牵伸罗拉、 牵伸装置以及纺纱机 【技术领域】
本发明主要涉及牵伸装置所具备的牵伸罗拉的形状。背景技术 纺纱机利用牵伸装置将纤维束 ( 纱条 ) 牵伸 ( 将纤维束拉伸 ) 后， 利用纺纱装置 对该纤维束加捻而成为细纱。这种牵伸装置具备多个牵伸罗拉， 通过由牵伸罗拉将纤维束 夹持 ( 夹入 ) 并旋转驱动各牵伸罗拉， 从而将该纤维束牵伸。
近几年， 由于利用纺纱装置的纺纱高速化， 从而牵伸装置所具备的牵伸罗拉的旋 转速度也变快。若牵伸罗拉的旋转速度变快， 则在该牵伸罗拉的表面连带流动的空气的流 动 ( 以下， 称为伴随气流 (associated air current)) 变大。目前， 指出了以下问题， 由于 该伴随气流， 纤维束的纤维被扩散， 从而制成的细纱的均匀度 (evenness) 下降。
日本特开平 7-126926 号公报 ( 以下， 称为 “专利文献 1” ) 公开了将两端大范围切 除、 将有效罗拉宽度变窄至接近标准的一半的牵伸装置的前上罗拉 ( 牵伸罗拉中的配置于 最下游侧的上罗拉 )。由此， 专利文献 1 中， 即使在前上罗拉高速旋转的情况下纤维束也不 会受到伴随气流的影响， 飞花 (fluff ： 绒毛 ) 基本上不会从前上罗拉的前方朝向两侧飞散。
日本特开 2005-113274 号公报 ( 以下， 称为 “专利文献 2” ) 公开了如下牵伸装置， 在构成罗拉对的罗拉间的端部设置有形成空气通路的间隙， 该间隙使伴随着罗拉的旋转的 伴随气流通过， 并且使所述伴随气流成为形成防止壁的气流， 其中防止壁阻止被牵伸且送 出的纤维束的扩散。
在纤维机械中各部件的尺寸以及形状极其重要， 例如牵伸罗拉的微小的形状的不 同给纱线质量带来很大程度的影响的情况并不少见。 这是由于构成纤维束的纤维非常细且 轻， 从而牵伸罗拉近旁的伴随气流的微小的变化会使纤维的扩散状态产生较大变化。由于 牵伸罗拉的尺寸以及形状如何设定有多个选择， 从而改良公知的牵伸罗拉的尺寸以及形状 来提高纱线质量是技术课题之一。
但是， 在上述专利文献 1 中仅记载了将前上罗拉的有效罗拉宽度变窄至接近标准 的一半， 没有记载 “接近一半” 是何种程度， 也不清楚正好一半的情况是否包含在内。像这 样， 虽然在制作牵伸罗拉方面尺寸是极其重要的， 但是在专利文献 1 的记载中也没有明确 “接近标准的一半” 的有效罗拉宽度是包含何种程度的范围的尺寸。因此， 作为想基于专利 文献 1 的记载而制作前上罗拉的本领域技术人员， 只能参考实施例中记载的 “切除两端之 后的有效罗拉宽度为 18mm” 的尺寸。
专利文献 2 是着重于台阶部的高度与宽度的发明， 关于有效罗拉宽度的重要性没 有记载或提示， 作为前上罗拉的夹持部的宽度 ( 专利文献 1 所说的有效罗拉宽度 ) 的一例 仅公开为 18mm( 图 7)。 在专利文献 2 中没有记载或提示怎样设定有效罗拉宽度的长度才能 提高纱线的质量。因此， 若作为看了该专利文献 2 的本领域技术人员， 着重于怎样优化台阶 部， 而不会有余地来考虑优化有效罗拉宽度。
另一方面， 在本领域技术人员之间， 公知在牵伸装置的前上罗拉的有效罗拉宽度
不足 18mm 的情况下， 纤维束的纤维容易从有效罗拉宽度露出， 从而纱线的质量不稳定。当 然， 由于实际上纤维是否从前上罗拉的有效罗拉宽度露出是由于牵伸条件而不同的， 不能 一概而论。但是， 若前上罗拉的有效罗拉宽度为 18mm 以上， 能够在大部分的条件下防止纤 维的露出。即， 有效罗拉宽度为 18mm 以上的前上罗拉可以被称为通用性高的前上罗拉。因 此， 前上罗拉的有效罗拉宽度应为 18mm 以上是最近的本领域技术人员的技术常识。具有该 技术常识的本领域技术人员即使接触了专利文献 1 以及专利文献 2， 也只会考虑将前上罗 拉的有效罗拉宽度如实施例记载的那样设为 18mm 即可， 而没有想到例如将有效罗拉宽度 设为不足 18mm 的情况。
可是， 最近测量仪器发达且纱线质量的测量精度也提高了， 其结果是， 能够正确地 评价牵伸罗拉的形状对纱线质量的影响。在像这样的趋势中， 本申请发明人等反复致力于 研究的结果是明白了， 在具备采用了有效罗拉宽度为 18mm 以上的前上罗拉的牵伸装置的 纺纱机中， 在对粗支 (coarse yarn count) 的纱线进行纺纱的情况下能够确实得到纱线质 量提高的效果， 但是在对中支 (medium yarn count)、 细支 (fine yarn count) 的纱线进行 纺纱的情况下未必会如期望地提高纱线质量。 即， 通过本申请发明人等的实验提示如下， 有 效罗拉宽度为 18mm 以上的前上罗拉对于为了获得比粗支细的纱线 ( 中支或细支的纱线 ) 的纤维束而进行牵伸未必是最优的形状。
