JPS60240607A - 圧縮可能な材料からなる円柱形物体を半径方向に圧縮する方法と装置 - 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、圧縮可能な材料からなる円柱状物体、特に巻
き上げられた平ら外形状の物品からなるロール、なかん
ずく圧力の除去後再び膨張し、従って元の状態に移行す
るようなものを半径方向に圧縮する方法に関する。

けばのある織物類、フリース、クレープ、発泡物質シー
トなどのような、空気を含む緊密でない材料からなる帯
状材料を巻きあげることにより保存されるような円柱状
物体は、嵩ぼっており、大きい貯蔵容積や輸送容積を必
要とし、そのため貯蔵および輸送費用が著しく多くなる
。

このような円柱状物体が半径方向に完全に圧縮可能であ
り、従って貯蔵および輸送容積で節約できるかどうかに
ついて、今日まで、この問題を解決するだめに実際に使
用可能な方法が自由に使用されていない。例えば、この
ような帯状材を、容積を減少させることになる強い引張
応力をかけて巻き上げることはできない。なぜなら、製
品にそれに必要々引張強さが不足しているか、またはこ
れが、なかんずく織られたまたは織成されてないふくら
んだテキスタイルの平らな物品を問題にしている場合に
、引張力により伸ばされて構造が変えられてしまうから
である。

円柱形の物体を、その横断面が有する直径より小さい円
形開口を通過させることにより半径方向の圧縮を達成す
る試みが激しい表面摩擦で失敗した。この表面摩擦はそ
れと共に著しい費用の浪費をもたらすだけではなく、表
面摩擦によシ表面が損傷することにもなる。

本発明により、この課題の解決を驚くへき仕方で次のよ
うにして成功した。すなわち、問題にしている円柱形の
物体を螺旋状の相対運動で、先細に々る、回転対称の、
はぼ瀞斗状の室を通して案内し、その室の最も狭い横断
面が円柱形物体の所望の半径方向圧縮の程度に対応し、
かつその内側面が、圧縮すべき物体をほぼすベシイ なく繰シ出すことができる回転する要素からなるように
する。それにより、摩擦の問題が実際に完全になくなり
、゛かつ材料に応じて圧縮率を３０容積％以上に達成で
きる。

本発明による螺旋状の、はぼ摩擦のない相対運動を維持
するには、本発明により、圧縮に役立つ先細になる空間
の外被が多数の規則的におよび回転可能に配置されだロ
ーラ形の本体からなり、これらの本体は、圧縮すべき物
体の縦軸線に対して、圧縮すべき物体を回転させて前方
へ押し進めるような角度にある。それにより、ロール形
の材料が、縦軸線に泪って先細になる空間の横断面によ
り、増大する程度に圧縮される。物体が室の最も狭い個
所に到達すると、バッキング材料でしっかりと包まれる
ことによシ圧縮が固定される。

それ故、本発明の対象は、圧縮可能な材料から々る円柱
形物体、特に巻きあげられた平らな物品からなるロール
を半径方向に圧縮するだめの方法において、圧縮すべき
物体を、移送方向に先細になる回転対称な室を通って軸
線方向に移動させ、その際その室の最も狭い個所の直径
が圧縮すべき物体の直径より小さく、かつその室の外被
が、多数の規則的に配置されていて同じ方向に回転する
ｐ〜う状の本体により形成され、その本体が室の回転軸
線を移送方向に見て二番目の半分で５°〜４５°の角度
で交差するが、交切ないようにし、物体が室を移動する
際に、圧縮すべき物体が、室の外被を形成するこれらの
本体に対して螺旋形の相対運動を行ない、最も狭い個所
の直径に対するその室の直径の比に依υ圧縮され、そし
てこの圧縮を最も狭い個所で帯状またけ紐状材料を巻き
つけることにより固定することを特徴上する。

