JPH0635706B2 - 液流染色機における自動布速制御方法並びにその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一つの処理槽または二以上の複数処理槽を備え
た液流染色機に関するものである。

従来の技術 従来、液流染色機において染色条件を左右する布速制御
については、ジェットノズル部の手前にノズル弁を設置
し、これを作業者がノズル圧力計およびスピードメータ
等を見ながらノズル弁の開度の調節をする方法によって
いた。又、ノズル弁の開度によらず、ジェットノズル圧
を布速の実測値と設定値との差に応じてポンプの回転数
を加減変動して制御する方法については特公平１−４９
８２２号公報に開示されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような従来例において、ノズル弁の開度
調節は、染色条件に詳しい熟練者による密着操作を必要
とし、それでも処理槽内の温度変化に応じた微妙な調節
は不可能とされてきた。又、ノズル圧力を布速の実測値
と設定値との差に応じてポンプの回転数を加減変動する
制御方法についても、複数の処理槽を持つ液流染色機の
場合、それぞれの処理槽におけるノズルの種類、隙間の
設定、吸込弁等の設定による機械的条件、処理槽内の表
面状態、循環路中の加工状態には微妙な差があって、処
理槽間で仕上りに差異が生じ、全ての処理槽における布
速を同一にすることが困難であるという問題点があっ
た。

従来の染色法で均一染色を実現させるためには、染色工
程中において染着が急速に進む温度域（例えば８０℃〜
１３０℃までの間）では布速を一定にしたままで、昇温
カーブを緩やかにする方法がとられてきた。しかし、こ
のような方法では染色工程の時間短縮を図るには限界が
あった。

本発明の目的は、自動開度調節可能なノズル弁と回転数
制御用のインバータを有する主ポンプを有し、布速実測
値と布速設定値との差による調節を自動的に且つ微妙に
行なうことによって、均一な染色で時間短縮も可能であ
る一つ処理槽または二以上の複数処理槽間での布速制御
と均一化を実現することのできる自動布速制御方法並び
に装置を提供すると共に全体の染色処理時間の短縮を実
現しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、先ず第１発明方法と
して、液流染色機において、被染物の種類、目付け、染
剤、処理温度その他染色条件に従ってあらかじめ設定さ
れた布速設定値の許容範囲を布速実測値が所定時間以上
に亘って越えた場合、ノズル弁開度を増減する手段と、
このノズル弁開度を限界値まで調節しても、なお布速実
測値が布速設定値の許容範囲を越える場合、主ポンプの
回転数をインバータにより制御する手段と、によって循
環する被染物の布速を正常布速範囲内に制御するように
した液流染色機における自動布速制御方法とした。

第１発明が一処理槽の場合であるのに対し、二以上の複
数処理槽の場合で各処理槽間で染色作用効果の相異を出
さないよう第２発明方法として、二以上の複数処理槽を
備えた液流染色機において、被染物の種類、目付け、染
剤、処理温度その他染色条件に従ってあらかじめ制定さ
れた布速設定値の許容範囲を、いずれか一つの処理槽の
布速実測値が所定時間以上に亘って越えた場合、ノズル
弁開度を増減する手段と、この処理槽のノズル弁開度を
限界値まで調節しても、なお布速実測値が布速設定値の
許容範囲を越える場合で且つ他の処理槽のノズル弁開度
が限界値でない場合に主ポンプの回転数をインバータ制
御する手段と、によって複数の処理槽間の循環する被染
物の布速をそれぞれ正常布速範囲内とし且つ大きな差異
が生じないよう自動的に制御することを特徴とする二以
上の複数処理槽を備えた液流染色機における自動布速制
御方法とした。

第３発明は上記第１発明方法を実施する装置であり、液
流染色機において、回転数をインバータ制御する主ポン
プと、布速検知部と、自動開度調節可能なノズル弁と、
被染物の種類、目付け、染剤、処理温度その他染色条件
に従ってあらかじめ設定された布速設定値を入力し、上
記各部と接続し制御信号を送る制御装置とを設け、上記
制御装置は前記布速検知部からの信号により布速実測値
があらかじめ設定された布速設定値の許容範囲を所定時
間以上に亘って越えた場合、ノズル弁開度を増減調節す
る信号を出し、このノズル弁開度の調節によっても、な
お布速実測値が布速設定値の許容範囲を越えた場合のみ
主ポンプの回転数をインバータ制御する信号を出すよう
制御した液流染色機における自動布速制御装置とした。