这个方面， 在专利文献 1 或者专利文献 2 中， 没有记载或提示有关根据纱线的支数 ( 粗细 ) 等优化前上罗拉的尺寸和形状的想法。专利文献 1 或者专利文献 2 的申请当时的 纱线质量的测量精度没有现在高， 由于重视牵伸罗拉的通用性， 从而缺乏使用有效罗拉宽 度在 18mm 以外的前上罗拉的必要性。
然而， 最近， 如上所述地纱线质量的测量精度提高了， 其结果是， 与专利文献 1 或 专利文献 2 的申请当时相比变得更进一步严格要求纱线的质量。因此判断， 与通用的牵伸 罗拉相比， 提供根据纱线的支数 ( 粗细 ) 而优化了的牵伸罗拉是符合需求的。 发明内容
本发明是鉴于以上事实而产生的， 其主要的目的是提供对用于中支或细支的纱线 的纤维束的牵伸来说最优的牵伸罗拉。
本发明的要解决的课题如上所述， 接下来对用于解决该课题的机构与其效果进行 说明。
根据本发明的第一观点， 牵伸装置的牵伸罗拉具有 ： 纤维接触部， 该纤维接触部的 直径形成为大致一定， 并使纤维束与该纤维接触部的外周面接触 ； 以及缩径部， 在所述纤维 接触部的轴向两端部， 该缩径部的直径形成为比所述纤维接触部的直径小。将所述纤维接 触部与所述缩径部配合在一起的轴向的宽度为 30mm 以上 34mm 以下。所述纤维接触部的轴 向的宽度为不足 18mm。
像这样， 通过在纤维接触部的两端部形成缩径部， 能够放掉伴随牵伸罗拉的旋转 而产生的伴随气流， 因此能够抑制纤维束的扩散。 通过将纤维接触部的宽度设为不足 18mm， 能够在牵伸的纤维束的宽度窄时 ( 为了获得比粗支细的纱线而牵伸纤维束时 )， 降低伴随 气流的影响， 从而能够提高纱线质量。
根据本发明的第二观点， 牵伸装置具备 ： 所述牵伸罗拉和对置罗拉， 该对置罗拉与所述牵伸罗拉对置配置， 并在与所述牵伸罗拉的所述纤维接触部之间夹持纤维束。所述纤 维接触部的轴向的宽度在 7mm 以上 11mm 以下的范围内比在所述纤维接触部与所述对置罗 拉之间被夹持的状态下的纤维束的宽度宽。
这样， 通过相对于被夹持的纤维束的宽度给纤维接触部的宽度留有富余， 能够防 止纤维从纤维接触部露出。 若相对于被夹持的纤维束的宽度， 纤维接触部的宽度过宽， 则伴 随气流的影响变大从而纤维束容易扩散。 通过将纤维接触部的宽度相对于纤维束的宽度的 富余设在所述范围内， 能够抑制纤维束因伴随气流而扩散的情况。 如上所述， 通过根据被牵 伸的纤维束的宽度而决定牵伸罗拉的纤维接触部的宽度， 能够提供最优的牵伸装置。
所述牵伸装置优选为， 以如下方式将该纤维束牵伸， 即， 使在所述纤维接触部与所 述对置罗拉之间被夹持状态的纤维束的宽度为 7mm 以下。
本发明的牵伸罗拉在为了获得比粗支细的纱线 ( 中支或细支的纱线 ) 的纤维束的 牵伸中适用。因此， 牵伸装置通过使由该牵伸罗拉夹持的状态的纤维束的宽度为 7mm( 中 支， 相当于大致 30 支 (Ne30) 的纱线 ) 以下， 能够以尤其良好的质量来进行纤维束的牵伸。
在所述牵伸装置中， 优选所述牵伸罗拉为前上罗拉。
前上罗拉配置于在牵伸装置所具备的罗拉中纤维束的送出方向的最下游侧， 由于 以最高的速度旋转， 从而伴随气流的影响也最大。 因此， 通过在该前上罗拉中采用本发明的 牵伸罗拉， 能够最显著地发挥放掉伴随气流而抑制纤维的扩散的效果。 根据本发明的第三观点， 纺纱机具有多个纺纱单元， 该纺纱单元具备 ： 所述牵伸装 置以及将由所述牵伸装置牵伸了的纤维束纺纱而制成细纱的纺纱装置。
本发明的牵伸装置尤其在用于中支或细支的纱线的纤维束的牵伸中适用。因此， 根据所述构成的纺纱机， 能够提高由纺纱装置制成的中支或细支的细纱的质量。
在所述纺纱机中， 优选所述纺纱装置为气流纺纱装置。
由于气流纺纱装置能够进行高速纺纱， 牵伸罗拉也高速旋转， 往往伴随气流的影 响也变大。通过在所述纺纱机采用能够放掉所述伴随气流的本发明的牵引罗拉， 能够显著 地发挥提高细纱的质量的效果。
在所述纺纱机中， 优选所述纺纱装置具备 ： 喷嘴座 ； 中空导向轴体 ； 以及纤维引导 部， 该纤维引导部在形成于所述喷嘴座以及所述中空导向轴体之间的纺纱室内对纤维束进 行引导。
在要求被导入纺纱室内的纤维束的状态的精度的气流纺纱装置中， 通过所述牵引 装置而被牵引了的纤维束由纤维引导部以稳定的状态被导入。因此， 纺纱机能够制成质量 稳定的细纱。
