JP2600417B2 - 紡績装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ドラフト装置よってドラフトされた無撚
の短繊維束に旋回気流を作用させて加撚することにより
紡績糸を製造する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の紡績機は、大別するとリング式、オープンエン
ド式及び空気式の３つに分類される。

この内、空気式紡績機は近年開発されたものであり、
リング式紡績機の数倍に及ぶ高速紡績が可能である。こ
の空気式紡績機は、ドラフト装置に続いて２つの空気噴
射ノズルを配置したものである（例えば、特公昭53−45
422号公報参照）。この各ノズルはドラフト装置を出た
繊維に対して互いに逆方向に旋回する圧縮空気流を作用
させており、繊維束は２番目のノズルによって仮撚さ
れ、仮撚された繊維束は１番目のノズルによってバルー
ンされ、このバルーンにより一部の繊維が他の繊維上に
巻き付き、更に繊維束が２番目のノズルを通過して解撚
されることによって強力に巻き付けられ、紡績糸が製造
される。

この空気式紡績機は、仮撚、解撚方式によって糸を製
造するため、製造される糸の風合がどうしても硬く、悪
くなる欠点がある。また、この装置は、巻付け繊維の挙
動が安定させることが困難なため糸質の改善には限界が
あるし、２つのノズルを用いているため圧縮空気の消費
量が多く、エネルギーコストが大きいという問題があ
る。更に、ウールのようい比較的長い繊維の紡績能力に
多少の難点がある。

この問題に対処するために、以下に述べる紡績機が提
案されている（特開昭63−85123号公報参照）。

この装置は、ドラフト装置のフロントローラから出た
繊維束を通す通路を有し回転するスピンドルと、スピン
ドルの入口近傍に旋回空気流を作用させて繊維束から繊
維端部を分離させる空気噴射ノズルとからなり、その繊
維端部を繊維束の周囲に巻回させるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の、特開昭63−85123号公報に示された紡績機に
よって製造される糸は、無撚又は甘撚の芯繊維の周囲に
他の繊維がらせん状に巻きついた性状をしており、ほと
んどの繊維が撚られた状態にあるリング糸に比べ、外観
も異なるし、糸強力も落ちるものである。

この発明は、このような空気式紡績機においてリング
糸と変わらない特性を有する糸を製造することができる
装置を提供することを目的としている。

ロ．発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、この発明の紡績装置は、
ドラフト装置を出た繊維束に旋回気流を作用させるノズ
ルブロックに続いて、回転又は静止する中空のスピンド
ルを配置し、上記スピンドル入口とドラフト装置のフロ
ントローラ間の距離を繊維束の平均繊維長より短く設定
したものである。

〔作 用〕

上記のように構成された紡績装置においては、ドラフ
ト装置Ｄを出た繊維束Ｓは、ノズルブロック23内に吸引
され、スピンドル６の入口6a近傍において旋回気流にさ
らされ、少し仮撚される。このとき繊維束Ｓの全ての繊
維は、ガイド部材22の周囲に位置し、空気流に直接さら
され、繊維束Ｓから分離する力を受けるが、スピンドル
６の入口6a位置にある繊維の先端は、仮撚をうけている
ため、容易に分離しない。分離した繊維後端は、空気流
の作用によりスピンドル６の外周に巻き付きついて外側
へ延びる。その繊維は、繊維束Ｓの走行に伴い、繊維束
Ｓの周囲を旋回しながら徐々に引き出され、ほとんどの
繊維がらせん状に巻き付き、実撚状の紡績糸となる。

〔実施例〕

図面を参照して、この発明の紡績装置の実施例を説明
する。

この紡績装置Ａは、第１図に示すようにスライバ投入
ガイド25に続いて配置された、バックローラ対26、エプ
ロン29を有するミドルローラ対28、フロントローラ対20
とからなるドラフトパートＤの次に配置されている。な
お、同図中の左右に延びる線は、繊維束Ｓ又は糸Ｙの走
行路であり、27は、スライバ巾規制ガイドである。

