(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有のモータによって駆動されるそれぞれ１つのローラを具備している少なくとも２つの連続するローラ対と、これらのモータに接続された電子制御調節装置とを有しており、第１のモータによって駆動されるローラと、別のモータによって駆動されるローラとに、それぞれ１つの増分型回転変位センサが付属している、紡績機のためのドラフト装置において、
電子制御調節装置（２６）が、増分型回転変位センサ（３１、３３）の信号から、ドラフト装置（２）の運転時および停止時におけるローラおよび作業方向（Ａ）において前記ローラよりも上流に位置する他のローラの回転角、位置および回転方向のうちの少なくとも一つを求め、
前記ローラの停止時に、前記他のローラのモータを遮断する前に、前記ローラおよび前記他のローラの回転角、位置および回転方向のうちの少なくとも一つに基づいて前記他のローラを前記作業方向に所定量だけ回転させることを特徴とする、ドラフト装置。
【請求項２】
電子制御調節装置が、ドラフト装置（２）内で、またはドラフト装置（２）の前でモータ（１９、２０）の制御により、繊維ウェブ（５、５′）のドラフトを調節できる、請求項１記載のドラフト装置。
【請求項３】
フロントローラ（Ｉ）、バックローラ（ＩＩＩ）もしくはバックローラ（ＩＩＩ）およびミドルローラ（ＩＩ）の停止時に、作業方向（Ａ）にさらに回転させられる、請求項１または２記載のドラフト装置。
【請求項４】
前記回転が、少なくとも停止時における重合スライバ（５′）のゆるみによるローラ（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の逆回転の変位を包含している、請求項３記載のドラフト装置。
【請求項５】
バックローラ（ＩＩＩ）もしくはバックローラ（ＩＩＩ）およびミドルローラ（ＩＩ）とフロントローラ（Ｉ）とが停止状態に至るまで制動可能であり、次いでバックローラ（ＩＩＩ）もしくはバックローラ（ＩＩＩ）およびミドルローラが作業方向に加速可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項６】
機械の停止時に停止状態に達した後で、別のモータ（２０）（メインモータ）が遮断可能であり、第１のモータ（１９）（制御モータ）が投入可能であって、次いで遮断可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項７】
機械の停止時に、別のモータ（２０）（メインモータ）の回転数を運転回転数からゼロに減少可能であり、同時に第１のモータ（１９）（制御モータ）の回転数が運転回転数からゼロより大きい回転数に減少可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項８】
次いで第１のモータ（１９）の回転数がゼロに減少可能である、請求項７記載のドラフト装置。
【請求項９】
モータ（１９、２０）の投入時に、ローラ（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）がドラフトに応じた位置に調節される、請求項１から７までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１０】
モータ（１９、２０）の投入時に、ローラ（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の目標位置からの偏向が補償される、請求項１から９までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１１】
フロントローラ（Ｉ、１２、１１）がその目標位置にもたらされる、請求項１から９までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１２】
バックローラ（ＩＩＩ、１４）もしくはバックローラ（ＩＩＩ、１４）およびミドルローラ（ＩＩ、１３）がそれぞれの目標位置にもたらされる、請求項１から１０までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１３】
ローラ（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）をその目標位置に調節した後で、ローラ（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）が運転回転数に加速される、請求項１から１１までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１４】
