】
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とがそれぞれ３相電流非同期モータとして構成されている、請求項１１又は１２記載の繊維機械。
【請求項１４】
回転数領域が−異なる摩擦損失にも拘わらず−機械全体に亘って、運転中にすべての紡糸部位にて変わらないように調節部材（４，５）が前記両モータ（６，７）の回転数／トルク領域を調節できる、請求項１１記載の繊維機械。
【請求項１５】
多数の紡糸又は撚糸部位が設けられ、すべてのホッパモータが１つの第１の調節部材（４）にかつすべてのスピンドルモータ（６）が１つの第２の調節部材（５）に並列に接続されている、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の繊維機械。
【請求項１６】
多数の紡糸又は撚糸部が設けられ、前記ホッパモータ（７）がそれぞれグループを成してそれぞれ１つの調節部材（４）に並列に接続されかつスピンドルモータ（６）もグループを成してそれぞれ１つの調節部材（５）に並列に接続されている、請求項１１から１５までのいずれか１項記載の繊維機械。
【請求項１７】
スピンドル（２）の空気抵抗と軸受け摩擦を克服するための負荷線（Ｌ０．０、Ｌ０．５）がワインディング力（ＦＡＷ）を克服するためのトルクのための負荷線（ＬＡＷ）と交差している、請求項１１から１６までのいずれか１項記載の繊維機械。
【請求項１８】
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）とのトルク／回転数特性線（ＤＴ、ＤＳ）の勾配と平行性とが、接続された前記調節部材（４，５）の電圧／周波数比によって調節可能である、請求項１７記載の繊維機械。
【請求項１９】
前記ホッパモータ（７）と前記スピンドルモータ（６）との、反転点にて発生する加速モーメント及び慣性モーメントが、設定周波数の短期的な変化によって補償される、請求項１１から１８までのいずれか１項記載の繊維機械。
【請求項２０】
前記設定周波数の短時的な変化が既に見込まれる事件の前に制御されてかつ／又は調整されて導入される、請求項１９記載の繊維機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１もしくは１１の上位概念に記載した、糸を形成しかつ／又は高級化しかつ巻き上げるために繊維機械を運転する方法及び繊維機械に関する。
【０００２】
本発明は繊維機械、特にホッパ紡績及び撚糸機の分野に関連する。ホッパ紡績機ではドラフト機構から供給された繊維束には、糸ガイドとしてのホッパが回転させられ、同時に繊維束が巻管に巻き付けられることで必要な撚りが付与され、要求された強度の糸が形成される。図１には糸を巻き上げる場合のホッパ紡績機の根本的な作用形式が示されている。糸１はホッパ３の糸案内エレメント１６を介して、スピンドル２の上にある巻管８に巻き上げられる。これはホッパ３に対するスピンドル２の回転数差で行われる。
【０００３】
ホッパ３（糸案内エレメント１６を備えた）とスピンドル２の上にあるボビンとの相対的な軸方向の運動でボビン構造は決定される。糸の後続使用のためには、ボビン形としてはいわゆるコップ形−通常コップ巻きによって形成−が特に合目的的であることが証明された。完成したコップ９は典型的な形式で円錐中央にて最大直径（以下ベースＢと呼ぶ）を有し、直径が最小である両円錐端部（以後尖端Ｓｐと呼ぶ）に向かって先細にされている。
【０００４】
小さなボビン半径ｒＳｐに巻き上げる場合（図１にて個所Ｈ、Ｓｐを参照）には不具合な力の平行四辺形によって、外側のボビン半径、つまり大きなボビン半径ｒＢに巻き上げる場合よりも大きな糸張力ＦＡＷが発生する。この事情は詳細に図３ａに示されている。この場合、糸案内機構に作用する接線方向の力成分のためのＦＦは
