JPH0424448B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、集束溝を有し塑性加工により形成さ
れたオープンエンド紡績ロータおよびこのような
オープンエンド紡績ロータの製造方法に関する。

従来オープンエンド紡績ロータは、中実部材か
ら旋盤加工により作られ、または切削加工により
最終的な形にされる鋳造部品として作られてい
る。繊維に接触する面を熱処理しかつコーテイン
グすることにより長い寿命を得るようにするの
で、このような製法は非常に高価である。しかも
集束溝内にまで達することは極めて困難であり、
従つてこれら集束溝を硬化し、続いて研摩しかつ
コーテイングすることは極めて困難である。

これらの困難を回避するため、切削を行わずに
塑性加工によりオープンエンド紡績ロータを製造
することもすでに公知であり（ドイツ連邦共和国
特許出願公開第2504401号明細書）、その際材料と
して金属板が使われ、この金属板は、まず押抜き
および深絞りによつてポツトの形にされる。続い
てポツトは、相補形に形成されたマンドレルと称
する成形用心型及び成形ローラによりローラスピ
ニング加工され、かつ最終的なロータ形に塑性加
工される。その際成形ローラは、オープンエンド
紡績ロータの内側または長手方向長さ全体にわた
つて延びている。このような方法では紡績ロータ
の内側に加工のため当接する成形ロータに集束溝
形成用のフランジ状突条部を設けなければなら
ず、幅の狭い集束溝を形成するのは困難であり、
このままでは紡績に使用できる紡績ロータは製造
できず、かつ集束溝用成形工具も前記フランジ条
の突条部を有することから短い寿命しか持たない
ことがわかつた。

それ故に本発明の課題は、オープンエンド紡績
に利用でき塑性加工によつて作られる紡績ロー
タ、およびこのようなオープンエンド紡績ロータ
の製造方法を提供することにある。

その他の課題は、このような薄壁の紡績ロータ
のバランスをとる有利な方法を提供することにあ
る。

本発明によればこの課題は次のようにして解決
される。すなわち紡績ロータが集束溝およびこの
中に繊維を案内する集束溝に続く集束面を有し、
集束溝が集束面より大径に形成され、かつオレン
ジの表面に似た表面を有する。これらの形は、以
前には通常の成形工具ではそもそも形成できな
い。さらに別の加工の際には変化しない集束溝表
面は、製造された糸に関する良好な特性を有す
る。糸に有害な作用を及ぼす加工条こんは、集束
溝の範囲において効果的に防止される。

塑性加工に相応した強さにより紡績ロータの集
束溝の範囲に、この範囲に続く集束面の壁厚より
も厚い壁厚が得られる。それにより高い破壊強度
が得られるので、この紡績ロータは高速回転に適
している。成形工具の形を適当に選択することに
よつて集束溝は、集束溝の底面からロータ中央に
向つて徐々に拡大する断面を有するように折曲げ
ると有利であり、また集束溝の境界壁に接する接
線が、集束溝の底から離れるに従つて徐々に大き
くなる交差角度を有するようにすると有利であ
る。集束溝底部の範囲の狭い横断面により、集束
溝内における繊維の良好な圧縮が行われる。徐々
に大きくなる横断面の拡大のため、摩擦の少ない
糸引出しが行われ、かつ糸引出し管から集束溝内
への、すなわちここにある繊維リングへの伝達が
容易になる。

所定の材料を加工する際に高い回転速度による
変形に対して弱い開口縁に高い強度を与えるた
め、ここに補強部を設けるようにすることがで
き、その際この補強部は、紡績ロータの開口縁の
外周に設けられたフランジとして形成されている
と有利である。このようなフランジは、公知の方
法により塑性加工により形成されたオープンエン
ド紡績ロータにおいても有利である。

塑性加工により形成されたこのようなオープン
エンド紡績ロータを作るため、本発明によれば延
伸によりあらかじめ作られたポツトの半径方向位
置を、第２の塑性加工のため、後で集束溝となる
ところを成形工具に支持することなく成形工具に
固定し、それから後で集束溝になるところとポツ
トの開口縁との間の範囲においてポツトの周壁を
任意の方法の塑性加工により、かつ後で集束溝に
なる範囲を塑性加工によりポツト内方の空隙に向
つて内方へ圧縮する。後で集束溝となるところを
成形工具によつて支持することなく成形工具にポ
ツトを固定することにより集束溝の支障ない成形
が行われ、成形工具が、後で集束溝になる範囲の
材料に接触することはない。それにより集束溝が
作られるだけでなく、材料はこの範囲においてさ
らに塑性変形されるので、ここにおける材料は、
初めの材料よりも大きな強さと耐摩耗性を有す
る。圧縮を行う第２の塑性加工の際、集束溝の範
囲に有害な条こんは生じない。集束溝の範囲は、
延伸によりポツトを作つた後の全製造の間に機械
的に接触されないので、非常に狭い形の集束溝が
作られ、これらの形は、成形工具が必要最小寸法
を要するためこれまでは不可能であつたものであ
る。それにより紡績ロータは、これまでのものよ
り一層良好にその都度の紡績要求に合わせること
ができる。このことは、糸切れの回数が少ない
点、および糸継ぎし易さおよび糸品質に関する紡
績効果の改善に現れている。集束溝または紡績ロ
ータ内部空間全体の表面は、コーテイングによつ
て耐摩耗性にすることができ、または紡績すべき
材料に合わせることができる。しかし良好な紡績
結果は、集束溝の表面構造を変えなくとも得ら
れ、この集束溝は、コーテイングされておらず、
かつ本発明による製造方法に基いて押圧条こんの
ような加工こん跡を決して生じない。それにより
良好な自己清浄効果が得られるので、本発明によ
るオープンエンド紡績ロータの障害生起率は、そ
の他の切削せずに作られた紡績ロータと比較して
わずかである。

ポツトの第２の塑性加工の際最終的なオープン
エンド紡績ロータの形に形成されかつ成形工具に
接触しない面によつて、良好な紡績結果が得られ
るので、有利にも紡績ロータの集束溝と集束面
は、ポツト内方の空隙に向つて塑性変形すること
によつて形成される。

