(57)【要約】ルーズな繊維束（２）から紡績糸（４）を製作するために、繊維供給路（１）と糸引出し路（５）との間に渦室（３）が設けられている装置が使用される。渦室（３）内には流体が吹き込まれる。当該装置は、渦流内で渦動する繊維または繊維領域（８）を案内するための渦室（３）内に、該渦室（３）を下流側で制限している案内面（２０）を有しており、該案内面（２０）は、糸引出し路（５）の入口開口（１１）の周囲をめぐるようにカラー状に延びている。案内面（２０）は、糸引出し路（５）の軸線に対して、糸引出し方向で少なくとも３０°（有利には４５°〜９０°）の角度（α）を成しており、案内面（２０）の最も外側の領域は、糸引出し路（５）の入口開口（１１）から、加工したい繊維の実効ステープル長さの少なくとも１０分の１（有利には少なくとも６分の１）に相当する間隔だけ離れている。本発明による装置では、壁に比較的に少ない繊維摩擦しか生じない。したがって、公知の装置によって行われるのに比べて、撚り付与がより効率的であり、より高い品質の糸が提供可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転を付与する唯一の手段として働く渦流を用いてルーズな繊維束（２）から紡績糸（４）を製造するための装置であって、当該装置が、出口開口（９）を備えた繊維供給路（１）と、前記出口開口（９）から間隔を置いて配置された入口開口（１１）を備えた糸引出し路（５）とを有しており、当該装置が、さらに、実質的に前記出口開口（９）と前記入口開口（１１）との間に配置されている渦室（３）内に渦流を生ぜしめるための手段を有しており、該手段が、接線方向で渦室（３）内に向けられた、該渦室（３）内に流体を吹き込むためのノズル（６）と、渦室（３）から流体を導出するための排出路（７）とを有している形式のものにおいて、当該装置が、渦流内で渦動する繊維または繊維領域（８）を案内するために、渦室（３）を下流側で制限している案内面（２０）を有しており、該案内面（２０）が、糸引出し路（５）の入口開口（１１）の周囲をめぐってカラー状に延びていて、糸引出し路（５）の軸線を中心として、該軸線に対して糸引出し方向で少なくとも３０°の角度（α）を成しており、案内面（２０）の最も外側の領域が、入口開口から、加工したい繊維の実効ステープル長さの少なくとも１０分の１に相当する間隔を置いており、環状の横断面を有している排出路（７）が、案内面（２０）の最も外側の領域に続いていることを特徴とする、紡績糸を製造するための装置。
【請求項２】
糸引出し路の入口開口（１１）と、案内面（２０）の最も外側の領域との間の間隔が、加工したい繊維の実効ステープル長さの６分の１よりも大きい、請求項１記載の装置。
【請求項３】
案内面（２０）と糸引出し路（５）の軸線との間の角度（α）が、４５°〜９０°である、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
案内面（２０）が、繊維摩擦を減少させる表面構造を備えている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
渦室（３）を上流側で制限している壁が、少なくとも部分的に、案内面（２０）に対してほぼ平行に延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
流体を吹き込むためのノズル（６）が、糸引出し路（５）の軸線を中心として規則的に分配されていて、前記出口開口（９）の位置に相当する軸方向位置を有していて、かつ案内面（２０）の最も外側の領域よりも糸引出し路（５）の軸線の近くに配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念部に記載した形式の装置に関する。この形式の装置は、この装置に供給されたルーズな繊維束から紡績糸を製造するために用いられ、この場合、繊維束は渦室を通って引き出され、この渦室内で繊維は、撚り付与のために流体の渦流にさらされ、ひいては糸に精紡される。
【０００２】
前述の形式の精紡装置は、例えば米国特許５５２８８９５号明細書または米国特許第５６４７１９７号明細書（両方とも村田機械）によって公知である。このような装置は、繊維供給路と糸引出し路とを有しており、この場合、繊維供給路の出口領域は、糸引出し路の入口領域にほぼ対向して方向付けられており、繊維供給路の出口開口は、糸引出し路の入口開口に対して所定の間隔を置いて配置されている。この間隔の領域に渦流が生ぜしめられる。さらに、繊維供給路の出口開口の領域には、ねじれ止め手段（Drallstoppmittel）（例えば偏心的なエッジもしくは縁部であり、この縁部を介して繊維が引き出されており、またはほぼ同心的なピンであり、このピンをめぐって繊維が案内される）が設けられている。
