JP2001519483A - 空気式繊維搬送システムから得られる繊維の分配の改善 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 繊維の貯蔵容器（１５）のような区域を横切って繊維を一層均一に分配することを助けるための、繊維の空気流（２１）を分割して複数の空気式コンベヤで運ばれる繊維の流れ（２４）にする装置（３０）およびその方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の分野】

本発明は嵩性のある織物用繊維の取り扱いに関し、特に空気式コンベヤ・シス
テムにおける織物用繊維の取扱法及びその装置に関する。

【０００２】 （本発明の背景） 織物用繊維を取扱う場合の困難な点の一つは、一般に繊維を均一に分散させよ
うとした場合、繊維が山または堆積物の形になって沈積する傾向があることであ
る。このことは、繊維が個々に分かれた繊維のフィラメント、塊状、房（タフト
、ｔｕｆｔ）状、またはその他の形のいずれであるかどうかには拘わらず問題で
あるように思われる。スパンレース加工された（ｓｐｕｎｌａｃｅｄ）不織繊維
布を製造する場合、製造の早期の段階で繊維布の幅を横切って繊維を均一に分散
させるほど、坪量の分布は均一になる。米国デラウェア州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ
のＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｄ
ｕＰｏｎｔ）はかなりの時間と努力を費やしてスパンレース加工された繊維布Ｓ
ｏｎｔａｒａ^(R)の製造の際の均一性を改善する研究を行って来た。所望の均一 性を得るためのＤｕＰｏｎｔ社の努力は、加工して仕上げられたスパンレース加
工された繊維布にするための、繊維のバットをつくるシュートフィーダー（滑走
型供給機、ｃｈｕｔｅｆｅｅｄｅｒ）に集中された。シュートフィーダーはＦｒ
ｅｕｎｄ等の米国特許５，６０６，７７６号に記載されており、最初に繊維を装
入する貯蔵容器またはホッパーを含んでいる。典型的には空気式コンベヤにより
繊維を供給し、通常の配置ではこの貯蔵容器またはホッパーの一つの壁にある入
口に繊維を装入する。貯蔵容器またはホッパーの中の繊維は入口近くの中心部の
近所で堆積して山になる傾向がある。シュートフィーダーから得られるバットは
、繊維がホッパーの中で山になった中心部に沿って厚くなった部分或いは緻密な
部分を生じる傾向をもっている。この緻密で厚くなった部分は工程全体を通じて
見られ、最終製品の中にも生じる傾向がある。

【０００３】 （本発明の概要） 貯蔵容器の幅を横切って繊維をもっと良好に分布させるために提案された一つ
の考え方は、空気式コンベヤを分割して複数の繊維の流れをつくることである。
それぞれの繊維の流れは貯蔵容器の別々の入口に供給され、一つの中心部の山が
一連の小さい山に分かれるように均一に分離される。こうするとシュートフィー
ダーは複数の入口のあまり顕著でない不均一性をも均一化することができるであ
ろう。しかし、最終製品には小規模の不均一性が認められることが見いだされた
。さらに当然のことながら繊維は自分自身では空気式コンベヤの管を横切って均
一に分布せず、従って均一に分割された複数の流れができることは殆どあり得な
い。

【０００４】 従って本発明の目的は、空気式コンベヤで運ばれる繊維の単一の流れを一般的
に均一に分かれた複数の繊維の流れに分割することである。

【０００５】 本発明は、添付図面を含む以下の本発明の詳細な説明によって容易に理解され
るであろう。従って本発明の説明に特に適した図面を添付するが、これらの図面
は単に説明のためのものであり、必ずしも正確な寸法で示されてはいないことを
理解されたい。

【０００６】 （詳細な説明） 添付図面を参照すれば、図１にはシュートフィーダー１０が示されており、こ
れは空気式コンベヤ・システム２０から繊維の房の形をした繊維を受け取り、こ
の繊維からバット１２をつくる。このシュートフィーダー１０は繊維を受け取る
ホッパー１５をもっている。ホッパー１５を横切ってできるだけ繊維を均一に分
布させることが好ましい。即ち本発明に従えば図２に示すように、ホッパー１５
はその幅を横切って均一に間隔をおいて配置された複数の入口１８を含んでいる
。この入口１８には空気式コンベヤ・システム２０の複数の供給導管２４によっ
て供給が行われる。

