JPS60232376A - 螺旋巻付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被巻付は用帯状材上にその全長に亘って巻付
は用帯状材を螺旋状に巻き付けるための装置に関するも
ので、例えば金属繊維のウェブ等からなる帯状芯材に金
属繊維のウェブ等からなる帯状外層材を螺旋状に巻き付
けてたわしの中間製品としての螺旋巻き帯状体を製造す
る装置として使用される。

被巻付は用帯状材上に巻付は用帯状材を螺旋状に巻き付
けるための従来の装置は、被巻付は用帯状材を定位置に
固定しておいてこれに巻付は用帯状材を該被巻付は用帯
状材の長手方向に移動させながら旋回させるようになっ
ているため、装置が大型化すると共に、形成される螺旋
巻き帯状体の長さに限界があって長尺状のものを連続し
て作ることができなかった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、構造の小型化且
つコンパクト化を図ることができると共に、長尺状の螺
旋巻き帯状体を連続的に効率良く製造できる装置を提供
することを目的とする。

この目的に沿う本発明の要旨は、被巻付は用帯状材をそ
の長手方向に直線状に送給するための手段と、直線状に
送給される被巻付は用帯状材とほぼ同軸上に配置されて
いて該帯状材を中心とじてその回りを回転可能に支承さ
れた回転台と、この回転台を回転駆動する手段と、回転
台と一体に装備された巻付は用帯状材巻装ボビンと、回
転台と一体に装備されていて、上記ボビンから繰り出さ
れる巻付は用帯状材を、送給中の被巻付は用帯状材上の
定位置に導くための案内ローラと、を具備してなること
を特徴としている。

以下本発明をたわしの製造装置として実施した例につい
て図面に基づき説明する。

第１図は金属繊維製たわしの自動製造装置を示すもので
、このたわし製造装置は、芯材供給部Ａと、螺旋巻付は
装置Ｂと、防錆処理部Ｃと、洗剤付与装置りと、定寸切
断装置Ｅと、乾燥装置Ｆ（第３図参照）と、から構成さ
れている。

芯材供給部Ａは第１図に示すように適当な高さに設けら
れた架台１を含み、この架台１上にボビン受け２，３，
４．５が設置され、ボビン受け２゜３．４には被巻付は
用帯状材としての金属繊維からなる芯材用帯状ウェブ６
．７．８をそれぞれ巻装したボビン９．１０．１１が、
またボビン受５には同じく被巻付は用帯状材としての等
合成樹脂のスポンジ体からなる芯材用帯状シー目２を巻
装したボビン１３がそれぞれ回転自在に軸架されている
。

また架台１にはそれぞれの上端に案内用リング１４ａを
取付けた複数本の支柱１４ｂ・・・が立設してあって、
ボビン９．１０．１１及び１３からそれぞれ引き出した
帯状ウェブ６．７．８及び帯状シート１２を順次リング
１４ａ・・・に通し入れて最終的に合流させ且つ重ね合
わせて螺旋巻付は装置Ｂ側へ導入させるようにしている
。

上記ウェブ６．７．８はスチール繊維により所定の幅と
厚みをもつ長尺の帯状体に形成されていて、それらの繊
維の配列は該帯状体の長手方向を向いている。これらの
ウェブ６．７．８は共に同じ寸法の帯状体である。また
スポンジからなる帯状シート１２は上記ウェブ６．７．
８とほとんど同じ幅及び厚みの帯状体に形成されている
。尚、この帯状シート１２は合成樹脂のスポンジの他に
、合成繊維等からなる不織布を用いることもある。そし
て、これらの帯状ウェブ６．７．８及び帯状シート１２
はソー目２を挟んでその一面側にウェブ６゜７が配され
、他面側にウェブ８が配されて、グ枚合わせの、つまり
グ層からなる被巻付は用帯状材としての芯材１５を形成
することになる。

