JP2005069576A - 熱風乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湿潤糸を効率よく乾燥させ、かつ湿潤糸の走行速度の変化時にも、常に所定の乾燥度合いを得られるようにする。
【解決手段】湿潤糸（２）を乾燥室（３）内に通過走行させ、湿潤糸（２）を乾燥させる熱風乾燥装置（１）において、熱風乾燥装置（１）は、乾燥室（３）内に複数のガイドロール（４）を備え、前記ガイドロール（４）によって湿潤糸（２）をジグザグ方向に案内し、前記ガイドロール（４）の内の少なくとも１つ以上のガイドロール（４）は、乾燥室（３）内の湿潤糸（２）の経路長が増減するように、他のガイドロール（４）に対して離間および接近可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、糊付け機等において、湿潤糸の走行速度が変更されても、所定の乾燥度合いを得ることのできる熱風乾燥装置に関する。

湿潤糸の走行速度は、停止状態、定常の高速走行状態、糸切れ処理作業用その他の低速走行状態に対してそれぞれ適切な速度値に決められている。このように湿潤糸の走行速度が変更されても、湿潤糸を適度に乾燥させるためには、乾燥室の内部温度を、それぞれの走行状態に対応して所定の温度に変化させる必要がある。

しかし、実際には、乾燥室の熱容量が大きいため、乾燥室の内部温度を湿潤糸の走行速度に対応する設定温度に速やかに追従させるのは難しく、特に乾燥室の内部温度は速やかに下がりにくく、湿潤糸の走行速度の変化や、乾燥室の内部温度の制御誤差によってによって、湿潤糸に乾燥ムラあるいは湿潤糸に対して過度の乾燥が生じてしまう。
特許２７１１８６４号公報

したがって、本発明の課題は、湿潤糸を効率よく乾燥させ、かつ湿潤糸の走行速度の変化時にも、常に所定の乾燥度合いを得られるようにすることである。

上記目的のもとに、本発明は、湿潤糸（２）を乾燥室（３）内に通過走行させ、湿潤糸（２）を乾燥させる熱風乾燥装置（１）において、熱風乾燥装置（１）は、乾燥室（３）内に複数のガイドロール（４）を備え、前記ガイドロール（４）によって湿潤糸（２）をジグザグ方向に案内し、前記ガイドロール（４）の内の少なくとも１つ以上のガイドロール（４）は、乾燥室（３）内の湿潤糸（２）の経路長が増減するように、他のガイドロール（４）に対して離間および接近可能に設けられている（請求項１）。ここで、ジグザグ方向とは、ジグザグ状に案内される湿潤糸（２）の往復部分の経路長が増減する方向であり、この経路長の増減方向は、例えば乾燥室（３）に対して横（水平）方向または縦（垂直）方向である。

熱風乾燥装置（１）は、湿潤糸（２）を乾燥室（３）内でジグザグ状に案内するために互いに離間および接近可能に設けられている複数のガイドロール（４）と、湿潤糸（２）の走行速度を制御する主制御装置（５）と、複数のガイドロール（４）の内の少なくとも１つ以上のガイドロール（４）の位置を制御するガイドロール制御装置（６）とを備え、ガイドロール制御装置（６）は、湿潤糸（２）の走行速度に関する情報を入力として、高速走行状態の場合は、前記少なくとも１つ以上のガイドロール（４）を対向する他のガイドロール（４）に対して離間する方向に移動させ、低速速走行状態の場合は、前記少なくとも１つ以上のガイドロール（４）を対向する他のガイドロール（４）に対して接近する方向に移動させる（請求項２）。

湿潤糸（２）の停止状態の場合は、前記少なくとも１つ以上のガイドロール（４）は最も接近する位置まで移動する（請求項３）。また、複数のガイドロール（４）をグループ分けし、ガイドロール（４）をグループ単位で移動させることもできる（請求項４）。また、ガイドロール（４）自体は、湿潤糸（２）の走行方向に積極的に駆動されていてもよいが、通常は湿潤糸（２）の走行により受動的に回転するものとする。

本発明によれば、乾燥室内の湿潤糸の経路長を増減させることができるので、糸切れおよび糸種やその他の要因によって湿潤糸の走行速度が変化しても、乾燥室の内部温度の制御によらず、湿潤糸に対して乾燥度合いを変化させることができ、これにより均一な乾燥度合いを得ることができる。

