WO2004013392A1

WO2004013392A1 - 仮撚用ディスク

Info

Publication number: WO2004013392A1
Application number: PCT/JP2003/008328
Authority: WO
Inventors: Akira Suzuki
Original assignee: Yamauchi Corporation
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2004-02-12
Also published as: TW200403365A; US20070012019A1; AU2003281865A1; CN1671898A; JP2004068197A

Abstract

ディスク本体(10)の外周にゴム状弾性を有する摩擦リング(8)が装着された仮撚用ディスク(5)において、ディスク本体(10)の外周にアリ溝(7)等の嵌合用凹部を設け、摩擦リング(8)の内周には前記アリ溝(7)等に嵌め込まれる凸条(9)等の嵌合用凸部を設けることにより、ディスク本体(10)外周の摩擦リング(8)だけを交換することができ、且つ当該仮撚用ディスク(5)の高速回転時に摩擦リング(8)が脱落したりしないようにする。

Description

明細書仮撚用ディスク技術分野

本発明は、主として、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維をはじめとする各種繊維を捲縮する摩擦仮撚装置において用いられる仮撚用ディスクに関する。背景技術

従来の仮撚用ディスクとしては、セラミックス等の単一材料で構成されたものの他、ディスク本体をポリアセタール等の合成樹脂で構成し、これを所定形状の金型内に配置して、該金型内に液状ウレタンを注入 · 硬化させることにより、前記ディスク本体の外周にウレタンゴム製の摩擦リングがー体的に固着されたものやディスク本体を所定形状の金型内に装着し、射出成形機によつ.て前記ディスク本体の外周に摩擦リングを一体成型したものが知られている。

ところが、上述のように、ディスク本体に摩擦リングが一体的に固定された仮撚用デイスクの場合、使用によつて摩擦リングが磨耗したときには、ディスク本体から摩擦リングを分離することができないため、当該仮撚用ディスク自体を新しいものと交換し、古い仮撚用ディスクは廃棄するしかなかった。そのため、原糸の仮撚加工に伴う仮撚用ディスクのコストが高くなる上、使用済みディスクの廃棄処理に困ると共に資源の有効利用を図る面でも好ましくなかった。

そのため、このような問題に対処するために、ディスク本体の外周に摩擦リングを嵌めたものが開発されている。 ' 具体的には、図 1 1 に示すように、ディスク本体 7 1 の外周に、該ディスク本体 7 1 の外径よりも小さい内径することで、拡げ代を持たせたウレタンゴム製の摩擦リング 7 2 を装着した仮撚ディスク 7 3 (特開昭 5 1 — 5 3 1 4 8号公報参照）や、図 1 2に示すように、ディスク本体 8 1 の外周に、底部から開口部に向かって幅が広くなつた凹溝 8 2を設け、該凹溝 8 2にゴム製リング 8 3 を嵌め被せた仮撚デイスク 8 4 (実公昭 5 9 — 1 0 1 3 6号公報参照）が知られている。これらいずれの仮撚用ディスク 7 3 . 8 4においても、基本的にはディスク本体 7 1 · 8 1 の外周にゴム状弾性を有する摩擦リング 7 2 - 8 3 を嵌めた構造であるため、該摩擦リング 7 2 · 8 3が磨耗した場合には、該摩擦リング 7 2 · 8 3だけを交換することができる。

しかしながら、前述した仮撚用ディスク 7 3 · 8 4のうち、前者では、ディスク本体 7 1 の平坦な外周に摩擦リング 7 2が単に圧接された構造であり、また後者も、ディスク本体 8 1 の外周において、開口部側の幅が広くなつた四溝 8 2に摩擦リング 8 3 を嵌めた構造であり、いずれもディスク本体 7 1 · 8 1外周に摩擦リング 7 2 · 8 3が強固に装着された構造ではないため、摩擦仮撚装置において、当該仮撚用ディスク 7 3 · 8 4が高速回転する際、上記摩擦リング 7 2 · 8 3における応力緩和によって、ディスク本体 7 1 · 8 1 に対する摩擦リング 7 2 · 8 3の抱き込み力が低下し、上記高速回転に伴う遠心力によりディスク本体 7 1 · 8 1外周において、摩擦リング 7 2 · 8 3 がズレたり、外れたりするおそれがあった。