圧縮すべき物体の螺旋状相対運動が、圧縮に役立つ、先
細になる回転対称な室であって、回転双曲面の形を有す
る室に対してどのように発生されるかということは、本
発明の方法の成就にとって本質的なことではない。例え
ば、圧縮すべき物体を適当な駆動装置によシ回転運動さ
せ、かつ同時に室の最も狭い個所の方向に軸方向前方に
運動させる仁とができ、−実家の外被を形成するローラ
形の本体を回転可能に支承するが駆動せず、しかし物体
の転がり運動により対向する回転運動をさせることがで
きる。

しかしながら、外被自体の回転対称な本体が駆動されて
回転状態にあるのが最も好都合である。そのとき、圧縮
すべき物体は、完全には支承されている必要はなくて自
由に回転可能に支承することができるが、その物体を回
転対称な室に導入すれば、物体は、その外周が回転する
ローラと接触するや否や、これらのローラにより捕えら
れ、そしてそのとき対向方向の回転を受ける。ローラが
物体の回転対称軸線に対し鋭角であるだけではなく、こ
れが交差しているので、物体が同時に前方へ押し進めら
れ、そしてそのとき増大する程度に圧縮される。

し力・しながら、製造上の理由から、圧縮すべき物体が
その圧縮中回転するのが望ましくない場合には、本発明
によシ、この物体が回転運動を実施できないが長手方向
運動を実施できるように物体を固定状態に支承すること
が同様に良くできる。

この場合には、回転するローラ形の本体がその自転の外
になお、共通の同じ方向の回転運動を、圧縮に役立つ室
の回転対称軸線（同時に物体の長手方向軸線である）を
中心として受ける。

圧縮に役立つ室の直径が圧縮前の円柱状物体の直径との
関係において圧縮の程度が決まるのに対し、ローラ形の
本体が圧縮に役立つ室の長手方向軸線に対して存在する
角度の大きさは螺旋形の相対運動のピッチの高さに関し
決定的であるので、この角度によシ、圧縮中の条件を、
圧縮すべき物体の性質に、特にその表面の性質や状態に
、または物体が圧縮の際に実施する背圧に適合させるこ
とができる。

特に、その場合１０°〜３５°の範囲の角度が良いこと
が判明した。

圧縮すべき材料において、非常に激しくて迅速な復元能
力を有するようなものを取扱かう場合には、室の外被を
形成するローラ形の本体の間の中間室をできるだけ小さ
く保つように考慮するのがさらに合目的である。さもな
ければ、圧縮すべき材料がローラ形の本体の間に隆起す
る恐れが出て来る。

ローラ形の本体は、特に円柱の形状を有する。

本発明による半径方向の圧縮のほかに付加的になお一定
の軸方向圧縮が望ましい場合には、これを次のようにし
て達成できる。すなわち、ローラ形の本体に、運動方向
に先細になる形状、例えば最も狭い個所で円柱に移行す
る、わずかな曲率を有する回転双曲面、まだは截頭円錐
形を与える。

急速すぎる圧縮が望ましくないので、本発明により、室
の最も狭い個所が、移送方向に見て第二の半分に、特に
その上、室の最後の三分の−にあるようにする。このこ
とは、圧縮に役立つ室が入口側で出口側よシ大きい直径
を有するという前提になる。入口側と出口側の室の直径
を一度選択すると、最も狭い個所の位置はローラ形の本
体の長手方向軸線と室の回転対称軸線の間の交差角に依
存する。この角度が太きければ大きいほど、最も狭い横
断面がますます小さくなり、およびますます第二の半分
の内方へ前方に向かって進む。室の回転対称軸線に対し
て角度を転位することにより、所望に応じて圧縮率を変
えることもできる。

本発明の別の対象は、本発明の方法を実施する装置であ
り、この装置の特徴とする所は、その共通の回転対称軸
線に対し５°〜４５°の交差角αをなして回転対称に配
置された少なくとも五つの相互に同じ直径のローラを備
え、これらのローラの母線が回転双曲面を形成し、その
端部が二つのリング形のラーメンに回転対称な配置で固
定され、二つのラーメンのうち出口側に置かれたラーメ
ンがいっそう小さい直径を有し、ならびにローラにより
囲まれた室の外方にその最も狭い横断面の範囲に配置さ
れた、帯状捷たけバッキング材料のためのロールを備え
、このロールが二つのローラの間のブレーキ装置を介し
て、ローラにより形成された室の内方に存在する円柱形
物体に供給され、また出口側に置かれたラーメンに引続
く、圧縮された物体の取出しおよび移送装置を備えたこ
とである。

