(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラフト部と、その紡糸方向下流側に設けられた空気式紡績部と、糸継ぎ時に該空気式紡績部の出口から順送りして出てきた糸を吸引捕捉する吸引管と、該吸引管内の糸の有無を検出する糸検出センサと、該糸検出センサの検出結果に基づいて上記ドラフト部及び上記空気式紡績部の作動を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする紡績装置。
【請求項２】
上記空気式紡績部は、旋回流を生じさせる２つのノズルを有し、上記制御装置は、糸継ぎ時における上記吸引管による糸の吸引捕捉完了後のタイミングにおいて、上記糸検出センサにより糸無しが検出されたとき、上記ドラフト部のバックローラの作動を停止すると共に上記２つのノズルを所定時間作動し続けるように制御する請求項１記載の紡績装置。
【請求項３】
ドラフト部と、その紡糸方向下流側に設けられた中空ガイド軸体と、該中空ガイド軸体の入口部で旋回流を生じさせる紡績ノズルと、中空ガイド軸体の糸通路内にある糸に旋回流を与え、その糸に糸通路出口に向かうフィード力を与える糸出しノズルと、上記糸通路出口から出てきた糸を吸引捕捉する吸引管と、該吸引管内の糸の有無を検出する糸検出センサと、該糸検出センサの検出結果に基づいて上記ドラフト部、上記紡績ノズル及び上記糸出しノズルの作動を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする紡績装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紡績装置、特に圧空による旋回流を利用して紡績を行う空気紡績装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に空気紡績装置では、中空ガイド軸体の入口部で紡績ノズルから圧空を噴射し、旋回流を生じさせ、糸を実撚りしながら中空ガイド軸体内に送るようになっている。この際、糸が中空ガイド軸体の下流側にあるニップローラ及びデリベリローラ間に挟まれて下流側に送られる。これにより糸には下流側に向かうフィード力が与えられ、糸が実撚り紡績されることとなる。
【０００３】
一方、糸切れが生じたとき再度糸を繋ぐ必要がある。従来は既にパッケージ側に巻き取られている糸の糸端を中空ガイド軸体に逆から通し、ノズル部の先端にまで運んでドラフト側の糸とピーシングするようにしていた。このため糸継ぎ前準備段階でミスが多く、ピーシング長を一定にするのが難しかった。
【０００４】
そこで、本出願人は中空ガイド軸体内に上記旋回流と逆向きの旋回流を与える糸出しノズルの提案を行った。これによれば、逆向き旋回流で中空ガイド軸体内の糸を結束繊維状に紡績しつつ（これをセルフスピニングという）、その糸に下流側に向かうフィード力を与えられ、その糸を中空ガイド軸体から順方向に排出させることができる。よってこれを吸引管で運んでニップローラ及びデリベリローラ間に挟ませ、フィード力の転換を行って通常の実撚り紡績に移行すると共に、この実撚り糸をパッケージ側の実撚り糸とノッターで結束すれば、容易且つ好適に糸継ぎを行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記糸継ぎ過程において、中空ガイド軸体から出た糸を吸引管で捕捉できなかった場合、或いはセルフスピニングされた結束糸の強力不足により吸引管で吸引した際に糸切れした場合、中空ガイド軸体出口から出た糸は吸引管に吸引されることなく下方のダストコレクタに比較的弱い力で吸引される。
【０００６】
この場合、糸はニップローラ及びデリベリローラに挟まれることがなく、また暫くすると糸出しノズルも停止されてしまうので、糸には何等フィード力が与えられない状態となる。一方、ドラフト部ではファイバを供給し続けるので、この結果ノズルチョークや中空ガイド軸体のチョークを起こすという問題がある。
【０００７】
