JP2023108077A - 紡機の繊維束集束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維束を搬送するデリベリボトムローラの回転軸を駆動するカウンターシャフトにおいて、駆動ギアを速やかに交換する。【解決手段】繊維束Ｆを搬送するデリベリボトムローラ１１２を回転させる回転軸１１１を有し、ドラフトされた繊維束Ｆを集束するコンデンスユニット１１０と、回転軸１１１を駆動するカウンターシャフト１３０とを備え、回転軸１１１には、カウンターシャフト１３０からの駆動を受ける受動ギア１１３が取り付けられ、カウンターシャフト１３０には、受動ギア１１３に噛合する駆動ギア１３２が取り付けられ、複数のカウンターシャフト１３０が、複数のコンデンスユニット１１０に対応して、カップリング１５０により連結され、駆動ギア１３２の幅をＷ、カップリング１５０により相互に連結されるカウンターシャフト１３０の端部の間隔をｄとした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／４）・Ｗを満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、紡機の繊維束集束装置に関する。

ドラフト装置によってドラフトされた繊維束を撚り掛けの前に予め集束し、毛羽の低減や糸強力等の糸品質の向上を目的とした繊維束集束装置が種々提案されている。

この種の繊維束集束装置は、繊維束を送出するデリベリボトムローラが設けられた回転軸を回転させるためのカウンターシャフトを備えている。そして、カウンターシャフトに設けられた駆動ギアと回転軸に設けられた受動ギアとが噛み合い、カウンターシャフトから回転軸に回転力が伝達される。
繊維束集束装置において、デリベリボトムローラが設けられた回転軸と、回転軸に回転力を伝達するカウンターシャフトとの関係は、以下の特許文献１に提案されている。

欧州特許公開ＥＰ１４７９９０８号公報

紡機において、複数の繊維束集束装置が１ユニットとして並列に設けられ、更に複数のユニットが並列に設けられている。この複数ユニットの繊維束集束装置に対応して、紡機では、駆動ギアを有するカウンターシャフトが複数本連接されて構成されている。

カウンターシャフトに設けられた駆動ギアは、操業中の異物の噛み込み等に起因する損傷や摩耗により、臨時にあるいは定期的に交換が必要になることがある。
駆動ギアを交換する場合、複数ユニット分の一連のカウンターシャフトを紡機から引き抜いてから、ギアを交換する手法が存在する。この場合、紡機からカウンターシャフトを引き抜いて取り外し、駆動ギアの交換後に一連のカウンターシャフトを戻す作業が必要になる。これにより、駆動ギアの交換作業には多大な時間を要する。この結果、紡機の停止時間も増大し、生産性が低下する問題がある。

一方、駆動ギアを半割に構成しておき、交換対象の駆動ギアを分割して取り外す作業手法も存在する。この場合、駆動ギアを半割に構成することにより部品コストが上昇し、駆動ギアの回転バランスがとりにくくなり、更に締め付けネジの緩みによる信頼性の低下といった問題が発生する。

特許文献１では、カウンターシャフトの駆動ギア交換については何ら配慮されていない。このため、紡機の生産性を低下させず、特別な部品を使用することなく、カウンターシャフトの駆動ギアを速やかに交換することが望まれている。
本開示は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、繊維束を搬送するデリベリボトムローラの回転軸を回転駆動するカウンターシャフトにおいて、特別な部品を使用せず、生産性を低下させず、駆動ギアを速やかに交換することが可能な紡機の繊維束集束装置を提供することを目的とする。

この開示における紡機の繊維束集束装置は、回転軸に設けられ、繊維束を搬送するデリベリボトムローラ、繊維束に吸引作用を及ぼす吸引部、吸引部に沿って回転される通気エプロン、及び通気エプロンを介して圧接されるデリベリボトムローラと共に回転するデリベリトップローラを有し、ドラフトされた繊維束を集束するコンデンスユニットと、回転軸を駆動するカウンターシャフトと、を備え、回転軸には、カウンターシャフトからの駆動を受ける受動ギアが取り付けられ、カウンターシャフトには、受動ギアに噛合する駆動ギアが取り付けられ、複数のカウンターシャフトは、複数のコンデンスユニットに対応してカップリングにより連結され、駆動ギアの幅をＷ、カップリングにより相互に連結されるカウンターシャフトの端部の間隔をｄとした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／４）・Ｗを満足する。

この開示における紡機の繊維束集束装置において、 駆動ギアの幅をＷ、カップリングにより相互に連結されるカウンターシャフトの端部の間隔をｄ とした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗを満足することが望ましい。

