JP4031968B2 - 中空撚り糸状物の製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば天然い草の代用となる紙製撚り糸などからなる中空撚り糸状物を連続成形する用に供される中空撚り糸状物の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
天然い草は、生産農家の後継者不足などからその生産が年々減少傾向にあり、その分、天然い草製の撚り糸を使った畳やござなどのい草製品も高い生産技術が要求されることと相俟って高価になってきている。このため最近では、天然い草を使う代わりに、畳などの製造が比較的容易で量産できるポリエチレンなどの合成樹脂製の中空撚り糸も開発されてはいるが、それの製品の風合、感触、吸湿特性などの点で天然い草製のものには到底及ばない。
【０００３】
このような状況から天然い草に近い撚り糸状物として、紙を原材料とするものが注目されており、従来、例えば特開平９−１４１７６４号公報には、紙などから中空撚り糸状物を連続成形する技術が開示されている。
【０００４】
これは、図９に示すように、紙テープなどのテープ状物(P)を筒軸（図７）(R)上に巻上げてなるテープ状物巻上体(W)が水平状に載置されるテーブル(101)を有し、テープ状物巻上体(W)からテープ状物(P)を引き出し可能に保持するテープ状物巻上体保持手段(100)と、テープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P)に対する押えローラ(201)、駆動ローラ(202)、テンションローラ(203)及びガイドローラ(204)などを有する張力調整手段(200)と、互いに支軸方向が異なる一対の変移ローラ(301)(302)を有し、張力調整手段(200)を経たテープ状物(P)にその幅方向の一端が他端側にめくれ上がるようにめくれを付与するめくれ付与手段(300)と、一つの捨て巻きローラ(401)を有し、めくれ付与手段(300)の下流側に配置され、前記捨て巻きローラ(401)を有する中空撚り糸状物引取り手段(400)と、中空撚り糸状物引取り手段(400)を経た中空撚り糸状物(S)を巻き取る中空撚り糸状物巻取り手段(500)とを備えており、前記テーブル(101)に一体回転可能に連結されて、前記張力調整手段(200)及びめくれ付与手段(300)を保持する枠体(303)をモータ(600)によりテープ状物(P)の送り方向（長手方向）に沿った仮想軸線(X)周りでめくれ方向に自転させることにより、前記めくれが付与されて送られるテープ状物(P)に撚りを加えて中空撚り糸状物(S)を連続成形するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１４１７６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、張力調整手段(200)における駆動ローラ(202)によりテープ状物巻上体(W)からテープ状物(P)を引き出すために、テープ状物巻上体(W)側と駆動ローラ(202)との間でテープ状物(P)に張力(T1)が付与される一方、駆動ローラ(202)と前記中空撚り糸状物引取り手段(400)における捨て巻きローラ(401)との間でも張力(T2)が付与される構成であるから、駆動ローラ(202)の磨耗などによりテープ状物(P)がスリップを起こすと、例えばテープ状巻上体(W)と駆動ローラ(202)との間でのテープ状物(P)の張力(T1)が小さくなり、上記した二個所での張力(T1)(T2)のバランスが崩れてしまう。その場合、上記めくれ付与動作が不調となり、中空撚り糸状物(S)の径、撚り巻き数及びスパイラルピッチなどが変動し、これらピッチなどが中空撚り糸状物(S)の各部位で不均一になって品質を損なわせることになる。
【０００７】
なお、テープ状巻上体(W)から引き出されるテープ状物(P)の弛みなどを抑制するためにテープ状物巻上体(W)の上面に対向してヒステリシスブレーキ(700)を配備し、テープ状巻上体(W)からのテープ状物(P)の引き出し動作に制動力を付与する技術も実施されているが、この場合も前記二箇所の張力(T1)(T2)のバランスを厳密に管理しないと、中空撚り糸状物の成形不良やテープ状物(P)の破断が発生するおそれは避けられない。