【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸条の案内、搬送、延伸等を行うゴデットローラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、主として生産性の向上を目的として合成繊維の製造プロセスの高速化が進み、巻取速度が７，０００ｍ／分を超えるようなものも検討されるようになってきた。これに伴い、高速で使用できるゴデットローラ装置の開発が進められているが、この開発における最大の課題は、高速回転時に発生する振動をいかにして抑制するかということである。
【０００３】
一般に、ゴデットローラ装置には、ローラ本体の加工精度や組立精度に起因するアンバランスが避けられず、このアンバランスによる遠心力が振動を生起するので、組立後にバランス修正を行うようにしている。
【０００４】
さて、ゴデットローラ装置に限らず、一般に高速回転体のバランス修正は、よく知られているように、回転体を削ったり、回転体に重錘を付加したりすることによって行われている。ゴデットローラ装置においてもかかる周知慣用の手法が採られるが、ゴデットローラ装置はローラ本体が糸条と接するため、従来、糸条が接触しない端部で修正を行っている。しかしながら、ローラ本体の長尺化、高速化に伴い、より高精度なバランス修正が要求されるようになってきた。
【０００５】
長尺のローラ本体を上述したような高速で回転させると、危険速度、すなわちローラ本体の固有振動数が使用速度域に近づいてくる。危険速度そのものではなくても、その付近では共振による大きな振動を生ずる。また、遠心力は回転数の２乗に比例するから、アンバランス量が同じでも回転数が２倍になれば生ずる遠心力は４倍となる。そのため、一層の長尺化、高速化を図ろうとすると、より高精度なバランス修正が必要となってくるが、ローラ本体の軸方向に分布するアンバランスをローラ本体の端部で代表して修正するのは難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、長尺のローラ本体を有するものであってもより高速で使用できるゴデットローラ装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ローラ本体と、このローラ本体を駆動する手段とを有し、かつ、ローラ本体の軸方向の長さをＬとしたとき、軸方向における中心から軸方向に±Ｌ／３の範囲内の部位に第１のバランス修正部を設けてなるゴデットローラ装置を提供する。第１のバランス修正部は、修正時の作業性を考慮すると、ローラ本体の外表面に設けるのが好ましい。また、ローラ本体の一方の端部に第２のバランス修正部を設け、他方の端部に第３のバランス修正部を設けるのも好ましい。そうすると、より長尺のローラ本体を有するものであっても軸方向に分布するアンバランスをより効果的に修正することができるようになり、一層の高速化が可能となる。さらに、ローラ本体が、ローラ本体の軸方向に間隔をおいて配置され、かつ、ローラ本体の周方向に等配されたヒートパイプを備えているものである場合、上記第１のバランス修正部は軸方向に間隔をおいて配置されたヒートパイプ間に設けるのが好ましい。本発明は、ローラ本体の軸方向の長さをＬ、直径をＤとしたとき、Ｌ／Ｄが２以上であるような長尺のローラ本体を有するゴデットローラ装置として特に好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１において、ゴデットローラ装置１は、ローラ本体２と、ローラ本体２の駆動装置３とを有する。駆動装置３は、フレーム４と、回転子５と、固定子６と、軸７とを有する電動機８を含み、軸７は軸受９、１０によってフレーム４に支持され、先端部にはローラ本体２が装着されている。ローラ本体２は、その外表面が糸条の案内、搬送面を形成しており、糸条はこの外表面に接触し、案内、搬送される。
【０００９】
ローラ本体２の外表面には、ローラ本体２の軸方向の長さをＬとしたとき、軸方向における中心から軸方向に±Ｌ／３の範囲内の部位、この例では軸方向における中心の部位に第１のバランス修正部Ａが設けられている。同様に、ローラ本体２の先端側の端面には第２のバランス修正部Ｂが設けられ、また、電動機８側の端面には第３のバランス修正部Ｃが設けられている。これら第１、第２、第３のバランス修正部Ａ、Ｂ、Ｃは、ローラ本体２の外表面、先端側の端面および電動機８側の端面にそれぞれタップ加工によるタップ穴１１、１２、１３として形成されている。これらのタップ穴１１、１２、１３は、ローラ本体２の周方向に、複数個、たとえば８個等配されている。
【００１０】
さて、バランス修正は、タップ穴に重錘を取り付けることによって行う。すなわち、まずどのバランス修正部にも重錘を取り付けない状態でローラ本体を回転させ、そのときの振動を測定する。次に、第１のバランス修正部Ａのタップ穴のうち任意の１個のタップ穴に重錘を取り付け、同様に振動を測定する。次に、第１のバランス修正部Ａの重錘を取り外し、第２のバランス修正部Ｂのタップ穴のうち任意の１個のタップ穴に重錘を取り付け、同様に振動を測定する。次に、第２のバランス修正部Ｂの重錘を取り外し、第３のバランス修正部Ｃのタップ穴のうち任意の１個のタップ穴に重錘を取り付け、同様に振動を測定する。そして、得られた振動のデータから、重錘を取り付けていない最初の状態から各バランス修正部に重錘を取り付けたときに振動がどれだけ変化したかの度合いを求め、振動を最小とする各バランス修正部での重錘の重量と取付位置をコンピュータを用いて計算し、ローラ本体のアンバランスを修正する。
【００１１】
図２に示すゴデットローラ装置１は、図１に示したゴデットローラ装置１に、ローラ本体２を加熱するための筒状のヒータ１４を内蔵せしめるとともに、ローラ本体２に、そのローラ本体２の軸方向に間隔をおいて複数個（この例では２個）配置され、かつ、ローラ本体２の周方向に等配されたヒートパイプ１５、１６を設けたものである。第１のバランス修正部Ａは、軸方向に間隔をおいて配置された２個のヒートパイプ１５、１６間に設けられている。ここで、ヒートパイプ１５、１６は、ローラ本体２のシェルに軸方向に延びる空間部を設け、その空間部に熱輸送媒体を封入してなるもので、ローラ本体２の外表面の温度を均一化するのに有効である。
