(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定常に回転中は、圧縮空気の供給を必要としない動圧型空気軸受と、圧縮空気の供給を必要とする静圧型空気軸受の両軸受に支承される回転円筒を配した空気軸受式のセパレートローラを使用して糸条の移送、処理等を行うに際し、糸掛け時とセパレートローラの過負荷発生時又は糸切れ時は静圧型空気軸受に圧縮空気を供給し、定常運転に入った後は圧縮空気の供給を停止することを特徴とする空気軸受式セパレートローラの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、糸条、特に合成繊維の移送、処理等を行う繊維製造工程に用いる空気軸受式セパレートローラの使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維の製造において、セパレートローラは駆動回転するゴデットローラに併設され、該ローラとの間に糸条を卷回するのに多用されている。一般にセパレートローラは、例えば２０〜８０ｍｍ程度の外径を有する中空円筒の軽量部材を、機台フレームに取り付けた支軸に軸受を介して回転自在に保持している。セパレートローラは、糸条処理速度が高い場合にはその軸受部には静圧型の空気軸受が用いられている。
【０００３】
この静圧型の空気軸受は、特開昭６２−２６３３４０号公報に示されるように、中空円筒内面と支承部外面よりなる非常に小さい隙間に圧縮空気を導入し、空気軸受のラジアル負荷を発生させている。静圧型空気軸受は、運転中は空気軸受の供給が常時必要となるが、セパレートローラの静圧型空気軸受のラジアル負荷力は静圧型空気軸受に供給される圧縮空気の圧力とともに増大し、比較的高いラジアル負荷能力が発生する。
【０００４】
また、特開昭５７−１５６９６８号公報には、静圧型空気軸受への圧縮空気供給系を低圧圧空と高圧圧空の２系列切り替え可能に接続し、定常運転中は低圧圧空を供給し、過負荷発生時には高圧圧空に切り替えて供給する方法が提案されている。
【０００５】
本発明者は、このような静圧型空気軸受のほかに、中空円筒の回転により、該中空円筒の内面と支承部の外面より形成される隙間に圧力分布をを発生させ、圧縮空気の供給なしにラジアル負荷力を発生させる動圧型空気軸受によるセパレートローラを提案している（特願平５−１３４５４０号）。さらに、動圧型空気軸受と静圧型空気軸受と両空気軸受によって構成されるセパレートローラも検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
合成繊維の製造時において、定常運転時はセパレートローラにかかるラジアル負荷力は糸条の張力のみであり、静圧型空気軸受に供給する圧縮空気の圧力は比較的低圧で問題ないが、断糸巻き付きなどの工程異常が発生した場合には、セパレートローラにかかる糸条の張力が過大となり、低圧の圧縮空気の供給状態における静圧型空気軸受のラジアル負荷力を上回る負荷がセパレートローラにかかり、軸受面を損傷して使用不可能となる。
【０００７】
また、ゴデットローラとセパレートローラ間への糸掛け時にも定常運転時に比べ過大な負荷がかかり、同様な症状をきたすことがある。
そのため、セパレートローラへの圧縮空気供給においては、異常発生時の負荷に耐えられるだけの負荷力を発生させるのに十分な圧力を有する圧縮空気を常時供給せねばならず、圧縮空気の使用量が増大し、製造コストアップとなり、工業生産上好ましい状態ではない。
【０００８】
静圧型空気軸受への圧縮空気供給系を低圧圧空と高圧圧空の２系列切り替えて使用する方法は、低圧圧空であっても必ず圧縮空気を必要とするため、圧縮空気の消費、２系列の圧空配管の使用によるコストアップは免れない。また、動圧型空気軸受を用いたセパレートローラでは、圧空消費量を０とすることができ、製造コストダウンを図ることができるが、動圧型空気軸受により発生するラジアル負荷力は、静圧型空気軸受に比べ低いものであるため、過大な負荷が生じた時には軸受部を損傷し易いといった短所をもっている。
【０００９】
さらに、動圧型空気軸受と静圧型空気軸受との両空気軸受によって構成されるセパレートローラを用いた場合、定常運転中はセパレートローラにかかるラジアル負荷力は糸条の張力のみであり、動圧型空気軸受にて発生するラジアル負荷力によって運転することが可能であるが、動圧型空気軸受によって発生するラジアル負荷力は比較的低いため、工程異常等の原因にりセパレートローラの運転中にセパレートローラへかかる糸条の張力が過大となり、セパレートローラへの負荷力が増大し、動圧型空気軸受のラジアル負荷力を上廻る負荷がセパレートローラにかかった場合には、軸受面を損傷し、使用不可能になってしまう。そのため、定常運転中においても、セパレートローラへの圧縮空気の供給を行い、静圧型空気軸受によるラジアル負荷能力を発生させ、工程異常等の発生時のセパレートローラへの過大な負荷に対し、軸受の損傷を防ぐことがなされている。
