(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ装置（６）による紡績機又はワインダにおける紡績糸品質の無接触式の監視のための方法であって、センサ装置（６）の測定域における位置変化を免れない、糸走行方向に対して垂直方向で運動する走行糸（３）における、紡績糸品質を表す測定値を検出する形式のものにおいて、
糸（３）の位置変化によって惹起される測定エラーに関して、位置に関連した修正値を求めるものであって、該修正値を測定を元に経験に基づいて予め求め、かつ該修正値をメモリに記憶しておき、紡績糸品質を監視する際、測定域における糸（３）の位置を常に求め、各測定エラーの補正を、糸（３）の現時点の位置に関連して、該位置に対応する修正値により行うことを特徴とする、紡績機又はワインダにおける紡績糸品質の無接触式の監視のための方法。
【請求項２】
糸（３）の各位置をセンサ装置（６）の測定域内で直接に検出する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
糸ガイド（９）の揺動運動により惹起される、センサ装置（６）の測定域内の糸（３）の位置変化を検出するために糸ガイド（９）の位置を監視し、センサ装置（６）の測定域内の糸（３）の各位置を、センサ装置（６）の測定域内の糸（３）の位置と糸ガイド（９）の位置との間の関係に基づき検出する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
センサ装置（６）の測定域内で配分された種々異なる位置における比較体（３０）を用いて行われる測定から、修正値を経験に基づいて求める、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
測定のための比較体（３０）として基準糸が使用される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
修正値を規定するために比較測定から得た値を使用し、この場合、その都度、糸（３）の揺動運動が行われない、糸進路の第１の位置において第１の測定を行い、並びに糸（３）が揺動運動を行う糸進路の第２の位置において第２の測定を行い、前記の両測定をそれぞれ糸（３）の同一箇所で行い、各測定結果を互いに比較する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法を実施するための装置であって、走行糸（３）における、紡績糸品質を表す測定値を検出するために形成されているセンサ装置（６）が設けられている形式のものにおいて、当該装置が、センサ装置（６）の測定域内の糸（３）の位置を規定するための少なくとも１つの位置規定手段と、前記位置で検出された各測定値に関する修正値を対応させるための少なくとも１つの装置とを有していることを特徴とする、紡績機又はワインダにおける紡績糸品質の無接触式の監視のための装置。
【請求項８】
前記位置規定手段がセンサ装置（６）に配置されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記位置規定手段が、糸ガイド（９）の位置を検出するための装置と、センサ装置（６）の測定域内の糸（３）の各位置を、センサ装置（６）の測定域内の糸（３）の位置と糸ガイド（９）の位置との間の関係に基づき算出するための装置とから形成されている、請求項７記載の装置。
【請求項１０】
センサ装置（６）が測定ギャップ（２７）を有しており、該測定ギャップ（２７）が糸（３）の揺動運動方向で延びている、請求項７から９までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ装置による紡績機又はワインダにおける無接触式の紡績糸監視のための方法であって、センサ装置の測定域における位置変化を免れない、糸走行方向に対して垂直方向で運動する走行糸における測定値を検出する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
紡績機又はワインダにおいて走行する糸を監視するためには、容量作動式の測定システム、光学的な測定システム並びに光学的な測定値も容量性の値も検出する測定装置が使用される。このようなセンサ装置は、例えばヨーロッパ特許第０４２３３８０号明細書に基づき公知である。
【０００３】
紡績機及びワインダでは、例えば綾巻パッケージを形成するため、又は引出しローラの、紡績糸に適した汎用のゴムライニングの表面における溝形成を防止するために、走行糸の揺動運動が意図的に実施される。
【０００４】
このような糸の運動をセンサ装置の測定フィールド内で抑制するためには、例えば前掲のヨーロッパ特許第０４２３３８０号明細書に記載のように、走行糸が測定位置の前後で、糸用アイ又は糸ガイドプレート等の定置の部材により、定置の位置においてセンサ素子へとガイドされる。しかし、このような糸ガイド部材における欠点は、紡績糸の糸ガイド部材との接触若しくはこの接触に関連する摩擦により、不都合な影響又は不都合な変化が生じることである。例えばアイ又はガイドスリットによって、紡績糸の表面が粗面化される。
