JPH06116853A

JPH06116853A - クロスウェブの製造方法

Info

Publication number: JPH06116853A
Application number: JP4265868A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Muraki; 良爾村木
Original assignee: Kurashiki Textile Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Textile Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】クロスラッピング後のクロスウェブの両端部
に顕著な収縮による厚さ増大が生じるのを防止する。【構成】カード機のドッファ９の速度を、クロスラッ
パーのキャリッジ１４の往復運動と同期させるように、
正弦曲線に従って変速制御する。ドッファ９の表速が速
くなった箇所のウェブ材は薄くされて目付量が小さくな
り、その部分がクロスウェブの幅方向両端部にちょうど
来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クロスウェブの製造方
法に係り、特にクロスウェブの幅方向の目付むらを改善
する製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術・発明の解決課題】クロスウェブは、カー
ド機のカーディングによってある程度繊維の方向が揃え
られたカードウェブ３０を、クロスラッパーと称される
機械で図７に示すように交互に斜めに数枚〜数十重ねに
折り畳み（クロスラッピングし）ながら連続したクロス
ウェブ３１に形成されたものである。このクロスウェブ
は、クロスラッパーから取り出された後に数工程を経て
最終的には不織布にされるが、その中間材料となるもの
である。図中、矢印はカードウェブ３０およびクロスウ
ェブ３１の送り方向を示している。

【０００３】真っすぐなカードウェブを斜めに折り畳む
ときに、ウェブに皺が寄らないように張力を作用させる
ため、仕上がったクロスウェブには幅方向の張力が残っ
ている。クロスウェブは、しばらくするとこの張力のた
めに縮みを生じるが、その縮みは幅方向に一様ではな
く、両端の「みみ」の部分がよく縮み、中央部分ほど縮
みが少なくなる。これは、張力に対してウェブ材自体の
重量が抵抗となるので、中央部ほど張力が引っ張る重量
が大きくなるためである。特に伸縮性に富むコンジュゲ
ート繊維を使用する場合には、この縮みの傾向が顕著で
ある。このようにして縮みを生じたウェブ材は、「み
み」の部分が分厚く、中央部が薄くなってしまう。すな
わち、不均一な縮みが生じると材料としてのウェブ材は
不均質になり、このことは材料として不都合である。張
力を掛けずに折り畳めば縮みは生じないが皺を取り除け
ないので、この張力はクロスラッピングにおいては不可
欠な要素となっている。そして、この縮みを極力抑えよ
うとする従来の技術的考え方は、できるだけ張力を弱く
するという方向に向いていた。

【０００４】本発明は上述のごとき従来の技術的課題に
鑑み、これを有効に解決すべく創案されたものである。
したがって本発明の目的は、張力を作用させてクロスラ
ッピングされたクロスウェブの幅方向の両端箇所におけ
る縮みの影響を極力除去し、できるだけ均一な厚さのク
ロスウェブを生成するクロスウェブの製造方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクロスウェ
ブの製造方法は、上述のごとき従来技術の課題を解決
し、その目的を達成するために以下のような特徴を有し
ている。即ち、カード機から供給されるウェブ材をクロ
スラッパー装置によりクロスウェブに生成するクロスウ
ェブの製造方法において、上記カード機から上記クロス
ラッパー装置へ供給されるウェブ材の目付量を周期的に
変化させ、生成されるクロスウェブの両端位置となる箇
所に相当させて上記目付量を小さくして該クロスラッパ
ーへ供給することを特ととしている。

【０００６】上記ウェブ材の目付量の周期的変化は、上
記カード機のドッファの回転速度を周期的に変速させる
ことで達成されるのが好ましい。また、ストリッピング
ロールまたはコンデンスロールの回転速度を周期的に変
速させることで達成されてもよい。

【０００７】また、上記ウェブ材の目付量の周期的変化
は、上記クロスラッパーのキャリッジの往復動作に同期
する正弦曲線に従うのが好ましい。さらには、該正弦曲
線に高次の高調波を重畳させて行ってもよい。

