JP4511799B2

JP4511799B2 - 糸搬送通路と糸案内面とを備えた繊維処理機械

Info

Publication number: JP4511799B2
Application number: JP2003032862A
Authority: JP
Inventors: シュタルダーヘルベルト; アンデレッグペーター
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2023-02-10
Also published as: JP2003268636A; CN1438366A; EP1335050A3; US20030177751A1; US6928803B2; EP1335050B1; DE50310137D1; CN100537864C; EP1335050A2; ATE401440T1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステープルファイバ束から紡績糸を製作するための装置であって、繊維案内面の設けられた繊維搬送通路が設けられており、繊維案内面が繊維渡し縁部で終了している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の装置は、繊維技術において公知であり、空気紡績法で用いられている。そのような装置は、たとえば欧州特許公開第８５４２１４号明細書（米国特許第５９２７０６２号明細書に相当する）に開示されており、これについては図１に示されている。ここでは、どのようにしてステープルファイバ束（ステープルファイバストランド）１が（多くの場合ドラフト装置の）出口ローラ対（フロントローラ）２から搬送され、繊維ガイドエレメント３を通走されるのか判る。繊維ガイドエレメント３は、螺旋状の繊維案内面５の設けられた繊維搬送通路４を備えている。ステープルファイバ束１は、繊維案内面５を通って案内され、この繊維案内面５は繊維渡し縁部６で終了している。繊維ガイドエレメント３もしくは繊維渡し縁部６に対してある程度の間隔を有して、糸案内通路８と、糸案内通路に対応配設された入口開口９とを備えたスピンドル７が設けられている。繊維ガイドエレメント３と入口開口９との間に、入口開口９の周りに旋回流を形成するための流体装置が設けられている（流体装置は図示していない）。流体装置は入口開口９もしくはスピンドル７の周りに旋回流１１を発生させる。発生された旋回流１１によって、ステープルファイバ束１の自由繊維端部１２は入口開口９の周りに位置するようになる。ステープルファイバ束１の矢印方向の運動によって、入口９ひいては繊維スライバ１を中心とする自由繊維端部１２の相対回転運動が生じる。したがってステープルファイバ束１から紡績糸１０が形成される。
【０００３】
図１に示したように、本発明は、繊維ガイドエレメントの構成に関する。本発明は、特に繊維搬送通路の構成および所属の繊維案内面に関する。
【０００４】
実開平３−１０６３６８号公報による別の従来技術は、図２および図２ａに示されている。図２には、図１に示した構成部材と大体において同じ構成部材が示されている（違いについては図２ａ参照）。特に出口ローラ対２と、糸案内通路８を備えたスピンドル７とが判りやすく示されている。図１と同様に、ここでも旋回流を形成するための流体装置１３が設けられている。この場合流体装置１３は複数の孔から成っており、これらの孔から高圧下の流体（有利には空気）が室１４に吹き込まれる。吹き込まれた圧縮空気は、スピンドル７の入口開口９の周りに旋回流を形成する。図示されているように、繊維ガイドエレメント３ａは２つの構成部材から成っている。
【０００５】
図２ａには、図２の繊維ガイドエレメント部分３ｂが立体図で示されている。図１とは異なって、繊維ガイドエレメント部分３ｂは渦巻状ではなく扁平な繊維案内面１５を備えている。さらに図１とは異なって、繊維渡し縁部が設けられていない。繊維渡し縁部の代わりに、繊維ガイドエレメント部分３ｂは円錐台１６を有している。この円錐台１６の目的は、いわゆる仮の糸芯（falscher Garnkern）を形成することである。これによって、仮撚り（ステープルファイバ束の撚り）が、入口開口９から後向き（上流側に向かって）に繊維ガイドエレメント３を通って出口ローラ対２のクランプギャップまで伝播するのを回避することが所望されている。仮撚りは、糸を形成するための自由繊維端部１２の本来の回動もしくは撚りの妨げとなる。というのはステープルファイバ束の芯（種）が、自由繊維端部１２と共に回動するからである。要するに仮撚りは、繊維の紡糸の妨げとなる。図１に基づく従来技術では、撚り止めを、螺旋状の繊維案内面５によって実現するようにしており、この繊維案内面５は、出口ローラ２に向かうステープルファイバ束１の撚りを不可能にするように所望されている。
