JP2007523019A - 綾巻きパッケージを製造する繊維機械に用いられる駆動ローラ - Google Patents

Abstract

本発明は、綾巻きパッケージを製造する繊維機械に用いられる、巻取り装置の巻取りフレーム内に回転可能に保持された綾巻きパッケージを摩擦接続的に駆動するための駆動ローラに関する。本発明によれば、当該駆動ローラ（１１）の外周面（２１）を、高圧内部変形加工によって異形成形された肉薄の金属管（１９）が形成していることが提案されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、綾巻きパッケージを製造する繊維機械に用いられる駆動ローラに関する。

繊維機械の巻取り装置内に回転可能に保持された綾巻きパッケージを摩擦接続的に駆動するための駆動ローラは以前から知られている。特許文献には、このような駆動ローラの種々異なる構成が記載されている。

ドイツ連邦共和国特許第３０１５２０７号明細書またはドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２６３８８号明細書には、たとえば、主として、中間の駆動ローラボディと、側方に配置された比較的軟質の２つの駆動ライニングと、中間の駆動ローラボディに位置固定可能な２つの接続エレメントとから成る駆動ローラが記載されている。この場合、中間の駆動ローラボディは摩擦接続的にまたは形状接続的に駆動軸に位置固定されている。すなわち、この場合、機械側の全ての駆動ローラが、機械長さの共通の駆動軸に相対回動不能に位置固定されている。この駆動軸自体は共通の駆動装置に接続されている。

しかし、実際にロータ式紡績機に関連して全く有効なこの駆動装置形状は幾つかの欠点を有している。繊維機械の運転の間、たとえば少なくとも１つの機械側の全ての駆動ローラが常に一緒にかつ同じ速度でしか回転することができない。さらに、この駆動ローラの、プラスチックから製造された駆動ライニングが比較的急速に摩滅する。さらに、比較的摩耗感応性のこの駆動ライニングの交換が、一貫して延びる駆動軸に基づき幾分面倒である。すなわち、古い駆動ライニングが、取外しのために、まず、裂開されなければならず、その後、同じく制限された寿命しか有していないスリット付けられた新たな駆動ライニングが組み付けられ得る。

しかし、巻取り機のうち、個別モータにより駆動されている駆動ローラも公知である。たとえばドイツ連邦共和国特許第４３３６３１２号明細書によって公知のこのような駆動ローラは、一般的に糸ガイドドラム、すなわち、綾巻きパッケージを回転させるだけでなく、上昇する糸を綾振りする構成部材として形成されている。このような糸ガイドドラムは一般的に糸平滑な周面を有している。この周面には、綾巻きパッケージが、規定された載着圧で載置し、駆動される糸ガイドドラムによって摩擦接続的に連行される。このような糸ガイドドラムでは、駆動ローラと綾巻きパッケージとの間のある程度のスリップが不可避であるので、このような駆動アッセンブリの加速能は、特に綾巻きパッケージがすでに大きな直径ひいては著しい重量に到達した場合に制限されている。

さらに、ドイツ連邦共和国特許第５９３３５８号明細書によって、綾巻きパッケージの回転および上昇する糸の綾振りのために、アウタロータとして形成された電動モータ式の個別駆動装置を備えた駆動ローラを使用することも公知である。ドイツ連邦共和国特許第５９３３５８号明細書に図示されて記載された巻取り機は、アウタロータとして形成された駆動装置を備えた、個別モータにより駆動されるこのような糸綾振り装置および綾巻きパッケージ駆動装置の種々異なる構成を示している。ドイツ連邦共和国特許第５９３３５８号明細書の図４に示した構成では、巻取り機の巻取り装置の領域に支承ベッドが配置されている。この支承ベッドの支承箇所の間には、中空の軸が取り付けられている。この軸には、電気駆動装置のステータが位置固定されている。さらに、軸は、アウタロータとして形成された駆動ロータを支承するための受けを形成している。この構造では、綾巻きパッケージが直接アウタロータのハウジングに載置し、運転の間、アウタロータの、回転するハウジングによって摩擦接続的に連行される。

極めてコンパクトに形成されたこの駆動ローラも、運転の間、特に加速段階において、表面で糸平滑に形成されたロータハウジングと、綾巻きパッケージとの間にしばしば、規定されないスリップが生ぜしめられるという欠点を有している。この場合、糸綾振りのために必要となる溝は、駆動する表面しか低減せず、したがって、摩擦をさらに減少させる。糸平滑とは、本事例では、たとえば、巻き上げたい糸が引っ掛かる恐れがある縁部または角隅を有していないようにポリッシングされた表面を意味している。

