专利名称：纺纱装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用旋转气流制造纺纱的纺纱装置。
背景技术：
以前，利用由产生旋转气流的喷嘴座和旋转或者非旋转的中空导轴体等组成的纺纱部制造纺纱的纺纱装置为大家所熟知。在这样的纺纱装置中，利用从穿设于喷嘴座的空气喷射孔向中空导轴体的顶端部喷射的压缩空气，在喷嘴座与旋转或者非旋转的中空导轴体之间形成的纺纱室内产生旋转气流，将导入纺纱室内的纤维加捻，生成由芯纤维和缠绕在芯纤维周围的缠绕纤维组成的纺纱，并经过中空导轴体的中空通道，将生成的纺纱缠绕在卷装上(例如日本专利特開2000-345438号公告等)。
上述纺纱装置中，存在的第1个问题是对于给生成的纺纱的强度等物理特性和外观造成影响的、上述旋转气流的沿中空导轴体的轴向的轴流成分与以中空导轴体的轴线为中心的旋转方向的旋转气流的旋转成分的比例没作任何考虑，因此，存在生成的纺纱的强度不足，或者产生较多的不构成纺纱、被排除的纤维，即纤维损失多的问题。
在以前的纺纱装置中，存在的第2个问题是对于穿设了空气喷射孔的喷嘴座的内径等没作任何考虑，因此存在生成的纺纱的强度不足等问题。
此外，在以前的纺纱装置中，对于穿设于喷嘴座上的空气喷射孔的穿设位置没作任何考虑，因此存在生成的纺纱的强度等物理特性低下，或者纺纱性变差等问题。
在以前的纺纱装置中，存在的第3个问题是对于中空导轴体的形状，特别是中空导轴体的顶端的外径没作任何考虑，因此存在生成的纺纱的强度不足等问题。
在以前的纺纱装置中，存在的第4个问题是对于拉伸装置的前辊与织针架之间的间隙没作任何考虑，因此存在生成的纺纱的强度等物理特性低下，或者纺纱性变差等问题。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述以前的纺纱装置存在的问题为了解决上述第1个问题，本发明的纺纱装置，包括沿轴线方向穿设了通孔、并朝向该通孔开口那样地穿设了空气喷射孔的喷嘴座和旋转或者非旋转的中空导轴体，且利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上制造纺纱；第1，在喷嘴座与中空导轴体的插入上述喷嘴座的通孔内的部分之间形成的空间内，设置了收缩部；第2，收缩部形成在不与反转纤维接触的位置上；第3，在形成了收缩部的部位，喷嘴座与中空导轴体之间的空间的、与喷嘴座的轴线相直交的面的截面积在大致为6～15平方毫米。
另外，为了解决上述第2个问题，第4，本发明的纺纱装置包括沿轴线方向穿设了通孔、并朝向该通孔开口那样地穿设了空气喷射孔的喷嘴座和旋转或者非旋转的中空导轴体，利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上制造纺纱，其空气喷射孔的出口位于穿设于喷嘴座的通孔的位于纤维束导入侧的圆柱状空间部上，圆柱状空间部的内径大致在4～6毫米的范围。
另外，为了解决上述第3个问题，本发明的纺纱装置不仅包括沿轴线方向穿设了通孔、并朝向该通孔开口那样地穿设了空气喷射孔的喷嘴座和旋转或者非旋转的中空导轴体，而且在喷嘴座与中空导轴体的插入上述通孔内的部分之间形成的空间内配设了收缩部，利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维，作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上制造纺纱，第5，不仅中空导轴体至少包括构成其顶端部的第1圆锥台状部和与该第1圆锥台状部连接、并且其外周面比第1圆锥台状部的外周面向外侧扩张的第2圆锥台状部，而且第2圆锥台状部位于上述收缩部的下流侧；第6，只有第1圆锥台状部位于喷嘴座的通孔内；第7，中空导轴体的顶端的外径大致在2.4～3.9毫米的范围。
另外，为了解决上述第4个问题，本发明的纺纱装置包括沿轴线方向穿设了通孔、并朝向该通孔开口那样地穿设了空气喷射孔的喷嘴座和旋转或者非旋转的中空导轴体，并利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维，作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上制造纺纱，第8，配设了纤维导入构件，该纤维导入构件具有能够导入从拉伸装置的前辊排出的纤维束的纤维导入孔，并且在前辊的近旁配置了吸尘器的吸引口，并且，使导入纤维导入孔内的纤维束的走行不受吸尘器的吸引口附近的吸引空气流的影响那样地构成前辊与纤维导入构件之间的间隙；第9，配设了纤维导入构件，该纤维导入构件具有能够导入从拉伸装置的前辊排出的纤维束的纤维导入孔，并且，在前辊与纤维导入构件之间形成间隙，以形成前辊的伴随气流的排放区；第10，前辊的最接近纤维导入构件的位置的间隙大致在0.3～2.3毫米的范围。
图1是构成本发明的纺纱装置的纺纱单元的概略斜视图。
图2是构成本发明的纺纱装置的纺纱部等的侧剖视图。
图3是构成本发明的纺纱装置的纺纱部的主要部件的侧剖视图。
图4是构成本发明的纺纱装置的纺纱部的喷嘴座的侧剖视图。