第２図により、紡績装置Ａの詳細を説明する。

１は、フレームに固定された支持プレートであり、こ
れには、中空円筒状の軸受２と、スピンドル６及び回転
体９のケーシング３が固定されている。このケーシング
３は、前後一対の分割型から構成され、ネジ止めされて
いる。

軸受２の内部には、ベアリング４、５を介してスピン
ドル６が回転自在に支持されており、スピンドル６の外
周には中空のプーリ７が挿着されている。

８は、プーリ７の外周に接触してユニットに沿って懸
回され、スピンドル６を高速回転するための無端状の駆
動ベルトである。スピンドル６のベアリング５前方位置
には、一体に回転体９を設けている。

スピンドル６の中心には繊維束通路10が貫通形成して
あり、この通路10の中心とケーシング３の各中心は、共
に繊維束Ｓの走行路と一致する同一直線上に位置してい
る。スピンドル６の入口6aの外径は充分に小さく、入口
6aに続く部分は、外径が回転体９に向けて増大する円錐
状部6bに形成している。ケーシング３のスピンドル６及
び回転体９を覆う部分は、スピンドル６の入口6a近傍を
小径円筒状の中空室11としており、この中空室11に続く
部分を、大きな角度で開いた円錐状の中空室12としてい
る。

小径の中空室11より前方は、ノズルブロック23によっ
て、スピンドル６の先端径よりも僅かに大径の円筒状に
してあり、その円筒状部は繊維束Ｓのガイド通路となる
ものである。円錐状の中空室12の手前には、環状の中空
室14と、それに続く接線方向の空気逃し孔15が形成して
ある。この空気逃し孔15には空気吸引パイプが連結され
ている。

ケーシング３の内部には、ノズルブロック23との間に
中空の空気溜16を形成している。ノズルブロック23に
は、空気室16からスピンドル６の入口6a方向へと向き、
かつ中空室11に対して接線方向を向いた４つの空気噴射
ノズル17が形成してあり、空気溜16には、孔18を介して
エアホース19が接続してある。ノズル17の向きは、スピ
ンドル６の回転方向と同一に設定してある。

ホース19から供給される圧縮空気は、空気溜16に流入
した後、ノズル17から中空室11内に噴出し、スピンドル
入口6aの近傍に高速の旋回空気流を生じさせる。

この空気流は、中空室11内部で旋回した後、円錐状中
空室12内をゆるく旋回しながら外方へ拡散し、逃し孔15
方向へと導かれ、排出される。また同時に、この空気流
は、フロントローラ20のニップ点Ｎからケーシング３の
中空部内へと流入する吸引空気流を発生させる。

21は、軸受２の後端に嵌着したキャップである。

更に、ノズルロック23の内壁には、ガイド部材支持体
13を固定している。ガイド部材支持体13は、一端が円錐
状に突出した円柱状をしており、その一側を切り欠いて
ノズルロック23との間に間隙24を形成し、その間隙24を
繊維束Ｓのガイド通路としている。このようにガイド部
材支持体13の一端を円錐状に突出させることにより、間
隙から供給される繊維束Ｓの繊維が巻き付きにくくな
り、例え巻き付いても、それは極わずかであるため解け
やすい。また、ガイド部材支持体13の長手方向には、ス
ピンドル６通路10の中心線に合致する孔を穿設し、その
孔にピン状のガイド部材22を挿通している。ガイド部材
22は、ガイド部材支持体13の孔から突出して先端をフリ
ー状態とし、スピンドル６の入口6aに臨ませている。こ
のガイド部材22もガイド部材支持体13と同様に円錐状に
すると効果的である。このようなガイド部材22の設置方
法によると、装置の入口側をガイド部材22で塞がないの
で、繊維束Ｓの進入を邪魔することはない。

ガイド部材22は、スピンドル６の入口6aの通路直径よ
りも小さい直径のものであり、先端を滑らかな曲線で形
成している。

ガイド部材22の先端は、第２、３図では、スピンドル
６の入口6aから通路10内部へ若干入った位置にある場合
を示しているが、入口6a端面から離反した位置をとるこ
とも可能であり、各条件に従って適切な位置に設定する
ことが可能である。

