JP2019112752A - Wind speed measuring device for yarn cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの熱可塑性ポリマーからなる合成繊維を溶融紡糸する際に、紡出された糸条を冷却するために使用する冷却風の風速測定装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for measuring the wind velocity of a cooling air used to cool a spun yarn when melt spinning a synthetic fiber made of a thermoplastic polymer such as polyester, polyamide or polyolefin.
熱可塑性ポリマーを紡糸口金（以下、単に「口金」という）から紡出した後、紡出糸条を冷却する紡糸方法は、合成繊維を生産するために一般的に行なわれる溶融紡糸プロセスである。このような溶融紡糸では、紡出後の糸条の冷却プロセスが高品質の糸を得る上で重要な役割を果たしている。特に、衣料用長繊維の溶融紡糸プロセスにおいては、この冷却プロセスが紡糸後に得られる糸の強度や伸度、あるいは染色性に非常に大きな影響を持っていることが従来から知られている。 A spinning method in which a thermoplastic polymer is spun from a spinneret (hereinafter simply referred to as "the spinneret") and then the spun yarn is cooled is a melt spinning process generally carried out to produce synthetic fibers. In such melt spinning, the yarn cooling process after spinning plays an important role in obtaining high quality yarn. In particular, in the process of melt spinning of long fibers for garments, it has been conventionally known that this cooling process has a great influence on the strength and elongation or the dyeability of the yarn obtained after spinning.
従来から知られる一般的な紡糸方法では、生産効率を向上させることを目的として、一つの口金から複数本のマルチフィラメント糸（以下、単に「糸条」ともいう）を紡出するようになっており、このようなプロセスにおいては、糸条を構成する単糸間に生じる繊度斑を抑制することが非常に重要であり、均質な単糸からなるマルチフィラメント糸を安定して生産するための冷却技術が必要とされる。 In a general spinning method conventionally known, a plurality of multifilament yarns (hereinafter, also simply referred to as “threads”) are to be spun out from one spinner in order to improve production efficiency. In such a process, it is very important to suppress fineness unevenness generated between single yarns constituting the yarn, and cooling for stably producing a multifilament yarn consisting of homogeneous single yarns. Technology is required.
このような糸条の冷却技術としては、特許文献１や特許文献２に開示されているように、紡出された糸条の走行方向に対して、横方向から一方向に走行糸条に対して冷却風を吹き付けて、紡出糸条を冷却する横吹式の冷却技術がある。この従来技術では、口金の下方に糸条冷却装置を配置し、糸条の走行方向に沿って一定長さに亘って、均一で一定の風速を有する冷却風を紡出された糸条に対して吹き付けることが肝要である。 As such a yarn cooling technique, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, with respect to the traveling yarn in one direction from the lateral direction with respect to the traveling direction of the spun yarn, There is a cross blowing type cooling technology in which the spun yarn is cooled by blowing a cooling air. In this prior art, a yarn cooling device is disposed below the die, and cooling air having a uniform and constant wind velocity is spun over a fixed length along the yarn traveling direction. It is important to spray the
このような横吹式冷却技術は、一斉に各錘から紡出されたマルチフィラメント糸群の一団に対して、これらを一方向から吹き出された冷却風によってまとめて冷却することができる。このために、生産効率が高いという利点を有している。しかしながら、この横吹式冷却技術では、各錘毎に紡出されたマルチフィラメント糸間の錘間差を低減することに限界が生じている。 Such a lateral blowing type cooling technique can collectively cool a group of multifilament yarn groups spun out of each weight at the same time by a cooling air blown out from one direction. This has the advantage of high production efficiency. However, with this cross-blowing cooling technology, there is a limit in reducing the difference between weights of multifilament yarns spun for each weight.
例えば、近年、糸条は風合いや機能性を高めるために、単糸繊度は細く、フィラメント数を多くする傾向にある。このような糸条に対し、従来技術である横吹式冷却技術では、冷却風の吹き付け状態の違いに起因する単糸間の冷却斑が発生する。つまり、冷却風の吹き付け側に位置する糸条と反吹き付け側に位置する糸条の間で冷却状態が異なり、これによって冷却斑が生じる。 For example, in recent years, in order to enhance the texture and functionality of yarn, the fineness of single yarn tends to be thin and to increase the number of filaments. In contrast to such yarns, in the case of the cross blowing type cooling technology according to the prior art, cooling spots between single yarns are generated due to the difference in the blowing condition of the cooling air. That is, the cooling state differs between the yarn positioned on the blowing side of the cooling air and the yarn positioned on the opposite side of the cooling air, which causes cooling spots.
そこで、近年では、例えば、特許文献３や特許文献４に開示されているような縦吹式冷却技術が用いられるようになってきた。この技術では、各錘毎に独立した円筒状の冷却風吹出面が形成された冷却風吹出装置が設けられている。そして、円筒状の冷却風吹出面に糸条群を通して、内部を走行する糸条に対して、その外周部全面から吹き出される冷却風によって、糸条を冷却しようとするものである。 Therefore, in recent years, for example, vertical blowing type cooling techniques as disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 have come to be used. In this technology, a cooling air blowing device is provided in which a cylindrical cooling air blowing surface is formed independently for each weight. Then, the yarns are to be cooled by the cooling air blown out from the entire outer peripheral portion to the yarn traveling inside by passing the yarn group through the cylindrical cooling air blowing surface.