图5是构成本发明的纺纱装置的纺纱部的喷嘴座及中空导轴体。的侧剖视6是生成的纺纱的强度与凸出部部位的空间的截面积的关系的曲线图。
图7是生成的纺织纱的强度与中空导轴体的顶端的外径的关系的曲线图。
图8是生成的纺织纱的强度与空间的出口面积的关系的曲线图。
图9是生成的纺织纱的强度与前辊和织针架之间的间隙的关系的曲线图。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施例，但只要不超出本发明的要点，并不局限于本实施例。
首先，用图1说明作为一例的纺织装置的总体构成。
1为收容在条筒2内被拉伸前的纤维束，D为作为一个示例的4线式拉伸装置，其由后辊3、第3辊4、张设了输送带(エプロンべルト)5a的第2辊5及前辊6组成。P为后述的纺织部，7为由夹持辊7a和送出辊7b组成的喂纱构件，8为用于接头作业时，临时存储从重新开始纺织的纺织部P排出的纱的松弛纱管，9为纱线清洁器。10为形成在被图中没有示出的筒管架支持的绕线管11上的卷装，卷装10这样构成通过其表面与摩擦辊12抵接旋转。13为图中没有示出的络纱装置的络纱导纱器。
从条筒2引出的纤维束1被拉伸装置D拉伸后进入纺织部P生成纱Y，生成的纱Y被构成喂纱构件7的夹持辊7a和送出辊7b夹持向卷装10的方向传送。并且，一边被络纱导纱器13横向往复导向，一边缠绕在与摩擦辊12抵接旋转的卷装10上。
多个如上所述的由拉伸装置D、纺织部P、喂纱构件7、松弛纱管8、纱线清洁器9及卷装10等构成的纺织单元，沿图中没有示出的基座并行设置，构成纺织装置。
接下来，用图2说明纺织部P。
14是具有纤维导入孔14a的纤维导入构件，该纤维导入孔14a导入从前辊6排出、被拉伸装置D拉伸的纤维束F，而且14还是具有沿纤维导入孔14a配设的织针14b的织针架。15为后面详细说明的喷嘴座，喷嘴座15上穿设着复数的空气喷射孔15a。织针架14与喷嘴座15配置成相对的面接触，而且织针架14嵌入在穿设于喷嘴框16上的前辊6侧的安装孔16a中；并且，喷嘴座15嵌入在穿设于喷嘴框16上、与前辊6相反一侧的安装孔16b及穿设于主外框17上的安装孔17a中。18为被喷嘴框16与主外框17夹持的板状衬垫。喷嘴框16上形成有环状储气室19及与储气室19连通的连通孔20，连通孔20通过图中没有示出的管与压缩空气供给源连接着。因此，由压缩空气供给源提供的压缩空气通过连通孔20进入储气室19，然后从穿设于喷嘴座15中的空气喷射孔15a喷出。
21为后面详细叙述的旋转或者非旋转中空导轴体，中空导轴体21嵌在穿设于安装在主外框17的开口部17b中的轴体支持座22上的安装孔22a中。23为主外框17与轴体支持座22之间形成的空气室，空气室23通过与形成在主外框17上的吸引孔17c连接的管17d，与图中没有示出的、以较小的吸引压吸引空气的空气吸引源连接着，在纺织中，不仅具有作为从穿设于喷嘴座15中的空气喷射孔15a喷出的空气的排出通道的空间的功能，而且还起吸引除去纺织中产生的浮游纤维等的作用。
下面主要用图2和图3简要说明上述纺织装置生成纱的过程。
从拉伸装置D的前辊6送出、被拉伸的纤维束F进入织针架14的纤维导入孔14a，然后进入喷嘴座15与旋转或者非旋转的中空导轴体21的顶端部之间形成的纺织室p1中。在纺织室p1内，从穿设于喷嘴座15中的空气喷射孔15a喷出的空气形成旋转气流，旋转气流一边沿中空导轴体21旋转一边向下方流动进入空气室23，然后经过管17d从吸引孔17c排出。由于从穿设于喷嘴座15中的空气喷射孔15a喷出的空气的作用，在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生吸引气流，因此从前辊6送出、被拉伸的纤维束F被吸入织针架14的纤维导入孔14a中。
从织针架14的纤维导入孔14a出来的纤维束F一边卷绕在顶端接近中空导轴体21的中空通道21a的入口21a1配置的织针14b上，一边被导入中空导轴体21的中空通道21a中。并且，构成从织针架14的纤维导入孔14a出来的纤维束F的纤维f的一部分，其顶端卷绕于在中空导轴体21的中空通道21a内不断生成的纺纱Y′上，被导入中空导轴体21的中空通道21a中，另外，构成从织针架14的纤维导入孔14a出来的纤维束F的纤维f的一部分，其顶端卷绕于在中空导轴体21的中空通道21a内不断生成的纺纱Y′上，被导入中空导轴体21的中空通道21a中，而且其后端部f1a通过纺纱室p1内产生的旋转气流，一边沿中空导轴体21的顶端部回转，一边沿中空导轴体21的外周壁面弯曲(以下降顶端部插入中空导轴体21的中空通道21a内，后端部f1a沿中空导轴体21的顶端部的外周壁面那样地配置、弯曲的纤维称为“反转纤维”，加上附图标记f1)。并且，随着生成过程中的纺纱Y′的移动，反转纤维f1的后端部f1a接近中空导轴体21的中空通道21a的入口21a1时，反转纤维f1的后端部f1a通过旋转气流，一边在位于中空导轴体21的中空通道21a内的生成过程中的纺纱Y′的周围振摆回转，一边卷绕在其外周，生成纺纱Y。这样，生成由以近似直线的状态导入中空导轴体21的中空通道21a内的纤维f构成的芯纤维和由卷绕在芯纤维周围的反转纤维f1构成的卷绕纤维形成的实捻状态的纺纱Y。由于纤维束F是临时卷绕在织针14b上的，即使被旋转气流加上的一部分捻向前辊6的方向扩展，该扩展也被织针14b阻止，因此不存在从前辊6送来的纤维束F被加捻的情况。
