JPH11508525A - 紡ぎ糸切断具 - Google Patents

紡ぎ糸切断具

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JPH11508525A JP9504498A JP50449897A JPH11508525A JP H11508525 A JPH11508525 A JP H11508525A JP 9504498 A JP9504498 A JP 9504498A JP 50449897 A JP50449897 A JP 50449897A JP H11508525 A JPH11508525 A JP H11508525A
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Abstract

(57)【要約】 切断具本体(10)と、該切断具本体内に設置された切断要素(25)と、該切断具本体内で動く切断用要素(16)を具備した紡ぎ糸切断用装置に於いて、該両切断用要素は、1つの該切断用要素を弾性的に設置し、他の要素に対し整合するように自由にさせることにより、面対面の接触を維持している。

Description

【発明の詳細な説明】 紡ぎ糸切断具 発明の背景技術 従来技術の説明 今日の高速紡糸作業では紡ぎ糸切断具は高速で、かつ、完全に作動しなけれが ならない。紡ぎ糸捲き作業中に完全な切断に失敗すると紡ぎ糸の大きな損出とな る可能性がある。強力で、耐久性と信頼性のある切断具の必要性はアラミッド( aramids)の様な強くて、切断が難しい紡ぎ糸用には特に重要である。各紡ぎ糸 の線に切断具を必要とするが、結果として、各ボビン交換に際して多くの紡ぎ糸 線を切断し糸を張りなおす紡績機械では、多くの紡ぎ糸切断具が必要とされる。 操作と保守が簡単で、原価の安い切断具が必要とされている。 1992年9月29日に発行された米国特許第5、150、640号はアラミ ッド紡ぎ糸用切断具に向けられており、相互間で線対面の接触をする1対の切断 用要素を使用している。本切断具はアラミッドの様な強い紡ぎ糸の切断に非常に 有効であるが、該部品の製作、組立及び整合に可成りの注意を必要とする。切断 用要素間の線対面の接触は、不正確な整合や、磨耗のために該ピストンが僅かで も回転すると誤整合になる。ほんの僅かでも誤整合があると、繊維が切断されず に通過出来る隙間が創生される。該接触力が1つの要素の線のエッジに沿って集 中されるので、このエッジでの磨耗が加速される。該ピストンは該必要な整合を 達成さるために該ボア内で隙間の少ない嵌合を必要とするが、もし糸紡ぎ用流体 が該切断具本体ボア内に流入上昇するか、該ピストンシールに接して、膨らみを 起こさせると、該ピストン速度は減少し、それにより該 切断の信頼性が低下したり、該ピストンがばねで駆動される時に特に該戻り行程 で該ボア内で固着するかも知れない。 発明の概要 本発明は切断具本体と、切断用要素間が面対面の接触をしており1つの切断面 を他の切断面に整合させる自由度のある切断手段とを備えた切断機構を具備する 紡ぎ糸切断具に関する。切断用要素は各々の整合と、低い摩耗と、高い切断信頼 性を目指して用意されている。 本発明の該紡ぎ糸切断具は切断具本体を具備しており、該切断具本体は該切断 具本体の第1端部から第2端部まで該本体を通して伸びるボアと、該切断具本体 の1つの側から該ボアを通って該切断具本体の他の側まで横断して伸びる本体切 り欠きとを備えており、該本体切り欠きは紡ぎ糸を受けるよう適合されており、 該本体は又、該本体切り欠きに受け入れた紡ぎ糸を切断するための切断手段を備 えており、該切断手段は内部に要素切り欠きを有する第1の切断用要素を有して おり、該切断用要素は平らな支持面と、該支持面に平行な平らな切断面と該要素 切り欠きの1つの側にある切断用エッジとを有しており、該切断用エッジは前記 ボアの該第1の端部に隣接する該本体切り欠きの1つの側に隣接して位置してお り、該切断手段は又、前記ボア内へ摺動可能に嵌合され、該ボアの該第1の端部 に隣接する該切断用要素の該端部と係合し、該ボアの該第1の端部から該第2の 