この開示によれば、繊維束を搬送するデリベリボトムローラの回転軸を回転駆動するカウンターシャフトにおいて、特別な部品を使用せず、生産性を低下させず、駆動ギアを速やかに交換することが可能になる。すなわち、最大でも４個のカップリングを取り外し、カウンターシャフトを軸方向にずらすだけでよいので、複数ユニット分の一連のカウンターシャフトを紡機から引き抜いていた従来に比べて作業性が格段に向上する。

実施の形態１における紡機の繊維束集束装置の構成を示す構成図である。 実施の形態１における紡機の繊維束集束装置において、カウンターシャフトの駆動ギアを交換する様子を示す説明図である。

以下、紡機の繊維束集束装置の実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付している。

実施の形態１．
はじめに、実施の形態１における紡機の繊維束集束装置１００の基本的な構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施の形態１における紡機の繊維束集束装置１００の構成を示す構成図である。ここで、図１の（ａ）は繊維束集束装置１００を示し、図１の（ｂ）は繊維束集束装置１００におけるカウンターシャフト１３０を示している。

［繊維束集束装置の構成］
繊維束集束装置１００は、図示しないドラフト装置の下流側に設けられ、ドラフトされた繊維束を撚り掛けの前に予め集束し、毛羽の低減等の処理を行うものである。ここで、ドラフト装置は図１の（ａ）の紙面垂直方向奥側に設けられている。繊維束は、繊維束集束装置１００により処理され、図１の（ａ）の紙面垂直方向手前側下方に向かって搬送される。

図１の（ａ）に示すように、繊維束集束装置１００は、主に、コンデンスユニット１１０と、サポートプレート１２０と、カウンターシャフト１３０とを備えている。
コンデンスユニット１１０には、回転軸１１１と、デリベリボトムローラ１１２と、吸引部１１４と、通気エプロン１１６と、デリベリトップローラ１１８と、エンドプラグ１１９とが設けられている。

回転軸１１１には、複数のデリベリボトムローラ１１２と、受動ギア１１３とが設けられている。カウンターシャフト１３０には、駆動ギア１３２が設けられている。カウンターシャフト１３０の駆動ギア１３２が駆動することにより回転軸１１１の受動ギア１１３が回転させられる。すなわち、回転軸１１１には、カウンターシャフト１３０からの駆動を受ける受動ギア１１３が取り付けられている。受動ギア１１３の回転に伴い、回転軸１１１と共にデリベリボトムローラ１１２が回転することにより、通気エプロン１１６を回転駆動すると共に繊維束Ｆが搬送される。

吸引部１１４は、複数の吸引孔を備えている。吸引部１１４は、搬送される繊維束Ｆに対して、通気エプロン１１６を介して吸引作用を及ぼす。通気エプロン１１６は、通気性を確保できる無端状の織布により形成され、デリベリボトムローラ１１２と吸引部１１４と図示されない案内部とに巻掛けられている。デリベリトップローラ１１８は、通気エプロン１１６を介して圧接されるデリベリボトムローラ１１２と共に回転し、繊維束Ｆを搬送する。

隣接するサポートプレート１２０の間には、８錘分のコンデンスユニット１１０が配置されている。機台長手方向には、８錘分のコンデンスユニット群を１つの単位として、複数単位のコンデンスユニット群が延設されている。回転軸１１１は、以上の８錘分のコンデンスユニット群に対応する所定長さに形成されている。エンドプラグ１１９は、回転軸１１１の両端に設けられている。エンドプラグ１１９は、回転軸１１１を回転可能な状態でサポートプレート１２０に支承されるようにする。なお、サポートプレート１２０は、図示されないローラスタンドに固定されている。

カウンターシャフト１３０は、８錘分のコンデンスユニット群に対応する所定長さに形成されている。カウンターシャフト１３０は、ベアリング１４０を介して、図示しないローラスタンドに支承されている。カウンターシャフト１３０には、回転軸１１１の受動ギア１１３に噛合する駆動ギア１３２が取り付けられている。カウンターシャフト１３０は、駆動ギア１３２と受動ギア１１３とを介して、回転軸１１１を駆動する。機台長手方向には、複数単位のコンデンスユニット群に対応して、複数のカウンターシャフト１３０がカップリング１５０を介して接続されている。

繊維束Ｆは、カウンターシャフト１３０により駆動された回転軸１１１の回転に応じて回転するデリベリボトムローラ１１２及びデリベリトップローラ１１８に挟まれ、通気エプロン１１６を介して吸引部１１４に吸引されつつ、搬送される。

