KR20050113129A

KR20050113129A - 방사기에서의 섬유다발 집속장치

Info

Publication number: KR20050113129A
Application number: KR1020050006252A
Authority: KR
Inventors: 나카노츠토무; 이시이다카히사; 마루야마나오키; 후지이요시마사
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2005-12-01
Also published as: TW200606291A; CN1702209A; TWI287593B; JP4179227B2; KR100589880B1; CN100415964C; JP2005336672A

Abstract

다공 벨트의 내구성을 손상시키지 않고 다공 벨트가 감긴 닙 롤러와 흡인부 사이의 간극에 풍면이 방출에 지장을 초래할 정도로 퇴적되는 것을 방지한다.

섬유다발 집속장치 (11) 는, 드래프트 장치 (12) 의 최종 송출 롤러쌍 (13) 의 하류측에 형성되는 동시에 하부 닙 롤러 (20a) 를 구비한 송출부와, 그 송출부의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 (F) 이동방향의 상류측에 배치된 흡인파이프 (29) 를 구비하고 있다. 흡인파이프 (29) 는 흡인구멍 (29a) 을 구비한 안내면 (29b) 을 갖고, 다공 벨트 (18) 는 안내면 (19a, 29b) 을 슬라이딩하는 상태로 가이드부재 (19), 하부 닙 롤러 (20a), 흡인파이프 (29) 에 감겨 있다. 흡인파이프 (29) 는 일부가 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면을 따른 형상의 곡면부 (29c) 를 구비하고, 하부 닙 롤러 (20a) 는 깊이 (d) 가 0.04㎜ 이상이고 다공 벨트 (18) 가 감기는 폭 부분에 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈 (33) 을 구비하고 있다.

Description

방사기에서의 섬유다발 집속장치{FIBER BUNDLE COLLECTING DEVICE FOR A SPINNING MACHINE}

본 발명은 방사기에서의 섬유다발 집속장치에 관한 것으로, 자세하게는, 예를 들어 정방기의 드래프트 장치 (드래프트 파트) 의 하류에 배치되며 드래프트 장치로 드래프트된 섬유다발을 집속하는 섬유다발 집속장치에 관한 것이다.

드래프트된 섬유다발을 꼬기 전에 미리 집속하여, 보풀 저감 등의 실 품질의 향상을 목적으로 한 섬유다발 집속장치가 여러 가지 제안되어 있다. 그리고, 기본 기능이 되는 섬유다발의 집속ㆍ이송용으로서 엔드리스 다공 벨트가 사용된다 (예를 들어 특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 참조). 특허문헌 1 에 개시된 섬유다발 집속장치는, 도 8 에 나타내는 바와 같이 드래프트 장치를 구성하는 최종 롤러쌍 (61) 의 하류에 닙 롤러쌍 (62), 흡인부 (63) 및 다공 벨트 (다공 에이프런 ; 64) 를 구비하고 있다. 상부 닙 롤러 (62b) 는 하부 닙 롤러 (62a) 에 다공 벨트 (64) 를 통하여 가압된다. 흡인부 (63) 는 하부 닙 롤러 (62a) 의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 (F) 이동방향의 상류측으로 연장되는 흡인구멍 (65a) 을 구비한 안내면 (65b) 를 갖는 흡인파이프 (65) 와, 하류측으로 연장되는 흡인구멍 (66a) 을 구비한 안내면 (66b) 을 갖는 흡인파이프 (66) 를 구비하고 있다. 하부 닙 롤러 (62a) 는 표면이 평활한 롤러가 사용되고 있다. 특허문헌 2 에도 특허문헌 1 에 개시된 섬유다발 집속장치와 대략 같은 기본구성의 장치가 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는 하부 닙 롤러 (62a) 로서 표면에 홈이 형성된 롤러가 도시되어 있다.

특허문헌 3 에 개시된 섬유다발 집속장치는, 도 9 에 나타내는 바와 같이 드래프트 장치를 구성하는 최종 롤러쌍 (61) 의 하류에 흡인구멍 (67a) 이 있고 단면이 대략 달걀형인 흡인파이프 (67) 가 형성되어 있다. 그리고, 다공 벨트 (64) 가 흡인파이프 (67) 및 텐션 롤러 (68) 의 외주를 따라 슬라이딩 가능하게 감겨 있다. 또, 구동벨트 (69) 를 통하여 전방 상부 롤러 (70) 의 회전을 닙 롤러 (71) 에 전달하여 닙 롤러 (71) 를 다공 벨트 (64) 에 압접시켜 구동함으로써 다공 벨트 (64) 가 구동되게 되어 있다.

텐션 롤러 (68) 는 다공 벨트 (64) 와 대응하는 개소가 부분적으로 이형(異形)윤곽이며, 스프링 부착 브래킷 (72) 및 다공 벨트 (64) 사이에서 다공 벨트 (64) 의 주행과 함께 회전된다. 텐션 롤러 (68) 가 부분적으로 이형윤곽이 된 것은, 다공 벨트 (64) 의 안쪽에 부착한 섬유나 풍면이 흡인파이프 (67) 와 다공 벨트 (64) 로 형성되는 쐐기형 공간 (73) 에 퇴적되는 것을 억제하기 위해서이다. 텐션 롤러 (68) 는 다공 벨트 (64) 보다 천천히 원운동하기 때문에, 다공 벨트 (64) 의 안쪽에 부착하는 섬유가 이형부분에서 마찰되어 떨어져 쐐기형 공간 (73) 에 도달하는 것을 억제하게 하고 있다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2003-113540호 (단락번호 [0034], 도 2, 도 4)

