JPH0544119A - ロータ式オープンエンド精紡機のロータ駆動方法 - Google Patents

ロータ式オープンエンド精紡機のロータ駆動方法

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JPH0544119A
JPH0544119A JP3193306A JP19330691A JPH0544119A JP H0544119 A JPH0544119 A JP H0544119A JP 3193306 A JP3193306 A JP 3193306A JP 19330691 A JP19330691 A JP 19330691A JP H0544119 A JPH0544119 A JP H0544119A
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fiber
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fiber bundle
rotating body
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紀明 宮本
Masashi Kaneko
政司 金子
Kenji Ito
健児 伊藤
Yasuyuki Kawai
泰之 河合
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加撚されつつ引出される繊維束を構成する繊
維が比較的真っ直ぐに伸びた状態で糸に撚り込まれて引
張強度が大きく、しかも太さむらのない糸を製造する。 【構成】 繊維集束部6aを有するロータ6内に、少な
くともその一部が繊維集束部6a近傍まで延出された形
状の回転体11をロータ6と同軸線上に設け、回転体1
1に繊維束Fを導く糸道51を形成するとともに、糸道
51の入口側に撚止め部を設けた。そして、繊維集束部
6aの径D、ロータ6の回転数R1 、回転体11の回転
数R2 、紡出速度Vが次式の関係を満足する状態で駆動
する。 πDR1 +0.8V≦πDR2 ≦πDR1 +V

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はロータ式オープンエンド
精紡機のロータ駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にロータ式オープンエンド精紡機に
おいては、供給スライバがコーミングローラにより開繊
されて不純物が分離され、ばらばらに開繊された繊維が
高速回転するロータ内の負圧に基づいて繊維輸送チャン
ネル内に生じる気流によってロータ内に輸送される。そ
して、ロータ内へ輸送された繊維はロータの最大内径部
である繊維集束部(繊維集束溝)に集束され、ネーブル
の中心に設けられたガイド孔(糸引出し通路)から引出
しローラの作用により加撚されつつ引出され、ボビンに
パッケージとして巻取られるようになっている。すなわ
ち、ロータ式オープンエンド精紡機においては、繊維集
束部に集束された繊維束が繊維集束部からはぎ取られて
ネーブルの中心に形成されたガイド孔の壁面に沿って引
出される際に、その壁面との摩擦により繊維束がロータ
の回転に伴いガイド孔の内壁面に沿って自転しながら引
出されることによって繊維束に仮撚が加えられ実撚の撚
伝播が補助される。
【0003】ところが、繊維集束部に集束された繊維束
はロータの回転に伴う遠心力の作用で繊維集束部の内壁
面に付着しているだけであるので、ガイド孔に沿って自
転しながら引出される繊維束に加えられる撚が繊維集束
部に付着した状態で糸として引出される以前の繊維束に
まで伝播して繊維集束部内の繊維束が自転する。このた
め撚りかけ時に十分な張力が得られず、繊維が十分に伸
ばされない状態で撚が加えられるため繊維が真っ直ぐに
撚り込まれず、糸強力が上がらないという問題がある。
【0004】前記糸強力が上がらないという問題を解決
するため特開昭51−64034号公報には、繊維集束
部を有するロータ(アウターロータ)の内側に、繊維集
束部に集束された繊維束を引出すための引出し孔を有す
るとともに前記ロータに対して差動回転を行うドラフト