【０００６】
本発明の装置に関する別の従来技術は、同一出願人の、本発明の出願時点ではまだ未公開の特許出願（国際特許出願番号：ＰＣＴ−ＣＨ０１−００５６９）に見出すことができる。この国際特許出願の内容（つまり請求の範囲、図面を含む明細書）は、本発明の出願と統一的な部分としてみなすことができる。
【０００７】
図１および図２による公知の従来技術には様々な欠点が存在しており、本発明の装置はこれらの欠点を克服するかもしくは最小化しようとしている。図１、図２および図２ａに示した装置の欠点によれば、たとえば繊維ガイドエレメント３もしくは３ａにおける繊維案内が不正確であり、撚り止めの機能があらゆる条件下で申し分なく行われるわけではない。別の欠点によれば、図示していない撚り止めが最適な繊維案内を妨げ得る。あらゆる従来公知の公開または未公開文献でまだ十分な程度には解決されていない別の問題点は、出口ローラ対のクランプ線と繊維ガイドエレメントとの間の繊維束のガイド（たとえば図１または図２参照）である。それぞれ平行にされ撚られていない個々の繊維から成るステープルファイバ束は、比較的小さな強度もしくは比較的小さな内部結合（付着性）を有している。出口ローラ対の（比較的高い）回転速度によって、クランプ線と繊維ガイドエレメントとの間の楔形部において空気流が生じ、この空気流はこの位置でステープルファイバ束の流れを妨げ得る。この影響によって、ステープルファイバ束の剥離が生じ得るだけではなく、繊維ガイド自体も影響を受け、ひいては糸品質にネガティブな影響が及ぼされ得る。
【０００８】
【特許文献１】
欧州特許公開第８５４２１４号明細書
【特許文献２】
実開平３−１０６３６８号公報
【特許文献３】
国際出願ＰＣＴ−ＣＨ０１−００５６９
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、糸搬送通路と糸案内面とを備えた繊維処理機械を改良して、従来技術の欠点を克服するかもしくは最小化するようなものを提供することである。繊維ガイドは、特に紡績糸の糸品質が改善されるように、構成するのが望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、繊維案内面が、ステープルファイバ束の繊維を、実質的にフラットな相並んで位置する配置構成で案内するようになっており、繊維案内面が、変向箇所を備えており、該変向箇所が、ステープルファイバ束における繊維の自由繊維端部が持ち上げられるようなステープルファイバ束の変向を生じさせるようになっている。
【００１１】
本発明および本発明の思想は、例示した実施形態に制限されるものではない。むしろ実施形態は、専門家にとっては、本発明の別の実施例を見出すためのものとみなされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００１３】
本発明および本発明の作用形式について、図３に基づいて説明する。図３には、本発明に基づいて形成された繊維ガイドエレメント３ｃを備えた、紡績された糸を製作するための装置と、組み込まれた糸案内通路８を備えたスピンドル７の入口開口９の周囲に旋回流１１を形成するための流体装置１３とが示されている。図３には、紡績糸製作装置が、ステープルファイバ束（図示していない）の搬送方向に対して平行でみた断面図で示されている。図示した繊維ガイドエレメント３ｃは、変向箇所１７を有する、本発明による繊維案内面１８を備えている。変向箇所１７は、この実施例では、本発明による繊維案内面１８の構成によって形成される。図面から判るように、繊維案内面１８は実質的に２つの平面から成っており、これらの平面の交線が変向箇所１７を形成する。このような繊維案内面の構成によって、ステープルファイバ束の繊維は、実質的にフラットに相並んで位置する配置構成で案内される。繊維渡し縁部６もこのフラットな配置構成を助成する。この場合（ここでは追加縁部として形成されている）変向箇所１７は次のように寸法設定されており、すなわちステープルファイバ束の繊維方向が変向され、ステープルファイバ束に存在する繊維の自由繊維端部が持ち上げられ得る（図４参照）ように、寸法設定されている。変向箇所１７において、とりわけステープルファイバ束の表面またはその直ぐ下に位置する繊維の繊維前端部も繊維後端部も持ち上げられる。変向箇所１７では、繊維前端部も繊維後端部も持ち上げられる。このような変向箇所１７における繊維端部の持ち上げによって、ステープルファイバ束における自由繊維端部の数が高められる。「自由繊維端部」とは、ステープルファイバ束の内側に位置していないか、または別の繊維と結合されていないので、したがって旋回流によって巻き込むことのできる端部と理解することができる。