第４発明は第３発明が一処理槽の場合であるに対し、二
以上の複数処理槽の場合、各処理槽間での調整を行なう
ものであり、二以上の複数処理槽を備えた液流染色機に
おいて、回転数をインバータ制御する一つの主ポンプ
と、それぞれの処理槽に布速検知部と、自動開度調節可
能なノズル弁と、被染物の種類、目付け、染剤、処理温
度その他染色条件に従ってあらかじめ設定された布速設
定値を入力し、上記各部と接続し制御信号を送る制御装
置とを設け、上記制御装置はいずれか一つの処理槽の布
速検知部からの信号により布速実測値があらかじめ設定
された布速設定値の許容範囲を所定時間以上に亘って越
えた場合、ノズル弁開度を増減調節する信号を出し、こ
のノズル弁開度の調節によっても、なお布速実測値が布
速設定値の許容範囲を越えた場合であって且つ他の処理
槽のノズル弁開度が限界値でない場合に主ポンプの回転
数をインバータ制御する信号を出すよう制御したことを
特徴とする二以上の複数処理槽を備えた液流染色機にお
ける自動布速制御装置とした。

作 用 第１発明では、布速検知部によって布速実測値が刻々測
定され、布速設定値と比較され、許容範囲を所定時間以
上に亘って越えた場合に先ずノズル弁開度調節を行な
う。布速実測値は液流染色機の場合、被染色物が液流に
従って走行するので絶えず微妙な変動を繰返している
が、常にこの変動に応じるのではなく、所定時間布速実
測値が布速設定値の許容範囲を越えた場合にのみ修正を
加えて範囲内に戻るようノズル圧力を調節している。あ
らかじめ制定された布速設定値とその許容範囲は被染物
の種類、目付け、染剤、処理温度等により永年に亘る経
験に基づくデータの蓄積と分析整理によって設定された
ものであり、この範囲内にある限り最適条件による染色
処理が可能となっている。

ノズル弁開度調節による修正には限度があり、ノズル弁
開度が上限値に至るか、下限値に至るかによってもなお
布速実測値が布速設定値の許容範囲（正常布速範囲）を
越えた場合に始めて主ポンプの回転数をインバータによ
って制御するようにした。上記のようにノズル圧力の調
節は先ずノズル弁の開度調節により行なわれ、これによ
っても許容範囲内に入らない場合に限り、次いで主ポン
プの回転数をインバータにより制御することにより、被
染物の種類等に対する最適布速範囲内で自動的に処理す
ることができる。

第２発明では二以上の複数処理槽の染色機を用いた場合
であって、二以上の複数処理槽の各処理槽の布速につい
て判断され調節されるが、先ずいずれか一つの処理槽の
布速実測値が布速設定値の許容範囲を所定時間に亘って
越える場合にその処理槽のノズル弁開度を調節する。

ノズル弁開度調節による修正には限度があり、これによ
ってもなお布速実測値が設定値の許容範囲を越える場合
には主ポンプの回転数をインバータによって制御する必
要がある。しかし、この場合、残りの他の処理槽の一つ
でもノズル弁開度が下限または上限の限界値にある場合
には、主ポンプ出力の増減に伴ないこれら他処理槽の布
速が、布速設定値の許容範囲を越えるおそれが十分ある
ので、布速異常警報を出してこれを作業者に知らせるよ
うにしている。従って、上記残りの処理槽においてノズ
ル弁開度が限界値にない場合のみ、インバータによる主
ポンプの回転数制御を実行し、各処理槽における最適布
速範囲を維持実行するようにした。

第３発明は第１発明方法を実施する装置であって、回転
数をインバータ制御する主ポンプと、布速検知部と、自
動開度調節可能なノズル弁と、これらと接続し制御信号
を送る制御装置とを設けたもので、この制御装置におい
て被染物等によりあらかじめ設定された布速設定値と、
布速検知部からの時々刻々の布速実測値との比較し、布
速設定値の許容範囲を越えた場合に先ずノズル弁開度の
調節を行なう信号を出し、このノズル弁開度の調節によ
っても、なお設定値の許容範囲を越えた場合のみ、主ポ
ンプの回転数をインバータにより制御する信号を出すよ
うにしている。