【０００３】
糸引出し路の入口領域は、一般的に、細いスピンドルの形状を有している。このスピンドルは場合によっては回転し、つまり渦流のように、回転付与機能（eine drehungserteilende Funktion）を有していてよい。スピンドルの周囲には、ほぼ環状の横断面を備えた排出路が延びている。この排出路は、繊維供給路と糸引出し路との間の、渦室として設けられた中空室から案内されていて、糸引出し路に対してほぼ平行に延びている。この場合、渦室は排出路の入口領域とほぼ同じ直径を有していて、接線方向で渦室内に向けられた、流体（例えば空気）を吹き込むためのノズルを備えている。渦室内に吹き込まれた流体は排出路を通って導出され、この場合、渦室内で生ぜしめられた渦流は、糸引出し路（スピンドル）をめぐって排出路内に続いている。つまり渦室と排出路の入口領域とは、実質的に１つの機能的なユニットを形成しており、このユニットは回転付与に用いられる。
【０００４】
繊維供給路と糸引出し路と排出路との横断面は、平均繊維長さに比べて小さい。繊維供給路の長さは次のように設計されており、すなわち、先行端部が既に糸引出し路の領域内に到達している繊維の少なくとも一部が、繊維供給路の入口領域（例えば繊維供給路に前置されたドラフト装置のデリバリーローラの間）に依然として保たれるように設計されている。
【０００５】
先に簡単に説明したような精紡装置に供給される繊維は、一方では、繊維束に保たれ、かつ繊維供給路の出口開口から、実質的に回転が付与されることなく、すなわち撚りが付与されることなく（ohne Drehungserteilung）糸引出し路内に案内される。しかしながら他方では、繊維は、繊維供給路と糸引出し路との間の領域で、渦流の遠心作用にさらされており、この遠心作用によって繊維または少なくとも繊維の端部領域は、糸引出し路の入口開口から半径方向に押し流される。記載の方法で製造された糸は、実際に、本質的な撚りなしの、実質的に糸長手方向に延びている繊維または繊維領域のコアと外側領域とを示しており、この外側領域で、繊維または繊維領域はコアを中心として加撚されている。
【０００６】
この糸構造は、モデルについての説明によれば、次のことによって実現される。すなわち、繊維、特に後行領域がまだ繊維供給路の上流側に保たれる繊維の先行端部が、実質的に直接に糸引出し路内に到達するが、後行繊維領域が、特にこの後行繊維領域が繊維供給路の入口領域にもはや保たれない時点で、渦作用によって繊維束から引き出され、次いで、形成される糸を中心として回転させられるすなわち加撚されることによって、実現される。繊維の先行端部が渦作用によって繊維束から離脱するように開かれるのに対して、後行端部が繊維束の中央領域に残存することも起こり得る。これにより、該当する糸にループが観察されることになる。
【０００７】
いずれにせよ繊維は、形成される糸に結合されている（これにより、繊維は糸引出し路内に引き込まれる）のと同時に、渦流にさらされている。この渦流は、繊維を遠心的に、すなわち糸引出し路の入口開口から離れるように加速し、かつ排出路内に引き込む。渦流によって繊維束から引き出された繊維領域は、糸引出し路の入口開口に流入する繊維渦を形成する。この繊維渦の比較的に長い部分は、糸引出し路のスピンドル状の入口領域の外側に螺旋状に巻き付き、かつこの螺旋形状で、排出路内の流れの力に抗して、糸引出し路の入口開口に向かって引っ張られる。先行端部または後行端部が、形成される糸内に引き込まれない繊維は、繊維長さが短ければ短いほど高くなる確率で、排出路を通って吸い出され、ひいては好ましくない繊維損失を生ぜしめる。
【０００８】
記載の公知の精紡方法の特徴は、この精紡方法が極めて高い精紡速度（リング精紡方法の場合よりも１０倍まで高い精紡速度）を許容することにある。その一方で、この公知の精紡方法では、高い繊維損失を回避することと、糸の加撚された外側領域における、高い糸品質にとって十分な繊維撚りを維持することとが、困難であることがわかる。
【０００９】
したがって本発明の課題は、上述の精紡方法が改善され得る、前記装置に適した変更を提案することである。すなわち、本発明の課題は、冒頭に述べた形式の装置を改良して、同じ目的に役立つ公知の装置によって可能となる糸品質よりも高い糸品質を達成することが実現され得る、渦流によって精紡するための装置を提供することである。この場合、糸損失はできるだけ少なくなるようにしたい。すなわち、いずれにせよ、公知の装置によって生じる糸損失よりも多いということはないようにしたい。
