JP5999128B2 - コーマのトップコーム装置 - Google Patents

Description

本発明は、コーマのトップコーム装置に係り、詳しくはトップコームホルダとトップコームを備えたコーマのトップコーム装置に関する。

コーマは、複数（一般には８個）のコーミングヘッドが配設された作業部を備えている。各コーミングヘッドは、原料のラップからスライバを作る一連の作用を行う部分である。図６に示すように、各コーミングヘッド５１は、フィードローラ５２を備えたニッパ装置５３と、コーミングシリンダ５４と、前後２対のデタッチングローラ５５，５６とを備えている。ニッパ装置５３は、コーミングシリンダ５４の上方で前後進揺動可能に配設されたニッパフレーム５７を有し、ニッパフレーム５７は、その底部にボトムニッパ５８が設けられている。

ニッパフレーム５７は、ボトムニッパ５８の先端部がデタッチングローラ５５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。ニッパフレーム５７にはトップニッパ５９ａを備えたニッパアーム５９が基端において回動可能に設けられ、トップニッパ５９ａはニッパフレーム５７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、ボトムニッパ５８と協同してラップＬを挟持するようになっている。

ニッパフレーム５７には、トップコーム６０がボトムニッパ５８の前方において、ニッパフレーム５７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。トップコーム６０は、コーミングシリンダ５４により梳られたフリースの後端を梳る。トップコーム６０は、板状のトップコームホルダ６１に対して図示しないねじにより数カ所で固定されていた。

しかし、近年、高速化と生産量の増加（単位送り当たりの綿量の増加）に伴いトップコームの撓みが問題となってきた。それに対して、図７に示すように、トップコームホルダ６１を補強部材６２で補強して強度を高めるとともに、トップコーム６０は、クランププレート６３とトップコームホルダ６１に挟まれた状態でねじ６４によって締め付け固定した構成が提案されている（特許文献１参照）。

欧州特許出願公開第２０８５５０５号明細書

特許文献１の構成では、補強部材６２によってトップコームホルダ６１の強度が高くなり、トップコーム６０はクランププレート６３を介してトップコームホルダ６１に固定されているため、トップコーム６０の長手方向（図７の紙面垂直方向）の撓み（特許文献１の図２ａ参照）は抑制される。しかし、トップコーム６０は板状で薄いため、コーミング（梳り）に重要なトップコーム６０の先端のコーム歯６０ａが前後方向（図６の矢印方向）に撓み（振動し）、コーミング性能は低下した状態のままであった。トップコーム６０の厚さを厚くすれば図６の矢印方向の撓み量は低減することができる。しかし、トップコーム６０を厚くするとコーム歯６０ａがフリースに突き刺さる位置が後方（図６の右方）に移動してしまい、コーム歯６０ａが梳る長さが減少することでコーマのコーミング性能が悪化してしまう。

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、トップコーム先端の前後方向の撓みを抑制し、高速化や生産量の増加に対してコーミング性能を確保することができるコーマのトップコーム装置を提供することにある。

上記課題を解決するコーマのトップコーム装置は、ニッパフレームと同期して所定の運動を行うトップコームホルダと、前記トップコームホルダに取り外し可能に固定されたトップコームとを備えたコーマのトップコーム装置であって、前記トップコームは、前記トップコームホルダに固定される本体と、前記本体と別に形成され、かつ前記本体の先端側に一体化されたコーム歯とを有し、前記本体は、前記トップコームホルダと当接する基部と、前記基部よりも先端側において前記コーム歯が一体化されたコーム歯一体化部と、前記基部と前記コーム歯一体化部との間で前記基部に向かって厚さが増大する厚さ増大部とを有し、前記トップコームホルダは、前記コーム歯一体化部の前面よりも前方側で前記基部が当接されるように屈曲部を有する。

