JP2014173212A

JP2014173212A - 紡糸延伸装置

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Publication number: JP2014173212A
Application number: JP2013049267A
Authority: JP
Inventors: Kinzo Hashimoto; 欣三橋本; Kenji Sugiyama; 研志杉山
Original assignee: TMT Machinery Inc
Current assignee: TMT Machinery Inc
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: JP6133637B2

Abstract

【課題】２つのローラ間において、ローラに接触していない糸の揺れを抑制すること。
【解決手段】紡糸延伸装置２は、ゴデットローラ１４〜１８を備える。糸Ｙの走行方向において隣り合う２つのゴデットローラは、回転方向が逆である。複数のゴデットローラ１４〜１８には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、回転方向に沿って糸Ｙが巻き掛けられている。複数のローラ１４〜１８において、糸Ｙの走行方向において隣り合う２つのゴデットローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、糸Ｙの走行方向において隣り合う２つのゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃよりも短い。
【選択図】図３

Description

本発明は、紡糸装置から紡出された糸を延伸する紡糸延伸装置に関する。

紡糸装置から紡出されたポリエステル等の糸を延伸し、熱固定する複数のローラを備える紡糸延伸装置、紡糸延伸装置により延伸された糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取装置などを備える紡糸引取機が知られている。

特許文献１のＦｉｇ．１に記載の紡糸延伸装置では、延伸前の糸を予備加熱するための予備加熱用の２個のローラが上下方向に並べて配置され、延伸後の糸を熱固定するための熱固定用の２個のローラが上下方向に並べて配置されている。予備加熱用の２個のローラと熱固定用の２個のローラとは左右方向に並べて配置されている。糸の走行方向において隣り合う２つのローラは、回転方向が逆である。

特許文献１のＦｉｇ．３に記載の紡糸延伸装置は、上下方向に並べて配置された予備加熱用の２個のローラと、上下方向に並べて配置された熱固定用の２個のローラと、が上下方向に並べて配置されている。予備加熱用の２個のローラと、熱固定用の２個のローラとは、それぞれ、回転方向が逆であるが、糸の走行方向において隣り合う予備加熱用のローラと熱固定用のローラとは、回転方向が同じである。

予備加熱用の２個のローラは、糸が延伸可能な温度（ガラス転移点以上）に設定される。熱固定用の２個のローラは、予備加熱用のローラよりも高い温度であって、延伸された糸を熱固定可能な温度に設定される。紡糸装置から紡出された糸は、それぞれのローラに３６０度以内の巻き掛け角度で、予備加熱用の２個のローラに巻き掛けられた後、熱固定用の２個のローラに巻き掛けられている。上流の予備加熱用の２個のローラは、ほぼ同じ糸送り速度であり、また、下流の熱固定用の２個のローラは、上流の予備加熱用の２個のローラよりも速いほぼ同じ糸送り速度である。これらのローラを走行する糸は、予備加熱用のローラによりガラス転移点以上に加熱され、上流の予備加熱用のローラと、予備加熱用のローラよりも糸送り速度の速い下流の熱固定用のローラと、の間で延伸され、熱固定用のローラにより熱固定される。

国際公開第２０１１／００９４９７号（Ｆｉｇ．１、Ｆｉｇ３）

従来、糸が延伸されるためには、予備加熱用のローラと熱固定用のローラとの間でローラに接触していない糸の長さは、例えば、ローラの直径の２倍程度が必要と考えられていた。このため、特許文献１に記載の紡糸延伸装置においては、予備加熱用のローラと、熱固定用のローラと、の間で、ローラに接触していない糸の長さが長くなっている（Ｆｉｇ．１、Ｆｉｇ３参照）。特に、特許文献１のＦｉｇ．３に記載の紡糸延伸装置では、予備加熱用のローラと熱固定用のローラとの回転方向が同じであるため、予備加熱用のローラと熱固定用のローラとの間において、糸が共通外接線方向に走行することにより、ローラに接触していない糸の長さが長くなっている。

ローラに接触していない糸の長さが長いと、ローラの回転による随伴流により、ローラに接触していない糸に揺れが生じるという問題がある。ローラに接触していない糸に揺れが生じると、糸を構成するフィラメント同士が接触、離反を繰り返して互いに叩かれることで、糸の品質が低下する。また、隣接して走行する糸同士が接触することにより、断糸する可能性がある。特に、予備加熱用のローラと、熱固定用のローラと、の間は、糸を延伸する箇所であるため、糸の速度が急激に変化するために、ローラ上を走行する糸が滑ってローラ表面の糸をグリップする力が低下している。このため、予備加熱用のローラと熱固定用のローラとの間で生じるローラに接触していない糸の揺れがローラ上を走行する糸にまで伝搬して、ローラの表面で糸が擦過されることで、糸品質が大幅に低下する。

本発明の目的は、２つのローラ間において、ローラに接触していない糸の揺れを抑制することである。

第１の発明の紡糸延伸装置は、紡糸装置から紡出された糸を延伸する紡糸延伸装置であって、加熱ローラを含み、糸道に沿って配置された、前記糸を延伸するための複数のローラを備え、前記糸の走行方向において隣り合う２つの前記ローラは、回転方向が逆であり、前記複数のローラには、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、前記回転方向に沿って前記糸が巻き掛けられており、前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラそれぞれに対する前記糸の接触長Ｌｃよりも短いことを特徴とする。