紡出条件によっては、駆動ギア１３２の反力が大きくなることがある。そこで、カウンターシャフト１３０における駆動ギア１３２の取付位置を、ローラスタンドまたはサポートプレート１２０から数えて１錘目と２錘目の間に決定する必要がある。この場合、カップリング１５０を、サポートプレート１２０及びローラスタンドから数えて、２錘目と３錘目の間に設けてもよい。以上のように、カウンターシャフト１３０において、カップリング１５０の位置、または、駆動ギア１３２とカップリング１５０との位置を選定することで、カウンターシャフト１３０の振れ回りと曲がりとを低減することができ、糸品質に対する影響を最小に抑えることができる。

実施の形態１において、駆動ギア１３２の幅を、図１の（ｂ）に示すように「Ｗ」とする。カップリング１５０により相互に連結されるカウンターシャフト１３０の端部の間隔をｄとする。カップリング１５０は、ボルト等の締結によりカウンターシャフト１３０を相互に連結することが可能であると共に、ボルト等の締結解除によりカウンターシャフト１３０の相互連結を解除することが可能である。

実施形態１において、カップリング１５０の解除個数ｎ＝４とした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／ｎ）すなわち、Ｗ＞ｄ≧（１／４）・Ｗの条件式を満足するように構成されている。
望ましくは、カップリング１５０の解除個数を３とした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／３）・Ｗの条件式を満足するように構成されている。更に望ましくは、カップリング１５０の解除個数を２とした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗの条件式を満足するように構成されている。

［駆動ギアの交換手順］
つぎに、カウンターシャフト１３０に設けられた駆動ギア１３２の交換について、図２を参照して説明する。図２は、実施の形態１における紡機の繊維束集束装置１００において、カウンターシャフト１３０の駆動ギア１３２を交換する様子を示す説明図である。

図２の（ａ）において、３本のカウンターシャフト１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃが、それぞれカップリング１５０ａ及び１５０ｂにより連結された様子が示されている。カウンターシャフト１３０ａには、駆動ギア１３２ａが取り付けられている。
ここで、駆動ギア１３２ａを交換する場合について、条件式中のカップリング１５０の解除個数を２とした場合の具体例を以下に説明する。ここでは、交換対象となる駆動ギア１３２ａをカップリング１５０ａの位置で取り外すため、２個のカップリング１５０ａ及び１５０ｂが締結解除の対象となる。

図２の（ｂ）において、カップリング１５０ａ及び１５０ｂの締結解除により、３本のカウンターシャフト１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃの連結を解かれた様子を示している。ここでは、３本のカウンターシャフト１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃから、カップリング１５０ａ及び１５０ｂを取り除いた状態が破線で示されている。

図２の（ｃ）において、２個のカップリング１５０ａ及び１５０ｂの締結解除によって連結を解かれた１本のカウンターシャフト１３０ｂの位置を、交換対象の駆動ギア１３２ａの反対側の軸方向にずらす。すなわち、カップリング１５０ｂが存在していた領域における間隔ｄを詰めるように、カウンターシャフト１３０ｂを軸方向にずらす。
この結果、カップリング１５０ａが存在していた領域における間隔ｄに、カップリング１５０ｂが存在していた領域における間隔ｄが加算される。すなわち、カウンターシャフト１３０ａとカウンターシャフト１３０ｂとの間に、ｄ＋ｄ＝２ｄの隙間が生成される。

ここで、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗの条件式を分解すると、Ｗ＞ｄ、かつ、Ｗ≦２ｄである。
すなわち、駆動ギア１３２ａの幅Ｗは、カップリング１５０ａにより相互に連結されるカウンターシャフト１３０ａ及び１３０ｂの端部の間隔ｄより大きい。このため、カップリング１５０ａを締結解除しただけでは、駆動ギア１３２ａは間隔ｄの隙間を通ることができないため、取り外すことができない。

一方、図２の（ｃ）のようにカウンターシャフト１３０ａとカウンターシャフト１３０ｂとの間隔を２ｄに拡張した場合、Ｗ≦２ｄであるため、幅Ｗの駆動ギア１３２ａは、カウンターシャフト１３０ａとカウンターシャフト１３０ｂとの間の拡張された間隔２ｄの隙間を通ることができるようになる。
この状態の具体的数値としては、例えば、Ｗ＝２０mm、ｄ＝１７mmとすることができる。幅２０mmの駆動ギア１３２ａは、２倍に拡張された２ｄ＝３４mmの間隔の隙間を通ることができる。