【００１０】
しかしながら、定常運転中にも常時圧縮空気の供給がなされるため、圧縮空気の使用量が増大し、製造コストアップとなり工業生産上好ましい状態ではない。本発明は、このような種々の問題点を解決し、過負荷発生時における軸受部の損傷を防止すると同時に、圧縮空気の消費量を減らし、安定した運転と大幅なコストダウンを図ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、定常に回転中は、圧縮空気の供給を必要としない動圧型空気軸受と、圧縮空気の供給を必要とする静圧型空気軸受の両軸受に支承される回転円筒を配した空気軸受式のセパレートローラを使用して糸条の移送、処理等を行うに際し、糸掛け時とセパレートローラの過負荷発生時又は糸切れ時は静圧型空気軸受に圧縮空気を供給し、定常運転に入った後は圧縮空気の供給を停止することを特徴とする空気軸受式セパレートローラの使用方法である。
【００１２】
異常時が糸条の巻き付きやセパレートローラ自体の異常等によりセパレートローラの回転円筒と空気軸受等の接触による過負荷である場合は、これらの間に流れる電気を検出して静圧型空気軸受に圧縮空気を供給し、また処理工程に設けた断糸検出器が作動した際に、これに連動して圧縮空気を供給するようにするのが好ましい。さらに、糸掛け時は過負荷状態となるため静圧型空気軸受に圧縮空気の供給を断糸操作スイッチ等の切り替えにより行えるようにしておくのが作業及び操作上等の点から好ましい。
【００１３】
【作用】
上記のように構成されているため、定常運転中はセパレートローラへの圧縮空気の供給は完全に停止し、回転円筒は動圧型空気軸受により支持されて糸条の送給が行われるが、工程異常等によるセパレートローラの過負荷発生時には回転円筒と空気軸受もしくはこれを支持する中空軸との接触による、これらの間の電気の導通を検知して静圧型空気軸受へ圧縮空気の供給が行われる。また、断糸が発生した場合には、これに連動して静圧型空気軸受へ、糸掛け時は断糸操作スイッチをオフとすることにより、圧縮空気の供給が行われる。このため、セパレートローラの損傷を防止するとともに、圧縮空気の大幅な削減が可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施するセパレートローラの断面図、図２および図３は本発明の作用説明図である。
【００１５】
図において、セパレートローラ７は動圧型空気軸受部１と静圧型空気軸受部２を中空軸３に配した機構を有しており、中空軸３には動圧型空気軸受部１と静圧型空気軸受部２を介しセパレートローラ７の本体を形成する円筒４が支承され、動圧型空気軸受部１は円筒４の回転によってラジアル負荷力を発生する。
【００１６】
静圧型空気軸受部２は中空軸３の一端に設けた空気導入孔５により導入された圧縮空気が、空気導入孔５から径方向に穿設された静圧型空気軸受部２における細孔６を通して供給されることによってラジアル負荷能力を発生するようにされている。これら動圧型空気軸受部１、静圧型空気軸受部２、中空軸３および円筒４は電気の良導体である金属よりなっている。金属としては、強度、耐食性等の点からステンレス鋼が好ましいが、炭素鋼や特殊鋼、その他の金属など、またはコーティングあるいはライニング等を利用することができる。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、セパレートローラ７は圧縮空気配管８を通して圧縮空気の供給がされる。圧縮空気配管８には圧縮空気の開閉弁としての２ポートのソレノイドバルブ９が接続されている。そして、電気の導通を検出した場合に制御信号を出力する機能を有する導通検出器１０によって、円筒４と、動圧型空気軸受部１及び／又は静圧型空気軸受部２による空気軸受部もしくは中空軸４が接触した場合、導通検出器１０により円筒４と中空軸３との間の導通が検出される。導通検出器１０からの信号をソレノイドバルブ９が受けると、この信号によってソレノイドバルブ９が作動し、圧縮空気が供給されようになされている。回転する円筒４に接触させる測定端子には、接触により円筒４の表面に損傷を与えないもの、例えはブラシのようなものが端子として用いられる。
【００１８】
ここで、定常運転中はセパレートローラ７の円筒４と空気軸受部は接触していないため、導通検出器１０に電気の導通は検出されず、ソレノイドバルブ９は閉止側となり、セパレートローラ７への圧縮空気供給は停止される。このとき、セパレートローラ７は動圧型空気軸受部１の作用によりラジアル負荷能力によって運転されており、圧縮空気の消費は０である。
