JP3039384B2 - ツイスタベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２本の互いに反対
方向に走行するツイスタベルト間に糸をニップして仮撚
りするベルト式仮撚り装置のツイスタベルトに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のツイスタベルトは、糸を
ニップする表面層のゴムの硬度と補強層のゴムの硬度を
略同じにしている。このツイスタベルトは、消耗品であ
り、従来よりツイスタベルトの更新周期を長くするため
に各種試みが成され、耐摩耗性を高めるために、実際に
摩耗する表面層のゴムに焦点を絞って、表面層のゴムの
硬度を変更する各種試みがなされている。

【０００３】表面層のゴムの硬度を低くした場合には、
耐摩耗性及び経済性に優れており、通常の使用範囲で問
題は生じない。しかし、糸の種類や太さ等によりベルト
間の接圧を高くする必要が生じた場合に、糸品質に影響
を及ぼす解撚張力を所望の値に制御できないという問題
が生じた。

【０００４】このツイスタベルトに求められるものは、
耐摩耗性に優れているということも大切なことである
が、先ず高品質な糸を製造できるということが第一条件
である。この高品質な糸を製造する上で、仮撚り装置に
よる解撚張力の正確な制御が不可欠である。そこで、仮
撚り装置の下流側の糸の張力（解撚張力）を検出し、検
出した解撚張力に応じて仮撚り装置のベルト間のニップ
圧又はベルト速度を制御し、解撚張力を所定の値に制御
することが行われている。この解撚張力の正確な制御を
行う上で影響を与えるのは、実験により解ったことであ
るが、仮撚り装置に用いられるツイスタベルト全体の硬
さではなく、表面層のゴム硬度であった。表面層のゴム
の硬度を低くすると、解撚張力とニップ圧又はベルト速
度との関係が比例関係とならず、正確に解撚張力を制御
することができなくなるという問題が生じていたのであ
る。又、ベルトの表面硬度を変えることは、解撚張力制
御装置の設定の変更を余儀なくされるという必要が生じ
る。このため、糸生産者は過去に蓄積した品質管理のノ
ウハウ（糸の種類、太さ等に応じたベルトの接圧及びベ
ルト速度と解撚張力の関係についてのノウハウ）が十分
に生かせなくなる。

【０００５】このような理由から、ツイスタベルトの表
面層の硬度を変更して耐摩耗性を向上させるのは困難で
あり、耐摩耗性を向上させるためには別の手法が求めら
れていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術に存在する問題点に着目して成されたもので
ある。その課題は、糸に影響を与えることなく、耐摩耗
性に優れたツイスタベルトを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１に記載の発明においては、断面構造を糸に
接触する表面層と、ベルト内側に位置する補強層の少な
くとも２層構造にするとともに、前記補強層のゴムの硬
度がＪＩＳ Ａ スケールで９０度（ＩＲＨＤ，Intern
ational Rubber Hardness Degree ８７．１）以上であ
り、かつ、前記表面層のゴムの硬度が前記補強層のゴム
の硬度より低くＪＩＳ Ａ スケールで８０度（ＩＲＨ
Ｄ７０．４）以下であるようにした。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、補強層は補強用の芯糸を埋設したも
のである。

【０００９】従って、請求項１に記載の発明では、ツイ
スタベルトをニップ（２本のベルトが糸を挟んで押し付
け合う）ときに、互いに生じる撓みが少なく、ベルトが
接し合う菱形部の圧力がより均一になる。

【００１０】補強層のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ スケー
ルで９０度以上とすることで、ツイスタベルト全体が堅
くなり、撓みがより少なくなり、ベルトが接し合う菱形
部の圧力がより均一になる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、ツイスタベル
トに掛かっている張力によるツイスタベルトの伸びを押
さえ、ツイスタベルトをニップした時の撓みを減らす。

【００１２】

【実施の形態】本発明のツイスタベルトを用いる代表的
な例である延伸仮撚機Ｍは、溶融紡糸した合成繊維糸条
にテクスチュアード加工を施すものであり、その一例を
全体図である図４に示す。Ｐｓは給糸パッケージであ
り、クリールスタンドＳにより保持されている。Ｌ１は
ガイドパイプであり、給糸パッケージＰｓより解除され
たフィラメント糸Ｙを第一フィードローラＦ１へと導
く。Ｈ１は一次ヒータであり、ニップツイスタＴで仮撚
りされた糸Ｙを熱処理する。Ｔはニップツイスタであ
り、ベルト式の仮撚り装置である。Ｌ２は冷却板であ
り、Ｈ１により熱処理された糸を冷却して特性を固定す
る。Ｈ２は二次ヒータであり、熱固定された糸Ｙを第三
フィードローラＦ３によりオーバーフィードさせ、再度
熱処理して残留応力を除去するセットをおこなう。Ｏは
オイリングローラであり、糸Ｙに油分を付与する。Ｗは
巻取装置であり、糸ＹをパッケージＰｗに巻取る。

