JP2004277884A

JP2004277884A - Apparatus for producing hollow twisted yarn-like material

Info

Publication number: JP2004277884A
Application number: JP2003066711A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Hozumi; 泰行穂積; Hisashi Ueno; 久上野; Takayuki Fujimoto; 孝幸藤本; Hiromasa Takahashi; 宏昌高橋; Hiroshi Nakano; 啓中野
Original assignee: SHOWA GIKEN KK; Daiken Trade and Industry Co Ltd; Mitsubishi Electric System and Service Co Ltd
Current assignee: SHOWA GIKEN KK; Daiken Trade and Industry Co Ltd; Mitsubishi Electric System and Service Co Ltd
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a high-quality hollow twisted yarn-like material (S) by regulating tension (T) with high accuracy. <P>SOLUTION: A tapelike material (P) is withdrawn from a tape-like winding package (W) with withdrawing rollers (86a) and (86b) and formed into the hollow twisted yarn-like material (S) with a turnover imparting means (18) and a tape-like material rotating means (20). In the process, the tension (T) of the hollow twisted yarn-like material (S) is directly detected on the upstream side of the withdrawing rollers (86a) and (86b) with a tension detecting means (26). The number of revolutions of the tape-like material winding package (W) is regulated with high accuracy by a servo motor (98) so that the tension (T) becomes constant. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、たとえば畳表やござ等の材料となる中空撚り糸状物を連続的に製造するための中空撚り糸状物の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
天然い草の生産量は、生産農家の後継者不足等から年々減少傾向にあり、天然い草を使った製品（畳表やござ等）は高価になってきている。
【０００３】
このような事情から最近では、天然い草の代わりにポリエチレン等の合成樹脂製の糸状物を用いて畳表等を製造することが行われているが、それらの製品は、風合，感触，吸湿特性，機械的特性等の点において、天然い草を使った製品よりも劣り、需要者を満足させるものではなかった。
【０００４】
かかる事情から、天然い草により近い特性を示す糸状物やその製造装置の開発が進められており、その一例として、特開平９−１４１７６４号公報には、紙等のテープ状物（Ｐ）から中空撚り糸状物（Ｓ）を連続成形する技術が開示されている。
【０００５】
この従来技術は、図９に示すように、張力調整手段（１）の駆動ローラ（１ａ）によってテープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）を引き出し、張力調整手段（１）のテンションローラ（１ｂ）によってテープ状物（Ｐ）に所定の張力を付与し、めくれ付与手段（２），枠体（３）およびモータ（４）等によってテープ状物（Ｐ）に撚りを与えて中空撚り糸状物（Ｓ）を成形し、これをローラ（５）で引き取って巻取ローラ（６）で巻き取るようにしたものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１４１７６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術（特許文献１）では、テープ状物巻上体（Ｗ）とローラ（５）との間に設けられた張力調整手段（１）の駆動ローラ（１ａ）によってテープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）を引き出すようにしていたので、テープ状物（Ｐ）には、テープ状物巻上体（Ｗ）と駆動ローラ（１ａ）との間で張力（Ｔ１）が付与され、また、駆動ローラ（１ａ）とローラ（５）との間でも張力（Ｔ２）が付与されていた。
【０００８】
そのため、駆動ローラ（１ａ）の磨耗等によってテープ状物（Ｐ）がスリップした場合には、テープ状物巻上体（Ｗ）と駆動ローラ（１ａ）との間におけるテープ状物（Ｐ）の張力（Ｔ１）が小さくなって、張力（Ｔ１）と張力（Ｔ２）とのバランスが崩れ、中空撚り糸状物（Ｓ）の径，撚り数およびスパイラルピッチ等が不均一になるおそれがあった。
【０００９】
それゆえに本発明の目的は、張力管理を適切に行うことによって中空撚り糸状物の品質を高めることのできる、中空撚り糸状物の製造装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、「テープ状物（Ｐ）を巻回してなるテープ状物巻上体（Ｗ）を保持する保持手段（１４）、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）を引き出して一定速度で送り出す引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）、保持手段（１４）に保持されたテープ状物巻上体（Ｗ）と引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）との間に配置され、テープ状物巻上体（Ｗ）から引き出されたテープ状物（Ｐ）に対してその幅方向の一端が他端側にめくれ上がるようなめくれを付与するめくれ付与手段（１８）、テープ状物（Ｐ）をその送り方向に沿った仮想軸線（Ｘ）周りでめくれ方向へ自転させることによりテープ状物（Ｐ）に撚りを与えて中空撚り糸状物（Ｓ）を得るテープ状物自転手段（２０）、引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）の上流側において中空撚り糸状物（Ｓ）の張力を検出する張力検出手段（２６）、および張力検出手段（２６）が検出する張力が一定となるようにテープ状物巻上体（Ｗ）の回転数を調整する回転数調整手段（２８）を備える、中空撚り糸状物の製造装置（１０）」である。