確かに、この従来技術では、各錘から紡出された糸条群の周りを囲繞すると共に、その外周側の近接した位置に設けられた冷却風吹出面から吹き出す冷却風を紡出された単糸群に吹き付けることができる。このため、冷却風吹出面と糸条との間の距離を小さく保つことができ、更に、走行糸条に対して全周方向から放射状に冷却風を吹き出すことができる。 Certainly, in this prior art, a single yarn group is produced by surrounding the circumference of the yarns spun from each weight and spinning the cooling air blown out from the cooling air blowing surface provided at a position close to the outer periphery thereof. Can be sprayed on. For this reason, the distance between the cooling air blowing surface and the yarn can be kept small, and furthermore, the cooling air can be blown radially from the entire circumferential direction to the traveling yarn.
このため、冷却風の吹出流速を小さくしても、吹き出された冷却風が乱れることなく整流された状態で紡出された糸条を構成するフィラメント群間へ確実かつ容易に進入することができる。したがって、紡出されたフィラメント群に大きな糸揺れを発生させることもなく、極めて効率的に紡出糸条を冷却することができる。このため、この縦吹式冷却技術は、横吹式冷却技術と比較して、得られる糸条に発生する冷却斑を効果的に抑制できるので、均一な繊度を有するマルチフィラメントからなる糸条を得ることができる。 For this reason, even if the flow velocity of the cooling air is reduced, the blown-out cooling air can reliably and easily enter between the filament groups constituting the spun yarn in a rectified state without disturbance. . Therefore, the spun yarn can be cooled extremely efficiently without causing a large yarn fluctuation in the spun filaments. For this reason, since this vertical blowing type cooling technology can effectively suppress cooling spots generated on the obtained yarn as compared with the horizontal blowing type cooling technology, it is possible to obtain a multifilament having a uniform fineness. be able to.
ところが、前述の円筒状の冷却風吹出面が形成された糸条冷却装置では、各糸条に対して放射状に冷却風を吹き付ける円筒状の冷却風吹出面には、吹き出す冷却風を均等にしたり吹出方向を揃えたりするために緻密な多孔質体で製作された整流体が設けられている。このため、長期に亘って使用を続けると、多孔質体に経時的な目詰まりが発生して、目詰まりによる風速の低下や風速分布の変化が懸念される。このため、日常的に風速や風速分布が正常かどうかを管理すると同時に、もし、目詰まりが生じた時には、正常な状態に復帰させるために、冷却風吹出面の交換周期及び交換時期を的確に捉える必要がある。 However, in the yarn cooling device in which the cylindrical cooling air outlet surface is formed, the cooling air is uniformly blown or blown out to the cylindrical cooling air outlet surface which blows the cooling air radially to each yarn. A flow straightener made of a compact porous body is provided to align the For this reason, if the use is continued for a long time, the porous body may be clogged with the passage of time, which may cause a decrease in the wind speed due to the clogging or a change in the wind speed distribution. For this reason, at the same time, whether or not the wind speed and wind speed distribution are normal is managed at the same time, and if clogging occurs, in order to return to the normal state, the replacement period and replacement time of the cooling air blowing surface are accurately captured. There is a need.
仮に、各糸条に供給される冷却風に関して、いずれかの錘での風速分布あるいは風速が低下すると、冷却斑を惹起するため品質の良い製品が得られず、冷却斑が抑制された製品との間の層別作業が必要となる。また、不良製品を市場に供給することはできないので、屑ロスの発生となって、生産工程における歩留まり低下と、生産コストの上昇を招く。 If, for the cooling air supplied to each yarn, the wind velocity distribution or velocity at any of the weights decreases, a product of good quality can not be obtained to cause cooling spots, and a product with cooling spots suppressed Needs to be stratified between In addition, since defective products can not be supplied to the market, scrap losses occur, leading to a decrease in yield in the production process and an increase in production costs.
そこで、各錘毎に設けられた円筒状の冷却風吹出面の風速分布を常に一定にすると共に、各錘間での冷却風の風速斑を少なくすることが均質かつ優れた品質を有する糸条を得るための大きな管理項目となる。したがって、冷却風吹出面から吹き出される冷却風の風速及び風速分布を常に一定に管理するためには、各錘毎に対応して設けられた冷却風吹出面における風速分布を風速センサーにより正確に測定して管理しなければならない。しかも、風速分布の測定は、一般的には、円筒状の冷却風吹出面の周方向と上下方向に沿って、それぞれ少なくとも数箇所で行なう必要があり、しかも、これを各錘毎に行なって全錘で実施しなければならない。 Therefore, it is possible to keep the wind speed distribution of the cylindrical cooling air outlet surface provided for each weight constant at all times, and reduce the wind speed unevenness of the cooling air between the weights, and it is a yarn having uniform and excellent quality. It becomes a big management item to gain. Therefore, in order to always control the wind speed and wind speed distribution of the cooling wind blown out from the cooling wind blowing face, the wind speed distribution on the cooling wind blowing face provided corresponding to each weight is accurately measured by the wind speed sensor Must manage. Moreover, it is generally necessary to measure the wind velocity distribution at at least several places along the circumferential direction and the up-and-down direction of the cylindrical cooling air outlet surface. It must be carried out with a weight.
