(57)【要約】【課題】複数のドラフトローラ対から構成されるドラフト装置を使用するにあたり、高速回転するローラの溝部が及ぼす悪影響を低減すると共に、スライバの把持力を維持し、ローラ対を構成する他方のローラの寿命を低減しないドラフトローラおよびドラフト装置を提供することである。【解決手段】繊維束を下流側に送り込みつつ牽伸する複数のローラ対から構成されるドラフト装置を構成するドラフトローラであって、前記ローラ対をゴム製のトップローラと、ローラ円周表面の周方向に非弾性材からなる非弾性部と弾性材からなる弾性部とを交互に備えるボトムローラとで構成した。【選択図】    図１
2004316007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトムローラとトップローラとによるローラ対から構成されるドラフトローラであって、
前記ローラ対を構成する少なくとも一方のローラが、そのローラ円周表面の周方向に、非弾性材からなる非弾性部と弾性材からなる弾性部とを交互に備えるローラであることを特徴とするドラフトローラ。
【請求項２】
前記ローラ対のうち他方のローラの円周表面が弾性材からなることを特徴とする請求項１に記載のドラフトローラ。
【請求項３】
前記非弾性部と弾性部とが交互に配設されたローラの円周表面の周方向の非弾性部長さが弾性部長さよりも長いか略等しいことを特徴とする請求項１または２に記載のドラフトローラ。
【請求項４】
繊維束を下流側に送り込みつつ牽伸する複数のローラ対から構成されるドラフト装置において、上記請求項１から３のいずれかに記載のドラフトローラをフロントローラに使用したことを特徴とするドラフト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維束（スライバともいう）を牽伸（ドラフトともいう）して加工処理を施すドラフトローラおよびドラフト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドラフト装置としては、スライバをニップして下流側に送り込みつつ牽伸する複数のローラ対にて構成されるローラドラフト装置が知られている。
【０００３】
また、前記ローラドラフト装置は、それぞれトップローラとボトムローラとのローラ対がスライバ送り方向に複数配設されていて、各ローラ対の回転速度を段々増加することによってドラフトを行うものであって、各トップローラを一体的に保持してボトムローラと接離自在に支持するドラフトクレードルが配設されている。
【０００４】
上記トップローラはゴムローラあるいはゴムが被覆されるローラであって、ボトムローラは金属製のローラである。またスライバを確実にドラフトするためには、前記ボトムローラとトップローラとの把持力が重要であり、さらには、回転する一対のローラに生じる随伴気流による悪影響を軽減するために、前記ボトムローラの外表面にはローラ軸線に平行に複数の溝が設けられている。
【０００５】
例えば、スライバ（繊維束）をドラフトして紡績糸を製造する紡績装置として種々の紡績装置が公知であり、最近では、中空ガイド軸体（中空スピンドル）と紡績ノズルを備えて３００ｍ／分以上の高速で紡績可能な紡績装置を備える紡績機も知られている。このような最近の紡績機等に代表される、スライバや紡績糸を高速で送るものにおいては、ドラフトも高速で行うために、各ドラフトローラの回転速度も速くなり、特にドラフト終端の送出しローラであるフロントローラ周速は著しく増大している。そのために、高速回転するフロントローラの随伴気流の影響も大きくなってきており、問題となっている。
【０００６】
そのために、金属製のボトムローラ外表面に軸方向に平行な横溝を備える溝付きローラに、縦溝を設けたフロントローラおよびドラフト装置が知られている。
（例えば、特許文献１参照）
【０００７】
【特許文献１】
実用新案登録第２５１７６１４号公報（第１−３頁、第３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
スライバや紡績糸の送り速度の高速化に伴い、フロントローラの回転数も飛躍的に増大してきている。そのために、従来から周知である溝付きローラタイプのフロントローラを使用したドラフト装置においても、その高速回転による悪影響が見られるようになった。
【０００９】
つまり、従来の比較的低速な紡績速度においては、随伴気流の影響を防止するために好適と思われてきた溝付きローラが、前記送り速度が高速になるにつれて、逆に周囲の空気を乱していることが判って来た。
【００１０】
そのために、溝付きのフロントローラを高速回転させた場合では、ローラ外周面の溝が空気を掻き回すフィンとなっており、前記特許文献１に記載の縦溝を設けたフロントローラであっても、溝部を通して逃がす随伴気流よりも、軸方向に平行な横溝を有するフロントローラの高速回転により生じる空気乱れの方が大きくなってきていた。