【００１１】
この発明において、テープ状物巻上体（Ｗ）から繰り出されたテープ状物（Ｐ）がめくれ付与手段（１８）に与えられると、テープ状物（Ｐ）には、テープ状物（Ｐ）の幅方向の一端が他端側へめくれ上がるようにめくれが付与される。そして、このテープ状物（Ｐ）がテープ状物自転手段（２０）によって自転されると、多層に重ねられた壁（Ｓ１）（Ｓ２）（Ｓ３）・・・が順次形成されながら、その中心部に長さ方向に連続した中空孔（ｈ）を有する中空撚り糸状物（Ｓ）が得られる。
【００１２】
この発明では、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）が引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）によって引き出されるので、テープ状物巻上体（Ｗ）から引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）までの間では張力（Ｔ）が均一となる。したがって、この間の一個所の張力（Ｔ）を適切に管理すれば、テープ状物（Ｐ）のめくれや撚りが良好に行われる。
【００１３】
また、中空撚り糸状物（Ｓ）の張力（Ｔ）を張力検出手段（２６）によって直接的に検出し、その張力（Ｔ）が一定になるようにテープ状物巻上体（Ｗ）の回転数を調整するようにしているので、張力（Ｔ）の管理精度を高めることができる。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、「回転数調整手段（２８）は、テープ状物巻上体（Ｗ）に回転力を付与するサーボモータ（９８）を備える」ことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、サーボモータ（９８）によってテープ状物巻上体（Ｗ）の回転数を高精度に調整できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を参照して、本発明が適用された中空撚り糸状物の製造装置（１０）は、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）を引き出し、このテープ状物（Ｐ）を材料として中空撚り糸状物（Ｓ）を製造するものである。
【００１７】
ここで、テープ状物巻上体（Ｗ）は、図７に示すように、テープ状物（Ｐ）を筒軸（Ｒ）に巻上げたものである。テープ状物（Ｐ）の材料は、中空撚り糸状物（Ｓ）の用途に応じて決定されるものであり、特に限定されるものではない。たとえば中空撚り糸状物（Ｓ）を「天然い草」の代わりに用いて畳表やござ等を製造する場合には、テープ状物（Ｐ）の材料として紙（和紙または洋紙等）を用いることが望ましい。
【００１８】
また、中空撚り糸状物（Ｓ）は、図８に示すように、テープ状物（Ｐ）を加撚したものであり、中空孔（ｈ）と多層に重ねられた壁（Ｓ１）（Ｓ２）（Ｓ３）・・・とを有する螺旋管状物である。
【００１９】
中空撚り糸状物の製造装置（１０）は、装置本体（１２），保持手段（１４），ガイド手段（１６），めくれ付与手段（１８），テープ状物自転手段（２０），引取手段（２２），巻取手段（２４），張力検出手段（２６）および回転数制御手段（２８）等を備えている。
【００２０】
装置本体（１２）は、図１および図２に示すように、基台（１２ａ）と、基台（１２ａ）上に複数の支柱（１２ｂ）を介して架設された上壁部（１２ｃ）と、支柱（１２ｂ）の高さ方向の略中間部位に設けられた水平壁部（１２ｄ）とを備えており、上壁部（１２ｃ）には、上側軸受部材（３０）が固定されており、水平壁部（１２ｄ）には、下側軸受部材（３２）が固定されている。
【００２１】
保持手段（１４）は、図６に示すように、テープ状物巻上体（Ｗ）を載置するためのテーブル（３４）を備えており、テーブル（３４）の中央部には中心軸（３６）が設けられており、中心軸（３６）には、ベアリング（３８）を介して軸部（４０）が回転自在に取り付けられている。また、軸部（４０）の上端部には、従動プーリ（４２）が一体的に設けられており、下端部には、鍔（４４）が設けられている。そして、軸部（４０）の下端部外周面には、テープ状物巻上体（Ｗ）の筒軸（Ｒ）がスリップすることなく着脱自在に嵌合される（Ｙ部拡大図）。
【００２２】
また、テーブル（３４）の下面には、ガイドローラ（４６）を支持したローラ保持枠体（４８）が、天井部材（５０）を介して中心軸（３６）と同軸的に取り付けられており、ローラ保持枠体（４８）の下端部には、筒状の軸体（５２ａ）がローラ保持枠体（４８）と同軸的に取り付けられており、この軸体（５２ａ）が上側軸受部材（３０）に回転自在に支持されている。
【００２３】
そして、テーブル（３４）の外周部には、図４〜図６に示すように、テープ状物巻上体（Ｗ）から引き出されたテープ状物（Ｐ）をテーブル（３４）の外周部に向けて案内するガイドピン（５４）と、ガイドピン（５４）を経たテープ状物（Ｐ）をテーブル（３４）の中央部下方のガイドローラ（４６）へ向けて方向転換させる水平ローラ（５６）とが取り付けられている。また、水平ローラ（５６）の近傍には、風防部材（５８）が取り付けられている。したがって、テーブル（３４）が回転された時の気流によって水平ローラ（５６）によるガイド作用が悪影響を受ける心配はない。
【００２４】
なお、ガイドピン（５４）および水平ローラ（５６）等は、テープ状物（Ｐ）をテーブル（３４）の下方へ案内できるように構成されておればよく、それらの数や取付位置は特に限定されるものではない。
【００２５】
ただし、本実施例のように、一つの水平ローラ（５６）でテープ状物（Ｐ）を方向転換させるように構成すると、テープ状物（Ｐ）に作用する負荷を小さくすることができるので、負荷によってテープ状物（Ｐ）が切断されるのを防止できる。したがって、和紙よりも引き裂き強度が弱い洋紙を材料とするテープ状物（Ｐ）であっても、安心して使用することができる。
【００２６】
さらに、テーブル（３４）の上面外周部には、複数（この実施例では３本）の巻き込み防止用のピン（６０ａ）（６０ｂ）（６０ｃ）・・・が周方向へ所定の間隔を隔てて立設されている。したがって、テープ状物巻上体（Ｗ）から引き出されたテープ状物（Ｐ）が切断された場合には、その切れ端がピン（６０ａ）（６０ｂ）（６０ｃ）・・・に引っ掛かることになり、軸部（４０）等に巻き込まれたりする心配はない。
【００２７】