本発明では、糸の走行方向において隣り合う２つのローラ（以下、「隣接ローラ」という。）は、回転方向が逆である。複数のローラには、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、回転方向に沿って糸が巻き掛けられている。すなわち、隣接ローラには、それぞれ、Ｓ字状に糸が巻き掛けられている。このため、糸は、隣接ローラ間において、隣接ローラの共通内接線方向に走行する。従って、隣接ローラの回転方向が同じであり、糸が、隣接ローラ間において、隣接ローラの共通外接線方向に走行する場合に比べて、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短くなる。

さらに、本発明では、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆは、隣接ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃよりも短い。従って、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短いため、ローラの回転による、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸への随伴流の影響が小さくなる。これにより、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸の揺れが抑制されるため、糸品質の低下、断糸が抑制される。また、ローラの回転による、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸への随伴流の影響が小さくなるため、糸掛けの際に邪魔となる防風板を減らすことが可能となり、ローラへの糸掛けの作業性が向上する。また、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短いため、隣接ローラ間に糸に接触する糸ガイドが不要となり、糸品質の低下、断糸がさらに抑制されるとともに、糸ガイドへの糸掛けが不要となるため、ローラへの糸掛けの作業性が向上する。また、ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃが確保されているため、糸を加熱ローラにより十分加熱することができる。また、ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃが確保されているため、糸とローラとの摩擦力により、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸の揺れがさらに抑制される。

第２の発明の紡糸延伸装置は、第１の発明の紡糸延伸装置において、前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラそれぞれに対する前記糸の接触長Ｌｃの６０％以下であることを特徴とする。

本発明では、隣接ローラ間の非接触長Ｌｆは、隣接ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃの６０％以下である。従って、隣接ローラ間の非接触長Ｌｆに対して、隣接ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃが長いため、糸とローラとの摩擦力により、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸の揺れがさらに抑制される。

第３の発明の紡糸延伸装置は、第２の発明の紡糸延伸装置において、前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラそれぞれに対する前記糸の接触長Ｌｃの４０〜６０％であることを特徴とする。

本発明では、隣接ローラ間の非接触長Ｌｆは、隣接ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃの４０以上であるため、隣接ローラ間の隙間を、糸掛け時にサクションガンで吸引しながらローラに糸を掛けていく作業を行うのに十分な隙間とすることができる。

第４の発明の紡糸延伸装置は、第１〜第３の発明のいずれかの紡糸延伸装置において、前記複数のローラには、それぞれ１８０度以上２７０度以下の巻き掛け角度で、前記糸が巻き掛けられていることを特徴とする。

本発明では、複数のローラには、それぞれ１８０度以上２７０度以下の巻き掛け角度で、糸が巻き掛けられているため、複数のローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃを十分に確保することができる。すなわち、糸の接触長Ｌｃが十分に長いため、糸をローラにより十分加熱することができる。また、巻き掛け角度が十分に大きいため、ローラ表面で糸が十分に把持され、ローラ上での糸の滑りを抑えることができる。特に、延伸前後のローラ上での糸の滑りを抑えることで、糸品質の低下をさらに抑制することができる。

第５の発明の紡糸延伸装置は、第１〜第４の発明のいずれかの紡糸延伸装置において、前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラの半径の和よりも小さいことを特徴とする。

本発明では、隣接ローラ間の非接触長Ｌｆは、隣接ローラの半径の和よりも小さいため、隣接ローラが近接して配置され、紡糸延伸装置がコンパクトとなる。

第６の発明の紡糸延伸装置は、第１〜第５の発明のいずれかの紡糸延伸装置において、前記複数のローラは、前記糸道に沿って千鳥状に配置されていることを特徴とする。

本発明では、複数のローラは、糸道に沿って千鳥状に配置されている。このように、複数のローラが千鳥状に近接して配置されているため、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短くなる。また、紡糸延伸装置がコンパクトとなる。

本発明では、糸の走行方向において隣り合う２つのローラ（以下、「隣接ローラ」という。）は、回転方向が逆である。複数のローラには、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、回転方向に沿って糸が巻き掛けられている。すなわち、隣接ローラには、それぞれ、Ｓ字状に糸が巻き掛けられている。このため、糸は、隣接ローラ間において、隣接ローラの共通内接線方向に走行する。従って、隣接ローラの回転方向が同じであり、糸が、隣接ローラ間において、隣接ローラの共通外接線方向に走行する場合に比べて、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短くなる。さらに、本発明では、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆは、隣接ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃよりも短い。従って、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短いため、ローラの回転による、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸への随伴流の影響が小さくなる。これにより、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸の揺れが抑制されるため、糸品質の低下、断糸が抑制される。また、ローラの回転による、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸への随伴流の影響が小さくなるため、糸掛けの際に邪魔となる防風板を減らすことが可能となり、ローラへの糸掛けの作業性が向上する。また、隣接ローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短いため、隣接ローラ間に糸に接触する糸ガイドが不要となり、糸品質の低下、断糸がさらに抑制されるとともに、糸ガイドへの糸掛けが不要となるため、ローラへの糸掛けの作業性が向上する。また、ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃが確保されているため、糸を加熱ローラにより十分加熱することができる。また、ローラそれぞれに対する糸の接触長Ｌｃが確保されているため、糸とローラとの摩擦力により、隣接ローラ間においてローラに接触していない糸の揺れがさらに抑制される。