端部に向かって摺動するように適合されたピストンと、該ボア内へ摺動可能に嵌 合され、該切断用素の該ボアの該第1の端部と反対の該端部と係合するベアリン グ要素と、該切断具本体内で該本体切り欠きに隣接し弾性を有して設置された第 2の切断用要素とを有しており、前記第2の切断用要素は切断用エッジと、該ピ ストンと 第1の切断用要素が該ボアの該第1の端部から該第2の端部に向かって摺動する と該第1の切断用要素の該平らな切断面と接触する平らな面とを有しており、前 記第2の切断用要素は又前記平らな切断面の方向へと仕向けられており、かつ、 前記第1の切断用要素の該平らな切断面と面対面の接触で整合するよう自由にな っており、該切断具本体は又、該本体切り欠きに隣接して前記第2切断用要素の 反対側で該本体に取り付けられた支持部を備えており、該支持部は、該第1の切 断用要素が該ボアの該第1の端部から該第2の端部に向かって動く時に、前記第 2の切断用要素を仕向けることにより前記第1の切断用要素の回転に対し抵抗す るために前記第1の切断用要素の該平らな支持面と摺動可能に係合している。 図面の簡単な説明 図1は本発明の切断具の平面図である。 図2は本発明の切断具の側面断面図である。 図3は本発明の切断要素、ピストンとベアリング要素及び支持部が全て相互に関 係した状態にある時の平面図である。 図4は図2の切断具の2ー2線に沿った端面断面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明の紡ぎ糸切断具は簡単な構造と改良された切断手段とを有している。図 1と図2は本発明の紡ぎ糸切断具を図示するが、該切断具は製作、組立が簡単で 、使用時に急激な磨耗や誤整合のない部品を有している。図1は該切断具の平面 図であり、図2は図1の該切断具の2ー2線に沿った側面断面図である。切断具 本体10は第1の端部11から第2の端部12まで貫通する円筒型のボア33を 有する。キャップ11aは 端部11を、キャップ12aは端部12をカバーする。本体切り欠き13は該頂 部表面14から底部表面15まで切断具本体10を通って横断して伸びており、 切断される紡ぎ糸を受けるように適合されている。要素切り欠き17を有する第 1の切断要素16は、往復運動のために、第1の端部11に隣接するピストン1 8と第2の端部12にあるベアリング要素19によりボア33内に保持されてい る。第1切断要素16はピストンを貫通している突出部16aによりピストン1 8に結合されており、かつ、第1切断要素16はベアリング要素19を貫通して いる突出部16bにより該ベアリング要素に結合されている。第1切断要素16 が第1の端部11の近くに位置すると、該要素切り欠き17は切断される紡ぎ糸 を受けるための本体切り欠き13と一致する。切り欠き17の切り欠き端部34 は切断用エッジ35を備えている。要素切り欠き17は(図示のように)該突出 部16a及び16bに対し対称にしても良く、その場合要素16は逆さに切り替 えられ、切断用エッジ37を有する端部36上にある新しい切断用エッジを使用 出来る。切り欠き17は端部34内の鋭角の隅部35aと端部36内の鋭角の隅 部37aを有するのが好ましい。該鋭角の隅部は紡ぎ糸繊維を収斂させ、集め詰 め、それにより、半径のある隅部を備えることにより該紡ぎ糸繊維が拡がる場合 よりも、信頼性高く切断出来ると信じられている。 第1切断要素16の1端部上のピストン18と他端部上のベアリング要素19 は円筒型ボア33内に摺動可能に嵌合され、第1の端部11から第2の端部12 へ、そして又戻る方向へ、摺動するよう適合されている。該摺動を実現するため に、圧縮空気の形の流体圧力を、ピストン18、ベアリング要素19及び第1切 断要素16の切断用組立体を第1の 端部11から離れ、第2の端部12へ押すように部屋21(図2)への導入入り 口20に供給することが出来る。該流体圧力は該切断用組立体をばね22の様な 偏倚力に抗して第2端部12へ駆動し、エラストマーの(elastomeric)リング の様なクッション23で停止される。該流体圧力が取り除かれると、ばね22が 該切断用組立体を第1の端部11の方へ戻るよう駆動し、もう1つのクッション 23で停止される。