次に、本発明に直接係わる螺旋巻付は装置Ｂにつき説明
すると、この装置Ｂは供給部Ａからの被５（＝Ｊけ用帯
状材としての芯月１５上にその全長に亘って、巻付は用
帯状材としての外層材１６を甥旋状に巻き付けるための
装置であって、芯材１５をその長平方向に直線状に移送
するための手段１７と、直線状に移送される芯材１５と
ほぼ同軸上に配置されていてこの芯材１５を中心として
その回りを回転可能に支承された中空円筒状の回転台１
８と、この回転台１８を回転駆動するための手段１９と
、回転台１日と一体に装備された外層材巻装ボビン２０
と、回転台１Ｂと一体に装備されていて、上記ボビン２
０から繰り出される外層材１６を、送給中の芯材上の定
位置に導くための複数の案内ローラ２１２２．２３．２
４と、を含んで構成されている。

上記構造について更に詳述すれば、機台２５の上方に支
柱２６を介して水平案内路２７が架設され、この水平案
内路２７の先端部から下向き鉛直方向に垂直案内路２８
が垂下連設されている。水平案内路２７は、前記芯材供
給部Ａの案内用リング１４ａ・・・により形成される案
内路の延長線上に設けられたもので、若干下り傾斜状に
配置されていて、第２図に部分的に示すように断面上向
きコ字状に形成されていると共にその開口幅が入口側か
ら出口側にかけて漸次末挟まり状に形成されている。そ
してこの水平案内路２７の入口側と出口側に支持ローラ
２９゜２９が軸架しである。また、垂直案内路２８は、
第２図から明らかなように、断面路Ｃ字状に形成されて
いると共に、該断面の横幅（長径方向幅）及び厚み幅（
短径方向幅）がそれぞれ上端部から下端部にかけて漸次
末挟まり状に形成されている。すなわち、この垂直案内
路２８の入口側は芯材１５の断面形状に対し十分広くな
っているが、出口側は芯材１５が摺動案内される程度の
大きさに形成されている。尚、この垂直案内路２８の背
面側側壁部２８ａは鉛直方向に延びており、したがって
前面側側壁部２８ｂが背面側側壁部２８ａに対し傾斜を
なしている。更にこの垂直案内路２８の下端部分はその
前面側及び背面側の両側壁部分が切除されて、残された
左右端壁部分は一対の巻付は案内片２９．２９を形成し
ており、これら巻付は案内片２９．２９のそれぞれの幅
は芯材１５の厚みよりも若干狭くなっている。

したがって前記水平案内路２７からこの垂直案内路２８
に通された芯材１５の両側端面は該垂直案内路２８の下
端出口部分において巻付は案内片２９．２９の内側面に
摺接すると共にこれら案内片２９．２９から前後方向に
若干はみ出るようになっている。一方、回転台１８は垂
直案内路２８の直下方に配置されていて、機台２５に該
回転台１８と同心位置で固定された中空円筒状の支持台
３０に、軸受（図示せず）を介して回転自在に支持され
ている。この回転台１８を駆動する手段１９は、該回転
軸１８の下端部に大かさ歯車３１を外嵌固装し、この大
かさ歯車３１を、機台２５に適宜軸架された中間伝動軸
３２に固定の小かさ歯車３３と噛合し、更に中間伝動軸
３２に固定された歯付プーリ３４と機台２５に装備され
た原動機３５の出力軸３６に固定の歯付プーリ３７とに
タイミングベルト３８を掛けわたしてなるもので、原動
機３５の回転により出力軸３６−プーリ３７−ヘルト３
８−プーリ３４−伝動軸３２−かさ歯車３３．３１を通
じて回転台１８を回転するようになっている。また、第
１図に示すように、中空円筒状支持台３０の直下方には
直進案内ローラ３９が設けてあり、このローラ３９は該
ローラ周面が垂直案内路２８の背面側側壁部２８ａの延
長線と接するような位置で機台２５に軸架されている。

