JP5648333B2 - コーマのフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、コーマのフレーム構造に関する。

一般に、コーマは、８個のコーミングヘッドを配設した作業部を備えている。各コーミングヘッドは、所定量ずつ送り出されてニッパに把持されたラップの先端を、コーミングシリンダにより梳り、ニッパの前進によって梳られたフリースをデタッチングローラへ向けて移動させる。このフリースの前進に対応してデタッチングローラが逆転し、先に引き取ったフリース（先行フリース）を後退させ、このフリースの後端部と新たに梳られたフリース（後続フリース）の先端部とを重ね合わせる。その後、デタッチングローラが正転してニッパからフリースを引き取るとともに、フリース内に突き刺されたトップコームによりフリースの後端を梳る。そして、この作用の繰返しにより各コーミングヘッドにおいて作られたフリースを束ねてドラフトした後、カレンダローラで圧縮してスライバとする。

現在、コーマは、コーミングシリンダの回転速度が２００〜３００ｒｐｍ程度で運転されており、ニッパの前進、後退運動やデタッチングローラの揺動運動（往復回動）もそれに対応して１分間に２００〜３００回という高速で行われる。そして、得られるフリースの品質は、コーミングシリンダによりラップを梳る際に、コーミングシリンダの針がラップに突き刺さる深さによって影響を受け、突き刺さる深さの０．３ｍｍ程度の違いにより得られるスライバの品質に差が生じる。そのため、コーミングヘッドを構成するニッパシャフト、コーミングシリンダ及びデタッチングローラの位置関係を各コーミングヘッドにおいて同じにする必要がある。

一般に、コーマのフレーム構造は、各コーミングヘッド５０を区画する機台フレーム（ミドルフレーム）を備えている（特許文献１参照）。そして、コーマのフレーム構造として、図３（ａ）に示すように、複数のベース定盤５１と、ベース定盤５１上に立設された８枚のミドルフレーム５２を備えたものが実施されている。そして、図３（ｂ）に示すように、ニッパシャフト５３、シリンダシャフト５４、デタッチングローラ５５及びラップローラ５６は、各ミドルフレーム５２を貫通する状態で図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。なお、図３（ａ）ではニッパシャフト５３、シリンダシャフト５４、デタッチングローラ５５の図示を省略している。

実開平６−１２４８３号公報

ところが、従来は各コーミングヘッド５０と対応する部分におけるニッパシャフト５３、シリンダシャフト５４及びデタッチングローラ５５のベース定盤５１からの距離がそれぞれ等しくなるようにフレーム構造を構成するため、ベース定盤５１及びミドルフレーム５２の加工に高精度が要求されるとともに組み付けにも高精度が要求される。例えば、ニッパシャフト５３等が挿通される各孔の位置度として１００分の１ｍｍ以下の高い精度が必要となり、要求を満たすためには恒温加工を行う必要がある。そのため、工数が大きくなり、製造コストが高くなるという問題がある。

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は高加工精度が要求される定盤及びミドルフレームを用いずに、ニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラ等を支障なく支持することができるコーマのフレーム構造を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、全てのコーミングヘッドを挟むように配置された左側フレーム及び右側フレームと、前記左側フレーム及び前記右側フレームの上部間に連結された状態で設けられた前後２本の上側レールとを備え、少なくともニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラを前記上側レールにより支持している。

この発明では、少なくともニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラのように全てのコーミングヘッドに亘って延びる長さを有し、その位置関係に高い精度を要するシャフトは、上側レールに支持される。そのため、上側レールが左側フレーム及び右側フレーム間で撓んだ状態になり、フレーム構造の中央寄りに位置するコーミングヘッドと、フレーム構造の端寄りに位置するコーミングヘッドとでニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラのフレーム構造設置面からの距離が変わる。この変化量は、１００分の１ｍｍ以下の高加工精度で形成された定盤及びミドルフレームを用いた場合の変化量に比べて大きい。しかし、各コーミングヘッドにおいては、ニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラとの位置関係は要求される精度内で同じに維持される。したがって、従来のフレーム構造と異なり、各コーミングヘッドにおいて、ニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラのフレーム構造設置面からの距離を同じにするための高精度の加工を行う必要がない。即ち、この発明では、高加工精度（１００分の１ｍｍ以下の高精度）が要求される定盤及びミドルフレームを用いずに、ニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラを支障なく支持することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記左側フレーム及び右側フレームの下部間に連結された状態で設けられた前後２本の下側レールをさらに備えている。この発明では、下側レールがない場合に比べてフレーム構造全体として強固な構造体となり、例えば、フレーム構造全体を工場の設置場所以外の場所で組み立てた後、フォークリフト等の運搬車両で運んで所定の設置場所に設置する際に、運搬中に上側レールが支障を来すほど撓むことを抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記上側レールと前記下側レールとの間に、ミドルフレームが前記上側レール及び前記下側レールに連結された状態で設けられている。この発明では、フレーム構造全体としてより強固な梯子構造になり、機台振動低減を図ることができ、高速化を図る際に好ましい。また、使用するミドルフレームの加工精度は、従来技術のフレーム構造で使用されるミドルフレームに比べて低くすることができ、恒温加工を必要としない。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記上側レールあるいは下側レールは筒状に形成されている。この発明では、上側レールあるいは下側レールを中実体で形成する場合に比べて、同じ強度のフレーム構造の軽量化を図ることができる。

