JP2009091684A - 紡績装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 気流の乱れを防止してファイバをスムーズに導入するための紡績装置を提供する。
【解決手段】紡績装置は、ドラフトローラ（フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８）によってドラフトされて搬送される繊維束８を導入するための案内孔２１を有するニードルホルダ（ファイバ導入部材）２３と、繊維束８に旋回流を作用させる紡績ノズル１９と、この紡績ノズル１９に先端が挿入される中空ガイド軸体と、を有する。そして、このニードルホルダ２３は、前記ドラフトローラの軸方向に見たときに、繊維束８の搬送方向上流側に尖った形状の突出部３０を備えている。また、この突出部３０は、その長さＬ１が案内孔２１の開口形状の長さＬ２を含むように、当該開口形状の長手方向に沿って細長く形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、紡績糸を生成するための紡績装置に関するものであり、詳細には、ドラフト装置によってドラフト処理された繊維束を紡績装置に導入するためのファイバ導入部材に関するものである。

従来から、紡績ノズルの旋回流を利用して紡績糸にする空気紡績機において、ドラフト処理されたファイバを紡績ノズルに導入するためにファイバ導入部材を用いる構成が知られている。

このような空気紡績機のファイバ導入部材は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される紡績装置は、紡績方向上流側から順にドラフト部、紡績ノズル部及び中空ガイド軸体部を備える。そして、前記紡績ノズル部はニードルホルダを備え、このニードルホルダには、フロントローラから送られてくる繊維束を導入する案内孔が設けられる。この案内孔は、ファイバを紡績ノズルに確実に導入できるように、フロントローラの出口部において、概ね、２つのフロントローラの共通接線方向に配置される。
特開２００１−１３１８３４号公報

しかし近年、紡績速度の高速化の要求からドラフトローラの回転数が高くなる傾向にあり、それに伴い、ドラフトローラの回転による気流の影響が無視できないものとなってきた。

例えば特許文献１の紡績装置において、ニードルホルダ（ファイバ導入部材）はドラフトローラの出口部に配置されるため、ドラフトローラの回転によって発生した気流はニードルホルダによって直接的に受け止められることになる。従って、ドラフトローラの回転数の増加によってニードルホルダの近傍での気流の乱れが発生し易くなっていた。この気流の乱れはファイバの横方向の広がりを増幅させるため、案内孔へのファイバのスムーズな導入が困難になるだけでなく、糸物性を劣化させ、紡績装置の操業が不安定となる原因になっていた。

本発明は以上の事情に鑑みたものであり、その目的は、ファイバ導入部材の近傍に生じる気流の乱れによる影響を抑制し、スムーズにファイバを導入することができる紡績装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、紡績装置における以下の構成が提供される。即ち、紡績装置は、ドラフトローラによってドラフトされて搬送される繊維束を導入するための案内孔を有するファイバ導入部材と、前記繊維束に旋回流を作用させる紡績ノズルと、この紡績ノズルに先端が挿入される中空ガイド軸体と、を有する。そして前記ファイバ導入部材は、前記ドラフトローラの軸方向に見たときに、前記繊維束の搬送方向上流側に尖った形状の突出部を備える。

これにより、ドラフトローラの回転によって発生する気流を、突出部の尖った部分を境にして案内孔側と案内孔の外側の方向に誘導することができるので、ファイバ導入部材近傍の気流の乱れを防止できる。従って、繊維束の案内孔への導入がスムーズになって糸の物性も向上する。また、ファイバ導入部材に突出部を設けるシンプルな構成であるので、コストを抑えながら糸の物性を向上させることができる。

