JP2013184781A - 紡糸巻取設備 - Google Patents

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欣三 橋本
Futoshi Kitayama
太 北山
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Abstract

【課題】紡出装置からゴデットローラに至る糸道にエアノズルを備えない構成でありながら、フィラメントがゴデットローラに巻き付かない紡糸巻取設備を提供する。
【解決手段】フィラメントFを紡出する紡出装置10と、フィラメントFを束ねて成る糸Yを送り出すゴデットローラ群20と、ゴデットローラ群20から送り出された糸YをボビンBに巻取る糸巻取装置30と、を備える紡糸巻取設備100であって、ゴデットローラ群20を構成するゴデットローラ21・22の周速度は、該ゴデットローラ21・22への糸掛けの際に巻取運転期間Pwの周速度よりも低い糸掛作業時速度Vsとされ、該ゴデットローラ21・22への糸掛けの完了後からボビンBへの糸掛けによる糸Yの巻取りの開始までに巻取運転時速度Vwに増速されるとともに、ボビンBの周速度は、該ボビンBへの糸掛けによる糸Yの巻取りの開始までに巻取運転時速度Vwとされる、とした。
【選択図】図4

Description

本発明は、紡糸巻取設備の技術に関する。
従来より、紡出されたフィラメントを束ねて糸を構成し、該糸を巻取ることによってパッケージを作成する紡糸巻取設備が知られている(例えば特許文献1参照)。
このような紡糸巻取設備では、パッケージの作成を開始する事前準備として糸掛作業を行なう必要がある。より詳細に説明すると、このような紡糸巻取設備では、パッケージの作成を開始する事前準備としてオペレータがサクションガンを操作し、ゴデットローラやガイドに糸を掛けていく糸掛作業を行なう必要がある。
ところで、高速で回転するゴデットローラに糸を掛けた場合、図5に示すように、糸Yを構成しているフィラメントFが解けてゴデットローラGに巻き付いてしまう恐れがあった。そのため、従来の紡糸巻取設備では、紡出装置からゴデットローラに至る糸道にエアノズルを備えたものが存在していた(例えば特許文献2参照)。これは、糸に空気を吹き付けることによって、付与されたオイルを馴染ませるとともに、フィラメントどうしを互いに絡ませるためである。このようにして、従来の紡糸巻取設備では、フィラメントがゴデットローラに巻き付くことを防止していた。
しかし、紡出装置からゴデットローラに至る糸道にエアノズルを備えた紡糸巻取設備は、空気配管等が設置されるために構造が複雑となり、コストが増加するという問題を生じていた。また、ゴデットローラに案内される糸に対して常に空気を吹き付ける必要があるため、ランニングコストが増加するという問題も生じていた。
更に、ゴデットローラやボビンに糸を掛ける際の作業性を改善するため、ゴデットローラやボビンを低速で回転させ、糸を掛けた後に巻取運転時速度まで増速させる方法が提案されている(例えば特許文献3、特許文献4参照)。しかし、このような方法は、巻取運転時速度に増速されるまでの間にボビンに巻取られた糸を廃棄する必要があり、屑糸が増えるという問題があった。特に、部分延伸糸(POY)の次工程では、パッケージの最内層の糸を別のパッケージの最外層の糸と連結することで、連続して処理を行なうことが一般的であり、パッケージの内層に異常糸が巻かれていることは許されない。このため、特許文献4のように、自動糸切替機能を持つ糸巻取装置を使用して巻取運転時速度に増速した後に糸切替を行い、最内層から正常糸のパッケージの巻取りを開始するとともに、巻取運転時速度に増速されるまでの間にボビンに巻取られた糸をパッケージごと全て廃棄する必要があった。
特開2011−144019号公報 特開2010−116648号公報 特公昭63−5485号公報 特公昭47−35929号公報
本発明は、紡出装置からゴデットローラに至る糸道にエアノズルを備えない構成でありながら、フィラメントがゴデットローラに巻き付かない紡糸巻取設備(詳細には、部分延伸糸(POY)を生産する紡糸巻取設備)を提供することを目的としている。
次に、この課題を解決するための手段を説明する。
