JP3568144B2 - 精紡糸の製造方法、精紡機及び精紡機用の毛羽制御装置 - Google Patents
精紡糸の製造方法、精紡機及び精紡機用の毛羽制御装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング精紡機などによる精紡糸の製造方法に関し、特に、加撚作用に対応して糸の構成繊維が糸の内層と外層を転移する、いわゆるマイグレーション（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）作用を増幅させ、毛羽の無い高品質の精紡糸を得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリング精紡機は、供給粗糸をドラフトする機構と、スピンドルやこれにつれて回転するトラベラの作用による加撚機構と、紡出され加撚された糸をスピンドルと一体になって回転するボビンに巻き取るコップ成型機構とで構成されていた。
【０００３】
ドラフトパートを経てフロントローラより紡出されるフリースを加撚する部分では、フリースの両側の繊維やゴムローラにより巻き上げられた繊維端が、リング精紡糸内に撚り込まれず、糸に多数の毛羽を発生させていた。このような毛羽は、糸の外観を悪くするばかりでなく、毛羽となった繊維端は糸の強度に全く貢献しないので、単糸強力低下の原因となっていた。さらに、毛羽となって長く突き出た繊維端は、精紡機のトラベラーや、ワインダ工程など精紡機以後の工程で繰り返し通過する各種のヤーンガイドとの間の擦過抵抗により、抜けたり、千切れたりして空中に浮遊し、繊維工場の環境を汚染していた。また、このような浮遊風綿が、塊となって繊維製品に付着して製品の欠点となることもあり、品質低下の主要な原因ともなっていた。
【０００４】
図９（ａ）は従来のリング精紡機の要部を示す側面図で、（ｂ）はフロントローラ部の拡大図である。トラムペット１から供給された粗糸ａはバックローラ２とセカンドローラ３との間でブレーキドラフト作用を受け、セカンドローラ３とフロントローラ４との間でメーンドラフト作用を受け、繊維は平行に配列されてフロントローラ４より偏平なリボン状のフリースとして紡出される。
【０００５】
一方、高速で回転するスピンドル５、リング６及びトラベラ７の作用で発生する加撚作用は、ガイドであるスネールワイヤ８を経てフロントローラ４のフリース紡出部に撚り上がり、リボン状のフリースを加撚してリング精紡糸ｂ′を作る。精紡糸ｂ′は、スピンドル５に嵌合されスピンドルと一体で回転するボビン５′に巻き取られる。符号９はフルートで、糸ｂ′が切れたとき、フリースを吸引して飛散するのを防止するものである。
【０００６】
このとき、図９（ｂ）に示すように、ドラフト装置の傾斜角とリング精紡糸ｂ′の傾斜角とに差を設け、角αができるようにしている。これは、上述した加撚作用に対応して糸の構成繊維が糸の内層と外層を転移する「マイグレーション」効果を得るため、ボトム側のフロントローラ４に沿った無撚部分「フリースアングル」を形成させることを目的としたものである。すなわち、このようにすると、糸の構成繊維の端部をリング精紡糸の内部に巻き込み易くなり、毛羽の発生を抑制できるのである。
【０００７】
図９（ｂ）及び図１０に示すように、このフリースアングルαの部分で、フリースはボトム側のフロントローラ４に接触しており、フリースｃのフロントローラのニップ側は全く撚りが掛かっていない状態で、スピンドル側では、撚りが掛かった加撚部を頂点とした、ほぼ三角形をしたフリースｃとなっている。
【０００８】
すなわち、紡出されたフリースｃは、この三角形の頂点において、丁度「コヨリ」を撚るときのように巻き込まれていくが、この三角形の部分は、「無撚りゾーン」としてリング精紡機の重要な設計要素である。この角度αが小さいと、無撚りゾーンが小さくなり、糸の毛羽が増加すると同時に、糸の強力も低下する。逆にこのフリースアングルαが大きくなって「無撚りゾーン」の部分が長くなると、糸切れが増加するので、両者の兼ね合いで通常は、αの値は２０°前後が適切とされてきた。
【０００９】
このようにして得られる様々なマイグレーションのパターンは、撚構造として糸の破断強力を増減させる重要なファクタでもある。リング精紡糸がオープンエンド精紡機、空気精紡機、フリクション精紡機等の様々な革新紡機と呼ばれる精紡機に対抗して現在でも紡機の主流として生き残っているのは、平行なリボン状フリースを加撚することによるマイグレーション効果の作用による優れた糸構造にあると言える。これは、たとえば、リング糸をロープとすれば、各種の革新紡機の糸は、チェーンのような構造のものと思えば良い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のリング精紡機では、フリースアングルαが２０°程度しかとれなかったので、できあがったリング精紡糸ｂ′には、図１０に示すように多数の毛羽ｄができていた。さらに、図９において、リング精紡機では、管糸の巻き始めから満管までリングレール６′が徐々に上昇するため、リング６とフロントローラ４との距離Ｈが徐々に変化して上記フリースアングルαも変化し、できあがったリング精紡糸ｂ′の毛羽ｄに変動ができ、強力が低下するといったことが避けられなかった。
【００１１】
本発明は、このような事実から考えられたもので、精紡糸の毛羽の発生を抑制し、単糸強力を上げることができる精紡糸の製造方法、精紡機、及び精紡機用の毛羽制御装置の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の精紡糸の製造方法は、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡糸の製造方法において、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設け、該ガイドノーズでフリースを軽く押さえてフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴としている。
【００１３】
または、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡糸の製造方法において、上記フロントローラから紡出される糸に曲面上を通過させ、該曲面を回転させ該曲面と糸との摩擦力により糸に仮撚りを与えることを特徴としている。
【００１４】
上記曲面が、通過する糸との摩擦力により回転するようにしたり、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設け、該ガイドノーズによりフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、上記曲面を複数回通過させるようにしたり、上記フロントローラの下方にフルートを配置し、該フルートの吸い込み気流により上記ガイドノーズ近傍の繊維の先端及び後端を上記加撚部の内部に誘導するようにすることもできる。
【００１６】
本発明の精紡機は、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラの下方にフルートを設けるとともに、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設けたことを特徴としている。
【００１７】
または、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラ近傍に、回転軸を有するとともに該回転軸に対して対称形状となる曲面を有した高摩擦材からなるＤ型ロータを設け、該曲面上を加撚中の糸が偏心接触するように該Ｄ型ロータを配置したことを特徴としている。
【００１８】
または、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラ近傍に、高摩擦材からなる鼓形曲面を有するＳ型ロータを回転自在に設け、上記鼓形曲面を糸がＳ字状に偏心接触するように該Ｓ型ロータを配置したことを特徴としている。
加撚中の糸が、上記ガイドノーズ、Ｄ型又はＳ型ロータのいずれかに接触することによりフリースアングルが増加する構成が望ましい。