この構成によれば、トップコーム本体は、基部とコーム歯一体化部との間で基部に向かって厚さが増大する厚さ増大部を有するため、その前後方向に対する曲げ剛性が高くなり、トップコームのコーミング動作時にコーム歯一体化部が前後方向に撓むことが抑制される。しかも、コーム歯一体化部の厚さは従来と同じとすることができるので、コーミング性能が悪化することもない。したがって、トップコーム先端の前後方向の撓みを抑制し、高速化や生産量の増加に対してコーミング性能を確保することができる。また、基部の厚さをより厚くすることができる。

前記基部の厚さが前記コーム歯一体化部の厚さより厚く形成されていてもよい。この構成によれば、基部の厚さが増すことによりトップコームの長手方向の撓みをより低減することができる。

前記基部は、中空に形成されていてもよい。基部は、全体が充実状態に形成されてもよいが、中空に形成すると軽量となり、コーマ運転時のエネルギー消費が少なくなる。

前記トップコームは、前記基部より先端側の形状が、前記トップコームホルダとの当接面と反対側に屈曲していてもよい。この構成によれば、基部の厚さをさらに厚くすることができる。

本発明によれば、トップコーム先端の前後方向の撓みを抑制し、高速化や生産量の増加に対してコーミング性能を確保することができる。

（ａ）はトップコーム装置の側面図、（ｂ）はトップコームホルダの断面図、（ｃ）はトップコームの断面図。 トップコーム装置とニッパとの関係を示す概略側面図。 別の実施形態のトップコーム装置の側面図。 別の実施形態のトップコーム装置の側面図。 別の実施形態のトップコーム装置の側面図。 コーマの一般的な模式側面図。 従来技術のトップコーム装置の側面図。

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、コーマのトップコーム装置１０は、ニッパフレーム２１（図２に図示）と同期して所定の運動を行うトップコームホルダ１１と、トップコームホルダ１１に取り外し可能に固定されたトップコーム１２とを備えている。図１（ｃ）に示すように、トップコーム１２は、トップコームホルダ１１にねじ１３で固定される本体１４と、本体１４と別に形成され、かつトップコーム１２の本体１４の先端側に一体化されたコーム歯１５とを有する。本体１４は、基部１４ｂとコーム歯一体化部１４ａとの間で基部に向かって厚さが増大する厚さ増大部１４ｃを有する。また、コーム歯１５が一体化されたコーム歯一体化部１４ａの厚さよりトップコームホルダ１１と当接する基部１４ｂの厚さが厚く形成されている。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、トップコームホルダ１１には、トップコーム１２の基部１４ｂと当接する面に、ねじ１３の雄ねじ部が螺合するねじ穴１１ａが形成されている。ねじ１３は、トップコーム１２の基部１４ｂに形成された挿通孔１６を貫通してねじ穴１１ａに螺合することにより、トップコーム１２をトップコームホルダ１１に固定している。挿通孔１６は長孔に形成され、トップコーム１２のトップコームホルダ１１に対する固定位置の上下方向調整が可能になっている。

トップコームホルダ１１は、コーム歯一体化部１４ａの前面よりも前方側（図１の左方側）で当接面１１ｂに基部１４ｂが当接されるように屈曲部１７を有する。
本体１４とコーム歯１５とは別の材質で形成されている。本体１４は、所定の剛性が得られる材質であれば、軽量の材質が好ましく、例えば、アルミニウム合金が使用される。コーム歯１５は、コーミングによる耐久性を確保するため、例えば、鋼で形成されている。図１（ｃ）に示すように、コーム歯１５は本体１４の基部１４ｂより先端側に、例えば、インサート成形で一体化されている。

基部１４ｂは、本体１４の厚さ方向と平行な仮想平面による断面形状が矩形状で、矩形の長辺が本体１４の基端側から先端側に向かう方向に延びるように形成されている。基部１４ｂは、中空に形成されている。