【００１２】
上述の例においては、ローラ本体を電動機の軸に直接装着しているが、ローラ本体に軸を設け、その軸と電動機の軸とをカップリングを用いて結合するようにしてもよい。
【００１３】
また、第１、第２、第３のバランス修正部は、タップ加工によるタップ穴ではなく、ドリル加工によるドリル穴として形成してもよい。いずれの場合も、特に糸条が接触する第１のバランス修正部においては、糸条が引っかかったり、糸切れを生じたり、糸条に毛羽を発生させたりすることがないよう、穴の開口部に面取加工を施すとともに表面を滑らかに仕上げておくようにする。
【００１４】
第１、第２、第３のバランス修正部は、タップ穴やドリル穴をローラ本体の周方向に等配している。ローラ本体の直径、重量等にもよるが、６〜１６個程度を等配すれば十分である。なお、第２、第３のバランス修正部は、ローラ本体の端面ではなく、端部の外表面に設けることもできる。要するに、ローラ本体の端部に設ければよい。
【００１５】
さらに、上述の例においては、第１、第２、第３の３か所のバランス修正部を設けているが、バランス修正部は、十分な修正を行えるのであれば１か所でもよい。その場合、第１のバランス修正部は、ローラ本体の重心に近い位置にあるため修正に有利である。したがって、バランス修正部を１か所とする場合には、第１のバランス修正部を設けるようにするのがよい。
【００１６】
また、本発明のゴデットローラ装置は、図１、図２に示す、ローラ本体２の軸方向の長さＬがローラ本体２の直径（外径）Ｄの２倍以上であるような長尺のローラ本体を有する場合に特に好適である。ローラ本体が長尺になるにつれて軸方向におけるアンバランスの位相分布が大きくなるが、第１、第２、第３の３か所のバランス修正部を設ければそれぞれの部位で適正なバランス修正を行うことができるようになるからである。
【００１７】
図３は、図１、図２に示した本発明のゴデットローラ装置を有する糸条製造装置を示すものである。この例では、紡糸機１７によって紡糸された糸条Ｙを所定の速度で回転する第１のゴデットローラ装置１８、第２のゴデットローラ装置１９で案内、搬送し、巻取機２０で巻き取り、パッケージとしている。糸条Ｙをゴデットローラ装置１８、１９のローラ本体に１回のみ掛ける片掛式と呼ばれるものであるが、図４に示すように、２個一対のローラ本体を有するゴデットローラ装置１８、１９を用い、糸条Ｙを一対のローラ本体に複数回巻き回すように構成することもできる。また、いずれの場合も、ゴデットローラ装置間に速度差を与えて糸条を延伸することもできる。
【００１８】
【実施例および比較例】
（実施例１）
図１に示した装置を用いた。ただし、バランス修正部は第１のバランス修正部Ａのみとした。振動は、ローラ本体２の回転数を８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）まで上げ、軸受９上にて測定した。なお、ローラ本体２の直径Ｄは２５０ｍｍ、軸方向の長さＬは４００ｍｍ、Ｌ／Ｄは１．６である。
【００１９】
まず、第１のバランス修正部Ａに重錘を取り付けないでローラ本体を回転させ、振動を測定した。次に、第１のバランス修正部Ａに１ｇの重錘を取り付けてローラ本体を回転させ、振動を測定した。重錘の取付位相は０°とした。
【００２０】
第１のバランス修正部Ａに重錘を取り付けないときの振動データと、１ｇの重錘を取り付けたときの振動データとをコンピュータに入力し、適正なバランス修正量を計算した結果、３０°の位相に２ｇの重錘を取り付ければよいことがわかった。本実施例では、第１のバランス修正部Ａに周方向に８か所のタップ穴を等配して、重錘の取付位置が４５°刻みとなっていることから、ベクトル換算して０°の位相に０．７ｇ、４５°の位相に１．４ｇの重錘を取り付けた。
【００２１】
結果を図５に示す。８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）まで問題なく昇速できている。回転数６，４００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約１ｍｍ／ｓｅｃ、回転数８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約４ｍｍ／ｓｅｃであった。また、糸条の引っ掛かり等の不都合はみられなかった。
（比較例１）
実施例１において、第１のバランス修正部Ａを設けず、バランス修正を行わなかった。
【００２２】
結果を図６に示す。７，５００ｒｐｍ付近から振動値が立ち上がり始め、８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）では約８ｍｍ／ｓｅｃと極めて大きな値になっている。回転数６，４００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約２ｍｍ／ｓｅｃ、回転数８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約８ｍｍ／ｓｅｃで、実施例１の場合の約２倍の値を示した。
（実施例２）
実施例１において、ローラ本体２を直径Ｄが２００ｍｍ、軸方向の長さＬが４００ｍｍ、Ｌ／Ｄが２のものに変えた。また、第１のバランス修正部Ａに加えて第２のバランス修正部Ｂを設けた。
【００２３】
バランス修正は、どのバランス修正部にも重錘を取り付けない状態、第１のバランス修正部Ａのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第２のバランス修正部Ｂのみに１ｇの重錘を取り付けた状態でそれぞれ振動を測定し、バランス修正量をコンピュータで計算した。その結果に基づき、第１のバランス修正部Ａの位相１３５°に０．３ｇ、２７０°に０．６ｇ、第２のバランス修正部Ｂの位相４５°に１．８ｇ、９０°に０．２ｇの重錘をそれぞれ取り付けた。
【００２４】
