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カバ リ ン グ マ シ ンの 自動 糸 交 換 装 置 の 開 発

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Academic year: 2022

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(1)54. 技術報告. カバ リ ン グ マ シ ンの 自動 糸 交 換 装 置 の 開 発 (第7報)糸. 通 しの挙動解析 による成功率向上 と空気動力の軽減. 八田. Development. Part. 7 : Success. of an. Improvement on. Kiyoshi. and. Analysis. Hatta*,. Junya. 潔*,堀. 純 也*,喜. Auto-Doffer. for. Air-Power. Saving. of Yarn Hori*,. Covering. Running. Toshiyasu. 成. 年 泰**,新. 宅. 救 徳**. Machines. on the Yarn. Drawing-in. Based. Behavior. Kinari**,. Sukenori. Shintaku*. *. Abstract. It is important to improve the rates of success on drawing-in operation of the auto-doffer for the covering machine. Saving air consumption for drawing-in operation can bring about the total energy saving on the doffing operations. In this report, various conditions on the drawing-in operations are investigated in order to improve its success rates and to reduce its air consumption. Experiments were performed with changing supplied pressures for the injector and for the ejector, yarn feed speeds and their working time. Acting forces such as the air drag on a spandex yarn were measured and the behaviors of a running yarn were observed during the drawing-in operations. Results obtained are as follows : (1) Each yarn has the unique drawing-in condition in order to improve the rate of success. The higher pressure does not always bring about the higher rate of success for the injector, but for the ejector within the limits of these experiments. (2) The fine tuning in the working time of the injector or the ejector is not so significant because the yarn in the hollow spindle is extended cyclically by the turbulent air flow. The governing factor for the successful drawing-in operation is the yarn capture at the suction entrance. Yarn feed tuning by means of some pooling devices is prefer to the yarn feed rollers. (3) The velocity of air jet from subsonic to sonic region is the most efficient for drawing-in operation. Further pressure causes the air flow disturbance that may induce the yarn troubles. (Received Aug. 28, 1998) (Accepted for Publication March 15, 1999) 1.緒. を,第4報3)で 言. に つ い て 報 告 した.さ. 本 研 究 で は,カ バ リ ン グマ シ ン に よ る カ バ ー ド糸. ス テ ム を 提 案 し,そ. の各 種 機 構 を開 発 す る と と も. 手 法 に つ い て 検 討 を行 っ て き た.具. に つ い て 報 告 した. た だ,こ. 体 的 に は,第1. れ らの シ ス テ ム を 実 用 化 す る上 で 最 も重. の 中空 ス ピ. 要 と思 わ れ る 「 芯 糸 通 し装 置 」 に つ い て は,糸 通 し. ン ドル に 芯 糸 の ス パ ンデ ッ ク ス 糸 を 一 度 に 通 す 装 置. を 行 う吹 き 出 し空 気 流 ・吸 い込 み 空 気 流 の供 給 圧 力. *会 **会. 気 流 に よ り上 下2本. ら に,第2報4),第5報5),第. と並 行 して移 動 す る作 業 台 車 の 開 発 と そ の制 御 方 法. れ らの 装 置 を載 せ て 移 動 す る 自律 台 車 の 制 御. 報1),第3報2)で,空. 気 圧 力 の 変 化 に よ って 糸 通 し. 6報6)で は,こ れ ら の装 置 を 載 せ,カ バ リ ン グ マ シ ン. 製 造 工 程 の準 備 作 業 を 自動 的 に 行 う台 車 型 糸 交 換 シ. に,そ. は,空. の 可 否 を 判 断 す る セ ンサ と,失 敗 時 の リ トラ イ機 構. 員,Member,石. 川 工 業 高 等 専 門 学 校,Ishikawa. 員,Member,金. 沢 大 学 工 学 部,Faculty. National. College. of Engineering,Kanazawa. T72. of Technology,石. 川 県 津 幡 町,Tsubata,. Ishikawa,. University,金. 沢 市 小 立 野,Kodatsuno,. Kanazawa.

