JP5162975B2 - 紡績装置 - Google Patents

Description

この発明は紡績装置に関し、特に旋回気流を利用して紡績糸を製造する紡績装置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装置は、繊維束から紡績糸が製造される糸送り方向に沿って、ニードルを有するニードルブロックと、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。ニードルブロックには、ドラフト装置から送られてきた繊維束が導入される導入通路が形成されている。ニードルはその先端が上記空間部に突出した状態で取り付けられている。上記導入通路は、例えば特許文献１に開示されているように旋回気流の旋回方向に緩やかにひねられて形成されている。ノズルブロックには、上記中空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。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ている。このように構成される紡績装置では、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、繊維束が、上記導入通路を介してニードル先端に巻き付きながら旋回気流発生室に導入される。そして、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、上記空間部の周壁面である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。

特開平７−８２６１２号公報

上記のような従来の紡績装置では、繊維束はニードルブロック内を緩やかにひねられて形成された導入通路に沿って徐々に移送される。導入通路の繊維束が沿って移送される面が緩やかにひねられて形成されているため、繊維束は徐々に拘束される。繊維束が徐々に拘束されていくと、拘束されない繊維も発生する。したがって、導入通路の途中で拘束されていない繊維は、繊維の糸送り方向下流側の端部が糸通過孔に導入され続けている芯繊維から剥離して、紡績糸になることなく破棄されてしまう、いわゆるファイバーロスを増加させてしまう場合がある。

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、繊維束導入部材の導入通路に導入された繊維束を確実に拘束して、繊維束を構成する繊維を剥離しにくくさせ、ファイバーロスの少ない紡績装置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装置であって、空間部が形成され、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、前記空間部に接続されると共に前記繊維束が前記糸通過孔の入口に向かうように案内される導入通路が形成された繊維束導入部材と、を備え、前記導入通路の前記繊維束導入部材の軸側の内壁面は、前記導入通路の入口から前記導入通路の出口側へと至る第１面と、前記第１面から糸送り方向の下流側に接続されると共に前記導入通路の入口側から前記導入通路の出口へと至る第２面とを含み、前記第１面と前記第２面との接続部分における前記第１面と前記第２面とのなす角度が９０°〜１２０°に設定されたものである。

このように構成すると、導入通路に導入された繊維束の収束性が向上する。また、導入通路に導入された繊維束が９０°〜１２０°に屈曲して繊維束導入部材に確実に拘束される。

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、前記導入通路の前記繊維束導入部材の軸側の内壁面は、前記第２面から前記糸送り方向の下流側に接続されると共に前記導入通路の入口側から前記導入通路の出口へと至る第３面を更に含み、 前記第２面と前記第３面とのなす角度がほぼ直角に設定されたものである。

このように構成すると、繊維束が再びほぼ直角に屈曲して繊維束導入部材に更に確実に拘束される。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、前記導入通路の前記繊維束導入部材の軸側の内壁面は、一体成形により形成されたものである

このように構成すると、導入通路の繊維束導入部材の軸側の内壁面に製造上発生する継ぎ目がなくなる。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、前記繊維束導入部材は、前記糸通過孔の入口に向かうように前記空間部の一部に先端が突出した針状のガイド部材を備え、前記導入通路の出口の前記ガイド部材に近い側の端部は、前記ガイド部材の軸回りに屈曲して形成されているものである。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、導入通路に導入された繊維束の収束性が向上するため、繊維束を構成する繊維が繊維束から剥離しにくくなり、ファイバーロスとなる繊維を減少させることができる。また、導入通路に導入された繊維束が９０°〜１２０°に屈曲して繊維束導入部材に確実に拘束されるため、繊維束を構成する繊維が繊維束から剥離しにくくなり、ファイバーロスとなる繊維を更に減少させることができる。

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、繊維束が再びほぼ直角に屈曲して繊維束導入部材に更に確実に拘束されるため、繊維束を構成する繊維が繊維束から剥離しにくくなり、ファイバーロスとなる繊維を更に減少させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、導入通路の繊維束導入部材の軸側の内壁面に製造上発生する継ぎ目がなくなるため、導入通路内において繊維束をひっかかりなく滑らかに移動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装置を備えた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から送られてきた繊維束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る。

図２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、繊維束導入部材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、繊維束導入部材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。繊維束導入部材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。この導入通路３２の詳細については後述する。又、繊維束導入部材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。

繊維束導入部材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。そのエアーノズル３４・３４・・・の出口３５・３５・・・の各々は、円柱状空間部４３の周壁であるノズルブロック３３の内周壁４４に開口して形成されている。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向かって形成されている。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に図２の矢印で示したスピンドル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、繊維束導入部材３０に形成された導入通路３２について説明する。

図３は図１で示した紡績装置の繊維束導入部材の概略構成を示した斜視図である。図４は図１で示した紡績装置の繊維束導入部材の概略構成を示した図であって、その（１）が正面図であり、その（２）が背面図であり、その（３）が側面図である。図５は、その（１）が図４で示したＶ−Ｖラインの断面図であり、その（２）が図４で示したＶＩ−ＶＩラインの断面図である。

