JP2014019990A - 紡機におけるニューマクリアラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない動力で糸切れした紡出糸を確実に吸引する
【解決手段】第１及び第２ニューマノズル２０、２１の先端部側に最小断面積部を形成するとともに、基端部側に最大断面積部を形成し、最小断面積部と最大断面積部との間を連続する壁面で接続する。吸引源１５側の第２ニューマノズル２１は、吸引源１５とは反対側の第１ニューマノズル２０の最小断面積部よりも小さな断面積を有する最小断面積部を備えている。このため、吸引源１５の動力を引き下げ、ニューマダクト１３全体の吸引力を減少しても、第１及び第２ニューマノズル２０、２１の吸引機能を高め、ニューマクリアラ装置１２の省エネ効果を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、糸切れ時の紡出糸を吸引除去する紡機のニューマクリアラ装置に関する。

例えば、リング精紡機のような紡機では、運転中における糸切れ時の紡出糸を吸引除去するために、ニューマクリアラ装置が設置されている。ニューマクリアラ装置は、紡機の長手方向にニューマダクトを設置し、ニューマダクトに各紡出錘に対応した複数のニューマノズルを装着した構成を有する。ニューマダクトの一端側には、吸引源が設けられている。吸引源が作動すると、ニューマダクト内に吸引力が発生し、各ニューマノズルに生じる吸引気流により糸切れ時の紡出糸を吸引する。

紡機に備えられた紡出錘は一般的に約千錘に及び、ニューマダクトは紡出錘数に応じた長い距離を有しているが、吸引源はニューマダクトの一端側にのみ設置されている。このため、吸引源と反対側のニューマダクト内の吸引力が低下し、吸引源と反対側に設置されたニューマノズルは糸切れ時における紡出糸の吸引能力が、吸引源側よりも低下する。この問題の解消方法として、従来は、吸引源と反対側に設置されたニューマノズルが正常な吸引能力を有するように、吸引源を大きな動力で駆動し、吸引源と反対側のニューマダクトの吸引力を高い状態に維持している。このため、吸引源側のニューマダクト内では、必要以上に高い吸引力が発生しており、無駄な動力を消費している。

全てのニューマノズルの吸引力を一定に維持する方法が、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている。特許文献１の構成は、紡機の長手方向に設置された空気流の通路（ニューマダクトに相当）に基端部を接続した吸込み管（ニューマノズルに相当）の基端部側の空気流通路内に板状のオリフィスを突設し、絞りを形成している。特許文献１では、絞りの内径を種々異ならせて吸込み管の吸込み力を変化させ、吸引源側から吸引源と反対側に至る通路内の圧力が２次曲線的に変化するのに対し、全ての吸込み管の吸込み力を一定にすることができる。

特許文献２は、紡機の長手方向に設置されたダクト（ニューマダクトに相当）に複数の分岐管を取り付け、各分岐管に別体の種類の異なる吸込み口管を挿入することによりニューマノズルを形成する構成である。特許文献２では、３種類の吸込み口管が示され、各種類の吸込み口管は入口側の最小口径部の口径が一定に形成され、最小口径部からダクト側に向けて拡開する長さを３種類に変えて、吸引気流の流通抵抗を異ならせた構成である。

拡開長さが最小の吸込み口管はダクトの一端側に設けた吸気機（吸引源に相当）に近い分岐管に接続され、拡開長さが最大の吸込み口管はダクトの吸気機から遠い位置の分岐管に接続される。拡開長さが中間の吸込み口管はダクトの吸気機に近い位置と吸気機から遠い位置との中間の位置の分岐管に接続される。特許文献２では、同一径の最小口径部からの拡開長さが異なる吸込み口管を分岐管とは別に構成することにより、ダクト内の吸引圧力の差に対して、全ての分岐管における吸込み口管の先端吸口部の吸引圧力を可及的に一定にし、吸気流速度を一定にすることができる。