このような糸条の冷却風を測定する装置としては、特許文献５や特許文献６が開示されている。特許文献５に記載の風速測定装置は、複数箇所で風速を測定するための駆動手段と、得られた風速の情報をデータ処理する手段を有することで、従来は測定とデータの処理に多大な時間と労力が必要とされた作業を、短時間で効率的に行うことを可能としている。 As an apparatus which measures the cooling air of such a thread, patent documents 5 and patent documents 6 are indicated. The wind speed measuring device described in Patent Document 5 conventionally includes driving means for measuring the wind speed at a plurality of locations, and means for processing the information of the obtained wind speed, so that it conventionally takes a large amount of time for measurement and data processing. It makes it possible to carry out tasks requiring time and effort efficiently in a short time.
また、特許文献６に記載の冷却風管理装置は、昇降手段を有する縦吹式冷却装置を、下降させ、円筒上部に冷却風が上端から漏れるのを防ぐための蓋を設けることで、実際の紡糸状態を再現している。 Further, the cooling air management device described in Patent Document 6 actually lowers the vertical blowing type cooling device having the raising and lowering means and provides a lid for preventing the cooling air from leaking from the upper end on the upper portion of the cylinder. The spinning state is reproduced.
しかしながら、特許文献５記載の風速測定装置の測定対象は、横吹式冷却装置のみであり、円筒状の縦吹式冷却装置は考慮されていない。一般に円筒状の縦吹式冷却装置は、昇降手段を有しており、紡糸中は口金下面または口金の周囲を囲むハウジング部に円筒上部を密着させて使用する。そのため、冷却風は下方にのみ流れる。したがって、単に風速センサーを駆動させ上方または下方から円筒内部に挿入するだけでは、実際の紡糸状態を再現することができないばかりか、センサーとその構成部材が気流の妨げとなることで、実際よりも風速を低下させてしまう問題がある。また、特許文献６記載の冷却風管理装置も、やはり下方よりセンサーを挿入するため、その構成部材が気流の妨げとなることで、実際よりも風速が低下してしまう問題がある。 However, the measurement object of the wind speed measuring device described in Patent Document 5 is only the horizontal blowing type cooling device, and the cylindrical vertical blowing type cooling device is not considered. In general, a cylindrical vertical blow type cooling device has raising and lowering means, and the upper portion of the cylinder is used in close contact with the lower surface of the die or the housing portion surrounding the periphery of the die during spinning. Therefore, the cooling air flows only downward. Therefore, simply by driving the wind speed sensor and inserting it into the cylinder from above or below, not only the actual spinning state can not be reproduced but also the sensor and its components interfere with the air flow. There is a problem of reducing the wind speed. Further, the cooling air management device described in Patent Document 6 also has a problem that the wind speed is lower than the actual value because the component is obstructing the air flow because the sensor is inserted from below as well.
本発明の目的は、以上に説明した従来技術が有する諸問題を解決することにある。より具体的には、製品品質に重大な影響を与える円筒状の冷却風吹出面から吹き出される冷却風の風速及び風速分布を、生産現場において日常的に短時間で容易にかつ正確に測定することが可能な風速測定装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above. More specifically, the wind speed and wind speed distribution of the cooling air blown from the cylindrical cooling air outlet surface, which significantly affects the product quality, can be measured easily and accurately on a daily basis at a production site. Providing a wind speed measuring device capable of
本発明によれば、紡出された糸条を冷却するために使用される、（１）円筒状の冷却風吹出面が形成された糸条冷却装置から吹き出される冷却風の風速を測定する風速測定装置であって、１つまたは複数の風速センサーと風速センサーを上下昇降させる駆動部と、風速センサーを収納する収納箱とを備え、風速センサーが収納箱下面に設けられたスリットから任意の長さで下方に突出することを特徴とする糸条冷却装置用風速測定装置を提供するものである。（１）の発明によれば、測定装置を円筒上部に据えるだけで、冷却装置の円筒上部を口金下面または口金の周囲を囲むハウジング部に密着させて使用する実際の紡糸状態を再現した状態で風速センサーを所望の箇所に配することが可能となる。よって、実際の紡糸時と同じ風速を測定することが可能となる。 According to the present invention, (1) a wind speed for measuring the wind speed of the cooling air blown out from the yarn cooling device having the cylindrical cooling air blowing surface formed thereon, which is used to cool the spun yarn The measuring device includes a wind speed sensor, a drive unit for moving the wind speed sensor up and down, and a storage box for storing the wind speed sensor, and the wind speed sensor is any length from a slit provided on the lower surface of the storage box It is an object of the present invention to provide a wind speed measuring device for a yarn cooling device characterized by projecting downward at the same time. According to the invention of (1), the actual spinning state in which the cylindrical upper portion of the cooling device is in close contact with the lower surface of the spinneret or the housing portion surrounding the periphery of the spinner is simply reproduced by placing the measuring device on the cylindrical upper portion It becomes possible to arrange a wind speed sensor at a desired place. Therefore, it becomes possible to measure the same wind speed as at the time of actual spinning.