また、乾燥室内の経路長を増やすことによって、乾燥室の全幅を長くすることなく、例えば乾燥室を２つ直列に並べる必要がなくなり、乾燥室の設置面積を小さくすることができる。なお、乾燥室内での湿潤糸の経路長が増減されることにより、均一な乾燥度合いが得られるから、乾燥室の内部温度の制御は、特に必要とれないが、必要に応じて湿潤糸の走行速度の変化に対して補助的に実行することもできる。

図１および図２は、熱風乾燥装置１の要部を示している。熱風乾燥装置１は経糸糊付け機の一部を構成しており、経糸糊付け機は図示しない糊付け装置、シリンダ乾燥装置、巻取り装置とを含む。図１は、熱風乾燥装置１において、シート状となって走行する多数の湿潤糸２に対して垂直な面での断面図であり、また、図２は、複数のガイドロール４を移動させる手段の側面図である。

これらの図で、図示しない前工程の糊付け装置からシート状に送り出された多数の湿潤糸２は、熱風乾燥装置１の乾燥室３内を通過走行して、乾燥室３内に供給される熱風により乾燥させられる。さらに、湿潤糸２は、図示しないシリンダ乾燥装置に送られて巻取り装置により巻き取られる。なお、乾燥室３は、立方体のケーシング１６によりその内部に形成されており、熱風は、ケーシング１６の図示しない熱風入り口から乾燥室３の内部に入り、ケーシング１６の図示しない熱風出口から乾燥室３の外部に出て、図示しない熱交換器を含むダクトを循環している。

そして、熱風乾燥装置１は、乾燥室３と、湿潤糸２を乾燥室３内でジグザグ状に案内する複数のガイドロール４と、経糸糊付け機の主制御装置５と、ガイドロール制御装置６とを備えている。主制御装置５は、経糸糊付け機の運転条件を設定するほか、湿潤糸２の走行速度を決定する。ガイドロール制御装置６は、主制御装置５からの湿潤糸２の走行速度に関する情報に基づいて、乾燥室３内の複数のガイドロール４の内の少なくとも１つ以上、ここでは４つのガイドロール４の位置制御をする。

４つのガイドロール４は、乾燥室３内で、湿潤糸２に対して直交する軸１５によって回転可能に支持されており、ガイドロール４および軸１５は、湿潤糸２の走行方向の左右で一対のスライダ１１および水平方向のガイドロッド１２によって、乾燥室３の内部で湿潤糸２の走行方向に直線移動可能に支持されている。なお、軸１５の両端は、ケーシング１６の水平なスリット１３から乾燥室３の外側に突出しており、また、各ガイドロッド１２は、その両端でケーシング１６の内壁に固定されている。

また、上下のガイドロール４の軸１５は、その両端で、乾燥室３の外部にあるブラケット１０に連結されており、ブラケット１０に取り付けられたギヤ付きのモーター８、モーター８の出力軸と一体のピニオン９および乾燥室３の外壁に固定されピニオン９と噛み合う水平なラック１４によって、乾燥室３の内部を水平方向に往復運動できるようになっている。なおモーター８のギヤがウオーム減速機であれば、そのウオーム減速機により逆転防止機能が得られるが、逆転防止機能が得られないときには、モーター８としてブレーキ機能付きのものが用いられる。

モーター８は、ガイドロール制御装置６から出力される走行速度等の駆動指令によって駆動される。ガイドロール制御装置６は、主制御装置５からの湿潤糸２の走行速度に関する情報に基づいて、乾燥室３内の複数のガイドロール４の位置制御をする。この位置制御は、湿潤糸２の走行速度に関する情報に基づいて、乾燥室３内の複数のガイドロール４を移動させ、所定の位置で停止させることにより、一方のガイドロール４と他方のガイドロール４との軸間距離つまり乾燥室３内での湿潤糸２の経路長を増減させることを内容とする。

なお、一方のガイドロール４と他方のガイドロール４との軸間距離（乾燥室３内での湿潤糸２の経路長）は、あらかじめ求めた最適な乾燥度を得られる乾燥時間と、湿潤糸２が乾燥室３を通過するのに要する時間とが一致するように定めればよい。すなわち、〔最適な乾燥時間（湿潤糸２が乾燥室３を通過するのに要する時間）＝（乾燥室３内での湿潤糸２の経路長）／（湿潤糸２の走行速度）＝一定〕となるようにガイドロール４の位置を定めればよい。

つぎに、図３、図４および図５は、湿潤糸２の各走行速度におけるガイドロール４の位置を示す断面図である。この例で、熱風乾燥装置１は、図１および図２の熱風乾燥装置１と同様に、ガイドロール４を４つ備えており、４つのガイドロール４は、湿潤糸２の入り口１７側で上下２つのガイドロール４ｂと、出口１８側で上下２つのガイドロール４ａとにグループ分けされており、各グループごとに水平方向に往復移動できるようになっている。