ガイド手段（１６）は、ローラ保持枠体（６２）と、ローラ保持枠体（６２）内に配設された上下一対の水平のテンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）とを備えている。
【００２８】
ローラ保持枠体（６２）は、テンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）および後述する加撚ローラ（６６）を保持する略管状の部材であり、ローラ保持枠体（６２）の上端は上側軸受部材（３０）に支持された軸体（５２ａ）に連結されており、下端は下側軸受部材（３２）に支持された軸体（５２ｂ）に連結されている。したがって、ローラ保持枠体（６２）は、テーブル（３４）等と一体に回転可能である。
【００２９】
テンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）は、ガイドローラ（４６）を経て下方へ送られるテープ状物（Ｐ）が弛みのない状態でめくれ付与手段（１８）に至るように、多少のテンション調整を行いながら送りガイドするものであり、テープ状物（Ｐ）を引っ張り駆動するものではない。なお、テンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）の種類は、特に限定されるものではなく、たとえば超高分子樹脂を表面加工したローラ等を用いるようにしてもよい。
【００３０】
めくれ付与手段（１８）は、ローラ保持枠体（６２）と、テンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）の下方でローラ保持枠体（６２）に支持された加撚ローラ（６６）とを備えている。
【００３１】
加撚ローラ（６６）は、テンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）を経たテープ状物（Ｐ）の幅方向の一端が他端側にめくれ上がるように、テープ状物（Ｐ）に対してめくれを付与するものであり、その軸線がテンションローラ（６４ａ）（６４ｂ）の軸線に対して２〜２０度の角度で交差するように傾斜して配置されている。
【００３２】
加撚ローラ（６６）によってめくれが付与されたテープ状物（Ｐ）は、加撚ローラ（６６）を離れた瞬間から螺旋状に巻かれる状態となり、中空撚り糸状物（Ｓ）の形成が開始される。
【００３３】
テープ状物自転手段（２０）は、装置本体（１２）の支柱（１２ｂ）に取り付けられたモータ（６８），モータ（６８）の回転軸（６８ａ）に取り付けられた原動プーリ（７０），ローラ保持枠体（６２），軸体（５２ｂ）に取り付けられた従動プーリ（７２）および原動プーリ（７０）と従動プーリ（７２）との間に掛設されたベルト（７４）等を備えている。
【００３４】
テープ状物自転手段（２０）において、モータ（６８）を駆動すると、モータ（６８）の回転力が原動プーリ（７０），ベルト（７４），従動プーリ（７２）および軸体（５２ｂ）を介してローラ保持枠体（６２）に与えられ、保持手段（１４）からめくれ付与手段（１８）までが一体となって回転される。したがって、テープ状物（Ｐ）においては、仮想軸線（Ｘ）の周りでめくれ方向へ自転されて撚りが与えられ、この動作が連続的に行われることによって螺旋管状に巻かれた中空撚り糸状物（Ｓ）が成形される。
【００３５】
巻取手段（２４）は、めくれ付与手段（１８）の下流側おいて、基台（１２ａ）に支持体（７６）を介して支持された巻取リール（７８）と、巻取リール（７８）を駆動するモータ（８０）と、巻取リール（７８）に対して中空撚り糸状物（Ｓ）をトラバースさせるトラバース装置（８２）とを備えている。
【００３６】
巻取リール（７８）は、巻取張力を一定に保持する機能（トルクキーパー等）を有するものである。したがって、中空撚り糸状物（Ｓ）を巻き取る際に、巻取り径の変化によって巻取張力が変わることはなく、張力変動によって中空撚り糸状物（Ｓ）に悪影響を及ぼす心配はない。
【００３７】
引取手段（２２）は、テープ状物巻上体（Ｗ）から繰り出されたテープ状物（Ｐ）を引き取るものであり、巻取手段（２４）とめくれ付与手段（１８）との間に配設されている。引取手段（２２）は、基台（１２ａ）の上面に設けられた支持部（８４），支持部（８４）に回転自在に支持された２つの引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ），モータ（８８），モータ（８８）の回転力を引出ローラ（８６ａ）に伝達するベルト（９０）および引出ローラ（８６ａ）の回転力を引出ローラ（８６ｂ）に伝達するギヤ（９２）等を備えている。
【００３８】
引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）は、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）を引き出して一定速度で送り出すとともに、テープ状物巻上体（Ｗ）と引出ローラ（８６ａ）との間におけるテープ状物（Ｐ）および中空撚り糸状物（Ｓ）に張力（Ｔ）を付与するものであり、互いに上下および前後にずれて配置されている。
【００３９】
したがって、引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）に引き込まれた中空撚り糸状物（Ｓ）は、ジグザグ状（この例では略Ｓ字状）の経路に送られることとなり、中空撚り糸状物（Ｓ）と引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）との接触長さが長くなり、中空撚り糸状物（Ｓ）がトラバース装置（８２）におけるトラバース動作の影響を受けてぶれたりする心配はない。
【００４０】
なお、引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）としては、中空撚り糸状物（Ｓ）をしっかりと把持して滑りを生じることなく引き取るために、たとえば表面をゴムや合成樹脂で被覆した弾性体被覆ローラ等のような摩擦力の大きいものを使用するのが望ましい。
【００４１】
また、引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）の数は適宜変更可能であり、「中空撚り糸状物（Ｓ）がぶれる」といった問題が生じなければ、１つだけ設けるようにしてもよいし、かかる問題をより確実に解消しようとするならば、３つ以上設けるようにしてもよい。
【００４２】
張力検出手段（２６）は、引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）の上流側において中空撚り糸状物（Ｓ）の張力（Ｔ）を直接的に検出するものであり、２つのガイドローラ（９４ａ）（９４ｂ）と張力検出ローラ（９６）とを備えている。ただし、張力検出手段（２６）の構成は、この実施例に限定されるものではなく、中空撚り糸状物（Ｓ）の張力（Ｔ）を直接的に検出し得る他の張力検出手段が用いられてもよい。
【００４３】