Ｆ＝ＦＦ
となる。これから直接判るように巻き上げ張力ＦＡＷは巻き付け半径ｒに関連して図３ｂで示した性質上の経過を有する。この接線方向成分は算出されることもできる。
【０００５】
ボビン／コップを巻成する場合にはその形に基づき、糸が巻き上げられる直径の変化が発生する。送りはスピンドル回転数と糸とによって与えられているので、巻成に必要なスピンドル２とホッパ３との間の回転数差は巻き上げ直径の変化に関連し、同様にこの回転数変化に曝される。ホッパ３とスピンドル２はそれぞれ１つのモータ６もしくは７で駆動される。これらのモータ６もしくは７は以後スピンドルモータ６もしくはホッパモータ７と呼ぶ。
【０００６】
ＤＥ３７４１４３０Ｃ２［１］号もしくはＥＰ０３１９７８３Ｂ１［２］号明細書によればスピンドル２に一定の回転数が与えられ、ホッパ３の回転数に時間ｔに関してもしくは軸方向運動に関して鋸歯状の経過が与えられている。これによって糸張力ＦＡＷは巻成に際して、特にスピンドル２とホッパ３との間の軸方向運動の反転部位にて変動に晒される。しかし、最良の糸質のためには糸張力ＦＡＷをできるだけコンスタントに保つことがきわめて重要である。
【０００７】
できるだけコンスタントな糸張力ＦＡＷを達成する場合には駆動技術が高い意義を持つ。前記文献［１］によればスピンドルモータ６とホッパモータ７とをそれぞれ３相電流非同期モータとして構成し、このスピンドルモータ６とホッパモータ７とを共通の変圧整流器（文献１では周波数制御装置１６と呼ばれている）に接続されている。以下の説明のためには状態を質的に示した図２を参照されたい。すなわち、ホッパモータ７のトルク／回転数特性線ＤＴは、ホッパ３の負荷モーメント／回転特性線ＬＴに対し、周波数が変わらない状態で、糸１の巻成過程のためにスピンドル回転数ｎｓよりも小さい回転数ｎＴでホッパモータ７が駆動させられるように調和させられている。これは、回路技術的にかつ寸法設定的には以下のように行われる。
（ａ）  ホッパ７のトルク特性線ＤＴは緩やかであり、つまりこのトルク特性線は比較的平らな傾斜を有している。
（ｂ）  巻成状態は時間に関して、もしくはホッパ３の軸方向の運動に関して明らかに可変であり、すなわち先に述べた鋸歯状に変化する。コンスタントな巻き上げ張力ＦＡＷ
のために必要なホッパモータのトルク特性線ＤＴの適合は、ロータ回路にある抵抗の接続遮断によって行われる。これは変化させられたトルク／回転数特性線ＤＴもしくはＤＴ′をもたらす。図２によれば両方の特性線ＤＴとＤＴ′との間には調節可能な領域が規定されている。この領域は下方の回転数ｎＴ′と上方の回転数ｎＴとにおいて形成される。  しかし、このような形式ではホッパ回転数ｎＴの比較的にわずかな領域しか、又スピンドル回転数ｎｓとホッパ回転数ｎＴとの間の差のわずかな領域しか調節可能でかつ調整可能ではない。何故ならばこの場合にはスピンドルモータ６とホッパモータ７は同じ調節部材に接続されているからである。
【０００８】
ホッパ回転数ｎＴの調整可能な領域並びにスピンドル回転数ｎｓとホッパ回転数ｎＴとの間の差を拡大できるためには、ＥＰ０４７６４０６Ａ１号明細書［３］においては、ホッパモータ７とスピンドルモータ６とのためにそれぞれ１つの周波数変換器４もしくは５を設け、両周波数変換器４と５をスーパプログラミング可能な制御装置と接続することが提案されている。
【０００９】
この解決手段では２つの独立した調整回路をコントロールする必要がある。すなわち、ｉ）  回転数ｎｓ＝スピンドルモータのためのｆ（負荷モーメント）
