JPH1112875A - ホットローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒータ熱により軸受等の温度が上昇するのを
効果的に抑制して、ホットローラの耐久性を向上させ
る。 【構成】 ホットローラ本体２６が取着された回転軸１
３を回転自在に支持する回転軸支持部材１７と、回転軸
支持部材１７の外側で且つホットローラ本体２６の内側
に配設されてヒータ支持部材１９とを備えたホットロー
ラ１において、回転軸支持部材１７とヒータ支持部材１
９との間に形成された間隔にカバー体２２を設け、該カ
バー体２２の外側面に硬質クロムメッキを施すことによ
り、該外側面を入射熱量の大部分を反射する熱反射面に
するとともに、カバー体２２の内側面を黒色面にして、
入射熱量に対する反射熱量の割合が内側面の方が小さく
なるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周囲に巻回された
糸条を加熱するためのホットローラに関し、更に詳しく
は、紡糸巻取機に供給される紡出糸条を必要に応じて延
伸加熱するためのホットローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】紡糸システムにおいて、紡糸巻取機に供
給される紡出糸条を複数のホットローラ間に掛け渡し、
各ホットローラに内蔵されたヒータによって糸条を加熱
するとともに、各ホットローラの回転周速比に応じて糸
条を延伸するようにしたものが知られている。このよう
なホットローラでは、回転軸に取着されたホットローラ
本体の内側にヒータが配設され、このヒータを加熱する
ことによりホットローラ本体の外周面に巻回された糸条
を加熱するようになっている。ヒータはヒータ支持部材
に支持されており、ヒータ支持部材の内側には、軸受を
介して回転軸を回転自在に支持する回転軸支持部材が配
設されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造のホットローラでは、加熱用コイルにより構成
されるヒータからの熱により回転軸を支持している軸受
の温度が上昇し、ホットローラの耐久性が十分でないと
いう問題があった。また、紡糸巻取機の巻き取り速度は
例えば６０００ｍ／分という高速であり、その紡糸巻取
機の上流にあるホットローラの回転速度も同じ程度の高
速となるので、回転軸を支持している軸受内で発生する
摩擦熱が大きくなり、軸受の温度が上昇してしまうとい
う問題もあった。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、ヒータ熱や高速回転による摩擦熱による軸受の温度
上昇を効果的に抑制して、ホットローラの耐久性を向上
させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ホットローラ本体が取着さ
れた回転軸を回転自在に支持する回転軸支持部材と、回
転軸支持部材の外側で且つホットローラ本体の内側に配
設されてヒータを支持するヒータ支持部材とを備えたホ
ットローラにおいて、回転軸支持部材とヒータ支持部材
との間に形成された間隔にカバー体を設け、該カバー体
の内側面と外側面とについて、入射熱量に対する反射熱
量の割合が内側面の方が小さくなるようにしたことを特
徴とする。この発明では、カバー体の内側面と外側面と
について、入射熱量に対する反射熱量の割合が内側面の
方が小さくなるようにしたので、ヒータ側の面となる外
側面では、入射した熱量のうち多くの熱量が反射され、
カバー体の内側にある軸受の温度が上昇するのを抑制す
ることができるとともに、軸受側の面となる内側面で
は、入射した熱量のうち反射される熱量は上記外側面の
場合より少なくなり、反射した熱によりカバー体の内側
にある軸受の温度が上昇するのを抑制することができ
る。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記カバー体の外
側面を、入射熱量の大部分を反射する熱反射面にすると
ともに、カバー体の内側面を、入射熱量の半分以上を吸
収する熱吸収面にしたものとする。この発明では、カバ
ー体の外側面（熱反射面）では入射熱量の大部分が反射
され、カバー体の内側面（熱吸収面）では入射熱量の半
分以上が吸収される。

【０００７】請求項３記載の発明は、前記カバー体の外
側面に硬質クロムメッキを施すことにより前記熱反射面
を形成するとともに、カバー体の内側面を黒色面にする
ことにより前記熱吸収面を形成したものとする。この発
明では、硬質クロムメッキが施されて光沢面となされた
外側面では入射熱量の大部分が反射され、黒色面となさ
れた内側面では入射熱量の半分以上が吸収される。

【０００８】

【実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面を用い
て説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実
施の形態に限定されるものではない。