(2) (Transactions,. Japanese. Ed.) Vol. 52, No. 5 (1999). 55. や糸送 り速 度 な どに関 す る最適 条件 が未 だ特 定 され てお らず,空 気 抗力 の観 点 か ら も具体 的 な解 析 ・検 討 は な さ れ て い な い.成 功 率 を で き る だ け 向上 さ せ,同 時 に空気 動力 を節 減 させ る こと は,自 動 化 シ ステ ムの導 入 に際 して極 めて重要 な事項 といえ る. 本報 で は,自 動芯 糸通 しを さ らに確 実 に行 うた め の諸条 件 につ いて,糸 の挙動 や空 気抗 力 の点 か ら再 検討 し,空 気 消費 の節 約 によ って結果 的 に動力 を軽 減 させ る方法 につ いて 報告 す る.. 2.空 2.1供. 気 流 に よ る糸 の 飛 走 給 圧 力 と空 気 流 速 Fig.. 1. Acting. 一 般 に,圧 縮空 気 を利用 して糸 に抗 力 や張 力 を与. force. drawing-in. on. spandex. yarn. during. the. operation. えよ う とす る場合,空 気 の速 度 お よび流量 をで き る だ け大 き くし,空 気流 が十分 に作 用 す るよ うそ の空. る空 気 抗 力 に対 し,ス. 気 供 給 圧 力 はで き るだ け高 く設 定 され る こ とが 多 い.い ま,ノ ズル内 の流 れを等 エ ン トロ ピの流 れ と. パ ンデ ッ ク ス 糸 の 自重 ,弾 性 力,そ. ピ ン ドル 端 面 で の 摩 擦 力,ス して パ ッ ケ ー ジ. か ら糸 を ほ ど く ため の解 じ ょ力 な ど が,糸. を停滞 さ. して,圧 縮 容器 内 の圧力 をpo,空 気 が ノズ ルを通 し. せ 引 き戻 そ う と作 用 す る.空 気 抗 力 は,空 気 流 の 速. て流 出 した外 気 の圧 力 をpと す れば,次 の 関係 式7). 度 を 上 昇 させ る こ とで 増 加 で き,摩. に よ り質量 流量 が最大 値 を とる圧 力 比が 得 られ る.. ス ピ ン ドル とパ ッ ケ ー ジ の 間 隔 ・レ イ ア ウ トに よ っ て調 整 が 可 能 で あ る.ま. た,解. 擦力 や弾 性力 は. じ ょ力 は ロ ー ラ な ど. で 糸 を 強 制 的 に 引 き 出 した り,必 要 な長 さ だ け一 時 こ こで,κ=1.4と. す れ ば,上. 式 の 値 は0.528と. な. 的 に 糸 を 貯 留 す る こ と に よ りそ の影 響 を 抑 え る こ と. り,こ の 圧 力 比 に達 した 時 点 で 流 れ は チ ョー ク し, 空 気 流 は音 速(臨. 界 速 度)に. 達 す る.圧. が で き る.. 力比 を さ ら. に 上 昇 さ せ る と,質 量 流 量 は増 加 す る が,圧. 3.実. 縮性 を. 無 視 す る こ と が で き な い ため 取 り扱 い が 極め て 困 難. 3.1実. な 状 態 と な る. 空 気 流 に 平 行 に 置 か れ た 糸 の 空 気 抗 力Dfは,Cf を 空 気 抗 力 係 数,ρ を 空 気 の密 度,Vを を 糸 の 直 径,lを. 空 気 流 速,d. AR2000‑02),電. 磁 弁(同. MODEL. 経 由 して そ れ ぞ れ 吹 き 出 し 口,吸. の 直 径 や 長 さ に比 例 す る と同 時 に, に 比 例 す る.よ. っ て,供. は急 激 に 増 加 傾 向 を 示 す が,い. 気抗力. (SMC. った ん 空 気 流 速 が 音. mmの. ZHO7DL)の. 縮空. 圧 弁(SMC VX2120)を. い込 み 口 へ と供 給. され る.吹 き 出 し は,内 径2.5mm,外 ニ ー ル チ ュ ー ブ を 用 い,吸. 給圧 力 の. 上 昇 と と も に 空 気 流 速 が 増 加 す る あ い だ,空. 示 す.圧. 気 は コ ン プ レ ッ サ ー よ り 供 給 さ れ,調. 糸 の 長 さ とす れ ば,. 空 気 流 速 度 の2乗. 験装 置. 空 気 の 配 管 お よ び そ の構 成 を 図2に. Df=(1/2)CfρV2πdl の 関 係 よ り,糸. 験. 径4mmの. ビ. い 込 み は真 空 エ ジ ェ ク タ. 吸 引 側 に 内 径4mm,外. 径6. チ ュ ー ブ を 接 続 して 行 わ れ る.な お,ダ. ブル. 速 に 達 して し ま う と,空 気 密 度 の 増 加 に よ る 抗 力 増. カバ リ ン グマ シ ンの 下 ス ピ ン ドル の 代 わ り と し て,. 