回転数調整手段（２８）は、テープ状物巻上体（Ｗ）の回転数を調整するものであり、装置本体（１２）に固定されたサーボモータ（９８），サーボモータ（９８）の回転軸（９８ａ）に固定された原動プーリ（１００），テーブル（３４）の軸部（４０）に一体的に設けられた従動プーリ（４２），原動プーリ（１００）と従動プーリ（４２）との間に掛設されたベルト（１１２）および張力検出ローラ（９６）とサーボモータ（９８）とが接続された回転制御装置（１１４）等を備えている。
【００４４】
そして、この回転数調整手段（２８）によって、張力検出ローラ（９６）が検出する張力（Ｔ）が一定となるようにサーボモータ（９８）の回転数が制御される。つまり、張力検出ローラ（９６）が検出した張力（Ｔ）が予め設定された目標値よりも小さい場合には、サーボモータ（９８）の回転数が降下され、逆に、目標値よりも大きい場合には、サーボモータ（９８）の回転数が上昇される。
【００４５】
中空撚り糸状物の製造装置（１０）を用いて中空撚り糸状物（Ｓ）を製造する際には、まず、テープ状物巻上体（Ｗ）の筒軸（Ｒ）を軸部（４０）にスリップしないように嵌め込み、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）の先端を引き出す。そして、このテープ状物（Ｐ）を所定の送り経路にセットして、その先端部を巻取手段（２４）の巻取リール（７８）に係止させる。
【００４６】
続いて、テープ状物自転手段（２０）のモータ（６８），引取手段（２２）のモータ（８８）および巻取手段（２４）のモータ（８０）をＯＮする。すると、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）が引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）によって引き出され、このテープ状物（Ｐ）がガイドピン（５４），水平ローラ（５６），ガイドローラ（４６），ガイド手段（１６）を経てめくれ付与手段（１８）に与えられる。そして、このテープ状物（Ｐ）がめくれ付与手段（１８）およびテープ状物自転手段（２０）によって中空撚り糸状物（Ｓ）に成形された後、巻取リール（７８）へ与えられる。
【００４７】
このとき、テープ状物（Ｐ）および中空撚り糸状物（Ｓ）には、引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）の引き出し力が作用して所定の張力（Ｔ）が付与され、張力検出手段（２６）が検出する張力（Ｔ）が一定に保たれるようにサーボモータ（９８）の回転数が調整される。したがって、テープ状物（Ｐ）から中空撚り糸状物（Ｓ）を成形する際の張力（Ｔ）は一定になり、中空撚り糸状物（Ｓ）の径，撚り数およびスパイラルピッチ等のむらは生じない。
【００４８】
この実施例によれば、テープ状物巻上体（Ｗ）からテープ状物（Ｐ）を引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）によって引き出すようにしているので、テープ状物巻上体（Ｗ）から引出ローラ（８６ａ）（８６ｂ）までの間においては、張力（Ｔ）が均一になる。したがって、この間における一点で中空撚り糸状物（Ｓ）の張力（Ｔ）を検出するだけで、中空撚り糸状物（Ｓ）を成形する際の張力（Ｔ）を正確に把握できる。
【００４９】
また、サーボモータ（９８）を用いてテープ状物巻上体（Ｗ）の回転数を調整するようにしているので、中空撚り糸状物（Ｓ）の張力（Ｔ）を張力検出手段（２６）で直接的に検出していることと相俟って、張力（Ｔ）を高精度で調整できる。
【００５０】
なお、上述の実施例では、めくれが付与されたテープ状物（Ｐ）に撚りを与えるために、引取手段（２２）を装置本体（１２）に固定するとともに、保持手段（１４）からめくれ付与手段（１８）までを一体として回転させるようにしているが、これとは逆に、保持手段（１４）からめくれ付与手段（１８）までを一体として装置本体（１２）に固定するとともに、引取手段（２２）を回転させるようにしてもよい。
【００５１】
また、テーブル（３４）の回転で生じる気流によってテープ状物巻上体（Ｗ）から繰り出されるテープ状物（Ｐ）の弛みが生じるおそれがあれば、テーブル（３４）の上面においてテープ状物（Ｐ）を覆うカバーを設けるようにしてもよい。
【００５２】
さらに、上述の実施例では、サーボモータ（９８）を用いて回転数調整手段（２８）を構成しているが、ブレーキモータ（図示省略）を用いて回転数調整手段（２８）を構成するようにしてもよい。この場合でも、ブレーキモータの制動力を制御することによってテープ状物巻上体（Ｗ）の回転数を高い精度で調整できるので、張力（Ｔ）を一定に保つことができる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１および２に記載した発明によれば、テープ状物巻上体からテープ状物を引出ローラによって引き出し、引出ローラの上流側において中空撚り糸状物の張力を直接検出するようにしているので、テープ状物から中空撚り糸状物を形成する際の張力を簡単かつ正確に把握できる。したがって、検出した張力が一定となるようにテープ状物巻上体の回転数を調整することにより、中空撚り糸状物の径，撚り数およびスパイラルピッチ等のむらを解消できる。
【００５４】
請求項２に記載した発明によれば、サーボモータによってテープ状物巻上体の回転数を高精度で調整できる。したがって、中空撚り糸状物の径，撚り数およびスパイラルピッチ等のむらをより確実に解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された中空撚り糸状物の製造装置を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】中空撚り糸状物の製造装置を示す要部斜視図である。
【図４】保持手段を示す平面図である。
【図５】保持手段を示す右側面図である。
【図６】保持手段を示す正面図である。
【図７】テープ状物巻上体を示す斜視図である。
【図８】中空撚り糸状物を示す斜視図である。
【図９】従来の中空撚り糸状物の製造装置を示す図である。
【符号の説明】
（１０）… 中空撚り糸状物の製造装置
（１２）… 装置本体
（１４）… 保持手段
（１６）… ガイド手段
（１８）… めくれ付与手段
（２０）… テープ状物自転手段
（２２）… 引取手段
（２４）… 巻取手段
（２６）… 張力検出手段
（２８）… 回転数調整手段
（６６）… 加撚ローラ
（８６ａ）（８６ｂ）… 引出ローラ
（９６）… 張力検出ローラ
（９８）… サーボモータ[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for manufacturing a hollow twisted thread for continuously producing a hollow twisted thread, which is used as a material such as a tatami mat or a rug, for example.