【０００９】図１は、本発明に係るホットローラが適用
される紡糸システムの概略正面図を示すものである。図
１の紡糸システムは、紡出糸条であるフィラメント糸Ｆ
を必要に応じて延伸するとともに、所定の温度まで加熱
した後、スピンドル３に支持された複数のボビンにパッ
ケージ４として巻き取るものである。

【００１０】図１において、１は、スピンドル３を有す
る紡糸巻取機の上流側にあり、ヒータ（加熱用コイル）
が内蔵されたホットローラであり、該ホットローラ１と
所定の間隔をおいてセパレータローラ２が配設されてお
り、ホットローラ１とセパレータローラ２とによりロー
ラ対部材Ｒ１が構成されている。尚、紡糸巻取機は５０
００ｍ／分以上（例えば６０００ｍ／分）の高速でフィ
ラメント糸Ｆの巻き取りを行うものであり、その上流側
に配置されたホットローラ１も同程度の高速で回転す
る。また、このローラ対部材Ｒ１のフィラメント糸Ｆの
走行方向に対して下流側に、同じくホットローラ１とセ
パレータローラ２とからなるローラ対部材Ｒ２が配設さ
れている。そして、フィラメント糸Ｆの走行方向に対し
て下流側に配設されたローラ対部材Ｒ２のローラ周速
は、それより上流側に配設されたローラ対部材Ｒ１の周
速より速く構成されて、両ローラ対部材Ｒ１，Ｒ２間に
巻回されたフィラメント糸Ｆが延伸されるようになって
いる。

【００１１】次に、図２，図３を用いて、ホットローラ
１の構造を詳細に説明する。１０は、モータハウジング
１１に配設されたモータであり、軸受１０ａにより支持
されたモータ１０の駆動軸１０ｂには、適当なカップリ
ング１２を介して回転軸１３が取着されている。１４
は、カップリング１２を囲むように配設された角筒状の
ブラケットであり、フレーム１５にボルト締めされたベ
ース部材１６にボルト等の適当な固着具ｂ１により取着
されている。１７は、回転軸１３を囲むように配設され
た、フランジ１７ａを有する円筒状の回転軸支持部材で
あり、フランジ１７ａが、適当な固着手段により、ブラ
ケット１４に取着されている。カップリング１２を介し
てモータ１０の駆動軸１０ｂに連結された回転軸１３
は、軸方向に所定の間隔をおいて配置された一対の軸受
１８により回転軸支持部材１７の円筒部１７ｂに回転自
在に支持されている。

【００１２】１９は、回転軸支持部材１７の円筒部１７
ｂの外側にそれを囲むように配設された円筒状のヒータ
支持部材である。ヒータ支持部材１９の両端にはフラン
ジ１９ａが形成されており、一方のフランジ１９ａが、
円周方向に適当な間隔をおいて配設された複数のスペー
サ２０を介して回転軸支持部材１７のフランジ１７ａに
取着されている。２１は、ヒータ支持部材１９の周囲に
配設されたヒータである。

【００１３】ヒータ支持部材１９の円筒部１９ｂの内周
面と回転軸支持部材１７の円筒部１７ｂの外周面との間
には、適当な幅の間隔が形成されており、該間隔ｄの略
中程には回転軸支持部材１７の円筒部１７ｂを囲むよう
に円筒状のカバー体２２が配設されている。カバー体２
２の一端は、回転軸支持部材１７のフランジ１７ａに形
成された環状溝１７ｃに挿入されることにより回転軸支
持部材１７に取着されており、カバー体２２の他端は、
回転軸支持部材１７の円筒部１７ｂの側端部に取着され
た環状ワッシャー２３に取着されている。また、カバー
体２２の環状ワッシャー２３側の周囲には、内側面と外
側面とを連通する適当数の孔２２ａが穿設されている。
このような構成により、回転軸支持部材１７とカバー体
２２との間には、円筒状の内側チャンバーｃ１が形成さ
れており、また、カバー体２２とヒータ支持部材１９と
の間には、円筒状の外側チャンバーｃ２が形成されてお
り、内側チャンバーｃ１と外側チャンバーｃ２とはカバ
ー体２２に穿設された孔２２ａにより連通されている。

