JPH11107085A - 仮撚加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】糸張力を適正に制御することができ、加撚張力
と解撚張力とを同時に制御でき、糸の品質の向上、錘間
の糸品質のバラツキをなくす。 【解決手段】糸に仮撚を付与する仮撚装置と、糸の張力
を測定する糸張力測定装置と、この糸張力測定装置の測
定結果が目標範囲内になるように仮撚装置を制御する制
御装置とを備え、制御装置は、前記糸張力測定装置の測
定結果に応じて、仮撚装置の複数の制御値を制御する。
このように加撚張力と解撚張力の同時制御を行うことに
より、均一且つ優れた品質の仮撚加工糸の提供が可能で
ある。また加撚張力及び解撚張力の測定と、回転部材の
接圧及び回転速度の変更とを各錘ごとに行うようにして
いる。これにより、各錘間における糸の品質のバラツキ
がなくなり、全製品を通して一定の品質を有する仮撚加
工糸を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ニップツイスター
やフリクションディスク等の回転部材との摩擦によりフ
ィラメント糸に仮撚を与えて捲縮性を有する加工糸を製
造する仮撚加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】仮撚加工機は、多数の仮撚ユニットを有
し、各仮撚ユニットで糸に仮撚を加えながら糸を走行さ
せて仮撚を行っている。従来のこのような仮撚加工機の
各仮撚ユニットは、これを示せば図４の通りである。従
来の仮撚加工機は、図４の紙面に対して垂直方向に多数
並設された仮撚ユニット１から構成され、各仮撚ユニッ
ト１はクリールスタンド２に支持された給糸パッケージ
３から糸（フィラメント糸）Ｙを引き出す第１のフィー
ドローラ４を備えている。この第１のフィードローラ４
から一次ヒータ５、バルーン制御プレート６を順に経た
糸Ｙは、ニップツイスタ（仮撚装置）７により仮撚が施
される。仮撚の施された糸Ｙは、テンションセンサ１
５、第２のフィードローラ８、二次ヒータ９、第３のフ
ィードローラ１０を順に経て巻取装置１１により巻取り
パッケージ１２に巻き取られ、仮撚加工が終了する。

【０００３】前記ニップツイスタ７は、図５に拡大して
示すように、交差した一対のベルト１３，１４を備えて
おり、両ベルト１３，１４間で糸Ｙを挟んで送りを与え
るようになっている。このニップツイスタ７で形成され
る撚りは第１のフィードローラ４まで伝播し、一次ヒー
タ５で熱固定される。すなわち、ニップツイスタ７より
上流側が加撚側であり、下流側が解撚側となっている。

【０００４】このようにベルト式ニップツイスタ７は、
互いに交差して接する２本の無端状のベルトで糸Ｙを押
し挟むように構成されており、両ベルトをそれぞれ回転
走行させることにより、糸Ｙの送りと加撚とが行われ
る。ベルト同志のニップ圧（接圧ともいう）或いはこれ
らの回転速度（ベルト表面速度ともいう）は、解撚側の
糸の張力に影響を与え、その解撚張力は解撚後の糸Ｙの
品質や性状に影響を与える。また同じニップ圧や回転速
度であってもベルトの経時変化により、解撚張力が変化
する。

【０００５】図６は、ベルト１３及び１４の経時変化が
解撚張力（品質）に及ぼす影響を表したものである。す
なわち、一定のニップ圧と回転速度とを与えて長時間運
転したときの解撚張力の変化を表したものである。ベル
ト１３及び１４が新品の時点Ｔ２₀ で解撚張力がＭ（標
準）のレベルであるとすると、数日後のＴ２₁ までにに
解撚張力はＬ（薄）のレベルまで下がるようになる。そ
の後は、徐々にＭのレベルに復帰し、さらにその後も上
昇してＴ２₂ の時点でＤ（濃）のレベルに至り、それ以
後はＤのレベルで安定する。このように両ベルト１３及
び１４がなじむまでに、約１か月かかっている。そし
て、Ｄのレベルでの数か月の安定期間が過ぎると、Ｔ２
₃ の時点で急に解撚張力が強まり、最終的にはニップ圧
や回転速度を変えても張力の調整ができなくなる。これ
は、ベルト１３及び１４の寿命である。寿命になったベ
ルト１３及び１４は新品に交換すればよいが、交換する
とまた最初の１か月間、品質の変動が生じてしまう。