本発明の実施形態に係る紡糸引取機の構成を示す正面図である。本発明の実施形態に係る紡糸引取機の側面図である。紡糸延伸装置の拡大正面図である。一変形例に係る紡糸引取機の構成を示す正面図である。一変形例に係る紡糸引取機の側面図である。他の変形例に係る紡糸引取機の構成を示す正面図である。他の変形例に係る紡糸延伸装置の拡大正面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る紡糸延伸装置を備えた紡糸引取機の構成を示す正面図である。図２は、紡糸引取機の側面図である。以下、図１及び図２において示す各方向を、上下方向、左右方向、前後方向として説明する。図１及び図２に示すように、紡糸引取機１は、紡糸延伸装置２と、糸巻取装置３と、を備えている。紡糸引取機１は、上方にある紡糸装置４から紡出されて連続的に供給される複数の糸Ｙを紡糸延伸装置２で延伸して、糸巻取装置３に送り、糸巻取装置３で複数の糸Ｙを巻き取っている。糸Ｙは、例えば、延伸のための予備加熱が必要なポリエステル繊維である。

紡糸延伸装置２は、紡糸装置４から紡出された糸Ｙを延伸するための複数のゴデットローラ１４〜１８などを備えている。詳細については後述する。

糸巻取装置３は、紡糸装置４の下方に配置されており、紡糸延伸装置２で延伸された複数の糸Ｙを、複数のボビンＢにそれぞれ巻き取って複数のパッケージＰを形成する。糸巻取装置３は、案内ローラ５、６と、複数の支点ガイド７と、２台の巻取ユニット８と、を備える。

案内ローラ５、６は、図示しないモータによって駆動される駆動ローラであって、それらの回転軸方向が左右方向と平行に設けられている。案内ローラ６は、案内ローラ５よりも後方かつ上方に配置されている。紡糸延伸装置２から送られてくる複数の糸Ｙは、案内ローラ５、６により、下方の複数の支点ガイド７に送られる。

複数の支点ガイド７は、案内ローラ６の下方であって、後述する巻取ユニット８の複数のトラバースガイド１２の上方において、複数のトラバースガイド１２及びボビンホルダ１１に装着された複数のボビンＢの真上に、前後方向に沿って複数のボビンホルダ１１の間隔と同じ間隔で並んで配置されている。

巻取ユニット８は、本体フレーム９、本体フレーム９に回転可能に設けられた円板状のターレット１０、ターレット１０に片持ち支持され、巻取軸が水平に延びており、複数のボビンＢが巻取軸の軸方向に沿って直列に装着される２本のボビンホルダ１１、糸Ｙの綾振りを行うトラバースガイド１２、本体フレーム９に対して上下方向に移動可能であり、ボビンホルダ１１に装着されたボビンＢに対して離接するコンタクトローラ１３などを有している。

巻取ユニット８は、ボビンホルダ１１が図示しないモータの駆動により回転することで、このボビンホルダ１１に装着された複数のボビンＢを回転させ、回転する複数のボビンＢに複数の糸Ｙを巻き取る。このとき、ボビンＢに巻き取られる糸Ｙは、複数のボビンＢの上方にそれぞれ配置されたトラバースガイド１２によって、支点ガイド７を支点としてボビンＢの軸方向に綾振りされる。

そして、支点ガイド７を支点としてトラバースガイド１２に綾振られた糸Ｙは、ボビンＢに巻き取られてパッケージＰを形成する。このとき、コンタクトローラ１３は、ボビンＢへの巻き取り時に、パッケージＰの外周面に接触して、所定の接圧を付与しながら回転して、パッケージＰの形状を整える。そして、ボビンホルダ１１に装着された複数のボビンＢ上に巻かれた複数のパッケージＰは、満巻きになると図示しないプッシャーで前方へ押し出されてボビンホルダ１１から取り外される。

次に、紡糸延伸装置２について説明する。図３は、紡糸延伸装置２の拡大正面図である。図１〜図３に示すように、紡糸延伸装置２は、複数のゴデットローラ１４〜１８（複数のローラ）、保温箱１９、案内ローラ２０、２１を備え、紡糸装置４の下方に配置されている。なお、図１及び図３においては、保温箱１９の内部が見えるように図示している。

複数のゴデットローラ１４〜１８は、糸道に沿って配置され、紡糸装置４から紡出された糸Ｙを延伸するためのものである。複数のゴデットローラ１４〜１８は、それぞれ、図示しないフレームによって片持ち支持された図示しないモータにより回転される駆動ローラである。複数のゴデットローラ１４〜１８は、それぞれ、内部に図示しないヒータを備えた加熱ローラである。

ゴデットローラ１４〜１６は、延伸前の糸Ｙが走行する、延伸前の糸Ｙを加熱するための予備加熱用のゴデットローラである。糸Ｙを延伸するにはガラス転移点以上の温度までの加熱が必要となる。糸Ｙがポリエステル繊維である場合、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６は、通常、８０〜１００℃の温度に設定される。なお、ガラス転移点は、高分子によって異なる。ゴデットローラ１７、１８は、延伸された糸Ｙを熱固定するための熱固定用のゴデットローラである。糸Ｙがポリエステル繊維である場合、熱固定用のゴデットローラ１７、１８は、通常、１２０〜１５０℃の温度に設定される。このように、熱固定用のゴデットローラ１７、１８は、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６よりも設定温度が高い。

