JP3651414B2 - 自動ワインダにおける毛羽抑制方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のディスクの回転により紡績糸の毛羽を制御する毛羽制御装置を用いる自動ワインダの毛羽抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リング精紡機で生産された紡績糸を巻いた精紡ボビン（給糸パッケージの一例）は、自動ワインダ（巻取機の一例）に搬送される。この自動ワインダにおいては、リング精紡ボビンに巻かれた紡績糸の欠陥を除去しつつ、多数の精紡ボビンの紡績糸をつなぎ合わせることでコーンやチーズ状の巻取パッケージに巻き返している。
【０００３】
自動ワインダによる巻き返し工程は、精紡ボビンから解舒する紡績糸に張力を付与しつつ、この紡績糸を多数の糸ガイドなどを経て巻き返してパッケージとする工程である。従って、短繊維を撚って形成された紡績糸が糸ガイドなどを通過する度に摩擦を受け、巻き返し前の精紡ボビンの紡績糸に存在する毛羽が巻き返し後には増加するという傾向にある。
【０００４】
そのため、自動ワインダなどの巻取機での巻き返し工程では、糸走行経路中に毛羽制御装置を設けて毛羽の発生を抑制することが行われている。この毛羽制御装置には、複数のフリクションディスクを備えており、複数のディスクの回転により、作用位置を走行する紡績糸に仮撚りを施し、紡績糸の表面から突出した毛羽を紡績糸を構成する繊維に巻き込ませることで毛羽伏せ処理を行う複数ディスク方式のものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この複数ディスク方式の毛羽伏せ処理を行った場合、常に一定の毛羽抑制効果が得られるわけではなく、毛羽抑制が安定しないという問題点があることが判った。即ち、糸速に対してディスク回転数が早過ぎる場合、紡績糸とディスクとの間に生じるディスク回転方向のスリップが大きくなり、遅過ぎる場合、糸走行方向のスリップが大きくなって、いずれにしても効果的な毛羽抑制が行えないことが判った。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ディスク回転数（周速）と糸速との関係、即ち、ディスクと紡績糸とのスリップを適正な範囲に維持することにより、複数ディスク方式の毛羽伏せ処理を行う場合、安定した毛羽抑制が得られるようにした自動ワインダの毛羽抑制方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の毛羽抑制方法は、給糸パッケージから解舒され、所定糸速度でもって巻取パッケージに巻き取られる紡績糸に接触し回転する複数のディスクの回転により紡績糸の毛羽を制御する自動ワインダの毛羽抑制方法において、前記糸速度が６００〜１６００ｍ／ｍｉｎ、前記ディスクの直径が４０〜５０ｍｍの状態で通常巻取時中の前記ディスクの回転数を５０００〜２２０００ｒｐｍとしたことを特徴とする。
ディスクの回転数を５０００〜２２０００ｒｐｍにすると、紡績糸の処理に適切な直径が４０〜５０ｍｍのディスクを用い、自動ワインダの糸速度が６００〜１６００ｍ／ｍｉｎの範囲で、毛羽を効果的に抑制することができる。
【０００８】
本発明の請求項２の毛羽抑制方法は、給糸パッケージから解舒され、所定糸速度でもって巻取パッケージに巻き取られる紡績糸に接触し回転する複数のディスクの回転により紡績糸の毛羽を制御する自動ワインダの毛羽抑制方法において、前記糸速度をＳ（ｍ／ｍｉｎ）とし、前記ディスクの周速をＤ（ｍ／ｍｉｎ）とすると、（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）が、０．７〜３．５としたことを特徴とする。
ディスクの周速をＤとすると、（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）が０．７〜３．５の範囲で、毛羽を効果的に抑制することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本実施形態における自動ワインダの毛羽抑制方法を以下に説明する。まず、ディスク式毛羽制御装置を用いる自動ワインダについて図１を参照して説明し、更にディスク式毛羽制御装置を図２及び図３により説明する。