即ち、第1の発明は、
フィラメントを紡出する紡出装置と、
前記フィラメントを束ねて成る糸を送り出すゴデットローラ群と、
前記ゴデットローラ群から送り出された前記糸をボビンに巻取る糸巻取装置と、を備える紡糸巻取設備であって、
前記ゴデットローラ群を構成するゴデットローラの周速度は、該ゴデットローラへの糸掛けの際に巻取運転期間の周速度よりも低い糸掛作業時速度とされ、該ゴデットローラへの糸掛けの完了後から前記ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時速度に増速されるとともに、
前記ボビンの周速度は、該ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時速度とされる、とした。
第2の発明は、第1の発明に係る紡糸巻取設備において、
前記ゴデットローラ群は、最初に糸掛けが行なわれる第一ゴデットローラと、
前記第一ゴデットローラの次に糸掛けが行なわれる第二ゴデットローラと、で構成され、
前記第二ゴデットローラの回転位置は、該第二ゴデットローラへの糸掛けの際に前記第一ゴデットローラに近接した糸掛作業時位置とされ、該第二ゴデットローラへの糸掛けの完了後から前記ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時位置に移動される、とした。
第3の発明は、第2の発明に係る紡糸巻取設備において、
前記第一ゴデットローラ及び前記第二ゴデットローラの周速度は、該第二ゴデットローラが糸掛作業時位置から巻取運転時位置に移動される動作と連動して糸掛作業時速度から巻取運転時速度に増速される、とした。
第4の発明は、第1から第3のいずれかの発明に係る紡糸巻取設備において、
前記糸掛作業時速度は、2300m/min以下とされる、とした。
第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明に係る紡糸巻取設備において、
前記糸掛作業時速度は、巻取運転時速度の50%以上とされる、とした。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
第1の発明によれば、ゴデットローラの周速度は、該ゴデットローラへの糸掛けの際に巻取運転期間の周速度よりも低い糸掛作業時速度とされ、該ゴデットローラへの糸掛けの完了後からボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時速度に増速される。また、ボビンの周速度は、該ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転速度とされる。これにより、本紡糸巻取設備は、糸をゴデットローラに掛ける際に糸とゴデットローラとの摩擦が小さくなって静電気が発生しないため、糸を構成しているフィラメントが解けてゴデットローラに巻き付くことを防止できる。更に、ボビンに巻取られる屑糸をなくすことが可能となる。
第2の発明によれば、第二ゴデットローラの回転位置は、該第二ゴデットローラへの糸掛けの際に第一ゴデットローラに近接した糸掛作業時位置とされ、該第二ゴデットローラへの糸掛けの完了後からボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時位置に移動される。これにより、本紡糸巻取設備は、第二ゴデットローラへの糸掛けの際に第一ゴデットローラと第二ゴデットローラが近設した位置にあるため、オペレータによる糸掛作業が容易となる。
第3の発明によれば、第一ゴデットローラ及び第二ゴデットローラの周速度は、該第二ゴデットローラが糸掛作業時位置から巻取運転時位置に移動される動作と連動して糸掛作業時速度から巻取運転時速度に増速される。これにより、本紡糸巻取設備は、第二ゴデットローラを巻取運転時位置に移動させる操作と各ゴデットローラを巻取運転時速度に増速させる操作が一つとなるため、オペレータによる操作手順が簡単となる。
第4の発明によれば、糸掛作業時速度は、2300m/min以下とされる。これにより、本紡糸巻取設備は、糸をゴデットローラに掛ける際に糸とゴデットローラとの摩擦が小さくなって静電気が発生しないため、糸を構成しているフィラメントが解けてゴデットローラに巻き付くことを防止できる。