シート状の多数の湿潤糸２は、入り口１７側の上のガイドロール４ｂ、出口１８側の上のガイドロール４ａ、入り口１７側の下のガイドロール４ｂ、出口１８側の下のガイドロール４ａに対して側面から見てジグザグ状に巻き掛けられている。このジグザグ状の巻き掛け状態で、ガイドロール４ａおよびガイドロール４ｂをジグザグ方向で互いに離間する方向、また互いに接近する方向に移動させると、乾燥室３内での湿潤糸２の経路長は、それぞれ増減することになる。なお、ジグザグ方向とは、湿潤糸２のジグザグ状の往復部分の距離が増減する方向であり、この例では、乾燥室３に対して横（水平）方向である。

図３は、湿潤糸２が低速走行状態の場合におけるガイドロール４ａ、４ｂの位置を示している。この場合、ガイドロール４ａ、４ｂを、図４の高速走行状態の位置より互いに接近させ、かつ停止時より互いに離間させることにより、対向するガイドロール４ａとガイドロール４ｂとの軸間距離が中間となる位置に設定されている。これにより、湿潤糸２の乾燥室３内における経路長が短くなるから、湿潤糸２は所定時間で乾燥室３内を通過し、最適な乾燥度合いを得ることができる。

図４は、湿潤糸２が高速走行状態の場合におけるガイドロール４ａ、４ｂの位置を示している。この場合、ガイドロール４ａ、４ｂを、低速走行状態の位置より互いに離間させることにより、対向するガイドロール４ａとガイドロール４ｂとの軸間距離が最大位置に設定されている。これによって、乾燥室３内での湿潤糸２の経路長が長くなるから、湿潤糸２は、低速状態と同じ所定時間で乾燥室３内を通過し、最適な乾燥度合いを得ることができる。

図５は、湿潤糸２が停止（走行速度ゼロ）状態の場合におけるガイドロール４ａ、４ｂの位置を示している。この場合、図３の状態からガイドロール４ｂを停止させ、ガイドロール４ａをガイドロール４ｂに対して同位置に接近させ、対向するガイドロール４ａとガイドロール４ｂとの軸間距離が最小位置に設定されている。このようにして湿潤糸２のジグザグ状の往復部分をできるだけ短くさせる。これにより乾燥室３内での湿潤糸２の通過時間を可能な限り短くして、必要以上の乾燥を抑える。この状態であれば、湿潤糸２が停止し、かつ湿潤糸２のジグザク状の往復部分が最も短く、ガイドロール４が最も接近しているので、湿潤糸２の糸切れ等の補修が容易に行える。

以上、湿潤糸２の走行速度に応じたガイドロール４の位置を説明したが、ガイドロール制御装置６は、主制御装置５から湿潤糸２の走行速度に関する情報を常時または所定の期間後ごとに受け取っているので、運転中に湿潤糸２の走行速度が変化した場合でも、その速度変化に応じてガイドロール４の位置制御を行うことができ、これにより一定の乾燥度合いを得ることができる。なお、図３ないし図５においては、乾燥室３内の乾燥能力（温度・湿度・風量）が一定であることを前提としているが、その乾燥能力（温度・湿度・風量）を湿潤糸２の走行速度の変化に応じて変化させることもできる。

図６および図７は、乾燥室３内で、湿潤糸２を、上下のガイドロール４に縦（上下）方向にジグザグ状に巻き掛けた例の断面図を示している。この例で、熱風乾燥装置１は、乾燥室３の入り口１７、出口１８毎に、湿潤糸２を案内するガイドロール７を備え、それらの間で移動可能な１１個のガイドロール４（４ａ、４ｂ）を備えている。これらのガイドロール４は、上のグループのガイドロール４ａ、下のグループのガイドロール４ｂとに分けられ、グループごとに垂直方向に往復移動できるようになっている。

湿潤糸２は、ガイドロール４ａとガイドロール４ｂとに交互にジグザグ状に巻き掛けられており、ガイドロール４ａおよびガイドロール４ｂをジグザグ方向に移動させることにより、乾燥室３内での湿潤糸２の経路長が変化するようになっている。図６では、対向するガイドロール４ａとガイドロール４ｂとの軸間距離が縦方向で最大位置に設定されており、図７では、対向するガイドロール４ａとガイドロール４ｂとの軸間距離が縦方向で最小位置に設定されている。なお、ジグザグ方向とは、湿潤糸２のジグザグ状の往復部分の経路が増減する方向であり、この例では、乾燥室に対して縦方向である。ガイドロール４（４ａ、４ｂ）をこのように配置すると、熱風乾燥装置１の流れ方向の機械長を短くすることができ、これにより装置のコンパクト化に資することができる。