ポツト内方の空隙に向つて圧縮する塑性加工の
方法として、特にプレスおよびローラスピニング
加工が有利とわかつた。それ故に本発明の別の特
徴によれば、オープンエンド紡績ロータの集束面
は、多段プレスにより、またはローラスピニング
加工による塑性加工によつて形成される。しかし
材料に応じてその他の方法、例えばスエージング
法も有利なことがある。

スピニング加工の成形ローラによる塑性加工の
際に半径方向内方に作用する圧力が、常にポツト
の周壁の範囲だけに作用し、この範囲が、塑性加
工の際軸線方向に動かされると有利である。この
塑性加工部の移動により、工程端部の範囲にある
材料は押しずらされる。それにより集束溝の範囲
において相応して大きな耐摩耗性を備え、特に良
好な折り曲げおよび材料圧縮が行われる。

集束溝の範囲における所望の曲げおよび材料の
圧縮に応じて、塑性加工部の移動は種々の方法で
行われ、例えば塑性加工部の移動を往復運動によ
つて行うことができる。特に集束溝の範囲におけ
る材料を圧縮することが望まれる場合、しかしな
がら本発明によれば、加工部の移動は、１度また
は連続して常にポツトの加工縁か集束溝の方向に
行うと有利である。

オープンエンド紡績ロータは種々の材料から作
ることができ、例えばアルミニウム、鋼、ばね鋼
または非鉄金属板、またはプラスチツク板からも
作ることができる。これら種々の材料は、種々の
加工性を有し、かつそれ故に異つた処理を必要と
する。例えばプラスチツク板を塑性加工するには
熱を加えなければならないことは周知である。冷
間加工可能な材料（例えば金属板）の場合にもそ
の都度使用した材料に整合できるようにするた
め、本発明による方法の有利な実施形において、
加工部移動の回数およびその際作用する圧力は、
オープンエンド紡績ロータに使われた材料に合わ
せて変化させるようになつている。

スピニング加工の際にはポツトの延伸および開
口縁の変形も行われる。それ故に本発明の別の特
徴によれば紡績ロータは、加工した後に開口縁の
余分な材料を切落として所望の長さ寸法にすると
有利である。

塑性加工の際のポツトの固定は、固定の支持
部、および集束溝以外の範囲において圧縮ローラ
に連結された対向支持部によつて行うことがで
き、その際この固定は、回転するまたは停止した
部材によつて行うことができる。しかし塑性加工
の際にポツトを締付けによつて固定すると有利で
ある。そのため後で紡績ロータになるものの底部
に穴があると極めて有利であり、それにより軸、
軸受ピン、底部材等における取付けは、著しく簡
単になる。この穴を、ポツト形成の間に底部から
押抜きすることは有利である。塑性加工および穴
の押抜きに関するすべての作業は１つの作業工程
で行われるので、押抜きと塑性加工が互いに同心
的に行われることは簡単に保証される。従つて以
前には複数回行われた通常の締付けおよび心出し
作業が省略され、かつ多くの時間が節約される。
このようにして作られた底部に中心穴を有するポ
ツトは、ポツト底部のこの穴を通つて延びた保持
装置によつて固定の支持部に取付けられ、このこ
とは極めて簡単な手段で行うことができる。成形
工具を支持する装置は、このようにして著しく簡
単になる。

それぞれの紡績ロータのアンバランスは、動作
と寿命に不利な作用を及ぼすので、紡績ロータの
バランスは不可欠である。公知技術においてこの
ことは、常に紡績ロータの外周を削つて行われ
る。しかしそれによると切削せずに作られたオー
プンエンド紡績ロータでは比較的薄い壁が更に弱
くなり、このことは、強度上の理由から、特に今
日では通常の高い回転速度に関連して避けなけれ
ばならない。それ故に本発明によれば加工過程に
おける締付けのため、後ででき上つた紡績ロータ
を保持部（例えばロータ軸）に取付けるため必要
なものよりも小さな直径の穴をポツトの底部から
押抜きし、また形成後の紡績ロータは、紡績ロー
タ成形時回転軸線を成形後の紡績ロータの動バラ
ンスをとるため円滑に回転する回転慣性軸線に移
すことによつてバランスをとられ、その際初めに
小さく押抜いた穴を所望の直径に拡大する。この
バランス法は、塑性加工によつて作られたどのよ
うな紡績ロータにも適用できる。

原材料から変化していない表面によつて良好な
紡績結果が得られるので、これら表面は、オープ
ンエンド紡績ロータの全製造過程の間少なくとも
集束溝については実質的に変化しないようにす
る。それ故に摩耗しないように被覆によつて紡績
ロータを保護し、またはそれにより一層良好な紡
績結果が得られるようにする場合、本発明によれ
ば、すでに原材料に被覆が行われ、かつ続いてポ
ツトは、このように被覆された平らな材料から成
形される。ここでもこのようにして集束溝の範囲
の被覆された原材料の表面構造は、製造処理にお
いて実質的に接触されないので、ここでも良好な
紡績結果が得られる。この方法は、塑性加工によ
つて作られる別のオープンエンド紡績ロータにお
いても有利である。

今日では通常の高い回転速度で生じる遠心力
は、種々の材料において場合によつては紡績ロー
タの変形を引起こす。これを防止するため本発明
による方法の別の実施形において、紡績ロータの
開口縁を補強することができる。簡単な方法とし
てはロータの開口縁の余分な部分を切落とした後
に、この開口縁を外方へフランジ曲げして補強す
ることによつて行われる。この補強によつて紡績
ロータの破壊強度が高まるので、ロータはさらに
高い回転速度に適する。ロータの開口縁の補強
は、塑性加工により形成されたその他のオープン
エンド紡績ロータにおいても有利である。

塑性加工により形成された紡績ロータは、極め
て経済的に製造でき、それ故に通常いわゆる使い
捨て部品として作られる。しかしそれにもかかわ
らず塑性加工により形成された紡績ロータが一層
高度な安定性を有し、かつ長期間にわたつて均一
に所定の状態に維持されると有利であり、このこ
とは、繊維に対する特性に関連する。原材料の被
覆の代りに、またはこの処置に加えて、少なくと
もでき上つた紡績ロータの内面に熱処理および／
または化学処理を行うと有利である。このような
処理により材料の組織構造が変化し、その際硬度
が高まりかつ材料の応力が減少するが、その際紡
績ロータの表面の性質が著しく変化することはな
い。それにより良好な紡績結果は害されない。こ
のような処理の後にまたはこの処理により、でき
上つた紡績ロータは化学的および／または電気化
学的にばり取りおよび研摩される。