回転数８，０００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約３ｍｍ／ｓｅｃ、回転数１１，１００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約６ｍｍ／ｓｅｃであった。
（比較例２）
実施例２において、バランス修正部を第２のバランス修正部Ｂのみとした。
【００２５】
バランス修正は、第２のバランス修正部Ｂに重錘を取り付けない状態、第２のバランス修正部Ｂに１ｇの重錘を取り付けた状態でそれぞれ振動を測定し、バランス修正量をコンピュータで計算した。その結果に基づき、第２のバランス修正部Ｂの位相９０°に０．３ｇ、１３５°に０．７ｇの重錘をそれぞれ取り付けた。
【００２６】
回転数８，０００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約４ｍｍ／ｓｅｃ、回転数１１，１００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約１０ｍｍ／ｓｅｃであった。
（実施例３）
実施例２において、第１のバランス修正部Ａに加え、第２のバランス修正部Ｂおよび第３のバランス修正部Ｃを設けた。
【００２７】
バランス修正は、どのバランス修正部にも重錘を取り付けない状態、第１のバランス修正部Ａのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第２のバランス修正部Ｂのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第３のバランス修正部Ｃのみに１ｇの重錘を取り付けた状態でそれぞれ振動を測定し、バランス修正量をコンピュータで計算した。その結果に基づき、第１のバランス修正部Ａの位相１３５°に０．３ｇ、２７０°に０．６ｇ、第２のバランス修正部Ｂの位相４５°に０．８ｇ、９０°に０．３ｇ、第３のバランス修正部Ｃの位相０°に０．２ｇ、４５°に０．６ｇの重錘をそれぞれ取り付けた。
【００２８】
回転数８，０００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約２ｍｍ／ｓｅｃ、回転数１１，１００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約４ｍｍ／ｓｅｃであった。
（比較例３）
実施例３において、バランス修正部を、第２のバランス修正部Ｂおよび第３のバランス修正部Ｃのみとした。
【００２９】
バランス修正は、どのバランス修正部にも重錘を取り付けない状態、第２のバランス修正部Ｂのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第３のバランス修正部Ｃのみに１ｇの重錘を取り付けた状態でそれぞれ振動を測定し、バランス修正量をコンピュータで計算した。その結果に基づき、第２のバランス修正部Ｂの位相１３５°に０．３ｇ、２７０°に０．６ｇ、第３のバランス修正部Ｃの位相４５°に１．８ｇ、９０°に０．２ｇの重錘をそれぞれ取り付けた。
【００３０】
回転数８，０００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約３ｍｍ／ｓｅｃ、回転数１１，１００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約７ｍｍ／ｓｅｃであった。安定的に回転させるためには振動値は６ｍｍ／ｓｅｃ以下であるのが好ましいが、７ｍｍ／ｓｅｃという振動値はそれを超えている。
（実施例４）
図２に示した装置を用いた。ただし、バランス修正部は、第１のバランス修正部Ａ、第２のバランス修正部Ｂおよび第３のバランス修正部Ｃを設けた。振動は、ローラ本体２の回転数を８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）まで上げ、軸受９上にて測定した。なお、ローラ本体２の直径Ｄは２５０ｍｍ、軸方向の長さＬは５５０ｍｍ、Ｌ／Ｄは２．２である。ローラ本体２のシェルには軸方向に１２ｍｍの間隔をおいて２本のヒートパイプ１５、１６を配置し、そのヒートパイプ列を周方向に８０列配置した。
【００３１】
バランス修正は、どのバランス修正部にも重錘を取り付けない状態、第１のバランス修正部Ａのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第２のバランス修正部Ｂのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第３のバランス修正部Ｃのみに１ｇの重錘を取り付けた状態でそれぞれ振動を測定し、バランス修正量をコンピュータで計算した。その結果に基づき、第１のバランス修正部Ａの位相１３５°に０．８ｇ、２７０°に０．６ｇ、第２のバランス修正部Ｂの位相４５°に１．４ｇ、９０°に０．４ｇ、第３のバランス修正部Ｃの位相０°に１．６ｇの重錘をそれぞれ取り付けた。
【００３２】
結果を図７に示す。８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）まで問題なく昇速できている。回転数６，４００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約２ｍｍ／ｓｅｃ、回転数８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約６ｍｍ／ｓｅｃであった。
（比較例４）
実施例４において、ヒートパイプ１５、１６を連結する形で１本のヒートパイプとした。また、第１のバランス修正部Ａは設けず、第２のバランス修正部Ｂおよび第３のバランス修正部Ｃのみとした。
【００３３】
結果を図８に示す。何回かバランス修正を試みたが、振動を低減することができず、６，０００ｒｐｍ（周速４，７００ｍ）付近から振動値が立ち上がり始め、振動が過大となってきたため、８，９００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）には到達することができなかった。これは、ヒートパイプを長くしたために穿穴時の工作精度が悪くなり、軸方向に分布するアンバランスを第２のバランス修正部Ｂ、第３のバランス修正部Ｃの２か所のみでは修正しきれなかったためであると推定される。換言すれば、実施例２に示したように、ローラ本体のシェルにヒートパイプを設ける場合、軸方向に間隔をおいて複数本配置し、それらの間にバランス修正部を設けてバランス修正を行うことが極めて有効であるということである。