機台２５にはまた、上下一対の送りローラ４０．４１が
軸架されていると共にこれと上記直進案内ローラ３９と
の間に中間支持ローラ４２．４３が軸架されており、一
対の送りローラにおける下方のローラ４１がその回転軸
４４上のプーリ４５と原動機３５の出力軸３６上のプー
リ　（図示省略）とに掛けられたヘルド４６を介して駆
動されるようにｉｆっている。上方のローラ４０は下方
のローラ４１との間隔を変更しうるように上下方向移動
調整可能である。尚、この送りローラ４０．４１ならび
に垂直案内路２８及び直進案内ローラ３９によって芯材
直線移送手段１７を構成するものとする。更に、前記外
層材巻装ボビン２０は回転台１８上端部のフランジ４７
上に外向き半径方向に突出するよう固定しである支持ア
ーム４８に取付けられたところのボビン受け４９に着脱
可能に装着されており、また案内ローラ２Ｌ　２２．２
３は同じく上記フランジ４７上に外向き半径方向に突出
するよう固定された支持アーム５０．５Ｌ　５２にそれ
ぞれ軸支され、案内ローラ２４は上記支持アーム４８に
取付けたアーム５３に軸支しである。尚、これらの案内
ローラ２Ｌ　２２．２３．２４は順次回転台１８の中心
部へ近づくように配設されている。上記支持アーム５１
側にはボビン２０とのバランスをとって移転台１８の回
転を円滑にするためのバランスウェイト５４が設けられ
ている。この外層材巻装ボビン２０には外層材１６が巻
装されているわけであるが、この外層材１６は芯材１５
として金属繊維のウェブ６．７．８と同様のものであっ
て、これらのウェブ６．７．８と同じ幅及び厚みを有す
るスチール繊維の帯状体からなり、長手方向の繊維配列
を有する。

したがって、上記螺旋巻付は装置Ｂによれば、芯材直線
移送手段１７によって芯材１５が下向き鉛直方向に移送
され、一方回転台駆動手段１９により回転台１８が第２
図の矢印方向に回転されながらボビン２０から繰り出し
た外層材１６の先端部がローラ２１〜２４を経て垂直案
内路２８下端部の巻付は案内片２９゜２９及びこれら案
内片２９．２９間を移送中の芯材１５に巻き掛けられる
。これら案内片２９．２９と移送中の芯月１５に外層材
１６が巻き掛けられると、この巻き掛けられた外層材１
６は、案内片２９．２９に対しては接触面積が小さく且
つ摺りを生じ易い傾向にあり、芯材１５に対しては接触
面積が大きく且つ繊維が交叉するうえ絡み付き易い傾向
にあることから、芯材１５の移送に従って該芯材１５と
一体に移送されることになり、その結果移送中の芯材１
５に外層材１６が螺旋状に巻き付けられて螺旋巻き帯状
体５５が連続的に形成されてゆくわけである。こうして
形成された螺旋巻き帯状体５５は直進案内ローラ３９か
ら支持ローラ４２．４３を経て送りローラ４０．４１へ
送り込まれ、ここで押圧されてその厚みを縮小した状態
で防錆処理部Ｃへ送られる。

防錆処理部Ｃは基台５６上に設置された周知の防錆処理
装置５７からなり、この装置５７内で前記螺旋巻き帯状
体５５のスチール繊維に防錆処理が施される。この装置
５７を通過したｖｆ、旋巻き帯状体５５は案内ローラ５
Ｂ、　５９を経て洗剤付与装置りに送られる。