【００１３】延伸仮撚機Ｍは、機台Ｋに沿ってクリール
スタンドＳを設け、このクリールスタンドＳに支持した
給糸パッケージＰｓのフィラメント糸Ｙを解舒して、ガ
イドパイプＬ１により第一フィードローラＦ１に導いて
いる。更に、テクスチュアリング用の一次ヒータＨ１と
冷却板Ｌ２及びニップツイスタＴを経て第二フィードロ
ーラＦ２に至る。この過程で糸Ｙを延伸しながら仮撚り
・熱固定して、糸Ｙに嵩高加工を施す。そして第三フィ
ードローラＦ３、セッティング用の二次ヒータＨ２で糸
に弛緩（リラックス）を与えた状態で熱処理して残留応
力を取り除き、第四フィードローラＦ４、作業通路Ｌ
３、オイリングローラＯを経て巻取装置Ｗによりパッケ
ージＰｗに巻き取るものである。

【００１４】ニップツイスタＴについて、図２を参照し
ながら詳しく説明すると、２本のツイスタベルト１・１
を有している。これらのツイスタベルト１・１は、駆動
プーリ５・５と従動プーリ６・６とに張設されている。
そして、駆動プーリ５・５は、回転軸７を介して図示さ
れないタンゼンシャルベルトにより互いに逆方向に回転
駆動されるようになっている。一方、従動プーリ６・６
は、回転自在に軸支されており、ツイスタベルト１・１
を介して従動回転するようになっている。

【００１５】上記のツイスタベルト１・１は、両者が交
差するように配設されており、駆動プーリ５・５により
互いに逆方向に走行するようになっている。両ツイスタ
ベルト１・１は、糸Ｙをニップしながら互いに反対方向
に走行することによって、下流側となる矢印方向に糸Ｙ
を進行させると共に、糸Ｙに施撚作用を付与することに
より上流側において糸Ｙを加撚することになる。加撚さ
れた糸Ｙは、ツイスタベルト１・１間に進入することに
なり、ツイスタベルト１・１の表面層２・２に圧接され
ながら進行することになる。ツイスタベルト１・１は、
交差しているために、糸Ｙをニップする接触面は菱形を
形成（菱形部１４）する。この菱形部１４は、ツイスタ
ベルト１・１が撓みやすいと、菱形部１４を形成する４
隅に局部的に力が掛かり、摩耗しやすくなる。

【００１６】上記の各ツイスタベルト１・１は、図１に
示すように、表面層２と補強層３とを有しており、表面
層２が糸Ｙとの接触により所定厚まで摩耗した時に、摩
耗限界に達したとして、新しいツイスタベルト１・１に
交換されるようになっている。

【００１７】表面層２の材質は、ニトリルブチレンラバ
ー（ＮＢＲ）で、その硬度はＪＩＳＡ スケールで７８
度（ＩＲＨＤ６７．６）を使用している。

【００１８】補強層３は、表面層２の樹脂よりも高い硬
度（この実施の形態ではＪＩＳ Ａスケールで９０度）
の、例えばハイニトリルブチレンラバー（ＨＮＢＲ）等
の樹脂により形成され、層内には、多数の芯糸４が埋設
されている。駆動プーリ５・５と従動プーリ６・６とに
張設され常に張力が掛かることによる伸びが、補強層３
の材質と芯糸４とで防止されるようになっている。補強
層３に用いるニトリルブチレンラバーの硬度が、表面層
のゴム硬度であるＪＩＳ Ａ スケールで８０（ＩＲＨ
Ｄ７０．４）度以上であると、ツイスタベルト全体とし
て曲げ堅さが増し、糸をニップした際にたわみが少ない
ため摩耗が少なくなるが、更に、補強層３の硬度をＪＩ
Ｓ Ａ スケールで９０度（ＩＲＨＤ８７．１）以上に
することがツイスタベルト全体の硬度が高くなり、より
撓みが減少するために必要である。

【００１９】その上、補強層３に芯糸４を入れる方が、
芯糸４はゴムと異なり伸びないために、駆動プーリ５・
５と従動プーリ６・６とに張設され常に張力が掛かるこ
とによる伸びが防止され、更に、２本のツイスタベルト
１・１によりニップした際に生じる、撓みも少なくな
る。

【００２０】２本のツイスタベルト１・１は、撓みが減
少するとツイスタベルト１・１の接触面である菱形部１
４の４隅だけが接触するのではなく、より平面的に接触
し、菱形部１４に加わる力の分布が均一となるものと考
えられる。このことにより、耐摩耗性に優れるとともに
ニップ圧を高くした場合でも安定した撚りが掛かり糸品
質が向上する。