（実施例５）
実施例４において、ローラ本体２を直径Ｄが２２０ｍｍ、軸方向の長さＬが４５０ｍｍ、Ｌ／Ｄが２．０５のものに変えた。
【００３４】
バランス修正は、どのバランス修正部にも重錘を取り付けない状態、第１のバランス修正部Ａのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第２のバランス修正部Ｂのみに１ｇの重錘を取り付けた状態、第３のバランス修正部Ｃのみに１ｇの重錘を取り付けた状態でそれぞれ振動を測定し、バランス修正量をコンピュータで計算した。その結果に基づき、第１のバランス修正部Ａの位相９０°に０．８ｇ、第２のバランス修正部Ｂの位相０°に２．２ｇ、４５°に０．４ｇ、第３のバランス修正部Ｃの位相０°に０．４ｇ、３１５°に０．３ｇの重錘をそれぞれ取り付けた。
【００３５】
回転数７，２００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）における振動値は約３ｍｍ／ｓｅｃ、回転数１０，１００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）におけるそれは約５ｍｍ／ｓｅｃであった。
（比較例５）
比較例４において、ローラ本体２を直径Ｄが２２０ｍｍ、軸方向の長さＬが４５０ｍｍ、Ｌ／Ｄが２．０５のものに変えた。
【００３６】
バランス修正を何回か試みたが、計算結果のとおりに重錘を取り付けても振動が低減せず、回転数７，２００ｒｐｍ（周速５，０００ｍ／分）では振動値が約４．５ｍｍ／ｓｅｃとなり、さらに昇速すると振動値が上がり、回転数１０，１００ｒｐｍ（周速７，０００ｍ／分）には昇速できなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のゴデットローラ装置は、ローラ本体の軸方向の長さをＬとしたとき、軸方向における中心から軸方向に±Ｌ／３の範囲内の部位に第１のバランス修正部を設けているので、ローラ本体の重心に近い位置で効果的にバランス修正を行うことができ、実施例と比較例との対比からも明らかなように、長尺のローラ本体を有するものであってもより高速で回転せしめることができるようになる。第１のバランス修正部をローラ本体の外表面に設けた場合には、バランス修正時の作業性が向上する。また、ローラ本体の一方の端部に第２のバランス修正部を設け、他方の端部に第３のバランス修正部を設けると、より長尺のローラ本体を有するものであっても軸方向のアンバランスを十分に修正することができるようになる。さらに、ローラ本体が、ローラ本体の軸方向に間隔をおいて配置され、かつ、ローラ本体の周方向に等配されたヒートパイプを備えているものである場合、第１のバランス修正部を軸方向に間隔をおいて配置されたヒートパイプ間に設けることで効果的なバランス修正を行うことができる。
【００３８】
上記から、本発明のゴデットローラ装置を糸条製造装置に用いれば、糸条を高速かつ安定して製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るゴデットローラ装置の概略縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るゴデットローラ装置の概略縦断面図である。
【図３】図１、図２に示したゴデットローラ装置を用いた糸条製造装置の一実施形態を示す概略正面図である。
【図４】図１、図２に示したゴデットローラ装置を用いた糸条製造装置の他の実施形態を示す概略正面図である。
【図５】実施例１におけるローラ本体の回転数と振動値との関係を示すグラフである。
【図６】比較例１におけるローラ本体の回転数と振動値との関係を示すグラフである。
【図７】実施例２におけるローラ本体の回転数と振動値との関係を示すグラフである。
【図８】比較例１におけるローラ本体の回転数と振動値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：ゴデットローラ装置
２：ローラ本体
３：駆動装置
４：フレーム
５：回転子
６：固定子
７：軸
８：電動機
９：軸受
１０：軸受
１１：タップ穴
１２：タップ穴
１３：タップ穴
１４：ヒータ
１５：ヒートパイプ
１６：ヒートパイプ
１７：紡糸機
１８：第１のゴデットローラ装置
１９：第２のゴデットローラ装置
２０：巻取機
Ａ：第１のバランス修正部
Ｂ：第２のバランス修正部
Ｃ：第３のバランス修正部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a godet roller device that guides, conveys, stretches, and the like a yarn.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the speed of the synthetic fiber production process has been increased mainly for the purpose of improving productivity, and a material having a winding speed exceeding 7,000 m / min has been studied. Along with this, a godet roller device that can be used at a high speed is being developed, but the biggest problem in this development is how to suppress the vibration generated during high-speed rotation.