[0002]
[Prior art]
The production amount of natural rush is decreasing year by year due to a lack of successors of farmers, and products using tatami mats (such as tatami mats and goza) are becoming expensive.
[0003]
Under these circumstances, recently, tatami mats and the like have been manufactured using a thread made of a synthetic resin such as polyethylene instead of natural grass, and these products have a feeling, feel, and moisture absorption properties. In terms of mechanical properties, it was inferior to products using natural grass and did not satisfy consumers.
[0004]
Under these circumstances, development of a thread-like material having characteristics closer to that of natural grass and a device for producing the same have been promoted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-141664 discloses that a tape-like material (P) such as paper is hollow. A technique for continuously forming a twisted yarn (S) is disclosed.
[0005]
In this prior art, as shown in FIG. 9, a tape-like material (P) is pulled out from a tape-like material winding body (W) by a driving roller (1a) of a tension adjusting means (1), and the tension adjusting means (1) is used. A predetermined tension is applied to the tape-like material (P) by the tension roller (1b), and the tape-like material (P) is twisted by the turning-up applying means (2), the frame (3), the motor (4) and the like. A hollow twisted thread (S) is formed by using a roller (5), which is taken up by a winding roller (6).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-141664
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned prior art (Patent Document 1), the tape-shaped material is wound up by the driving roller (1a) of the tension adjusting means (1) provided between the tape-shaped material winding body (W) and the roller (5). Since the tape-like material (P) was drawn from the body (W), the tension (T1) was applied to the tape-like material (P) between the tape-like material winding body (W) and the driving roller (1a). ) Was applied, and tension (T2) was also applied between the driving roller (1a) and the roller (5).
[0008]
Therefore, when the tape-like material (P) slips due to wear of the drive roller (1a) or the like, the tape-like material (P) between the tape-like material winding body (W) and the drive roller (1a) is slipped. The tension (T1) becomes small, the balance between the tension (T1) and the tension (T2) is lost, and the diameter, the number of twists, the spiral pitch, and the like of the hollow twisted yarn (S) may be non-uniform.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a hollow twisted yarn which can improve the quality of the hollow twisted yarn by appropriately performing tension management.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention as set forth in claim 1 is characterized in that a holding means (14) for holding a tape-shaped material winding body (W) formed by winding a tape-shaped material (P); Rollers (86a) and (86b) for pulling out the article (P) and sending out the article at a constant speed, the tape-like article winding body (W) held by the holding means (14) and the extraction rollers (86a) and (86b). A turning-up applying means (18) which is arranged between the tape-like material (P) pulled out from the tape-like material winding body (W) and gives a turn such that one end in the width direction is turned up to the other end side. ), A tape which gives a twist to the tape-like material (P) by rotating the tape-like material (P) in a turning direction around a virtual axis (X) along the feed direction to obtain a hollow twisted thread-like material (S) On the object rotating means (20) and the pull-out rollers (86a) (86b) Tension detecting means (26) for detecting the tension of the hollow twisted yarn (S) on the side, and the number of revolutions of the tape-like wound body (W) such that the tension detected by the tension detecting means (26) is constant. And an apparatus (10) for producing a hollow twisted yarn, comprising a rotation speed adjusting means (28) for adjusting the rotational speed.
[0011]
In the present invention, when the tape-like material (P) fed from the tape-like material winding body (W) is provided to the turning-over applying means (18), the tape-like material (P) includes the tape-like material (P). Is turned up so that one end in the width direction is turned up to the other end. When the tape-like material (P) is rotated by the tape-like material rotating means (20), the walls (S1), (S2), (S3),... A hollow twisted yarn (S) having a hollow hole (h) continuous in the length direction in the portion is obtained.
[0012]
In the present invention, since the tape-like material (P) is pulled out from the tape-like material winding body (W) by the pull-out rollers (86a) and (86b), the pull-out rollers (86a) ( Up to 86b), the tension (T) becomes uniform. Therefore, if the tension (T) at one location during this period is properly managed, the tape-shaped material (P) can be turned and twisted satisfactorily.
