JPS6143447B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は天然繊維および合成繊維などの紡績糸
を高速、安定、且つ高品質および低動力で作る空
気加撚紡績装置に関する。

従来の紡績装置の代表的なものとして、リング
精紡機およびオープンエンド紡績装置がある。

リング精紡機は、細番手から太番手にわたる広
い範囲の糸を作ることができ、汎用性があるが、
パツケージ自体を回転させるものであるため、紡
出速度が20m/min程度にとどまつており、将来
においても紡出速度を飛躍的に向上させることは
難しい。

オープンエンド紡績装置は、近年開発されたも
ので、リング精紡機に比べ２ないし３倍高速化さ
れ、生産性に優れた画期的な紡績装置であるが、
細番手の糸を作る場合は繊維が折れ曲がり、フツ
クおよびループ状になつて糸が形成されるので、
主に太番手の糸を作る場合にのみ使われているの
が現状である。

また、実質的に無撚な中心繊維の周りに周辺繊
維を巻き付けた結束糸を作る結束紡績装置または
空気加撚紡績装置が各種提案されている。

以下第１図にもとづいて、空気加撚紡績装置ま
たは結束紡績装置の基本的原理について説明す
る。

スライバSLあるいは、ロービングとよばれる
天然繊維、合成繊維等のステープル繊維からなる
繊維束をドラフト装置Ｄに供給する。このドラフ
ト装置Ｄは供給繊維束を数10倍〜数100倍の牽伸
をして糸の太さの繊維束Ｓすなわちフリースにす
る。

一方仮より装置Ｋは糸をこの部分において回転
させて、撚を与える装置である。フロントローラ
FRからでたフリースＳはこの仮より装置Ｋの回
転によつて撚が掛けられる。仮より装置の回転は
左、右いずれの回転でもよいけれども第１図では
仮より装置Ｋの上流側でＺ撚がかかるように回転
した場合である。第２図Ａは仮より装置Ｋの上流
側では糸の速度をｖとし、仮より装置Ｋの回転を
ｎとすると、ｎ／ｖだけの撚がかけられる。仮よ
り装置Ｋを通過した糸、すなわち仮より装置Ｋの
下流側では上流側の逆撚のＳ撚が掛けられること
になつて結果的には上流側のＺ撚を戻していくこ
とになる。仮より装置Ｋの回転も、糸の速度も同
一であるから巻取ローラMRに到達する段階で撚
数が０になつて、糸にならない。

第２図ＢはフロントローラFRから出たフリー
スＳについてエプロンとか、空気流とかを使つ
て、仮より装置Ｋのよりがフリース全体にかから
ないようにした場合である。仮より装置Ｋによつ
て繊維束の中心部にある繊維（以下主繊維とよ
ぶ）は前記同様のよりがかけられる。しかし中心
部より離れた周辺繊維（以下自由繊維とよぶ）は
フロントローラFRから出てしばらくは撚がかか
らず、仮より装置Ｋに近づいて主繊維に付いた段
階からよりがかかりはじめる。したがつて自由繊
維は仮より装置Ｋの上流側においては主繊維の撚
ｎ／ｖより少ないdn／ｖ（０＜ｄ＜１）の撚が
かけられる。その状態で糸が仮より装置Ｋを通過
すると、上流側のＺ撚の逆方向のＳ撚がかかる方
向に回転させられる。したがつて前述のように上
流側でかかつた撚が順次戻される。この仮より装
置ＫからテエイクアツプローラTRおよび巻取ロ
ーラMRの間では逆の撚ではあるがｎ／ｖの撚が
与えられる。主繊維は上流側と下流側と丁度０に
なり撚りがなくなる。しかし周辺繊維の自由繊維
は上流側でdn／ｖ、下流側でｎ／ｖでdn＜ｎで
あるから、ｎ−dn／ｖの撚が残る。空気加撚紡
績装置による糸Ｔは、この周辺繊維すなわち自由
繊維の撚によつて強さを保つものである。

しかし、従来の空気加撚紡績装置は、紡績時に
糸切れが多かつたり、使用に耐える糸強力が出な
いなどの問題が有つた。特に高回転になるにした
がい、繊維束の挙動が不安定になり、高速回転す
るフロントローラの随伴流によつて乱され、一層
不安定になる。また繊維長が短かくなるにしたが
い、また繊維本数が少なくなるにしたがい、一層
不安定になり、僅かな外乱によつて糸切れが生じ
ていた。そのため、これらの装置は繊維長の長い
ものに限定したり、紡出速度を低速におさえて使
用せざるを得ず、いずれも充分実用に供しうるも
のではなかつた。

これら従来装置の有していた問題点である結束
糸の糸強力を高めるための提案もされている。

１つは、ドラフト装置から出る繊維束を広げ、
分布をもたすものであるが、単に自由繊維を作つ
ているだけであるため、強い糸を安定して作るに
は繊維長の長い特殊な分野にしか適用できず、実
用性が低いという問題があつた。