次に前記のように構成されたトップコーム装置１０の作用を説明する。
図２に示すように、トップコーム装置１０は、コーマのニッパ装置２０を構成するニッパフレーム２１に回動可能に支持されている図示しない支持レバーに、トップコームホルダ１１の上部において固定されて使用される。図示しないラップ供給部から供給されるラップＬがフィードローラ２２によってボトムニッパ２３の前側へ送られる。ニッパフレーム２１に回動可能に支持されたニッパアーム２４に固定されたトップニッパ２４ａは、ニッパフレーム２１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、ボトムニッパ２３と協同してラップＬを挟持するようになっている。

コーマが運転されると、ボトムニッパ２３がニッパフレーム２１と共に前後に揺動され、ボトムニッパ２３とトップニッパ２４ａに把持されたラップＬの先端を、図示しないコーミングシリンダにより梳り、梳られたフリースＦをニッパフレーム２１の前進によってデタッチングローラ２５へ向けて移動させる。このフリースＦの前進に対応してデタッチングローラ２５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２５が正転してニッパ装置２０からフリースＦを引き取るとともに、フリースＦ内に突き刺されたトップコーム１２のコーム歯１５によりフリースＦ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Ｆ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。

トップコーム１２によって梳られて得られるフリースＦの品質は、トップコーム１２の全てのコーム歯１５がフリースＦに対して、所定の位置で所定の深さまで突き刺さることを繰り返すことが重要である。フリースＦは、トップコーム１２のコーム歯１５に突き刺された状態でデタッチングローラ２５により引き取られるため、トップコーム１２には、コーム歯１５において、フリースＦによりデタッチングローラ２５に向かう方向の力を受ける。この力は、コーマの高速化及び生産量の増加に伴い大きくなる。

トップコーム１２の本体１４が従来のように板状の場合、コーマの高速化及び生産量の増加に伴って大きくなる前述の力に抗するため、その板厚を厚くするとトップコーム１２の重量が大きくなり過ぎ、動力消費量の増加が多くなる。また、コーム歯１５がフリースＦに突き刺さる位置が後方（図２の右方）に移動してしまい、コーム歯１５が梳る長さが減少することでコーマのコーミング性能が悪化してしまう。

この実施形態ではトップコーム１２は、本体１４に基部１４ｂとコーム歯一体化部１４ａとの間で基部１４ｂに向かって厚さが増大する厚さ増大部１４ｃを有する。そのため、トップコーム１２の本体１４が単なる平板で形成された場合に比べてその前後方向に対する曲げ剛性が高くなり、トップコーム１２のコーミング動作時にコーム歯一体化部１４ａが前後方向に撓むことが抑制される。

詳述すると、断面の曲がり難さは断面二次モーメントに比例し、断面二次モーメントが大きい程、曲がり難くなる。断面二次モーメントは、断面の全面積をＡとし、断面内の微小な領域をｄＡとしたとき、断面内の微小な領域ｄＡに、断面の図心を基準にした軸からの距離を２乗したものを断面領域全体で積分することで求められる。そのため、トップコーム１２の本体１４が同じ長さであれば、一定厚さである場合に比べて、厚さ増大部１４ｃが形成されている方が断面二次モーメントが大きくなり、撓み難くなる。また、コーム歯一体化部１４ａの厚さは従来と同じとすることができるので、コーミング性能が悪化することもない。

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）コーマのトップコーム装置１０は、ニッパフレームと同期して所定の運動を行うトップコームホルダ１１と、トップコームホルダ１１に取り外し可能に固定されたトップコーム１２とを備えたコーマのトップコーム装置である。トップコーム１２は、トップコームホルダ１１にねじ１３で固定される本体１４と、本体１４と別に形成され、かつ本体１４の先端側に一体化されたコーム歯１５とを有し、本体１４は、トップコームホルダ１１と当接する基部１４ｂと、前記基部１４ｂよりも先端側においてコーム歯１５が一体化されたコーム歯一体化部１４ａと、基部１４ｂとコーム歯一体化部１４ａとの間で基部１４ｂに向かって厚さが増大する厚さ増大部１４ｃとを有する。したがって、トップコーム１２の、先端の前後方向の撓みを抑制し高速化や生産量の増加に対してコーミング性能を確保することができる。