[0013]
Further, the tension (T) of the hollow twisted yarn (S) is directly detected by the tension detecting means (26), and the rotation of the tape-like wound body (W) is adjusted so that the tension (T) becomes constant. Since the number is adjusted, the management accuracy of the tension (T) can be improved.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the "rotation speed adjusting means (28) includes a servomotor (98) for applying a rotational force to the tape-like material winding body (W). It is characterized.
[0015]
According to the present invention, the rotation speed of the tape-shaped material winding body (W) can be adjusted with high accuracy by the servomotor (98).
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Referring to FIGS. 1 to 3, a hollow twisted yarn manufacturing apparatus (10) to which the present invention is applied draws a tape-shaped material (P) from a tape-shaped wound material (W), and forms the tape-shaped material. The hollow twisted yarn (S) is manufactured using the material (P) as a material.
[0017]
Here, the tape-shaped material winding body (W) is obtained by winding a tape-shaped material (P) around a cylindrical shaft (R) as shown in FIG. The material of the tape-like material (P) is determined according to the use of the hollow twisted yarn (S), and is not particularly limited. For example, in the case of manufacturing a tatami mat or a rug by using the hollow twisted yarn (S) instead of "natural grass", it is desirable to use paper (Japanese paper or Western paper) as the material of the tape (P). .
[0018]
As shown in FIG. 8, the hollow twisted thread (S) is obtained by twisting a tape (P), and the walls (S1) and (S2) are superimposed on the hollow hole (h) in multiple layers. (S3)...
[0019]
An apparatus (10) for manufacturing a hollow twisted yarn includes an apparatus main body (12), holding means (14), guide means (16), turning-up means (18), tape-shaped material rotating means (20), and take-up means (22). ), Winding means (24), tension detecting means (26), rotation speed controlling means (28) and the like.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the apparatus main body (12) includes a base (12a) and an upper wall (12c) erected on the base (12a) via a plurality of columns (12b). A horizontal wall portion (12d) provided at a substantially intermediate portion in the height direction of the column (12b), and an upper bearing member (30) is fixed to the upper wall portion (12c). The lower bearing member (32) is fixed to the horizontal wall (12d).
[0021]
As shown in FIG. 6, the holding means (14) includes a table (34) on which the tape-shaped material roll (W) is placed, and has a central shaft ( A shaft (40) is rotatably mounted on the central shaft (36) via a bearing (38). Further, a driven pulley (42) is integrally provided at the upper end of the shaft (40), and a flange (44) is provided at the lower end. Then, the cylindrical shaft (R) of the tape-shaped material roll (W) is detachably fitted to the outer peripheral surface of the lower end portion of the shaft portion (40) without slipping (Y portion enlarged view).
[0022]
On the lower surface of the table (34), a roller holding frame (48) supporting a guide roller (46) is mounted coaxially with the center axis (36) via a ceiling member (50). At the lower end of the roller holding frame (48), a cylindrical shaft (52a) is mounted coaxially with the roller holding frame (48), and this shaft (52a) is attached to the upper bearing member (30). ) Is rotatably supported.
[0023]
As shown in FIGS. 4 to 6, the tape-like material (P) pulled out from the tape-like material winding body (W) is attached to the outer peripheral portion of the table (34) on the outer peripheral portion of the table (34). A guide pin (54) for guiding the tape toward the guide roller, and a horizontal roller (56) for turning the tape-like material (P) passing through the guide pin (54) toward a guide roller (46) below the center of the table (34). And are attached. A windshield member (58) is attached near the horizontal roller (56). Therefore, there is no fear that the guide action by the horizontal roller (56) is adversely affected by the air current when the table (34) is rotated.
[0024]
The guide pins (54), the horizontal rollers (56) and the like need only be configured to guide the tape-like material (P) below the table (34), and the number and mounting positions thereof are not particularly limited. It is not done.
[0025]
However, when the tape-like material (P) is turned by one horizontal roller (56) as in this embodiment, the load acting on the tape-like material (P) can be reduced. The tape-like material (P) can be prevented from being cut by the load. Therefore, even a tape-shaped material (P) made of Western paper having a lower tear strength than Japanese paper can be used with confidence.
[0026]
Further, a plurality of (three in this embodiment) winding prevention pins (60a) (60b) (60c)... Are arranged on the outer peripheral portion of the upper surface of the table (34) at predetermined intervals in the circumferential direction. It is erected. Therefore, when the tape-shaped material (P) pulled out from the tape-shaped material winding body (W) is cut, the cut ends are caught by the pins (60a) (60b) (60c). There is no fear of being caught in the shaft portion (40) or the like.
[0027]
The guide means (16) includes a roller holding frame (62), and a pair of upper and lower horizontal tension rollers (64a) (64b) disposed in the roller holding frame (62).
[0028]
The roller holding frame (62) is a substantially tubular member that holds the tension rollers (64a) (64b) and a twisting roller (66) described later, and the upper end of the roller holding frame (62) has an upper bearing member ( The lower end is connected to a shaft (52b) supported by the lower bearing member (32). Therefore, the roller holding frame (62) can rotate integrally with the table (34) and the like.
[0029]
The tension rollers (64a) and (64b) slightly adjust the tension so that the tape-like material (P) sent downward through the guide roller (46) reaches the turning application means (18) without slack. It guides the sheet while feeding, and does not pull and drive the tape-shaped material (P). The type of the tension rollers (64a) (64b) is not particularly limited, and for example, a roller having a surface processed with an ultra-high molecular resin may be used.
[0030]
The turning applying means (18) includes a roller holding frame (62) and a twisting roller (66) supported by the roller holding frame (62) below the tension rollers (64a) (64b). .
