KR101606376B1

KR101606376B1 - 실 처리 장치

Info

Publication number: KR101606376B1
Application number: KR1020137012256A
Authority: KR
Inventors: 미노루 쿠니나가; 아키오 미조마타
Original assignee: 제이티씨 컴퍼니 리미티드; 가부시키가이샤 아이키 리오테크
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2016-03-25
Also published as: EP2628830B1; TWI586859B; TW201229342A; EP2628830A4; EP2628830A1; JP5754817B2; WO2012049924A1; JPWO2012049924A1; KR20140010365A

Abstract

실의 가공 성능이 높은 실 처리 장치를 제공한다. 실 처리 장치(1)는 실 도입부(11) 및 실 배출부(12)를 구비한 실 통로(10) 및 이 실 통로(10)에 에어를 분사하는 에어 분사 구멍(14)을 갖는 노즐(2)과, 실 배출구(12)의 선단에 위치하는 배출구(12a)와 대향하는 충돌체(4)를 구비하고 있다. 또한, 충돌체(4)의 배출구(12a)와의 대향 부분이 오목 형상(凹형상)으로 형성되어 있다.

Description

실 처리 장치{YARN PROCESSING DEVICE}

본 발명은 실에 유체를 분사해서 교락(交絡)이나 루프(loop) 등을 생기게 하여 실에 숭고성(崇高牲)을 부여하는 실 처리 장치에 관한 것이다.

종래부터 합성 수지 등의 필라멘트로 이루어지는 실에 유체를 분사하여, 필라멘트에 교락이나 루프 등을 생기게 함으로써 실에 숭고성(崇高牲)을 부여하는 실 처리 장치가 알려져 있다.

특허문헌 1, 2에는 실 도입부 및 실 배출부를 갖는 실 통로와, 이 실 통로 내에 압축 공기를 분사하는 에어 분사 구멍을 구비한 노즐과, 이 노즐의 실 배출부와 대향하도록 배치된 구형상의 충돌체를 구비한 실 처리 장치가 각각 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1, 2의 실 처리 장치에 있어서, 실 도입부로부터 도입된 실은 에어가 분사되는 실 통로 내를 통과하여 실 배출부로부터 배출된다. 여기서, 실 배출부로부터 나온 에어는 구형상의 충돌체에 충돌하여 그 표면을 따라 흐르며, 이 에어의 흐름을 타고, 실은 실 배출부와 충돌체 사이의 간극을 통과하여 배출된다. 그 때, 실 배출부 내에 생기는 에어의 흐름에 의해 필라멘트에 루프나 교락 등이 발생하여, 실에 숭고성(崇高牲)이 부여된다.

(특허 문헌 1) 일본 공표특허 2000-514509호 공보 (특히, 도 5, 도 6 및 도8) (특허 문헌 2) 일본 공개특허 2000-303280호 공보

그러나, 구형상의 충돌체를 이용한 종래의 실 처리 장치에 있어서는 숭고(崇高) 가공이 불충분해질 수도 있어, 더 개선의 여지가 있었다. 이에, 본원 발명자는 상기 원인을 해명하기 위하여 예의 검토를 행한 결과, 충돌체의 형상이 실 처리 장치의 가공 성능에 크게 영향을 미치고 있어, 충돌체의 형상을 연구함으로써 가공 성능이 향상되는 것을 알았다.

본 발명의 목적은 실의 가공 성능이 높은 실 처리 장치를 제공하는 것이다.

제1 발명의 실 처리 장치는 실 도입부 및 실 배출부를 구비한 실 통로와 상기 실 통로에 유체를 분사하는 유체 분사 구멍을 갖는 통형상의 노즐과, 상기 실 배출부의 내부의 가장 끝 쪽에 위치한 배출구가 형성된, 상기 통형상의 노즐의 중심축에 대해 수직으로 형성된 선단면(先端面) 과 간극을 두고 대향하게 배치된 충돌체를 구비하고, 상기 충돌체의, 상기 노즐의 상기 선단면과 대향하는 면 중, 상기 배출구와의 대향 부분이 오목 형상(凹형상)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 노즐의 배출구와 대향하는 충돌체의 대향 부분이 오목 형상(凹형상)으로 형성되어 있기 때문에 노즐의 실 배출부와 충돌체 사이에 큰 공간이 확보되어, 이 공간 내에서 유체의 흐름이 흐트러지기 쉬워진다. 따라서, 상기 공간 내의 격심한 유체의 흐름에 따라 실 배출부로부터 배출되는 필라멘트에 루프나 교락이 생기기 쉬워져 실의 가공 성능이 향상된다. 또한, 실의 가공 성능이 향상된다고 하는 것은 종래보다도 빠른 실 속도로 가공해도 동등 이상의 가공 품질을 실현할 수 있다는 것을 의미하며, 생산성이 향상된다고도 말할 수 있다.