特開２００４−１０７８３５号公報 実公昭２９−１７１３８号公報

特許文献１及び特許文献２は、いずれも通路又はダクト内において吸引源又は吸気機から離れるに伴い吸引圧力が減少する状態に対し、吸込み管の吸込み力又は吸込み口管の吸引圧力を一定にすることを目的とし、吸込み管又は吸込み口管に絞りを構成する手段を設けたものである。

特許文献１における絞りを構成する手段は、吸込み管内に板状のオリフィスを突出させる構成であるため、オリフィスの内径部と吸込み管の内壁との間に段差が生じている。オリフィスの下流側の段差では、渦流が発生し、吸引気流の大きな抵抗となり、吸引源の動力をより増大させる必要がある。

特許文献２における絞りを構成する手段は、分岐管に別体の吸込み口管を挿入する構成であるため、吸込み口管の内壁と分岐管の内壁との間に段差を生じる構成である。特に、特許文献２の図に示された拡開長さが最小の吸込み口管及び拡開長さが中間の吸込み口管では、特許文献１に示された板状のオリフィスと同程度の大きな段差を生じる。従って、段差部に渦流が発生し、吸引気流の大きな抵抗が生じるため、特許文献１と同様に、吸気機の動力をより増大させる必要がある。

また、特許文献１及び特許文献２では、吸引された風綿等が吸込み管又は吸込み口管と分岐管の空気流通路内に生じる渦流に巻き込まれ、段差部に滞留し易くなる。段差部における風綿の堆積は、吸込み管又は吸込み口管の吸引能力を低下する大きな要因となる。また、段差部の堆積物を取り除くには、吸込み管又は吸込み口管と分岐管を取り外す必要があり、清掃作業が非常に煩雑である。

本願発明は、少ない動力で糸切れした紡出糸を確実に吸引することを目的とする。

請求項１は、紡機の長手方向に延び、吸引源に接続するニューマダクトを備え、前記ニューマダクトに取り付けた複数の接続部材に複数のニューマノズルのそれぞれの基端部を装着し、前記ニューマノズルの先端部をドラフト装置の送出側に開口させた紡機のニューマクリアラ装置において、前記ニューマノズルの先端部側に空気流通路の最小断面積部を形成するとともに、前記ニューマノズルの基端部側に空気流通路の最大断面積部を形成し、前記最小断面積部と前記最大断面積部との間を連続する壁面で接続し、少なくとも前記ニューマダクトの吸引源に最も近い位置に設置される前記ニューマノズルの前記最小断面積部の断面積を、それ以外の前記ニューマノズルの前記最小断面積部の断面積より小さく形成したことを特徴とする。

請求項１によれば、少なくともニューマダクトの吸引源に最も近い位置に設置されるニューマノズルの最小断面積部の断面積を、それ以外のニューマノズルの最小断面積部の断面積より小さくした構成により、ニューマダクト内の吸引源と反対側での吸引力の減少を抑制することができる。このため、吸引源を小さな動力で駆動しても、吸引源と反対側におけるニューマダクト内の適正な吸引力を維持することができる。また、最小断面積部の断面積を変化させるのみで、連続する壁面で形成された空気流通路は維持されるため、ニューマノズル内部に滑らかな気流を発生させることができ、少ない動力で全ての紡出錘における糸切れ時の紡出糸の吸引除去を確実に行うことができる。

請求項２は、複数の前記ニューマノズルは前記最小断面積部の断面積が異なる２種類のニューマノズルで構成されていることを特徴とする。請求項２によれば、最も少ない種類のニューマノズルで請求項１に記載の作用効果を得ることができる。

請求項３は、前記最小断面積部の断面積が異なる前記ニューマノズルは、色彩又は形状あるいは双方により外観を異ならせた構成であることを特徴とする。請求項３によれば、最小断面積部の断面積が異なるニューマノズルを簡単に区別することができるので、ニューマノズルの装着作業を容易に行うことができる。

請求項４は、前記最小断面積部は長円形状の空気流通路に形成され、前記最大断面積部は円形状の空気流通路に形成されていることを特徴とする。請求項４によれば、単純な構成であるため、ニューマノズルの製作が容易である。