本発明の目的は、摩擦リングが磨耗した場合に、該摩擦リングだけを交換することができ、しかも仮撚加工における高速回転時にも、摩擦リングがディスク本体からズレたり、外れたりするおそれがない仮撚用ディスクを提供することにある。発明の開示

請求項 1記載の本発明は、中心に軸穴を有するディスク本体の外周に、ゴム状弾性を有する摩擦リングが装着された仮撚用ディスクにおいて、ディスク本体の外周にァリ溝が形成され、摩擦リングの内周には前記ァリ溝に嵌め込まれる凸条が設けられているものである。前記摩擦リングにおける凸条の幅は、ディスク本体外周におけるァリ溝の開口部幅と同一か、または若干広くするのが好ましい。具体的には、摩擦リングの硬度を後述する範囲内で比較的高く設定した場合には凸条の幅をァリ溝の開口部幅とほぼ同一とし、摩擦リングの硬度を後述する範囲内で比較的低く設定した場合には凸条の幅をァリ溝の開口部幅より若干広くして摩擦リングがァリ溝の開口部で変形しつつァリ溝内に押し込められるようにすることにより、ディスク本体と摩擦リングとの嵌合をより強固とするのである。

また、摩擦リング内周における凸条の高さは、ディスク本体外周におけるァリ溝の深さと同一か、または若干高くするのが好ましい。具体的には摩擦リングの硬度を後述する範囲内で比較的高く設定した場合には凸条の高さをァリ溝の深さとほぼ同一とし、摩擦リングの硬度を後述する範囲内で比較的低く設定した場合には凸条の高さをァリ溝の深さより若干高くして、該凸条をァリ溝へ押し込んだ際に、該ァリ溝の底部分で凸条の先端部分がその幅方向に僅かに膨らんで、デイスク本体と摩擦リングとの嵌合をより強固にするのである。

請求項 2記載の本発明は、中心に軸穴を有するディスク本体の外周に、ゴム状弾性を有する摩擦リングが装着された仮撚用ディスクにおいて、ディスク本体の外周に凹溝が設けられ、該凹溝の両側壁における開口部側部分に一または複数の摩擦リング抜止め用突起が設けられ、摩擦リングの内周には前記凹溝に嵌め込まれる凸条が設けられているものである。 ' 請求項 3記載の本発明は、前記請求項 2記載の'仮撚用ディスクについて、摩擦リゾグ抜止め用突起が横断两略半円形または横断面略三角形であることを技術的特徴としたものである。

なお、前記請求項 2および請求項 3における摩擦リング抜止め用突起は、ディスク本体の全周にわたって設ける他、円周方向に所定間隔をあけて複数箇所だけ設けても良い。

請求項 4記載の本発明は、中心に軸穴を有するディスク本体の外周に、ゴム状弾性を有する摩擦リングが装着された仮撚用デイスクにおいて、ディスク本体の外周に四溝が設けられ、該凹溝の両側壁における開口部側部分には互いに対向する係合用凸部が設けられて、該係合用凸部の凹溝底部側面に摩擦リング抜止め用段部が形成され、摩擦リングの内周には前記両係合用凸部間の間隔に対応する幅の凸条と該凸条の先端に形成された係合用頭部とが設けられ、該係合用頭部は前記凹溝内に進入可能な横断面略山形となされ、且つその山すそ部の幅が前記凸条の幅より広くなされて、山すそ部の両縁に前記凹溝内の摩擦リング抜止め用段部と係合する係合部が形成されているものである。

請求項 5は、前記請求項 1〜請求項 4 のうちのいずれか一項記載の仮撚用ディスクについて、摩擦リングのデュロメータ硬さを A 8 0〜 A 9 5の範囲とするものである。