本発明の装置の特に好都合な実施形態によれば、圧縮に
役立つ室を区画するローラが固定されたリング形のラー
メンが堅く、すなわち従って不動に配置されていること
により、ローラがそれらの位置に固定され、かつそれら
の自己の軸線の周りの回転運動のみを実施できる。この
場合に、圧縮すべき物体が、螺旋形の相対運動を実施で
きるために、本発明による装置では自由に回転可能に配
置されなければならない。このことは回転運動を許す相
応する軸受により行なうことができる。しかしながら、
圧縮すべき物体が適当な装置により、例えば心棒または
回転スルロールバンドにより、ローラにより四重れた室
に導入されることによシ物体がその周囲で、回転するロ
ーラによって捕えられ、ローラの回転方向に対し対向す
る回転運動を受けて螺旋形に前方へ運動している装置の
内方に特別な軸受または保持部を必要としない。円柱形
の物体が本発明による装置を出た後その回転運動をし続
けるので、この物体を、本発明による装置の圧縮部分を
出たときに受け入れる装置が物体の軸方向運動を許し、
かつ回転運動を補償する手段を設けことを配慮しなけれ
ばならない。例えば、取出しのために盆状のロール架台
が役立つことができる。

設備の装備の何かある理由から、圧縮すべき物体自体を
回転運動状態におくことが望ましくない場合には、本発
明による装置を、圧縮に役立つ室を区画するローラが回
転可能であるだけではなく、これらのローラが固定され
たあの両方のリング形ラーメンも回転可能であるように
形成することもできる。そのとき、ローラだけを、また
は互にかたく結合されたリング形のラーメンを、または
両方を駆動することができる。

ラーメンを駆動する場合には、その駆動装置にとって回
転方向がローラの回転方向と同じ方向（に実現しなけれ
ばならない。付加的に、圧縮すべき物体を回転運動に対
して固定するが軸方向の運動を許す手段を設ける。この
ことは、例えば入口と出口に取シつけられていて半径方
向に押しつけられたロールにより行なうことができる。

本発明による装置の回転対称な本体を形成するローラは
特に円柱形であるが、截頭円錐形または回転双曲面の形
状を有することもできる。

すべての場合に、その長さはその直径の倍数である。こ
れらのローラが截頭円錐形の形状を有する場合には、基
部の直径と頂面の直径の間の差をあまり大きく選択し々
いことが合目的であり、その際しかしながら、すべての
場合に、囲まれた室が、本発明による要求された先細に
なる形状を有するように保証しなければならない。

特に、比率は２よシ大きくてはならない。この場合に、
常に基部が入口側のう＋メンに固定される。

所望される圧縮率が、圧縮すべき材料の状態に応じ、お
よび使用目的に応じて変るので、角度アルファが変化し
、従って圧縮率を変更１−４たは適合させることができ
るように本発明の装置を形成するのが合目的である。こ
のととを非常に簡単に実現するには、両方のリング形の
ラーメンの一方を他方に対して一定の範囲核装置の長手
方向軸線の周りに回転可能に配置し、そしてその都度所
望される位置に固定すれば良い。

バッキング材料を本発明の装置の最も狭い個所に供給す
る作業は、二つのローラの間の隙間を介して行なわなけ
ればなら々い。このことを容易にするだめに、本発明の
装置の実施形態により、ローラが回転双曲面の室の最も
狭い個所のすぐ後で終ることができる。そのとき、ロー
ラはその長手方向軸線の継゛続をなすロノドを介して、
出口側におかれたリング形のラーメンに固定される。

以下、本発明を実施例について図面により説明する。

本発明による装置の実施可能な例を第１図〜第５図に示
す。とれらの図において、１は、ロール２によシ囲まれ
た、圧縮に役立つ空間または室の回転対称軸を示す。３
は圧縮すべき物体であシ、４は装置の入口側にちるリン
グ形ラーメン、５は出口側のリング形ラーメンを示す。