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、テープ状物の張力管理を的確に行い、撚り品質の向上を図ることができる中空撚り糸状物の製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る中空撚り糸状物の製造装置は、「テープ状物(P)を巻回してなるテープ状物巻上体(W)の筒軸(R)を軸支してテープ状物(P)が引き出し可能に該テープ状物巻上体(W)を保持するテープ状物巻上体保持手段(2)と、テープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P)に対してその幅方向の一端が他端側にめくれ上がるようなめくれを付与するめくれ付与手段(4)と、めくれが付与されつつ送られるテープ状物(P)をその送り方向に沿った仮想軸線(X)周りでめくれ方向へ自転させることにより該テープ状物(P)を加撚して中空撚り糸状物(S)として成形させるテープ状物自転手段(5)と、加撚成形されてなる中空撚り糸状物(S)を引き込んで一定速度で送り出す捨て巻きローラ(73a)(73b)を有する中空撚り糸状物引取り手段(7)と、中空撚り糸状物引取り手段(7)から送出される中空撚り糸状物(S)を順次巻き取る中空撚り糸状物巻取り手段(6)と、テープ状物巻上体(W)に対してテープ状物(P)の引き出し動作に制動力を付与する制動手段(8)と、を備え、前記中空撚り糸状物(S)に転接する捨て巻きローラ(73a)(73b)は、テープ状物巻上体(W)と該捨て巻きローラ(73a)(73b)との間におけるテープ状物(P)及び中空撚り糸状物(S)に一定の張力を付与して引張り駆動するローラを兼ねて構成され、中空撚り糸状物引取り手段(7)は、上記テープ状物巻上体(W)と該捨て巻きローラ(73a)(73b)との間におけるテープ状物(P)及び中空撚り糸状物(S)の張力の変動を検出した時には、その張力変動が収まる方へ前記制動手段(8)の制動力を加減制御させるように設定されている」ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１にかかる中空撚り糸状物の製造装置では、テープ状物巻上体(W)から繰り出されたテープ状物(P)がにめくれ付与手段(4)でテープ状物(P)の幅方向の一端を他端側へめくれ上がるようにめくれが加えられるので、テープ状物(P)が巻き込まれた状態となり、さらに、そのめくれ状態で送られるテープ状物(P)がそのめくれが強化される方向に自転されるので、多数の巻込数からなる多数層の層壁(S1)(S2)(S3)・・・が順次形成されながら、その中心部に長さ方向に連続した中空孔(h)が存在する中空の撚り糸状物(S)が形成される。
【００１１】
この中空撚り糸状物(S)は、中空撚り糸状物引取り手段(7)で一定速度で送られ、中空撚り糸状物巻取り手段(6)により巻き取られる。
【００１２】
上記テープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P)が中空撚り糸状物(S)に成形されて中空撚り糸状物引取り手段(7)の捨て巻きローラ(73a)(73b)による転接駆動力により引込まれるので、テープ状物巻上体(W)から捨て巻きローラ(73a)(73b)との間の一個所の張力(T)を管理すれば、テープ状物(P)のめくれや撚りが良好に行われる。
【００１３】
たとえテープ状物巻上体(W)から捨て巻きローラ(73a)(73b)までの間において張力変動が起きたとしても、中空撚り糸状物引取り手段(7)によりその張力変動が検出され、その張力変動が収まるように制動手段(8)によるテープ状物(P)の引き出し動作に対する制動力がフィードバックにより加減調整される。従って、テープ状物(P)の送りが一定の張力で安定的に行われ、テープ状物(P)及び中空撚り糸状物(S)が切れたりするおそれもなく、規格通りの中空撚り糸状物(S)を得ることができる。
【００１４】
また、前記捨て巻きローラ(73a)(73b)で転接駆動ローラを兼務させたことにより、従来のテープ状物引き出し用の駆動ローラなどが不要となり、構造の簡素化及びテープ状物セット作業の容易化が図れる。
【００１５】
請求項２に係る中空撚り糸状物の製造装置は、「前記中空撚り糸状物引取り手段(7)は、捨て巻きローラを送り出し方向で複数段に配置することにより、引き込んだ中空撚り糸状物に対してジグザグ状の送り出し経路を形成するように構成されている」ものである。
【００１６】
