KR850000634B1 - 오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유 제어장치

제1도는 종래의 오픈엔드 정방기의 방사실 부근을 표시하는 단면도.

제2도는 동 로우터만을 표시하는 평면도.

제3도는 동 방사실에 있어서 회전류의 속도분포를 표시하는 도표.

제4도는 본 발명의 오픈엔드 정방기의 한가지 실시예를 나타내는 단면도.

제5도는 로우터만의 평면도.

제6도는 방사실에 있어서 회전류의 속도분포를 나타내는 도표.

제7도 및 제8도는 방사실내의 회전류의 존재를 확인하기 위하여 행한 가시화법의 결과를 나타내는 종래 및 본 발명의 상태도.

제9도는 본 발명의 로우터의 다른 예를 표시하는 평면도.

제10도는 제9도의 X-X선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방사실 2 : 로우터

3 : 배기공 3a : 개구부

R : 방사실의 반경 O₁: 로우터의 회전중심

O₂: 개구부의 3a의 중심 O₃: 반경 R의 중심

V₃, V₄, V₅: 회전류 ℓ-ℓ : 배기공의 중심축선

α : 배기공의 경사각도 V₅, V₇: 곡간(谷間)

본 발명은 오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유제어장지에 관한 것이다.

오픈엔드 정방기로서 제1도에 표시한 바와 같이 방사실 1을 형성하는 로우터 2의 저부 2a에 복수개의 배기공 3을 반경방향으로 방사상으로 설치하고 이 로우터의 2의 회전원심력에 의하여 전기한 배기공 3으로부터 공기를 배출시켜서 방사실 1 내부를 부압(負壓)상태가 되게 하고 이 부압에 의하여 스피닝보디 4내에 장설된 개섬로울러 5에 의하여 개섬된 섬유를 섬유통로 6으로부터 방사실 1 내부로 싣고 들어가서 그 뒤 로우터 2의 회전원심력에 의하여 섬유를 로우터 2의 내주면 즉 활동벽(滑動璧) 2b로 이동 부착시키고 다시 집속구(集束溝) 2c로 섬유를 리본상으로 집속하여 이 리본상 섬유를 새파래이터 7의 중심부에 형성시킨 사도출공 8로부터 순차적으로 인출하여 방적사를 형성하도록 된 소위 자기배기형의 것이 종래부터 알려지고 있다.

이와 같은 방적장치에서 섬유를 로우터 2의 활동벽 2b로 이동시키는 요인으로서 로우터의 회전원심력이외에 활동벽 2b와 공기와의 점성(粘性)에 의한 수반기류로서의 회전류가 존재되며 이것은 제3도 V1 혹은 V2로 표시한 바와 같이 로우터 2의 회전중심 O₁으로부터 활동벽 2b로 가까워질수록 빨라지는 속도분포로 생각되어 왔다.

그러나 전기한 방사실 1 속의 속도분포는 피드관(pitot管)에 의한 측정의 결과 제3도 실선으로 표시한바와 같이 활동벽 2b의 아주 가까운 경계층에는 수반기류에 의한 제법 빠른 속도의 회전류 V3이 생겨 있으나 그 이외의 곳에서는 배기공의 내측개구부 3a로의 유입에 의한 호전류 V4만이 존재할뿐이라는 것이 입증되었다.

또 기류공 3의 반경방향의 길이를 ℓ라고 하면 방사실측 개구부가 로우터 중심으로부터 외측으로 이동하게 되어 ℓ가 짧아질수록 배기공 3으로부터 배출되는 공기의 속도 즉 배기량이 감소하게 된다는 것이 알려지고 있으므로(상세한 것은 일본 방적협회 1971년 10월 1일 발행 "섬유기술 데이터집" 제408면 참조), 개구부 3a의 중심 O₂를 방사실의 반경의 중앙부보다도 로우터의 중심 O₁측으로 될 수 있도록 접근시켜서 소요배기량을 확보하도록 하고 있다. 이 때문에 배기공 3에 의한 회전류 V4는 로우터의 중심 O1으로 접근하여 회전류 V3과 V4의 곡간(谷間) V5의 폭이 넓고 또한 깊어져서 속도가 늦어진다는 것이 밝혀졌다.