【０００８】

【作用および発明の効果】本発明に係るクロスウェブの
製造方法では、カード機でカーディング作用を受けたウ
ェブ材が、カード機からクロスラッパー装置へ供給され
る。ウェブ材は、クロスラッピングされてクロスウェブ
に生成される際にクロスウェブの両端部分となる箇所に
相当する箇所を一定間隔で有しているが、そのカーディ
ングされたウェブ材の上記相当箇所の目付量が小さくさ
れる。したがって、クロスラッピング後に幅方向両端部
に大きな収縮が生じても、もともとその箇所の目付量が
小さくされているので、結果的に両端部の厚さを中央部
の厚さと大略同等にすることができる。上記相当箇所の
目付量を小さくする手法としては、カード機のドッファ
の表速（回転速度）をそのときだけ高めるようにドッフ
ァを変速運転することが可能である。或いは、ストリッ
ピングロールかコンデンスロールの回転速度を変化させ
ることでも対応可能である。変速させる周期は、クロス
ラッパーで往復運動するキャリッジのストローク周期に
同期させるが、その速度変化を正弦曲線に従わせると滑
らかな変速が可能となり、目付量は連続的に滑らかに変
化させられる。しかもキャリッジの往復運動に従って往
復する正弦波の合成波は、常に中央部分が最低速度とな
るように制御できる。また、この正弦波に高次の高調波
を重畳させることで、中央部分の変速率をより均一化す
ることも可能であり、その場合は変速の効果を両端部に
集中させることができる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の一実施例に係るクロスウェブ
の製造方法について、図１から図６を参照して説明す
る。

【００１０】図１および図２は、本実施例の方法に使用
されるカード機およびクロスラッパーの概略構成を示し
ている。図において左半分の部分が不織布製造に用いら
れる代表的なローラーカード機であり、右半分の部分が
同様に一般的なベルト式クロスラッパーである。原料の
ラップが、カード機のデッシュプレート１からフィード
ロール２を経てテーカインロール３へ一定量で供給され
る。この供給量はフィードロール２の回転速度によって
決まる。ラップはテーカインロール３からブレストシリ
ンダ４、トランスポータ５を経てメインシリンダ６へ送
られる。ブレストシリンダ４およびメインシリンダ６上
には複数のワーカー７およびストリッパ８が設けられて
おり、ラップはこれらの間でカーディング作用を受け、
その繊維方向が揃えられたウェブとなる。このウェブ
は、ドッファ９へ移行して更にストリッピングロール
（ローラーコーム）１０によりドッファ９から剥離さ
れ、クロスラッパーのフィードベルト１１上へ供給され
る。

【００１１】ドッファ９は、カード機の他の各可動部の
速度とも関連付けて制御される必要があるので、ＡＣサ
ーボモータよりなるドッファモータＭdによって駆動さ
れる。ストリッピングロール１０もこのドッファモータ
Ｍdによって駆動される。フィードロール２はフィード
モータＭfによって駆動される。これらのＡＣサーボモ
ータは、電気的に制御できる可変速モータとして、ＤＣ
サーボモータ、或いはベクトル制御インバーターモータ
に代えて用いることも可能である。メインシリンダ６お
よびブレストシリンダ４、並びにこれら各シリンダ上の
ワーカー７とストリッパ８はメインモータＭmによって
駆動され、他のテーカインロール３およびトランスポー
タ５も減速機を介してメインモータＭmによって駆動さ
れる。ドッファモータＭdおよびフィードモータＭfのＡ
ＣサーボモータにはそれぞれサーボコントローラＳＣが
接続されており、それぞれのサーボモータのエンコーダ
信号ＥＣ_sがフィードバックされる。

【００１２】クロスラッパーのフィードベルト１１上に
供給されたウェブは、フィードベルト１１上に載って矢
印Ａの方向へ送られ、上部キャリッジ１２のところでカ
バリングベルト１３との間に挟まれて下部キャリッジ１
４へ送られる。下部キャリッジ１４の下方には紙面に垂
直な方向へアンダーコンベア１９が走行しており、下部
キャリッジ１４がＢの方向へ往復運動することによって
アンダーコンベア１９上にクロスウェブが生成される。