この場合は、中空撚り糸状物(S)が捨て巻きローラ(73a)(73b)を通過する時、ジグザグ状の送り出し経路で転接有効長さが大きくなる状態で送出されるので、中空撚り糸状物巻取り手段(6)側のトラバース動作の影響を受けにくくなり、中空撚り糸状物(S)の送出動作が安定的に行われる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、原材料としての紙テープから中空撚り糸状物を作成する例で説明するが、本発明の装置はこの実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において変更を行い得るものである。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態にかかる中空撚り糸状物の製造装置の全体構成を示す概略正面図、図２は図１のII−II線に沿った断面図である。
図１及び図２において、この中空撚り糸状物の製造装置は、概ね装置本体(1)と、テープ状物巻上体保持手段(2)と、テープ状物送りガイド手段(3)と、めくれ付与手段(4)と、テープ状物(P)を自転させて中空撚り糸状物(S)を成形するテープ状物自転手段(5)と、捨て巻きローラ(73a)(73b)を有する中空撚り糸状物引取り手段(7)と、中空撚り糸状物巻取り手段(6)と、テープ状物巻上体(W)から引き出されるテープ状物(P)の引き出し動作に対する制動手段(8)とを備えている。
【００１９】
ここでのテープ状物巻上体(W)は、図７に示すように、原材料としての紙製長尺テープ状物（紙テープ）(P)を筒軸(R)に巻上げたものである。また、テープ状物(P)を撚り成形してなる中空撚り糸状物(S)は、図８に示すように、前記長尺テープ状物(P)の一方の端がその幅方向中心部にめくれ上がるようにめくれが付与されるながら加撚されることにより、その撚りが何重にもなって多数層の層壁(S1)(S2)(S3)・・・が構成され、その中心部に長さ方向に連続した中空孔(h)が存在している。
【００２０】
図１および図２において、前記装置本体(1)は、基台(11)と、基台(11)上に複数の支柱(12)を介して架設された上壁部(13)と、高さ方向の略中間部位における水平壁部(14)とを備えており、上壁部(13)及び水平壁部(14)には、上下の軸受け部材(15)(16)がそれぞれ固定されている。
【００２１】
前記テープ状物巻上体保持手段(2)は、テープ状物巻体載置用の円形テーブル(21)を有し、このテーブル(21)の主面中央には中心軸(21b)が一体的に立設されており、ベアリング(21c)を介して前記テープ(W)における状物巻上体筒軸(R)にスリップすることなく嵌合し、且つ従動プーリ(83)が一体的に設けられている軸部(21a) (図６のＹ部拡大図参照) が中心軸(21b)及びテーブル(21)に対して相対的に回転可能に取着されている。
【００２２】
上記中心軸(21b)の軸線上に一致して前記このテーブル(21)の下面には、後述するローラ枠体(22)、軸体(23)及びローラユニット保持枠体(31)が一体に連結されている。この軸体(23)は前記上部軸受け部材(15)(16)に回転自在に支持されており、テープ状物巻上体(W)が軸部(21a)を介してテーブル(21)に対して相対的に回転してテープ状物(P)が引き出し可能となるように保持されている。なお、この軸体(23)は、テープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P)が下方に向かって通過できるように筒形に形成されている。
【００２３】
前記テーブル(21)の外周部には、図４〜図６に示すように、テープ状物巻上体(W)から引き出されるテープ状物(P)をテーブル(21)の外周端側に向けて案内するガイドピン(24a)が立設されている。また、このガイドピン(24a)の近傍に位置してテーブル(21)の外周端には、テープ状物巻上体(W)から起立姿勢でガイドピン(24a)を経たテープ状物(P)を寝かせた横姿勢に変換しつつテーブル(21)の中央下方にある中央ガイドローラ(22a)に向けて方向転換させる水平ローラ(25b)がテーブル(21)の半径方向と交叉した向きでブラケット(25)を介して取り付けられている。
【００２４】
テーブル(21)の下面には、図３及び図６に示すように、ガイドローラ(22a)を支持したローラ枠体(22)が天井部材(22b)を介して一体的に垂設されている。つまり、上記テープ状物巻上体(W)の筒軸(R)を前記テーブル(21)の軸部(21a)に嵌着させて該テープ状物巻上体(W)をテーブル(21)上にテーブル(21)に対して相対的回転可能な状態にて載置し、この状態で、ローラ枠体(22)とテーブル(21)とを一体に回転できるように構成されている。ガイドローラ(22a)は、前記テープ状物巻上体(W)から引き出されて前記方向転換用水平ローラ(25b)を経たテープ状物(P)をテーブル(21)の軸心に沿って下方へ向かうように方向転換させるものである。