該切断用組立体を第1の端部から該第2の端部へ駆動するた めに他の手段も使用出来る。例えばキャップ11aに貫通する孔を設けて、ピス トン18を押し、該切断用組立体を第1の端部11から第2の端部12へ急速に 動かすために電気ソレノイド駆動素子の該可動端部を受け入れても良い。 次に主として図3及び図4を参照すると、ボア33内で該ピストンが隙間の少 ない嵌合をしている時、ラビリンス(labyrinth)シールとして作用する該円筒 型ピストン18の外面に切られた複数の溝の様なシール24の手段により、ピス トン18は該円筒型ボア内で流体シールと摺動性能を維持している。この様なシ ールは該ボア33と偏倚された接触を要せず、そこで該ピストンとボア間の摺動 摩擦は減少する。この種シールと組み合わされたどんな僅かな洩れも使用上は重 要ではない。この種のシールに於いては、紡ぎ用流体との接触による劣化に曝さ れるエラストマーのシール要素は用いてない。紡ぎ用流体が関係していない場合 は、流体密閉シールを実現するためエラストマーのシールを使用しても良い。該 ピストンとボア間の摩擦を更に減少するため、該ピストン表面又は該ピストン全 体をフルオロポリマー(fluoropolymer)とすることが出来る。製作及び組立上 の便宜のため、ベアリング要素19は該ピストン18と同じに作られても良く、 そうすれば該部品は互換可能となる。 これでは又、該切断用組立体を第1の端部11へ戻すのに、必要ならば、ばね2 2を流体圧力に切り替えることも可能になる。 図3は本発明の該切断用組立体のみと該切断手段の他の要素との関係を示す平 面図である。図4は図2の切断具の4ー4線に沿った横断面図である。該切断具 の4ー4線に沿った断面図では切断具本体10内の円筒型ボアは、第1切断用要 素16及び第2切断用要素25に対して回転防止用の支持部28の平らな面を収 納するために長角形に加工されている。第1の切断用要素16は平らな支持面2 6と平行で平らな切断面27を有しており、切断具本体内で支持部28を平らな 支持面26に対峙して置くことにより該円筒型ボア内で回転することを防止され ている。支持部28は位置的にはねじ29により、かつ、正しい水準にはスペー サ30により保持される。支持部28は平らな支持面26と摺動可能に係合して おり、かくして第2の切断用要素25を平らな切断面27に対抗するよう仕向け ることにより第1の切断用要素25が該円筒型ボア内で回転するのを防止してい る。 第2の切断用要素25は平らな切断面31を有するが、該面はコイルばねの様 な弾性のある偏倚手段32により第1の切断用要素16の平らな切断面27に抗 して偏倚されている。第2の切断用要素25は該切断用組立体が往復運動する時 平らな切断面31で平行な平らな切断面27上を摺動する。第2の切断用要素2 5は切断具本体10の取り除き可能な頂部カバー39内に設置され、平らな切断 面31が面対面の接触を生ずるように平らな切断面27の方へと仕向けられ、切 断用エッジ31aが平らな切断面27に接触する平らな切断面31の先導のエッ ジ又は隅部となるように、配置される。第2の切断用要素25は、切断具本体1 0に固定されず、弾性のある手段32で切断具本体10と第1の切断用要素16 の間に弾性的に保持されているという意味で、自由に浮動している。第1の切断 用要素16が往復運動すると、第2の切断用要素25は平らな切断面27上を、 要素切り欠き17の切断用エッジ35を横切って摺動する。 切断用要素25は頂部カバー39内で空洞40内に収納されているが、切断面 31が切断面27に対して平らになるまで該要素が傾くことが出来るように緩く 収納されている。表面31は要素16の切り欠き17にオーバハングしているの で、ばね32は切り欠き17から離れてオフセットされており、又該紡ぎ糸が切 断される時、該両切断用要素を離れさせようとする該紡ぎ糸の力に対抗するため に切断用エッジ31aに向かってオフセットされている。これからばね32の中 心は図3に示すように要素25の左上の象限に配置される。切断用要素25は好 ましくは商業的に入手可能な先細に研磨された側面を有する四角型のバイト用イ ンサートが好ましい。