JPH01117179A - 糸条糸掛装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、糸条を高速で吸引捕捉し、この高速吸引され
ている糸条を、別の高速で移動している個所、たとえば
、紡糸工程などに存する高速回転しているゴデーローラ
、巻取工程に存する高速回転ボビンなどに糸掛けするた
めの糸条糸掛装置に関する。

［従来の技術］ 従来、走行糸条を所望の個所、たとえば、ゴデーローラ
、ワインダーのボビン、糸条ガイドなどに糸掛するため
、走行糸条を捕捉し糸掛する可動自在なサクションガン
が用いられていることは広く知られている。また、この
ナクションガンにおいて、糸条を吸引するため、加圧さ
れた空気あるいは加圧された水が作動流体として用いら
れることも知られている。

一方、最近高速ワインダーの開発が進み、糸条速度が４
５００ｍ／ｍｉｎを越えるものが実用化段階に入った。

そこで、斯様な高速糸条処理装置において、４５００ｍ
／１ｌｌｉｎを越える周速を有する糸条処理要素、たと
えば、ゴデーローラ、ワインダーのボビンなどに糸掛す
るには、上述の可動自在なサクションガンの糸条吸引能
力が４５００　ｍ／ｍｉｎ以上の速度で糸条を吸引でき
、この状態が連続して維持できるものであることが要求
される。

しかるに、従来の実用できる可動自在な糸掛用サクショ
ンガンで創出可能な糸条の吸引速度は、高々４０００ｍ
／ｍｉｎまでであり、この値は、この業界で広く認めら
れている。そこで、上述の高速ワインダーの生産現場へ
の導入に当って、糸条処理要素への糸掛は、各糸条処理
要素の速度を４０００ｍ／ｍｉｎ以下となして、従来の
サクションガンを用いて捕捉された糸条を糸掛すること
によりなされ、糸掛終了後、高速ワインダーの本格的高
速運転へと昇速するという手法が採用されることとなっ
た。この手法は、従来のサクションガンを用いた糸掛の
一手法ではあるが、せっかく開発された高速ワインダー
の性能を糸掛時に低下させるもので、その性能を十分に
発揮せしめるものとはいえず、ここに糸条の吸引速度が
４５００ｍ／ｍｉｎ以上の可動自在な糸掛用サクション
ガンの開発が要求されることとなった。

本発明は、後に詳述する通り、サクションガンの作動流
体として液体（具体的には水）を用いるものであるが、
サクションガンの作動流体として水を用いるものは、実
公昭５１−２８４２４号公報に開示されている。しかる
に、この文献には、糸条の吸引力を向上させるために、
液圧を増加することも考えられるが、糸条に対する衝撃
力が大きくなり、却って、糸切れを発生すると述べられ
（同公報第２欄第５行〜第７行）、液圧を高くする手段
は、実用的手段とはならないことが示唆されている。

本発明者は、この点を確認するため、試みに、液圧８０
ｋＭｃｍ２　、Ｇの水を作動流体としたサクションガン
を用いて、糸条を吸引せしめ、周速４５００ｍ／ｍｉｎ
のゴデーローラに、また液圧１００ｋｇ／ｃｍ２　、Ｇ
の水を作動流体としたサクションガンを用いて、糸条を
吸引せしめ、周速５０００ｍ／ｍｉｎのゴデーローラに
、それぞれ糸掛をしたところ、液圧が極めて高圧である
にも拘らず、驚くべきことに糸切れが生ずることなく糸
掛に成功したのである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上述の知見に基づき、前述の要求を満足せし
める技術手段、すなわち速度が４５００ｍ／ｍｉｎ以上
である被糸掛個所に糸掛可能で可動自在なサクションガ
ンを用いた糸掛装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］上記目的を達
成する本発明に係る糸条糸掛装置は、次の通りである。

