JP5092570B2

JP5092570B2 - 紡績機

Info

Publication number: JP5092570B2
Application number: JP2007164202A
Authority: JP
Inventors: 至横田; 貴大豊田; 晃弘森田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: JP2009001934A

Description

この発明は紡績機に関し、特に旋回気流を利用して紡績糸を製造する紡績機に関するものである。

旋回気流を利用して紡績糸を製造する紡績機は、繊維束から紡績糸が製造される糸送り方向に沿って、ドラフト装置と紡績装置とを備えている。紡績装置は、ニードルを有するニードルブロックと、繊維束が導入される空間部が形成されたノズルブロックと、その空間部に挿入されたスピンドルとを備えている。ノズルブロックには、上記空間部に開口する出口を有するエアーノズルが形成されている。上記空間部の周壁であるノズルブロックの内周壁は、糸送り方向下流側にむかって末広がり状に拡大傾斜している。スピンドルには、その軸方向に中空の糸通過孔が形成され、スピンドルの先端は円錐台状に形成されている。上記エアーノズルの出口の一部は、ニードルブロックとスピンドルの先端との間のスペースである反転室に面するような位置に設定されている。このように構成される紡績機では、エアーノズルからスピンドルの先端部に向かってエアーが噴射され、ノズルブロックとスピンドルとの間に形成されたスペースである旋回気流発生室に旋回気流が生じる。この旋回気流により、ドラフト装置から送り出されて旋回気流発生室に導入された繊維束の一部の繊維、即ち巻付き繊維が反転し、ノズルブロックの内周壁に沿って旋回する。そして、その巻付き繊維は糸通過孔に導入され続けている繊維束の中心の繊維、即ち芯繊維に巻き付き、糸通過孔を介して紡績糸が製造される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１９３３３７号公報

上記のような従来の紡績機では、エアーのエネルギーを効率的に利用して旋回気流を効果的に発生させるために旋回気流発生室が狭く構成され、反転する巻付き繊維の繊維長に対して、旋回気流発生室部分の上記空間部の径が小さい場合がある。この場合、反転した繊維同士が旋回気流発生室を旋回中に互いに絡まり易くなっている。反転した繊維同士が旋回中に絡まると、それらの繊維は巻付き形態が乱れてスピンドルの糸通過孔内に引き込まれてしまう。このようにして製造された紡績糸には不要な凹凸が生じ、風合い等の紡績糸の物性を損ねてしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、旋回中の反転した巻付き繊維同士が互いに絡まりにくくすることができる紡績機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、繊維束の一部の繊維を旋回気流により旋回させて紡績糸を製造する紡績機であって、繊維束を狭持しながら送り出すフロントローラ対を有するドラフト装置と、ドラフト装置に対して、糸送り方向下流側に設置された紡績装置と、を備え、紡績装置は、空間部を有すると共にその空間部に旋回気流を発生させるためのエアーノズルが形成されたノズルブロックと、空間部に挿入されると共に紡績糸が通過する糸通過孔が形成されたスピンドルと、を含み、前記空間部は、円柱状に形成され、前記円柱状に形成された空間部の径をＴとし、前記円柱状に形成された空間部の軸方向に直交する平面に対する前記エアーノズルの傾斜角度をθとし、前記フロントローラ対の狭持点から前記糸通過孔の入口の中心までの長さをＬとすると、Ｔ＝Ｌｃｏｓθ／πの関係を有するものである。

このように構成すると、旋回気流により反転して巻付き繊維となるべき繊維は、反転時かつ空間部の軸方向からみた平面視において１本の繊維の中で重ならない。即ち、１本の繊維がノズルブロック内周壁面に沿って一周以上にわたって存在することがないため、１本の繊維の端が再び当該繊維と干渉することがない。よって、自らの繊維同士が絡まることがない。

このように構成すると、旋回気流により反転して巻付き繊維となるべき繊維が反転時かつ空間部の軸方向からみた平面視において空間部の周壁面に沿って円を描く。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、紡績装置は、ノズルブロックの糸送り方向の上流側に設置されると共に、フロントローラ対から送り出されてきた繊維束が導入される導入通路が形成され、糸通過孔の入口に向かうように空間部に先端が突出したガイド部材を有するガイド部材支持体を更に含むものである。