このようなインサートは米国カリフォルニア州ロスアンゼ ルス市のマイクロ100社(Micro 100,Inc)から入手可能であり、微結晶粒焼 結炭化物合金で出来ている。先細側面でないインサートも使用出来ることは分か っているが、該テーパ角41が図2に示すように向けられていることが好ましい 。低廉で、硬く、摩耗の少ない表面であることが好ましいので、中心に設置用穴 を有する同様なインサートが支持部28用としては好ましい。支持部28は、切 り欠き17からオフセットしており、切断用エッジ31aから離れてオフセット されているので、エッジ31aと支持部28のエッジ42の間には該動いている 紡ぎ糸の切断された端部用に隙間がある。 該第1の切断用要素16用の材料は該第2の切断用要素及び支持部に対して滑 りやすい材料にすべきであり、信頼性のある多数サイクルの切断動作に耐える必 要がある。作動性能の良いことが知られている1つの材料は切断用エッジについ て約5.08×10-4mm(20マイクロインチ)より細かい仕上げを有するC−2級炭 化タングステンで、厚さ2×10-3mmの炭化チタンで化学的蒸着法により被覆され ており、更に厚さ2×10-3mmの窒化チタンで被覆されている。作動可能なもう1 つの材料はアルミナセラミックであり、その1種類は米国ニューヨーク州オシニ ング市のアレムコ製造会社(Aremco Products,Inc.)から供給されているアレ ムコロックス、等級502−1400番(Aremcolox,grade 502-1400)と称さ れている。該アルミナセラミックも約5.08×10-4mm(20マイクロインチ)より 細かい仕上げにすべきである。該第2の切断用要素25及び支持部28も長い耐 久性と要素16に対する少ない摩擦を提供するために窒化チタンで被覆されるの が良い。 動作時、切断される紡ぎ糸は本体切り欠き13と要素切り欠き17で受けられ 、流体圧力が部屋21に導入されるが、該圧力はピストン18に第1の切断用要 素16を該円筒型ボアに沿って動かさせ、要素切り欠き17に該紡ぎ糸を第2の 切断用要素25に抗して引かせる。該紡ぎ糸は切断用要素16のエッジ35と要 素25のエッジ31aの間の鋏み作用で切断される。次いで該圧力は部屋21か ら放出され、ばね22のような偏倚手段が、次の切断に備えてリセットするため に該切断用組立体を左へ移動させる。 本発明の該切断動作を非常に効率が良く、有効であるが、それは第2切断用要 素25が第1切断用要素16と面対面の接触を形成し、第1の 切断用要素に対し弾性のある手段で自由浮動式に偏倚されているからである。又 該弾性のある手段はボア33内での要素16の回転を防止するために第1の切断 用要素16を支持部28に対し加圧している。ピストン18とベアリング要素1 9は要素16をボア33内で横方向に位置決めの作用をしている。第2切断用要 素の自由浮動式の性能と2つの切断用要素間の予圧型偏倚方式は、該弾性のある 手段の力の中心が、切断中該紡ぎ糸と接触するエッジを備えており、切断用要素 16の切断用面27を越えており、切り欠き17から離れている該第2切断用要 素の象限内にある時に、最も良く達成される。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年7月24日 【補正内容】 請求の範囲 1.切断具本体を具備しており、 該切断具本体は、 該切断具本体の第1の端部から第2の端部まで該本体を通して伸びるボアと、 該切断具本体の1つの側から該ボアを通って該切断具本体の他の側まで横断し て伸び、紡ぎ糸を受けるようになっている本体切り欠きと、 該本体切り欠きで受け入れた紡ぎ糸を切断するための切断手段と、 切断手段の回転に抵抗するよう該切断具本体に取り付けられた支持部を備えて いる紡ぎ糸切断具において、 該切断手段は 要素切り欠きを中に有する第1の切断用要素を有しており、該切断用要素は 平らな支持面と、該平らな支持面に平行な平らな切断面と該要素切り欠きの1つ の側にある切断用エッジとを有しており、該切断用エッジは前記ボアの第1の端 部に隣接した該本体切り欠きの1つの側に隣接して位置しており、 該切断手段は、更に、 該ボアの中へ摺動可能に嵌合され、該ボアの第1の端部に隣接する該切断用 