以上により、図２の（ｄ）のように、カップリング１５０ａ及び１５０ｂの締結解除と、カウンターシャフト１３０ｂの軸方向の移動とにより、駆動ギア１３２ａをカウンターシャフト１３０ｂの方向に移動させてから、拡張された間隔２ｄの隙間から駆動ギア１３２ａのみを取り外すことができる。
そして、図２の（ｄ）、（ｃ）、（ｂ）及び（ａ）のように逆の手順をとることで、新たな駆動ギア１３２ａをカウンターシャフト１３０ａの元の位置に取り付け、紡機の繊維束集束装置１００を動作可能な状態に速やかに戻すことができる。この場合、最小の２個のカップリング１５０を取り外し及び取り付けすればよく、作業性は良好である。

すなわち、繊維束Ｆを搬送するデリベリボトムローラ１１２の回転軸１１１を回転駆動するカウンターシャフト１３０において、半割の駆動ギア等の特別な部品を使用せず、連結された複数のカウンターシャフト１３０全体を機台から引き抜く必要がなく、生産性を低下させず、駆動ギア１３２ａのみを取り外して速やかに交換することが可能になる。

以上の具体例では、取り外すカップリング１５０の個数を最小の２個とする、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗの条件式の説明してきた。これ以外に、取り外すカップリング１５０の個数が３個であるＷ＞ｄ≧（１／３）・Ｗ、取り外すカップリング１５０の個数が４個であるＷ＞ｄ≧（１／４）・Ｗ、とすることができる。
ここで、Ｗ＞ｄ≧（１／３）・Ｗの場合について説明する。この場合、２本のカウンターシャフト１３０を連結している３個のカップリング１５０の締結を解除する。そして、３個のカップリング１５０の締結解除によって連結を解かれた２本のカウンターシャフト１３０の位置を、交換対象の駆動ギア１３２の取り外し予定領域を拡張するように、軸方向にずらす。

この結果、駆動ギア１３２近傍領域の間隔ｄに、２本のカウンターシャフト１３０をずらしたことによる間隔２ｄが加算される。すなわち、交換対象の駆動ギア１３２の取り外し予定領域に、拡張された３ｄの隙間が生成される。

カウンターシャフト１３０との間隔を３ｄに拡張した場合、Ｗ≦３ｄであるため、駆動ギア１３２ａの幅Ｗは、カウンターシャフト１３０ａとカウンターシャフト１３０ｂとの間に生成された間隔３ｄの隙間を通ることができるようになる。
この状態の具体的数値としては、例えば、Ｗ＝２０mm、ｄ＝８mmとすることができる。幅２０mmの駆動ギア１３２は、本来の８mmの隙間を通ることはできないが、３倍に拡張された３ｄ＝２４mmの隙間を通ることができる。

詳細説明を省略するが、取り外すカップリング１５０の個数が４個であるＷ＞ｄ≧（１／４）・Ｗの場合も、同様に駆動ギア１３２を容易に交換することができる。この状態の具体的数値としては、例えば、Ｗ＝２０mm、ｄ＝６mmとすることができる。従って、Ｗとｄの差が大きい場合、ｄが小さい場合などに有効である。幅２０mmの駆動ギア１３２は、本来の６mmの隙間を通ることはできないが、４倍に拡張された４ｄ＝２４mmの隙間を通ることができる。

そして、以上の条件式、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗ、Ｗ＞ｄ≧（１／３）・Ｗ、及びＷ＞ｄ≧（１／４）・Ｗのいずれかを満足するように、数値または係数を決定することで、繊維束集束装置１００において、繊維束Ｆを搬送するデリベリボトムローラ１１２の回転軸１１１を回転駆動するカウンターシャフト１３０において、特別な部品を使用せず、生産性を低下させず、駆動ギア１３２を速やかに交換することが可能になる。
すなわち、駆動ギア１３２を交換する際に、２～４個のカップリング１５０を解除し、１～３本のカウンターシャフト１３０を移動させるだけでよいため、それ以外の領域に影響を与えることがない。
従って、最大でも４個のカップリング１５０を取り外し、カウンターシャフト１３０を軸方向にずらすだけでよいので、複数ユニット分の一連のカウンターシャフト１３０を紡機から引き抜いていた従来に比べて作業性が格段に向上する。

［その他の実施の形態］
カップリング１５０は、その構造上、アンバランスな回転特性を有することがある。このようなカップリング１５０のアンバランスな回転特性に起因して、カウンターシャフト１３０は、回転中に振れ回り運動が発生することがある。従って、カップリング１５０は、カウンターシャフト１３０を支承するベアリング１４０の近くに敷設することが望ましい。一方、機台のレイアウト上の制約として、ベアリング１４０が固定されているローラスタンドを中心にして±３０mm程度の位置には繊維束Ｆの通り道である紡出部（糸道とも言う）が存在する。このため、紡出部を避けてカップリング１５０を設ける必要がある。カップリング１５０のアンバランス力＞駆動ギア１３２の反力、の条件を満たす場合、カップリング１５０を１錘目と２錘目の間に設けてもよい。