また、（２）複数の風速センサーを環状配列させることを特徴とする前記風速測定装置を提供する。（２）の発明によれば、円筒状の冷却風吹出面の風速分布を円周方向で複数箇所同時に測定することが可能となる。 (2) The above-mentioned wind speed measuring device is characterized in that a plurality of wind speed sensors are annularly arranged. According to the invention of (2), it becomes possible to simultaneously measure the wind velocity distribution of the cylindrical cooling air outlet surface in a plurality of places in the circumferential direction.
また、（３）１つまたは複数の風速センサーを回転移動させる回転駆動部を備える前記風速測定装置を提供する。（３）の発明によれば、円筒状の冷却風吹出面の風速分布を円周方向で連続的に測定することが可能となる。 (3) The above-mentioned wind speed measuring device is provided with a rotation drive part which rotationally moves one or more wind speed sensors. According to the invention of (3), it becomes possible to continuously measure the wind velocity distribution of the cylindrical cooling air outlet surface in the circumferential direction.
また、（４）収納箱の上面と側面部のそれぞれが密閉されていることを特徴とする前記風速測定装置を提供する。（４）の発明によれば、測定装置を円筒状の糸条冷却装置の上部に据えるだけで、糸条冷却装置の円筒上部を口金下面または口金の周囲を囲むハウジング部に密着させて使用する実際の紡糸状態を再現した状態で風速センサーを所望の箇所に配することが可能となる。よって、実際の紡糸時と同じ風速を測定することが可能となる。 (4) The above-mentioned wind speed measuring device is characterized in that each of the upper surface and the side surface portion of the storage box is sealed. According to the invention of (4), the cylindrical upper portion of the yarn cooling device is used in close contact with the lower surface of the mouth ring or the housing portion surrounding the circumference of the mouth ring only by setting the measuring device on the upper side of the cylindrical yarn cooling device. It is possible to dispose the wind speed sensor at a desired position in a state where the actual spinning state is reproduced. Therefore, it becomes possible to measure the same wind speed as at the time of actual spinning.
本発明は、以上に説明した構成を採用することによって、形状が円筒状である冷却風吹出面からその円筒中心へ向って放射状に吹き出される冷却風の風速を簡易且つ短時間で測定することができる。したがって、紡出された糸条を各錘毎に設けた前記冷却風吹出面から吹き出す冷却風によって冷却する溶融紡糸のように、冷却風吹出面が極めて多数形成されている場合の冷却風の風速管理を極めて効率的に行なうことができる。 According to the present invention, by adopting the configuration described above, it is possible to measure the wind speed of the cooling air blown out radially from the cooling air outlet surface having a cylindrical shape toward the cylinder center in a simple and short time. it can. Therefore, as in melt spinning in which the spun yarn is cooled by the cooling air blown from the cooling air blowing surface provided for each weight, the wind speed control of the cooling air in the case where a large number of cooling air blowing surfaces are formed It can be done very efficiently.
また、本発明においては、風速センサーを上部より挿入することで、下方に流れる気流の妨げを最小限に抑えることができる。
しかも、本発明によれば、煩雑且つ人手の掛かる冷却風の風速測定作業を効率的に簡易、迅速、そして正確にデータのバラツキもなく行なうことができるようになり、冷却風の風速値及び風速分布を日常的に管理することが可能となる。さらに、風速測定に特別な技能を必要としないので、作業者間の測定ばらつきを少なくでき、冷却風を適切に管理できることとなって、冷却斑を抑制することができる。
Further, in the present invention, by inserting the wind speed sensor from the top, the obstruction of the air flow flowing downward can be minimized.
Moreover, according to the present invention, it is possible to efficiently and simply, quickly and accurately perform the measurement of the wind speed of the cooling air without any data variation, and the wind speed and speed of the cooling air. It becomes possible to manage the distribution on a daily basis. Furthermore, since no special skill is required for wind speed measurement, measurement variations among workers can be reduced, cooling air can be properly managed, and cooling spots can be suppressed.
その結果として、品質に優れた熱可塑性マルチフィラメント糸条を安定に生産することができ、生産歩留まりの向上、生産コスト低減に大いに寄与する。しかも、冷却風の測定データに異常が見つかれば、問題となった冷却風吹出面を構成する部材を新品と交換することができるなど予防保全にも役立つものである。 As a result, a thermoplastic multifilament yarn excellent in quality can be stably produced, which greatly contributes to improvement of production yield and reduction of production cost. In addition, if an abnormality is found in the measurement data of the cooling air, the member constituting the cooling air outlet surface which has become a problem can be replaced with a new one, which is also useful for preventive maintenance.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
図１において、詳細を説明する。風速測定装置は、大きく分けて測定部１と制御・データ処理部２およびその２つを結ぶ中継ケーブル３から構成される。測定部１には風速センサー４と駆動部５が設けられており、制御・データ処理部２には、風速計本体６、駆動制御部７、風速測定装置全体を制御するとともに、測定値及び測定箇所のデータを取り込みデータ処理して出力するシーケンサー８、出力されたデータを保存、記録、解析するパーソナルコンピューター（以下パソコンという）９、及びその周辺機器が設けられている。中継ケーブル３は、測定部の風速センサー４と駆動部５を、制御・データ処理部２の風速計本体６と駆動制御部７にそれぞれ接続する役割を担う。なお、風速センサー４及び風速計本体６で風速検知手段として機能する。 Details will be described with reference to FIG. The wind speed measurement device is roughly divided into a measurement unit 1, a control / data processing unit 2, and a relay cable 3 connecting the two. The measurement unit 1 is provided with the wind speed sensor 4 and the drive unit 5, and the control and data processing unit 2 controls the anemometer main body 6, the drive control unit 7 and the whole wind speed measuring device, and also measures and measures A sequencer 8 takes in data of a portion, processes it and outputs it, a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) 9 for storing, recording and analyzing the outputted data, and peripheral devices thereof. The relay cable 3 serves to connect the wind speed sensor 4 and the drive unit 5 of the measurement unit to the anemometer main body 6 and the drive control unit 7 of the control and data processing unit 2 respectively. The wind speed sensor 4 and the anemometer main body 6 function as a wind speed detection means.