[0003]
In general, in a godet roller device, imbalance due to processing accuracy and assembly accuracy of the roller body is inevitable, and centrifugal force due to the imbalance causes vibration, so that the balance is corrected after assembly.
[0004]
Now, not only the godet roller device but also the balance correction of a high-speed rotating body is generally performed by shaving the rotating body or adding a weight to the rotating body, as is well known. The godet roller device also employs such a well-known and common technique. However, since the godet roller device has the roller body in contact with the yarn, the godet roller device has conventionally been modified at the end where the yarn does not contact. However, as the length of the roller body becomes longer and the speed of the roller body increases, a more accurate balance correction has been required.
[0005]
When the long roller body is rotated at the high speed as described above, the critical speed, that is, the natural frequency of the roller body approaches the operating speed range. Even if it is not the critical speed itself, a large vibration due to resonance occurs in the vicinity thereof. In addition, since the centrifugal force is proportional to the square of the rotation speed, the centrifugal force generated when the rotation speed doubles even if the amount of imbalance is the same becomes four times. Therefore, in order to further increase the length and speed, it is necessary to correct the balance with higher precision.However, the unbalance distributed in the axial direction of the roller body is corrected at the end of the roller body as a representative. Hard to do.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a godet roller device that can be used at a higher speed even if it has a long roller body.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a roller body and a means for driving the roller body, and when the length of the roller body in the axial direction is L, an Provided is a godet roller device provided with a first balance correcting section at a position within a range of ± L / 3 in the direction. The first balance correction section is preferably provided on the outer surface of the roller body in consideration of workability at the time of correction. It is also preferable that a second balance correcting section is provided at one end of the roller body and a third balance correcting section is provided at the other end. Then, even if the roller body has a longer roller body, the imbalance distributed in the axial direction can be more effectively corrected, and the speed can be further increased. Further, when the roller body is provided with heat pipes that are arranged at intervals in the axial direction of the roller body and that are evenly arranged in the circumferential direction of the roller body, the first balance correction unit is It is preferable to provide between heat pipes arranged at intervals in the axial direction. The present invention is particularly suitable as a godet roller device having a long roller body having L / D of 2 or more, where L is the axial length of the roller body and D is the diameter.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In FIG. 1, a godet roller device 1 has a roller body 2 and a driving device 3 for the roller body 2. The driving device 3 includes an electric motor 8 having a frame 4, a rotor 5, a stator 6, and a shaft 7. The shaft 7 is supported by the frame 4 by bearings 9 and 10, and a roller body 2 Is installed. The outer surface of the roller body 2 forms a yarn guiding and conveying surface, and the yarn comes into contact with the outer surface to be guided and conveyed.
[0009]
When the length of the roller body 2 in the axial direction is L, a portion within the range of ± L / 3 from the center in the axial direction to the outer surface of the roller body 2, in this example, the center of the axis in the axial direction. A first balance correcting section A is provided at the site. Similarly, a second balance correcting portion B is provided on the end surface on the leading end side of the roller body 2, and a third balance correcting portion C is provided on the end surface on the electric motor 8 side. These first, second, and third balance correcting portions A, B, and C are provided as tapped holes 11, 12, and 13, respectively, by tapping on the outer surface, the end surface on the front end side, and the end surface on the electric motor 8 side of the roller body 2. Is formed. The plurality of tap holes 11, 12, and 13 are arranged in the circumferential direction of the roller main body 2, for example, eight tap holes 11, 12, and 13 are arranged.
[0010]
The balance is corrected by attaching a weight to the tapped hole. That is, first, the roller main body is rotated in a state where the weight is not attached to any of the balance correcting sections, and the vibration at that time is measured. Next, a weight is attached to any one of the tapped holes of the first balance correcting section A, and the vibration is measured in the same manner. Next, the weight of the first balance correcting portion A is removed, and a weight is attached to any one of the tapped holes of the second balance correcting portion B, and the vibration is measured in the same manner. Next, the weight of the second balance correcting portion B is removed, and the weight is attached to any one of the tapped holes of the third balance correcting portion C, and the vibration is measured in the same manner. Then, from the obtained vibration data, the degree to which the vibration changed when the weight was attached to each balance correction unit from the initial state where the weight was not attached was obtained, and each of the vibrations was minimized. The weight and mounting position of the weight at the balance correcting section are calculated using a computer, and the unbalance of the roller body is corrected.