ｉｉ）  スピンドルモータ６とホッパモータ７との間、ひいてはスピンドル２とホッパ／吊鐘体３との間の回転数差（ｎｓ−ｎＴ）
コンスタントなスピンドル回転数ｎｓを前提条件として（［１］と［２］とによる前提条件として）以下の事項を実験によっても確認することができる。
ｉ）  糸張力ＦＡＷは巻き上げ半径ｒの大きさに強く関連する（図３ａも参照）。
【００１０】
ｒＨ＝ｒＳｐ≦ｒ≦ｒＢ
ｉｉ）  コップ９の円錐先端Ｓｐにおける小さな巻き上げ半径ｒＳｐでは同時にホッパ回転数ｎＴが小さい場合にばね張力ＦＡＷ＿Ｓｐは円錐ベースＢもしくはコップ９の円筒部における大きな巻き上げ直径の場合よりもロータ回転数ｎｓの大きさが同時に変わらない場合に大きい。
上記事情とその結論は以下の式で確認される。
【００１１】
Ｍ＝ｒ・ＦＡＷ；この場合ｒＳｐ≦ｒ≦ｒＢ
さらに以下の負荷に関連した事情が困難なものとして加わる。
ｉ）  個別の軸受け摩擦によって負荷は作業部位から作業部位に拡散する。
ｉｉ）  さらに負荷は克服しようとする空気抵抗によっても拡散する。この空気抵抗はコップ９のそのつどの大きさに強く関連する。つまり、すでにコップの上に多くの糸が巻かれているほど、空気抵抗は高くなる。コップ構成の形と段階の他に回転数と糸自体も空気抵抗に影響を及ぼす。
【００１２】
糸を巻き上げる場合の先に述べた関係は一般的な形式のものである。つまり、基礎となる紡績法が吊鐘紡績機−ホッパ紡績機又はキャップ紡績機又はフライヤ紡績機とも呼ばれる−で実施されるか又はリング紡績機で実施されるかとは無関係である。この方法の方向ですらパラメータにとっては重要ではない。通常下向き法として使用される方法は上向き法同様実施することができる。ここで有利な構成として記述した、先行するスピンドルと後行するホッパとの代わりに、この方法は先行するホッパと後行するスピンドルで実施されることもできる。個々の値にて±が変わり、値が変わるにも拘わらず原理的には影響はない。しかしこの関係は撚糸機にも当て嵌まる。したがって以下の記述では合わせて繊維機械と呼ぶ。これによっては、回転する、駆動された、糸を案内する撚りエレメントが使用されかつ生産された糸が完全な真の撚りを有しているか又は開放端部を有していないすべての紡績及び撚糸機が総合的に表現されている。
【特許文献１】ＤＥ３７４１４３０Ｃ２号明細書
【特許文献２】ＥＰ０３１９７８３Ｂ１号明細書
【特許文献３】ＥＰ０４７６４０６号Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は糸を形成しかつ巻き上げるための繊維機械を運転する方法及び該方法を実施するための繊維機械において以下の結果を達成することである。
１．  巻き上げ張力を個々の紡糸部位の個別の負荷とは無関係にする。
２．  そのために両方の調整回路をコントロールする。
【００１４】
ｉ）  回転数ｎｓ＝スピンドルモータのためのｆ（負荷モーメント）
ｉｉ）  スピンドルモータ６とホッパモータ７との間、ひいてはスピンドル２とホッパ３との間の回転数差
ΔｎＡＷ＝ｎｓ−ｎＴ
３．  糸巻き上げ張力ＦＡＷ（短くは糸張力ＦＡＷと呼ぶ）は瞬間の巻き上げ半径ｒとは無関係であるようにしたい。この場合、ｒＳｐ≦ｒ≦ｒＢである。付加的に糸張力ＦＡＷはできるだけコンスタントでかつ調節可能であるようにしたい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の課題は請求項１に記載した方法並びに請求項１１に記載した繊維機械によって解決された。
【００１６】
本発明の有利な実施例は従属請求項に記載されている。
【発明の効果】
【００１７】