複数のゴデットローラ１４〜１８は、それぞれの軸芯が互いに平行であって、回転軸は、図１及び図３の紙面奥行方向に向かって延びている。複数のゴデットローラ１４〜１８は、例えば直径２ｒが２２０〜３００ｍｍの範囲内であり、略同じ直径となっている。ゴデットローラ１４、１５、１６、１７、１８の順に下方から上方に千鳥状に配置されており、熱固定用のゴデットローラ１７、１８は、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６よりも上方に位置するよう配置される。

ゴデットローラ１４、１６、１８は、図１及び図３における時計回り方向に回転している。ゴデットローラ１５、１７は、図１及び図３における反時計回り方向に回転している。従って、糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１４とゴデットローラ１５、ゴデットローラ１５とゴデットローラ１６、ゴデットローラ１６とゴデットローラ１７、ゴデットローラ１７とゴデットローラ１８は、それぞれ、回転方向が逆である。

ゴデットローラ１４〜１８には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、下方から上方の順に、すなわち、ゴデットローラ１４、１５、１６、１７、１８の順に、回転方向に沿って糸Ｙが巻き掛けられている。言い換えれば、糸Ｙの走行方向において隣り合う２つのゴデットローラ１４とゴデットローラ１５、ゴデットローラ１５とゴデットローラ１６、ゴデットローラ１６とゴデットローラ１７、ゴデットローラ１７とゴデットローラ１８には、それぞれ、Ｓ字状に糸Ｙが巻き掛けられている（いわゆるＳ掛け。）。なお、以下では、複数のゴデットローラ１４〜１８のうち、糸Ｙの走行方向において隣り合ういずれか２つのゴデットローラ１４〜１８を「隣接ゴデットローラ」ともいう。隣接ゴデットローラは、回転方向が逆であり、また、複数のゴデットローラ１４〜１８には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、回転方向に沿って糸Ｙが巻き掛けられている。このため、糸Ｙは、隣接ゴデットローラ間において、隣接ゴデットローラの共通内接線方向に走行する。本実施形態では、複数のゴデットローラ１４〜１８には、それぞれ１８０度以上２７０度以下の巻き掛け角度で、糸Ｙが巻き掛けられている。

保温箱１９は、ゴデットローラ１４〜１８を収容する断熱材からなる略直方体形状の箱である。保温箱１９により、ゴデットローラ１４〜１８から発せられる熱が外部に逃げないようになっており、内部が保温されている。保温箱１９の内部は、設定温度が高い熱固定用のゴデットローラ１７、１８が上方に配置されていることや熱の対流により、下方に比べて上方の温度が高くなっている。保温箱１９の内部には、ゴデットローラの設定温度が互いの設定温度に影響を及ぼすことを防止するため、隔壁２４が設けられている。

保温箱１９には、同一側面（右側面）の上方及び下方にスリット２２、２３が設けられており、下方のスリット２２を通過して、保温箱１９の内部に複数の糸Ｙが進入し、上方のスリット２３を通過して、保温箱１９の内部から複数の糸Ｙが導出する。すなわち、保温箱１９へは、保温箱１９の紡糸装置４から紡出された糸Ｙの糸道側（保温箱１９の右側）から糸Ｙが進入し、保温箱１９からは、紡糸装置４から紡出された糸Ｙの糸道側（保温箱１９の右側）へ糸Ｙが導出する。

保温箱１９は、鉛直面に対して、前方へ約１０度傾いている。これは、案内ローラ２０、２１を前後（軸方向）に位置をずらして、保温箱１９に進入する糸Ｙと保温箱１９から導出する糸Ｙとが、接触しないようにするためである。

案内ローラ２０は、保温箱１９のスリット２２から左右方向にずれた位置（右側）に保温箱１９の外部に配置されており、紡糸装置４から紡出される複数の糸Ｙの糸道を変更し、保温箱１９の方へ糸Ｙを導く。案内ローラ２０には、上方から糸Ｙが進入する。案内ローラ２１は、保温箱１９のスリット２３から左右方向にずれた位置（右側）に保温箱１９の外部に配置されており、保温箱１９から導出する複数の糸Ｙの糸道を変更し、案内ローラ５の方へ複数の糸Ｙを導く。なお、案内ローラ２０、２１は従動ローラであっても駆動ローラであってもよいが、駆動ローラであれば、糸Ｙの糸道の変更が容易となる。

複数の糸Ｙを延伸する過程について説明する。紡糸装置４から紡出された複数の糸Ｙは、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６に接触することによりガラス転移点以上の温度に予備加熱される。予備加熱された複数の糸Ｙは、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６の回転駆動により、下流の熱固定用のゴデットローラ１７、１８に送られる。ここで、例えば、上流の予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６は、糸送り速度が略同じである。また、下流の熱固定用のゴデットローラ１７、１８は、糸送り速度が略同じであって、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６よりも糸送り速度が速い。従って、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６と、これらよりも糸送り速度の速い熱固定用のゴデットローラ１７、１８との間において、複数の糸Ｙが延伸される。延伸された複数の糸Ｙは、熱固定用のゴデットローラ１７、１８に接触することにより、熱固定され、熱固定用のゴデットローラ１７、１８の回転駆動により、案内ローラ２０へ送られる。

