JP2014108893A - 綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの廉価な製造を可能にする方法を開発し、特に、本発明による方法で形成される綾巻きパッケージに、後続の染色過程において均一に染料を浸透させようとする。
【解決手段】染色用パッケージ（１１）のパッケージ形成過程の開始時には、ランダムワインディングの巻成形式で巻成すると共に、染浴を良好に透過させる内側の糸層を形成するために第１の大きな綾巻き角度（α）で出発し、
染色用パッケージ（１１）の所定の直径（ｄ）への到達時に、第２のより小さな綾巻き角度（α_１）に切り換えて、引き続きランダムワインディングの巻成形式で巻き取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、綾巻きパッケージを回転させる装置と、綾巻きパッケージの表面に巻き取られる糸を綾振りさせる装置とを有する、自動綾巻きワインダの巻取り装置のパッケージフレームにパッケージ巻管が保持された、綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの製造方法に関する。

公知のように、綾巻きパッケージは、いわゆる自動綾巻きワインダにより製造されることが多い。つまり、このような繊維機械の作業部では、例えばリング精紡機で製造された、比較的小さな体積の紡績コップが大きな体積の綾巻きパッケージに巻き返され、この巻返し過程の間に糸は更にいびつな箇所を検査されて、糸の欠陥が取り除かれる。

このような綾巻きパッケージを後続の作業過程において引き続き適性に処理できるようにするために、綾巻きパッケージはとりわけ良好な繰出し特性を有する必要がある。繰出し特性は、例えば綾巻きパッケージの製造における糸の巻成形式に影響を及ぼす可能性がある。糸の巻成形式は特に２つの巻成形式、つまりいわゆるランダムワインディングと、プレシジョンワインディングとに区別される。

前記２つの巻成形式は従来公知の技術であり、多数の特許文献において比較的詳しく説明されている。

ランダムワインディングの場合は公知のように、綾巻きパッケージの周速度と、糸綾振りの速度との比は不変であり、これにより、綾巻きパッケージの表面における糸の綾巻き角度は一定に保たれる。しかしながら、この巻成形式では巻取り比、即ち糸ガイドの往復行程当たりのパッケージ回転数は、綾巻きパッケージの直径が増大するにつれて小さくなる。

ランダムワインディングの利点は特に、比較的大きな安定した糸体を形成することができ、この糸体は更に、比較的均一な密度を有している、という点にある。

但しこの巻成形式には、付加的な処置が施されないと、絶えず変動する巻取り比に基づいて、このような綾巻きパッケージの繰出し特性に極めてネガティブな影響を及ぼす、いわゆるリボン巻きゾーンが発生する、という欠点がある。

プレシジョンワインディングの巻成形式の場合、パッケージ回転数と、糸綾振りの速度との比は一定であり、つまり、巻取り比はパッケージ形成過程全体にわたって不変である。この巻成形式では、リボン巻きゾーンは一切発生しないので、このように巻成された綾巻きパッケージは、良好な繰出し特性を有している。

しかしながら、パッケージ形成過程中、小さくなり続ける糸綾巻き角度に基づいて、このように巻成された綾巻きパッケージのパッケージ体の安定性は限定されている。このような綾巻きパッケージの場合、例えば特に比較的大きなパッケージ体において、一般的な「頭上引出し」に際して、隣り合う複数の糸層が同時にパッケージ体から引き出される危険が常に存在する。つまり実地では、プレシジョンワインディングの巻成形式で、大きな直径を有する綾巻きパッケージを巻成することは不可能である。更に、プレシジョンワインディングの巻成形式で巻成された綾巻きパッケージにはしばしば、内側の糸層が外側の糸層によりパッケージ体からやや押し出されて、ほとんど売り物にならない、いわゆる「カリフラワーパッケージ（Blumenkohlspulen）」が生ぜしめられる、という危険が存在する。

前記の２つの巻成形式の利点を組み合わせ、同時にその欠点を取り除くために、更にいわゆるステッププレシジョンワインディングが過去に開発された。

ステッププレシジョンワインディングでは、綾巻きパッケージは製造技術的に、半径方向において重なり合って配置された複数の個別パッケージに分けられ、この場合、各個別パッケージはプレシジョンワインディングの巻成形式で形成される、つまり、このようなパッケージの場合、個別パッケージにおける綾巻き角度はその都度減少していく。