綾巻きパッケージを可能な限り低スリップで駆動するためには、駆動ローラが比較的粗い表面または異形成形された表面を備えていることが自体所望されており、これによって、駆動ローラと綾巻きパッケージとの間に、いわば形状接続が付与されている。

しかし、この場合、粗い表面を備えた駆動ローラは除外される。なぜならば、この駆動ローラの糸平滑な表面なしでは、糸の整然とした綾振りが不可能となるからである。表面に設けられた糸平滑な異形成形部を備えた駆動ローラも従来実際に使用されていない。なぜならば、従来繊維機械産業で慣用の製造法が、糸平滑な異形成形部を備えた駆動ローラの製作を、許容可能なコストに対して認めていないからである。

前述した公知先行技術から出発して、本発明の課題は、良好な寿命と高い連行力とを備えた駆動ローラを開発することである。特に廉価に製作可能で糸平滑なかつ安定した異形成形部を有する駆動ローラが提供されることが望ましい。

この課題は、本発明によれば、請求項１に記載したような駆動ローラによって解決される。

本発明の有利な構成は、従属請求項の対象である。

本発明による構成は、特に耐摩耗性の肉薄の金属管が高圧内部変形加工によって廉価に糸平滑な異形成形部を備えていて、駆動ローラの異形成形部が、駆動したい綾巻きパッケージと共に、いわば形状接続を形成するように、駆動ローラの外周面に位置固定され得るという利点を有している。この場合、肉薄の金属管の、高圧内部変形加工によって製作された異形成形部は、あらゆる後処理なしに即座に糸平滑となる。

高圧内部変形加工は、中空体に関連して自体公知の製造法である。この製造法によって、複雑な構成部材も比較的廉価にかつ再現可能に製作することができる。たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０３０８２号明細書に記載された、静水圧変形加工としても公知のこの方法では、冷間変形可能な金属から成る中空体が、型の成形キャビティ内に挿入され、次いで、高い圧力で圧入される圧液によって型壁に圧着される。この場合、この型壁は、管の所望の異形成形部に相応して、凹状加工部を有している。この凹状加工部内には、管の材料が変形加工プロセスの間、均一で平滑な曲率半径を形成して押し込まれる。

肉薄の鋼管は、変形加工プロセスに続いて、即座にその最終的な糸平滑な異形成形部を有しており、これによって、さらなる加工ステップを省略することができる。全体的に、高圧内部変形加工は、中空体を精密にかつ廉価に製作することを可能にする方法を成している。すなわち、駆動ローラの本発明による構成によって、長い寿命を有していて、一般的に駆動ローラと綾巻きパッケージとの間に生ぜしめられるスリップが最小限に抑えられた駆動ローラを簡単にかつ廉価に製作することができる。

この場合、金属管のための材料として、請求項２に記載したように、特に鋼、有利には、いわゆる「特殊鋼」から成る合金または、請求項３に記載したように、コーティングされた金属スリーブが有効であると分かった。このような材料から製造された金属管は、極めて耐食性であるだけでなく、比較的耐摩耗性でもあり、これによって、異形成形部の摩耗が、許容可能な範囲内に保たれる。すなわち、このような金属管では、異形成形部が長い寿命を有しており、さらに、このような金属管は錆に対して十分に感応性でない。

請求項４に記載したように、有利な構成では、駆動ローラが、アウタロータとして形成された電動モータ式の個別駆動装置によって負荷されており、異形成形された肉薄の鋼管が、直接アウタロータのロータハウジングの外周面に位置固定されていることが提案されている。

このように形成された駆動ローラは、特にこの駆動ローラが、内部に位置する駆動装置に基づき、比較的少ししか組付けスペースを要求しないという利点を有している。このことは、綾巻きパッケージを製造する繊維機械の作業箇所における周知のように狭められたスペース状況を鑑みて極めて有利である。さらに、高圧内部変形加工によって異形成形された肉薄の鋼管の使用によって、駆動ローラが高い連行力を発生させるように、駆動ローラを廉価に装備することが可能となる。このことは、特に大きな綾巻きパッケージの加速時に極めて有利な影響を与える。この場合、異形成形された肉薄の金属管は比較的少ししか重量を有していないので、アウタロータの遠心質量は僅かしか高められない。

請求項５に記載したように、肉薄の金属管の肉厚は、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの間、有利には０．２ｍｍである。このような比較的僅かな肉厚を備えた中空体は、一方では、高圧内部変形加工につき比較的問題なく加工することができるものの、他方では、その異形成形後にかつ中空体がその支持体、たとえばロータハウジングに被せ嵌められた場合に所要の強度を有している。

