JPS6311456B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

繊維機械内で走行糸に給湿するために、調整可
能な回転数で駆動されるローラを介して糸をガイ
ドし、その場合に前記ローラを液浴中に浸漬する
か、又は液体流で連続的に濡らすようにした装置
は公知である。この場合ローラはその周面で液体
を連行しかつ該液体を、ローラに部分的に巻掛け
られた糸に移す。 特に糸走行速度が変速の場合には、前記公知の
装置は、給湿区域において僅かな糸張力でしか糸
をガイドできないので不利である。糸走行速度が
増大すると、それに相応して糸にかかる力も増大
する。この場合問題になるのは機械的な摩擦効果
よりも液力的な摩擦効果であり、この液力的な摩
擦効果は周知のように著しく速度と粘性とに関連
している。従つて、摩擦力を低く抑えるために一
般に液体の粘性をできるだけ低く調整しようとす
るのは当然である。しかしながら実地において
は、粘性を低下させるにも限度がある。例えば調
質用ローラ表面に充分な厚さの液膜を形成するた
めに、あるいは、糸に対する作用の点で調質液に
課された要求に基づいて調質液が有していなけれ
ばならない材料特性乃至作用上の特性のために、
粘性を妄りに低下させる訳にはいかない。 糸とローラとの相対速度が500〜600ｍ／minの
範囲を上回る一方、給湿区域から引出された糸の
糸張力が僅か例えば4cNであると、糸走行方向で
見て給湿区域の前方に糸垂れが生じることが判つ
た。 この問題が特に生じるのは、捲縮・熱固定され
た糸に最終フイードローラ機構の後方で、しかも
巻取り部の手前でもう一度液体で給湿処理を施す
ような仮撚捲縮機においてである。捲縮糸は通常
きわめて僅かな張力で巻取られるが、これは、捲
縮を害なわずかつ良好なパツケージ形成を保証す
るためである。他面において今日では1000ｍ／
min以上の糸走行速度が要求される。直径100mm
以内の通常のローラサイズでは調質ローラの周速
度は、糸繊度、糸捲縮度、調質液粘度、要求され
る液体塗布量並びに糸走行速度に関連して約１乃
至10ｍ／minである。 ところで、今日稼働中の仮撚捲縮機の各作業部
位の巻取り部の手前では糸監視器が使用されてい
るが、該糸監視器は、糸不在の場合つまりテクス
チヤード加工区域又は後処理区域で糸切れが生じ
た場合に糸加工を中断させる。例えば巻戻しパツ
ケージから到来する糸をすでに最初のフイードロ
ーラ機構の手前で切断することによつて、仮撚捲
縮機が巻取られない糸材料で閉塞されたり、フイ
ードローラ機構に糸が巻きついたりする不都合が
防止される。糸垂れが生じると、第１に最終フイ
ードローラ機構に不都合な巻き体が形成され、第
２に又、糸監視器が糸の存在をもはや確認せず加
工中断信号を送出するという事態が生じることが
ある。 給湿装置を装備した別の繊維機械例えば紡糸機
又は紡糸・延伸機では、給湿装置前の糸張力の低
下に基づいて糸走行が不安定になると同時にゴデ
ツトローラにおいて糸がスリツプし、更には又、
何れにしても不都合な現象が生じることになる。 ところで本発明の課題は、前述のような給湿ロ
ーラにおいて生じる糸摩擦を著しく低下させ、し
かも給湿処理区域特に仮撚捲縮機の給湿処理区域
を高い糸走行速度及び僅かな糸張力で稼動させる
場合にも、トラブルのない稼動と糸走行を可能に
するようにすることである。 この課題を解決するために、従来のように駆動
される給湿ローラの円周に本発明では複数の溝を
設けた。これらの溝乃至条溝は、糸に接するロー
ラ面をウエブの頂面によつて形成するように構成
されている。溝つまりウエブ間の相互間隙は、周
方向で測長すれば、全体として給湿ローラ円周の
１／３乃至2/3を占めるような長さを有している。有
利な実施態様では、このような給湿ローラとし
て、市販の歯付ベルトプリー又は円筒歯車が使用
され、この場合ウエブの周方向長さと間隙の周方
向長との比は約１：１の割合である。 原理的には給湿ローラの外周面として、任意の
形式の断続面を使用することが可能である。例え
ば給湿ローラは、歯付ベルトプリーとして、直
歯、斜歯又は山歯を有する円筒歯車又はウオーム
歯車として、あるいは傘歯車又は二重傘歯車とし