【００１１】
この問題は、図６に示されているような、軸線方向に凸条ｂ１が形成されているだけで、縦溝を備えていない従来のボトムローラＢの場合には、特に、顕著になる。
【００１２】
また、前記凸条ｂ１が形成されているドラフトローラを使用して高速回転すると、トップローラＴに対する金属部である凸条ｂ１と溝部ｂ１’との繰り返し回数が増大し、ボトムローラＢに接触してローラ対を構成する相手側のトップローラＴの表面温度が高くなり、表面の劣化が早くなって、寿命を短くするという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、複数のドラフトローラ対から構成されるドラフト装置を使用するにあたり、高速回転するローラの溝部が及ぼす悪影響を低減すると共に、スライバの把持力を維持し、ローラ対を構成する他方のローラの寿命を低減しないドラフトローラおよびドラフト装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、ボトムローラとトップローラとによるローラ対から構成されるドラフトローラであって、前記ローラ対を構成する少なくとも一方のローラが、そのローラ円周表面の周方向に、非弾性材からなる非弾性部と弾性材からなる弾性部とを交互に備えるローラであることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、ローラを高速回転しても周囲の空気を掻き乱すことがない。またドラフトする繊維束の把持力を維持すると共に、ローラの寿命を悪化させることがない。
【００１６】
請求項２に係る発明は、前記ローラ対のうち他方のローラの円周表面が弾性材からなることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、ローラ対を構成する一方のローラと組み合わせてドラフトローラを構成した際に、弾性変形により把持力を向上させることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記非弾性部と弾性部とが交互に配設されたローラの円周表面の周方向の非弾性部長さが弾性部長さよりも長いか略等しいことを特徴としている。
【００１９】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、ローラの耐磨耗性を減ずることがない。
【００２０】
請求項４に係る発明は、繊維束を下流側に送り込みつつ牽伸する複数のローラ対から構成されるドラフト装置において、上記請求項１から３のいずれかに記載のドラフトローラをフロントローラに使用したドラフト装置であることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成を有する請求項４に係る発明によれば、スライバを確実に把持すると共に、高速回転に伴って周囲の空気を乱すことのないフロントローラを備えるドラフト装置を得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るドラフトローラおよびドラフト装置の実施の形態について、図１から図６に基づいて説明する。
【００２３】
先ず、本発明が適用される紡績機Ｍについて図５により説明する。本紡績機Ｍは紡績ユニットＵが多数配列された構成となっており、スライバＬがドラフト装置ＤＲに送られ紡績部Ｓｐにより紡績糸Ｙに形成された後、該紡績糸ＹはニップローラＲｎ及びスラブキャッチャーＺ等を経て巻取部ＷＲに巻き取られ、パッケージＰＷを形成する。Ｐは糸継ぎを行う糸継装置であり、紡績機Ｍの長手方向に沿って紡績機Ｍの内部下方を走行するように構成されている。
【００２４】
また、図４に示すように各紡績ユニットＵは、機台後部に配置されたケンスＫ内に収納されているスライバＬがガイドＧを経て、トランペットＴを挿通しドラフト装置ＤＲに搬送された後、段々送り速度が速くなるローラドラフト部を通過して所定太さに牽引され、紡績部Ｓｐにより紡績糸Ｙとなり、機台前面の巻取部ＷＲに巻き取られ、パッケージＰＷを形成する構成である。
【００２５】
前記紡績部Ｓｐは紡績速度が３００ｍ／分以上の高速紡績が可能な、紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備える空気紡績装置から形成されているが、特に限定されるものではなく、２段の空気紡績ノズルを備える紡績装置でもよい。また、紡績ノズルと一対の加然ローラとを備える、紡績速度が数百ｍ／分の高速紡績が可能な紡績装置であってもよい。
【００２６】
さらには、高速ドラフトを行うその他の精紡機や粗紡機や練条機等のドラフト装置に本発明を適用することが可能である。