[0011]
The godet roller device 1 shown in FIG. 2 has the godet roller device 1 shown in FIG. 1 with a built-in cylindrical heater 14 for heating the roller body 2, and the roller body 2 is provided in the axial direction of the roller body 2. A plurality (two in this example) of heat pipes are provided at intervals and provided with heat pipes 15 and 16 equally arranged in the circumferential direction of the roller body 2. The first balance correcting section A is provided between two heat pipes 15 and 16 arranged at intervals in the axial direction. Here, the heat pipes 15 and 16 are provided by providing a space extending in the axial direction in the shell of the roller body 2 and enclosing a heat transport medium in the space, so that the temperature of the outer surface of the roller body 2 is made uniform. It is effective to convert.
[0012]
In the above-described example, the roller main body is directly mounted on the shaft of the electric motor. However, a shaft may be provided on the roller main body, and the shaft and the motor shaft may be coupled using a coupling.
[0013]
Further, the first, second, and third balance correcting portions may be formed as drill holes formed by drilling instead of tap holes formed by tapping. In any case, especially in the first balance correcting portion where the yarn comes into contact, the opening of the hole is formed so that the yarn is not caught, the yarn is broken, or the yarn is not fluffed. Chamfering and smoothing the surface.
[0014]
The first, second, and third balance correcting portions equally arrange tap holes and drill holes in the circumferential direction of the roller body. Although it depends on the diameter, weight and the like of the roller body, it is sufficient to arrange approximately 6 to 16 rollers equally. Note that the second and third balance correcting portions may be provided not on the end surface of the roller body but on the outer surface of the end portion. In short, it may be provided at the end of the roller body.
[0015]
Furthermore, in the above-described example, the first, second, and third balance correction units are provided. However, the balance correction unit may be provided at one position as long as sufficient correction can be performed. In this case, the first balance correction section is located at a position close to the center of gravity of the roller body, which is advantageous for correction. Therefore, when there is only one balance correcting section, it is preferable to provide the first balance correcting section.
[0016]
Further, the godet roller device of the present invention is a long roller as shown in FIGS. 1 and 2 in which the axial length L of the roller body 2 is at least twice the diameter (outer diameter) D of the roller body 2. It is particularly suitable when it has a main body. As the roller body becomes longer, the phase distribution of the unbalance in the axial direction increases. However, if the first, second, and third three balance correcting portions are provided, appropriate balance correction can be performed at each portion. This is because they will be able to do so.
[0017]
FIG. 3 shows a yarn manufacturing apparatus having the godet roller device of the present invention shown in FIGS. In this example, the yarn Y spun by the spinning machine 17 is guided and conveyed by a first godet roller device 18 and a second godet roller device 19 rotating at a predetermined speed, and is wound by a winder 20 to form a package. I have. The yarn Y is hung on the roller bodies of the godet roller devices 18 and 19 only once, which is called a single hook type. As shown in FIG. 4, the godet roller devices 18 and 19 having a pair of two roller bodies are used. The yarn Y may be wound around a pair of roller bodies a plurality of times. In any case, the yarn can be drawn by giving a speed difference between the godet roller devices.
[0018]
[Examples and Comparative Examples]
(Example 1)
The apparatus shown in FIG. 1 was used. However, only the first balance correcting section A was used as the balance correcting section. The vibration was measured on the bearing 9 by increasing the rotation speed of the roller body 2 to 8,900 rpm (peripheral speed: 7,000 m / min). The diameter D of the roller body 2 is 250 mm, the length L in the axial direction is 400 mm, and L / D is 1.6.
[0019]
First, the roller body was rotated without attaching a weight to the first balance correcting portion A, and vibration was measured. Next, a 1 g weight was attached to the first balance correcting section A, and the roller body was rotated to measure the vibration. The mounting phase of the weight was 0 °.
[0020]
The vibration data when the weight is not attached to the first balance correction unit A and the vibration data when the weight of 1 g is attached to the computer are input to the computer, and an appropriate balance correction amount is calculated. It turned out that it is sufficient to attach a 2 g weight to the phase. In the present embodiment, eight tap holes are equally arranged in the circumferential direction in the first balance correcting portion A, and the mounting positions of the weights are in 45 ° increments. A weight of 0.7 g was attached to the phase of No. and a weight of 1.4 g was attached to the phase of 45 °.
[0021]
FIG. 5 shows the results. The speed can be increased to 8,900 rpm (peripheral speed: 7,000 m / min) without any problem. The vibration value at a rotational speed of 6,400 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 1 mm / sec, and that at a rotational speed of 8,900 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was approximately 4 mm / sec. Also, no inconvenience such as catching of the yarn was observed.