加 が 若 干 あ る程 度 で そ の 増 加 割 合 は チ ョー ク 前 よ り. 内 径3.5mm,外. 径5mm,長. 緩 や か と な る.. 管 を 使 用 し,ス. ピ ン ドル の 上 下 間 隔 は,実 機 で の 寸. 2.2糸. 法120〜200mmを. に作 用 す る力. 芯 糸 通 しを 行 う際,パ. 図 中,吹. い る.す. な わ ち,糸. mm程. ッケ ー ジか ら引 き 出 さ れ た. ス パ ン デ ッ ク ス糸 に は,図1の. よ うな 力 が 作 用 して. さ300mmの. 石英 ガ ラス. 考 慮 し て 最 大 の200mmと. し た.. き 出 し 口 は ガ ラ ス 管 の 最 下 部 あ る い は1. 度 内 部 へ 挿 入 さ れ た位 置 に あ る.. ま た,空 気 抗 力 や 解 じ ょ力 の 測 定 に は,100mNの. を 引 き 出 して 飛 走 さ せ よ う とす. 微 小 荷 重 ロ ー ドセ ル(KYOWA. T73. LVS‑10GA)と. ひ.

(3) 56. J. Text.. Fig. 3. Mach.. Soc. Japan. Air velocity at several points changing the pressure for the injector. with. と と もに 消 滅 し,一 様 な 管 内 流 れ と な って い く. 3.2試. 料. 実 験 に 使 用 し た ス パ ン デ ッ ク ス 糸 は,東 ポ ン製 オ ペ ロ ン30D,東. Fig. 2. Experimental. model. ず み 計(同CDV‑230C)を ー ド(KEYENCE PC9821Nw133)に. of drawing-in. system. Dの3種. 使 用 し,デ ー タ収 集 カ NR‑110)と パ ソ コ ン(NEC. メ ラ(フ ォ ト ロ ン を した ほか,ス. チ ル カ メ ラ(Nikon. ロ ボ ス コ ー プ(SUGAWARA. 4.1吹 イ ス ピー ドカ. FASTCAM‑Rabbit‑1)で. 録画. F70D)と TYPE. 類 で あ る.. 4.結. よ っ て 記 録 を 行 っ た.同 時 に,飛. 走 す る糸 の 様 子 を 確 認 す る た め に,ハ. レ ・デ ュ. 洋 紡 績 製 エ ス パ70D,同420. 果 と考察 き 出 し供 給 圧 力. イ ン ジ ェ ク タ へ の 供 給 圧 力 を 変 化 さ せ,ス. ス ト. パ ンデ. ッ ク ス 糸 の 糸 通 しを 行 っ た 際 の 成 功 率 変 化 を 図4に. MS‑210). 示 す.実. 駿 は,糸. を 空 気 吹 き出 し 口(管. 入 口)よ. り. に よ る撮 影 ・観 察 も行 っ た. 一方 ,空 気 流 速 の 測 定 に は,熱 線 流 速 計 シ ス テ ム. 挿 入 し,抗 力 に よ っ て 自然 に 糸 が 引 き 出 さ れ る状 態. (KANOMAX. 込 み 口 へ 到 達 し な か った り,吸 い 込 み 口 か らそ れ て. MODEL7102)に. ィ ル ム プ ロ ー ブ(同. MODEL1230)を. MODEL6141)お. よ び ク リモ マ ス タ ー. プ ラ ス(同. MODEL6422)を. 使 用 し た.本. ン ジ ェ ク タ(ノ. が吸 い. ネモ マ. ス ター(同. を 変 化 させ た場 合 の,パ. い 込 み 口 に確 保 さ れ た も の を 成 功,糸. 装 着 して 高. 速 域 に 対 応 し,低 速 用 熱 線 風 速 計 と して,ア. 置 に お い て,イ. で,吸. 円 錐 形 の ホ ッ トフ. ズ ル)へ. 実験 装. の供 給圧 力. イ プ内お よ びパイ プ出 口か. ら あ る程 度 離 れ た 場 所 で の 空 気 流 速 の 変 化 を 図3に 示 して お く.図 で は,x=300mmよ. り左 側 の 部 分 が. パ イ プ内 で あ り,右 側 が パ イ プ を 出 た 後 の 空 気 拡 散 して い る部 分 を 示 して い る.図. 中,○. 印は測 定 に よ. っ て 得 られ た パ イ プ 出 口後 の 空 気 流 速 で あ り,● 印 は ノ ズ ル 出 口 直 後 の 空 気 流 速 を 示 して い る.管 路 内 に お いて こ の ノ ズ ル 出 口 直 後 の 圧 縮 空 気 流 は 一 般 に ポ テ ン シ ャ ル コ ア8)と して 扱 わ れ るが,こ. Fig. 4. れ は距 離. T74. Relation injector. between the pressure and rate of success. for. the.

