JPS5824531B2 - 空気精紡機用ロ−タ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気精紡された紡織糸を製造するための装置内
に使用されるローターに関するものである。

１つの既知の空気精紡方法においては、繊維は回転紡績
ローター内に設けられている空洞に送くられ、この空洞
内で繊維がその最大直径部分で収集され且つ上記空洞か
ら、連続的に形成された紡績糸の尾端部に撚り込まれな
がら取り出される。

この種の精紡用ローターの作動中経験される問題の１つ
は繊維により接触される表面が磨損する傾向の問題であ
る。

磨損の問題は撚糸のすりへらし作用が急激な磨損を生ず
るローター空洞の最大直径の区域で特に激しい。

大部分の糸に対しては、繊維収集表面は、繊維が糸の尾
端部に撚り込まれるに先立って整列され且つ緊縮される
ように頂点に向けて小さい角度で収斂する側面を有する
■形状のみぞの形をなすことが好ましい。

満足し得る糸を生産するためには、繊維収集表面は、上
記のととき■形状のみぞの形をなす場合には特に、精密
な形状に従い且つ維持されるべきである。

この区域に生じた磨損は紡績された糸の品質に影響を与
え、かくしてこの精紡方法に著しく有害である。

独国特許第２，５５１，０４５号の明細書には、セラミ
ックス材料から作くられた環状の挿入子をローター空洞
に埋込んでローターの繊維収集用内部表面を形成するこ
とでこのローターの磨損の問題を解決する試みが開示さ
れている。

この解決策は■形状の繊維収集みぞが必要とされる場合
には特に、繊維収集表面に必要とされる精密な限度にセ
ラミックス挿入子を形成することが困難であるので満足
し得るものとは考えられない。

この種のローターが高速度回転に必要とされる所要の程
度の釣合いを達成するのを保証することもまた困難であ
る。

さらにその上に、この挿入子をローター空洞内に固定し
て取付けるのに困難が経験され、かくしてこのローター
の設計を経済的に魅力ながらしめる因子を付加している
。

このローターはきわめて高い速度で回転されねばならな
いので、低比重であるが高張力を有する材料が通常使用
されている。

鋼はこの必要条件を満足させないので、ローターを作る
材料として使用されるのがけぎらいされて来た。

実際に使用されて来た材料はアルミニウム合金である。

だが、この材料は繊維のすりへらし効果に抵抗するのに
必要とされる特性を有しておらず、したがってローター
の磨損が生ずる。

この欠点をなくすため、ローターの内部表面に耐磨耗材
料の被覆の被着を含む各種の方法が考えられて来た。

だがこれ等は不満足なものであると判明している。

繊維収集用。みぞの頂点へ被覆が浸透しないことと、ロ
ーターのこの重要な区域における磨損とが回避されない
ためである。

低比重のローターを得るために独国特許 第２，１４８，３０５号の明細書にはプラスチック材５
料からローター製造し且つチタニウムの補強リムを提供
することが提案されている。

さらにその上に、独国特許第２，２３９，５６４号の明
細書には、低比重を有するがなお且つ高速度での回転に
適当であるように高張力を有するようにローターを炭・
素繊維で補強されたプラスチック材料から製造すること
が提案されている。

さらにその上に英国特許第１，３８３，１９３号の明細
書には、たとえば軟鋼の薄板金のごとき薄板金からロー
ターを製造することが提案され、かくして低重量を有す
るローターを得ることが可能である。

先行技術の上記再吟味から明らかであるが、長時間高速
度で満足し得る性能を発揮するローター材料またはロー
ター構造を発見する問題の解決のため多大の努力が今ま
でになされて来た。

だが、これらの既知のローターは商業上の紡績条件の下
におけるこれ等のローター動作に有害である欠点を有し
ている。

本発明にしたがった空気精紡機のためのローターは繊維
を収集するための最大直径の区域を有する空洞を内部に
画定する内部回転表面を有し、上記ローターが鋼から形
成され且つ形成後の熱処理により上記空洞の最大直径の
区域においてのみ硬化されている。

このロークー内の空洞１はローターリム４から下方且つ
外方に延びた上部截頭円錐形の壁３の内側表面２と、空
洞１の最大直径の区域から下方且つ内方に延びた下部截
頭円錐の壁６の湾曲した内側表面５とにより画定されて
いる。

それぞれ頂点に向けて収斂する上表面８．下表面９を有
するＶ形状の繊維収集用みぞ７が空洞１の最大直径の区
域に設けられている。

空洞１は基底部１０を有し、この基底部は、作動中に有
利な応力状態が生成されるように、滑らかな曲面をなし
て下方の壁６の内側表面５に結合している。

ボス１１が上記ローターの下端部から垂下し、このボス
にはローターを堅固に装架された軸１２を受は入れる孔
腔が設けられている。

高速度で回転している場合における引込められた部分の
周りの上方と下方の壁３゜６の屈撓を許す環状の凹所１
３が下方壁６とのボス１１の接続部に形成されている。

ローターをこのように屈撓させることで、軸１２上への
ローターの装架の安定性が増大される。

適当なローター構造のそれ以上の詳細は共願の英国特許
願第１２８４４／７７および １２８４５／７７の各明細書に記載されている。

作動中、このローターは高速度で回転され且つ互いに分
離した形の繊維が空洞１に送り込まれる。

遠心力の作用により、繊維は繊維収集みぞ７内に集積し
、このみぞ内で収斂表面８と９との間で緊縮される。

集積された繊維は、空洞１の開口端部に位置決めされて
いる導糸管（図示されていない）を通しあるいはロータ
ー支持軸１２に設けられている通路を通して空洞１から
取り出される連続して形成された糸の尾端部に撚り込ま
れるにしたがってみぞ７から取り出される。