(Comparative Example 1)
In Example 1, the first balance correcting unit A was not provided, and the balance was not corrected.
[0022]
FIG. 6 shows the results. At around 7,500 rpm, the vibration value starts rising, and at 8,900 rpm (circumferential speed of 7,000 m / min), the vibration value is an extremely large value of about 8 mm / sec. The vibration value at a rotational speed of 6,400 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) is approximately 2 mm / sec, and that at a rotational speed of 8,900 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) is approximately 8 mm / sec. Approximately twice the value was obtained.
(Example 2)
In Example 1, the roller body 2 was changed to a roller body having a diameter D of 200 mm, an axial length L of 400 mm, and an L / D of 2. Further, a second balance correcting section B is provided in addition to the first balance correcting section A.
[0023]
In the balance correction, a weight is not attached to any balance correction portion, a 1 g weight is attached to only the first balance correction portion A, and a 1 g weight is attached to only the second balance correction portion B. The vibration was measured in each state, and the balance correction amount was calculated by a computer. Based on the result, 0.3 g at 135 ° phase of the first balance correction section A, 0.6 g at 270 ° phase, 1.8 g at 45 ° phase of the second balance correction section B, and 0.2 g at 90 ° phase. Weights were attached.
[0024]
The vibration value at a rotational speed of 8,000 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 3 mm / sec, and that at a rotational speed of 11,100 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was approximately 6 mm / sec.
(Comparative Example 2)
In the second embodiment, only the second balance correcting unit B is used as the balance correcting unit.
[0025]
In the balance correction, the vibration was measured in a state where the weight was not attached to the second balance correction unit B and in a state where a 1 g weight was attached to the second balance correction unit B, and the balance correction amount was calculated by a computer. . Based on the results, weights of 0.3 g were attached to the phase 90 ° of the second balance correcting portion B and 0.7 g were attached to the phase of 135 °.
[0026]
The vibration value at a rotational speed of 8,000 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 4 mm / sec, and that at a rotational speed of 11,100 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was approximately 10 mm / sec.
(Example 3)
In the second embodiment, in addition to the first balance correcting unit A, a second balance correcting unit B and a third balance correcting unit C are provided.
[0027]
In the balance correction, a weight is not attached to any balance correction portion, a 1 g weight is attached to only the first balance correction portion A, and a 1 g weight is attached to only the second balance correction portion B. Vibration was measured in a state where the weight was attached to only the third balance correcting portion C in a state where the weight was adjusted, and the amount of balance correction was calculated by a computer. Based on the result, 0.3 g at 135 ° of the phase of the first balance correction unit A, 0.6 g at 270 °, 0.8 g at the phase of 45 ° of the second balance correction unit B, and 0.3 g at 90 °. The weight of 0.2 g was attached at the phase of 0 ° and the weight of 0.6 g was attached at the phase of 45 ° in the third balance correcting section C.
[0028]
The vibration value at a rotation speed of 8,000 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 2 mm / sec, and that at a rotation speed of 11,100 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was about 4 mm / sec.
(Comparative Example 3)
In the third embodiment, only the second balance correcting unit B and the third balance correcting unit C are used as the balance correcting unit.
[0029]
In the balance correction, no weight is attached to any of the balance correction sections, a 1 g weight is attached to only the second balance correction section B, and a 1 g weight is attached to only the third balance correction section C. The vibration was measured in each state, and the balance correction amount was calculated by a computer. Based on the results, 0.3 g at 135 ° phase of the second balance correcting section B, 0.6 g at 270 ° phase, 1.8 g at 45 ° phase of the third balance correcting section C, and 0.2 g at 90 ° phase based on the results. Weights were attached.
[0030]
The vibration value at a rotational speed of 8,000 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 3 mm / sec, and that at a rotational speed of 11,100 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was approximately 7 mm / sec. For stable rotation, the vibration value is preferably 6 mm / sec or less, but the vibration value of 7 mm / sec exceeds it.
(Example 4)
The apparatus shown in FIG. 2 was used. However, the balance correcting unit includes a first balance correcting unit A, a second balance correcting unit B, and a third balance correcting unit C. The vibration was measured on the bearing 9 by increasing the rotation speed of the roller body 2 to 8,900 rpm (peripheral speed: 7,000 m / min). The roller body 2 has a diameter D of 250 mm, an axial length L of 550 mm, and an L / D of 2.2. Two heat pipes 15 and 16 were arranged on the shell of the roller body 2 at an interval of 12 mm in the axial direction, and 80 rows of the heat pipes were arranged in the circumferential direction.
[0031]
In the balance correction, a weight is not attached to any balance correction portion, a 1 g weight is attached to only the first balance correction portion A, and a 1 g weight is attached to only the second balance correction portion B. Vibration was measured in a state where the weight was attached to only the third balance correcting portion C in a state where the weight was adjusted, and the amount of balance correction was calculated by a computer. Based on the results, 0.8 g at 135 ° phase of the first balance correction unit A, 0.6 g at 270 °, 1.4 g at 45 ° phase of the second balance correction unit B, and 0.4 g at 90 °. A 1.6 g weight was attached to the third balance correcting section C at a phase of 0 °.
