JP2012507642A - 摩擦円板 - Google Patents

Abstract

セラミック又は金属のような硬質材料から成る摩擦円板は、通常、摩耗委を生ぜしめ、ゆえにポリウレタン製の軟質の摩擦円板に比べて強く糸を負荷することになる。硬質材料から成る摩擦円板が通常７年以上にわたって保つのに対して、ポリウレタン製の摩擦円板は約８〜９ヶ月の使用後に交換する必要がある。そこで本発明による摩擦円板では、摩擦円板（１）がその摩擦面（４）に、該摩擦面（４）を減じる少なくとも１つの切欠きを有している。

Description

本発明は、走行するマルチフィラメント糸、特に合成糸において仮撚りを生ぜしめるための仮撚り装置において使用される摩擦円板であって、糸が摩擦円板の摩擦面の上を通過する形式のものに関する。

巻縮された合成糸を製造する場合に、マルチフィラメント糸において摩擦によって仮撚りを生ぜしめることが公知である。この仮撚りはテクスチャード加工ゾーンにおいて、熱処理によって糸のフィラメントにおいて固定される。仮撚りを生ぜしめるためには、通常、仮撚り装置が使用されるが、仮撚り装置において糸は、互いにオーバラップしている回転する摩擦円板の周面、つまり摩擦面を介して、引っ張られる。摩擦円板の回転数は、１４，０００回転／分にも達することがある。このような仮撚り装置は例えばＤＥ２７０８２０４Ｂに基づいて公知である。

摩擦円板は種々様々な材料から成っていることができ、この場合摩擦面の粗さ及び材料に関連して、糸は種々異なった強さの負荷を受ける。セラミック又は金属のような硬質の材料から成る摩擦円板は、通常、摩耗を生ぜしめ、ゆえに、ポリウレタン製の軟質の摩擦円板よりも糸を強く負荷することになり、ポリウレタン製の軟質の摩擦円板は、それ自体が糸によって摩耗してしまう。硬質材料製の摩擦円板が通常７年以上保つのに対して、ポリウレタン製の摩擦円板は、約８〜９ヶ月後には交換しなくてはならない。しかしながら硬質材料性の摩擦円板には次のような欠点、すなわち糸の摩耗によって、周面、つまり摩擦面の表面構造もしくは表面パターンが、徐々に埋まって、平滑になってしまう、という欠点がある。このような現象は「グレーシング効果（Glacing-Effekt）」と呼ばれる。

ゆえに本発明の課題は、軟質材料製の摩擦円板のように糸に対して優しくて、しかも硬質材料製の摩擦円板のような長い耐用寿命を有している摩擦円板を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の摩擦円板において、摩擦円板がその摩擦面に、該摩擦面を減じる少なくとも１つの切欠きを有しているようにした。

本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

本発明におけるように、摩擦円板がその摩擦面に、該摩擦面を減じる少なくとも１つの切欠きを有していると、糸との摩擦円板の接触面が中断され、複数の区分に分割される。摩擦面の摩耗、ひいては摩擦面全体の平滑になるおそれ、つまりグレーシング効果は、本発明の構成により完全に回避されるか又は少なくとも著しく減じられる。なぜならば、縁部、つまり摩擦円板の摩擦面から平らな上側面及び下側面への移行部における摩耗は、もはや生じないからである。各切欠きによって摩擦面は中断され、これによって各２つの新たな移行部が形成され、これによって摩耗の発生が複数の箇所に分割される。このことは、糸の損傷を減じるために極めて役立つ。

有利な実施形態では、切欠きは溝である。この溝は有利には、摩擦円板の周面に環状に延びるように形成されており、つまり摩擦円板は、摩擦円板の全数にわたって延びている少なくとも１つの溝を有している。しかしながらまた、複数の環状の溝が設けられていてもよい。別の実施形態では、摩擦面は２つの溝を有している。この場合両方の溝は、摩擦円板の縁部と摩擦円板の間に等しい間隔をおいて配置されていることができる。溝の数、溝の深さ及び溝の幅に応じて、間隔は適宜設定可能である。複数の溝は同じ形式で形成されることが可能である。また溝は無端に形成されていてもよい。