できるだけコンスタントな糸張力ＦＡＷを達成するためにホッパモータとスピンドルモータとがそれぞれ１つのトルク／回転数特性曲線を有し、該トルク／回転数特性曲線が前記両モータの作業領域で互いにかつ回転数及びトルク差に対し平行であることによって、一方では複合の調整回路を必要とせず、他方では作業部位個々の軸受け摩擦並びに個々の、コップの大きさに関連する空気摩擦の影響が自動調整されて処理される。スピンドルモータを含むスピンドルの軸受け摩擦の増大は単に、両モータのトルク／回転数特性曲線に沿って作業領域をいくらか低い回転数といくらか高いトルクへ移動させるにすぎない。
【００１８】
さらにこのような形式でスピンドル又はホッパモータの作業部位個別の調整も集中的な調整も強制的には必要としない、糸を形成しかつ／又は高級化しかつ巻き上げる方法が提供された。作業部位個別の調整が省略されることは、繊維機械のコストに顕著な影響を有している。何故ならばこのような繊維機械は数百の紡糸部位もしくは撚糸部位を有しているからである。したがって、１つの機械のすべてのホッパモータとすべてのスピンドルモータとをそれぞれ１つの調節部材に接続するのではなく、１つの機械のモータのグループもしくは一方の機械側のモータ又はそれぞれ１つのセクションのモータを１つの調節部材に接続することも考えられる。
【００１９】
本発明の理論上ではホッパ、バルーン制限器、吊鐘体及び加熱エレメントは同意義に用いられている。簡易化を期して以後、ホッパだけを用いる。符号リスト及び使用された記号のリストはこの明細書の統合された部分である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１にはホッパ紡績機の１つの作業部位（撚糸部位にも当て嵌まる）の主要なエレメントが原理図で示されている。
【００２１】
スピンドル２には糸１をコップ９に巻き上げる巻管８が差し嵌められている。図１における巻管８とスピンドル２は単に原理的なものであって、その正確な寸法もしくは直径関係を再現するものではない。スピンドル２はモータ−この場合にはスピンドルモータ６と呼ばれている−と所属の調節部材５とにより駆動される。糸１を巻き上げるためにはホッパ３はモータ−この場合にはホッパモータ７と呼ばれている−と所属の調節部材４とによって駆動される。モータとして単相又は有利には３相非同期モータが設けられている。スピンドル２とホッパ３とは同軸に配置されている。糸１はホッパ３から糸案内エレメント１８に導かれ、そこからいわゆる自由な糸区間１４として巻管８に巻き付けられる。ホッパ３とスピンドル２との相対的な綾振り運動（往復運動とも呼ばれる）によって典型的な形をしたコップ９が形成される。この場合、形の観点からベースＢと巻管Ｈもしくは先端Ｓｐが矢印と共に示されている。符号１では紡糸される繊維束並びに加撚されて生産された糸が示されている。図１に示された巻管８は発明にとっては重要ではない。糸１は巻管なしで巻き上げられることができ、形成されたコップ９はスピンドル２から直接引き抜かれることができる。
【００２２】
コップ９の異なって構成された部分のためにはスピンドル２とホッパ３との回転数は前述の相対的軸方向運動に際して変化しなければならない。
【００２３】
明細書の冒頭に記述したモーメントの観点から出発して差しあたり許容できる軸受け及び空気摩擦力のもとで巻き上げ張力ＦＡＷがコンスタントであると仮定した場合の状態を表示する。スピンドルの巻き上げモーメント：
ＭＡＷ＿Ｂ＝ＦＡＷ・ｒＢ  （１）
ＭＡＷ＿Ｓｐ＝ＦＡＷ・ｒＳｐ  （１）
インデクスＳｐはコップ９の円錐先端Ｓｐにおける小さいスピンドル半径ｒＳｐを示すためにかつインデクスＢはコップ９のベースＢにおける大きい巻き上げ半径ｒＢを示すために用いられている（図１を参照）。したがってｒＳｐ＜ｒＢである。
【００２４】