このように構成すると、旋回する繊維の糸送り方向下流側の端部がガイド部材に巻付きながら拘束されて糸通過孔に導入される。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、旋回気流により反転して巻付き繊維となるべき繊維は、反転時かつ空間部の軸方向からみた平面視において１本の繊維の中で重ならないため、旋回中の繊維同士が互いに絡まりにくくなる。よって、風合いのよい紡績糸を製造することができる。

また、旋回気流により反転して巻付き繊維となるべき繊維が反転時かつ空間部の軸方向からみた平面視において空間部の周壁に沿って円を描くため、繊維がスムーズに旋回し繊維同士が更に互いに絡まりにくくなる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、旋回する繊維の糸送り方向下流側の端部がガイド部材に巻付きながら拘束されて糸通過孔に導入されるため、紡績糸になることなく破棄される繊維を減少させることができる。

次に、発明の実施の形態について図を用いて説明する。

図１はこの発明の第１の実施の形態による紡績機の概略構成を示した斜視図である。

図１を参照して、紡績機１０は、繊維束１７から紡績糸１８が製造される糸送り方向に沿って上流側から、ケンス１１と、ドラフト装置１２と、紡績装置１３と、糸送り装置１４と糸欠点検出装置１５と、巻取り装置１６とを備えている。ケンス１１には、練条機で生成された繊維束１７が収容されている。

ドラフト装置１２は、ケンス１１から引き出された繊維束１７をローラで挟み込んで延伸する装置であり、糸送り方向上流側から、バックローラ対１９、サードローラ対２０、セカンドローラ対２１及びフロントローラ対２２の４組のローラを備えている。セカンドローラ対２１の各ローラにはエプロンベルト２６が装着されている。

紡績装置１３は、ドラフト装置１２のフロントローラ対２２から送り出されてきた繊維束１７に旋回気流を与えて紡績糸１８を製造する装置であり、詳細については後述する。

糸送り装置１４は、紡績装置１３で製造された紡績糸１８を、糸送り方向下流側に配置された巻取り装置１６へ送り出す装置である。糸送り装置１４は、デリベリローラ２３と、デリベリローラ２３に接触・離反自在に設けられたニップローラ２４とを備え、デリベリローラ２３とニップローラ２４との間に挟持された紡績糸１８が、デリベリローラ２３の回転駆動により巻取り装置１６へ送られる。

糸欠点検出装置１５は、巻取り装置１６へ送られる途中の紡績糸１８の糸欠点を検出する装置である。この糸欠点検出装置１５による糸欠点検出情報に基づいて、紡績糸１８の欠点部分が除去され、不良な糸のパッケージ２５への巻取りが防止される。尚、糸欠点検出装置１５は、糸欠点の検出に応じて紡績糸１８を切断する図示しない切断装置を備え、紡績機１０は、一旦切断された紡績糸１８の両端を繋ぐ図示しない糸継ぎ装置を備えている。

巻取り装置１６は、紡績装置１３で製造された紡績糸１８を図示しないボビンホルダーに支持されたボビン２７に巻き取って、パッケージ２５を製造する装置である。

次に、上述した紡績装置１３について説明する。

図２は図１で示した紡績装置のスピンドル先端付近の概略構成を示した縦断面図であり、図３は図１で示した紡績装置のエアーノズル付近の概略構成を示した横断面図である。

図２及び図３を参照して、紡績装置１３は、繊維束１７から紡績糸１８が製造される糸送り方向に沿って、ガイド部材支持体３０と、空間部５５が形成されたノズルブロック３３と、上記空間部５５に糸送り方向下流側からその先端４２側が挿入されたスピンドル３８とを備えている。空間部５５は、具体的には、円柱状に形成された円柱状空間部４３と、円柱状空間部４３の下流側に接続されると共に、接続される上流側の面の径が円柱状空間部４３の径と同一で下流側にむかって拡大する円錐台状空間部４９とから構成されている。ノズルブロック３３とスピンドル３８とは同軸に配置されている。スピンドル３８は、ガイド部材支持体３０及びノズルブロック３３の双方と接触しないように離間して配置されている。ガイド部材支持体３０には、ドラフト装置１２から送られてきた繊維束１７が導入される導入通路３２が糸送り方向に貫通して形成されている。又、ガイド部材支持体３０とスピンドル３８の先端４２との間に円柱状のスペース、即ち反転室３６が形成され、ノズルブロック３３の内周壁４４とスピンドル３８の外周壁４５との間に円筒状のスペース、即ち旋回気流発生室３７が形成されている。スピンドル３８には、スピンドル３８の軸方向に貫通して軸心位置に糸通過孔３９が形成されている。上記の導入通路３２、旋回気流発生室３７及び糸通過孔３９は、反転室３６を介して互いに連通している。