(4) (Transactions,. 57. Japanese Ed.) Vol. 52, No. 5 (1999). 通 過 して しま っ た も の を 失 敗 と した.こ. の よ うな方. 法 で100回 単 位 の 糸 通 し を10回 繰 り返 し,そ の 平 均 値 を 成 功 率 と した.図 を,事. は エ ジェ ク タへの 供 給圧 力. 前 の 実 験 か ら,成. 功 率 が 比 較 的 高 い0.5MPa. に設 定 して 実 験 した結 果 で あ る. イ ン ジ ェ ク タ へ の 供 給 圧 力 が0.05MPaの 糸 が 管 内 で 停 滞 した り,管. 場 合,. を 出 た 後 も垂 直 に 立 ち 上. が ら ず に 糸 通 しが で き な か っ た の に 対 し,0.1MPa 〜0 .2MPaで. は確 実 に糸 通 しが で き る よ う に な っ. た.た だ,0.2MPaで. の30Dの. め た の に対 し,70D,420Dで. 成 功 率 が100%を は最 大80%程. ま っ た.以 降,0.4MPa,0.6MPaと く と,糸. おさ. 度 に とど. 圧力 を上 げて い. 自 体 は勢 い よ く吹 き上 が る が,伸. 縮や 振動. が 激 し く,吸 い 込 み 口 へ の 糸 の 確 保 は困 難 に な り, 成 功 率 は ど ん ど ん下 が って い っ た. こ の 最 も成 功 率 の 高 い 条 件 で,30Dと420Dの. 間. に ど の よ う な 違 い が あ る の か を 検 討 す る た め,飛 状 態 を 観 察 し た.図5は. Fig. 6. 糸 の 飛 走 状 態 を ラ ンダ ム に. 撮 影 した も の の 一 例 で あ る.イ 圧 力0.2MPa,エ. (a)30D. 走. ンジェク タへの供 給 力,あ. の糸 は比 較 的 安 定 して 飛 走 し,吸. spandex. for the injector=. い 込 み 口 へ確 実 に 糸. yarn. 0.4MPa). る い は 管 路 内 の 糸 の 存 在 に よ り起 こ る 空 気 流. の 乱 れ に 関 係 が あ る も の と 考 え られ る.図3で. 飛 走 写 真 を 比 較 す る と,30D. 吸 い 込 ま れ て い る 様子 が う か が え る が,420Dの. of end of the running. (Pressure. ジ ェ ク タ へ の 供 給 圧 力0.4MPaで. 行 っ た30Dと420Dの. Trace. (b)420D. も見. た よ う に,管. 路 を 出 た後 の 空 気 流 は 急 激 に 減 速 して. い る の で,そ. こで の 空 気 流 が,こ. の2種. 類 の糸 を飛. は糸 が 激 し く伸 び縮 み し,横 方 向 に も振 動 して い る. 走 させ る の に十 分 か ど う か が 問 題 に な る と 考 え られ. 様 子 が わ か る.同. る.. 30Dは. じ空 気 流 の 状 態 で あ る と す れ ば,. 一 方 ,0.4MPaを. 糸 を 飛 走 させ るの に 糸 端 ま で 十 分 な抗 力 が 作. 用 して い る が,420Dは. 弾性 力 に比 べ抗 力 が や や不. 超 え る イ ンジ ェ ク タ圧 力 で 成 功. 率 が 減 少 し た こ と に つ い て は,図3か. ら もわ か る よ. 足 して い る と考 え られ る.言 い 換 え れ ば,420Dは30. うに,管. 