(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライバを吐出する少なくとも一個の回転ローラを有する紡績用前処理機においてスライバを監視する装置であって、
スライバの不都合な破断及び蓄積を検出して電気信号を発する監視機構が配備され、上記監視機構は、スライバの不都合な破断及び蓄積を検出し得る非接触センサ機構（４８ａ、４８ｂ；６１ａ、６１ｂ）を備える装置において、
２つの取出しローラ（４６、４７）が、スライバ・チャネル（２０）と回転プレート（２１）とを備える巻取りプレート（１９）の直前に配置され、
前記２つの取出しローラ（４６、４７）の吐出口における狭幅間隙の領域を通過するスライバの破断を検出する破断検出センサ機構（６１ａ、６１ｂ）と、前記狭幅間隙の領域より下流でかつ外側の領域で光路（４８’）を形成してスライバの不都合な蓄積を検出する蓄積検出センサ機構（４８ａ、４８ｂ）と、を保持するフォーク形状の保持要素（６０）を備え、
前記狭幅間隙の領域を通過するスライバの破断並びに前記回転プレート（２１）上のスライバの蓄積を監視することを特徴とする、スライバを監視する装置。
【請求項２】
前記保持要素（６０）は、開放されたＵ形状の長方形を形成する２本の平行な長手支柱（６０ａ、６０ｂ）であり該長手支柱の一端で交差支柱（６０ｃ）により相互に結合された長手支柱（６０ａ、６０ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のスライバを監視する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばフラット・カード、ローラ・カード、練篠フレームなどの、繊維材料を吐出する少なくとも一個の回転ローラを有する紡績用前処理機において繊維材料を監視する装置であって、繊維材料の不都合な蓄積（積み重なり）を検出して電気信号を発する監視機構が配備されるという装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にフラット・カード、ローラ・カードまたは練篠フレームなどの繊維機械において材料の不適切で不都合な堆積は、実作業における損失を引き起こす。繊維機械分野、特にフラット・カードおよびローラ・カードの場合、処理されるべき材料はシステムに依存して、殆どの場合には針布も備えた各回転ローラ間へと移送される。故に、たとえば繊維材料は送給部からテーカインへ、テーカインからシリンダへ、シリンダからドッファへなどの様に移送される。移送されるべき例えば綿繊維などの繊維材料は通常、比較的に薄寸の繊維マット（ｆｉｂｒｅ  ｍａｔ）または繊維フリース（ｆｉｂｒｅ  ｆｌｅｅｃｅ）から成る。この技術的理由ならびに他の技術的理由の故に、繊維材料に対して提供される経路は比較的に狭幅である。特に移送箇所においては、繊維が適切に受け渡されずに該材料が不都合に堆積することがあり得る。これらの領域においては、まとわりつく繊維、不十分な吸引抽出などの結果としても問題が生じ得る。これらの障害の全ては殆どの場合に、当該機械における深刻な問題に帰着する。ローラまたは移送箇所において不当に大量の繊維材料が在るときは常に、個々の機械要素に対する深刻な破損のリスクが大きくなる。これは最終的には、カバー、備品、ローラ軸受、案内要素などの亀裂に繋がり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フラット・カードにおける公知の装置（ＤＥ  ３２  ２０  ６３６  Ａ）によれば、一対の取出しローラの下流には、上記取出しローラのニップに平行な軸心の回りで枢動可能な繊維案内プレートが配置される。その作動位置において上記繊維案内プレートは、当該機械を停止させるリミット・スィッチに対向して位置し；該リミット・スィッチは押圧される。スライバ形成の間においてたとえばスライバの裂断などの混乱が生じたとき、繊維は上記繊維案内プレートの領域に積み重なり、これは枢動されて上記リミット・スィッチの近傍となり、上記機械を停止させる。此処での欠点は、構造的な複雑さである。特に、上記リミット・スィッチが上記繊維案内プレートの位置のみを直接的に検出することは不便である。また繊維の積み重なりは、間接的にのみ検出され得る。更に、応答は、スライバの裂断などの下流における混乱が生じたときにのみ開始されるべきである。最終的に、この装置を使用すると、繊維の積み重なりの規模を検出かつ監視することはできない。
【０００４】