【００２５】
勿論、上記ガイドローラ(22a)、ローラ(25b)などの個数、さらには、ローラ取付構造については、テープ状物(P)がテーブル(21)の軸心に沿って下方へ送給するように規制できるものであればよく、任意に変更可能である。
【００２６】
その場合、この例のように、テーブル(21)において、一つのローラ(25b)のみでテープ状物(P)に対する方向転換を行うように構成することにより、テープ状物(P)への負荷が比較的小さく、テープ状物(P)の切断のおそれがかなり少なくなる。具体的には、和紙よりも引き裂き強度が弱い洋紙を原材料とするテープ状物(P)であっても、安心して使用することが可能となる。
【００２７】
前記テーブル(21)の方向変換用水平ローラ(25b)の近傍には、風防部材(26)が設けられている。これは、テーブル(21)がローラ枠体(22)と一体に回転した時の気流によって水平ローラ(25b)によるガイド作用が悪影響を受けるのを防止するためのものである。
【００２８】
また、テーブル(21)の主面外周部には、複数のピン(27a)(27b)(27c)・・・が周方向へ略等配して立設されており、これらピン(27a)(27b)(27c)・・・により、テープ状物巻上体(W)から引き出されるテープ状物(P)が切れた場合、その切れ端が軸部(21a)などに巻き込まれたりするのを未然に防止することができる。
【００２９】
ところで、前記テーブル(21)の回転によって気流が発生し、この気流によってテープ状物巻上体(W)から繰り出されるテープ状物(P)の弛み生じるようなおそれがあれば、例えばテーブル(21)を取り囲んでテープ状物(P)の繰出し部位を除いて実質上密閉する密閉部材(9)を設置したりすれば、水平回転時の前記気流の影響を受けにくくさせることができる。
【００３０】
なお、前記テープ状物巻上体保持手段(2)については、テーブル(21)を介してテープ状物巻上体(W)を水平状にセットするものに限られるものではなく、後述するテープ状物(P)の自転が達成できれば、テープ状物巻上体(W)からテープ状物(P)を引き出す構成を適宜変更可能である。例えばテープ状物巻上体(W)の位置からテープ状物(P)を横方向（水平方向）へ引き出して送給する構成にすることも可能である。
【００３１】
前記テープ状物送りガイド手段(3)は、ローラユニット保持枠体(31)と、このローラユニット保持枠体(31)内に配設された上下一対の水平のテンションローラ(32a)(32b)とを備え、これらテンションローラ(32a)(32b)より前記ローラ(22a)を経て下方向きに送られるテープ状物(P)が弛みのない状態でめくれ付与手段(4)側に至るように多少のテンション調整を行いながら送りガイドするものであり、テープ状物(P)を引っ張り駆動するものではない。
【００３２】
上記テンションローラ(32a)(32b)としては、例えば超高分子樹脂を表面加工したローラが使用されるが、その他のテンションローラを使用可能である。
【００３３】
前記ローラユニット保持枠体(31)は、上端が前記軸体(23)に連結されており、下端が前記下部軸受け部材(16)に支承された軸体(33)に連結されている。つまり、このローラユニット保持枠体(31)は、その上端側が軸体(23)を介して上部軸受け部材(15)に支承される一方、その下端側が軸体(33)を介して前記下部軸受け部材(16)に支承されており、前記テーブル(21)などと一体に回転可能に構成されている。勿論、この軸体(33)も前述のように内部にテープ状物(P)が通過できるように筒形に形成されている。
【００３４】
前記めくれ付与手段(4)は、例えば前記ローラユニット保持枠体(31)と、テンションローラ(32a)(32b)の下方に位置してローラユニット保持枠体(31)内に支持された撚りローラ(41a)とから構成されている。この撚りローラ(41a)は、テンションローラ(32a)(32b)に対して軸線方向が交叉するように、傾斜角度が２〜２０度の角度で斜めに配置されており、テンションローラ(32a)(32b)を経たテープ状物(P)の幅方向の一端が他端側にめくれ上がるように、めくれを付与するものであり、そのめくり付与作用は周知であり、詳しい説明は省く。
【００３５】
撚りローラ(41a)により幅方向でめくれ上がる状態になったテープ状物(P)は、中空撚り糸状物引取り手段(7)側で引き取られることにより、上記撚りローラ(41a)を離れた瞬間からその幅方向の端、例えば図３ではその左端がめくれ上がってその中心部方向に巻き込まれる状態となり、これによって中空撚り糸状物(S)としての形成が開始されることになる。勿論、このめくれ付与手段(4)は、送られるテープ状物(P)を幅方向からめくれさせる機能があれば、上記構成にこだわらない。