附图说明
图 1 是表示本发明的一个实施方式所涉及的细纱机的整体的构成的主视图。
图 2 是纺纱单元的侧视图。
图 3 是纺纱装置的剖面图。
图 4 是前罗拉对的立体图。
图 5 是前罗拉对的俯视图。
图 6 是表示在前罗拉对的纤维束的夹持宽度为 6mm 时测量纺纱后的细纱的纱线质量的结果的图。
图 7 是表示在前罗拉对的纤维束的夹持宽度为 10mm 时测量纺纱后的细纱的纱线 质量的结果的图。 具体实施方式
接下来， 对本发明的一个实施方式所涉及的细纱机 ( 纺纱机 )， 参照附图进行说 明。图 1 所示的作为纺纱机的细纱机 1 具备并列设置的多个纱锭 ( 纺纱单元 2)。细纱机 1 具备接头台车 (yarn joining cart)3、 吸气箱 80、 以及动力机箱 (motor box)5。
如图 1 所示， 各纺纱单元 2 主要构成为具备从上游朝向下游按照以下顺序配置的 牵伸装置 7、 纺纱装置 9、 纱线张力装置 (yarn slack eliminating device) 以及卷绕装置 (winding device)13。在本说明书中 “上游” 以及 “下游” 意思是在纺纱时的纤维束以及细 纱的移动方向的上游以及下游。 各纺纱单元 2， 将从牵伸装置 7 送来的纤维束 8 利用纺纱装 置 9 进行纺纱而制成细纱 10， 将该细纱 10 利用卷绕装置 13 卷绕而形成卷装 45。
牵伸装置 7 被设置于细纱机 1 的筐体 (housing ： 壳体 )6 的上端近旁。牵伸装置 7 将从图略的纱条箱经由导条架供给的纤维束 ( 纱条 )8 牵伸 ( 将纤维束拉伸 ) 至规定的宽 度。被牵伸装置 7 牵伸了的纤维束 8 向纺纱装置 9 被供给。
纺纱装置 9 对从牵伸装置 7 供给的纤维束 8 加捻， 从而制成细纱 10。在本实施方 式中， 采用了利用回转气流给予纤维束 8 捻力的气流式纺纱装置。如图 3 所示， 纺纱装置 9 主要具备喷嘴座 34、 中空导向轴体 23、 以及纤维导向件 ( 纤维引导部 )22。
在喷嘴座 34 与中空导向轴体 23 之间形成有纺纱室 26。在喷嘴座 34 上形成有向 纺纱室 26 内喷出空气的空气喷嘴 (air injecting nozzle)27。 在纤维导向件 22 上形成有 向纺纱室 26 内导入纤维束 8 的纱线导入口 (yarn introducing opening)21。空气喷嘴 27 构成为能够向纺纱室 26 内喷出空气而产生回转气流。在该构成中， 从牵伸装置 7 供给的纤 维束 8 被具有纱线导入口 21 的纤维导向件 22 向纺纱室 26 内引导。在纺纱室 26 内， 纤维 束 8 通过利用回转气流而在中空导向轴体 23 的周围舞动绕转， 从而被加捻而形成细纱 10。 被加捻了的细纱 10 通过形成于中空导向轴体 23 的轴中心的纱线通路 (yarn passage)29， 并从下游侧的纱线出口 (yarn outlet)( 图略 ) 向纱线装置 9 的外部送出。
在所述纱线导入口 21 配置有其前端朝向纺纱室内配置的针状的导纱针 22a。 从纱 线导入口 21 导入的纤维束 8 被卷于该导纱针 22a 上并被引导至纺纱室 26 内。由此， 能够 使被导入至纺纱室 26 内的纤维束 8 的状态稳定。由于像这样地以被卷于导纱针 22a 上的 方式引导纤维束 8， 即使在纺纱室 26 内纤维被加捻， 也能够防止捻力向比纤维导向件 22 更 靠上游侧传导。由此， 能够防止基于纺纱装置 9 的加捻影响牵伸装置 7。
在纺纱装置 9 的下游设置有储纱装置 12。如图 2 所示， 储纱装置 12 具备储纱罗拉 (yarn accumulating roller)14、 和旋转驱动该储纱罗拉 14 的电动马达 25。
储纱罗拉 14 能够在其外周面将一定量的细纱 10 卷缠并临时储存。通过以在储纱 罗拉 14 的外周面卷缠有细纱 10 的状态使该储纱罗拉 14 以规定的旋转速度旋转， 能够以规 定的速度将细纱 10 从纺纱装置 9 纺出并向下游侧输送。
卷绕装置 13 具备被支承为能够绕支轴 73 摆动的筒管架摇臂 71。筒管架摇臂 71 能够将用于卷绕细纱 10 的筒管 48 可旋转地支承。所述卷绕装置 13 具备卷筒 72 和往复动程装置 75。卷筒 72 能够与所述筒管 48 或 在该筒管 48 上缠绕细纱 10 而形成的卷装 45 的外周面接触而驱动。往复动程装置 75 具有 能够与细纱 10 卡合的往复动程导纱器 76。通过利用图略的驱动机构使往复动程导纱器 76 往复运动并且利用图略的电动马达驱动卷筒 72， 来使与卷筒 72 接触的卷装 45 旋转， 从而一 边将细纱 10 往复动程一边卷绕卷装 45。