【０００７】 空気式コンベヤ・システムは公知であって織物工業においては普通に使用され
ており、本発明の空気式コンベヤ・システムは一般にこのようなシステムに一つ
の特有の要素を付加したものであると考えられたい。すべての空気式コンベヤ・
システムの場合と同様に、典型的には房の形をした繊維がダクトまたは導管の内
部の動いている空気流の中に供給され、この空気流と一緒に運ばれる。空気式コ
ンベヤ・システム２０は、このような繊維が供給され空気流によって運ばれる主
要導管２１を備えている。しかし本発明においては空気式コンベヤ・システム２
０は繊維を含んだ空気流を繊維を含んだ複数の空気流に分割し、次いでこれを供
給導管２４の中に運ぶ分配器３０を含んでいる。この分配器３０は単なる分岐し
た導管ではない。何故ならこれは供給導管中の各空気流の中で繊維を均一に分割
または分配させるためのものだからである。繊維は一般には空気式システムのダ
クトを横切って均一に分布することはないから、繊維を均一に分割することは簡
単な仕事ではない。繊維は主としてダクトの底または屈曲部に沿って運ばれる傾
向がある。繊維を均一に分割するどのような装置に対してもこのような考慮を払
う必要があろう。

【０００８】 次に図３および４を参照すれば、分配器３０の第１の具体化例はかなり平らな
正方形の箱の外観をもつものとして示されている。この箱またはハウジングは一
般に平行な相対した且つ間隔をおいて配置された第１および第２の壁３６および
３７、並びにこの第１および第２の壁３６および３７のほぼ周辺部においてその
間に延びた偏向板の壁３８によって規定され、閉じた内部空間３９をつくってい
る。図示の具体化例においては、第１および第２の壁３６および３７の間の空間
を閉じている４個の偏向板の壁３８が存在するように示されている。また、第１
および第２の壁３６および３７の縁の所で、内部空間３９から出た偏向板３８の
すぐ外側に四つの周辺の壁４３がある。この周辺の壁４３は分配器３０に対する
構造的な支持材となるが、他の適当な支柱で置き換えることができ、或いは偏向
板の壁３８が適切な剛性と構造的な一体性をもっている場合には完全に取り去る
こともできる。この図では偏向板の壁は後で述べる理由により第１および第２の
壁３６および３７に対し垂直または直角をなしていないので、好適な具体化例で
は周辺の壁４３によって構造的な一体性が与えられる。

【０００９】 分配器３０は空気式コンベヤ・システムの主要空気導管２１に連結された繊維
を受け取るための主要入口３１を含んでいる。主要入口３１は円錐状に広がった
部分３２によって第２の壁３７に連結されている。この円錐状に広がった部分３
２は内径が主要導管２１から主要入口３１の約２倍の直径の主要開口部４１まで
実質的にに増加している。主要開口部４１は第２の壁３７のぼぼ中心にあり、さ
らに好ましくは偏向板３８の間の内部空間３９の中心にある。図示の具体化例に
おいては、偏向板の壁３８の交差部分の近傍に配置された４個の出口３４が存在
している。この出口３４は図１に示すようにシュートフィーダー１０への供給導
管２４に連結されている。

【００１０】 上記に簡単に触れたように、分配器３０は空気式コンベヤ・システム２０の繊
維を含んだ空気流を複数の分離した空気流へとかなり均等に分割する。分割の方
法は非常に簡単であり、分配器中の繊維および空気の経路を辿ることによって理
解することができる。明らかに、空気は空気式コンベヤ・システム２０の内部で
使用される何らかのファンまたは送風機の力によって動き、別々のポート３４お
よびそれに付属した供給導管が同様な背圧をもつ程度に空気流（繊維と考えては
いけない）は一般に均等に分割されるであろう。従ってやらなければならないこ
とは各ポート３４からほび同量の繊維を運び出すことである。

