(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁束発生機構を設置し、周表面に糸類を添纏しつつトラベルするローラ本体を備えた誘導発熱ローラ装置において、前記ローラ本体の軸心方向に沿って前記磁束発生機構を部分的に設置し、前記磁束発生機構に向かいあう前記ローラ本体の表面部分を発熱個所とし、前記発熱個所と隣合っていて、前記磁束発生機構に向いあっていない部分を非発熱個所としてなり、前記非発熱個所が前記発熱個所から熱伝導によって加熱されるようにした誘導発熱ローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば樹脂製の糸類を加熱延伸するのに使用する誘導発熱ローラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
糸類を加熱延伸するのに誘導発熱ローラ装置を使用することがある。図４はその概略の構成例を示し、一対の誘導発熱ローラＡ，Ｂを並設し、各ローラの内部に設けられている磁束発生機構によりローラの周壁を発熱させ、これを同方向に回転させるとともに、両ローラ間にまたがるように糸Ｔをローラの表面に添纏させつつローラの軸心方向にトラベルさせ、その過程で糸類Ｔを加熱延伸させる。この場合ひとつのローラのみを使用し、これに糸類を添纏して加熱延伸させる場合もある。
【０００３】
図３は従来の誘導発熱ローラ装置における要部上半部を断面で示したもので、回転されるローラ本体１の内部に、固定盤２によって支持されている鉄心３、誘導コイル４を備えた磁束発生機構５を設置するとともに、ローラ本体１の周壁の内部にローラ本体１の軸心方向に延びる孔を複数設けてこれをジャケット室６とし、内部に気液二相の熱媒を封入した構成とされている。７は各ジャケット室６の各端部を連通する連通溝である。
【０００４】
ジャケット室６を設け、内部に気液二相の熱媒を封入しておくことによって、ローラ本体１の周壁の表面の温度は図３に併示した温度分布曲線のように、ローラ本体１の軸心方向に沿って均一化されることはよく知られている。このようなローラを使用して糸類を加熱延伸する場合、その糸類をローラ本体に添纏させた当初から終わりまで所定の温度で連続して加熱するのには極めて好適である。
【０００５】
このような構成によると、その糸類をローラ本体１の添纏させた当初からローラの発熱温度に基づく所定の温度で加熱するようになる。そのため当初から糸類に加わるヒートショックは必然的に大きくなる。一方糸類の種類によっては、当初からこのような大きなヒートショックを与えることなく、徐々に加熱温度を上昇させながら加熱することを必要とするものがある。また逆に当初から所定の温度で加熱し、そのあと徐々に温度を下げながら加熱することを必要とするものもある。
【０００６】
しかし従来の構成ではローラ本体に添纏させつつ加熱延伸する過程で、糸類の加熱温度、したがってローラ本体の表面温度を、その軸心方向に沿って連続的に徐々に変更することができない。そのため前記したような糸類の加熱温度の調節ができず、所定の熱処理ができない不便がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、糸類を加熱延伸するのに使用する対の誘導発熱ローラからなる構成において、ローラ本体の軸心方向に沿う表面温度を徐々にかつ連続的に増加、または減少可能とすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ローラ本体の内部に配置される磁束発生機構を、ローラ本体の軸心方向に沿って部分的に設置したことを特徴とする。
【０００９】
ローラ本体の周壁のうち、磁束発生機構が設置されている個所に向かいあう個所が所定温度まで発熱する。そしてその発熱個所に隣合っている個所、すなわち磁束発生機構に向いあっていない非発熱個所は、発熱個所からの熱伝導によってのみ加熱され温度上昇する。そしてこの非発熱個所の温度は発熱個所から遠ざかるにしたがって徐々に低下する。このようにしてローラ本体の表面温度はその軸心方向に沿って連続的にかつ徐々に変化するようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１により説明する。ローラ本体１に軸８が連結されてあり、軸受ケース９の軸受１０によって回転自在に支持されている。軸受ケース９には固定盤２がねじ１１によって固定されてあり、この固定盤２はローラ本体１の開口面にこれを覆うように相対して配置されてある。
【００１１】
固定盤２にはローラ本体１と同軸の鉄心３、誘導コイル４からなる磁束発生機構５が支持されている。誘導コイル２を交流電源によって励磁すると、ローラ本体１の周壁に電流が誘起して発熱する。これらの構成は通常の誘導発熱ローラと特に相違するものではない。
【００１２】
本発明にしたがい、ローラ本体１の内部に配置される磁束発生機構５を、ローラ本体１の軸心方向に沿って部分的に設置する。図１に示す構成例は、ローラ本体１の先端側（軸受ケース９側とは反対の端部側）の内部のみに設置してある。