特にみぞ７の区域における、上部内部表面２と下部内部
表面５とに対する繊維の衝突と、みぞ７内の新たに紡が
れた糸の尾端部の撚り作用とによりローターのこれ等の
区域は層積せしめられる。

このローターは０，４ないし０．４５％の区域内の炭素
含有量を有する鋼の円筒状の棒からの旋削により製造さ
れる。

焼入れ硬化されない状態におけるこの種の鋼は特殊な工
作機械の使用によらずに機械仕上げされ、かくして、既
知のアルミニウム合金のローターの製造に使用されるよ
うな従来の工作機械によるローター形状の製造を可能に
する。

ローターが形成された後に、鋼は少くとも破線１４より
上方に示された区域、すなわちローターの最大直径の区
域における熱処理により焼入れ硬化される。

添付図面に図示されているとおり、処理を施されるロー
ターの外方部分は上部の壁３の全体と、下部の壁６の隣
接上方部分とを含んでいる。

このローターは鋼から製造されているので、上部の壁と
下部の壁の厚さは相描するアルミニウム合金のローター
の上部の壁および下部の壁の厚さに比して薄い。

かくしてこのローターの比重は高速度回転に適当である
ように軽減される。

この熱処理方法は、破線１４より上方の区域の付近にて
ローター１の外側の周りに延びるように高周波誘導コイ
ル１５を位置決めすることと、コイル１５を高周波交流
発電機の出力端子に接続することとを含んでいる。

コイル１５はローターの回転軸線に関して傾斜されてい
る方形断面の銅チューブの単一の巻回から成っている。

所望ならば上記コイルは前記空洞内にてその上方区域に
位置決めされてもよい。

コイル１５は多数の巻回から成ってもよい。

前記ローターはコイル１５内で回転され且つコイル１５
を通って流れる電流でローターの材料内に交流が流され
、それにより鋼が上方臨果限度より上方の温度、すなわ
ち、８５０℃の区域内の温度まで加熱される。

数秒後、上記発電機はスイッチを切られ且つ上記ロータ
ーが急冷用水溶液内に浸漬される。

できれば、冷却のつよさの程度は水と油の間であること
が好ましい。

かくして、誘導熱を加えられるローターの部分は熱を加
えられない部分に比して硬化せしめられる。

この熱処理法の結果として、鋼は硬いがきわめてもろい
状態にあり且つ高い内部応力を有している。

これ等の内部応力は１５０’Ｃ〜７００℃の範囲内の温
度への全体の鋼製ローターの再加熱により軽減される。

できれば、この応力軽減温度は１８０°Ｃ〜２００℃の
範囲内であることが好ましＧ）。

ローターを硬化する誘導加熱方法は特に適当であると判
明されており且つ結果として繊維により接触される表面
が硬化される。

受は容れられる糸が生産されるのに上記みぞが長い紡績
時間の間その形状を維持することがどうしても必要であ
るので、みぞ表面およびみその頂点が硬化されることが
きわめて重要である。

硬化された部分の表面の硬度はビッカースピラミッドナ
ンバーで４５０〜７５０の範囲で、できれば６５０の範
囲内であることが好ましい。

だが、その他の熱処理法、たとえば、炭化処理、窒化処
理または炭窒化処理もまた所要の硬さを有するローター
表面を得るのに使用できる。

ある型式のローターにおいては、みぞ７の付近における
下方の壁６と上方の壁３の区域のみを硬化するので十分
であろう。

焼入れ深さははだ焼きされた表面を形成するように上方
と下方の壁の厚さ全体を浸透する必要がない。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の好ましい実施例にしたがった紡績用
ローターの断面による立面図である。 １・・・・・・ローター、３・・・・・・上方の壁、６
・・・・・・下方の壁、５・・・・・・下方の壁の内側
表面、７・・・・・・■形状の繊維収集用円周みぞ、１
０・・・・・・基底部、１１・・・・・・ボス、１３・
・・・・・環状凹形部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維を収集するための最大直径の区域を有する空洞
   を内部に画定する内部回転表面を有する空気精紡機のた
   めのローターにおいて、このローターが鋼から形成され
   且つ形成後の熱処理により前記空洞１の最大直径の区域
   においてのみ硬化されていることを特徴とするローター
   。 ２、特許請求の範囲第１項に記載されたローターにおい
   て、前記ローターの空洞かはゾ截頭円錐形の上方の壁の
   内側表面と、はソ截頭円錐形の下方の壁の内側表面とに
   より形成され、上記上方と下方の壁の内側表面が前記空
   洞の最大値径の区域を提供するように収斂し、上方の壁
   ３と、下方の壁６の隣接部分とか硬化されることを特徴
   とするローター。 °３ 特許請求の範囲第１項または第２項のいずれか１
   項に記載されたローターにおいて、繊維収集用の円周方
   向のＶ形状みぞγが最大直径の区域に形成されて成るロ
   ーター。 ４ 特許請求の範囲第２項記載のローターにおいて、前
   記空洞が基底部１０を有し、また下方の壁６の内側表面
   ５が基底部１０に滑らかに結合する滑らかな曲面から成
   ることを特徴とするローター。