JP5999129B2 - 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５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６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６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、図５に示すように、トップコームホルダ６１のすぐ前方側（図５の左方側）にはデタッチングローラ５５があるため、補強部材６２はトップコーム６０の上端近傍に対応する位置までにしか延ばすことができず、トップコーム６０の長手方向撓みの抑制効果が不十分で、コーミング性能は低下した状態のままであった。

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、トップコームの長手方向の撓みを十分に抑制して、コーマの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、前記トップコームホルダは、前記トップコームをその厚さ方向の両側から挟んだ状態で固定支持するコ字状の固定支持部を有し、前記固定支持部を構成する前壁及び／又は後壁には、ねじ又はボルトが挿通される挿通孔が形成されており、前記ねじ又はボルトは前記挿通孔及び前記トップコームを貫通した状態で前記トップコームを前記トップコームホルダに固定している。

この構成によれば、トップコームホルダは、コ字状の固定支持部を有し、その固定支持部が、トップコームをその厚さ方向の両側から挟んだ状態で固定支持する。そのため、従来のようにトップコームホルダの前方に補強部材を設けるのに比べ、トップコームをコ字状の固定支持部で十分な長さにわたって挟み込むことにより、トップコームがフリースを梳るためにフリースに突き刺された状態において、フリースがデタッチングローラに引き取られる際に、トップコームが長手方向により撓み難くなる。したがって、トップコームの長手方向の撓みを十分に抑制して、コーマの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。

前記トップコームは、前記固定支持部で挟持される被挟持部の厚さが、前記被挟持部からコーム歯に至るまでの部分の厚さより厚く形成されていることが好ましい。この構成では、固定支持部で挟持される被挟持部の厚さが、コーム歯に至るまでの部分の厚さと同じ場合に比べて、被挟持部の厚さが厚くなった分、トップコームホルダの断面二次モーメントも大きくなってその長手方向の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トップコームの長手方向の撓みがより抑制される。

前記コ字状の固定支持部を構成する前壁にはねじが挿通される挿通孔が形成され、前記固定支持部を構成する後壁には前記ねじの雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が形成されていることが好ましい。ここで、「前壁」とは、トップニッパと対向する側と反対側の壁を意味する。

トップコームをトップコームホルダに固定する場合、トップコームがコ字状の固定支持部に挟持された状態で固定支持部をねじで締め付けるのが一般的である。その際、トップコーム装置とトップニッパとの干渉を避けるため、トップコームホルダの後壁からの突出部の突出量は少ない方が好ましい。ねじの頭が後壁側になると、ねじの頭の分、突出量が多くなる。しかし、ねじの頭が前壁側になるように構成すれば、ねじが螺合する雌ねじ部の長さを確保するために後壁の一部を厚くしても、ねじの頭が後壁側にある場合に比べて、突出量は少なくなる。

本発明によれば、トップコームの長手方向の撓みを十分に抑制して、コーマの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。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ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），（ｂ）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。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とを有する。

本体１４は、トップコームホルダ１１に後記する固定支持部で挟持される被挟持部１４ｂと、コーム歯１５が一体化されたコーム歯一体化部１４ａと、被挟持部１４ｂとコーム歯一体化部１４ａとの間で被挟持部１４ｂに向かって厚さが増大する厚さ増大部１４ｃを有する。また、コーム歯一体化部１４ａの厚さより被挟持部１４ｂの厚さが厚く形成されている。即ち、トップコーム１２は、前記固定支持部で挟持される被挟持部１４ｂの厚さが、被挟持部１４ｂからコーム歯１５に至るまでの部分の厚さより厚く形成されている。被挟持部１４ｂは、中空に形成されている。

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。コーム歯１５は本体１４の被挟持部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。

トップコームホルダ１１は、トップコーム１２を被挟持部１４ｂの厚さ方向の両側から挟んだ状態で固定支持するコ字状の固定支持部１６を有する。コ字状の固定支持部１６を構成する前壁１６ａにはねじ１３が挿通される挿通孔１７が形成され、固定支持部１６を構成する後壁１６ｂにはねじ１３の雄ねじ部１３ａが螺合される雌ねじ部１８が形成されている。ねじ１３は、前壁１６ａの挿通孔１７及びトップコーム１２の長孔１９を貫通した状態で雌ねじ部１８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。ここで、「前壁」とは、トップニッパ２４ａ（図２に図示）と対向する側と反対側の壁を意味する。

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。コーム歯１５がフリースＦに突き刺さる長さは、トップコーム１２の固定支持部１６に対する固定位置を、長孔１９とねじ１３との位置関係を調整することで調整される。

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。

トップコームホルダ１１は、コ字状の固定支持部１６を有し、その固定支持部１６が、トップコーム１２をその厚さ方向の両側から挟んだ状態で固定支持する。そのため、従来のようにトップコームホルダ１１の前方に補強部材を設けるのに比べ、トップコーム１２をコ字状の固定支持部１６で十分な長さにわたって挟み込むことにより、トップコーム１２がフリースＦを梳るためにコーム歯１５がフリースＦに突き刺された状態において、フリースＦがデタッチングローラ２５に引き取られる際に、トップコーム１２が長手方向により撓み難くなる。したがって、トップコーム１２の長手方向の撓みを十分に抑制して、コーマの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。

この実施形態ではトップコーム１２は、固定支持部１６に挟持された状態で固定される被挟持部１４ｂの厚さが、被挟持部１４ｂからコーム歯１５に至るまでの部分（コーム歯一体化部１４ａ）の厚さより厚く形成されている。また、トップコーム１２は、本体１４に被挟持部１４ｂとコーム歯一体化部１４ａとの間で被挟持部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。