前記の紡績装置においては、前記突出部は、前記案内孔の開口形状が有する長手方向に沿って細長く形成されることが好ましい。

これにより、細長い突出部によって気流の流れを層状に分断して誘導できるので、気流の乱れが少なくなり、ファイバを案内孔へよりスムーズに導入することができる。

前記の紡績装置においては、前記突出部は、その長さが前記案内孔の開口形状の長さを含むように形成されることが好ましい。

これにより、案内孔の周辺における気流の乱れを一層抑制することができる。従って、よりスムーズに繊維束を案内孔へと誘導することができる。

前記の紡績装置においては、前記突出部の側壁と前記案内孔の内壁とが滑らかに接続されていることが好ましい。

これにより、突出部によって案内された気流が突出部と案内孔の接続部分に衝突して気流が乱れることを防止することができる。また、繊維束が突出部と案内孔の接続部分で引っ掛かることが防止されるので、繊維束を案内孔へスムーズに導入できる。

前記の紡績装置においては、前記突出部の先端の稜線は、繊維束の搬送方向に垂直な方向から傾斜している部分を有することが好ましい。

これにより、突出部の稜線に気流が衝突することによって生じる気流の乱れを抑制することができる。また、稜線の傾斜部分を適切に形成することで、案内孔へ円滑に導入される向きとなるようにファイバを気流によって誘導することも可能になる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、並設された多数の紡績ユニット（糸処理ユニット）２を備えた、繊維機械としての紡績機１を示している。

図１に示すように、各紡績ユニット２は、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１と、巻取装置１２と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は紡績機１本体のケーシング６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で下方へ送られ、糸の欠陥を検出して糸切断を行い糸欠陥部分を除去するためのクリアラー（糸欠陥検出器）５２を経て、巻取装置１２によって巻き取られ、パッケージ４５を形成する。クリアラー５２は、例えば、糸の太さムラ欠陥を検出する機能や、紡績糸１０内に混入した異物を検出する機能や、これらの機能を兼用したものが考えられる。

この紡績機１には、ブロアボックス８０と、原動機ボックス８１とが装備される。また、図では省略したが、紡績機１は、紡績ユニット２が並べられる方向に走行自在に設けられた糸継台車と、この糸継台車とは独立に走行自在に設けられた玉揚台車を備える。

図２にドラフト装置７と、紡績装置９と、糸送り装置１１の拡大側面図を示す。ドラフト装置７は、スライバ１３を延伸して繊維束８にするためのドラフトローラを備える。前記ドラフトローラは、互いに対向して配置されるトップローラとボトムローラにより構成されている。

トップローラは、バックローラ１４、サードローラ１５、エプロンベルト１７を装架したミドルローラ１６、及びフロントローラ１８の４つのローラから構成されている。これらのトップローラ１４，１５，１６，１８は、ドラフト装置７が備えるカバー状のクレードル５０に取り付けられている。一方、ボトムローラは、バックボトムローラ２４、サードボトムローラ２５、エプロンベルト２７を装架したミドルボトムローラ２６、及びフロントボトムローラ２８の４つのローラから構成されている。それぞれのボトムローラ２４，２５，２６，２８はドラフト装置７本体側に取り付けられるとともに、前記トップローラ１４，１５，１６，１８に対向するように配置されている。

以上の構成で、ドラフト装置７に送られたスライバ１３は、図２に示すように、速度をそれぞれ異ならせながら回転駆動されるドラフトローラによって延伸され、繊維束８となって紡績装置９へ送られる。紡績装置９は、ドラフト装置７から送られてくる繊維束８を空気紡績する。空気紡績された繊維束８は紡績糸１０となって糸送り装置１１に送られる。

次に紡績装置９を説明する。この紡績装置９は図３に示すように、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８から送られてくる繊維束８を挿通させながらその繊維束８に旋回流を作用させる紡績ノズル１９と、この紡績ノズル１９に先端部が挿入される中空ガイド軸体（スピンドル）２０と、を主に備えて構成される。

図３に示すように、紡績ノズル１９は、ニードル２２を内部に保持するニードルホルダ（ファイバ導入部材）２３と、このニードルホルダ２３が取り付けられるノズル部ケーシング５３と、を備える。なお、前記ニードルホルダ２３の構成の詳細については後述する。