この場合、図１においてはスピンドル半径ｒＳｐのためには付加的に巻管のための記号Ｈが付与されている。しかし以下のコンテクスでは巻管半径ｒＨとスピンドル半径ｒＳｐとの間に相違は存在しない。何故ならば公知の巻管なしで製造されたコップの大きさはほぼ変わらないからである。
【００２５】
等式（１）からは両方の巻き上げ半径ｒＢとｒＳｐとの間のトルクの差ΔＭＡＷ（差トルク）は、
ΔＭＡＷ：＝ＭＡＷ＿Ｂ−ＭＡＷ＿Ｓｐ  （２）
＝ＦＡＷ・（ｒＢ−ｒＳｐ）  （２′）
に従って形成される。
【００２６】
同様に巻き上げ半径ｒＳｐとｒＢとそのつどの最終値のためのスピンドル２とホッパ３との回転数の間の回転数差は以下通り表される。
【００２７】
巻き上げ半径ｒＳｐ：ΔｎＡＷ＿Ｓｐ  （３）
巻き上げ半径ｒＢ：ΔｎＡＷ＿Ｂ  （３）
これによってコップ９の両方の位置先端ＳｐとベースＢとの間の巻き直径に関連したもしくは軸方向運動に関連した回転数差も
ΣΔｎＡＷ：＝ΔｎＡＷ＿Ｓｐ−ΔｎＡＷ＿Ｂ  （４）
によって決定される。
【００２８】
この差は両方のモータに有利にはしばしば分配されることができる：スピンドルモータ６とホッパモータ７は運転中に
ΔｎＡＷ：＝ΣΔｎＡＷ／２  （５）
の回転数領域で振れる。これは図６にはスピンドルＳもしくは２とホッパＴもしくは３とのために
ΔｎＡＷ＝ΔｎＡＷ＿Ｓ＝ΔｎＡＷ＿Ｔ
によって異なって示されている。
【００２９】
巻き上げ半径に関連した差トルクΔＭＡＷ＝ΔＭＡＷ（ｒ）はコンスタントな巻き上げ張力ＦＡＷとスピンドルモータ６とホッパモータ７とに対する同じ負荷分配で発生することは、巻き上げのための以下の基本等式からわかる。
【００３０】
Ｌ＝２・Π（ｎｓ−ｎＴ）＝２・Π（ΔｎＡＷ）＝ｃｏｎｓｔ  （６）
この場合Ｌは単位［ｍ／ｓ］での送りを象徴している。
【００３１】
前記等式（６）は
【００３２】
【数１】
2006037336.tif 000003
をベースとしている。
【００３３】
巻き上げ半径に関連した差回転モーメントは図５に示されている。軸方向の運動での対応位置は先端Ｓｐ（もしくは巻管Ｈ）とベースＢで示されている。図５に示されているように回転数ｎｓが上昇すると負荷モーメントＬＡＷは低下する。ここでは記号ΔＭＡＷの二重の意味付けについてもう一度示しておく。１つは先端ＳｐとベースＢとの間のためであり、もう１つは巻き上げ半径に亘るこの差の経過のためである。
【００３４】
ΔＭＡＷ＝ΔＭＡＷ（ｒ）
図５に示された分けられた目盛（縦座標及び横座標における→Δ…）を有する負荷特性線ＬＡＷの勾配は糸によって、しかも間接的に糸の繊細度（ここでは糸番手Ｎｍによって示されている）によって決定される。Ｎｍの単位は［ｍ／ｇ］である。
【００３５】
Ｎｍ＝ｌＧａｒｎ［ｍ］／ｍＧａｒｎ［ｇ］
糸特性：
【００３６】
【数２】
2006037336.tif 000004
のためには以下の用語が適用される。
【００３７】
Ｔ：撚り、英語ではツイストの数
ｍ：メートル
したがってＴ／ｍの値はメートルあたりの糸の撚り数を表す。
【００３８】
αｍ：撚り係数
Ｎｍ：糸番手、メートル番手
したがって図５による直線的な負荷特性線の勾配は、
ｉ）  スピンドル半径ｒｓもしくはコップ９の先端における半径ｒＳｐ及びコップ９のベースにおける半径ｒＢに関する幾何学的形状によって決定される。この幾何学的な形状によって回転数も、もしくは図５に示されているように回転数差ΔｎＡＷも決定される。
ｉｉ）  縦座標の上の差トルクΔＭＡＷは糸張力ＦＡＷによって決定される。これは先の等式（１）と（２）とから直接的に求められる。
【００３９】
