JP2009529105A - ローラードローイング装置の出口ローラーのための磨耗層 - Google Patents

Abstract

紡績機のためのローラードラフティング装置の圧力ローラー（３）のための、外側層と、プレッシャローラーの芯に固定された内側層とを有するカバリング。上記外側層は、上記内側層よりも薄くそして硬く、そして上記内側層をゆるく囲んだ無端ベルトとして設計されており、これによりベルトが上記内側層に対して動くことができる。ベルトの走行を改良するために、
ベルトは、その横断面周囲が、ローラーダラフティング装置に引かれるファイバー群Ｆの平均ステイプル長さよりも長い方向変換レール（２）を介して案内される。更に、ベルトには、二重のヤーンインサートが設けられており、一方のヤーンインサートは、第２のヤーンインサートに対して逆方向に巻かれており、これにより、一方のヤーンインサートのヤーンと、第２のヤーンインサートのヤーンとは交差している。
【選択図】図２

Description

本発明は、紡績機のためのローラードローイング装置であって、ドラフティング領域の出口での圧力ローラーのためのカバリングが、外部層と圧力ローラーのコア上に固定された内部層とから成り、そして外部層は内部層よりも薄くて硬く、外部層は、内部層をゆるく囲み、これにより外部層は内部層に対して動くことができる装置に関する。

このような装置は、特許文献１（ＤＥ１０２６００２５．２）に開示されている。出口シリンダー上のカバリング（被覆物又はベルト）の走行速度が、通常のドラフティングベルトの場合と比較して、約４０倍速いので、ベルト状カバリングが良好な状態で案内（ガイド）され、そして方向変換レール上で可能な限り摩擦が小さくなることが非常に重要である。従って、ベルト状カバリングのガイドに必要とされる張力は非常に低くそして、ベルト状カバリングが無負荷の状態で円周方向に、略円形形状になろうとすることによってのみ（この張力が）発生することが有利である（特許文献２（ＤＥ１０３４８４５２Ａ１））。

ＤＥ１０２６００２５．２ ＤＥ１０３４８４５２Ａ１

ベルト状カバリングが方向変換レールを滑ることになる、この低い張力に起因して、この装置の（長期的な）運転の間、ファイバーが方向変換レールに集まる。この結果、糸玉（lap）が方向変換レールの周囲に形成され、この糸玉は、方向変換レール上での容易な「滑り」を妨げ、そして緊張（張力）が高くなり（高くなり続け）、最終的には方向変換レールの破損(breaking)を発生させる。

更に、長さ方向の伸長を防止するためにヤーンインサートを施すが、これは通常、第１の内部層上にヤーンを捲くことによって形成され、そしてこれは次に他の層でカバーされるが、これにより、方向変換レールにおけるベルト状カバリングの走行特性は、悪影響を受ける。この結果、ベルト状カバリングの挙動は、高速の走行速度で、曲がりくねった非対称的なものになり、そして一方側に偏る（脱線する）ということが繰り返し発生する。

このことは、方向変換レールに端部(edge)を設けることにより防止（対抗）することができる。しかしながら、ベルト状カバリングの縁部は、端部によりかかった状態で走行することによりストレス（圧迫）を受け、そして擦り切れる。

本発明は、上述した不利な点を回避し、そして非常に高速で走行するベルト状カバリングが、方向変換レール上で滑走する間に発生し得る悪影響を回避することを目的とする。

この問題は、請求項１、１６及び１７の特徴及び従属項の特徴によって解消可能である。驚くべきことに、方向変換レールの断面の周囲の寸法を十分に大きくすると、これらの糸玉の問題(巻くことの問題：lap problem)が回避できることがわかった。方向変換レールの横断面（断面）の周囲は、ドラフティング装置で処理されるファイバー材料（繊維）の最も長いファイバーの長さよりも長いことが好ましい。高速で走行するベルト状カバリングが、（動作範囲を）制限する端部によりかかった状態で走行することは、ベルト滑走表面（スライディング表面）を、ベルトの走行方向に対して横方向に湾曲させることによって回避可能である。特に無端状ベルトとして構成されたカバリングが二重のヤーンイサート（この場合、ヤーンインサートは、対向する方向に巻かれている）を有する場合に、端部による制限を全く除去することも可能である。ヤーンインサートの逆方向の「巻き状態」は高速で走行するベルトカバリングの非対称的挙動（不均的な挙動）を除去する。更に、硬質のホルダーを使用した場合に、ベルト状カバリングの取り替えが容易であるという有利性も得られる。ベルト状カバリングの硬質ホルダーが圧力ローラーシャフトに、自由に回転できる状態で設置されことが好ましく、そしてドラフティング装置の上部ローラー搬送アーム上のストップ（ストッパー）を介して支持されていることが好ましい。この方法で、特に単純でそして運転上信頼のあるベルト状カバリングの案内（ガイダンス）が達成される。