そしてさらにファイバを供給し続けると、チョークしているノズル部に対してファイバをどんどん送ることになり、この結果ドラフト部のフロントローラが摩耗して損傷するという問題がある。特にフロントローラの摩耗は糸物性に多大な影響を及ぼすため、改善は必須である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る紡績装置は、ドラフト部と、その紡糸方向下流側に設けられた空気式紡績部と、糸継ぎ時に該空気式紡績部の出口から順送りして出てきた糸を吸引捕捉する吸引管と、該吸引管内の糸の有無を検出する糸検出センサと、該糸検出センサの検出結果に基づいて上記ドラフト部及び上記空気式紡績部の作動を制御する制御装置とを備えたものである。
【０００９】
ここで、上記空気式紡績部は、旋回流を生じさせる２つのノズルを有し、上記制御装置は、糸継ぎ時における上記吸引管による糸の吸引捕捉完了後のタイミングにおいて、上記糸検出センサにより糸無しが検出されたとき、上記ドラフト部のバックローラの作動を停止すると共に上記２つのノズルを所定時間作動し続けるように制御するのが好ましい。
【００１０】
また、上記制御装置は、少なくとも、ドラフト部を停止した際にドラフト部に残っているファイバが全て糸として排出されるまで、上記２つのノズルを作動し続けるように制御するのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る紡績装置は、ドラフト部と、その紡糸方向下流側に設けられた中空ガイド軸体と、中空ガイド軸体の入口部で旋回流を生じさせる紡績ノズルと、中空ガイド軸体の糸通路内にある糸に旋回流を与え、その糸に糸通路出口に向かうフィード力を与える糸出しノズルと、上記糸通路出口から出てきた糸を吸引捕捉する吸引管と、吸引管内の糸の有無を検出する糸検出センサと、糸検出センサの検出結果に基づいて上記ドラフト部、上記紡績ノズル及び上記糸出しノズルの作動を制御する制御装置とを備えたものである。
【００１２】
上記制御装置は、糸継ぎ時における上記吸引管による糸の吸引捕捉完了後のタイミングにおいて、上記糸検出センサにより糸無しが検出されたとき、上記ドラフト部のバックローラの作動を停止すると共に上記紡績ノズル及び上記糸出しノズルを所定時間作動し続ける。
【００１３】
上記制御装置は、糸継ぎ時における上記吸引管による糸の吸引捕捉完了後のタイミングにおいて、上記糸検出センサにより糸有りが検出されたとき、上記ドラフト部のバックローラ及び上記紡績ノズルを作動し続けると共に上記糸出しノズルの作動を所定時間経過後停止させる。このとき糸出しノズルは、少なくとも、糸継ぎ装置の糸継ぎ部において糸継ぎ動作が行われるまでに停止すれば、糸継ぎ完了後の糸に結束紡績糸が混入せず、全て実撚り紡績糸として巻き取ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図６に示すように、紡績装置１は、併設された多数の紡績ユニット２と、これら紡績ユニット２間に走行自在に設けられた糸継ぎ装置（糸継ぎ台車）３と、ブロアボックス４と、原動機ボックス５とからなる。
【００１６】
図７及び図８に示すように、各紡績ユニット２は、紡績装置１本体のケーシング６に設けられており、ケーシング６の上端近傍に設けられたドラフト部７と、ドラフト部７の紡糸方向下流側に設けられドラフト部７から送られてくる繊維束８を紡績する紡績部９と、紡績部９の下流側に設けられ紡績糸１０を送るための糸送り部１１と、糸送り部１１の下流側に設けられ紡績糸１０を吸引するスラッフィングチューブからなる吸引部５０と、吸引部５０の下流側に設けられ紡績糸１０の糸欠点を検出するためのヤーンクリヤラーからなる糸欠点検出部５１と、糸欠点検出部５１の下流側に設けられ紡績糸１０を巻き取るための巻取部１２とを備える。
【００１７】
図８に示すように、ドラフト部７は、スライバ１３を延伸して繊維束８にするためのものであり、バックローラ１４、サードローラ１５、エプロンベルト１６を装架したミドルローラ１７及びフロントローラ１８の４つのローラから構成されている。