【００２７】
前記ドラフト装置ＤＲは、図３に示すように、バックローラＲｂ，サードローラＲｔ，エプロンベルトＥを有するミドルローラＲｍ、及びフロントローラＲｆから構成される所謂４線式のドラフト装置であって、それぞれ上下一対のローラが送り方向に沿って配置される構成である。
【００２８】
該ドラフト装置ＤＲは、スライバを挿通するガイドであるトランペットＴを経て供給されるスライバＬを所定の細さに引き延ばす装置であって、各ローラの回転速度を、上流側から下流側に向かって段々増加しながらスライバＬを送ることによってドラフトを行う。所定の細さにドラフトされたスライバＬは、紡績部Ｓｐに供給され、該紡績部Ｓｐにおいて紡績糸Ｙに形成される。
【００２９】
また、各ローラを構成している上下一対のローラはそれぞれ、紡績機の本体フレーム側に配設された下部ローラとなるボトムローラと、該ボトムローラと接離自在に構成されるトップローラとで構成されている。
【００３０】
そして、各トップローラであるバックトップローラＲｂ１と、サードトップローラＲｔ１と、ミドルトップローラＲｍ１と、フロントトップローラＲｆ１とは、ドラフトクレードル６に一体的に装着されており、支軸８を回転中心としてドラフトクレードル６全体が回動することで、各トップローラとボトムローラとの接離を行う構成である。
【００３１】
この回動操作はハンドル９を把持することで行い、ドラフトクレードル６を下に降ろした時に、ハンドル９の下部先端のフック部９ａを固定ローラ１０に係合させて、各ドラフトローラを構成する上下一対のトップローラとボトムローラの圧接状態を保持する構成とされている。この構成は従来からよく知られているローラドラフト装置と同じである。
【００３２】
各ドラフトローラ間の距離はドラフトされながら挿通するスライバＬを構成する繊維の繊維長に係り、紡績原料であるスライバＬの品質を替える毎に見直す寸法となっている。そのために、各ボトムローラのうち、フロントボトムローラＲｆ２は機台フレームに固定しているが、ミドルボトムローラＲｍ２とサードボトムローラＲｔ２とバックボトムローラＲｂ２とは、それぞれ機台フレーム１１に対して、図３中の矢印方向にスライド自在に移動して、所定のローラ間隔で固定されるよう構成されている。
【００３３】
また、ドラフトクレードル６には、所定のローラ間ピッチが配設されたサイドガイド７が装着されており、該サイドガイド７に、それぞれのトップローラが所定のローラ間ピッチを配して一体的に装着される構成である。そのために、各トップローラ間の距離を替える時には、新たなピッチが配されているサイドガイド７に変更する必要がある。この時に、フロントローラＲｆの位置は固定されていて、各トップローラ間の距離を替える際の基準となる。
【００３４】
ここで、図１および図２により、フロントボトムローラの横溝部に弾性体を埋め込んだ本実施例のドラフトローラについて説明する。ボトムローラ１は金属製の軸１Ａと、該軸１Ａより大きな外径のドラフトローラ部とが一体的に形成される金属ローラであって、ドラフトローラ部であるボトムローラ１は、前記軸１Ａに対して所定の段差だけ突出して設けられている。またその突出したローラ外表面には軸方向に平行な横溝を備えており、前記横溝は凸部２と溝部３とから構成されていると共に、前記溝部３に弾性材４を焼付け接着して、溝付きローラの溝を埋めて、溝部を有しない円筒ローラとしたものである。
【００３５】
つまり、非弾性材である金属製の前記凸部２が非弾性部であり、弾性材４を焼付け接着した部分が弾性部となっている。
【００３６】
ボトムローラ１は矢印１ａ方向に回転し、該ボトムローラ１と対をなすトップローラ５は、積極駆動される前記ボトムローラに従動回転することで矢印５ａ方向に回転する。この回転によりスライバＬを把持して引き取ることで、上流側の回転の遅いローラから送り出されてくるスライバＬをドラフトするものである。
【００３７】
この時に、従来の溝付きローラの場合には、前記ローラの回転数が増加すると、その溝部がローラ周囲の空気を乱すフィンともなっており、この溝付きローラの回転が高速となる程、前記空気乱れが大きくなり、前記短繊維の配列を乱すことになる。
【００３８】
例えば、直径が３０ｍｍ程度である短繊維紡績のボトムローラで、その回転数が３０００回／分以上の高速回転となる場合、前記溝部が前記ローラの周囲の空気を乱す原因となっていた。
【００３９】
そのために、本実施例に示すように、溝部３に合成ゴム等の弾性材を焼付け接着して、溝部のない円筒ローラによるドラフトローラとした。すなわち、ドラフトローラとなるトップローラとボトムローラとのローラ対を構成する少なくとも一方のローラを、そのローラ円周表面の周方向に非弾性材からなる非弾性部と弾性材からなる弾性部とを交互に備えるローラとした。このドラフトローラでは高速回転しても、ローラ周囲の空気を乱すことがないので、糸物性を悪化させることがない。
