JPH02118126A - ドラフト装置 - 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】 本発明は、仮撚り紡績、より詳しくはジェット紡績のた
めのドラフト装置のフロントローラ対に関する。

ドラフト装置のフロントローラ対は、勿論非常に厳しい
要求に応えなければならない。フロントローラはドラフ
ト装置の全ローラ中の最高速回転ローラであり、そして
把持が全装置の最終牽伸域の限界を規定し、且つ主ドラ
フトを規定する。出口側で、フロントローラ対は紡績の
ための繊維を、それが−緒に撚られる紡績三角形（ｓｐ
ｉｎ旧ｎｇ　ｔｒｉａｎｇｌｅ）と称される所へ引渡す
。フロントローラ対のまわりの情況は糸品質について大
きな影響を有する。

フロントローラ対はまた、繊維がローラに突き当るのに
委ねられ、繊維を巻き毛（コイル）にさせる。

前記のものは慣用の紡績（リング紡績）と、より最新の
紡績（仮撚り紡績、より詳しくはジェット紡績）の両方
のドラフト装置に適用している。

最新の紡績工程に関する限りの他の考察は、３００ｍ／
ｍｉｎに達するデリベリ−速度が慣用の紡績に於けるよ
り非常に高速であり、そしてドラフトが非常に高く、１
００倍以上となる点にある。フロントローラ対の近くに
生ずる空気流は該ローラ対での繊維運動について決定的
な影響を有する。

仮撚り紡績思想の早くから、フロントローラ対近くの空
気流に関しては１９６６年の米国特許第３、４８７．６
１９号から推測される如く提唱があり、該特許明細書は
、フロントローラ対の人口側での空気流が通路を通って
その出口側に貫通可能なように、ボトムローラに空気通
路を設けることを提案している。この場合には、しかし
ながら、ボトムローラの繊維案内域が開口を形成されね
ばならず、そして実際上この装置が設置出来ないことは
確かである。

通常の縦溝付きデリベリ−ローラ（フリコーテッドデリ
ベリ−ローラ）は、フロントローラ対の入口側から出口
側に幾らかの空気の貫通を可能にするが、しかし貫通す
る空気量は必要な効果を創出するのに十分である。

最近、米国特許第４．７１８．２２５号で推測可能なよ
うに、この問題に対する新しい取上げ手段がある。

この場合、ボトムローラか、トップ９−ラか、実際に両
ローラが空気通路を有することは可能であるが、しかし
通路はフロントローラ対の繊維案内域を横断して配置さ
れている。該案内域自体では、ローラは“繊維束を移動
するための平滑な向かい合った連続した把持表面”を有
している。この種の装置はそれ自体は米国特許第２．２
４４．４６１号から知られている。

フロントローラ対のまわりの空気流と繊維のローラに突
き当たる傾向との両方は問題として以前から考えられて
いた。本発明はこれらの影響の再評価から出発している
。

仮撚り（より詳しくはジェット）紡績で、ドラフト装置
は、スライバーを変形させねばならないのみならず、ス
ライバーをラップファイバ（ｗ　ｒ　ａ　ｐｆｉｂｅｒ
）と呼ばれる包み繊維を準備するために分配せねばなら
ないので、非常に重要な役割を演する。

慣用の理論では、包み繊維（ラップファイバー）は、把
持線の中央域での繊維が糸の芯に動くのに対してこのコ
アゾーン（芯領域）の外側の繊維が包み繊維（ラップフ
ァイバー）を形成するという仮定のもとに、しばしば“
端繊維（ｅｄｇｅ　ｆｉｂｅｒ）”として引合いに出さ
れる。この理論に基いた方法は、例えば米国特許第４．
５９８．５３７号で見出され、そこではフロントローラ
対の入口側での空気流は端繊維（エツジファイバー）を
創出するのに用いられる。

この簡単な取上げ方法は、比較的粗大な糸の紡績にとっ
ては十分であるが、しかし比較的細い糸の紡績には適切
でない。我々のヨーロッパ特許第１３１、１７０号から
推測出来るように、包み繊維は、紡績三角形の芯領域か
らと、端領域からの両方から生ずる。領域の芯から生ず
る包み繊維が、端繊維よりも良く糸芯に結合し、そのた
め糸強度を増加するのにより良い事すら発見された。紡
績三角形の中央での包み繊維の創出は、従ってあらゆる
方法を尽くして増強されるべきである。