要素の端部と係合し、該ボアの第1の端部から第2の端部に向かって摺動するよ うになっているピストンと、 該ボアの中へ摺動可能に嵌合され、該ボアの該第1の端部と反対の該切断用 要素の該端部と係合するベアリング要素と、 該切断具本体内に該本体切り欠きに隣接して弾性を有して設置された第2の 切断用要素とを有しており、前記第2切断用要素は切断用エッ ジと、該ピストン及び第1の切断用要素が該ボアの第1の端部から第2の端部に 向かって摺動する時に該第1の切断用要素の該平らな切断面と接触する平らな面 とを有しており、該第2の切断用要素の前記平らな面は該第1の切断用要素の前 記平らな切断面の方向へ強制されており、前記第1の切断用要素の該平らな切断 面と面対面の接触で整合するよう自由になっており、 前記支持部は、該第1の切断用要素が該ボアの第1の端部から第2の端部へ 向かって動く時に、前記第2の切断用要素を強制することにより前記第1の切断 用要素の回転に抵抗するように前記第1の切断用要素の平らな支持面と摺動可能 に係合していることを特徴とする 紡ぎ糸切断具。 2.請求項1の切断具が更に前記第2切断用要素を前記第1の切断用要素の前記 平らな切断面の方向へと仕向けるための弾性のある偏倚手段を有していることを 特徴とする切断具。 3.請求項2の切断具に於いて、該弾性のある偏倚手段がコイルばねであること を特徴とする切断具。 4.請求項1の切断具に於いて、前記第1の切断用要素が各端部に突出部を有し ており、1つの突出部は前記ピストンと係合し、該反対の突出部が前記ベアリン グ要素と係合していることを特徴とする切断具。 5.請求項1の切断具に於いて、該要素切り欠きの1つの側にある切断用エッジ が切断中に該紡ぎ糸を集め詰めるために鋭角の隅部を有することを特徴とする切 断具。 6.請求項4の切断具に於いて、前記1つの突出部が前記ピストンを貫通し、前 記反対の突出部が前記ベアリング要素を貫通し、それによりそ れらと係合していることを特徴とする切断具。 7.請求項1の切断具に於いて、該ピストンとベアリング要素がフルオロポリマ ーで作られていることを特徴とする切断具。 8.請求項1の紡ぎ糸切断具が更に、流体圧力を供給源から該ボアの第1の端部 に向ける手段を備えており、それにより該ピストンを該ボアの第1の端部から第 2の端部に向かって移動させ、該ピストンに取り付けられた第1の切断用要素の 該エッジを該切断具本体に設置された第2の切断用要素のエッジを通過させ、そ れにより該紡ぎ糸を切断することを特徴とする紡ぎ糸切断具。 9.請求項8の切断具に於いて、該ピストンが該ボアに対しエラストマーのシー ルでシールされていることを特徴とする切断具。 10.請求項8の切断具に於いて、該ピストンとボアとの間の流体漏れを制限す るために、該ピストンが該ボアとラビリンスシールを形成するよう円周状の溝を 有することを特徴とする切断具。 11.請求項8の紡ぎ糸切断具が更に、該ピストンを該流体圧力の力に対抗する よう仕向けるために、該切断具本体内で該ボアの第2の端部にばね偏倚手段を有 することを特徴とする紡ぎ糸切断具。 12.請求項1の紡ぎ糸切断具に於いて、該第1の切断用要素がアルミナセラミ ックで作られていることを特徴とする紡ぎ糸切断具。 13.請求項1の紡ぎ糸切断具に於いて、該第1の切断用要素は炭化タングステ ン作られ、最初に炭化チタンで被覆され、次いで窒化チタンで被覆されているこ とを特徴とする紡ぎ糸切断具。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オークリー,リツキー・ウエイン アメリカ合衆国バージニア州23113−4473 ミドロシアン・クイーンズゲイトロード 13107