ロータを設け、繊維集束部に集束された繊維束をドラフ
トしながら紡出する方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の方法
では撚をかけつつドラフトするため、繊維集束部上の繊
維が不安定な挙動をし、紡出糸に太さむらが生じる。す
なわち、繊維束をドラフトすると、引っ張られる繊維と
そうでない繊維とが生じて太さにむらができる。又、図
9に示すように繊維の長さが揃っていない状態で長い繊
維flが引っ張られたときに短い繊維fsの後端が折れ
曲がり、糸の強度が低下する原因となるという問題もあ
る。
【0006】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は加撚されつつ引出される繊維束
を構成する繊維が比較的真っ直ぐに伸びた状態で糸に撚
り込まれて引張強度が大きく、しかも糸の太さむらのな
い糸を製造することができるロータ式オープンエンド精
紡機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明においては、繊維集束部を有するロータ内に、
少なくともその一部が前記ロータの繊維集束部近傍まで
延出された形状の回転体をロータと同軸線上に設け、前
記回転体に前記繊維集束部近傍から糸引出し通路と対応
する位置まで繊維束を導く糸道を形成するとともに、糸
道の入口側に撚止め部を設けたロータ式オープンエンド
精紡機において、繊維集束部の径(D)、ロータの回転
数(R1 )、回転体の回転数(R2 )、紡出速度(V)
が次式の関係を満足するようにロータ及び回転体を駆動
するようにした。
【0008】 πDR1 +0.8V≦πDR2 ≦πDR1 +V 又、前記ロータ及び回転体をそれぞれ別の駆動源で駆動
するようにしてもよい。
【0009】
【作用】繊維輸送チャンネルからロータ内に送り込まれ
た開繊繊維はロータ壁に沿って滑動し、最大内径部であ
る繊維集束部に集束される。繊維集束部に集束された繊
維束の一端は引出しローラにより引出される糸と繋がっ
ている。回転体及びロータの回転数の差に基づいて繊維
束が繊維集束部からはぎ取られ、回転体に形成された糸
道を通って回転体の回転により加撚されながら糸として
引出される。繊維集束部からはぎ取られた繊維束に撚が
加えられる際、繊維束に加えられる撚が糸道の入口側に
設けられた撚止め部の作用により、当該部分より上流
(繊維集束部側)の繊維束に伝播するのが抑制される。
そして、繊維束は撚りかけ時に繊維にテンションが加え
られて繊維が引き伸ばされた状態で撚りかけを受ける。
又、回転体の回転による繊維束のはぎ取り速度より糸の
引出し速度が大きな場合も、縮んだ状態にある繊維に緊
張を与えて繊維の緊張度を揃える作用をなし、実質的な
ドラフトは行われない。従って、繊維集束部上の繊維に
乱れが生じない。
【0010】又、ロータ及び回転体をそれぞれ別の駆動
源で駆動するようにした場合は、紡出条件の変更に簡単
に対処できる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明を具体化した第1実施例を図
1〜図4に従って説明する。図1に示すように機台フレ
ーム(図示せず)に固定されたベース1に、一対の回転
軸2(一方のみ図示)が軸受3を介して互いに平行に支
持されている。回転軸2の両端には支持円板4がそれぞ
れ一体回転可能に嵌着され、隣接する各一対の支持円板
4により楔状凹所5(図4に示す)が形成されている。
楔状凹所5内には先端にロータ6が嵌着固定された中空
のロータシャフト7が、その外周面が各支持円板4に接
触する状態で支承されている。2対の支持円板4間には
複数錘共通の駆動ベルト8がロータシャフト7を支持円
板4に圧接する状態でロータシャフト7と直交する方向
に配設されている。
【0012】ロータシャフト7にはその両端に形成され
た大径部7a内にベアリング9が固定され、ロータシャ
フト7を貫通するシャフト10が前記ベアリング9を介
してロータシャフト7と同軸線上に回転自在に支持され
ている。シャフト10は先端に回転体11が一体回転可
能に嵌着固定され、基端がスラスト軸受12に当接して