第5の発明によれば、糸掛作業時速度は、巻取運転時速度の50%以上とされる。これにより、本紡糸巻取設備は、ゴデットローラへの糸掛けの完了後に素早く巻取運転時速度まで増速させることができるため、サクションガンに吸い込まれて廃棄されていた糸を低減することが可能となる。
紡糸巻取設備100の全体構成を示す図。 紡糸巻取設備100における糸掛作業を示す図。 第二ゴデットローラ22が巻取運転時位置Wに移動している状態を示す図。 第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度の経緯とボビンBの周速度の経緯を示す図。 従来技術においてゴデットローラGにフィラメントFが巻き付いた状態を示す図。
まず、本発明の一実施形態に係る紡糸巻取設備100について説明する。
図1は、紡糸巻取設備100の全体構成を示す図である。一般的に紡糸巻取設備は、糸Yを完全に延伸させた完全延伸糸(FDY)を製造する設備と、糸Yを部分的に延伸させた部分延伸糸(POY)を製造する設備と、に分けられる。本実施形態に係る紡糸巻取設備100は、部分延伸糸(POY)を製造する設備にあたる。
紡糸巻取設備100は、紡出されたフィラメントFを束ねて糸Yを構成し、該糸Yを巻取ることによってパッケージPを作成する。紡糸巻取設備100は、主に紡出装置10と、ゴデットローラ群20と、糸巻取装置30と、昇降装置40と、で構成される。
紡出装置10は、複数のフィラメントFを紡出することができる。紡出装置10に投入された合繊原料(フィラメントFの原料)は、押出機(図示せず)によって圧送され、スピニングヘッド(図示せず)に設けられた複数の紡出口から紡出される。紡出装置10から紡出されたフィラメントFは、該紡出装置10の下方に向けて案内される。
紡出装置10から紡出された複数のフィラメントFは、所定の本数毎に束ねられて複数本の糸Yを構成する。そして、フィラメントFを束ねて成る糸Yは、オイリング装置51を介してゴデットローラ群20に導かれる。詳細に説明すると、フィラメントFを束ねて成る糸Yは、オイリング装置51によってオイルを付与された後に、ゴデットローラ群20を構成する第一ゴデットローラ21に導かれる。
ゴデットローラ群20は、フィラメントFを束ねて成る糸Yを送り出すことができる。具体的に説明すると、ゴデットローラ群20を構成する第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22は、糸Yが掛けられた状態で回転することにより、該糸Yを送り出すことができる。
第一ゴデットローラ21は、紡糸装置10からフィラメントFを引き出すとともに、該フィラメントFを束ねて成る糸Yを所定の方向に向けて送り出す回転部材である。第一ゴデットローラ21は、略円筒形状に形成されており、オイリング装置51を介して導かれた糸Yが掛けられる。第一ゴデットローラ21は、糸Yが掛けられた状態で回転することにより、該糸Yを第二ゴデットローラ22に向けて送り出すことができる。
第二ゴデットローラ22は、第一ゴデットローラ21によって送り出された糸Yを所定の方向に向けて送り出す回転部材である。第二ゴデットローラ22は、略円筒形状に形成されており、第一ゴデットローラ21から送り出された糸Yが掛けられる。第二ゴデットローラ22は、糸Yが掛けられた状態で回転することにより、該糸Yを糸巻取装置30に向けて送り出すことができる。
糸巻取装置30は、ゴデットローラ群20から送り出された糸YをボビンBに巻取ることができる。糸巻取装置30のボビンホルダ31には、複数のボビンBが取り付けられている(図2参照)。ボビンBは、ボビンホルダ31が回転することにより、該ボビンホルダ31と一体となって回転する。こうして、糸巻取装置30は、複数本の糸Yを同時に巻取り、それぞれのボビンB上にパッケージPを作成することができる。
昇降装置40は、第二ゴデットローラ22を糸掛作業時位置Sから巻取運転時位置Wに向けて移動させることができる(図3参照)。昇降装置40は、一辺にレールが取り付けられた本体部41と、第一ゴデットローラ21等が取り付けられた第一ユニット部42と、第二ゴデットローラ22等が取り付けられた第二ユニット部43と、で構成されている。昇降装置40は、第二ユニット部43が本体部41のレールに沿って移動することで、第二ゴデットローラ22を糸掛作業時位置Sから巻取運転時位置Wに移動させることができる。