尚、防錆処理部Ｃを出たＩＩ！！旋巻き帯状体５５は、
洗剤付与装置りへ送る前に、例えばストックローラ等に
巻き取って一旦ストソクしておくようにしてもよい。

洗剤付与装置りは第１図に示すように、適当な合成洗剤
（石けん）が溶解された洗剤液を貯める洗剤液タンク６
０を含み、このタンク６０内にはローラ取付架台６１が
着脱可能に配備され、この架台６１には螺旋巻き帯状体
５５を蛇行状に走行案内するための案内ローラ６２．６
３．６４．６５．６６、６７、６８．６９゜７０がその
走行系路に沿って軸架され、またローラ６７とローラ６
８の間に左右一対の絞りローラ７Ｌ　７２が軸架されて
いる。この絞りローラのうちの一方のローラ７１は固定
的に設けられ、他方のローラ７２は押圧付勢機構７３に
より固定ローラ７１側に押圧力を付勢するように設りで
ある。すなわちこの押圧付勢機構７３は、下端部に上記
ローラ７２ヲ軸支した揺動レバー７４の中間部を支軸７
４ａで架台６１に枢着し、該レバー７４の上端部を、架
台６１に固定のガイドブロック７５にて左方向スライド
可能に支持されたロッド７６の左端部に枢支連結し、こ
のロッド７６とガイドブロック７５との間にコイルばね
７７を介設すると共に該ロッド７６の右端部にストッパ
７８を設け、しかしてコイルばね７７にてロンドア６を
富時左方向に引張せしめることにより揺動レバー７４を
図中反時計廻り方向に付勢せしめ、よってローラ７２を
対向するローラ７１側に押圧付勢せしめるようにしたも
のである。尚、揺動レバー７４のロッド７６に対する枢
着位置は該ロッド７６の長さ方向に沿って適宜変更調整
できるようになっている。また、図示は省略するが、ロ
ーラ６２．６３．６４．６５．６６、６７゜６８、６９
．７０及び７エは一定の周速で回転駆動されるようにし
ている。上記洗剤液タンク６０内には第１図にして示す
ような液位まで洗剤液Ｓが貯められ、またこのタンク６
０内には洗剤液Ｓを所要温度に加熱するためのヒータが
配備されている。

したがって、この洗剤付与装置りによれば、ここに搬送
されてきた螺旋巻き帯状体５５は、ローラ６５、６６、
６７を走行する間に適当に加熱しである洗剤液Ｓに浸漬
されて洗剤を吸収し、そしてローラ６７を出て絞りロー
ラ７Ｌ　７２を通過することにより十分な程度まで脱水
されるようになっている。こうして洗剤が付与された螺
旋巻き帯状体５５は、定寸切断装置Ｅへ移送される。

定寸切断装置Ｅは、第１図に概略示すように、基台７９
上の右端部に前後左右グ本の支柱８０・・・を立設し、
これら支柱８０・・・に可動枠８１を昇降可能に支持せ
しめると共にこれら支柱８０・・・の上端部に固定枠８
２を固設し、この固定枠８２上に回転主軸８３を水平横
方向に軸架し、この回転主軸８３を可動枠８１に第１の
直線運動変換機構８４を介して／回転／往復可能に連動
連結し、この可動枠８１に取付枠８１ａを介して上刃８
５を取付は且つこの上刃８５の直下方における基台７９
上の切断位置に下刃８６を取付け、−刃基台７９上には
その左端部から上記切断位置近傍に亘って螺旋巻き帯状
体搬送案内路８７を設け、この案内路８７の中間位置上
方に支持バー８８を該案内路８７の長手方向にスライド
可能に横架し、前記回転主軸８３を両側一対の第２直線
運動変換機構８９゜８９を介してこの支持バー８８に／
回転／往復可能に連結し、更にこの支持バー８８には先
端部に一方向送り爪９０を有するアーム９１の後端部を
前傾姿勢にて連結し、しかして上記上刃８５が螺旋巻き
帯状体５５への切り込みを開始するまでに一方向送り爪
９０によって螺旋巻き帯状体５５に前方への送り作用を
付与せしめるようにしたものである。