本発明の更なる詳細を図面を使用して説明する。

図１は、ドラフティング装置の横断面を示している。

図２〜４は、異なる方向変換レールの横断面を示している。

図５は、ホルダーを有する方向変換レールの一体的設計を示している。

図６は、ホルダーを有する、交換式の方向変換レールを示している。

図７は、互いに逆方向で巻かれたヤーンインサートを有するベルト状カバリングを示している。

図８は、ベルト状カバリングホルダーの他の実施の形態の平面図である。

図９は、図８に示したベルト状カバリングホルダーの差込状態を断面として示している。

図１のドラフティング装置は、二重ベルトドラフティング装置（ダブルベルトドラフティング装置）の通常の構成を示しており、この二重ベルトドラフティング装置は、下部シリンダー３１、６１及び７１を有するもので、この装置を使用することにより、ファイバー群Ｆ（繊維群Ｆ）が、牽引されて（紡がれて）ヤーンＦ’（糸Ｆ’）になる。中間圧力ローラー６の周囲には、ドラフティングベルト６０がかけられており、ドラフティングベルト６０は、ベルトケージ６３によって案内され、及び張られている。下部シリンダー６１には、ドラフティングベルト６２がかけられており、ドラフティングベルト６２は、方向変換レール６４上を走行し、そして上部ベルト６０（上部エプロン６０：upper apron 60）に対して押圧（プレス）されている。ファイバー群を圧縮するために、圧縮器８及び９が、ダラフティング領域の前部と中間部に設けられている。

搬送シリンダー対は、下部ローラー３１と圧力ローラー３とから成り、圧力ローラー３には、ベルト状カバリング１がかけられており、ベルト状カバリング１は、方向変換レール２の上を走行している。圧力ローラー３は、圧力ローラー６及び圧力ローラー７の速度の４０倍ないし６０倍の速度を有しており、従ってカバーベルト１は非常に速く走行しなければならない。従って、方向変換レール２は、ベルトが滑らかに及び低摩擦力でスライドする表面２７を有しており、そして圧力ローラー３のベルトとして設計されたカバリング１は、僅かに張られているだけである。ベルト状カバリング１（ベルト状カバリング１は、張られていない状態では円形になると考えられる）の固有の張力（特有張力）は、このために十分なものである。ベルト状カバリング１は、方向変換レール２によって伸ばされている。この結果として形成される張力は、（既に）ベルト状カバリング１を申し分なく走行させるために十分なものである。

ベルト状カバリング１からファイバーを除去するために、圧力ローラー３とベルト状カバリング１の上側に、クリーナーローラー５が通常の方法で設けられている。しかしながら、ドラフティング装置の長い運転時間の間に、ベルト状カバリング１と方向変換レール２のベルトスライディング表面２７との間において、ファイバーがベルト状カバリング１の内側に蓄積し、蓄積したファイバーは、クリーナーローラーでは除去することができず、又防止することもできない。これらのファイバーは、固着（強く付着）しており、従って方向変換レール２の滑走表面２７上で、ファイバーの蓄積が進行し、そしてベルト状カバリング１の張力が許容範囲を超えて増加する。この張力は、非常に大きくなり、ベルトカバー１に相当なブレーキが作用し、その走行に悪影響が及ぼされるのみならず、方向変換レール２が破損する。ベルト状カバリング１と方向変換レール２のベルトスライディング表面２７との間におけるファイバーの蓄積は、方向変換レール２の成形（形状：shaping）、特に横断面周囲Ｕによって対抗（中和化）できる。ここで、周囲Ｕのサイズ（長さ）が重要であり、何れの場合においても、ドラフティング装置に牽引されるファイバーの平均ステイプル長さ（繊維長さ）よりも長くあるべきであることがわかった。例えば、方向変換レール２の横断面周囲Ｕが、平均ファイバー長さの少なくとも１．５倍の場合に、良好な結果が達成された。方向変換レール周囲Ｕの回りで、ファイバーの出発部と終了部がそれ自体で閉じて環状を形成できないことが、明らかに重要であり、このために方向変換レール２の横断面周囲Ｕは、ローラードラフティング装置に引かれるファイバー材料の最も長いファイバーよりも僅かに長いことが好ましい。