いる。シャフト10には前記駆動ベルト8と同様複数錘
共通に設けられた駆動ベルト13がシャフト10と直交
する方向に走行する状態で圧接されている。
【0013】スラスト軸受12は潤滑油Oが収容された
ケース14と、フェルト製のオイル供給部材15に支承
されたボール16と、ボール16にシャフト10の反対
側から当接する調整ネジ15aとを備えている。なお、
前記支持円板4は特公昭53−32409号公報に記載
されたものと同様に、ロータシャフト7の回転に伴って
支持円板4が回転する際、ロータシャフト7に対してス
ラスト軸受12側に向かうスラスト荷重が働くように僅
かに傾斜した状態で回転軸2に固定されている。そし
て、ロータシャフト7に作用するスラスト荷重がベアリ
ング9を介してシャフト10に伝達され、スラスト軸受
12で支持されるようになっている。
【0014】前記両駆動ベルト8,13は図2に示すよ
うに、それぞれ別の駆動プーリ17,18及び被動プー
リ19,20間に巻き掛けられ、各駆動ベルト8,13
は各錘毎に設けられた押圧ローラ21,22によりロー
タシャフト7及びシャフト10に圧接されている。駆動
プーリ17,18が嵌着固定された回転軸23,24に
はカウンタプーリ25,26が一体回転可能に嵌着固定
され、モータ27,28の駆動軸に嵌着されたモータプ
ーリ29,30と前記カウンタプーリ25,26間にベ
ルト31,32が巻き掛けられている。前記両モータ2
7,28はインバータ33,34を介して変速制御可能
な可変速モータで構成されている。又、被動プーリ1
9,20と対応する位置には各被動プーリ19,20の
回転数を検出する回転数検知センサ35,36が配設さ
れている。そして、回転数検知センサ35,36の検知
信号が前記インバータ33,34に速度指令を与える制
御装置37に入力され、制御装置37は図示しない入力
装置により入力された紡出条件に対応した所定の回転数
でロータ6及び回転体11が回転駆動されるように前記
インバータ33,34を介して前記モータ27,28を
駆動制御するようになっている。
【0015】前記ロータ6の開放側と対向する位置に配
設されたハウジング38には、ボス部39がロータ6内
に突出する状態に形成され、ボス部39にはフィードロ
ーラ40及びプレッサ41の作用により供給されるとと
もにコーミングローラ42により開繊された繊維を、ロ
ータ6内に案内する繊維輸送チャンネル43の一端が開
口されている。ボス部39の中央には糸引出し通路44
の一端が開口されたネーブル45が配設されている。糸
引出し通路44の一部を構成するヤーンパイプ46はネ
ーブル45の中心線と交差する状態で配設され、ヤーン
パイプ46のネーブル45寄り端部が糸の撚開始点とな
っている。又、ハウジング38と対向する位置にはロー
タ6を覆うケーシング47がハウジング端面にOリング
48を介して当接される状態で配設され、ケーシング4
7は負圧源(図示せず)にパイプ49を介して接続され
ている。
【0016】前記回転体11はその最大外径部の半径が
ロータ6の開口端の内面の半径より大きく形成され、そ
の周面の一部がロータ6の繊維集束部6a近傍まで延出
された形状に形成されている。回転体11はボス部39
と対応する側の中央部にネーブル45が遊嵌される凹部
50が形成されている。回転体11の最大外径部には一
端が前記ロータ6の繊維集束部6a近傍に、他端が前記
糸引出し通路44と対向する位置すなわち凹部50の底
部にそれぞれ開口した糸道51が回転体11の中心から
半径方向に延びるように形成されている。糸道51の入
口側の形状は図3に示すように、回転体11の回転方向
側の一方の壁面51aの曲率半径Rが、回転体11の回
転方向と反対側の他方の壁面51bの曲率半径より大き
く形成され、一方の壁面51aの曲率半径Rは0.5m
m以上となるように、又、他方の壁面51bの曲率半径
Rは0.5mmより小さく形成されている。一方の壁面
51aは繊維束Fに対して当該箇所より上流側への撚の
伝播を防止する撚止め部を構成している。
【0017】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。機台の運転に先立って紡出条件が入力装置に