バックローラ（ＩＩＩ）もしくはバックローラ（ＩＩＩ）およびミドルローラ（ＩＩ）が逆回転時に作業方向（Ａ）に加速可能である、請求項１から１３までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１５】
作業方向（Ａ）における前記回転が、０ないし４ｍｍである、請求項１から１４までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１６】
前記回転がゼロであり、逆回転が作業方向（Ａ）における加速によって相殺可能である、請求項１５記載のドラフト装置。
【請求項１７】
前記回転がゼロであり、逆回転が作業方向（Ａ）における回転変位に対応している、請求項１５記載のドラフト装置。
【請求項１８】
作業方向（Ａ）における繊維ウェブ（５′）の変位が、０．１ないし４ｍｍである、請求項１から１７までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項１９】
フロントローラ（Ｉ、１２、１１）の停止時にメインドラフトゾーンで、繊維ウェブ（５′）がバックローラ（ＩＩＩ、１４）もしくはバックローラ（ＩＩＩ、１４）およびミドルローラ（ＩＩ、１３）の回転により加速可能である、請求項１から１８までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２０】
増分型回転変位センサ（３１、３２）がローラの回転方向を検知できる、請求項１から１９までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２１】
第１のモータ（１９）によって駆動されるローラ（ＩＩまたはＩＩＩ）またはローラ（ＩＩおよびＩＩＩ）に、増分型回転変位センサ（３１）が付属している、請求項１から２０までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２２】
磁気増分型回転変位センサ（３１、３２）が設けられている、請求項１から２１までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２３】
回転変位センサ（３１、３２）がローラの回転数を検知する、請求項１から２１までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２４】
回転変位センサ（３１、３２）がローラの回転角を検知する、請求項１から２２までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２５】
回転変位センサ（３１、３２）がローラの回転方向を検知する、請求項１から２４までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２６】
カプセル状に包囲された回転変位センサ（３１、３２）が設けられている、請求項１から２５までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２７】
増分型回転変位センサ（３１、３２）が電子制御調節装置（２６）、たとえばマイクロコンピュータに接続されている、請求項１から２６までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【請求項２８】
電子制御装置が増分型回転変位センサ（３１、３２）の信号からローラの回転数、回転角および回転方向のうちの少なくとも一方を求めることができる、請求項１から２７までのいずれか１項記載のドラフト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野及び従来の技術】
本発明は、固有のモータによって駆動されるそれぞれ１つのローラを具備している少なくとも２つの連続するローラ対と、これらのモータに接続されている電子制御調節装置とを有しており、第１のモータによって駆動されるローラと、別のモータによって駆動されるローラとに、それぞれ１つの増分型回転変位センサが付属している、紡績機、特に綿、化学繊維などに対する自動調節練条機のためのドラフト装置に関する。公知のドラフト装置（ＤＥ−ＯＳ１９６４４５６０）において、ボトムバックローラには停止時に逆回転を妨げるための装置が付属している。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題はそのような装置をさらに改良し、特に停止時にローラが逆回転する際に、繊維ウェブの所定のドラフトの順守を簡単に達成できるようにすることである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明により請求項１の特徴部に記載された特徴によって解決される。