本発明による方法によれば、一方においてわず
かな重量を有するが、他方においてそれでもなお
摩耗に対して強くかつ高回転速度で使用できかつ
さらに良好な糸品質が得られるオープンエンド紡
績ロータを切削せず塑性加工によつて製造するこ
とができる。これらオープンエンド紡績ロータ
は、塑性加工だけで高い耐摩耗性が得られる使い
捨て部品として、また最終的な熱処理および／ま
たは化学処理に基いてさらに耐摩耗性を高めた部
品として作ることができる。

本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

集束面１０と集束溝１１を有し第２図に２つの
異つた実施例を示した本発明によるオープンエン
ド紡績ロータ１の製造について、まず第１図と第
２図により説明する。

オープンエンド紡績ロータ１の製造のため原材
料として、金属またはプラスチツク製の平らな材
料が使われ、この材料は、今日では通常の高いロ
ータ回転速度で生じる変形を防ぐため、十分に高
い破壊強度を有する。さらに材料は、良好な紡績
特性を有するようにする。ドイツ連邦共和国特許
第1560307号明細書から公知のように、その際
種々の要因が重要であり、例えば汚れおよび帯電
を生じる傾向が少ないこと、繊維等に関するすべ
り特性が良好であることが重要である。このため
例えばアルミニウム、鋼、ばね鋼または非鉄金属
から成る板が適当であるとわかつたが、遠心力お
よび繊維に対して所望の特性を有するその他の金
属でもまつたくかまわない。しかも前記の特性を
有しかつ塑性加工に適していれば、プラスチツク
を原材料として使用してもよい。原材料としてポ
リスチロール（PSプラスチツク）、アクリルニト
リルブタチンスチロール（ABSプラスチツク）
およびセルロースアセテート（CABプラスチツ
ク）が使用できる。これらプラスチツクは、同時
に熱を加えると完全に塑性変形する。

次に例えば冷間圧延された鋼薄板２から塑性加
工によつて形成されるオープンエンド紡績ロータ
１の製造について説明する（第１図）。鋼薄板２
から平底円筒のポツト３を作るための成形工具と
してプレス装置４が設けられており、このプレス
装置に板２が搬入される。公知のプレス装置４
は、主要部分として切断すべき板２を載せるダイ
ス４０を有する。ダイス４０は、切断ポンチ４２
を収容する円筒形切欠きを有する。装置４は、ダ
イス４０の上にブランクホルダ４１を有し、この
ブランクホルダ内に切断ポンチ４２が通つてい
る。切断ポンチ４２は中空シリンダの形に形成さ
れており、この中空シリンダの外周は、鋭いリン
グ状の切刃４２０を有し、この切刃は、同様に鋭
いダイス４０のリング状の切刃４００と共働して
板２を切断し、かつこの切刃４００は、切断ポン
チ４２を収容する切欠きの縁にある。切断ポンチ
４２が嵌入できるダイス４０の同じ切欠き内にさ
らにプレツシヤパツド４３が配置されており、こ
のプレツシヤパツドは切断ポンチ４２の工程を規
制する。プレツシヤパツド４３は、切断ポンチ４
２と同様に中空シリンダの形に形成されている
が、後で説明する理由により内径は切断ポンチ４
２のものよりも小さい。

切断ポンチ４２の中空シリンダ状部分内にエジ
エクタ４４が支持されており、このエジエクタに
向つて、プレツシヤパツド４３の中空シリンダ状
部分内にある深絞りポンチ４５が動くことができ
る。深絞りポンチ４５の方に向いた切断ポンチ４
２の周縁４２１と切断ポンチ４２の方に向いた深
絞りポンチ４５の周縁４５０は、面取りされ、丸
められた形をしている。

エジエクタ４４と深絞りポンチ４５の互いに向
合つた面４４０と４５４は、後で作られる紡績ロ
ータ１の形に相当する形をしている。

深絞りポンチ４５は、切断ポンチ４２、プレツ
シヤパツド４３およびエジエクタ４４と同様に中
空シリンダとして形成されており、かつ深絞りポ
ンチの内周は、エジエクタ４４の方に向いた端部
のところに鋭い切刃４５１を有する。深絞りポン
チ４５のものとちようど同じ大きさの内径を有す
る打抜きポンチ４６がエジエクタ４４内に挿通し
てあり、この打抜きポンチは中実に形成されてお
り、かつ切刃４５１と共働する切刃４６０を有す
る。

プレス装置４の構成に関する前記の説明におい
て、主要部をはつきりさせるため、駆動装置等の
説明は省略した。次に上記構成のプレス装置４に
よるポツト３の製造について説明する。

板２をプレス装置４内に符号２０で示すように
供給した後、切断ポンチ４２を降下し、かつ両方
のリング状の切刃４００と４２０の共働により板
２から破線で示す円板２１が押抜かれ、それから
この円板２１はプレツシヤパツド４３に受取られ
る。初めに破線で示す位置４５２にあつた深絞り
ポンチ４５は、上方に動かされ、その際円板２１
はポツト３の形に絞り加工される。このことは、
通常のように深絞りポンチ４５の外径が切断ポン
チ４２の内径よりもいくらか小径であることから
ポツト３の収容のため必要な場所が確保され、そ
の際丸められた周縁４５０と４２１によつて初め
に円板２１が占めていた平らな位置から材料がす
べり込むことができることにより可能である。深
絞りポンチ４５の深絞り作業の間に打抜きポンチ
４６は、あらかじめ待機位置４６１から実線で示
した作業位置に動かされ、そしてポツト３は打抜
きポンチ４６のところに達している。続いて打抜
きポンチ４６は、降下して深絞りポンチ４５の鋭
い切刃４５１と共働する切刃４６０によつてポツ
ト３の底部３１から円板２２を押抜く。従つて半
分でき上つたまたはでき上つたポツト３は、エジ
エクタ４４と深絞りポンチ４５によつて正確に中
心位置にある打抜きポンチ４６に供給され、かつ
塑性加工の際円板２２を押抜く位置に保持される
ので、穴３０は、ちようどポツト３の中心に生じ
る。押抜かれた円板２２は、深絞りポンチ４５の
穴４５３を通つて下方へ落下し、いずれここから
排出することができる。