図３、図４及び図５を参照して、繊維束導入部材３０は、例えばセラミックの一体成形により形成され、側面視において糸送り方向上流側の上下のコーナーが大きく斜めに削られた円柱状に構成されている。ガイド部材３１が、その先端が糸送り方向下流側に突出するように円柱部分の軸芯位置に取り付けられている。糸送り方向上流側の面には導入通路３２の入口７０が形成され、糸送り方向下流側の面には導入通路３２の出口７１が形成されている。入口７０は、水平方向を長手方向とした矩形形状を有し、ガイド部材３１の上方、かつ直線に形成された繊維束導入部材３０の上辺に沿って配置されている。一方、出口７１は、入口７０と直交する垂直方向を長手方向とした矩形形状を一部変形した形状を有し、ガイド部材３１の近傍かつ、ガイド部材３１の先端側からみて右側に配置されている。出口７１のガイド部材３１に近い側の端部は、ガイド部材３１の軸回りに旋回気流の旋回方向に屈曲して形成されている。出口７１のもう一方の外方側の端部７５は、ガイド部材３１の軸方向からみて入口７０と重なる位置、即ちガイド部材３１の軸方向からみて入口７０の外方側の端縁より突出しない位置に配置されている。

導入通路３２は、図３の矢印で示した旋回気流の旋回方向にガイド部材３１の軸回りに屈曲するようにして、上記入口７０と上記出口７１を結ぶように構成されている。又、導入通路３２は、繊維束１７がスピンドルの糸通過孔の入口に向かって案内されるように形成されている。具体的には、導入通路３２は、入口７０の長手方向に空間が広がる第１導入部７２と、第１導入部７２の下面かつガイド部材３１の先端側からみて右側に接続して出口７１の長手方向に空間が広がる第２導入部７３と、第２導入部７３の出口側かつガイド部材３１の先端側からみて左側に下方に接続する第３導入部７４とから構成されている。第１導入部７２は、長手方向の幅が出口７１側にむかうに連れて狭くなっており、下面である第１面７８は水平で上面７６が下方にむかってやや傾斜している。第２導入部７３は、短手方向の幅はほぼ一定で長手方向の幅が出口７１側にむかうに連れて広くなっている。

導入通路３２の繊維束１７が沿って移送される繊維束案内面は、導入通路３２の入口７０から導入通路３２の出口７１側へと至る第１面７８と、第１面７８から旋回気流の旋回方向下流側に接続されると共に入口７０側から出口７１へと至る第２面７９と、第２面から旋回方向下流側に接続されると共に入口７０側から出口７１へと至る第３面８０とから構成されている。繊維束案内面は、ガイド部材３１の軸側の内壁面である。繊維束導入部材３０は一体成形により形成されているため、上記繊維束案内面には、製造上発生する継ぎ目がない。図４の（１）に示したように、第１面７８と第２面７９とのなす角度θ１及び第２面７９と第３面８０とのなす角度θ２は、各々ほぼ直角になるように設定されている。即ち、繊維束案内面には、繊維束１７を拘束する急激な屈曲部が形成されている。繊維束１７を拘束する急激な屈曲部が形成されるには、第１面７８と第２面７９とのなす角度θ１は９０°から１２０°までの範囲、好ましくは９０°であればよい。上記急激な屈曲部は、第１面７８と第２面７９との接続部分及び第２面７９と第３面８０との接続部分である。第２面７９の上部は、ガイド部材３１に対して外方に向かって僅かに膨らんだ形状に構成されている。尚、面が平面でない場合は、その面を全体的にみて面と面とのなす角度、即ちほぼ直角であるかどうかを判断する。よって、第１面７８，第２面７９及び第３面８０の各々が必ずしも平面である必要はない。又、第１面７８と第２面７９とのなす角度θ１及び第２面７９と第３面８０とのなす角度θ２は、導入通路３２側とは反対側の、即ちガイド部材３１の軸側の角度である。このように構成される導入通路３２に、ドラフト装置１２から送られてくる繊維束１７が旋回気流により導入される。

次に、紡績糸１８の製造工程について説明する。

図２に戻って、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、繊維束導入部材３０に形成された上記導入通路３２を介して反転室３６に導入される。導入通路３２内での繊維束１７の移動に関する詳細は後述する。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いた状態で、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。

次に、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、導入通路３２内での繊維束１７の移動に関する詳細について説明する。

図５を中心に参照して、繊維束１７は、全体の移動としては図５の（１）及び（２）の矢印で示したように、第１導入部７２、第２導入部７３、第３導入部７４の順に移動する。先ず、旋回気流により入口７０から導入される繊維束１７は、第１導入部７２の下面を構成する第１面７８に沿って移動する。第１導入部７２は出口７１に向かうに連れて水平方向の幅が狭くなっているため、繊維束１７も、それに合わせて収束されながら移動する。