【００１３】上部キャリッジ１２と下部キャリッジ１４
とは、滑車１５，１６を介してロープ１７で連結されて
いる。滑車１５は上部キャリッジ１２に取り付けられて
上部キャリッジ１２と共に移動し、滑車１６は固定フレ
ーム１８に取り付けられている。ロープ１７は一端が下
部キャリッジ１４に、他端が固定フレーム１８に結び付
けられている。したがって、上部キャリッジ１２と下部
キャリッジ１４とは互いに反対方向へ移動しながらそれ
ぞれ往復運動し、そのストローク距離は上部キャリッジ
１２が下部キャリッジ１４の半分になっている。そし
て、下部キャリッジ１４から真下にウェブが吐出される
として、アンダーコンベア１９上のクロスウェブＣＷに
ウェブが接する点Ｐ₁と、カード機のメインシリンダ６
とドッファ９との接点Ｐ₂との間の長さは、キャリッジ
１２，１４の位置に拘わりなく一定である。また、下部
キャリッジ１４が往復運動するその両ストローク端の位
置にはリミットスイッチ２０，２１が設けられており、
キャリッジ１２，１４の移動方向反転信号がこのスイッ
チから出力されると、フィードベルト１１の第１駆動ロ
ーラ２３または第２駆動ローラ２４にブレーキがかけら
れるようになっている。第１駆動ローラ２３と第２駆動
ローラ２４はフィードベルト１１を交互に反対方向へ駆
動する。

【００１４】フィードベルト１１は、その送り速度をカ
ード機のドッファ９の表速に同期させるため、ドッファ
モータＭdからの速度信号をサーボモータコントローラ
に取り入れ、このコントローラの制御の下でサーボモー
タがドッファモータＭdと同期変速して駆動される。

【００１５】本実施例ではドッファ９の表速に同期して
いるクロスラッパーのフィードベルト１１の速度信号
と、リミットスイッチ２０，２１から出力されるキャリ
ッジ１２，１４の反転信号により、次のような演算が行
われる。

【００１６】フィードベルト１１の速度信号をＶとし
て、キャリッジ１２，１４の反転時を起点とした場合、
微小時間dt（例えば１００マイクロ秒）の経過毎に速度
Ｖ_dtを検出し、この検出値をキャリッジ１２，１４が次
に反転するまで累積加算してその累積加算値ΣＶ_dtをメ
モリしておく。クロスフェブの幅を下部キャリッジ１４
のストローク距離ｌと見なすと、このストローク距離ｌ
に対する微小時間dt毎のキャリッジ移動距離dlは、微小
時間経過毎の速度信号Ｖ_dtと累積加算値ΣＶ_dtとの間で
求められ、dl＝(Ｖ_dt／ΣＶ_dt)ｌで表される。そしてこ
の式から明らかなように、dl／ｌ＝Ｖ_dt／ΣＶ_dtの関係
が成り立つ。

【００１７】キャリッジ１２，１４の反転時から次の反
転時までで、フィードベルト１１の速度Ｖすなわちドッ
ファ９の回転速度Ｖは、キャリッジ反転時に最大速度と
なって中間点通過時に最小速度となるように変速する。
この変速は、ストリッピングロール１０から排出される
ウェブに段付が生じないようにスムーズに行われる。こ
の速度変化を正弦曲線に従って変化させるのが好都合で
あり、反転時から次の反転時までの位相を３６０°とし
て微小時間dt毎の角度変化dωを求めると、dω＝(dl／
ｌ)×３６０＝(Ｖ_dt／ΣＶ_dt)×３６０で表される。ま
た、反転の瞬間からｎ回の微小時間dtを経過した後の角
度をΣω_nとし、これを求めると、Σω_n＝dω₁＋dω₂＋
dω₃＋・・・・・＋dω_nで表される。

【００１８】ここで、上述した点Ｐ₁から点Ｐ₂までのウ
ェブの長さをＬとし、ｌ／Ｌの余りを求めてこれをｌ'
とすると、タイミング補正角度αはα＝(ｌ'／ｌ)×３
６０で表される。すなわち、一定長さである点Ｐ₁から
点Ｐ₂までの長さＬが、下部キャリッジ１４のストロー
ク距離ｌ（クロスフェブの幅）の整数倍であってｌ'が
０であった場合には、点Ｐ₁上にあるウェブは、クロス
フェブに生成されるときに必ず点Ｐ₂の位置に来ること
になる。しかしながら、実際には距離Ｌがちょうど距離
ｌの整数倍となることは希であり、殆どの場合には余り
がでるので、その場合には、点Ｐ₁上にあったウェブが
その余りの長さｌ'だけずつ点Ｐ₂からずれた位置に来る
ことになる。そして、その「ずれ分」の位相だけずらし
たタイミングでドッファ９の表速を変速させるように制
御すれば、クロスフェブの「みみ」の部分に相当する箇
所のウェブを見い出すことができ、そのタイミングでド
ッファモータＭdの速度が速められ、そのときのウェブ
は目付が小さくされて薄くなる。