下面主要用图4和图5说明喷嘴座15和中空导轴体21的详细结构以及它们之间的关系。
在喷嘴座15沿其轴线方向形成有通孔24，通孔24由以下部分构成构成位于通孔24的织针架14侧(纤维束F的导入侧)的通孔24的入口部、内径一定的圆柱状空间部24a，与圆柱状空间部24a连接的第1圆锥台状空间部24b，与第1圆锥台状空间部24b连接的第2圆锥台状空间部24c和与第2圆锥台状空间部24c连接的第3圆锥台状空间部24d。构成第1圆锥台状空间部24b的喷嘴座15的内周壁面15b的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ1，比构成第2圆锥台状空间部24c的喷嘴座15的内周壁面15c的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ2大，并且，构成第2圆锥台状空间部24c的喷嘴座15的内周壁面15c的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ2，比构成第3圆锥台状空间部24d的喷嘴座15的内周壁面15d的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ3小。即，构成第3圆锥台状空间部24d的喷嘴座15的内周壁面15d的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ3，比构成第1圆锥台状空间部24b的喷嘴座15的内周壁面15b的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ1小，比构成第2圆锥台状空间部24c的喷嘴座15的内周壁面15c的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ2大。
穿设于喷嘴座15中的多个空气喷射孔15a，其出口15a1约一半位于构成圆柱状空间部24a的喷嘴座15的内周壁面15e上，并且剩下的约一半位于从构成圆柱状空间部24a的喷嘴座15的内周壁面15e的下流端向下流侧扩大倾斜成喇叭状、构成第1圆锥台状空间部24b的喷嘴座15的内周壁面15b上。
中空导轴体21这样配置其中心线L2与穿设于喷嘴座15中的通孔24的中心线L1一致。中空导轴体21由构成其顶端部的第1圆锥台状部21b、与第1圆锥台状部21b连接的第2圆锥台状部21c、与第2圆锥台状部21c连接的圆筒部21d和与圆筒部21d连接的第3圆锥台状部21e构成。并且，第2圆锥台状部21c的母线与中空导轴体21的中心线L2的夹角θ4，比第1圆锥台状部21b的母线与中空导轴体21的中心线L2的夹角θ5大。并且，中空导轴体21被配置成其第1圆锥台状部21b位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内，而且空气喷射孔15a这样穿设在喷嘴座15中从空气喷射孔15a喷出的空气，在形成于中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的上流端角部的圆角部21b1的切线方向上，并且向下方喷出。
在喷嘴座15的构成第1圆锥台状空间部24b的内周壁面15b、构成第2圆锥台状空间部24c的内周壁面15c及够成第3圆锥台状空间部24d的内周壁面15d，与中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2之间形成有近似筒状的空间S。该空间S是用于插入中空导轴体21的中空通道21a内的反转纤维f1的后端部f1a通过从空气喷射孔15a喷出的空气形成的旋转气流而沿中空导轴体21的顶端部的外周壁面弯曲的空间，而且还具有作为从空气喷射孔15a喷出的空气排到空气室23的排气空间的作用。
由于使构成第2圆锥台状空间部24c的喷嘴座15的内周壁面15c的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ2，比构成第3圆锥台状空间部24d的喷嘴座15的内周壁面15d的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ3小，因此在构成第2圆锥台状空间部24c的喷嘴座15的内周壁面15c与构成第3圆锥台状空间部24d的喷嘴座15的内周壁面15d的交界处，形成了向中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2的方向凸出的环形凸出部25，在该作为收缩部的凸出部25的位置，喷嘴座15的构成第2圆锥台状空间部24c的内周壁面15c及构成第3圆锥台状空间部24d的内周壁面15d，与中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2之间形成的空间S的收缩最大。