故に本発明は、冒頭に記述された種類の装置であって、上記欠点を回避すると共に、構造的に簡素な様式で繊維材料の不都合な蓄積を直接的検出することのできる装置を実現するという課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、請求項１の特徴部分の特徴により解決される。
すなわち１番目の発明によれば、たとえばフラット・カード、ローラ・カード、練篠フレームなどの、繊維材料を吐出する少なくとも一個の回転ローラを有する紡績用前処理機において繊維材料を監視する装置であって、繊維材料の不都合な蓄積（積み重なり）を検出して電気信号を発する監視機構が配備されるという装置において、上記監視機構は、繊維材料の不都合な蓄積を検出し得る非接触センサ機構（センサ）を備えて成ることを特徴とする、装置が提供される。
【０００６】
上記センサ機構は繊維材料を直接的に検出し得ることから、繊維材料の不都合な蓄積は直接的な様式で検出可能である。更なる利点は、上記センサ機構は非接触で動作することから、リミット・スィッチ、繊維案内プレートなどの機械的デバイスによる干渉を排除できることである。本発明によれば、材料の不都合な堆積が認識されて適切な対策が開始される。たとえば、対応する駆動器の接続解除などの適切な応答により、当該機械に対する損傷は防止される。本発明に係る上記装置は、ローラに対する”巻き付き（ｗｉｎｄｉｎｇ）”も監視し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、図面中に示された好適実施例に関して以下に詳細に説明される。
図１は、送給ローラ１と、送給テーブル２と、テーカイン３ａ、３ｂ、３ｃと、シリンダ４と、ドッファ５と、ストリッピング・ローラ６と、把持ローラ７、８と、ウェブ案内要素９と、ウェブ用ファネル１０と、取出しローラ１１、１２と、フラット案内ローラおよびフラット・バーを備えた回転フラット１３と、ケンス１５と、ケンス用巻取器１６とを備えた例えばＴｒｕｅｔｚｓｃｈｌｅｒフラット・カードＴＣ  ０３などのカードを示している。上記各ローラの回転方向は湾曲矢印により夫々表される。符号Ｍはシリンダ４の中心点（軸心）を表している。参照番号４ａは針布を表し、且つ、参照番号４ｂはシリンダ４の回転方向を表している。矢印Ａは作用方向を表している。上記フラット・カードの上流には、タフト供給器１７が配置される。送給回転盤ブロック１８内には、巻取りプレート１９が回転可能に取付けられる。巻取りプレート１９は、スライバに対する入口および出口を有するスライバ・チャネル２０と、回転プレート２１とを備える。参照番号２２は、ストリッピング・ローラ６と把持ローラ７、８との間の領域に配置されると共に繊維材料の不都合な蓄積、つまり望ましくない蓄積を監視するのに使用される光電的バリアを表す。
【０００９】
図２を参照すると、Ｔｒｕｅｔｚｓｃｈｌｅｒ練篠フレームＴＤ  ０３などの練篠フレームは、牽伸システム取入口および牽伸システム吐出口を有する牽伸システム２３を備える。不図示のケンスから到来するスライバ２４は、スライバ案内部に進入し、取出しローラにより引出され、測定要素を通過して搬送される。練篠システム２３は、フォー・オーバー・スリー牽伸システムとして設計され、すなわちそれは、３個の底部ローラＩ、ＩＩ、ＩＩＩ（Ｉは底部吐出ローラ、ＩＩは中央底部ローラ、および、ＩＩＩは底部送給ローラ）と、４個の頂部ローラ２５、２６、２７、２８とから成る。複数本の繊維スライバを含む複合スライバ２４の牽伸作用は、牽伸システム２３において行われる。上記牽伸作用は、予備牽伸および主要牽伸から構成される。ローラ対６／ＩＩＩおよび５／ＩＩは上記予備牽伸領域を形成し、かつ、ローラ対２７／ＩＩおよび２５、２６、２７／Ｉは上記主要牽伸領域を形成する。練篠された繊維スライバ（繊維ウェブ２９）は、牽伸システム吐出口におけるウェブ案内部材３０に到達して、スライバ・ファネル３３を通じて取出しローラ３１、３２により引出され、其処で繊維スライバ３４へと凝縮され、該繊維スライバは引き続いてケンス用巻取器および回転プレート２１によりスライバ・コイル３５をなしてケンス３６内に布置される。参照番号３７は、取出しローラ３１、３２の吐出口かつ巻取りプレート１９の上流に配置されていてスライバの積み重なりを監視する役割を果たす光電的バリアを表す。
【００１０】
