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技術 紡績用ローラー

出願人 ヤマウチ株式会社
発明者 小野寺悠
出願日 2012年7月5日 (8年5ヶ月経過) 出願番号 2012-151031
公開日 2014年1月23日 (6年11ヶ月経過) 公開番号 2014-012910
状態 未査定
技術分野 紡績及び撚糸
主要キーワード 見かけ硬度 脱着交換 アルミニウム製パイプ 上下二枚 コーマー ドラフト機構 ゴムチューブ SBR
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年1月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

真に繊維の把持力に優れ、且つ適度の変形性を備え、しかも再研磨の容易に行えるようにする。

解決手段

芯金7が挿入される金属または合成樹脂製のパイプ2と、パイプ2の外周面接着された第一ゴム層4と、第一ゴム層4の外周側に接着された第二ゴム層6とを有し、第二ゴム層6の硬度が第一ゴム層4の硬度より高く設定された紡績用ローラーにおいて、第一ゴム層4の硬度が48°以下であり、第二ゴム層6の硬度が60°以上であり、且つ第二ゴム層6と第一ゴム層4との厚み比率が1:1〜1:10であって、第一ゴム層4と第二ゴム層6とを合わせたゴム層全体の肉厚が2〜20mmとなされている。

概要

背景

従来、この種紡績用ローラーとしては、芯金が挿入される金属または合成樹脂製のパイプと、パイプの外周面に形成された接着剤層と、接着剤層を介してパイプの外周側に接着された第一ゴム層内層)と、第一ゴム層の外周側に接着された第二ゴム層(外層)とからなり、第二ゴム層の硬度が第一ゴム層の硬度より高く設定され、且つ第一ゴム層の硬度が60°以下であり、第二ゴム層の硬度が60°以上であり、そして、ローラー表面見かけ硬度が50°〜80°となされ、また前記第二ゴム層の厚み0.5〜5mmとなっているものが知られている。

またこの他、精紡機ドラフト機構のための弾性ライニングを備えたローラーであって、弾性ライニングとして、芯金の外周面に直接第一ゴム層(内層)を被着させ、更に第一ゴム層の外周面に第一ゴム層よりも硬く、且つ肉薄の第二ゴム層(外層)を嵌め被せ、第二ゴム層の厚みを0.1〜5mmとしたものが知られている。

概要

真に繊維の把持力に優れ、且つ適度の変形性を備え、しかも再研磨の容易に行えるようにする。芯金7が挿入される金属または合成樹脂製のパイプ2と、パイプ2の外周面に接着された第一ゴム層4と、第一ゴム層4の外周側に接着された第二ゴム層6とを有し、第二ゴム層6の硬度が第一ゴム層4の硬度より高く設定された紡績用ローラーにおいて、第一ゴム層4の硬度が48°以下であり、第二ゴム層6の硬度が60°以上であり、且つ第二ゴム層6と第一ゴム層4との厚み比率が1:1〜1:10であって、第一ゴム層4と第二ゴム層6とを合わせたゴム層全体の肉厚が2〜20mmとなされている。

目的

本発明の目的は、真に繊維の把持力に優れ、且つ適度の変形性を備えて安定な糸品質が得られ、しかも再研磨も容易に行える紡績用ローラーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

芯金が挿入される金属または合成樹脂製のパイプと、パイプの外周面接着された第一ゴム層と、第一ゴム層の外周側に接着された第二ゴム層とを有し、第二ゴム層の硬度が第一ゴム層の硬度より高い紡績用ローラーにおいて、第一ゴム層の硬度が48°以下であり、第二ゴム層の硬度が60°以上であり、且つ第一ゴム層と第二ゴム層とを合わせたゴム層全体の肉厚が2〜20mmであって、第二ゴム層と第一ゴム層との厚み比率が1:1〜1:10となされている、紡績用ローラー。

請求項2

第一ゴム層の硬度が30°〜45°の範囲であり、且つ第二ゴム層の硬度が65°〜95°の範囲である、請求項1記載の紡績用ローラー。

技術分野

0001

本発明は、紡績におけるコーマー工程、練工程、粗紡工程、精紡工程等で使用される紡績用ローラーに関する。

背景技術

0002

従来、この種紡績用ローラーとしては、芯金が挿入される金属または合成樹脂製のパイプと、パイプの外周面に形成された接着剤層と、接着剤層を介してパイプの外周側に接着された第一ゴム層内層)と、第一ゴム層の外周側に接着された第二ゴム層(外層)とからなり、第二ゴム層の硬度が第一ゴム層の硬度より高く設定され、且つ第一ゴム層の硬度が60°以下であり、第二ゴム層の硬度が60°以上であり、そして、ローラー表面見かけ硬度が50°〜80°となされ、また前記第二ゴム層の厚み0.5〜5mmとなっているものが知られている。