他のものとして、ドラフト装置のフロントロー
ラによつて駆動されるエプロンを使用するものも
あるが、このエプロンは操業上耐久性に問題があ
り、しかも保守にも困難を伴うという問題があ
る。又中抜きローラにより軟圧把持する例もある
が、軟圧把持力で十分な強さの結束糸を作るには
その設定が非常に困難で、実用性が低いという問
題があつた。

本発明は、本発明者らが従来の空気加撚紡績装
置の有していた問題点を解消するため、系統的実
験および理論解析を行なつた結果到達した、空気
加撚紡績装置における自由繊維のつくりかた、お
よび主繊維と自由繊維との関係が重要であるとい
う知見に基づいてなしたものである。

本発明は、従来の空気加撚紡績装置の問題点を
解消し、天然繊維および合成繊維などの高い糸強
力の紡績糸を高速、安定、且つ高品質および低動
力で作る空気加撚紡績装置を提供することを目的
とする。

また本発明は、耐久性および保守に優れ、実用
性の高い空気加撚紡績装置を提供することを目的
とする。

本発明の空気加撚紡績装置は、フロントローラ
とバツクローラとを有し、繊維を解繊し、繊維束
を所定の太さに形成するドラフト装置と、該ドラ
フト装置のフロントローラに近接して配設される
とともに該フロントローラの周速と略同一の周速
で駆動されるデイフレクシヨンローラと、加撚管
内に高圧空気を噴射して軸方向成分を持つた旋回
流を形成して、該旋回流の高速回転力によりデイ
フレクシヨンローラから供給された繊維束に撚を
加え、糸を形成する空気加撚ノズルと、該空気加
撚ノズル内の糸を引き出すテエイクアツプローラ
と、および該テエイクアツプローラにより引き出
された糸を巻取る巻取ローラとから成り、ドラフ
ト装置のフロントローラに近接してデイフレクシ
ヨンローラを配設して、繊維束をフロントローラ
およびデイフレクシヨンローラの外周壁に沿つて
供給することにより、繊維束の供給方向を変え
て、繊維束中の周辺繊維の一端を繊維束から有効
に剥離させ自由状態にして、有効に周辺繊維を自
由繊維とし、該自由繊維が空気加撚ノズルにより
撚を加えられ、中央の主繊維の周囲を包囲する様
に巻き付いた結束糸を作るものである。

更に上述の構成より成る本発明の空気加撚紡績
装置の作用効果について第３図ないし第５図を用
いて詳細に説明する。

スライバSLをドラフト装置１に供給し、フロ
ントローラ２を出たところで糸の太さに相当する
断面繊維本数にする。このフリース（繊維束）Ｓ
は、フロントトツプローラ２２、フロントポトム
ローラ２１の接線方向に進行する。しかしフリー
スＳは次のデイフレクシヨンローラ３のために進
行方向が変えられ、第３図中Ａ〜Ｂ間ではフロン
トボトムローラ２１の外周壁の曲面AB上を進行
する。デイフレクシヨンローラ３は、フロントボ
トムローラ２１に接触させないでフリースＳの厚
さ以上の所定の隙間ｅを設け、フリースＳを確実
に把持しないようにしてある。

フリースＳはこの隙間ｅを通つて、空気加撚ノ
ズル４の吸引作用によつてノズル内に入る。フリ
ースＳは、この場合においてもフロントボトムロ
ーラ２１とデイフレクシヨンローラ３との中心線
に垂直方向に進行するけれども空気加撚ノズル４
の中心線０とその垂直方向とθの角度をもたせて
あるので、ここにおいてもフリースＳの進行方向
を変え、デイフレクシヨンローラ３の外周壁の曲
面上を進行する。

デイフレクシヨンローラ３から空気加撚ノズル
４に供給されたフリースＳは、空気加撚ノズル４
内の回転気流によつて回転力が付与され、撚がか
けられる。撚かけ点Ｄを境にして、上流側でＺ撚
がかけられるとすれば下流側ではＳ撚がかかるよ
うに糸は回転する。糸が形成される基本的原理
は、前述した従来の空気加撚紡績装置と同様であ
るので説明を省略する。

以下本発明装置においてデイフレクシヨンロー
ラ３を設けたことによる作用効果について説明す
る。

フロントローラ２に近接してデイフレクシヨン
ローラ３を配置したので、空気加撚ノズル４によ
る撚の伝播が制御されるとともに、接線的に進も
うとする繊維束Ｓは、デイフレクシヨンローラ４
によつて強制的にフロントボトムローラ２１の外
周壁の曲面上に沿つて供給されることによつて生
ずる遠心力、および接続的に進もうとする慣性力
および繊維の剛性により、一端が空気加撚ノズル
４により撚がかかつた繊維束に把持された繊維の
他端で繊維束Ｓの周辺に位置するものは、第５図
に示すように繊維束Ｓから剥離し、撚のかからな
い自由繊維FSを有効に形成する。