増分型回転変位センサが、ドラフト装置の入口にあるローラと、ドラフト装置の出口にあるローラとに付属しており、そうすることによって、これらのローラの回転、回転数および回転方向の精妙な監視が可能である。それにより、相応に修正制御したり、反応したりすることができる。特にバックローラまたはバックローラおよびミドルローラの好ましくない逆回転が、フロントローラの停止中にわずかな順回転により補償されるので、繊維ウェブ中の薄い箇所や、さらには引き裂きが回避される。万一停止時にバックローラが逆回転した場合でも、繊維ウェブの所定のドラフトは損なわれない。つまり、一定にとどまっている。繊維ウェブは順回転により少したるむが、これは害はなく、逆回転の際にたるんでいる範囲がちょうどまっすぐに伸ばされ、薄い箇所や引き裂きは生じない。もう１つの特別の長所は、運転時、停止時および機械もしくはモータの遮断後におけるローラの周知の位置に基づき、たるんでいる繊維ウェブが制御されたモータにより最初に簡単にまっすぐ伸ばされ、もしくは調節されることである。次いで、ローラは運転回転数に加速され、繊維ウェブは（場合によってバックローラが好ましくない逆回転をしても）所定のドラフトを維持しながら作業速度まで加速される。機械的または電気機械的な逆回転防止装置は必要ない。
【０００４】
電子制御調節装置がドラフト装置内で、および／またはドラフト装置の前でモータの制御により、繊維ウェブを所定のドラフトに調節できることが合理的である。フロントローラ、バックローラもしくはバックローラおよびミドルローラの停止時に、作業方向にさらに所定の回転変位を実施できることが好都合である。所定の回転変位がわずかであることが有利である。所定の回転変位が、少なくとも停止時における繊維ウェブのゆるみによるローラの逆回転の変位を包含している。所定の回転変位に達した後で、バックローラもしくはバックローラおよびミドルローラが停止状態に移行可能であることが合理的である。バックローラもしくはバックローラおよびミドルローラとフロントローラが停止状態に至るまで制動可能であり、次いでバックローラもしくはバックローラおよびミドルローラが作業方向でわずかに加速可能であることが好都合である。機械の停止時に停止状態に達した後で、別のモータ（メインモータ）が遮断可能であり、第１のモータ（制御モータ）が投入可能であって、次いで遮断可能であることが有利である。機械の停止時に、別のモータ（メインモータ）の回転数を運転回転数からゼロに減少可能であり、同時に第１のモータ（制御モータ）の回転数が運転回転数から最初にゼロより大きい回転数に減少可能であることが好ましい。次いで第１のモータの回転数がゼロに減少可能であることが合理的である。モータの投入時に、ローラが所定のドラフトに応じた位置に調節されることが好都合である。モータの投入時に、所定の位置（目標値）からの偏向が補償されることが有利である。フロントローラが所定の位置にもたらされることが好ましい。バックローラもしくはバックローラおよびミドルローラが所定の位置にもたらされることが合理的である。ローラを所定の位置（目標値）に調節した後で、ローラが運転回転数に加速されることが好都合である。作業方向における所定の回転変位が、約０ないし４ｍｍであることが有利である。所定の回転変位がゼロであり、逆回転が作業方向におけるわずかな加速によって相殺可能であることが有利である。所定の回転変位がゼロであり、逆回転が作業方向におけるわずかな回転変位に対応していることが合理的である。作業方向における繊維ウェブの変位が、約０．１ないし４ｍｍであることが好都合である。フロントローラの停止時にメインドラフトゾーンで、繊維ウェブがバックローラもしくはバックローラおよびミドルローラのわずかな回転により加速可能であることが好都合である。
【０００５】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１に示す練条機１、たとえばトゥリュッチュラー社の練条機ＨＳＲは、ドラフト装置２を有しており、その前段にはドラフト装置入口３が配置され、後段にはドラフト装置出口４が配置されている。複数のスライバ５はケンス（図示しない）から出て、スライバガイド６に入り、デリベリローラ７、８に引っ張られて測定素子９を通過する。ドラフト装置２は、４オーバ３方式ドラフト装置として設計されている。すなわち、ドラフト装置２は３つのボトムローラＩ、ＩＩ、ＩＩＩ（ボトムフロントローラＩ、ボトムミドルローラＩＩ、ボトムバックローラＩＩＩ）と、４つのトップローラ１１、１２、１３、１４からなる。ドラフト装置２内では、複数のスライバ５からなる繊維ウェブ５′、５″のドラフトが行われる。ドラフトはブレークドラフトとメインドラフトからなる。ローラ対１４／ＩＩＩと１３／ＩＩはブレークドラフトゾーンを形成し、ローラ対１３／ＩＩと１１、１２／Ｉはメインドラフトゾーンを形成する。ドラフトされた繊維ウェブ５は、ドラフト装置出口４でウェブガイド１０に達し、デリベリローラ１５、１６によってスライバファンネル１７を通され、その中でスライバ１８にまとめられ、次いでケンスに収納される。作業方向をＡで示す。
