JPH0466934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明はオープンエンド精紡機における開繊ロ
ーラの改良に関し、特に現在多用されているメタ
リツクワイヤに代えてピンを植設した開繊ローラ
に関する。 従来技術 メタリツクワイヤを表面に巻いた開繊ローラは
その歯先の断面積が比較的大きいため開繊するべ
きスライバへの喰い込みが悪く、従つて太いスラ
イバに対しては充分な開繊効果を挙げることが困
難である。又メタリツクワイヤ自体その歯先部分
の厚さに比しかなり巾の広い基部を有し、これを
ローラ表面に刻設されたスパイラル溝内に押込ん
で固定するようになつているため、ローラの巾方
向の歯先密度を大きくすることができない。さら
にはメタリツクワイヤはその断面形状が角張つて
いるため、繊維に対する抵抗が大きく、繊維把持
力が強くなるという長所がある反面、繊維剥離の
点からは欠点となる。加えて歯先の摩耗が生じ易
いという大きな欠点をももつている。したがつて
摩擦係数は高いが開繊度、平行度が高くてあまり
開繊力を必要としない合繊ステープルからなるス
ライバの開繊には、開繊性能、寿命の点より好ま
しいものではない。 摩耗を防止する目的をもつてワイヤの歯先の高
硬度化が行われているが、開繊ローラのような小
径ローラにワイヤを巻き付けるためにはかなりの
可撓性が要求されることから、硬度の向上にも限
界があり、所望の結果をもたらすまでには至つて
いない。 このようなメタリツクワイヤの欠点に鑑み、ワ
イヤに代えてピンを外周面に植設した開繊ローラ
が提案されている。これによれば断面形状が円形
で繊維に対する抵抗が少なく、又１本ずつ植針す
るので、希望する硬化処理が可能であり、しかも
巾方向の植設密度の選択の自由度も大きくなるた
め叙上の欠点を解消することができる。従つて現
在ピンを植設した開繊ローラは合繊用として賞用
されるに至つている。しかしこの開繊ローラをそ
のまま綿用として転用した場合には、種々の障害
があつて紡出糸の品質が低下する。 発明の目的及び概要 本発明者等は研究の結果、スライバを開繊し繊
維をロータ内に移送して糸を形成する場合、開繊
ローラの糸質に及ぼす影響の大きい要因はピンの
配列、ピンの植針傾斜角、ピンの高さ（針高）、
さらには開繊ローラの回転数であることを見出し
た。従来公知のピン型開繊ローラのピンの植設条
件を種々検討した結果、綿スライバ用として最良
の結果を得ることのできる組合せを見出して本発
明を完成したのである。すなわち本発明はローラ
本体の円筒状外周面にピンを植設されてなるオー
プンエンド精紡機用の開繊ローラであつて、該ピ
ンは前記外周面の全周にわたつて巾方向に所定の
間隔を以つて設定された２本のスパイラル線上に
相互に千鳥状に配置され、且つ該ピンは前記外周
面に対してローラ本体の回転方向に65゜〜85゜の範
囲内にある一定の傾斜角を以つて前傾し、又ピン
の先端部の前記外周面からの高さは２〜３mmの範
囲内にある一定値に設定されている開繊ローラで
ある。 実施例 まずピン２の配列であるが、スライバを開繊す
る場合、針頭列は配列された繊維の方向に直角で
あることが好ましい。それは第５図にで示すよ
うに、針頭列が繊維長さ方向に直角であるなら
ば、スライバに喰い込む際に繊維のＸ方向の移動
（横移動）が妨げられ、ピン２のＹ方向（繊維移
送方向）への移動により、より良くくしけずるこ
とができるが、に示すように針頭列X′が繊維
に対して直角以外の角度をなしていると、繊維の
Ｘ方向への移動が起こりやすく、それだけ繊維の
くしけずり程度は低下する。又針頭の緯密度が小
さい場合は、針頭間で繊維のＸ方向への移動が起
こるし、くしけずられない繊維が増加するので、
好ましい繊維の開繊は期待できない。 メタリツクワイヤの場合は線状のものをローラ
本体上に巻き付けるため、ａ：歯先間距離、ｂ：
スパイラル線間ピツチ、Ｄ：ローラ本体直径とし
て、 √（πD）²＋b²／ａ＝Ｎ を整数にすることがπの存在で不可能であるの
で、繊維に対し歯先列を直角にすることは不可能
であるし、もし整数に近い値をとりえてもＤ，ｂ
はほぼ決つているので、ａを自由に選ぶことは不
可能である。さらには前述のように歯先の横方向
密度を大きくすることも困難である。 これに対してピンの場合は、ローラ本体上に孔
加工により植針するため、配列を自由に選択で
き、繊維の横移動（Ｘ方向）を抑えて繊維を乱す
ことなく開繊することができる。 ピンの配列としては、第３図に示すような１本
のスパイラル線C₁−C₂−C₃−C₄に沿つてピンが
植設された、いわゆる１リード型と、第４図に示
すような互いに平行な複数本（図示例は４本）の
