(57)【要約】【課題】撚線機の回転体の空気抵抗を、よりいっそう減少させて、消費電力及び騒音を低減することのできる撚線機を提供する。【解決手段】線材を案内する回転体１１と、回転体１１の内部空間にて線材を供給する供給体１２と、回転体１１の内部空間に設けられ、供給１２体を覆うカバー１６とを備える撚線機１。撚線機１はチューブラー型撚線機の構成とすることができる。カバー１６はバレル１１に形成されたスプール着脱孔１１ａを塞ぐように配設され得る。カバー１６は円筒状であり、バレル１１の回転軸と同心に配設され得る。カバー１６はバレル１１の回転軸の軸線方向に移動可能に配設され得る。【選択図】図２
2012087438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を案内する回転体と、
回転体の内部空間にて線材を供給する供給体と、
回転体の内部空間に設けられ、供給体を覆うカバーと
を備えることを特徴とする撚線機。
【請求項２】
前記回転体がバレルであり、前記供給体がスプールであり、前記カバーがバレルに近接して配設される請求項１記載の撚線機。
【請求項３】
前記カバーが前記バレルに形成されたスプール着脱孔を塞ぐように配設される請求項２記載の撚線機。
【請求項４】
前記カバーが円筒状であり、バレルの回転軸と同心に配設される請求項２又は３記載の撚線機。
【請求項５】
前記カバーがバレルの回転軸の軸線方向に移動可能に配設される請求項２〜４のいずれか１項に記載の撚線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撚線機に関する。詳しくは、チューブラー型撚線機等のように、タイヤ等のゴム物品補強に用いられるスチールコードの製造に適用して好適な撚線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
撚線機には、バンチャー型撚線機やチューブラー型撚線機等がある。これらの撚線機は、ストランドやコードといった線材を案内する回転体と、回転体の内部空間にて線材を供給する供給体とを備え、供給体から繰り出された複数の線材を撚り合わせる。なかでもチューブラー型撚線機は、フィラメントにねじりが入らないために、バンチャー型撚線機よりも撚線の耐疲労性に優れているとされている。
【０００３】
撚線の生産能率の向上のために、撚線機の回転体の回転速度を上昇させることが行われている。しかしながら、撚線機の回転体の回転速度を上昇させれば上昇させるほど、回転体の空気抵抗が大きくなる。このことは、撚線機の消費電力の上昇を招いていた。近年の撚線機では、撚線機の消費電力において空気抵抗に費やされる割合が半分以上となる場合もあり、ストランドやコードを撚る仕事以上に空気抵抗に費やす電力を要するようになってきている。
【０００４】
撚線機の空気抵抗に関する技術としては、回転体の高速回転により生ずる騒音を防止する防音装置について、チューブラー型撚線機の回転体であるバレルを覆うバレルカバーを、内カバーと、外カバーと、それらの間に介在させた吸音材と、で構成したものがある（特許文献１）。
【０００５】
また、チューブラー型撚線機のバレルの上半分を覆うカバーをアルミニウム外殻と、鉛板と、グラスウール層と、遮音シートと、ガラス繊維層と、金網とで構成したものがある（特許文献２）。
【０００６】
また更に、撚線機の回転体の外側に、この回転体の周囲を覆う回動自在な複数のカウルを設けた撚線機がある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９９１３５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平８−６３１７１号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００６−２８３２４９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜特許文献３に記載されたカバーやカウルは、いずれも回転体の外側を覆うものである。このような撚線機の回転体の外側を覆うカバーは、以前から知られたものであり、バレル等の回転体の高速回転により発生した騒音を撚線機内で抑え込み、外部へ放出されるのを防止することから、防音のためには有効である。しかし、このような回転体の外側を覆うカバーは、空気抵抗を下げるのには十分ではなかった。
【０００９】
なお、特許文献３には回転体の周囲を覆う回動自在な複数のカウルを設けることにより、回転体と周囲との相対速度が減少し、回転体が生ずる空気抵抗が減少し、よって消費電力を低くできる旨が記載されている。しかし、これらのカウルは、回転体を駆動させる力の一部がカウルを回転させるために費やされる。このことは、消費電力の低減の観点からは好ましくなかった。また、上記カウルは、回転体の外側とカウルとの間の空気抵抗を下げることができるとしても、回転体の内側の空気抵抗を下げることはできなかった。
【００１０】
撚線機、特にチューブラー型撚線機においては、回転体としてのバレルにより、バレル回転時の空気流れがバレルの外側と内側とで分断されていることから、バレルの外側だけでなく、バレルの内側の空気抵抗を減少させることが好ましい。
【００１１】
本発明は上記の問題を有利に解決するものであり、撚線機の回転体の空気抵抗を、よりいっそう減少させて、消費電力を低減することのできる撚線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題を有利に解決する本発明の撚線機は、線材を案内する回転体と、回転体の内部空間にて線材を供給する供給体と、回転体の内部空間に設けられ、供給体を覆うカバーと