ここで、横断面の形状も、所定の役割をはたす。図２に示したように、横断面の形状は、円形であっても良い。しかしながら、図１又は図３と４に示したもののような横断面形状がベルト状カバリング１の下にファイバーの蓄積を、最も良好に回避することがわかった。しかしながら、ファイバーが方向変換レール２の回りで環（リング）を形成することができないように、横断面周囲Ｕが十分に大きいことがなお重要である。例えば図３は、ベルトスライディング表面２７が円弧状の形状を有し、そして側面が平坦になっている横断面を示している。図１に示した方向変換レール２では、方向変換レール２の横断面は長方形であるが、しかしながら、短い方の側部（短尺側の側部）がアーチ状に丸くなっており、これによりベルトスライディング表面２７が丸くなっている。図４に示した実施の形態では、方向変換レール２２のベルトスライデイング表面２７も丸くなっている；しかしながら、側部は直線（真っ直ぐ）に維持されている。この横断面形状は、圧力負荷に対して特に抵抗力を有しており、そしてより小さなスライディング表面２７を提供し、これによりベルト状カバリング１に作用する摩擦力は小さくなる。図１からわかるように、ベルト状カバリング１について、その外側からファイバーを除去するために、クリーナーローラー５が圧力シリンダー３の上側に（有利な状態で）配置されている。

図５は、対になるように配置された、２個の方向変換レール２３を有するホルダー４を示している。ホルダー４は頬部４１を有しており、ホルダー４は頬部４１によって、圧力ローラー３のシャフト６５に置かれている。頬部４１は、２個の方向変換レール２３と一体になるように設計されている。方向変換レール２３は、シリンダー状のベルトスライディング表面２７を有しており、ベルトスライディング表面２７は、ベルト状カバリング１の脱線を防止する側部端２４を有している。ホルダー４と方向変換レール２３とが一体物として設計されている結果、この部分は、ただ１個の部分（一体部分）として有利に製造し、備え付けることが可能である。

図６に示した実施の形態は、図５に示した実施の形態と類似したものであるが、しかし、方向変換レール２００は、ネジ切りを行うことにより、ホルダーの頬部４１にネジ留め（ネジで備えること）されている。この方法で、異なるスピンドル区分への適用を容易に行うことができる。更に、方向変換レール２００には、僅かに湾曲したベルトスライディング表面２０３が設けられている。ベルトの移動方向に対して横方向に湾曲していることによって、ベルト状カバリング１がスリーブ２０４によりかかることが防止されており、及びベルト状カバリング１がスライディング表面２０３の中央部に保持される。端部(edge)は、方向変換レール２００の自由側（フリーサイド）から除去することができ、これによりベルト状カバリング１の取り外しが容易になる。

図８は、ベルト状カバリング１のためのホルダー４０の他の実施の形態を示している。圧力ローラー３の通常のデザインに従い、方向変換レール２５は、ホルダー４０の頬部４２上に対となって形成されており、これによりこれらはホルダー４０と一体物を形成している。頬部４２は受け部４４を有しており、ホルダー４０は、受け部４４で、圧力ロータ３のシャフト６５上に支持されている。側端部２６が、方向変換レール２５の各自由端に形成されており、側端部２６は、方向変換レール２５のベルトスライディング表面２０３に対して僅かに突出している。

図９は、ホルダー４０の組み込み状態を示しており、この図では、ホルダー４０は、図８の切断面ＡＡでの断面に相当している。圧力ローラー３のシャフト６５は、上部ローラー搬送アーム５１内のバネ式クランプ（詳細は示さず）内で、通常の方法によって保持されている。ホルダー４０は受け部４４で（頬部４２によって）圧力ローラー軸６５をつかんでおり、ホルダー４０は、圧力ローラー軸６５の周りを自由に旋回できる。圧力ローラー３とベルト状カバリング１を介して作用する回転モーメント（トルク）によって、運転の間、ホルダー４０は、逆時計回り（左回り）に旋回され、これにより、ホルダー４０は、ストッパー４３によって上部ローラー搬送アーム５１に支持され、そしてこの位置に固定される。この位置での固定は、約３０°の角度αでなされることが有利である。この固定（固定構成）は、非常に単純であり、そして、ホルダー４０とベルト状カバリング１の全体の組み立てと分解を（特別な固定手段を必要とすることなく）確実なものにする。ベルト状カバリング１は、端部２６を介して、方向変換レール２５から、横方向に取り外すことができる。更に、圧力ローラー３が高速であるにもかかわらず、ベルト状カバリング１の信頼性の高い維持（ホールディング）と案内（ガイダンス）が確保される。