フロントボトムローラ２１から出た繊維束Ｓ
は、次にデイフレクシヨンローラ３の外周壁の曲
面上を強制的に供給され、前述と同様に、第５図
に示すように有効に撚のかからない自由繊維FS
を形成する。

フロントボトムローラ２１およびデイフレクシ
ヨンローラ３上で形成された自由繊維を周辺繊維
として有する繊維束は、次の空気加撚ノズル４に
より、高圧空気により形成された旋回流により、
中心部の撚がかけられた主繊維は撚かけ点以後で
は逆撚がかけられて、撚が戻される。一方、撚の
かかつていない周辺の自由繊維には撚が付与され
るので、撚の戻つた主繊維の周囲に巻き付く様に
撚がかけられ、結束糸Ｔを形成する。

この結束糸Ｔは、テエイクアツプローラ５を介
して巻取ローラ６により巻きとられる。

さらに本発明の空気加撚紡績装置は、フロント
ローラ２に若干の間隙ｅを介して近接したデイフ
レクシヨンローラ３を配置したので、繊維束Ｓを
前記隙間ｅをはさんでフロントローラ２およびデ
イフレクシヨンローラ３に曲面接触させるため、
結束糸にとつて重要な自由繊維の形成のさまたげ
となつていた空気加撚ノズル４による撚によつて
繊維束に生じていたバルーンの発生を防止して、
自由繊維の形成を促進するという利点を有する。
すなわち、従来装置において、自由繊維を形成す
るために、エプロンおよびスカートを設けたり、
フロントローラの接線方向と空気加撚ノズルの軸
方向とを一定の角度をもたせたりしているが、い
ずれも繊維束にピツチの短いバルーンが発生する
ため、撚の伝播に対する抵抗とならず、自由繊維
の形成のさまたげとなつていた。本発明装置は、
このバルーンの発生を防止して、撚の伝播を抑制
制御し、自由繊維の形成を促進するものである。

また、デイフレクシヨンローラ３は、ニツプ点
Ａ点で糸の方向を変えるとともに、さらにＢ点で
も糸の方向を変える働きをし、この方向変えによ
つて繊維束を２個の曲面ABとBCとに連続して接
触させる働きも持つている。

このようにデイフレクシヨンローラ３の働きに
よつてABとBCの曲面に繊維束を連続して接触さ
せるので、第３図において空気加撚ノズル４によ
る撚がＣ点をこえ、間隙部Ｂ点もこえて把持点Ａ
近傍に達するとき、繊維束Ｓが曲面BC，AB上に
接触することによつて、撚の伝播を抑制制御す
る。また曲面ABは凸面であり、曲面BCは凹面で
あつて間隙部Ｂ点を境界にして接触面の形状が連
続して変化しているため、２個の変曲点の間に存
在する間隙部Ｂ点付近では糸の形状効果による撚
の伝播抑制効果が大きい。このようにデイフレク
シヨンローラ３による働きによつて、繊維束への
撚の伝播が抑制制御されるので、Ａ〜Ｄ間の撚分
布は、DCからCB、BAと段階的に減少した状態
となつている。

第４図はそれを図的に表現したものである。空
気加撚ノズル４のＤ点における撚は上流側にＺ撚
がかけられるが、Ｃ〜Ｄ間を通過後の撚数は単位
長さ当りｎ／ｖ、Ｂ〜Ｃ間を通過後の撚数はjn／
ｖ（０＜ｊ＜１）、A′〜Ｂ間を通過後の撚数は
kn／ｖ（０＜ｋ＜ｊ）、A′はニツプ点Ａのごく近
傍の位置でＡから出た直後の繊維にはまだ撚が０
のところであつて、Ａ〜A′間は撚数が０であ
る。このようにデイフレクシヨンローラ３を設け
ることによつてＡからＤの間において撚数が段階
的にかわる。

本発明はその撚数の変化するところを積極的に
設けることにより、有効に自由繊維を形成し、前
述の主繊維の撚と自由繊維の撚との差を積極的に
作り、主繊維のまわりに自由繊維をしつかりまき
つかせ、強い結束糸を作るものである。

以下、本発明装置による結束糸の形成過程につ
いて、第４図を用いて詳細に説明する。

AB間はフロントボトムローラに曲面接触させ
られるが繊維のもつ剛性と進行方向の変化により
第５図に示すように先端がＢ点に位置したとき後
端側は（この先端後端は必ずしもＡ点より出たと
きの繊維方向に一致しない、逆になる場合もあ
る）曲面に沿わない主繊維群とはなれた繊維が生
じる。これら自由繊維を作るという意味もあるけ
れども、その上第４図のA′〜Ｂ間に示したよう
に先端が主繊維の中に入り後端側が自由繊維であ
るという自由繊維もできるということである。こ
れは糸を強くする上に非常に有効である。このよ
うな繊維をより多く作るにはこのA′〜Ｂ間の撚
が少なく、繊維同志の拘束が少ない方が、より効
果的であり前述の曲面接触による撚低減（kn／
ｖ）の効果と相乗的に働いて、デイフレクシヨン
ローラの意義が非常に大きい。