[특허문헌 2] 국제공개 제02/084000호 팜플렛 (도 2A, 도 2B)

[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 2002-235252호 (단락번호 [0018], [0019], 도 1, 도 4)

특허문헌 1 에 개시된 구성의 경우, 하부 닙 롤러 (62a) 는 특별한 것이 아니라 단순히 표면이 평활한 롤러가 사용되고 있다. 또, 특허문헌 2 에 개시된 장치에는 종래 드래프트 장치에서 널리 사용되고 있는 롤러와 같이 쌍이 되는 상부 닙 롤러 (62b) 에 의한 다공 벨트 (64) 의 파지력을 높일 목적으로 표면에 홈이 형성된 롤러가 도시되어 있다. 그런데, 하부 닙 롤러 (62a) 의 둘레면을 따르도록 흡인파이프 (65) 가 배치된 구성에서는, 원료섬유의 종류나 방출(紡出) 조건에 따라서는 1주간 정도에, 방출 중에 발생하는 풍면이 흡인구멍 (65a) 을 구비한 흡인파이프 (65) 의 둘레면과 하부 닙 롤러 (62a) 사이의 간극에 현저하게 퇴적되는 경우가 있다고 판명되었다. 이와 같이 풍면이 현저하게 퇴적되면 다공 벨트 (64) 에 이상한 장력을 주어 그 회전을 저해하여 방출사의 실 품질에 편차를 발생시키거나, 경우에 따라서는 실이 끊어지기도 한다. 따라서, 이 예방조치로서, 풍면이 문제가 되는 수준으로 퇴적되기 전에 해당 부분을 청소하여 퇴적된 섬유를 제거할 필요가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 1주도 되지 않는 짧은 사이클의 청소작업은 청소할 곳도 많을 뿐더러 작업자에게 매우 막대한 공정수가 강제되고, 청소 중에는 방사기의 운전이 정지되기 때문에, 생산성이 현저하게 저하한다는 문제가 있다.

특허문헌 3 에서는 텐션 롤러 (68) 가 다공 벨트 (64) 의 회전속도보다 느리게 회전하여 이형윤곽인 부분이 다공 벨트 (64) 의 안쪽에 부착되는 섬유를 마찰시켜 떨어뜨림으로써, 쐐기형 공간 (73) 에 섬유가 퇴적되는 것을 억제하고 있다. 그러나, 하부 닙 롤러 (62a) 에 이러한 이형윤곽의 롤러를 적용할 수는 없다. 왜냐하면, 특허문헌 1 의 구성에서는 다공 벨트 (64) 는 하부 닙 롤러 (62a) 와 동일한 속도로 회전하는 것이 바람직하고, 다공 벨트 (64) 가 하부 닙 롤러 (62a) 와 상대회전하면 다공 벨트 (64) 의 내구성이 현저하게 저하하기 때문이다.

또, 흡인파이프 (65) 의 둘레면과 하부 닙 롤러 (62a) 사이의 간극에 대한 풍면의 퇴적상태를 관찰하였더니, 풍면은 흡인파이프 (65) 의 둘레면과 하부 닙 롤러 (62a) 사이의 간극 중 다공 벨트 (64) 의 이동방향 상류측 단부에서부터 퇴적이 성장되는 것이 아니라, 도 8 에 쇄선 화살표로 나타내는 위치, 즉 안쪽 부근에서 퇴적이 성장되는 것이 판명되었다. 따라서, 풍면은 다공 벨트 (64) 의 내면에 부착된 것이 간극으로 밀려들어가기만 해서 성장하고 있다고는 할 수 없다. 그 때문에 특허문헌 2 와 같은 구성에서 다공 벨트 (64) 에 대한 풍면의 부착을 방지하는 것만으로는 반드시 풍면의 퇴적을 방지할 수 있다고는 할 수 없다.

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 다공 벨트의 내구성을 손상시키지 않고, 다공 벨트가 감긴 닙 롤러와 흡인부 사이의 간극에 풍면이 방출에 지장을 줄 정도로 퇴적되는 것을 방지할 수 있는 방사기에서의 섬유다발 집속장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1 에 기재된 발명은, 드래프트 파트로 드래프트된 섬유다발을 집속하는 방사기에서의 섬유다발 집속장치이다. 그리고, 상기 드래프트 파트의 최종 송출 롤러쌍의 하류측에 형성되는 동시에 닙 롤러를 구비한 송출부와, 그 송출부의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 이동방향의 적어도 상류측에 흡인구멍을 구비한 안내면을 갖는 흡인부와, 상기 안내면을 슬라이딩하는 상태로 상기 닙 롤러에 감긴 다공 벨트를 구비하고 있다. 상기 흡인부는 일부가 상기 닙 롤러의 둘레면을 따른 형상의 곡면부를 구비하고, 상기 닙 롤러는 상기 다공 벨트가 감긴 폭 부분에 그 닙 롤러의 둘레방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈을 구비하며, 상기 홈은 깊이가 0.04㎜ 이상이다.