続いて、図２において、詳細を説明する。風速測定装置における測定部１は、１つまたは複数の風速センサー４と、それらを上下させるための駆動部５、風速センサー４の上下動に伴い可動するセンサーケーブルを案内するケーブルキャリア１０、さらに上下する風速センサー４が通過するスリット２６の面積を極小化するためのスリットカバー１１、測定部の外周を覆うためのカバー（図省略）から構成される。 Subsequently, the details will be described with reference to FIG. The measuring unit 1 in the wind velocity measuring apparatus includes one or more wind velocity sensors 4, a driving unit 5 for moving them up and down, a cable carrier 10 for guiding a sensor cable that moves with the vertical movement of the wind velocity sensor 4, A slit cover 11 for minimizing the area of the slit 26 through which the wind speed sensor 4 passes, and a cover (not shown) for covering the outer periphery of the measurement unit.
ここで、風速センサー４は、市販されている一般的な風速計を用いてよく、例えば、熱式、翼車（ベーン）式、超音波式などいずれの方式でもよい。風速センサーは一般的に指向性の有るものと無いものがあるが、本発明の風速測定装置においては、いずれを用いてもよい。ただし、風速が小さい場合には、風速センサー周辺の気流が安定せず、無指向性センサーでは正確な測定が困難となることから、指向性の有る風速センサーを用いることが好ましい。 Here, the wind speed sensor 4 may be a general anemometer commercially available, and may be any type such as a thermal type, a vane (vane) type, and an ultrasonic type. Although there are some wind speed sensors that are generally directional and there is no wind speed sensor, any may be used in the wind speed measurement device of the present invention. However, when the wind speed is small, the air flow around the wind speed sensor is not stable, and accurate measurement with an omnidirectional sensor becomes difficult, so it is preferable to use a wind speed sensor with directivity.
そして１つまたは複数の風速センサー４は風速センサー保持部材１２に取付けられている。さらに、複数の風速センサー４を用いる場合は、円筒状の糸条冷却装置の冷却風吹出面に沿って、環状配列とすることで、冷却風の風速分布を正確に把握することが可能となる。駆動部５は風速センサー保持部材１２を鉛直方向（Ｙ軸方向）に作動させるアクチュエーター（単軸ロボット）となっており、モーター１３を駆動することによってプーリー１４を介してボールネジ１５が夫々旋回し、ボールネジ１５に直結固定された風速センサー保持部材１２が上下に移動する構造となっている。なお、モーター１３は中継ケーブル３により制御・データ処理部２の駆動制御部７に接続され、回転量すなわち、風速センサー保持部材１２および風速センサー４の移動が上下自在に制御されている。
また、１つまたは複数の風速センサーを円筒状の糸条冷却装置の冷却風吹出面に沿って、回転移動させる回転駆動部を備えることで、円筒状の冷却風吹出面の風速分布を円周方向で連続的に測定することが可能となる。なお、モーター１３や、前記回転駆動部は、サーボモーター、ステッピングモーターなど、速度と位置の制御が可能なものであれば、いずれの方式でもよい。
One or more wind speed sensors 4 are attached to the wind speed sensor holding member 12. Furthermore, when using several wind speed sensors 4, it becomes possible to grasp | ascertain the wind speed distribution of a cooling wind correctly by setting it as cyclic | annular arrangement along the cooling air blowing surface of a cylindrical thread cooling device. The driving unit 5 is an actuator (single-axis robot) that operates the wind speed sensor holding member 12 in the vertical direction (Y-axis direction), and driving the motor 13 causes the ball screw 15 to rotate via the pulley 14 The wind speed sensor holding member 12 directly fixed to the ball screw 15 moves up and down. The motor 13 is connected to the drive control unit 7 of the control / data processing unit 2 by the relay cable 3, and the amount of rotation, that is, the movement of the wind sensor holding member 12 and the wind sensor 4 is controlled up and down.
In addition, by providing a rotational drive unit that rotationally moves one or more wind velocity sensors along the cooling air outlet surface of the cylindrical yarn cooling device, the wind velocity distribution of the cylindrical cooling air outlet surface in the circumferential direction It becomes possible to measure continuously. The motor 13 and the rotary drive unit may be any type of servo motor, stepping motor, etc. as long as they can control the speed and position.