また前述のA′〜Ｂ間の効果はＢ〜Ｃ間におい
ても同様に達成される。この場合には撚数がjn／
ｖになつておりA′〜Ｂ間のkn／ｖより多く、そ
の効果は若干少ない。Ｂ〜Ｃ間も曲面接触させれ
ば効果がより増して、より強い糸ができるという
利点を有する。

CD間においては主繊維にはｎ−ｊｎ／ｖの撚りがかけ られる。自由繊維も主繊維とともにCD間では
ｎ−ｊｎ／ｖの撚がかけられる。なお自由繊維は一部に はBC間でｊｎ−ｋｎ／ｖの撚も付加されるものもある。

したがつて主繊維はＤ点を通過する時点において
はｎ／ｖの撚をもち、自由繊維はｎ−ｋｎ／ｖとｎ−ｊ
ｎ／ｖの撚を もつ。

Ｄ点を過ぎると糸には上流側の撚とは逆の撚が
かけられるので上流側の撚が戻されていく。テエ
イクアツプローラ５の位置Ｅに達する時には主繊
維は撚数０になる。しかし自由繊維はｎ／ｖ−ｎ−ｋｎ
／ｖ ＝ｋｎ／ｖとｎ／ｖ−ｎ−ｊｎ／ｖ＝ｊｎ／ｖの上流側
の撚とは逆のＳ撚 がかかる。この撚によつて主繊維を拘束し、強さ
をもつた糸にする。この糸が巻取ローラ６により
巻きとられる。

以上述べたようにデイフレクシヨンローラ３に
よる効果は大きく、充分は糸強力をもつた糸すな
わち良質な糸を作る上に非常に有効である。

また、先端が主繊維群の中に入り、後端が自由
である繊維ができる場所、すなわちABおよびBC
曲面上では、繊維束がかなりの高速でまわつてい
るので、後端側の自由繊維は、解撚ゾーンをすぎ
てから、上記回転分だけのよりが残り、主繊維群
に強く巻き付くことになる。そのため、一本の繊
維の先端部が主繊維群の一部となつていて、他の
後端自由繊維により強くしめつけられ、後端側は
主繊維群を強くしめつける糸構造となる。

一方、このような先端が主繊維群の中に入り、
後端が自由な繊維が曲面AB，BC上でできると、
上にも述べたように、かなり高速で回転させるこ
とができるため、空気加撚ノズルによつて、糸に
加えられる回転数を効率よく、実撚として残すこ
とができ、高速生産が可能となり、動力低減に大
きな役割をはたす。

また自由繊維は、ほとんど曲面AB上で作り、
その繊維が曲面AB上を移行しながら徐々に回転
を速め、前記の後端自由繊維を作れば、それで十
分の強さの糸が得られる。このようにするには、
糸を曲面AB上に積極的に強く押し付ける必要が
あり、その役割をデイフレクシヨンローラ３が行
なう。その役割を確実にはたし、さらに曲面BC
上でもAB面と同様な効果を行なわせるようにし
たほうが望ましく、そのようにすればより強い糸
ができる。

したがつてデイフレクシヨンローラ３には必ず
しも曲面接触はなくても十分であるが、曲面接触
することによつて糸の紡出安定性を高める効果も
持つている。すなわち、空気加撚ノズルの噴射空
気は、糸の進行方向に沿つてノズル内を流れるた
めに、糸を引つ張る働きを持つている。そのため
曲面AB上で十分な撚りがかかつていない部分で
糸切断が生じる可能性があるが、本発明装置はフ
ロントローラ２とデイフレクシヨンローラ３によ
り曲面AB，BCを形成し、２個の変曲点を設けた
ことにより、空気加撚ノズル４による引張力のフ
ロントローラ２の曲面AB上の繊維束への伝達を
緩和するので、紡出時の繊維束切断を防止し、紡
出安定性を高め、もつて高速生産を可能にするも
のである。

本発明の空気加撚紡績装置は、以下の態様を採
用することにより、その作用効果を一層確実なも
のにすることができる。

本発明の第１の態様は、前記フロントローラの
外周壁に沿つて繊維束が供給されるフロントロー
ラの外周長さを、５mm以上で、供給される繊維束
の繊維長以下にしたものである。すなわちフロン
トローラ２の外周壁に沿つて繊維束Ｓが供給され
る長さｌ_ABが繊維束の繊維長Ｌに対して以下の関
係を有するようにする。

５mm＜ｌ_AB＜Ｌ、又は２πrn＜ｌ_AB＜Ｌここに
おいてｒは、繊維束の半経、ｎは繊維群を巻きつ
ける回数である。

また本発明の第２の態様は、フロントローラに
加え、デイフレクシヨンローラ３の外周壁に沿つ
て繊維束が供給されるデイフレクシヨンローラの
外周長さを、１mm以上で、供給される繊維束の繊
維長以下にするものである。