【００３６】
前記テープ状物自転手段(5)は、例えば装置本体(1)の支柱(12)に取り付けられたモータ(51)と、このモータ(51)の回転軸(51a)に固定された原動プーリ(52)と、前記ローラユニット保持枠体(31)と、ローラユニット保持枠体(31)の下部軸体(33)に固定された従動プーリ(53)と、原動プーリ(52)と従動プーリ(53)との間に掛設されたベルト(54)とから構成されている。
【００３７】
モータ(51)を駆動して原動プーリ(52)、従動プーリ(53)及びベルト(54)を介してローラユニット保持枠体(31)を回転、具体的には、前記巻上体保持手段(2)からめくれ付与手段(4)までが一体となって自転することにより、非自転の中空撚り糸状物引取り手段(7)との間で、めくれが付与されたテープ状物(P)に前記仮想軸線周りでめくれ方向へ撚りが加えられ、これがテープ状物(P)の長手方向へ連続的に行われることにより、テープ状物(P)からスパイラル状に巻かれた中空撚り糸状物(S)が成形されるようになっている。
【００３８】
なお、めくれが付与されたテープ状物(P)を加撚するために、中空撚り糸状物引取り手段(7)を非自転側とし、テープ状物巻上体保持手段(2)からめくれ付与手段(4)までを一体にめくり方向へ自転させる構成に限らず、テープ状物巻上体保持手段(2)からめくれ付与手段(4)までを非自転とし、中空撚り糸状物引取り手段(7)側を自転するように構成することも可能である。
【００３９】
前記中空撚り糸状物巻取り手段(6)は、めくれ付与手段(4)の下流側おいて基台(11)上に支持体(61)を介して支持された巻取りリール(62)と、巻取りリール(62)を駆動するギヤードモータ(63)と、巻取りリール(62)に対して中空撚り糸状物(S)をトラバースさせて巻き取らせるトラバース装置(64)とを備えている。
【００４０】
なお、この巻取りリール(62)により、中空撚り糸状物(S)を巻き取る場合、その巻取り径の変化により巻取り張力および巻取り速度が変わり、これにより巻取られる中空撚り糸状物(S)に悪影響を及ぼすおそれがあれば、巻取りリール(62)に対して、その巻取り張力を一定に保つように、例えばトルクリキーパー等の張力調整手段を設ければよい。
【００４１】
前記中空撚り糸状物引取り手段(7)は、中空撚り糸状物巻取り手段(6)と前記めくれ付与手段(4)におけるローラユニット保持枠体(31)との間に配設されている。この中空撚り糸状物引取り手段(7)は、例えばテープ状物(P)の送り方向で前後の位置関係をもって前記基台(11)上にブラケット(71)を介してそれぞれ支承された前後で二段の捨て巻きローラ(73a)(73b)と、両ローラ(73a)(73b)間の回転伝動機構(74)と、前段の捨て巻きローラ(73a)にベルト(75)を介して伝動連結されたテンションモータ（テンションコントローラともいう）(76)とを備えている。
【００４２】
上記捨て巻きローラ(73a)(73b)は、テープ状物巻上体(W)から該捨て巻きローラ(73a)(73b)までの間におけるテープ状物(P)及び中空撚り糸状物(単にテープ状物ともいう）(P)に一定の張力(T)を付与して引張り駆動するローラを兼ねて構成されており、これにより、張力管理の的確化を図ってある。
【００４３】
なお、捨て巻きローラ(73a)(73b)は、これら中空撚り糸状物(S)をしっかりと把持して、めくれ付与手段(4)との間でテープ状物(P)に安定した加撚を付与することが必要があるうえ、テープ状物(P)の加工速度を一定に維持させるものであり、形成された中空撚り糸状物(S)を滑りを生ずることなく引き取りを行うために、摩擦力の大きいもの、例えば表面をゴムや合成樹脂で被覆した弾性体被覆ローラを使用するのが好ましい。
【００４４】
ところで、捨て巻きローラ(73a)(73b)は、いずれか一方を使った一段構成であってもよいが、その場合、中空撚り糸状物巻取り手段(6)側に送出する中空撚り糸状物(S)がトラバース動作の影響を受けてぶれ状態で送られるおそれがある。このため、この例では、二つの捨て巻きローラ(73a)(73b)を上下にずらすとともに前後二段にして配置し、前記めくれ付与手段(4)を経て引込まれた中空撚り糸状物(S)の引込み及び送り出し方向に沿った面内においてジグザグ状（この例では、略Ｓ字状）になる経路を形成させてある。これにより、中空撚り糸状物(S)が通過する際の転接有効長さが大きくなり、トラバース動作の影響を受けてぶれたりするおそれが解消される。勿論、この捨て巻きローラ(73a)(73b)の段数は、更に増数してもよい。