本発明によれば、高加工精度が要求される定盤及びミドルフレームを用いずに、ニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラ等を支障なく支持することができるコーマのフレーム構造を提供することができる。

（ａ）はコーマのフレーム構造を示す概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における概略拡大断面図。 コーミングヘッドの概略側面図。 （ａ）は従来技術のコーマのフレーム構造を示す概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における概略拡大断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、コーマは、８個のコーミングヘッド１１を配設した作業部を備えている。図２に示すように、コーミングヘッド１１は、一対のラップローラ１２と、フィードローラ１３を備えたニッパ装置１４と、シリンダシャフト１５ａと一体に回転するコーミングシリンダ１５と、デタッチングトップローラ１６ａ，１７ａを備えた前後２対のデタッチングローラ１６，１７とを備えている。ニッパ装置１４は、コーミングシリンダ１５の上方で前後進揺動可能に配設されたニッパフレーム１８を有し、ニッパフレーム１８は、その底部にボトムニッパ１９が設けられている。ニッパフレーム１８には支軸１８ａを介してニッパアーム２０が回動可能に設けられ、ニッパアーム２０の先端にトップニッパ２０ａが固定されている。トップニッパ２０ａはニッパフレーム１８の前後進揺動運動に同期して所定のタイミングで開閉して、ボトムニッパ１９と協同してラップＬを把持するようになっている。ニッパフレーム１８にはトップコーム２１がボトムニッパ１９の前方において、ニッパフレーム１８と同期して所定の運動を行うように取り付けられている。

コーミングシリンダ１５の後方、かつニッパフレーム１８の下方には、ニッパシャフト２２が往復回動可能に配設されている。ニッパシャフト２２にはニッパフレーム駆動アーム２３の第１端部が一体回動可能に固定され、その第２端部にニッパフレーム１８の後端部が支軸２３ａを介して回動可能に支持されている。ニッパフレーム１８は、ニッパシャフト２２の往復回動（揺動運動）によって、ボトムニッパ１９の先端部がデタッチングローラ１６，１７に対して接近・離間するように前後に揺動する構成になっている。

次に、コーマのフレーム構造を図１（ａ），（ｂ）に従って説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、フレーム構造は、全てのコーミングヘッド１１を挟むように配置された左側フレーム３１及び右側フレーム３２と、左側フレーム３１及び右側フレーム３２の上部間に連結された状態でコーマの長手方向（図１（ａ）の左右方向）と平行に設けられた前後２本の上側レール３３ａ，３３ｂとを備えている。両上側レール３３ａ，３３ｂは、同じ高さに設けられている。上側レール３３ａ，３３ｂは筒状（この実施形態では四角筒状）に形成されている。

また、フレーム構造は、左側フレーム３１及び右側フレーム３２の下部間に連結された状態で設けられた前後２本の下側レール３４ａ，３４ｂをさらに備えている。両下側レール３４ａ，３４ｂは、同じ高さで平行に設けられている。下側レール３４ａ，３４ｂは上側レール３３ａ，３３ｂと同じ筒状に形成されている。両下側レール３４ａ，３４ｂは、その中間部において台部３５に支持されている。この実施形態では、台部３５は、左側フレーム３１及び右側フレーム３２との間を４等分する箇所において各下側レール３４ａ，３４ｂを支持するように設けられている。

上側レール３３ａ，３３ｂと下側レール３４ａ，３４ｂとの間には、ミドルフレーム３６が設けられている。ミドルフレーム３６は、略矩形枠状に形成されるとともに、上端が上側レール３３ａ，３３ｂに対してその下面で連結され、下側隅部の切り欠かれた部分が下側レール３４ａ，３４ｂの対向する角部に連結された状態で設けられている。また、ミドルフレーム３６は、台部３５と対応する箇所において下側レール３４ａ，３４ｂに連結されている。