【０００６】そこで、通常はニップ圧を調整して解撚張
力を一定に保持することにより、糸Ｙの品質や性状を均
一化させることが行われている。具体的には、ベルト式
ニップツイスタの下流に糸Ｙの解撚張力を測定するテン
ションセンサ（測定器）１５を設けて常時解撚張力を監
視できるようにしている。解撚張力の制御には制御目標
値を予め設定しておき、測定された解撚張力を制御目標
値と比較し、測定値が目標値と異なる場合は、その差に
基づいてベルト１３及び１４のニップ圧を調整してい
る。ベルト１３及び１４のニップ圧を調整すると、その
下流では糸Ｙの解撚張力が変化するので、測定値を目標
値に近づけることが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４〜図６
に示すニップ圧制御による仮撚加工機の制御方法では、
ニップツイスタのニップ圧を制御しても、解撚張力の上
昇を抑えることができない場合がある（図６のＴ２₃ 以
降に生じる状態）。このような解撚張力の制御はずれが
生じると、毛羽や未解撚が発生する。そのため、解撚張
力の制御はずれが生じた場合には、ベルト寿命であると
判断して、仮撚加工機のニップツイスタのベルトを交換
していた。そのため、ベルトがまだ使える状態であって
も交換するため、ベルト寿命が短いという問題があっ
た。

【０００８】上記のように、従来は、仮撚装置のニップ
圧のみを制御して糸張力が目標範囲内となるようにして
いた。すなわち、仮撚装置の１つの制御値のみを制御す
るようにしていた。このため、糸張力を適正に制御でき
ない場合が生じたり、ベルトを早期に交換しなければな
らなかったりするという問題点があった。また糸品質向
上の目的のため、解撚張力のみならず、加撚張力も制御
したいという要求があるが、この要求に対して、仮撚装
置の１つの制御値のみを制御する方法では限界があっ
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は従来技術の前記
課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、糸張力
を適正に制御することができ、加撚張力と解撚張力とを
同時に制御することができ、これにより、糸品質の向上
ができ、錘間（仮撚ユニット間）の糸品質のばらつきを
無くすことができる仮撚加工機を提供せんとするもので
ある。

【００１０】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、糸に仮撚を付与する仮撚
装置と、糸の張力を測定する糸張力測定装置と、該糸張
力測定装置の測定結果が目標範囲内になるように仮撚装
置を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、前記糸
張力測定装置の測定結果に応じて、仮撚装置の複数の制
御値を制御するように構成されている仮撚加工機であ
る。従って、仮撚装置の２つ移乗の制御値を制御し、糸
張力を調整するため、糸張力を適正に制御することが可
能となる。

【００１１】本発明が採用した請求項２の手段は、糸張
力測定装置として、仮撚装置の上流側の糸の張力を測定
する加撚側糸張力測定装置と、仮撚装置の下流側の糸の
張力を測定する解撚側糸張力測定装置とを備え、前記加
撚側糸張力測定装置の測定結果及び前記解撚側糸張力測
定装置の測定結果がそれぞれ各目標範囲内となるように
制御装置により仮撚装置を制御する請求項１に記載の仮
撚加工機である。この仮撚加工機では、加撚側糸張力及
び解撚側糸張力を適正に制御することが可能となる。

【００１２】更に、本発明が採用した請求項３の手段
は、加撚側糸張力測定装置の測定結果が目標範囲内とな
るように仮撚装置の第１の制御値を制御し、解撚側糸張
力測定装置の測定結果が目標範囲内となるように仮撚装
置の第２の制御値を制御する請求項２に記載の仮撚加工
機である。このように、異なる制御値の特性を利用する
ことにより、加撚側糸張力及び解撚側糸張力を適正に制
御することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。なお、従来の場合と同一符号は同一部材である。図
１〜図３は、本発明の一実施の形態に係るものであり、
図１は一つの錘のニップツイスタ７の制御ブロック図、
図２は加撚張力及び解撚張力と回転速度又はニップ圧と
の関係を示す特性図、図３はニップツイスタ７のニップ
圧（接圧）制御を示す具体的な機器構成図である。この
実施の形態に係る仮撚加工機の全体構成は、ほぼ図４に
示したようになっている。