摩擦リングは、耐摩耗性および耐久性の面では、硬度が高い方が好ましいが、仮撚加工で原糸に良好な捲縮性を付与するためには、弹性および摩擦性が要求される。

前記摩擦リングのデュロメ一タ硬さは、 A 8 0 より低い場合には、耐摩耗性、耐久性が不十分になると共に使用時に膨張変形や波状変形が生じ易くなり、また弾性回復性が劣る等の不都合が発生し、 A 9 5 より高い場合には、必要な摩擦特性が得られないこととなるため、 A 8 0〜A 9 5の範囲とするのが好ましい。すなわち、摩擦リングのデュロメータ硬さを前記範囲とすることにより、当該摩擦リングとして必要な耐摩耗性、耐久性、形状安定性、弾性回復性および摩擦特性が得られるのである。

また、摩擦リングの表面粗さ（ R J は、 4 μ m以下とし、好ましくは 1 m〜 3 μ πιの範囲とする。この理由は後述の通りである。すなわち、表面粗さ（R_z) が 4 _μ mを超える場合には、使用当初において摩擦リングの撚糸特性にバラツキが生じ易く、均質な燃糸が得られ難いことから、実際の仮燃加工に先立ってならし運転を行い、摩擦リングの表面を平滑にしておく必要が生ずる。また、摩擦リングの耐摩耗性を向上させるために、摩擦リングを構成するウレタンゴムの硬度が高く設定されている場合には、前記ならし運転が長時間になるという問題が生ずる。

一方、摩擦リングの表面粗さ（ R_z) を未満として摩擦リング表面を非常に平滑にした場合には、前記ならし運転が省略されるものの、原糸と接触することによって当該摩擦リングの表面に筋状の凹凸が発生し易く、そのため摩擦リングの寿命が短いという問題も生ずる。

なお、ここで、表面粗さ（R_z) は、 J I S — B 0 6 0 1 ( 2 0 0 1年版）に定義される最大高さ粗さのことである。

請求項 6記載の本発明は、前記請求項 1〜請求項 5 のうちのいずれか一項記載の仮撚用ディスクについて、摩擦リングをウレタンゴム製としたものである。すなわち、摩擦リングの材質としては、熱硬化性ウレタン、熱可塑性ウレタンおよびミラプルウレタン等が使用され、耐熱性および耐摩耗性の面では、例えばポリオール成分とィソシァネート成分を出発原料とする熱硬化性の液状ウレタンを使用することができる。

ウレタンゴムは、ポリオールの種類によって、ポリエーテル系ウレタンゴムとポリエステル系ウレタンゴムとに大別されるが、ポリエステル系ウレタンゴムは、ポリエーテル系ウレタンゴムに比べて耐摩耗性、引裂き強度、耐油性の点で優れている。

そして、摩擦リングの材質として、前記ポリエステル系ウレタンゴムを用いることにより、当該仮撚用ディスクが高速回転して摩擦リングが延伸走行する原糸と連続的に接触する際の耐摩耗性、耐久性および耐油性等を向上させることができる。

また、前記ポリエステル系ウレタンゴムに用いられるポリオールとしては、アジペート系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールおよびポリカーボネート系ポリオール等が挙げられるが、更に、前記ポリエステル系ポリオールにポリエーテルポリオ一ルを少量加える場合もある。

本発明の仮撚ディスクにおけるディスク本体の材質としては、アルミニゥム（合金を含む）等の金属、. セラミックス、合成樹脂等、種々のものが使用され得るが、コスト、軽量性、強度等の総合的な点では合成樹脂が好ましい。ディスク本体を構成する合成樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール等が挙げられ、またこれら合成樹脂をマトリックスとし、フィラーとしてガラス繊維等を混入させた繊維強化樹脂を用いれば、当該ディスク本体の形態安定性および耐久性等を一層向上させることができる。