【００１９】
そして、図２（ｂ）に示すように、工程異常等の原因により、セパレートローラ７の動圧型空気軸受部１のラジアル負荷力を超えた負荷がセパレートローラ７にかかった場合、円筒４と動圧型空気軸受部１とが接触を起こし、円筒４と中空軸３の間に電流が流れ、導通検出器１０において導通が検出され、ソレノイドバルブ９は導通検出器１０からの信号によって自動的に圧縮空気側に切り替わる。このため、セパレートローラ７へ圧縮空気が供給され、動圧型空気軸受部１のラジアル負荷力を上回るラジアル負荷力が、静圧型空気軸受部２の作用により発生し、円筒４と動圧型空気軸受部１との接触は断たれ、セパレートローラ７への過負荷による軸受部の損傷が防止される。
【００２０】
電気導通の検出は、接触時に電気が流れるように回路の形成、特に電池等による電気回路を形成しておくことによってより確実に検知できるようにしてもよい。
【００２１】
図３は、圧縮空気の供給をセパレートローラ７の上流位置に配設した断糸検出器１１と連動して作動するようにした例である。図３（ａ）において、断糸検出器１１の操作スイッチ１２は制御器１３を介して断糸検出器１１と圧縮空気の開閉弁であるソレノイドバルブ１４に連結しており、この操作スイッチ１２をオフとすることによりソレノイドバルブ１４と断糸検出器１１との連動はオフとなる。
【００２２】
これにより、ソレノイドバルブ１４は圧縮空気供給側に切り替わり、圧縮空気は圧縮空気配管８を通してセパレートローラ７へ圧縮空気の供給が行われ、静圧型空気軸受の作用により比較的大きなラジアル負荷力が発生する。このため、かかる状態でセパレートローラ７への糸掛け作業を行うと、糸掛け作業時における過負荷発生による軸受部等の損傷を避けることができる。
【００２３】
一方、糸掛け後、運転が安定し定常運転になると、その運転中は図３（ｂ）に示すように、操作スイッチ１２をオンに切り替えることにより、ソレノイドバルブ１４と断糸検出器１１は連動状態となり、ソレノイドバルブ１４は圧縮空気供給の閉止側となり、セパレートローラ７への圧縮空気の供給は停止される。このとき、円筒４は動圧型空気軸受部１の作用によるラジアル負荷力のよって支承され、セパレートローラ７は安定して運転されており、圧縮空気の消費量を０とすることができる。
【００２４】
ここで、断糸が発生し、ゴデットローラ（図示してない）とセパレートローラ７との間等の糸条Ｙの巻き付きなどによるセパレートローラ７への過負荷発生時には、断糸検出器１１とソレノイドバルブ１４は連動状態にあるため、図３（ｃ）に示すように、断糸検出器１１が断糸を検出すると同時にソレノイドバルブ１４は断糸検出器１１からの信号によって自動的に圧縮空気供給側に切り替わり、セパレートローラ７へ圧縮空気が供給される。このため静圧型空気軸受部２の作用によるラジアル負荷力が発生し、セパレートローラ７への過負荷による軸受部等の損傷が防止される。
【００２５】
なお、上述の説明では過負荷発生時と断糸時の操作を別々にした例について図２、図３で述べたが、これに限定されるものではない。図３（ａ）に示すように、過負荷発生時と断糸時の操作は導通検出器１０および断糸検出器１１の両者を制御器１２を介してソレノイドバルブ１４等の自動弁と連動するように構成し（導通検出器１０関係は一点鎖線で示す）、両者を一体的に処理できるようにするのがよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明のごとく、本発明によれば定常運転中はセパレートローラへの圧縮空気の供給を停止できるため、圧縮空気の消費量減少による大幅なコストダウンが可能となり、またセパレートローラの過負荷発生等の異常時には圧縮空気の供給が行われるためセパレートローラの軸受部等の損傷を防止できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するセパレートローラの断面図である。
【図２】本発明の作動説明図である。
【図３】本発明の他の作動説明図である。
【符号の説明】
１    動圧型空気軸受部
２    静圧型空気軸受部
３    中空軸
４        円筒
６    細孔
７    セパレートローラ
８    圧縮空気配管
９    ソレノイドバルブ
１０  導通検出器
１１  断糸検出器
１２  操作スイッチ
１３  制御器
１４  ソレノイドバルブ
【図１】
0003603909.tif 000002
【図２】
0003603909.tif 000003
【図３】
0003603909.tif 000004