【００１８】
図３に示すように、紡績部９は、フロントローラ１８から送られる繊維束８を実撚りすべくその繊維束８に旋回流を与えるための紡績ノズル部１９と、その実撚り後の糸を挿通させるガイド軸体部５２とからなる。ガイド軸体部５２はその中心部に中空ガイド軸体２０を備えている。
【００１９】
紡績ノズル部１９は、ドラフトされた繊維束８を導入する案内孔２１を有し、案内孔２１から排出された繊維束８の流路上にニードル２２を保持するニードルホルダ２３と、ニードルホルダ２３の下流側に密着され後述する中空ガイド軸体２０の先端部２４を所定の間隔を隔てて覆うと共に、中空ガイド軸体２０の先端近傍に旋回流を発生させるための旋回流発生部２５とからなる。
【００２０】
旋回流発生部２５は、テーパ円筒状に形成されており、ニードルホルダ２３と同心状に組み付けられるようになっている。旋回流発生部２５の内部には、ニードルホルダ２３から送られてくる繊維束８に旋回流を当てるための紡績室２６が形成されており、紡績室２６内に中空ガイド軸体２０の先端部２４が同軸状に収容されるようになっている。
【００２１】
また、旋回流発生部２５には、中空ガイド軸体２０の入口部に旋回流を生じさせるための紡績ノズル２７が複数形成されている。紡績ノズル２７は、旋回流発生部２５の径方向外側から紡績室２６内につながる径細の孔であり、それぞれ空気を旋回流発生部２５の内周に沿って糸走行方向に見て左回り（反時計回り、図４参照）方向４８に流すように紡績室２６の接線上に、かつ、繊維束８の送り方向下流側に傾斜して形成されている。これら紡績ノズル２７からは圧縮空気（圧空）が選択的に噴射される。
【００２２】
中空ガイド軸体２０は、その先端部２４が先細のテーパ円筒状に形成されており、軸心上に糸通路２９を有し、先端に形成された糸通路２９の入口２８をニードル２２へ向けて配されている。
【００２３】
糸通路２９は、糸排出側に向けて末広がり状に形成されている。具体的には、糸通路２９は、径を多段に拡げて形成されており、入口２８から排出側へ向けて所定長さ延びる径細の導入部３０と、導入部３０の下流側に段をなして拡径される第１拡径部３１と、第１拡径部３１の下流側に滑らかに接続されテーパ状に拡径される第２拡径部３２と、第２拡径部３２の下流側に段をなして拡径される第３拡径部３３とからなる。第３拡径部３３の端には糸通路２９の出口３４が形成されている。
【００２４】
図４及び図５に示すように、中空ガイド軸体２０の内部には、糸通路２９に対して接線方向に設けた複数の糸出しノズル３６が設けられる。糸出しノズル３６は細径の孔からなり、それぞれ糸通路２９の内周に沿って糸走行方向に見て右回り（時計回り、図４参照）方向４９に空気を流すように等間隔に８箇所、第１拡径部３１に接続されて形成されている。このように、紡績ノズル２７による旋回流と、糸出しノズル３６による旋回流の旋回方向とは逆方向となっている。
【００２５】
また、中空ガイド軸体２０の内部には出口３４近傍から先端側へ延びて各糸出しノズル３６に連通されるエア通路３７が形成されている。エア通路３７は、出口３４側で圧気供給路３８に接続されている。こうして糸出しノズル３６からは圧空が選択的に噴射される。
【００２６】
図７及び図８に示すように、糸送り部１１は、紡績装置１本体のケーシング６に設けられるデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に近接自在に設けられるニップローラ４０とからなる。そして、中空ガイド軸体２０から出てきた紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０の間に挟んでデリベリローラ３９を回転駆動させることにより、紡績糸１０を巻取部１２側へ送るようになっている。図７に示す中空ガイド軸体２０の出口３４の下方にはダストコレクタ５４が設けられる。これには常時吸引力が与えられ、出口３４付近の風綿等を吸引除去するようになっている。