ガイド部材支持体３０は、糸通過孔３９の入口に向かうように円柱状空間部４３の一部である反転室３６内に先端が突出した針状のガイド部材３１を備えている。このガイド部材３１により、反転室３６に導入された繊維束１７の一部、即ち繊維束１７の中心に位置する芯繊維が糸通過孔３９に誘導される。尚、ガイド部材３１の糸通過孔３９側への突出量は調整自在である。

ノズルブロック３３には、円柱状空間部４３に向かって糸送り方向下流側に少し傾斜して断面が円形を有する複数のエアーノズル３４・３４・・・が形成されている。エアーノズル３４・３４・・・の出口３５・３５・・・は、円柱状空間部４３の周壁面であるノズルブロック３３の内周壁４４に開口している。又、図３で示すようにエアーノズル３４・３４・・・の各々は、ノズルブロック３３の内周壁４４が構成する円の接線方向に等間隔に６つ形成されている。図示しないエアー供給手段により、このエアーノズル３４・３４・・・の各々から均一にエアーが噴射されると、反転室３６や旋回気流発生室３７にスピンドル３８の軸回り方向に一定の速さで旋回する旋回気流が発生する。又、エアーノズル３４・３４・・・は糸送り方向下流側に少し傾斜しているため、エアーの流れは旋回成分だけではなく、糸送り方向へ向かう成分も有している。

スピンドル３８は、ノズルブロック３３の円柱状空間部４３の外形を僅かに小さくして、先端４２の角が面取りされた円柱部４０と、糸送り方向上流側の接続される面の径が円柱部４０の径と同一で下流側に向かって拡大する円錐台部４１とを備え、紡績糸１８が通過する上述の糸通過孔３９が形成されている。スピンドルの先端４２から円錐台部４１の中間部分までがノズルブロック３３の空間部５５に挿入されている。

次に、紡績糸１８の製造工程について説明する。

図４は、図２及び図３で示したノズルブロックの円柱状空間部の周壁面に沿って巻付き繊維が旋回している状態を概略的に示した図である。

図４を中心に参照して、先ず、ドラフト装置１２のフロントローラ対２２から送り出された繊維束１７が、ガイド部材支持体３０に形成された導入通路３２を介して反転室３６に導入される。繊維束１７はガイド部材３１に半周程度巻き付けられている。この反転室３６や反転室３６の糸送り方向下流側に接続される旋回気流発生室３７には、図２及び図３の矢印で示された方向に旋回気流が発生している。この旋回気流は上述のように糸送り方向に向かう成分を有しているため、導入通路３２から外気が吸引され、繊維束１７が反転室３６に導入され易くなっている。

次に、反転室３６に導入された繊維束１７の中心の繊維、即ち芯繊維はガイド部材３１に巻き付きながら、糸通過孔３９に導入される。一方、繊維束１７のその他の繊維、即ち巻付き繊維４６・４６・・・は、糸送り方向下流側の端部が上記芯繊維に巻き付きながら、糸通過孔３９に導入される。そして、巻付き繊維４６・４６・・・は、糸送り方向上流側の端部がフロントローラ対２２から外れて、旋回気流の糸送り方向へ向かう成分により図２の２点鎖線で示したように反転して、旋回気流発生室３７に導入される。尚、巻付き繊維４６・４６・・・の糸送り方向下流側の端部がガイド部材３１に巻付きながら拘束されて糸通過孔３９に導入されるため、紡績糸１８になることなくファイバーロスとなる繊維を減少させることができる。