スパイラル線D₁−D₂−，E₁−E₂，F₁−F₂、およ
びＧに沿つてそれぞれ等間隔でピン２が植針され
たいわゆる多リード型がある。 前者（第３図）はピン２がローラ本体１の回転
軸方向の座標軸Ｘ上に比較的密な間隔をもつて１
個ずつ存在しているので、各ピンは各々異つた位
置にあつて開繊ローラの１回転毎に必ず各ピンは
それぞれスライバの巾方向の同じ位置に作用する
ことになる。開繊作用を強めるためには第３図に
おいてスライバ巾方向でのピンの作用する位置の
距離即ちスパイラル線間ピツチP₂＝Ｈ／ｎ（Ｈ：
ローラ本体の植針部巾、ｎ：スパイラル数）を小
さくするか、回転数を上げてピンとスライバとの
接触回数を増やす必要がある。しかし針頭ピツチ
P₁を小さくすると、１本の繊維に何本ものピン
が接触することになり、繊維が剥離し難くなる欠
点があり、巾方向のピツチP₂もピンの直径制約
によりあまり小さくできない。第４図のピン２は
前記座標軸Ｘ上の所定位置にスパイラル線の本数
に相当する個数（図示例では４個）だけ重畳して
存在するため、この部分の繊維に対して強い開繊
作用を付与する。第３図と同じピツチP₁，P₂で
植針する場合、比較的狭いローラの巾方向に複数
本のスパイラル線を設定する必要上、それぞれの
スパイラル角′は１リード型のものに比し、大と
なり、同じ位置に作用する針頭数が増加する反面
処理される繊維に対して掻き残しを生じやすいと
いう矛盾した結果となり、開繊上好ましくない。 これらの従来型のピン配列に比し、第２図に示
した本発明の開繊ローラにおいては、ピン２はロ
ーラ本体１の円筒状をなす外周面上に設定された
特別の軌跡に沿つて植設されている。すなわち第
２図に明らかなように、ピン２はスパイラル角
をもつて設定されたスパイラル線A₁−A₂−A₃−
A₄と、これに平行に巾方向に半ピツチ（1/2P₂）
だけずれた位置に設定されたもう１本のスパイラ
ル線B₁−B₂−B₃−B₄−B₅の上にそれぞれ等間隔
P₁をもつて植設されている。しかもスパイラル
線Ａ，Ｂ上のピン２は相互に相手の線上の隣合う
２つのピンの中点に位置するように千鳥状に配置
されていることを特徴としているので、この配列
によれば、２本のスパイラル線の一方の線上のピ
ンが他方の線上の隣接する２つのピンの中間の位
置を占めるように配置されていることにより、同
じ針頭密度であつても、第３図および第４図のも
のの欠点を克服し、掻き残しがなく、開繊効果が
優れ、かつ繊維の巻き付きの少ない開繊ローラを
提供することができる。 次にスライバの開繊を支配するピンと繊維との
関係であるが、第６図〜第８図に針高（ピン高
さ）をパラメータとする番手強力積（リー強力×
番手数）と針角度（ピン傾斜角）、Ｕ％と針角度、
ネツプ数と針角度の関係をそれぞれ示している。
紡出条件はいずれも次のとおりである。 原 料：綿（平均繊維長22mm）100％ ロータ回転数：60000rpm 開 繊：7000rpm（１リード千鳥配列） ローラ回転数 針頭数：702P 紡出番手：20S 撚係数：5.3 針角度と糸質の関係であるが、第１Ａ図のよう
に本発明の開繊ローラのピン２の傾斜角（針角
度）θはローラ本体１の回転方向に対して一定値
に設定されている。この角度θが60〜90゜の範囲
においては、小さくなるほど開繊力は向上する一
方、繊維切断が増加するとともに剥離不良とな
り、開繊中に繊維が巻き付きやすくなる。 又ピンの傾斜角θが大きくなると、開繊力が低
下する一方、繊維の把持力が低下して均整な繊維
の移送が困難となる。したがつてピン２の傾斜角
θが減少すると番手強力積は低下し、増加すると
ほぼ平衡状態に達し、Ｕ％、ネツプについてはピ
ンの傾斜角が減少するにつれて向上するが、ある
限度以上に減少すると逆に悪化し、傾斜角が増加
するとこれも悪化する。 このような結果から、良質な糸を紡出するため
には第６図〜第８図に示すように、ピンの傾斜角
（針角度）は65゜〜80゜の範囲内の一定値に設定す
ることが必要であることが明らかとなつた。 第１Ｂ図に示すピンの高さ（針高）ｈと糸質の
関係について、１〜５mmの範囲においては針高が
低い場合にはピンがスライバ中に入り込む長さが
不足して開繊効果が発揮されず、高い場合は作用
が過度になるために繊維切断が増加する一方、繊
維の沈み込みにより、繊維剥離が困難となり、い
ずれの場合にも紡出糸の糸質を招き好ましくな
い。したがつて針高ｈが適正な範囲を越えると、
番手強力積は低下し、Ｕ％、ネツプ数も悪化す
る。 このような結果から、良質な糸を紡出するため
には、第６図〜第８図に明らかなように、ピンの
高さｈが２〜３mmの範囲内の一定値にすることが
必要であることがわかつた。 スライバの開繊を支配する開繊ローラの回転数