より制御装置37に入力される。機台が運転されるとイ
ンバータ33,34から制御装置37の速度指令信号に
基づいた周波数及び電圧がモータ27,28へ出力され
てモータ27,28が駆動され、モータプーリ29,3
0、ベルト31,32、カウンタプーリ25,26及び
回転軸23,24を介して駆動プーリ17,18が回転
駆動される。これにより駆動ベルト8,13が同方向に
走行され、ロータシャフト7及びシャフト10を介して
ロータ6及び回転体11がそれぞれ同方向に回転駆動さ
れる。
【0018】制御装置37は繊維集束部6aの径をD、
ロータ6の回転数をR1 、回転体11の回転数をR2
紡出速度をVとした場合、それらの値が次式の関係を満
足するとともに紡出条件に対応した所定回転数R1,R
2となるようにモータ27,28を駆動する。
【0019】 πDR1 +0.8V≦πDR2 ≦πDR1 +V 制御装置37は回転数検知センサ35,36からの検知
信号を入力し、その値に基づいて被動プーリ19,20
の回転数を算出する。そして、制御装置37はロータ用
の被動プーリ19の回転数を基準にしてその回転数に対
応する回転体用の被動プーリ20の回転数を演算すると
ともにその値と実際の回転数とを比較し、実際の回転数
が基準値から所定の範囲を超えている場合に、回転数が
基準値に近づくようにインバータ34を介してモータ2
8を変速駆動する。ロータ6及び回転体11は別の駆動
源であるモータ27,28によりそれぞれ独立して変速
制御可能なため、紡出条件の変更に容易に対処できる。
【0020】回転体11はロータ6の回転速度とは異な
り、繊維集束部6aからの繊維束Fのはぎ取り速度(ロ
ータ6の回転速度より若干速い)で回転する。この状態
でコーミングローラ42の作用により開繊されて繊維輸
送チャンネル43からロータ6内に送り込まれた開繊繊
維がロータ6の内面に沿って滑動し、最大内径部である
繊維集束部6aに集束される。繊維集束部6aに集束さ
れた繊維束Fは引出しローラ(図示せず)によりヤーン
パイプ46を経て引出される糸Yと繋がっており、糸Y
の引出しに伴い繊維集束部6aからはぎ取られ、回転体
11の回転により加撚されながら糸Yとして引出され
る。
【0021】糸Y及び繊維束Fに加わる撚はヤーンパイ
プ46の一端を始点としてその上流(繊維集束部側)へ
と伝わる。繊維束Fは糸道51内に導入される際に張力
を受け、糸道51の入口の一方の壁面51aに押し付け
られた状態となる。これにより繊維束Fは当該箇所にお
いてその自転が抑制され、撚りかけされつつ引出される
糸及び繊維束の自転が壁面51aと対応する位置より上
流の繊維束Fに伝播するのが抑制される。すなわち、壁
面51aと対応する位置において撚止めがなされる。従
って、繊維束Fは撚りかけ時に繊維にテンションが加え
られて繊維が引き伸ばされた状態で撚りかけを受け、繊
維が真っ直ぐに撚り込まれるようになって糸強力が増
し、締まりの良い糸が得られる。なお、繊維束Fと壁面
51aとの接触長が長い方が撚止め効果が大きいため、
その曲率半径Rは0.5mm以上が好ましい。
【0022】又、紡出糸の引出し速度Vは繊維束Fのは
ぎ取り速度(πDR2 −πDR1 )より大きいが、その
割合は最大でもほぼ1.25倍である。すなわち、πD
1 +0.8V≦πDR2 ≦πDR1 +Vである。一
方、オープンエンド糸の繊維緊張度(繊維が真っ直ぐに
延びたときの長さに対する割合)はほぼ80%であるた
め、前記の速度差では繊維束Fが実質的にドラフトされ
ることはなく、せいぜい繊維束を構成する繊維の緊張度
を揃えるにとどまる。従って、繊維束Fがドラフトされ
ることに起因する繊維束の太さむらの発生や、繊維の長
さが揃っていない状態で長い繊維が引っ張られることに
より短繊維の後端が折れ曲がって糸の強度が低下する原
因となる事態の発生が防止される。
【0023】又、はぎ取り点Pを跨いだ状態で繊維集束
部6aに存在する繊維のはぎ取り点Pを挟んではぎ取り
点Pの移動方向後側の部分は、他方の壁面51bに規制
され、引出されつつある繊維束Fに対してはぎ取り点P
の近くにおいて他の繊維と合流し、他の繊維と共に撚り
かけされながら糸となって引出される。従って、糸Yの