0003

またこの他、精紡機ドラフト機構のための弾性ライニングを備えたローラーであって、弾性ライニングとして、芯金の外周面に直接第一ゴム層(内層)を被着させ、更に第一ゴム層の外周面に第一ゴム層よりも硬く、且つ肉薄の第二ゴム層(外層)を嵌め被せ、第二ゴム層の厚みを0.1〜5mmとしたものが知られている。

先行技術

0004

特開2007−138342号公報
ドイツ公開特許第1685634号公報

発明が解決しようとする課題

0005

紡績用ローラーは、その使用に伴って外周面が磨耗することから、該磨耗を抑制するためにはゴム硬度を高くするのが好ましいが、硬度を高くした場合、繊維の把持力が低下し、いわゆる糸斑が発生し易くなる。そのため、紡績用ローラーは、その外周面の磨耗を抑制しつつ、しかも繊維の十分な把持力が確保されるものでなければならない。

0006

前述した従来の紡績用ローラーは、いずれも第一ゴム層(内層)と第二ゴム層(外層)との二層構造として、第一ゴム層の硬度を第二ゴム層の硬度よりも低くして、比較的柔軟な第一ゴム層とすることによって前述した繊維の把持力を得つつ、第二ゴム層の硬度を第一ゴム層の硬度よりも高く設定してローラー表面の磨耗を抑制するようにしたものであり、そして、このような二層構造において最終的にローラー表面の見かけ硬度を制御するものであった。

0007

しかしながら、前述した従来のローラーのうち、後者のローラーは、芯金の外周面に第一ゴム層を直接接着した構造であったため、各ゴム層が使用により劣化や磨耗して交換する必要が生じた場合には、芯金外周におけるゴム層の脱着交換作業に多大な手間と時間を要するという問題があった。

0008

また、前述したいずれのローラーにおいても、繊維の把持性を向上させるために、その見かけ硬度に着目し、比較的硬い第二ゴム層で耐摩耗性を確保しつつ、第一ゴム層の硬度を低く設定することで当該ローラーの見かけ硬度を下げることに主眼がおかれていた。

0009

しかしながら、本願の発明者は、紡績用ローラーについて鋭意試験研究を重ねた結果、同じ見かけ硬度であっても、単層のローラーよりも二層のローラーの方がより広いニップ幅を得ることができることを見出し、ローラー表面の見かけ硬度よりもニップ幅に着目することが重要であるという技術的思想に基づいて後述する本願発明を完成させたものである。

0010

また、前述した従来のローラーのうち、後者のものは第一ゴム層(内層)よりも第二ゴム層(外層)を薄肉にすることで硬い第二ゴム層が柔軟な第一ゴム層に容易に追従するようにして繊維の把持力の向上を図ったものであるが、第二ゴム層を薄肉とした場合、再研磨が困難となる上、使用によって第二ゴム層が僅かに磨耗しただけでローラー表面の見かけ硬度が急激に低下するといった問題があった。

0011

本発明の目的は、真に繊維の把持力に優れ、且つ適度の変形性を備えて安定な糸品質が得られ、しかも再研磨も容易に行える紡績用ローラーを提供することにある。

課題を解決するための手段

0012

本願の発明者は、前述した通り、鋭意試験研究を重ねた結果、従来のように、ローラーの見かけ硬度に着目するのではなく、紡績時のニップ幅を広げることに主眼をおき、且つ第二ゴム層(外層)の厚みを単に薄くするのではなく、第二ゴム層の厚さを第一ゴム層の厚さとの相対的なものとして捉えることが真に重要であることを見出し、下記の本発明を完成させたものである。