て構成することができる。また、ローラ外周壁に
穿設された多数の半径方向孔を有するローラ、あ
るいは、ローラ周面に、穿孔薄板又は篩い面を張
設した円滑ローラを使用することも可能である。 糸走行速度とローラ周速度との相対速度は、い
ずれにしても大であるので、ローラ周速度が糸走
行速度に対して同じ向きであるか逆向きであるか
は重要なことではない。 本発明によれば、給湿ローラにおける糸巻掛け
角を著しく大きくする必要はない。糸巻掛け角は
30゜より大であつてはならない。溝つまり外周面
中断部を有するようにローラを構成したことによ
つて、液浴からの充分な量の液体搬送が保証され
る。また、糸が接するローラ周面をこのように構
成したことによつて、ローラ周面には、連繋した
液膜が形成されることはない。ここで肝要なこと
は、糸表面によつて連行される液体の液力抵抗
が、給湿ローラの閉じた円筒表面の場合よりも著
しく小であることである。これによつて（糸への
液体塗布量が等しいとすれば）この糸に生じる摩
擦力を減少させることができ、ローラに巻き体が
形成されたり、糸が巻きついたりすることはな
く、また糸監視器によつて不都合に糸加工が中断
せしめられることもなくなる。液体塗布量と糸張
力は、給湿ローラの構成と周速度の設定とによつ
て極めて広範囲にわたつて制御することができ
る。これまでの実験の結果明らかに確認できたこ
とは、ローラ円周が規定されている場合、僅かな
歯数で好成績を得ることができることである。特
にウエブ頂面の周方向長さは３mmより小であつて
はならないことが確認された。さもないと充分な
液体塗布量は得られない。他面において、ウエブ
と間隙とのピツチについても、包絡線に巻掛ける
ことによつて規定された糸長さよりも小さな値が
選ばれねばならない。さもないと液体塗布が不均
一になりかつ糸張力も不均等になる。 ローラ直径が69mm、歯数が23個、ウエブ頂面の
周方向長さの和と間隙の周方向長さの和との比が
１：１であるローラを使用した場合、ローラ回転
数が12r.p.mでは糸重量の1.19％の液体塗布量が、
またローラ回転数が20r.p.m.では糸重量の2.96％
の液体塗布量が得られた。ローラへ達する糸の糸
垂れは申し分なく避けられた。前記の両ローラ回
転数の実験例では、ローラから進出する糸の張力
とローラに達する糸の張力との比は8cN：4cNで
あつた。その場合ポリエステル糸78dtexが仮燃
捲縮されかつ巻取り部の手前で給湿され、巻取り
速度は600ｍ／minであつた。 本発明の装置は原則として、糸の調質を必要と
するようなすべての繊維機械で使用できるが、特
に高い糸走行速度で薬剤を塗布する必要のある繊
維機械例えば紡糸機、紡糸・延伸機、紡糸・延伸
テクスチヤード機において使用されるのが有利で
ある。 次に図面につき本発明の実施例を詳説する。 第１図では中央架台１と側方架台２を備えた仮
撚捲縮機の左半部が略示されている。 仮撚捲縮機の、図示を省いた右半部は図示の左
半部と鏡面対称の構成を有している。 側方架台２は合成繊維の糸４を繰出す巻戻しパ
ツケージ３を支持している。糸４は巻戻しパツケ
ージ３からフイードローラ機構５によつて引出さ
れ、その際、糸４は巻戻しパツケージ３とフイー
ドローラ機構５との間に配置された糸カツター３
０を通過する。フイードローラ機構５を経たのち
糸４は、湾曲した加熱プレート６を介してガイド
される。湾曲した加熱プレート６の一端は側方架
台２に、他端は中央架台１に固定されている。糸
の接する加熱プレート表面は、側方架台２と中央
架台１との間の中間通路に向いている。加熱プレ
ート６は、適当に断熱されておりかつ閉鎖フラツ
プによつて下側をカバーすることができる。この
加熱プレート６を通過したのち糸４は下方へ誘導
され冷却プレート７を介してガイドされる。該冷
却プレート７には冷却媒体例えば水が貫流してい
る。冷却プレート７の後方で糸４は仮撚子８に達
する。該仮撚子はこの場合仮撚スピンドル又は摩
擦式仮撚子である。 次いで糸４はフイードローラ機構９によつて引
出される。フイードローラ機構５と９の周速度
は、仮撚区域において糸が所期の張力を受けるよ
うに設定されている。場合によつては仮撚区域に
おいて合成繊維糸に同時に適当なストレツチング