上下する風速センサー４が通過するスリット２６は、気流の通り道となってしまうことを防ぐため、スリットカバー１１を設けることでスリット面積を小さくすることが好ましい。さらに、気流がスリットの僅かな隙間から装置上方に流れるのを防止すべく、測定部外周を覆うカバー（図省略）を取付けることが好ましい。このように風速センサーを収納する収納箱２７とすることで、糸条冷却装置から吹き出す冷却風が上方に流れることを完全防止することができ、実際の紡糸状態と同じ気流を再現することが可能となる。 It is preferable to reduce the slit area by providing the slit cover 11 in order to prevent the slit 26 through which the wind speed sensor 4 moving up and down passes becomes a passage of the air flow. Furthermore, it is preferable to attach a cover (not shown) that covers the outer periphery of the measuring section in order to prevent the air flow from flowing slightly above the slit to the upper side of the device. As described above, by using the storage box 27 for storing the wind velocity sensor, it is possible to completely prevent the cooling air blown out from the yarn cooling device from flowing upward, and it is possible to reproduce the same air flow as the actual spinning state. It becomes.
続いて、図３、図４、図５について、詳細を説明する。 熱可塑性ポリマーからなる糸条は、押出機１７により溶融、押出され、紡糸口金１８より繊維として吐出される。そして、昇降装置１９を備えた円筒状の糸条冷却装置２０に導かれ、円筒状の内側に吹き出される冷却風により所定の温度（ポリエステルであればガラス転移温度）以下に冷却される。その後、油剤付与装置２１により油剤付与され、必要に応じて図示省略した糸条交絡装置（インターレース付与装置）によって、フィラメント同士を微小交絡させた後、引取ローラー２２を経て、巻取装置２３によって糸巻体２４に巻取られる。
ここで、円筒状の糸条冷却装置２０は、その上部を、スピンブロック２５の下面またはその周辺に装着された部品に接触または接圧され、糸条冷却装置の上側から外部に冷却風が漏れたり、外気が混入したりするのを防止している。そうすることで、常に安定した冷却風の噴出しを実現することが可能となる。
Subsequently, details will be described with reference to FIGS. 3, 4 and 5. The yarn made of a thermoplastic polymer is melted and extruded by the extruder 17 and discharged from the spinneret 18 as fibers. Then, it is guided to a cylindrical yarn cooling device 20 provided with a lifting device 19, and is cooled to a predetermined temperature (glass transition temperature in the case of polyester) or less by a cooling air blown out inside a cylindrical shape. Thereafter, the filaments are micro-entangled with each other by a yarn entanglement device (interlace application device), which is applied with an oil agent application device 21 and is not shown if necessary. It is wound around the body 24.
Here, the upper part of the cylindrical yarn cooling device 20 is brought into contact with or brought into contact with components mounted on the lower surface of the spin block 25 or its periphery, and cooling air leaks from the upper side of the yarn cooling device to the outside And prevent the outside air from mixing. By doing so, it becomes possible to realize always stable blowing of cooling air.
このとき、各錘毎に設けられた円筒状の糸条冷却装置２０からその円筒中心に向って放射状に冷却風を吹き出して，各錘糸条をそれぞれに冷却する糸条冷却方式では、冷却風が適切に吹き出されているかどうかを各錘毎に管理しなければならない。しかしながら、冷却風の管理は、図３のような通常の操業状態にできるだけ近い条件で実施する必要がある。操業状態では、雰囲気温度が紡糸口金からの伝熱によって高くなる。このため、特に熱線式風速計を使用する場合には、風速センサーの抵抗値に誤差が生じ易く、正確な風速を測定できない。そこで、図４のように、糸条冷却装置２０を昇降装置１９によって下降させて、温度の影響を回避することが好ましい。しかしながら、糸条冷却装置２０を下降させることによって、スピンブロック２５下面と糸条冷却装置２０の上端面との間に、空間が形成され、糸条冷却装置２０上方が開放された状態となってしまう。この状態では、冷却風の噴出しが操業時と異なる状態となってしまう。 At this time, in the yarn cooling method in which the cooling air is blown radially from the cylindrical yarn cooling device 20 provided for each weight toward the center of the cylinder to cool each yarn individually. It must be managed for each weight whether or not it is properly blown out. However, the management of the cooling air needs to be performed under conditions as close as possible to the normal operating condition as shown in FIG. In operation, the ambient temperature is increased by heat transfer from the spinneret. For this reason, when using a hot wire anemometer in particular, an error is likely to occur in the resistance value of the wind speed sensor, and an accurate wind speed can not be measured. Therefore, as shown in FIG. 4, it is preferable to lower the yarn cooling device 20 by the lifting device 19 to avoid the influence of temperature. However, by lowering the yarn cooling device 20, a space is formed between the lower surface of the spin block 25 and the upper end surface of the yarn cooling device 20, and the upper portion of the yarn cooling device 20 is opened. I will. In this state, the ejection of the cooling air will be different from that at the time of operation.