本願発明は、少ない動力で糸切れした紡出糸を確実に吸引することができる。

リング精紡機を示す概略側面図である。 ニューマクリアラ装置のニューマダクトとニューマノズルを示す概略正面図である。 第１ニューマノズルの平面図である。 第１ニューマノズルを示し、（ａ）は第１ニューマノズルの断面側面図、（ｂ）は図３の正面図、（ｃ）は図３のＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は図３のＢ−Ｂ線断面図、（ｅ）は図３の背面図である。 第２ニューマノズルの平面図である。 第２ニューマノズルを示し、（ａ）は第２ニューマノズルの断面側面図、（ｂ）は図５の正面図、（ｃ）は図５のＣ−Ｃ線断面図、（ｄ）は図５のＤ−Ｄ線断面図、（ｅ）は図５の背面図である。

本願発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、本願明細書においては、紡出糸Ｙの送出側となる図１の左側をリング精紡機の前方、繊維束Ｆの供給側となる図１の右側をリング精紡機の後方として説明する。図１はドラフトされた紡出糸Ｙを空気流により集束するいわゆるコンパクト糸を紡出するリング精紡機を示す。ドラフト装置１は繊維束Ｆをドラフトするドラフトローラ機構２及びドラフトローラ機構２を経た紡出糸Ｙを集束する集束機構３から構成されている。なお、ドラフト装置１はリング精紡機の紡出錘毎に備えられているが、図１では１つの紡出錘に対応するもののみを示している。

ドラフトローラ機構２はフロントローラ対４、ミドルローラ対５及びバックローラ対６からなる３線式で構成されている。集束機構３はフロントローラ対４の前方側（紡出糸Ｙの送出方向下流側）に設けられ、ボトムニップローラ７とトップニップローラ８、ボトムニップローラ７の前後に配置されたガイド部９と吸引パイプ１０及び通気搬送ベルト１１から構成されている。吸引パイプ１０は紡出糸Ｙの送出方向に延びるスリット状の吸引孔(図示せず)を備えている。通気搬送ベルト１１は適度な通気性を有する材料により構成され、ボトムニップローラ７、ガイド部９、吸引パイプ１０の各外周をボトムニップローラ７の駆動により周回される。

ドラフト装置１では、繊維束Ｆがドラフトローラ機構２によりドラフトされる。ドラフトローラ機構２のフロントローラ対４から送り出される紡出糸Ｙは、吸引パイプ１０の吸引力により通気搬送ベルト１１上で集束されるとともにボトムニップローラ７とトップニップローラ８とにより把持され、ドラフト装置１の前方側へ送出される。紡出糸Ｙは集束機構３の前方側下方に設けられた巻取機構（図示せず）に巻き取られる。

ニューマクリアラ装置１２はドラフト装置１の下方に設置され、次のように構成されている。リング精紡機の長手方向に沿って配設されたニューマダクト１３には、紡出錘の数に対応した複数の開口部１４が形成されている。また、ニューマダクト１３の一端部にはブロア等で構成される吸引源１５（図２参照）が設けられ、吸引源１５の運転によりニューマダクト１３内に負圧、即ち吸引力が生じ、吸引源１５側に向かう空気流が生じる。ニューマダクト１３内の吸引力は吸引源１５の能力調整により高くしたり、低くしたりすることができる。

ニューマダクト１３の各開口部１４には、接続部材としてのゴムソケット１６が空気漏れの無いように装着されている。ゴムソケット１６は弾性を有するゴム製で、嵌合部１７、装着部１８及び嵌合部１７と装着部１８との間を接続する変形部１９から構成されている。従って、ゴムソケット１６は、装着部１８をニューマダクト１３の開口部１４に挿入することにより、装着部１８の弾性によりニューマダクト１３に固定される。また、嵌合部１７、変形部１９及び装着部１８の内部は、空洞に形成され、ニューマダクト１３に連通する空気流通路を形成している。