【００１０】
図１は、自動ワインダ１の機器配置図である。この自動ワインダ１は、給糸パッケージＢの紡績糸Ｙの巻き上げ方向に、解舒補助装置２、撚り止め装置兼用の張力付与装置３、フリクションディスク式の毛羽制御装置４、糸継装置５、スラブキャッチャ６、駆動ドラム７を順に配設し、更にこれら各機器を制御する制御部（制御手段）５０を備えてなる。
【００１１】
撚り止め装置兼用の張力付与装置３は、解舒補助装置２を介して給糸パッケージＢ（給糸巻糸体）と毛羽制御装置４との間に配置され、固定の櫛歯１１に対して可動の櫛歯１２を交互に配置するゲート式のものである。櫛歯１１に対して櫛歯１２が図示されない揺動レバーにより噛み合わせ又は開放自在となっており、揺動レバーによる付勢力の程度はアクチュエータにより可変である。可動の櫛歯１２に掛かる付勢力により、固定の櫛歯１１と可動の櫛歯１２との間にジグザグ状に屈曲するように通された紡績糸Ｙに所定の張力を付与する働きをする。また、この張力付与装置３は、櫛歯１１と櫛歯１２の噛み合わせ部分で、毛羽制御装置４の仮撚作用による給糸パッケージＢ側への撚りの伝播を制限する撚り止め装置としても機能する。制御部５０は、巻取中、予め設定された変動パターンに基づいて、張力付与装置３による付与張力を変更するように制御する。これにより、毛羽制御装置４に供給される紡績糸Ｙの張力を略一定にでき、安定した毛羽制御を達成することができる。尚、走行する紡績糸Ｙの張力を張力検出器Ｔにより連続的に検出し、制御部５０は、検出した張力値が設定値となるように、張力付与装置３による付与張力をフィードバック制御するようにしてもよい。
【００１２】
毛羽制御装置４は、精紡ボビン（給糸パッケージ）Ｂから解舒されて巻取管Ｂｆに巻取パッケージＰ（巻取巻糸体）として巻形成される紡績糸Ｙにディスク１５により仮撚りを施すことで、紡績糸Ｙを構成する繊維群に毛羽を撚り込ませるものである。また、この毛羽制御装置４は、ディスク１５の回転により、同時に紡績糸Ｙに送り出し力を付与するようになっている。図２は、毛羽制御装置４のディスク１５の配置図であり、図３は、毛羽制御装置４のディスク１５の正面である。
【００１３】
図２及び図３において、糸継装置５の下方（糸走行方向で上流側）に配設される毛羽制御装置４は、複数枚のフリクションディスク１５と、第１駆動軸１６と、第２駆動軸１７と、第３駆動軸１８と、回転駆動装置１９と、図示されない糸押し込みレバーとを備えて成る。
【００１４】
図２及び３に示すように、各ディスク１５は、支持ブロックに略平行に配置された第１〜第３駆動軸１６〜１８の夫々に複数枚ずつ（図示例では２枚ずつ）設けられている。回転駆動装置１９は、第１〜第３駆動軸１６〜１８のディスク１５を同方向に同時に回転駆動するものである。
【００１５】
図２に示すように、毛羽抑制処理状態の第１〜第３駆動軸１６〜１８は、糸道に対して平行となるように、上方から見て正三角形の各頂点ａ〜ｃに夫々設けられ、異なる軸のディスク１５同士を径方向で部分的に重なるように配置している。第１〜第３駆動軸１６〜１８の各ディスク１５は下方から第３駆動軸１８、第２駆動軸１７、第１駆動軸１６、第３駆動軸１８、第２駆動軸１７、第１駆動軸１６の順に、軸方向にずらされて配置されている。
【００１６】
そして、第１〜第３駆動軸１６〜１８を同方向に回転させることにより、ディスク１５間の中心部Ａに通され、各ディスク１５の周面との接触でジグザグ状に屈曲された紡績糸ＹにＳ撚り又はＺ撚りの仮撚りを施す。又、紡績糸Ｙが接触するディスク１５の周面の糸走行方向の形状により、紡績糸Ｙに対し、ディスク１５の回転力の分力成分が糸走行方向の下流側へ生じるようになっている。このため、毛羽制御装置４は、仮撚りと同時に、紡績糸Ｙを巻取パッケージＰ側に送り出す。ここで、中心部Ａとは、第１〜第３駆動軸１６〜１８の径方向に部分的に重なる異なる２つの軸のディスク１５の周面同士の交点ｄ〜ｆの内側部分（異なる３つの軸のディスク１５の共通の重なる部分）を示す。図示されない糸押し込みレバーにより、中心部Ａ（作用位置）に紡績糸Ｙを保持する状態にすることができる。
【００１７】