そこで、図５のように風速測定装置の制御・データ処理部２に中継ケーブル３を介して接続された測定部１を、円筒状の糸条冷却装置２０の上に置く。上述したように、測定部１には、上下する風速センサー４が通過するスリット２６から、気流の流れてしまうことを防ぐためにスリットカバー１１が設けられている。さらに、わずかな気流がスリットから装置上方に流れるのを防止すべく、測定部上面と側面が密閉となるカバーが取付けられ、測定部下部で出入りするセンサーの収納箱２７となっている。そのため、冷却風が糸条冷却装置上方から漏れ出るのを防止することができ、糸条冷却装置が下降した状態であっても、本発明の風速測定装置を用いれば、糸条冷却装置の上に据え置くだけで、操業状態に近い気流状態で風速測定さらには風速管理することが可能となるのである。
実際に円筒状をした糸条冷却装置２０内の風速を測定する場合には、測定箇所までモーター１３を回転駆動させることにより、センサー保持部材１２すなわち風速センサー４を所要位置まで移動し位置決め停止させて、風速センサー４により風速値を読み取るものである。
Therefore, as shown in FIG. 5, the measuring unit 1 connected to the control and data processing unit 2 of the wind speed measuring device via the relay cable 3 is placed on the cylindrical yarn cooling device 20. As described above, the measurement unit 1 is provided with the slit cover 11 in order to prevent the air flow from flowing through the slit 26 through which the wind speed sensor 4 moving up and down passes. Furthermore, in order to prevent a slight air flow from flowing to the upper side of the apparatus from the slit, a cover which seals the upper surface and the side surface of the measuring unit is attached, and a sensor storage box 27 which enters and exits at the lower portion of the measuring unit. Therefore, the cooling air can be prevented from leaking from above the yarn cooling device, and the wind speed measuring device of the present invention can be used on the yarn cooling device even when the yarn cooling device is lowered. It is possible to measure the wind speed and manage the wind speed in an air flow state close to the operation state only by setting it on the ground.
When measuring the wind speed in the cylindrical yarn cooling device 20, the motor 13 is rotated to the measurement position to move the sensor holding member 12, that is, the wind speed sensor 4 to the required position and stop the positioning. The wind speed sensor 4 reads the wind speed value.
測定者は風速測定装置を円筒状の糸条冷却装置２０の上部に設置し、位置合わせ後、スイッチ（図示していない）を操作することで、駆動部５により風速センサー４を移動させて、風速測定に入る。なお、風速センサーを移動させることにより、風速センサーを測定箇所まで移動し、位置決め停止させ、停止後、風速センサーの振動の減衰を待ち、風速測定値の応答時間を考慮する。本実施形態の測定では、風速センサー４の移動速度は２０．０ｍｍ／秒であり、風速センサーを移動し位置決め完了して３秒後の風速測定値を検出しているが、風速センサーの移動速度に応じて位置決め完了後、風速測定の読み取り開始時間を決めればよい。 The measurer installs the wind velocity measuring device on the upper portion of the cylindrical yarn cooling device 20, and after alignment, operates the switch (not shown) to move the wind velocity sensor 4 by the drive unit 5, Enter the wind speed measurement. By moving the wind speed sensor, the wind speed sensor is moved to the measurement point, positioning is stopped, and after stopping, the vibration of the wind speed sensor waits for attenuation, and the response time of the wind speed measurement value is considered. In the measurement of this embodiment, the moving speed of the wind speed sensor 4 is 20.0 mm / sec, and the wind speed measured value after 3 seconds of moving is determined by moving the wind speed sensor and detecting the movement speed of the wind speed sensor After the positioning is completed, the reading start time of the wind speed measurement may be determined.
本実施形態による風速測定においては、測定する糸条冷却装置の種類により、測定箇所、測定箇所の数、測定の順番、移動速度、位置決め停止時間等の条件をシーケンサーに予めパターン登録する。そして、その登録されているパターンの中から適宜選択して駆動部を駆動することにより、風速センサーが予め定められた測定箇所へ移動、位置決めされ、風速測定を繰り返し実行する。 In the wind velocity measurement according to the present embodiment, conditions such as measurement points, the number of measurement points, the order of measurement, moving speed, positioning stop time, etc. are registered in advance in the sequencer according to the type of yarn cooling device to be measured. Then, by appropriately selecting from the registered patterns and driving the drive unit, the wind speed sensor is moved and positioned to a predetermined measurement point, and the wind speed measurement is repeatedly performed.
本実施形態においては、糸条冷却装置内において風速測定の基準位置を予め設定しておいて、風速センサーは風速測定時以外においては、常に基準位置において待機しており、風速測定を開始すると基準位置から、最初の測定箇所へ移動し測定し、最後の測定箇所での測定が終了すると、基準位置に復帰する。 In this embodiment, the wind speed measurement reference position is set in advance in the yarn cooling device, and the wind speed sensor always stands by at the reference position except when the wind speed is measured, and the wind speed measurement starts. From the position, move to the first measurement point to measure, and when the measurement at the last measurement point is completed, return to the reference position.
本実施形態においては、駆動部は、鉛直方向（Ｙ軸方向）に作動する単軸のアクチュエータ（ロボット）を使用しているが、糸条冷却装置の形状や測定箇所、風速センサーの移動形態によっては、２軸または、多軸のアクチュエータ（ロボット）を使用してもよい。 In this embodiment, the drive unit uses a single-axis actuator (robot) that operates in the vertical direction (Y-axis direction), but depending on the shape of the yarn cooling device, the measurement location, and the movement mode of the wind speed sensor , May use a two-axis or multi-axis actuator (robot).
