JPS59614B2 - カリヨリカコウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成繊維繊条糸の仮撚加工方法に関し
、特に加熱手段として空気駆動タービンを用いた摩擦回
転盤加熱子を用いて仮撚加工するとき、その上流側に加
撚数検出装置を設は該検出装置にはあらかじめ設定値を
与えておき、設定値と実測若しくは推定検出値との差を
前記空気駆動タービンへの供給空気量若しくは空気圧の
変化に替えてその加熱数を常に一定に保つようになした
仮撚加工方法に関する。

回転摩擦加熱装置（以下フリクションソイスターと称す
る）は従来のスピンドルの１回転毎に１回の撚しか与え
られないスピンドル仮撚装置に比較して加熱能力が飛躍
的にすぐれていることより各方面で開発が進められてい
る。

即ちスピンドル仮撚装置ではその駆動が機械的な手段で
６０〜８０万ｒ、ｐ、ｍが限界であり、空気タービンを
用いてスピンドルを回転させても１００〜１２０万ｒ、
ｐ、ｍが限界であった。

しかるにフリクションツイスタ−は回転部材の内外周面
に＆５繊条が摩擦によって加熱されるので前記したごと
く加熱能力を飛躍的に向上させることができるが、反面
常に安定して一定数の加熱を施すことが困難であった。

その理由はフリクションツイスタ−における摩擦回転部
材の表面状態、即ち表面粗さ、硬度、形状に影響し、し
かもこれらは経時的に変化して一定の摩擦力を維持する
のが困難であり、しかのみならず繊条の太さや集合数或
いは油剤の種別若しくは付着量によって撚数が異なり、
かつ各錘間の差も加わって変動が大きく均斉な糸品質が
得られなかった。

従ってポリエステルを主とする衣料用の加工糸には実用
され得ないのが現状であった。

一方フリクションツイスタ−においても当然ながら高速
回転が要求され特に摩擦部材が円盤となってその外周で
接触加熱するごときツイスタ−には従来の機械式伝動駆
動に代って空気駆動タービンが開発され、従来の機械式
では摩擦円盤が１万〜２万ｒ、ｐ、ｍであったものが少
（とも１０万ｒ、ｐ、ｍにすることができこれによって
生産を飛躍的に増大することができた。

これらの空気駆動タービンとして空気で回転翼を回転さ
せると共にその空気流を用いて空気軸受を構成する装置
は既に本出願人も実願第５０−７０１８８号で提案して
いるが、前記したごとくノリクションツイスターでは均
斉度を要求される加工糸には適用され得なかった。

本発明はこれらに着目してなされたもので特に空気駆動
タービンは供給される空気量若しくは空気圧によって極
めて鋭敏に回転数を変化することができ、しかもこれら
の制御装置は簡単な装置で実施できると共に一般にフリ
クションツイスタ−は１錘の加熱装置が２組以上の回転
駆動円盤で等角度で設立し互いに交互に繊条に当接する
ように構成されるので、これら２組以上の回転駆動円盤
が同時に制御されるものであることが望まれこれには極
めて空気制御が適切であることが判った。

従来仮撚加工手段において加熱される仮撚数を実測して
加熱装置の回転を制御する手段はよ（知られており、例
えば加工中の糸張力を検出して繊条と摩擦部材との接触
長さを変更する方法（特公昭４０−２６８６９号）、或
いは走行糸に軽（回転し得る円板をその回転軸が糸軸と
平行になるよう接触させることによりその円板を回転さ
せ、その円板の回転数を電気信号を変換してノリクショ
ンツイスター駆動用のモータの回転数を変更する手段（
特公昭４６−２０８５８号）、或いは加熱域の糸速度を
検出し、該糸速度を一定になるように糸と摩擦部材との
接触角度を変化させる手段（特願昭５０−９４２８号）
などがあるが、これらの手段は摩擦部材と繊条との接触
長さ或いは接触角度を変更するもので仮撚域の糸長が変
化しそれによってツイスタ−前後の張力バランスが崩れ
、張力異常、及びそれに起因するハンチングが生じ易（
かつ未解撚糸の発生につながり実用的でなかった。

また接触円板を回転させて電気信号に変換しフリクショ
ンツイスタ−の回転を変化させる手段は各錘毎に単独駆
動用電動モータを必要とし極めて設備費を高価にしてコ
スト高の製品となり実用的でなかった。

又特開昭５７−２２１２５に見られる仮撚機の回転体制
御方法では回転速度を一定にすることはできても、加熱
数の一定制御にはつながらず不充分であった。

本発明は繊条供給ローラと該繊条引取ローラとの間に少
なくとも１個のヒータと加熱装置として空気圧駆動ター
ビンを用いた回転摩擦加熱装置を設けてなる刀目撚装置
において、該摩擦加熱装置の上流に加撚数検出装置を設
けると共に、該検出装置にはあらかじめ設定撚数に応じ
た設定値を導入しておき、検出装置の撚数検出値と前記
設定値とを比較して異なるときその変化に応じて検出装
置に接続した操作回路部にこれを指令しこの操作回路部
から空気駆動タービンへの供給空気量若しくは空気圧を
変更して加熱数を一定に維持することを要旨とするもの
である。