糸継装置５は、切り離された給糸パッケージＢ側の紡績糸Ｙ（糸端）と巻取パッケージＰ側の紡績糸Ｙ（糸端）とをつなぎ合わせる糸継ぎ処理を行うものである。この糸継装置５は、糸継装置本体３５と、給糸パッケージＢ側の糸端を糸継装置本体３５に導く下糸吸引案内部材（下糸案内手段）３６と、巻取パッケージＰ側の糸端を糸継装置本体３５に導く上糸吸引案内部材（上糸案内手段）３７とを備えている。給糸側糸端案内手段である下糸吸引案内部材３６は、開閉自在な吸引口３６ａ（糸捕捉口）が張力付与装置３の下方（上流側）に位置する状態（図１に示す状態）を待機位置とし、軸３６ｂを中心として上下方向に旋回自在である。即ち、下糸吸引案内部材３６は、糸巻取中における待機状態では、糸捕捉口である吸引口３６ａが毛羽制御装置４の上流側（毛羽制御装置４と給糸パッケージＰ８との間）に位置しており、糸切断時には、給糸側の糸端（下糸）を直ちに捕捉できるようになっている。これにより、糸切断時に給糸側の糸端が毛羽制御装置４のディスク１５に巻き付くのを防止できる。紡績糸Ｙが強制切断されると、毛羽制御装置４及び撚り止め装置兼用の張力付与装置３が開放状態となり、給糸側の糸端が下糸吸引案内部材３６の吸引口３６ａに吸引される。吸引口３６ａで糸端（下糸）を保持した状態で下糸吸引案内部材３６が下方の待機位置から上方の案内位置に旋回すると、下糸が糸継装置本体３５内、張力付与装置３内及び毛羽制御装置４内に案内される。尚、毛羽制御装置４を開放状態にするとは、上述した糸押し込みレバーを糸保持位置から退避位置に移動させることであるが、糸押し込みレバーを設ける代わりに、いずれかの駆動軸１６〜１８を開閉自在に設け、糸切断時には、開閉自在な駆動軸１６〜１８を直ちに開放状態にするようにしてもよい。上糸吸引案内部材３７は吸引口３７ａを有し、軸３７ｂを中心として上下方向に旋回自在である。紡績糸Ｙが強制切断されると、下方の待機位置から上方の糸端捕捉位置に旋回し、吸引口３７ａにより巻取パッケージＰに巻き取られた糸端（上糸）を吸引捕捉する。さらに、下方に旋回することにより、上糸が糸継装置本体３５に案内される。そして、糸継装置本体３５において、例えば圧縮空気等の流体を用いて上糸と下糸との糸継ぎが行われる。
【００１８】
スラブキャッチャ６は例えば静電容量式又は光学式の糸太さ検出装置であって、スラブキャッチャ６からの信号をアナライザ４０で処理することによりスラブ等の糸欠陥を検出する。糸欠陥が検出されると、付属のカッター６ａで巻き上げ途中の紡績糸Ｙを切断し、糸継装置５による糸継ぎ動作において欠陥部分を除去するとともに、給糸パッケージＢ側の糸端と巻取パッケージＰ側の糸端とを糸継ぎする。
【００１９】
給糸パッケージＢと巻取パッケージＰとの間で紡績糸Ｙがつながった状態で駆動ドラム７が回転すると、給糸パッケージＢの紡績糸Ｙが巻取パッケージＰに巻き返され、紡績糸Ｙが下から上へと走行する。紡績糸Ｙが走行すると、スラブキャッチャ６で糸太さ変動が検出され、これが検出されると、スラブキャッチャ６は、糸走行信号ＦＷを制御部５０に出力する。
【００２０】
駆動ドラム７は、綾振り溝を備えた綾振りドラムとして構成され、巻取パッケージＰと接触して巻取パッケージＰを回転させるとともに、巻取パッケージＰに巻き取られる紡績糸Ｙをトラバース運動させる。駆動ドラム７はインバータ４２により回転速度が制御されるモータ４１で駆動される。制御部５０から出力される制御信号に基づいて、インバータ４２を介してモータ４１の回転速度が制御される。
【００２１】
制御部５０は、入力器５１を備え、駆動ドラム７の駆動制御、張力付与装置３の駆動制御、毛羽制御装置４の制御（ディスク１５の回転制御など）、糸継装置５の駆動制御を行う。尚、自動ワインダは、巻取りパッケージＰに接触する駆動ドラム７により、給糸パッケージＢから紡績糸Ｙを引き出して巻き取るものである。
【００２２】
次に、上述した自動ワインダ１における毛羽抑制方法を説明する。
給糸パッケージＢの交換時又は糸切れ時に、糸継ぎ動作が行われ、その後に紡績糸Ｙの駆動ドラム７による巻き上げが開始される。図１において、糸走行信号ＦＷが制御部５０に出力されると、即ち、糸継ぎ処理が成功したことを確認すると、制御部５０は毛羽制御装置４の駆動を開始する（ディスク１５を回転させ始める）。この状態が図４に示される。図４において、ディスク１５の回転は、糸速の立ち上げと略同程度、又は糸速の立ち上げより早くなるように行われる。