周囲にコイル状に巻き付く繊維が発生することが確実に
防止される。又、前記のように糸道51の先端の壁面5
1aより上流の繊維束Fへの撚の伝播が抑制されるた
め、繊維集束部6aからはぎ取られたばかりの繊維束F
は強度が弱い。しかし、回転体11がロータ6と独立し
て所定の速度で積極駆動されるため、はぎ取り時に繊維
束Fに作用する力が安定し、繊維束Fのはぎ取りが円滑
に行われる。
【0024】(実施例2)次に第2実施例を図5及び図
6に従って説明する。この実施例では回転体11が点対
称の形状に形成されている点と、回転体11を駆動する
駆動装置の構成が前記実施例と大きく異なっており、そ
の他の構成は同じであるので同一部分は同一符号を付し
て詳しい説明は省略する。
【0025】前記実施例では回転体11のシャフト10
もロータシャフト7と同様に全錘共通の駆動ベルト13
で駆動されていたが、この実施例ではシャフト10が各
錘ごとに独立して駆動される構成となっている。図6に
示すようにロータシャフト7にベアリング9を介して回
転自在に支持されたシャフト10のロータシャフト7か
らの突出部と対応する位置にコイル52を内蔵したケー
シング53が配設され、シャフト10はケーシング53
の中心部に形成された挿通孔を貫通した状態で配設され
ている。シャフト10にはコイル52と対応する位置に
回転子54が一体回転可能に取付けられている。すなわ
ち、ケーシング53、コイル52、シャフト10及び回
転子54によりモータ55が構成され、回転体11はモ
ータの駆動軸に直接固定された構成となっている。コイ
ル52にはインバータ56を介して目的の回転速度に対
応する所定周波数の電圧が供給され、シャフト10が変
速駆動される。又、ロータ6の回転数を支持円板4の回
転数から算出するため、回転数検知センサ57が支持円
板4と対向する位置に配設されている。
【0026】この実施例では制御装置37の速度指令信
号に基づいた周波数及び電圧がインバータ33,56を
介してモータ27,55へ出力され、モータ27,55
が駆動される。制御装置37は回転数検知センサ57か
らの検知信号を入力し、その値に基づいてロータ6の回
転数に対応する支持円板4の回転数を算出する。そし
て、制御装置37は支持円板4の回転数を基準にしてそ
の回転数に対応する回転体11の回転数を演算し、その
値に対応する周波数及び電圧をインバータ56に指示し
て回転体11を所定の回転数で駆動する。回転体11は
各錘毎に設けられたモータ55により個々に駆動される
ため、前記実施例と異なってベルトの滑りなどがなく、
駆動源からシャフト10までの伝達効率が良くなり、回
転体11の回転数を制御装置37にフィードバックする
必要がない。
【0027】(実施例3)次に第3実施例を図7及び図
8に従って説明する。この実施例では回転体11を駆動
する駆動装置の構成と、ロータシャフト7の支持構成が
前記実施例と大きく異なっており、その他の構成は同じ
であるので同一部分は同一符号を付して詳しい説明は省
略する。
【0028】図8に示すようにロータシャフト7はケー
シング47に嵌着固定された支持筒58に一対のベアリ
ング59を介して回転自在に支持されている。支持筒5
8の中間部には駆動ベルト8の通過を許容する窓58a
が形成され、全錘共通の駆動ベルト8が窓58aの部分
においてロータシャフト7に圧接されている。ロータシ
ャフト7内にはシャフト10が一対のベアリング9を介
して回転自在に支持され、シャフト10の先端に回転体
11が一体回転可能に固定されている。
【0029】回転体11には前記実施例と同様に凹部5
0及び糸道51が形成され、図7に示すように回転体1
1のボス部39と対応する側には凹部50の周囲に複数
個(この実施例では6個)の永久磁石60が埋設されて
いる。永久磁石60は隣接する永久磁石60のN極及び
S極が互いに逆となるように配設されている。一方、ボ
ス部39には永久磁石60の回動軌跡と対応する位置に
複数のコイル61が配設され、回転体11とボス部39
により一種のモータが構成されている。すなわち、この
実施例ではボス部39に配設されたコイル61に電流を
流すことにより回転体11が回転される。