ニードルホルダ２３より下流側の位置において、ノズル部ケーシング５３にはテーパ孔５４が設けられる。そして、このテーパ孔５４に、当該テーパ孔５４とほぼ等しいテーパ角を有する中空ガイド軸体２０の先端部が、同軸状で且つ所定の隙間を隔てて挿入されている。中空ガイド軸体２０の先端面とニードルホルダ２３との間には紡績室３３が形成され、この紡績室３３には前記ニードル２２が突出されている。このニードル２２の先端は中空ガイド軸体２０の先端面と対向している。また、前記テーパ孔５４と前記中空ガイド軸体２０の先端部との間には旋回流発生室３２が形成される。

ノズル部ケーシング５３には、出口端が紡績室３３に開口される複数の旋回流発生ノズル３５が設けられる。これら旋回流発生ノズル３５はノズル部ケーシング５３に穿設された孔からなり、紡績室３３の接線方向に且つ糸送り下流側に傾斜して設けられている。旋回流発生ノズル３５は図示しない圧空源から圧空の供給を受けてその圧縮空気（圧空）を紡績室３３に噴射し、例えば平面視反時計回りの旋回流を紡績室３３に発生させる。この旋回流は中空ガイド軸体２０の前記先端部周囲の旋回流発生室３２に沿って螺旋状に下流側に流れ、ノズル部ケーシング５３に形成された排気室５５から排出される。

中空ガイド軸体２０の内部には、その軸心に沿って糸通路２９が形成されており、この糸通路２９内を糸が通過できるように構成している。

この構成で、ドラフト装置７のドラフトローラから排出された繊維束８は、案内孔２１から紡績室３３に導入されて、更に各々の繊維はその先端が、中空ガイド軸体２０に導かれる。繊維の後端は旋回流発生ノズル３５によって発生した吸引エアによって反転させられ、同時に旋回流発生ノズル３５による旋回流の作用を受ける。これにより、反転させられた繊維が旋回流発生室３２内で振り回され、加撚される。なお、この撚りはフロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８側へ伝播しようとするが、その伝播はニードル２２によって阻止されるので、フロントローラ１８から送り出される繊維束８が上記の撚りによって撚り込まれることがない。このように、ニードル２２は撚り伝播防止手段をなしている。上記のように加撚された繊維は、大部分が巻付き繊維となる実撚り状の糸に順次生成され、糸通路２９を通過し図略の出口孔から排出される。そして、図２の糸送り装置１１を経て巻取装置１２（図１）に巻き取られる。

次に図４、図５、及び図６を参照して本実施形態のニードルホルダ２３について説明する。図４はニードルホルダ２３の近傍を示す要部斜視図である。図５はニードルホルダ２３近傍の様子を示した平面断面図である。図６はニードルホルダ近傍の気流の様子を示した縦断面図である。

図４に示すように、ニードルホルダ２３は、円柱形状の本体部３１と、この本体部３１から突出する突出部３０と、を備えている。そして、本体部３１には、フロントローラ１８とフロントボトムローラ２８とによる繊維束８のニップ点に対面するように、案内孔２１が備えられている。

案内孔２１について説明する。この案内孔２１は図４に示すように前記本体部３１の端面に開口を形成しており、この開口形状は、繊維束８の導入方向に見たときに、細長い弓形状となっている。図５及び図６に示すように、案内孔２１は前記紡績室３３まで貫通しており、その貫通方向は、搬送方向下流に進むに従って、ニードル２２に近づく向きに屈曲するように構成される。この屈曲部を備えることによって、案内孔２１内の繊維束８が制動される。

なお、フロントローラ１８とフロントボトムローラ２８とによる繊維束８のニップ点から案内孔２１までの距離は、繊維長に応じて適切に設定されている。また、本実施形態では案内孔２１の開口形状は弓形状としているが、例えば長孔形状、楕円形状や半円形状等とすることも可能である。

案内孔２１から排出された繊維束８の流路上には、図４において破線で示すニードル２２が本体部３１の内部の中心位置に保持されている。図５及び図６に示すように、ニードル２２は、その先端部分が中空ガイド軸体２０の端面に対向するようにニードルホルダ２３から突出している。