【００２３】
毛羽制御装置４には、巻取条件（紡績糸Ｙの大きさ等）に関わらず、４０〜５０ｍｍ直径のディスク１５が使用される。また、自動ワインダ１の駆動ドラム７による紡績糸Ｙの走行速度は６００〜１６００ｍ／ｍｉｎの範囲に設定される。このような使用状態に対して、糸走行中（図４の糸速度の立ち上げが完了した時点以降）ディスク１５の回転数Ｒを５０００〜２２０００ｒｐｍとする。好ましくは、８０００〜１６０００ｒｐｍとする。本発明は、毛羽制御装置４による良好な毛羽抑制効果を達成、維持するためには、紡績糸Ｙの張力及び紡績糸Ｙとディスク１５とのスリップ度合いを所定の範囲に維持する必要があることを見いだしたことに基づく。回転数Ｒが遅いと、紡績糸Ｙ（巻取張力）の張力が高くなるとともに、紡績糸Ｙとディスク１５のスリップ度合いが所定の範囲から外れ、毛羽抑制効果が低下する。そこで、回転数Ｒを早くすればよいということになるが、限界があることが判った。回転数Ｒが早くなりすぎると、紡績糸Ｙの張力（巻取張力）が低くなるとともに、紡績糸Ｙとディスク１５とのスリップ度合いが所定の範囲から外れ、遅過ぎる場合と同様に毛羽抑制効果が低下する。このような知見は知れていなかったことである。
【００２４】
ディスク１５の周速をＤ（ｍ／ｍｉｎ）とし、糸速をＳ（ｍ／ｍｉｎ）とすると、（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）を０．７〜３．５とする。ディスク１５の周速が高過ぎると、紡績糸Ｙの張力（巻取張力）が低くなり、毛羽抑制効果が低下する。そこで、回転数Ｒを遅くすればよいということになるが、限界があることが判った。回転数Ｒが早くなっても、遅くなっても毛羽が増大する。このような知見は知られていなかったことである。
【００２５】
以上説明した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
（１）糸押し込みレバーを用いるものに対して、三つの駆動軸１６，１７，１８のうち、一つの駆動軸１７を残りの駆動軸１６，１８に対して開閉自在にすることにより、作動領域に糸を挿入するものであってもよい。
【００２６】
（２）ディスク１５の回転数は、糸速度に合わせて一定である必要はなく、前記範囲内であれば、巻取りの進行に伴って増加又は減少させることも可能である。その場合、予め設定された速度変動パターンに従ってディスク１５の回転数をフィードフォワード制御（シーケンス制御）してもよいし、糸道上に張力検出器を設け、その検出張力値に基づいてディスク１５の回転数をフィードバック制御してもよい。いずれにしても、ディスク１５の回転数及び／又は周速を上述した関係式を満たすように維持することが重要である。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例を図５〜図１０により説明する。
〔実施例１〕
４５ｍｍの直径を有するディスク１５を用いた毛羽制御装置を用い、綿糸Ｎｅ３０の給糸パッケージを巻取パッケージに６００ｍ／ｍｉｎの糸速度で巻き返し、巻取りパッケージＰに巻かれた紡績糸Ｙにおいて、３ｍｍを超える長さの毛羽の１０ｍ当たりの数を検出した。このとき、ディスク１５の回転数を２４００〜３２０００ｒｐｍの間において８段階で変更した。また、比較のために、毛羽制御装置を通過する前の精紡ボビンに巻かれた紡績糸Ｙの毛羽数も測定した。なお、毛羽数は市販の毛羽測定器により検出した。この毛羽測定器は、紡績糸から３ｍｍ離れた地点を通過する光軸を横切る毛羽の数をカウントするものである。
【００２８】
図５において、ＫＤと表示があるものは、毛羽制御装置を用いて毛羽伏せ処理を行った後の紡績糸Ｙの毛羽数を示し、ＣＯＰと表示があるものは、毛羽制御装置を用いて毛羽伏せ処理を行う前の紡績糸Ｙの毛羽数を示す。図５に示すように、ディスク回転数が低い場合、及びディスク回転数が高い場合には、毛羽制御装置による毛羽伏せ処理後の方が毛羽が増えている。毛羽制御装置による毛羽伏せ処理を行った後の毛羽数の増減の傾向を多項式で演算して黒線で表示した。黒線の底の部分に毛羽抑制の効果が現れている。
【００２９】