をかけることも可能である。 フイードローラ機構９の後方で糸４は、調質装
置２４ａ，２６ａを介して（鎖線で示した糸経路
を経て）又は別の加熱部材１０と給湿装置２４，
２６を介して巻取り部１２へ供給される。本実施
例では巻戻しパツケージ３の数に相応して３つの
巻取り部が互いに上下に配置されている。巻取り
部１２は自立性のプレート２５に取付けられてい
る。誤解を避けるため念のために付記しておく
が、巻戻しパツケージ３から到来する３本の糸は
機械長手方向で見て互いに並列的にガイドされ、
かつ各糸には夫々別個の仮撚子８で仮撚がかけら
れる。 糸４が加熱部材１０を経て巻取り部１２に至る
場合についての糸の走行経路は実線で示されてい
る。 加熱部材１０における糸の加熱処理は殊に無接
触式に加熱管を通して糸を走行させることによつ
て行なわれる。加熱部材１０の後方には糸を引出
すためのフイードローラ機構２３が設けられてい
る。 １３〜２０及び２２は、加熱プレート６と冷却
プレート７とに糸を当てつける装置の構成部分で
ある。 仮撚捲縮機の足部には、加熱部材１０から到来
する糸に液体を塗布する給湿装置が設けられてい
る。該給湿装置は、液浴２６に部分的に浸漬され
た給湿ローラ２４から成つている。該給湿ローラ
２４の前後には夫々１つの糸ガイド１１，２７が
配置されており、両糸ガイドの少なくとも一方
（例えば糸ガイド１１）は調整可能である。糸ガ
イド２７には糸監視器２８が前置されており、該
糸監視器によつて糸の有無が確認されかつ糸切れ
時には糸カツター３０によつて糸切断が行なわ
れ、それによつて糸加工部の稼動が停止される。 調質装置２４ａ，２６ａの構成及び作用形式は
実質的に給湿装置２４，２６の構成及び作用形式
に等しい。調質装置の給湿ローラ２４ａには、や
はり糸ガイド又は変向ガイドローラが所属してい
る。この糸ガイド又は変向ガイドローラは、給湿
ローラ２４ａにおける糸の巻掛け角を固定するた
めに調整可能である。 フイードローラ機構９の後方で引出されて調質
装置２４ａ，２６ａを介して巻取り部１２へガイ
ドされる糸は特に高弾性の捲縮ヤーンであるのに
対して、加熱部材１０と給湿装置２４，２６を経
て巻取り部１２へガイドされる糸は、天然繊維状
の嵩高糸である。 第２図に示した給湿装置２４，２６は原理的に
は調質装置２４ａ，２６ａにも使用可能である。
機械全長にわたつて延在する駆動軸３１はモータ
２９によつて駆動される。前記駆動軸３１は各作
業部位毎に（例えば各仮撚捲縮部位毎に）給湿ロ
ーラ２４を保持し、これらの給湿ローラは、複数
の作業部位に共通の液浴２６に浸漬されている。
液浴２６のための浴槽３２は原則として機械フイ
ールドの長さにわたつて延在している。 各給湿ローラ２４には２つの変向ガイドローラ
３３，３４が所属している。図示の実施例では変
向ガイドローラ３３は、給湿ローラ２４における
糸巻掛け角を変化できるようにアーム３５によつ
て前記給湿ローラ２４に対する位置を調整可能に
配置されている。このためにアーム３５は、機械
全長にわたつて延在する回動不能のロツド３７上
の所望の位置にその都度ビス３６によつて固定さ
れる。しかし又、前記ロツド３７を回動可能に配
置して、１基の機械又は１つの機械フイールドの
全変向ガイドローラ３３を一緒に調整できるよう
にすることも可能である。変向ガイドローラ３４
は、類似の形式で調整可能にか、又は不動に配置
することができる。 第１図に示した糸監視器２８は、図面を見易く
するために第２図では示されていない。しかし変
向ガイドローラ３４の代りに糸監視器２８を配置
することも可能である。なお念のために付記して
おくが、本発明は糸監視器の使用に限定されるも
のではない。糸垂れは、糸監視器がこの糸垂れに
よつて必要以上に応動することになるが故に不都
合であるばかりでなく、糸垂れによつて縺れや糸
切れが発生するので、この糸垂れは避けられねば
ならない。 第３図で歯付ベルトプリーとして示されている
給湿ローラ２４は18個のウエブ３８と18個の間隙
３９を有している。３８ａはウエブ３８の頂面で
ある。 第４図の上半部と下半部には夫々給湿ローラ２
４の異なつた実施例が示されている。この場合ウ
エブは複数本の円筒形のバー４０又は方形断面の