路 内 流 れ が 臨 界 速 度 に達 し た もの と考 え ら. Dに 比 べ 空 気 流 に の り に く い と い え る.実 験 装 置 を. れ る.従. って,流. 横 や 逆 さ ま に し た同 様 の 実 験 に お い て も,こ の 様 子. ず,不. が観 察 さ れ た こ と か ら,こ. に 乱 さ れ て い る と思 わ れ る.当 然,糸. れ は糸 の 重 さ に よ る影 響. で は な く,糸 の 弾 性 力 や 糸 端 付 近 に作 用 す る空 気 抗. れ の 圧 縮 性 を 無 視 す る こ とが で き. 足 膨 張 な ど に よ り管 路 を 出 た 後 も流 れ が 極 端. 力 も不 規 則 に変 化 す るが,そ. に 作 用 す る抗. れ に伴 い糸 自 体 も大 き. く伸 縮 ・振 動 を 繰 り返 す.図6は,0.4MPaの. イン. ジ ェ ク タ 圧 力 で,管 路 か ら出 た ス パ ンデ ッ ク ス糸 の 糸 端 が ど の よ う な 運 動 を し て い る か を 見 る た め, 240コ マ/sで. ビ デ オ撮 影 した 糸 端 の 軌 跡 で あ る.測. 長 装 置 に よ り吸 い込 み 口 付 近 ま で 勢 い よ く飛 走 した 糸 は,空. 気 流 に よ り激 し く伸 縮 ・振 動 を 繰 り返 して. い る.30Dの が,420Dは. 糸 端 は 比 較 的 狭 い 範 囲 で 推 移 して い る 大 き く動 い て お り,吸 い込 み 口 で の 糸 端. 確 保 も確 率 的 に低 く な り,こ. れが成功 率低 下 の原 因. と な っ て い る と考 え られ る. ま た,0.4MPa以 Fig. 5. Behavior. of. spandex. yarn. out. spindle (Pressure for the injector Pressure for the ejector= 0.4Mpa). of. the. 上 の イ ン ジ ェ ク タ圧 力 で 糸 通 し. が 失 敗 す る も う1つ の 原 因 と して,糸. の トラブルが. =0.2MPa, あ げ られ る.前 述 の と お り,こ の 圧 力 で は流 れ が 乱. T75.

(5) 58. J. Text.. Mach.. よ り,エ. ジ ェ ク タ へ の 供 給 圧 力 が0.2MPa以. る と,吸. い込 み の 効 果 が 顕 著 に 現 れ,さ. Soc. Japan. 上 にな らに 高 い圧. 力 を 供 給 す る こ と に よ っ て 糸 通 し成 功 率 が 安 定 す る こ とか わ か っ た.た だ,エ ジ ェ ク タの 吸 い 込 み 流 は, 吸 い 込 み 口 付 近 の 約10mmま. で に しか 影 響 しな い. と い う事 実 か ら,吸 い 込 み流 量 を 大 き くす る こ と は 大 切 で あ るが,い (a) twist for 30D Fig. 7. Yarn trouble injector. (b) knot for 420D. at the. high. pressure. か に 糸 端 を 吸 い 込 み 口 に接 近 さ せ. る か が 大 き な 問 題 で あ る と い え る. for the. 4.3. 吹 き 出 し ・吸 い 込 み の タ イ ミ ン グ. イ ン ジ ェ ク タ圧 力 お よ び エ ジ ェ ク タ圧 力 を 変 化 さ れ る と 同 時 に 糸 自 体 も伸 縮 ・振 動 を 繰 り 返 し て い る.