従来の紡糸延伸装置では、糸の走行方向において隣り合う２つのゴデットローラ間においてゴデットローラに接触していない糸の長さが長いため、ゴデットローラの回転による随伴流により、ゴデットローラに接触していない糸に揺れが生じるという問題がある。ゴデットローラに接触していない糸に揺れが生じると、糸を構成するフィラメント同士が接触、離反を繰り返して互いに叩かれることで、糸の品質が低下する。また、隣接して走行する糸同士が接触することにより、断糸する可能性がある。特に、予備加熱用のゴデットローラと熱固定用のゴデットローラとの間では、糸の速度が急激に変化するために、ゴデットローラ上を走行する糸が滑ってローラ表面の糸をグリップする力が低下している。このため、予備加熱用のゴデットローラと熱固定用のゴデットローラとの間で生じるゴデットローラに接触していない糸の揺れがゴデットローラ上を走行する糸に伝播して、ゴデットローラの表面で糸が擦過されることで、糸品質が大幅に低下する。

ここで、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸の接触長をＬｃとする。ゴデットローラ１４に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１とする。ゴデットローラ１５に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ２とする。ゴデットローラ１６に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ３とする。ゴデットローラ１７に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ４とする。ゴデットローラ１８に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ５とする。また、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長をＬｆとする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１４とゴデットローラ１５間の糸Ｙの非接触長をＬｆ１とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１５とゴデットローラ１６間の糸Ｙの非接触長をＬｆ２とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１６とゴデットローラ１７間の糸Ｙの非接触長をＬｆ３とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１７とゴデットローラ１８間の糸Ｙの非接触長をＬｆ４とする。

上述のように、隣接ゴデットローラは、回転方向が逆であり、また、複数のゴデットローラ１４〜１８には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、回転方向に沿って糸Ｙが巻き掛けられている。言い換えれば、隣接ゴデットローラには、Ｓ字状に糸Ｙが巻き掛けられている。このため、糸Ｙは、隣接ゴデットローラ間において、隣接ゴデットローラの共通内接線方向に走行する。従って、隣接ゴデットローラの回転方向が同じであり、糸Ｙが、隣接ゴデットローラ間において、隣接ゴデットローラの共通外接線方向に走行する場合に比べて、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆ（Ｌｆ１、Ｌｆ２、Ｌｆ３、Ｌｆ４）が短くなる。

さらに、本実施形態では、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃよりも短い（Ｌｆ＜Ｌｃ）。すなわち、非接触長Ｌｆ１は、接触長Ｌｃ１よりも短く（Ｌｆ１＜Ｌｃ１）、且つ、接触長Ｌｃ２よりも短い（Ｌｆ１＜Ｌｃ２）。非接触長Ｌｆ２は、接触長Ｌｃ２よりも短く（Ｌｆ２＜Ｌｃ２）、且つ、接触長Ｌｃ３よりも短い（Ｌｆ２＜Ｌｃ３）。非接触長Ｌｆ３は、接触長Ｌｃ３よりも短く（Ｌｆ３＜Ｌｃ３）、且つ、接触長Ｌｃ４よりも短い（Ｌｆ３＜Ｌｃ４）。非接触長Ｌｆ４は、接触長Ｌｃ４よりも短く（Ｌｆ４＜Ｌｃ４、）、且つ、接触長Ｌｃ５よりも短い（Ｌｆ４＜Ｌｃ５）。従って、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆが短いため、ゴデットローラの回転による、隣接ゴデットローラ間においてゴデットローラに接触していない糸Ｙへの随伴流の影響が小さくなる。これにより、隣接ゴデットローラ間においてゴデットローラに接触していない糸Ｙの揺れが抑制される。このため、各糸Ｙを構成するフィラメント同士が接触、離反を繰り返して互いに叩かれることがなく、糸品質の低下が抑制される。また、隣接して走行する糸Ｙ同士の接触が抑制されるため、断糸が抑制される。

特に、予備加熱用のゴデットローラ１６と熱固定用のゴデットローラ１７との間は、糸Ｙを延伸する箇所であるため、糸Ｙの速度が急激に変化するために、ゴデットローラ１６、１７上を走行する糸Ｙが滑って、ゴデットローラ１６、１７表面の糸Ｙをグリップする力が低下している。ここで、ゴデットローラ１６、１７間のゴデットローラ１６、１７に接触していない糸Ｙに揺れが生じると、糸揺れがゴデットローラ１６、１７を走行する糸Ｙに伝搬して、ゴデットローラ１６、１７表面で糸Ｙが擦過されることで、糸品質が大幅に低下する。本実施形態では、予備加熱用のゴデットローラ１６と熱固定用のゴデットローラ１７との間の糸Ｙの非接触長Ｌｆ３が短いため、予備加熱用のゴデットローラ１６と熱固定用のゴデットローラ１７との間のゴデットローラ１６、１７に接触していない糸Ｙの揺れが抑制される。従って、ゴデットローラ１６、１７上を走行する糸Ｙの揺れが抑制されるため、糸品質の低下がさらに抑制される。