次に、ニードルホルダ２３に形成される突出部３０について説明する。図４及び図５に示すように、突出部３０は、案内孔２１の開口形成位置の脇の位置において、本体部３１の端面からスライバ１３搬送方向上流側へ突出している。図６に示すように、この突出部３０は、断面が略三角形状となるように形成されている。また、突出部３０は図４に示すように、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８の軸方向とほぼ平行となるように細長く形成されている。

この突出部３０は、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８の軸方向から見たときに先細形状となる尖り部を有している。この尖り部の先端の稜線３４は、図４及び図５に示すように、繊維束８の搬送方向と垂直な方向（フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８の軸線と平行な方向）に延びるように構成されている。

この突出部３０の側面のうち、フロントローラ１８側（図６において右側）を向く面は、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８の共通接線にほぼ沿うように形成されている。この突出部３０の側面は、図４に示すように、前記案内孔２１の内壁の一部に対し滑らかに繋がるように構成されている。一方、突出部３０の側面のうちフロントボトムローラ２８側（図６において左側）を向く面は、前記フロントボトムローラ２８に略沿う曲面（円弧面）を形成している。この曲面の曲率は、フロントボトムローラ２８の曲率と略等しくなるように構成されている。

この構成で紡績装置９が駆動されると、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８の回転によって気流が発生する。しかしながら、この気流は図６に示すように、ニードルホルダ２３に衝突する前に前記突出部３０の尖り部分を境に分断され、一側の気流Ａはほぼ真っ直ぐに案内孔２１に導入され、他側の気流Ｂは滑らかな円弧状に曲げられながら本体部３１の外側へ流れる。これにより、案内孔２１付近での気流の乱れを抑制でき、繊維束８を案内孔２１側へスムーズに誘導できる。

また、前記突出部３０は細長く突出するように形成されており、図４及び図５に示すように、この突出部３０の長さＬ１は、前記案内孔２１の長さＬ２を含むように形成される。また、図４等に示すように、突出部３０の一側の側壁は、案内孔２１の内壁の一部に対し、段差を生じること無く滑らかに接続されている。これにより、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８部分で発生する気流は広い領域にわたって層状に分断され、その一部は案内孔２１の内部へ滑らかに導入される。これにより、案内孔２１の周辺での気流の乱れが抑制され、繊維束８の案内孔２１への導入が一層円滑になる。

以上に示すように、本実施形態の紡績装置９は、ドラフトローラによってドラフトされて搬送される繊維束８を導入するための案内孔２１を有するニードルホルダ（ファイバ導入部材）２３と、繊維束８に旋回流を作用させる紡績ノズル１９と、この紡績ノズル１９に先端が挿入される中空ガイド軸体２０と、を有する。そして、このニードルホルダ２３は例えば図６に示すように、前記ドラフトローラの軸方向に見たときに、繊維束８の搬送方向上流側に尖った形状の突出部３０を備えている。

この構成により、フロントローラ１８及びフロントボトムローラ２８の回転によって発生する気流を、図６に示すように、突出部３０を境にして案内孔２１側の気流Ａと案内孔２１の外側へ向かう気流Ｂとに分断することができる。従って、ニードルホルダ２３近傍の気流の乱れを防止でき、繊維束８の案内孔２１への導入がスムーズになって糸の物性も向上する。また、ニードルホルダ２３に突出部３０を設けるシンプルな構成であるので、コストを抑えながら糸品質を向上させることができる。

また、前記突出部３０は、図４に示すように、案内孔２１の開口形状が有する長手方向に沿って細長く形成されている。

この構成により、細長い突出部３０によって気流の流れを層状に分断した上で、その分断された気流の一部を案内孔２１へ滑らかに誘導できるので、よりスムーズに繊維束８を案内孔２１へ導入することができる。