【００１９】
本発明の精紡機用毛羽制御装置は、精紡機のフロントローラ近傍に配置されるケースと、該ケースの糸の入口側に形成されたガイドノーズとを有し、該ガイドノーズによってフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴としている。
【００２０】
または、精紡機のフロントローラ近傍に配置されるロータケースと、該ロータケース内に回転自在に支持され回転軸に対して対称形状となる曲面を有した高摩擦材からなるＤ型ロータと、同じくロータケース内に回転自在に支持され高摩擦材からなる鼓形曲面を有するＳ型ロータと、を有し、上記フロントローラから紡出されて加撚中の糸が上記Ｄ型ロータの曲面に偏心接触し、該Ｄ型ロータを経由した糸がＳ型ロータの鼓形曲面にＳ字状に偏心接触するように上記Ｄ型ロータとＳ型ロータとを配置し、上記ロータケースの糸の入口側にガイドノーズを形成し、該ガイドノーズによってフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴としている。
【００２１】
上記ケース又はロータケースにフロントローラに吸着する磁石を設けるとともに、該ケース又はロータケースをフロントローラに近接した使用位置とフロントローラから離反した退避位置との間で移動自在に支持するケース保持装置を設けた構成とすることが望ましい。
また、上記ケース保持装置が、精紡機に供給される粗糸の張力により上記ロータケースを所定の位置に位置決めする構成とすることもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。
図１は本発明の第１実施例で、毛羽制御装置Ａ１を取り付けたリング精紡機の要部を示す斜視図である。従来と同じ構成のものには同じ符号を付して、説明は省略する。
【００２３】
毛羽制御装置Ａ１は、フロントローラ４の前面に取り付けられたプラスチック製のケース１０と、このケース１０を支持するケース保持装置１１とからなり、ケース保持装置１１は、Ｔ型フレーム１２とアーム１３とからなる。ケース１０の糸の入口にはガイドノーズ１０ｂが形成されている。Ｔ型フレーム１２及びアーム１３などのケース保持装置１１については、第２実施例で説明することとし、まず、ガイドノーズ１０ｂの説明から始める。
【００２４】
図２はケース１０の斜視図である。同図に示すようにケース１０は、フロントローラ４に面する側が開放された箱型で、リング精紡糸ｂの進入する入口側開放部１０ａと、この入口に形成されたガイドノーズ１０ｂと、ケース保持装置１１のアーム１３のための溝１０ｃ及びねじ穴１０ｄとを有する。ケース１０の下部には、リング精紡糸ｂの出口となる出口開放部１０ｅが形成されている。また、フロントローラ４との左右の接触面１０ｆはフロントローラ４とほぼ同じ曲率の円弧面となっており、この面にボタン型をした磁石１４を接着等によって固定している。
【００２５】
ガイドノーズ１０ｂは、ケース１０の入口部分の外壁を利用して形成された板状のもので、ケース１０を磁石１４でフロントローラ４に吸着させたとき、ガイドノーズ１０ｂの先端面のクロスハッチングしたＰ部がフロントローラ４の表面に軽く接触するようになっている。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）はガイドノーズ１０ｂがフロントローラ４に接触した状態を示す図である。すなわち、ケース１０を磁石１４によってフロントローラ４の表面に吸着させると、ガイドノーズ１０ｂのＰ部がフリースｃの上に被さってＰ部とフロントローラ４との間にフリースｃの約半分（幅方向）を軽く挟む。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、ガイドノーズ１０ｂの上下の端部は円弧状になっていて、上方からフリースｃがＰ部にスムーズに入り、下方からは撚りが、制限されつつではあるが、上昇できるようになっている。
スピンドル側から上がってくる撚りは、ガイドノーズ１０ｂで制限されながらも、ガイドノーズの下に押さえられた偏平なリボン状のフリースｃを、その端部から、あたかもコヨリを撚るようにして連続して巻き込みながら糸ｂを形成する。
【００２８】
このように、ガイドノーズ１０ｂがフロントローラ４との間にフリースｃを軽く挟み、撚りの上昇を制限するので、フリースｃの長さが長くなり、フリースアングルαが大きくなる。フリースアングルαが大きくなれば、マイグレーションが促進され、繊維の端部が糸ｂ内に巻き込まれ易くなって、毛羽の少ない糸ができる。
【００２９】
ガイドノーズ１０ｂは、以下に説明するように、さらに、気流の作用を受けて、マイグレーションを一段と促進することができる。
フロントローラ４の下方には、フルート９（図１参照）が設けられ、フリースに対向して開けられた穴から常に周辺の空気を吸い込んでいる。また、フロントローラ４が回転しているので、これによってもローラ周辺に気流が発生している。その結果、フロントローラ４とケース１０に挟まれた空間には、図３（ａ）の矢印で示すような気流が形成されるようになる。
【００３０】
フリースｃの左側の繊維の先端や後端は、ガイドノーズ１０ｂの先端の壁面に沿って流れる気流の作用により、フリース撚り込みの中央部に連続して誘導される。一方、フリースの右側の繊維は、ガイドノーズの半円型の先端形状に沿って、ノーズの下部で図の右から左方向に円弧状に流れている気流により、繊維の両端が撚り込み点の中央に向かって積極的に誘導され巻き込まれていく。
【００３１】
このようにガイドノーズ１０ｂの形状と、フリースとの適切な位置関係、さらに、ガイドノーズ先端の半円形状に沿って円弧状に流れる気流の作用で、効果的に左右の繊維端を撚り込みの中央部に誘導すると同時に、撚り込み時のガイドノーズのフリース押さえ作用は、フロントトップローラに一部の繊維の先端部が付着して巻き上がったり、フロントボトムローラに付着してフリースから離脱してフルートに吸い込まれたりするのを防止して、マイグレーション効果をさらに確実なものとしている。
【００３２】
図４から図８は本発明の第２実施例を示す図である。この実施例では、上記のガイドノーズの作用に加え、加撚中の精紡糸に、強力な仮撚りを与えることで、２０°前後が限界とされていたフリースアングルを、糸切れを増加させずに５０°と大幅に増加させることができるものである。
【００３３】
図４は毛羽制御装置Ａ２の使用状態を示す斜視図で、図５は、その分解斜視図である。これらの図に示すように、毛羽制御装置Ａ２は、ロータケース２１、Ｄ型ロータ２２とＳ型ロータ２３、ケース保持装置１１とからなる。
【００３４】
ロータケース２１は、第１実施例で説明したケース１０に、Ｄ型ロータ２２やＳ型ロータ２３を取り付けたもので、箱型形状などの基本的な構成は共通したものである。ケース１０の説明と若干重複するが、以下に説明する。ロータケース２１は、プラスチック製の箱型で、リング精紡糸ｂの進入する入口側開放部２１ａと、この入口に形成されたガイドノーズ２１ｂと、Ｄ型ロータ２２の取り付け部２１ｃと、Ｓ型ロータ２３を取り付ける傾斜した取り付け部２１ｄと、アーム１３との接続のための溝２１ｅとを有する。フロントローラ４との接触面２１ｆはフロントローラ４とほぼ同じ曲率の円弧面で、この面にボタン型をした磁石１４を固定している。さらに、ロータケース２１には、覗き窓２１ｇが形成され、内部をチェックできる。
【００３５】
Ｄ型ロータ２２は回転軸２２ａと一体となって係止部材２８でロータケース２１に回転自在な状態で固定され、Ｓ型ロータも係止部材２７によりロータケースに形成された斜めの取付座２１ｄに固定される。
【００３６】
ケース保持装置１１は、Ｔ型フレーム１２と、アーム１３とからなる。Ｔ型フレーム１２は、Ｔ字の縦棒部１２ａのやや横棒部１２ｂよりをセカンドローラ３に隣接して設けられたテンサーバー（図示せず）に載せてドラフトパートに支持される。Ｔ型フレーム１２の横棒１２ｂの両側に形成された溝１２ｃ，１２ｃは粗糸ａの通路である。粗糸ａがここを通過することにより、粗糸の張力でＴ型フレームを左右に移動し、つねにＴ型フレームが粗糸ａのトラバースに従って移動できるようになっている。Ｔ型フレームの縦棒部１２ａの先端には、２本のピン１２ｄ，１２ｄが近接して立設され、ここにアーム１３を嵌合して回転自在に支持する。