糸掛作業時位置Sは、糸巻取装置30の作業面(前面)側直上にあり、第一ゴデットローラ21に近接した位置である(図2、図3参照)。このため、第二ゴデットローラ22が糸掛作業時位置Sにある場合では、オペレータによる糸掛作業が容易となる。
巻取運転時位置Wは、糸掛作業時位置Sよりも高所にあり、綾振支点ガイド52における糸Yの屈曲角度θが上限屈曲角度(例えば15度)以下となる位置である(図1、図3参照)。このため、第二ゴデットローラ22が巻取運転時位置Wにある場合では、綾振支点ガイド52と糸Yの摩擦を低減させて、該糸Yの品質悪化を防止することができる。
次に、パッケージPの作成を開始する事前準備について詳細に説明する。
図2は、紡糸巻取設備100における糸掛作業を示す図である。図3は、第二ゴデットローラ22が巻取運転時位置Wに移動している状態を示す図である。なお、図中の矢印は、フィラメントF及び糸Yの送り方向ならびに第二ゴデットローラ22の移動方向を示している。また、図4は、第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度の経緯とボビンBの周速度の経緯を示す図である。図中の実線が第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度の経緯を示し、図中の破線がボビンBの周速度の経緯を示している。
上述したように、紡糸巻取設備100では、パッケージPの作成を開始する事前準備として糸掛作業を行なう必要がある。より詳細に説明すると、紡糸巻取設備100では、パッケージPの作成を開始する事前準備としてオペレータがサクションガンSGを操作し、各ゴデットローラ21・22や綾振支点ガイド52等に糸Yを掛けていく糸掛作業を行なう必要がある。なお、サクションガンSGとは、オペレータが自在に操作できる糸保持装置である。サクションガンSGは、空気を吸い込むことによって糸Yを吸引し、保持することができる。
まず、オペレータは、サクションガンSGを操作して糸Yを第一ゴデットローラ21に掛ける。このとき、糸Yは、該糸Yの送り方向が第一ゴデットローラ21の回転方向に対して接するように掛けられる。
次に、オペレータは、サクションガンSGを操作して糸Yを第二ゴデットローラ22に掛ける。このとき、糸Yは、該糸Yの送り方向が第二ゴデットローラ22の回転方向に対して接するように掛けられる。なお、この時点において、第二ゴデットローラ22は、糸掛作業時位置Sにある。
また、図4に示すように、第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22への糸掛けに際して(各ゴデットローラ21・22への糸掛作業期間Rs)、各ゴデットローラ21・22の周速度は、糸掛作業時速度Vsに制限されている(図中実線参照)。このため、オペレータが糸Yを各ゴデットローラ21・22に掛けた際に、該糸Yを構成しているフィラメントFが解けて第一ゴデットローラ21や第二ゴデットローラ22に巻き付くことがない。これは、各ゴデットローラ21・22の周速度が糸掛作業時速度Vsに制限されることで、サクションガンSGに吸い込まれている糸Yと各ゴデットローラ21・22との摩擦が小さくなり、静電気が発生しないことが影響していると考えられる。
次に、オペレータは、サクションガンSGならびに図示しないセパレータ装置を操作して糸YをボビンBに掛ける必要がある。ここで、オペレータは、糸YをボビンBに掛ける前に第二ゴデットローラ22を糸掛作業時位置Sから巻取運転時位置Wに移動させる。本紡糸巻取設備100においては、オペレータが指示スイッチ(図示せず)を押すことで、第二ゴデットローラ22が糸掛作業時位置Sから巻取運転時位置Wに移動する。
このように、第二ゴデットローラ22の回転位置は、該第二ゴデットローラ22への糸掛けの際に第一ゴデットローラ21に近接した糸掛作業時位置Sとされ、該第二ゴデットローラ22への糸掛けの完了後からボビンBへの糸掛けによる糸Yの巻取りの開始までに巻取運転時位置Wに移動される。これにより、本紡糸巻取設備100は、第二ゴデットローラ22への糸掛けの際に第一ゴデットローラ21と第二ゴデットローラ22が近設した位置にあるため、オペレータによる各ゴデットローラ21・22への糸掛作業が容易となる。