제2 발명의 실 처리 장치는 상기 제1 발명에 있어서 상기 충돌체의 오목 형상(凹형상)의 상기 대향 부분의 내면이 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

충돌체의 오목 형상(凹형상)의 대향 부분의 내면이 곡면이면, 실 배출부로부터 실과 함께 배출된 유체가 대향 부분의 내측 공간에서 그 내면을 따라 흐르기 때문에, 유체가 국소적으로 체류하기 어려워지며, 필라멘트에 루프나 교락이 더욱 생기기 쉬워져, 실의 가공 성능이 향상된다.

제3 발명의 실 처리 장치는 상기 제1 또는 제2 발명에 있어서 상기 충돌체의 상기 대향 부분은 그 중앙부에서 가장 오목한 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

충돌체의 대향 부분이 그 중앙부에서 가장 오목한 형상으로 되어 있으면, 실 배출부로부터 배출된 실이 오목 형상(凹형상)의 대향 부분의 가장 안쪽에 수렴되어 충돌한다. 이와 같이, 실이 충돌체의 1개소에 집중해서 충돌하므로, 그 후의 실 가공(루프 형성 혹은 교락)이 안정되고, 실의 가공 성능이 향상된다.

제4 발명의 실 처리 장치는 상기 제1 발명에 있어서 상기 충돌체의 상기 대향 부분의 단면 형상이 원호 형상 또는 타원호 형상인 것을 특징으로 하는 것이다.

충돌체의 대향 부분의 단면 형상이 원호 또는 타원호인 경우, 대향 부분의 내면이 곡면이 되며, 또한 대향 부분의 중앙부에서 가장 오목한 형상이 된다. 따라서, 상기 제2 및 제3 발명에서 설명한 바와 같이, 유체가 국소적으로 체류하기 어려워져 루프 혹은 교락이 생기기 쉬워짐과 동시에 루프의 형성이나 교락이 안정되게 행해지기 때문에 실의 가공 성능이 한층 향상된다.

제5 발명의 실 처리 장치는 상기 제1 ~ 제4의 어느 한 발명에 있어서, 상기 충돌체의 상기 대향 부분에 오목부(凹부)와, 상기 배출구를 포함하는 상기 실 배출부가 형성된 상기 노즐의 선단면에 평행하며, 또한 상기 오목부(凹부)를 둘러싸는 평탄부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

충돌체의 배출구와의 대향 부분의 전체가 오목 형상(凹형상)으로 되어 있으면, 그 단부가 뾰족한 형상이 된다. 이 경우, 충돌체에 단부 형상의 편차가 생기거나, 단부에 미세한 결함이 생길 수 있어, 실의 가공에 지대한 영향을 끼친다. 구체적으로는, 실의 장력 편차나 보풀 발생 등의 원인이 된다. 그러나, 본 발명에서는 충돌체의 대향 부분에 오목부(凹부)와, 이 오목부(凹부)를 둘러싸도록 평탄부가 설치되어 있기 때문에 대향 부분의 단부 형상의 편차가 작으며, 또한, 결함도 생기기 어려운 것에 의해 실의 가공이 안정적이다.

제6 발명의 실 처리 장치는 상기 제1~ 제5의 어느 한 발명에 있어서, 상기 노즐을 보유하는 노즐 홀더를 가지고, 상기 충돌체는 상기 노즐 홀더에 설치되며, 상기 노즐 홀더에는 상기 노즐의 실 배출부와 상기 충돌체 사이를 통과하여 나온 실을 가이드 하는 실 가이드가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

노즐의 실 배출부로부터 배출된 실의 주행을 안정시키기 위해서는 노즐보다도 하류측에 실 가이드를 설치하는 것이 바람직하다. 그러나, 실 가이드의 노즐에 대한 위치에 따라 실의 장력이 바뀌기 때문에, 실 처리 장치와는 별도로 실 가이드를 설치하는 경우에는 실의 장력을 적절하게 설정하기 위해서 실 처리 장치를 설치한 후에, 실 가이드의 실 처리 장치(노즐)에 대한 위치를 더 조정한다고 하는 번거로운 작업이 필요하게 된다. 본 발명에 있어서는 노즐 및 충돌체가 설치된 노즐 홀더에 실 가이드가 더 설치되고, 노즐이나 충돌체와 실 가이드가 일체로 되어 있기 때문에, 실 처리 장치를 소정 위치에 설치하는 것 만으로 실 가이드의 위치도 자동적으로 정해지며, 실 가이드의 위치를 조정할 필요가 없다.