【００３７】
２本のアームは、合成ゴムなどの柔軟なプラスチック製で、それぞれに反対向きに取り付けられ、それぞれの先端をロータケース２１の溝２１ｅに挿入して上からビスとワッシャからなる係止部材１６で固定される（図には、一方のロータケースのみを示している）。アーム１３がＴ型フレーム１２に回動自在に取り付けられているので、ロータケース２１もＴ型フレーム１２に対して回動自在で、図４に示すフロントローラ４に近接した使用位置と、矢印ｒ方向に移動してフロントローラから離れた退避位置との間を揺動自在である。また、アーム１３が柔軟なので、ケース１０やロータケース２１をフロントローラ４に吸着させたとき、ケースとアームとの芯出しが若干狂っていても、アーム１３が変形することで狂いを吸収できる。
【００３８】
つぎに、本発明の仮撚りの原理を説明する。図６は、Ｄ型ロータによる仮撚りの原理を説明する図である。Ｄ型ロータ２２は、回転軸２２ａの先端に回転軸に対して対称な形状の曲面２２ｂ（図示の実施例では球面）を有し、曲面２２ｂをフロントローラ４の近傍に面して配置される。このＤ型ロータ２２は、その全体又は少なくとも曲面２２ｂの部分が、高摩擦で弾性を有する素材（たとえば、天然ゴムや、シリコンゴム、ウレタンゴムなどの各種合成ゴムなど）から形成されたものである。このような構成のＤ型ロータ２２の曲面２２ｂにフロントローラ４から紡出された加撚中のリング精紡糸ｂを接触させる。
【００３９】
リング精紡糸ｂと曲面２２ｂとは、図６（ａ）に示すように曲面の中心Ｏを通らないように偏心接触し、図６（ｂ）に示すように、中心Ｏの片側のみで接触する。リング精紡糸ｂは加撚されるのと同時に矢印方向に走行して図１に示すスピンドル５と一体のボビン５′に巻き取られるので、Ｄ型ロータ２２には、リング精紡糸ｂの進行によって、摩擦による回転力が与えられ、回転軸２２ａを中心として回転させられることになる。
【００４０】
そして、曲面２２ｂが高摩擦材からなるので、リング精紡糸ｂは回転している曲面２２ｂからリング精紡糸と直交する方向の摩擦力を受け、この摩擦力によってリング精紡糸ｂに仮撚りが加えられることになる。この仮撚りの方向は、リング精紡糸の本来の撚りの方向と一致する方向になっている。すなわち、曲面２２ｂを通過することで、リング精紡糸ｂには本来の撚りに加えて仮撚りが付加され、さらに強い撚りとなってマイグレーションを促進させ、繊維の先端や後端をリング精紡糸ｂ内に巻き込んで毛羽を少なくする。そして、糸ｂが進行して曲面２２ｂを通過し終わると、仮撚りが解かれて本来の撚りのみに戻る。
【００４１】
なお、糸ｂに加わる仮撚りの方向は、曲面２２ｂの中心Ｏの右側を通るときと、左側を通るときとでは、反対方向になる。また、曲面の中心Ｏの両側にまたがって接触するようにすれば、中心Ｏの両側で仮撚り方向は相互に反対向きになる。したがって、Ｄ型ロータの設定条件により最も適当な条件で接触させればよい。
【００４２】
図７はＳ型ロータ２３による仮撚りの原理を示す。Ｓ型ロータ２３も、Ｄ型ロータと同様に回転軸２３ａを有するが、曲面２３ｂが相違している。この曲面２３ｂは、同じ半径で向きの異なる２つの球面２３ｂ１と２３ｂ２とからなり、これらの間を滑らかに接続して形成されたものである。この曲面２３ｂをここでは鼓型曲面２３ｂと言うことにする。また、このＳ型ロータも、Ｄ型ロータと同じく、ゴム等の摩擦係数の大きい弾性材から形成されている。
【００４３】
加撚中のリング精紡糸ｂは、２つの球面２３ｂ１と２３ｂ２の双方に図の裏側で接触するようにＳ字状に蛇行して▲１▼から▲２▼の間で鼓形曲面２３ｂに接触する。このように接触させるために、リング精紡糸ｂの進行方向と回転軸２３ａとを角度θだけ傾斜させている。本発明の実施例では、θを約３０°としている。
【００４４】
リング精紡糸ｂが矢印方向に走行すると、リング精紡糸ｂは鼓型曲面２３ｂに偏心接触しているので、リング精紡糸ｂと鼓形曲面２３ｂとの摩擦によってＳ形ロータ２３は、矢印方向に回転させられる。そして、糸ｂと鼓形曲面２３ｂとの摩擦により糸ｂに仮撚りが加えられる。曲面が鼓形であるから、糸ｂは強く曲面と密着し、しかも、両側の曲面２３ｂ１，２３ｂ２の双方で加撚トルクを加えられるので、Ｄ型ロータ２２のときより遥かに強力なダブルロータのような仮撚りトルクを受けることになる。
【００４５】
なお、上記の実施例では、Ｄ型ロータ及びＳ型ロータの曲面を球面としているが、球面に限定されることはなく、楕円面、円錐面、放物面、トロイダル面など各種の曲面を使用することができる。また、Ｄ型ロータ及びＳ型ロータを糸の走行により回転させる構成としているが、モータ等の動力源を設けて積極的に回転させてもよい。ただし、本発明のように糸の走行で回転させる構成とすれば、モータ等の駆動源が不要になるので、構成を簡単にすることができる。
【００４６】
図８は本発明の作用を説明する図である。フロントローラ４に対してロータケース２１を仮想線に示すように配置する。ロータケース２１は、アーム１３とＴ型フレーム１２で支持されるとともに、磁石１４がフロントローラに吸着して安定した状態となる。ただし、前述したように固定されてはおらず、粗糸のトラバースでＴ型フレーム１２が移動するのに合わせて左右に移動可能である。Ｄ型ロータ２２は先端の曲面をフロントローラ４に向け、かつ、近接させて配置され、Ｓ型ロータ２３は、Ｄ型ロータ２２の下方に、リング精紡糸ｂの通過方向に対して約３０°傾斜して配置される。リング精紡糸ｂは、Ｄ型ロータ２２の先端の曲面に偏心接触した後、Ｓ型ロータ２１の下側にＳ字状に絡み、スピンドル５の方向に進む。
【００４７】
スピンドル５からスネルワイヤ８を経て伝達される加撚トルクは、Ｓ型ロータ２３に接触している部分の糸を加撚し、さらに撚り上がってＤ型ロータ２２に接触している部分も加撚し、さらに上がってフリースｃに達する。
【００４８】
一方、リング精紡糸ｂの矢印方向の進行に伴いＤ型ロータ２２とＳ型ロータ２３とは、図８の矢印方向に回転するが、この回転によって、Ｓ型ロータ２３では、溝の両側の球面２３ｂ１，２３ｂ２により糸に仮撚トルクを加える。この仮撚トルクは、糸ｂの撚りと同じ方向で、Ｄ型ロータ２２によってさらに増幅されてフリースｃの加撚部（三角形の頂点）に達する。これにより加撚部での撚りが強くなり、マイグレーション作用が強化され、繊維の両端部が撚り込まれて毛羽が減少する。このとき、ガイドノーズ２１ｂ及びＤ型ロータ２２の位置を調整することにより、フリースアングルαを自在に変化させることができ、５０°程度に大きくしても、仮撚りの効果によって糸切れは増加しない。また、フリースアングルを大きくできることによって、マイグレーション作用が一層強化され、繊維の先端部や後端部の糸の内部への撚り込みが促進され、毛羽が顕著に減少する。
【００４９】
本発明の実施例では、上記のＤ型ロータとＳ型ロータに加え、ロータケース２１にガイドノーズ２１ｂを形成している。このガイドノーズ２１ｂの構成と作用は、図３で説明したガイドノーズ１０ｂと同一であるが、この実施例では、Ｄ型ロータとＳ型ロータが加わっているので、Ｓ型ロータ２３で加えられＤ型ロータ２２で増幅された強力な仮撚りによって、マイグレーション効果をさらに確実なものとし、糸の毛羽をガイドノーズのみの場合よりも一段と減少させることができる。
【００５０】
また、本発明のガイドノーズ２１ｂやＤ型ロータ２２及びＳ型ロータ２３の位置は、管糸の巻き始めから満管時まで常に一定の位置にあるので、従来、リング精紡機の宿命でもあった管糸の巻き始めから満管の間におけるフリースアングルの変動が無くなり、安定したフリースアングルを確保することができ、巻き始めから満管までの変動による問題も解消できることになった。
【００５１】
本発明の毛羽制御装置は、リング精紡機のフロントローラに磁石１４で吸着させるだけでよく、取扱いが簡単な装置である。また、アーム１３で使用位置と退避位置との間をスイング自在としているので、実際の操業上では糸継ぎ時にはロータケース２１ごと装置を図４に示す矢印ｒ方向に移動して、フロントローラ４から離れた退避位置に離脱させ、通常の糸継ぎ作業を行った後、使用位置に戻して磁石１４で吸着させればよく、操作が非常に簡単である。