ダイス４０とブランクホルダ４１は、この時互
いに離れる。エジエクタ４４はポツト３を切断ポ
ンチ４２から突き出すので、ポツトは、プレス装
置４から取出すことができる。平らな材料（例え
ば板２）の塑性加工の際に生じるポツト３の余分
な開口縁は、場合によつてはこの加工を終了する
際にこの作業過程に関連して所望の軸線方向長さ
に切断してもよい。

板２は、続いて新しいポツト３を成形するた
め、そのために必要な新しい位置に動かされる。

所望の紡績ロータ１の大きさまたは形と材料に
応じて、材料の延伸を行う平らな材料の塑性加工
のためその他の延伸装置またはプレス装置を使用
してもよい。

ポツト３は、無条件に平らな材料から作らなけ
ればならないわけではない。材料に応じてポツト
を冷間加工法または熱間加工法で作つてもよい。

第２図に示すように、ポツト３は、材料の延伸
を行う塑性加工に続いて別な成形工具であるロー
ラスピニング加工装置５において引続き加工され
る。このローラスピニング加工装置５は、ポツト
３の底部３１の形に合わされた収容部５１を備え
たチヤツク５０を有する。収容部５１の中央ねじ
５３が螺合するねじ穴５２が設けられており、こ
のねじ５３は、ポツト底部３１から円板２２を押
抜きして作られた穴３０を挿通して円板５４を介
してポツト３をチヤツク５０に締付け、従つて回
転軸線方向（および半径方向）に固定する。

ローラスピニング加工装置５は、その他に成形
ローラ７と中子マンドレルと称する成形用心型６
とを有する。

成形ローラ７及び成形用心型６は、大体におい
て円すい台の形をしており、この円すい台の傾斜
は、でき上つた紡績ロータ１の集束面１０の所望
の傾斜に相当する。その際成形用心型６は、ロー
ラスピニング加工過程の間、後で集束溝１１にな
るところに決して接触することがないように設計
されており、またはローラスピニング加工作業中
に成形用心型６が集束溝１１に接触することがな
いように配置される。

成形ローラ７は、ポツト３に対して回転軸線方
向（双方向矢印７０）と半径方向（双方向矢印７
１）に動かすことができ、かつ軸７２に回転可能
に支持されている。

でき上つたオープンエンド紡績ロータ１の開口
縁１２になる部分の高さのところに、ローラスピ
ニング加工装置５は切断装置８を有し、この切断
装置８は、ポツト３またはでき上つた紡績ロータ
１に対して双方向矢印８０で示す半径方向に動か
すことができる。

ローラスピニング加工のため紡績ロータ１は、
まず成形ローラ７と成形用心型６には関係なく円
板５４とねじ５３によりチヤツク５０に取付けら
れ、かつこのようにして締付けられる。この時成
形用心型６は、ポツト３の内部に挿入される。そ
の際この成形用心型は、成形すべき紡績ロータ１
の集束面１０になる範囲の全長にわたつて支持す
るような範囲を占める。すなわち成形用心型６
は、まずポツト３の内壁に対して所定の半径方向
距離を有し、それによりこの壁を成形ローラ７に
よつて成形用心型６に向つて半径方向内方に押す
ことができるようにする。それにより成形用心型
６は、オープンエンド紡績ロータ１の集束溝１１
になる範囲には決して接触しない。

集束溝１１を形成するため成形ローラ７は、成
形すべき集束溝１１のすぐ近くにおいて（ポツト
３の底部３１から離れた方の側）ポツト３の外壁
に向つて押される。チヤツク５０は、矢印５５の
方向に回転駆動されるが、一方成形ローラ７と成
形用心型６は、能動的にまたは受動的（ポツト３
を介して）に矢印７３および６１の方向に回転駆
動される。集束溝１１の片側においてポツト３の
壁に作用する圧力によつてこの壁は、集束溝１１
の一方側だけにおいて半径方向内方に押されて集
束溝１１を構成する一方の壁を形成する。集束溝
１１を構成する他方の壁は、底部３１の半径方向
の面によつて形成される。この底部３１は、収容
部５１により形成された支持部によつて付加的に
支持され、かつそれ故に半径方向または軸線方向
の変形に抗することができる。

従つてオープンエンド紡績ロータ１の集束溝１
１は、ポツト３の内方空隙に向つて折曲げまたは
押すことによつて生じる。従つて材料のローラス
ピニング加工を行うこの塑性加工の際、集束溝１
１は成形用心型６には接触しない。集束溝１１の
形成が終了すると、集束溝１１の方向のポツト３
の端部は成形用心型６に当接する。折り曲げられ
たこの範囲と開口縁１２の間のポツト３の範囲に
おいて成形用心型６に向つて成形ローラ７により
さらにスピニング加工を施すことによつて、紡績
ロータ１の集束面１０が作られる。

紡績ロータ１が最終的な形に達した時、切断装
置８は紡績ロータ１のところに半径方向に動かさ
れ、かつ紡績ロータ１から余分な開口縁１３が切
落とされる。それにより紡績ロータ１ができ上が
る。この紡績ロータ１は、すでに多くの目的のた
め十分に利用でき、かつ場合によつては開口縁１
２のばり取りを行う以外にそれ以上の加工は不要
である。従つて紡績ロータ１は、集束溝１１の範
囲に成形ローラ（成形ローラ７と成形用心型６）
に接触しない表面を有する。それにより非常に狭
い集束溝断面が可能で良好な紡績結果が得られ
る。