すなわち、デイフレクシヨンローラ３の外周壁
に沿つて繊維束Ｓが供給される長さｌ_BCが繊維束
の繊維長Ｌに対して以下の関係を有するようにす
る。

１mm＜ｌ_BC＜Ｌ また本発明の第３の態様は、前記フロントロー
ラおよびデイフレクシヨンローラの外周壁に沿つ
て繊維束が供給されるフロントローラおよびデイ
フレクシヨンローラの外周の全体の長さを６mm以
上で供給される繊維束の繊維長以下にするもので
ある。すなわちフロントローラ２およびデイフレ
クシヨンローラ３の外周壁に沿つて繊維束が供給
される全体の長さｌ_ACが繊維束の繊維長Ｌに対し
て以下の関係を有するようにする。

６mm＜ｌ_AC＜Ｌ 本発明の空気加撚紡績装置は、前述のようにフ
ロントローラ２の曲面AB間では、AA′間あるい
は、A′B間のA′に近い部分では繊維束の撚が少な
く、撚の少ない繊維束が曲面ABに接触している
ため、空気加撚ノズル４による撚が繊維束の中央
部分の繊維に伝わつても繊維束の周辺部の繊維に
は伝わらず、前者が主繊維群となり、後者が自由
繊維となる。このようにデイフレクシヨンローラ
３の効果により、自由繊維を多く作ることがで
き、このことが最大の特徴である。

この自由繊維を有効に形成するための条件は、
後で述べるように繊維の後端を自由にすることが
重要であるので、繊維の後端が主繊維群を数巻以
上巻き付けるのに必要な長さ、すなわち繊維束の
半径をｒとすると、２πrn（ｎは主繊維群を巻き
付ける数５〜６以上）の長さを必要とする。この
条件を満たすには、フロントローラ上の曲面AB
の長さｌ_ABは２πrn以上必要である。実際には後
端自由の長さがあまり短かいと繊維の剛性により
単に毛羽となるだけであるので、５mm以上の長さ
であることが望ましい。

また、フロントローラ２の曲面AB上の糸はま
だ撚が十分かかつていないため、繊維長以下にし
ないと紡出不安定となる。すなわち一本の繊維が
Ａ点とＢ点にまたがるような条件であればBC間
では撚がかなりかかつているので紡出安定とな
る。

また、デイフレクシヨンローラ３は、先端が主
繊維群に入つている繊維の後端を自由にする効果
も持つている。すなわち、デイフレクシヨンロー
ラ３はフロントローラ２から出る繊維束の方向を
積極的に変える働きをしているので、曲面BC面
上で糸の外周部にある繊維は先端が主繊維群に巻
き込まれつつ、BC曲面に沿つて進行するのに対
し、その繊維の後端は、繊維の剛性や遠心力、慣
性等によりBC曲面に沿うことなく、第５図に示
すように主繊維群よりはなれて自由になる。デイ
フレクシヨンローラ３が繊維束に対し曲面接触を
与える長さｌ_BCは、少くとも１mm以上必要であ
り、繊維束の繊維長Ｌ以下にする必要がある。長
さｌ_BCを繊維長Ｌ以下にすると、デイフレクシヨ
ンローラ３の曲面BC上のＢ点とＣ点の撚数の差
が大きくなり、糸の引張り張力に対し耐えられな
くなり、BC曲面上で繊維束切断がおきるからで
ある。

又、以上を総合するとフロントローラ２および
デイフレクシヨンローラとの曲面ABおよび曲面
BCのトータルの長さｌ_ACは、６mm以上の長さが
必要であり、繊維長Ｌの２倍（2L）以下に設定
することにより、強い結束糸を安定に紡出するこ
とができるとともに高速紡出が可能となり、生産
性を高めることができる。前記トータルの長さｌ
_ACの上限値を繊維長Ｌ以下にすれば、曲面ABお
よびBCの全体にわたり、繊維がまたがるので、
紡出安定性が高められ一層強い結束糸を安定に紡
出することができるとともに、高速紡出が可能と
なり、生産性を高めることができる。

上述の条件を満足させた空気加撚紡績装置にお
いて、後端自由繊維の後端部が曲面ABおよびBC
面上で回転する、その回転分だけにみあつた撚り
数が解撚ゾーンをすぎてから実撚として残り、主
繊維群を締めつける。すなわちこのような後端自
由繊維を作ることによつて、外周部の繊維がお互
に先端部を他の繊維に締めつけられ、主繊維群に
しつかりと固定されて、後端部で他の繊維を締め
付け、お互の相乗効果により強い糸を安定に紡出
することができるとともに、その結果、高速紡出
が可能となり、高生産性を可能にする。

一方、このような後端自由繊維は、空気加撚ノ
ズル４の加撚性能の優秀さにより高速に回転させ
ることができるし、また、曲面ABおよびBC面の
比較的高速に回転している領域で後端自由繊維が
できることにより、効率よく高速回転させること
ができる。したがつて上述の装置は、効率よく実
撚を残すことができ、高速生産が可能となり、繊
維束を回転させるだけの動力でよいから動力を低
減するという多くの利点を有する。