【００２１】図５に補強層３のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ
スケールで８０度（ＩＲＨＤ７０．４）としたツイス
タベルト１と補強層３のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ スケ
ールで９０度（ＩＲＨＤ８７．１）とした摩耗量の変化
を示す。縦軸は摩耗量で単位はミリグラムであり、横軸
は日数であり、単位は日である。実線１０，１２はＪＩ
Ｓ Ａ スケールで８０度としたものであり、点線１
１，１３は補強層３のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ スケー
ルで９０度としたものである。実験は糸速８００メート
ル／分で行い、糸の太さは（ａ）が７５デニール、
（ｂ）が１５０デニールである。

【００２２】糸の太さを７５デニールの場合、補強層３
のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ スケールで８０度（ＩＲＨ
Ｄ７０．４）としたツイスタベルト１の寿命は６か月程
度であり、補強層３のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ スケー
ルで９０度（ＩＲＨＤ８７．１）としたツイスタベルト
１の寿命は７〜９か月程度である。糸の太さが７５デニ
ール、１５０デニールいずれも補強層３のゴムの硬度を
ＪＩＳ Ａ スケールで８０度とした実線１０，１２よ
り、補強層３のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ スケールで９
０度と高くしたもの１１，１３の方が摩耗量が少ない。
又、７５デニール（ａ）の方が１５０デニール（ｂ）よ
り摩耗量が多いのは、糸Ｙが細くツイスタベルト１・１
間の菱形部１４での糸Ｙの占める割合が少なく、その分
ツイスタベルト１・１の接触面積が多くなるためではな
いかと考えられる。

【００２３】なお、この発明は以下のようにして具体化
しても良い。本実施の形態では、表面層２と補強層３の
２層構造であるが、図３に示すように、表面層２と補強
層３の間にナイロン編布を設け、更に補強層の下にナイ
ロン織布を設けた４層構造にして、補強層３のゴムの硬
度が高くなり、多少なりとも割れる可能性が生じやすく
なる補強層３を挟み込むようにしても良い。

【００２４】又、本実施の形態では、ゴムの材質はニト
リルブチレンラバーであるが、適度な柔軟性と耐摩耗
性、耐油性、耐熱性や耐熱劣化性等が有れば、フッ素ゴ
ム、ウレタンゴム、クロロプロピレンゴム等その他の材
質でも良い。もちろん、解撚張力の制御に影響を与える
表面層２のゴムは、そのままにして、補強層３のゴムの
硬度をＪＩＳ Ａ スケールで９０度（ＩＲＨＤ８７．
１）以上となるようにした、ニトリルブチレンラバー以
外の材質としてもよい。そして、ツイスタベルト間の撓
み量を減らすために芯糸４が補強層３に設けられている
ことが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２６】請求項１に記載の発明によれば、糸と接触
する表面層と異なる補強層の硬度を高くすることにより
耐摩耗性を向上させるため、製造する糸の品質を落とす
ことなくベルト交換の頻度が下がり、保全工数及びコス
トの低減が行える。

【００２７】しかも、補強層のゴムの硬度をＪＩＳ Ａ
スケールで９０度以上とすることで、ツイスタベルト
の耐摩耗性がより向上し、使用条件にもよるが、ＪＩＳ
Ａスケールで８０度の製品よりも１．１５〜１．５倍
程度耐摩耗性が向上する。

【００２８】請求項２に記載の発明によれば、ツイスタ
ベルトの伸びを防ぎ、ツイスタベルト間でニップした際
のベルトの撓み量が減り、耐摩耗性が更に向上し、ニッ
プ圧が高くなっても安定する。このため、糸の品質も向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のツイスタベルトの断面図である。

【図２】ニップツイスタの要部斜視図である。

【図３】他の実施の形態のツイスタベルトの断面図であ
る。

【図４】延伸仮撚機の全体図である。

【図５】補強層のゴムの硬度と磨耗量について示した図
である。

【符号の説明】

１ ツイスタベルト ２ 表面層 ３ 補強層 ４ 芯糸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面構造を糸に接触する表面層
   と、ベルト内側に位置する補強層の少なくとも２層構造
   にするとともに、前記補強層のゴムの硬度がＪＩＳ Ａ
   スケールで９０度以上であり、かつ、前記表面層のゴ
   ムの硬度が前記補強層のゴムの硬度より低くＪＩＳ Ａ
   スケールで８０度以下であることを特徴とするツイス
   タベルト。
2. 【請求項２】 補強層は補強用の芯糸を埋設し
   たものである請求項１記載のツイスタベルト。