また、合成樹脂製のディスク本体は、熱変形温度（ 1 . 8 0 メガパ T/JP2003/008328

スカル）が 1 0 0 °C以上の熱可塑性樹脂が好適である。

請求項 7記載の本発明は、前記請求項 1記載の仮撚用ディスクにおけるディスク本体に関するものである。

請求項 8記載の本発明は、前記請求項 2記載の仮撚用ディスクにおけるディスク本体に関するものである。

なお、以上述べた本発明において、ディスク本体および摩擦リングは、射出成形等の合成樹脂成形法や研削加工等を適宜用いて製作される。

本願のいずれの発明に係る仮撚用デイスクにおいても、ディスク本体の外周に摩擦リングが強固に嵌め込まれているため、該摩擦リングは、当該仮撚用ディスクが高速回転した場合でも、従来のように、応力緩和に伴う抱き込み力の低下によって所定位置からズレたり、外れたりするおそれが全くない。

また、摩擦リングが磨耗した場合には、該摩擦リングだけをディスク本体から切り離して新しい摩擦リングをディスク本体に装着することができるため、仮撚加工に伴う仮撚用ディスクのコストを抑え、資源の有効を図り得る。図面の簡単な説明

図 1 は、仮撚装置における加撚部の斜視図である。

図 2は、実施形態 1 の仮撚用ディスクの断面図である。

図 3は、同仮撚用ディスクにおける摩擦リング嵌合前の状態を示す要部拡大断面図である。

図 4は、同仮撚用デイスクにおける摩擦リング嵌合後の状態を示す要部拡大断面図である。

図 5は、実施形態 2 の仮撚用ディスクにおける摩擦リング嵌合後の状態を示す要部拡大断面図である。

図 6 は、実施形態 3の仮撚用ディスクにおける摩擦リング嵌合後の状態を示す要部拡大断面図である。

図 7は、実施形態 4の仮撚用デイスクにおける摩擦リング嵌合前の状態を示す要部拡大断面図である。

図 8 は、実施形態 4の仮撚用ディスクにおける摩擦リング嵌合後の状態を示す要部拡大断面図である。

図 9は、実施形態 5の仮撚用ディスクにおける摩擦リング嵌合前の状態を示す要部拡大断面図である。

図 1 0は、実施形態 5 の仮撚用デイスクにおける摩擦リング嵌合後の状態を示す要部拡大断面図である。

図 1 1は、仮撚用ディスクの従来例を示す断面図である。

図 1 2は、仮撚用ディスクの他の従来例を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

先ず、本発明の仮撚用ディスクが使用される摩擦仮撚装置における加撚部の構成について説明する。ただし、本発明の仮撚用ディスクは、以下に説明する加撚部以外の他の構造の加撚部、或いは別の種類の繊維機械にも転用され得る。

図 1 は、後述する各実施形態の仮撚用ディスクが用いられる三軸外接型の加撚部の構造を示している。

具体的には、加撚部 1は、互いに等間隔で平行に配置された 3本の回転軸 2 と、これら各回転軸 2に取り付けられた 3枚の仮燃用ディスク 3 とを備えている。

そして、前記 3本の異なる回転軸 2に取り付けられた仮撚用デイスク 3は、異なる回転軸 2同士で、上下方向に交互に組み込まれ、最終的に 3本の回転軸 2における仮撚用ディスク 3の外周間に原糸 4が通されて、該原糸 4 と各仮撚ディスク 3 とが接触する。

(実施形態 1 )

図 2〜図 4に示すように、本実施形態の仮撚用ディスク 5は、中心に軸穴 6 が設けられたガラス繊維入りのポリプチレンテレフタレート製ディスク本体 1 0の外周に、ァリ溝 7が形成され、ウレタンゴム製の摩擦リング 8 の内周には前記ァリ溝 7に嵌め込まれる凸条 9が設けられている。

そして、本実施形態では、図 3 の通り、ァリ溝 7の開口幅 W 1 と凸条 9 の幅 W 2 とが同一となされ、ァリ溝 7 の深さ D 1 よりも凸条 9 の高さ H 1 が若干高くなされている。この場合、図 4に見られるように、凸条 9の先端部分がァリ溝 7内でその幅方向に膨らむ結果、摩擦リング 8がァリ溝 7に対してより強固に嵌合され得る。

(実施形態 2 )