通过使构成第2圆锥台状空间部24c的喷嘴座15的内周壁面15c的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ2，比构成第3圆锥台状空间部24d的喷嘴座15的内周壁面15d的母线与通孔24的中心线L1的夹角θ3小，可以不一定要形成上述凸出部25。例如可以不形成第3圆锥台状空间部24d，而使喷嘴座15的通孔24由圆柱状空间部24a、与圆柱状空间部24a连接的第1圆锥台状空间部24b和与第1圆锥台状空间部24b连接的第2圆锥台状空间部24c形成，并在第2圆锥台状空间部24c的内周壁面15c上凸出环形凸出部，形成与上述同样的凸出部25。
但是，如上所述，虽然从喷嘴座15的空气喷射孔15a喷出的空气，为在形成于中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的上端角部的圆角部21b1的切线方向上向下流侧喷出，并在中空导轴体21的周围呈螺旋状向下流侧流动的旋转气流，但该旋转气流包括使反转纤维f1沿中空导轴体21的顶端部的外周壁面向圆周方向旋转的旋转成分和使反转纤维f1沿中空导轴体21的轴线方向移动的轴流成分，该轴流成分也是具有将反转纤维f1的后端部f1a压在中空导轴体21的外周壁面的作用的气体。如果旋转气流的旋转成分大，则构成纺纱的芯纤维和卷绕纤维中，卷绕纤维的比例增加，而如果旋转成分小，则卷绕纤维的比例减少。
旋转气流的旋转成分与轴流成分的比例，可以通过改变向上述喷嘴座15的内周壁面15b、15c、15d与中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2之间形成的空间S内凸出那样形成的凸出部25向空间S内凸出的量，换言之，通过改变凸出部25处空间S的截面积(与喷嘴座15的中心线(轴线)L1相正交的面的面积)来调整。
如果使凸出部25向空间S内凸出的量大、使凸出部25处空间S的截面积小，换言之，使空间S的收缩量大，则旋转气流的旋转成分增加、轴流成分减小，因此构成纺纱的卷绕纤维的比例增加。
如果凸出部25向空间S内凸出的量过大、凸出部25处空间S的截面积过小，则妨碍旋转气流向空气室23方向的流动，旋转气流的轴流成分极端低下，进而旋转气流反向流动。这样，如果旋转气流反向流动，则在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生的吸引气流变弱，因此该吸引气流对纤维束F的向织针架14的纤维导入孔14a方向的吸引力变低，生成的纺纱强度变低，甚至不能生成纺纱。并且，如果凸出部25向空间S内凸出的量过大，则旋转气流产生紊乱，反转纤维f1的后端部f1a被弄乱，生成的纺纱的物理特性和外观变差。虽然可以通过增大凸出部25处空间S的收缩量，换言之，通过减小凸出部25处空间S的截面积，增加旋转气流的旋转成分，来增加构成纺纱的卷绕纤维的比例，但由于轴流成分将反转纤维f1的后端部f1a压在中空导轴体21的外周壁面21b2上的作用变小，则成为其相反的作用，卷绕纤维的卷绕力也变低，生成的纺纱的强度变低，或者，如上所述，轴流成分极端低下，旋转气流反方向流动，因此必须适当设定凸出部25处空间S的截面积。
如果减小凸出部25向空间S内凸出的量、增大凸出部25处空间S的截面积，则旋转气流的轴流成分增加、旋转成分减小，因此构成纺纱的卷绕纤维的比例减少。并且，如果旋转气流的轴流成分增加，则反转纤维f1被吸入中空导轴体21的中空通道21a内时的阻力变大，因此，反转纤维f1向构成纺纱的芯纤维卷绕的力增强，能够制造卷绕紧并且强度增加的纺纱。
但是，如果凸出部25向空间S内凸出的量过小、凸出部25处空间S的截面积过大，则旋转气流的轴流成分变得过大，旋转气流向下流侧的流动变得过强，因此构成纤维束F的纤维从纤维束F分离，增加了浮游纤维，即所谓纤维损失。这样的纤维损失增大时，当然会减少构成生成的纺纱的纤维量，因此纺纱的强度变低。并且，如果旋转气流的轴流成分变得过大，则卷绕在芯纤维上的卷绕纤维变少，纺纱的强度变低。
图6表示了生成的纺纱的强度(克/特gr/tex)与凸出部25处空间S的截面积(平方毫米)的关系的实验结果。
为了生成用途范围更广、8克/特以上的实用的纺纱强度的纺纱，凸出部25处空间S的截面积必须大致在6～15平方毫米。特别是为了生成用途范围广、10克/特以上更好的纺纱的强度的纺纱，应该使凸出部25处空间S的截面积大致在7～12平方毫米。
并且，由于上述凸出部25的配置位置也影响纺纱的物理特性和纺纱性，因此必须适当调整凸出部25到中空导轴体21的上流侧端面(包括中空通道21a的入口21a1、与中空导轴体21的中心线L2垂直的上流侧端面)21f的距离H1。
如果凸出部25与中空导轴体21的上流侧端面21f的距离H1过短，反转纤维f1与凸出部25接触，阻碍纤维的反转，则构成纺纱的卷绕纤维的比例减小，生成卷绕纤维少、芯纤维多的纺纱，纺纱的强度变低。并且，如果反转纤维f1与凸出部25接触，则存在反转纤维f1的后端部f1a弯曲的情况，因此纺纱的强度变低、外观变差。