流. せ る 実 験 に お い て,(1)糸 を 吸 い込 み 口付 近 に飛 ば し. れ の 変 化 は管 路 を 出 た 後 ば か りで な く,管 路. 内 で も起 こ り,旋. て お き,吸 い 込 み を 作 用 さ せ る(吹. 回流 の発生 や空 気 の圧縮 性 によ る. 流 れ の不 均 一 が 発 生 す る.こ. の た め,糸. い 時 間 空 気 流 に さ ら さ れ る と,図7の. が比較 的長 よ う な ね じれ. 4.2. い込 み 口 付 近 へ 糸 を 吹 き出. す(吸 い 込 み 先 行),の2種. 類 に つ いて検討 を行 った. が,糸. や 結 び 目 が発 生 して 糸 通 し失 敗 の 原 因 と な って い る.. 通 し成 功 率 に 及 ぼ す 吹 き 出 し ・吸 い 込 み タ イ. ミング の直 接 的 な 影響 を確 認 す る に は至 らなか っ た.言. 吸 い込 み 供 給圧 力. い換 え れ ば,糸. の 種 類 や イ ン ジ ェ ク タ ・エ ジ. ェ ク タ圧 力 に よ っ て 成 功 率 は変 化 す るが,そ 次 に,エ ジ ェ ク タ へ の供 給 圧 力 を 変 化 さ せ,ス. パ. の 因 子 に よ る影 響 の ほ うが 大 き い と い え る .. 示 す.実 験 の 方 法 お よ び成 否 の 判 定 は 吹 き 出 し実 験 き出 し圧 力 は,前. よ り比 較 的 成 功 率 の 高 い0.1MPaに. 4.4. 節 の実 験. 設 定 し た.こ. の タイ. ミ ン グを 変 化 さ せ て も あ ま り成 功 率 は 変 化 せ ず,他. ン デ ック ス糸 の 糸 通 しを行 っ た 際 の 成 功 率 を 図8に. の と き と同 じで あ る,吹. き 出 し先 行),(2). 常 時 吸 い込 み を 行 い,吸. れ. 糸 送 り速 度. 第3報2)で. は,糸. 通 しの 送 出 速 度 を 変 化 さ せ て も. 成 功 率 へ の 影 響 は認 め られ な か っ た と報 告 した.し か し,こ れ ま で 実 験 して き た800〜1000mm/sと う送 出速 度 が,空. 気 流 や 糸 に 対 して ど の よ うに 作 用. して い るの か を 把 握 す る必 要 が あ る.そ に 示 した も の と 同 様 の 映 像 か ら,糸 定 した.た. い. こで,図6. の飛 走 速 度 を 測. だ し,こ の 実 験 で 糸 は解 じ ょ力 や弾 性 力. が 作 用 しな い よ う,吸. い込 み 口 ま で 達 す る の に 十 分. な長 さ だ け一 時 的 に 貯 留 さ れ,抗. 力 に よ っ て 自由 に. 引 き 出 さ れ る も の と し た.実 際 に は,(1)こ の よ う に 測 長 貯 留 され る場 合,(2)抗 力 に よ り スパ ンデ ッ ク ス 糸 が パ ッケ ー ジ か ら 自然 解 じ ょ さ れ る場 合,(3)モ ー タ と ロ ー ラ の 組 み 合 わ せ な ど に よ り強 制 的 に送 られ Fig. 8. Relation between the pressure ejector and rate of success. Table. 1. Speed. for. る場 合 が 考 え られ る.. the. この 結 果,表1に. of Running. Drawing-in. Spandex. Operation. T 76. Yarn. during. 示 す と お り,ス. the. パ ンデ ッ ク ス糸.