따라서 스피닝보디 4의 섬유통로 6으로부터 방사실 1 속으로 실려든 섬유는 전술한 폭넓고 속도가 느린 곡간 V5로 이동되어 실속(失速)상태가 되고 여기서 부유섬유나 절곡섬유가 증가하고 그 결과 선회하면서 사도출공 8로 달리는 실에 부유섬유가 말려들어서 섬유의 절곡과 동시에 실의 품질의 저하를 초래하게 된다는 결함이 있었다.

또 종래의 방적장치에 있어서는 측정결과 로우터 중심부의 정압(靜壓=負壓)이 제법 높았다는 것이 판명되고 여기에도 부유섬유가 머물게 쉬우며 또 섬유가 세퍼래이터 7에 붙기쉽게 되어 이들 섬유가 사도출공 8로 인도되는 실에 말려들어 실의 품질을 저하시켜 왔다.

또한 방사실 1 속의 회전류의 속도분포가 V1이나 V2와 같이 되어있다는 관점에 서서 섬유를 보다 고속의 회전류에 실어서 원활하게 활동벽 2b로 인도하기 위하여 섬유통로 6의 선단을 튜브(도시생략)에 의하여 가급적으로 수반기류가 있는 활동벽 2b로 접근시키려는 시도도 있으나, 조립상의 제약 때문에 전기한 튜브의 선단을 너무 활동벽 2b에 접근시킬 수가 없어 실제로는 섬유가 전기한 곡간 V5로 인도되어 전술한바와 같이 실의 품질을 저하시켜 왔다. 또 섬유통로 6으로부터의 섬유를 회전류 V4를 향하여 인도하고저 생각할 수도 있을 것이나 이 경우에도 속도가 느린 곡간 V5의 폭이 넓으므로 여기를 통과할때에 부유섬유나 절곡섬유가 발생되기 쉬워서 문제의 해결이 될 수가 없다.

본 발명은 이와 같은 결함을 해소시키기 위하여 로우터 저부에 설치한 배기공의 개구부와 대응하여 회전류가 존재하게 된다는 점에 착안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 배기공의 방사실측 개구부의 중심을 로우터의 중심을 로우터의 중심으로부터 접속구까지의 거리 즉 방사실의 반경의 중앙부 보다도 외측에 위치되게 함으로써 로우터의 활동벽 근방에 생기는 회전류와 배기공의 개구부와 대응하여 생기는 회전류와의 곡간의 폭을 짧고도 얕게 함과 동시에 로우터 중심부의 정압을 낮게 하여 부유, 절곡섬유 또는 세퍼레이터로 섬유가 붙는 것을 감소시킬 수 있고 사질을 향상시킬 수 있는 섬유제어장치를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 섬유제어장치를 갖춘 오픈엔드 정방기의 한가지 실시예를 제4도 내지 제6도에 따라서 설명한다.

이 실시예는 전술한 종래의 정방기와 비교한 경우, 로우터 2에 형성한 배기공 3의 위치 및 형상이 상위할 뿐이므로 전술한 정방기와 대응하는 각부재에 대하여서는 동일한 부호를 사용하기로 한다.

이 실시예에서는 제5도에 표시한 바와 같이 배기공 3의 방사실 1쪽 개구부 3a의 중심(O)₂를 로우터 2의 중심 O₁으로부터 집속구 2c(최대내경부)까지의 거리 즉 방사실 1의 반경 R 의 중심 O₃보다도 외측으로 위치시키고 있다.

또 전기한 개구부 3a 중심 O2를 지나는 반경 R 와 배기공 3의 중심축선 ℓ-ℓ가 이루는 평면적인(로우터 2의 회전축선방향으로 본) 각도 α를 배기공 3의 경사각 α로 하고 있다.

그리고 이 경사각 α는 반경 R에 대하여 중심축선 ℓ-ℓ가 로우터 2의 회전방향(제5도 화살표P)으로 나아가서 경사되어 있는 경우에는 플러스 방향으로 경사된다고 말하고, 반대로 반경 R에 대하여 중심축선 ℓ-ℓ가 P회전방향으로 늦게 경사하고 있을 때에는 마이너스 방향으로 경사되어 있다고 말할때, +20˚∼+60˚또는 -20˚∼-60˚의 범위의 임이의 경사각으로 설정되나, +40˚∼+50˚또는 -40˚∼-50˚가 되게 하는 것이 바람직하다.

다음에 전기한 바와 같이 구성한 정방기에 대하여 그 작용을 설명한다.