드래프트 파트로 드래프트된 섬유다발은 다공 벨트의 회전운동과 함께 송출부를 통과한다. 그 때, 흡인구멍의 흡인작용이 다공 벨트를 통해 섬유다발에 작용하여, 섬유다발이 흡인구멍과 대응하는 위치에 집속된다. 그리고, 종래에는 방사기 기대(機臺)의 운전 중에 발생한 풍면이 닙 롤러와 그 둘레면을 따른 흡인부 사이의 간극에 퇴적되어, 방출 조건에 따라서는 1주간 정도에 방출에 지장을 초래할 정도로 퇴적되었다. 그러나, 본 발명에서는 닙 롤러의 다공 벨트가 감기는 폭 부분에 깊이가 0.04㎜ 이상이고 닙 롤러의 둘레방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈이 형성되어 있기 때문에, 닙 롤러와 그 둘레면을 따른 흡인부 사이의 간극에 풍면이 방출에 지장을 초래할 정도로 퇴적되는 것이 방지된다. 그 이유로는, 닙 롤러의 표면에 형성된 상기 홈의 존재로 인해, 닙 롤러와 그 둘레면을 따른 흡인부 사이의 간극 부분에 난류(亂流)가 발생하거나 또는 그 부분의 압력이 높아짐으로써 풍면이 간극으로 들어가는 것이 억제된다고 생각된다. 또한, 간극에 풍면이 들어 간 경우라도 그 풍면이 홈에 걸려 간극에서 제거되기 쉽다고 생각된다.

청구항 2 에 기재된 발명은, 청구항 1 에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈은 깊이가 0.05㎜ 이상이다. 본 발명에서는, 풍면이 닙 롤러와 그 둘레면을 따른 흡인부 사이의 간극에 더욱 퇴적되기 어렵다.

청구항 3 에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈은 그 폭이 1.0㎜ 이하로 형성되어 있다. 홈의 폭이 크면, 다공 벨트가 닙점에서 닙 롤러에 눌릴 때 다공 벨트의 굴곡량이 커져, 쉽게 피로해진다. 그러나, 본 발명에서는 상기 홈의 폭이 1.0㎜ 이하로 형성되어 있기 때문에, 다공 벨트가 닙점에서 닙 롤러에 눌릴 때 다공 벨트의 굴곡량이 커지지 않아 내구성이 향상한다.

청구항 4 에 기재된 발명은, 청구항 1∼청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈은 상기 닙 롤러의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성되어 있다. 본 발명에서는, 홈을 닙 롤러의 축방향에 대하여 비스듬히 형성하는 경우에 비하여 닙 롤러의 제조가 용이해진다.

청구항 5 에 기재된 발명은, 청구항 1∼청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈은 상기 닙 롤러의 축방향에 대하여 비스듬히 연장되도록 형성되어 있다. 본 발명에서는, 홈 폭이 같은 크기인 경우 홈이 닙 롤러의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성된 경우에 비하여 닙점에서 다공 벨트의 굴곡이 약해지기 때문에, 내구성이 향상된다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명을 정방기에 장비되는 섬유다발 집속장치로 구체화한 일 실시형태를 도 1∼도 5 에 따라 설명한다. 도 1(a) 는 섬유다발 집속장치를 나타내는 일부 파단 개략 측면도, (b) 는 (a) 의 부분 확대도, (c) 는 닙 롤러의 부분 확대도이다. 도 2 는 흡인부와 하부 닙 롤러의 관계를 나타내고, 도 1(a) 에서 상부 롤러측을 제외한 상태로 경사 좌상측에서 본 부분 개략도이다.

섬유다발 집속장치는 본원출원인이 먼저 출원한 특허문헌 1 에 기재된 섬유다발 집속장치와 기본적으로 같은 구성이다. 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 섬유다발 집속장치 (11) 는, 드래프트 파트로서의 드래프트 장치 (12) 의 최종 송출 롤러쌍 (13) 의 하류측에 형성되어 있다. 최종 송출 롤러쌍 (13) 은 전방 하부 롤러 (14) 및 전방 상부 롤러 (15) 에 의해 구성되어 있다.

섬유다발 집속장치 (11) 는 송출부로서의 닙 롤러쌍 (16), 흡인부 (17), 다공 벨트 (18) 및 가이드부재 (19) 를 구비하고 있다. 닙 롤러쌍 (16) 은 전방 하부 롤러 (14) 와 평행하게 배치된 회전축 (20) 에 형성된 하부 닙 롤러 (20a) 와, 하부 닙 롤러 (20a) 에 다공 벨트 (18) 를 통하여 가압되는 상부 닙 롤러 (21) 로 구성되어 있다. 상부 닙 롤러 (21) 는 드래프트 장치 (12) 의 전방 상부 롤러 (15) 와 동일하게 2방추마다 지지부재 (22) 를 통하여 웨이팅 아암 (도시생략) 에 지지되어 있다. 지지부재 (22) 는 전방 상부 롤러 (15) 의 지지부재와 일체로 형성되어 있다.

한편, 섬유다발 집속장치 (11) 의 하부측은, 도 2 에 나타내는 바와 같이 드래프트 장치 (12) 의 롤러스탠드 (23) 사이에 배치되는 방추의 1/2, 이 실시형태에서는 4방추분을 1유닛으로 하여 구성되어 있다. 기대 길이방향으로 소정 간격으로 배치된 롤러스탠드 (23) 의 중간위치에는 후방 하부 롤러 (도시생략) 보다 후측에서 기대 길이방향으로 연장 설치된 지지 빔 (도시생략) 에 기단측이 지지된 상태로 지지 아암 (24) 이 배치되고, 롤러스탠드 (23) 와 지지 아암 (24) 사이에 회전축 (20) 이 지지되어 있다.