【０００７】
たとえば歯付きベルトを介して機械的に連結されているデリベリローラ７、８、ボトムバックローラＩＩＩおよびボトムミドルローラＩＩは制御モータ１９によって駆動され、しかも目標値を設定できる（付属のトップローラ１４、１３は一緒に回転する）。ボトムフロントローラＩおよびデリベリローラ１５、１６は、メインモータ２０によって駆動される。制御モータ１９とメインモータ２０は、それぞれ固有の制御装置２１もしくは２２を有している。制御（回転数制御）はそれぞれ閉じた制御回路を介して行われる。制御モータ１９にはタコメータ発電機２３が付属し、メインモータ２０にはタコメータ発電機２４が付属している。ドラフト装置入口３では、質量に比例した大きさ、たとえば供給されるスライバ５の断面積が入口測定部材９によって測定される。ドラフト装置出口４では、進行するスライバ１８の断面積が、スライバファンネル１７に付属している出口測定部材２５によって検知される。中央コンピュータユニット２６（制御調節装置）、たとえばマイクロプロセッサを有するマイクロコンピュータが、制御モータ１９に対する目標値の調節を制御装置２１に伝える。両測定部材９、２５の測定値が、ドラフト工程の間に中央コンピュータユニット２６に送られる。入口測定部材９の測定値と進行するスライバ１８の断面積に対する目標値とから、中央コンピュータユニット２６において制御モータ１９に対する目標値が規定される。出口測定部材２５の測定値は、進行するスライバ１８の監視に用いられる（出口スライバ監視）。この制御系を用いて、供給されるスライバ５の断面積の変動がブレークドラフト工程の相応の制御によって補償されることができ、もしくはスライバ１８の均整化が達成されることができる。メインドラフトゾーンには、繊維ウェブ５′を転向させるための加圧棒３０が存在している。
【０００８】
図２では、停止時にゆるんだ際の繊維ウェブ５、５′、５″の好ましくない運動方向が矢印Ｂによって示されている。ローラＩＩＩ、ＩＩ、Ｉ、１４、１３、１２、１１の回転方向（運転時）が、矢印Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋによって示されている。ドラフト装置２のすべてのローラが停止状態まで制動された後で、本発明によりバックローラＩＩＩ／１４およびミドルローラＩＩ／１３が作業方向Ａにわずかに加速されるのに対し、フロントローラＩ／１２、１１は停止状態にとどまっている。それにより、繊維ウェブ５、５′、５″は作業方向Ａにわずかに、たとえば３〜４ｍｍ摺動する。その結果としてメインドラフトゾーンで繊維ウェブ５″はややゆるみ、場合によっては５1 でわずかに下方に垂れることがある。ローラＩＩＩ／１４およびＩＩ／１３が好ましくない逆回転、つまり矢印Ｃ、Ｄ、ＦおよびＧとは反対の回転をすると、またそれによって繊維ウェブ５″が方向Ｂに動かされると、繊維ウェブ５″はまっすぐに整えられるだけであり、繊維ウェブ５″の構造、特にドラフトに支障をきたすことはない。
【０００９】
図３に示された自動調節ドラフト装置は、バックローラ対、ミドルローラ対およびフロントローラ対を有しており、それぞれ図示されたバックローラ、ミドルローラおよびフロントローラが駆動される。これらのボトムローラには、調節可能な押圧力で負荷されて自由に回転可能なトップローラが付属している。ボトムバックローラＩＩＩとボトムミドルローラＩＩとは変速段を介して互いに接続されており、その変速比は所定のブレークドラフトに相応している。ボトムミドルローラＩＩと、したがってまたボトムバックローラＩＩＩとは、モータ１９によって駆動される。ボトムフロントローラＩは固有のモータ２０によって駆動される。ボトムバックローラＩＩＩおよびボトムフロントローラＩには、それぞれ１つの増分型回転変位センサ３１、３２が配置されている。モータ１９、２０の回転数は、電子制御装置２６によって制御され、一方ではミドルローラ対とフロントローラ三副対との間のメインドラフトゾーンで所望の均整度までドラフトが行われ、他方では進入する繊維ウェブ５の質量変動が可能な限り補償される。
【００１０】
