JP2006161171A - 空気紡績ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】空気紡績装置において、細番手紡績時における紡績速度の高速化に適合する空気紡績ノズルを提供すること。
【解決手段】ドラフトローラの下流側に、第１のノズルＮ１と第２のノズルＮ２とを配置してなる空気紡績ノズル５において、
前記第２のノズルにおける繊維導入路部分の内径Ｄ_１とこれに続くエア噴出部分の内径Ｄ_２との横断面積比を、
〔（Ｄ_２ ／２）^２ π〕／〔（Ｄ_１ ／２）^２ π〕≧３
即ち、内径Ｄ_１ と内径Ｄ_２ の比を、
Ｄ_２／Ｄ_１≧１．７３
但し、０．７≦Ｄ_１、および、Ｄ_２ ≦２．１（単位：ｍｍ）
の関係に設定したことを特徴とする空気紡績ノズル。
【選択図】図２

Description

この発明は、空気紡績装置において、細番手紡績時における紡績速度の高速化に適合する空気紡績ノズルの構造に関するものである。

従来の空気紡績装置としては、図４に示すように、ドラフト装置におけるフロントローラ対の下流側に、繊維束が内部を通過する際に、その内部において旋回気流の発生を可能とする第１のノズルと、その下流側に連続していて、前記第１のノズルにおける旋回気流と反対向きの旋回気流の発生を可能とする第２のノズルとを備えた空気紡績装置がある。

周知のように、一例になるドラフト装置２１は、図４にその概略を示すとおり、上流側から、それぞれトップローラ並びにボトムローラの対により構成されるバックローラ対２２、２２、エプロンベルトｅ、ｅを装架したミドルローラ対２３、２３、フロントローラ対２４、２４を含むものからなっている。

このドラフト装置２１の下流側には、空気紡績ノズル２５が配置されている。この空気紡績ノズル２５は、その内部において第１の旋回気流の発生を可能とする第１のノズルＮ１と、その下流側に連続していて、前記第１のノズルＮ１における旋回気流と反対向きの第２の旋回気流の発生を可能とする第２のノズルＮ２とを備え、第１のノズルＮ１および第２のノズルＮ２から噴出される逆向きの旋回気流によって、内部を通過する繊維束２８に撚を加えるように構成したものからなっている。

このようなドラフト装置２１と空気紡績ノズル２５とを含む空気紡績装置ＡＳにおいて、ドラフト装置２１でドラフトされた繊維２６は、当該ドラフト装置２１におけるフロントローラ対２４、２４から互いに平行なある幅をもった繊維塊２７となって繰り出され、この繰り出された繊維２６は、前記空気紡績ノズル２５における第１のノズルＮ１により吸引され、繊維束２８として第２のノズルＮ２で加撚される。

上記するように、この空気紡績ノズル２５は、第１のノズルＮ１におけるノズル気流と、第２のノズルＮ２におけるノズル気流とを、それぞれ反対方向に旋回させることで、結束糸を紡績するものである。

この場合、従来、紡績糸の番手（糸の太さ、単位Ｎｅ）によって、ノズル内径が異なる二種類のタイプ〔タイプＡおよびタイプＢ〕の空気紡績ノズルが用いられてきている。タイプＡの空気紡績ノズルは、番手がＮｅ１０〜Ｎｅ２０程度の太番手用ノズルであり、タイプＢの空気紡績ノズルは、番手がＮｅ２０以上の標準用ノズルであった。

この従来のタイプＡ並びにタイプＢの空気紡績ノズルは、番手範囲により選択的に使い分けられていたが、いずれも番手が細くなるほど紡績速度が低下するものであった。近年、生産コストの低減のため、紡績速度のアップは、客先より特に要望されている項目であり、とりわけ、糸の種類が細番手に移行する現状において、細番手紡績時の紡績速度のアップが強く要求されている。

特開平５−８６５１０号公報（要約、図１） 特開平５−８６５１１号公報（要約、図１）

そこで、この発明は、空気紡績装置において、細番手紡績時における紡績速度の高速化に適合する空気紡績ノズルを提供しようとするものである。

この発明は、上記する目的を達成するにあたって、具体的には、ドラフトローラの下流側に、第１のノズルと第２のノズルとを配置してなる空気紡績装置において、
前記第２のノズルにおける繊維導入路部分の内径Ｄ_１ とこれに続くエア噴出部分の内径Ｄ_２ との横断面積比を、
〔（Ｄ_２ ／２）^２ π〕／〔（Ｄ_１ ／２）^２ π〕≧３
即ち、内径Ｄ_１ と内径Ｄ_２ の比を、
Ｄ_２ ／Ｄ_１ ≧１．７３
但し、０．７≦Ｄ_１ 、および、Ｄ_２ ≦２．１（単位：ｍｍ）
の関係に設定したことを特徴とする空気紡績ノズルを構成するものである。