회전축 (20) 은 복수 방추 (이 실시형태에서는 4개) 와 대응하는 소정 길이로 형성되며, 그 양단에 고정된 베어링 (도시생략) 이 엔드플러그 (25) 에 끼워 맞춰져 있다. 그리고, 엔드플러그 (25) 가 끼워맞춤부 (25a) 에서 롤러스탠드 (23) 및 지지 아암 (24) 에 형성된 지지부 (23a, 24a) 에 지지됨으로써 회전축 (20) 은 롤러스탠드 (23) 와 지지 아암 (24) 사이에 회전 가능하게 지지되어 있다. 지지부 (23a, 24a) 는 엔드플러그 (25) 를 2개 지지할 수 있게 형성되며, 인접하는 회전축 (20) 의 단부에 부착된 엔드플러그 (25) 를 지지할 수 있게 되어 있다.

회전축 (20) 에는 길이방향 중앙에 구동원의 회전력이 전달되는 회전력 전달부로서의 기어 (26) 가 형성되어 있다. 기어 (26) 는 회전축 (20) 과 일체로 형성되어 있다. 이 실시형태에서는 회전축 (20) 의 구동원으로서 전방 하부 롤러 (14) 가 사용되고, 전방 하부 롤러 (14) 에는 기어 (26) 와 대향하는 위치에 기어부 (14a) 가 형성되어 있다. 그리고, 상기 지지 아암 (24) 과 마찬가지로 기단측이 지지 빔에 고정된 지지 아암 (27) 에 중간 기어 (28) 가 회전 가능하게 지지되고, 중간 기어 (28) 는 기어부 (14a) 및 기어 (26) 에 맞물려 있다. 즉, 전방 하부 롤러 (14) 의 회전력은 기어부 (14a), 중간 기어 (28) 및 기어 (26) 를 통하여 회전축 (20) 에 전달된다.

정방기 기대에는 그 길이방향 (도 1(a) 의 지면과 수직방향) 으로 연장되도록 흡인 덕트 (도시생략) 가 배치되어 있다. 흡인부 (17) 는 회전축 (20) 과 평행하게 연장되는 흡인파이프 (29) 와, 흡인 덕트에 연결되어 부압을 흡인파이프 (29) 에 작용시키는 접속관 (30) 을 구비하고 있다. 접속관 (30) 은 일부가 기어 (26) 및 중간 기어 (28) 의 커버 역할을 하도록 기어 (26) 앞측에 배치되며, 기단측에서 주름상자형 연결관 (31) 을 통하여 흡인 덕트에 접속되어 있다. 흡인파이프 (29) 는 제 1 단부가 접속관 (30) 선단부의 좌우 양측에 형성된 끼워맞춤 구멍에 끼워맞춰지고, 제 2 단부가 엔드플러그 (25) 에 끼워 맞춰져 있다.

도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 가이드부재 (19) 의 하방 근방에는 실이 끊어졌을 때 드래프트 장치 (12) 에서 송출되는 섬유다발 (F) 을 흡인하는 작용을 하는 싱글 타입 뉴머 장치의 흡인노즐 (32) 의 선단이 각각 배치되어 있다. 흡인노즐 (32) 의 기단은 흡인 덕트 (도시생략) 에 접속되어 있다.

도 1(a) 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 흡인파이프 (29) 는 닙 롤러쌍 (16) 의 닙점보다 섬유다발 (F) 이동방향의 상류측에 위치하도록 배치되며, 닙 롤러쌍 (16) 의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 (플리스(fleece) ; F) 이동방향의 상류측으로 연장되는 흡인구멍 (29a) 이 형성된 안내면 (29b) 을 갖는다. 흡인파이프 (29) 는 일부가 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면을 따른 형상의 곡면부 (29c) 를 구비하고 있다.

다공 벨트 (18) 를 안내하는 가이드부재 (19) 는 닙 롤러쌍 (16) 의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 (플리스 ; F) 의 이동방향 하류측에 위치하도록 배치되어 있다. 가이드부재 (19) 는, 다공 벨트 (18) 를 슬라이딩 안내하는 안내면 (19a) 과, 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면을 따른 형상의 곡면부 (19b) 를 구비하고 있다. 가이드부재 (19) 는 곡면부 (19b) 와 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면 사이의 간극이 흡인파이프 (29) 의 곡면부 (29c) 와 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면 사이의 간극보다 커지게 배치되어 있다.

도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 다공 벨트 (18) 는 일부가 흡인파이프 (29) 에, 일부가 가이드부재 (19) 에, 일부가 하부 닙 롤러 (20a) 에 접촉하도록 감기고, 하부 닙 롤러 (20a) 의 회전과 함께 안내면 (19a, 29b) 을 따라 슬라이딩하면서 회전하게 되어 있다.

도 1(b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 하부 닙 롤러 (20a) 는 다공 벨트 (18) 가 감기는 폭 부분에 홈 (33) 을 구비하고 있다. 홈 (33) 은 개방단의 폭이 바닥부의 폭보다 넓어지는 단면 사다리꼴로 형성되어 있다. 홈 (33) 은 깊이 (d) 가 0.04㎜ 이상, 바람직하게는 0.05㎜ 이상으로 형성된다. 또, 홈 (33) 은 다공 벨트 (18) 의 수명을 길게 하기 위해서는 폭이 1.0㎜ 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 이 실시형태에서는, 홈 (33) 은 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레방향에 일정 피치로 형성되어 있다. 홈 (33) 은, 예를 들어 기어 절삭에 의해 형성된다. 인접하는 홈 (33) 사이의 거리를 L 로 하고, 인접하는 홈 (33) 의 피치를 P 로 하였을 때의 거리 L 의 피치 P 에 대한 후방분율, 즉 (L/P)×100 이 40% 이상으로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 50% 이상으로 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또, 도 1(a) 에서는 홈 (33) 은 도시를 생략하고 있다.