溝を備えた本発明による摩擦円板は、汎用の摩擦円板と同じ幅を有している。しかしながら溝によって、糸によって巻き掛けられる面積、つまり摩擦面が減じられる。摩擦円板が例えば９ｍｍの幅を有している場合、理論的に巻き掛けられる面は引き続き９ｍｍであるにもかかわらず、実際の摩擦面は、１.５ｍｍ幅の溝が２つ設けられていると、６ｍｍに減じられる。この理由から本発明による摩擦円板は特に、１０００ｍ／分以上の高いテクスチャード加工速度のため及びマイクロフィラメントのために適している。

溝の横断面は例えばＶ字形、Ｕ字形又は方形であってよい。溝の種々異なった配置形式、溝の幅又は溝の深さは、糸走路及び糸材料に関連して設定することができる。

単数又は複数の溝によって、糸との円板の接触面は中断され、複数の区分に分割される。摩擦面の摩耗、ひいては摩擦面全体の平滑になるおそれ、つまりグレーシング効果は、本発明により完全に回避されるか又は少なくとも著しく減じられる。なぜならば、縁部、つまり摩擦円板の摩擦面から平らな上側面及び下側面への移行部における摩耗は、もはや生じないからである。各溝によって摩擦面は中断され、これによって各２つの新たな移行部が形成され、これによって摩耗の発生が複数の箇所に分割される。このことは、糸の損傷を減じるために極めて役立つ。

溝によって、汎用の摩擦円板に比べて、滑り効果（Rutscheffekt）又はグリップ損失（Gripaverlust）は著しく減じられる。

本発明による摩擦円板によってさらに、例えばポリアミド糸（ＰＡ６７８／１８ 黒）及びポリブチレン・テレフタレート（ＰＢＴ ４２／２４ 光沢）における仮撚り発生時に証明されたように、糸の緊張が等しいままの均一な糸走路が得られる。糸の緊張は本発明による摩擦円板の前後において、ポリウレタン製の円板におけると同じか又はそれよりも幾分低いレベルであり、長い運転時間の後においても一定のままである。

糸材料、摩擦円板の材料及び摩擦円板の幅に合わせて、溝の数、溝の幅及び溝の深さは調節することができる。

摩擦面への溝の移行部は、糸が鋭い縁部の上を走行しないように、丸く面取りされている。

糸走路に合わせられて、摩擦円板の平らな面つまり側面に対する、摩擦面の面取り半径もまた設定されている。

摩擦面の表面粗さＲａは、糸材料に合わせられて、有利には０.１〜２μｍの間、特に有利には０.８５μｍである。

摩擦円板の材料は有利には、例えば酸化アルミニウムのような酸化セラミックである。

摩擦円板の材料は金属又はプラスチックであってもよい。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

本発明による摩擦円板の周囲もしくは周面を示す図である。 図１に示した摩擦円板の周面をさらに拡大してその輪郭を示す図である。

図１には、本発明による摩擦円板１が拡大して、かつ部分的に断面されて示されている。直径２は５０ｍｍであり、幅３は９ｍｍである。周面、つまり摩擦面４は、図示の実施形態（図２）では、約６ｍｍの半径５をもって、丸く面取りされている。この半径によって生ぜしめられる巻掛け角度は、糸を傷付けない糸走行を可能にする。図示の実施形態では摩擦円板１は、摩擦面４に２つの溝６を有している。

図２には、摩擦面４がさらに拡大されて示されている。溝６は両方とも同様に形成されていて、約１.５ｍｍの幅７と、約３ｍｍの深さ８と、摩擦面４に対する側壁１０の、１０°の開放角９とを有している。両方の溝６相互の中心間隔１１は、４ｍｍであり、縁部１３からの各溝６の中心間隔１２は、２.５ｍｍである。図２からさらに分かるように、摩擦面４への溝６の側壁１０の移行部１４は、丸く面取りされている。これらの移行部１４の半径は、有利な実施形態では０.３ｍｍと同じかそれよりも小さい。この場合移行部１４の半径のためには０.２ｍｍが特に有利である、ということが判明している。