第４発明は二以上の複数処理槽を有する液流染色機の場
合であって、主ポンプは一つであるが、布速検知部、自
動開度調節可能なノズル弁等はそれぞれの処理槽に設置
されている。そして制御装置ではいずれか一つの処理槽
の布速検知部からの信号により布速設定値の許容範囲を
所定時間以上越えた場合に、その処理槽の布速調節を先
ずノズル弁開度の増減によって行なうようにしている。
しかし、このノズル弁開度の調節によってもなお布速実
測値が布速設定値の許容範囲を越えない場合は、他の処
理槽のノズル弁開度が限界値（上限値または下限値）で
ないことを確かめた上で主ポンプの回転数をインバータ
制御するように制御信号を出すようにした。

実施例 以下、一実施例である自動布速制御方法並びに装置につ
き図面に基づいて説明する。

第１図は二以上の複数処理槽を有する液流染色機の制御
装置を示すもので、１は滞留槽、２は移送部、３は液噴
出部、４は布速検知部で、駆動リール５部に設置した。
６はノズル弁で、自動開度調節可能になっている。７は
主ポンプで、モータを介してインバータ制御ができる。
８は熱交換器、９は制御装置としての中央情報処理装置
（ＣＰＵ）である。10は布速設定部を示す。11は布帛で
ある。主ポンプ７から熱交換器８、ノズル弁６を通り、
液噴射部３からの処理液噴射により布帛11は移送部２を
経て、滞留槽１に入り、駆動リール５を介して再び液噴
出部３に至り処理液噴射により循環を繰返す間に染剤と
の相対的接触により染色処理される。

第１図および第２図と第３図の染色フローチャートおよ
び第４図、第５図により染色処理時の布速制御方法を説
明する。

12はスタートで、自動運転を開始する。ノズル弁６
および主ポンプ７の設定値は初期値から制御を始める。
これは前回の自動運転が終了した時点での運転条件が必
ずしも初期値に戻っていないからである。

次に運転状態が染色工程か、水洗工程かの判断をする(1
3)。染色工程に進む場合、槽内温度確認14後、染色用の
温度による布速設定15を行ない、自動布速制御に入る。
布速設定値はあらかじめ被染物の種類、目付け、染剤、
処理温度その他の染色条件から最適布速設定値が決めら
れている。最適布速設定値を中心として、プラス・マイ
ナスの許容範囲を含めて正常布速範囲として制御装置９
にインプットされている。

第４図はノズル弁の開度毎のノズル圧力（kg/cm²Ｇ）と
主ポンプ回転数（ＩＮＶ％）との関係を示すもので、斜
線で示された範囲はノズル径８０mmのスパン専用ノズル
で、隙間４mm、ポンプ動力、２Ｐ−３０ＫＷのモータを
使用する場合の最適条件範囲を示すものである。

前記の正常布速範囲にあるか否かは布速度判定16により
行ない、範囲内であればノズル弁開度および主ポンプ回
転数を変更せず、そのまま継続する。布速度判定16によ
って正常布速範囲より遅い場合または速い場合はノズル
圧力を制御する。

ノズル弁開度調節ステップに進む前に、ノズル弁開度が
上限または下限の限度になっていないかどうかの判断を
している。

ノズル弁開度が限度にまで至っていない場合は、開
度調節によってノズル圧力の制御を行なう。

ノズル弁開度が限度にきている場合は、ノズル弁開
度の調節は行なわず、主ポンプの回転数制御のステップ
に進む。

ノズル圧力の制御は先ずノズル弁（電動弁の開度調
節）によって行なわれる。

ノズル弁の開度調節には「ノズル弁開度最大値」と「ノ
ズル弁開度最小値」が布速パターンの中で設定されてい
るので、ノズル弁による修正には限度がある。従って、
ノズル弁の開度が限界値の場合には主ポンプ用インバー
タによってノズル圧を制御する必要がある。