ガイド部材22は、後述する糸形成過程における撚の伝
播の阻止し、あるいは中心繊維束の代わりを一時的に果
たす、いわゆる疑似芯の働きをなし、従来の空気式結束
紡績糸に顕著に現れる無撚の芯繊維束の形成を阻止して
事実上巻付繊維のみによって糸を形成する働きをなすも
のである。

以上説明した紡績装置を用い、平均繊維長25mmの綿の
スライバを供給して紡績糸を製造してみた。このときの
製造条件は、ノズルブロック23の長さ15.5mm、径7mm、
ノズル径0.8mm、噴射空気圧4kg/cm²である。ここで、ス
ピンドル入口6aからフロントローラ20までの距離１を、
１＝16.5mm、１＝20.5mm、１＝24.5mmと変えて、それぞ
れについて糸を製造し、その糸の強力−伸度曲線を求め
てみた。その結果は、第４図〜第６図に示す通りであ
り、１＝20.5mmのときが最も糸強力が大であり、ばらつ
きの少ない実撚の糸が得られる。１＝16.5mmのときは、
第４図によれば、一時的に強力の落ちる個所が見られる
が、これは部分的に存在する巻付強力の弱い個所での繊
維のずれによって生じるものと推定される。その糸は結
束糸構造の部分が多く、ばらつきも大である。また、１
＝24.5mmのときは、実撚の糸が得られるが、ばらつきは
大である。結局、スピンドル入口6aからフロントローラ
20までの距離１は、20±3mmが最適である。換言すれ
ば、平均繊維長の80％程度が最適である。

次に、この実撚風糸製造装置Ａによる糸の製造過程を
説明する。

ドラフト装置Ｄでドラフトされ、フロントローラ20か
ら送り出された繊維束Ｓは、ガイド部材支持体13とノズ
ルロック23との間の間隙24から吸引される空気流によっ
て装置内に引き込まれるが、このフロントローラ20から
の繊維束Ｓの送出に先立って、図示しないサクションパ
イプ先端がキャップ21の出口30に当接され、スピンドル
６内へ吸引する空気流が生じる。従って、この空気流に
より、間隙24を進入してくる繊維束Ｓは、円滑にスピン
ドル６内へ吸引される。

スピンドル６内を通ってサクションパイプ内へ吸引さ
れた糸は、サクションパイプの移動によって糸継ぎ装置
へと導入され、同様にサクションマウスによって導入さ
れているパッケージ側の糸と糸継ぎされる。

キャップ21の出口30下流側に設けてあるデリベリロー
ラの周速は、フロントローラ20の周速よりも僅かに大に
設定してあり、紡績中にこの装置Ａの中を通る繊維束Ｓ
に対して、常時テンションが掛かるようにしている。

繊維束Ｓは、スピンドル６の入口6a近傍において旋回
する圧縮空気流の作用を受け、同方向に少し仮撚され
る。このとき繊維束Ｓは、ガイド部材22が存在すること
によって、このガイド部材22の占める空間内に位置する
ことが不可能である。従って、全ての繊維f1がガイド部
材22の周囲に位置することになり、空気流に直接さらさ
れ、繊維束Ｓから分離する力を受ける。しかしながら、
繊維f1の先端がスピンドル６の入口6a位置にあるとき、
その先端は上記したように仮撚をうけているため、容易
に分離しない。また、その繊維の後端f1aは、第３図に
示すようにフロントローラ20にニップされているか又は
ノズル17から遠い位置にあって空気の作用をあまり受け
ないため、未だ分離していない。

繊維の後端f1aがフロントローラ20から離脱してノズ
ル17からの空気流を強く受ける位置にやってくると、そ
の繊維f1は、繊維束Ｓから分離する。このとき繊維f1の
先端は、部分的に仮撚を受けていることにより、また空
気の作用の少ないスピンドル６中に挿入されているため
分離せず、仮撚作用をほとんど受けない繊維後端f1aの
みが繊維束Ｓから分離する。分離された繊維後端f1a
は、空気流の作用にスピンドル６の入口6a部に１回又は
複数回巻き付き、続いてスピンドル６の円錐状部6bに少
し巻きついた後、回転体９に案内されて外側へ延びる。