自由繊維端部の数を高めることによって、糸の絡合繊維の数ならびに紡糸工程自体の品質が高められる。全体としてこれによって糸品質が高められる。したがって本発明に基づく、自由繊維端部の持ち上げ作用を生じさせるような変向箇所の構成は重要である。同一出願人の国際出願ＰＣＴ−ＣＨ０１−００５６９号明細書には、その図面および明細書において繊維案内面の拡張が記載されている。この拡張は、本発明の目的に役立つものではないが、繊維束の内側において場合によっては生じる汚れ部分を解離するのに役立ち、これによって搬送空気流は汚れ部分をより良好に捕捉して搬出することができる。本発明の図面から判るように、「拡張」は、ステープルファイバ束における繊維の自由繊維端部を持ち上げて、本発明に基づく作用を生じさせるのには適しておらず、またそのようには考えられてない。
【００１４】
本発明に基づく、繊維案内面の構成は、従来技術と比べてさらに別の利点を有している。一領域内における繊維搬送通路４の横断面Ａの減少によって、貫流空気量Ｖが高められる。空気流Ｖが高められたことによって、出口ローラと繊維ガイドエレメント３ｃの入口との間、つまり繊維ガイドエレメントの上流側（手前）における繊維ガイドは大幅に改善することができる。出口ローラの直ぐ下流側の、ステープルファイバ束の剥離によって生じる生産中断数は、低減することができる。同様に測定可能な糸品質の改善が確認される。実験から、繊維搬送通路４の横断面Ａが変向箇所１７まで一定であり、変向箇所１７または追加縁部１７から後続の繊維搬送通路の横断面Ｂが増加する場合（図３ｅ参照）、特に良好な結果が得られた。有利には、変向箇所までの繊維搬送通路の横断面Ａは０．５〜１０ｍｍ^２、有利には２〜５ｍｍ^２の値を有している。繊維搬送方向でみて、追加縁部１７から繊維渡し縁部６までの間隔は、１ｍｍから４ｍｍまで、有利には１．５ｍｍから２．５ｍｍまでの所定の間隔Ｃである。繊維搬送方向に対して垂直にみて、追加縁部１７から繊維渡し縁部６までの間隔は、０．２ｍｍから１ｍｍまで、有利には０．４ｍｍから０．７ｍまでの所定の間隔Ｄである。
【００１５】
図３ａには、図３に示した本発明による紡績糸製作装置がＩ−Ｉ線に基づく断面図で示されている。本発明による扁平な繊維案内面１８と繊維渡し縁部６とが特に判りやすく示されている。図３ｂ、図３ｃおよび図３ｄから判るように、本発明による繊維案内面が凸形状、凹形状または選択された表面を有していると有利である。最適な平面形状とは異なるこれらの変化形は、特にステープルファイバ束が「粘着性の」または「滑りやすい」繊維を備えている場合に有利である。凹形の繊維案内面１８．１を備えた図３ｂによる実施例は、特に弱い相互付着性を有する「滑りやすい」繊維に適している。凸形の繊維案内面１８．２を備えた本発明の別の実施例は、特に比較的強い相互付着性を有する「粘着性の」繊維に適している（繊維の結合が解消され、これによって比較的多くの自由繊維端部を形成することができる）。図３ｄには、波形の繊維案内面１８．３が示されている。この繊維案内面１８．３は、ステープルファイバ束における繊維のフラットな配置構成を維持するのを助成することができる。図３ｅについては既に説明した。図３ｅでは、どの程度変向箇所１７の下流側における繊維搬送通路の横断面Ｂ（輪郭が破線で示されている）が、ハッチングを施した面だけ拡張されているのか示されている。
【００１６】
図４には、本発明の、図３に示した実施例と同様の実施例が示されている。追加的にここではステープルファイバ束２０が示されている。この図４では、本発明による作用を明確に理解することができる。変向箇所１７において、ステープルファイバ束２０における繊維の自由繊維端部１９を持ち上げることができる（ここでは一例を示した）。図面から判るように、自由繊維端部１９には、（変向箇所１７の左右に応じて）繊維前端部も繊維後端部も含まれている。たとえばどのようにステープルファイバ束２０が、変向箇所１７の通過後に比較的多くの自由繊維束端部を備えているのか判る。これらの自由繊維端部は、より良好に旋回流１１によって捕捉して、入口開口９の周りに設けることができる。このようにして比較的多くの繊維自由端部を紡糸するか、もしくは比較的多くの絡合繊維を形成することができ、これによって紡糸工程自体が改善される。図４ａには、図４のＩ−Ｉ線に沿った断面図が示されている。ここではどのようにステープルファイバ束２０がフラットな配置構成を有しているのか示されている。
【００１７】