【００１０】
前記課題は、請求項に規定されているような装置によって解決される。
【００１１】
本発明は、渦効率を高めることによって糸により撚りを生ぜしめ、この場合、渦動する繊維領域と不動の当該装置部分との間の摩擦の減少によって、渦効率が高められるという考えに基づいている。求められる摩擦減少は、繊維渦の本質的な部分が、従来のように渦室の半径方向の制限部においてかつ糸引出し路のスピンドル状の入口領域の周囲で摩擦作用をもって案内されるのではなく、案内面において案内されることによって実現される。この案内面は糸引出し路の入口開口の周囲に延びていて、糸引出し路をめぐって、この糸引出し路の軸線に対して糸引出し方向で３０°よりも大きい（有利には４５°〜９０°の）角度を成している。すなわち、案内面は、糸引出し路の入口領域の周囲にカラー状に延びている。この場合、案内面の最も外側の領域は、糸引出し路の入口開口から所定の間隔を有しており、この間隔は、加工したい繊維の実効ステープル長さの少なくとも１０分の１に相当し、かつ有利には実効ステープル長さの６分の１よりも大きい。
【００１２】
上記の実効ステープル長さは、日本国実用新案第２５１３５８２号明細書において発表された公式に従って算出される。この実効ステープル長さは、アルメータ（Almeter）によって求められた平均ステープル長さよりも幾分大きい。
【００１３】
本発明による装置の案内面は、有利には切頭の円錐を形成しており、この円錐の先端に、糸引出し路の入口開口が配置されている。案内面は回転付与機能を有していない。すなわち案内面は回転せず、かつこの理由から、できるだけ少ない繊維付着もしくは繊維摩擦のために構成されている。
【００１４】
従来技術による装置に比較して本発明による装置によって達成され得る、糸品質と繊維損失に関する精紡プロセスの改良は、以下の効果に基づいている。従来技術によればスピンドル状の糸引出し路の周囲で外側に配置され、かつ糸の引出しによってスクリュ状に前記スピンドルの周囲で緊張させられる、回転する繊維端部は、本発明による装置内では、比較的フラットに（flacher）配置されている。これにより、前記緊張とこの緊張に伴う繊維摩擦とが防止される。繊維渦を半径方向で制限している面（この面に、繊維が渦流の遠心力によって押し付けられる）の少なくとも一部は、繊維渦の中心からより遠く離れているので、渦動する繊維の、公知の装置の場合よりも小さい部分によってしか、摩擦を生ぜしめない。
【００１５】
繊維または繊維領域が壁に押し付けられる力の減少によって、摩擦が減少されるだけでなく、繊維渦を成す繊維が比較的多量に配置される。この比較的多量の繊維束には、（形成される糸への結合なしに）自由に渦動する繊維が排出路内に押し流される代わりに繊維束に保持されかつ糸に供給されることに対して、従来技術による装置の場合よりも高い確率が存在する。
【００１６】
本発明による装置の案内面の摩擦減少作用は、繊維摩擦をさらに減少させる適当な表面構造（例えばみかん肌）が前記案内面に与えられる場合、さらに増大され得る。
【００１７】
以下に、渦流を用いてルーズな繊維束から紡績糸を製造するための、本発明による装置の例示的な実施形態を、図面につき詳しく説明する。
【００１８】
図１には、従来技術による装置の渦室領域を示してある。この装置によって、繊維供給路１を通って供給されたルーズな繊維束２に、渦室３内で撚りが付与される。これにより紡績糸４が形成され、この紡績糸４は糸引出し路５を通って引き出される。渦流は、渦室３内で、接線方向で渦室に開口するノズル６によって流体例えば空気が吹き込まれることによって生ぜしめられる。流体は排出路７を通って導出される。この場合、排出路７は、糸引出し路５の周囲に配置された環状の横断面を有しており、排出路７の入口領域は、渦室３とほぼ同じ直径を有している。これにより、渦室内に生ぜしめられた渦流は排出路内に続いており、渦流の遠心作用によって繊維束から外へ解かれた繊維領域８は、排出路内で、糸引出し路５の、静止しているかまたは回転しているスピンドル状の入口領域の周囲で外側に螺旋状に当て付けられる。渦室３と排出路７の入口領域とは、１つの機能的なユニットを形成している。
【００１９】
繊維供給路１の出口開口９には、図示の実施例では、ねじれ止め手段としてエッジもしくは縁部１０が配置されている。この縁部１０は、糸引出し路５に対して偏心的に配置されている。ねじれ止め手段として糸引出し路に対して実質的に同心的に配置されたニードル（ピン）を使用することことも公知である。このニードルは一時的な糸コアを成している。