ＤＥ１０２６００２５．２に記載されているように、ベルト状カバリング１は、ヤーンインサートによってベルト状カバリング１の走行方向に補強され、そして従って、この方向に対して非弾性である。ベルト状カバリング１を製造する際に、ヤーンは、ベルト状カバリング１の走行層上に、らせん状に捲かれる。ベルト状カバリング１の切断時に、ヤーンインサートによって、端部分（縁部分）にフリンジ（房：fringe）が突出する。これらのフリンジは、ファイバーを蓄積させることになるので、このことは不利になる。ベルト縁部１３は、ファイバーがこれらに捕らわれることなく及び取り込まれることないように、完全に滑らかであるべきである。このようなフリンジのない切断は、レーザーによる切断で達成される。

らせん状に施されたヤーンインサートによって、ベルト状カバリング１は、非対象的な挙動を示し、そして端部２４側に偏って走行する。この結果、滑らかに切断された縁部１３は、粗面化し、そしてフリンジの形成と上述した負の効果が再び発生する。ヤーンインサート１１をＺ−状（Ｚ向き）に施し、そしてヤーンインサート１２をＳ−状（Ｓ向き）に施すことによって、らせん状に巻いた状態に、ヤーンの交差ができる。更に、このことは、非対称的な挙動に対抗する（中和する）。ベルト状カバリング１０の走行は均一になり、走行によって縁部１３に損傷が発生することはない。方向変換レール２００のベルトスライディング表面２０３が、ベルトの走行方向に対して横方向に僅かに湾曲している場合には、端部２４は、省略することさえ可能になる。この結果、ベルト状カバリング１０は、スライディング表面２０３の中央に、連続的に保持され及び案内（ガイド）される。外側端部２４の省略は、（たとえ方向変換レール２００が堅く設けられていても、）ベルト状カバリング１０をより簡単に交換できるという有利な点を有している。図６に示した実施の形態では、ベルト状カバリング１０は、方向変換レール２００から単純に横方向に押し出すことができる。端部の上に持ち上げることは必要とされない。

上述した全ての手段は、ベルト状カバリング１又は１０に簡単で問題のない走行（取扱）をもたらす。このベルト状カバリング１又は１０は、非常に速い速度で走行するので、僅かな障害も重要な影響を及ぼす。上述した手段は、簡単な方法で障害を回避することができ、そして圧力ローラー３が高速であるにもかかわらず、カバリング１の申し分のない走行（取扱）を達成することができる。

ドラフティング装置の横断面を示した図である。 方向変換レールの横断面である。 図２に示したものとは異なる方向変換レールの横断面である。 図２及び３に示したものとは異なる方向変換レールの横断面である。 ホルダーを有する方向変換レールの一体的設計を示している。 ホルダーを有する、交換式の方向変換レールを示している。 対立状態で捲かれたヤーンインサートを有するベルト状カバリングを示している。 ベルト状カバリングホルダーの他の実施の形態の平面図である。 図８に示したベルト状カバリングホルダーの差込状態を示している。

符号の説明

１ ベルト状カバリング
２ 方向変換レール
３ 圧力ローラー
４ ホルダー
５ クリーナーローラー
６ 中間圧力ローラー
７ 圧力ローラー
８ 圧縮器
９ 圧縮器
１０ ベルト状カバリング
１１ ヤーンインサート
１２ ヤーンインサート
１３ 縁部１３
２２ 方向変換レール
２３ 方向変換レール
２４ 端部
２５ 方向変換レール
２６ 端部
２６ 側端部
２７ 表面（ベルトスライディング表面）
３１ 下部シリンダー（下部ローラー）
４０ ホルダー
４１ 頬部
４２ 頬部
４３ ストッパー
４４ 受け部
５１ 上部ローラー搬送アーム
６０ ダラフティングベルト
６１ 下部シリンダー
６２ ドラフティングベルト
６３ ベルトケージ
６４ 方向変換レール
６５ シャフト（圧力ローラー軸）
７１ 下部シリンダー
２００ 方向変換レール
２０３ ベルトスライディング表面
２０４ スリーブ
Ｆ ファイバー
Ｆ’ ヤーン
Ｕ 方向変換レール周囲