홈 (33) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향에 대하여 비스듬히 연장되도록 형성되어도 되고, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성되어도 된다. 또, 크로스 해치 널링형으로 형성되어도 된다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 섬유다발 집속장치 (11) 의 작용을 설명한다.

정방기가 운전되면, 섬유다발 (F) 은 드래프트 장치 (12) 로 드래프트된 후, 최종 송출 롤러쌍 (13) 으로부터 섬유다발 집속장치 (11) 로 안내된다. 닙 롤러쌍 (16) 은 최종 송출 롤러쌍 (13) 의 표면속도보다 약간 빠르게 회전되며, 섬유다발 (F) 은 적절한 긴장상태로 닙 롤러쌍 (16) 의 닙점을 지난 후 전향하여 꼬이면서 하류측으로 이동한다.

또, 덕트의 흡인작용이 접속관 (30) 을 통하여 흡인파이프 (29) 에 미치고, 또한 안내면 (29b) 에 형성된 흡인구멍 (29a) 의 흡인작용이 다공 벨트 (18) 를 통하여 섬유다발 (F) 에 미친다. 그리고, 섬유다발 (F) 이 흡인구멍 (29a) 과 대응하는 위치에 흡인 집속된 상태로 이동한다. 따라서, 섬유다발 집속장치 (11) 가 장비되지 않은 방사기에 비교하여 보풀의 발생이나 낙면(落綿)이 억제되어 실 품질이 개선된다.

종래에는 정방기의 운전 중에 발생한 풍면이 하부 닙 롤러 (20a) 와 그 둘레면을 따른 흡인파이프 (29) 의 곡면부 (29c) 사이의 간극에 퇴적되고, 방출 조건에 따라서는 1주간 정도에 방출에 지장을 초래할 정도로 퇴적되었다. 그러나, 이 실시형태의 구성에서는, 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면에 깊이가 0.04㎜ 이상이고 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈 (33) 이 형성되어 있다. 그 때문에, 하부 닙 롤러 (20a) 의 표면에 형성된 홈 (33) 의 존재로 인해, 하부 닙 롤러 (20a) 의 회전과 함께 하부 닙 롤러 (20a) 와 그 둘레면을 따른 곡면부 (29c) 사이의 간극 부분에 난류가 발생하거나, 또는 그 부분의 압력이 높아지거나 함으로써 풍면이 상기 간극에 들어가는 것이 억제된다. 또, 간극에 풍면이 들어간 경우라 해도 그 풍면이 홈 (33) 에 걸려 이동하여, 상기 간극에서 쉽게 제거된다.

통상의 표면 평활 롤러 (표면조도 Rz 10z) 를 기준으로 하여 표면조도 Rz 0.4z 로 표면을 연마한 것, 표면에 깊이가 다른 홈 (33) 을 형성한 하부 닙 롤러 (20a) 를 사용하여 방출하여 하부 닙 롤러 (20a) 와 그 둘레면을 따른 곡면부 (29c) 사이의 간극 부분에 대한 섬유 (풍면) 의 퇴적상태를 조사하였다. 홈 (33) 은 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향에 대하여 비스듬히 연장되도록 형성된 것뿐만 아니라, 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향으로 평행하게 연장되도록 형성된 것과, 크로스 해치형으로 연장되도록 형성된 것에 대해서도 시험하였다.

결과를 표 1 및 도 3, 도 4 에 나타낸다. 도 3 은 표면상태가 다른 하부 닙 롤러 (20a) 에서의 풍면 퇴적상황의 추이를 나타내는 그래프이고, 도 4 는 하부 닙 롤러 (20a) 의 표면조도 또는 홈 깊이와 풍면 퇴적율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 4 에 있어서, 홈 깊이는 대수 눈금으로 나타나 있다. 또, 홈 (33) 을 형성하지 않은 하부 닙 롤러 (20a) 에 대해서는, 조도를 홈 깊이로서 나타내고 있다. 즉, 홈 깊이 0.01㎜ 는 표면조도 Rz 10z 인 경우를 나타내고, 홈 깊이 0.0004㎜ 는 표면조도 Rz 0.04z 인 경우를 나타내고 있다.

또, 퇴적율은 시험기대의 전체 방추에 퇴적이 관찰된 경우를 100% 라고 정의한다. 또한, 외주 표면 면적율이란 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면에 홈 (33) 이 없는 경우를 100% 로 하여, 홈 (33) 이 없을 때의 표면적에서 홈 (33) 부분의 면적을 뺀 값을 홈 (33) 이 없을 때의 표면적으로 나눈 값에 100 을 곱한 값으로 정의한다. 따라서, 평행한 홈 (33) 이 형성된 하부 닙 롤러 (20a) 에서는 외주 표면 면적율은 상기 서술한 인접한 홈 (33) 사이의 거리를 L 이라 하고 인접하는 홈 (33) 의 피치를 P 라 하였을 때의 거리 L 의 피치 P 에 대한 후방분율, 즉 (L/P)×100 과 같아진다.