図１（ｂ）に示すように、デタッチングローラ１６，１７（正確にはそのシャフト）は、前側の上側レール３３ａに固定されたブラケット３７を介して前側の上側レール３３ａに支持されており、シリンダシャフト１５ａは、前側の上側レール３３ａに固定されたブラケット３８を介して前側の上側レール３３ａに支持されている。ニッパシャフト２２は、後側の上側レール３３ｂに固定されたブラケット３９を介して後側の上側レール３３ｂに支持されており、ラップローラ１２（正確にはそのシャフト）は、後側の上側レール３３ｂに固定されたブラケット４０を介して後側の上側レール３３ｂに支持されている。ラップローラ１２（正確にはそのシャフト）、シリンダシャフト１５ａ、デタッチングローラ１６，１７（正確にはそのシャフト）、ニッパシャフト２２は全てのコーミングヘッド１１に亘って延びる長さを有している。

なお、各ブラケット３７〜４０は、隣り合うコーミングヘッド１１間に配置されているが、デタッチングローラ１６，１７用のブラケット３７とシリンダシャフト１５ａ用のブラケット３８とは、干渉しないように、図１（ｂ）の紙面と垂直方向にずれた状態で前側の上側レール３３ａに固定されている。また、図示しないがブラシシャフト等の他のシャフトは左側フレーム３１と右側フレーム３２間に支持されている。

次に前記のように構成されたフレーム構造の作用を説明する。
各コーミングヘッド１１においては、トップニッパ２０ａ及びボトムニッパ１９により把持されたラップの先端をコーミングシリンダ１５で梳る際に、図示しないコーム針ができるだけ深くラップに突き刺さった状態でコーミングシリンダ１５が回転すると、コーマで得られるスライバの品質が高くなる。そのため、ボトムニッパ１９は、ラップがコーミングシリンダ１５により梳られるときには、できる限りコーミングシリンダ１５に近い位置に移動するのが好ましい。そして、各コーミングヘッド１１において、ボトムニッパ１９の揺動運動の駆動源となるニッパシャフト２２と、コーミングシリンダ１５の回転駆動源となるシリンダシャフト１５ａとは互いに平行で所定の位置関係を維持する必要がある。各コーミングヘッド１１において、ニッパシャフト２２とシリンダシャフト１５ａとが互いに平行で所定の位置関係を維持すれば、ニッパシャフト２２及びシリンダシャフト１５ａのコーマの設置面からの距離が各コーミングヘッド１１で異なっても、目的とする高品質のスライバを得ることができる。

フレーム構造は、位置度が１００分の１ｍｍ以下の高加工精度で形成された定盤と、各コーミングヘッド１１間に設けられた同じく高加工精度で形成されたミドルフレームとを有しない。そのため、フレーム構造を構成する上側レール３３ａ，３３ｂ及び下側レール３４ａ，３４ｂは、左側フレーム３１及び右側フレーム３２間で撓み、左側フレーム３１あるいは右側フレーム３２寄りに位置する部分と中央部分とでは撓み量が異なる。そのため、各コーミングヘッド１１を構成するシリンダシャフト１５ａ、デタッチングローラ１６，１７及びニッパシャフト２２のそれぞれのコーマ設置面から距離の値は、高加工精度で形成された定盤及びミドルフレームを使用した場合に比べて大きく変動する。しかし、コーミングヘッド１１個々について見れば、シリンダシャフト１５ａ、デタッチングローラ１６，１７及びニッパシャフト２２の平行度及び位置関係（距離）は要求水準を満たす。そのため、８個のコーミングヘッド１１で紡出された８本のスライバを束ねてドラフトして形成されるスライバの品質は、位置度が１００分の１ｍｍ以下の高加工精度で形成された定盤及びミドルフレームを使用したフレーム構造を用いた場合と同程度の高品質になる。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）コーマのフレーム構造は、全てのコーミングヘッド１１を挟むように配置された左側フレーム３１及び右側フレーム３２と、左側フレーム３１及び右側フレーム３２の上部間に連結された状態で設けられた前後２本の上側レール３３ａ，３３ｂとを備えている。ニッパシャフト２２、シリンダシャフト１５ａ及びデタッチングローラ１６，１７は、上側レール３３ａ，３３ｂに固定されたブラケット３７〜３９を介して上側レール３３ａ，３３ｂに支持される。そのため、ニッパシャフト２２、シリンダシャフト１５ａ及びデタッチングローラ１６，１７の位置関係はコーミングヘッド１１によって変化しない。したがって、高加工精度が要求される定盤及びミドルフレームを用いずに、ニッパシャフト２２、シリンダシャフト１５ａ及びデタッチングローラ１６，１７を支障なく支持することができる。そのため、恒温加工を行う必要がない。