如图 1 及图 2 所示， 接头台车 3 具有捻接器 ( 接头装置 )43、 吸绵管 44 以及吸绵口 46。若在某纺纱单元 2 产生断线 (yarn breakage) 或剪纱 (yarn cut)， 则接头台车 3 在导 轨 41 上移动至该纺纱单元 2 而停止。所述吸绵管 44 一边以轴为中心在上下方向转动， 一 边将从纺纱装置 9 送出的线端吸入并捕捉且向捻接器 43 引导。吸绵口 46 一边以轴为中心 在上下方向转动， 一边将来自被所述卷绕装置 13 支承的卷装 45 的线端吸引并捕捉且向捻 接器 43 引导。捻接器 43 进行被引导的线端彼此间的接头。
在纺纱装置 9 与储纱装置 12 之间的位置上设置有清纱器 52。由纺纱装置 9 纺出 的细纱 10 在被储纱装置 12 卷绕之前通过所述清纱器 52。清纱器 52 利用图略的传感器监 视移动的细纱 10， 在检测到细纱 10 的纱疵 ( 纱线的粗细等有异常的地方或纱线中含有的异 物 ) 的情况下， 将纱疵检测信号向未图示的单元控制器发送。 所述单元控制器， 若接收到所述纱疵检测信号， 则立即用切削器 57 切断细纱 10， 进一步使牵伸装置 7、 纺纱装置 9 等停止， 并且也使卷绕装置 13 中的卷绕停止。单元控制 器向接头台车 3 发送控制信号， 使之移动至该纺纱单元 2 之前。接头台车 3 利用吸绵管 44 以及吸绵口 46 将纺纱装置 9 侧的线端与卷装 45 侧的线端向捻接器 43 引导， 并在该捻接器 43 中进行接头动作。通过以上的接头动作， 能够将纱疵的地方去除， 并再次开始细纱 10 向 卷装 45 的卷绕。 另外， 也可以构成为省略切削器 57， 在继续进行卷绕装置 13 的驱动的状态 下将牵伸装置 7 的驱动停止， 由此以扯掉的方式来切断细纱 10。
接下来， 对牵伸装置 7 详细地进行说明。
牵伸装置 7 具备多个牵伸罗拉。各牵伸罗拉以二个为一组来构成牵伸罗拉对。本 实施方式的牵伸装置 7 具备从上游侧依次按照以下的顺序而配置的四个牵伸罗拉对， 即， 由牵伸罗拉 16 与 66 构成的后罗拉对、 由牵伸罗拉 17 与 67 构成的第三罗拉对、 由牵伸罗拉 19 与 69 构成的中罗拉对、 以及由牵伸罗拉 20 与 70 构成前罗拉对， 其作为所谓的四线式牵 伸装置而构成。在第三罗拉对与中罗拉对之间配置有用于限制纤维束的宽度的凝棉器 28。
在各牵伸罗拉对中， 将细纱机 1 的正面侧的牵伸罗拉称为上罗拉， 将细纱机 1 的背 面侧的牵伸罗拉称为下罗拉。上罗拉从上游侧依次地有后上罗拉 16、 第三上罗拉 17、 架装 了龙带 18 的中上罗拉 19、 以及前上罗拉 20。 下罗拉从上游侧依次地有后下罗拉 66、 第三下 罗拉 67、 架装了龙带 68 的中下罗拉 69、 以及前下罗拉 ( 对置罗拉 )70。
各上罗拉 16、 17、 19、 20 是各自外周面由橡胶等弹性部件构成的罗拉。各上罗拉 16、 17、 19、 20 经由图略的轴承等， 被支承为以各自轴线为中心自由旋转。各下罗拉 66、 67、 69、 70 是金属制的罗拉， 通过图略的驱动源， 以各自轴线为中心被旋转驱动。在各牵伸罗拉 对中， 上罗拉与下罗拉对置地配置。牵伸装置 7 具有对各上罗拉 16、 17、 19、 20 朝向与其对 置的下罗拉 66、 67、 69、 70 而施力的未图示的施力机构 (urging means)。由此， 上罗拉 16、 17、 19、 20 的外周面弹性地接触下罗拉 66、 67、 69、 70 的外周面。 通过旋转驱动下罗拉 66、 67、 69、 70， 与下罗拉 66、 67、 69、 70 对置且接触的上罗拉 16、 17、 19、 20 也从动旋转。
牵伸装置 7 通过在旋转的上罗拉 16、 17、 19、 20 与下罗拉 66、 67、 69、 70 之间夹持 ( 夹入 ) 纤维束 8， 来将该纤维束 8 向下游侧搬送。在牵伸装置 7 中， 构成为越靠下游侧的 牵伸罗拉对其旋转速度越快。因此， 纤维束 8 在牵伸罗拉对与牵伸罗拉对之间被搬送的期 间被拉伸 ( 被牵伸 )， 相伴随地， 越向下游侧纤维束 8 的宽度变得越细。通过适宜地设定各 下罗拉 66、 67、 69、 70 的旋转速度、 以及基于凝棉器 28 的纤维限制宽度等， 能够变更纤维束 8 被牵伸的程度。因此， 牵伸装置 7 能够将被牵伸为希望的宽度的纤维束 8 供给至纺纱装置 9。由此， 在纺纱装置 9 中， 能够对希望的支数 ( 粗细 ) 的细纱 10 进行纺纱。