ゴムソケット１６の嵌合部１７には、リング精紡機の紡出錘の数に対応するように、複数の第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１の基端部２２が嵌合されている。また、第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１は、中間部をリング精紡機の一部に固定された支持部材２３に保持されることにより、先端部２４が集束機構３の送出側の前方に配置される。

ニューマダクト１３の複数の開口部１４の内、ニューマダクト１３の中央部（図２参照）から吸引源１５と反対側に位置する半分の開口部１４には、第１ニューマノズル２０がゴムソケット１６を介して接続されている。また、ニューマダクト１３の中央部から吸引源１５側に位置する半分の開口部１４には、第２ニューマノズル２１がゴムソケット１６を介して接続されている。

第１ニューマノズル２０は、図３及び図４に示すように、筒２５で形成され、内部空間が空気流通孔２６として使用される。また、筒２５の外形は、図４（ｂ）〜図４（ｅ）の外形線で示すように、先端部２４側が楕円形に形成されるとともに基端部２２側が円形に形成され、先端部２４から基端部２２に向けて楕円形が連続的に変形し円形となるように形成されている。第１ニューマノズル２０は、筒２５の中間部の外周に２つの突起部２７、２８で形成された挟持部２９、基端部２２側の外周に円形のフランジで形成された第１位置決め手段３０及び環状の溝で形成された第２位置決め手段３１を備えている。また、筒２５の表面は全体に白色に着色されている。

なお、第１ニューマノズル２０は、挟持部２９、第１位置決め手段３０及び第２位置決め手段３１とともに樹脂材料により一体成型されている。また、第１位置決め手段３０及び第２位置決め手段３１は第１ニューマノズル２０をゴムソケット１６に嵌合する位置を規定するもので、図１ではリング精紡機が集束機構３を有するため、第１位置決め手段３０により位置決めされている。集束機構３を有しないリング精紡機では、第１ニューマノズル２０は第２位置決め手段３１により位置決めされる。

第１ニューマノズル２０の空気流通孔２６について説明する。空気流通孔２６は基端部２２側の開口部３２と先端部２４側の開口部３３の間に形成され、開口部３３は図４（ｂ）に示すように、長円形状に形成され、開口部３２は図４（ｅ）に示すように、円形状に形成されている。なお、空気流通孔２６は開口部３３における横幅を符号Ｗ１で示し、縦幅を符号Ｈ１で示している。空気流通孔２６は、開口部３３の縦幅Ｈ１が図４（ｃ）に示す縦幅Ｈ２になる位置３４まで漏斗状に縮小され（図３参照）、位置３４から開口部３２の間は、図４（ｃ）〜図４（ｅ）に示すように、同一の縦幅Ｈ２に形成されている。

一方、空気流通孔２６の横幅Ｗ１は、開口部３３から位置３５まで同一幅に形成（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照）され、空気流通孔２６が長円形状に形成されている。位置３５から開口部３２までの空気流通孔２６では、図４（ｄ）に示すように、横幅Ｗ１よりも広い横幅Ｗ２を有する楕円形状に形成され、開口部３２では、図４（ｅ）に示すように、横幅Ｗ３が縦幅Ｈ２と同一長さの円形状に形成される。位置３５から開口部３２に至る空気流通孔２６の楕円形状は、横幅Ｗ２が漸次拡大するように設定されている。従って、空気流通孔２６は、断面形状が長円形状から楕円形状に、楕円形状から円形状になるように連続的に変化している。

従って、空気流通孔２６は、ニューマノズル２０の先端部側の位置３４から位置３５の間が最も小さい長さの縦幅Ｈ２及び横幅Ｗ１を有する最小断面積部を形成し、ニューマノズル２０の基端部側の開口部３２において最も大きい長さの縦幅Ｈ２及び横幅Ｗ３を有する最大断面積部を形成する。また、最小断面積部と最大断面積部との間の空気流通孔２６は、横幅Ｗ２を漸次拡大することにより連続する壁面で滑らかに接続される。このため、一部材で形成した第１ニューマノズル２０の空気流通孔２６では、渦流が生じる段差が無く、滑らかな吸引気流を発生させることができる。