【００２７】
糸継ぎ装置３は、紡績装置１本体のケーシング６に設けられたレール４１上を走行する台車４２と、台車４２に設けられた糸継ぎ部であるノッター（ジェットスプライサー）４３と、台車４２に旋回可能に設けられ紡績部９の中空ガイド軸体２０から出てきた紡績糸１０を吸引しつつノッター４３へ案内する吸引管４４と、台車４２に旋回可能に設けられ巻取部１２に回転自在に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引してノッター４３へ案内するサクションマウス４６とからなる。
【００２８】
吸引管４４には、その途中に、管内の糸の有無を検出するための糸検出センサ５３が設けられる。ここでは糸検出センサ５３が光センサで構成される。
【００２９】
かかる紡績装置１には図示しない制御装置が組み込まれており、これが後述する各部の動作を総括的に司るようになっている。特にこれは糸検出センサ５３の検出結果に基づき吸引管４４内の糸の有無を判断する。
【００３０】
ドラフト部７において、バックローラ１４は、他のローラ１５，１７，１８と独立に、クラッチ（図示せず）を介して常時回転のラインシャフトに接続される。クラッチの係合・離脱は流体シリンダ（図示せず）によって行われ、流体シリンダの作動は上記制御装置によって制御される。
【００３１】
次に作用を述べる。
【００３２】
まず、本装置における糸継ぎ動作を説明する。紡績装置１を始動させるための糸継ぎや、糸切れによる糸継ぎをする場合、糸継ぎ装置３を糸継ぎすべき紡績ユニット２まで走行させ、ドラフト部７の全ローラを作動（ＯＮ）させると共に、紡績ノズル２７及び糸出しノズル３６を作動（ＯＮ）させて圧空を噴射させる。
【００３３】
ドラフト部７にてスライバ１３が延伸され、繊維束８となって紡績部９へ送り出される。紡績部９へ送られた繊維束８は、ニードルホルダ２３の案内孔２１内に挿通される。
【００３４】
紡績ノズル２７から噴射される圧空は旋回しながら繊維束８の送り方向へ流れるため、ニードルホルダ２３の案内孔２１内を挿通された繊維束８は旋回流で緩い仮撚り状態にされながら中空ガイド軸体２０の入口２８付近へ送られる。
【００３５】
また、糸出しノズル３６から噴射される圧縮空気は、中空ガイド軸体２０内に形成された糸通路２９内で内周面に沿って流れ、旋回流を形成する。
【００３６】
そして、糸通路２９は、紡績糸１０の排出側に向けて末広がり状に形成されているため、糸出しノズル３６から糸通路２９内に噴射された圧空は出口３４側へ向かって流れ、径細の導入部３０は負圧となっている。このため、中空ガイド軸体２０の入口２８に吸引方向（中空ガイド軸体２０内へ向かう方向）の空気の流れが発生する。これにより、繊維束８を連続的に引き込むことができる。
【００３７】
この繊維束８は第１拡径部３１に至り、紡績ノズル部１９とは逆向きの旋回流にさらされる。このため、互いに逆方向の旋回ノズルにより紡績糸を製造する公知の紡績技術により、緩い仮撚り状態の繊維束８は結束繊維状の結束紡績糸４７として紡績されながら中空ガイド軸体２０の出口３４から排出される。このとき糸には当該旋回流によって出口３４に向かうフィード力が与えられる。
【００３８】
一方、この排出前に予め糸継ぎ装置３の吸引管４４を上方に旋回させておき（図７仮想線参照）、吸引管４４の入口を出口３４に向けておく。そうすると出口３４から結束紡績糸４７の糸端が排出された時点で、その糸端が吸引管４４に吸引捕捉され、結束紡績糸４７が吸引管４４に引き込まれていく。この状態で吸引管４４を下方に旋回すると（図７実線参照）、結束紡績糸４７がノッター４３に案内される。
【００３９】