【００５２】
また、このアーム１３は弾性体で製作しているので、スナップアクションでの着脱が可能となり、着脱が容易であると同時に、作業者の操作ミスやオートドッファ等の各種自動機の干渉に対しても、破損することは無い。
【００５３】
リング精紡機ではフロントゴムローラが局部的に摩耗するのを防止するために、粗糸ａを６〜１０ｍｍ幅にわたりゆっくりと左右に移動させる、いわゆるトラバースモーションを行っている。そこで、本発明の毛羽制御装置も、このトラバースモーションに連動して移動可能な構成にする必要がある。
【００５４】
このような場合、通常は、粗糸を移動するトラバースバーと同調するもう１本の同調バーを設置する必要があるが、部品点数も多くなり、精紡機に設置する作業も大変である。そこで、本発明のＴ型フレーム１２は、ドラフトパートに載せるだけの構成とし、さらに、溝１２ｃに粗糸を通すことによってＴ型フレーム自身が粗糸の移動に伴い左右に移動できるようにしている。このような構成は、安価・簡単であるばかりでなく、定期保全のとき等には、簡単に取り外せるので、保全作業にも支障がない。
【００５５】
次ぎに、本発明によって得られた精紡糸（「マイグレート糸」という）と従来の精紡機で得られた精紡糸とを比較したデータを表に示す。表１は、６０番手の綿糸を同一錘から１０ｍ取り出し、３ｍｍ以上の毛羽の本数を数えたものである。
【表１】
【００５６】
表２は、従来のリング精紡機で紡出した４０番手の綿糸の単糸強力を１００％としたとき、マイグレート糸の強力アップ率を測定したものである。▲１▼から▲７▼は資料を取り出した錘の番号で、各錘から本発明の毛羽制御装置Ａ２を取り付けた場合と取り外した場合の糸を交互に繰り返し取り出し、原料綿の相違による影響が生じないようにした。表２中、「平均強力」は、測定した全ての平均値、「最低５本」は、測定した内の最低値から５本の平均値で、それぞれについて普通糸とマイグレート糸について求めて比較したものである。
【表２】
【００５７】
上記の表からも分かるように、３ｍｍ以上の毛羽に関しては、通常の綿糸での毛羽に対し、本発明のマイグレート糸は１／１０以下と激減した。また、単子強力も１０％以上確実に上昇した。また、ワインダにおける巻き返し工程時に発生する風綿も、１／２以下になり、繊維工場の宿命であった浮遊繊維による環境汚染の改善にも大きな効果があった。
【００５８】
なお、本発明の実施例では、ガイドノーズのみの場合、ガイドノーズとＤ型ロータとＳ型ロータを使用した場合の２つの実施例について説明したが、Ｄ型ロータのみ、又はＳ型ロータのみを用いる構成としても、毛羽の発生をかなり減少させることが可能である。さらに、これら３つのうちの任意の２つを組み合わせる構成とすることも勿論可能である。また、フロントローラの回転によりかなりの気流が発生するので、フルート９を省略することも可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、精紡糸の製造方法において、ガイドノーズによりフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進したり、フロントローラから紡出される糸に曲面上を通過させ、該曲面を回転させ該曲面と糸との摩擦力により糸に仮撚りを与えるようにしたので、精紡糸を構成する繊維の先端や後端部を糸の内部に巻き込むマイグレーション作用が強化され、毛羽の少ない、強力の上昇した精紡糸を得ることができる。また、毛羽が少なくなるので、後のワインダー工程や、整経工程などにおける風綿の発生が減少する。また、織機の縦糸を糊付けする場合の着糊量を減少させることも可能となる。
【００６０】
また、上記曲面が糸の走行時の摩擦により回転する構成とすれば、駆動源が不要になるので、構成が簡単になる。
曲面に加えてガイドノーズやフルートを設ける構成とすれば、さらにマイグレーション作用が強化される。
【００６１】
本発明によれば、フリースアングルを大きくできるので、この点からも毛羽の発生を減少できる。また、フリースアングルが管糸の巻き始めと満管とで変化しなくなり、安定した品質を得ることができる。
毛羽制御装置を磁石でフロントローラに吸着させ、かつ使用位置と退避位置とに移動できるようにすれば、糸継ぎ作業が簡単にでき、毛羽制御装置が邪魔になることもない。また、粗糸の張力で移動できるようにすれば、構造を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の毛羽制御装置を取り付けたリング精紡機の要部構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）はケースの斜視図で、（ｂ）は（ａ）のＢから見た斜視図である。
【図３】ガイドノーズの作用を説明する図で、（ａ）は要部の斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の毛羽制御装置の第２実施例の使用状態を示す要部斜視図である。
【図５】図４の毛羽制御装置の分解斜視図である。
【図６】（ａ）はＤ型ロータにより仮撚りを与える原理を示す斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図７】Ｓ型ロータにより仮撚りを与える原理を示す斜視図である。
【図８】図４の毛羽制御装置の配置状態を説明する斜視図である。
【図９】（ａ）は従来のリング精紡機の要部構成を示す側面図、（ｂ）はフロントローラ部の拡大側面図である。
【図１０】フリースに撚りが掛かる状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
ａ 粗糸
ｂ 精紡糸
ｃ フリース
４ フロントローラ
５ スピンドル
５′ ボビン
６ リング
７ トラベラ
９ フルート
１０ ケース
１０ｂ，２１ｂ ガイドノーズ
１１ ケース保持装置
２１ ロータケース
２２ Ｄ型ロータ
２２ｂ 曲面
２３ Ｓ型ロータ
２３ｂ 鼓型曲面
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング精紡機などによる精紡糸の製造方法に関し、特に、加撚作用に対応して糸の構成繊維が糸の内層と外層を転移する、いわゆるマイグレーション（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）作用を増幅させ、毛羽の無い高品質の精紡糸を得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリング精紡機は、供給粗糸をドラフトする機構と、スピンドルやこれにつれて回転するトラベラの作用による加撚機構と、紡出され加撚された糸をスピンドルと一体になって回転するボビンに巻き取るコップ成型機構とで構成されていた。
【０００３】
ドラフトパートを経てフロントローラより紡出されるフリースを加撚する部分では、フリースの両側の繊維やゴムローラにより巻き上げられた繊維端が、リング精紡糸内に撚り込まれず、糸に多数の毛羽を発生させていた。このような毛羽は、糸の外観を悪くするばかりでなく、毛羽となった繊維端は糸の強度に全く貢献しないので、単糸強力低下の原因となっていた。さらに、毛羽となって長く突き出た繊維端は、精紡機のトラベラーや、ワインダ工程など精紡機以後の工程で繰り返し通過する各種のヤーンガイドとの間の擦過抵抗により、抜けたり、千切れたりして空中に浮遊し、繊維工場の環境を汚染していた。また、このような浮遊風綿が、塊となって繊維製品に付着して製品の欠点となることもあり、品質低下の主要な原因ともなっていた。
【０００４】
図９（ａ）は従来のリング精紡機の要部を示す側面図で、（ｂ）はフロントローラ部の拡大図である。トラムペット１から供給された粗糸ａはバックローラ２とセカンドローラ３との間でブレーキドラフト作用を受け、セカンドローラ３とフロントローラ４との間でメーンドラフト作用を受け、繊維は平行に配列されてフロントローラ４より偏平なリボン状のフリースとして紡出される。
【０００５】