を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の撚線機は、回転体がバレルであり、供給体がスプールであり、前記カバーがバレルに近接して配設される、チューブラー型撚線機の構成とすることができる。
【００１４】
このチューブラー型撚線機は、カバーがバレルに形成されたスプール着脱孔を塞ぐように配設されることが好ましく、また、カバーが円筒状であり、バレルの回転軸と同心に配設されることが好ましい。さらに、カバーがバレルの回転軸の軸線方向に移動可能に配設されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撚線機によれば、カバーが、回転体の内部空間に、供給体を覆って設けられることから、回転体の回転に伴い回転体の内側の空気抵抗を減少させることができ、これにより、撚り線機の消費電力を低減することか可能となる。更に、空気抵抗を減少させることにより、騒音も減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の撚線機の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態の撚線機の内部構造を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態の撚線機の要部を示す模式的な部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の撚線機の概略を示す模式図である。図１は、撚線機がチューブラー型撚線機１であって、バレル内に３個のスプールが取り付けられた例を示している。このチューブラー撚線機は、概略中空円筒形状のバレル１１を有している。このバレル１１は中心軸を回転軸として回動可能な回転体として構成されている。バレル１１の内周面には、撚線に用いるフィラメント等を一方の端部から他方の端部まで案内するためのガイド（図示せず）が形成されている。
【００１９】
また、図２にバレル１１を部分的に切断してバレル１１の内部を模式的に示すように、撚線に用いる別のフィラメント等が巻き付けられているスプール１２が配設されている。このスプール１２は、当該フィラメント等を供給する供給体として設けられている。スプール１２は、バレル１１の内部でバレル１１の回転軸と同心に揺動可能に設けられたクレイドル１３に着脱可能に取り付けられている。このクレイドル１３を揺動可能にするためにバレル１１と共に回動可能なフランジ１４を設け、このフランジ１４からバレル１１の回転軸線方向に延びるシャフト１４ａに、図に表れないベアリングを介してクレイドル１３を取り付けている。
【００２０】
バレル１１内のクレイドル１３にスプール１２を着脱するときの作業を可能にするために、バレル１１の周面には、図１に示すようにクレイドル１３に対応してスプール着脱孔１１ａが形成されている。また、バレル１１の外周面の周囲には、バレル１１を覆う円筒形状のバレルカバー１５が設けられている。このバレルカバー１５は、カバー上部とカバー下部を有し、カバー上部は、スプール着脱孔１１ａを露出させてスプール１２の交換を容易にできるようにバレル１１に対して開閉可能な構成になっている。
【００２１】
このような構成を有するチューブラー型撚線機１において、撚線を実施するためにバレル１１を回転させるとともに、スプール１２からストランドやコードを繰り出すと、このバレル１１の回転に起因して次第にバレル１１周囲の空気も回転するような流動になる。このとき、バレル１１の回転に追随してバレル近傍の空気がバレル１１の周囲で回転するならば、空気抵抗が小さく、消費電力に問題とはならないが、バレルカバー１５やクレイドル１３やスプール１２は、バレル１１と共に回転することはないので、これらが空気抵抗の原因となり得る。
【００２２】
バレルカバー１５、クレイドル１３及びスプール１２のなかで、バレルカバー１５はバレル１１と同様の円筒形状を有し、バレル１１の外周に沿って配設されているので空気抵抗は小さく、よってそれほど問題とはならない。その一方で、クレイドル１３及びスプール１２は、バレル内で所定の塊状になっているので、バレル内の空気流動を妨げる要素になっている。このことが、発明者が数値流体解析を行うことで明らかとなった。そこで、発明者は研究を進め、クレイドル１３及びスプール１２の形状によるバレル１１内の空気流動の妨害を抑制するには、クレイドル１３及びスプール１２と、バレル１１との間にカバー１６を設けることが効果的であることを見出し、本発明の撚線機を開発するに至った。
【００２３】
すなわち、本発明の撚線機は、クレイドル１３及びスプール１２と、バレル１１との間にカバー１６を備えることにより、バレル１１の内側の空気抵抗を効果的に減少させることができ、ひいては撚線機１の消費電力を低減させることができる。
【００２４】
カバー１６の材質は特に限定されず、一般構造用圧延鋼材、例えばＳＳ４００や、冷間圧延鋼板等を用いることができる。
【００２５】
図３に、バレル１１のスプール着脱孔１１ａ近傍の模式的な部分拡大図を示すように、バレル１１の内部空間に設けられスプール１２を覆うカバー１６の一例を示す。図３に示したカバー１６は、円筒形状を有していて、バレル１１と同心状に、バレル１１の内面に近接して配設されている。同心状に配設されていることにより、バレル１１とカバー１６との間のギャップがカバー１６の外周の全周にわたって一定になり、よって空気抵抗をより効果的に低減させることができる。