本発明の目的は、それゆえ紡績三角形のあらゆる領域で
の包み繊維の発生を促進することにある。

本発明に従がうドラフト装置では、フロントローラ対が
運搬平面から繊維を偏向させるために工夫され、操作さ
れる。運搬平面はフロントローラ対から出る主要繊維流
の直線延長を含む平面である。

好都合な変形例では、フロントローラ対は金属の第１０
−ラと比較的弾性を有する材料製の第２０−ラとから成
っている。２つのローラは所定の長さの把持線を形成す
るためにお互いに噛合する。

該把持線の長さは弾性ローラの軸方向長さによって決定
される。ローラの噛合表面は、連続した円筒状表面、即
ち、切り込みか、凹部か、或いは他の妨害の全くない表
面、である。より詳しくは、ローラのこの噛合外皮表面
は、空気流通路（米国特許第４．７１８．２２５号や米
国特許第３．４８７．６１９号の如き）、或いは縦溝（
例えば米国特許第２．１９９．８４２号）、或いは繊維
案内切り込み（例えば米国特許第３．０９０．０８１．
第３．２９６．６６４号）によって妨害されていない。

この種の表面は以後“平滑”表面として言及される。

第２０−ラの弾性材料は、好ましくは６０〜７０度のシ
ョア硬度を有し、約６５度のショア硬度が好都合である
。このような材料はラバーか合成材料（エラストマー）
で製造可能である。把持線の長さを決定するこのローラ
の軸方向長さは２８〜３２叩に出来、３０［１１１１１
が好都合である。

第２０−ラは平滑な金属ローラと出来るが、しかしその
場合に同様の変形作用を備えてはならない。しかしなが
ら、材料の硬さは、ローラを共に押圧する圧力の増加に
よって幾らかの限度にうぃて補償可能である。

ドラフト装置は比較的高いデリベリ−速度（１５０ｍ／
ｍｉｎ以上）を有する仮撚り紡績機械で用いるために設
計されている。フロントローラ対の駆動は相応して設計
されねばならず、そしてこの種の駆動システムは既に知
られている。

運転では、この種のドラフト装置は、吸引ノズルが装置
によって引渡される包み繊維を吸込み、且つそれを仮撚
りされる糸芯に案内するように、吸引ノズルと協同作用
すべきである。ノズルそれ自体は、糸芯に仮撚りを創出
するか、或いは他のノズル、又は機賊ツイスタ−の如き
他の仮撚り要素と協同作用する。

吸引ノズルは、ドラフト装置に関して、フロントローラ
対によって以前に偏向された繊維を包み繊維として主要
繊維流れに戻すように、空気流（例えば、このような高
速空気流）を創るように配置されている。

説明のために、本発明に従かうドラフト装置の幾らかの
構造が図面を参照して以下に詳述されるが、該構造は単
に例示として予定されている。

〔実施例〕

第１図に示されたドラフト装置は、バックローラ対ＥＰ
と、ミドルローラ対ＭＰと、フロントローラ対しＰとか
ら成っている。それぞれその対は、金属製の第１従動ロ
ーラと、ラバー製の第２０−ラ（加圧ローラ）とから成
っている。各加圧ローラＤＷは、その提携した金属ロー
ラに対向して支持システム（図示なし）によって、フロ
ントローラ対しＰＯクローラ把持線にツブライン）ＫＬ
（第２．３図）に沿ってお互いに接触するように押圧さ
れる。バックローラ対の配置も同じである。

ミドルローラ対ＭＰの各ローラは、それぞれミドルロー
ラ対ＭＰとフロントローラ対しＰ間の主ドラフト域で繊
維案内を増進するために、エプロンＲ１、Ｒ２を所有し
ている。この配置はありふれており、それ故にここでは
それ以上詳述もせず、また本発明で重要でもない。

図示された２重エプロン案内の代りに、本発明は、例え
ば我々のスイス特許出願第２７２３／８８号に係る種類
のＫＥＰＡドラフト装置と呼ばれている装置と協同して
使用可能である。バックローラ対ＥＰと、ミドルローラ
対ＭＰ間の予備ドラフト域は、我々のスイス特許出願第
３２６０／８８号に従って加圧ロッドを用いるか、或い
は加圧ロッドを用いずに工夫可能である。本発明は図示
の２領域ドラフト装置に限定されるものでなく、３或い
はそれ以上のドラフト域を有するドラフト装置にも使用
可能である。ミドル対ＭＴの金属ローラＭＷは、エプロ
ンＲ２の引きずりを確実にするために都合良くギザが付
けられる。バックローラ対ＥＰの金属ローラは例えば米
国特許明細書簡２．２４４．４６１号又は第２．１９９
．８４２号に従ってフリューテッド（縦溝付き）が平滑
に出来る。

