【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、スライバをドラフト加工し、ドラフト加工により形成された糸条に撚りを付与した後に、該糸条を回転駆動されるボビンに巻き取る紡績装置に関し、特に、紡績途中の糸条の張力を測定可能に構成した紡績装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】現在、リング紡績機は、紡績装置として全世界で最も多く稼動しており、実撚り糸で、その強力さ、風合い等に優れた糸条を製造することができる。 また、このリング紡績機の糸条の生産速度は、数十ｍ／分程度（一般的には２０ｍ〜３０ｍ／分）である。 一方、
紡績装置として、オープンエンド紡績機や空気式紡績機等の革新紡績機があり、これらの紡績装置の糸条生産速度は、数百ｍ／分（例えば４００ｍ／分）である。 また、革新紡績機により製造される糸条は結束紡績糸であり、前述のリング紡績機により製造されるリング糸とは風合いや外観等がやや異なっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前述の如く、リング紡績機は、強力さ、風合い等に優れた糸条を製造することができるが、糸条の生産速度が他の革新紡績機に比べて極めて遅いため、生産性が悪く、生産コストが高くなるという問題がある。 一方、前記革新紡績機は高速で糸条を生産することができるが、風合いや外観等が前記リング糸とはやや異なるため、リング糸に比べて糸条の使用範囲が特定の範囲に限定されるという課題がある。 また、従来、リング紡績機においては、紡績途中の糸条の張力を測定することが不可能であった。 そこで、本発明はリング糸と同等、若しくは極めて似た特性の糸条を製造できるとともに、リング紡績機に比べて高速で糸条を生産することができる紡績機において紡績途中の糸条のテンションを測定することを可能とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いるものである。
即ち、請求項１においては、ドラフト機構により引き伸ばされた繊維束に、糸条を巻き取るボビンの回転によって撚りを付与し紡績糸を形成する紡績装置において、前記ドラフト機構とボビンとの間に糸条の張力を検出する張力検出手段を設けた。 【０００５】また、請求項２においては、前記紡績装置は、ボビンに覆い被さり回転自在に支持されるファンネルにより糸条に撚りを付与するものであり、該ファンネルを回転駆動してボビンと同期回転させた。 【０００６】また、請求項３においては、前記張力検出手段は、糸条が圧接するヘッド部と、張力を検知する検出本体とで構成される。 【０００７】また、請求項４においては、前記ヘッド部に圧接する糸条の、該ヘッド部における屈曲角度が１３
０°〜１７０°である。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図面より説明する。 図１は本発明の紡績装置を示す側面図、図２はボビン及びファンネルを示す側面図、図３はテンションセンサの圧接部における糸条の屈曲角度を示す図、図４はテンションセンサを示す正面図、図５は同じく側面図である。 【０００９】本発明の紡績装置の構成について説明する。 図１、図２に示す紡績装置は、スライバＳをドラフト機構１０１により糸条Ｙに加工し、加撚機構１０２により糸条Ｙに撚りを付与した後に、該糸条Ｙをボビン６
に巻き取るものである。 ドラフト機構１０１は、それぞれ一対のバックローラ２、エプロン３ａを有するミドルローラ３、及びフロントローラ４を、スライバＳ側から順に配置して構成しており、スライバＳが各ローラ２・
３・４を通過する間に該スライバＳが所定の細さに引き伸ばされて糸条Ｙとなる。 【００１０】加撚機構１０２においては、下端部を開口したファンネル５がファンネル支持部２１により回転自在に支持されており、該ファンネル５は、ボビン６に上方から覆い被さっている。 該ファンネル５は、本体５ａ
から上方へ延設される軸部５ｂが軸受２２・２２を介してファンネル支持部２１により回転自在に支持されており、該ファンネル支持部２１内に構成されるファンネル駆動モータ２３により回転駆動可能に構成されている。 【００１１】該ファンネル駆動モータ２３は、軸部５ｂ
に固着されるローター磁石２５と、ファンネル支持部２
１のケーシング２１ａに固着され、ローター磁石２５に対向して配置されるステーターコイル２４とで構成されている。 【００１２】一方、前記ボビン６は、スピンドル７と一体的に回転可能に構成され、該スピンドル７は軸受９・