前記の方法においてまず集束溝１１はスピニン
グ加工によつて作られる。特にこの集束溝１１の
範囲の材料を塑性加工し、かつそれによりこの集
束溝に特別な耐摩耗性を与えるため、前記実施例
ではポツト３の限定された長さ範囲にわたつて延
びただけであり、従つて、この限定された長さ範
囲にわたつてポツトに圧力を及ぼすだけの成形ロ
ーラ７は、この時必要な往復運動の際、折り曲げ
た範囲、すなわち後で集束溝１１になる範囲の方
向に押圧ローラを動かす時にだけポツト３の壁に
圧力を及ぼすと有利である。その際集束溝１１の
範囲から離れる方の成形ローラ７の運動は、ポツ
ト３の壁に圧力を及ぼさずに行われる。それによ
り集束溝１１の範囲において材料の折り曲げおよ
び圧縮が行われ、それによりさらに厚い壁厚が得
られ、そのため紡績ロータ１の寿命が増す。その
際収容部５１の適当な形成によりかつ適合した加
工過程により、集束溝１１の形に影響を及ぼすこ
とができる。

第３図は、このようにして作られた集束溝１１
の実施例を示している。オープンエンド紡績ロー
タ１の底部３１は、プレス装置４内で得られた壁
厚ａを有するが、一方集束面１０は、ローラ圧縮
によりそれよりいくらか薄い壁厚ｂを有する。し
かしこのことは、紡績ロータ１の寿命に何ら不利
な作用を及ぼさない。なぜならローラ圧縮の際に
材料はこの範囲（集束面１０）において圧縮され
ており、それ故に大きな耐摩耗性を有するからで
ある。集束溝１１の範囲において材料は圧縮され
かつ折り返されている。それ故に紡績ロータ１
は、ここにおいてこの範囲に続く集束面１０の壁
厚ｂより厚くかつ底部３１の範囲の壁厚ａよりも
厚い壁厚ｃを有する。壁厚ｃの増大は、後で詳細
に説明するように、スピニング加工の際のローラ
圧縮過程の強さに依存する。

基本的には種々の形の集束溝に対して前記方法
が適用でき、その際相応してプレス装置およびス
ピニング加工装置およびその動きを考えなければ
ならない。特に前記方法は、ロータ内壁のテーパ
の変化により集束面１０から区別された集束溝１
１に良好に適する。

第３図は、集束溝１１の特に有利な形の範囲を
示している。集束溝は次のような断面を有する。
すなわちロータ軸線を通る平面において集束溝１
１の境界壁に接する接線９３と９４，９５と９
６，９７と９８は、集束溝１１の底から離れるに
従つて徐々に大きくなる交差角度α₁，α₂またはα₃
を間に有する。その際両方の境界壁が折曲げられ
また凸面に形成されているが、一方の境界壁が場
合によつては断面で見て直線状に形成できれば十
分である。このような集束溝１１によれば、一方
において繊維リング内の繊維の良好な圧縮が可能
であり、また他方において累進的に広がる断面に
よつて集束溝１１からの摩擦の少ない糸引出しも
容易になる。それにより良好な糸継ぎ性能が良好
な糸結果で得られる。

始めに述べたように、原材料として種々の材料
が紡績ロータ１の製造に適しており、その際アル
ミニウム、鋼、ばね鋼または非鉄金属から成る前
記の金属板の他に、種々のプラスチツクまたはそ
の他の材料から成る板も適しているとわかつた。
切削を行わない変形に関する性質および繊維材料
に対する性質および耐摩性および変形抗性は極め
て重要である。塑性加工には、深絞り、延伸、絞
りおよびプレス法が適している。

成形ローラ６，７に接触しないこの表面が良好
な紡績結果を得るため決定的な意味を持つことは
明らかである。表面を通常のように研摩しかつほ
ぼ1μｍ程度の不規則性しか持たない集束溝でさ
え、糸の引裂き強さと均一性、太位置または細位
置の数、糸切れ個所の数、糸継ぎ能力および自己
清浄化に関して、前記のようにして作られた集束
溝程良好な結果にならない。実験の結果、前記方
法で作られた集束溝の表面は、15μｍの程度の比
較的大きな凹凸を有することがわかつた。仕上げ
に折り曲げられた集束溝１１の表面は、密に並べ
て配置されかつ種々の形を有しかつ種々の高さを
有する種々の大きさの凹凸を有するオレンジの表
面に似ている。原材料として使われる平らな材料
（例えば板２）を作る際スピニング加工またはそ
の他の方法で作用する圧力によつて比較的なめら
かな表面を有するこれらの凹凸は、凹凸の空間に
基いてよられた糸と集束溝の間の摩擦を減少し、
かつそれにより糸品質の改善を行うものと思われ
る。それ故に多くの場合糸品質の改善のためロー
タ表面のコーテイングは行わなくともよい。

前記の方法によればオープンエンド紡績ロータ
１の製造は極めて望ましい価格で行われるので、
これら紡績ロータは、それ以上の処理を行わずに
いわゆる使い捨て部品として作ることができる。
しかし塑性加工により成形して作られたオープン
エンド紡績ロータにおいてもしばしば望ましいよ
うな表面コーテイングまたは熱処理を作つても全
くかまわない。

例えば基材が良好な強さおよび変形特性を有す
るが、紡績（粗悪な糸品質）に関して不都合な特
性を有するので、表面コーテイングを行うことが
望ましい場合、基材として準備された原材料また
は平らな材料（例えば板２）には、適当なコーテ
イングを行つてもよい。コーテイングの利点と前
記表面の利点を得るため、可能ならば平らな材料
に塑性加工を加える前に、この材料にコーテイン
グを行う。例えば冷間圧延した鋼板に陽極亜鉛め
つきにより亜鉛コーテイングを行つてもよい。そ
れからコーテイングの後に「亜鉛鋼板」と称する
この板を前記のように押抜き、塑性加工およびロ
ーラスピニング加工によつて紡績ロータ１の形に
する。

前記の平らな材料から作られたオープンエンド
紡績ロータ１においても、後で集束溝１１になる
範囲の表面に、表面構造に作用を及ぼす機械加工
は行わない。それ故に紡績ロータ１の集束溝１１
の範囲は、変形していない平らな材料とほとんど
変わらない表面を有する。

加工される平らな材料に応じてこの材料は、
種々の良好度で紡績ロータ１の形に塑性加工され
る。それ故に成形ローラ７の作業工程の回数に相
当する塑性加工部の移動の回数および／またはそ
の際ポツト３の材料に作用する圧力は、オープン
エンド紡績ロータ１に使われる材料に合わせて変
化させると有利である。それにより集束溝１１の
形も影響を受ける。さらに所定の材料、例えばプ
ラスチツクは、そもそも深絞りおよびローラスピ
ニング加工が初めて可能であるように、熱を供給
しなければならない。