以下本発明について述べる。

第４図は本発明の概要を略示したもので原料繊条のパッ
ケージ１から繊条（以下単に糸という）Ｙが適当なガイ
ドを介して供給ローラ２で引き出され、加熱装置３およ
び必要に応じて設けられたクーリング装置４を経て引出
しローラ７で適当張力に調整されて引き出される。

引き出された糸は捲取ローラ９とその上部に載置されて
駆動される捲取パッケージ１０に形成される。

６は後述する空気駆動用タービンを備えた加熱装置でそ
の上流側には加撚数検出装置５を設げる。

８は判定回路で測定値が設定値より低いときは加熱装置
６への空気圧若しくは空気流量を増加させ、反対に測定
値が設定値より高いときは空気圧若しくは空気流量を減
少させる制御装置である。

そしてこの撚数検出装置５は従来加熱度測定に利用され
たものならどのようなものでも利用でき、これらの測定
は実測によらず推定撚数を求める手段を用いてもよい。

即ち仮撚域の糸張力、糸速度、或いは軽く糸に接して撚
数に応じて回転する円板による推定やレーザーや光学的
方法などにより仮撚域での糸の太さ、糸速度、撚角度な
ど従来知られた任意の手段が利用できる。

またこれらの精度をよ（するため加熱域の糸速度を糸に
誘電率などの異なる物質を間欠的に付着させ、そこから
一定距離のところでその物質の通過時間を検出して撚数
を求める方法や、レーザー、光学的方法により糸の太さ
、速度、撚角度などを求める糸に非接触で求める手段が
好ましい。

一方空気駆動タービンを用いた回転摩擦加熱装置は空気
力で回転させる手段のものならどのような構造のもので
も利用できるが、特に好ましかった１例を示すと第１図
乃至第３図に例示したものであった。

第３図は１錘の回転摩擦加熱装置の側面図、第２図は第
３図の平面図、第１図は錘を形成する回転摩擦加熱装置
の１個を示すもので特に中央半分は断面で示したもので
ある。

以下これらについて述べる。

勿論本発明はこれら図示の回転摩擦加熱装置に限定され
るものでないことは、前記したとおりであり、他の空気
タービン駆動の摩擦円盤回路装置を用いてもよい。

１１は空気タービン部を示し、該タービン部１１からは
回転軸１２が上部に突出される。

しかして該回転軸１２にはタービン部１１より大径に形
成した円盤１３を固定する。

その取付手段は円盤１３の中央部に形成したボス部１４
にピン１５０貫通穴を設け、かつこのボス部１４には回
転軸１２０貫通穴を設けてピン１５を貫通して固定する
。

１６はスペーサで省略してもよい。また円盤１３にはそ
の外周面に摩擦を増大すべく適当な材料を被着若しくは
貼着するか、或いはこれらと共に接触面を粗面若しくは
適当な形状にしてもよい。

本実施例では金属円盤の表面にセラミックコーティング
したものが好結果を示した。

タービン部１１は第１図に示すごとく筒枠１７の上下部
に蓋板１８、１８’を取付け、該蓋板にはそれぞれ軸受
２１．２１を取付け、該軸受２１．２１には空気ベア＋
）ング２２，２２を介して羽根車１９の上下突軸を支承
し、該羽根車１９を貫いて回転軸１２が支着される。

羽根車１９はその外周面に翼片若しくは風圧受凹部に形
成して有孔カラー２０を介して筒枠１７の内腔部に収納
される。

筒枠１７の内面はｙ中央部には空気室２４を形成する溝
を形成し該空気室２４には空気供給パイプ２３の接続孔
を形成する。

また空気室２４には上下にそれぞれ空気連通穴１７’、
１７’を設は蓋板１８、１８’に形成した空気連通穴２
５，２５と接続する。

該空気連通穴２５，２５は蓋板１８，１８’の内側に形
成した空気室２６，２６に連通する。

しかして空気室２４に充満した空気は有孔カラー２０の
穴２０′より羽根車１９に噴射し羽根車１９を回転させ
る。

一方空気室２４から連通穴１７’、１７’および２５，
２５を介して空気室２６，２６に送られた空気は軸受２
１，２１の周壁に設けられた通気穴からベアリング２２
，２２に噴出し、空気膜を形成して空気ベアリングを形
成し羽根車１９を軽快に回動させる。

このように構成したタービン部の回転軸１２には前記し
たごとき円盤１３が間隙を保持して固定され、これらは
第３図および第２図に示すごとく互いに交叉して糸Ｙを
その中央部で積極的に回路するように構成される。