また、ゴデットローラ１４〜１８の回転による、隣接ゴデットローラ間においてゴデットローラに接触していない糸Ｙへの随伴流の影響が小さくなるため、糸掛けの際に邪魔となる防風板を減らすことが可能となり、ゴデットローラ１４〜１８への糸掛けの作業性が向上する。また、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆが短いため、隣接ゴデットローラ間に糸ガイドが不要となる。糸ガイドは、糸Ｙに接触するため、糸Ｙとの摩擦により、糸品質の低下、断糸を起こす可能性があるが、不要となるため、糸品質の低下、断糸がさらに抑制される。さらに隣接ゴデットローラ間の糸ガイドがないことから、糸ガイドへの糸掛け作業が不要であるため、ゴデットローラ１４〜１８への糸掛けの作業性が向上する。

また、ゴデットローラ１４〜１８それぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃ１（＞Ｌｆ１）、Ｌｃ２（＞Ｌｆ１、Ｌｆ２）、Ｌｃ３（＞Ｌｆ２、Ｌｆ３）、Ｌｃ４（＞Ｌｆ３、Ｌｆ４）、Ｌｃ５（＞Ｌｆ４）が確保されているため、糸Ｙをゴデットローラ１４〜１８により十分加熱することができる。また、ゴデットローラ１４〜１８それぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃ１（＞Ｌｆ１）、Ｌｃ２（＞Ｌｆ１、Ｌｆ２）、Ｌｃ３（＞Ｌｆ２、Ｌｆ３）、Ｌｃ４（＞Ｌｆ３、Ｌｆ４）、Ｌｃ５（＞Ｌｆ４）が確保されているため、糸Ｙとゴデットローラとの摩擦力により、隣接ゴデットローラ間においてゴデットローラ１４〜１８に接触していない糸Ｙの揺れがさらに抑制される。

また、本実施形態では、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃの４０〜６０％である（０．４Ｌｃ≦Ｌｆ≦０．６Ｌｃ）。すなわち、非接触長Ｌｆ１は、接触長Ｌｃ１の４０〜６０％であり（０．４Ｌｃ１≦Ｌｆ１≦０．６Ｌｃ１）、且つ、接触長Ｌｃ２の４０〜６０％である（０．４Ｌｃ２≦Ｌｆ２≦０．６Ｌｃ２）。非接触長Ｌｆ２は、接触長Ｌｃ２の４０〜６０％であり（０．４Ｌｃ２≦Ｌｆ２≦０．６Ｌｃ２）、且つ、接触長Ｌｃ３の４０〜６０％である（０．４Ｌｃ３≦Ｌｆ２≦０．６Ｌｃ３）。非接触長Ｌｆ３は、接触長Ｌｃ３の４０〜６０％であり（０．４Ｌｃ３≦Ｌｆ３≦０．６Ｌｃ３）、且つ、接触長Ｌｃ４の４０〜６０％である（０．４Ｌｃ４≦Ｌｆ３≦０．６Ｌｃ４）。非接触長Ｌｆ４は、接触長Ｌｃ４の４０〜６０％であり（０．４Ｌｃ≦Ｌｆ４≦０．６Ｌｃ４）、且つ、接触長Ｌｃ５の４０〜６０％である（０．４Ｌｃ５≦Ｌｆ４≦０．６Ｌｃ５）。このように、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃの６０％以下である（Ｌｆ≦０．６Ｌｃ）。従って、非接触長Ｌｆに対して、接触長Ｌｃが長いため、糸Ｙとゴデットローラとの摩擦力により、隣接ゴデットローラ間においてゴデットローラ１４〜１８に接触していない糸Ｙの揺れがさらに抑制される。また、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃの４０％以上である（０．４Ｌｃ≦Ｌｆ）。従って、隣接ゴデットローラ間の隙間を十分大きく取ることができ、糸掛け時に糸Ｙをサクションガンで吸引しながらゴデットローラ１４〜１８に掛けていく作業を行うのに十分な隙間とすることができる。

また、本実施形態では、複数のゴデットローラ１４〜１８には、それぞれ１８０度以上２７０度以下の巻き掛け角度で、糸Ｙが巻き掛けられているため、ゴデットローラ１４〜１８それぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃ（Ｌｃ１〜Ｌｃ５）を十分に確保することができる。このため、糸Ｙをゴデットローラ１４〜１８により十分加熱することができる。また、糸Ｙの巻き掛け角度が１８０度以上であり、十分に大きいため、ゴデットローラ１４〜１８表面で糸Ｙが十分に把持され、ゴデットローラ１４〜１８上での糸Ｙの滑りを抑えることができる。特に、延伸前後の予備加熱用のゴデットローラ１６、熱固定用のゴデットローラ１７上での糸Ｙの滑りを抑えることで、糸品質の低下をさらに抑制することができる。

また、本実施形態では、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれの半径ｒの和２ｒ（＝ｒ＋ｒ）よりも小さい（Ｌｆ（Ｌｆ１〜Ｌｆ４）＜２ｒ）。このため、隣接ゴデットローラが近接して配置され、紡糸延伸装置２がコンパクトとなる。