如果凸出部25与中空导轴体21的上流侧端面21f的距离H1过长，则构成喷嘴座15的第3圆锥台状空间部24d的喷嘴座15的内周壁面15d的端部15d1，与中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2的端部之间的间隙变窄，夹杂在纤维束F中的、飞散的夹杂物等堵塞在该狭窄的间隙中，容易发生所谓的“阻塞”。如果发生这样的阻塞，则妨碍旋转气流向空气室23的流动，轴流成分极端低下，进而旋转气流逆向流动，纺纱的强度变低、或者不能生成纺纱，妨碍纺纱性。
构成中空导轴体21的第2圆锥台状部21c最好不要位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内，即，最好只有第1圆锥台状部21b位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内。由于第2圆锥台状部21c相对于中心线L2的角度θ4比第1圆锥台状部21b相对于母线中心线L2的角度θ5大，换言之，由于第2圆锥台状部21c的外周面比第1圆锥台状部21b的外周面更加向外扩张，因此如果第2圆锥台状部21c位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内，则空间S在空间S的出口部S1处收缩了，由此，会损害将上述凸出部25形成在空间S内的作用效果。
但是，通过使第2圆锥台状部21c位于构成收缩部的凸出部25的下流侧(空间S的出口部S1侧)，不仅可以通过凸出部25适当调整旋转气流的旋转成分与轴流成分的比例，而且通过第2圆锥台状部21c起到不必过多地形成喷嘴座15与中空导轴体21之间的空间S的效果。
由于喷嘴座15的空气喷射孔15a的出口15a1位于圆柱状空间部24a的内径W1的大小，影响纺纱的物理特性和纺纱性，因此必须使该内径W1大小合适。
如果圆柱状空间部24a的内径W1小，则旋转气流的旋转周长变短，旋转气流的旋转成分的气流速度增加。因此，使反转纤维f1的旋转力变大，以大的卷绕力卷绕在芯纤维上，生成缠得紧、强度增加的纺纱。但是，如果圆柱状空间部24a的内径W1过小，则纤维的反转空间变窄，纤维反转变难，因此，由于由反转纤维f1构成的卷绕纤维的比例降低、芯纤维的比例增加，所以纺纱的强度变低。并且，如果圆柱状空间部24a的内径W1过小，则旋转气流的旋转成分的气流速度过分增加，因此，由于轴流成分将反转纤维f1的后端部f1a压在中空导轴体21的外周壁面21b2上的作用降低，所以成为其相反的作用，卷绕纤维的卷绕力也变低，纺纱的强度变低。
如果圆柱状空间部24a的内径W1过大，则由于旋转气流旋转的周长过长，旋转气流的旋转成分的气流速度变小。因此，反转纤维f1的旋转力变小，反转纤维f1卷绕在芯纤维上的力变弱，生成卷绕不紧的纺纱，纺纱的强度变低。并且，如果圆柱状空间部24a的内径W1过大，旋转气流的旋转成分的气流速度变得过小，因此，由于旋转气流的轴流成分变得过大，生成芯纤维多、卷绕纤维少的纺纱，纺纱的强度变低。
上述圆柱状空间部24a的内径W1最好大致在4～6毫米的范围内。如果圆柱状空间部24a的内径W1不到4毫米，则圆柱状空间部24a的内径W1过小，如上所述，纤维的反转空间变窄，纤维反转变难，因此，由反转纤维f1构成的卷绕纤维的比例变低，芯纤维的比例增加，所以纺纱的强度变低。如果圆柱状空间部24a的内径W1超过6毫米，则圆柱状空间部24a的内径W1变得过大，如上所述，反转纤维f1的旋转力变小，反转纤维f1卷绕在芯纤维上的力变弱，生成卷绕不紧的纺纱，纺纱的强度变低。
由于中空导轴体21的顶端的外径W2的大小也影响纺纱的物理特性和纺纱性，因此必须使该外径W2的大小适当。另外，所谓中空导轴体21的顶端的外径W2，是指第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2的相对的一对母线的延长线L3、L3与中空导轴体21的上流侧端面21f交叉的一对交点X1、X1之间的距离。
如果中空导轴体21的顶端的外径W2小，则喷嘴座15的空气喷射孔15a的出口15a1到中空导轴体21的圆角部21b1的距离变长，因此，与中空导轴体21的顶端的外径W2大、喷嘴座15的空气喷射孔15a的出口15a1到中空导轴体21的圆角部21b1的距离短时相比，中空导轴体21的顶端处的旋转气流的旋转成分对纤维f的作用变小，反转纤维f1向芯纤维的强的卷绕力变小，因此生成卷绕不紧、强度低的纺纱。并且，如果旋转气流的旋转成分对纤维f的作用变小，则生成芯纤维多、卷绕纤维少的纺纱，纺纱的强度变低。
并且，中空导轴体21的顶端的外径W2的大小影响卷绕在芯纤维上的反转纤维f1的卷绕角度(卷绕纤维相对于纺纱的长度方向的倾斜角度)。即，与中空导轴体21的顶端的外径W2大时相比，中空导轴体21的顶端的外径W2小时，由反转纤维f1构成的卷绕纤维的卷绕角度变大。即，卷绕纤维相对于纺纱的长度方向的倾斜角度更加，靠近水平线(与纺纱的长度方向相垂直的方向)。并且，如果中空导轴体21的顶端的外径W2过小、卷绕纤维的卷绕角度变得过大，则生成的纺纱的强度变低，并且，在中空导轴体21的顶端的外径W2过大、卷绕纤维的卷绕角度过小时，同样生成的纺纱的强度同样变低。