【００４５】
前記中空撚り糸状物引取り手段(7)は、前記めくれ付与手段(4)を経た中空撚り糸状物(S)を捨て巻きローラ(73a)(73b)よる転接駆動力により引き込んでから前記中空撚り糸状物巻取り手段(6)側に一定速度で送出する他に、捨て巻きローラ(73a)(73b)にかかる中空撚り糸状物(S)の張力変化をテンションモータ(76)により検出して、その時の張力変動に応じて後述する制動手段(8)を制御するように設定されている。
【００４６】
なお、前記めくれ付与手段(4)と前記中空撚り糸状物引取り手段(7)との間隔は、ある程度の距離があることが望ましい。テープ状物(P)の幅、その張力条件、その送り速度、その加撚速度、求める中空撚り糸状物の径、層壁数など、他の製造諸条件との関係もあるが、この距離があまり狭い（小さい）ものであっては、良好な中空撚り糸状物Ｓを製造することができず、これら諸条件に基づいて好適な範囲を決定することが必要である。
【００４７】
前記制動手段(8)は、例えば装置本体(1)に固定されたブレーキモータ(81)と、ブレーキモータ(81)の回転軸(81a)に固定された原動プーリ(82)と、前記テーブル(21)の軸部(21a)に一体的に設けられた従動プーリ(83)と、原動プーリ(82)と従動プーリ(83)との間に掛設されたベルト(84)とを備えており、前記テンションモータ(76)により張力変化が検出された時には、ブレーキモータ(81)により、前記テープ状物巻上体(W)から引き出されるテープ状物(P)の引き出し動作に対する制動力を張力変動が収まる方へ加減調整する。
【００４８】
次に、上記構成の中空撚り糸状物の製造装置の動作を説明する。まず、筒軸(R)を軸部(21a)にスリップしないように嵌め込んでテープ状物巻上体保持手段(2)におけるテーブル(21)上にテープ状物巻上体(W)を載置し、テープ状物巻上体(W)からテープ状物(P)の先端を引き出し、このテープ状物(P)をローラ(25b)(22a)などを通る所定の送り路に沿って引き出してから最後に中空撚り糸状物巻取り手段(6)に巻取り可能な状態にセットする。
【００４９】
この状態で、前記テープ状物自転手段(5)におけるモータ(51)、中空撚り糸状物引取り手段(7)におけるテンションモータ(76)、更には、中空撚り糸状物巻取り手段(6)などを起動させることにより、前記捨て巻きローラ(72a)(72b)による引込み力を受けて、テーブル(21)上のテープ状物巻上体(W)からテープ状物(P)が一定張力(T)にて引き出される一方、ローラユニット保持枠体(31)やテーブル(21)が一体に該テーブル(21)の軸心周りに回転し、後述するように撚りローラ(41a)によってテープ状物(P)に撚りをかける。
【００５０】
テープ状物巻上体(W)から引き出されて方向変換用ガイドローラ(25b)を経たテープ状物(P)は、ガイドローラ(22a)によりテーブル中央位置で下方向きにガイドされた後、テープ状物送りガイド手段(3)を経て撚りローラ(41a)を通過し、次いで中空撚り糸状物引取り手段(7)の捨て巻きローラ(73a)(73b)に引き取られた後、中空撚り糸状物巻取り手段(6)の巻取りリール(62)に巻き取られる。
【００５１】
テープ状物(P)は、傾斜して配置されている撚りローラ(41a)を通過する際に、その幅方向の一端が撚りローラ(41a)の捻り作用を受けることにより、幅方向の一端が他端側へめくり上がるようにめくれた状態となる。
【００５２】
この時、前記ローラユニット保持枠体(31)がテープ状物(P)の長さ方向に沿った仮想軸線(X)、つまりテーブル(21)の軸心周りに回転するので、めくれが付与されたテープ状物(P)は、めくれ方向へ自転して撚りが加えられる。
【００５３】
これにより、前記テープ状物(P)の幅方向一端から始まった巻込みが増加されることになり、図８に示すように、テープ状物(P)の幅方向の一端が他端の中心部にスパイラル形状に巻込まれて多層壁(S1)(S2)(S3)・・・の中心に中空孔(h)が存在する撚り糸状物(S)が形成される。
【００５４】
つまり、テープ状物(P)の幅方向の他端は該撚り糸状物(S)の最表面の層壁となり、この他端は、長さ方向に対してスパイラルを描く状態の端となり、全体形状としては、テープ状物(P)がスパイラルに巻き上げられた中空の撚り糸状物(S)となる。具体的には、例えば25mm幅の和紙から直径1mm、中空孔(h)の径0．45mm、層数（巻込数）11、外表面のスパイラルピッチ30mmからなる極めて均一な中空撚り糸状物(S)が容易に形成されるものである。