【００１１】 繊維および空気流は主として第１の壁３６に対する直截的な衝撃によって分割
される。空気流は第１の壁によって、或いは単に半径方向に再び向かうことによ って分割されるのであろうか？ この分割は単に偏向板、或いは請求の範囲の言 葉に従えば櫂型部材の羽根によって行われるように思われる。 空気流は比較的平
らな分配器の中において偏向板の壁３８の方へ半径方向に外側へ広がることによ
って直截的な衝撃に反応する。繊維もまた直截的な衝撃によって半径方向へ広が
るが、この場合はそれが偏向板の壁３８の方へ動く際第１の壁３６の近所に留ま
る傾向がある。偏向板３８の壁は第１の壁３６に対し角度Ａで配置され、この角
度は垂直即ち９０°よりも僅かに大きく、繊維を第１の壁３６から離れさせ内部
空間３９の中心の方へ向かわせる。角度Ａは約１０５°が好適であるが、９５°
付近から最高約１３５°のかなり広い範囲が適当であると了解されたい。

【００１２】 繊維が衝突して内部空間３９の中心の方へ戻されると、システムを流動状態に
保つことにより繊維が空気流から沈降する機会が減少する。またポート３４を主
要入口３１から最も遠い偏向板の壁３８の交差部分に位置させることも好適であ
る。若干の繊維は確かに各偏向板の壁３８の中心に衝突するが、空気は当然ポー
ト３４の方へ流れそれに伴って繊維が運ばれて行く。

【００１３】 勿論分配器３０の動作を最適化する他の考え方もある。例えば主要導管は一般
的に真っすぐであり、主要入口へ至る最後の１５フィートまたはそれ以上に亙り
垂直方向に走り、繊維が分配器に入る際主要入口３１のいずれかの側が繊維に対
して有利になるような曲がりまたは屈曲部をつくらないことが最も望ましい。最
良の結果を得るためには、主要導管２１は約１５フィートほど垂直につくられ、
水平に配置された分配器３０の底の中へと上方へ向かうようにする。このような
最終的な走行部分を垂直上方へ向かわせることにより、重力の助けによって繊維
は主要空気導管２１の中に分配され、最も均一な繊維の分布が得られる。注目す
べきことには、いずれの時点においても、繊維は塊状になり得るから均一に分配
されない可能性があることである。しかし比較的短時間、例えば数分間の間で各
ポート３４を通過する繊維はかなり均一になることができる。種々の供給導管２
４の間でかなり均一に繊維が分割されると、繊維はシュートフィーダー１０を横
切って一層均一に分配されることができる。

【００１４】 分配器３０は出口の数の多少に影響を受けやすい。例えば図示の具体化例（図
３）は４個の出口をもった正方形の箱の形をしている。６個および８個の出口を
もった他の設計も試験した。６個の出口の設計では六角形の形になり、８個の出
口の設計では八角形の形になる。明らかに偏向板が連続した円に似た外観をもつ
複数の出口をもった設計を考えることもできる。

【００１５】 番号１３０が付けられた分配器の第２の具体化例は図５および６に示されてい
る。分配器１３０は複数の出口をもった遠心分離用のファンの外観をもっている
。この分配器１３０はシャフトまたはハブ１４４の周りで回転するように配置さ
れた櫂型のファン１４３を備えたハウジング１３５を具備している。ハブ１４４
はハウジング１３５の外側に配置されたモーター（図示せず）によって駆動され
、このモーターはボルトのような適当な装置でハウジング１３５の外側に取り付
けられていることが好ましい。櫂型のファン１４３は複数の櫂の羽根１４３を含
み、これがハブ１４４の周りで回転して空気および繊維を出口１３４の方へ押す
。入口１３１は櫂型のファン１４３のハブ１４４と一致するように配置され、入
口１３１へ至る主要空気導管が一般にハブ１４４と同軸をなしている。このよう
な配置では空気および繊維は一般にハブ１４４と同軸をなした経路に沿って主要
空気導管２１の中に入り、ハウジング１３５の内部で回転して遠心力により広が
り、出口１３４の一つへと動く。