また、本実施形態では、複数のゴデットローラ１４〜１８は、糸道に沿って千鳥状に配置されている。このように、複数のゴデットローラ１４〜１８が千鳥状に近接して配置されているため、隣接ゴデットローラ間の糸の非接触長Ｌｆが短くなる。また、紡糸延伸装置２がコンパクトとなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態に限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

図４は、一変形例に係る紡糸引取機の構成を示す正面図である。図５は、一変形例に係る紡糸引取機の側面図である。上述の実施形態では、案内ローラ２０、２１を前後（軸方向）に位置をずらして、保温箱１９に進入する糸Ｙと保温箱１９から導出する糸Ｙとが接触しないようにするため、保温箱１９は、鉛直面に対して前方へ傾斜して配置されている。保温箱１９を傾斜させる構成に替えて、図４及び図５に示すように、ガイド２５、２６を設け、ガイド２５、２６により、保温箱１９に進入する糸と保温箱１９から導出する糸とが接触しないよう複数の糸Ｙを屈曲させ、案内ローラ２０に複数の糸Ｙを導く構成としてもよい。ガイド２５は、複数の糸Ｙを後方から前方へ向けて屈曲し、屈曲した糸Ｙは、ガイド２６に導出する。ガイド２６は、複数の糸Ｙを上方から下方に向けて屈曲し、屈曲した糸Ｙは、案内ローラ２０に導出する。複数の糸Ｙの糸道は、上述の実施形態で説明した図１及び図２に示す糸道であってもよいし、図４及び図５に示す糸道であってもよい。

図６は、他の変形例に係る紡糸引取機の構成を示す正面図である。図７は、他の変形例に係る紡糸延伸装置の拡大正面図である。図６及び図７に示すように、紡糸延伸装置２は、複数のゴデットローラ１０１〜１０４（複数のローラ）、複数のゴデットローラ１０１〜１０４を収容する保温箱１９等を備える。ゴデットローラ１０１、１０２は、上述の実施形態におけるゴデットローラ１４〜１６と同様、延伸前の糸Ｙを予備加熱するための予備加熱用のゴデットローラである。ゴデットローラ１０３、１０４は、上述の実施形態におけるゴデットローラ１７、１８同様、延伸後の糸Ｙを熱固定するための熱固定用のゴデットローラである。従って、複数のゴデットローラ１０１〜１０４は、２個の予備加熱用のゴデットローラ１０１、１０２と、２個の熱固定用のゴデットローラ１０３、１０４と、の合計４個である。ゴデットローラ１０１、１０２、１０３、１０４の順に下方から上方に千鳥状に配置されており、熱固定用のゴデットローラ１０３、１０４は、予備加熱用のゴデットローラ１０１、１０２よりも上方に位置するよう配置される。

ゴデットローラ１０１、１０３は、図６及び図７における反時計回り方向に回転している。ゴデットローラ１０２、１０４は、図６及び図７における時計回り方向に回転している。従って、糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０１とゴデットローラ１０２、ゴデットローラ１０２とゴデットローラ１０３、ゴデットローラ１０３とゴデットローラ１０４は、それぞれ、回転方向が逆である。

ゴデットローラ１０１〜１０４には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、ゴデットローラ１０１、１０２、１０３、１０４の順に、回転方向に沿って糸Ｙが巻き掛けられている。言い換えれば、糸Ｙの走行方向において隣り合う２つのゴデットローラ１０１とゴデットローラ１０２、ゴデットローラ１０２とゴデットローラ１０３、ゴデットローラ１０３とゴデットローラ１０４には、それぞれ、Ｓ字状に糸Ｙが掛けられている（いわゆるＳ掛け。）。また、複数のゴデットローラ１０１〜１０４には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、回転方向に沿って糸Ｙが巻き掛けられている。このため、糸Ｙは、隣接ゴデットローラ間において、隣接ゴデットローラの共通内接線方向に走行する。

保温箱１９の内部には、ゴデットローラの設定温度が互いの設定温度に影響を及ぼすことを防止するため、隔壁２４が設けられている。保温箱１９には、右側面及び左側面にスリット２２、２３が設けられており、右側面のスリット２２を通過して、保温箱１９の内部に複数の糸Ｙが進入し、左側面のスリット２３を通過して、保温箱１９の内部から複数の糸Ｙが導出する。すなわち、複数の糸Ｙは、保温箱１９の右側から保温箱１９の内部に進入し、保温箱１９の内部から保温箱１９の左側へ導出する。このため、保温箱１９に進入する糸Ｙと保温箱１９から導出する糸Ｙとは接触しないから、保温箱１９は傾いていない。

ゴデットローラ１０１に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１１とする。ゴデットローラ１０２に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１２とする。ゴデットローラ１０３に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１３とする。ゴデットローラ１０４に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１４とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０１とゴデットローラ１０２間の糸Ｙの非接触長をＬｆ１１とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０２とゴデットローラ１０３間の糸Ｙの非接触長をＬｆ１２とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０３とゴデットローラ１０４間の糸Ｙの非接触長をＬｆ３とする。