[0031]
The twisting roller (66) turns the tape-like material (P) so that one end in the width direction of the tape-like material (P) that has passed through the tension rollers (64a) (64b) is turned up to the other end. It is arranged so that its axis crosses the axis of the tension rollers (64a) (64b) at an angle of 2 to 20 degrees.
[0032]
The tape-like material (P) to which the twist has been given by the twisting roller (66) is spirally wound from the moment the twisting roller (66) leaves, and the formation of the hollow twisted yarn (S) starts. Is done.
[0033]
The tape-like material rotating means (20) includes a motor (68) attached to a support (12b) of the apparatus body (12), a driving pulley (70) attached to a rotation shaft (68a) of the motor (68), and a roller. A holding frame (62), a driven pulley (72) attached to a shaft (52b), a belt (74) suspended between a driving pulley (70) and a driven pulley (72), and the like are provided. .
[0034]
When the motor (68) is driven in the tape-like material rotating means (20), the rotational force of the motor (68) is transmitted through the driving pulley (70), the belt (74), the driven pulley (72), and the shaft (52b). To the roller holding frame (62), and from the holding means (14) to the turning applying means (18) is integrally rotated. Therefore, in the tape-shaped material (P), the twist is given by being rotated around the imaginary axis (X) in the turning direction, and this operation is continuously performed, so that the hollow twisted yarn-shaped material wound in a spiral tube is continuously performed. (S) is formed.
[0035]
The take-up means (24) includes a take-up reel (78) supported on the base (12a) via a support (76) on the downstream side of the turn-up applying means (18), and a take-up reel (78). ) And a traverse device (82) for traversing the hollow twisted yarn (S) with respect to the take-up reel (78).
[0036]
The take-up reel (78) has a function (torque keeper, etc.) for keeping the take-up tension constant. Therefore, when winding the hollow twisted yarn (S), the winding tension does not change due to a change in the winding diameter, and there is no fear that the tension change will adversely affect the hollow twisted yarn (S).
[0037]
The take-up means (22) is for taking out the tape-like material (P) unwound from the tape-like material winding body (W), and is disposed between the take-up means (24) and the turning application means (18). Is established. The take-off means (22) includes a support portion (84) provided on the upper surface of the base (12a), two pull-out rollers (86a) (86b) rotatably supported by the support portion (84), and a motor (88). ), A belt (90) for transmitting the rotational force of the motor (88) to the extraction roller (86a), and a gear (92) for transmitting the rotational force of the extraction roller (86a) to the extraction roller (86b).
[0038]
The pull-out rollers (86a) and (86b) pull out the tape-like material (P) from the tape-like material winding body (W) and feed it out at a constant speed, and at the same time, the tape-like material winding body (W) and the pull-out roller (86a). The tension (T) is imparted to the tape-like material (P) and the hollow twisted yarn-like material (S) between them, and the tape-like material (P) and the hollow twisted yarn-like material (S) are arranged so as to be deviated vertically and longitudinally from each other.
[0039]
Therefore, the hollow twisted yarn (S) drawn into the pull-out rollers (86a) (86b) is sent to a zigzag (in this example, substantially S-shaped) path, and the hollow twisted yarn (S) The length of contact with the pull-out rollers (86a) and (86b) is increased, and there is no fear that the hollow twisted yarn (S) is shaken under the influence of the traverse operation in the traverse device (82).
[0040]
In addition, as the pull-out rollers (86a) and (86b), for example, an elastic coated roller whose surface is coated with rubber or a synthetic resin in order to firmly grip the hollow twisted yarn (S) and pull it out without causing slippage It is desirable to use a material having a large frictional force such as
[0041]
Further, the number of the pull-out rollers (86a) (86b) can be changed as appropriate, and if there is no problem such as "the hollow twisted yarn (S) is shaken", only one may be provided or such a problem may be caused. If it is intended to more reliably eliminate the above, three or more may be provided.
[0042]
The tension detecting means (26) directly detects the tension (T) of the hollow twisted yarn (S) on the upstream side of the pull-out rollers (86a) (86b), and includes two guide rollers (94a) ( 94b) and a tension detecting roller (96). However, the configuration of the tension detecting means (26) is not limited to this embodiment, and another tension detecting means capable of directly detecting the tension (T) of the hollow twisted yarn (S) is used. You may.
[0043]
The rotation speed adjusting means (28) adjusts the rotation speed of the tape-shaped material winding body (W), and rotates the servo motor (98) and the servo motor (98) fixed to the apparatus main body (12). A driving pulley (100) fixed to a shaft (98a), a driven pulley (42) integrally provided on a shaft portion (40) of a table (34), and a driving pulley (100) and a driven pulley (42). A rotation control device (114) to which a belt (112), a tension detection roller (96), and a servomotor (98) are interposed are connected.
[0044]
The rotation speed of the servo motor (98) is controlled by the rotation speed adjusting means (28) so that the tension (T) detected by the tension detection roller (96) is constant. That is, when the tension (T) detected by the tension detection roller (96) is smaller than a preset target value, the rotation speed of the servo motor (98) is decreased, and conversely, when the tension (T) is larger than the target value. , The rotation speed of the servo motor (98) is increased.
[0045]
When manufacturing the hollow twisted yarn (S) using the hollow twisted yarn manufacturing apparatus (10), first, the cylindrical shaft (R) of the tape-shaped wound body (W) is connected to the shaft portion (40). The tape-shaped material (P) is pulled out from the tape-shaped material winding body (W) so as not to slip. Then, the tape-shaped material (P) is set in a predetermined feed path, and the leading end thereof is locked on the take-up reel (78) of the take-up means (24).