시험조건		경과일수 및 퇴적률 (%)
조도 또는 홈 깊이	표면 면적률	0일	1일	2일	3일	4일	5일	6일
조도 Rz 0.4z	100%	0%	78%	88%	88%	88%	81%	88%
조도 Rz 10z	100%	0%	16%	28%	34%	38%	42%	50%
홈 깊이 0.04㎜경사홈	82%	0%	6%	19%	24%	26%	24%	28%
홈 깊이 0.05㎜경사홈	81%	0%	0%	0%	0%	0%	1%	1%
홈 깊이 0.09㎜경사홈	78%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
홈 깊이 0.12㎜평행홈	65%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
홈 깊이 0.38㎜평행홈	66%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
홈 깊이 0.6㎜평행홈	45%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
홈 깊이 0.7㎜크로스해치 홈	55%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
홈 깊이 1.1㎜경사홈	34%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
홈 깊이 1.1㎜평행홈	23%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%

표 1 및 도 3, 도 4 로부터, 표면이 평활한 하부 닙 롤러 (20a) 에서는 퇴적율이 1일째에 16%, 6일째에 50% 인 데 반하여, 하부 닙 롤러 (20a) 를 연마하여 표면조도를 작게 한 경우는 운전 1일째에 78% 나 풍면이 퇴적되고, 2일째에는 88% 에 이르며, 그 후 6일째까지 대략 일정해졌다. 또, 홈 깊이가 0.04㎜ 인 홈 (33) 을 형성한 하부 닙 롤러 (20a ; 외주 표면 면적율 82%) 의 경우, 풍면은 1일째에 6% 퇴적되고, 3∼4일째에 26% 정도가 되고 그 후는 증가율이 적어 대략 일정해졌다. 6일째의 풍면 퇴적율은 평활 롤러의 대략 1/2 이 되었다. 또, 홈 깊이를 0.05㎜ 로 한 경우는, 4일째까지는 퇴적율 0% 이고, 5일째 및 6일째에 퇴적율이 1% 이었다. 또, 홈 깊이가 0.09㎜ 이상인 경우는 6일째에도 퇴적율 0% 이었다. 이상에서, 하부 닙 롤러 (20a) 의 표면이 매끄러운 쪽이 풍면이 퇴적되기 쉽다는 것이 확인되었다. 또한, 도 4 로부터 홈 깊이가 0.05㎜ 부근일 때 풍면의 퇴적율이 급격히 적어지는 것이 확인되었다.

홈 (33) 을 기어 절삭으로 형성하였기 때문에, 홈 깊이가 깊은 쪽이 외주 표면 면적율이 작아진다. 표 1 로부터, 홈 깊이가 0.05㎜ 이상이면 외주 표면 면적율은 풍면의 퇴적율에 거의 영향을 주지 않는 것이 확인되었다. 그러나, 홈 깊이가 깊어지고 외주 표면 면적율이 작아지면, 결과적으로 홈 (33) 의 개방단 폭 (W) 이 넓어진다. 개방단 폭 (W) 이 넓어지면, 다공 벨트 (18) 가 홈 (33) 과 대응하는 위치에서 상부 닙 롤러 (21) 에 의해 하부 닙 롤러 (20a) 측으로 가압되었을 때, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 다공 벨트 (18) 가 휘기 쉬워져 굴곡량이 커져, 피로해지기 쉽다. 따라서, 내구성의 관점에서는 홈 깊이는 너무 깊게 하지 않는 것이 바람직하다. 홈 (33) 의 형성 용이성 (제조시의 허용 공차를 크게 함) 과 내구성의 관점에서, 홈 깊이는 0.2∼0.3㎜ 정도가 바람직하다.

이 실시형태는 이하의 효과를 갖는다.

(1) 드래프트 장치 (12) 의 최종 송출 롤러쌍 (13) 의 하류측에 닙 롤러쌍 (16) 이 형성되고, 다공 벨트 (18) 가 감긴 흡인파이프 (29) 및 하부 닙 롤러 (20a) 를 구비한 섬유다발 집속장치 (11) 에 있어서, 하부 닙 롤러 (20a) 는, 깊이 (d) 가 0.04㎜ 이상이고 하부 닙 롤러 (20a) 둘레방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈 (33) 을 구비하고 있다. 따라서, 하부 닙 롤러 (20a) 와 그 둘레면을 따른 흡인파이프 (29) 의 곡면부 (29c) 사이의 간극에 풍면이 방출에 지장을 초래할 정도로 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

(2) 홈 (33) 은, 깊이 (d) 를 0.05㎜ 이상으로 한 경우는 풍면이 하부 닙 롤러 (20a) 와 그 둘레면을 따른 흡인파이프 (29) 의 곡면부 (29c) 사이의 간극에 보다 더 퇴적되기 어렵다.

(3) 홈 (33) 은 그 폭이 1.0㎜ 이하로 형성되어 있다. 따라서, 다공 벨트 (18) 가 닙점에서 상부 닙 롤러 (21) 에 의해 하부 닙 롤러 (20a) 에 눌릴 때 다공 벨트 (18) 의 굴곡량이 커지지 않아 내구성이 향상된다.

(4) 홈 (33) 은 기어 절삭 가공으로 형성할 수 있는 일정 피치로 형성되며, 외주 표면 면적율이 40% 이상으로 형성되어 있기 때문에, 결과적으로 다공 벨트 (18) 가 닙점에서 상부 닙 롤러 (21) 에 의해 하부 닙 롤러 (20a) 에 눌릴 때 다공 벨트 (18) 의 굴곡량이 커지지 않아 내구성이 향상된다. 외주 표면 면적율을 50% 이상으로 한 경우, 보다 더 내구성이 향상된다.