此外，如果中空导轴体21的顶端的外径W2过小，则从喷嘴座15的空气喷射孔15a喷出的空气不与形成于中空导轴体21的上端角部的圆角部21b1接触，容易偏离，因此不能产生充足的旋转气流，生成强度低下的纺纱。
而如果中空导轴体21的顶端的外径W2过大，则纤维的反转空间变窄，纤维反转变难，因此由反转纤维f1构成的卷绕纤维的比例降低、芯纤维的比例增加，所以纺纱的强度变低。并且，如果中空导轴体21的顶端的外径W2过大，则喷嘴座15的空气喷射孔15a的出口15a1到中空导轴体21的圆角部21b1的距离变得过短，旋转气流向空气室23的排气量变少，所以旋转气流向空气室23方向的流动被阻挡，轴流成分变得极端低下，或者旋转气流逆向流动，因此，在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生的吸引空气流对纤维束F的向织针架14的纤维导入孔14a方向的吸引力变低，纺纱的强度变低，在极端的情况下，不能生成纺纱。
因此，考虑到上述情况，适当设定中空导轴体21的顶端的外径W2。
图7表示了生成的纺纱的强度(克/特)与中空导轴体21的顶端的外径W2(毫米)之间的关系的实验结果。
为了生成用途范围更广、10克/特以上的实用的纺纱强度的纺纱，中空导轴体21的顶端的外径W2最好大致在2.4～3.9毫米。
如果中空导轴体21的顶端的外径W2不到2.4毫米，则如上所述，旋转气流的旋转成分对纤维f的作用过小，生成卷绕纤维少、芯纤维多的强度低的纺纱；或者，从喷嘴座15的空气喷射孔15a喷出的空气，不与形成于中空导轴体21的上端角部的圆角部21b1接触，容易偏移，因此旋转气流的作用不足，生成强度低下的纺纱。而且，如果中空导轴体21的顶端的外径W2超过3.9毫米，则如上所述，由于由反转纤维f1构成的卷绕纤维的比例变低、芯纤维的比例增加，因此不仅纺纱的强度变低，而且喷嘴座15的空气喷射孔15a的出口15a1到中空导轴体21的圆角部21b1的距离变得过短，旋转气流向空气室23方向的排气被抑制，所以，旋转气流向空气室23方向的流动被阻挡，轴流成分变得极端低下，或者，旋转气流逆向流动，因此在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生的吸引气流对纤维束F的向织针架14的纤维导入孔14a方向的吸引力变低，纺纱的强度变低，在极端的情况下，不能生成纺纱。
由于旋转气流从喷嘴座15的构成第1圆锥台状空间部24b的内周壁面15b、构成第2圆锥台状空间部24c的内周壁面15c及构成第3圆锥台状空间部24d的内周壁面15d与中空导轴体21的第1圆锥台状部21b的外周壁面21b2之间形成的空间S向空气室23排出的出口面积，也影响纺纱的物理特性和纺纱性，因此，必须使出口部S1处的空间S的出口面积大小适当。
与上述出口面积大时相比，该出口面积小时旋转气流的旋转成分增加、轴流成分减少，因此纺纱的卷绕纤维的比例增加、芯纤维的比例降低。并且，与上述出口面积大时相比，该出口面积小时旋转气流向空气室23的排气被抑制，因此，旋转气流向空气室23方向的流动被阻挡。
上述出口面积如果过小，则旋转气流向空气室23的排气被抑制，因此，旋转气流向空气室23方向的流动被阻挡，轴流成分极端低下，或者旋转气流逆向流动。这样，如果旋转气流的轴流成分极端低下，或者旋转气流逆向流动，则在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生的吸引空气流变弱，因此该吸引气流对纤维束F的向织针架14的纤维导入孔14a方向的吸引力变低，生成的纺纱强度下降，在极端情况下，不能生成纺纱。并且，由于旋转气流的旋转成分过强，轴流成分将反转纤维f1的后端部f1a压在中空导轴体21的外周壁面21b2上的作用低下，因此成为其相反的作用，卷绕纤维的卷绕力也低下，生成强度低下的纺纱。
并且如果上述出口面积过大，则旋转气流的轴流成分变得过大，旋转气流向下流侧的流动变强，构成纤维束F的纤维从纤维束F分离，浮游纤维增加，即所谓纤维损失增加。如果这样的纤维损失增加，构成生成的纺纱的纤维量当然会减少，因此纺纱的强度变低。此外，由于旋转气流的轴流成分过强，所以生成芯纤维多、卷绕纤维少的强度低下的纺纱。
图8表示了生成的纺纱的强度(克/特)与上述出口面积(平方毫米)的关系的实验结果。
为了生成用途范围更广、10克/特以上的实用的纺纱强度的纺纱，空间S的出口面积最好大致在10～42平方毫米。如果出口面积不到10平方毫米，则如上所述，旋转气流向空气室23方向的流动被阻挡，轴流成分极端低下，或者，旋转气流逆向流动，因此，在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生的吸引气流对纤维束F的向织针架14的纤维导入孔14a方向的吸引力变低，纺纱的强度变低或者不能生成纺纱，或者，旋转气流的旋转成分过强，生成强度低下的纺纱。如果出口面积超过42平方毫米，则如上所述，旋转气流的轴流成分过大，旋转气流向下流侧的流量过强，纤维损失增加，纺纱的强度变低，或者，旋转气流的轴流成分过强，生成芯纤维多、卷绕纤维少的强度低下的纺纱。