（イ）走行する糸条を吸引しかつ案内する糸案内管を有
し、該糸案内管の周囲に、前記糸条に対して高圧液体を
液体ジットとして噴射することにより前記糸条を吸引す
るための複数個の噴射口が環状に配列されたサクション
ガンと、 （ロ）該サクションガンから排出用可撓管を経て排出さ
れた基液混合体を受け入れ、該混合体を糸条と液体とに
分離するための基液処理槽と、（ハ）液体を吸引し、液
体圧力が８０ｋｇ／ｃｍ２．０以上の高圧液体を供給用
可撓管を経て前記サクションガンに供給するための高圧
ポンプとを備えてなる糸条糸掛装置。

本発明は、上述の構成を要旨とするが、その構成におけ
る条件式について説明する。

いま、サクションガン中における、高圧液体が噴出され
るノズル−の出口流速をＶ□ｍ／ｍ！ｎ、被糸掛物体の
速度をＶ　１　ｍ　／　ｍ　ｔ　ｎとすると、Ｖｏとｖ
ｌとの関係が、 （Ｖｌｌｏ、６）≦Ｖｏ≦（Ｖｌ　１０．５）−−−−
−−（ａ　＞なる関係を満足していることが、糸掛中の
糸条の切断を僅少状態で糸掛けし得ることが判明した。

なお、ここで、Ｖｏは前記ノズル出口圧力を大気圧とし
て、ポテンシャル理論を用いると、次の・・・・・・（
ｂ） 但し、Ｑ　：重力加速度（＝　９．８ｍ／　ｓｅｃ　　
２）γ　：液の比重量（ｋ（１／ｍ、３） Ｐｏ：液圧（ゲージ圧）（ｋｇ／Ｃｌｌ１−Ｇ）ここで
、Ｃ，＝Ｖ１／Ｖｏとすると、（ａ＞式％式％（） であり、また、（ｂ）式から、 が導かれる。

いま、糸掛中の糸切れが僅少となる好ましい条件を、実
験結果を基にＰ。に関して表わすと、となり、（ｅ）式
の最左刃に（Ｃ）式のＣ，＝Ｏ。

５を、最右辺に（Ｃ）式のＣＤ＝０．６を代入すると、
本発明における使用すべき好ましい液圧Ｐ０と、糸掛け
される被糸掛物体の速度Ｖ１との関係は、次の通りとな
る。

を代入して整理すると、次の通りとなる。

ｖ１２　　　　　ｖ１２ ＞ＰＯ２・・・・・・（ｑ） ８、８２Ｘ　１０４２５．４Ｘ　１０４そして（ｑ）式
に被糸掛物体の速度として糸条速度ｖ１＝４５００ｍ／
ｍｉｎを代入すると、糸ｌト中に糸切れが僅少となる好
ましい液圧Ｐ　□　ｋｃｌ／　Ｃｍ２、Ｇは、 ２２９．５＞Ｐ０≧７９．７　　　・・・・・・（ｈ＞
となり、はぼ８０ｋＭｃｍ２　、Ｇから２３０ｋＭｃｍ
２．０の間であることが判る。

［実施例］ 以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

なお、本明細書において「吸込力」とは、サクションガ
ン先端の導糸口を経てサクション管（導糸管）内に糸条
を吸込む力のことであり、また「吸引力」とは、サクシ
ョンガン中において糸条を作動流体により随伴吸引する
力のことを意味するものとする。

さて第１図は、本発明の糸掛装置に使用するサクション
ガンの一例を示す概略断面図である。このサクションガ
ン１は、本体２の前部にサクション管３とそれに続く糸
案内管３′を設けており、サクション管３の先端には導
糸口３ａｔｆｉ設けである。また本体２の中間部には液
圧８０ｋ（１／ｃｍ２　、Ｇ以上の高圧液体を圧送する
供給ホース（可撓管）９を連結した注入口４と、圧空の
供給ホース１０を連結した注入口５とが設けである。前
者の注入口４は、本体２内の圧液室６に連通し、また後
者の注入口５は、導管７を介して先端の圧空室８に連通
している。圧液室６には、上記糸案内管３′の後端を囲
むように噴射口１１が設けられて液体ジェット機構を形
成しており、また先端の圧空室８には同様にサクション
管３の後端を囲むように噴射口１２が設けられてエジェ
クター機構が形成されている。この噴射口１１と１２と
は、複数個の孔が環状に配置されている。本体２の後端
には、排出口１３が設Ｇノられ、その排出口１３に排出
ホース１４が連結されている。