また、前記突出部３０は、その長さが案内孔２１の開口形状の長さを含むように形成される。

この構成により、気流の流れを広い領域にわたって層状に分断できるので、案内孔２１の開口周囲の気流の乱れを確実に抑制できる。従って、繊維束８を案内孔２１へ一層スムーズに導入することができる。

また、前記突出部３０の一側の側壁は、案内孔２１の内壁に滑らかに接続されている。

この構成により、突出部３０によって案内された気流が突出部３０と案内孔２１の接続部分に衝突して気流が乱れることを防止できる。また、繊維束８が突出部３０と案内孔２１の接続部分に引っ掛かることを防止できるので、繊維束８を案内孔２１の内部へスムーズに導入できる。

なお、前記突出部３０の稜線３４は直線状とされ、繊維束８の搬送方向と垂直となるように向けられている。ただし、図７の突出部９０の稜線９４に示すように、繊維束８の搬送方向と垂直な方向から若干傾斜させて配置することもできる。なお、図７において前記実施形態と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、説明を省略する。

この構成により、稜線９４の部分での空気抵抗を低減し、一層スムーズに気流を分断して気流の乱れを抑制することができる。また、稜線９４を傾ける方向を適宜設定することにより、図７の鎖線で示すように、繊維束８が案内孔２１に導入され易い向きとなるように気流を積極的に誘導することもできる。

以上に本発明の好適な実施形態及びその変形例を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。

上記実施形態では突出部３０はフロントボトムローラ２８側にのみ備えられる構成であるが、この構成に代えてフロントローラ１８側に第２の突出部を配置する等、突出部の構成は事情に応じて適宜変更することができる。

図５や図７で説明した構成では、突出部３０（９０）の先端の稜線３４（９４）は直線状となっているが、例えば円弧状等、曲線状の稜線を有する突出部となるように変更することができる。

本実施形態のニードルホルダ２３の形状に限らず、金属製の外枠にファインセラミックス等を繊維案内部材として固定する等、ニードルホルダ２３の構成は事情に応じて適宜変更できる。

本発明の一実施形態に係る紡績装置を備えた紡績機の正面図。 ドラフト装置及び紡績装置の様子を示す側面図。 紡績装置の縦断面図。 ニードルホルダの形状を詳細に示す要部斜視図。 ニードルホルダ近傍の様子を示す平面断面図。 ニードルホルダ近傍の気流の様子を模式的に示した縦断面図。 変形例に係るニードルホルダ近傍を示す平面断面図。

符号の説明

１ 紡績機
８ 繊維束
９ 紡績装置
１０ 紡績糸
１２ 巻取装置
１３ スライバ
１８ フロントローラ（ドラフトローラ）
１９ 紡績ノズル
２１ 案内孔
２２ ニードル
２３ ニードルホルダ（ファイバ導入部材）
２８ フロントボトムローラ（ドラフトローラ）
３０ 突出部
３１ 本体部
３４ 稜線

Claims (5)

1. ドラフトローラによってドラフトされて搬送される繊維束を導入するための案内孔を有するファイバ導入部材と、前記繊維束に旋回流を作用させる紡績ノズルと、この紡績ノズルに先端が挿入される中空ガイド軸体と、を有する紡績装置において、
   前記ファイバ導入部材が、前記ドラフトローラの軸方向に見たときに、前記繊維束の搬送方向上流側に尖った形状の突出部を備えることを特徴とする紡績装置。
2. 請求項１に記載の紡績装置であって、
   前記突出部は、前記案内孔の開口形状が有する長手方向に沿って細長く形成されることを特徴とする紡績装置。
3. 請求項２に記載の紡績装置であって、
   前記突出部は、その長さが前記案内孔の開口形状の長さを含むように形成されることを特徴とする紡績装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績装置であって、
   前記突出部の側壁と前記案内孔の内壁とが滑らかに接続されていることを特徴とする紡績装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の紡績装置であって、
   前記突出部の先端の稜線は、繊維束の搬送方向に垂直な方向から傾斜している部分を有することを特徴とする紡績装置。

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