【００２０】
渦室３と排出路７の入口領域との直径は、図示の実施例では、加工したい繊維の実効ステープル長さの約１５％〜２０％に相当する。このことは、繊維渦８内で運動させられる繊維領域の大部分が、渦室３と排出路７との、遠心力に対して垂直に向けられた外壁を摩擦することを意味する。排出路７内では、渦動する繊維領域が、糸引込みの作用によってますます排出路７の内壁（糸引出し路５の外壁）に螺旋状に当て付けられ、それどころかスクリュ状に緊張させられる。このことも摩擦を生ぜしめる。
【００２１】
図２には、本発明による装置の例示的な第１実施例を示してある。図１の場合と同じように、渦室３の領域だけを示してあり、すなわち、出口開口９とねじれ止め手段１０とを備えた繊維供給路１の出口領域、入口開口１１を備えた糸引出し路５の入口領域、渦室３、および図１の場合と同じようにほぼ環状の横断面を有している排出路７を示してある。
【００２２】
図２に示した実施例の渦室３は案内面２０を有している。この案内面２０は渦室３を下流側で制限していて、糸引出し路５の軸線を中心として、この軸線に対して少なくとも３０°、有利には４５〜９０°の角度αを成している。案内面２０は、糸引出し路５の入口開口１１の周囲にカラー状に延びていて、有利には切頭の円錐を形成しており、この円錐の先端に、糸引出し路５の入口開口１１が配置されている。案内面２０の半径方向の長さは、加工したい繊維の実効ステープル長さの少なくとも１０分の１と同じ大きさであり、有利には６分の１よりも大きい。排出路７は案内面２０の外側に続いていて、少なくともこの領域に環状の横断面を有している。この横断面は従来技術に比べてはるかに大きい。渦室３の上流側の制限部は、少なくとも部分的に案内面２０に対してほぼ平行に延びていると、有利である。
【００２３】
案内面２０は回転付与機能を有していない。すなわち、案内面２０は糸引出し路と同様に不動である。回転付与は渦流によってしか行われない。
【００２４】
渦流を生ぜしめるために流体を接線方向で渦室３内に押し出すノズル６は、糸引出し路５の入口開口１１の幾分上流側に配置されていて、かつこの入口開口１１の周囲に規則的に分配されていると、有利である。ノズル６の半径方向の位置は、糸引出し路５の軸線の比較的近く、有利には、図２に示してあるように、最も外側の案内面領域の半径方向の位置よりも近くであると、有利である。
【００２５】
渦室と排出路の入口領域とが従来技術に比べて半径方向で拡大されていることによって、渦流の遠心力に対して垂直方向の、壁における繊維摩擦が減少される。渦動する繊維領域は、糸の引込みによってもはや緊張させられることはない。したがって、案内面には、公知の装置の糸引出し路の細いスピンドルの場合よりも少ない繊維摩擦しか生じない。案内面における繊維摩擦は、この案内面に、自体公知の形式で、適宜な表面構造が備えられることによってさらに減少され得る。このようにもたらされた摩擦減少によって、渦動する繊維領域は、従来技術による装置内で行われるよりも高い効率で加撚される。
【００２６】
図３には、本発明による装置の例示的な別の実施形態を示してある。この場合、図示形式は、図１および図２の場合と同じである。さらに、同じ部分は同じ参照符号で示されている。
【００２７】
図３の実施形態は、実質的に、この事例では９０°の角度αによってしか、図２の実施形態と異なっていない。したがって案内面２０は、糸引出し路５に対してほぼ垂直に向けられている。渦室３は実質的に円板状である。
【００２８】
案内面２０の半径方向の長さと、糸引出し路５の軸線に対する案内面２０の角度αと、前記長さおよび前記角度の、生ぜしめたい渦流への調和とは、種々異なる精紡プロセスのために、特に種々異なる繊維材料の精紡のために、実験的に求められ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】渦流を用いてルーズな繊維束から紡績糸を製造するための、従来技術による装置の繊維供給路の出口領域および糸引出し路の入口領域（渦室領域）を示す断面図である。
【図２】本発明による装置の例示的な１つの実施形態の渦室領域を、図１と同様の図示で示す図である。
【図３】本発明による装置の例示的な別の実施形態の渦室領域を、図１と同様の図示で示す図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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