二以上の複数処理槽の場合、まず一つの処理槽Ａにおい
て、ノズル弁開度が上限（第４図Ａ）である場合17、他
処理槽Ｂで下限であるかどうかを判断し19、下限（第４
図Ｂ）の場合はノズル弁開度、主ポンプ出力の調節を行
なわず、処理槽Ｂのステップ（第２図参照）に進み、各
処理槽のステップ（第２図Ａ〜Ｚ）を全て完了後、まと
めてノズル弁開度の上限26又は下限27処理槽の有無を判
断し、上限処理槽と下限処理槽の両方がある場合だけ布
速異常警報20を出して作業者に知らせている。

第４図において、一つの処理槽がＡ点から主ポンプ回転
数を８０％から８２％として、ノズル弁開度をＡ_１点ま
で上げた場合、ノズル圧力が高くなり過ぎるため、ノズ
ル弁開度が８０％から７８％に下がった場合（Ａ_２）、
他の処理槽Ｂ点ではＢ_１からＢ_２となって、正常布速範
囲を越えてしまう危険性があるからである。

通常、液流染色機では、ノズルの種類、隙間の設定、吸
込弁の設定等の機械的設定を適切に行なっていれば、各
処理槽のノズル弁開度はそれぞれ同じ方向に増減するは
ずである。しかし、各処理槽間で上・下限のノズル開度
の差が発生するのは、機械的設定不良あるいは特殊な運
転状態の異常が発生したと思われる。この時はそれ以上
の制御は進めず、警報を出し作業者に知らせるようにし
ている。

従って、第３図の布速修正用制御サブルーチンが示すよ
うに他の処理槽が下限でない場合19、主ポンプ出力を増
加して21、布速をアップして速めることになる。反対に
布速実測値が布速設定値より速い場合16、ノズル弁開度
が下限かどうかを判定し22、他の処理槽のノズル弁開度
が下限でない場合は、ノズル弁開度を減らし23、また他
の処理槽が上限でない時には主ポンプ出力を減25して布
速をダウンしている。

なお、布速実測値は時々刻々と変化するので、瞬時の実
測値により、ノズル弁開度またはポンプの回転数を制御
していたのでは、安定した布速制御ができないので、一
定の単位時間で平均化処理を行ない、その平均化処理を
した実測値が一定時間許容範囲を外れた場合に、始めて
修正するように制御している（第５図参照）。

布速実測値と正常布速範囲とを常時比較して、同範
囲を外れる状態が一定時間続くと「ノズル開度修正」タ
イマーが働き、同タイマーがアップすると、ノズル弁開
度設定値に修正を加える。

修正を加えた後も、依然として同範囲を外れ続けている
場合は、同タイマーがアップする毎に修正を加える。

ノズル弁開度を上限値または下限値になるまで調節して
も布速設定範囲内に入らない場合は、主ポンプの回転数
制御に移行する。

主ポンプ用インバータによる修正動作 上記のノズル弁による修正を加えて行くうちに、一つの
処理槽でも「ノズル圧力最大値」や「ノズル圧力最小
値」に至った上、なお正常布速範囲を外れる状態が続く
と「主ポンプ修正」タイマーが働き、同タイマーがアッ
プすると主ポンプ用インバータの設定値に修正を加え
る。

修正を加えた後も、依然として範囲を外れ続けている場
合は、同タイマーがアップする毎に修正を加える。

ノズル弁、あるいは主ポンプ用インバータによる修
正動作がなされているにも関わらず、正常布速範囲を外
れる状態が一定時間続くと「布速制御不良検出」タイマ
ーによって警報を出す。

この場合は、各種の条件設定が不適切であるとか、ある
いは運転上の特殊なトラブルがあり、自動布速制御がう
まく機能しない状態であると判断され、それ以上の制御
は進めないよう作業者に知らせている。

発明の効果 本発明は上記のような構成をとったので、第１発明方法
並びに第３発明の装置において、単一の処理槽からなる
液流染色機において、ノズル圧力の調節が布速パターン
に従って先ずノズル弁開度の調節によって制御され、な
お布速実測値が布速設定範囲内に到達しない場合には主
ポンプのインバータ制御により調節するようにしたの
で、染色工程中の処理温度に対応して布速制御を実現す
ることによって染色時間の短縮も可能となる等の効果を
あげることができる。