図 5に示すように、本実施形態の仮撚用ディスク 2 1 は、中心に軸穴（図示略）が設けられたガラス繊維入りのポリアセタール製デイスク本体 2 3 の外周に凹溝 2 4が設けられ、該凹溝 2 4の両側壁 2 7における開口部側部分に、全周にわたる横断面半円形の摩擦リング抜止め用突起 2 6が 1つずっ設けられ、ウレタンゴム製摩擦リング 2 8の内周には前記凹溝 2 4に嵌め込まれる凸条 2 5が設けられている。本実施形態では、凹溝 2 4 の幅と凸条 2 5 の幅とが同一となされ、また凹溝 2 4の深さと凸条 2 5の高さとが同一となされている。

(実施形態 3 )

図 6に示すように、本実施形態の仮撚用ディスク 3 1 は、前記実施形態 2 の変形例であって、前記実施形態 2では、ディスク本体 2 3外周の凹溝 2 4の両側壁 2 7における開口部側部分に横断面半円形の摩擦リング抜止め用突起 2 6を 1つずつ設けたが、本実施形態では、これに代えて、全周にわたる横断面三角形の摩擦リング抜止め用突起 3 2が 3つずつ設けられている。その他の構成は前記実施形態 2 と同様であるので、同じ符号を付すことによって説明を省略する。

(実施形態 4 )

図 7および図 8 に示すように、本実施形態の仮撚用ディスク 4 1 は、中心に軸穴（図示略）を有するポリカーボネート製ディスク本体 4 2 の外周に、凹溝 4 3が設けられ、該凹溝 4 3の両側壁における開口部側部分には互いに対向する係合用凸部 4 5が設けられて、該係合用凸部 4 5 の凹溝底部 4 6側面が摩擦リング抜止め用段部 4 7 となされ、摩擦リング 4 8の内周には前記両係合用凸部 4 5間の間隔 S 1 に対応する幅の凸条 4 9 と該凸条 4 9 の先端に形成された係合用頭部 5 1 とが設けられ、該係合用頭部 5 1 は前記凹溝 4 3内に進入可能な横断面略山形となされ、且つその山すそ部 5 1 aの幅 W 5が前記凸条 4 9の幅 W 6 より広くなされて、山すそ部 5 1 aの両縁に前記凹溝 4 3 内の摩擦リング抜止め用段部 4 7 と係合する係合部 5 2が形成されているものである。

本実施形態において、前記横断面略山形の係合用頭部 5 1 は、より詳細には横断面台形であって、その両側面が前記凹溝 4 3内への案内面 5 1 となされ、かつ係合用頭部 5 1 の頂部幅 W 7が前記両係合用凸部 4 5 の間隔 S 1 より狭く、且つ係合用頭部 5 1 の山すそ部 5 1 a の幅 W 5が凹溝 4 3 の幅 W 9 と同一となされている。

したがって、係合用頭部 5 1 は、その両側の案内面 5 1 bが両係合用凸部 4 5に当接した状態で凹溝 4 3内へスムーズに進入し、係合用頭部 5 1が両係合用凸部 4 5間を通過したときに係合用頭部 5 1 の係合部 5 2が摩擦リング抜止め用段部 4 7 と係合して当該摩擦リング 4 8がディスク本体 4 2外周に装着され得る。

また、本実施形態では、図 8に示すように、係合用頭部 5 1 の頂部 5 1 cが凹溝 4 3 の底部 4 6に当接する構造としたが、係合用頭部 5 1 の頂部 5 1 cが凹溝 4 3 の底部 4 6に当接しない場合もある。

(実施形態 5 )

本実施形態の仮撚用ディスク 6 1 は、前記実施形態 4の変形例であつて、実施形態 4では摩擦リング 4 8における横断面略山形の係合用頭部 5 1は、より詳細には横断面台形のものであつたが、本実施形態では、図 9および図 1 0に示すように、摩擦リング 6 2における係合用頭部 6 3は横断面略半円形となされている。