巻き上げ張力ＦＡＷを巻き上げ半径ｒとは無関係に保つためにはこの巻き上げ半径ｒに亘ってホッパモータ７とスピンドルモータのための差トルクＭＡＷはそれぞれ同じ値を有していなければならない。何故ならば《アクション＝リアクション》であるからである。これはトルク／回転数特性線ＤＴが正確に巻き上げ半径ｒに亘って糸のモーメント経過にかつ所属の回転数差ΔｎＴ＝ΔｎＡＷに追従するからである。スピンドルモータ６とホッパモータ７との両方のトルク／回転数特性線ＤＳとＤＴが平行でない−図４を参照−と
ΔｎＡＷ＝ΔｎＡＷ＿Ｓ  （５．１）
ΔｎＡＷ＝ΔｎＡＷ＿Ｔ  （５．２）
ΔｎＡＷ＿Ｔ≠ΔｎＡＷ＿Ｓ  （５．３）
である不当な分配の場合に糸張力ＦＡＷもコンスタントでなくなるものと想われる。この事実は図６に示されている。ホッパモータ７とスピンドルモータ６とのための回転数差ΔｎＡＷの分配はそれぞれ個所ベースＢ（ｒＢで示されている）と先端Ｓｐ（スピンドル２の半径にほぼ相応するのでｒＳｐで示されている）にて示されている。縦座標には相応するトルク、正確にはその差ΔＭＡＷがプロットされている。両方のモータ特性線ＤＴとＤＳの個所ｒＢとｒＳｐとにおいてはホッパ３がスピンドル２に対し軸方向に運動する場合の反転点がある。この《インバース》な状態はスピンドルモータ６とホッパモータ７とに対する回転数差ΔｎＡＷの等式（５）に従った分配から生じる。
【００４０】
ホッパモータ７の巻き上げトルクＭＡＷ＿Ｔは後行するホッパの場合には、軸受け摩擦と空気抵抗を考慮しないで駆動するモーメントである。つまりホッパモータ７は発電領域で働く。数学的に言えば発電領域におけるこのモーメントＭＡＷ＿Ｔは負である。これは図５から直接的に、当初軸受け摩擦と空気抵抗とが認められない作業領域のために生じる。
【００４１】
ホッパ３、ひいてはホッパモータ７は固有の軸受けの摩擦モーメントを克服しなければならない。空気抵抗によって与えられたモーメントは対象となる回転数領域では、軸受け摩擦同様コンスタントであると仮定されている。したがって軸受け摩擦と空気抵抗は１つの値ＭＴＲ＿Ｒに纒められている。空気摩擦によるトルクの割合はなかんづく場合によるケーシングに強く関連する。等式的にはホッパモータのトルクのためには
ＭＴｒ＝ＭＴｒ＿Ｒ＋ＭＡＷ＿Ｔ
が当て嵌まる。
【００４２】
この場合にはＭＡＷ＿Ｔが負であることに注意する必要がある。ＭＡＷ＿Ｔが値的にＭＴｒ＿Ｒよりも大きいとＭＴｒも同様に負になる。この場合にはモータは発電運転で回転する。ホッパ３とスピンドル２とが巻き上げようとする糸によって結合されていること及び巻き上げる場合の幾何学関係から：
《アクション＝リアクション》
すなわち：
ＭＡＷ＿Ｓ＋ＭＡＷ＿Ｔ＝０
が当て嵌まる。
【００４３】
軸受け摩擦と空気抵抗の影響はスピンドルモータのための図７に基づき説明する。これは本発明によって解決しようとする課題、つまり先に説明した両方の調整回路のコントロールと直接的に関連している。このためには図２（負荷特性線と回転数／トルク特性線の直交性）に類似して同じ原理が図７に基づき示されている。すなわち、巻き上げの開始にあたっては空の巻管８が設けられている。ホッパ３もしくはホッパモータ７のための先のトルク７のための先のトルクの観点は空気摩擦を除いて同様に有効性を有している。空気摩擦ひいてはそれを克服するために必要なモーメントはコップ９の大きさに関連している。このためには図７に以下の２つの負荷特性線がプロットされている：
Ｌ０．０：巻管８が空である場合の負荷特性線
Ｌ０．５：コップ９が半分巻かれている場合の負荷特性線、負荷モーメント