図３に示すように、モータ１９と駆動される両ローラＩＩＩおよびＩＩとの間に共通の伝動軸３３が存在している。この共通の連続した伝動軸３３は分岐を実現し、モータ１９は伝動軸３３から分岐して間接的に下流側でローラＩＩＩおよびＩＩを駆動する。このように構成することによって、ローラＩＩＩおよびローラＩＩに対する、歯付きベルトを有する変速段もしくは伝動段が有利に調節可能である。３４〜４１は歯車または歯付きベルトプーリを示している。４２〜４５は、歯付きベルトを示している。Ａは作業方向における繊維材料の流れを示す。４６〜４８は軸を示している。ボトムフロントローラＩに付属している増分型回転変位センサ３２は導線４９を介して、またボトムバックローラＩＩＩに付属している増分型回転変位センサ３１は導線５０を介して、電子機械制御装置２６と電気的に接続している。５４は記憶装置を示す。図３には、電子機械制御装置２６が示されている。機械制御装置と電子共通の電子制御調節装置２６、たとえばマイクロコンピュータを使用できる。ボトムローラＩＩＩ、ＩＩ、Ｉの回転数は、たとえば１４００、２０００もしくは７２００ｒｐｍ、直径は、たとえば３５ｍｍ、３５ｍｍもしくは４０ｍｍである。ローラＩ、１１、１２の出口では、繊維ウェブの進行速度はボトムローラＩの回転数７２００ｒｐｍで約９００ｍ／ｍｉｎである。
【００１１】
電子制御調節装置２６と接続した増分型回転変位センサ３１および３２により、停止時にローラＩＩＩ／１４、ＩＩ／１３の逆回転を補償するという課題が解決される。この逆回転は実用的に常に生じ、特に繊維ウェブ５″および駆動ベルトのゆるみによって引き起こされる。このようにして、ドラフト装置の入口範囲においてローラの好ましくない逆回転が補償される。増分型回転変位センサ３１、３２（図４）は、周波数が監視されるべきローラの回転速度に比例したパルス列を形成する。回転変位センサ３１、３２は、たとえば位置、角度、回転数および速度などを把握するための回転方向識別を備えて形成されている。測定ロッド５１とカプセル状に包囲された測定ヘッド５２とを有する磁気増分型回転変位センサ３１、３２を使用することが合理的である。５３は電気的出力を示す。
【００１２】
図５に示すように、電気的に９０°ずれた２つの正弦形の信号が、方形パルスに走査比１：１で変換され、２つの経路で出力される。回転方向識別が可能である。
本発明の方策により、フリーホイールやモーターブレーキなどの追加的な機械的補助手段を不要にできる。このために、ドラフト装置内のローラの軸の回転数もしくは位置の解像度の高い把握が必要である。この把握は練条機において、ドラフト装置のバックローラとフロントローラとに設けられた回転センサ３１、３２によって行われる。運転時には最初に駆動装置がドラフト装置２内のフロントローラＩの停止状態まで制動される。バックローラＩＩＩの逆回転は、ラップ（繊維ウェブ）内に薄い箇所を招くであろう。このような薄い箇所を防止するために、フロントローラＩの停止時にバックローラＩＩＩ（制御モータ１９により駆動）の駆動装置を遮断する前に方向Ａに規定量だけ動かされる。そうすることによってメインドラフトゾーンでラップはゆるみ、駆動装置の遮断時にバックローラＩの逆回転が補償される。駆動装置の遮断時にはドラフト装置の軸線の位置変化が生じるので、機械停止の間も、つまり駆動装置を遮断した後でも、ドラフト装置のバックローラとフロントローラとに設けられた回転センサ３１、３２（回転変位センサ）によってドラフト装置軸線の位置が把握される。駆動装置を再投入した後で、初めてこれらの位置変化が補償され、次いで機械の運転回転数が調節される。
【００１３】
本発明を、フロントローラＩが停止している間に、バックローラＩＩＩまたは（機械的に連結されている場合は）バックローラＩＩＩおよびミドルローラＩＩが作業方向Ａにわずかに順回転する例で説明した。本発明は、同様にバックローラＩＩＩまたは（機械的に連結されている場合は）バックローラＩＩＩおよびミドルローラＩＩが停止している間、フロントローラＩが作業方向Ａ、すなわち図２における方向Ｂにわずかに順回転する実施形態も包含している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を有する自動調節練条機の概略的な側面図である。
【図２】ローラの回転方向識別を示した、図１に従うローラ対の側面図である。
【図３】ブロック線図を示した、図１に従うドラフト装置のボトムローラの概略的な平面図である。
【図４】増分型回転変位センサを示す図である。
【図５】回転方向識別を示した回転変位センサの信号パターンである。
【符号の説明】
２…ドラフト装置
１１、１２、１３、１４…トップローラ
ＩＩＩ、ＩＩ、Ｉ…ボトムローラ
１９、２０…モータ
３１、３２…増分型回転変位センサ
【図１】
0004460112.tif 000002
【図２】
0004460112.tif 000003
【図３】
0004460112.tif 000004
【図４】
0004460112.tif 000005
【図５】
0004460112.tif 000006