その他の構成は前記実施形態 4 と同様であるので、同じ符号を付すことによって、説明を省略する。

本実施形態では、横断面略半円形となされた係合用頭部 6 3の外面が凸弧面であるため、これが案内面となって両係合用凸部 4 5に当接した状態で係合用頭部 6 3が凹溝 4 3内へスムーズに進入し、係合用頭部 6 3が两係合用凸部 4 5間を通過したときに係合用頭部 6 3 の係合部 5 2が摩擦リング抜止め用段部 4 7 と係合して当該摩擦リング 6 2がディスク本体 4 2外周に装着され得る。

(試験）

以上述べた各実施形態の仮撚用ディスク 5 · 2 1 · 3 1 · 4 1 · 6 1 を用いて、 1 5 0デニールのポリエステルフィラメント（原糸）を、糸速 4 0 0 m/ s 、仮撚用デイスク回転数 6 . 5 0 0 r p mの条件で仮撚加工を行ったところ、摩擦リング 8 · 2 8 · 4 8 · 6 2が当該仮撚用ディスク 5 · 2 1 · 3 1 · 4 1 · 6 1 のディスク本体 1 0 · 2 3 · 4 2から脱落したり、所定位置からズレたりすることが全くなかった, 産業上の利用可能性

以上述べたように、本発明の仮撚用ディスクは、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維をはじめとする種々の繊維を捲縮する摩擦仮撚装置における加撚に利用することができる。

また更に、本発明の仮撚用ディスクは、前述したように、摩擦リングだけを交換することができ、且つ高速回転時にも摩擦リングがディスク本体に確実に固定され得るという優れた特徴を有するため、摩擦仮燃装置以外の他の繊維機械にも転用して使用することもできる。

Claims

求の囲

1 . 中心に軸穴を有するディスク本体の外周に、ゴム状弾性を有する摩擦リングが装着された仮撚用ディスクにおいて、ディスク本体の外周に開口部幅が内部幅よりも狭い溝が形成され、摩擦リングの内周には前記溝に嵌め込まれる凸条が設けられている、仮撚用ディスク。

2 . ディスク本体外周の溝がァリ溝である、請求項 1記載の仮撚用ディスク。

3 . ディスク本体外周の溝が凹溝であって、該凹溝の両側壁における開口部側部分に一または複数の摩擦リング抜止め用突起を設けることにより、溝の開口部幅が内部幅よりも狭くなされている、請求項 1記載の仮撚用ディスク。

4 . 摩擦リング抜止め用突起が横断面略半円形または横断面略三角形である請求項 3記載の仮撚用ディスク。

5 . ディスク本体外周の溝が凹溝であって、該凹溝の両側壁における開口部側部分に互いに対向する係合用 ώ部を設けることにより、溝の開口部幅が内部幅よりも狭くなされ、前記係合用凸部の凹溝底部側面には摩擦リング抜止め用段部が形成されており、摩擦リング内周の凸条先端には前記凹溝内に進入可能な横断面略山形の係合用頭部が設けられ、前記凸条の幅は前記両係合用凸部間の間隔と対応し、係合用頭部の山すそ部の幅は前記凸条の幅より広くなされて、山すそ部の両縁に前記凹溝内の摩擦リング抜止め用段部と係合する係合部が形成されている、請求項 1記載の仮撚用ディスク。

6 . 摩擦リングのデュロメータ硬さが Α 8 0〜Α 9 5 の範囲である請求項 1〜請求項 5 のうちのいずれか一項記載の仮撚用ディスク。

7 . 摩擦リングがウレタンゴム製である請求項 1〜請求項 6のうちのいずれか一項記載の仮撚用ディスク。

8 . 中心に軸穴を有する仮撚用ディスク本体において、ディスク本体の外周に開口部幅が内部幅よりも狭い摩擦リング装着用溝が形成されている、仮撚用ディスク本体。

9 . 摩擦リング装着用溝がァリ溝である請求項 8記載の仮撚用ディスク本体。

1 0 . 摩擦リング装着用溝が凹溝であって、該凹溝の両側壁における開口部側部分には一または複数の摩擦リング抜止め用突起が設けられている、請求項 8記載の仮撚用ディスク本体。