ステッププレシジョンワインディングは、プレシジョンワインディングの利点とランダムワインディングの利点とを併せ持つことが望ましいにもかかわらず、特に個別パッケージ間に存在する、部分的に顕著な巻取り比の飛躍が、このような綾巻きパッケージのパッケージ形成における不連続性を示すことになるので、このことがこのような綾巻きパッケージの後続の処理において、しばしば不都合に感じられる。

更に、綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの製造との関連において、このような染色用パッケージにはしばしば、染浴が均一に浸透しない、という問題があることが以前から知られている。つまり、このような染色用パッケージは特に、パッケージ巻管上に位置する内側の糸層の範囲において、比較的際立った色の違いを有していることがよくある。このような色の違いは、染色用パッケージの後続の処理において極めてネガティブな影響を及ぼすので、上述した問題を低減する種々様々な方法が既に提案された。

例えば既に提案されたものには、染色用パッケージを全体的にできるだけ柔らかく巻成することがある。つまり、綾巻きパッケージの製造に際して、比較的大きな綾巻き角度で作業した場合には、公知のように染料が良好且つ均一に浸透可能な、低密度の綾巻きパッケージが製造される。但し、このような比較的柔らかい綾巻きパッケージは、その直径に対して比較的小さな糸質量を有していて、このことがやはり、このように柔らかく巻成された染色用パッケージにおいて必要とされる、糸１Ｋｇ当たりの染浴使用量を極めて増大させてしまう。つまり、このような比較的柔らかく巻成された染色用パッケージの製造は特に、染色費用が比較的高くなる、という欠点を有している。別の公知の提案では、染色用パッケージそれぞれに、後で染色用パッケージから再び取り除かれる、いわゆるクッション巻き（Polsterwicklung）が付与される。

特許文献１に基づき、例えば綾巻きパッケージの内側の糸層を保護するために、まず最初にクッション巻きをパッケージ巻管に付与する、染色用パッケージの製造方法が公知である。クッション巻きは、糸綾振り領域を越えて巻管周面を覆っており、染色過程後に損失として処分される。この公知の方法では、一定の巻取り比で、つまりプレシジョンワインディングの巻成形式で形成されるクッション巻きを巻き取った後に、染色用パッケージの本来の糸層を巻き取るために別の巻成方法、好適にはランダムワインディングに切り換える。

染色過程後に材料損失として差し引かねばならない付加的なクッション層の、全体的に比較的面倒でコスト的に全く折り合わない付与は、染色用パッケージの製造との関連において、従来実地において定着することができなかった。

ＤＥ１０２００６０１８９９７Ａ１

上述した従来技術から出発して本発明の根底を成す課題は、綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの廉価な製造を可能にする方法を開発し、特に、本発明による方法で形成される綾巻きパッケージに、後続の染色過程において染浴を均一に浸透させようとする点にある。

この課題は本発明に基づき、染色用パッケージのパッケージ形成過程の開始時には、ランダムワインディングの巻成形式で巻成すると共に、染浴を良好に透過させる内側の糸層を形成するために第１の大きな綾巻き角度で出発し、染色用パッケージの所定の直径への到達時に、第２のより小さな綾巻き角度に切り換えて、引き続きランダムワインディングの巻成形式で巻き取ることにより解決される。

本発明による方法の有利な構成手段は、従属請求項に記載されている。

パッケージ形成過程の開始時に、まず最初にランダムワインディングの巻成形式で、第１の比較的大きな綾巻き角度でもって巻成し、染色用パッケージの所定の直径への到達時に、第２のより小さな綾巻き角度に切り換えて、引き続きランダムワインディングの巻成形式で巻き取る、本発明による方法は、問題となる内側の糸層の領域、つまり染色用パッケージ用の穿孔された巻管に巻き付けられる糸層の領域に比較的低い密度を有し、延いては染浴を良好に透過させるようになっている綾巻きパッケージを簡単に製造することができる、という利点を有しているだけでなく、このように製造された綾巻きパッケージは、その第２のより小さな綾巻き角度に基づいて、全体としては比較的高い密度を有しており、このことが糸１Ｋｇ当たりの染浴消費量に極めてポジティブな影響を及ぼす。つまり、本発明に基づく方法によって、一方では大きな糸重量という点において優れ且つ他方では染料が均一に浸透する染色用パッケージを、比較的簡単且つ廉価に製造することができる。