請求項６に記載したように、金属管の異形成形部は、少なくとも駆動ローラの回転方向で段付けられている。すなわち、異形成形部は、少なくとも回転方向で間隔を置いて配置された多数の突起またはウェブから成っている。このような構成によって、金属管の異形成形部が、たとえばある程度の載着圧で駆動ローラに載置する綾巻きパッケージの表面に「埋め込まれる」ようになっていて、この場合、綾巻きパッケージとの、いわば形状接続を形成することが可能となる。

請求項７に記載したように、金属管は、たとえばその中間領域に突起を有していてよいのに対して、金属管の側方領域にはウェブが加工されている。この場合、ウェブを介して、紡績運転の間の綾巻きパッケージの比較的穏やかな連行が行われる。

円錐形の綾巻きパッケージを巻き取るためには、当然ながら、ウェブを金属管の中間領域に配置する（請求項８参照）ことが提案されていてもよい。この事例でも、紡績プロセスの間の円錐形の綾巻きパッケージの穏やかな連行が確保されている。

請求項９によれば、突起が、鋼管の表面全体にわたって均一に延びている。このような構成も、載置する駆動したい綾巻きパッケージの確実な連行を保証する。すなわち、金属管の異形成形部に基づき、駆動ローラと綾巻きパッケージとの間のスリップが、同様の運転の間だけでなく、巻取り装置の加速段階もしくは遅延段階でも制限される。

ここで念のために付言しておくと、本発明は、金属管の、前述した形式の異形成形部に限定されておらず、全く別の形式の異形成形部、たとえば側方領域に設けられた突起および中間領域に設けられたウェブも本発明の一般的な思想に属するようになっている。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１には、ロータ式オープンエンド紡績機の実施例における、綾巻きパッケージを製造する繊維機械１の半部が概略的に側面図で示してある。

このような繊維機械は、既知のように、その終端フレームの間に同様の多数の作業箇所２を有している。この場合、これらの作業箇所２はそれぞれ１つの紡績ユニット３と巻取り装置４とを有している。紡績ユニット３では、紡績ケンス５内に蓄えられた繊維束６が処理されて、糸７が形成される。次いで、この糸７が巻取り装置４に巻き上げられて、綾巻きパッケージ８が形成される。完成させられた綾巻きパッケージ８は綾巻きパッケージ搬送装置１２を介して、機械端側に配置されたローディングステーション（図示せず）に搬送される。

図１に示したように、作業箇所２は、それぞれ紡績ユニット３および巻取り装置４のほかに、さらに別の処理装置、たとえば糸引出し装置１０と、吸引ノズル１７と、糸蓄え器１３と、ワキシング装置１４とを有している。これらの構成部分の機能は公知であり、数多くの特許明細書に詳しく説明されている。

特に図２から明らかであるように、巻取り装置４は、変向ローラ１５と、糸ガイド１８を備えた糸綾振り装置１６と、駆動ローラ１１と、巻取りフレーム９とを有している。この場合、図３および図４に詳しく示した、本実施例では個別モータにより負荷される駆動ローラ１１は、巻取りフレーム９に自由に回転可能に支承された綾巻きパッケージ８を駆動する。

図４に示したように、駆動ローラ１１はアウタロータ駆動装置２２を有している。すなわち、相対回動不能に配置された支承軸２４には、電動モータ式の駆動装置のステータ２５が相対回動不能に位置固定されている。このステータ２５はエネルギ線路２６を介して電流源（図示せず）に接続されている。さらに、支承軸２４には、駆動ローラ駆動装置２２の、アウタロータとして形成されたロータ２３のための支承装置２７が位置決めされている。ロータ２３はロータハウジング２８を有している。このロータハウジング２８の外周面２１には、高圧内部変形加工によって異形成形された肉薄の金属管１９，有利には、特殊鋼合金から成る鋼管が位置固定されている。異形成形された肉薄の鋼管１９は、巻取り運転の間、綾巻きパッケージ８の表面に接触し、この綾巻きパッケージ８を連行する。

この場合、肉薄の鋼管１９の異形成形部は、たとえば図３Ａに示したように、鋼管１９の周面全体にわたって分配されて配置された、間隔を置いて位置決めされた突起２０から成っている。これらの突起２０は、いわば形状接続的に綾巻きパッケージ８の表面に「埋め込まれ」、駆動する駆動ローラ１１と、駆動される綾巻きパッケージ８との間に常に十分に連行力を提供するために働く。

図３Ｂに示した別の有利な構成では、肉薄の鋼管１９が、種々異なる異形成形部を備えた領域を有している。鋼管１９の側方領域３２，３３には、たとえば駆動ローラ１１の回転方向Ｒで間隔を置いて配置されたウェブ３０が配置されているのに対して、中間領域３１には、間隔を置いて配置された突起２０の形の異形成形部が付与されている。特に円錐形の綾巻きパッケージの駆動のために働く別の構成（図示せず）では、ウェブ３０が鋼管１９の中間領域に配置されているのに対して、外側領域は平滑であるかまたは突起２０を備えている。