(6) (Transactions,. Japanese. Ed.) Vol. 52, No. 5 (1999). 59. は予 想 以 上 に 速 い ス ピー ドで 飛 走 して お り,30Dは 420Dに た.す. 比 べ2〜3倍 な わ ち,こ. もの 速 度 で あ る こ とが 確 認 さ れ れ ま で 糸 の 送 出 装 置 と して 組 み 込. ん で い た 機 械 が,実. 際 に は糸 の 飛 走 を 抑 制 して い る. に す ぎ な か っ た こ とが 明 らか と な り,モ ラ の 組 み 合 わ せ で は10m/s前. ー タ と ロー. 後 の速 度 で 糸 を送 る. こ と が 困 難 で あ る こ と も確 認 で き た.4.1節 ジ ェ ク タ圧 力 は0.1〜0.2MPaが 第3報. でイン. 良 い と述 べ た が,. で の イ ン ジ ェ ク タ圧 力 が 高 け れ ば 高 い ほ ど 成. 功 率 が上 昇 す る と い う報 告 と の食 い違 い も,こ の 送 出 装 置 に 起 因 して い る と考 え られ る. 一方 ,長 さ を 制 限 す る こ と な く糸 を 自然 に供 給 し た 場 合 に は,吹. き 出 し流 に よ り糸 が 吸 い込 み 口 を 通. 過 す る こ とが 多 く,あ. Fig. 9. Air drag. on spandex. yarns. く ま で も測 長 装 置 等 に よ り,. 糸 端 を 吸 い 込 み 口 で しば ら く停 滞 さ せ る必 要 が あ る. 気 流が 管 内 に比 べ て低速 で あ るため,そ の部分 の抗. と考 え られ る.ジ. う な 測 長 貯 留 装 置9)は す で に 完 成 さ れ た 技 術 で あ. 力 は管 内部 分 の抗力 に対 して小 さい ため と考 え られ る.よ って,糸 通 しを行 う際 の糸 の駆 動力 の ほとん. り,こ の 芯 糸 通 し シ ス テ ム に お い て も,同 装 置 の 利. ど は,管 内の空 気流 によ り生 成 され るもの と判 断 で. 用 は不 可 欠 で あ る と考 え られ る.. き る.. 4.5空. ェ ッ トル ー ム の 分 野 で は,こ. のよ. 4.6空. 気抗力. こ こ ま で,糸. 通 しの 成 功 率 と糸 の飛 走 挙 動 を 中 心. に述 べ て き た が,糸. 糸 を 飛 走 さ せ る た め の 空 気 抗 力 に つ い て は,前. 通 しを 実 現 させ る最 も重 要 な 力. は,空 気 抗 力 で あ る.2.1節 抗 力 は空 気 速 度 の2乗. で 説 明 し た とお り,空 気. に比 例 す る.ま. た,い. 空 気 流 が 臨 界 速 度 に達 した 状 態 で は,そ. った ん. イ プ長 に 等 し い 原 長300mmと,空. 内 の 空 気 流 速 が 臨 界 に達 す る0.3MPaを. の. 境 に,そ. 増 加 割 合 に変 化 が 現 れ て い る. 一方 ,原 長300mmの も の と伸 張 時300mmの. が 伸 び て 管 か ら はみ 出 して も,そ. Table. 2. on. の 値 は そ れ ぞ れ イ ン ジ ェ ク タ圧 力 が と き の 空 気 抗 力 と 釣 り合 って. ッ ケ ー ジの 種 類 や履 歴,状. 態 に よ りこの値. 実 験 で は,空 気 抗 力 に. よ り糸 を 引 き 出 す に は0.2MPa程. 度 の イ ン ジェ クタ. 圧 力 が 必 要 で あ る こ と が わ か る.送. 出装 置 や貯 留装. 置 に よ りパ ッ ケ ー ジ か ら の 糸 引 き 出 し を 分 離 す れ. れ. ば,こ の 制 限 は無 視 で き る が,糸 通 し成 功 率 が0.1M. の部 分 の空. Acting Force Operation. を 引 き 出 し始 め る と き. が 得 られ る.こ. は変 化 す る と思 わ れ る が,本. を 比 較 して み る と,抗 力 差 は 若 干 み られ る もの の,. は,糸. ッ ケ ー ジ か ら糸 を 自然 に. 0.2MPa,0.1MPaの い る.パ. もの. 全 体 に 対 す る 割 合 と して は わ ず か と い え る.こ. よ う に な る.空 気 抗 力 に. 最 大 値 を示 し,糸 を 引 き 出 し続 け る と き平 均 的 な 値. ン ジ ェ ク タへ の 供 給 圧 力 の 管. せ て 考 え て み る と,表2の. ほ ど く た め の解 じ ょ力 は,糸. 気 流 に よ る伸 張. 上 昇 と と もに 空 気 抗 力 も増 加 して い る が,図3の. 示 した 糸 の 各 作 用 力 と併. よ い ほ ど影 響 は な い が,パ. スパ ンデ ックス糸 の空 気抗 力 を それぞ. れ 示 した もの で あ る.イ. 述. の と お り で あ るが,図1に. 対 し,ス パ ンデ ッ ク ス糸 の重 さ は ほ とん ど と い って. の圧縮 性 に. よ り空 気 密 度 の分 だ け 抗 力 は増 加 す る.図9は,パ. 時300mmの. 気動力の軽減. 〜0 .2MPaで. Spandex. T77. Yarn. during. 最 も高 か っ た こ とを 考 え て も,こ. the. Drawing-in. の圧.