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.本発明の紡ぎ糸切断具が、 切断具本体を具備しており、 該切断具本体は 該切断具本体の第1端部から第2端部まで該本体を貫通して伸びるボアと、 該切断具本体の1つの側から該ボアを通って該切断具本体の他の側まで横断し て伸びる本体切り欠きとを備えており、 該本体切り欠きは紡ぎ糸を受け入れるよう適合されており、 該本体は又該本体切り欠きに受け入れた紡ぎ糸を切断する切断手段を備えてお り、 該切断手段は 内部に要素切り欠きを有する第1の切断用要素を有しており、該切断用要素 は平らな支持面と、該支持面に平行で平らな切断面と該要素切り欠きの1つの側 にある切断用エッジを有しており、該切断用エッジは前記ボアの該第1の端部に 隣接する該本体切り欠きの1つの側に隣接して位置しており、 該切断手段は又 該ボア内へ摺動可能に嵌合され、該ボアの該第1の端部に隣接する該切断用 要素の該端部と係合し、該ボアの該第1の端部から該第2の端部に向かって摺動 するように適合されたピストンと、 該ボア内へ摺動可能に嵌合され、該切断用要素の該ボアの該第1端部と反対 の端部と係合するベアリング要素と、 該切断具本体内で本体切り欠きに隣接し弾性を有して設置された第 2の切断用要素を有しており、前記第2の切断用要素は切断用エッジと、該ピス トンと第1の切断用要素が該ボアの該第1の端部から該第2の端部に向かって摺 動すると該第1の切断用要素の平らな切断面と接触する平らな面とを有しており 、前記第2の切断用要素は又前記平らな切断面の方向へと仕向けられており、か つ、前記第1の切断用要素の該平らな切断面と面対面の接触で整合するよう自由 になっており、 該切断具本体は又 該本体切り欠きに隣接し、前記第2の切断用要素の反対側で、該本体に取り付 けられた支持部を備えており、該支持部は、該第1の切断用要素が該ボアの該第 1の端部から第2の端部に向かって動く時に前記第2の切断用要素を仕向けるこ とにより前記第1の切断用要素の回転に抵抗するよう前記第1の切断用要素の平 らな支持面と摺動可能に係合していることを特徴とする紡ぎ糸切断具。 2.請求項1の切断具が更に前記第2の切断用要素を前記第1の切断用要素の前 記平らな切断面の方向へと仕向けるための弾性のある偏倚手段を備えていること を特徴とする切断具。 3.請求項2の切断具に於いて、該弾性のある偏倚手段がコイルばねであること を特徴とする切断具。 4.請求項1の切断具に於いて、前記第1の切断用要素が各端部に突出部を有し ており、1つの突出部は前記ピストンと係合しており、該反対の突出部は前記ベ アリング要素に係合していることを特徴とする切断具。 5.請求項1の切断具に於いて、該要素切り欠きの1つの側にある切断用エッジ が該切断中に該紡ぎ糸を集め詰めるための鋭角の隅部を有することを特徴とする 切断具。 6.請求項4の切断具に於いて、前記1つの突出部は前記ピストンを貫通し、前 記反対の突出部は前記ベアリングを貫通し、それによりそれらと係合しているこ とを特徴とする切断具。 7.請求項1の切断具に於いて、該ピストンとベアリング要素がフルオロポリマ ーで作られていることを特徴とする切断具。 8.請求項1の紡ぎ糸切断具が更に流体圧力を供給源から該ボアの第1の端部へ 向ける手段を備えており、該手段により該ピストンを該ボアの該第1の端部から 第2の端部に向かって移動させ、該ピストンに取り付けられた該第1の切断用要 素の該エッジを該切断具本体に設置された第2の切断用要素の該エッジを通過さ せて、それにより該紡ぎ糸を切断することを特徴とする紡ぎ糸切断具。 9.請求項8の切断具に於いて、該ピストンが該ボアに対しエラストマーのシー ルによりシールされていることを特徴とする切断具。 10.請求項8の切断具に於いて、該ピストンとボア間の流体漏れを制限するた めに、該ピストンが該ボアとラビリンスシールを形成する円周状の溝を有するこ とを特徴とする切断具。 11.請求項8の紡ぎ糸切断具が更に、該ピストンを該流体圧力の力に対抗して 仕向けるために、該切断具本体内で該ボアの第2端部にばね偏倚手段を有するこ とを特徴とする紡ぎ糸切断具。 12.請求項1の紡ぎ糸切断具に於いて、該第1の切断用要素がアルミナセラミ ックで作られることを特徴とする紡ぎ糸切断具。 13.請求項1の紡ぎ糸切断具に於いて、該第1の切断用要素が炭化タングステ ンで作られ、最初に炭化チタンで、次いで窒化チタンで被覆されていることを特 徴とする紡ぎ糸切断具。
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