上記構造について第３図を参照して更に詳述すれば、支
柱８０・・・は基台７９上に固定された両側一対の下枠
９２．９２上に立設され、回転主軸８３は軸受９３゜９
３により回転自在に支持されている。そして第１直線運
動変換機構８４は、回転主軸８３の中央部に偏心盤９４
を固装すると共に、この偏心盤８５に外輪９５を相対回
転可能に外嵌し、この外輪９５に突設した偏心杆９６の
先端部を球継手９７を介して可動枠８１に枢着してなり
、この主軸８３が／回転することにより可動枠８１が支
柱８０・・・に沿って上下に／往復し、それにより７回
の切断動作がなされる。搬送案内路８７は基台７９の上
面中央に長１手方向に沿って対設された側板９８．９８
により構成され、この案内路８７の幅は螺旋巻き帯状体
５５より若干広くとられている。また支持バー８８は、
案内路８７を挟んでその両側に配設されたガイドフレー
ム９９．９９のｇ内溝９９ａ、９９ａに、案内路８７に
沿ってスライド可能に支持されている。第２直線運動変
換機構８９は、回転主軸８３の各端部にクランク１００
を固定し、このクランク１００に連杆１０１の一端を枢
着し、その他端を支持バー８８の各端部に枢着してなる
もので、回転主軸８３の／回転により支持バー８８を／
往復直線運動させるようにしている。更に、アーム９１
は固定アーム部９１ａと揺動アーム部９１ｂとからなり
、固定アーム９１ａの一端部が支持バー８８に固定され
、他端部が揺動アーム部９１ｂの一端部に枢着され、該
揺動アーム部９１ｂの他端部に一方向送り爪９０が連設
してあり、また固定アーム部９１ａの他端部には横パー
１０２が設けてあって、この横パー１０２がその両端に
取付けたスライド片１０３．１０３を介してガイドフレ
ーム１０４．１０４の案内溝１０４　ａ　、　１０４ａ
にスライド可能に支持されており、ガイドフレーム１０
４．１０４は案内路８７を挟んでその両側に配設されて
いる。一方向送り爪９０は、切断位置に近づく方向へ移
動するときのみ螺旋巻き帯状体５５の上面に喰い付いた
状態で該帯状体５５を前方へ押し込むような作用をなし
、逆方向への移動時には該帯状体５５に対して摺りを生
ずるようになっている。

また、第１図に示すように、切断位置の手前側に位置す
る案内路８７の終端部近傍に、通當は図外ばね手段によ
り水平位置に保持されていて切断操作の際の上刃８５の
下降時に該上刃８５の押動力に従って枢軸部１０５を中
心に下向き回動して逃げの作用をなす支持板１０６が設
けてあり、これによって切断操作が適正に行えるように
なっている。回転主軸８３の駆動手段は、該主軸８３に
固定した歯車１０７を中間軸１０８に固定の歯車１０９
と噛合させ、この中間軸１０８をスプロケット・チェー
ン機構１１０を介して原動機１１１に連動連結してなる
もので、この原動機１１１の回転が適宜減速されて主軸
８３に伝えられる。更に、基台７９上の螺旋巻き帯状体
搬入側端部には上下一対の送給用ローラ１１２．１１３
が設置されていて、洗剤付与装置りにより処理された螺
旋巻き帯状体５５を当該切断装置Ｅ内へ引き込むと共に
案内路８７に沿って定速度で切断位置へ送給するように
なっており、下方のローラ１１３が例えば上記原動機１
１１を動力源として駆動される。

上述した切断装置Ｅによる切断操作を第４図（イ）〜（
ハ）に従って説明すると、先ず第４図（イ）は、主軸８
３の回転に伴い、可動枠８１が第７直線運動変換機構８
４により下降を開始し、また支持バー８８が第２直線運
動変換機構８９により往動（前進行程）を開始し、更に
螺旋巻き帯状体５５が送給用ローラ１１２．１１３によ
り一定の速度で案内路８７に沿って送給されている状態
を示しており、またこの状態では支持バー８８の往動に
従って一方向送り爪９０が前進していることから、後述
するように切断時に生じたＩＩ！！旋巻き帯状体５５の
たわみがこの送り爪９０の送り作用により矯正されてい
る。第４図（ロ）は上刃８５が所定位置まで下降し下刃
８６との、協働作用で螺旋巻き帯状体５５を所定長さに
切断し終えた直後の状態を示しており、このとき支持バ
ー８８は既にその往動行程の終端に到達し、一方向送り
爪９０はその送り作用を終了している。この切断動作に
おいて、ＩＷ旋巻き帯状体５５が一定速度で移送されて
いるにもかかわらず、上刃８５が該帯状体５５に対する
切断動作を開始してから終了するまでの間、この帯状体
５５は、上刃８５によって該帯状体５５の先端部の移動
が停止されるため、図に示すようなたわみ５５°が生じ
る。このたわみ５５“は、第４図（イ）で示すように支
持バー８８の往動行程において一方向送り爪９０が前進
する際にその送り作用により矯正され、このため切断さ
れるべき帯状体５５は切断位置から所定の長さ前方へ適
正に移送され得て、常に一定長さ寸法に切断されること
になるわけである。この場合、送り爪９０の前進速度、
つまり支持バー８８の移動速度は帯状体５５の送給速度
より適当に速くし、また上刃８５が帯状体５５への切り
込みを開始する直前に送り爪９０の送り動作が終了する
ように設定されている。上記のようにして帯状体５５が
所定寸法に切断されて単位たわし５５ａが連続的に形成
されてゆく。一方、送り作用を終えた送り爪９０ば支持
バー８８の復動により逆方向に移動するが、この逆方向
移動時には帯状体上面を滑動してゆくと共に、第４図（
ハ）に示すように帯状体に形成されたわみ５５“の隆起
状態に従って浮動するようになっている。この第４図（
ハ）では、可動枠８１が最上昇位置にあり且つ支持バー
８８が復動行程の終端（往動行程の始端）にある状態を
一点鎖線で示している。