次に、ほぼ直角に接続される第１面７８と第２面７９との接続部分において繊維束１７は急激に屈曲して第２導入部７３の側面を構成する第２面７９に沿って移動する。このとき、繊維束１７は急激に屈曲するため、繊維束１７の収束性が向上すると共に繊維束１７は繊維束導入部材３０に確実に拘束される。それと同時に、第２導入部７３の下面を構成する傾斜面７７に沿ってガイド部材３１の先端に近づく方向に移動する。

次に、ほぼ直角に接続される第２面７９と第３面との接続部分において繊維束１７は屈曲して第３導入部７４の上面を構成する第３面に沿って移動する。ここで、繊維束１７は再び急激に屈曲するため、繊維束１７は繊維束導入部材３０に更に確実に拘束される。又、繊維束１７は、出口７１でガイド部材３１の先端に更に近づく。ところで、導入通路３２を移動中に繊維束１７を構成する繊維が糸通過孔３９に導入される繊維束１７から剥離する場合がある。この場合、旋回気流の影響と導入通路の形状とにより繊維束１７がガイド部材３１の先端側へ移動させられるため、一度剥離した上記繊維も再び拘束され糸通過孔３９に導入されやすくなる。

次に、繊維束１７は出口７１から出てガイド部材３１に巻きつきながら、糸通過孔３９に導入される。このようにして、繊維束１７は導入通路３２内を移動する。

以上から紡績装置１３にあっては、導入通路３２に導入された繊維束１７はほぼ直角に屈曲して、繊維束１７の収束性が向上すると共に繊維束１７が繊維束導入部材３０に確実に拘束されるため、繊維束１７を構成する繊維が繊維束から剥離しにくくなる。具体的には、巻付き繊維４６・４６・・・の糸送り方向下流側の端部が糸通過孔３９に導入され続けている芯繊維から剥離しにくくなる。したがって、紡績糸１８になることなく破棄される繊維いわゆるファイバーロスを減少させることができる。又、導入通路３２の繊維束案内面に製造上発生する継ぎ目がなくなるため、導入通路３２内において繊維束をひっかかりなく滑らかに移動させることができる

尚、上記の実施の形態では、繊維束導入部材の導入通路の出口に第３導入部が構成されているが、第３導入部はなくてもよい。

又、上記の実施の形態では、ガイド部材の軸側における第１面と第２面とのなす角度がほぼ直角に構成されているが、９０°から１２０°までの範囲であればいずれの角度であってもよい。

更に、上記の実施の形態では、第１面が平面で、第２面及び第３面が平面と曲面の組合せになっているが、各面のなす角度が全体として９０°から１２０°までの範囲、好ましくは９０°に設定されていれば、第１面、第２面及び第３面は平面、曲面又はそれらの組合せのいずれであってもよい。

更に、上記の実施の形態では、繊維束導入部材全体が一体成形されているが、少なくとも第１面、第２面及び第３面が一体成形されていればよい。又、ガイド部材を含めて繊維束導入部材全体を一体成形してもよい。

更に、上記の実施の形態では、繊維束導入部材とノズルブロックは別々の部材で構成されているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、一体的に構成されてもよい。

更に、上記の実施の形態では、繊維束導入部材にガイド部材が取り付けられているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、ガイド部材はなくてもよい。

この発明の第１の実施の形態による紡績装置を備えた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繊維束導入部材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繊維束導入部材の概略構成を示した図であって、その（１）は正面図であり、その（２）は背面図であり、その（３）は側面図である。 その（１）は図４で示したＶ−Ｖラインの断面図であり、その（２）は図４で示したＶＩ−ＶＩラインの断面図である。

符号の説明

１３ 紡績装置
１７ 繊維束
１８ 紡績糸
３０ 繊維束導入部材
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
７０ 入口
７１ 出口
７８ 第１面
７９ 第２面
８０ 第３面

Claims (4)

1. 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装置であって、
   空間部が形成され、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、
   前記空間部に接続されると共に前記繊維束が前記糸通過孔の入口に向かうように案内される導入通路が形成された繊維束導入部材と、
   を備え、
   前記導入通路の前記繊維束導入部材の軸側の内壁面は、前記導入通路の入口から前記導入通路の出口側へと至る第１面と、前記第１面から糸送り方向の下流側に接続されると共に前記導入通路の入口側から前記導入通路の出口へと至る第２面とを含み、
   前記第１面と前記第２面との接続部分における前記第１面と前記第２面とのなす角度が９０°〜１２０°に設定された、
   紡績装置。
2. 前記導入通路の前記繊維束導入部材の軸側の内壁面は、前記第２面から前記糸送り方向の下流側に接続されると共に前記導入通路の入口側から前記導入通路の出口へと至る第３面を更に含み、
   前記第２面と前記第３面とのなす角度がほぼ直角に設定された、請求項１記載の紡績装置。
3. 前記導入通路の前記繊維束導入部材の軸側の内壁面は、一体成形により形成された、請求項１又は請求項２項に記載の紡績装置。
4. 前記繊維束導入部材は、前記糸通過孔の入口に向かうように前記空間部の一部に先端が突出した針状のガイド部材を備え、
   前記導入通路の出口の前記ガイド部材に近い側の端部は、前記ガイド部材の軸回りに屈曲して形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の紡績装置。

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