(5) 홈 (33) 이 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성된 경우는, 홈 (33) 을 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향에 대하여 비스듬히 형성하는 경우에 비교하여 하부 닙 롤러 (20a) 의 제조가 용이해진다.

(6) 홈 (33) 이 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향에 대하여 비스듬히 연장되도록 형성된 경우는, 홈 폭이 같은 크기인 경우 홈 (33) 이 하부 닙 롤러 (20a) 의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성된 경우에 비교하여 닙점에서 다공 벨트 (18) 의 굴곡량이 작아져 강하게 굴곡되는 것이 억제되기 때문에, 내구성이 향상된다.

(7) 홈 (33) 은, 개방단의 폭 (W) 이 바닥부의 폭보다 넓은 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 다공 벨트 (18) 가 상부 닙 롤러 (21) 에 의해 하부 닙 롤러 (20a) 에 가압되었을 때, 홈 (33) 의 개방단측 각부에 강하게 가압되는 것이, 홈 (33) 이 단면 직사각형이나 정사각형으로 형성된 경우나 도브테일 홈형으로 형성된 경우에 비하여 억제된다.

(8) 닙 롤러쌍 (16) 의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 (F) 의 이동방향 하류측에 배치된 가이드부재 (19) 는, 곡면부 (19b) 와 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면 사이의 간극이 흡인파이프 (29) 의 곡면부 (29c) 와 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면 사이의 간극보다 커지도록 배치되어 있다. 따라서, 하부 닙 롤러 (20a) 와 흡인파이프 (29) 의 곡면부 (29c) 사이의 간극에 침입한 풍면이 홈 (33) 에 걸린 상태로 닙점을 통과하였을 때, 하류측이 되는 곡면부 (19b) 와 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면 사이의 간극에서 배출되기 쉽다.

실시형태는 상기한 것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 다음과 같이 구성해도 된다.

ㆍ하부 닙 롤러 (20a) 는, 표면 (둘레면) 에 형성된 홈 (33) 이 상기 실시형태와 같이 표면 전체에 균일하게 다수 형성되는 구성에 한하지 않는다. 예를 들어, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 적은 수의 홈 (33) 이 형성된 구성이어도 된다. 깊이가 0.7㎜ 인 홈 (33) 을 4개 및 8개 형성한 하부 닙 롤러 (20a) 를 사용한 경우에 대하여 상기 실시형태와 마찬가지로 섬유 (풍면) 의 퇴적상태를 조사한 결과, 둘 모두 6일째에 퇴적율 0% 이었다. 따라서, 홈 (33) 의 수는 적어도 되며, 1개이어도 된다고 생각된다. 이들의 경우에도, 홈 (33) 은 그 폭이 1.0㎜ 이하로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 홈폭이 1.0㎜ 를 초과하면 다공 벨트 (18) 가 닙점에서 상부 닙 롤러 (21) 에 의해 하부 닙 롤러 (20a) 에 눌릴 때 다공 벨트 (18) 의 굴곡량이 커져 피로하기 쉬워지지만, 홈 폭을 1.O㎜ 보다 좁게 함으로써 굴곡량이 커지지 않아 내구성이 향상된다.

ㆍ홈 (33) 의 형상은 1개의 홈 (33) 이 하부 닙 롤러 (20a) 의 폭 전체에 걸쳐 연장되는 형상에 한하지 않고, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이 하부 닙 롤러 (20a) 의 폭 방향 도중까지 연장되는 복수의 홈 (33) 에서 폭 전체와 대응하는 구성으로 해도 된다.

ㆍ홈 (33) 은 기어 절삭으로 형성하는 방법에 한하지 않고 전조(轉造)로 형성해도 된다. 또, 홈 (33) 의 수가 적은 경우는 절삭날을 직선적으로 이동시켜서 홈 (33) 을 형성해도 된다.

ㆍ홈 (33) 이 복수 형성되는 경우, 모든 홈 (33) 의 폭을 같게 형성할 필요는 없다. 그러나, 같은 폭인 것이 제조가 용이하다.

ㆍ하부 닙 롤러 (20a) 의 외경은 24㎜ 에 한하지 않고, 24㎜ 보다 가늘어도 되고 또는 굵어도 된다.

ㆍ섬유다발 (F) 의 닙점을 사이에 두고 상류측에만 흡인구멍 (29a) 을 갖는 구성에 한하지 않고, 닙점을 사이에 두고 하류측에도 흡인구멍을 형성하는 구성으로 해도 된다. 그 경우, 가이드부재 (19) 대신에 흡인구멍이 형성된 파이프를 사용하여 그 파이프를 흡인파이프 (29) 와 동일하게 접속관 (30) 에 연결한다.

ㆍ도 7 에 나타내는 바와 같이 가이드부재 (19) 를 없애고 다공 벨트 (18) 를 흡인파이프 (29) 와 하부 닙 롤러 (20a) 사이에 감은 구성으로 해도 된다.

ㆍ흡인 덕트가 드래프트 장치 (12) 의 후측 상방에 배치된 구성인 정방기의 경우, 흡인파이프 (29) 에 흡인 덕트의 흡인작용 (부압) 을 작용시키는 접속관 (30) 등은 흡인파이프 (29) 의 상방에 배치되는 구성으로 해도 된다.