[0032]
FIG. 7 shows the results. The speed can be increased to 8,900 rpm (peripheral speed: 7,000 m / min) without any problem. The vibration value at a rotational speed of 6,400 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 2 mm / sec, and that at a rotational speed of 8,900 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was approximately 6 mm / sec.
(Comparative Example 4)
In Example 4, one heat pipe was formed by connecting the heat pipes 15 and 16. Further, the first balance correcting section A was not provided, and only the second balance correcting section B and the third balance correcting section C were provided.
[0033]
FIG. 8 shows the results. Several attempts were made to correct the balance, but the vibration could not be reduced, and the vibration value started to rise from around 6,000 rpm (peripheral speed: 4,700 m), and the vibration became excessive. Speed 7,000 m / min). This is because the machining accuracy at the time of drilling becomes worse due to the lengthening of the heat pipe, and the unbalance distributed in the axial direction is corrected only at the two positions of the second balance correcting portion B and the third balance correcting portion C. It is presumed that it was not completed. In other words, as shown in the second embodiment, when a heat pipe is provided in the shell of the roller body, a plurality of heat pipes are arranged at intervals in the axial direction, and a balance correction unit is provided therebetween to perform the balance correction. Is extremely effective.
(Example 5)
In Example 4, the roller main body 2 was changed to one having a diameter D of 220 mm, an axial length L of 450 mm, and an L / D of 2.05.
[0034]
In the balance correction, a weight is not attached to any balance correction portion, a 1 g weight is attached to only the first balance correction portion A, and a 1 g weight is attached to only the second balance correction portion B. Vibration was measured in a state where the weight was attached to only the third balance correcting portion C in a state where the weight was adjusted, and the amount of balance correction was calculated by a computer. Based on the result, 0.8 g at the phase of 90 ° of the first balance correcting unit A, 2.2 g at 0 ° of the phase of the second balance correcting unit B, 0.4 g at 45 ° of the first balance correcting unit, and the third balance correcting unit. A weight of 0.4 g was attached to phase 0 ° of C and a weight of 0.3 g was attached to 315 °.
[0035]
The vibration value at a rotational speed of 7,200 rpm (peripheral speed 5,000 m / min) was about 3 mm / sec, and that at a rotational speed of 10,100 rpm (peripheral speed 7,000 m / min) was approximately 5 mm / sec.
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 4, the roller main body 2 was changed to one having a diameter D of 220 mm, an axial length L of 450 mm, and an L / D of 2.05.
[0036]
Although the balance was corrected several times, the vibration was not reduced even if the weight was attached as shown in the calculation results, and the vibration value was approximately 4.5 mm / at a rotational speed of 7,200 rpm (peripheral speed of 5,000 m / min). The vibration value increased when the speed was further increased, and the speed could not be increased to a rotational speed of 10,100 rpm (a peripheral speed of 7,000 m / min).
[0037]
【The invention's effect】
In the godet roller device of the present invention, when the length of the roller body in the axial direction is L, the first balance correcting portion is provided at a position within a range of ± L / 3 from the center in the axial direction to the axial direction. The balance can be effectively corrected at a position close to the center of gravity of the roller body, and as is clear from the comparison between the embodiment and the comparative example, even if the roller body has a long roller body, the speed is higher. You will be able to rotate it. When the first balance correcting section is provided on the outer surface of the roller body, workability at the time of correcting the balance is improved. Further, when a second balance correcting portion is provided at one end of the roller body and a third balance correcting portion is provided at the other end, even if the roller body has a longer roller body, the axial Imbalance can be corrected sufficiently. Further, when the roller main body is provided with heat pipes arranged at intervals in the axial direction of the roller main body and equally disposed in the circumferential direction of the roller main body, the first balance correcting portion is By providing the heat pipes arranged at intervals in the direction, an effective balance correction can be performed.
[0038]
As described above, if the godet roller device of the present invention is used in a yarn manufacturing device, yarn can be manufactured at high speed and stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a godet roller device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a godet roller device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic front view showing an embodiment of a yarn manufacturing apparatus using the godet roller device shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 4 is a schematic front view showing another embodiment of the yarn manufacturing apparatus using the godet roller device shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the roller body and the vibration value in the first embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the roller body and the vibration value in Comparative Example 1.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the number of rotations of the roller body and the vibration value in the second embodiment.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the roller body and the vibration value in Comparative Example 1.
[Explanation of symbols]
1: Godet roller device 2: Roller body 3: Drive device 4: Frame 5: Rotor 6: Stator 7: Shaft 8: Motor 9: Bearing 10: Bearing 11: Tap hole 12: Tap hole 13: Tap hole 14: Heater 15: heat pipe 16: heat pipe 17: spinning machine 18: first godet roller device 19: second godet roller device 20: winding machine A: first balance correcting section B: second balance correcting section C: first 3 balance correction section