また、図4に示すように、パッケージPの作成時(巻取運転期間Pw)における第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度は、巻取運転時速度Vwとされている(図中実線参照)。このため、本紡糸巻取設備100では、第二ゴデットローラ22の移動と連動して第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度を増速させる。
このように、第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度は、該第二ゴデットローラ22が糸掛作業時位置Sから巻取運転時位置Wに移動される動作と連動して糸掛作業時速度Vsから巻取運転時速度Vwに増速される。これにより、本紡糸巻取設備100は、第二ゴデットローラ22を巻取運転時位置Wに移動させる操作と各ゴデットローラ21・22を巻取運転時速度Vwに増速させる操作が一つとなるため、オペレータによる操作手順が簡単となる。
以上のように、第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の周速度は、各ゴデットローラ21・22への糸掛けの際に巻取運転期間Pwの周速度よりも低い糸掛作業時速度Vsとされ、各ゴデットローラ21・22への糸掛けの完了後からボビンBへの糸掛けによる糸Yの巻取りの開始までに巻取運転時速度Vwに増速される。これにより、本紡糸巻取設備100は、糸Yを各ゴデットローラ21・22に掛ける際に、糸Yと各ゴデットローラ21・22との摩擦が小さくなって静電気が発生しないため、糸Yを構成しているフィラメントFが解けて第一ゴデットローラ21や第二ゴデットローラ22に巻き付くことを防止できる。
また、図4に示すように、パッケージPの作成時(巻取運転期間Pw)におけるボビンBの周速度も、巻取運転時速度Vwとされている(図中破線参照)。このため、本紡糸巻取設備100では、ボビンホルダ31の周速度を増速させる。
本紡糸巻取設備100では、各ゴデットローラ21・22への糸掛作業や巻取運転時速度Vwまで増速されるのと同時又は相前後して、オペレータが指示スイッチ(図示せず)を押すことで、糸巻取装置30のボビンホルダ31が回転を開始し、ボビンBの周速度を巻取運転時速度Vwまで増速させる。
そして、ボビンBの周速度が巻取運転時速度Vwまで増速された後に、該ボビンBへの糸掛を行なうことで糸Yの巻取りが開始される。このため、巻取り開始直後から所望の特性を有する糸YをボビンBに巻取ることができる。即ち、ボビンBに巻取られる屑糸をなくすことが可能となる。
なお、以上の説明では簡単のために、各ゴデットローラ21・22の周速度とボビンBの周速度を同一の記号(Vw)で示している。しかし、ボビンBの周速度は、糸Yの応力緩和のために、第二ゴデットローラ22の周速度に対してわずかに低くすることが望ましい。また、ボビンBの周速度は、糸掛作業時における糸Yの張力安定のために、パッケージPの内層に巻かれる糸Yが異常とならない程度で巻取運転時速度Vwよりもわずかに高くすることも可能である。
次に、本紡糸巻取設備100の他の特徴点について説明する。
本紡糸巻取設備100において糸掛作業時速度Vsは、巻取運転時速度の50%以上であり、且つ2300m/min以下とされている。これは、巻取運転時速度Vwが約2500m/minから3500m/minとされる部分延伸糸(POY)の生産速度に対して、低速かつ限定された速度範囲である。糸掛作業時速度Vsを巻取運転時速度の50%以上で、且つ2300m/min以下とする利点については以下に説明する。