また、図８に、ディスクの回転数の代わりに、前述した（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）を横軸に用いた場合を示す。図８も図５と同様の傾向を示している。
【００３０】
〔実施例２〕
巻き返しの糸速度を１０００ｍ／ｍｉｎと変更した以外は、実施例１と同じ条件である。図６に示すように、ディスク回転数が低い場合、及びディスク回転数が高い場合には、毛羽制御装置による毛羽伏せ処理後の方が毛羽が増えている。毛羽制御装置による毛羽伏せ処理後の毛羽数の増減の傾向を多項式で演算して黒線で表示した。また、図９に、ディスクの回転数の代わりに、前述した（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）を横軸に用いた場合を示す。図９も図６と同様の傾向を示している。黒線の底の部分に毛羽抑制の効果が現れている。
【００３１】
〔実施例３〕
巻き返しの糸速度を１４００ｍ／ｍｉｎと変更した以外は、実施例１と同じ条件である。図７に示すように、ディスク回転数が低い場合、及びディスク回転数が高い場合には、毛羽制御装置による毛羽伏せ処理後の方が毛羽が増えている。毛羽制御装置による毛羽伏せ処理後の毛羽数の増減の傾向を多項式で演算して黒線で表示した。また、図１０に、ディスクの回転数の代わりに、前述した（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）を横軸に用いた場合を示す。図１０も図７と同様の傾向を示している。黒線の底の部分に毛羽抑制の効果が現れている。
【００３２】
これら実施例１〜３の黒線の底部分の共通箇所を見ると、ディスク１５の回転数Ｒが５０００〜２２０００ｒｐｍの範囲で優れた毛羽抑制効果が見られ、好ましくは、８０００〜１６０００ｒｐｍの範囲、より好ましくは１００００〜１５０００ｒｐｍの範囲であることが判る。また、前述した（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）を用いる場合、０．７〜３．５の範囲で優れた毛羽抑制効果が見られ、好ましくは１．１〜２．３の範囲であることが判る。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１又は２の自動ワインダにおける毛羽抑制方法によると、フリクションディスク型の毛羽制御装置を用いて効果的に毛羽抑制を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の毛羽抑制方法に用いられる自動ワインダの機器配置を示す正面図である。
【図２】毛羽制御装置のディスクの配置図である。
【図３】毛羽制御装置のディスクの正面図である。
【図４】毛羽制御装置のディスクの回転の立ち上げを示すグラフ図である。
【図５】毛羽抑制を示すグラフ図である。
【図６】毛羽抑制を示すグラフ図である。
【図７】毛羽抑制を示すグラフ図である。
【図８】毛羽抑制を示すグラフ図である。
【図９】毛羽抑制を示すグラフ図である。
【図１０】毛羽抑制を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ 自動ワインダ
４ 毛羽制御装置
１５ ディスク
１６ 第１駆動軸
１７ 第２駆動軸
１８ 第３駆動軸
Ｙ 紡績糸
Ｂ 給糸パッケージ
Ｐ 巻取パッケージ

Claims (2)

1. 給糸パッケージから解舒され、所定糸速度でもって巻取パッケージに巻き取られる紡績糸に接触し回転する複数のディスクの回転により紡績糸の毛羽を制御する自動ワインダの毛羽抑制方法において、前記糸速度が６００〜１６００ｍ／ｍｉｎ、前記ディスクの直径が４０〜５０ｍｍの状態で通常巻取時中の前記ディスクの回転数を５０００〜２２０００ｒｐｍとしたことを特徴とする自動ワインダの毛羽抑制方法。
2. 給糸パッケージから解舒され、所定糸速度でもって巻取パッケージに巻き取られる紡績糸に接触し回転する複数のディスクの回転により紡績糸の毛羽を制御する自動ワインダの毛羽抑制方法において、前記糸速度をＳ（ｍ／ｍｉｎ）とし、前記ディスクの周速をＤ（ｍ／ｍｉｎ）とすると、（Ｄ／Ｓ）×（Ｓ／１０００）が、０．７〜３．５としたことを特徴とする自動ワインダの毛羽抑制方法。

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