巻き付きを監視する機構は牽伸システム２３の頂部ローラ２５、２６、２７、２８に組み合わされ、光電的バリア６４I、６４II、６４IIIおよび６４VIがこれらの頂部ローラのそれぞれの周面に対向して配置される。送信器６４ａと受信器６４ｂとの間の光線は好適には、高度に焦点合わせされる。送信器６４ａおよび受信器６４ｂは便宜的に、頂部ローラ２５乃至２８の端面から離間して位置される（これに対しては図８を参照）。頂部ローラ２５乃至２８は実際にはゴム外被を備えるのが普通であり、該ゴム外被上に載置した結果として且つ／又は静電荷の結果として繊維がゴム外被にまとわりつき、このことによって、頂部ローラ２５乃至２８の回りに不都合な巻回が生じる。光電的バリア６４Ｉ乃至６４ＶＩは頂部ローラ２５乃至２８と一体的に、底部ローラＩ乃至ＩＩＩから離間すべく上昇かつ旋回され得る。
【００１１】
図３は、フラット・カード牽伸システム３９が上記フラット・カード（図１参照）と巻取りプレート１９（図１参照）との間において該巻取りプレート１９の上方に配置されるという実施例を示している。フラット・カード牽伸システム３９はスリー・オーバースリーの牽伸システムとして設計され、すなわちそれは、３個の底部ローラＩ、ＩＩ、ＩＩＩと３個の頂部ローラ４１、４２、４３とから成る。牽伸システム３９の入口には入力側測定ファネル４４が配置されると共に、該牽伸システムの出口には出力側測定ファネル４５が配置される。出力側ファネル４５の下流には、湾曲矢印の方向に回転すると共に該出力側ファネル４５から練篠済みスライバ６３を引出す２個の取出しローラ４６、４７が在る。取出しローラ４６、４７のローラ・ニップとスライバ・チャネル２０の入口領域２０ａとの間には光電的バリア４８が配置され、不都合なスライバの積み重なりを検出する。底部吐出ローラＩ、取出しローラ４６、４７および巻取りプレート１９は主要モータ４９により駆動され、底部送給ローラＩＩＩおよび底部中央ローラＩＩは可変速度モータ５０により駆動される。これらモータ４９および５０は不図示の電子的制御／調整デバイスに接続され、該デバイスに対しては全ての光電的バリアも接続されている。図２に示された牽伸システム２３は、図３に示されたフラット・カード牽伸システム３９と類似した様式（主要モータおよび可変速度モータ）で駆動される。スライバ６３の破断を監視する役割を果たす光電的バリア６１が取出しローラ４６、４７間のローラ・ニップに配置される（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。
【００１２】
図４に示された如く、フラット・カード（図１参照）の場合には、光電的バリア５１が、ストリッピング・ローラ６と把持ローラ７、８との間の領域内に配置される。ストリッピング・ローラ５１の下方には案内要素５２が配置され、その頂面上を、ストリッピング・ローラ６から分離した繊維質ウェブ５３が摺動する。このウェブは、連続ラインとして概略的に示された通常の製造プロセスにおいて進行するものとして示される。参照番号５４は繊維材料の不都合な堆積または望ましくない堆積を示す。この堆積は、繊維質ウェブ５３の上方において該繊維質ウェブから所定距離に配置された光電的バリア５１の光路を遮断もしくは切断する。
【００１３】
図５（ａ）、図５（ｃ）を参照すると、フラット・カード（図１参照）の場合には、光電的バリア２２が上記各把持ローラとウェブ案内要素９との間の領域に配備されている。光電的バリア２２は、図５（ｂ）、図５（ｄ）に示された如く送信器２２ａおよび受信器２２ｂを備え、それらの間には高度に焦点合わせされた光線２２’が延在する。光電的バリア２０は、繊維質ウェブ５３の上方の距離ａの所に配置される。図５（ａ）、図５（ｂ）に示された如く、繊維材料の不都合な蓄積５５ａが存在するが、それは高さが光線２２’よりも低い位置で延在していて距離ａ以内であることから、障害は信号通知されない。対照的に図５（ｃ）、図５（ｄ）に示された如く、繊維材料の不都合な蓄積５５ｂが存在し、その高度が光線２２’を越えるように延在することから、光線２２’が遮断されて障害が信号通知される。
【００１４】
図６に示された如く、図５（ｄ）における図示内容と同様に、繊維材料の蓄積５５ｂは光線２２’を越えて延在する。光線２２’の強度および受信器２２ｂの感度は調節可能であることから、光は依然として単一のタフト（ｔｕｆｔ）もしくは所定量の材料を貫通し、光の遮断は材料密度が所定の値に到達したときにのみ生ずる。繊維材料の貫通照光に関する調節は、可変的であり且つ容易に変更される。この様にして、材料または製品に依存した値を決定し、これらの値を記憶し、且つ、必要に応じてそれらを自動的に再使用することが可能である。
【００１５】
図７（ａ）を参照すると、把持ローラ７、８とウェブ案内要素９との間の領域には電子カメラ５６が配置され、該カメラは図７（ｂ）に示された如く照光デバイス５７に対向して位置する。繊維の不都合な蓄積５５ａは、カメラ５６と照光５７との間の光学的領域５８に位置する。検出は、電子カメラ５６と対応する照光作用とにより行われる。ひとつの可能的な評価形態の場合、カメラ５６は材料の不都合な堆積５３ａにより生成される陰影の規模を決定し、それに依存して適切な応答を開始する。