請求項２に記載したように、有利な構成では、綾巻きパッケージの製造に際してまず最初に、その都度第１の大きな綾巻き角度で出発する。第１の大きな綾巻き角度の値は、４０度よりも大である。請求項３に記載したように、最適値が好適には４２度である、前記のような第１の大きな綾巻き角度に基づいて、綾巻きパッケージの内側の糸層が、一方では均一に且つ他方では比較的柔らかに巻成され、延いては特にパッケージ巻管を介して染浴が綾巻きパッケージ内に浸透する染色過程において、糸周囲の洗いやすすぎが問題無く行われる、ということが保証され得る。つまり、前記のそれ自体やや問題となる領域における綾巻きパッケージの比較的低い密度は、染浴が引き続き綾巻きパッケージの外側の糸層へも確実に浸透して、この領域の糸の周囲も均一に洗って染色する、ということを保証する。

更に請求項４では、綾巻きパッケージの直径が７５〜８５ｍｍに到達すると、好適には請求項５に記載したように綾巻きパッケージの直径が８０ｍｍに到達すると、第１の比較的大きな綾巻き角度から、著しく小さな第２の綾巻き角度に切り換える。綾巻きパッケージの所定の直径範囲、若しくは正確に設定可能な直径に到達すると行われる、糸綾振り装置の第２のより小さな綾巻き角度への前記切換によって、綾巻きパッケージがこの時点から、つまり、しばしばやや問題となる内側の糸層の巻成終了後に、比較的高い密度で均一に巻成される、ということが保証される。

綾巻きパッケージのこの比較的高い密度は、完成した染色用パッケージの比較的大きな糸重量を生ぜしめ、これに相応して染色用パッケージの製造コストに好適な影響を及ぼす。

請求項６に記載したように、第２のより小さな綾巻き角度の大きさは、有利には３０〜３５度であり、特に実験室及び実地におけるテストで明らかになったように、好適には３２度である（請求項７）。

綾巻きパッケージのパッケージ形成過程の終了まで維持される、前記のような第２のより小さな綾巻き角度に基づいて、染色用パッケージが全体的に、比較的高いパッケージ密度を有する有利なパッケージ構成を有していることが保証される。つまり、巻取りが完了された綾巻きパッケージは、その巻成体の広い範囲にわたってほぼ一定の密度を有しており、このことが後続の染色過程において有利な影響を及ぼすことになる。ランダムワインディングの巻成形式により得られる、綾巻きパッケージの糸体の大部分のほぼ一定な密度に基づいて、続く染色過程においても、綾巻きパッケージの糸質量全体に、染料が問題無く均一に浸透することが保証されている。

本発明による方法で作動する巻取り装置を備えた、綾巻きパッケージを製造する繊維機械の作業部の側面図である。 第１の比較的大きな綾巻き角度αとランダムワインディングの巻成形式とで行われるパッケージ形成過程の開始時における綾巻きパッケージを概略的に示した図である。 図２に示した綾巻きパッケージが、パッケージ形成過程の後の時点で、所定の直径ｄに到達したところを示す図であって、綾巻きパッケージは、より小さな第２の綾巻き角度α_１とランダムワインディングの巻成形式とで巻成される。 本発明による方法で製造しようとする綾巻きパッケージのパッケージ形成過程が終了したところを示した図である。

以下に、本発明による方法を図示の実施形態に基づき詳しく説明する。

図１には、全体を符号１で示した綾巻きパッケージを製造する繊維機械、本実施形態では自動綾巻きワインダが、概略的な側面図で示されている。このような自動綾巻きワインダは、一般にその終端フレーム（図示せず）間に多数の同一の作業部２を有しており、これらの作業部２において、公知のように（よって詳しくは説明しないが）リング精紡機で製造された紡績コップ９が大体積の綾巻きパッケージ１１、本実施形態では染色用パッケージに巻き返される。