一方、高速で回転するスピンドル５、リング６及びトラベラ７の作用で発生する加撚作用は、ガイドであるスネールワイヤ８を経てフロントローラ４のフリース紡出部に撚り上がり、リボン状のフリースを加撚してリング精紡糸ｂ′を作る。精紡糸ｂ′は、スピンドル５に嵌合されスピンドルと一体で回転するボビン５′に巻き取られる。符号９はフルートで、糸ｂ′が切れたとき、フリースを吸引して飛散するのを防止するものである。
【０００６】
このとき、図９（ｂ）に示すように、ドラフト装置の傾斜角とリング精紡糸ｂ′の傾斜角とに差を設け、角αができるようにしている。これは、上述した加撚作用に対応して糸の構成繊維が糸の内層と外層を転移する「マイグレーション」効果を得るため、ボトム側のフロントローラ４に沿った無撚部分「フリースアングル」を形成させることを目的としたものである。すなわち、このようにすると、糸の構成繊維の端部をリング精紡糸の内部に巻き込み易くなり、毛羽の発生を抑制できるのである。
【０００７】
図９（ｂ）及び図１０に示すように、このフリースアングルαの部分で、フリースはボトム側のフロントローラ４に接触しており、フリースｃのフロントローラのニップ側は全く撚りが掛かっていない状態で、スピンドル側では、撚りが掛かった加撚部を頂点とした、ほぼ三角形をしたフリースｃとなっている。
【０００８】
すなわち、紡出されたフリースｃは、この三角形の頂点において、丁度「コヨリ」を撚るときのように巻き込まれていくが、この三角形の部分は、「無撚りゾーン」としてリング精紡機の重要な設計要素である。この角度αが小さいと、無撚りゾーンが小さくなり、糸の毛羽が増加すると同時に、糸の強力も低下する。逆にこのフリースアングルαが大きくなって「無撚りゾーン」の部分が長くなると、糸切れが増加するので、両者の兼ね合いで通常は、αの値は２０°前後が適切とされてきた。
【０００９】
このようにして得られる様々なマイグレーションのパターンは、撚構造として糸の破断強力を増減させる重要なファクタでもある。リング精紡糸がオープンエンド精紡機、空気精紡機、フリクション精紡機等の様々な革新紡機と呼ばれる精紡機に対抗して現在でも紡機の主流として生き残っているのは、平行なリボン状フリースを加撚することによるマイグレーション効果の作用による優れた糸構造にあると言える。これは、たとえば、リング糸をロープとすれば、各種の革新紡機の糸は、チェーンのような構造のものと思えば良い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のリング精紡機では、フリースアングルαが２０°程度しかとれなかったので、できあがったリング精紡糸ｂ′には、図１０に示すように多数の毛羽ｄができていた。さらに、図９において、リング精紡機では、管糸の巻き始めから満管までリングレール６′が徐々に上昇するため、リング６とフロントローラ４との距離Ｈが徐々に変化して上記フリースアングルαも変化し、できあがったリング精紡糸ｂ′の毛羽ｄに変動ができ、強力が低下するといったことが避けられなかった。
【００１１】
本発明は、このような事実から考えられたもので、精紡糸の毛羽の発生を抑制し、単糸強力を上げることができる精紡糸の製造方法、精紡機、及び精紡機用の毛羽制御装置の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の精紡糸の製造方法は、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡糸の製造方法において、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設け、該ガイドノーズでフリースを軽く押さえてフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴としている。
【００１３】
または、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡糸の製造方法において、上記フロントローラから紡出される糸に曲面上を通過させ、該曲面を回転させ該曲面と糸との摩擦力により糸に仮撚りを与えることを特徴としている。
【００１４】
上記曲面が、通過する糸との摩擦力により回転するようにしたり、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設け、該ガイドノーズによりフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、上記曲面を複数回通過させるようにしたり、上記フロントローラの下方にフルートを配置し、該フルートの吸い込み気流により上記ガイドノーズ近傍の繊維の先端及び後端を上記加撚部の内部に誘導するようにすることもできる。
【００１６】
本発明の精紡機は、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラの下方にフルートを設けるとともに、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設けたことを特徴としている。
【００１７】
または、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラ近傍に、回転軸を有するとともに該回転軸に対して対称形状となる曲面を有した高摩擦材からなるＤ型ロータを設け、該曲面上を加撚中の糸が偏心接触するように該Ｄ型ロータを配置したことを特徴としている。
【００１８】
または、ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラ近傍に、高摩擦材からなる鼓形曲面を有するＳ型ロータを回転自在に設け、上記鼓形曲面を糸がＳ字状に偏心接触するように該Ｓ型ロータを配置したことを特徴としている。
加撚中の糸が、上記ガイドノーズ、Ｄ型又はＳ型ロータのいずれかに接触することによりフリースアングルが増加する構成が望ましい。
【００１９】
本発明の精紡機用毛羽制御装置は、精紡機のフロントローラ近傍に配置されるケースと、該ケースの糸の入口側に形成されたガイドノーズとを有し、該ガイドノーズによってフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴としている。
【００２０】
または、精紡機のフロントローラ近傍に配置されるロータケースと、該ロータケース内に回転自在に支持され回転軸に対して対称形状となる曲面を有した高摩擦材からなるＤ型ロータと、同じくロータケース内に回転自在に支持され高摩擦材からなる鼓形曲面を有するＳ型ロータと、を有し、上記フロントローラから紡出されて加撚中の糸が上記Ｄ型ロータの曲面に偏心接触し、該Ｄ型ロータを経由した糸がＳ型ロータの鼓形曲面にＳ字状に偏心接触するように上記Ｄ型ロータとＳ型ロータとを配置し、上記ロータケースの糸の入口側にガイドノーズを形成し、該ガイドノーズによってフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴としている。
【００２１】
上記ケース又はロータケースにフロントローラに吸着する磁石を設けるとともに、該ケース又はロータケースをフロントローラに近接した使用位置とフロントローラから離反した退避位置との間で移動自在に支持するケース保持装置を設けた構成とすることが望ましい。
また、上記ケース保持装置が、精紡機に供給される粗糸の張力により上記ロータケースを所定の位置に位置決めする構成とすることもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。
図１は本発明の第１実施例で、毛羽制御装置Ａ１を取り付けたリング精紡機の要部を示す斜視図である。従来と同じ構成のものには同じ符号を付して、説明は省略する。
【００２３】
毛羽制御装置Ａ１は、フロントローラ４の前面に取り付けられたプラスチック製のケース１０と、このケース１０を支持するケース保持装置１１とからなり、ケース保持装置１１は、Ｔ型フレーム１２とアーム１３とからなる。ケース１０の糸の入口にはガイドノーズ１０ｂが形成されている。Ｔ型フレーム１２及びアーム１３などのケース保持装置１１については、第２実施例で説明することとし、まず、ガイドノーズ１０ｂの説明から始める。
【００２４】