上記サクションガン１により走行糸条の吸引を行うには
、まず供給ホース９からの液圧８０ｋＭｃｍ２．Ｇ以上
の高圧液体を停止状態にしておき、供給ホース１０から
圧空を一時的に供給する。これによって圧空室８の噴射
口１２から噴出する圧空のエジェクター効果により導糸
口３ａに強い吸込力が発生し、走行糸条は導糸口３ａに
吸引され、糸案内管３′を経てその後端に達する。次い
で、供給ホース９から液圧８０ｋＭｃｍ２　、Ｇ以上の
高圧液体を供給し、圧液室６の噴射口１１から噴出させ
る。この高圧液体の噴射によるウォータジェット効果に
より走行糸条に対して４５００ｍ／ｍｉｎ以上の速度が
創出され、強い随伴力により糸条は吸引され、高圧液体
と共に排出ホース１４へ排出される。

第２図に示すように、高圧液体の供給ホース９は調圧弁
２１を介して高圧ポンプ２０の吐出口に連結されている
。この調圧弁２１は、必要な圧力を設定可能にするもの
で、その圧力設定により供給ホース９へ圧送する圧力を
任意に変えることができる。２２は、圧力計であって、
設定圧力を確認できる。一方、排出ホース１４は屑糸処
理槽２３に連結されている。茶液処理槽である屑糸処理
槽２３は内側の中間位置に網２４を設け、その下側に貯
液槽２５を形成している。排出ホース９から送られた作
動流体と糸条の混合体は網２４において分離され、分離
後の液体は貯液槽２５に流下する。

貯液槽２５に一旦貯留した液体は、送液管２６およびフ
ィルタ２７を介して高圧ポンプ２０に吸引され、再び供
給ホース９を介してサクションガン１に液圧８０ｋＭｃ
ｇ＋２　、Ｇ以上で圧送される。このとき調圧弁２１の
絞りによりオーバフローした余分の液体は、送液管２９
から貯液槽２５側へ還流する。

このように貯液槽２５の液体は、高圧ポンプ２０、サク
ションガン１、屑糸処理槽２３を循環しなから糸条の吸
引に使用される。３０は、上記循環系に初期給液するた
めの供給口であり、また３１は、最終的に排液するとき
の排出口である。上述した貯液槽２５の循環液は、その
全てを循環しないで、上記供給口３０と排出口３１とを
利用して部分給液、部分排液することにより、一部を新
規液体と交換しながら循環させるようにしてもよい。ま
た、屑糸処理槽２３で分離された液を再利用せず、全部
廃棄し、新規液体が常に供給される貯液槽を別置し、該
別置の貯液槽から高圧ポンプに液を送るようにしてもよ
い。

上記高圧ポンプ２０と屑糸処理槽２３とは、移動台車３
７の上に設けられ、任意の場所へ移動することができる
。この場合、いずれか一方だけを載せるようにしてもよ
い。このように移動台車３７上に設けることは必ずしも
必要ではないが、このような移動可能な構成にすると、
一つのサクションガン１を複数錘の紡糸機に対し兼用さ
せることができ、また現場での糸掛は作業性を一層能率
的にすることができるため有利である。