如上所述， 由于在牵伸装置 7 中越靠下游侧的牵伸罗拉对其旋转速度变得越快， 从而作为最下游侧的牵伸罗拉对的前罗拉对的旋转速度是最快的。因此， 在前罗拉对的近 旁产生的伴随气流强， 从而该伴随气流对纱线质量的影响也大。 在本实施方式的牵伸装置 7 中， 为了降低在高速旋转的前罗拉对的近旁产生的所述伴随气流的影响， 在前上罗拉 20 形 成有缩径部 31。
下面， 对前上罗拉 20 的构成详细地进行说明。如图 4 及图 5 所示， 前上罗拉 20 具 有形成为直径大致一定的圆柱状的纤维接触部 30 和缩径部 31， 其中在该纤维接触部 30 的 轴向两端部， 缩径部 31 形成为与纤维接触部 30 相比直径小的圆柱状。 前上罗拉 20 的纤维接触部 30 的外周面接触与该前上罗拉 20 对置配置的前下罗 拉 70 的外周面。由此， 如图 5 所示， 构成为在纤维接触部 30 与前下罗拉 70 之间夹持纤维 束 8。另一方面， 在缩径部 31 与前下罗拉 70 之间形成有间隙。
接下来， 对在如上所述构成的前上罗拉 20 的近旁产生的伴随气流进行说明。如上 所述， 前上罗拉 20 通过与之相对的前下罗拉 70 被驱动旋转而从动旋转。 因此， 前上罗拉 20 与前下罗拉 70 相互逆向旋转。从而， 如图 4 所示， 由前上罗拉 20 的旋转而产生的伴随气流 90 与由前下罗拉 70 的旋转而产生的伴随气流 91 成为相互对置的气流， 并在纤维束 8 的向 前罗拉对的入口附近产生冲突。
冲突的伴随气流 90 与 91 成为沿与前上罗拉 20 以及前下罗拉 70 的罗拉轴平行的 方向 ( 以下， 仅称为轴向 ) 流动的气流， 并朝向前上罗拉 20 以及前下罗拉 70 的轴向端部流 动 ( 即， 朝外扩散地流动 )。若所述伴随气流 90 与 91 到达纤维接触部 30 的轴向端部， 则通 过在缩径部 31 与前下罗拉 70 之间形成的间隙， 沿与纤维束 8 的移动方向平行的方向流动。 这样， 沿轴向流动的伴随气流 90 与 91 的流动能够经由在缩径部 31 与前下罗拉 70 之间形 成的间隙来跑掉。其结果是， 沿轴向流动的伴随气流 90 与 91 的流动变弱， 因而能够抑制纤 维束 8 的纤维由于伴随气流 90 与 91 而向轴沿扩散的情况。
以往， 考虑到在如上所述的伴随气流 90 与 91 的控制中缩径部 31 的形状是重要 的。例如， 在专利文献 2 中记载有如何设定缩径部的宽度、 间隙的形状等最优。例如， 在日 本特开 2010-163702 中记载有对缩径部的形状进行了各种钻研的例子。另一方面， 并没有 太重视纤维接触部 30 的形状以及尺寸。这是因为存在纤维接触部 30 的宽度应为 18mm 以 上的技术常识， 并且认为没有对该纤维接触部 30 的尺寸以及形状等进行钻研的余地也是 一个原因。
但是， 如上所述， 本申请发明人等反复研究的结果可以明确地得知在具备将纤维 接触部 30 的轴向的宽度设为 18mm 以上的以往的前上罗拉 20 的纺纱机中， 在纺纱中支或细 支的纱线时， 不能得到充分的纱线质量提高的效果。本申请发明人等为了调查纤维接触部
30 的形状给纱线质量带来的影响， 进行了以下的实验。
本申请发明人等制作将纤维接触部 30 的罗拉轴向的宽度设为 18mm、 17mm、 16mm 的 前上罗拉 20， 在采用了各个前上罗拉 20 的细纱机 1 中进行了纺纱细纱 10 的实验。图 6 中 表示测定了此时制成的细纱 10 的纱线质量的结果。其中， 图 6 中记载的 A1 与 A2 是通过公 知的纱疵分级仪 (Classimat) 分类而被分类了的纱疵。在图 6 中， 记载了各自细纱 10 的每 100km 被检测到的纱疵的数量。 检测到的纱疵的数量越少， 可以说是质量越高的细纱 10。 在 进行了图 6 的实验时， 纤维接触部 30 所夹入的状态的纤维束 8 的宽度为 6mm 左右。这是相 当于大约 30 支的细纱 10 的纤维宽度。一般地， 30 支作为中支的纱线。