本発明はフロントローラ対しＰの構成及び作用に関する
ものであり、それ故、以降の記述は該対とその後に配置
される要素に専念する。しかしながら、第１図に示され
る全配置が全図面での左から右へのドラフト装置からの
繊維流が流れると仮定され、従って各金属ローラＭＷは
それ自体の軸線のまわりに時計方向に回転し、そして各
加圧ローラＤＷはその縦軸のまわりに反時計方向に回転
すると仮定される。

ジェット紡績のためのハイトラフト装置では、出力速度
が比例して高く、例えば３００ｍ／ｍｉｎまで高く出来
る（比較のため、慣用のリング紡績機械のドラフト装置
は約２５ｍ／ｍｉｎまでの出力速度である）。線図的に
描かれた如く、繊維材料は繊維流ＦＳの形態でドラフト
装置を貫通して流れる。

この流れはローラ対の把持線で規定される平面内に配置
され、そして流れは同一平面内でフロントローラ対を出
る。

高速度は、フロントローラ対しＰの入口側で、ローラの
表面を突き、把持位置に収束し、その後把持線に沿って
中央域から把持線ＫＬ　（第２図）の両端域の方へ流れ
る空気流ＬＳ、（第１図）を創出する。フロントローラ
対の出口側では、しかしながら空気流Ｌ　Ｓ２（第２図
）が把持線の両端域から中央の方に流れ、それらはロー
ラ表面（第１図）によって引きずられる。米国特許第４
．７Ｌ８．２２５号及び第３．４８７．６１９号の空気
通過、及びヨーロッパ特許第１０７．８２８号のエプロ
ンＲ＋　　、Ｒ２の゛′遮蔽効果“は、このような空気
流の妨害作用を減少するための試みの先行技術である。

本発明に係るフロントローラ対にはこのような空気通過
は生じない。それどころか、フロントローラ対しＰの加
圧ローラＤＷと金属ローラＭ’ＶＶの噛合う外皮表面Ｍ
Ｆ　（第３図）は、加圧ローラＤＷの軸方向長さに一致
する軸方向長さしの共に連続した（中断されない）円筒
状表面である。このローラ対の金属ローラの軸方向長さ
は、加圧ローラＤＷの長さ（第３図に鎖線図示）と同一
にも、或いは第３図に実線で描かれた如く該軸方向長さ
よりも長くも出来る。後者の場合には、金属ローラＭＷ
は紡績機械の単一紡績位置（図示なし）と共同作用出来
、或いは複数のこのような紡績位置（多くの場合、紡績
機械の全１側面にわたる）にわたって延ばすことも出来
る。

金属ローラＭＷは通常スチール製であり、そして加圧ロ
ーラＤＷと接触する領域では、米国特許第２．１９９．
８４２号か第２．２４４．４６１号に従がって仕上げら
れ、サンドブラスト掛けか、プラズマ加工か、又は何か
別の手段で処理される。

加圧ローラＤＷは、支持部材ＴＫ　（第３図でのみ線図
的に示す）と、その上に配置された、ラバー又は池の弾
性材のカバー又は被覆材又は類似物ＵＺとから成ってい
る。この被覆材は、ショア硬度６０〜７０度の範囲、好
ましくは約６５度である。加圧ローラＤＷの長さは２８
〜３２証であり、好ましくは３０ｍｍである。

フロントローラ対しＰのローラのこの構成は、両方のフ
ロントローラの周方向に空気流ＬＳ、。

ＬＳ２をローラの回転の結果として増強する。空気流Ｌ
Ｓ、（第２図）は、スライバ一端から、あらかじめ差し
向けられた“端繊維”の形成を促進する幾らかの繊維を
広げる。この端繊維は仮撚紡績で有効ではあるが、しか
し本発明の主たる目的ではない。

フロントローラ対しＰＯローラ構成は、フロントローラ
の周方向に偏向される多数の繊維が、実際の紡績中の三
角形の内側でさえ繊維の全数量に比例して減少するよう
に、ドラフト装置で引渡される繊維に作用する。