【０００５】
走行糸の揺動運動がセンサ装置の測定域で抑制されないと、センサ素子に対する糸の位置若しくは間隔は常に変化するので測定エラーが生ぜしめられる。この測定エラーは、測定の確実性と、要求される紡績糸品質の維持とを損なう恐れがある。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許第２６０２４６５号明細書に記載の装置では、走行糸の横断面又は体積を測定する際に揺動域内でより確実な測定結果を得るために、中心に向かって高さが減少する、散光を散乱させるための散乱ディスクが使用される。糸が散乱ディスクの中心から縁部に向かって揺動する場合は、糸は、輝度のより大きな散乱ディスク中心部におけるよりも大きな長さを以て散乱ディスクを徐々にカバーする。この装置の適性は、測定域内に不均一な輝度を有する光学作動式のシステムに限定されている。散乱ディスクに対して接近又は離反する糸の位置変化により生ぜしめられる測定エラーは、前記の公知の装置によっては補正されず、多数の紡績位置を有する紡績機又はワインダにおいては、各紡績位置の装備、及び手動式で実施される散乱ディスクの交換に非常に手間がかかる。
【０００７】
容量性の測定方法においてやはり生じる測定エラーは、前記公知の装置によっては補正され得ない。
【０００８】
ヨーロッパ特許第０５７１５９１号明細書に記載の、紡績糸を監視するための装置では、糸は糸揺動域で監視されて、各センサ面に対して接近し再び離反運動するように、紡績糸監視装置のセンサ面の間で往復運動される。汚染による測定方法の機能制限に対抗するために、糸の揺動運動は、紡績糸監視装置のセンサ面をクリーニングするために利用される。走行糸が、周期的な揺動運動の最中に、各センサ面に僅かな間隔も残さずに接近すると、ダストと繊維堆積物とがセンサの表面から連行される。前記の紡績糸監視装置から送られた測定結果は、測定しようとする糸がセンサ装置の測定フィールド内の極めて狭い、規定された境界内で運動する間だけしか満足のゆくものではない。この狭い境界を越えさせる、正に糸の揺動時に生ぜしめられる比較的激しい運動は、前掲のヨーロッパ特許第０５７１５９１号明細書に記載の紡績糸監視装置によっては制限できないか、又は不十分にしか制限できないので、引き続き、紡績糸監視のための測定値の確実性及び再利用の可能性、延いては紡績糸品質を損なう恐れのある測定エラー若しくは測定結果の著しい変動が予期され得る。糸運動の制限は複数のストッパによって行われ、これらのストッパを介して糸が走行する。丸く面取りされた縁部を備えたストッパの構成及び耐摩耗性材料の使用により、著しい摩擦が指摘される。前記のストッパは糸ガイド部材として作用し、上で述べた糸ガイド部材の欠点を惹起する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、測定域内の走行糸の位置変化時の紡績糸監視を改善することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明では、糸の位置変化によって惹起される測定エラーに関して、位置に関連した修正値を求め、測定域における糸の位置を常に監視し、各測定エラーの補正を、糸の現時点の位置に関連して行うようにした。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【００１２】
常に監視される測定域内の糸の現時点の位置に関連した、測定エラーの現時点での各値の補正は、センサ装置の形式とは無関係に、光学的な測定方法に関しても容積性の測定方法に関しても測定エラーの良好でリプロデュース可能な補正を可能にし、且つ紡績糸監視のための測定値の確実性及び再利用の可能性、延いては紡績糸品質を保証する。メモリされた値は、別の紡績位置が測定の行われる紡績位置と同じ構造の場合は、別の紡績位置及び紡績機のための基準値として使用することができる。前記の値の対応及びメモリは、マトリックスの形で行うことができる。
【００１３】
測定域内の糸位置の正確且つ普遍的に使用可能な検出は、糸の位置を直接、センサ装置の測定域内で検出することにより行われる。
【００１４】
糸の位置と糸ガイドの位置との間の関係に基づいて、糸ガイドの揺動運動により惹起される位置変化を検出するための糸ガイドの位置、及びセンサ装置の測定域における糸の各位置の検出を、本発明の択一的な構成において監視することにより、センサ装置において制約されてのみ自由に使用できる構造スペースのスペース節約が可能である。この場合、当該領域の糸位置を検出するためのセンサ構成部材における付加的な手間は不要である。一時的な糸張力増大を防止するためには、揺動運動の周期的な経過における糸ガイドの位置も、糸ガイド行程中に糸の斜位と中心位置との間の長さの差を補償する蓄えフレーム又はガイドプレートの位置及びジオメトリックな形状も、測定フィールド内の糸の位置を規定する際に考慮され得る。糸ガイドの位置には、その都度測定域内の糸の位置が対応されてよい。これにより、測定域内の糸の位置の正確な規定を、測定域自体における検出無しで実施することが可能である。この場合、糸ガイドの位置に基づく糸の位置規定は、数学的な方法を介して行われる。