本紡糸巻取設備100は、第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の糸掛作業時速度Vsを巻取運転時速度の50%以上とすることで、増速を開始してから巻取運転時速度Vwに達するまでの時間を短縮できる。一方、各ゴデットローラ21・22の糸掛作業時速度Vsが巻取運転時速度の50%未満の場合、各ゴデットローラ21・22が巻取運転時速度Vwまで増速するのに時間がかかるため、綾振支点ガイド52や糸巻取装置30の糸掛け用ガイド(図示せず)への糸掛け、ボビンBへの糸掛けが完了しても、各ゴデットローラ21・22の周速度が巻取運転時速度Vwに達していないという事態に陥る恐れがある。この場合、ボビンBへの糸掛けによるパッケージPの作成開始は、各ゴデットローラ21・22の増速完了を待たなければならず、その間にサクションガンSGに糸Yが吸引されているため、糸Yの廃棄量が多くなるという問題を生じる。しかし、本紡糸巻取設備100は、各ゴデットローラ21・22への糸掛けの完了後に素早く巻取運転時速度Vwまで増速させることができるため、サクションガンSGに吸い込まれて廃棄されていた糸Yを低減させることが可能となる。
また、本紡糸巻取設備100は、第一ゴデットローラ21及び第二ゴデットローラ22の糸掛作業時速度Vsを2300m/min以下とすることで、サクションガンSGに吸い込まれている糸Yと各ゴデットローラ21・22との摩擦を小さくし、静電気の発生を防止できる。これは、糸掛作業時速度Vsが2300m/minよりも速い場合では得られない効果である。従って、本紡糸巻取設備100は、糸Yを各ゴデットローラ21・22に掛ける際に、糸Yと各ゴデットローラ21・22との摩擦が小さくなって静電気が発生しないため、糸Yを構成しているフィラメントFが解けて第一ゴデットローラ21や第二ゴデットローラ22に巻き付くことを防止できる。
10 紡出装置
20 ゴデットローラ群
21 第一ゴデットローラ(ゴデットローラ)
22 第二ゴデットローラ(ゴデットローラ)
30 糸巻取装置
31 ボビンホルダ
40 昇降装置
41 本体部
42 第一ユニット部
43 第二ユニット部
100 紡糸巻取設備
B ボビン
F フィラメント
Y 糸
P パッケージ
SG サクションガン
S 糸掛作業時位置
W 巻取運転時位置
Rs 糸掛作業期間
Pw 巻取運転期間
Vs 糸掛作業時速度
Vw 巻取運転時速度

Claims (5)

  1. フィラメントを紡出する紡出装置と、
    前記フィラメントを束ねて成る糸を送り出すゴデットローラ群と、
    前記ゴデットローラ群から送り出された前記糸をボビンに巻取る糸巻取装置と、を備える紡糸巻取設備であって、
    前記ゴデットローラ群を構成するゴデットローラの周速度は、該ゴデットローラへの糸掛けの際に巻取運転期間の周速度よりも低い糸掛作業時速度とされ、該ゴデットローラへの糸掛けの完了後から前記ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時速度に増速されるとともに、
    前記ボビンの周速度は、該ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時速度とされる、ことを特徴とする紡糸巻取設備。
  2. 前記ゴデットローラ群は、最初に糸掛けが行なわれる第一ゴデットローラと、
    前記第一ゴデットローラの次に糸掛けが行なわれる第二ゴデットローラと、で構成され、
    前記第二ゴデットローラの回転位置は、該第二ゴデットローラへの糸掛けの際に前記第一ゴデットローラに近接した糸掛作業時位置とされ、該第二ゴデットローラへの糸掛けの完了後から前記ボビンへの糸掛けによる糸の巻取りの開始までに巻取運転時位置に移動される、ことを特徴とする請求項1に記載の紡糸巻取設備。
  3. 前記第一ゴデットローラ及び前記第二ゴデットローラの周速度は、該第二ゴデットローラが糸掛作業時位置から巻取運転時位置に移動される動作と連動して糸掛作業時速度から巻取運転時速度に増速される、ことを特徴とする請求項2に記載の紡糸巻取設備。
  4. 前記糸掛作業時速度は、2300m/min以下とされる、ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の紡糸巻取設備。
  5. 前記糸掛作業時速度は、巻取運転時速度の50%以上とされる、ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の紡糸巻取設備。
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