この案内途中、結束紡績糸４７は連続回転中のデリベリローラ３９とニップローラ４０の間に挟まれ、この直後に糸出しノズル３６がＯＦＦ  される。これにより糸出しノズル３６によるフィード力が消失されると共に、ローラ上流側の糸全体にローラによるフィード力が与えられ、フィード力の転換が行われる。こうして紡績ノズル２７と糸出しノズル３６との協同作用による結束繊維紡績から、紡績ノズル２７、中空ガイド軸体２０、デリベリローラ３９及びニップローラ４０の協同作用による通常の実撚り紡績へと移行されることとなる。なお、暫くすると結束紡績糸４７が全て吸引管４４内に吸い込まれ、実撚り紡績糸がノッター４３に渡されるようになる。
【００４０】
このノッター４３への受け渡しと並行して、パッケージ４５側の実撚り紡績糸もサクションマウス４６の旋回動作によりノッター４３に渡しておく。
【００４１】
こうして吸引管４４側とサクションマウス４６側の実撚り紡績糸がそれぞれノッター４３に渡されたら、ノッター４３を駆動させ、双方の実撚り紡績糸を結ぶようにする。これにより糸継ぎが完了し、パッケージ４５には実撚り紡績糸のみが巻かれるようになる。なお、糸継ぎ時に、糸走行が停止することによる糸の弛みは、吸引部５０に吸引されて吸収される。
【００４２】
このように、糸通路２９内でフィード力を与える糸出しノズル３６を設けたので、糸継ぎ時に糸を順送りして糸通路出口３４から排出することができる。これによりその排出された糸を吸引管４４で吸引し、吸引管４４の旋回動作によりデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟ませ、フィード力の転換を行いつつ、ノッター４３に案内して糸継ぎできる。従って従来装置で行われていたように、中空ガイド軸体２０内において糸を逆流させるという複雑な前準備をなくすことができ、糸継ぎを容易且つ確実なものとすることができる。
【００４３】
さて、以上が正常な糸継ぎ動作であるが、もし仮に中空ガイド軸体２０から出た結束紡績糸４７を吸引管４４で捕捉できなかったり、セルフスピニングされた結束紡績糸４７の強力不足により吸引管４４で吸引した際に糸切れした場合、吸引ミスを起こし、中空ガイド軸体２０の出口３４から出た糸は吸引管４４に吸引されることなく下方のダストコレクタ５４に比較的弱い力で吸引される。
【００４４】
こうなると糸には何等フィード力が与えられない状態となり、一方ドラフト部７でファイバを供給し続けるとノズルチョークや中空ガイド軸体のチョークに至る。さらにファイバを供給し続けると、チョークしているノズルに対しファイバをどんどん送ることになり、ドラフト部７のフロントローラ１８を摩耗損傷させてしまう。特にフロントローラ１８の摩耗は糸物性に多大な影響を及ぼすため改善は必須である。このような吸引ミスが生じると当然に糸継ぎもできず、そのユニットは停台となる。
【００４５】
そこで、本装置では吸引管４４内の糸の有無を検出する糸検出センサ５３を設け、その検出結果に基づいて制御装置によりドラフト部７、紡績ノズル２７及び糸出しノズル３６の作動を制御するようにした。以下これについて詳述する。
【００４６】
まず図２に示すように、正常な糸継ぎのときは、吸引管４４により糸端が正常に吸引され、所定時刻Ｔ０  で糸検出センサ５３により糸有りが検出される。糸検出センサ５３による糸有無検出は、極く短い瞬間的な確認ではなく、それよりやや長い所定時間継続した確認が行われる。これにより、吸引管４４に一度吸引捕捉したがすぐにきれてしまった場合でも、確実に糸無しを検出することができる。このとき前述の如くドラフト部７のバックローラ１４（Ｂ／Ｒ）及び他のローラ１５，１７，１８がＯＮされ続け、紡績ノズル２７及び糸出しノズル３６もＯＮされ続け、時間ΔＴ２  の経過後に糸出しノズル３６がＯＦＦ  される。このΔＴ２  の間に糸がデリベリローラ３９とニップローラ４０間に挟まれ、糸出しノズル３６がＯＦＦ  した後に通常の実撚り紡績に移行されることとなる。時刻Ｔ０  は、吸引管４４によって糸通路出口３４から排出された結束紡績糸４７の吸引捕捉が完了した後の時刻として糸継ぎ開始と同時にバックローラ１４がＯＮされた時から所定時間経過後の時刻に設定される。
【００４７】