図２はケース１０の斜視図である。同図に示すようにケース１０は、フロントローラ４に面する側が開放された箱型で、リング精紡糸ｂの進入する入口側開放部１０ａと、この入口に形成されたガイドノーズ１０ｂと、ケース保持装置１１のアーム１３のための溝１０ｃ及びねじ穴１０ｄとを有する。ケース１０の下部には、リング精紡糸ｂの出口となる出口開放部１０ｅが形成されている。また、フロントローラ４との左右の接触面１０ｆはフロントローラ４とほぼ同じ曲率の円弧面となっており、この面にボタン型をした磁石１４を接着等によって固定している。
【００２５】
ガイドノーズ１０ｂは、ケース１０の入口部分の外壁を利用して形成された板状のもので、ケース１０を磁石１４でフロントローラ４に吸着させたとき、ガイドノーズ１０ｂの先端面のクロスハッチングしたＰ部がフロントローラ４の表面に軽く接触するようになっている。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）はガイドノーズ１０ｂがフロントローラ４に接触した状態を示す図である。すなわち、ケース１０を磁石１４によってフロントローラ４の表面に吸着させると、ガイドノーズ１０ｂのＰ部がフリースｃの上に被さってＰ部とフロントローラ４との間にフリースｃの約半分（幅方向）を軽く挟む。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、ガイドノーズ１０ｂの上下の端部は円弧状になっていて、上方からフリースｃがＰ部にスムーズに入り、下方からは撚りが、制限されつつではあるが、上昇できるようになっている。
スピンドル側から上がってくる撚りは、ガイドノーズ１０ｂで制限されながらも、ガイドノーズの下に押さえられた偏平なリボン状のフリースｃを、その端部から、あたかもコヨリを撚るようにして連続して巻き込みながら糸ｂを形成する。
【００２８】
このように、ガイドノーズ１０ｂがフロントローラ４との間にフリースｃを軽く挟み、撚りの上昇を制限するので、フリースｃの長さが長くなり、フリースアングルαが大きくなる。フリースアングルαが大きくなれば、マイグレーションが促進され、繊維の端部が糸ｂ内に巻き込まれ易くなって、毛羽の少ない糸ができる。
【００２９】
ガイドノーズ１０ｂは、以下に説明するように、さらに、気流の作用を受けて、マイグレーションを一段と促進することができる。
フロントローラ４の下方には、フルート９（図１参照）が設けられ、フリースに対向して開けられた穴から常に周辺の空気を吸い込んでいる。また、フロントローラ４が回転しているので、これによってもローラ周辺に気流が発生している。その結果、フロントローラ４とケース１０に挟まれた空間には、図３（ａ）の矢印で示すような気流が形成されるようになる。
【００３０】
フリースｃの左側の繊維の先端や後端は、ガイドノーズ１０ｂの先端の壁面に沿って流れる気流の作用により、フリース撚り込みの中央部に連続して誘導される。一方、フリースの右側の繊維は、ガイドノーズの半円型の先端形状に沿って、ノーズの下部で図の右から左方向に円弧状に流れている気流により、繊維の両端が撚り込み点の中央に向かって積極的に誘導され巻き込まれていく。
【００３１】
このようにガイドノーズ１０ｂの形状と、フリースとの適切な位置関係、さらに、ガイドノーズ先端の半円形状に沿って円弧状に流れる気流の作用で、効果的に左右の繊維端を撚り込みの中央部に誘導すると同時に、撚り込み時のガイドノーズのフリース押さえ作用は、フロントトップローラに一部の繊維の先端部が付着して巻き上がったり、フロントボトムローラに付着してフリースから離脱してフルートに吸い込まれたりするのを防止して、マイグレーション効果をさらに確実なものとしている。
【００３２】
図４から図８は本発明の第２実施例を示す図である。この実施例では、上記のガイドノーズの作用に加え、加撚中の精紡糸に、強力な仮撚りを与えることで、２０°前後が限界とされていたフリースアングルを、糸切れを増加させずに５０°と大幅に増加させることができるものである。
【００３３】
図４は毛羽制御装置Ａ２の使用状態を示す斜視図で、図５は、その分解斜視図である。これらの図に示すように、毛羽制御装置Ａ２は、ロータケース２１、Ｄ型ロータ２２とＳ型ロータ２３、ケース保持装置１１とからなる。
【００３４】
ロータケース２１は、第１実施例で説明したケース１０に、Ｄ型ロータ２２やＳ型ロータ２３を取り付けたもので、箱型形状などの基本的な構成は共通したものである。ケース１０の説明と若干重複するが、以下に説明する。ロータケース２１は、プラスチック製の箱型で、リング精紡糸ｂの進入する入口側開放部２１ａと、この入口に形成されたガイドノーズ２１ｂと、Ｄ型ロータ２２の取り付け部２１ｃと、Ｓ型ロータ２３を取り付ける傾斜した取り付け部２１ｄと、アーム１３との接続のための溝２１ｅとを有する。フロントローラ４との接触面２１ｆはフロントローラ４とほぼ同じ曲率の円弧面で、この面にボタン型をした磁石１４を固定している。さらに、ロータケース２１には、覗き窓２１ｇが形成され、内部をチェックできる。
【００３５】
Ｄ型ロータ２２は回転軸２２ａと一体となって係止部材２８でロータケース２１に回転自在な状態で固定され、Ｓ型ロータも係止部材２７によりロータケースに形成された斜めの取付座２１ｄに固定される。
【００３６】
ケース保持装置１１は、Ｔ型フレーム１２と、アーム１３とからなる。Ｔ型フレーム１２は、Ｔ字の縦棒部１２ａのやや横棒部１２ｂよりをセカンドローラ３に隣接して設けられたテンサーバー（図示せず）に載せてドラフトパートに支持される。Ｔ型フレーム１２の横棒１２ｂの両側に形成された溝１２ｃ，１２ｃは粗糸ａの通路である。粗糸ａがここを通過することにより、粗糸の張力でＴ型フレームを左右に移動し、つねにＴ型フレームが粗糸ａのトラバースに従って移動できるようになっている。Ｔ型フレームの縦棒部１２ａの先端には、２本のピン１２ｄ，１２ｄが近接して立設され、ここにアーム１３を嵌合して回転自在に支持する。
【００３７】
２本のアームは、合成ゴムなどの柔軟なプラスチック製で、それぞれに反対向きに取り付けられ、それぞれの先端をロータケース２１の溝２１ｅに挿入して上からビスとワッシャからなる係止部材１６で固定される（図には、一方のロータケースのみを示している）。アーム１３がＴ型フレーム１２に回動自在に取り付けられているので、ロータケース２１もＴ型フレーム１２に対して回動自在で、図４に示すフロントローラ４に近接した使用位置と、矢印ｒ方向に移動してフロントローラから離れた退避位置との間を揺動自在である。また、アーム１３が柔軟なので、ケース１０やロータケース２１をフロントローラ４に吸着させたとき、ケースとアームとの芯出しが若干狂っていても、アーム１３が変形することで狂いを吸収できる。
【００３８】
つぎに、本発明の仮撚りの原理を説明する。図６は、Ｄ型ロータによる仮撚りの原理を説明する図である。Ｄ型ロータ２２は、回転軸２２ａの先端に回転軸に対して対称な形状の曲面２２ｂ（図示の実施例では球面）を有し、曲面２２ｂをフロントローラ４の近傍に面して配置される。このＤ型ロータ２２は、その全体又は少なくとも曲面２２ｂの部分が、高摩擦で弾性を有する素材（たとえば、天然ゴムや、シリコンゴム、ウレタンゴムなどの各種合成ゴムなど）から形成されたものである。このような構成のＤ型ロータ２２の曲面２２ｂにフロントローラ４から紡出された加撚中のリング精紡糸ｂを接触させる。
【００３９】
リング精紡糸ｂと曲面２２ｂとは、図６（ａ）に示すように曲面の中心Ｏを通らないように偏心接触し、図６（ｂ）に示すように、中心Ｏの片側のみで接触する。リング精紡糸ｂは加撚されるのと同時に矢印方向に走行して図１に示すスピンドル５と一体のボビン５′に巻き取られるので、Ｄ型ロータ２２には、リング精紡糸ｂの進行によって、摩擦による回転力が与えられ、回転軸２２ａを中心として回転させられることになる。
【００４０】
そして、曲面２２ｂが高摩擦材からなるので、リング精紡糸ｂは回転している曲面２２ｂからリング精紡糸と直交する方向の摩擦力を受け、この摩擦力によってリング精紡糸ｂに仮撚りが加えられることになる。この仮撚りの方向は、リング精紡糸の本来の撚りの方向と一致する方向になっている。すなわち、曲面２２ｂを通過することで、リング精紡糸ｂには本来の撚りに加えて仮撚りが付加され、さらに強い撚りとなってマイグレーションを促進させ、繊維の先端や後端をリング精紡糸ｂ内に巻き込んで毛羽を少なくする。そして、糸ｂが進行して曲面２２ｂを通過し終わると、仮撚りが解かれて本来の撚りのみに戻る。