９を介してスピンドル支持部８により回転自在に支持されている。 また、スピンドル７は、該スピンドル支持部８内に構成されるスピンドル駆動モータ１０により回転駆動可能に構成されており、該スピンドル駆動モータ１
０は、該スピンドル７に固着されるローター磁石１２
と、スピンドル支持部８のケーシング８ａに固着され、
ローター磁石１２に対向して配置されるステーターコイル１１とで構成されている。 【００１３】該スピンドル７と前記ファンネル５の軸部５ｂとは同軸上に配置されており、該スピンドル７とファンネル５とは、ファンネル駆動モータ２３及びスピンドル駆動モータ１０により、それぞれ同軸回転駆動可能に構成されている。 また、前記ファンネル５の軸部５ｂ
には軸方向に孔５ｃが形成され、該孔５ｃにより軸部 5
ｂの上端面と、本体５ａの上端部の外周に開口する開口部５ｄとが連通されている。 【００１４】そして、ドラフト機構１０１により加工された糸条Ｙは、ファンネル５に形成された孔５ｃを上端部から通過して、前記開口部５ｄから本体５ａの外周に巻回された後にボビン６に巻き取られている。 また、ドラフト機構１０１と加撚機構１０２との間には張力検出手段であるテンションセンサ１５を設けて、紡績中の糸条Ｙの張力を検出するようにしており、ボビン６は、ファンネル５に対して上下移動可能に構成されている。 【００１５】このように構成された紡績装置においては、スピンドル駆動モータ１０によりスピンドル７と一体的に回転するボビン６を回転駆動するとともに、ファンネル駆動モータ２３によりファンネル５を回転駆動することで、糸条Ｙに撚りを付加しながら、該糸条Ｙをボビン６に巻き取っている。 糸条Ｙをボビン６に巻き取る際には、ボビン６をファンネル５に対して上下移動させて、該糸条Ｙをボビン６に整然と巻き取るようにしている。 【００１６】また、ファンネル駆動モータ２３及びスピンドル駆動モータ１０の駆動回転数は、該ファンネル駆動モータ２３及びスピンドル駆動モータ１０が接続されるコントローラ１４により個別に制御されており、該コントローラ１４は、ファンネル駆動モータ２３及びスピンドル駆動モータ１０を、ファンネル５とボビン６とが同期回転するように制御している。 【００１７】このように、ボビン６とファンネル５との両方を回転駆動し、その回転数を制御してボビン６とファンネル５とを同期回転させ、回転駆動開始時の回転の立ち上がりが急であったり、高速回転させたりした場合でも、ボビン６とファンネル５との間の糸条Ｙの張力が過度に大きくならないようにして、糸切れの発生を防止し、細番手の糸条Ｙでも高速回転で処理することを可能としている。 また、ボビン６に覆い被さるファンネル５
に糸条Ｙを巻回して構成される加撚機構１０２により該糸条Ｙに撚りを付与した後に、該糸条Ｙをボビン６に巻き取ることで、リング紡績機により生産されるリング糸と同等の力強さや風合いを有した糸条Ｙを生産することができる。 【００１８】また、ボビン６とファンネル５とを、別個に構成したスピンドル駆動モータ１０及びファンネル駆動モータ２３によりそれぞれ単独的に回転駆動し、定常運転時にボビン６の回転数とファンネル５の回転数とを個別的に制御して、両者の回転数差を任意に設定可能に構成している。 これにより、糸条Ｙに付与する撚りの状態を変化させて、様々な風合いの糸条Ｙを生産することができるようにしている。 【００１９】次に、前記テンションセンサ１５について説明する。 図３に示すように、テンションセンサ１５
は、ドラフト機構１０１のフロントローラ４と、ボビン６のドラフト機構１０１側に配置されるファンネル５との間に配設されている。 該テンションセンサ１５は糸条Ｙに圧接しており、該糸条Ｙはテンションセンサ１５の圧接部において屈曲角度αで屈曲している。 【００２０】テンションセンサ１５は、図３、図４に示すように、セラミックス等により形成され糸条Ｙが圧接するヘッド部５２、張力を検知する検出本体５１、及び該検出本体５１とヘッド部５２とを連結するロッド５３
により構成されている。 ヘッド部５２の外周には摺接溝５２ａが形成され、該摺接溝５２ａに糸条Ｙが摺接自在に圧接している。 糸条Ｙがヘッド部５２に圧接することで、ヘッド部５２に、糸条Ｙが圧接する方向（図４、図５における下方）の力がかかり、この力がロッド５３を通じて検出本体５１へ伝達されて、該検出本体５１に内蔵される歪ゲージ等の検出具により検知される。 そして、糸条Ｙが圧接することによりヘッド部５２へかかる力を検出本体５１にて検知することで、該糸状Ｙの張力を検出するように構成している。 また、テンションセンサ１５を、検出本体５１とヘッド部５２とで構成し、該ヘッド部５２に糸条Ｙを摺接自在に圧接させることで、