原材料として使われる平らな材料（例えば板
２）に対してオープンエンド紡績ロータの耐摩耗
性を増すため、原材料のコーテイングの他にまた
はこれに加えて、でき上つた紡績ロータ１の内面
を熱および／または化学および／または電気化学
的に処理してもよい。そのためあらゆる公知の方
法（硬化、材料の内部応力を取除く焼なまし、窒
化処理等）が利用できる。なぜならこの方法は、
表面に機械的に作用するのではなく、拡散によつ
て耐摩耗性を増すからである。

ローラスピニング加工を終了する際に切断され
た縁１２のばり取りを行いかつ紡績ロータ１の内
面を研摩するような化学処理を紡績ロータ１に行
つてもよい（例えば炭素を含む鋼におけるいわゆ
る「カルボケミ（Carbochem）」法により）。す
でにまたはコーテイングによりまたは後からの熱
および／または電気化学的な処理によりさらに高
い耐摩耗性を有する平らな材料において、特に集
束溝１１の範囲における材料を圧縮することはど
うしても不可欠というわけではない。このような
場合半径方向内方に作用する圧力が常にポツト３
の限定された長さ範囲だけにしか作用しないスピ
ニング加工の際、圧力の移動は、前記のように常
にポツトの開口縁から集束溝１１の範囲の方向に
行う必要はない。それどころか軸線方向の圧力移
動は、ポツトの周壁に沿つて両方向に往復するよ
うに行つてもよいので、両方向における成形ロー
ラ７の行程が作業工程である。

スピニング加工による圧縮過程を後で集束溝１
１になるところの近くから始めるということは、
どうしても必要というわけではなく、かつ加工す
べき平らな材料にも関係ない。それどころか成形
ローラ７が開口縁１２の範囲から押圧作業を開始
し、かつ集束溝１１になる範囲の方向に徐々に作
業工程を拡大してもいつこうにかまわず、その際
行程は成形用心型６の傾斜に追従し、もちろんロ
ーラスピニング加工が集束溝１１の近くから始ま
る場合にも同様である。ローラスピニング加工を
開口縁１２から始めた場合、成形用心型６が常に
作業範囲にあるようにするため、成形用心型は作
業の進行に合わせて軸線方向に動かす必要があ
り、それにより確実にローラスピニング加工が常
に管理されて行われるようにする。

スピニング加工すべき範囲全体にわたつて、す
なわち開口縁１２から折曲げるべき範囲の近くま
で延びた成形ローラ７を設けてもよい。この場合
成形ローラ７は半径方向に動かすだけでよいが、
一方成形用心型６は、作業の進行に応じて軸線方
向にも動かさなければならない。

スピニング加工の際通常紡績ロータ１の開口縁
の延伸および変形は完全には避けられない。さら
にスピニング加工による加工は、紡績ロータ１の
長さがローラスピニング加工の際に処理しようと
するものより長い時にだけ全長にわたつて行うこ
とができる。そのためこれまで説明した方法にお
いてポツト３は、まず深絞りの際後で紡績ロータ
１にするため必要な長さ寸法以上にする。そり故
に余分な開口縁１３は、ローラスピニング加工の
終了の際少なくとも１回これに関連してスピニン
グ加工装置５の切断装置８によつて切断される。
しかし目的に合うならば、余分な開口縁１３の切
断は、付加的にまだ紡績ロータ１がプレス装置内
にあるうちにすでに、またはスピニング加工を始
める前にすでに、従つて塑性変形、例えば深絞り
とスピニング加工の間に行つてもよい。

前記説明においてポツトはスピニング加工過程
の間軸線方向には動かず、一方成形用心型６と成
形ローラ７が軸線方向に動くことを前提としてい
る。前記構成において切断装置８および８１の位
置も軸線方向に調節可能である。もちろんこれと
は逆に成形用心型６および成形ローラ７と切断装
置８および８１を軸線方向に固定保持し、かつポ
ツト３に対する必要な相対運動はチヤツク５０の
軸線方向運動によつて行つてもよい。

通常のようにオープンエンド紡績ロータ１は、
ねじまたはその他の軸線方向に配置された取付け
手段によつて軸（ドイツ連邦共和国特許出願公開
第2504401号明細書）または底部（ドイツ連邦共
和国特許第2939325号明細書第２図）に取付けら
れる。そのため必要な穴３０をプレス加工の間に
ポツト３の底部３１から押抜く方法は、前に説明
した。もちろんプレス加工によつてポツト３を作
る円板２１の押抜きは、前記第１の押抜き過程お
よび変形とは無関係に穴３０を形成する円板２２
の押抜きを行うこともできるのと同様に、プレス
加工とは切離して行つてもよい。しかしこれら作
業ステツプを１つの作業過程内で行うことは、特
に時間を節約し、それ故に特に有利である。その
際穴３０は、後で軸または底部に紡績ロータ１を
取付けるために使われるだけでなく、簡単な方法
でスピニング加工の期間にわたつてスピニング加
工装置５にポツト３を締付け、従つて保持しかつ
固定できるようにする。

切削により紡績ロータ１のバランスをとる必要
がないようにするため、それにより塑性加工によ
り形成された紡績ロータ１の薄い断面部が不都合
に弱くならないようにするため、紡績ロータ１
は、成形後に成形時の回転軸線を成形後の紡績ロ
ータの動バランスをとるため回転慣性軸線にずら
すことによつてバランスをとるようになつてい
る。そのためまず締付けのため穴３０は、後で軸
等に紡績ロータ１を支持するため必要なものより
小さくしてポツト３の底部３１から押抜かれる。
それから穴３０は、前記のバランスとりの際に初
めて所望の直径に拡大される。このような方法
は、基本的に公知であり（別刷り「ベルクシユタ
ツト・ウント・ベトリーブ」カール・ハウザー・
ツアイトシユリフテンフエルラグ・ゲーエムベー
ハー、ミユンヘン27，92，1959年第３巻第５頁、
第９−B₁図を参照）、またそれ故にここでは詳細
に説明しない。