构成中空导轴体21的第2圆锥台状部21c最好不要位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内，即，最好只有第1圆锥台状部21b位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内。由于第2圆锥台状部21c的母线与中心线L2的夹角θ4，比第1圆锥台状部21b的母线与中心线L2的夹角θ5大，换言之，由于第2圆锥台状部21c的外周面比第1圆锥台状部21b的外周面更加向外侧扩展，因此如果第2圆锥台状部21c位于穿设于喷嘴座15中的通孔24内，则空间S的出口面积会变得过小。
由于构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3影响纺纱的物理特性和纺纱性，所以必须使该间隙W3的大小适当。虽然在构成前辊6的上辊6a和下辊6b与织针架14形成的近似三角柱状的空间26内，随着构成前辊6的上辊6a和下辊6b的旋转产生伴随气流，但该伴随气流并不能封闭在上述空间26内，而必须适当从构成前辊6的上辊6a与织针架14之间的间隙W3排出。
如果构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3过小，则随着上辊6a与下辊6b旋转的伴随气流被封闭在空间26内，伴随气流产生紊乱，被导入织针架14的纤维导入孔14a内的纤维束F被弄乱，生成的纺纱的均匀度和强度及外观变差。并且，如果构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3过小，则构成从前辊6排出的纤维束F的纤维f和夹杂物等堵塞在该间隙W3中，伴随气流的排出区被堵塞，或者由于排出区被堵塞，后面进入的夹杂物等进入纺纱室p1内等，产生与上述同样的问题。
而且，如果构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3过大，则由于构成前辊6的上辊6a与下辊6b之间的夹持点27到中空导轴体21的中空通道21a的入口21a1的距离过长，夹持在夹持点27上并且到达中空导轴体21的中空通道21a的入口21a1、纤维的两端同时被限制着的限定纤维减少，纤维的两端没被限制的自由纤维增加。由于该自由纤维的两端没有被限制，因此容易受到上述伴随气流的影响，不仅生成的纺纱的物理特性、特别是强度低下，而且外观也变差。并且，如果构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3过大，则构成从前辊6排出的纤维束F的纤维f容易受到配置在构成前辊6的下辊6b附近的吸尘器C的吸引口C1的吸引空气流的影响，给纤维束F的走行带来影响，给纤维束F向纺纱部P内的导入带来不良影响。因此，不仅生成的纺纱的物理特性特别是强度低下，而且外观也变差。
图9表示了生成的纺纱的强度(克/特)与构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3的关系的实验结果。
为了生成用途范围更广、10克/特以上的好的纺纱的强度的纺纱，构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3最好在约2.3毫米以下。
构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3最好大致在0.3～2.3毫米的范围内。如果构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3不到0.3毫米，则如上所述，伴随上辊6a与下辊6b旋转的伴随气流被封闭在空间26内，伴随气流产生紊乱，被导入织针架14的纤维导入孔14a内的纤维束F被弄乱，不仅生成的纺纱的均匀度、强度和外观变差，而且纤维和夹杂物等堵塞在该间隙W3内，伴随气流的排出区被堵塞，产生与上述同样的问题。如果构成前辊6的上辊6a及下辊6b与织针架14之间的间隙W3超过2.3毫米，则如上所述，容易受伴随气流影响的自由纤维增加，不仅生成的纺纱的物理特性特别是强度低下，而且外观也变差；此外，构成纤维束F的纤维f易受配置在构成前辊6的下辊6b附近的吸尘器C的吸引气流的影响，因此，与上述同样，不仅生成的纺纱的物理特性特别是强度低下，而且外观也变差。
如上所述，穿设于喷嘴座15中的空气喷射孔15a的出口15a1的约一半位于构成圆柱状空间部24a的喷嘴座15的内周壁面15e上，并且剩下的约一半位于从构成圆柱状空间部24a的喷嘴座15的内周壁面15e的下端扩大倾斜成喇叭状、构成第1圆锥台状空间部24b的喷嘴座15的内周壁面15b上。于是，由于从穿设于喷嘴座15中的空气喷射孔15a喷出的空气向位于下方逐渐靠近的壁侧偏向这一空气流的特性，从空气喷射孔15a喷出的空气沿从构成圆柱状空间部24a的喷嘴座15的内周壁面15e的下端扩大倾斜成喇叭状、构成第1圆锥台状空间部24b的喷嘴座15的内周壁面15b流动，因此旋转气流的轴流成分增加。因此，由于在织针架14的前辊6侧的纤维导入孔14a的入口附近产生的吸引气流变强，该吸引空气流对纤维束F的向织针架14的纤维导入孔14a的吸引力变大，从前辊6排出的纤维束F向纤维导入孔14a的导入有效地进行，所以不仅纤维损失减少、生成的纺纱的强度变大，而且纺纱性也提高。