また、被挟持部１４ｂの厚さが、コーム歯１５に至るまでの部分の厚さと同じ場合に比べて、被挟持部１４ｂの厚さが厚くなった分、トップコームホルダ１１の断面二次モーメントも大きくなってその長手方向の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トップコーム１２の長手方向の撓みがより抑制される。

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）コーマのトップコーム装置１０は、ニッパフレーム２１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。トップコームホルダ１１は、トップコーム１２をその厚さ方向の両側から挟んだ状態で固定支持するコ字状の固定支持部１６を有する。したがって、トップコーム１２の長手方向の撓みを十分に抑制して、コーマの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）トップコーム１２は、固定支持部１６で挟持される被挟持部１４ｂの厚さが、被挟持部１４ｂからコーム歯１５に至るまでの部分（コーム歯一体化部１４ａ）の厚さより厚く形成されている。この構成では、固定支持部１６で挟持される部分の厚さが、被挟持部１４ｂからコーム歯１５に至るまでの部分の厚さと同じ場合に比べて、被挟持部１４ｂの厚さが厚くなった分、トップコームホルダ１１の断面二次モーメントも大きくなってその長手方向の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トップコームの長手方向の撓みがより抑制される。

（３）コ字状の固定支持部１６を構成する前壁１６ａにはねじ１３が挿通される挿通孔１７が形成され、固定支持部１６を構成する後壁１６ｂにはねじ１３の雄ねじ部１３ａが螺合される雌ねじ部１８が形成されている。トップコーム１２をトップコームホルダ１１に固定する場合、トップコーム１２がコ字状の固定支持部１６に挟持された状態で固定支持部１６をねじ１３で締め付けるのが、一般的である。その際、トップコーム装置１０とトップニッパ２４ａとの干渉を避けるため、トップコームホルダ１１の後壁１６ｂからの突出部の突出量は少ない方が好ましい。ねじ１３の頭が後壁１６ｂ側になると、ねじ１３の頭の分、突出量が多くなる。しかし、ねじ１３の頭が前壁１６ａ側になるように構成すれば、ねじ１３が螺合する雌ねじ部１８の長さを確保するために後壁１６ｂの一部を厚くしても、ねじ１３の頭が後壁１６ｂ側にある場合に比べて、突出量は少なくなる。

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、固定支持部１６に挟持される被挟持部１４ｂの厚さが、被挟持部１４ｂからコーム歯１５に至るまでの部分の厚さより厚くなくてもよい。

○ 図３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、前壁１６ａ側に補強部３０を備えた形状であってもよい。
○ 図４（ａ）に示すように、トップコーム１２は、固定支持部１６に挟持される被挟持部１４ｂの厚さが、被挟持部１４ｂからコーム歯１５に至るまでの部分の厚さより厚く形成され、固定支持部１６よりコーム歯１５側に突出する部分は、固定支持部１６の後壁１６ｂと被挟持部１４ｂとの当接面３１より後側に屈曲形成されていてもよい。この構成によれば、被挟持部１４ｂの厚さをより厚くすることができる。

○ 図４（ｂ）に示すように、トップコーム１２の固定支持部１６よりコーム歯１５側に突出する部分が、後壁１６ｂと被挟持部１４ｂとの当接面３１より後側に屈曲形成された構成において、後壁１６ｂを前壁１６ａより薄く形成し、ねじ１３を頭が後壁１６ｂ側になるように構成してもよい。ねじ１３は、雄ねじ部１３ａが前壁１６ａに形成された雌ねじ部１８に螺合された状態で、固定支持部１６によりトップコーム１２を締め付け固定する。

○ 図４（ｂ）に示すように、ねじ１３の頭が後壁１６ｂと当接する構成において、後壁１６ｂ全体を薄く形成する代わりに、後壁１６ｂにねじ１３の頭が収容される凹部を形成してもよい。

○ ねじ１３の雄ねじ部１３ａが螺合する雌ねじ部１８は、前壁１６ａあるいは後壁１６ｂを貫通する貫通孔に形成されても、前壁１６ａあるいは後壁１６ｂを貫通しないねじ穴であってもよい。

○ トップコームホルダ１１にトップコーム１２を取り外し可能に固定する構成は、ねじ１３に限らず、ボルトとナットを使用してもよい。
○ トップコーム１２の被挟持部１４ｂを厚く形成した場合、被挟持部１４ｂを中空ではなく充実体として形成してもよい。

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、１３…ねじ、１３ａ…雄ねじ部、１４ｂ…被挟持部、１５…コーム歯、１６…固定支持部、１６ａ…前壁、１６ｂ…後壁、１７…挿通孔、１８…雌ねじ部、２１…ニッパフレーム、３１…当接面。

Claims (3)

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、
   前記トップコームホルダは、前記トップコームをその厚さ方向の両側から挟んだ状態で固定支持するコ字状の固定支持部を有し、
   前記固定支持部を構成する前壁及び／又は後壁には、ねじ又はボルトが挿通される挿通孔が形成されており、
   前記ねじ又はボルトは前記挿通孔及び前記トップコームを貫通した状態で前記トップコームを前記トップコームホルダに固定していることを特徴とするコーマのトップコーム装置。
2. 前記トップコームは、前記固定支持部で挟持される被挟持部の厚さが、前記被挟持部からコーム歯に至るまでの部分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. 前記コ字状の固定支持部を構成する前壁にはねじが挿通される挿通孔が形成され、前記固定支持部を構成する後壁には前記ねじの雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が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。