図５及び図６に示す第２ニューマノズル２１は、基本的に第１ニューマノズル２０と同一の構成を有するため、同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、異なる構成について詳細に説明する。第２ニューマノズル２１の筒３６は、基端部２２側の外周に設けた第１位置決め手段３７が六角形状の外形を有するフランジで構成されている。また、筒３６の表面は全体に青色で着色され、第２ニューマノズル２１は筒３６の色彩と第１位置決め手段３７の形状とにより、第１ニューマノズル２０と外観上明確に識別できるように構成されている。

第２ニューマノズル２１の空気流通孔３８は、長円形状に形成された開口部３３の縦幅Ｈ１及び位置３４から開口部３２に至る長円形状及び楕円形状の縦幅Ｈ２、円形状に形成された開口部３２の直径、即ち縦幅Ｈ２は第１ニューマノズル２０と同一である（図６（ｂ）〜図６（ｅ）参照）。また、開口部３２における横幅Ｗ３は第１ニューマノズル２０と同一である（図６（ｅ）参照）。

空気流通孔３８の開口部３３から位置３５までの横幅Ｗ４（図６（ｂ）及び図６（ｃ）参照）は、第１ニューマノズル２０の横幅Ｗ１（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照）よりも狭く設定されている。即ち、開口部３３から位置３５までの空気流通孔３８は、第１ニューマノズル２０の空気流通孔２６よりも大きく絞られた形状に構成されている。位置３５から開口部３２に至る空気流通孔３８の楕円形状は、横幅Ｗ４が漸次拡大するように設定され、楕円形状の孔は円形状になるまで連続的に変化している。この間の楕円形状の空気流通孔３８は、例えば図６（ｄ）に示すように、横幅Ｗ５が第１ニューマノズル２０の横幅Ｗ２（図４（ｄ）参照）よりも狭い幅で変化していく。

従って、空気流通孔３８は、ニューマノズル２１の先端部側の位置３４から位置３５の間が最も小さい長さの縦幅Ｈ２及び横幅Ｗ４を有する最小断面積部を形成し、ニューマノズル２１の基端部側の開口部３２において最も大きい長さの縦幅Ｈ２及び横幅Ｗ３を有する最大断面積部を形成する。空気流通孔３８の最小断面積部の断面積は、第１ニューマノズル２０における空気流通孔２６の最小断面積部の断面積よりも小さく設定されている。また、最小断面積部と最大断面積部との間の空気流通孔３８は、横幅Ｗ５を漸次拡大することにより連続する壁面で滑らかに接続される。このため、第１ニューマノズル２０と同様に、一部材で形成した第２ニューマノズル２１の空気流通孔３８では、渦流を生じる段差が無く、滑らかな吸引気流を発生させることができる。

ニューマクリアラ装置１２は、図２のように、第１ニューマノズル２０が吸引源１５と反対側の領域に位置するニューマダクト１３に接続され、第２ニューマノズル２１が吸引源１５側の領域に位置するニューマダクト１３に接続され、次のように動作する。

吸引源１５が運転されると、ニューマダクト１３内に吸引力が発生し、第１ニューマノズル２０の空気流通孔２６及び第２ニューマノズル２１の空気流通孔３８に吸引気流が発生する。吸引源１５側の第２ニューマノズル２１の空気流通孔３８は、最小断面積部の断面積が吸引源１５とは反対側の第１ニューマノズル２０よりも小さくされているため、第１ニューマノズル２０と比較して最小断面積部において大きな吸引抵抗を生じる。このため、第２ニューマノズルにおける吸引気流の流量が減少し、ニューマダクト１３内の吸引力は、吸引源１５と反対側においても減少することなく強く作用する。この結果、吸引源１５の動力を引き下げ、ニューマダクト１３内の吸引力を減少させても、第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１の各開口部３３における吸引機能を必要な程度に維持することができ、ニューマクリアラ装置１２の省エネ効果を得ることができる。