【００１６】
本発明に係る上記機構において、特にリスクのある箇所には、対応監視デバイスが備えられる。これは例えば、非常に強い光線を有する光電的バリアであって該当する機械要素の長手軸心に平行に規定距離ａだけ離間して取付けられる光電的バリアを包む。光線は通常動作において存在する材料によっては遮断されないが、許容されない材料の蓄積によっては遮断される様に、これら光電的バリアは配置される。更なる製造状況と、適切な妥当性制御（ｐｌａｕｓｉｂｉｌｉｔｙ  ｃｏｎｔｒｏｌ）と、全ての関連情報の評価とに基づき、遮断が生じたときには特定の駆動器または全体的な材料の搬送が停止切換えされる。その場合、操作／表示ユニット上には適切な情報が現れる。
【００１７】
本発明を使用すると、特に以下の利点が提供される：
１．材料の不都合な堆積が認識され、適切な対策が開始される。
２．たとえば適切な駆動器を停止切換えするなどの適切な応答により、当該機械に対する損傷が防止される。
３．本発明に係る上記機構によれば、各ローラに対する”巻き付き”もまた監視され得る。
【００１８】
更なる有用な実施例は、たとえば以下の如くである：
ａ）光線の遮断は、該遮断が少なくとも所定時間に亙り連続したときにのみエラーとして評価される。この様にすれば、単なる個々のトラフまたは短い蓄積から帰着する誤った報告は防止される。
ｂ）光線の強度または受信器の感度は調節可能であることから、個々のトラフまたは特定量の材料は依然として貫通照光され、光線の遮断は、材料が所定の密度に到達したときにのみ行われる。
ｃ）材料の貫通照光に関する調節は、可変的に且つ容易に変更可能である。この様にして、たとえば材料に依存する値又は製品に依存する値を決定し、これらの値を記憶し、且つ、必要とされたときにそれらを自動的に再使用することが可能である。
ｄ）上記検出はまた、電子カメラおよび適切な照光によっても行われ得る。ひとつの可能的な評価の形態において、上記カメラは材料の不都合な蓄積により生成された陰影の規模を決定すると共に、それに依存して適切な応答を開始する。
【００１９】
図８（ａ）は、取出しローラ４６、４７（図３参照）の吐出口におけるローラ・ニップに対する前面図を示している。該ローラ・ニップの領域およびローラ・ニップの上流の領域には略々フォーク形状の保持要素６０が組み合わされている。図８（ｂ）に示された如くこの要素は、開放された略々Ｕ形状の長方形を形成する２本の平行な長手ストラット（支柱）６０ａ、６０ｂであって一端にては交差ストラット６０ｃにより相互に結合された長手ストラット６０ａ、６０ｂから成る。直角に突出する夫々の延長部６０ｄおよび６０ｅは、長手ストラット６０ａ、６０ｂの他の２つの端部に取付けられる。光電的バリア４８が長手ストラット６０ａ、６０ｂの夫々の内側部の間に配置され、それにより、送信器４８ａは長手ストラット６０ａ上に取付けられ且つ受信器４８ｂは長手ストラット６０ｂ上に取付けられるようになる。送信器４８ａと受信器４８ｂとの間の光路は、４８’と示される。光電的バリア６１が延長部６０ｄおよび６０ｅの夫々の内側部の間に配置され、それにより、送信器６１ａは延長部６０ｄ上に取付けられ且つ受信器６１ｂは延長部６０ｅ上に取付けられるようになる。送信器６１ａと受信器６１ｂとの間の光路は、６１’と示される。６２は、光電的バリア４８および６１に対する共有の電気接続部を表す。図８（ａ）に示された如く保持要素６０に対しては、取出しローラ４６、４７のローラ吐出口が組み合わされ、それにより、高度に焦点合わせされた光線である光路６１’が取出しローラ４６、４７の夫々の回転軸に平行であるローラ・ニップ（楔形状の領域）内に延在するようになる。光電的バリア６１は、スライバの破断を監視する手段を形成する。送信器６１ａと受信器６１ｂとの間の光線６１’が遮断されたとき、スライバ６３は存在することになる（図３参照）。光線６１’が遮断されることなしに送信器６１ａから受信器６１ｂまで進行する場合、スライバ６３は存在しない（欠陥）。スライバ６３は、２つの取出しローラ４６、４７間におけるローラ・ニップ（狭幅間隙）内、特に繊維材料把持点（ニップ）の近傍または正に該把持点において規定様式で案内されるのが有利である。すなわち、スライバ６３を光路６１’から離脱させ得る偏り、振動などが無い様式でスライバ６３が案内されるのが有利である。
【００２０】