あらかじめ与えられた回転数特性線と負荷特性線との交点は巻管８が空である場合の《運転点》を規定する。つまりベースＢ（低い回転数）と先端Ｓｐ（高い回転数）との間の領域を規定する。糸巻きのための負荷モーメントを示す負荷特性線ＬＡＷと負荷特性線Ｌ０．０との交差（図７においてＯｒｔｈで直角である交差の有利なヴァリエーションとして図示）によって先にｉ）とｉｉ）とに記載した所属の調整回路が相互に影響を及ぼしあうことはない。特性線ＬＡＷは所望される糸張力ＦＡＷと巻き上げ半径ｒ（図７におけるＢとＳｐとの間）とによってあらかじめ与えられる。自動的な調整は、スピンドルモータ６の回転数／トルク特性線が変圧整流器の電圧周波数比を介して平行性に関して調節されることで得られる。回転数がボビン構成に亘ってスピンドルにおける空気抵抗モーメントの上昇によって下降することを補償するためには、これは中央調整又は制御されて設定周波数の調整又は制御された適合によってかつ−直交性維持して又は維持しないで行うかは発明にとっては重要ではなく−特性線の間隔の適合によって行われる。コップの大きさに関連した調整回路のためのもしくはコップの大きさに関連した制御のための経過（空の巻管８から半分巻かれたコップ９まで）は図７においては記号ｆＬで示されている。この結果、半分巻かれたコップ９の場合には負荷特性線Ｌ０．５が生じる。ホッパとスピンドルの速度は絶えず変化する公知の程度と公知の個所とにおいてではあるが絶えず変化するので、特に反転点において発生する加速モーメント及び慣性モーメントがそれだけではないにしても、設定周波数を短時的に変化させることによって補償されることができる。この処置は有利には、本願の統合された構成部分としても通用するＤＥ１０２００４０３６９００．３Ａ１号明細書に既に記述されているように糸張力に対する作用を回避するために、すでに見込まれてる事件の前に、制御及び／又は調整されて導入される。
【００４４】
図７にて説明した状況は図４に重ねて示されている。すなわちスピンドルモータ６とホッパモータ７とのために示されている。ＤＳとＤＴとではスピンドルモータ６とホッパモータ７との平行な回転数／トルク特性線が示されている。図７においても回転数のためのスケールは分断されている。
【００４５】
モータとしては典型的な形式で非同期モータが適している。この非同期モータは使用領域の内部でモータ特性線の平行性の確保が可能であるように構成されている。しかしながら他のモータ、例えば適当なモータ特性線を有する、ブラシ等を備えているか又は備えていない同期モータを使用することもできる。
【００４６】
本発明の方法の異なる実施形態は自由に組み合わせることができる。したがって例えばスピンドルモータ６の負荷特性線ＬＡＷ又は回転数特性線ＤＳに対し負荷特性線は無因の平行性を有していることができる。ここで提案された方法とこの方法を実施するための繊維機械と関連して、平行と直交という規定は常に厳格なものではない。したがって具体的な機械においては前述の特性は少なくともほぼが正しい。この限定は本願明細書を読みやすくするためにその都度行ってはおらず、暗示的に行われているものと見なされたい。過剰の表現を回避するために個々の場所では例えば線図における特性線と特性線によって表す値との間に厳格な差異はないものとする。これは先端ＳｐとベースＢとの間の差トルクΔＭＡＷと糸張力ＦＡＷに起因する巻き上げトルク並びに両方の個所先端ＳｐとベースＢとの間の経過が区別されていない図５にも当て嵌まる。しかしこの不正確さが本願明細書の開示内容に影響を及ぼすことはない。
【００４７】
さらに本発明の種々の実施例は形成された糸１が巻管なしで巻き上げられるか又はスピンドル２の上に差し嵌められた巻管８に巻き上げられるかとは無関係である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】公知のホッパ紡績機の作業部位の主要なエレメントの原理である。