一方、吸引ミスのときは、図１に示すように、時刻Ｔ0  で糸検出センサ５３により糸無しが検出され、その瞬間バックローラ１４がOFF されてファイバの供給が中止される。そしてドラフト部７の他のローラ１５，１７，１８と、紡績ノズル２７及び糸出しノズル３６とが所定時間ΔＴ1  だけONされ、その時間ΔＴ1  の経過と同時に各ローラ１５…と両ノズル２７，２６とがOFF される。
【００４８】
このように、吸引ミスが生じたときは即座にバックローラ１４を停止するので、ファイバの供給を中止してノズルチョーク、中空ガイド軸体のチョークを未然に防止すると共に、フロントローラ１８の摩耗損傷を防止できる。またΔＴ１  の間は紡績ノズル２７と糸出しノズル３６とを作動させるので、この間にバックローラ１４から下流側のドラフト部７に残っているファイバを糸として排出することができ、これによってもチョークを未然に防止できる。こうしてチョークが防止されると複数回の糸継ぎ（ｎ回ノッティング）を行うことも可能となる。
【００４９】
なお、吸引ミスのときは、紡績ノズル２７及び糸出しノズル３６をＯＦＦ  した後（ΔＴ１  経過後）、ドラフト部７の全ローラ、紡績ノズル２７及び糸出しノズル３６を再びＯＮし、再度吸引管４４による吸引を試みるようにしてもよい。そして連続して所定回数ミスした場合はアラームを出力するようにしてもよい。
【００５０】
本装置では糸検出センサ５３を吸引管４４の途中即ち糸継ぎ装置３側に設けている。こうすると個々の紡績ユニット２に設ける必要がなくなり、センサ数を最少としてシンプル化、低コスト化を実現できる。
【００５１】
ここで前述したように、ドラフト部７のバックローラ１４は、流体シリンダを制御してクラッチを係合・離脱させることにより作動・停止される。従来バックローラは、糸継ぎ時に一度駆動を開始すると、所定のカム形状によって定まる一定時間は停止できなかった。そしてこれがノズルチョークを生じさせる原因ともなっていた。本装置では流体シリンダを介してバックローラ１４の作動を制御するので、糸検出センサ５３の検出結果に基づいて任意のタイミングでバックローラ１４を作動・停止させることができる。なお、流体シリンダは電磁ソレノイド等に置き換えることもでき、要はバックローラの作動を電気信号に基づき切り替えられるものなら如何なるものでもよい。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態は他にも様々なものが考えられる。
【００５３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果が発揮される。
【００５４】
（１）吸引ミス時にノズルチョーク、中空ガイド軸体のチョークを未然に防止でき、フロントローラの摩耗損傷を防止できる。
【００５５】
（２）吸引ミス時にドラフト部に残っているファイバを糸として排出し、チョークを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸引ミスのときの作動状況を示すタイムチャートである。
【図２】正常な吸引が行われたときの作動状況を示すタイムチャートである。
【図３】紡績装置の要部を示す断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線断面図である。
【図６】紡績装置の正面図である。
【図７】紡績装置の縦断側面図である。
【図８】紡績ユニットの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  紡績装置
７  ドラフト部
８  繊維束
１０  紡績糸
１４  バックローラ
２０  中空ガイド軸体
２７  紡績ノズル
２９  糸通路
３４  出口
３６  糸出しノズル
４４  吸引管
４７  結束紡績糸
５２  ガイド軸体部
５３  糸検出センサ
ΔＴ１  ，ΔＴ２    所定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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