図示の実施形態の摩擦円板の材料は、９９.７％よりも高い純度と、３.９２ｇ／ｃｍ以上の密度、２％以下の有孔率、０.０１％以下の吸水性、２２０００Ｎ／ｍｍ²以上のビッカース硬度（Ｐ＝２Ｎ）、１０μｍ以下の平均的な粒子サイズ、３２０Ｎ／ｍｍ²以上の平均的な強度、４０００Ｎ／ｍｍ²以上の圧縮強さ及び１６０Ｎ／ｍｍ²以上の引張り強さを有する焼結された酸化アルミニウムである。糸走路の領域における摩擦面の表面粗さＲａは、図示の実施形態では有利には０.８５±０.２μｍである。

例えば本発明による摩擦円板のために適している別の材料としては、酸化ジルコンや酸化ケイ素のような酸化セラミック又は、窒化ケイ素又はＳｉＡｌＯＮｅのような窒化セラミックが挙げられる。例えばモリブデン・ニッケル鋼又はクロム・ニッケル鋼から成る金属製材料では、摩擦面を、セラミック又はダイアモンド製の硬質組成物の混合によって摩耗を防止することができる。摩擦円板の摩擦面に溝を形成するという本発明による思想は、しかしながら本来、摩擦円板のために適したすべての材料において使用することができる。

通常の回転数において本発明による摩擦円板の前後において測定された糸張力は、同じ材料から成っているが溝を有していない汎用の摩擦円板において測定された糸張力よりもほぼ５ｃＮ〜３０ｃＮ小さく、前記汎用の摩擦円板では糸張力は、２０ｃＮ〜１００ｃＮ又はそれ以上の値の間で変化する。仮撚り装置の前における糸張力Ｔ１は、汎用の摩擦円板に対して１０％〜２０％だけ低減させることができた。

２つの溝を備えた本発明による摩擦円板は、Ｄ／Ｙ比における変化、円板周速度と糸速度との比における変化に対して著しく鈍感である。

単数又は複数の溝のバリエーションを挙げれば、溝は、ねじ山のような螺旋形状に摩擦円板の周面において延びていることができる。溝の延在もしくは経過は、摩擦円板の回転方向と同じであっても、又はそれとは逆であってもよい。また溝は単条であっても複数条（これらの条は互いに平行に延びている）であってもよい。単数又は複数の溝の始端部及び終端部は、軸方向で見て、互いに合致していても又は互いにずらされていてもよい。１つの溝の螺条は、１回転よりも短くても、１回転であっても、又は１回転よりも長くてもよい。

Claims (14)

1. 走行するマルチフィラメント糸、特に合成糸において仮撚りを生ぜしめるための仮撚り装置において使用される摩擦円板であって、糸が摩擦円板の摩擦面の上を通過する形式のものにおいて、摩擦円板（１）はその摩擦面（４）に、該摩擦面（４）を減じる少なくとも１つの切欠きを有していることを特徴とする摩擦円板。
2. 前記切欠きは溝（６）である、請求項１記載の摩擦円板。
3. 前記溝（６）は、摩擦円板（１）の周面に環状に延びるように形成されている、請求項１記載の摩擦円板。
4. 前記摩擦面（４）は２つの溝（６）を有している、請求項２又は３記載の摩擦円板。
5. 前記摩擦面（４）は丸く面取りされている、請求項１から４までのいずれか１項記載の摩擦円板。
6. 糸走路の領域において前記摩擦面（４）の表面粗さＲａは、０.１〜２μｍの間、有利には０.８５μｍである、請求項１から５までのいずれか１項記載の摩擦円板。
7. 摩擦円板の材料が酸化セラミックである、請求項１から６までのいずれか１項記載の摩擦円板。
8. 前記材料は酸化アルミニウムである、請求項７記載の摩擦円板。
9. 摩擦円板の材料が金属又はプラスチックである、請求項１から６までのいずれか１項記載の摩擦円板。
10. 単数又は複数の溝が、ねじ山のように螺旋形状に、摩擦円板の周面に延在して設けられている、請求項２から９までのいずれか１項記載の摩擦円板。
11. 単数又は複数の溝の延在方向が、摩擦円板の回転方向と同方向又は逆方向である、請求項１０記載の摩擦円板。
12. 単数又は複数の溝が、単条又は複数条である、請求項１０又は１１記載の摩擦円板。
13. 単数又は複数の溝の始端部と終端部とが、軸方向で見て、互いに合致しているか又は互いにずらされて位置している、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の摩擦円板。
14. １つの溝の螺条が、１回転よりも短いか、１回転か、又は１回転よりも長い、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の摩擦円板。

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