繊維束Ｓは図の左方へと走行し続け、一方、スピンド
ル６が回転しているため、繊維後端f1aは、繊維束Ｓの
周囲を旋回しながら徐々に引き出される。

この結果、繊維f1は繊維束Ｓの周囲にらせん状に巻き
付き、繊維束Ｓは紡績糸Ｙとなって繊維束通路10を通過
する。

この糸Ｙの製造過程において、繊維f1は繊維束Ｓの全
外周のいたる所から分離され、その内側に位置する繊維
も空気流にさらされて分離されるため、更に、繊維がガ
イド部材22の外周に位置することとなるため、多数の繊
維が連続的に分離される。分離されたこれらの繊維は、
スピンドル６の円錐状部6bに均等に分配され、芯となる
繊維がほとんど存在せず、ほとんど繊維が撚り掛けられ
て巻き付けられ、実撚状の糸となる。これらの巻付繊維
f1の巻付方向は、ノズル17の方向及びスピンドル６回転
方向によって定まる。ノズル17による空気流の旋回方向
は、巻付繊維f1の巻付方向を乱さず、また繊維先端が分
離することのないよう、スピンドル６の回転方向と同一
方向に設定することが好ましい。

上述のごとく、本実施例の装置によれば、スピンドル
６からフロントローラ20側へ伝播しようとする仮撚が、
ガイド部材22によってその伝播を阻止され、フロントロ
ーラ20を出た繊維束Ｓが仮撚によって撚りこまれるとい
うこともなく、ほとんどの繊維が巻付き繊維となる。こ
のことは、ガイド部材22を設置しない場合に、フロント
ローラ20から送り出される偏平状繊維束のローラ巾方向
中央付近に走行方向の筋状部分が生じることによって確
認することができる。

ガイド部材22の先端は、スピンドル６の通路内に少し
進入している程度が最も好ましい。この状態で製造され
る糸は、最もリング糸に近い外観を呈しているが、他の
条件のものでもリング糸に近い外観を有する糸を製造す
ることができる。これらの糸は、強力特性においてもリ
ング糸と比べて遜色がない。

なお、この実施例では、スピンドルにより撚りを掛け
るタイプの装置について説明したが、他の紡績装置、例
えば２ノズルタイプの結束紡績糸製造装置の第１ノズル
入口にガイド部材を設けたり、ノズルとニップ式ツイス
ターによる紡績装置、１ノズルタイプの紡績装置への適
用も条件によっては可能である。また、スピンドル６は
糸に撚を掛ける補助をするものであって、これが回転し
なくても糸によっては製造可能であるので、スピンドル
６は必ずしも回転するものである必要はない。

ハ．発明の効果 この発明は、以上説明したように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

即ち、巻付繊維量が極めて多く、外観、強力特性共に
リング系に遜色のない実撚の糸を製造することができ
る。

また、撚掛部からフロントローラまでの距離を繊維束
Ｓの平均繊維長よりも若干短くしたので、糸のばらつき
を少なくし、糸強力を最大限に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置を適用した紡績装置の実施例を
示す概略図、第２図はこの発明の装置の断面図、第３図
は同装置による紡績状態を示す模式図、第４図〜第６図
はスピンドル入口6aからフロントローラまでの距離を変
えて製造した各紡績糸の強力と伸度との関係を示す図で
ある。 ６……スピンドル、6a……スピンドル入口、13……ガイ
ド部材支持体、17……ノズル、20……フロントローラ、
22……ガイド部材、23……ノズルブロック、24……間
隙、Ｄ……ドラフト装置、Ｓ……繊維束、１……スピン
ドル入口からフロントローラまでの距離

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドラフト装置を出た繊維束に旋回気流を作
   用させるノズルブロックに続いて、回転又は静止する中
   空のスピンドルを配置し、上記スピンドル入口とドラフ
   ト装置のフロントローラ間の距離を繊維束の平均繊維長
   より短く設定した紡績装置。