0013

請求項1記載の本発明は、芯金が挿入される金属または合成樹脂製のパイプと、パイプの外周面に接着された第一ゴム層と、第一ゴム層の外周側に接着された第二ゴム層とを有し、第二ゴム層の硬度が第一ゴム層の硬度より高い紡績用ローラーにおいて、第一ゴム層の硬度が48°以下であり、第二ゴム層の硬度が60°以上であり、且つ第一ゴム層と第二ゴム層とを合わせたゴム層全体の肉厚が2〜20mmであって、第二ゴム層と第一ゴム層との厚み比率が1:1〜1:10となされていることを特徴とするものである。

0014

すなわち、第一ゴム層と第二ゴム層とを合わせたゴム層全体の肉厚が2〜20mmの範囲とした場合において、厚み比率が1:1より大きい場合、すなわち、第二ゴム層が第一ゴム層より厚い場合には、十分なニップ幅が得がたくなり、ローラー表面の見かけ硬度が高くなり過ぎる。一方、前記厚み比率が1:10より小さい場合には第二ゴム層が薄くなり過ぎて均質なローラーを得ることが難しくなり、また第二ゴム層が使用に伴って僅かに磨耗しただけで見かけ硬度が急激に低下し、その結果、見かけ硬度の制御自体が困難になった。

0015

そのため第二ゴム層と第一ゴム層との厚み比率は、前述した通り、第一ゴム層と第二ゴム層とを合わせたゴム層全体の肉厚を2〜20mmの範囲とした上で、1:1〜1:10とすることで同じ見かけ硬度でもより広いニップ幅と安定した糸質の確保が可能となるのである。また、第二ゴム層と第一ゴム層との厚み比率は、更に好適には1:1〜1:6の範囲である。

0016

請求項2記載の本発明は、前記請求項1記載の紡績用ローラーについて、第一ゴム層の硬度が更に30°〜45°の範囲であり、且つ第二ゴム層の硬度が更に65°〜95°の範囲であることを技術的特徴とするものである。

0017

前記第一ゴム層を構成するゴムは、ソリッドゴムであっても良いし、スポンジゴムであっても良い。

0018

前記第二ゴム層を構成するゴム材料としては、NBRの他、天然ゴムSBR、BR、IIRといった種々のものが用いられる。

0019

また、本発明において、第一ゴム層と第二ゴム層との間の接着は、接着剤を用いた接着の他、接着剤を使用しない加硫接着によって行っても良い。

0020

なお、本明細書において、硬度はJIS6253に定義されるタイプAデュロメータ硬さである。

発明の効果

0021

本発明は、前述した通り、芯金が挿入される金属または合成樹脂製のパイプと、パイプの外周面に接着された第一ゴム層と、第一ゴム層の外周側に接着された第二ゴム層とを有し、第二ゴム層の硬度が第一ゴム層の硬度より高い紡績用ローラーであることを前提しており、このように、芯金を挿入するパイプの外周面に第一ゴム層と第二ゴム層とを有機一体的に形成してなる安定的な二層構造を基本とし、前記ゴム層が使用に伴って磨耗した際には芯金から当該ローラーごと交換することができることは勿論、ニップ幅の拡大という観点から、前記第一ゴム層の硬度を48°以下とし、第二ゴム層の硬度を60°以上に設定すると共に、第一ゴム層と第二ゴム層とを合わせたゴム層全体の肉厚が2〜20mmであって、第二ゴム層と第一ゴム層との厚み比率を1:1〜1:10とすることにより、十分に広いニップ幅を確実に得ることができ、且つ従来のローラーのような第二ゴム層の薄肉化に伴うローラー自体の品質不安定性や使用時の磨耗に伴う見かけ硬度の急激な低下といった問題も一挙に解決される。

0022

更に、本発明によれば、前述したように十分なニップ幅が常に確保されることによって、優れた繊維把持力が長時間の使用においても安定的に得られ、優れた紡績性とランニングコストの大幅な低減が可能となる。

図面の簡単な説明

0023

本発明の実施形態に係る紡績用ローラーに芯金を圧入した状態を示す斜視図である。
同実施形態に係る紡績用ローラーの断面図である。
ローラーにおけるニップ幅の測定試験方法概要を示す正面図である。

実施例

0024

次に、本発明に係る紡績用ローラーの実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

0025

(実施形態)