(7) 60. J. Text.. Soc. Japan. (2)糸 は伸縮 した り,空 気流 によ り振 動 す るので,. 力 条 件 が 糸 通 し に は 適 して い る と考 え ら れ る.0.3 MPaで. Mach.. 空 気 流 速 が 臨 界 に 達 し,そ れ 以 上 の 圧 力 を. 吹 き出 し,吸 い込 みの細 か い タイ ミング調整 はあ. 供 給 して も,空 気 流 の 乱 れ,糸. の 伸 縮 ・振 動,糸. の. ま り意 味 がな い.た だ し,糸 の先端 が吸 い込 み 口. ト ラ ブ ル が 増 え る ば か りで,成. 功 率 への寄 与 は期待. にで き るだ け捕 獲 されや す いよ う測 長貯 留装 置 な. で きな い.す. な わ ち,必. どに よ って糸 の送 り長 さ調 整 をす る必要 が あ る.. 要以 上 に高 いイ ンジェ クタ. (3)芯 糸 通 しには,亜 音 速 か ら音 速領 域 での吹 き出. 圧 力 に設 定 す る こ と は,空 気 を 圧 縮 す る の に余 分 な エ ネ ル ギ ー が 必 要 に な る と と も に,空 費 して し ま う.よ. っ て,糸. に十 分 な 抗 力 を 発 生 させ,か 少 な い 状 態 で,吸. 気 量 も多 く消. し流 が最 も効率 的で あ る.そ れ以上 の圧 力 は空気. が吸 い込 み 口へ達す るの. の圧縮 性 に よ り流 れ を乱 し,ね じれや結 び 目 な ど. つ 空 気 流 ・糸 が 乱 れ の. よ う糸 送 り長 さ調 整 を 行 う.こ 条 件 で あ り,ひ. 糸 トラブルの原 因 とな る.. い込 み 口 に 糸 端 が 捕 獲 さ れ や す い れ が,糸. 参考文献. 通 し成 功 の. 1)堀 純 也,喜 成 年 泰,新. い て は空 気 動 力 軽 減 の 対 策 で あ る と. 2)堀 純 也,八. い え る. 言. 宅 救 徳;繊. 機 誌,51,T42. 田 潔,喜. 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 機 誌,51,T59. (1998) 4)八. 自動 芯 糸 通 しの 成 功 率 を さ らに 向 上 させ,空. 気消. 諸 条 件 に つ い て 検 討 し た結 果,以. 5)八. 下 の よ うな 結 論 を. 田 潔,堀. 6)八. 機 誌,50,T341. 純 也,喜. 成年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 機 誌,51,T80. 田 潔,堀. 純 也,喜. 成年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 機 誌,51,T99. (1998) 7)日 本 機 械 学 会 編;機. 功 率 を 向 上 さ せ る た め の 糸 通 し最 適 条 件 の 組 用 す る 糸 に よ って 異 な る.イ. 宅救 徳;繊. (1998). 得 た.. み 合 わ せ は,使. 田 潔,堀 純 也,喜 成 年 泰,新. (1997). 費 の節 約 に よ っ て 結 果 的 に動 力 を 軽 減 させ る た め の. (1)成. 機 誌,50,T24(1997). 成 年 泰,新. (1998) 3)堀 純 也,八. 5.結. 宅 救 徳;繊. 田 潔,喜. 械 工 学 便 覧,A5‑57,日. 本機 械学会. (1986). ンジ. 8)N.ラ. ェ ク タ圧 力 は高 け れ ば よ い と い う こ と は な い が,. ジ ャ ラ トラ ム(野. 村 訳);噴. 流,p.142,森. 北 出版. (1981). エ ジ ェ ク タ圧 力 は どの 糸 に お い て も高 い ほ う が よ. 9)日. い.. 本 繊 維 機 械 学 会 織 機 研 究 委 員 会;ジ. p.44,日. T78. 本 繊 維 機 械 学 会(1989). ェ ッ トル ー ム織 布,.

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