【００１６】 この第２の具体化例においては、好ましくは４個の出口１３４が存在している
が、適当な出口としはこれよりも多くても少なくてもよい。出口が４個よりも多
いとハウジング１３５の設計および構造が複雑になるから、特に４個の出口が選
ばれている。ハウジング１３５は一般的に平行で相対して間隔をおいて配置され
た壁１３６および１３７、およびこれらの第１および第２の壁をその周辺部の周
りで連結する曲がった輪郭をもった側壁１３８を具備している。ハウジング１３
５の曲がった輪郭をもった側壁１３８は櫂型の羽根１４５の遠い方の端から半径
方向に配置され、櫂型の羽根１４５の遠い方の端の円形の経路を少なくとも部分
的に辿るように曲がっている。曲がった側壁１３８は真っすぐになって出口１３
４の所に至る接線部分をつくっている。出口１３４は一般にハウジング１３５の
周りに等間隔で配置されているから、繊維および空気の量は出口の間で実質的に
均等に分割される。

【００１７】 分配器１３０の第２の具体化例の特別の利点の一つは、供給導管２４の中で止
まったり沈降したりした繊維によって出口の一つが詰まったり塞がったりした場
合に得られる。この第２の具体化例において、櫂型のファン１４３はモーター（
図示せず）によって駆動されて空気および繊維を出口１３４の中に押込み続け、
塞がったダクトの中の圧力は閉塞部を押す力を増加し、閉塞部を動かし大部分の
場合にはこれを減少させる。第２の具体化例の他の特徴および利点は、モーター
（図示せず）およびファンの羽根１４５によってつくられる遠心力の方が分配器
１３０の中の繊維の分配により大きな影響を与えるから、重力の影響に敏感でな
いことである。第２の具体化例はまた、空気式コンベヤ・システムに余分のファ
ンを付ける必要がなく、或いは空気式コンベヤ・システムのエネルギー要求量を
減少できる利点をもっている。

【００１８】 上記の説明および図面は基本的な知識に寄与するために本発明を説明しようと
したものである。このような知識および理解を交換することにおいて排他的な権
利が求められ表現されなければならない。このような排他的な権利は以上に説明
した特定の詳細点および好適な配置によって限定されるべきではない。本明細書
によって認められるべき特許請求の範囲は上記の請求の範囲によって規定され決
定されるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 繊維がシュートフィーダーに加えられていることを模式的に示す空気式コンベ
ヤ・システムを備えたシュートフィーダーの側立面断面図。

