JP2014012910A - 紡績用ローラー - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】 図１

Description

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

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、ローラー表面の見かけ硬度が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、精紡機の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。

特開２００７−１３８３４２号公報 ドイツ公開特許第１６８５６３４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の概要を示す正面図である。

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。

（実施形態）

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。

なお、パイプ(2)内には芯金(7)が圧入されている。

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。

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。

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。

（比較試験）

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。

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。

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。

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。

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、上下二枚の金属板Ｐ１・Ｐ２で挟んで、上方から１６ｋｇｆの荷重をかけることで行った。

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。

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。

(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

Claims (2)

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、紡績用ローラー。
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。

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