【0030】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、例えば、シャフト10をベルトで駆動す
る場合に各錘毎にモータを設けるとともに、シャフト1
0に嵌着したプーリとモータプーリ間にベルトを巻き掛
けたり、シャフト10だけでなくロータシャフト7も各
錘毎に単独駆動可能に構成してもよい。又、制御装置3
7によりロータ6及び回転体11の回転数を設定された
紡出条件に対応するように制御する場合、巻取り速度を
測定するとともにその値をロータ6の周速に加算して回
転体11の回転数を定めてもよい。又、ロータ6及び回
転体11の駆動源を共通にするとともに、ロータシャフ
ト7及びシャフト10間に両者の回転数が所定の比率と
なる伝動機構を設け、両者の回転数の比率の変更を必要
とする紡出条件の変更のときには、伝動機構を構成する
歯車やプーリを交換するようにしてもよい。又、ロータ
6の回転数を基準として回転体11の回転数を制御する
代わりに、回転体11の回転数を基準としてロータ6の
回転数を制御するようにしてもよい。さらには、ヤーン
パイプ46の途中にエジェクタを設けて糸引出し通路4
4や糸道51に負圧を発生させ、引出されつつある繊維
束F及び糸Yにその引出し方向への吸引作用が及ぶ構成
としてもよい。この場合は繊維集束部6aからの繊維束
のはぎ取り及び糸道への導入が円滑に行われる。
【0031】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、加
撚されつつ引出される繊維束を構成する繊維が比較的真
っ直ぐに伸びた状態で糸に撚り込まれ、糸の引張強度が
大きく、しかも、紡出時に繊維束に実質的にドラフトが
掛からずに糸の太さむらや糸の引張強度の低下原因とな
る繊維の屈曲が防止される。
【0032】又、請求項2に記載の発明ではロータ及び
回転体がそれぞれ別の駆動源で駆動されるため、紡出条
件の変更に簡単に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した第1実施例の部分断面図で
ある。
【図2】ロータ及び回転体の駆動系を示す概略図であ
る。
【図3】部分拡大断面図である。
【図4】ロータの開口側から見たロータと回転体及び支
持円板とロータシャフトの関係を示す部分断面図であ
る。
【図5】第2実施例のロータの開口側から見たロータと
回転体及び支持円板とロータシャフトの関係を示す部分
断面図である。
【図6】同じく部分断面図である。
【図7】第3実施例の回転体をロータの開口側から見た
部分断面図である。
【図8】第3実施例の部分断面図である。
【図9】繊維束がドラフトされた時に短繊維が折れ曲が
る状態を示す模式図である。
【符号の説明】
6…ロータ、6a…繊維集束部、11…回転体、8,1
3…駆動ベルト、27,28…駆動源としてのモータ、
44…糸引出し通路、51…糸道、51a…撚止め部と
しての壁面、F…繊維束、P…はぎ取り点、Y…糸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 泰之 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維集束部を有するロータ内に、少なく
    ともその一部が前記ロータの繊維集束部近傍まで延出さ
    れた形状の回転体をロータと同軸線上に設け、前記回転
    体に前記繊維集束部近傍から糸引出し通路と対応する位
    置まで繊維束を導く糸道を形成するとともに、糸道の入
    口側に撚止め部を設けたロータ式オープンエンド精紡機
    において、 繊維集束部の径(D)、ロータの回転数(R1 )、回転
    体の回転数(R2 )、紡出速度(V)が次式の関係を満
    足するようにロータ及び回転体を駆動するロータ式オー
    プンエンド精紡機のロータ駆動方法。 πDR1 +0.8V≦πDR2 ≦πDR1 +V
  2. 【請求項2】 前記ロータ及び回転体がそれぞれ別の駆
    動源で駆動される請求項1に記載のロータ式オープンエ
    ンド精紡機のロータ駆動方法。
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