綾巻きパッケージ１１はその完成後に、例えばパッケージフレーム１８が旋回軸線１９を中心として旋回することにより、機械長さを有する綾巻きパッケージ搬送装置２１に引き渡されて、機械端部側に配置されたパッケージ積載ステーション（図示せず）等に搬送され、そこから染色ステーションに引き渡される。

このような自動綾巻きワインダ１は、しばしばボビン及び巻管搬送システム３の形態の補給装置を有している。この補給装置内で、搬送プレート８上に鉛直方向に固定された紡績コップ９若しくは空管３４が循環する。この自体公知のボビン及び巻管搬送システム３のうち、図１には単にコップ供給区間４と、可逆的に駆動可能な蓄え区間５と、作業部２に通じる横方向搬送区間６と、巻管戻し区間７とだけが示されているに過ぎない。図示のように、供給された紡績コップ９は、横方向搬送区間６の領域にそれぞれ位置している複数の繰出し部１０のうちの１つにおいて巻き返される。

更に公知のように、この目的のために個々の作業部２は、整然とした巻返しを可能にする種々様々な装置（図１に概略的に図示）を有している。紡績コップ９から綾巻きパッケージ１１まで走行する糸は、例えば符号３０で示されていて、綾巻きパッケージ１１に至るまでの経路上で例えば下糸センサ２２、糸テンション装置１４、糸切断装置１７を備えた糸クリアラ１５、並びに糸引張り力センサ２０を通って走行する。このような作業部２は更に、それぞれ空圧作動式の糸スプライシング装置１３と、旋回可能に支承されたサクションノズル１２と、旋回可能に支承されたグリッパ管２７とを有している。更に、このような作業部２は、全体を符号２４で示した巻取り装置を有しており、この巻取り装置２４は、旋回軸線１９を中心として可動に支承されたパッケージフレーム１８を備えている。このパッケージフレーム１８は、円錐形の綾巻きパッケージを製造するために、更に第２の旋回軸線２５（概略的に図示）を中心として回動され得る。巻取り過程中に糸３０を綾振りするために、更に糸綾振り装置２８が設けられている。

このような、図１には概略的にしか図示されていない糸綾振り装置２８は、例えばＤＥ１９９６００２４Ａ１に比較的詳しく記載されていて、主としてフィンガ状に形成された糸ガイド２９から成っており、この糸ガイド２９は、電気機械式の駆動装置３１により駆動可能であり、糸３０を、回転する綾巻きパッケージ１１の両端面間で綾振りする。この場合、糸３０は、糸ガイド２９による綾巻き中に、好適には直線ガイド３２に沿って滑動する。巻取り過程中、巻管２３を介してパッケージフレーム１８の巻管取付けプレート間に保持される綾巻きパッケージ１１は、ローラ２６に載置されている。この場合、ローラ２６は、個別のモータで駆動されるパッケージ駆動ローラとして形成されていて、綾巻きパッケージ１１を摩擦接続により連行するようになっているか、又は綾巻きパッケージ１１により回転される、駆動装置無しの支持ローラとして形成されている。後者の場合は綾巻きパッケージ１１が、例えばパッケージフレーム１８に組み込まれた、回転数調整可能な電動モータ（図示せず）により駆動されて、支持ローラを摩擦接続により連行するようになっている。

図２、図３及び図４には、後続の染色過程において仕上げるべき、綾巻きパッケージとして巻成された染色用パッケージ１１が、その製造中のパッケージ形成過程の異なる時点で示されている。

図２には、本発明による巻成方法で形成される染色用パッケージ１１の、パッケージ形成過程の開始時の状態が示されている。

図示のように、パッケージ形成過程の開始時の糸３０は、第１の比較的大きな綾巻き角度αで巻管２３に巻き取られ、この場合、糸の巻取りはランダムワインディングの巻成形式で行われる。この綾巻き角度αの大きさは、この巻成領域では有利には４０度よりも大きく、好適には図示したように４２度である。なお「綾巻き角度」について付言すると、綾巻き角度というのは、図２〜図４から明らかなように、パッケージの長手方向中心軸線を含む平面に対して投影された、綾巻きされた糸が成す角度であって、パッケージの長手方向中心軸線に対して垂直な面と綾巻きされた糸とが成す角度である、いわゆる「綾角」の２倍に相当する角度のことである。