次に、反転した巻付き繊維４６・４６・・・は、図４で示したようにノズルブロック３３の内周壁４４に沿って旋回気流の旋回成分により旋回し、糸通過孔３９に導入され続けている芯繊維に巻き付く。

次に、巻付き繊維４６・４６・・・が巻き付いた芯繊維が糸通過孔３９を介して紡績装置１３から送り出される。このようにして、紡績糸１８は製造される。

ここで、ノズルブロック３３に形成された円柱状空間部４３の径について説明する。

図２を中心に参照して、円柱状空間部４３の径をＴとし、円柱状空間部４３の軸方向に直交する平面に対するエアーノズル３４の傾斜角度をθとし、フロントローラ対２２に狭持されている巻付き繊維４６・４６・・・が解放される狭持点Ｐから糸通過孔３９の入口の中心Ｒまでの長さをＬとする。尚、繊維束１７には所定の幅があるため、フロントローラ対２２に狭持されている巻付き繊維４６・４６・・・が解放される狭持点にもフロントローラ対２２の軸方向に所定の幅がある。狭持点Ｐは、上記所定の幅のある狭持点のうち、繊維束１７が走行することができる最短経路を構成する狭持点である。又、上記長さＬはフロントローラ対２２の狭持点Ｐから糸通過孔３９の入口の中心Ｒまでの繊維束１７が走行する経路の長さにほぼ等しい。更に、上記長さＬは、反転時の巻きつき繊維４６の糸通過孔３９の入口から外方に出ている部分の長さ、即ち反転時に旋回する部分の長さにほぼ等しい。そして、
Ｔ＝Ｌｃｏｓθ／π
の関係を有するようにすると、旋回気流により反転した巻付き繊維４６・４６・・・が、反転時かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において、円柱状空間部４３の周壁面、即ちノズルブロック３３の内周壁４４に沿ってほぼ一周する。尚、巻付き繊維４６・４６・・・の繊維長は一定ではないため、必ずしも全ての巻付き繊維４６・４６・・・がほぼ一周するわけではない。

図５は、その（１）が所定長さの範囲における図２及び図３で示したノズルブロックの円柱状空間部の周壁面の展開図であり、その（２）がその（１）の展開図に複数の巻付き繊維が連続して旋回している状態を示した模式図であり、その（３）がその（１）より円柱状空間部の径が小さい場合の展開図に複数の巻付き繊維が連続して旋回している状態を示した模式図である。

図５の（１）を参照して、上記式Ｔ＝Ｌｃｏｓθ／πの関係を有する紡績装置１３では、円柱状空間部４３の軸方向における所定長さＨの範囲かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において、上記長さＬがノズルブロック３３の内周壁４４に沿って一周している。ここで、所定長さＨは、巻付き繊維４６・４６・・・が旋回する領域の円柱状空間部４３の軸方向における長さである。図５の（２）を参照して、図５の（１）で示した展開図に例えば反転時における上記長さＬと一致する複数の巻付き繊維５０・５１・５２・５３が連続して旋回している状態が模式的に示されている。この巻付き繊維５０・５１・５２・５３の各々は反転時かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において、ノズルブロック３３の内周壁４４に沿って一周している。例えば、１本の巻付き繊維５０の中では重なる部分が生じていない。次に、図５の（３）を参照して、図５の（１）より円柱状空間部４３の径が小さい場合の展開図に図５の（２）と同様に例えば反転時における上記長さＬと一致する複数の巻付き繊維５０・５１・５２・５３が連続して旋回している状態が模式的に示されている。この場合、図５の（１）より円柱状空間部４３の径が小さいため、巻付き繊維５０・５１・５２・５３の各々は反転時かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において、一周以上している。例えば、１本の巻付き繊維５０の中では重なる部分が生じている。