更に、取出しローラ４６、４７のローラ吐出口に関し、保持要素６０は、ローラ・ニップ（楔形状の領域）の外側にて光路４８’が好適には取出しローラ４６、４７の夫々の回転軸に平行に延在する様に配置される。光電的バリア４８は、スライバの積み重なりを監視する手段を形成する。送信器４８ａと受信器４８ｂとの間の光線４８’が送信器４８ａから受信器４８ｂまで遮断されることなしに進行するとき、スライバ６３の積み重なりは存在しない（図３参照）。この様にして、スライバの破断およびスライバの積み重なりの両方に対する複合的な光学的監視をひとつの機構によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ケンス用巻取器と、繊維材料の不都合な蓄積に対する本発明に係る監視機構とを備えたフラット・カードの概略的側面図である。
【図２】繊維材料の不都合な蓄積に対する本発明に係る監視機構を有する練篠フレームの牽伸システムの概略的側面図である。
【図３】スライバの積み重なりおよびスライバの破断に対する本発明に係る監視機構を有するフラット・カード牽伸システムの概略的側面図である。
【図４】図１に示されたフラット・カードのストリッピング・ローラと把持ローラとの間で繊維材料の不都合な蓄積を有する領域における本発明に係る監視機構を示す図である。
【図５】（ａ）図１に示されたフラット・カードの把持ローラとウェブ案内要素との間において障害表示なしで繊維材料の不都合な蓄積を有する領域における本発明に係る監視機構を示す図である。（ｂ）図１に示されたフラット・カードの把持ローラとウェブ案内要素との間において障害表示なしで繊維材料の不都合な蓄積を有する領域における本発明に係る監視機構を示す図である。（ｃ）図１に示されたフラット・カードの把持ローラとウェブ案内要素との間において障害表示ありで繊維材料の不都合な蓄積を有する領域における本発明に係る監視機構を示す図である。（ｄ）図１に示されたフラット・カードの把持ローラとウェブ案内要素との間において障害表示ありで繊維材料の不都合な蓄積を有する領域における本発明に係る監視機構を示す図である。
【図６】繊維材料の不都合な蓄積の結果としての光線の強度の減少を示す図である。
【図７】（ａ）電子カメラを備えた監視機構の実施例を側面図で示す図である。（ｂ）電子カメラを備えた監視機構の実施例を前面図で示す図である。
【図８】（ａ）一対の取出しローラにおいて繊維材料の積み重なりを監視する機構とスライバの破断を監視する機構とを有する保持デバイスの前面図である。（ｂ）図８（ａ）に示されると共に電気接続部を備えた上記保持デバイスの斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
６    ローラ
７、８    把持ローラ
９    ウェブ案内要素
１０    ウェブ用ファネル
１１、１２    取出しローラ
１３    回転フラット
１５    ケンス
１６    ケンス用巻取器
１７    タフト供給器
１８    送給回転盤ブロック
１９    巻取りプレート
２０    光電的バリア
２０ａ    入口領域
２１    回転プレート
２２    光電的バリア
２２’    光線
２２ａ    送信器
２２ｂ    受信器
２３    牽伸システム
２４    スライバ
２５、２６、２７、２８    頂部ローラ
２９    繊維ウェブ
３０    ウェブ案内部材
３１、３２    取出しローラ
３３    ファネル
３４    繊維スライバ
３５    コイル
３６    ケンス
３９    牽伸システム
４１、４２、４３    頂部ローラ
４４    入力側測定ファネル
４５    出力側測定ファネル
４６、４７    取出しローラ
４８    光電的バリア
４８’    光路
４８ａ    送信器
４８ｂ    受信器
４９、５０    モータ
５１    光電的バリア
５２    案内要素
５３    繊維質ウェブ
５３ａ、５５ａ、５５ｂ    堆積
５６    電子カメラ
５７    照光デバイス
５８    光学的領域
６０    保持要素
６０ａ、６０ｂ    長手ストラット
６０ｃ    交差ストラット
６０ｄ    延長部
６０ｅ    延長部
６１    光電的バリア
６１’    光路
６１ａ    送信器
６１ｂ    受信器
６３    スライバ
６４ａ    送信器
６４ｂ    受信器
６４I〜６４VI      光電的バリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図８】
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