【００１４】同図に示す如く、この仮撚加工機では各錘
ごとにニップ圧制御と回転速度制御とを行うようにして
いる。つまり、一つのニップツイスタ（ニップ式仮撚装
置）７に対して、それぞれニップ圧制御部２２と、回転
速度制御部２３とを設けている。ニップ圧制御と回転速
度制御とは、ニップツイスタ７の上流側及び下流側に配
設したテンションセンサ２４及び１５で、加撚張力Ｔ１
と解撚張力Ｔ２とを測定し、これに基づいて行うように
している。尚、ニップ圧制御は、一対のベルト１３又は
１４の一方を空圧シリンダで他方へ押し付けることでニ
ップ圧を得ているので、空圧シリンダの押し付け力を変
更することでニップ圧を可変としている。また回転速度
制御は、ニップツイスタ７の一対のベルト１３及び１４
がモータ３２の駆動プーリ３４に巻き掛けられて走行し
ているので、このモータ３２の回転速度を直接制御する
ことで変更するようにしている。

【００１５】このようなニップ圧制御と、回転速度制御
とは、図２の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示す特性図から明
らかなように、ニップ圧（ＣＰ）と加撚張力Ｔ１とが直
線的に変化する相関関係を示し、またニップツイスタ７
の回転速度（ＶＲ）と解撚張力Ｔ２とがほぼ直線的に大
きく変化する相関関係を示すことに着目して創案された
ものである。つまり、これらの相関関係を利用し、ニッ
プ圧（ＣＰ）を変更することで加撚張力Ｔ１を目標値と
なるように制御し、回転速度（ＶＲ）を変更することで
解撚張力Ｔ２を目標値となるように制御している。

【００１６】ところで、前記ニップ圧制御部２２は、図
１に示すように、ニップツイスタ７の加撚側（上流側）
に設けられたテンションセンサ（加撚側糸張力測定装
置）２４のＴ１コントローラ２５と、このＴ１コントロ
ーラ２５に対する目標値を設定するＴ１レンジ設定器２
６と、Ｔ１コントローラ２５からの指令で作動する空圧
コントローラ２７とから成る。前記Ｔ１コントローラ２
５は、テンションセンサ２４からの出力を変換し、Ｔ１
レンジ設定器２６からの出力と比較し、Ｔ１レンジ設定
器２６で定められた所定の目標範囲（目標値に対する上
限値と下限値との間の範囲が一般的）に加撚張力Ｔ１が
おさまるように、空圧コントローラ２７からの空気圧を
昇降させるためのものである。空圧コントローラ２７
は、エア源２８からの空気をＴ１コントローラ２５から
の指令に基づいて、ベルト１３，１４間のニップ圧（Ｃ
Ｐ）を制御する空圧シリンダへの供給空気圧を所定圧に
制御するためのものである。

【００１７】一方、回転速度制御部２３は、ニップツイ
スタ７の解撚側（下流側）に設けられたテンションセン
サ（解撚側糸張力測定装置）１５のＴ２コントローラ２
９と、該Ｔ２コントローラ２９に対するＴ２レンジ設定
器３０と、前記Ｔ２コントローラ２９からの指令で作動
するドライバ３１と、該ドライバ３１によって回転速度
が制御されるモータ３２とから成る。Ｔ２コントローラ
２９は、テンションセンサ１５からの出力を変換し、Ｔ
２レンジ設定器３０からの出力と比較し、Ｔ２レンジ設
定器３０で定められた所定の目標範囲（目標値に対する
上限値と下限値との間の範囲が一般的）に解撚張力Ｔ２
がおさまるように、ドライバ３１にモータ３２の回転数
（すなわち、ニップツイスタ７の回転速度（ＶＲ））を
変更するための指令を出力するものである。

【００１８】このように本実施の形態の仮撚加工機にあ
っては、糸Ｙのニップツイスタ７よりも上流側の加撚張
力Ｔ１をニップ圧（ＣＰ）を変更することで一定範囲内
になるように制御しており、またニップツイスタ７より
も下流側の解撚張力Ｔ２をニップツイスタ７の回転速度
（ＶＲ）を変更することで一定範囲内になるように制御
している。つまり、仮撚加工が加撚張力Ｔ１と解撚張力
Ｔ２との管理の下で行われるようになっており、仮撚加
工された糸Ｙの品質に優れたものを得ることが可能であ
る。しかも、これらの制御は、各錘ごとに行うことが可
能であり、各錘間における品質を均一に揃えることが可
能である。