【００４１】
なお、糸ｂに加わる仮撚りの方向は、曲面２２ｂの中心Ｏの右側を通るときと、左側を通るときとでは、反対方向になる。また、曲面の中心Ｏの両側にまたがって接触するようにすれば、中心Ｏの両側で仮撚り方向は相互に反対向きになる。したがって、Ｄ型ロータの設定条件により最も適当な条件で接触させればよい。
【００４２】
図７はＳ型ロータ２３による仮撚りの原理を示す。Ｓ型ロータ２３も、Ｄ型ロータと同様に回転軸２３ａを有するが、曲面２３ｂが相違している。この曲面２３ｂは、同じ半径で向きの異なる２つの球面２３ｂ１と２３ｂ２とからなり、これらの間を滑らかに接続して形成されたものである。この曲面２３ｂをここでは鼓型曲面２３ｂと言うことにする。また、このＳ型ロータも、Ｄ型ロータと同じく、ゴム等の摩擦係数の大きい弾性材から形成されている。
【００４３】
加撚中のリング精紡糸ｂは、２つの球面２３ｂ１と２３ｂ２の双方に図の裏側で接触するようにＳ字状に蛇行して▲１▼から▲２▼の間で鼓形曲面２３ｂに接触する。このように接触させるために、リング精紡糸ｂの進行方向と回転軸２３ａとを角度θだけ傾斜させている。本発明の実施例では、θを約３０°としている。
【００４４】
リング精紡糸ｂが矢印方向に走行すると、リング精紡糸ｂは鼓型曲面２３ｂに偏心接触しているので、リング精紡糸ｂと鼓形曲面２３ｂとの摩擦によってＳ形ロータ２３は、矢印方向に回転させられる。そして、糸ｂと鼓形曲面２３ｂとの摩擦により糸ｂに仮撚りが加えられる。曲面が鼓形であるから、糸ｂは強く曲面と密着し、しかも、両側の曲面２３ｂ１，２３ｂ２の双方で加撚トルクを加えられるので、Ｄ型ロータ２２のときより遥かに強力なダブルロータのような仮撚りトルクを受けることになる。
【００４５】
なお、上記の実施例では、Ｄ型ロータ及びＳ型ロータの曲面を球面としているが、球面に限定されることはなく、楕円面、円錐面、放物面、トロイダル面など各種の曲面を使用することができる。また、Ｄ型ロータ及びＳ型ロータを糸の走行により回転させる構成としているが、モータ等の動力源を設けて積極的に回転させてもよい。ただし、本発明のように糸の走行で回転させる構成とすれば、モータ等の駆動源が不要になるので、構成を簡単にすることができる。
【００４６】
図８は本発明の作用を説明する図である。フロントローラ４に対してロータケース２１を仮想線に示すように配置する。ロータケース２１は、アーム１３とＴ型フレーム１２で支持されるとともに、磁石１４がフロントローラに吸着して安定した状態となる。ただし、前述したように固定されてはおらず、粗糸のトラバースでＴ型フレーム１２が移動するのに合わせて左右に移動可能である。Ｄ型ロータ２２は先端の曲面をフロントローラ４に向け、かつ、近接させて配置され、Ｓ型ロータ２３は、Ｄ型ロータ２２の下方に、リング精紡糸ｂの通過方向に対して約３０°傾斜して配置される。リング精紡糸ｂは、Ｄ型ロータ２２の先端の曲面に偏心接触した後、Ｓ型ロータ２１の下側にＳ字状に絡み、スピンドル５の方向に進む。
【００４７】
スピンドル５からスネルワイヤ８を経て伝達される加撚トルクは、Ｓ型ロータ２３に接触している部分の糸を加撚し、さらに撚り上がってＤ型ロータ２２に接触している部分も加撚し、さらに上がってフリースｃに達する。
【００４８】
一方、リング精紡糸ｂの矢印方向の進行に伴いＤ型ロータ２２とＳ型ロータ２３とは、図８の矢印方向に回転するが、この回転によって、Ｓ型ロータ２３では、溝の両側の球面２３ｂ１，２３ｂ２により糸に仮撚トルクを加える。この仮撚トルクは、糸ｂの撚りと同じ方向で、Ｄ型ロータ２２によってさらに増幅されてフリースｃの加撚部（三角形の頂点）に達する。これにより加撚部での撚りが強くなり、マイグレーション作用が強化され、繊維の両端部が撚り込まれて毛羽が減少する。このとき、ガイドノーズ２１ｂ及びＤ型ロータ２２の位置を調整することにより、フリースアングルαを自在に変化させることができ、５０°程度に大きくしても、仮撚りの効果によって糸切れは増加しない。また、フリースアングルを大きくできることによって、マイグレーション作用が一層強化され、繊維の先端部や後端部の糸の内部への撚り込みが促進され、毛羽が顕著に減少する。
【００４９】
本発明の実施例では、上記のＤ型ロータとＳ型ロータに加え、ロータケース２１にガイドノーズ２１ｂを形成している。このガイドノーズ２１ｂの構成と作用は、図３で説明したガイドノーズ１０ｂと同一であるが、この実施例では、Ｄ型ロータとＳ型ロータが加わっているので、Ｓ型ロータ２３で加えられＤ型ロータ２２で増幅された強力な仮撚りによって、マイグレーション効果をさらに確実なものとし、糸の毛羽をガイドノーズのみの場合よりも一段と減少させることができる。
【００５０】
また、本発明のガイドノーズ２１ｂやＤ型ロータ２２及びＳ型ロータ２３の位置は、管糸の巻き始めから満管時まで常に一定の位置にあるので、従来、リング精紡機の宿命でもあった管糸の巻き始めから満管の間におけるフリースアングルの変動が無くなり、安定したフリースアングルを確保することができ、巻き始めから満管までの変動による問題も解消できることになった。
【００５１】
本発明の毛羽制御装置は、リング精紡機のフロントローラに磁石１４で吸着させるだけでよく、取扱いが簡単な装置である。また、アーム１３で使用位置と退避位置との間をスイング自在としているので、実際の操業上では糸継ぎ時にはロータケース２１ごと装置を図４に示す矢印ｒ方向に移動して、フロントローラ４から離れた退避位置に離脱させ、通常の糸継ぎ作業を行った後、使用位置に戻して磁石１４で吸着させればよく、操作が非常に簡単である。
【００５２】
また、このアーム１３は弾性体で製作しているので、スナップアクションでの着脱が可能となり、着脱が容易であると同時に、作業者の操作ミスやオートドッファ等の各種自動機の干渉に対しても、破損することは無い。
【００５３】
リング精紡機ではフロントゴムローラが局部的に摩耗するのを防止するために、粗糸ａを６〜１０ｍｍ幅にわたりゆっくりと左右に移動させる、いわゆるトラバースモーションを行っている。そこで、本発明の毛羽制御装置も、このトラバースモーションに連動して移動可能な構成にする必要がある。
【００５４】
このような場合、通常は、粗糸を移動するトラバースバーと同調するもう１本の同調バーを設置する必要があるが、部品点数も多くなり、精紡機に設置する作業も大変である。そこで、本発明のＴ型フレーム１２は、ドラフトパートに載せるだけの構成とし、さらに、溝１２ｃに粗糸を通すことによってＴ型フレーム自身が粗糸の移動に伴い左右に移動できるようにしている。このような構成は、安価・簡単であるばかりでなく、定期保全のとき等には、簡単に取り外せるので、保全作業にも支障がない。
【００５５】
次ぎに、本発明によって得られた精紡糸（「マイグレート糸」という）と従来の精紡機で得られた精紡糸とを比較したデータを表に示す。表１は、６０番手の綿糸を同一錘から１０ｍ取り出し、３ｍｍ以上の毛羽の本数を数えたものである。
【表１】
表２は、従来のリング精紡機で紡出した４０番手の綿糸の単糸強力を１００％としたとき、マイグレート糸の強力アップ率を測定したものである。▲１▼から▲７▼は資料を取り出した錘の番号で、各錘から本発明の毛羽制御装置Ａ２を取り付けた場合と取り外した場合の糸を交互に繰り返し取り出し、原料綿の相違による影響が生じないようにした。表２中、「平均強力」は、測定した全ての平均値、「最低５本」は、測定した内の最低値から５本の平均値で、それぞれについて普通糸とマイグレート糸について求めて比較したものである。
【表２】
上記の表からも分かるように、３ｍｍ以上の毛羽に関しては、通常の綿糸での毛羽に対し、本発明のマイグレート糸は１／１０以下と激減した。また、単子強力も１０％以上確実に上昇した。また、ワインダにおける巻き返し工程時に発生する風綿も、１／２以下になり、繊維工場の宿命であった浮遊繊維による環境汚染の改善にも大きな効果があった。
【００５８】