第２図中、３２は、高速溶融紡糸機の紡糸頭である。紡
糸頭３２下部には油剤付与装置３３、ゴデーローラ３４
．３５および巻取装！ｉ３６が設けである。この溶融紡
糸行程の糸掛けをする場合には、紡糸頭３２から紡出さ
れた初期の糸条Ｙをサクションガン１、の導糸口３ａに
吸込み吸引を行ないながら、ゴデーローラ３４．３５の
回りに引き廻し、最後に巻取装置３６のボビン３６ａに
巻きつかせるようにする。

さて、上述のサクションガン１は、液圧８０ｋ。

／ｃｍ２　、Ｇ以上の高圧液体を作動流体として糸条の
吸引をさせるようにしている。この高圧液体としては糸
条に対し不活性であり、かつ安価に入手できることから
水が最適である。本発明におけるサクションガン１は、
圧力が８０ｋＭｃｍ＋２　、Ｇ以上の高圧液体を作動流
体にしているため糸条の随伴力が高く、その吸引力は非
常に大きくなる。そのため周速４５００ｍ／ｍｉｎ以上
のゴデーローラにこのサクションガンを用いて糸掛けし
たあと、ゴデーローラの周速に応じて送り出されてくる
高速糸条に、引き続き高い吸引張力が付与され、これに
より極めて安定した糸掛けを可能にする。

また、液体は、非圧縮性であるため、サクションガンの
構造によっては圧液室６の噴射口１１から噴出させる液
体ジェット効果だけでは、導糸口３ａに初期の走行糸条
を吸込むだけの吸込力（高真空）を発生させることが困
難な場合がある。この場合は、上述のサクションガン１
において説明した先端部に圧空室８と噴射口１２からな
るエジェクター機構を補助機構として設けているため、
この機構により初期糸条の吸込みをなすとよい。

また、上記サクションガン１のための高圧液体は比較的
小電力容量のモータで駆動する高圧ポンプで得ることが
できる。また、非圧縮性の液体が作動流体であるため８
０ｄＢ以下の極めて静粛な糸掛けが可能になる。

第３図は、サクションガンに対する高圧液体供給装置の
他の態様を示すフローシートである。

第３図の装置では、サクションガン１の供給ホース９は
、高圧液体供給側の供給端５６にワンタッチ継手５７を
介して着脱自在に連結され、また排出ホース１４は、屑
糸処理槽２３の供給端５８にワンタッチ継手５９を介し
て着脱自在に連結されている。

屑糸処理槽２３で分離された液体（水）は、排出管６０
を介してピット６１に排出できると共に、送液管６４を
介して高圧液供給側の貯液槽２５へ送られ、第２図の実
施例と同様に循環再使用されるようになっている。また
屑糸処理槽２３で分離された屑糸は、脱水機６２に移さ
れ、脱水処理するようになっている。脱水処理により分
離された水は、ピット６１に排出される。脱水機６２は
、スイッチ６３によりオン、オフ操作される。この実施
例では屑糸処理槽２３と脱水機６２とが分離独立してい
るが、これを一体に組み込んだ構成にしてもよい。

高圧液供給側の貯液槽２５には、水供給源と連通する送
液管５０がバルブ５１を介して連結されている。貯液槽
２５の水は、高圧ポンプ２０により加圧されて圧送され
、アキュムレータ５２で圧力変動を平準化された後、調
圧弁２１で所定圧力に調節される。調圧弁２１を出た水
は、さらに必要によりアキュムレータ５３で変動を調整
されてバルブ５４に達する。上記調圧弁２１の絞りによ
りオーバーフローした余分の水は、再び貯液槽２５に還
流させられる。高圧ポンプ２０は、スイッチ５５により
遠隔操作によるオン、オフが可能になっている。

この装置も第２図の実施例と同様に高圧液体を循環させ
て無駄なく有効に使用することができる。

実施例１ ４０Ｄ−１０ｆｘＢ糸条のナイロンフィラメントを糸条
速度■１が５５００ｎ／ｍｉｎで高速溶融紡糸するに当
り、その糸掛けを第１図に示すサクションガン１により
実施した。サクションガン１の条件は、内径３ｍｍの糸
案内管３′の外周に孔径１ｍｍ、孔数４個、噴射角度１
０度（中心軸に対して）の噴射口１１を環状に配置した
。また、使用した作動流体は水であり、高圧ポンプ２０
は、消費電力が２２ＫＷ−Ｈ容量のものを使用した。