次に本発明を実施例の空気加撚紡績装置に基づ
き第６図および上述の第３図、ないし第５図を用
いて説明する。

本実施例の空気加撚紡績装置は、45番手の混紡
糸を紡出するもので第６図に示すように、５対の
ローラより成り、最終段がフロントボトムローラ
２１とフロントトツプローラ２２を構成する５線
式ドラフト装置１０と、該ドラフト装置のフロン
トボトムローラ２１に近接して配置され、該フロ
ントボトムローラ２１の周速と同一周速で駆動さ
れるデイフレクシヨンローラ３と、該デイフレク
シヨンローラ３とフロントボトムローラ２１に近
接して導入口４０を有し、該導入口４０に連通す
る加撚管４１内に高圧空気を接線的且つ軸方向に
噴射して軸方向成分を持つた旋回流を形成して該
旋回流の高速回転力により前記デイフレクシヨン
ローラから供給された繊維束に撚を加えて糸を形
成する空気加撚ノズル４と、該空気加撚ノズル４
の加撚管４１内の糸を引き出すテエイクアツプロ
ーラ５と、該テエイクアツプローラ５により引き
出された糸を巻取る巻取ローラ６とから成る。

ドラフト装置１０は、供給繊維束としてスライ
バSLを使用し、該スライバSLを糸の太さに等し
い断面繊維本数の繊維束Ｓにするものであり、上
流に導入コレクタＣ１を配置した一対のバツクロ
ーラ１１と、上流にそれぞれコレクタＣ４，Ｃ
３，Ｃ２を配置したそれぞれ所定距離だけ離して
配置した一対の４番ローラ１４、３番ローラ１
３、２番ローラ１２と、スチール製のフロントボ
トムローラ２１と該フロントボトムローラ２１に
強く押しつけられたゴム被覆されたフロントトツ
プローラ２２とから成るフロントローラ２とから
成り、バツクローラ１１からフロントローラ２に
至るまで順次ローラの周速が高くなるように駆動
される。各ローラの上流に配置したコレクタは、
通常のスライバ用コレクタを用い、その幅により
所望の繊維束の幅を設定する。スライバSLを導
入コレクタＣ１に導入すると、バツクローラ１
１，４番ローラ１４、３番ローラ１３、２番ロー
ラ１２、およびフロントローラ２に至る間にスラ
イバSLが順次引き伸ばされ、糸の太さに等しい
断面繊維本数で且つ所定幅の繊維束を形成する。
使用スライバSLは、ポリエステル65％、綿35％
の混紡を用い、平均繊維長Ｌは約33mmである。

デイフレクシヨンローラ３は、フロントボトム
ローラ２１に対し間隙ｅを介して、フロントトツ
プローラ２２に対して所定の間隙を介して近接配
置され、フロントボトムローラ２１と同一径を有
するとともに、フロントボトムローラから歯車機
構により駆動され、同一方向（第６図中矢符の方
向）に同一周速で回転する。

本実施例においては、フロントボトムローラ２
１の直径は25mm、フロントトツプローラ２２の直
径は28mm、デイフレクシヨンローラ３の直径は25
mmである。デイフレクシヨンローラ３により、フ
ロントボトムローラ２１の外周壁の曲面AB（第
３図参照）に沿う長さｌ_ABは約13mm（≒0.4L）と
し、デイフレクシヨンローラ３の外周壁の曲面
BC（第３図参照）に沿う長さｌ_BCは約11mm（≒
1/3Ｌ）とする。

デイフレクシヨンローラ３を設けたことによ
り、フロントボトムローラ２１のＡ点を出た繊維
束Ｓは、フロントボトムローラ２１の外周壁の曲
面ABに沿つて供給され、次に間隙ｅを介してデ
イフレクシヨンローラ３の外周壁の曲面BCに沿
つて供給される。

空気加撚ノズル４は、フロントボトムローラ２
１とデイフレクシヨンローラ３に近接して配置さ
れ、導入口４０がフロントボトムローラ２１およ
びデイフレクシヨンローラ３に対向して開口し、
該導入口４０に連絡して加撚管４１をノズル本体
４２内に形成配置する。導入口４０および加撚管
４１の軸方向とフロントボトムローラ２１および
デイフレクシヨンローラ３の中心を結ぶ線と直交
する直線とのなす角をθに設定する。ノズル本体
４２内に、高圧空気源（図示せず）に配管Ｐを介
して連絡した連絡通路４３を形成するとともに、
加撚管４１の内外側壁を貫通する貫通孔４４を形
成し、該連絡通路４３と貫通孔４４とを連通させ
る。貫通孔４４は、加撚管４１の内周壁に対し接
線的に且つ軸方向に対し所定の角度をもつて開口
する様に形成する。空気加撚ノズル４は高圧空気
源から供給された所定の圧力を有する高圧空気を
配管Ｐ、連絡通路４３、貫通孔４４を介して、加
撚管４１内に接線的に供給するので、加撚管４１
内に軸方向成分を持つた旋回流を形成する。