６はロール２の駆動装置、７はバッキング材料９のロー
ルで、変向ロール８およびブレーキ装置１０を介して物
体３に供給される。１１は物体３を受け入れるための移
送装置でアシ、回転運動を吸収するだめのロール１２が
備え付けられており、１３は出口側の軸幹を示し、本発
明による装置の変形例によシ延ばすことができる。

第１図は、第２図の線Ａ−Ａで記号を付けた位置に渚っ
て切断した本発明の装置の縦断面図である。第２図は先
細になる室の最も狭い位置における同じ装置の横断面図
である。その位置は、第１図にＢ−Ｂで示されている。

第１図には、明白性を高めるために、物体３を透明であ
るように示しである。この図に示した本発明による装置
の実施形態では、リング形のラーメン４と５が不動に配
置され、すなわち物体３が自由に回転可能で彦ければな
らない。この実施形態では物体が支承されないで、これ
に適した独自の装置（第１図に示されてない）により、
例えば移動可能な可能な心棒であって、物体が例えばス
テープラ−に装着されている心棒によシ、リング形のラ
ーメン４により囲まれた開口部に導入されることにより
、物体がその周囲でロール２により捉えられ、回転させ
られ、そしてそのときに捷だ物体が軸方向に前方へ運動
し始め、かつそのときに物体を圧縮することができる。

第３図は第１図の線Ｃ−Ｃによシ切断した断面図である
。

リング形のラーメン４または５が第１図には調整可能に
示されてないので、この実施形態では角度αの変更がで
きない。この実施形態は第１図で分かシやすくする理由
から選択された。