【００１９】図３は、各ニップツイスタ７ごとのニップ
圧制御部２２の具体例を示す機器構成図である。同図に
おいて、ニップツイスタ７は、糸Ｙを挟んで撚りと送り
を与える交差した一対の無端状のベルト１３，１４を備
えている。各ベルト１３及び１４は、それぞれフレーム
３３に支持された駆動プーリ３４と従動プーリ３５間に
巻き掛けられている。ベルト１３及び１４の回転方向は
それぞれ、矢印Ｂ１，Ｂ２である。鎖線で示したベルト
１４が固定側であり、実線で示したベルト１３が可動側
である。可動側のベルト１３は、固定側のベルト１４に
対して接近又は離隔してニップ圧（ＣＰ）を調整できる
ように揺動自在に支持されており、後述するシリンダ３
６と弁３７，３８とからなるニップ圧調整手段３９によ
ってその動作が制御される。またニップ圧調整手段３９
は、空圧コントローラ２７によって制御されるものであ
る。

【００２０】駆動プーリ３４と従動プーリ３５は、ロー
タ４０に支持され、ロータ４０はフレーム３３に回転自
在に支持されている。ロータ４０を回転することで、ベ
ルト１３が駆動プーリ３４と同一軸心を支点に図示の矢
印Ｒ方向に揺動できるようになっている。このロータ４
０内には、図示していないが駆動軸が挿通され、モータ
等で駆動プーリ３４が駆動されるようになっている。４
１は、ベルト３１を駆動プーリ３４回りに揺動可能とす
るホルダであり、このホルダ４１は、３つのレバー部４
２，４３，４４を有し、第１のレバー部４２には、揺動
側のベルト１３を固定側のベルト１４から離反させる方
向に付勢するバネ４５が設けられたニップ圧調整ピン４
６が当接されている。また第２のレバー部４３には、バ
ネ４５の力に抗して揺動側のベルト１３を固定側のベル
ト１４に押圧付勢するシリンダ３６のピストン４７が当
接されている。更に、第３のレバー部４４には、揺動側
のベルト１３の最大位置を規制するストッパピン４８に
連結されたレバー４９を回すことで、ベルト１３及び１
４の間を大きく開くこともできるようになっている。

【００２１】前記シリンダ３６は、リザーブタンク５０
に接続され、リザーブタンク５０に空気圧供給管５１が
接続されている。空気圧供給管５１は、内部にオリフィ
ス５２を有し、その上流側が二股に分岐されると共に、
その一方に上限の空気圧Ｐｕを供給する弁（以下、第１
弁という）３７が接続され、他方に下限の空気圧Ｐｄを
供給する弁（以下、第２弁という）３８が接続されてい
る。オリフィス５２とリザーブタンク５０とは、空気圧
の脈動を防止するために設けられるものである。上限の
空気圧Ｐｕを供給する第１弁３７の上流側は空気圧供給
源に接続され、下限の空気圧Ｐｄを供給する第２弁３８
の上流側は、上流側の空気圧供給源と別個の供給源に接
続されるか或いは上側の空気圧供給源に減圧弁等を介し
て接続される。なお、上限の空気圧Ｐｕと下限の空気圧
Ｐｄは、糸の種類に応じて設定される。

【００２２】ニップ圧（ＣＰ）の調整は、第１弁３７を
開くと、上限の空気圧Ｐｕがオリフィス５２を介してリ
ザーブタンク５０に作用する。その結果、シリンダ３６
に作用する圧力が徐々に上昇し、ベルト１３及び１４の
ニップ圧（ＣＰ）が上昇し、加撚張力Ｔ１が減少する。
第１弁３７が閉じられると、シリンダ３６は、その間に
上昇した圧力を維持し、ベルト１３，１４はそのままの
ニップ圧（ＣＰ）に維持される。そのような状態から第
２弁３８を開くと、下限の空気圧Ｐｄがリザーブタンク
５０に作用し、シリンダ３６の空気圧が下がり、これに
よりベルト１３及び１４のニップ圧（ＣＰ）が低下し、
加撚張力Ｔ１が増大する。第２弁３８が閉じられると、
ベルト１３及び１４はそのままのニップ圧（ＣＰ）に維
持される。