バー４１から成つている。これらのバー４０及び
４１は、駆動軸に共軸かつ並列的に固定された２
つの端面円板４２間に軸平行にか、又は軸線に対
して斜向させて配置されており、かつバー相互間
に間隙４３，４４が形成されている。 第５図でもやはり上半部と下半部に夫々給湿ロ
ーラ２４の異なつた実施例が示されている。ウエ
ブは三稜形バー４５又は半円形バー４６から成つ
ておりかつ例えば１つの円筒形の円板の外周に、
ウエブ相互間に間隙４７，４８を形成するように
溶接されている。 本発明の給湿ローラの作用を明確にするために
以下に若干の実験成績を述べておく。実験に使用
した給湿ローラの外径は69mm、ウエブ間隙の基礎
円の直径は65mmである。給湿ローラは23個の歯を
有している。ウエブ頂面長さの和と間隙長さの和
の比は１：１である。糸走行速度は600ｍ／min
である。

【表】

【表】 別の実験では液体塗布率は給湿ローラの回転数
と糸巻掛け角とに関連して広い範囲つまり0.1％
乃至9.5％の範囲で変化させることができた。こ
の場合糸監視器の作用範囲における糸垂れは完全
に避けられたので、糸監視器が誤接続をトリガす
ることはなかつた。 これと平行して行なわれた実験では外径69mmで
歯数43個の給湿ローラが使用された。このような
給湿ローラは或る回転数かつ所定の糸巻掛け角で
は申し分なく稼働するが、しかしながら実験時に
留意せねばならなかつた点は、給湿ローラの範囲
で糸垂れが生じないようにすることであつた。 別の実験例は、給湿ローラの直径が規定されて
いる場合糸に移される液量がウエブ数又はウエブ
当りの頂面長さにも関連していることを示した。
外径69mmの給湿ローラを使用し、回転数を13r.p.
m.とし、ウエブ頂面長さの和と間隙長さの和の
比を１：１とした場合、次の数値が求められた。

【表】 実験の結果、糸張力の均一性に関して特に顕著
な効果が確認された。つまり本発明の給湿ローラ
を使用した場合には糸走行方向で見て給湿ローラ
の後方での糸張力の変動率が、円滑な慣用のロー
ラの場合よりも著しく低いことが判つた。実験例
から次の数値が得られた。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は仮撚捲縮機の横断面図、第２図は多作
業部位を有する繊維機械特に仮撚捲縮機用の本発
明の給湿装置の斜視図、第３図は本発明の給湿ロ
ーラの側面図、第４図及び第５図は給湿ローラの
異なつた実施例の側面図である。 １…中央架台、２…側方架台、３…巻戻しパツ
ケージ、４…合成繊維の糸、５…フイードローラ
機構、６…加熱プレート、７…冷却プレート、８
…仮撚子、９…フイードローラ機構、１０…加熱
部材、１１…糸ガイド、１２…巻取り部、１３〜
２０，２２…糸当てつけ装置の構成部分、２３…
フイードローラ機構、２４，２４ａ…給湿ロー
ラ、２５…プレート、２６，２６ａ…液浴、２７
…糸ガイド、２８…糸監視器、２９…モータ、３
０…糸カツター、３１…駆動軸、３２…浴槽、３
３，３４…変向ガイドローラ、３５…アーム、３
６…ビス、３７…ロツド、３８…ウエブ、３８ａ
…頂面、３９…間隙、４０…円筒形バー、４１…
方形バー、４２…端面円板、４３，４４…間隙、
４５…三稜形バー、４６…半円形バー、４７，４
８…間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維機械内で走行する糸に液体を給湿する装
   置であつて、調整可能な回転数で駆動されるロー
   ラと、該ローラを部分的に浸漬させる液浴又は前
   記ローラを液体流で連続的に濡らす手段と、前記
   ローラに糸を部分的に巻掛けて該ローラを介して
   ガイドするための糸ガイドとを備え、該糸ガイド
   の少なくとも１つが前記ローラに対して位置調整
   可能に配置されておりかつ糸走行速度が前記ロー
   ラの周速度の50倍以上大である形式のものにおい
   て、ローラ２４が円周に、周方向で見て交互にウ
   エブ３８と間隙３９を生ぜしめるように、軸平行
   の複数の溝又は、軸線に対して斜向した複数の溝
   を有し、かつ、大体において前記ローラ２４の包
   絡線上に位置する前記ウエブ３８の頂面が糸との
   接触面を形成していることを特徴とする、走行す