【００１４】回転軸支持部材１７には、フランジ１７ａ
に入口２４ａを有し、また、内側チャンバーｃ１のフラ
ンジ１７ａ側に出口２４ｂを有する連通孔２４が穿設さ
れている。そして、連通孔２４の入口２４ａには、図示
されていない圧縮空気供給源に接続されたパイプ２５が
取着されている。また、外側チャンバーｃ２は、フラン
ジ１７ａ側において、円周方向に適当な間隔で配設され
た複数のスペーサー２０間を介して外気に開放されてい
る。

【００１５】２６は、ヒータ２１を囲むようにその外側
に配設された略筒状のホットローラ本体である。ホット
ローラ本体２６は、一方の側面にボス部２６ａを有する
側壁２６ｂが形成されており、そのボス部２６ａに回転
軸１３の先端部が挿着されるとともに、回転軸１３の端
部付近に形成されたネジ部にナット２７を螺合すること
により、回転軸１３にホットローラ本体２６が取着され
ている。従って、モータ１０を駆動することにより、カ
ップリング１２を介して回転軸１３が回転し、ホットロ
ーラ本体２６が回転するように構成されている。尚、フ
ィラメント糸Ｆをホットローラ本体２６の外周面に巻回
し、ヒータ２１を所定の温度まで加熱することにより、
フィラメント糸Ｆを所定の温度まで加熱することができ
る。

【００１６】圧縮空気源に接続されたパイプ２５から供
給された冷却用空気は、連通孔２４を経て出口２４ｂか
ら、回転軸支持部材１７とカバー体２２との間に形成さ
れた内側チャンバーｃ１に入り、カバー体２２に穿設さ
れた孔２２ａを通過した後、カバー体２２とヒータ支持
部材１９との間に形成された外側チャンバーｃ２に入
り、その後、フランジ１７ａ側の外側チャンバーｃ２か
ら、円周方向に適当な間隔で配設された複数のスペーサ
ー２０間の間隔を経て外気に放出される。このように、
回転軸支持部材１７とヒータ支持部材１９との間に形成
された間隔ｄに、内側チャンバーｃ１及び外側チャンバ
ーｃ２等からなる空気循環通路を形成したので、ヒータ
２１の熱により加熱される軸受１８が、内側チャンバー
ｃ１及び外側チャンバーｃ２内を流れる冷却用空気流に
より冷却され、ホットローラの耐久性が向上する。

【００１７】また、鉄により構成されたカバー体２２に
ついて、ヒータ２１側の面となる外側面を、硬質クロム
メッキを施すことにより光沢面としている。これによ
り、カバー体２２の外側面において、ヒータ２１側から
の入射熱量の大部分（９０％以上）が反射され、ヒータ
２１側からの入射熱があまりカバー体２２の内側に伝達
されない。このようにカバー体２２の外側面を入射熱量
の大部分が反射される熱反射面としたので、カバー体２
２の外側面に対するヒータ２１側からの入射熱量によ
り、カバー体２２の内側にある軸受１８の温度が上昇す
るのを極力防止することができる（図４参照）。尚、入
射熱量のうち大部分（９０％以上）を反射させるため
に、表面を研磨したり或いはアルミ箔を貼り付けたりし
て、カバー体２２の外側面を光沢面（熱反射面）にして
もよい。

【００１８】さらに、軸受１８側の面となるカバー体２
２の内側面を、つや無し黒染装を施すことにより非光沢
の黒色面としている。これにより、カバー体２２の内側
面において、軸受１８側からの入射熱量のうち半分以上
が吸収され、軸受１８側からの入射熱量があまり軸受１
８側（内側）に反射されない。このようにカバー体２２
の内側面を入射熱量の半分以上を吸収する熱吸収面とし
たので、カバー体２２の内側面に対する軸受１８側から
の入射熱量が反射して、カバー体２２の内側にある軸受
１８の温度が上昇するのを極力防止することができる
（図４参照）。