【００１３】
そしてこの磁束発生機構５と向かいあうローラ本体１の周壁の内部のみにジャケット室６を形成しておく。固定盤２の先端はローラ本体１のジャケット室６が設けられていない内部にまで延長し、その延長端部で磁束発生機構５を支持している。
【００１４】
このような構成において、磁束発生機構５を励磁してローラ本体１を発熱させた場合、磁束発生機構５が設置されている個所に向かいあう個所Ｍが発熱し、所定温度まで上昇する。またそこにあるジャケット室６内の気液二相の熱媒によって、その発熱個所Ｍの表面温度が均一される。
【００１５】
このようにして発熱する発熱個所Ｍと連続して隣合っていって、磁束発生機構５とは向かいあっていない非発熱個所Ｎは、発熱個所Ｍからの熱伝導によって加熱され、温度が上昇する。そしてこの非発熱個所Ｎの温度は発熱個所Ｍから遠ざかっていくのにしたがって連続的にかつ徐々に低下していく。この状態を示したのが図２であり、ローラ本体１とこれに対応する表面温度の分布を示している。
【００１６】
いま糸類をローラ本体１の基端側（軸受ケース９側の端部）から添纏させつつ反対の先端側に向かってトラベルさせたとすると、糸類は最初は非発熱個所Ｎにおける低い温度から徐々に加熱されていく。そして発熱個所Ｍに至って初めて所定の温度で加熱されるようになる。これにより当初においてヒートショックを与えることなく糸類を加熱延伸することができることとなる。
【００１７】
逆に糸類をローラ本体の先端側から添纏させつつ基端側に向かってトラベルさせると、糸類は発熱個所Ｍによって最初から所定の温度で加熱され、そのあと非発熱個所Ｎに至って徐々に低下する温度で加熱されることになる。なお磁束発生機構５とジャケット室６をローラ本体１の基端側に設け、糸類をロール本体１の基端側から先端側に向けてトラベルさせるようにしても、同じ傾向で糸類を加熱延伸させることができる。
【００１８】
以上の説明は磁束発生機構５、ジャケット室６をローラ本体１の端部側に偏って設置した構成についてであったが、これらをローラ本体１の軸心方向に沿う中央部に設置してもよい。その場合はローラ本体１の両端部に非発熱個所Ｎが、またその間に発熱個所Ｍが存在するようになる。したがって糸類をローラ本体１の一方の端部から他方の端部に向けてトラベルさせると、糸類は当初は低い温度で、次に所定の温度で、そのあと再び低くなる温度で徐々に加熱されるようになる。
【００１９】
更に磁束発生機構５、ジャケット室６をローラ本体１の両側の端部に隔てて設置してもよい。その場合は発熱個所Ｍはローラ本体１の両端部に、また非発熱個所Ｎがその間に存在するようになる。これによるときは糸類をローラ本体１の一方の端部から他方の端部に向けてトラベルさせると、糸類は当初は所定の温度で、次に低い温度で、そのあと所定の温度で再び徐々に加熱されるようになる。
【００２０】
なおローラ本体１を製作するあたり、一つのローラ本体１について磁束発生機構５と向かいあう部分と向かいあわない部分とを形成するようにしてもよいが、実際には図１に示す構成のように、連通溝７をローラ本体１の周壁中央に設ける場合、この連通溝７を設けるのが困難となる。
【００２１】
これを解決するのにはローラ本体１を分割してローラ本体部分１Ａ、１Ｂとによって構成し、一方のローラ本体部分１Ａを磁束発生機構５に向い合う部分とし、ここにジャケット室６ならびに連通溝７を設けるとよい。他方のローラ本体部分１Ｂは磁束発生機構とは向いあわない部分となる。
【００２２】
そしてローラ本体部分１Ａ、１Ｂの向かいあう端部同志を突き合わせ、その突き合わせ部分を溶接により、または摩擦圧接によって連結してローラ本体１を製作する。図中Ｐはその突き合わせ個所を示す。これによりローラ本体１の周壁中央に容易に連通溝７を設けることができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、誘導発熱ローラに添纏させつつ糸類を加熱延伸するにあたり、ローラの表面に発熱個所と非発熱個所とを連続的に形成することができ、これにより糸類のトラベルの過程での加熱温度を連続的にかつ徐々に変更させることができるので、したがって糸類の種類に応じて円滑に熱処理をすることが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の構成におけるローラ本体の表面温度分布を併示した上半部拡大断面図である。
【図３】従来例の構成の、表面温度の分布を併示した上半部拡大断面図である。
【図４】糸類を加熱延伸する状態を示す誘導発熱ローラ装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
１  ローラ本体
５  磁束発生機構
Ａ  誘導発熱ローラ
Ｔ  糸類
Ｍ  発熱部分
Ｎ  非発熱部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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