【００５５】
この後、中空撚り糸状物(S)は、中空撚り糸状物引取り手段(7)における一対の捨て巻きローラ(73a)(73b)により一定速度で、一定の張力が付与されながら中空撚り糸状物巻取り手段(6)に送られて巻取りリール(62)に巻き取られる。
【００５６】
ところで、上記テープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P)が中空撚り糸状物(S)に成形されて中空撚り糸状物引取り手段(7)を通過するまでの複数個所で張力調整するようなものでは、張力バランスが崩れた場合、中空撚り糸状物(S)の径、撚り巻き数及びスパイラルピッチなどが変動して撚り状態のばらつきを招くことになり、また、一部の張力が過大になると、テープ状物(P)が送給途中で切れるおそれもある。
【００５７】
この点につき、この製造装置の制動システムを詳述する。前述のようにテープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P)は方向転換された後、撚りが掛けられ、捨て巻きローラ(73a)(73b)にて引き出されているのであるが、制動手段(8)であるブレーキモータ(81)は軸部(21a)の従動プーリ(83)に懸架されたベルト(84)を介して軸部(21a)に制動をかけている。一方、捨て巻きローラ(73a)(73b)は撚りを掛けられた中空撚り糸状物(S)を引き取っているのであるが、その引き取り力は捨て巻きローラ(73a)(73b)に巻き付いている中空撚り糸状物(S)からテープ状物巻上体(W)のテープ状物(P)の引き出し部分に至り、この引き取り力にてテープ状物巻上体(W)のテープ状物(P)の引き出しが行われ、この引き出しと共にテープ状物巻上体(W)が軸部(21a)と共にそしてテーブル(21)に対して相対的に回転する。
【００５８】
前記軸部(21a)の従動プーリ(83)にはブレーキモータ(81)による制動が掛けられているので、前記軸部(21a)に取り付けられたテープ状物巻上体(W)の前記引き出し力による回転に対して制動力が働くことになる。換言すれば、テープ状物巻上体(W)はブレーキモータ(81)による制動力の下でテープ状物(P)の引き出しが行われ、これによって回転することになる。なお、この場合、筒軸(R)と軸部(21a)との間でスリップがあると制動力が減殺されるので、筒軸(R)は軸部(21a)にスリップがないように嵌め込まれることになる。
【００５９】
ここで中空撚り糸状物引取り手段(7)における捨て巻きローラ(73a)(73b)がテープ状物巻上体(W)側からテープ状物(P)を引き出すための転接駆動ローラを兼務しているので、テープ状物巻上体(W)側から捨て巻きローラ(73a)(73b)までの間での一箇所でのその張力(T)を一定に制御すればよい。
【００６０】
つまり、上記テープ状物巻上体(W)から引き出されたテープ状物(P) [或いは中空糸状物(S）]の張力変化がテンションモータ(76)で検出され、その張力変動に応じた検出信号がブレーキモータ(81)に送出され、ブレーキモータ(81)によりテープ状物(P)の引き出し動作に対する制動力がその時の張力変動が収まる方へフィードバック制御にて加減される 例えば張力(T)が過大（緊張）になれば、ブレーキモータ(81)の制動力が小さくなり、テープ状物(P)の引き出し動作が容易になり、逆に張力(T)が過小（弛緩）になれば、ブレーキモータ(81)の制動力が大きくなり、テープ状物(P)の引き出し動作に対する抵抗が大きくなる。これにより、前記テープ状物(P)の送りが一定の張力で安定的に行われ、テープ状物(P)が切れたりするおそれも解消されるうえ、中空撚り状物(S)の巻きピッチずれなどの発生が防止され、中空撚り状物(S)の品質の向上を図ることができる。
【００６１】
上記制動手段(8)における制動装置は、前記ブレーキモータ(81)に限らず、各種のもの適宜採用可能であるが、この実施形態のようにブレーキモータ(81)を使用すると、張力変動が検出された際に高反応で制動調整できる利点がある。
【００６２】