いずれにせよでき上つたオープンエンド紡績ロ
ータ１が底部３１に穴３０を有する必要はない
（ドイツ連邦共和国特許第2939325号明細書、第１
図、ドイツ連邦共和国特許出願公開第2939326号
明細書、第１図および第３図）。この場合ローラ
圧縮装置５内に紡績ロータ１を固定するため成形
用心型６と成形ローラ７とは無関係に軸線方向に
移動可能な中心スピンドル（図示せず）を設ける
ことができ、このスピンドルは、ポツト３の内部
空間に軸線方向に侵入し、ポツトの底部３１に接
触し、従つてポツト３を収容部５１に向つて固定
的に押付ける。この時このスピンドル上に成形用
心型６を支持してもよい。

オープンエンド紡績ロータ１はさらに高い回転
速度に対しても十分な変形強さを有することが重
要である。集束溝１１のまわりの折曲げた範囲に
よつて紡績ロータ１の最大直径の範囲は補強され
ている。開口縁１２も一層高い回転速度に抗する
ようにするため、第２図（右側）によればこの縁
は、紡績ロータ１の開口縁１２の外周にフランジ
１４として形成された補強部を有する。第２図に
示すように開口縁１２のこのフランジ加工は、開
口縁に別の方向から（矢印９，９０，９１および
９２参照）圧力を作用させることによつて行われ
る。望ましい場合には所定のフランジ１４を作る
ため、このフランジ加工を行う前に、半径方向に
可動の切断装置８１（双方向矢印８２参照）によ
つて切断過程を行つてもよい。また例えば外方で
はなく内方へ折曲げかつ押込むことによつてまた
はリングをかぶせることによつて、紡績ロータの
開口縁１２を別の方法で補強することももちろん
可能である。

これまで実施例としてスピニング加工による紡
績ロータ１の製造について説明したが、塑性加工
の別の方法を適用することもできる。前記利点を
得るために重要なことは、塑性加工の際まず原材
料を延伸し、それによりオレンジの表面に似た表
面を作ることにある。この表面は、後続の処理の
際も破損してはいけない。この後続の処理の際に
ポツトは、材料の折り返しを行う塑性加工が施さ
れ、その際少なくとも集束溝１１には、どのよう
な成形工具も決して接触しない。

次に第４図により、ポツト３の加工を行う多段
プレスについて説明する。その際紡績ロータ１の
内面全体が、成形工具に接触しない表面をなして
いる。

基板５６上には、ポツト３を挿入した母型５７
がある。母壁５７は、プレスする間ポツト３を中
心位置に保持するため心出しピン５８と心出し肩
部５９を有する。心出しピン５８は、ポツトの底
部３１中央に開口された穴３９を通つてポツト３
の内部空間にまで延びており、一方心出し肩部５
９はポツト３の外周をつかんでいる。

母型５７の上には、複数のコニカルダイ７５，
７６および７７を支持した支持板７４がある。そ
れぞれのコニカルダイ７５，７６および７７には
１つずつ別の作業位置，およびが対応して
おり、母型５７は、適当な方法で順にこれらの動
作位置にすることができる。その際コニカルダイ
７５，７６および７７は、プレスにより３つの段
階またはステツプにおいてポツト３をオープンエ
ンド紡績ロータ１に塑性加工できるように異つた
形に形成されている。

まず塑性加工によつて作られたポツト３は、作
業位置にある母型５７内に挿入され、その際ポ
ツト３の半径方向位置は、心出しピン５８と心出
し肩部５９によつて正確に固定される。支持板７
４に取付けられたストツパ７８および７９によつ
て制限される第１の行程運動においてポツト３の
開口縁３２は、半径方向内方へ押圧されて縮径さ
れプレスされる。それから再び支持板７４は持上
げられ、その際コニカルダイ７５はポツト３を再
び釈放する。必要な場合には、そのためコニカル
ダイ７５に（図示されていない）ブランクホルダ
が付属していてもよい。適当な方法、例えば図示
されていない送り装置によつて、母型５７はポツ
ト３と共に作業位置に動かされ、一方新しい母
型５７が新しいポツト３と共に作業位置に動か
される。この時両方のポツトに第２の行程運動が
加えられる。作業位置においてここにあるポツ
ト３は、改めて作業位置における作業のために
準備され、一方あらかじめ処理されたポツトは、
作業位置においてコニカルダイ７６によつて再
び塑性加工される。コニカルダイ７５，７６によ
つて予備成形されたポツトを改めて釈放した後
に、母型５７はポツトと共に再び送り運動により
次の作業位置またはに動かされ、一方新しい
母型５７が新しいポツト３と共に作業位置に運
ばれる。次の行程運動の際作業位置とにある
ポツト３はすでに説明したように塑性加工される
が、一方作業位置において予備処理されたポツ
トは最終的なロータの形にされる。でき上つたロ
ータ１は、作業位置にある母型から取出され、
かつ余分な縁を切離し、縁を補強し、バランスを
とる等のため、ローラ圧縮により作られた紡績ロ
ータ１に関連して説明したように、別の処理に供
することができる。

第４図に示すように、プレスは母型５７とコニ
カルダイ７５，７６，７７との間の空隙に向つて
行われる。そのため前記の実施例においては３重
の追従工具が設けられているが、紡績ロータ１を
形成するポツト３の塑性加工のため作業行程の回
数はさ程重要ではない。材料の折り曲げを行うこ
の塑性加工全体の間、ポツト３の内面は成形工具
にさらされないので、延伸を行う塑性加工により
ポツト３の形成の際に作られた表面は、この第２
の、しかし折り曲げを行う塑性加工の際破損され
ない。

その際集束溝１１の形は、母型５７、特に心出
し肩部５９の形によりかつコニカルダイ、特に最
後のコニカルダイ７７の形により、またストツパ
７８と７９によりあらかじめ決められたプレス運
動の下降ストロークによつて決まる。