この発明にかかる空気紡績ノズルによれば、高速紡績に必要な仮撚り発生数を高めるために、第２のノズルＮ２におけるエア噴出部分１３のノズル内径Ｄ_２ をできるだけ小さく設計した。このノズル内径Ｄ_２ を小さくすることによるノズル先端部の吸引負圧の低下を防ぎ、これを現状と同等とするため、第２のノズルＮ２における繊維導入路１５のノズル内径Ｄ_１ を小さくした。これにより、ノズル内径Ｄ_２ の直径を小さくしたとしても内径Ｄ_２部の横断面積と内径Ｄ_１ 部の横断面積との比が大きくなり（Ｄ_１ とＤ_２ との差が大きくなり）圧縮空気がスムースに後方に流れ、高い旋回気流が生まれた。さらに、内径Ｄ_２ 部の横断面積を小さくしたことで、圧縮空気の消費流量も低減でき（１０％少ない消費圧縮空気量で、１０％撚効率がアップ）、且つ、１５乃至２４％程度の紡績速度がアップした。

以下、この発明になる空気紡績ノズルについて、図面に示す具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明になる空気紡績ノズルの一例を示すものであって、これをドラフト装置の下流側に配置した状態を示す概略的な側断面図。図２は、この発明になる空気紡績ノズルにおける第２のノズルＮ２の部分を拡大して示すものであり、図２Ａは、その概略的な側断面図、図２Ｂは、図２Ａにおける２Ｂ−２Ｂ線に沿って断面にして示す概略的な２Ｂ−２Ｂ線断面図である。

図１において、空気紡績装置ＡＳは、ドラフト装置１と、その下流側に配置した空気紡績ノズル５とにより構成されている。前記ドラフト装置１は、バックローラ対２、２、エプロンベルトｅ、ｅを装架したミドルローラ対３、３、フロントローラ対４、４からなる３線式ドラフト装置である。一方、前記空気紡績ノズル５は、互いに反対方向の旋回気流を発生する第１のノズルＮ１および第２のノズルＮ２とを小間隔６を隔てて直列に繋いだ構成のものであり、前記ドラフト装置１におけるフロントローラ対４、４から供給される繊維束７に撚をかける紡績が行われ、デリベリローラ８により矢印Ｙ方向に送り出される。

前記空気紡績ノズル５における第１のノズルＮ１の繊維通過路９には、該繊維通過路９の仮想中心線Ａｘに向け斜めに、且つ、該繊維通過路９の接線方向に、例えば、８個の圧空噴出孔１０が設けられ、この圧空噴出孔１０から前記繊維通過路９に圧空を噴出することにより、前記繊維通過路９内に旋回吸引気流を生じさせ、繊維導入路１１の先端開口から繊維通過路９に繊維束７の吸い込みを行っている。

これに対して、前記空気紡績ノズル５における第２のノズルＮ２については、その繊維通過路１２にエア噴出部分１３を形成する。このエア噴出部分１３には、当該繊維通過路１２の接線方向に、図２Ｂに示すように８個の圧空噴出孔１４が設けられていて、繊維通過路１２内に旋回気流を生じさせている。前記第１のノズルＮ１における圧空噴出孔１０と、前記第２のノズルＮ２における圧空噴出孔１３とは、その旋回気流の方向が逆であり、この旋回気流により第１のノズルＮ１および第２のノズルＮ２内で繊維束７に発生するバルーニングの向きを逆方向とする。この圧空噴出孔１４から前記繊維通過路１２に圧空を噴出することにより、前記繊維通過路１２内に旋回撚気流を生じさせ、繊維導入路１５から導入された繊維束７を加撚する。

この発明では、上記する構成になる空気紡績ノズル５において、前記第２のノズルＮ２における繊維導入路部分１５の内径Ｄ_１ とこれに続くエア噴出部分１３の内径Ｄ_２ との横断面積比を、
〔（Ｄ_２ ／２）^２ π〕／〔（Ｄ_１ ／２）^２ π〕≧３
即ち、内径Ｄ_１と内径Ｄ_２ の比を、
Ｄ_２ ／Ｄ_１ ≧１．７３
但し、０．７≦Ｄ_１ 、および、Ｄ_２ ≦２．１（単位：ｍｍ）
の関係に設定してある。

この設定の根拠は、まず、高速紡績に必要な仮撚り発生数を高めるために、第２のノズルＮ２におけるエア噴出部分１３の内径Ｄ_２ をできるだけ小さくした。このノズル内径Ｄ_２を小さくすることで、ノズル先端部の吸引負圧が低下するのを防ぐべく、現状と同等とするため、第２のノズルＮ２における繊維導入路１５のノズル内径Ｄ_１ を小さくした。これにより、ノズル内径Ｄ_２ の直径を小さくしたとしても内径Ｄ_２ 部の横断面積と内径Ｄ_１ 部の横断面積との比が大きくなり（Ｄ_１ とＤ_２ との差が大きくなり）圧縮空気がスムースに後方に流れ、高い旋回気流が生まれた。さらに、内径Ｄ_２ 部の横断面積を小さくしたことで、圧縮空気の消費流量も低減でき（１０％少ない消費圧縮空気量で、１０％撚効率がアップ）、且つ、１５乃至２４％程度の紡績速度をアップすることができる。