以上の例では、複数のガイドローラ４をグループ分けし、グループ単位で往復運動させることにより湿潤糸２の経路長を変化させているが、各ガイドローラ４をそれぞれ単独移動させてもよい。また、少なくとも１つのガイドローラ４の位置を固定して、その他のガイドローラ４を移動させてもよい。ガイドローラ４の移動は、この例ではピニオン９およびラック１４により行っているが、他の直動機構例えばボールねじユニット、エアシリンダ駆動ユニット等を用いて行ってもよい。

また、ここで示した例では、ガイドロール４は駆動されておらず、ガイドロール４自体は湿潤糸２に従動して回転しているが（消極回転）、ガイドロール４自体をモータ等で駆動して湿潤糸２を送ることができるようにしてもよい（積極回転）。

本発明は、湿潤糸２の他、シート状の紙等にも応用できる。

熱風乾燥装置１において湿潤糸２に対して垂直な面での断面図である。 熱風乾燥装置１においてガイドロール４を移動させる手段の側面図である。 熱風乾燥装置１において対向するガイドロール４の軸間距離を横方向で中間位置に設定した状態での断面図である。 熱風乾燥装置１において対向するガイドロール４の軸間距離を横方向で最大位置に設定した状態での断面図である。 熱風乾燥装置１において対向するガイドロール４の軸間距離を横方向で最小位置に設定した状態での断面図である。 熱風乾燥装置１において対向するガイドロール４の軸間距離を縦方向で最大位置に設定した状態での断面図である。 熱風乾燥装置１において対向するガイドロール４の軸間距離を縦方向で最小位置に設定した状態での断面図である。

符号の説明

１ 熱風乾燥装置
２ 湿潤糸
３ 乾燥室
４ ガイドロール
４ａ ガイドロール
４ｂ ガイドロール
５ 主制御装置
６ ガイドロール制御装置
７ ガイドロール
８ モーター
９ ピニオン
１０ ブラケット
１１ スライダ
１２ ガイドロッド
１３ スリット
１４ ラック
１５ 軸
１６ ケーシング
１７ 入り口
１８ 出口

Claims (4)

1. 湿潤糸（２）を乾燥室（３）内に通過走行させ、湿潤糸（２）を乾燥させる熱風乾燥装置（１）において、
   熱風乾燥装置（１）は、乾燥室（３）内に複数のガイドロール（４）を備え、前記ガイドロール（４）によって湿潤糸（２）をジグザグ状に案内し、
   前記ガイドロール（４）の内の少なくとも１つ以上のガイドロール（４）は、乾燥室（３）内の湿潤糸（２）の経路長が増減するように、他のガイドロール（４）に対して離間および接近可能に設けられていることを特徴とする熱風乾燥装置（１）。
2. 湿潤糸（２）を乾燥室（３）内に通過走行させ、湿潤糸（２）を乾燥させる熱風乾燥装置（１）において、
   熱風乾燥装置（１）は、湿潤糸（２）を乾燥室（３）内でジグザグ状に案内するために互いに離間および接近可能に設けられている複数のガイドロール（４）と、湿潤糸（２）の走行速度を制御する主制御装置（５）と、複数のガイドロール（４）の内の少なくとも１つ以上のガイドロール（４）の位置を制御するガイドロール制御装置（６）とを備え、 ガイドロール制御装置（６）は、湿潤糸（２）の走行速度に関する情報を入力として、高速走行状態の場合は、前記少なくとも１つ以上のガイドロール（４）を他のガイドロール（４）に対して離間する方向に移動させ、低速速走行状態の場合は、前記少なくとも１つ以上のガイドロール（４）を他のガイドロール（４）に対して接近する方向に移動させることを特徴とする熱風乾燥装置（１）。
3. 湿潤糸（２）の停止状態の場合は、前記ガイドロール（４）を最も接近する位置まで移動させることを特徴とする請求項２記載の熱風乾燥装置（１）。
4. 複数のガイドロール（４）をグループ分けし、ガイドロール（４）をグループ単位で移動させることを特徴とする請求項２または３記載の熱風乾燥装置（１）。

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