したがつて空気加撚ノズル４は、デイフレクシ
ヨンローラ３から供給された繊維束Ｓに対して加
撚管４１に形成した旋回流の高速回転力により撚
を付与し、結束糸Ｔを形成する。

テエイクアツプローラ５は、空気加撚ノズル４
に対し所定距離だけ離して配置され、所定の周速
で回転駆動され、空気加撚ノズル４内の結束糸を
引き出す。

巻取ローラ６は、前記テエイクアツプローラに
対し所定距離だけ離して配置されるとともに、所
定の周速で回転駆動され、テエイクアツプローラ
により引き出された結束糸を巻き取る。

上述の構成より成る本実施例の空気加撚紡績装
置の作用効果について述べる。

導入コレクタＣ１に導入されたポリエステル65
％、綿35％の混紡スライバSLは、ドラフト装置
１０により順次引き伸ばされ、糸の太さに等しい
断面繊維本数の繊維束Ｓに形成される。

ドラフト装置１０のフロントローラ２から出た
繊維束Ｓは、デイフレクシヨンローラ３により、
強制的に方向を変えられフロントボトムローラ２
１の外周壁の曲面ABに沿つて供給される。その
結果、繊維束Ｓの周辺の繊維は、直進しようとす
る慣性、曲面ABに沿い円運動をすることによつ
て生ずる遠心力、績維自身の剛性、および曲面
ABの曲率などの形状効果により、曲面ABに沿つ
て供給される繊維束から剥離し、有効に自由繊維
FSを形成する。しかも曲面AB上の繊維束は空気
加撚ノズル４からの撚の伝播が抑制されているの
で、周辺繊維の繊維束からの剥離は一層助長され
る。一端が自由端の自由繊維FSの他端は撚のか
かつた主繊維群により把持されている。この自由
繊維FSにも、空気加撚ノズルからの撚が伝播さ
れるが、一端が自由端であり、自由度が高いた
め、充分に撚がかからず、主繊維群の撚数とに差
が生ずる。

フロントボトムローラ２１の曲面ABを出た繊
維束Ｓは、間隙ｅ（本実施例においてはｅ＝0.2
mm）を介してデイフレクシヨンローラ３に供給さ
れる。デイフレクシヨンローラ３に供給された繊
維束Ｓは、外周壁の曲面BCに沿つて供給され、
前述のフロントボトムローラ２１の曲面ABに沿
つて供給される場合と同様に、自由繊維FSが有
効に形成される。

自由繊維FSが有効に形成された繊維束Ｓは、
空気加撚ノズル４の加撚管４１内に形成されてい
る旋回流の高速回転力により、高速回転される。
その結果ノズルの上流側で付与された撚に対し下
流側では逆の撚がかけられるので、上流側で撚が
付与された主繊維は撚が戻される。逆にわずかし
か撚がかかつていない自由繊維は、撚数の差の分
だけ逆撚が付与され、撚の戻つた主繊維群に巻き
付き、結束糸を形成する。

このようにして形成された結束糸Ｔをテエイク
アツプローラ５により、空気加撚ノズル４内より
引き出し、巻取ローラ６により巻取る。

上述からも明らかな様に本実施例の空気加撚紡
績装置は、デイフレクシヨンローラ３を設けるこ
とにより、フロントボトムローラ２１およびデイ
フレクシヨンローラ３の曲面に沿つて供給するこ
とにより、従来装置に比べ有効に多数の自由繊維
を形成することができるという利点を有する。

フロントボトムローラ２１とデイフレクシヨン
ローラ３の２つの連続する曲面に沿い、２つの変
曲点を介して繊維束を供給するので、空気加撚ノ
ズル４からの撚の伝播、バルーンの伝播が抑制制
御され、自由繊維の発生を一層助長する。

本実施例の空気加撚装置は、上述のように有効
に多数の自由繊維を形成するとともに、曲面AB
およびBCの長さを繊維長以下にしたので、一端
が主繊維群にしつかりと把持された多数の自由繊
維が主繊維群の周囲に巻き付いた強い良質の結束
糸を紡出できるという利点を有する。すなわち本
結束糸は、紡出速度50m/min〜120m/minの範囲
で、単糸強さ200ｇ以上の値を有する。

また強い良質の結束糸が紡出できるため、高速
紡出が可能になり、高生産性を達成できるという
利点を有する。

連続する２つの曲面ABおよび曲面BCに沿い、
２つの変曲点を介して繊維束を供給するので、空
気加撚ノズル４およびテエイクアツプローラによ
る糸の引き出し方向の張力の前記曲面ABおよび
BC上の繊維束への伝達が緩和されるので、繊維
束の切断、又はす抜けを防止できるとともに、本
実施例装置においては、曲面ABおよびBCの長さ
を供給繊維束の繊維長以下に設定したので一層結
束糸の切断を防止するので、糸の紡出安定性を高
めるとともに、その結果紡出速度120m/min、も
しくはそれ以上の高速紡出を可能にするという利
点を有する。