すでに前述したように、肉薄の鋼管１９はその異形成形部を、有利には高圧内部変形加工によって獲得する。自体公知のかつ、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０３０８２号明細書に記載された、静水圧変形加工とも呼ばれるこの方法では、冷間変形可能な金属から成る中空体が型内に挿入される。この型内には、所望の異形成形部に相応して、切欠きが加工されている。非圧縮性の媒体、有利には、極めて高い圧力で中空体の内部に圧入される圧液によって、肉薄の管が、型の内壁に設けられた切欠き内に押圧される。すなわち、型の内壁の構成が、製作したい構成部材の最終的な形状を設定している。これは、この構成部材の寸法または正確な有形の構成に関係する。

曲げ縁部の領域には、それぞれ比較的平滑な曲率半径が生ぜしめられるので、製造された構成部材はすでにその最終仕上げ状態を有している。すなわち、さらなる後処理、たとえばバリ取りが不要となる。したがって、高圧内部変形加工によって、比較的複雑な大量生産構成部材も比較的廉価にかつ極めて精密に製造することができる。

綾巻きパッケージを製造する繊維機械の半割断面の側面図である。 綾巻きパッケージを製造する繊維機械の作業箇所の斜視図である。 高圧内部変形加工によって異形成形された、アウタロータのロータハウジングに位置固定された肉薄の鋼管の第１の構成を備えた駆動ローラを示す図である。 高圧内部変形加工によって異形成形された、アウタロータのロータハウジングに位置固定された肉薄の鋼管の別の構成を備えた駆動ローラを示す図である。 肉薄の鋼管を備えた本発明による駆動ローラの断面図である。

符号の説明

１ 繊維機械、 ２ 作業箇所、 ３ 紡績ユニット、 ４ 巻取り装置、 ５ 紡績ケンス、 ６ 繊維束、 ７ 糸、 ８ 綾巻きパッケージ、 ９ 巻取りフレーム、 １０ 糸引出し装置、 １１ 駆動ローラ、 １２ 綾巻きパッケージ搬送装置、 １３ 糸蓄え器、 １４ ワキシング装置、 １５ 変向ローラ、 １６ 糸綾振り装置、 １７ 吸引ノズル、 １８ 糸ガイド、 １９ 鋼管、 ２０ 突起、 ２１ 外周面、 ２２ 駆動ローラ駆動装置、 ２３ ロータ、 ２４ 支承軸、 ２５ ステータ、 ２６ エネルギ線路、 ２７ 支承装置、 ２８ ロータハウジング、 ３０ ウェブ、 ３１ 中間領域、 ３２，３３ 側方領域、 Ｒ 回転方向

Claims (9)

1. 綾巻きパッケージを製造する繊維機械に用いられる、巻取り装置の巻取りフレーム内に回転可能に保持された綾巻きパッケージを摩擦接続的に駆動するための駆動ローラにおいて、
   当該駆動ローラ（１１）の外周面（２１）を、高圧内部変形加工によって異形成形された肉薄の金属管（１９）が形成していることを特徴とする、綾巻きパッケージを製造する繊維機械に用いられる駆動ローラ。
2. 異形成形された肉薄の金属管（１９）が、鋼、有利にはステンレス性の特殊鋼合金から成っている、請求項１記載の駆動ローラ。
3. 異形成形された肉薄の金属管（１９）が、コーティングされた金属スリーブとして形成されている、請求項１記載の駆動ローラ。
4. 当該駆動ローラ（１１）が、アウタロータ（２２）の形の電動モータ式の個別駆動装置によって負荷されており、アウタロータ（２２）のロータハウジング（２８）に、異形成形された肉薄の金属管（１９）が位置固定されている、請求項１記載の駆動ローラ。
5. 異形成形された肉薄の金属管（１９）が、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの間の肉厚、有利には０．２ｍｍの肉厚を有している、請求項１記載の駆動ローラ。
6. 異形成形された肉薄の金属管（１９）が、少なくとも当該駆動ローラ（１１）の回転方向（Ｒ）で段付けられた、たとえば突起（２０）および／またはウェブ（３０）の形の異形成形部を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の駆動ローラ。
7. 突起（２０）が、当該駆動ローラ（１１）の中間領域（３１）にわたって延びているのに対して、側方領域（３２，３３）にウェブ（３０）が配置されている、請求項６記載の駆動ローラ。
8. 当該駆動ローラ（１１）が、その中間領域（３１）にウェブ（３０）を有している、請求項６記載の駆動ローラ。
9. 突起（２０）が、異形成形された肉薄の鋼管（１９）の外周面全体にわたって均一に延びている、請求項６記載の駆動ローラ。

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