【００１５】
センサ装置の測定域内で配分された種々異なる位置における比較体を用いた測定から修正値を経験に基づいて求めることは、迅速且つ簡単に実施可能である。有利には測定用の比較体として基準糸が使用される。
【００１６】
本発明の別の択一的な構成では、センサ装置は、糸の揺動運動の行われない糸進路箇所で、基準値検出のために使用される。糸の揺動運動が行われない、糸進路の第１の位置において修正値を規定するための測定を行い、糸の揺動運動が行われる糸進路の第２の位置において第２の測定を行い、更に、それぞれ糸の同一箇所で行われた前記両測定に基づく測定結果を相互比較することは、位置に関連した測定エラーを特に明らかに示す。これにより、測定センサによって例えば汚染又は調整自体に基づき生ぜしめられる測定エラーをも認識して排除することができる。
【００１７】
同時にクリーナ及び糸モニタとして働くセンサ装置、及び測定値検出のために光学的な測定方法と容積性の測定方法との組合せが使用されるセンサ装置により、本発明は普遍的に使用され得る。更に、センサ装置のこのような構成はスペースを節約し、機能の統一により、必要とされる構成部材における手間を減少させる。
【００１８】
測定ギャップが糸の揺動運動の方向で延びるセンサ装置の構成は、糸がセンサ装置の構成部材に接触すること、延いては不都合な摩擦を、糸の揺動運動が比較的大きな場合でも防止する。
【００１９】
本発明は、糸の規定された測定位置を維持するための付加的な糸ガイド部材による、糸表面に対するネガティブな影響を甘受する必要無しに、又は揺動運動を不都合に制限すること無しに、糸の揺動域内でも極めて正確な測定値を得ることを可能にする。無接触式で走行糸を監視し、引出しローラ対の上位若しくは糸進路において引出しローラ対に後置された糸モニタの配置形式は、例えば極めて僅かな巻き張力で巻き取ることを可能にする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２１】
図１に示したオープンエンド紡績機の紡績箱１には、スライバ２が導入される。形成された糸３は、紡績箱１から引出し管片４を介して引出しローラ対５によって引き出され、センサ装置６を通走して、蓄えフレーム８を介して糸ガイド装置７の糸ガイド９の揺動運動により所与の幅にわたって綾巻パッケージ１０を形成するように巻き付けられる。この綾巻パッケージ１０は、摩擦ローラ３１によって駆動される。糸ガイド９は、糸ガイド伝動装置１２によって往復運動させられる糸ガイドロッド１１に緊締されている。糸ガイド伝動装置１２は、駆動装置１３によって駆動される。
【００２２】
走行糸３を監視するためのセンサ装置６は、引出しローラ対５の上位で糸３の揺動域に配置されている。センサ装置６は、導線１４を介して、当該センサ装置６によって検出された信号を受信するデータ処理装置１５に接続されている。このデータ処理装置１５は、別の導線１６を介して駆動装置１３に接続されている。この駆動装置１３は、電動モータとして構成することができ、モータ軸の回転と角度位置とを介して、センサ装置６の測定域における糸ガイド９の位置、延いては糸３の位置を推量することができる。この場合、揺動運動の周期的な経過において、糸３の位置に対する、蓄えフレーム又はガイドプレートの位置及びジオメトリックな形状の影響も考慮される。データ処理装置１５は、センサ装置６の測定域における糸３の各位置と、センサ装置６によってその都度検出される測定値とを対応させる。これにより、糸３の位置を検出するための別の付加的な構成部材は不要となり、駆動装置１３における監視は、構造スペースが十分にある、良好にアクセス可能な箇所で簡単に行われる。
【００２３】
図１では、引出し管片４と引出しローラ対５との間の領域に別のセンサ装置１８が配置されており、このセンサ装置１８は、導線１９を介してデータ処理装置１５に接続されている。図１に示した実施例では、この位置において揺動運動は行われない。走行方向での糸３の運動の検出及び監視のための自体公知の装置（簡略化するために図示せず）によって、センサ装置１８により検出された測定値を、糸３の同じ箇所で検出されたセンサ装置６の測定値に対応させることができる。前記自体公知の装置は、例えば糸３の引出し速度の測定に役立つ、引出しローラ対５の軸における回転運動を検出するイニシエータを有している。センサ装置１８によって検出された測定値と、センサ装置６によって検出された測定値とをその都度比較することにより、揺動過程に基づき惹起される測定エラーが検出されて、センサ装置６の測定ギャップにおける糸３の各位置に対応させられる。このようにして検出された値はメモリされる。但し、これらの値は、データ処理装置１５を別の紡績位置、データ処理装置又は紡績機（図示せず）につなげる導線１７を介して伝送することもできる。