ㆍ회전축 (20) 및 흡인파이프 (29) 는 4방추를 1유닛으로 하는 구성에 한하지 않고, 롤러스탠드 (23) 사이의 방추 수 (예를 들어 8개) 를 1유닛으로 하거나, 2개를 1유닛으로 한 구성으로 해도 된다. 또, 반드시 전체 유닛을 같은 방추 수로 하지 않고, 롤러스탠드 (23) 사이의 방추 수를 다른 수로 나누고 (예를 들어 6개와 2개) 그것에 대응하여 2종의 유닛을 형성해도 된다.

ㆍ흡인파이프 (29) 의 형상은 상기 실시형태의 형상에 한하지 않고, 일부가 하부 닙 롤러 (20a) 의 둘레면을 따른 형상의 곡면부를 구비하고 있으면 되며, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시된 형상이어도 된다.

ㆍ하부 닙 롤러 (20a) 가 형성되는 회전축 (20) 을 전체방추에 공통되는 샤프트로 하여, 드래프트 장치 (12) 의 전방 하부 롤러 (14) 와 동일하게 기대의 기어엔드에 형성된 기어열을 통해 모터에 의해 구동되는 구성으로 해도 된다.

ㆍ다공 벨트 (18) 및 흡인파이프 (29) 를 상부측에 형성하는 구성으로 해도 된다.

ㆍ정방기의 드래프트 장치에 한하지 않고, 기타 방사기의 드래프트 장치에 적용해도 된다.

상기 실시형태로부터 파악되는 발명 (기술적 사상) 에 대하여 아래에 기재한다.

(1) 청구항 1∼청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈은 개방단의 폭이 바닥부의 폭보다 넓은 형상으로 형성되어 있다.

(2) 청구항 1∼청구항 5 및 상기 기술적 사상 (1) 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 홈은 기어 절삭 가공으로 형성할 수 있는 일정 피치로 형성되고, 외주 표면 면적율이 40% 이상으로 형성되어 있다.

(3) 청구항 1∼청구항 5 및 상기 기술적 사상 (1), (2) 중 어느 한 항에 기재된 섬유다발 집속장치를 구비한 링 정방기.

본 발명에 의하면, 다공 벨트의 내구성을 손상시키지 않고, 다공 벨트가 감긴 닙 롤러와 흡인부 사이의 간극에 풍면이 방출에 지장을 초래할 정도로 퇴적되는 것을 방지할 수 있다.

도 1 에서 (a) 는 일 실시형태의 섬유다발 집속장치의 일부 파단 개략 측면도, (b) 는 (a) 의 부분 확대도, (c) 는 닙 롤러의 부분 확대도,

도 2 는 흡인부와 하부 닙 롤러의 관계를 나타내는 부분 개략도,

도 3 은 풍면(風綿) 퇴적상황과 운전시간의 관계를 나타내는 그래프,

도 4 는 풍면 퇴적상황과 홈 깊이의 관계를 나타내는 그래프,

도 5 에서 (a) 는 홈이 축방향과 평행한 하부 닙 롤러의 부분 정면도, (b) 는 다공 벨트가 상부 닙 롤러로 가압된 상태를 나타내는 모식도,

도 6 에서 (a), (b) 는 각각 다른 실시형태의 하부 닙 롤러의 모식 사시도,

도 7 은 다른 실시형태의 부분 개략 측면도,

도 8 은 종래 기술의 섬유다발 집속장치의 부분 개략 측면도, 및

도 9 는 다른 종래 기술의 섬유다발 집속장치의 부분 개략 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

d : 깊이 F : 섬유다발

W : 폭 11 : 섬유다발 집속장치

12 : 드래프트 파트로서의 드래프트 장치

13 : 최종 송출 롤러쌍 17 : 흡인부

18 : 다공 벨트 19a, 29b : 안내면

19b, 29c : 곡면부 20a : 닙 롤러로서의 하부 닙 롤러

29 : 흡인부를 구성하는 흡인파이프

29a : 흡인구멍 33 : 홈

Claims

드래프트 파트로 드래프트된 섬유다발을 집속하는 방사기에서의 섬유다발 집속장치로서,

상기 드래프트 파트의 최종 송출 롤러쌍의 하류측에 형성되는 동시에 닙 롤러를 구비한 송출부와, 그 송출부의 닙점을 사이에 두고 섬유다발 이동방향의 적어도 상류측에 흡인구멍을 구비한 안내면을 갖는 흡인부와, 상기 안내면을 슬라이딩하는 상태로 상기 닙 롤러에 감긴 다공 벨트를 구비하고, 상기 흡인부는 일부가 상기 닙 롤러의 둘레면을 따른 형상의 곡면부를 구비하고, 상기 닙 롤러는 상기 다공 벨트가 감긴 폭 부분에 그 닙 롤러의 둘레방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈을 구비하며, 상기 홈은 깊이가 0.04㎜ 이상인, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.
제 1 항에 있어서, 상기 홈은 깊이가 0.05㎜ 이상인, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈은 그 폭이 1.0㎜ 이하로 형성되어 있는, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈은 상기 닙 롤러의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성되어 있는, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈은 상기 닙 롤러의 축방향에 대하여 비스듬히 연장되도록 형성되어 있는, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.
제 3 항에 있어서, 상기 홈은 상기 닙 롤러의 축방향과 평행하게 연장되도록 형성되어 있는, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.
제 3 항에 있어서, 상기 홈은 상기 닙 롤러의 축방향에 대하여 비스듬히 연장되도록 형성되어 있는, 방사기에서의 섬유다발 집속장치.