본 발명에 의하면, 노즐의 배출구와 대향하는 충돌체의 대향 부분이 오목 형상(凹형상)으로 형성되어 있기 때문에, 노즐의 실 배출부와 충돌체 사이에 큰 공간이 확보되며, 이 공간 내에서 유체의 흐름이 흐트러지기 쉬워진다. 따라서, 상기 공간 내의 격심한 유체의 흐름에 따라 실 배출부로부터 배출되는 필라멘트에 루프나 교락이 생기기 쉬워져 실의 가공 성능이 향상된다. 또한, 실의 가공 성능이 향상된다고 하는 것은 종래보다도 빠른 실 속도로 가공해도 동등 이상의 가공 품질을 실현할 수 있다는 것을 의미하며, 생산성이 향상된다고도 말할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 실 처리 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 실 처리 장치의 좌측면도이다.
도 3은 도 1의 실 처리 장치의 일부를 단면에서 나타낸 도면이다.
도 4(a)는 도 3에 나타내는 노즐 및 충돌체의 확대도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 충돌체의 우측면도이다.
도 5는 변경 형태의 충돌체의 단면도이다.
도 6은 다른 변경 형태의 노즐 및 충돌체의 단면도이다.
도 7은 실시예 및 비교예에서 사용한 노즐 및 충돌체를 나타내는 도면이다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 실 처리 장치의 정면도, 도 2는 실 처리 장치의 좌측면도, 도 3은 도 1의 실 처리 장치의 일부를 단면에서 나타낸 도면이다. 또한, 도 4 (a)는 도 3에 나타내는 노즐 및 충돌체의 확대도, 도 4(b)는 도 4(a)의 충돌체의 우측면도이다. 또한, 이하에서는 도 1, 도 3에 있어서의 상하 좌우의 방향을 상하 좌우라고 정의해서 설명한다. 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 실 처리 장치(1)는 노즐(2)과, 이 노즐(2)을 보유하는 노즐 홀더(3)와, 노즐 홀더(3)에 설치된 충돌체(4)를 구비하고 있다

우선, 노즐(2)에 대해서 설명한다. 도 3, 도 4 (a)에 나타내는 바와 같이, 노즐(2)은 금속이나 세라믹스 등의 경질 재료에 의해 통형상으로 형성되고, 이 노즐(2)의 일단부에는 직경 방향으로 돌출된 플랜지부(2a)가 설치되어 있다. 또한, 노즐(2)의 내부에는 노즐(2)의 통축 방향으로 연장되는 실 통로(10)가 형성되어 있다. 실 통로(10)는 노즐(2)의 플랜지부(2a)측(우측 부분)에 형성된 실 도입부(11)와, 노즐(2)의 플랜지부(2a)와 반대측(좌측 부분)에 형성된 실 배출부(12)와, 실 도입부(11)와 실 배출부(12)를 연결하는 에어 도입부(13)를 갖는다.

노즐(2)의 우단부에 위치하는 플랜지부(2a)의 단면에는 실(31)이 도입되는 도입구(11a)가 개구되어 있으며, 실 도입부(11)는 상기 도입구(11a)로부터 선단측 (도면 중 좌측)을 향할수록 내경이 축소되는 점차 좁아지는 형상으로 형성되어 있다. 한편, 플랜지부(2a)와 반대측의, 노즐(2)의 좌단면에는 실 통로(10) 내에 도입된 실(31)이 배출되는 배출구(12a)가 개구되어 있으며, 실 배출부(12)는 배출구(12a)를 향할수록 내경이 확대되는 점차 넓어지는 형상으로 형성되어 있다. 점차 좁아지는 실 도입부(11)나 점차 넓어지는 실 배출부(12)의 형상으로서, 예를 들어 테이퍼 형상이나 테이퍼 형상보다도 개구단에서의 확대 정도(곡률)가 큰 나팔 형상 등을 채용할 수 있다. 일례로서, 본 실시 형태에서는 실 도입부(11)가 나팔 형상, 실 배출부(12)가 테이퍼 형상으로 되어 있다.