【００２４】
例えばセンサ素子２９として使用される光電池の特性線２０は、図２で、横座標２１に描かれた輝度Ｉと、縦座標２２に描かれた、光電池の信号形成のために働く電圧Ｕとの間の関連を示している。特性線２０は、非直線的に延びている。測定のためには、例えば紡績糸の直径若しくは糸番手等の紡績糸データに関連して所定の範囲２３が選択される。この範囲２３内では、特性線２０の経過はほぼ直線的である。特性値２４には、輝度値２５及び電圧値２６が対応する。センサ装置６の測定域内での糸３の位置変化は、入射光の輝度を変化させ、延いては信号形成の基礎を成す電圧を変化させる。入射光の輝度は、糸３の直径に関する基準として使用されるので、糸３の位置変化により惹起される入射光の輝度の変化も糸３の直径の変化として評価され、これにより、測定エラーが生ぜしめられる。
【００２５】
図３には、測定ギャップ２７とセンサ素子２８，２９とを備えたセンサ装置６が示されている。センサ素子２８，２９は構成に応じて、光学的な測定方法並びに容量性の測定方法のために使用される。測定域は、仮想点グリッドによって覆われており、この場合、水平方向で延びる点の列は小文字で、垂直方向で延びる点の列は大文字で示されている。比較体３０は、例えば図３では測定のために、横断面中心点がグリッド点ｃＦに位置するように位置決めされている。これにより、このグリッド点ｃＦは比較体３０の現時点の位置と見なされる。
【００２６】
比較体３０の位置は、センサ装置６の測定域内の走行糸３の位置と同様に、例えばセンサ装置６の測定ギャップ２７に位置決めされた複数のセンサによって検出することができる。これらのセンサは、ベルギー国特許第１５８４６８４号明細書に基づき公知であるのと同様の配置形式で、比較体３０又は糸３によって形成される測定体を取り囲んで協働する。この場合、光源から放射された光によってシルエット又は像がセンサ上に生ぜしめられ、このシルエット又は像の伸張及び位置から、測定体の位置が明確且つ正確に規定可能である。
【００２７】
グリッド点の移動により、各グリッド点に対応した測定値が経験に基づき検出される。これらの測定値は、比較体３０の公知の直径と比較されて、各グリッド点に関して測定エラー若しくは修正値が、各測定に関して求められる。測定値と同様に修正値も、図４に示したようなマトリックスの形で、データ処理装置１５によってグリッド点に対応してメモリすることができる。この場合、例えば値ＷｂＣはグリッド点ｂＣに対応している。
【００２８】
オープンエンド紡績機の運転中、走行糸３はセンサ装置６の測定ギャップ２７内で運動し且つこの糸３が揺動運動を実施している間は、例えばグリッド点ｃＤに位置している。このグリッド点ｃＤにおいて糸３の位置変化に基づき惹起される測定エラーの補正は、グリッド点ｃＤに対応する修正値によって行われる。
【００２９】
特定の紡績糸のための位置規定に関するデータ及び経験に基づき求められる修正値は、例えば第１の紡績位置で収集することができる。この場合、糸３の位置規定は、糸３の各位置を糸ガイド９の各位置から算出する、例えば線形幾何学式の計算等の数学的な方法を介して行われる。この計算にはその都度、揺動運動の周期的な経過における糸ガイドの位置も、前記揺動運動が測定域内の糸３の位置に影響を与える場合は蓄えフレーム又はガイドプレートの位置及びジオメトリックな形状も入れられる。例えば別の紡績位置が測定の行われる紡績位置と同じ構造の場合は、データ処理装置１５によって、メモリされた値を、導線１７を介して別の紡績位置又は紡績機のための基準値として呼び出す、若しくは予め規定することができる。これにより、ロット交換時に必要とされる手間を少なく保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紡績位置の原理図である。
【図２】センサ装置の特性線を示した図である。
【図３】センサ素子と測定ギャップとを備えたセンサ装置を示した図である。
【図４】測定値用の対応マトリックスを示した図である。
【符号の説明】
１  紡績箱、  ２  スライバ、  ３  糸、  ４  引出し管片、  ５  引出しローラ対、  ６，１８  センサ装置、  ７  糸ガイド装置、  ８  蓄えフレーム、９  糸ガイド、  １０  綾巻パッケージ、  １１  糸ガイドロッド、  １２  糸ガイド伝動装置、  １３  駆動装置、  １４，１６，１７  導線、  １５  データ処理装置、  ２０  特性線、  ２１  横座標、  ２２  縦座標、  ２３  範囲、  ２４  特性値、  ２５  輝度値、  ２６  電圧値、  ２７  測定ギャップ、  ２８，２９  センサ素子、  ３０  比較体、  ３１  摩擦ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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