又、第２発明の方法並びに第４発明の装置において、二
以上の複数処理槽を有する液流染色機においても布速パ
ターンに従ってノズル圧力の調節が先ずノズル弁開度の
調節により行なわれ、他の処理槽への影響を考慮に入れ
て主ポンプのインバータ制御が加えられるので、各処理
槽間で均一で且つ最適条件での運転が可能となり染色作
用も極めて迅速で風合いの良い被染物を得ることができ
る等その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明布速制御装置を示すブロック図、第２図
は布速制御のフローチャート図、第３図は布速修正用制
御サブルーチン図、第４図は布速パターンを示す説明
図、第５図は布速設定値の平均化を示すグラフである。 ４……布速検知部、６……ノズル弁 ７……主ポンプ、９……制御装置 10……布速設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｂ 23/00 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液流染色機において、被染物の種類、目付
   け、染剤、処理温度その他染色条件に従ってあらかじめ
   設定された布速設定値の許容範囲を布速実測値が所定時
   間以上に亘って越えた場合、ノズル弁開度を増減する手
   段と、このノズル弁開度を限界値まで調節しても、なお
   布速実測値が布速設定値の許容範囲を越える場合、主ポ
   ンプの回転数をインバータにより制御する手段と、 によって循環する被染物の布速を正常布速範囲内に制御
   するようにしたことを特徴とする液流染色機における自
   動布速制御方法。
2. 【請求項２】二以上の複数処理槽を備えた液流染色機に
   おいて、被染物の種類、目付け、染剤、処理温度その他
   染色条件に従ってあらかじめ設定された布速設定値の許
   容範囲を、いずれか一つの処理槽の布速実測値が所定時
   間以上に亘って越えた場合、ノズル弁開度を増減する手
   段と、この処理槽のノズル弁開度を限界値まで調節して
   も、なお布速実測値が布速設定値の許容範囲を越える場
   合で且つ他の処理槽のノズル弁開度が限界値でない場合
   に主ポンプの回転数をインバータ制御する手段と、によ
   って複数の処理槽間の循環する被染物の布速をそれぞれ
   正常布速範囲内とし且つ大きな差異が生じないよう自動
   的に制御することを特徴とする二以上の複数処理槽を備
   えた液流染色機における自動布速制御方法。
3. 【請求項３】液流染色機において、回転数をインバータ
   制御する主ポンプと、布速検知部と、自動開度調節可能
   なノズル弁と、被染物の種類、目付け、染剤、処理温度
   その他染色条件に従ってあらかじめ設定された布速設定
   値を入力し、上記各部と接続し制御信号を送る制御装置
   とを設け、 上記制御装置は前記布速検知部からの信号により布速実
   測値があらかじめ設定された布速設定値の許容範囲を所
   定時間以上に亘って越えた場合、ノズル弁開度を増減調
   節する信号を出し、 このノズル弁開度の調節によっても、なお布速実測値が
   布速設定値の許容範囲を越えた場合のみ主ポンプの回転
   数をインバータ制御する信号を出すよう制御したことを
   特徴とする液流染色機における自動布速制御装置。
4. 【請求項４】二以上の複数処理槽を備えた液流染色機に
   おいて、回転数をインバータ制御する一つの主ポンプ
   と、それぞれの処理槽に布速検知部と、自動開度調節可
   能なノズル弁と、被染物の種類、目付け、染剤、処理温
   度その他染色条件に従ってあらかじめ設定された布速設
   定値を入力し、上記各部と接続し制御信号を送る制御装
   置とを設け、 上記制御装置はいずれか一つの処理槽の布速検知部から
   の信号により布速実測値があらかじめ設定された布速設
   定値の許容範囲を所定時間以上に亘って越えた場合、ノ
   ズル弁開度を増減調節する信号を出し、 このノズル弁開度の調節によっても、なお布速実測値が
   布速設定値の許容範囲を越えた場合であって且つ他の処
   理槽のノズル弁開度が限界値でない場合に主ポンプの回
   転数をインバータ制御する信号を出すよう制御したこと
   を特徴とする二以上の複数処理槽を備えた液流染色機に
   おける自動布速制御装置。