노즐(2)의 통축 방향 중앙부에는 실 통로(10)의 에어 도입부(13)로 개구된 에어 분사 구멍(14)(유체 분사 구멍)이 설치되어 있다. 또한, 도 4 (a)에서는 에어 분사 구멍(14)이 1개밖에 도시되어 있지 않지만, 실제는 복수(예를 들어 3개)의 에어 분사 구멍(14)이 노즐(2)의 둘레방향 등간격 위치에 각각 배치되어 있다. 또한, 에어 분사 구멍(14)은 노즐(2)의 반경 방향(실 통로(10)와 직교하는 방향)에 대하여 실 통로(10)의 선단측(좌측)으로 경사되게 연장되어 있으며, 실 통로(10)에 에어를 분사했을 때에 좌측 방향을 향하는 강한 에어 흐름을 발생시킬 수 있게 되어 있다.

다음에, 노즐 홀더(3)에 대해서 설명한다. 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 노즐 홀더(3)는 약간 상하로 긴 직방체 형상으로 형성되어 있다. 이 노즐 홀더(3)의 상측 부분에는 노즐 홀더(3)를 수평으로 관통하는 장착 구멍(20)이 형성되어 있다. 또한, 이 장착 구멍(20)에는 상술한 노즐(2)이 삽입되지만, 장착 구멍(20)의 직경은 노즐(2)의 플랜지부(2a)의 외경보다는 작아져 있다. 그 때문에, 장착 구멍(20)에 노즐(2)의 좌단부가 우측의 개구로부터 삽입 장착되는 한편, 노즐(2)의 우단부에 설치된 플랜지부(2a)는 장착 구멍(20)에 삽입되지 않고 노즐 홀더(3)의 우측면에 접하고, 이것에 의해 노즐(2)은 노즐 홀더(3)에 대하여 위치 결정된다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 노즐 홀더(3)에는 장착 구멍(20)에 삽입된 노즐(2)이 우측 방향으로 돌출되는 것을 방지하는 규제 부재(22)가 설치된다.

노즐 홀더(3)의 내부에는 상하로 연장되는 에어 공급 구멍(21)이 형성되고 있으며, 이 에어 공급 구멍(21)은 도시하지 않은 에어 공급원에 접속된다. 또한, 노즐(2)이 노즐 홀더(3)의 장착 구멍(20)에 장착되었을 때에는 노즐(2)에 형성된 에어 분사 구멍(14)이 에어 공급 구멍(21)과 연통되어, 에어 공급 구멍(21)으로부터 공급된 에어가 에어 분사 구멍(14)으로부터 실 통로(10)로 분사되게 된다.

다음에, 충돌체(4)에 대해서 설명한다. 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 충돌체(4)는 거의 원판 형상의 외형을 갖는 부재이며, 금속이나 세라믹스 등의 경질 재료로 형성되어 있다. 이 충돌체(4)는 노즐 홀더(3)에 장착된 노즐(2)의 좌단면(실 배출부(12)의 배출구(12a)가 형성된 선단면)과 약간의 간극을 두고 대향하고 있다.

충돌체(4)의, 노즐(2)의 좌단면과 대향하는 우면 중, 배출구(12a)에 대향하는 중앙부에는 오목부(凹부)(4a)가 형성되어 있다. 이 오목부(凹부)(4a)의 내면은 노즐(2)의 중심축을 포함하는 평면에서의 단면이 원호 형상의 곡면으로 되어 있다. 또한, 오목부(凹부)(4a)는 실 배출부(12)의 선단면과 평행한 평탄면을 갖는 평탄부(4b)에 의해 둘러싸여 있다.

또한, 충돌체(4)를 노즐(2)의 배출구(12a)와 대향하는 위치에 보유하는 구성은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 본 실시 형태에서는 일례로서 이하와 같은 구성을 채용하고 있다. 우선, 도 1에 나타내는 바와 같이 노즐 홀더(3)의 하부 좌측면에 설치 베이스 부재(23)가 볼트 등에 의해 고정되고, 이 설치 베이스 부재(23)에 블록 형상의 홀더(24)의 하부가 연직면 내에서 회동(回動) 자유롭게 연결되어 있다. 또한, 홀더(24)에는 연결봉(25)의 일단이 고정되고, 연결봉(25)의 타단에는 충돌체(4)가 고정되어 있다. 이 구성에서는 도 3에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 홀더(24)가 설치 베이스 부재(23)에 대하여 회동했을 때, 충돌체(4)도 일체로 회동하며, 충돌체(4)는 노즐 홀더의 배출구(12a)와 대향하는 위치(실선으로 나타내는 위치)와 배출구(12a)로부터 벗어난 퇴피(退避) 위치(2점 쇄선으로 나타내는 위치)에 걸쳐 이동 가능하다. 그리고, 충돌체(4)를 퇴피 위치로 이동시키기 때문에, 노즐(2) 내로의 실 통과를 용이하게 행할 수 있게 되어 있다.