以下の図面には、繊維渡し縁部６と端面２１との種々異なる実施例が示されている。図５には、本発明の別の実施例が示されており、ここでは繊維案内面２２は円筒形の凹みを有している（変向箇所１７の上流側では繊維案内面は扁平である）。この繊維案内面２２の凹み形状によって、凹形の繊維渡し縁部６．１が生じる。繊維渡し縁部６．１の端面２１も示されている。別の図５ａおよび図５ｂ（図５の断面図を成す）からも判るように、本発明のこの実施例では、端面２１は繊維渡し縁部６．１もしくは糸案内通路８に対して実質的に垂直である。繊維渡し縁部６，６．１から入口開口９までの間隔は、０．１ｍｍから１ｍｍまで、有利には０．３ｍｍから０．７ｍｍまでの間隔Ｅであり、かつ／または糸案内通路８の中心線２３までの間隔は、糸案内通路８の直径の１０％から４０％までの間隔（Ｆ）である。
【００１８】
さらにまた端面は別の形状を有していてもよい。図６ａに示したように、端面２１は真っ直ぐな繊維渡し縁部６で垂直であってよい。端面２１は、図６ｂに示したように凸形（２１．１）を有していてよく、または図６ｃに示したように凹形（２１．２）を有していてよい。図６ｂおよび図６ｃには、別の実施例が示されており、ここでは繊維渡し縁部６と端面２１とは、繊維ガイドエレメント３全体の幅を有していない。本発明によれば、繊維ガイドエレメント３ｃの幅部分は、流体装置１３の傍で円錐形に先細に形成することができるので、繊維渡し縁部６と端面２１．１もしくは端面２１．２は、（図６ａと比較して）幅Ｇしか有していない。
【００１９】
本発明は、詳しく言及した実施例や構成に制限されるものではない。ここで述べた実施例は、専門家にとっては、本発明の思想をできるだけ有利な形式で変化させるために有用なものである。したがって説明した実施例から、簡単な形式でさらに別の有利な使用例および組み合わせを導くことができ、このような使用例および組み合わせは、本発明の思想と同様に実現可能で、本発明の権利範囲で保護されるべきものである。この明細書で開示した幾つかの特徴は、請求の範囲に組み合わせて権利請求されるものである。本発明の個々の特徴を個別的にみなして、これらを別の形式に組み合わせて権利請求することも考えられる。本発明は、特に空気式の紡績のための装置に適している。特に本発明による繊維ガイドエレメントは権利保護されるできである。
【図面の簡単な説明】
【図１】欧州特許公開第８５４２１４号明細書による従来技術を示す図である。
【図２】実開平３−１０６３６８号公報による従来技術を示す図である。
【図２ａ】実開平３−１０６３６８号公報による従来技術を示す図である。
【図３】図３ａのＩＩ−ＩＩ線に沿った、本発明の実施例を示す断面図である。
【図３ａ】図３のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３ｂ】図３ａに対応する、糸案内面の１実施例を示す横断面図である。
【図３ｃ】図３ａに対応する、糸案内面の１実施例を示す横断面図である。
【図３ｄ】図３ａに対応する、糸案内面の１実施例を示す横断面図である。
【図３ｅ】図３の繊維搬送通路の横断面図である。
【図４】ステープルファイバ束と紡績糸とを備えた、図３に基づく本発明の装置を示す断面図である。
【図４ａ】図４のＩ−Ｉ線に沿った横断面図である。
【図５】繊維渡し縁部の円セグメント状の凹みを備えた、本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図５ａ】繊維渡し縁部の円セグメント状の凹みを備えた、本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図５ｂ】図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図６ａ】別の端面を備えた、本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図６ｂ】別の端面を備えた、本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図６ｃ】図３に基づく本発明の別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ステープルファイバ束、２出口ローラ対、３，３ａ，３ｃ繊維ガイドエレメント、３ｂ繊維ガイドエレメント部分、４繊維搬送通路、５繊維案内面、６，６．１繊維渡し縁部、７スピンドル、８糸案内通路、９入口開口、１０紡績糸、１１旋回流、１２自由繊維端部、１３流体装置、１４室、１５繊維案内面、１６円錐台、１７変向箇所、１８，１８．１，１８．２，１８．３繊維案内面、１９自由繊維端部、２０ステープルファイバ束、２１，２１．１，２１．２端面、２２繊維案内面、２３糸案内通路の中心線、Ａ変向箇所の手前の横断面、Ｂ変向箇所の後方の横断面、Ｃ（糸案内通路の中心線に対して平行にみた、変向箇所から繊維渡し縁部までの）間隔、Ｄ（糸案内通路の中心線に対して垂直にみた、変向箇所から繊維渡し縁部までの）間隔、Ｅ（糸案内通路の中心線に対して平行にみた、繊維渡し縁部から入口開口までの）間隔、Ｆ（糸案内通路の中心線に対して垂直にみた、繊維渡し縁部から糸案内通路の中心線までの）間隔、Ｇ（減少された繊維渡し縁部の）幅