如图 6 所示， 与将纤维接触部 30 的宽度设为 18mm 的情况相比， 在设为 17mm、 16mm 的情况下的纱疵 ( 尤其是纱疵分级仪 A1) 减少。 特别是在将纤维接触部 30 的宽度设为 16mm 情况下， 可以看出使纱疵减少的效果显著。这样， 通过采用纤维接触部 30 的罗拉轴向的宽 度不足 18mm( 例如 17mm 或 16mm) 的前上罗拉 20， 确认会提高中支的细纱 10 的质量。可知 相对于中支的细纱 10， 将纤维接触部 30 的宽度设为 16mm 的前上罗拉 20 尤其有效。
如上所述， 以往， 由于认为若纤维接触部 30 的宽度不足 18mm 则容易产生纤维的露 出， 所以没有使用过纤维接触部 30 的宽度不足 18mm 的牵伸上罗拉。然而现在， 可知存在以 下情况 ： 即使纤维接触部 30 的宽度不足 18mm， 也不会产生纤维的露出， 并且能够得到纱线 质量提高的效果。即， 通过本申请发明人等的实验， 初次明确了将纤维接触部 30 的宽度设 为不足 18mm 的前上罗拉 20 实用化的可能性。 本申请发明人等进一步反复实验的结果， 发现为了将前上罗拉 20 的形状最优化， 非夹持部 (non-nipping portion) 的宽度是重要的。此处， 所谓非夹持部， 指的是在纤维接 触部 30 中没有夹持纤维束 8 的部分。如图 5 所示， 将被纤维接触部 30 夹持的状态的纤维 束 8 的宽度设为 SW， 将纤维接触部 30 的轴向的宽度设为 W1。并且将在比纤维束 8 的宽度 方向两端部更靠外侧形成的非夹持部 32 与 33 的轴向的宽度分别设为 W2 与 W3。这样， 由于 非夹持部 32 与 33 形成于纤维束 8 的两端部， 从而在本说明书中仅提到 “非夹持部的宽度” 等的情况下， 指的是两端部的非夹持部 32 与 33 的宽度的总计 W2+W3。
下面， 对由发明人等明确了的非夹持部的宽度的重要性进行简单地说明。所谓非 夹持部的宽度 W2+W3 宽是指被纤维接触部 30 夹持的纤维束 8 与缩径部 31 在轴向分离的情 况。缩径部 31 是为了放掉伴随气流 90 与 91 而形成的。因此， 若纤维束 8 与缩径部 31 分 离过大， 则不能放掉纤维束 8 的近旁的伴随气流 90 与 91。因此， 可以认为由于该伴随气流 90 与 91， 导致纤维束 8 变得容易扩散。于是， 通过某种程度地将非夹持部的宽度 W2+W3 变 窄， 纤维束 8 近旁的伴随气流 90 与 91 易于经由缩径部 31 跑掉， 从而纤维束 8 不易扩散， 而 提高纱线质量。但是， 若过度变窄非夹持部的宽度 W2+W3， 则认为纤维束 8 容易从纤维接触 部 30 露出， 反而会降低纱线质量。
如图 6 所示的实验结果是纤维束 8 的宽度 SW 为 6mm 的情况。因此， 在将前上罗拉 20 的纤维接触部 30 的宽度 W1 设为 18mm 的情况下， 非夹持部的宽度 W2+W3 为 12mm。在将 纤维接触部 30 的宽度 W1 设为 17mm 的情况下， 非夹持部的宽度 W2+W3 为 11mm。在将纤维接 触部 30 的宽度 W1 设为 16mm 的情况下， 非夹持部的宽度 W2+W3 为 10mm。若从非夹持部的宽 度的观点观察图 6 的实验结果， 则可知， 与将非夹持部的宽度设为 12mm 时相比， 在将非夹持 部的宽度设为 11mm 时纱线质量提高， 而在将非夹持部的宽度设为 10mm 时纱线品质尤其提
高。即， 在前上罗拉 20 的纤维接触部 30 的宽度 W1 为 17mm 以下的情况下， 纱线质量提高。
另外， 图 6 所示的是纤维束 8 的宽度 SW 为 6mm 的情况。但是， 本申请发明人等反 复实验的结果是， 可以确认， 若该纤维束的宽度 SW 为 7mm 以下， 则通过将非夹持部的宽度设 为 11mm 以下会提高纱线质量。
另一方面， 对于纤维束 8 的宽度 SW 比 7mm 粗的情况 ( 粗支的纱线， 例如 SW ＝ 8mm 的情况 )， 会有在本发明的前上罗拉 ( 纤维接触部 30 的宽度 W1 为不足 18mm 的前上罗拉 ) 中容易产生纤维的露出、 纱线质量降低的情况。 因此， 本发明的前上罗拉 20 适用于纤维束 8 的宽度 SW 为 7mm 以下的情况 ( 比粗支细的纱线， 即相当于中支或细支的纱线 )。另外， 对于 纤维束 8 的宽度 SW 比 7mm 粗的情况 ( 纺纱粗支的纱线的情况 )， 使用以往的前上罗拉 ( 纤 维接触部 30 的宽度 W1 是 18mm 以上的前上罗拉 ) 即可。