방사실 1 속의 회전류의 속도를 피트관에 의하여 측정한 결과 제6도 실선으로 표시한 바와 같은 속도분포곡선이 얻어졌다. 이 속도분포곡선과 제3도 실선으로 표시한 종래의 속도분포곡선을 비교해 보면 이 실시예의 배기공 3에 의한 회전류 V6이 종래의 회전류 V4 보다도 외측에 위치하고, 회전류 V6과 회전류 V3과의 곡간 V7도, 종래의 곡간 V5보다도 폭이 좁으면서도 얕다(속도가 빠르다)는 사실이 알려졌다.

이 결과 섬유통로 6으로부터 방사실 1속으로 실려온 섬유는 회전류를 타고 원심력에 의하여 활동벽으로 이동하나, 회전류경(流徑)이 크고 곡간의 폭이 좁으므로 실속(失速)의 정도가 종래와 비교하여 적어져서 부유, 절곡섬유의 발생이 감소되어 형성된 실에 말려드는 섬유가 적어져서 사질을 향상시킬 수가 있다.

또 본 발명 실시예에서는 로우터 중심부 O1에 있어서의 정압을 측정한바 종래에 비하여 낮다는 것이 판명되었다. 따라서 여기에서의 부유섬유나 세퍼래이터의 부착등을 감소시켜서 사도출공 8로 인도되는 실에 부유섬유가 말려들어가는 것을 감소시켜 사질을 향상시킬 수가 있는 것이다.

또한 본 발명 실시예에서는 방사실의 반경 R에 대하여 배기공 3을 경사지게 하였으므로 이 구멍 3의 개구부 3a의 반경 R방향으로의 폭 W(제5도 참조) 즉 회전류 V6의 폭을 좁게하여 유속을 높일 수가 있고 그만큼 곡간 V7을 높혀서 섬유를 보다 좋은 조건으로 제어하여 사질을 향상시킬 수가 있다.

[표 1]

(로우터 50,000r. p. m)

[표 2]

로우터 60,000r. p. m)

한편, 종래와 본 발명 실시예에 있어서의 배기량 및 로우터중심부의 정압을 로우터가 50,000r. p. m와 60,000r. p. m의 두가지 경우에 대하여 실제로 측정한바 상기 표 1, 표 2에 나타난 결과가 되었다.

이 표 1, 2에 의하여 명백한 바와 같이 배기공의 경사각 α가 0˚의 종래예보다도 경사각 α를 ±22.5˚또는 ±45˚가 되게 한 본 발명 실시예편이 배기량이 많고 반대로 로우터중심부의 정압이 감소되고 또한 회전수 상승에 의한 배기량의 증가도 본 발명 실시예편이 많으며 반대로 정압의 증가는 본 발명 실시예편이 많으며 반대로 정압의 증가는 본 발명 실시예편이 적다는 것을 알 수 있을 것이며, 이것으로부터 본 발명에서는 종래보다도 좋은 조건으로 방사작업이 행하여져서 사질을 향상시킬 수가 있다고 말할 수 있다.

또 종래와 본 발명 실시예의 정방기에 의하여 얻어진 두 종류의 방적사의 품질을 조사한 바 로우터 2의 회전수가 60,000r. p. m, 권취속도가 125m/min, 방출품종이 면(번수 6s : 480T/m)인 경우에 하기 표 3에 표시한 바와같이 리어강도, U%, 넵프, 실연수(꼬임수) 다같이 본 발명편이 뛰어나 있음을 알 수 있었다.

[표 3]

(로우터 50,000r.p.m)

또한 종래와 본 발명의 회전류 V4, V6는 산화티탄을 오일에 녹여서 이것을 스피닝버디 4 상면에 도포하고, 로우터 2를 회전시켜서 전기한 용액의 이동상태를 보는 흐름의 가시화법(可視化法)에 따라서 확인 할 수도 있다.

이 방법에 의하면 종래는 제7도에 표시한 바와 같이 배기공 3의 개구부 3a와 대응하는 위치에 용액이 모인 흰 환상부가 나타나고 이것이 회전류 V4로 존재하고 그 로우터중심 O1으로부터의 반경 r가 작다는 것을 알 수 있고, 본 발명은 제8도에 표시한 바와 같이 흰 환상부로 표시되는 회전류 V6의 로우터중심 O1으로부터의 반경 r1이 종래의 반경 r보다도 크다는 것을 알 수 있다.