図３に示したように、綾巻きパッケージが所定の直径範囲、若しくは予め設定可能な、例えば８０ｍｍの直径ｄに到達すると直ちに、糸綾振り装置２８が第２のより小さな綾巻き角度α_１に切り換えられる。この第２のより小さな綾巻き角度α_１の大きさは、有利には３０〜３５度、好適には３２度であり、この場合、巻成形式はランダムワインディングが維持される。

綾巻きパッケージ１１は、図４に示したように、綾巻きパッケージ１１がその最終的な直径Ｄに到達するまで、引き続きランダムワインディングの巻成形式で、第２のより小さな綾巻き角度α_１でもって巻き取られる。

冒頭で既に述べたように、本発明による方法は様々な利点を有している。基礎として用いられる綾巻きパッケージ１１は、第１の比較的大きな綾巻き角度αに基づいてコア領域に比較的低い密度を有していることから染浴が良好に浸透することができるので、本発明による方法により、例えば染色用パッケージを比較的問題無く製造することができるだけでなく、このような染色用パッケージは、綾巻きパッケージ１１の糸体の大部分の領域において用いられる第２の著しく小さな綾巻き角度α_１に基づいて、比較的大きな材料質量をも有しており、結果として、このような染色用パッケージの染色費用は極めて好適なものとなる。

本発明による方法は、図示の実施形態、特に自動綾巻きワインダによる紡績コップの巻返しに限定されるものではない。例えばオープンエンド紡績機における綾巻きパッケージの巻成においても、これらの綾巻きパッケージを後で染色して染色パッケージを製造したい場合には、本発明による方法を使用することが有利であってよい。

１ 自動綾巻きワインダ、 ２ 作業部、 ３ ボビン及び巻管搬送システム、 ４ コップ供給区間、 ５ 蓄え区間、 ６ 横方向搬送区間、 ７ 巻管戻し区間、 ８ 搬送プレート、 ９ 紡績コップ、 １０ 繰出し部、 １１ 綾巻きパッケージ、 １２ サクションノズル、 １３ 糸スプライシング装置、 １４ 糸テンション装置、 １５ 糸クリアラ、 １７ 糸切断装置、 １８ パッケージフレーム、 １９ 旋回軸線、 ２０ 糸引張り力センサ、 ２２ 下糸センサ、 ２４ 巻取り装置、 ２６ ローラ、 ２８ 糸綾振り装置、 ２９ 糸ガイド、 ３０ 糸、 ３１ 駆動装置、 ３２ 直線ガイド、 ３４ 空管

Claims (7)

1. 綾巻きパッケージを回転させる装置と、綾巻きパッケージの表面に巻き取られる糸を綾振りさせる装置とを有する、自動綾巻きワインダの巻取り装置のパッケージフレームにパッケージ巻管が保持された、綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの製造方法において、
   染色用パッケージ（１１）のパッケージ形成過程の開始時には、ランダムワインディングの巻成形式で巻成すると共に、染浴を良好に透過させる内側の糸層を形成するために第１の大きな綾巻き角度（α）で出発し、
   染色用パッケージ（１１）の所定の直径（ｄ）への到達時に、第２のより小さな綾巻き角度（α_１）に切り換えて、引き続きランダムワインディングの巻成形式で巻き取ることを特徴とする、綾巻きパッケージとして形成される染色用パッケージの製造方法。
2. ４０度よりも大きな値の第１の綾巻き角度（α）で出発する、請求項１記載の方法。
3. 前記第１の綾巻き角度（α）の値は、４２度である、請求項２記載の方法。
4. 染色用パッケージの直径（ｄ）が、７５〜８５ｍｍに到達したときに、前記第２のより小さな綾巻き角度（α_１）に切り換える、請求項１記載の方法。
5. 染色用パッケージの直径（ｄ）が、８０ｍｍに到達したときに、前記第２のより小さな綾巻き角度（α_１）に切り換える、請求項４記載の方法。
6. 前記第２のより小さな綾巻き角度（α_１）の値は、３０〜３５度である、請求項１記載の方法。
7. 前記第２のより小さな綾巻き角度（α_１）の値は、３２度である、請求項６記載の方法。

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