また、第１ニューマノズル２０の空気流通孔２６及び第２ニューマノズル２１の空気流通孔３８は、いずれも連続する壁面で形成されるため、渦流の発生や風綿の堆積が無く、滑らかな吸引気流を発生させることができる。このため、空気流通孔２６及び空気流通孔３８内の空気抵抗を減少させることができ、吸引源１５の動力減少に寄与することができ、少ない動力で糸切れ時における紡出糸の吸引除去を確実に行わせることができる。

本願発明は、前記した実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。

（１）第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１の最大断面積部は、開口部３２の位置に限らず、開口部３２よりも先端部２４側の位置に形成しても良い。
（２）本願発明の実施形態では、第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１の２種類を用いて、紡出錘の半数ずつに振り分けた構成を説明したが、紡出錘の１／３と２／３の範囲、あるいは紡出錘の１／４と３／４の範囲に第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１のいずれかを振り分ける構成であっても良い。
（３）本願発明は、第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１の２種類に限らず、３種類以上のニューマノズルを使用するように構成しても良い。

（４）本願発明の実施形態では、第１ニューマノズル２０及び第２ニューマノズル２１を筒２５、３６の色彩と第１位置決め手段３０、３７の形状とにより識別できるように構成したが、色彩又は形状のいずれか一方のみで識別するように構成しても良い。また、識別のための形状は、第１位置決め手段３０、３７の形状変化に限らず、例えば筒２５、３６自体の外形を異ならせるなど、他の部材を変えるように構成しても良い。また、色彩は筒２５、３６の表面全体でなく、部分的、あるいは一部の部材のみに施しても良い。また、識別の手段は、色彩、形状に限らず、例えば表面荒さの変更、表面の光沢を変える等、他の方法を利用しても良い。

１ ドラフト装置
２ ドラフトローラ機構
３ 集束機構
１２ ニューマクリアラ装置
１３ ニューマダクト
１５ 吸引源
１６ ゴムソケット
２０ 第１ニューマノズル
２１ 第２ニューマノズル
２２ 基端部
２３ 支持部材
２４ 先端部
２５、３６ 筒
２６、３８ 空気流通孔
２９ 挟持部
３０、３７ 第１位置決め手段
３１ 第２位置決め手段
３２、３３ 開口部
３４、３５ 位置
Ｆ 繊維束
Ｙ 紡出糸
Ｈ１、Ｈ２ 縦幅
Ｗ１〜Ｗ５ 横幅

Claims (4)

1. 紡機の長手方向に延び、吸引源に接続するニューマダクトを備え、前記ニューマダクトに取り付けた複数の接続部材に複数のニューマノズルのそれぞれの基端部を装着し、前記ニューマノズルの先端部をドラフト装置の送出側に開口させた紡機のニューマクリアラ装置において、
   前記ニューマノズルの先端部側に空気流通路の最小断面積部を形成するとともに、前記ニューマノズルの基端部側に空気流通路の最大断面積部を形成し、前記最小断面積部と前記最大断面積部との間を連続する壁面で接続し、少なくとも前記ニューマダクトの吸引源に最も近い位置に設置される前記ニューマノズルの前記最小断面積部の断面積を、それ以外の前記ニューマノズルの前記最小断面積部の断面積より小さく形成したことを特徴とする紡機におけるニューマクリアラ装置。
2. 複数の前記ニューマノズルは前記最小断面積部の断面積が異なる２種類のニューマノズルで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紡機におけるニューマクリアラ装置。
3. 前記最小断面積部の断面積が異なる前記ニューマノズルは、色彩又は形状あるいは双方により外観を異ならせた構成であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の紡機におけるニューマクリアラ装置。
4. 前記最小断面積部は長円形状の空気流通路に形成され、前記最大断面積部は円形状の空気流通路に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の紡機におけるニューマクリアラ装置。

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