【００２６】
このカバー１６は、スプール１２が取り付けられるクレイドル１３に固着されている。もっとも、カバー１６の固着は、クレイドル１３に限定されるものではない。カバー１６がクレイドル１３やスプール１２に固定されることにより、このカバー１６自体がバレル１１の回転に伴って回転することが防止でき、よって撚線機の駆動力がカバーの回転のために費やされることはなく、より消費電力を低下させることができる。
【００２７】
円筒形状のカバー１６をその中心軸に対して垂直に切断した円形断面における半径は、バレル１１における同様の半径未満であり、また、スプール１２を当該カバー１６で覆うことができる半径以上である。好ましくは、バレル１１の半径とカバー１６の半径との差は、バレル１１の半径にもよるが、例えば２〜３ｍｍ程度とすることができる。
【００２８】
カバー１６の、中心軸と平行な方向の長さは、このカバー１６によりスプール１２やクレイドル１３を覆うことにより空気抵抗を低下させるという本発明の作用効果を考えると、覆われるスプール１２の同一方向の長さと同じ、又はこのスプールが取り付けられるクイドル１３の同一方向の長さと同じ、或いは、それより大きいサイズとすることができる。
【００２９】
もっとも、本発明の撚線機は、スプール１２の少なくとも一部を覆うだけでも、従来よりも空気抵抗を低減する効果が得られるので、カバー１６により覆われるスプール１２の同一方向の長さよりも小さいサイズであってもよい。図２に図示した例では、カバー１６の当該長さは、スプール１２の長さよりも小さいものとなっている。具体例として、スプールのフランジ部の最大径が２００ｍｍ程度である場合に、カバー１６の長さが１００ｍｍ程度であっても効果的である。
【００３０】
カバー１６の、中心軸と平行な方向の長さに関し、このカバー１６がスプール１２を覆っている場合というのは、バレル１１に形成されたスプール着脱孔１１ａとの関係では、このスプール着脱孔１１ａからバレル中心軸方向にスプール１２を見たときに、このカバー１６によってスプール１２が覆われて見えない状態、換言すれば、カバー１６がスプール着脱孔１１ａを塞ぐような長さで設けることができる。もっとも、カバー１６がスプール着脱孔１１ａを完全に塞ぐような長さでなくてもよい。
【００３１】
撚線機の運転中においては、本発明に従いカバー１６がスプール１２を覆っていることが必要であるが、スプール１２の交換のためにスプール１２を着脱するときには、カバー１６がスプール着脱孔１１ａを部分的に又は全体的に塞いでいる場合は、このスプール１２の着脱の邪魔になるおそれがある。そこで、本発明の撚線機は、カバー１６がバレル１１の回転軸の軸線方向に移動可能に配設される構成とすることができる。
【００３２】
カバー１６を移動させる手段は特に限定されないが、例えば、クレイドル１３に対してカバー１６が摺動可能な構造とすることができる。カバー１６がバレル１１の回転軸の軸線方向に移動可能に配設されることにより、撚線機の運転中においては、カバー１６がスプール１２を覆って空気抵抗を低下させ、一方、撚線機の停止時におけるスプール１２の交換の際には、カバー１６をバレル１１の回転軸の軸線方向に移動させて、スプール１２の交換の作業性の向上を図ることができる。
【００３３】
図２に示した例では、カバー１６はスプール１２を覆う円筒形状を有しているが、バレル１１内の空気抵抗の低下は、バレル１１の内周面の全周にわたってカバー１６がスプール１２を覆っている場合に限られず、バレル１１の内周面の周方向の一部でスプール１２を覆っていても、一定の空気抵抗の低下効果が得られる。したがって、本発明の簡便な実施形態としては、カバー１６の代わりに、バレル１１のスプール着脱孔１１ａの部分のみを塞ぐ蓋形状のものであってもよい。すなわち、スプール着脱孔１１ａを塞ぐものであれば、本発明における空気抵抗の減少及び消費電力の低減が得られる。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
チューブラー型撚線機であって、バレル内にスプールを２個備える撚線機を用いてスチールコードの製造を行った。このバレルの内径は２５６ｍｍ、バレル内に取り付けるスプールのフランジ部の最大径は２５６ｍｍであった。このバレル内に設けたカバーは、外径が２５４ｍｍ、バレルの軸線方向と平行な長さが１００ｍｍであった。
【００３５】
また、比較のために、バレル内に設けたカバーを設けない以外は上記と同じ構成になる撚線機を用意して、上記と同一条件でスチールコードの製造を行った。
【００３６】
このスチールコードの製造時の消費電力を測定したところ、カバーを設けた実施例は、カバーを設けない比較例に比べて消費電力を１０％削減、騒音を２ｄＢ低減できた。
【００３７】
以上、本発明の撚線機を実施形態に基づいて説明したが、本発明の撚線機は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で幾多の変形が可能である。例えば、実施形態及び図面ではチューブラー型撚線機について説明したが、本発明はチューブラー型撚線機に限定されることはなく、例えば、バンチャー型撚線機に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  撚線機
１１  バレル
１１ａ  スプール着脱孔
１２  スプール
１３  クレイドル
１４  フランジ
１５  バレルカバー
１６  カバー
【図１】
2012087438.tif 000003
【図２】
2012087438.tif 000004
【図３】
2012087438.tif 000005