この作用は、部分的に第２図の空気流ＬＳ２のためであ
り、そしてローラの“平滑性”によって増強される。

今述べた作用はまた繊維とフロントローラとの間の付着
によっても創出される。この付着はローラ被覆材として
比較的に軟らかい材料が用いられている場合に増大する
。それはまた、加圧ローラに比較的高い圧力を作用する
ことによっても増強可能である。この圧力は、より硬い
ボトムローラのカバーが必要な効果を高めるいくらか容
易に変形するように、被覆材硬度に関して選ばれる。同
一作用は、２つの金属ローラ間でさえ、それらに加えら
れる圧力が非常に高い場合には創出可能である。

これら作用は、慣用の紡績に於ては、偏向された繊維が
毛だらけの糸にするか、或いはフライ（ｆｌｙ）として
さえ失なわれるから、非常に好ましくなく、なお悪くは
、ローラに対する突き当る繊維が、加圧ローラＤＷ又は
金属ローラＭＷのまわりに巻き毛を形成する。吸引ノズ
ルがフロントローラ対と関連した仮撚紡績工程では、吸
引ノズルそれ自体は、第４図と第５図とを参照して以下
に詳述される如く、これら不都合な作用を除去するため
に働らく。

第４図は、例えばヨーロッパ特許第１２１．６０２又は
ドイツ特許第３．３０１．６５２に従かった単一紡績ジ
ェットＳＤと結合しているフロントローラ対しＰを示し
ている。この種のジェットは、ローラＤＷ及びＭＷの周
方向に比較的広く、且つ開口Ｍを通して大気から空気Ａ
を取込む開口Ｍを備えて形成されている。空気流ＬＳ２
（第１図）によってか、突き当りによって偏向される繊
維は、その結果更に対向空気流Ａによって偏向され、そ
してジエン）ＳＤの通路に内へ案内される。従って該ｍ
維は糸芯（図示なし）との結合に持ち込まれ、そのまわ
りに巻き付けられる。この処置は公知であるから、それ
は以下で詳述されない。

本発明は、“端繊維”のみを用いて結果を得る二次元製
造（米国特許束４．５９８．５３７号）との対比で、包
み繊維の三次元（３−Ｄ）製造を可能にする。この有利
な“３−Ｄ”作用の理由は、通常不都合と見做されるフ
ロントローラ対の種々の特性が１維運動を有利にするた
めに併用され、且つその後の吸引システムと結合して用
いられることにある。

第５図は、再び吸引ジェットＤと結合されたフロントロ
ーラ対しＰを示しているが、しかしながら、同様のもの
は紡績ジェットとして作用するのみでなく、繊維を次の
仮撚紡績要素（図示なし）のために準備する。この種の
ジェットは米国特許束４．４５７．１３０号及びドイツ
特許第３．４３７．３４３号から知られている。ジエン
）Ｄはローラの周方向に広いオリフィスが全く無いが、
ジエン）Ｄは第１図の空気流ＬＳ２に対向する空気流Ａ
によって繊維の突きを創出し、そして偏向された繊維を
ジエン）Ｄの吸引通路ＳＫ内へ再導入する。

両方の場合共、空気流ＬＳ２と繊維の付着（第１図）は
、補足的な繊維が糸芯から離されるように作用し、その
後引続いて包み繊維として糸芯と再び結合する。同じ事
が把持線の外側端での端領域と、その中央領域から共に
起こり、後者の繊維は、この記述の導入部で既に説明さ
れた如く、特に好ましい。本発明は、適切な数の包”み
繊維を糸に創出することが特に困難であるので、比較的
に粗大な糸のジェット紡績にとって非常に有利である。

既に述べた如く、本発明は図示の構造の詳細に限定され
るものでない。２重エプロン案内が用いられる所に、１
つのエプロン（第１図のエプロンＲ２）がフロントロー
ラ対しＰに他のエプロン（第１図のエプロンＲ＋）より
も近接して延ばせる。この種の配置は米国特許束４．７
１８．２２５号とヨーロッパ特許第１０７．８２８号と
の両方で扱かわれている。本発明はまた、例えば米国特
許束３．２９６．６６４号に従かう慣用のエプロン案内
と関連して使用可能である。好都合には、エプロンＲｒ
　、Ｒ２は、従動エプロンの運動がトップエプロンに対
するエプロン自体間の接触によって伝達されるように、
繊維流れより相当に広い。１つのエプロン幅が３５ｍｍ
以上、好ましくは約４０ｆｆＩｆｆ！であるのが有利で
ある。