또한, 노즐(2)의 실 배출부(12)로부터 배출된 후의 실(31)의 주행을 안정시키기 위해서 노즐(2)보다도 하류측에 실 가이드를 설치하는 것이 바람직하다. 그러나, 실 가이드의 노즐(2)에 대한 위치에 따라 노즐 하류측의 실의 장력이 변한다. 그 때문에, 실 처리 장치(1)와는 별도로 실 가이드를 설치하는 경우에는 실의 장력을 적절하게 설정하기 위해서 실 처리 장치를 설치한 후, 실 가이드의 실 처리 장치(1)(노즐(2))에 대한 위치를 더 조정하는 번거로운 작업이 필요하게 된다.

그래서, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 본 실시 형태에서는 노즐 홀더(3)에 고정된 설치 베이스 부재(23)에 노즐(2)로부터 배출된 실을 가이드하는 실 가이드(26)가 설치 부재(27)을 통해 설치되어 있다. 즉, 노즐(2) 및 충돌체(4)가 설치된 노즐 홀더(3)에 실 가이드(26)가 더 설치되고, 노즐(2)이나 충돌체(4)와 실 가이드(26)가 일체로 되어 있다. 그리고, 도 1의 우측 방향으로부터 노즐(2) 내로 통해져 실 배출부(12)로부터 배출되는 실이 도 1의 앞측(도 2에서는 우측)에 위치하는 실 가이드를 경유하여 위쪽 방향으로 안내된다. 상기한 바와 같이 실 가이드(26)가 노즐 홀더(3)와 일체로 되어 있기 때문에, 실 처리 장치(1)를 소정의 위치에 설치하는 것 만으로 실 가이드(26)의 위치도 자동적으로 정해지므로, 실 가이드(26)의 노즐(2)에 대한 위치를 조정할 필요가 없다.

다음에, 본 실시 형태의 실 처리 장치(1)의 숭고(崇高) 가공시의 작용에 대해서 설명한다. 우선, 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 노즐(2)에 설치된 실 도입부(11)의 도입구(11a)로부터 합성 수지 등의 필라멘트로 이루어지는 실(31)이 도입되어, 에어 도입부(13)로 유도된다. 또한, 에어 도입부(13)에는 도시하지 않은 에어 공급원으로부터 공급된 에어가 에어 분사 구멍(14)으로부터 분사된다.

에어 도입부(13)에 분사된 에어는 실 배출부(12)로부터 배출되고, 또한 배출구(12a)에 대향하여 배치되어 있는 충돌체(4)에 충돌하며, 이 때의 에어의 흐름을 타고, 실(31)은 충돌체(4)와 실 배출부(12) 사이의 간극으로부터 배출된다. 이 때, 실 배출부(12) 내의 격심한 에어의 흐름에 의해 실(31)의 구성 필라멘트가 풀어지며, 또한 각각의 필라멘트가 격렬하게 운동함으로써 루프나 교락 등이 발생하여 실(31)에 숭고성(崇高牲)이 부여된다.

여기서, 전술한 바와 같이 본 실시 형태의 실 처리 장치(1)에 있어서는, 충돌체(4)의 배출구(12a)와 대향하는 면에는 오목부(凹부)(4a)가 형성되어 있다. 그 때문에, 노즐(2)의 실 배출부(12)와 충돌체(4) 사이에 큰 공간이 확보되고, 이 공간 내에서 에어의 흐름이 흐트러지기 쉬워진다. 따라서, 격심한 에어의 흐름에 의해 실 배출부(12)로부터 배출된 필라멘트에 루프나 교락이 생기기 쉬워지기 때문에 실의 가공 성능이 향상된다. 또한, 실 처리 장치(1)의 가공 성능이 향상된다고 하는 것은, 종래보다도 빠른 실 속도로 가공을 행해도 종래와 동등한 가공 품질을 얻을 수 있는 것을 의미하며, 생산성이 향상되고, 또한, 어느 단위 길이의 실을 가공하는 데 필요한 에어의 소비량이 적어진다.

또한, 본 실시 형태에서는 충돌체(4)의 오목부(凹부)(4a)가 단면 원호 형상의 연속적인 곡면으로 형성되어 있다. 오목부(凹부)(4a)가 곡면으로 형성되어 있으면, 실 배출부(12)로부터 실과 함께 배출된 에어가 오목부(凹부)(4a) 내의 공간에서 그 내면을 따라 흐르기 때문에, 에어가 국소적으로 체류하기 어려워져, 필라멘트에 루프나 교락이 더 생기기 쉬워진다. 또한, 단면 원호 형상의 오목부(凹부)(4a)는 그 중앙부(노즐(2)의 중심축이 지나는 위치)에서 가장 오목한 형상으로 되어, 실 배출부(12)로부터 배출된 실은 오목부(凹부)(4a)의 가장 안쪽에 수렴되어 충돌한다. 이와 같이, 실이 충돌체(4)의 1개소에 집중하여 충돌하므로, 그 후의 실 가공(루프 형성 혹은 교락)이 안정되게 행하여져, 실의 가공 성능이 향상된다.