と糸質の関係を第９図〜第１１図に示す。紡出条
件はいずれも次のとおり。 原 料：綿（平均繊維長22mm）100％ ロータ回転数：60000rpm 紡出番手：20S 撚係数：5.3 針角度：75゜ 針 高：2.5mm 針頭数：702P 開繊ローラの回転数（１リード２列）が4000〜
10000rpmの範囲においては、回転数が低下する
と開繊力が不足する一方、繊維に働く遠心力が不
足し、剥離困難を生じ、又回転数が上昇すると開
繊力が向上し過ぎ、繊維の切断が増加するととも
に、繊維に働く遠心力が過大となり、ピンの繊維
把持力が低下し、均整な繊維の移送が困難とな
る。したがつて開繊ローラの回転数が適正な範囲
を越えると、番手強力積は低下し、Ｕ％、ネツプ
数も悪化する。 このような結果から、良質な糸を紡出するため
には第９図〜第１１図に示すように、開繊ローラ
の回転数を6000〜8000rpmの範囲内の一定値にす
ることが必要であることが明らかとなつた。 最後にスライバの開繊を支配すると思われる針
頭数と糸質の関係を第１２図〜第１４図に示す。
紡出条件はいずれも次のとおりである。 原 料：綿（平均繊維長22mm）100％ ロータ回転数：60000rpm 開 繊 ローラ回転数：70000rpm（１リード２列のピン配
列） 紡出番手：20S 撚係数：5.3 針角度：75゜ 針 高：2.5mm 針頭数と糸質の関係は468〜936本／ローラの範
囲で実験を行つたが、予想に反し、針頭数の影響
はほとんどないことが明らかとなつた。 以上の結果からも明らかなように、本発明はロ
ーラ本体１の円筒状外周面にピンを植設されてな
るオープンエンド精紡機用の開繊ローラにあつ
て、該ピンは前記外周面の全周にわたつて巾方向
に所定の間隔を以つて設定された２本のスパイラ
ル線上に相互に千鳥状に配置され、且つ該ピンは
前記外周面に対してローラ本体の回転方向に65゜
〜80゜の範囲内にある一定の傾斜角を以つて前傾
し、又ピンの先端部の前記外周面からの高さは２
〜３mmの範囲内にある一定値に設定されているこ
とが必要であり、このような構成の本発明の開繊
ローラは6000〜8000rpmの範囲の回転数で運転さ
れた場合に最も良好に作動する。 本発明の効果は次に示す紡出実験の結果による
具体的数値から更に明瞭となるであろう。 〔実験〕 次の仕様による各開繊ローラによつて紡出糸の
品質を比較した。

【表】

【表】 このように本発明の開繊ローラによつて紡出さ
れた糸は、従来型のピンを使用した開繊ローラに
比し、強力、糸斑がともに優れていた。 発明の効果 以上詳述した通り本発明によればピンの傾斜
角、高さ及び配列パターンを特定化したことによ
り従来綿用としては不適当と考えられていたピン
型開繊ローラを改良してこれを実用化することに
成功したものであり、前紡工程の合理化に伴うス
ライバの太ゲレン化及びオープンエンド精紡機の
高速化に対応できるものとして効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はピン型開繊ローラの一部を示す正面
断面図、第１Ｂ図は同じく側面断面図、第２図は
本発明開繊ローラのピン配列を示す展開図、第３
図および第４図はピン配列の従来の２型式を示す
展開図、第５図はピン配列にもとずく繊維の横移
動についての説明図、第６図、第７図、第８図は
針高をパラメータとする針角度と糸質各要素との
関係をそれぞれ示す線図、第９図、第１０図、第
１１図は開繊ローラ回転数と糸質各要素との関係
をそれぞれ示す線図、第１２図、第１３図、第１
４図は針頭数と糸質各要素との関係をそれぞれ示
す線図である。 １……コーミングローラ、２……ピン、A₁〜
A₄；B₁〜B₅；C₁〜C₄；D₁，D₂；E₁，E₂；F₁，
F₂，Ｇ……スパイラル線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ローラ本体の円筒状外周面にピンを植設され
   てなるオープンエンド精紡機用の開繊ローラであ
   つて、該ピンは前記外周面の全周にわたつて巾方
   向に所定の間隔を以つて設定された２本のスパイ
   ラル線上に相互に千鳥状に配置され、且つ該ピン
   は前記外周面に対してローラ本体の回転方向に
   65゜〜85゜の範囲内にある一定の傾斜角を以つて前
   傾し、又ピンの先端部の前記外周面からの高さは
   ２〜３mmの範囲内にある一定値に設定されている
   開繊ローラ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された開繊ロー
   ラであつて、正常運転時に6000〜8000rpmの範囲
   の回転数で駆動されるように設定されている開繊
   ローラ。