0026

図1および図2に示すように、本実施形態の紡績用ローラー(1)は、アルミニウム製パイプ(2)と、パイプ(2)の外周面に形成された第一接着剤層(3)と、第一接着剤層(3)を介してパイプ(2)の外周側に被着されたNBR製の第一ゴム層(4)と、第一ゴム層(4)の外周面に形成された第二接着剤層(5)と、第二接着剤層(5)を介して第一ゴム層(4)の外周側に被着されたNBR製の第二ゴム層(6)とからなり、第二ゴム層(6)の硬度が第一ゴム層(4)の硬度より高く設定されているものである。具体的には、第二ゴム層(6)は、硬度70°、厚み1.8mm、第一ゴム層(4)は、硬度35°、厚み3.6mmであり、また当該紡績用ローラー(1)表面の見かけ硬度は65°となされている。そして、前記第一ゴム層(4)と第二ゴム層(6)とを合わせたゴム層全体の肉厚は5.4mmであり、第二ゴム層(6)と第一ゴム層(4)との厚み比率は1:2となされている。

0027

なお、パイプ(2)内には芯金(7)が圧入されている。

0028

次に、本実施形態に係る紡績用ローラー(1)の製造方法について述べると、パイプ(2)の外周面に第一接着剤層(3)となる接着剤を均一に塗布した後、その外周に未加硫の第一ゴム層(4)を押出成形した後、該第一ゴム層(4)を加硫し、その後、第一ゴム層(4)の外周面を研磨し、次にその外周面に第二接着剤層(5)となる接着剤を均一に塗布した後、その外周側に予め成形しておいた第二ゴム層(6)となる未加硫のゴムチューブを嵌め被せた後に加硫し、最終的に第二ゴム層(6)の外周面を研磨することで前記紡績用ローラー(1)が得られる。

0029

また、前述した製造方法以外の他の製造方法としては、押出成形機において、アルミニウム製パイプ(2)を所定速度で送り出すと共に、その外周側に接着剤を介して第一ゴム層(4)となる未加硫のNBRと第二ゴム層(6)となる未加硫のNBRを同時に押し出した後、加硫し、更に表面研磨することにより、紡績用ローラーを製造することもできる。

0030

この場合、前記紡績用ローラー(1)における第二接着剤層(5)を省略することができる。

0031

比較試験

0032

次に、本発明に係る紡績用ローラーと比較例の紡績用ローラーとについて、見かけ硬度とニップ幅を検証した比較試験について説明する。

0033

先ず、本発明に係るサンプル1〜3の紡績用ローラーについては、いずれのローラーにおいても前記実施形態と同様に、第一ゴム層の硬度を35°、第二ゴム層の硬度を70°として、第二ゴム層に対する第一ゴム層の厚み比率を下記の表1に記載の通り、1:6としたサンプル1、1:2としたサンプル2および1:1としたサンプル3を製造し、これらについて、見かけ硬度とニップ幅を測定した。

0034

一方、比較例のローラーについては、硬度70°の単層構造とした比較例1、硬度65°の単層構造とした比較例2、第一ゴム層の硬度を35°、第二ゴム層の硬度を70°として、第二ゴム層に対する第一ゴム層の厚み比率を6:1とした二層構造の比較例3についてそれぞれ見かけ硬度とニップ幅を測定した。

0035

なお、前記各サンプル並びに比較例のローラーにおけるゴム層の全体厚さはいずれも5.4mmとした。

0036

また図3に示すように、ニップ幅の測定は、各サンプルおよび比較例のローラーRを、上下二枚金属板P1・P2で挟んで、上方から16kgfの荷重をかけることで行った。

0037

0038

表1にまとめた結果を見れば、本発明に係るサンプル2のローラーと比較例2のローラーはともに見かけ硬度が同じ65°であったが、ニップ幅は比較例2よりもサンプル2の方が1.4mm長くなっており、14.4%のニップ幅の拡大が認められた。また、サンプル3のローラーと比較例1のローラーはともに見かけ硬度が同じ70°であったが、ニップ幅は比較例1よりもサンプル3の方が2.7mmも長くなっており、27.8%のニップ幅の拡大が認められた。

0039

本発明の紡績用ローラーは、前述した通り、広いニップ幅が確実に得られ、しかも紡績におけるコーマー工程、練篠工程、粗紡工程、精紡工程等の各工程で使用できるため、幅広い利用が期待できる。

0040

(1)紡績用ローラー
(2)アルミニウム製パイプ
(3) 第一接着剤層
(4) 第一ゴム層
(5) 第二接着剤層
(6) 第二ゴム層

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