【００１９】２８は、回転軸１３と反対側に位置するモ
ータ１０の駆動軸１０ｂに取着されたファンである。モ
ータハウジング１１の外周面には所定の間隔をおいて複
数のスペーサー３０が取着されており、該スペーサー３
０を介してファン２８を囲むように有底のファン用ハウ
ジング２９が配設されている。モータ１０を駆動するこ
とにより、駆動軸１０ｂに取着されたファン２８が回転
し、ファン２８の回転により発生した空気流が、ファン
用ハウジング２９とモータハウジング１１の外周面との
間に形成された開口部３１から、ブラケット１４方向に
流れるように構成されている。このように、ファン２８
等により構成される送風部材を配設したことにより、ブ
ラケット１４や回転軸支持部材１７を冷却するようにし
たので、より一層、回転軸支持部材１７や軸受１８等の
温度上昇を抑制することができる。また、モータハウジ
ング１１の大きさを、ブラケット１４や回転軸支持部材
１７の大きさより小さくしているので、ファン２８の回
転により発生する空気流がより多くブラケット１４や回
転軸支持部材１７に当たり、より効果的に軸受１８の温
度上昇を抑制することができる。

【００２０】図５は、他の冷却構造を示すものである。
この例では、特に軸受１８をより効果的に冷却するため
に、カバー体２２の厚みを局部的に大きくすることで、
冷却用空気の通路である内側チャンバーｃ１の断面積を
軸受１８の近傍で小さくしている。これにより軸受１８
近傍での冷却用空気流の流速が大きくなり、軸受１８の
温度上昇をより効果的に抑制できる。尚、回転軸支持部
材１７の厚みを局部的に大きくして、内側チャンバーｃ
１の断面積を軸受１８の近傍で小さくしてもよい。ま
た、カバー体２２の厚みを局部的に大きくして或いはヒ
ータ支持部材１９の厚みを局部的に大きくして、外側チ
ャンバーｃ２の断面積を軸受１８近傍で小さくしてもよ
いし、両チャンバーｃ１，ｃ２の断面積を軸受１８近傍
で小さくしてもよい。

【００２１】本実施の形態では、カバー体２２の外側面
に対するヒータ２１側からの入射熱量により、カバー体
２２の内側にある軸受１８の温度が上昇するのを極力防
止することができる。また、カバー体２２の内側面につ
いては、ヒータ２１からの熱に加えて高速回転による多
くの摩擦熱を軸受１８が発生するにも関わらず、カバー
体２２の内側面での反射熱量を極力抑制し、軸受１８の
温度上昇を効果的に抑制することができる。

【００２２】以上のように、カバー体２２の外側面を熱
反射面に内側面を熱吸収面にすることにより、カバー体
２２の内外両面が熱吸収面の場合及び内外両面が熱反射
面の場合に約１５０度あった軸受１８の温度が、約２０
度下降して約１３０度になるという効果があった。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡単な改
良により、ヒータ熱や摩擦熱によってカバー体の内側に
ある軸受の温度が上昇するのを効果的に抑制し、それに
よりホットローラの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホットローラが適用される紡糸システ
ムを示す概略正面図である。

【図２】図１のホットローラの一部垂直断面を含む正面
図である。

【図３】図１のホットローラの一部垂直断面を含む要部
拡大正面図である。

【図４】カバー体での熱反射について説明するための要
部拡大正面図である。

【図５】他の例を示す要部拡大正面図である。

【符号の説明】

１…ホットローラ、２…セパレータローラ、１０…モー
タ、１７…回転軸支持部材、１８…軸受、１９…ヒータ
支持部材、２１…ヒータ、２２…カバー体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットローラ本体が取着された回転軸を
   回転自在に支持する回転軸支持部材と、回転軸支持部材
   の外側で且つホットローラ本体の内側に配設されてヒー
   タを支持するヒータ支持部材とを備えたホットローラに
   おいて、回転軸支持部材とヒータ支持部材との間に形成
   された間隔にカバー体を設け、該カバー体の内側面と外
   側面とについて、入射熱量に対する反射熱量の割合が内
   側面の方が小さくなるようにしたことを特徴とするホッ
   トローラ。
2. 【請求項２】 前記カバー体の外側面を、入射熱量の大
   部分を反射する熱反射面にするとともに、カバー体の内
   側面を、入射熱量の半分以上を吸収する熱吸収面にした
   請求項１記載のホットローラ。
3. 【請求項３】 前記カバー体の外側面に硬質クロムメッ
   キを施すことにより前記熱反射面を形成するとともに、
   カバー体の内側面を黒色面にすることにより前記熱吸収
   面を形成した請求項２記載のホットローラ。