   る糸に液体を給湿する装置。 ２ 間隙３９がローラの円周上で全周の1/3以上
   乃至全周の2/3以下を占めている特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ３ １つの間隙３９の周方向長さが大体において
   １つのウエブ３８頂面の周方向長さに等しい特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ４ ローラ２４が歯付ベルトプリー状の歯列を有
   している特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ ローラ２４が直歯、斜歯又は山歯を有する円
   筒歯車として又はウオーム歯車として構成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ ローラ２４が傘歯車又は二重傘歯車として構
   成されている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ７ ローラ２４の外周壁が、相互間隔をおいて配
   置された軸平行の、又は軸線に対して斜向した複
   数の円形バー、三稜形バー又は多角形バーから成
   つている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ ローラ２４における糸巻掛け角が10゜乃至30゜
   である特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９ ウエブ頂面の周方向長さが２乃至８mmである
   特許請求の範囲第３項記載の装置。 １０ ウエブ頂面の周方向長さが3.5mmより大で
   ある特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ ウエブ３８の側面が、ローラの端面から大
   体において半径方向に延びている特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 １２ ローラ２４の周速度が１ｍ／minより大か
   つ糸走行速度の1/50より小である特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 １３ 機械前面に並列的に配置された複数の作業
   部位を有する仮撚捲縮機内で走行する糸に液体を
   給湿する装置であつて、前記機械前面に対して平
   行に延在していて調整可能な回転数で駆動される
   １本の軸と、各作業部位で前記軸上に装着された
   給湿ローラと、該給湿ローラを介して設定糸巻掛
   け角又は設定糸接触長さで糸をガイドするために
   位置調整可能に各給湿ローラに所属された糸ガイ
   ドと、機械長手方向に配置されていて前記給湿ロ
   ーラを部分的に浸漬させる液浴と、前記の各給湿
   ローラに前置されていて糸張力に応動する糸監視
   器とを備えている形式のものにおいて、給湿ロー
   ラ２４が、糸走行経路内の最終フイードローラ機
   構と巻取り部との間に配置されておりかつローラ
   円周に、周方向で見て交互にウエブ３８と間隙３
   ９を生ぜしめるように、軸平行の複数の溝又は、
   軸線に対して斜向した複数の溝を有し、かつ、大
   体において前記給湿ローラの包絡線上に位置する
   前記ウエブの頂面が糸との接触面を形成している
   ことを特徴とする、走行する糸に液体を給湿する
   装置。 １４ 第２の加熱部材１０及び該加熱部材に後置
   されたフイードローラ機構２３と巻取り部１２と
   の間に配置した特許請求の範囲第１３項記載の装
   置。 １５ 糸を加熱・仮撚して引出し、第２の加熱区
   域を通過させてガイドしつつ糸に給湿処理を施し
   て低糸張力下で巻取ることによつて捲縮合成繊維
   糸を製造する方法において、軸平行の条溝を有す
   るローラを介して糸を少なくとも500m／minの
   相対速度でガイドし、その際前記ローラを液浴中
   に浸漬させかつ糸走行速度の1/50より小さい表面
   速度で駆動することを特徴とする、捲縮合成繊維
   糸の製法。