本実施例装置は、効率良く高速紡出および高生
産を可能にするので、動力低減にも有効であり、
フロントボトムローラ２１からの回転連絡により
デイフレクシヨンローラを駆動するものであるた
め、機構自体が簡単であり、耐久性の問題が無
く、保守等も容易であるという利点を有する。

以上要するに、本発明の空気加撚紡績装置は、
デイフレクシヨンローラを設けることにより、強
い良質の結束糸の紡出を可能にするとともに、紡
出安定性を高め、高速紡出および高生産を可能に
するものであり、更に耐久性および保守の問題も
解消するものである。

フロントボトムローラおよびデイフレクシヨン
ローラの外周壁の曲面ABおよび曲面BCに沿う長
さｌ_AB，ｌ_BC，ｌ_ACは、上述の数値範囲内で、使
用するスライバーの種類、繊維長、糸の番手、繊
維の毛ば立ち等の表面性状、各ローラの曲率、周
速等を考慮して最適の値に設定すると、一層効果
は大きい。

デイフレクシヨンローラ３は、実施例に示した
以外に、第７図Ａに示すように、両端がフロント
ボトムローラ２１に接触し、繊維束の通るところ
を中抜きにしたり、第７図Ｂに示すように繊維束
の通る中間部分をフロントボトムローラ２１に接
触させ、両端を小径にしたローラを用いてもよ
い。又デイフレクシヨンローラ３の代わりに、第
７図Ｃに示すように弾性的に支持された曲面を有
する支持部材３０をフロントボトムローラ２１に
近接して配置することにより繊維束の曲面接触を
得る態様も採り取る。この場合、ローラの様に回
転しないので、若干効果は低減される。

前述した実施例ではポリエステルと綿との混紡
のスライバを用いた例を説明したが、ポリエステ
ル、アクリル等の化繊100％または綿100％のスラ
イバにも同様に適用できる。

上述以外にも本発明は、特許請求の範囲に記載
した精神に反しない範囲で幾多の設計変更、およ
び付加変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来装置の基本原理を
説明するための図で、第１図は従来装置の基本構
成を示す図、第２図ＡおよびＢは、従来装置によ
り形成される繊維束および糸を示す図、第３図
は、本発明装置の基本的構成例を示す断面図、第
４図は、本発明装置により形成される繊維束およ
び糸を示す図、第５図は、自由繊維の発生状態を
示す断面図、第６図は、本発明の実施例の空気加
撚紡績装置を示す側面図、および第７図Ａ，Ｂ，
Ｃは、デイフレクシヨンローラの変形例を示す図
である。 図中、１，１０はドラフト装置、２はフロント
ローラ、２１は、フロントボトムローラ、２２は
フロントトツプローラ、３はデイフレクシヨンロ
ーラ、４は空気加撚ノズル、５はテエイクアツプ
ローラ、６は巻取ローラを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フロントローラとバツクローラとを有し、繊
   維を解繊し、繊維束を所定の太さに形成するドラ
   フト装置と、 該ドラフト装置のフロントローラに近接して配
   設されるとともに該フロントローラの周速と略同
   一の周速で駆動されるデイフレクシヨンローラ
   と、 加撚管内に高圧空気を噴射して軸方向成分を持
   つた旋回流を形成して、該旋回流の高速回転力に
   よりデイフレクシヨンローラから供給された繊維
   束に撚を加え、糸を形成する空気加撚ノズルと、 該空気加撚ノズル内の糸を引き出すテエイクア
   ツプローラと、 該テエイクアツプローラにより引き出された糸
   を巻取る巻取ローラとから成り、 ドラフト装置のフロントローラに近接してデイ
   フレクシヨンローラを配設して、繊維束をフロン
   トローラおよびデイフレクシヨンローラの外周壁
   に沿つて供給することにより、繊維束の供給方向
   を変えて、繊維束中の周辺繊維の一端を繊維束か
   ら剥離させ自由状態にして、有効に周辺繊維を自
   由繊維とし、該自由繊維が空気加撚ノズルにより
   撚を加えられ、中央の主繊維の周囲を包囲する様
   に巻き付いた結束糸を作るようにしたことを特徴
   とする空気加撚紡績装置。 ２ 前記フロントローラの外周壁に沿つて繊維束
   が供給されるフロントローラの外周長さを、５mm
   以上で、供給される繊維束の繊維長以下にしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気
   加撚紡績装置。 ３ 前記デイフレクシヨンローラの外周壁に沿つ
   て繊維束が供給されるデイフレクシヨンローラの
   外周長さを、１mm以上で、供給される繊維束の繊
   維長以下にしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の空気加撚紡績装置。 ４ 前記フロントローラおよびデイフレクシヨン
   ローラの外周壁に沿つて繊維束が供給されるフロ
   ントローラおよびデイフレクシヨンローラの外周
   の全体の長さを、６mm以上で、供給される繊維束
   の繊維長以下にしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の空気加撚紡績装置。