初期糸条は、補助エジェクター機構により確実に吸込ま
れ、以後の吸引は高圧水の圧力Ｐｏを２００ｋＭｃｍ２
　、Ｇに設定することにより高い張力が発現し、極めて
安定な糸掛けができた。また、糸掛は中に発生した騒音
は、８０ｄＢ以下であり、耳ざわりにはならなかった。

実施例２ １７〜１４０ＤＸ６〜４８ｆの範囲で、ナイロンフィラ
メントについて、本発明のサクションガン１の条件を、
噴射口１１の内径ｉｍｍ、噴射口１１の孔数４個、噴射
口１１の噴射角度１０度（中心軸に対して）、排出口１
３の最小径４ｍｍ、排出ホース１４の内径Ｂｍｍ、糸案
内管３′の内径３ｍｍ、作動流体を水（水温１８°Ｃ）
にて、噴射水圧力ｐｏを６０〜１８０ｋｇ／ｃｍ２　、
Ｇまで変化させたときの糸条の吸引実験を行ない、その
結果を第４図に示した。この図から走行速度Ｖ１が４５
００ｍ／分以上の糸条を吸引するには、噴射水圧力Ｐｏ
が８０ｋＭｃｍ２　、Ｇ以上必要テアリ、上述した（ｈ
＞式ともよく一致していることが判る。

なお、この表中におけるＱ印は吸引実験点を示し、斜線
範囲の領域が本発明の適用領域を示している。

［発明の効果］ 本発明の糸掛装置は、サクションガンに供給する高圧液
体の圧力を８０ｋＭｃｍ２　、Ｇ以上とする高圧ポンプ
を組み込むと共に、サクションガンを複数個の噴射口が
環状に配列された構成としたので吸引力が向上し、また
、このサクションガンを可撓管を介して接続したので、
従来は糸掛が困難であった離れた位置にある走行速度が
４５００ｍ／ｍｉｎ以上もの高速の被糸掛個所に糸条を
自在に引き回して糸掛けができるという優れた効果を奏
する。

また、本装置の構成を上記サクションガンと高圧ポンプ
の他に、更にサクションガンから排出された来演混合体
を糸条と液体とに分離する来演処理槽を設けたので、従
来は処理が面倒であったサクションガンから排出される
屑糸の処理が容易となって、効率的な糸掛装置を提供す
ることができる。

更に、本発明の糸掛装置は、作動流体が非圧縮性の液体
であるため、騒音の発生が少ないという効果をも奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の糸掛装置に使用するサクションガン
の一例を示す縦断面図、第２図は、本発明の糸掛装置全
体の概略模式図、第３図は、第２図に対応する装置の他
の例を示す概略フローシート、第４図は、サクションガ
ンにおける供給液圧と糸条速度との関係を示すグラフで
ある。 １・・・・サクションガン　　６・・・圧液室９・・・
（高圧液体の）供給ホース

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）走行する糸条を吸引しかつ案内する糸案内管を有
   し、該糸案内管の周囲に、前記糸条に対して高圧液体を
   液体ジットとして噴射することにより前記糸条を吸引す
   るための複数個の噴射口が環状に配列されたサクション
   ガンと、 （ロ）該サクションガンから排出用可撓管を経て排出さ
   れた糸液混合体を受け入れ、該混合体を糸条と液体とに
   分離するための糸液処理槽と、（ハ）液体を吸引し、液
   体圧力が８０ｋｇ／ｃｍ＾２・Ｇ以上の高圧液体を供給
   用可撓管を経て前記サクションガンに供給するための高
   圧ポンプとを備えてなる糸条糸掛装置。