（２）フレーム構造は、左側フレーム３１及び右側フレーム３２の下部間に連結された状態で設けられた前後２本の下側レール３４ａ，３４ｂをさらに備えている。したがって、下側レール３４ａ，３４ｂがない場合に比べてフレーム構造全体として強固な構造体となり、例えば、フレーム構造全体を工場の設置場所以外の場所で組み立てた後、フォークリフト等の運搬車両で運んで所定の設置場所に設置する際に、運搬中に上側レール３３ａ，３３ｂが支障を来すほど撓むことを抑制することができる。

（３）上側レール３３ａ，３３ｂと下側レール３４ａ，３４ｂとの間に、ミドルフレーム３６が上側レール３３ａ，３３ｂ及び下側レール３４ａ，３４ｂに連結された状態で設けられている。したがって、フレーム構造全体としてより強固な構造体となり、機台振動低減を図ることができる。

（４）上側レール３３ａ，３３ｂ及び下側レール３４ａ，３４ｂは筒状に形成されているため、上側レール３３ａ，３３ｂ及び下側レール３４ａ，３４ｂを中実体で形成する場合に比べて、同じ強度のフレーム構造の軽量化を図ることができる。

（５）下側レール３４ａ，３４ｂは中間部において台部３５により支持され、ミドルフレーム３６は台部３５と対応する箇所に設けられている。したがって、台部３５を設けない場合、あるいは台部３５を設けてもミドルフレーム３６が台部３５と対応しない箇所に設けられる場合に比べて、より機台振動低減を図ることができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ ミドルフレーム３６の数及び配設箇所は前記実施形態のものに限らず、その数を減らしたり、増やしたり、あるいは同数で配設箇所を変更してもよい。

○ フレーム構造は、左側フレーム３１及び右側フレーム３２と、左側フレーム３１及び右側フレーム３２の上部間に連結された状態で設けられた前後２本の上側レール３３ａ，３３ｂとを備えていればよい。しかし、下側レール３４ａ，３４ｂを設けることにより、（２）の効果が得られる。また、ミドルフレーム３６あるいは台部３５を設けることにより、フレーム構造全体としてより強固な構造体となり、機台振動低減を図ることができる。

○ 上側レール３３ａ，３３ｂ及び下側レール３４ａ，３４ｂは、四角筒状に限らず、例えば、他の角筒状や円筒状等の他の筒状であってもよい。また、筒状に限らず、中実体であってもよく、例えば、断面Ｉ字状や断面Ｌ字状であってもよい。

○ 上側レール３３ａ，３３ｂ及び下側レール３４ａ，３４ｂは、全て同じ形状や大きさにする必要はない。しかし、両上側レール３３ａ，３３ｂは曲げ強度が同じものを使用するのが好ましく、両下側レール３４ａ，３４ｂ同士も曲げ強度が同じものを使用するのが好ましい。

○ デタッチングローラ１６，１７を支持するブラケット３７とシリンダシャフト１５ａを支持するブラケット３８とを一体に形成してもよい。
○ ミドルフレーム３６は、略矩形枠状に限らず他の形状であってもよい。例えば、前側の上側レール３３ａ及び下側レール３４ａのみ、後側の上側レール３３ｂ及び下側レール３４ｂのみを連結するミドルフレーム３６を設けたり、両上側レール３３ａ，３３ｂのみ、両下側レール３４ａ，３４ｂのみを連結するミドルフレーム３６を設けたりしてもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記上側レールには少なくともデタッチングローラを支持するブラケット、ニッパシャフトを支持するブラケット及びシリンダシャフトを支持するブラケットが固定されている。

（２）請求項３に記載の発明において、前記下側レールは中間部において台部により支持され、前記ミドルフレームは前記台部と対応する箇所に設けられている。

１１…コーミングヘッド、１５ａ…シリンダシャフト、１６,１７…シャフトとしてのデタッチングローラ、２２…ニッパシャフト、３１…左側フレーム、３２…右側フレーム、３３ａ，３３ｂ…上側レール、３４ａ，３４ｂ…下側レール、３６…ミドルフレーム。

Claims (4)

1. 全てのコーミングヘッドを挟むように配置された左側フレーム及び右側フレームと、前記左側フレーム及び前記右側フレームの上部間に連結された状態で設けられた前後２本の上側レールとを備え、少なくともニッパシャフト、シリンダシャフト及びデタッチングローラを前記上側レールにより支持したコーマのフレーム構造。
2. 前記左側フレーム及び右側フレームの下部間に連結された状態で設けられた前後２本の下側レールをさらに備えた請求項１に記載のコーマのフレーム構造。
3. 前記上側レールと前記下側レールとの間に、ミドルフレームが前記上側レール及び前記下側レールに連結された状態で設けられている請求項２に記載のコーマのフレーム構造。
4. 上側レールあるいは下側レールは筒状に形成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコーマのフレーム構造。

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