Claims (17)

1. ドラフティング領域の出口における圧力ローラー用のカバリングが、外部層と、前記圧力ローラーのコアに固定された内部層と、から成り、前記外部層は、前記内部層よりも薄くそして硬く、及び前記内部層に対して動くことができるように前記内部層をゆるく囲んだ無端状ベルトとして設計されている紡績機用のローラードラフティング装置において、
   ベルト状カバリング（１，１０）は、方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）の上をスライドし、且つ前記方向変換レールの横断面周囲（Ｕ）が、ローラードラフティング装置に牽引されるファイバー材料の平均ステイプル長さよりも長いことを特徴とするローラードラフティング装置。
2. 前記方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）の横断面周囲（Ｕ）が、平均ファイバー長さの少なくとも１．５倍であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）の横断面周囲（Ｕ）が、ローラードラフティング装置に牽引される最も長い繊維よりも好ましくは僅かに長いことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）が、横断面形状が円弧状のスライディング表面（２７，２０３）を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の装置。
5. 前記方向変換レール（２，２１，２２，２５）の断面形状が、部分的に円であり、部分的に平坦であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記方向変換レール（２）の横断面が、短い側が弧状に丸められている長方形を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の装置。
7. 前記方向変換レール（２００）のベルトスライディング表面（２０３）が、ベルトの走行方向に対して横方向に湾曲していることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の装置。
8. 前記方向変換レール（２００）のベルトスライディング表面（２０３）が、その自由端で、縁による境界が形成されていないことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）が、ベルト状カバリング（１）がかかっている圧力ローラー（３）の対立側に固定して設けられていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の装置。
10. 前記ベルト状カバリング（１，１０）が、圧力ローラー（３）のシャフト（６５）に対して支持されたホルダー（４，４０）によって案内されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記ホルダー（４，４０）は、圧力ローラーのシャフト（６５）上で自由に回転できる状態で支持されていることを特徴とする請求項９又は１０の何れか１項に記載の装置。
12. 前記ホルダー（４，４０）が、頬部（４１；４２）を含み、頬部（４１；４２）は、その受け部（４４）が圧力ローラーシャフト（６５）にまで及んでいることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の装置。
13. 前記ホルダー（４０）がストッパー（４３）を含み、ストッパー（４３）は、ホルダー（４０）を所望の操作位置に支持することを特徴とする請求項９〜１２の何れか１項に記載の装置。
14. ベルト状カバリング（１，１０）は、前記方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）を走行する時には、その曲げ剛性によって、張力が作用することを特徴とする請求項９〜１３の何れか１項に記載の装置。
15. 前記ベルト状カバリング（１）と接触する方向変換レール（２，２０，２１，２２，２５，２００）の表面（２７，２０３）が、滑りを促進する低摩擦表面を有していることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の装置。
16. 紡績機のためのドラフティング装置の圧力ローラーのためのカバリングとして使用される無端状ベルト又はスリーブであって、
    前記カバリングは、外部層と内部層とからなり、及び外部層は、内部層よりも薄く、そして前記内部層に対して動くことが可能なように内部層をゆるく囲んでおり、
    そして、無端状ベルトは、ベルトの走行方向に施されたヤーンインサートによって、走行方向の延び性が低いものである無端状ベルト又はスリーブにおいて、
    ベルト状カバリング（１０）は、二重になったヤーンインサート（１１，１２）を含み、一方のヤーンインサート（１１）は、第２のヤーンインサート（１２）に対して逆方向に巻かれており、これにより一方のヤーンインサート（１１）のヤーンは、第２のヤーンインサート（１２）のヤーンと交差していることを特徴とする無端状ベルト又はスリーブ。
17. 第１の内部層を、管状体とし、そしてヤーンをこの層上に巻き、
    そして他方のヤーンを、この巻いたヤーンの上に、反対方向に巻き、これによりヤーン層を互いに交差させ、
    この後に、両方のヤーン層を他の層でカバーすることを特徴とする請求項１６に記載のベルトを製造するための方法。

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