ところで、上述したように反転した巻付き繊維４６・４６・・・は、ノズルブロック３３の内周壁４４に沿って旋回し、糸通過孔３９に導入され続けている芯繊維に巻き付いて紡績糸１８が製造される。このとき、反転した巻付き繊維４６・４６・・・は、旋回気流発生室３７を旋回しながら徐々に糸通過孔３９に導入されることとなる。したがって、図５の（３）で示したように、巻付き繊維５０・５１・５２・５３の各々が、反転時かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において一周以上している場合、巻付き繊維５０・５１・５２・５３の各々が糸通過孔３９に導入されるときに互いに絡まり易くなってしまう。一方、図５の（２）で示したように、巻付き繊維５０・５１・５２・５３の各々が、反転時かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において一周すると、巻付き繊維５０・５１・５２・５３の各々が糸通過孔３９に導入されるときに互いに絡まりにくくなる。尚、円柱状空間部４３の径Ｔを大きくすれば、巻付き繊維４６・４６・・・は一周以上しなくなるが、旋回気流発生室３７の大きさが大きくなりすぎて旋回気流が安定しない等の不具合が生じ、紡績装置１３全体の大きさに影響してしまうこととなる。したがって、単純に円柱状空間部４３の径Ｔだけを大きくすることは適切ではない。

このような紡績装置１３を備えた紡績機１０では、旋回気流により反転した巻付き繊維４６・４６・・・が、反転時かつ円柱状空間部４３の軸方向からみた平面視において、円柱状空間部４３の周壁面に沿って円を描きながらほぼ一周する、即ち1本の巻付き繊維４６の中で重ならない。そのため、巻付き繊維４６・４６・・・がスムーズに旋回すると同時に、旋回中の巻付き繊維４６・４６・・・同士が互いに絡まりにくくなり、風合いのよい紡績糸１８を製造することができる。

尚、上記の実施の形態では、ノズルブロックの空間部の一部が円柱状に形成されているが、空間部の軸方向からみた平面視において巻付き繊維が空間部の周壁面に沿ってほぼ一周すれば、円錐台状等他の形状であってもよい。

又、上記の実施の形態では、ノズルブロックの空間部の一部が円柱状に形成されているが、空間部の全部が円柱状に形成されてもよい。

更に、上記の実施の形態では、エアーノズルが６つ形成されているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、他の数でもよい。

この発明の第１の実施の形態による紡績機の概略構成を示した斜視図である。図１で示した紡績装置のスピンドル先端付近の概略構成を示した縦断面図である。図１で示した紡績装置のエアーノズル付近の概略構成を示した横断面図である。図２及び図３で示したノズルブロックの円柱状空間部の周壁面に沿って巻付き繊維が旋回している状態を概略的に示した図である。その（１）が所定長さの範囲における図２及び図３で示したノズルブロックの円柱状空間部の周壁面の展開図であり、その（２）がその（１）の展開図に複数の巻付き繊維が連続して旋回している状態を示した模式図であり、その（３）がその（１）より円柱状空間部の径が小さい場合の展開図に複数の巻付き繊維が連続して旋回している状態を示した模式図である。

符号の説明

１０紡績機
１２ドラフト装置
１３紡績装置
１７繊維束
１８紡績糸
２２フロントローラ対
３０ガイド部材支持体
３１ガイド部材
３２導入通路
３３ノズルブロック
３４エアーノズル
３８スピンドル
３９糸通過孔

Claims

繊維束の一部の繊維を旋回気流により旋回させて紡績糸を製造する紡績機であって、
前記繊維束を狭持しながら送り出すフロントローラ対を有するドラフト装置と、
前記ドラフト装置に対して、糸送り方向下流側に設置された紡績装置と、
を備え、
前記紡績装置は、
空間部を有すると共にその空間部に前記旋回気流を発生させるためのエアーノズルが形成されたノズルブロックと、
前記空間部に挿入されると共に前記紡績糸が通過する糸通過孔が形成されたスピンドルと、
を含み、
前記空間部は、円柱状に形成され、
前記円柱状に形成された空間部の径をＴとし、前記円柱状に形成された空間部の軸方向に直交する平面に対する前記エアーノズルの傾斜角度をθとし、前記フロントローラ対の狭持点から前記糸通過孔の入口の中心までの長さをＬとすると、
Ｔ＝Ｌｃｏｓθ／π
の関係を有する、
紡績機。
前記紡績装置は、前記ノズルブロックの前記糸送り方向の上流側に設置されると共に、
前記フロントローラ対から送り出されてきた前記繊維束が導入される導入通路が形成され、前記糸通過孔の入口に向かうように前記空間部に先端が突出したガイド部材を有するガイド部材支持体を更に含む、請求項１記載の紡績機。