【００１９】カード機のドッファ９またはストリッピン
グロール１０の変速率Ｒを求めると、Ｒ＝１＋(Ｋ／２)
cos(Σω_n＋α)で表される。但し、Ｋは速度変動幅であ
る。このＲを、速度設定器２２によって出力されるカー
ド機のドッファ９あるいはストリッピングロール１０の
速度設定信号に乗じた速度で、ドッファモータＭdを変
速運転すると、カード機で生産されたウェブは、目付が
緩やかに増減することになる。そして、目付の小さい箇
所（ウェブの薄い箇所）はクロスフェブとなるときに折
返されて「みみ」部分となり、大きい箇所（厚い箇所）
はクロスフェブの中央部分となる。その結果、下部キャ
リッジ１４から吐出されて生成されるクロスフェブは、
張力による縮みが「みみ」部分で大きくても、その部分
に相当する箇所で予め薄くされているので、縮んだ後の
クロスフェブは幅方向に大略均一な厚さとなる。すなわ
ち、クロスウェブを生成するに際して、「皺寄り」がな
いように十分な張力をかけてクロスラッピングを行え、
しかも縮みが生じてもクロスウェブは全幅にわたって大
略均一な厚さになる。

【００２０】ドッファ９の変速率Ｒからも明らかなよう
に、この変速運転を表す波形はサインカーブに等しくな
る。原則的には、ピーク値またはディップ値の箇所を中
心として左右対称となる繰り返し波形に従って変速率が
設定されればよく、その意味においてサイン（コサイ
ン）カーブに限定されるものではない。しかしながら、
サインカーブによれば最も滑らかな変速運転が行われ
る。

【００２１】例えば、上述のタイミング補正角度αが０
°の場合、すなわち点Ｐ₁，Ｐ₂間の距離Ｌがストローク
距離ｌのちょうど整数倍であったときにはＲ＝１＋(Ｋ
／２)cosωとなり、このサイン（コサイン）カーブに従
ってドッファ９を変速運転しながらクロスラッピングを
行うと、図３で示すように繰り返し波はクロスウェブの
中央部分でドッファ速度が遅く、両端部分で速くなる。

【００２２】タイミング補正角度αが±４５°ずれた場
合には、Ｒ＝１＋(Ｋ／２)cos(ω−４５°)＋１＋(Ｋ／
２)cos(ω＋４５°)＝２＋(２^1/2／２)Ｋcosωとなる。
その繰り返し波は図４に示すようになり、その合成波
は、補正角度αが０°の場合に比べれば緩やかに変化す
る左右対称の曲線となる。ところで、この図４からも理
解できるように、サインカーブに従って変速させる場合
には、常にクロスラッピングの中央位置で最低速度（ク
ロスウェブは厚くなる）が得られ、しかもクロスウェブ
の幅方向には左右対称で両端ほど速度が大きくなる（ク
ロスウェブは薄くなる）。ただし、タイミング補正角度
αが±９０°ずれた場合だけは、Ｒ＝１＋(Ｋ／２)cos
(ω−９０°)＋１＋(Ｋ／２)cos(ω＋９０°)＝２とな
り、図５に示すようにクロスウェブの全幅にわたって速
度が相殺され、全く変速運転が行われなかったのと同様
の結果となる。

【００２３】さらに、上述の正弦波に１.５倍の高調波
を重畳させ、３６０°毎に高調波の位相を調整すれば、
Ｒ＝１＋(Ｋ／２)cosω＋(Ｋ'／２)cos１.５ωとなり、
図６に示すように、中央位置での速度変化が少なく、か
つ両端位置での速度変化が強調されことになり、「み
み」部分で薄くなる効果を強調することが可能になる。
この場合、ドッファ９の表速で対応すると質量の大きい
ドッファ９を急激な変速に対応させることになるので、
むしろ質量の小さいストリッピングロール１０の回転速
度を変速させることで対応したほうがよい。