前記説明から明らかなように、本発明の対象は
いろいろな方法で成形できる。これ以上の成形
は、特徴相互の入れ替え、均等物の利用および組
合せによつて行うことができ、かつこれらは、す
べて本発明の権利範囲に属する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プレス装置により本発明によるオー
プンエンド紡績ロータを作るため切削せずにポツ
トを形成するところを示す断面図、第２図は、本
発明によるローラスピニング加工過程中のオープ
ンエンド紡績ロータを示す断面図であり、その際
左側に通常の開口縁を有する紡績ロータをかつ右
側にフランジによつて補強された縁を有する紡績
ロータを示し、第３図は、本発明により形成され
た集束溝の範囲を示す断面図、第４図は、本発明
による多段プレス過程の間のオープンエンド紡績
ロータを示す断面図である。 １……オープンエンド紡績ロータ、２……板、
３……ポツト、４……プレス装置、５……ローラ
スピニング加工装置、６……成形用心型、７……
成形ローラ、８……切断装置、１０……集束面、
１１……集束溝、１２……開口縁、１４……補強
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紡績ロータ１が集束溝１１およびこの中に繊
   維を案内する集束溝１１に続く集束面１０を有
   し、集束溝１１が集束面１０より大径に形成さ
   れ、かつオレンジの表面に似た表面を有すること
   を特徴とする、集束溝を有し塑性加工により形成
   されたオープンエンド紡績ロータ。 ２ 集束溝１１の範囲の壁厚ｃが、この範囲に続
   く集束面１０の壁厚ｂよりも厚い、特許請求の範
   囲第１項記載のオープンエンド紡績ロータ。 ３ 集束溝１１の境界壁に接する接線９３，９
   ４，９５，９６，９７，９８が、集束溝１１の底
   １５から離れるに従つて徐々に大きくなる交差角
   度α₁，α₂，α₃を有するように、集束溝の断面形が
   形成されている、特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のオープンエンド紡績ロータ。 ４ 集束溝が設けられており、紡績ロータ１の開
   口縁１２が補強部１４を有する、特許請求の範囲
   第１項ないし第３項の１つに記載のオープンエン
   ド紡績ロータ。 ５ 補強部が、開口縁１２の外周に設けられたフ
   ランジ１４として形成されている、特許請求の範
   囲第４項記載のオープンエンド紡績ロータ。 ６ 材料を引延ばしかつ押抜きして、まずポツト
   を形成し、続いてこのポツトを紡績ロータの最終
   的な形に塑性加工する、集束溝を有しかつ塑性加
   工により形成されたオープンエンド紡績ロータの
   製造方法において、 あらかじめ作られたポツトの半径方向位置を塑
   性加工のため、後で集束溝となるところを成形工
   具にて支持することなく、成形工具に固定し、ま
   た後で集束溝になるところとポツトの開口縁との
   間の範囲においてポツトの周壁を任意の方法の塑
   性加工により、かつ後で集束溝になる範囲を前記
   塑性加工によりポツト内方の空隙に向つて内方へ
   圧縮変形させることを特徴とする、塑性加工によ
   り形成されたオープンエンド紡績ロータの製造方
   法。 ７ オープンエンド紡績ロータの集束溝と集束面
   がポツト内方の空隙方向への圧縮による塑性加工
   によつて形成される、特許請求の範囲第６項記載
   の方法。 ８ オープンエンド紡績ロータの集束面が、多段
   プレスによるポツトへの塑性加工によつて形成さ
   れる、特許請求の範囲第６項または第７項記載の
   方法。 ９ オープンエンド紡績ロータの集束面が、ロー
   ラスピニング加工による塑性加工によつて形成さ
   れる、特許請求の範囲第６項または第７項記載の
   方法。 １０ ローラスピニング加工による塑性加工の際
   に半径方向内方に作用する圧力が、常にポツトの
   周壁だけに作用し、この範囲が、加工の際軸線方
   向に動かされる、特許請求の範囲第９項記載の方
   法。 １１ ローラスピニング加工による塑性加工部の
   移動が、常にポツトの開口縁から集束溝の方向に
   行われる、特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２ ローラスピニング加工による塑性加工部移
   動の回数およびその際作用する圧力が、オープン
   エンド紡績ロータに使われる材料に合わせて変化
   する、特許請求の範囲第１０項または第１１項記
   載の方法。 １３ 塑性加工した後に紡績ロータが、上縁の余
   分な材料を切落として所望の長さにされる、特許
   請求の範囲第６項ないし第１２項の１つに記載の
   方法。 １４ 塑性加工の際ポツトが締付けにより成形工
   具に固定される、特許請求の範囲第６項ないし第
   １３項の１つに記載の方法。 １５ ポツトを形成する際、ポツトの底部から穴
   が押抜きされる、特許請求の範囲第６項ないし第
   １４項の１つに記載の方法。 １６ 材料を引延ばしかつ押抜きして、まずポツ
   トを形成し、続いてこのポツトを紡績ロータの最
   終的な形に塑性加工し、この際締付けのため、後
   ででき上つた紡績ロータを支持するために必要な
   ものより小さな直径の穴をポツトの底部から押抜
   きし、また成形後の紡績ロータが、回転軸線を成
   形後の紡績ロータの動バランスが得られる回転慣
   性軸線に移すことによつてバランスをとられ、そ
   の際穴を所望の直径に拡大する、特許請求の範囲
   第６項ないし第１５項の１つに記載の方法。 １７ 材料を引延ばしかつ押抜きして、まずポツ
   トを形成し、続いてこのポツトを紡績ロータの最
   終的な形に塑性加工し、その際材料に被覆を行
   い、かつ続いてポツトが被覆した材料から成形さ
   れる、特許請求の範囲第６項ないし第１６項の１
   つに記載の方法。 １８ 材料を引延ばしかつ押抜きして、まずポツ
   トを形成し、続いてこのポツトを紡績ロータの最
   終的な形に塑性加工し、その際紡績ロータの開口
   縁が補強される、特許請求の範囲第６項ないし第
   １７項の１つに記載の方法。 １９ 紡績ロータの開口縁が外方へのフランジに
   よつて補強される、特許請求の範囲第１８項記載
   の方法。 ２０ 少なくともでき上つた紡績ロータの内面
   に、熱処理および／または化学処理が行われる、
   特許請求の範囲第６項ないし第１９項の１つに記
   載の方法。 ２１ でき上つた紡績ロータが、化学的および／
   または電気化学的にばり取りおよび研摩される、
   特許請求の範囲第２０項記載の方法。