[0046]
Subsequently, the motor (68) of the tape-like material rotating means (20), the motor (88) of the take-up means (22), and the motor (80) of the take-up means (24) are turned on. Then, the tape-shaped material (P) is pulled out from the tape-shaped material winding body (W) by the pull-out rollers (86a) and (86b), and the tape-shaped material (P) is guided by the guide pin (54) and the horizontal roller (56). , A guide roller (46) and a guide means (16). Then, the tape-like material (P) is formed into a hollow twisted yarn (S) by the turning applying means (18) and the tape-like material rotating means (20), and then supplied to the take-up reel (78).
[0047]
At this time, a predetermined tension (T) is applied to the tape-like material (P) and the hollow twisted yarn-like material (S) by the pulling force of the pull-out rollers (86a) and (86b), and the tension detecting means (26) The rotation speed of the servomotor (98) is adjusted so that the tension (T) detected by ()) is kept constant. Therefore, the tension (T) at the time of forming the hollow twisted yarn (S) from the tape-shaped material (P) becomes constant, and unevenness such as the diameter, the number of twists, and the spiral pitch of the hollow twisted yarn (S) does not occur. .
[0048]
According to this embodiment, the tape-shaped material (P) is drawn out from the tape-shaped material winding body (W) by the pull-out rollers (86a) and (86b). The tension (T) becomes uniform between the pull-out rollers (86a) and (86b). Therefore, the tension (T) at the time of forming the hollow twisted thread (S) can be accurately grasped only by detecting the tension (T) of the hollow twisted thread (S) at one point during this time.
[0049]
Further, since the number of revolutions of the tape-shaped material winding body (W) is adjusted by using the servo motor (98), the tension (T) of the hollow twisted thread-like material (S) is detected by the tension detecting means (26). The tension (T) can be adjusted with high precision in combination with the direct detection of the tension (T).
[0050]
In the above-described embodiment, the take-up means (22) is fixed to the apparatus body (12) and twisted from the holding means (14) in order to twist the tape-like material (P) provided with the turn. In this case, the means from the holding means (14) to the turning-up applying means (18) are integrally fixed to the apparatus main body (12), and the taking-up means is rotated. (22) may be rotated.
[0051]
Further, if there is a possibility that the tape-like material (P) drawn out from the tape-like material winding body (W) will be loosened by the air current generated by the rotation of the table (34), the tape-like material (P) on the upper surface of the table (34). A cover for covering P) may be provided.
[0052]
Further, in the above-described embodiment, the rotation speed adjusting means (28) is constituted by using the servo motor (98). However, the rotation speed adjusting means (28) is constituted by using a brake motor (not shown). It may be. Also in this case, the rotation speed of the tape-shaped material winding body (W) can be adjusted with high accuracy by controlling the braking force of the brake motor, so that the tension (T) can be kept constant.
[0053]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, the tape-like material is pulled out from the tape-like material winding body by the draw-out roller, and the tension of the hollow twisted yarn-like material is directly detected upstream of the draw-out roller. In addition, the tension at the time of forming the hollow twisted yarn from the tape can be easily and accurately grasped. Therefore, by adjusting the rotation speed of the tape-shaped material winding body so that the detected tension becomes constant, it is possible to eliminate irregularities such as the diameter, the number of twists, and the spiral pitch of the hollow twisted yarn.
[0054]
According to the invention described in claim 2, the rotation speed of the tape-shaped material winding body can be adjusted with high accuracy by the servomotor. Therefore, irregularities such as the diameter, the number of twists, and the spiral pitch of the hollow twisted yarn can be more reliably eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for producing a hollow twisted yarn to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a main part showing an apparatus for manufacturing a hollow twisted yarn.
FIG. 4 is a plan view showing a holding unit.
FIG. 5 is a right side view showing the holding means.
FIG. 6 is a front view showing a holding unit.
FIG. 7 is a perspective view showing a tape-shaped material roll.
FIG. 8 is a perspective view showing a hollow twisted yarn.
FIG. 9 is a view showing a conventional apparatus for manufacturing a hollow twisted yarn.
[Explanation of symbols]
(10) Hollow twisted yarn manufacturing device (12) Device main body (14) Holding means (16) Guide means (18) Turn-up applying means (20) Tape rotating means (22) Take-off Means (24) Winding means (26) Tension detecting means (28) Rotation speed adjusting means (66) Twisting rollers (86a) (86b) Pull-out roller (96) Tension detecting roller (98) Servomotor

Claims

Holding means for holding a tape-shaped material winding body formed by winding a tape-shaped material,
A pull-out roller that pulls out the tape-shaped material from the tape-shaped material winding body and sends the tape-shaped material at a constant speed.
One end in the width direction of the tape-shaped material pulled out from the tape-shaped material winding body is disposed between the tape-shaped material winding body held by the holding means and the pull-out roller. A turning-off means for giving a turning-up to the end side,
Tape-like material rotation means for giving a twist to the tape-like material by rotating the tape-like material around a virtual axis along its feed direction in a turning direction to obtain a hollow twisted thread-like material,
Tension detecting means for detecting the tension of the hollow twisted yarn on the upstream side of the pull-out roller, and rotation for adjusting the rotation speed of the tape-shaped material winding body so that the tension detected by the tension detecting means is constant. An apparatus for manufacturing a hollow twisted yarn, comprising a number adjusting means.

2. The apparatus for manufacturing a hollow twisted yarn according to claim 1, wherein the rotation speed adjusting unit includes a servomotor that applies a rotating force to the tape-shaped material winding body. 3.