ここに、上記する従来のタイプＡ並びにタイプＢでなる空気紡績ノズルと、この発明に係る空気紡績ノズル〔タイプＳＡおよびタイプＳＢ〕について、下記する表１において、繊維導入路部分１５の内径Ｄ_１ と、エア噴出部分１３の内径Ｄ_２ との関係を対比する。

この表からも明らかなように、この発明になる空気紡績ノズル〔タイプＳＡ並びにタイプＳＢ〕によれば、繊維導入路部分１５の内径Ｄ_１ を、
０．７≦Ｄ_１ ≦１．３の範囲に設計し、
エア噴出部分１３の内径Ｄ_２ を、
１．７≦Ｄ_２ ≦２．１の範囲に設計することにより、
〔内径Ｄ_２ 部の横断面積／内径Ｄ_１ 部の横断面積〕の値を、４．０〜５．１とすることができ、これは、従来の空気紡績ノズル〔タイプＡ並びにタイプＢ〕に比べて約倍以上とするものであり、圧縮空気がスムースに後方に流れ、高い旋回気流が生じて、特に、細番手紡績時における紡績速度の高速化に貢献する。

一方、図３は、従来の空気紡績ノズル〔タイプＡ並びにタイプＢ〕と、この発明になる空気紡績ノズル〔タイプＳＡ並びにタイプＳＢ〕とについて、番手〔Ｎｅ〕と、紡績速度〔ｍ／ｍｉｎ〕との関係をグラフにしたものである。この図３からも明らかなように、番手Ｎｅ４０のような細番手のものの場合、従来の空気紡績ノズル〔タイプＢ〕では、その紡績速度が精々２５０〜２６０ｍ／ｍｉｎであるのに対し、この発明になる空気紡績ノズル〔タイプＳＡ並びにタイプＳＢ〕では、その紡績速度が３００〜３１０ｍ／ｍｉｎであって、約１５乃至２４％アップの高速紡績が可能となった。

この発明において、高速紡績の実現にあたって、更に好ましい実施例によれば、前記第２のノズルＮ２における内径Ｄ_１ でなる繊維導入路１５の軸方向の長さ寸法Ｌ_１ は、約１０〜２０ｍｍ程度であり、最適には、１５ｍｍである。また、前記第２のノズルＮ２における内径Ｄ_２ でなる繊維通過路１２の軸方向の長さ寸法Ｌ_２ は、約３〜８ｍｍ程度であり、最適には、４ｍｍである。さらに、内径Ｄ_２ でなる繊維通過路１２から先太りに傾斜する通路部分１６のテーパー角度αは、０〜３°であり、最適には、１．７°である。

図１は、この発明になる空気紡績ノズルの一例を示すものであって、これをドラフト装置の下流側に配置した状態を示す概略的な側断面図である。 図２は、この発明になる空気紡績ノズルにおける第２のノズルＮ２の部分を拡大して示すものであり、図２Ａは、その概略的な側断面図、図２Ｂは、図２Ａにおける２Ｂ−２Ｂ線に沿って断面にして示す概略的な断面図である。 図３は、各ノズルタイプ別の番手〔Ｎｅ〕と紡績速度〔ｍ／ｍｉｎ〕との関係を示すグラフである。 図４Ａは、ドラフト装置と空気紡績ノズルとによる空気紡績装置の基本的な構成例を示す概略的な斜視図であり、図４Ｂは、空気紡績装置による繊維束の状態を示す概略的な斜視図である。

符号の説明

ＡＳ 空気紡績装置
１ ドラフト装置
２、２ バックローラ対
３、３ ミドルローラ対
４、４ フロントローラ対
５ 空気紡績ノズル
６ 小間隔
７ 繊維束
８ デリベリローラ
Ｎ１ 第１のノズル
Ｎ２ 第２のノズル
９ 第１のノズルの繊維通過路
Ａｘ 繊維通過路の仮想中心線
１０ 圧空噴出孔
１１ 第１のノズルの繊維導入路
１２ 第２のノズルの繊維通過路
１３ エア噴出部分
１４ 圧空噴出孔
１５ 第２のノズルの繊維導入路

Claims (1)

1. ドラフトローラの下流側に、第１のノズルと第２のノズルとを配置してなる空気紡績装置において、
   前記第２のノズルにおける繊維導入路部分の内径Ｄ_１ とこれに続くエア噴出部分の内径Ｄ_２ との横断面積比を、
   〔（Ｄ_２ ／２）^２ π〕／〔（Ｄ_１ ／２）^２ π〕≧３
   即ち、内径Ｄ_１と内径Ｄ_２の比を、
   Ｄ_２／Ｄ_１≧１．７３
   但し、０．７≦Ｄ_１ 、および、Ｄ_２ ≦２．１（単位：ｍｍ）
   の関係に設定したことを特徴とする空気紡績ノズル。
   

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