【図２】［１］からの公知技術によるスピンドル及びホッパの回転数に対する回転数に対する回転モーメントの経過を示した図である。
【図３ａ】公知技術による糸巻き上げ中の力の変比を示した図である。
【図３ｂ】公知技術による巻き上げ半径に関連した巻き上げ張力／糸張力の経過を示した図である。
【図４】本発明による方法のホッパモータとスピンドルモータとの特性線を示した図である。
【図５】幾何学的な形状と糸の性質とによって決定された負荷特性曲線を示した図である。
【図６】１つの紡績部位の作業領域のためのスピンドルモータとホッパモータとのモータ特性曲線を詳細に示した図である。
【図７】調整回路のデカップリングを説明するためのスピンドルモータの摩擦と巻き上げ張力とのための負荷特性線を示した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  糸、紡糸された繊維束
２  スピンドル
３  バルーン制限スリーブ、吊鐘体、ホッパ、加速エレメント
４  ホッパモータの調節部材
５  スピンドルモータの調節部材
６  スピンドルモータ
７  ホッパモータ
８  巻管
９  コップ
１０  繊維束
１４  自由な糸区間
１６  糸案内エレメント
αｍ  メートル回転係数
Ｂ  コップのベース
ＤＳ  スピンドルモータの回転数／トルク特性線
ＤＴ、ＤＴ′  ホッパモータの回転数／トルク特性線
ΔＭＡＷ  差トルク
ΔｎＡＷ＿Ｂ  ベースにおける半径ｒＢのためのスピンドル回転数とホッパ回転数との間の回転数差
ΔｎＡＷ＿Ｓｐ  先端における半径ｒＨ＝ｒＳｐのためのスピンドル回転数とホッパ回転数との間の回転数差
ΔｎＡＷ  スピンドルモータとホッパモータとに対する分布が同じである場合のスピンドル回転数とホッパ回転数との間の回転数差
ｆＬ  負荷に関連した調整回路
ＦＡＷ  糸張力、巻き上げ張力
ＦＡＷ＿Ｂ  ベースＢの半径ｒＢで巻き上げる場合の巻き上げ張力
ＦＡＷ＿Ｓｐ  先端Ｓｐの半径ｒＳｐで巻き上げる場合の巻き上げ張力
ＦＦ  糸案内機構に作用する接線方向の力成分
ＦＲ  ホッパ内にて繊維束に遠心力で発生する摩擦力
ＦＲｅｓ  ドラフト機械の出口にて繊維束に発生する力
Ｈ  巻管、コップ先端
Ｌ０．０  巻管が空である場合の負荷特性線
Ｌ０．５  コップが半分巻かれた場合の負荷特性線
ＬＡＷ、ＬＡＷ′  ２つの運転点のための糸巻き上げ負荷特性線
ＬＳ  スピンドルの負荷モーメント
ＬＴ  ホッパの負荷モーメント
ｌＧａｒｎ  糸長さ
Ｍ  モーメント、トルク
ＭＡＷ＿Ｂ  ベースにおけるスピンドルトルク
ＭＡＷ＿Ｓｐ  先端におけるスピンドルトルク
ＭＴＲ＿Ｒ  軸受け摩擦と空気抵抗とのモーメント
ｍＧａｒｎ  糸質量
ｎ  回転数
ｎｓ  スピンドル、スピンドルモータの回転数
ｎＴ、ｎＴ′  ホッパホッパモータの回転数
Ｏｒｔｈ  巻き上げと摩擦を克服するための負荷特性線の直交性
ｒ  半径、可変
ｒＢ  コップのベースにおける半径
ｒＨ  巻管の半径
ｒＳｐ  コップの先端Ｓｐにおける半径、ほぼスピンドル半径又は巻管半径
Ｒ  調達回路、自動的、コップ形成のため
Ｒ１  調整回路、自動的、普通の軸受け摩擦でのコップ形成のため
Ｒ２  調整回路、自動的、ホッパのための軸受け摩擦が増大した場合のコップ形成のため
Ｓ  スピンドル
Ｓｐ  コップ先端
ΣΔｎＡＷ  巻き上げ直径に関連するか軸方向の運動に関する回転数差領域
ｔ  時間
Ｔ  ホッパ、吊鐘体、バルーン制限スリーブ
ｕｐｍ  分あたりの回転
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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