［実施の形態により得られる効果］
以上説明したように、実施の形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
本開示における紡機の繊維束集束装置１００は、回転軸１１１に設けられ、繊維束Ｆを搬送するデリベリボトムローラ１１２、繊維束Ｆに吸引作用を及ぼす吸引部１１４、及び吸引部１１４に沿って回転される通気エプロン１１６を有し、ドラフトされた繊維束Ｆを集束するコンデンスユニット１１０と、回転軸１１１を駆動するカウンターシャフト１３０と、を備え、回転軸１１１には、カウンターシャフト１３０からの駆動を受ける受動ギア１１３が取り付けられ、カウンターシャフト１３０には、受動ギア１１３に噛合する駆動ギア１３２が取り付けられ、複数のカウンターシャフト１３０が、複数のコンデンスユニット１１０に対応して、カップリング１５０により連結され、駆動ギア１３２の幅をＷ、カップリング１５０により相互に連結されるカウンターシャフト１３０の端部の間隔をｄ、とした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／４）・Ｗを満足するように構成されている。
これにより、繊維束集束装置１００において、繊維束Ｆを搬送するデリベリボトムローラ１１２の回転軸１１１を回転駆動するカウンターシャフト１３０において、特別な部品を使用せず、生産性を低下させず、駆動ギア１３２を速やかに交換することが可能になる。そして、最大でも４個のカップリング１５０を取り外し、カウンターシャフト１３０を軸方向にずらすだけでよいので、複数ユニット分の一連のカウンターシャフト１３０を紡機から引き抜いていた従来手法に比べて作業性が格段に向上する。

この開示における紡機の繊維束集束装置１００において、駆動ギア１３２の幅をＷ、カップリング１５０により相互に連結されるカウンターシャフト１３０の端部の間隔をｄとした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗを満足することが望ましい。この場合、最低限の２個のカップリング１５０を取り外し、カウンターシャフト１３０を１本だけ軸方向にずらせばよいので、複数ユニット分の一連のカウンターシャフトを紡機から引き抜いていた従来に比べて作業性が格段に向上する。従って、特別な部品を使用せず、生産性を低下させず、駆動ギア１３２を速やかに交換することが可能になる。そして、紡機の繊維束集束装置１００において、カップリング１５０の解除により連結を解かれたカウンターシャフト１３０以外の領域に対して、駆動ギア１３２の交換による影響をなくすことができる。

１００ 繊維束集束装置、１１０ コンデンスユニット、１１１ 回転軸、１１２ デリベリボトムローラ、１１３ 受動ギア、１１４ 吸引部、１１６ 通気エプロン、１１８ デリベリトップローラ、１１９ エンドプラグ、１２０ サポートプレート、１３０,１３０ａ,１３０ｂ,１３０ｃ カウンターシャフト、１３２,１３２ａ 駆動ギア、１４０ ベアリング、１５０,１５０ａ,１５０ｂ カップリング、Ｆ 繊維束。

Claims (2)

1. 回転軸に設けられ、繊維束を搬送するデリベリボトムローラ、前記繊維束に吸引作用を及ぼす吸引部、前記吸引部に沿って回転される通気エプロン、及び前記通気エプロンを介して圧接される前記デリベリボトムローラと共に回転するデリベリトップローラを有し、ドラフトされた繊維束を集束するコンデンスユニットと、
   前記回転軸を駆動するカウンターシャフトと、
   を備え、
   前記回転軸には、前記カウンターシャフトからの駆動を受ける受動ギアが取り付けられ、
   前記カウンターシャフトには、前記受動ギアに噛合する駆動ギアが取り付けられ、
   複数の前記カウンターシャフトは、複数の前記コンデンスユニットに対応してカップリングにより連結され、
   前記駆動ギアの幅をＷ、前記カップリングにより相互に連結される前記カウンターシャフトの端部の間隔をｄとした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／４）・Ｗを満足する、
   紡機の繊維束集束装置。
2. 前記駆動ギアの幅をＷ、前記カップリングにより相互に連結される前記カウンターシャフトの端部の間隔をｄ とした場合、Ｗ＞ｄ≧（１／２）・Ｗを満足する、
   請求項１に記載の紡機の繊維束集束装置。