そしてタービン部に導入される空気圧若しくは空気流量
によって円盤１３０回転を鋭敏に変化させる。

例えばタービン部１１への供給空気圧と円盤１３０回転
数との関係を第６図で示すと横軸は導入空気圧ｋｇ／ｃ
ｒｒＬ、縦軸は円盤１３０回転数を万単位で示したもの
で当然空気圧力が高くなると円盤１３０回転数も増加す
る。

また円盤１３の直径を５０ｍｍ、材質は金属ディスクの
表面にセラミックコーティングしたものを用い、糸はポ
リエステル１５０Ｄ×３０Ｆを用い、糸速を１０００
ｍ／ｍｉｎヒータ温度を２２０℃とした条件において円
盤１３０表面速度と糸速の比（速度比）と糸の撚数（加
熱域の糸をとり出し積換器で実測したもの）の関係を第
７図のグラフで示したが、速度比が高くなると撚数が高
くなりこの傾向は速度比により若干異なるが撚数検出−
円盤回転数変更−撚数検出をくり返すことにより所定の
制御範囲におさめることが可能となるものである。

第５図は制御手段の１例を示したもので前記したごと（
加熱域の糸速度を検出して撚数を推定し、これによって
タービン部への供給空気圧を変更するものを示した。

即ち糸速度を実質的に非接触で測定するもので、走行す
る糸に誘電率の変化として検出し得る因子（例えば水、
糊付なと）を付与したあと１〜２個の検出ヘッドにより
検出し、該糸通行方向に沿って該因子の通過時間を測定
して糸速を測定するものである。

図示のごとく検出回路中に２個の検出端を一定距離に配
置し誘電率変化因子の通過時間により糸速度を求めるも
のである。

そしてその測定値と該糸条を無加熱で走行させたときの
速度から加熱による撚縮みを求め、さらに同一糸条の撚
数と撚縮みの関係を知って仮撚時の撚数を求めるもので
ある。

しかして第５図のカウンターではこれらから糸速度を検
出すると共にこれを表示し、次の比較判定部であらかじ
め付与する撚数に応じた糸速を設定しておき前記カウン
ター測定糸速との差を検出して操作回路部に指令し、こ
の操作回路でタービン部への導入空気圧若しくは空気量
を変更して円盤１３の増減速を行うものである。

第８図はその操作部の１例を示したもので送気管２７か
ら各錘毎に分岐管２８が設けられ、該分岐管に開閉調節
弁２９が設けられ、この弁装置２９から各タービン部１
１への空気圧若しくは空気量が一斉に調整されて供給さ
れる。

図は弁から分岐されたものを示したが弁装置２９は分岐
管２８に存在してもよい。

８は制御装置で前第５図のものである。

本発明は以上述べたごと（空気駆動タービンを用いた回
転摩擦加熱装置の上流側に加撚数検出装置を設け、該検
出装置にはあらかじめ設定撚数値を導入しておき、検出
値との比較において空気駆動タービン部への供給空気圧
若しくは空気量を調整するようになしたから、極めて鋭
敏に摩擦円盤の回転を変化させ摩擦部材の経時的変化に
よる加熱変動がなくなり回転摩擦加熱装置を用いて高品
質の加工糸が得られるようになり、生産コストを低下せ
しめた有効な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる空気駆動タービン回転摩擦加熱
装置の１例で右半分を中断した１個の側面図、第２図は
回転摩擦加熱装置の錘子面図、第３図は第２図の下部側
面図、第４図は本発明の実施態様を略示的に示した側面
図、第５図は本発明に用いた検出制御手段の１例を示す
ブロック線図、第６図および第７図は空気圧と回転円盤
および糸速と加熱数の関係を示す説明グラフ、第８図は
制御装置の一部を例示した略図である。 １：原料パッケージ、２：供給ローラ、３：ヒータ、４
：クーリング装置、５：検出装置、６：加熱装置、７：
取出ローラ、８：制御装置、９：捲取ローラ、１０：捲
取パッケージ、１１：タービン部、１２：回転軸、１３
：円盤、１４：ボス部、１５：ピン、１６：スペーサ、
１７：筒枠、１８：蓋板、１９：羽根車、２０：有孔カ
ラー、２１：軸受、２２：空気ベアリング、２３：供給
パイプ、２４：空気室、２５：連絡孔、２６：空気室、
２７：送気管、２８：分岐管、２９：開閉弁装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊条供給ローラと該繊条引取ローラとの間に少な（
   とも１個のヒータと加熱装置として空気圧駆動タービン
   を用いた回転摩擦加熱装置を設けてなる仮撚装置におい
   て、該摩擦加熱装置の上流に加撚数検出装置を設けると
   共に、該検出装置にはあらかじめ設定撚数に応じた設定
   値を導入しておき、検出装置の撚数検出値と前記設定値
   とを比較して異なるときその変化に応じて検出装置に接
   続した操作回路部にこれを指令しこの操作回路部から空
   気駆動タービンへの供給空気量若しくは空気圧を変更し
   て加熱数を一定に維持することを特徴とする仮撚加工方
   法。