【図２】 図１の線２−２で切ったシュートフィーダーの断面図。

【図３】 分配器の第１の具体化例の透視図。

【図４】 図３の線４−４で切った分配器の断面図。

【図５】 分配器の第２の具体化例の透視図。

【図６】 図５の線６−６で切った分配器の断面図。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月３０日（２０００．３．３０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 繊維および空気流は主として第１の壁３６に対する直截的な衝撃によって分割
される。空気流は比較的平らな分配器の中において偏向板の壁３８の方へ半径方
向に外側へ広がることによって直截的な衝撃に反応する。繊維もまた直截的な衝
撃によって半径方向へ広がるが、この場合はそれが偏向板の壁３８の方へ動く際
第１の壁３６の近所に留まる傾向がある。偏向板３８の壁は第１の壁３６に対し
角度Ａで配置され、この角度は垂直即ち９０°よりも僅かに大きく、繊維を第１
の壁３６から離れさせ内部空間３９の中心の方へ向かわせる。角度Ａは約１０５
°が好適であるが、９５°付近から最高約１３５°のかなり広い範囲が適当であ
ると了解されたい。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維の空気流を、空気式コンベヤで送られる繊維を含む複数
   の分離した空気流に分割し、各々の別々の空気流の中で繊維を均一に分配させる
   繊維分配器において、 繊維と空気の空気流れを受ける少なくとも１個の入口と、分離された繊維を含
   む空気流が出る複数の出口とを有するハウジング、 繊維と空気の空気流れを該入口に入り且つ出て行く経路から略外側へ向かう方
   向に広げるように配置された流れ指向装置、および 広げられた空気流れを略等しく分割された空気流に分割し、この空気流を出口
   へと向かわせるように配置された分割器を具備することを特徴とする繊維分配器
   。
2. 【請求項２】 該流れ指向器はハウジングの内部に該入口に相対する表面を
   もち、これによって流れは該入口に入って出て行く経路から半径方向に外側へ移
   動させられることを特徴とする請求項１記載の繊維分配器。
3. 【請求項３】 該流れ指向器は該入口に相対した比較的平らな壁を備えてい
   ることを特徴とする請求項２記載の繊維分配器。
4. 【請求項４】 該分割器は複数の偏向板の壁を具備し、該偏向板の壁は各出
   口の所で交差するように配置されていることを特徴とする請求項３記載の繊維分
   配器。
5. 【請求項５】 該偏向板の壁は該比較的平らな壁から９５〜１３５°の角度
   で外側に傾いていることを特徴とする請求項４記載の繊維分配器。
6. 【請求項６】 該偏向板の壁は該比較的平らな壁から１００〜１１０°の角
   度で外側に傾いていることを特徴とする請求項５記載の繊維分配器。
7. 【請求項７】 該入口は該ハウジングへと至る広がった円錐状の部分を含む
   ことを特徴とする請求項５記載の繊維分配器。
8. 【請求項８】 該円錐状の部分は該比較的平らな壁にほぼ垂直な軸を含み、
   該軸は少なくともほぼ垂直な向きを向いていることを特徴とする請求項７記載の
   繊維分配器。
9. 【請求項９】 該円錐状の部分は、繊維の空気式コンベヤで運ばれる流れが
   ほぼ垂直に上方へ向かって該ハウジングの中に入るような向きをもっていること
   を特徴とする請求項８記載の繊維分配器。
10. 【請求項１０】 該分割器は該入口に入り且つ出て行く該経路の周りから半
    径方向に外側へ向かった羽根を具備していることを特徴とする請求項１記載の繊
    維分配器。
11. 【請求項１１】 該羽根は該入口に入り該入口を通る経路の中心近くにある
    ハブの周りを回転するように配置され、該分割器はさらに該ハブの上で該羽根を
    回転させるように配置されたモーターを含んでいることを特徴とする請求項１０
    記載の繊維分配器。
12. 【請求項１２】 該ハブは回転軸を有し、該回転軸は該入口に入り該入口を
    通る該経路と実質的に同軸をなしていることを特徴とする請求項１１記載の繊維
    分配器。
13. 【請求項１３】 該羽根はそれぞれ遠い方の部分を有し、該遠い方の部分は
    一般的に円形の経路を描き、該出口は該円形の経路に一般的に接するように配置
    されていることを特徴とする請求項１２記載の繊維分配器。
14. 【請求項１４】 繊維の空気流を、空気式コンベヤで送られる繊維を含む複
    数の分離した空気流に分割する方法において、 繊維の空気流れを第１の移動方向においてハウジングの中に向かわせ、 繊維の空気流れを該第１の移動方向から略半径方向に外側へ広げて繊維および
    空気を分散させ、 広がった空気と繊維をハウジングの内部で各出口へと導くことを特徴とする方
    法。
15. 【請求項１５】 空気式コンベヤによる流れを広げる工程はハウジングの内
    部の表面に流れを直截衝突させ、該第１の移動方向から半径方向へ流れを移動さ
    せることを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 広がった空気と繊維を導く工程は偏向板の壁により該偏向
    板の各交差部分の所にある出口へと繊維および空気を向かわせることを特徴とす
    る請求項１５記載の方法。
17. 【請求項１７】 広がった空気と繊維とを通す工程は、直截衝突させる表面
    から９５〜１３５°の角度で配置された偏向板を用いて直截衝突させる表面から
    遠ざかる方向に繊維を向かわせる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１６
    記載の方法。
18. 【請求項１８】 広がった流れを導く工程は、遠心力によって接線方向にあ
    る出口の方への第１の移動方向から外側へと流れを向かわせる櫂型のファンの羽
    根を用いて流れを分割する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
19. 【請求項１９】 繊維の空気式コンベヤによる流れを第１の移動方向へ向か
    わせる工程は該空気式コンベヤによる流れを垂直上方へハウジングの中へと向か
    わせる工程から成ることを特徴とする請求項１４記載の方法。