【００４０】
また、スライバＬを確実に把持してドラフトするためには、両ローラによる把持力が安定していることが大事である。本発明に係るドラフトローラはスライバを確実に把持すると共に、高速回転中に周囲の空気を乱すことのないドラフトローラとするために、ボトムローラ１の円周表面を非弾性部である金属凸部２と弾性材４による弾性部を交互に配設した溝のない円筒ローラとした。
【００４１】
さらに、把持力を向上させるために、トップローラ５を円周表面が弾性材からなるゴムローラとした。これにより、トップローラ５の表面と、ボトムローラ１の弾性材４との両者の弾性変形により把持力が向上する。
【００４２】
また、その長さ（円周方向の）の割合は、ボトムローラ１の耐磨耗性や寿命、それにトップローラ５の寿命を考慮して、金属凸部２の長さＥ１を、弾性部長さＥ２と略同じか少し長くする形状とした。
【００４３】
これは、ゴムローラであるトップローラ５が金属凸部２と弾性体４部との圧接時に、金属凸部２と接する際には強く圧縮され、弾性体４部と接する際には少ししか圧縮されないという、繰り返し荷重変化を受けると共に、ゴム同士が接触して回転するとその表面磨耗が激しくなりローラ寿命が減少するからである。
【００４４】
そのために、ボトムローラ１の外周表面を金属凸部２と、この金属凸部２よりやや短い長さの弾性材４とを筋状に周期的に配設した構成として、ドラフトするスライバＬの把持力を維持すると共に、ローラの耐磨耗性が減少しない構成とした。また、従来の溝付きローラではなく、溝のない円筒ローラとしたので、ボトムローラ１が高速回転しても該ローラ周囲の空気を乱すことがない。
【００４５】
前記弾性材４はトップローラ５のゴムと同等かそれよりも軟質なゴム材が適当であり、本実施例のボトムローラ１は、溝部３を備える金属ローラを製造した後で、前記溝部３に適当なゴム材を焼付け接着し、最後に真円状に研磨して円筒ローラとしたものである。この製造方法は特に限定するものではなく、金属製の円筒ローラの外表面が、その円周方向に、金属部と弾性部とを交互に備える構成であればよい。
【００４６】
ボトムローラ１とトップローラ５とで構成される一対のドラフトローラは、周期的に配設される金属凸部２により、従来の溝付きローラの把持力を備えると共に、従来では空隙部である溝部３を弾性材４で充填した構成であるので、この部分でもスライバをニップする把持力を備えることになり、全体として高速度でドラフトする際にニップするスライバの把持力を増加させることが可能である。
【００４７】
また、上記効果に加え、ゴム表面を有するトップローラ５がボトムローラ１と圧接状態で長期間回転駆動された場合でも、接圧の繰り返し変動が減少することになり、ゴムローラの表面温度上昇を抑制することが可能となり、トップローラ５の寿命を延ばすことができる。
【００４８】
さらに、ボトムローラ１が円筒ローラ形状となるので、段差を有していないので、高速回転時に騒音を発生することもなく、また、外周表面に傷等が付き難く、該ボトムローラ１の寿命をも延ばすことができるという効果も備える。
【００４９】
【発明の効果】
上記説明したように本発明によれば、ローラドラフト装置において、ローラを高速回転しても周囲の空気を掻き乱すことがない。またドラフトする繊維束の把持力を維持すると共に、ローラの寿命を悪化させることがない。
【００５０】
また、スライバを確実に把持すると共に、高速回転に伴って周囲の空気を乱すことのないフロントローラを備えるドラフト装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドラフトローラの断面拡大図である。
【図２】本発明に係るドラフトローラの拡大斜視図である。
【図３】ドラフト装置の全体側面図である。
【図４】本発明に係る紡績機の全体断面図である。
【図５】紡績機の全体を示す正面図である。
【図６】従来の筋溝が設けられたドラフトローラを示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１  ボトムローラ
２  凸部（非弾性部）
３  溝部
４  弾性材（弾性部）
５  トップローラ
Ｅ１  長さ（非弾性部）
Ｅ２  長さ（弾性部）
ＤＲ  ドラフト装置
Ｒｆ  フロントローラ
Ｌ  スライバ
Ｍ  紡績機
ＷＲ  巻取部
Ｙ  紡績糸
【図１】
2004316007.tif 000003
【図２】
2004316007.tif 000004
【図３】
2004316007.tif 000005
【図４】
2004316007.tif 000006
【図５】
2004316007.tif 000007
【図６】
2004316007.tif 000008