또한, 본 실시 형태에서는 충돌체(4)의 배출구(12a)와의 대향 부분에는 오목부(凹부)(4a)와 이 오목부(凹부)를 둘러싸도록 평탄부(4b)가 설치되어 있다. 이 경우, 충돌체(4)의 대향 부분의 전체가 오목 형상(凹형상)으로 형성되어, 단부(외주부)가 뾰족한 경우(이후에 예시하는 변경 형태의 도 5(e))에 비해, 충돌체(4)의 상기 대향 부분의 단부(외주부) 형상의 편차가 작아지고, 또한, 결함도 생기기 어렵기 때문에 실의 가공이 안정적이다. 또한, 충돌체(4)의 외경을 D, 오목부(凹부)(4a)의 직경을 d, 평탄부(4b)의 폭을 t라고 했을 때, D=d+2t가 되지만, 이 평탄부(4b)의 폭(t)은 0=t=5(mm)의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않으며, 하기에 예시하는 바와 같이 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적당히 변경을 가할 수 있다.

1]충돌체(4)의, 노즐(2)의 배출구(12a)와의 대향 부분의 오목 형상(凹형상)은 상기 실시 형태의 단면 원호 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 오목부(凹부)(4a)의 단면 형상으로서, (a)타원호 형상, (b)냄비의 바닥 형상, (c)사다리꼴 형상, (d)원추 형상 등을 채용할 수도 있다.

또한, 도 5(a)~ (d) 중, (a)의 타원호 형상의 오목부(4a)는 상기 실시 형태의 원호 형상의 오목부(도 4참조)와 마찬가지로 그 내면이 곡면으로 형성되어 있기 때문에, 에어가 그 내면을 따라 흘러 국소적으로 체류하기 어려워 실에 루프나 교락이 생기기 쉽다. 또한, (a)의 타원호 형상과 (d)의 원추 형상에서는, 그 중앙부에서 가장 오목해져 있기 때문에, 실이 충돌체의 가장 안쪽에 집중하여 충돌하므로, 그 후의 실 가공이 안정되게 행해진다.

또한, 상기 실시 형태의 도 4와 같이 오목부(4a)가 충돌체(4)의 배출구(12a)측의 면의 일부에만 설치되고, 오목부(4a)의 주위가 반드시 평탄부(4b)로 둘러싸여 있을 필요는 없으며, 도 5(e)와 같이 충돌체(4)의 배출구(12a)측의 면 전체가 오목부(4a)로 되어 있어도 좋다.

2]노즐(2)은 상기 실시 형태의 도 4 (a)와 같은 형상의 것에는 한정되지 않는다. 예를 들어 도 6 (a)에 나타내는 바와 같이 실 도입부(11)가 테이퍼 형상, 실 배출부(12)가 나팔 형상의 것이어도 좋다. 또는, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 실 도입부(11)가 직경이 변화하지 않는 스트레이트(straight) 형상의 것이어도 좋다.

3]상기 실시 형태에서는 충돌체(4)가 노즐 홀더(3)에 대하여 이동(회동) 가능하게 구성되어 있지만, 충돌체(4)가 노즐 홀더(3)에 대하여 고정되어 있어도 좋다.

실시예

다음에, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서, 비교예와 비교하여 설명한다.

(1)노즐 및 충돌체의 사양

실시예 및 비교예에서 사용한, 4종류의 노즐의 사양을 표 1에, 6종류의 충돌체의 사양을 표 2에 나타낸다. 또한, 이들의 노즐과 충돌체의 조합을 도 7에 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