なお、この装置により中空撚り糸状物(S)を製造するために用いるテープ状物(P)は、製造上適度な引張強力があり、伸度が低く、かつその端から巻込んで中空撚り糸状に成形するための適度な可撓性を有するものであれば、特にその素材が限定されるものではない。例えば和紙をはじめとするいわゆる紙はもとより、可撓性重合体（プラスチック）からなるフイルム状物、シート状物、あるいはアルミ箔等金属からなるフイルム状物、シート状物をも用いることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように請求項１にかかる発明によれば、テープ状物巻上体から引き出されたテープ状物を撚り成形してなる中空撚り糸状物を引込む中空撚り糸状物引込み手段における捨て巻きローラを、テープ状物巻上体から該捨て巻きローラまでのテープ状物に対する転接駆動ローラとして兼務させることより、テープ状物巻上体から捨て巻きローラまでの間での一個所のみの張力を検出・管理すれば、中空撚り糸状物が張力変動の悪影響を受けるのを確実に回避できるとともに、中空撚り糸状物引取り手段によって検出された張力変動に応じて制動手段によりテープ状物の引き出し動作の制動を加減させるので、テープ状物及び中空撚り糸状物の送りが一定の張力に保持されることになり、もって、中空撚り糸状物の成形精度の向上を図ることができる。
【００６４】
また、前記捨て巻きローラを転接駆動ローラを兼務したことにより、中空撚り糸状物引込み手段の上流側での駆動ローラなどが不要となり、構造の簡素化が図れるとともに、テープ状物のセット作業が迅速に行える利点もある。
【００６５】
請求項２にかかる発明によれば、捨て巻きローラを複数段に配置し、引込まれた中空撚り糸状物の経路をジグザグ状とすることにより、転接有効長さが大きくなってトラバース動作の影響を受けることなく、中空撚り糸状物を安定状態で巻取り側に送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる中空撚り糸状物の製造装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１の II−II線に沿った断面図である。
【図３】同じく中空撚り糸状物の製造装置の要部斜視図である。
【図４】テープ状物巻上体保持手段を示す平面図である。
【図５】同じくテープ状物巻上体保持手段を示す右側面図である。
【図６】同じくテープ状物巻上体保持手段を示す正面図である。
【図７】テープ状物巻上体を示す斜視図である。
【図８】中空撚り糸状物を示す斜視図である。
【図９】従来の中空撚り糸状物の製造装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
(2) テープ状物巻上体保持手段
(4) めくれ付与手段
(5) テープ状物自転手段
(6) 中空撚り状物巻取り手段
(7) 中空撚り糸状物引取り手段
(8) 制動手段
(73a)(73b) 捨て巻きローラ
(P) テープ状物
(R) 筒軸
(S) 中空撚り糸状物
(W) テープ状物巻上体
(X) 仮想軸線

Claims (2)

1. テープ状物を巻回してなるテープ状物巻上体の筒軸を軸支してテープ状物が引き出し可能に該テープ状物巻上体を保持するテープ状物巻上体保持手段と、
   テープ状物巻上体から引き出されたテープ状物に対してその幅方向の一端が他端側にめくれ上がるようなめくれを付与するめくれ付与手段と、
   めくれが付与されつつ送られるテープ状物をその送り方向に沿った仮想軸線周りでめくれ方向へ自転させることにより該テープ状物を加撚して中空撚り糸状物として成形させるテープ状物自転手段と、
   加撚成形されてなる中空撚り糸状物を引き込んで一定速度で送り出す捨て巻きローラを有する中空撚り糸状物引取り手段と、
   中空撚り糸状物引取り手段から送出される中空撚り糸状物を順次巻き取る中空撚り糸状物巻取り手段と、
   テープ状物巻上体に対してテープ状物の引き出し動作に制動力を付与する制動手段と、
   を備え、
   前記中空撚り糸状物に転接する捨て巻きローラは、テープ状物巻上体と該捨て巻きローラとの間におけるテープ状物及び中空撚り糸状物に一定の張力を付与して引張り駆動するローラを兼ねて構成され、
   中空撚り糸状物引取り手段は、上記テープ状物巻上体と該捨て巻きローラとの間におけるテープ状物及び中空撚り糸状物の張力の変動を検出した時には、その張力変動が収まる方へ前記制動手段の制動力を加減制御させるように設定されていることを特徴とする中空撚り糸状物の製造装置。
2. 前記中空撚り糸状物引取り手段は、捨て巻きローラを送り出し方向で複数段に配置することにより、引き込んだ中空撚り糸状物に対してジグザグ状の送り出し経路を形成するように構成されている請求項１に記載の中空撚り糸状物の製造装置。

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