ローラが平滑であっても把持力が適切であることを保証
するために、平滑ローラは、好ましくは、例えば硬質ク
ロムメツキ、プラズマ被覆、或いは同様の処理によって
作られる幾らか粗い表面である。この粗さは決して空気
の通過を許してはならないが、しかし表面にオレンジ皮
のようなぼつぼつ組織を与えることは出来る。

驚ろくべきことに、デリベリ−ローラ対の加圧ローラの
圧力、又は硬度が、ジェット後の紡績張力に効果を有す
ることが発見された。与えられた紡績速度に関する紡績
張力が、圧力を増加させるか、より軟らかなローラを用
いるかによって増加可能となる。この事は、糸強度が紡
績張力に、最大強度が特定の紡績張力で創り出され、そ
して該張力が紡績速度を増大することで減少するように
、紡績張力に依存するので、所定強度にとって紡績速度
の増大に通ずる。明らかに、包み繊維の数の増加はジェ
ット人口での該繊維の摩擦増大を来たし、それ故引出し
システムは増加された引出し力、とその結果増加された
紡績張力を創出せねばならない。しかしながら、本発明
はこの現象の説明に制限されない。

加圧ローラのお互いについての圧力及び硬度の適用が提
案される。加圧ローラでショア硬度約６８度、圧力約６
〜１０ｋｇが有利であるのが見出された。

他方、ショア硬度８３度では１０〜１５ｋｇの圧力が有
利であるのが見出された。

【図面の簡単な説明】

第１図はドラフト装置の配置を示す側面図であり、第２
図は第１図の装置でのフロントローラ対の平面図であり
、第３図はフロントローラ対の等角図であり、第４図は
吸引ノズル装置の第１変形例と結合したフロントローラ
の側面図であり、第５図は吸引ノズル装置の第２変形例
と結合したフロントローラの側面図である。 ＥＰ・・・バックローラ対、 ＭＰ・・・ミドルローラ対、 ＬＰ・・・フロントローラ対、 ＤＷ・・・加圧ローラ、　ＭＷ・・・金属ローラ、ＫＬ
・・・把持線、　　　ＬＳ、、ＬＳ２・・・空気流、Ｄ
、ＳＤ・・・ジェット、Ｍ・・・開口、Ｋ、ＳＫ・・・
通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フロントローラ対が運搬平面から繊維を偏向するた
   めに企てられ、且つ作用されることを特徴とする仮撚り
   紡績機械のためのドラフト装置。 ２、お互いに接触するフロントローラ対の表面が妨害の
   無い連続した円筒表面である、請求項１に記載のドラフ
   ト装置。 ３、フロントローラ対の１つが比較的柔軟である、請求
   項１又は２に記載のドラフト装置。 ４、比較的柔軟なローラがラバー又は合成エラストマー
   の被覆材を有している、請求項３に記載のドラフト装置
   。 ５、ラバー被覆材が６４〜６８度のシヨア硬度を有して
   いる、請求項４に記載のドラフト装置。 ６、少くとも１つのローラが把持線でわずかに変形する
   ような圧力でローラが共に加圧される、請求項１項から
   ５項までのいずれか１項に記載のドラフト装置。 ７、把持線の軸方向長さが２８〜３２ｍｍの間である、
   請求項１項から６項までのいずれか１項に記載のドラフ
   ト装置。 ８、仮撚り紡績装置の吸引ノズルと結合されている、請
   求項１項から７項までのいずれか１項に記載のドラフト
   装置。 ９、吸引ノズルが、ローラによってローラ周方向に以前
   に偏向された繊維を再偏向させて繊維をノズルの吸引室
   内に導くために、空気流を創出する、請求項８に記載の
   ドラフト装置。 １０、ドラフト装置のフロントローラ対がローラの周方
   向に繊維を偏向し、そしてこれら繊維が吸引ノズルによ
   って再偏向されて、包み繊維として芯糸上に結合される
   ことを特徴とする仮撚り紡績方法。 １１、ドラフト装置のフロントローラ対の少くとも１つ
   のローラが紡績のための繊維の引渡しに関する作用でわ
   ずかに変形することを特徴とする仮撚り紡績方法。 １２、ローラの変形が紡績ノズルの後で紡績張力に影響
   を有する、請求項１１に記載の仮撚り紡績方法。