표 1의 No. 1노즐과 No. 2노즐은 도 7좌측의 (1)에 나타내어지는 노즐이다. 또한, 표 2의 No. 3노즐과 No. 4노즐은 도 7우측의 (2)에 나타내어지는 노즐이다. 단, 표 1에 나타내는 바와 같이, No. 1노즐과 No. 2노즐에서는 에어 분사 구멍의 직경이 달라 적용되는 실의 굵기 범위가 약간 벗어나 있다(No. 1노즐은 가는 실용, No. 2노즐은 굵은 실용). 또한, No. 3노즐과 No. 4노즐에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 표 2에 나타내는 바와 같이 충돌체에 대해서는 노즐의 배출구와의 대향 부분이 오목 형상(凹형상)으로 형성된 본 발명을 적용한 실시예인 3종류의 충돌체(Cup)와 비교예로서의 2종류의 구형상의 충돌체(Ball)와 1종류의 평판 형상의 충돌체(Plate)의 합 6종류를 사용하고 있다. 도 7에서는 (a), (e)가 13mm의 구형상 충돌체, (b), (f)가 6mm의 구형상 충돌체, (c), (g)가 평판 충돌체, (d), (h)가 본 발명의 오목 형상(凹형상) 충돌체이다. 또한, 6종류의 충돌체는 모두 세라믹스제로 되어 있다.

(2)충돌체 형상의 차이에 의한 가공 성능의 비교 검토

충돌체 형상의 차이에 의해, 실 처리 장치의 가공 성능이 어떻게 변할지에 대해서 검토했다. 즉, 표 1의 노즐과 표 2의 충돌체를 조합, 실의 재질 및 실의 굵기를 바꾸어 각각 실험을 행하고, 각각의 케이스에 대해서 노즐 하류측(배출측)의 실 장력을 측정했다.

또한, 여기에서는, 코어 실과 이펙트(effect) 실을 다른 공급 속도로 각각 노즐에 공급하여 가공을 행하는, 코어&이펙트 가공에 의해 행했다. 또한, 노즐 하류측의 실 속도(배출측 실 속도)를 4단계로 변화시키는 동시에, 코어 실과 이펙트 실의 각각에 대한 오버피드량(노즐로의 공급실량 (공급측 실 속도)의 배출실량(배출측 실 속도)에 대한 과잉률)을 일정하게 했을 때의 배출측 실 장력(단위:gr)을 측정했다. 폴리에스테르 실(PET)로 실 굵기가 150데니어(denier), 300데니어, 600데니어 및 750데니어의 각각에서의 배출측 실 장력 측정 결과를 표 3~표 6에 나타낸다. 또한, 나일론 실(PA6)로 실 굵기가 140d인 경우의 배출측 실 장력 측정 결과를 표 7에 나타낸다. 또한, 표 3~표 7에 있어서는, 표 1의 4종류의 노즐 중에서, 실의 굵기에 대응한 노즐을 적당히 선택해서 사용하고 있다.

[표 3]

(실종류)재질:PET, 실두께:75d/72f*2=150d

(a)노즐No.1 (gr)

(b)노즐No.2 (gr)

(c)노즐No.3 (gr)

[표 4]

(실종류)재질:PET, 실두께:150d/48f*2=300d

(a)노즐No.1 (gr)

(b)노즐No.2 (gr)

(c)노즐No.3 (gr)

[표 5]

(실종류)재질:PET, 실두께:150d/48f*4=600d

(a)노즐No.2 (gr)

(b)노즐No.4 (gr)

[표 6]

(실종류)재질:PET, 실두께:150d/48f*5=750d

(a)노즐No.2 (gr)

(b)노즐No.4 (gr)

[표 7]

(실종류)재질:PA6, 실두께:70d/48f*2=140d

(a)노즐No.2 (gr)

(b)노즐No.3 (gr)

일반적으로, 배출측 실 장력이 높아지는 만큼 실의 교락이 강해지는 것이 알려져 있다. 즉, 배출측 실 장력이 높을수록 양호한 가공을 얻어진다 판단할 수 있다. 이 점, 표 3~표 7에 나타내는 바와 같이, 실의 재질, 실의 굵기 및 노즐의 종류에 관계 없이, 본 발명의 오목 형상(凹형상)의 충돌체(Cup)를 이용한 케이스(실시예)에서는 구형상 충돌체(Ball)나 평판 형상의 충돌체(Plate)를 이용한 케이스(비교예)와 비교하여 배출측 실 장력이 높아져 있다. 즉, 오목 형상(凹형상)의 충돌체를 사용하므로, 실 처리 장치의 실의 가공 성능이 상당히 향상되는 것을 알 수 있다.

또한, 표 3~표 7로부터도 알 수 있는 바와 같이, 일반적으로 실 속도가 낮은 편이 배출측 실 장력이 높아져 실의 가공이 양호해지는 경향에 있다. 이 점에 대해서, 구형상 충돌체나 평판 형상의 충돌체를 사용한 경우에는, 일정 이상의 가공 품질(일정 이상의 실 장력)을 실현하려고 하면 실 속도를 낮게 하지 않을 수 없지만, 본 발명의 오목 형상(凹형상)의 충돌체를 사용함으로써 구형상이나 평판 형상과 동등 이상의 품질의 실을 보다 빠른 실 속도로 생산할 수 있어, 생산성이 크게 향상한다.