【００２３】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、例えば、図７に示すニップツ
イスタとは別のタイプのフリクションディスクによる仮
撚装置へも適用可能である。この仮撚装置は、複数個の
摩擦円板１６を止着した３本又はそれ以上の数の軸１
７，１８，１９を有し、各軸の摩擦円板１６が互いに部
分的に重合して交差し、螺旋状に位置するように各軸に
平行に設けられている。糸Ｙは、糸ガイド２０から各摩
擦円板１６が重合して交差する部分に順次摺接して螺旋
状に走行し、下流側の糸ガイド２１へ達する。そして、
前述した図４に示す仮撚ユニットの場合と同じように巻
取パッケージ１２に巻き取られるようになっている。

【００２４】各摩擦円板１６は同方向に回転し、糸Ｙに
撚りを与える。フリクションディスクよりも上流側にお
いて撚りが加えられて成長し（加撚側）、下流側におい
て撚りが解除される（解撚側）ものであることは前述し
たニップツイスタの場合と同じである。また品質管理の
ために、フリクションディスクの下流側の解撚張力を測
定して設定値になるように制御することもニップツイス
タの場合と同じである。このフリクションディスクによ
る仮撚装置へ本発明を適用した場合、可変とする複数の
制御値としては、フリクションディスクの回転速度、各
軸の軸間距離、ディスク間のピッチ等がある。その他、
ディスクの枚数やディスク径を可変としてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
回転部材の上流側の加撚張力と下流側の解撚張力とを測
定し、測定された張力が設定範囲内となるように回転部
材の接圧と回転速度とを制御するようにしたから、仮撚
加工時における糸の加撚張力と解撚張力とが同時に制御
でき、解撚張力のみの制御を行う従来の場合に比較して
より糸の品質に優れた加工方法が得られる。また、ベル
ト式仮撚加工機であるニップツイスタにあっては、加撚
張力と解撚張力とを適正に保つことができるので、結果
としてベルトの長寿命化が得られる。

【００２６】更に、本発明にあっては、前述した加撚張
力及び解撚張力の測定と、回転部材の接圧及び回転速度
の変更とを各錘ごとに行うようにしたから、各錘間にお
ける糸の品質のバラツキがなくなり、全製品を通して一
定の品質を有する加工方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る仮撚加工機の制御ブロック図であ
る。

【図２】本発明に係るものであり、図（Ａ）はニップツ
イスタにおける加撚張力とニップ圧との特性関係を示す
図面、図（Ｂ）は解撚張力と回転速度との特性関係を示
す図面である。

【図３】本発明に係る仮撚加工機のニップ圧調整機構を
示す斜視図である。

【図４】従来の一般的な仮撚ユニットの一つを示す図面
である。

【図５】ニップツイスタによる仮撚の原理を示す斜視図
である。

【図６】ニップツイスタの経時変化による解撚張力の時
間的推移を示す図面である。

【図７】フリクションディスクによる仮撚の原理を示す
正面図である。

【符号の説明】

７…ニップツイスタ １３…ベルト １４…ベルト １５…下流側のテンションセンサ ２２…ニップ圧制御部 ２３…回転速度制御部 ２４…上流側のテンションセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】糸に仮撚を付与する仮撚装置と、糸の張力
   を測定する糸張力測定装置と、該糸張力測定装置の測定
   結果が目標範囲内になるように仮撚装置を制御する制御
   装置とを備え、該制御装置は、前記糸張力測定装置の測
   定結果に応じて、仮撚装置の複数の制御値を制御するよ
   うに構成されている仮撚加工機。
2. 【請求項２】糸張力測定装置として、仮撚装置の上流側
   の糸の張力を測定する加撚側糸張力測定装置と、仮撚装
   置の下流側の糸の張力を測定する解撚側糸張力測定装置
   とを備え、前記加撚側糸張力測定装置の測定結果及び前
   記解撚側糸張力測定装置の測定結果がそれぞれ各目標範
   囲内となるように制御装置により仮撚装置を制御する請
   求項１に記載の仮撚加工機。
3. 【請求項３】加撚側糸張力測定装置の測定結果が目標範
   囲内となるように仮撚装置の第１の制御値を制御し、解
   撚側糸張力測定装置の測定結果が目標範囲内となるよう
   に仮撚装置の第２の制御値を制御する請求項２に記載の
   仮撚加工機。