本申请发明人等为了调查纤维的露出难易度与非夹持部的宽度 W2+W3 之间的关 系， 将纤维束 8 的宽度 SW 设为 10mm 来进行了纺纱细纱 10 的实验。其结果如图 7 所示。在 如该实验那样地将纤维束 8 的宽度 SW 设为 10mm 的情况下， ( 由于宽度 SW 比 7mm 粗 ) 有在 本发明的前上罗拉 20 中容易产生纤维的露出、 纱线质量恶化的情况。因此， 通过观察该实 验中的纱线质量的恶化情况 ( 纱疵数量 ) 与非夹持部的宽度 W2+W3 之间的关系， 能够明确 纤维的露出难易度与非夹持部的宽度 W2+W3 之间的关系。若从该观点出发观察图 7 的实验 结果， 则可知， 在非夹持部的宽度 W2+W3 为 7mm、 8mm 的情况下纱疵的数量比较少， 而在非夹 持部的宽度 W2+W3 为 6mm 的情况下纱疵 ( 尤其是纱疵分级仪 A2) 的数量增多。从该实验结 果， 可以认为在非夹持部的宽度 W2+W3 为 6mm 的情况下， 纤维束 8 的纤维容易从纤维接触部 30 露出。因此判断为， 若将非夹持部的宽度 W2+W3 设为 7mm 以上， 则能够防止纤维的露出。
综上所述， 若使前上罗拉 20 的非夹持部的宽度 W2+W3 在 7mm 以上 11mm 以下的范 围内， 则能够防止纤维束 8 从纤维接触部 30 露出， 并且该纤维束 8 难以因伴随气流 90 与 91 而扩散， 其结果是能够提高纱线质量。即， 通过将纤维接触部 30 的宽度 W1 设为以下所示的 范围内， 能够得到良好质量的细纱 10 ：
SW+7mm ≤ W1 ≤ SW+11mm
在由前上罗拉 20 的纤维接触部 30 将纤维束 8 夹持时的宽度 SW， 由牵伸装置 7 的 设定 ( 各牵伸罗拉对的旋转速度等 ) 来决定。在本实施方式的细纱机 1 中， 准备了多个使 纤维接触部 30 的宽度 W1 不同的前上罗拉 20， 与由牵伸装置 7 设定的纤维束 8 的宽度 SW 匹 配地适当地使用前上罗拉 20。据此， 优选为， 即使在所述设定变更的情况下也能够将纤维 接触部 30 的宽度 W1 收纳于上述范围内。在上述实施方式中虽然对纺纱中支的纱线的情况 ( 具体来说纤维束 8 的宽度 SW 为 6mm 的情况 ) 进行了说明， 但是即使在本实施方式的前上 罗拉 20 是纺纱细支的纱线的情况下也能够起到相同的作用。即， 若纤维束 8 的宽度 SW 为 7mm 以下 ( 例如， SW ＝ 7mm、 6mm、 5mm、 4mm、 3mm、 2mm 等 )， 本实施方式的前上罗拉 20 也能够 发挥提高纱线质量的效果。
由于上罗拉的表面是橡胶等的弹性部件， 所以会由于使用而产生磨损。 这样， 上罗 拉为易耗品， 从而在牵伸装置 7 中上罗拉构成为能够更换。因此， 容易根据牵伸装置 7 的设 定来更换前上罗拉 20。
另外， 若前上罗拉 20 整体的宽度 W4( 纤维接触部 30 与缩径部 31 和在一起的轴向 的宽度 ) 过宽， 则会导致罗拉弯曲， 有夹持不均匀的忧虑。另一方面， 若前上罗拉 20 整体的宽度 W4 过窄， 则缩径部 31 的宽度不能充分取得， 从而不能充分发挥放掉伴随气流 90 与 91 的效果。在这个方面上， 根据本申请发明人等的实验， 可以确认， 若将前上罗拉 20 整体的宽 度 W4 设为 30mm 以上 34mm 以下的范围内， 则不会特别地产生问题。因此， 在本实施方式的 前上罗拉 20 中， 将罗拉整体的宽度 W4 设为 30mm 以上 34mm 以下。另外， 图 6 及图 7 所示的 实验结果是使用整体的宽度 W4 为 32mm 的前上罗拉 20 而进行的实验结果。
如上所述， 本实施方式的前上罗拉 20 具有 ： 纤维接触部 30， 该纤维接触部 30 的直 径形成为大致一定， 并使纤维束 8 与其外周面接触 ； 以及缩径部 31， 在纤维接触部 30 的轴 向两端部， 该缩径部 31 的直径形成为比纤维接触部 30 的直径小。将纤维接触部 30 与缩径 部 31 合在一起的轴向的宽度 W4 为 30mm 以上 34mm 以下。纤维接触部 30 的轴向的宽度 W1 为不足 18mm。
这样， 通过在纤维接触部 30 的两端部形成缩径部 31， 能够放掉伴随前上罗拉 20 的 旋转而产生的伴随气流 90 与 91， 从而能够抑制纤维束 8 的扩散。通过将纤维接触部 30 的 宽度设为不足 18mm， 在牵伸的纤维束 8 的宽度窄的情况 ( 为了获得比粗支细的纱线而牵伸 纤维束 8 的情况 ) 下， 能够降低伴随气流的影响， 从而能够提高纱线质量。