예를 들어 표 5에 있어서, 구형상 충돌체(Ball)나 평판 충돌체(Plate)에서는 350m/min의 저속까지 실 속도를 떨어뜨려 11그램의 장력으로 되어 있는 것에 대해, 오목 형상(凹형상) 충돌체(Cup)에서는 500m/min까지 실 속도를 올려도 11그램 초과의 장력으로 되어 구형상 충돌체나 평판 충돌체의 저속에서의 가공과 동등 이상의 품질을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

(3)오목 형상(凹형상) 충돌체의 오목부(凹부) 직경에 대해서

다음에, 오목 형상(凹형상) 충돌체의 오목부(凹부) 직경(도 7에 나타내어지는 치수d)을 바꾸었을 때의 실의 가공 성능에 대해서 검토했다. 여기에서는, 표 2에 나타나 있는 오목부(凹부)의 직경이 11mm, 20mm 및24mm의 3종류의 충돌체와, 비교예로서의 평판상의 충돌체를 사용하고, 또한, 실의 굵기를 바꾸어 실험을 행했다. 실의 재질이 PET이고, 실 굵기가 150데니어, 300데니어 및 600데니어의 각각에 대한 배출측 실 장력 측정 결과를 표 8~표 10에 나타낸다.

[표 8]

(실종류)재질:PET, 실두께:75d/72f*2=150d

(a)노즐No.1(K=6mm) (gr)

(b)노즐No.2(K=6mm) (gr)

[표 9]

(실종류)재질:PET, 실두께:150d/48f*2=300d

(a)노즐No.2(K=6mm) (gr)

[표 10]

(실종류)재질:PET, 실두께:150d/48f*4=600d

(a)노즐No.2(K=6mm) (gr)

(b)노즐No.3(K=13mm) (gr)

표 8~표 10에 나타내는 바와 같이, 실 굵기 및 노즐의 종류에 관계 없이 오목부(凹부)의 직경이 11mm~24mm의 범위에서 평판 형상의 충돌체를 사용한 경우에 비해 실 장력이 높아져 가공 성능이 향상되고 있다.

또한, 충돌체의 오목부(凹부)를, 대향하는 배출구의 직경에 대하여 극단적으로 작게 하거나 극단적으로 크게 한 경우에는, 가공 성능 향상의 효과는 작다고 생각된다. 이것에 대해서, 표 8~표 10에는 노즐의 배출 구경(K)과 충돌체의 오목부(凹부) 직경(d)과의 비율(ε=K/d)이라는 무차원화한 파라미터가 기재되어 있으며, 적어도 ε이 0.25~1.18의 범위 내에서 가공 성능이 양호해짐을 알 수 있다.

1 : 실 처리 장치 2 : 노즐
3 : 노즐 홀더 4 : 충돌체
4a : 오목부(凹부) 4b : 평탄부
10 : 실 통로 11a : 도입구
12 : 실 배출부 12a : 배출구
14 : 에어 분사 구멍 26 : 실 가이드
31: 실

Claims

실 도입부 및 실 배출부를 구비한 실 통로와 상기 실 통로에 유체를 분사하는 유체 분사 구멍을 갖는 통형상의 노즐과,
상기 실 배출부의 내부의 가장 끝 쪽에 위치한 배출구가 형성된, 상기 통형상의 노즐의 중심축에 대해 수직으로 형성된 선단면과 간극을 두고 대향하게 배치된 충돌체를 구비하고,
상기 충돌체의, 상기 노즐의 상기 선단면과 대향하는 면 중, 상기 배출구와의 대향 부분이 오목 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 충돌체의 오목 형상의 상기 대향 부분의 내면이 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 충돌체의 상기 대향 부분은 그 중앙부에서 가장 오목한 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 충돌체의 상기 대향 부분의 단면 형상이 원호 형상 또는 타원호 형상인 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 충돌체의 상기 대향 부분의 단면 형상이 원호 형상 또는 타원호 형상인 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충돌체의 상기 대향 부분에 오목부와, 상기 배출구가 형성된 상기 노즐의 선단면에 평행하며 또한 상기 오목부를 둘러싸는 평탄부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.
청구항 1 에 있어서,
상기 노즐을 보유하는 노즐 홀더를 가지고,
상기 충돌체는 상기 노즐 홀더에 설치되며,
상기 노즐 홀더에는 상기 노즐의 실 배출부와 상기 충돌체 사이를 통과하여 나온 실을 가이드 하는 실 가이드가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실 처리 장치.