さらに、前記実施形態においては、測定箇所、測定箇所の数、測定の順番、移動速度、位置決め停止時間等の条件をシーケンサーに予めパターン登録されていて、その登録されているパターンの中から適宜選択して駆動部を駆動したものを例示したが、測定箇所、測定箇所の数、移動順序等を任意にプログラムして測定することも可能である。 Furthermore, in the above embodiment, conditions such as the measurement location, the number of measurement locations, the order of measurement, the moving speed, the positioning stop time, etc. are registered in advance in the sequencer and patterns are appropriately selected from the registered patterns. In the above example, the driving unit is driven. However, it is possible to program and measure arbitrarily the measurement location, the number of measurement locations, the movement order, and the like.
以上に説明したようにして、風速測定が完了した後、その測定データが適正とする管理基準値内に収まっているかいないかを、予めシーケンサーに記憶させておいた管理基準値と比較、判定を行うことで、直ちに、フィルターの交換が必要かどうかを判断することができる。このようにして、１つの糸条冷却装置に対する風速測定および管理基準値との比較、判定が完了したら、次の錘へと移行し同様の作業を繰り返すことで、多数設置されている糸条冷却装置の風速測定、判定を効率的に行うことができる。 As described above, after the wind speed measurement is completed, comparison is made with the management reference value stored in advance in the sequencer to determine whether or not the measurement data is within the appropriate management reference value. By doing this, it is possible to immediately determine whether it is necessary to replace the filter. In this way, when the wind speed measurement for one thread cooling device and comparison with the control reference value, and the determination are completed, the process proceeds to the next weight and the same work is repeated, so that a large number of installed thread cooling The wind speed measurement and judgment of the device can be performed efficiently.
本発明の糸条冷却装置用風速測定装置を用いることにより、作業者間の風速測定のばらつきを抑制でき、しかも、正確且つ短時間で効率的に冷却風吹出面からの吹出し風速の測定が可能となる。このため、このような風速管理を日常的に行なうことによって、紡出された糸条の冷却斑に起因する繊度斑や染斑を抑制することができる。その結果として、生産品の品質を安定して確保することが可能となり、製品歩留まりの改善と生産コストの低減が可能となる。 By using the wind speed measuring device for a yarn cooling device according to the present invention, it is possible to suppress the variation in wind speed measurement among workers, and to accurately and efficiently measure the wind speed from the cooling air outlet surface in a short time. Become. Therefore, by performing such wind speed control on a daily basis, it is possible to suppress fineness spots and staining spots caused by the cooling spots of the spun yarn. As a result, it becomes possible to stably secure the quality of the product, and it becomes possible to improve the product yield and reduce the production cost.
本発明の糸条冷却装置用風速測定装置を用いることで、製品品質に重大な影響を与える円筒状の冷却風吹出面から吹き出される冷却風の風速及び風速分布を、生産現場において日常的に短時間で容易にかつ正確に測定することが可能となり、風速管理を日常的に行なうことによって、紡出された糸条の冷却斑に起因する繊度斑や染斑を抑制することができる。その結果として、生産品の品質を安定して確保することが可能となり、製品歩留まりの改善と生産コストの低減が可能となる。 By using the wind speed measuring device for a yarn cooling device according to the present invention, the wind speed and wind speed distribution of the cooling air blown out from the cylindrical cooling air outlet surface which has a serious effect on the product quality are routinely shortened at the production site. It becomes possible to measure easily and accurately in time, and by performing wind speed control on a daily basis, it is possible to suppress fineness spots and staining spots caused by cooling spots of spun yarn. As a result, it becomes possible to stably secure the quality of the product, and it becomes possible to improve the product yield and reduce the production cost.
１． 測定部
２． 制御・データ処理部
３． 中継ケーブル
４． 風速センサー
５． 駆動部
６． 風速計本体
７． 駆動制御部
８． シーケンサー
９． パーソナルコンピューター（パソコン）
１０． ケーブルキャリア
１１． スリットカバー
１２． 風速センサー保持部材
１３． モーター
１４． プーリー
１５． ボールネジ
１７． 押出機
１８． 紡糸口金
１９． 昇降装置
２０． 糸条冷却装置
２１． 油剤付与装置
２２． 引取ローラー
２３． 巻取装置
２４． 糸巻体
２５． スピンブロック
２６． スリット
２７． 収納箱
1. Measurement unit 2. Control and data processing unit 3. Relay cable 4. Wind speed sensor 5. Drive unit 6. Anemometer main body 7. Drive control unit 8. Sequencer 9. Personal computer (PC)
10. Cable carrier 11. Slit cover 12. Wind sensor holding member 13. Motor 14. Pulley 15. Ball screw 17. Extruder 18. Spinneret 19. Lifting device 20. Yarn cooler 21. Oil agent application device 22. Take-up roller 23. Winding device 24. 25. Spin block 26. Slit 27. Storage box
Claims (4)
Priority Applications (1)
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| CN112946316A (en) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 吉林师范大学 | Wind speed profile device for high-precision measurement of sand and wind landform |
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| CN112946316B (en) * | 2021-01-25 | 2022-08-26 | 吉林师范大学 | Wind speed profile device for high-precision measurement of sand and wind landform |
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