上述の実施形態と同様、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃよりも短い（Ｌｆ＜Ｌｃ）。すなわち、非接触長Ｌｆ１１は、接触長Ｌｃ１１よりも短く（Ｌｆ１１＜Ｌｃ１１）、且つ、接触長Ｌｃ１２よりも短い（Ｌｆ１１＜Ｌｃ１２）。非接触長Ｌｆ２は、接触長Ｌｃ１２よりも短く（Ｌｆ１２＜Ｌｃ１２）、且つ、接触長Ｌｃ１３よりも短い（Ｌｆ１２＜Ｌｃ１３）。非接触長Ｌｆ１３は、接触長Ｌｃ１３よりも短く（Ｌｆ１３＜Ｌｃ１３）、且つ、接触長Ｌｃ１４よりも短い（Ｌｆ１３＜Ｌｃ１４）。

上述の実施形態においては、非接触長Ｌｆ１〜Ｌｆ４は、略同じ長さである。言い換えれば、ゴデットローラ１４〜１８において、隣接ゴデットローラの間隔が略同じである。予備加熱用のゴデットローラと、熱固定用のゴデットローラとは、設定温度、糸Ｙの糸送り速度等の様々な条件が異なるため、予備加熱用のゴデットローラと熱固定用のゴデットローラとの間隔は、予備加熱用のゴデットローラ間の間隔、及び、熱固定用のゴデットローラ間の間隔よりも離れている方が好ましい。

上述の実施の形態においては、複数のゴデットローラ１４〜１８は、加熱ローラである。これに限らず、延伸前の糸Ｙが走行する予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６の全部又は一部を、生産する糸種、例えば常温で延伸可能なナイロンなどでは、ヒータを備えない非加熱ローラとすることもできる。また、延伸前の糸Ｙが走行する予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６がヒータを備える場合は、ヒータの電源を切断して全部又は一部を非加熱状態で使用したりすることもできる。

上述の実施形態においては、予備加熱用のゴデットローラ１４〜１６を３個、熱固定用のゴデットローラ１７、１８を２個、合計５個の略同じ直径のゴデットローラ１４〜１８を糸道に沿って千鳥状に設けている。これに限らず、ゴデットローラの個数、配置、直径、糸の巻き掛け角度、予備加熱用及び熱固定用のゴデットローラとする個数等は、生産する糸の種類、糸の加熱温度等に応じて、適宜変更可能である。

１紡糸引取機
２紡糸延伸装置
３糸巻取装置
４紡糸装置
１４〜１８、１０１〜１０４ゴデットローラ（ローラ）

複数の支点ガイド７は、案内ローラ６の下方であって、後述する巻取ユニット８の複数のトラバースガイド１２の上方において、複数のトラバースガイド１２及びボビンホルダ１１に装着された複数のボビンＢの真上に、前後方向に沿って複数のボビンＢの間隔と同じ間隔で並んで配置されている。

ゴデットローラ１０１に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１１とする。ゴデットローラ１０２に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１２とする。ゴデットローラ１０３に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１３とする。ゴデットローラ１０４に接触している糸Ｙの接触長をＬｃ１４とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０１とゴデットローラ１０２間の糸Ｙの非接触長をＬｆ１１とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０２とゴデットローラ１０３間の糸Ｙの非接触長をＬｆ１２とする。糸Ｙの走行方向において隣り合うゴデットローラ１０３とゴデットローラ１０４間の糸Ｙの非接触長をＬｆ１３とする。

上述の実施形態と同様、隣接ゴデットローラ間の糸Ｙの非接触長Ｌｆは、隣接ゴデットローラそれぞれに対する糸Ｙの接触長Ｌｃよりも短い（Ｌｆ＜Ｌｃ）。すなわち、非接触長Ｌｆ１１は、接触長Ｌｃ１１よりも短く（Ｌｆ１１＜Ｌｃ１１）、且つ、接触長Ｌｃ１２よりも短い（Ｌｆ１１＜Ｌｃ１２）。非接触長Ｌｆ１２は、接触長Ｌｃ１２よりも短く（Ｌｆ１２＜Ｌｃ１２）、且つ、接触長Ｌｃ１３よりも短い（Ｌｆ１２＜Ｌｃ１３）。非接触長Ｌｆ１３は、接触長Ｌｃ１３よりも短く（Ｌｆ１３＜Ｌｃ１３）、且つ、接触長Ｌｃ１４よりも短い（Ｌｆ１３＜Ｌｃ１４）。

Claims

紡糸装置から紡出された糸を延伸する紡糸延伸装置であって、
加熱ローラを含み、糸道に沿って配置された、前記糸を延伸するための複数のローラを備え、
前記糸の走行方向において隣り合う２つの前記ローラは、回転方向が逆であり、
前記複数のローラには、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、前記回転方向に沿って前記糸が巻き掛けられており、
前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラそれぞれに対する前記糸の接触長Ｌｃよりも短いことを特徴とする紡糸延伸装置。
前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラそれぞれに対する前記糸の接触長Ｌｃの６０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の紡糸延伸装置。
前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラそれぞれに対する前記糸の接触長Ｌｃの４０〜６０％であることを特徴とする請求項２に記載の紡糸延伸装置。
前記複数のローラには、それぞれ１８０度以上２７０度以内の巻き掛け角度で、前記糸が巻き掛けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。
前記複数のローラにおいて、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラ間の前記糸の非接触長Ｌｆは、前記走行方向において隣り合う２つの前記ローラの半径の和よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。
前記複数のローラは、前記糸道に沿って千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の紡糸延伸装置。