（２）基部１４ｂは、中空に形成されている。基部１４ｂは、全体が充実状態に形成されてもよいが、中空に形成すると軽量となり、コーマ運転時のエネルギー消費が少なくなる。

（３）基部１４ｂの厚さがコーム歯一体化部１４ａの厚さより厚く形成されている。この構成によれば、基部１４ｂの厚さが増すことによりトップコーム１２の長手方向の撓みをより低減することができる。

（４）トップコームホルダ１１は、コーム歯一体化部１４ａの前面よりも前方側で基部１４ｂが当接されていてもよい。この構成によれば、基部の厚さをより厚くすることができる。

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。
○ 図３に示すように、トップコーム１２は、基部１４ｂより先端側の形状が、トップコームホルダ１１との当接面と反対側に屈曲してもよい。この構成によれば、基部１４ｂの厚さをさらに厚くすることができる。

○ 図４に示すように、トップコームホルダ１１は特許文献１のように、トップコーム１２が当接される側が真っ直ぐに延びる面となるように形成されていてもよい。
○ 図５に示すように、トップコーム１２は基部１４ｂを中空ではなく充実体として形成し、基部１４ｂのトップコームホルダ１１と当接する面に、ねじ１３が螺合するねじ穴１８を形成する。そして、トップコームホルダ１１にねじ１３の挿通孔１１ｃを長孔で形成し、ねじ１３がトップコームホルダ１１側からトップコーム１２のねじ穴１８に螺合することにより、トップコーム１２がトップコームホルダ１１に固定される構成としてもよい。

○ トップコーム１２の基部１４ｂを中空にする構成は、１個の中空部で中空にする構成に限らず、複数の中空部が存在してもよい。
○ 中空部の形状は、断面矩形状に限らず、例えば、断面形状が四角形以外の多角形や円や楕円あるいは不定形であってもよい。

○ 中空部が複数存在する場合、異なる形状及び大きさの中空部が混在してもよい。
○ トップコームホルダ１１に対するトップコーム１２の固定は、ねじ１３とねじ穴１１ａ，１８との螺合に代えて、ボルトとナットにより行うようにしてもよい。

○ トップコームホルダ１１は中空でなくてもよい。

１０…トップコーム装置、１１…トップコームホルダ、１２…トップコーム、１４…本体、１４ａ…コーム歯一体化部、１４ｂ…基部、１４ｃ…厚さ増大部、１５…コーム歯、１７…屈曲部、２１…ニッパフレーム。

Claims (4)

1. ニッパフレームと同期して所定の運動を行うトップコームホルダと、前記トップコームホルダに取り外し可能に固定されたトップコームとを備えたコーマのトップコーム装置であって、
   前記トップコームは、前記トップコームホルダに固定される本体と、前記本体と別に形成され、かつ前記本体の先端側に一体化されたコーム歯とを有し、前記本体は、前記トップコームホルダと当接する基部と、前記基部よりも先端側において前記コーム歯が一体化されたコーム歯一体化部と、前記基部と前記コーム歯一体化部との間で前記基部に向かって厚さが増大する厚さ増大部とを有し、
   前記トップコームホルダは、前記コーム歯一体化部の前面よりも前方側で前記基部が当接されるように屈曲部を有することを特徴とするコーマのトップコーム装置。
2. 前記基部の厚さが前記コーム歯一体化部の厚さより厚く形成されている請求項１に記載のコーマのトップコーム装置。
3. 前記基部は、中空に形成されている請求項１又は請求項２に記載のコーマのトップコーム装置。
4. 前記トップコームは、前記基部より先端側の形状が、前記トップコームホルダとの当接面と反対側に屈曲している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコーマのトップコーム装置。