【００２４】上述のようにドッファ９を変速運転しなが
ら生成したクロスウェブについて、幅方向の８カ所の点
における目付量（ｇ／ｍ²）を測定し、従来の定速運転
の場合の同様の各点における目付量と比較してみた。な
お、本実施例におけるタイミング補正角度αは２２５°
とした。

【００２５】

【表１】

【００２６】ＣＶ値（変動係数）の％表示として目付量
のばらつき度を比較すると、従来技術ではＣｖ値が３.
１９、本実施例では１.６９となり、ばらつき度が大幅
に改善されていることが理解できる。また、中央部分の
ｘ₂からｘ₇までの目付量を比較すると、本実施例が従来
技術よりもはるかに高い均一性を維持していることも分
かる。

【００２７】なお、上述の実施例ではドッファ９または
ストリッピングロール１０の速度を変速させることで目
付量に変化を与えているが、ドッファ９'とストリッピ
ングロール１０'との間にコンデンスロール３０を備え
たカード機を用いる場合には、コンデンスロール３０の
回転速度を変えてやることで同等の効果をもたらすこと
もできる。この場合は、コンデンスロール３０がドッフ
ァ９'の回転方向に対向して回転することでウェブを圧
縮するように作用するので、大きな目付量の変化ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の方法に使用されるカード機および
クロスラッパーの概略構成を示す図である。

【図２】本実施例の方法に使用されるクロスラッパー
の概略構成を示す図である。

【図３】タイミング補正角度が０°の場合の変速率の
繰り返し波を示すグラフ図である。

【図４】タイミング補正角度が±４５°ずれた場合の
繰り返し波のグラフ図である。

【図５】タイミング補正角度が±９０°ずれた場合の
繰り返し波のグラフ図である。

【図６】正弦波に１.５倍の高調波を重畳させた場合
の繰り返し波のグラフ図である。

【図７】クロスラッパーの一般的な概略構成を斜視的
に示す図である。

【図８】本実施例の方法に使用される、コンデンスロ
ールを有するカード機の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１ディシュプレート２フィード
ロール３テーカインロール４ブレスト
シリンダ５トランスポータ６メインシ
リンダ７ワーカー８ストリッ
パ９ドッファ１０ストリ
ッピングロール１１フィードベルト１２上部キ
ャリッジ１３カバリングベルト１４下部キ
ャリッジ１５，１６滑車１７ロープ１８固定フレーム１９アンダ
ーコンベア２０，２１リミットスイッチ２２速度設
定器２３第１駆動ローラ２４第２駆
動ローラ３０コンデンスロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カード機から供給されるウェブ材をクロ
スラッパー装置によりクロスウェブに生成するクロスウ
ェブの製造方法において、上記カード機から上記クロスラッパー装置へ供給される
ウェブ材の目付量を周期的に変化させ、生成されるクロ
スウェブの両端位置となる箇所に相当させて上記目付量
を小さくして該クロスラッパーへ供給することを特徴と
するクロスウェブの製造方法。
【請求項２】上記ウェブ材の目付量の周期的変化は、
上記カード機のドッファ（９）の回転速度を周期的に変
速させることで達成される請求項１記載のクロスウェブ
の製造方法。
【請求項３】上記ウェブ材の目付量の周期的変化は、
上記カード機のストリッピングロール（１０）の回転速
度を周期的に変速させることで達成される請求項１記載
のクロスウェブの製造方法。
【請求項４】上記ウェブ材の目付量の周期的変化は、
上記カード機のコンデンスロール（３０）の回転速度を
周期的に変速させることで達成される請求項１記載のク
ロスウェブの製造方法。
【請求項５】上記ウェブ材の目付量の周期的変化は、
上記クロスラッパーのキャリッジ（１４）の往復動作に
同期するサインカーブに従う請求項１記載のクロスウェ
ブの製造方法。
【請求項６】上記正弦曲線に高次の高調波を重畳させ
て行う請求項５記載のクロスウェブの製造方法。