なお、本発明の実施例では、ガイドノーズのみの場合、ガイドノーズとＤ型ロータとＳ型ロータを使用した場合の２つの実施例について説明したが、Ｄ型ロータのみ、又はＳ型ロータのみを用いる構成としても、毛羽の発生をかなり減少させることが可能である。さらに、これら３つのうちの任意の２つを組み合わせる構成とすることも勿論可能である。また、フロントローラの回転によりかなりの気流が発生するので、フルート９を省略することも可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、精紡糸の製造方法において、ガイドノーズによりフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進したり、フロントローラから紡出される糸に曲面上を通過させ、該曲面を回転させ該曲面と糸との摩擦力により糸に仮撚りを与えるようにしたので、精紡糸を構成する繊維の先端や後端部を糸の内部に巻き込むマイグレーション作用が強化され、毛羽の少ない、強力の上昇した精紡糸を得ることができる。また、毛羽が少なくなるので、後のワインダー工程や、整経工程などにおける風綿の発生が減少する。また、織機の縦糸を糊付けする場合の着糊量を減少させることも可能となる。
【００６０】
また、上記曲面が糸の走行時の摩擦により回転する構成とすれば、駆動源が不要になるので、構成が簡単になる。
曲面に加えてガイドノーズやフルートを設ける構成とすれば、さらにマイグレーション作用が強化される。
【００６１】
本発明によれば、フリースアングルを大きくできるので、この点からも毛羽の発生を減少できる。また、フリースアングルが管糸の巻き始めと満管とで変化しなくなり、安定した品質を得ることができる。
毛羽制御装置を磁石でフロントローラに吸着させ、かつ使用位置と退避位置とに移動できるようにすれば、糸継ぎ作業が簡単にでき、毛羽制御装置が邪魔になることもない。また、粗糸の張力で移動できるようにすれば、構造を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の毛羽制御装置を取り付けたリング精紡機の要部構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）はケースの斜視図で、（ｂ）は（ａ）のＢから見た斜視図である。
【図３】ガイドノーズの作用を説明する図で、（ａ）は要部の斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の毛羽制御装置の第２実施例の使用状態を示す要部斜視図である。
【図５】図４の毛羽制御装置の分解斜視図である。
【図６】（ａ）はＤ型ロータにより仮撚りを与える原理を示す斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図７】Ｓ型ロータにより仮撚りを与える原理を示す斜視図である。
【図８】図４の毛羽制御装置の配置状態を説明する斜視図である。
【図９】（ａ）は従来のリング精紡機の要部構成を示す側面図、（ｂ）はフロントローラ部の拡大側面図である。
【図１０】フリースに撚りが掛かる状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
ａ 粗糸
ｂ 精紡糸
ｃ フリース
４ フロントローラ
５ スピンドル
５′ ボビン
６ リング
７ トラベラ
９ フルート
１０ ケース
１０ｂ，２１ｂ ガイドノーズ
１１ ケース保持装置
２１ ロータケース
２２ Ｄ型ロータ
２２ｂ 曲面
２３ Ｓ型ロータ
２３ｂ 鼓型曲面
Claims (13)
- ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡糸の製造方法において、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設け、該ガイドノーズでフリースを軽く押さえてフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴とする精紡糸の製造方法。
- ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡糸の製造方法において、上記フロントローラから紡出される糸に曲面上を通過させ、該曲面を、通過する糸との摩擦力により回転させ、該曲面と糸との摩擦力により糸に仮撚りを与えることを特徴とする精紡糸の製造方法。
- 上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設け、該ガイドノーズによりフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴とする請求項２記載の精紡糸の製造方法。
- 上記曲面を複数回通過させることを特徴とする請求項２又は３記載の精紡糸の製造方法。
- 上記フロントローラの下方にフルートを配置し、該フルートの吸い込み気流により上記ガイドノーズ近傍の繊維の先端及び後端を上記加撚部の内部に誘導することを特徴とする請求項１，３又は４のいずれかに記載の精紡糸の製造方法。
- ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラの下方にフルートを設けるとともに、上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと、撚り上がってくる加撚部との境界にガイドノーズを設けたことを特徴とする精紡機。
- ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラ近傍に、回転軸を有するとともに該回転軸に対して対称形状となる曲面を有した高摩擦材からなるＤ型ロータを設け、該曲面上を加撚中の糸が偏心接触するように該Ｄ型ロータを配置したことを特徴とする精紡機。
- ドラフトパートを経てフロントローラから紡出されるフリースに撚りをかけて巻き取る精紡機において、上記フロントローラ近傍に、高摩擦材からなる鼓形曲面を有するＳ型ロータを回転自在に設け、上記鼓形曲面を糸がＳ字状に偏心接触するように該Ｓ型ロータを配置したことを特徴とする精紡機。
- 加撚中の糸が、上記ガイドノーズ、Ｄ型又はＳ型ロータのいずれかに接触することによりフリースアングルが増加することを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の精紡機。
- 精紡機のフロントローラ近傍に配置されるケースと、該ケースの糸の入口側に形成されたガイドノーズとを有し、該ガイドノーズが上記フロントローラより紡出され撚りが掛かっていない状態のフリースと撚り上がってくる加撚部との境界にあり、該ガイドノーズによってフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴とする精紡機用の毛羽制御装置。
- 精紡機のフロントローラ近傍に配置されるロータケースと、該ロータケース内に回転自在に支持され回転軸に対して対称形状となる曲面を有した高摩擦材からなるＤ型ロータと、同じくロータケース内に回転自在に支持され高摩擦材からなる鼓形曲面を有するＳ型ロータと、を有し、上記フロントローラから紡出されて加撚中の糸が上記Ｄ型ロータの曲面に偏心接触し、該Ｄ型ロータを経由した糸がＳ型ロータの鼓形曲面にＳ字状に偏心接触するように上記Ｄ型ロータとＳ型ロータとを配置し、上記ロータケースの糸の入口側にガイドノーズを形成し、該ガイドノーズによってフリースを構成する繊維の先端部と後端部の巻き込みを促進することを特徴とする精紡機用の毛羽制御装置。
- 上記ケース又はロータケースにフロントローラに吸着する磁石を設けるとともに、該ケース又はロータケースをフロントローラに近接した使用位置とフロントローラから離反した退避位置との間で移動自在に支持するケース保持装置を設けたことを特徴とする請求項１０又は１１記載の精紡機用の毛羽制御装置。
- 上記ケース保持装置が、精紡機に供給される粗糸の張力により上記ロータケースを所定の位置に位置決めすることを特徴とする請求項１２記載の精紡機用の毛羽制御装置。
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