Claims

ステープルファイバ束（１）から紡績糸（１０）を製作するための装置であって、繊維案内面の設けられた繊維搬送通路が設けられており、繊維案内面が繊維渡し縁部で終了している形式のものにおいて、
繊維案内面（１８，１８．１，１８．２，１８．３）の表面形状が、ステープルファイバ束（２０）の繊維を、フラットな相並んで位置する配置構成で案内するようになっており、
繊維案内面（１８，１８．１，１８．２，１８．３）が、２つの表面の交線によって形成された変向箇所（１７）を備えており、該変向箇所（１７）の寸法が、ステープルファイバ束（２０）における繊維の自由繊維端部（１９）が持ち上げられるようなステープルファイバ束（２０）の繊維方向の変向を生じさせるように設定されており、
変向箇所（１７）が、繊維案内面（１８，１８．１，１８．２，１８．３）の構成によって形成されており、繊維案内面（１８，１８．１，１８．２，１８．３）が、ステープルファイバ束（２０）の繊維のフラットな配置構成を助成することのできる幅（Ｇ）を繊維渡し縁部（６）に至るまで有していることを特徴とする、ステープルファイバ束から紡績糸を製作するための装置。
変向箇所（１７）の上流側における繊維搬送通路（４）の横断面（Ａ）が、一定に維持されており、変向箇所（１７）の下流側における繊維搬送通路（４）の横断面（Ｂ）が、繊維搬送通路（４）の終端部まで増加している、請求項１記載の装置。
変向箇所（１７）が、繊維渡し縁部（６）に対して追加的な縁部から成っており、繊維搬送方向でみて追加縁部（１７）の下流側における繊維案内面（１８）が、上流側の繊維案内面（１８）に対して傾斜して延びている、請求項１記載の装置。
繊維搬送方向でみて、追加縁部から繊維渡し縁部（６）までの間隔が、１ｍｍから４ｍｍまでの所定の間隔（Ｃ）である、請求項３記載の装置。
繊維搬送方向でみて、追加縁部から繊維渡し縁部（６）までの間隔が、１．５ｍｍから２．５ｍｍまでの所定の間隔（Ｃ）である、請求項３記載の装置。
繊維搬送方向に対して垂直にみて、追加縁部から繊維渡し縁部（６）までの間隔が、０．２ｍｍから１ｍｍまでの所定の間隔（Ｄ）である、請求項３記載の装置。
繊維搬送方向に対して垂直にみて、追加縁部から繊維渡し縁部（６）までの間隔が、０．４ｍｍから０．７ｍまでの所定の間隔（Ｄ）である、請求項３記載の装置。
繊維案内面（１８，１８．１，１８．２，１８．３）が、扁平な形状、凸形に曲がった形状、凹形に曲がった形状、または凹凸凹形に曲がった形状を有している、請求項３記載の装置。
繊維渡し縁部（６）が、凹み（６．１）を備えている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
繊維渡し縁部（６）が、糸案内通路（８）の中心線（２３）に対して垂直な端面（２１）を備えている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
繊維渡し縁部（６）が、凹形または凸形に形成された端面（２１．２，２１．１）を備えている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
変向箇所（１７）の上流側における繊維搬送通路（４）の横断面（Ａ）が、０．５ｍｍ^２から１０ｍｍ^２までの面積を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
変向箇所（１７）の上流側における繊維搬送通路（４）の横断面（Ａ）が、２ｍｍ^２から５ｍｍ^２までの面積を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
繊維搬送方向でみて、繊維搬送通路（４）および繊維渡し縁部（６）の下流側で、間隔（Ｅ）を有してスピンドル（７）が配置されており、該スピンドル（７）が、入口開口（９）の設けられた糸案内通路（８）を備えており、糸案内通路（８）の入口開口（９）の周りに、入口開口（９）の周りに旋回流（１１）を形成するための流体装置（１３）が設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置。
繊維渡し縁部（６，６．１）から入口開口（９）までの間隔が、０．１ｍｍから１ｍｍまでの間隔（Ｅ）であり、かつ／または糸案内通路（８）の中心線（２３）までの間隔が、糸案内通路（８）の直径の１０％から４０％までの間隔（Ｆ）である、請求項１４記載の装置。
繊維渡し縁部（６，６．１）から入口開口（９）までの間隔が、０．３ｍｍから０．７ｍｍまでの間隔（Ｅ）であり、かつ／または糸案内通路（８）の中心線（２３）までの間隔が、糸案内通路（８）の直径の１０％から４０％までの間隔（Ｆ）である、請求項１４記載の装置。