糸条Ｙに付与される撚りの伝達を妨げることなく、正確に糸条Ｙの張力を検出することが可能となっている。 【００２１】ここで、糸条Ｙの前記屈曲角度αが大き過ぎる場合には、糸条Ｙのヘッド部５２への圧接力が弱くなって不足し、該糸条Ｙの張力を正確に検出することができなくなり、該屈曲角度αが小さ過ぎる場合には、糸条Ｙのヘッド部５２への圧接力が大きくなり過ぎて、加撚機構１０２により付与される撚りが、ヘッド部５２よりもドラフト機構１０１側の糸条Ｙへ伝達されなくなってしまう。 【００２２】そこで、本例においては、テンションセンサー１５をドラフト機構１０１とファンネル５との間に配置して、糸条Ｙの屈曲角度αを１３０°から１７０°
の範囲内の角度に設定して、ドラフト機構１０１側の糸条Ｙへ撚りを伝達しつつ、糸条Ｙの張力を正確に検出することを可能としている。 【００２３】このように、前述の如く、高速で紡績を行いながら、紡績途中の糸条Ｙの張力、即ち紡糸張力を検出して測定可能にすることで、この紡糸張力と生産された糸条Ｙの物性との関係を知ることができる。 また、テンションセンサー１５により常時糸条Ｙの張力を検出するとともに、ファンネル５及びボビン６（又はスピンドル７）の回転数を検出するように構成すると、張力の検出値をファンネル５及びボビン６（又はスピンドル７）
の回転数にフィードバックして、糸条Ｙの張力に応じてファンネル５及びボビン６（又はスピンドル７）の回転数を制御して、生産される糸条Ｙの品質を一定に保持したり、品質のチェックを行ったりすることができる。
尚、本発明の紡績装置におけるテンションセンサー１５
は、前述の例に示すファンネル紡績装置だけでなく、リング紡績機にも適用することが可能であり、この場合においても、糸切れを生じることなく、ドラフト機構側の糸条Ｙへ撚りを伝達しつつ、糸条Ｙの張力を正確に検出することができる。 【００２４】 【発明の効果】本発明は、紡績装置において、以上のような構成とすることで、次のような効果を奏する。 まず、請求項１の如く、ドラフト機構により引き伸ばされた繊維束に、糸条を巻き取るボビンの回転によって撚りを付与し紡績糸を形成する紡績装置において、前記ドラフト機構ボビンとの間に糸条の張力を検出する張力検出手段を設けたので、加撚機構により付与される撚りの伝達を妨げることなく、紡績途中の糸条の張力、即ち紡糸張力を検出して測定することが可能となる。 これにより、測定した紡糸張力と生産された糸条の物性との関係を知ることができる。 また、張力検出手段により常時糸条の張力を検出するとともに、加撚機構を構成するファンネル及びボビン（又はボビンの回転軸であるスピンドル）の回転数を検出するように構成すると、張力の検出値をファンネル及びボビン（又はスピンドル）の回転数にフィードバックして、糸条の張力に応じてファンネル及びボビン（又はスピンドル）の回転数を制御して、生産される糸条の品質を一定に保持したり、品質のチェックを行ったりすることができる。 【００２５】さらに、請求項２の如く、前記紡績装置は、ボビンに覆い被さり回転自在に支持されるファンネルにより糸条に撚りを付与するものであり、該ファンネルを回転駆動してボビンと同期回転させたので、高速で紡績を行いながら、糸切れを生じることなく、加撚機構により付与される撚りの伝達を妨げずに、紡績途中の糸条の張力、即ち紡糸張力を検出して測定することが可能となる。 【００２６】更に、請求項３の如く、前記張力検出手段は、糸条が圧接するヘッド部と、張力を検知する検出本体とで構成されるので、糸条に付与される撚りの伝達を妨げることなく、正確に糸条の張力を検出することが可能となる。 【００２７】更に、請求項４の如く、前記ヘッド部に圧接する糸条の、該ヘッド部における屈曲角度が１３０°
〜１７０°であるので、張力検出手段よりもドラフト機構側の糸条へ加撚機構により付加される撚りを確実に伝達しつつ、該糸条の張力を正確に検出することが可能となる。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の紡績装置を示す側面図である。 【図２】ボビン及びファンネルを示す側面図である。 【図３】テンションセンサの圧接部における糸条の屈曲角度を示す図である。 【図４】テンションセンサを示す正面図である。 【図５】同じく側面図である。 【符号の説明】 Ｓ スライバ Ｙ 糸条 α (糸条の）屈曲角度 １０１ ドラフト機構 １０２ 加撚機構 ４ フロントローラ ５ ファンネル ５ｂ 軸部 ６ ボビン ７ スピンドル １５ テンションセンサー ５１ 検出本体 ５２ ヘッド部 ５３ ロッド |