发明效果由于本发明包括上面说明的构成，所以能起到以下的效果。
由于在喷嘴座与中空导轴体的插入到喷嘴座的通孔内的部分之间形成的空间内配设了收缩(しぼり)部，因此能够适当地调整旋转气流的旋转成分与轴流成分的比例，所以能够控制构成纺纱的芯纤维与卷绕纤维的比例，制造出所希望的纺纱。
由于收缩部形成在不与反转纤维接触的位置，因此能够防止反转纤维与收缩部接触、阻碍纤维的反转这样的情况。
由于使在形成有收缩部的地方的、与喷嘴座的轴线相正交的面的截面积大致在6～15平方毫米，所以能够生成用途范围更广、有实用的强度的纺纱。
由于使空气喷射孔的出口位于穿设于喷嘴座内的通孔的位于纤维束导入侧的圆柱状空间部上、使圆柱状空间部的内径大致在4～6毫米的范围内，因此能够生成卷绕紧的纺纱，并且能够生成强度增加的纺纱。
由于使中空导轴体不仅至少包括构成其顶端部的第1圆锥台状部和与第1圆锥台状部连接、并且其外周面比第1圆锥台状部的外周面向外侧扩张的第2圆锥台状部，而且使第2圆锥台状部位于收缩部的下流侧，因此不仅可以通过收缩部适当调整旋转气流的旋转成分与轴流成分的比例，而且通过第2圆锥台状部不必过多地形成喷嘴座与中空导轴体之间的空间。
由于使中空导轴体不仅至少包括构成其顶端部的第1圆锥台状部和与第1圆锥台状部连接、并且其外周面比第1圆锥台状部的外周面向外侧扩张的第2圆锥台状部，而且只有第1圆锥台状部位于喷嘴座的通孔内，因此不会损害空间内形成的收缩部的所谓能够适当调整旋转气流的旋转成分与轴流成分的比例的作用效果。
由于使中空导轴体的顶端的外径大致在2.4～3.9毫米的范围，所以不会使在织针架的前辊侧的纤维导入孔的入口附近产生的吸引空气流对纤维束的向织针架的纤维导入孔的吸引力变得低下，能够生成强度增加的纺纱。
由于按照导入纤维导入孔的纤维束的走行不受吸尘器的吸引口附近的吸引空气流的影响那样地构成前辊与纤维导入构件之间的间隙，因此不仅生成的纺纱的强度增加，而且外观更好。
由于在前辊与纤维导入构件之间形成了形成前辊的伴随气流的排放区的间隙，因此能够防止伴随气流产生紊乱、导入纤维导入构件的纤维导入孔内的纤维束散乱、生成的纺纱的均匀度和强度以及外观低下。
由于使前辊的最接近纤维导入构件的位置的间隙在0.3～2.3毫米的范围内，因此伴随前辊旋转的伴随气流不紊乱，所以不仅能够更加有效地防止导入纤维导入构件的纤维导入孔内的纤维束散乱、生成的纺纱的均匀度和强度以及外观低下这样的情况，而且能够更加有效地防止纤维和夹杂物等堵塞在该间隙内、堵塞伴随气流的排放区这样的情况。
权利要求
1.一种纺纱装置，具有喷嘴座，在轴线方向穿通设置通孔，并朝向该通孔进行开口地穿设空气喷射孔；和旋转或者非旋转的中空导轴体，利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维，作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上，并制造纺纱，其特征在于空气喷射孔的出口位于圆柱状空间部，该圆柱状空间部位于穿设在喷嘴座上的通孔的纤维束导入侧，圆柱状空间部的内径在4～6毫米的范围。
2.一种纺纱装置，具有喷嘴座，在轴线方向穿通设置通孔，并朝向该通孔进行开口地穿设空气喷射孔；和旋转或者非旋转的中空导轴体，利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维，作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上，并制造纺纱，其特征在于设置有纤维导入部件，具有将从拉伸装置的前辊排出的纤维束导入的纤维导入孔，并且，在前辊的附近设置有吸尘器的吸引口，并且，构成前辊与纤维导入部件之间的间隙，以便使导入纤维导入孔的纤维束的走行不受吸尘器的吸引口附近的吸引空气流的影响。
3.一种纺纱装置，具有喷嘴座，在轴线方向穿通设置通孔，并朝向该通孔进行开口地穿设空气喷射孔；和旋转或者非旋转的中空导轴体，利用旋转气流将后端部沿中空导轴体的外周壁面弯曲的反转纤维，作为缠绕纤维缠绕在芯纤维上，并制造纺纱，其特征在于设置有纤维导入部件，具有将从拉伸装置的前辊排出的纤维束导入的纤维导入孔，并且，在前辊与纤维导入部件之间形成有间隙，以便形成前辊的伴随气流的排放区。
全文摘要
本发明的目的是提高生成的纺纱的强度和外观等。本发明的纺纱装置备有中空导轴体和纺纱喷嘴，通过在喷嘴座与中空导轴体之间的空间的中间设置收缩部，并且适当选定该收缩部与中空导轴体的位置关系，在喷嘴座的内周壁面上形成圆柱状部分和喇叭状部分，使圆柱状部分的长度适当，能够使喷射空气的流量最合适。并且，适当选定前辊与纤维导入构件之间的间隙。由此，能够使纤维束难以落棉、难以受伴随气流的影响，能够生成具有纱线断裂强度等合适的纱的物理特性的纱。
文档编号D01H1/115GK1970859SQ20061016694
公开日2007年5月30日 申请日期2002年12月19日 优先权日2001年12月19日
发明者出野宏二, 今村久胜 申请人:村田机械株式会社