上記定寸切断装置Ｅによって形成された単位たわし５５
ａは、切断位置の前方に下り傾斜状に配設されたホッパ
ー１１４を介して搬送手段としてのネットコンヘア１１
５上に供給され、このコンベア１１５を通じて乾燥装置
Ｆ（第３図参照）に送られ、ここで水分を十分に除去さ
れて、一連の加工処理を終了する。

上述した実施例では、芯材として３枚の金属繊維の帯状
ウェブとこれらの間に挟んだ７枚の合成樹脂スポンジ製
帯状シートとを使用したが、金属繊維帯状ウェブ７枚を
芯材としてもよい。

以上説明したように本発明の蝙旋巻付は装置は、被巻付
は用帯状材をその長手方向に直線状に送給するための手
段と、直線状に送給−される被巻付は用帯状材とほぼ同
軸上に配置されていて該帯状材を中心としてその回りを
回転可能に支承された回転台と、この回転台を回転駆動
する手段と、回転台と一体に装備された巻付は用帯状材
巻装ボビンと、回転台と一体に装備されていて、上記ボ
ビンから繰り出される巻付は用帯状材を、送給中の被巻
付は用帯状材上の定位置に導くための案内ローラと、を
具備してなるものであって、被巻付は用帯状材をその長
平方向に移送させながら、回転台の回転に伴って移送中
の被巻付は用帯状材上の定位置にボビンからの巻付は用
帯状材を巻き付けるようにしているので、特に巻付は用
帯状材の巻付は機構の構造を従来装置に比べ小型にでき
、また帯状材をその長平方向に送給する機構は一般的に
簡単であることからして、装置全体の構造を小型にして
且つコンパクトにすることができ、そして各帯状材を必
要なだけ長くしておけばそれに応じて長尺状のｖｌｌ春
巻帯状体を連続的に効率良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するためのたわしの自動製造装置
の一例を示す一部断面全体側面図、第２図は第１図に示
す装置における螺旋巻き装置の拡大斜視図、第３図は定
寸切断装置の拡大斜視図、第４図（イ）〜（ハ）は第３
図の切断装置の動作を示す説明図である。 Ｂ・・・ＩＪ！Ｉ旋巻付は装置、１５・・・芯材（被巻
付は用帯状材）、１６・・・外層材（巻付は用帯状材）
、１７・・・直線状送給手段、１８・・・回転台、１９
・・・回転台駆動手段、２０・・・外層材巻装ボビン、
２Ｌ　２２．２３．２４・・・外層材案内ローラ、５５
・・・＋１！！旋巻き帯状体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被巻付は用帯状材上にその全長に亘って巻付は用帯状材
   を螺旋状に巻き付けるための装置であって、被巻付は用
   帯状材をその長手方向に直線状に送給するための手段と
   、直線状に送給される被巻付は用帯状材とほぼ同軸上に
   配置されていて該帯状材を中心としてその回りを回転可
   能に支承された回転台と、この回転台を回転駆動する手
   段と、回転台と一体に装備された巻付は用帯状材巻装ポ
   ビンと、回転台と一体に装備されていて、上記ボビンか
   ら繰り出される巻付は用帯状材を、送給中の被巻付は用
   帯状材上の定位置に導くための案内ローラと、を具備し
   てなる螺旋巻付は装置。