또한 종래 배기공 3을 집속구 2c에 천설하여 효과적으로 배기를 행하여 로우터 속으로 공급된 섬유를 집속구 2c로 원활하게 흡인시키도록 한 로우터도 있으나, 이것에는 배기공으로부터 양질의 섬유가 비출(飛出)되어 나오기 쉽고 또 배기공과 배기공의 속에 섬유의 양단이 진입하여 소위 양다리걸치기를 이르키게 하므로 양질의 실을 방출하는 지장이 되고 따라서 배기공 3의 개구부 3a의 위치는 로우터 2의 저부 2a로 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 다음과 같은 실시예로 구체화시킬 수도 있다.

(1) 제9도 및 제10도에 표시한 바와 같이 로우터 2의 집속구 2c를 저부 2a의 표면으로부터 부상된 위치에 형성시키고, 배기공 3의 개구부 3a 중심 O2를 전기한 본례보다도 더욱 외측에 위치하도록 할 것.

[표 4]

이 경우에도 실험결과 상기 표 4에 표시한 바와 같이 배기량이 종래보다도 많아지고 정압이 종래보다도 감소되고 또한 사질도 전기한 표 3과 마찬가지로 종래보다도 향상됨을 알 수 있었다.

(2) 섬유통로 6으로부터 나온 섬유가 전기한 회전류 V6을 타도록 이 통로 6의 위치를 설정할 것.

이 경우에는 세퍼래이터 7의 형상도 변경시킬 필요가 있으나 회전류 V6을 탄 섬유는 이것이 의하여 세력좋게 선회되면서 큰 원심력을 받아 곡간 V7을 타넘어서 활동벽 2b로 인도되고 곡간 V7에 직접 섬유를 공급하기보다도 한층 부유, 절곡섬유등을 적게 할 수 있고 사질을 전기한 본례보다도 항상시킬 수가 있다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명은 전기한 로우터의 회전중심과 섬유집속구와의 거리 즉, 방사실의 최대반경의 중앙부보다도 외측의 로우터 저부에 전기한 배기공의 개구부 중심을 위치시킴으로써 로우터의 활동벽 근방에 생기는 회전류와 배기공의 개구부로 유입되는 공기에 의하여 생기는 회전류와의 곡간의 폭을 좁으면서도 얕게 함과 동시에 배기량을 증가시켜서 로우터 중심부의 정압 및 로우터 회전수 상승에 의한 이정압의 증가율을 낮추어 방사실 속에서의 부유, 절곡섬유 또는 세퍼래이터로 부착되는 것을 감소시킬 수 있어 사질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고 이 효과는 개구부의 중심을 지나는 반경과 배기공의 중심축선과의 로우터회전축선 방향으로부터 본 경사각을 로우터의 회전방향 또는 반회전방향으로 20˚∼60˚의 범위로 설정함으로써 한층 더 조장시킬 수가 있다.

Claims (5)

1. 로우터 저부에 배기공을 천설하여 이 로우터 회전시의 원심력에 의하여 배기공으로부터 방사실 내부의 공기를 배출하여 방사실 내부를 부압(負壓)되게 하고, 이 부압에 의하여 방사실내로 개섬된 섬유를 싣고 들어가도록 한 오픈엔드 정방기에 있어서, 전기한 로우터의 회전중심과 섬유집속구(集束溝)의 거리 즉, 방사실의 최대반경의 중앙부보다도 외측의 로우터 저부에 전기한 배기공의 개구부 중심을 위치시킴을 특징으로 하는 섬유제어장치.
2. 제1항에 있어서, 스피닝보디에 설치한 섬유통로로부터 비출(飛出)되어 나온 섬유가 배기공의 개구부와 대응하여 생기는 회전류(流)를 향하도록 전기한 섬유통로의 위치 및 향(向)을 설정함을 특징으로 하는 오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유제어장치.
3. 제1항에 있어서, 전기한 배기공은 그 개구부의 중심을 지나는 반경과 배기공의 중심축선과의 로우터 회전축선 방향으로부터 본 경사각을 로우터의 회전방향 또는 반회전방향으로 20˚∼60˚의 범위로 설정함을 특징으로 하는 오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유제어장치.
4. 제1항에 있어서, 배기공의 경사각이 40˚∼50˚로 설정되어 있는 오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유제어장치.
5. 제1항에 있어서, 스피닝보디에 설치한 섬유통로로부터 방사실로 실려들어간 섬유가 배기공의 개구부와 대응하여 생기는 회전류를 향하도록 전기한 섬유통로의 위치 및 방향을 설치한 오픈엔드 정방기에 있어서의 섬유제어장치.

Images