本实施方式的牵伸装置 7 具备所述的前上罗拉 20 和前下罗拉 70， 其中前下罗拉 70 与该前上罗拉 20 对置配置， 并在该前下罗拉 70 与该前上罗拉 20 的纤维接触部 30 之间 夹持纤维束 8。纤维接触部 30 的轴向的宽度 W1 宽度在 7mm 以上 11mm 以下的范围内比在该 纤维接触部 30 与前下罗拉 70 之间被夹持状态的纤维束 8 的宽度 SW 宽。 这样， 通过相对于被夹持的纤维束 8 的宽度 SW 给纤维接触部 30 的宽度 W1 留有富 余， 能够防止纤维从纤维接触部 30 露出。若相对于被夹持的纤维束 8 的宽度， 纤维接触部 30 的宽度过宽， 则伴随气流 90 与 91 的影响变大而纤维束 8 容易扩散。通过将纤维接触部 30 的宽度 W1 相对于纤维束 8 的宽度 SW 的富余 ( 即， 非夹持部的宽度 ) 设在上述范围内， 能 够抑制纤维束 8 因伴随气流而扩散。如上所述， 通过根据被牵伸的纤维束 8 的宽度而决定 前上罗拉 20 的纤维接触部 30 的宽度 W1， 能够提供最优的牵伸装置 7。
本实施方式的牵伸装置 7 优选为， 以如下方式将该纤维束 8 牵伸， 即， 将在纤维接 触部 30 与前下罗拉 70 之间被夹持状态的纤维束 8 的宽度 SW 设为 7mm 以下。
本实施方式的前上罗拉 20 在用于比粗支细的纱线 ( 中支或细支的纱线 ) 的纤维 束 8 的牵伸中适用。因此， 通过将由该前上罗拉 20 夹持的状态的纤维束 8 的宽度 SW 设为 7mm( 中支， 相当于大致 30 支的纱线 ) 以下， 能够以特别好的质量来进行纤维束 8 的牵伸。
前上罗拉 20 配置于在牵伸装置 7 所具备的罗拉中纤维束 8 的送出方向的最下游 侧， 由于以最高的速度旋转， 从而伴随气流 90 与 91 的影响也最大。因此， 通过在该前上罗 拉 20 采用本发明的牵伸罗拉， 能够最显著地发挥放掉伴随气流 90 与 91 来抑制纤维的扩散 的效果。
本实施方式的细纱机 1 具有多个纺纱单元 2， 该纺纱单元 2 具备所述的牵伸装置 7； 以及将由该牵伸装置 7 牵伸了的纤维束 8 纺纱并制成细纱 10 的纺纱装置 9。
本实施方式的牵伸装置 7 尤其在用于中支或细支的纱线的纤维束 8 的牵伸中适 用。 因此， 根据上述构成的细纱机 1， 能够提高由纺纱装置 9 制成的中支或细支的细纱 10 的 质量。
在本实施方式的细纱机 1 中， 纺纱装置 9 是气流纺纱装置。
由于气流纺纱装置能够进行高速纺纱， 牵伸罗拉也高速旋转， 往往伴随气流 90 与 91 的影响也变大。通过采用能够放掉所述伴随气流 90 与 91 的本发明的牵伸罗拉， 能够显 著地发挥提高细纱 10 的质量的效果。
在本实施方式的细纱机 1 中， 纺纱装置 9 具备 ： 喷嘴座 34 ； 中空导向轴体 23 ； 以及 纤维导向件 22， 该纤维导向件 22 在形成于喷嘴座 34 以及中空导向轴体 23 之间的纺纱室 26 内对纤维束 8 进行引导。
在要求被导入纺纱室 26 内的纤维束 8 的状态的精度的气流纺纱装置中， 纤维束 8 通过纤维导向件 22 以稳定的状态被导入。其结果是， 细纱机 1 能够制成质量稳定的细纱 10。
以上对本发明优选的实施方式进行了说明， 但是所述的构成能够有例如以下的变 更。
本发明也能够适用于其他种类的纺纱机 ( 例如环锭纺纱机 ) 的牵伸装置中。
在所述实施方式中， 细纱机 1 通过在旋转的储纱罗拉 14 的周围卷缠细纱 10， 来将 细纱 10 从纺纱装置 9 纺出。也可以代替储纱装置 12 而设置旋转的输出罗拉与夹持罗拉， 通过由该输出罗拉与夹持罗拉夹持细纱 10 来将细纱 10 从纺纱装置 9 纺出。在该情况下， 在输出罗拉与夹持罗拉的下游侧配置储纱罗拉 14， 也能够吸收在卷绕工作或接头工作时产 生的细纱 10 的松动。 也可以省略纤维导向件 22 所具备的针状的导纱针 22a。在该情况下， 也可以利用 纤维导向件 22 的下游侧端部的边缘来实现上述导纱针 22a 的功能。
缩径部 31 的形状并不限定于图 4 及图 5 等所示的圆柱状， 也可以例如像日本特开 2010-163702 所公开那样地形成为斜面状或曲面状。
在所述实施方式中， 虽然对将本发明的牵伸罗拉应用于前上罗拉的构成进行了说 明， 但并不限定于此， 也可以将本发明的构成应用于前下罗拉。并不限定于前罗拉对， 其他 的牵伸罗拉中也能够应用本发明的构成。