ラーメン４または５の一方により、本発明による範囲の
内方で任意の角度αを調整しながら圧縮率を変化させる
ことができるようにラーメン４または５の一方を回転可
能にするための機構が必要であるが、これはあらゆる専
門家にとって周知である６ 第４図と第５図は、物体３が回転運動を実行することが
できないので、本発明による効果をなしとげるために、
リング形のラーメン４と５を二つの回転ロール対１４に
回転可能に支承することが必要な実施例を示す。さらに
ラーメン４と５は、個々のロール２の回転運動に対し同
じ方向に互に同期した回転運動を実施できるようにする
ために不動に結合されなければならない。１５はラーメ
ン４と５の駆動部であり、１６は物体３の回転運動を防
止するだめの手段である。その場合、第５図は第４図に
Ｄ−Ｄで示した位置に沿って切断した断面図である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の線Ａ−Ａ　Ｋ　Ｇつて切断した本発明
の装置の縦断面図、第２図は第１図の線Ｂ−Ｂに沿って
切断した横断面図、第３図は第１図の線Ｃ−Ｃに清って
切断した横断面図、第４図は本発明の装置の別の実施例
の縦断面図、第５図は第４図の線Ｄ−Ｄに沿って切断し
た横断面図である。 １・・・共通の回転対称軸線 ２・・・ローラ形本体 ８・・・圧縮すべき円柱形物体 ４．５・・・ラーメン ６・・・駆動装置　？−・・ロール ９・・・バッキング材料 １０・・・ブレーキ装置　１１・・・移送装置代理人　
江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧縮可能な材料からなる円柱形物体、特に巻き上
   げられた平らな物品からなるロールを半径方向に圧縮す
   る方法において、圧縮すべき物体を、移送方向に先細に
   なる回転対称な室を通って軸方向に移動させ、その際最
   も狭い個所の室の直径が圧縮すべき物体の直径より小さ
   く、かつその外被が、規則的に配置されていて同じ方向
   に回転する多数のローラ形の本体により形成され、これ
   らの本体が室の回転軸線と移送方向に見て第二の半分で
   ５°〜４５°の角度で交差するが交切しないようにし、
   物体を軸方向に移動させたときに、圧縮すべき物体が室
   の外被を形成するこれらの本体に対して螺旋状の相対運
   動を行ない、かつ最も狭い個所の直径に対する室の直径
   の比に依存して圧縮され、そしてこの圧縮が室の最も狭
   い個所の帯状捷たは紐状材料を巻きかけることにより固
   定されることを特徴とする方法。 （２）室の外被を形成する回転対称な本体を回転させ、
   圧縮すべき物体をその前進運動中対向方向に回転させる
   、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （３）圧縮すべき物体が単純な長手方向運動のみを実施
   し、室の外被を形成するローラが回転状態にあり、かつ
   同時に圧縮すべき物体の長手方向軸線でもある共通の回
   転対称軸線の周りを一緒に同じ方向に自転する、特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 （４）室の外被を形成する本体の回転軸線が、圧縮すべ
   き物体の回転軸線に対し１０°〜３５°に々る、特許請
   求の範囲第１項から第３項までのうちのいずれか−づに
   記載の方法。 （５）共通の回転対称軸線（１）に対し５°〜４５°の
   交差角アルファをなして回転対称に配置された互に同じ
   直径の少なくとも５本のローラ（２）を備え、これらの
   ローラの母線が回転双曲面を形成し、その端部が、出口
   側に置かれたラーメン（５）がいっそう小さい直径を有
   する二つのリング形ラーメン（４，５）に回転対称な配
   置で固定され、かつローラにそれぞれ駆動装置（６）が
   設けられ、ならびにローラ（２）により囲まれた室の外
   方にその最も狭い横断面の範囲に配置された帯状または
   バッキング材料（９）のだめのロール（７）を備え、こ
   のロールがブレーキ装置（１０）を介して二本のローラ
   （２）の間に、ローラ（２）により形成された室の内方
   に存在する円柱形物体（３）に付設され、また出口側に
   置かれたラーメン（５）に引き続く圧縮すべき物体（３
   ）の取出しおよび移送装置（１１）を備えたことを特徴
   とする、圧縮可能な材料からなる円柱形物体、特に巻き
   上げられた平らな物品からなるロールを半径方向に圧縮
   する方法を実施する装置。 （６）室を区画するローラ（２）が固定されているリン
   グ形ラーメン（４，５）が不動に配置され、かつ移送装
   置（１１）には、圧縮された物体（３）の回転運動を受
   けるだめの手段（１２）が設けられている、特許請求の
   範囲第５項に記載の装置。 （７）リング形のラーメン（４，５）がそれらの長手方
   向軸線を中心として回転可能であるが、相互に不動に配
   置され、その際ローラ（２）マたはリング形のラーメン
   （４，５）　ｔたは両方に駆動装置が設けられ、ラーメ
   ン（４，５）の回転方向がローラ（２）の回転方向と同
   じ方向であり、寸だ本装置には、圧縮すべき物体（３）
   の回転運動を阻止するだめの手段（１６）が形成されて
   いる、特許請求の範囲第５項に記載の装置。 （８）ローラ（２）が、直径の倍数である長さをもった
   円柱形を有する、特許請求の範囲第５項から第７項才で
   のうちのいずれか一つに記載の装置。 （９）口、−ラ（２）が截頭円錐形の形状を有し、その
   基部が入口側のリング形ラーメン（４）に固定され、そ
   の際頂部の直径に対する基部の直径の比が高くて２にな
   る、特許請求の範囲第５項から第７項までのうちのいず
   れか一つに記載の装置。 （１０両方のリング形のラーメン（４，５）の一方が、
   角度アルファを５〜４５°の範囲で変えられる範囲に回
   転可能に形成され、かつ固定装置を備えている、特許請
   求の範囲第５項から第９項１でのうちのいずれか一つに
   記載の装置。 （１１）交差角アルファが１０°〜３５°になる、特許
   請求の範囲第５項から第１０項までのうちのいずれか一
   つに記載の装置。 （１２）ローラ（２）が、入口側に置かれたリング形の
   ラーメン（４）から、ローラが取り囲む室の最も狭い個
   所の範囲まで延びており、かつこれらのローラが、ロー
   ラ（２）の長手方向軸線の延長である、延長された出口
   側の軸幹（１３）を介して、出口側に置かれたリング形
   のラーメン（５）に固定されている、特許請求の範囲第
   ５項から第１１項までのうちのいずれか一つに記載の装
   置。