JPH05201618A

JPH05201618A - 糸道ローラ

Info

Publication number: JPH05201618A
Application number: JP3271792A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Uenoyama; 良雄上野山; Kyoichi Iwasaki; 恭一岩崎; Tomio Igaue; 富生伊賀上
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】分解整備を必要とすることなく長期間の運転
を可能とし、繊維製品の生産性及び品質の向上を達成す
ることができる。【構成】通糸ローラ２及び各フリーローラ４の各軸受
６、８、１０Ａ、１０Ｂを担持する回転支持軸２０は中
空管とされ、この中空管を介してシールガスが通糸ロー
ラ２の内部へと供給される。通糸ローラ２内のシールガ
スは、各軸受を軸線方向に貫通して外側へと流出し、同
時に、環状間隙Ｇ₁ 、Ｇ₂ を半径方向外方向へと流出す
る。これにより、この部分に堆積していた毛羽、その他
の異物、水分などを外方へと連行し、除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塵埃或は水分などを含
んだ雰囲気下にて連続して多数本の糸条を処理するに当
たり、この多数本の糸条を処理ラインを通して案内通糸
するための糸道ローラに関するものである。本発明の糸
道ローラは、特に、炭素繊維の製造ラインにおいて、例
えば焼成工程などにおいて、不活性雰囲気の焼成炉に多
数本の炭素繊維を平行に案内通糸するために好適に使用
される。

【０００２】

【従来の技術】例えば、不融化或は予備炭化された炭素
繊維（ストランド）は、多数本を平行に配置して、焼成
炉の入口側及び出口側に配置された糸道ローラにより案
内しながら、不活性雰囲気の焼成炉内を連続的に通して
焼成される。糸道ローラの一例が、図３に示される。

【０００３】簡単に説明すると、従来の熱処理ラインに
使用する糸道ローラ１Ａは、通糸ローラ２と、この通糸
ローラの側部に隣接して配設されたフリーローラ４（４
Ａ、４Ｂ）とにて構成される。

【０００４】通糸ローラ２は、所定の外径とされる通糸
円筒体２ａが、その両側に一体的に固定されたフランジ
部２ｂの内周部に配置された軸受６、８を介して回転支
持軸２０に回転自在に担持されて構成される。通糸円筒
体２ａの表面には、必要に応じて多数本の炭素繊維を平
行に案内するためのガイド溝２ｃが多数平行に形成され
る。

【０００５】又、フリーローラ４（４Ａ、４Ｂ）は、炭
素繊維の焼成処理に先立ってこれら炭素繊維を最初に焼
成炉内を貫通して糸通しするために使用される炭素繊維
先端を保持したキャリヤバーの牽引ロープを案内するた
めのものであって、その内周部に配置された軸受１０
（１０Ａ、１０Ｂ）を介して回転支持軸２０に回転自在
に担持されて構成される。各フリーローラ４の円周表面
には、前記牽引ロープを案内するためのガイド溝４ａが
形成されており、該溝４ａの底部の径は通糸ローラ２の
ガイド溝２ｃの底部の径と実質的に同じとされる。

【０００６】上記糸道ローラ１Ａにて、各フリーローラ
４は、通糸ローラ２に対して相対回転はし得るが、回転
支持軸２０の軸線方向への移動は不可能とされ、そのた
めに、各軸受６、８、１０（１０Ａ、１０Ｂ）は適当な
スペーサ２２、２４及び止め環２６、２８、３２、３４
にて通常態様により回転支持軸２０に位置決めされる。

【０００７】炭素繊維の熱処理に際しては、炭素繊維が
焼成炉内を通糸された後、キャリヤバーは牽引ロープよ
り取り外され、又、炭素繊維も又キャリヤバーより外さ
れ、巻き取りドラムへと巻き取られる。焼成工程が開始
されると、炭素繊維は複数のフィードローラなどにより
所定のテンションを加えられながら引き取られ、巻き取
りドラムに巻き取られる。

【０００８】又、キャリヤバーが外された牽引ロープ
は、焼成工程時に焼成炉内に停止した状態に維持してい
ると、焼成炉内の加熱された部分が局部的に劣化するた
めに、焼成炉内に停滞しないように、フリーローラ４に
より担持案内されて微速度にてオートリバース運転、即
ち、送り出し側ドラムと巻き取り側ドラムとの間で往復
運動される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の糸道
ローラ１Ａは、最初は極めて好適に作動するが、しばら
く運転を継続すると、焼成ラインより発生する炭素繊維
の毛羽、粉塵、その他の異物が、糸道ローラ１Ａの端
面、或は、各軸受６、８、１０（１０Ａ、１０Ｂ）の側
面部に付着し、ローラの回転不良を誘発することが頻繁
に見受けられる。このような糸道ローラ１Ａの回転不良
は、炭素繊維に毛羽の発生を更に誘発し、炭素繊維製品
の品質を著しく損なう結果となる。

【００１０】この問題を解決するために、本発明者ら
は、軸受６、８、１０（１０Ａ、１０Ｂ）としてシール
ドタイプの軸受を使用することを試みた。即ち、通糸ロ
ーラ２には外側面がシールされた片シールド軸受を、
又、フリーローラ４には両シールド軸受を用いたが、こ
の構成でも糸道ローラ１Ａは、１か月〜２か月程度で回
転不良を起こし、そのために運転を停止して分解整備
し、毛羽や異物の除去が余儀なくされた。このような、
糸道ローラ１Ａの分解整備は、炭素繊維の生産性を著し
く低下せしめる。

【００１１】更に、シールドタイプの軸受６、８、１０
（１０Ａ、１０Ｂ）に隣接してオイルシールやダストシ
ールなどのシール材を設置した。この場合には、毛羽な
どが軸受内に侵入することによる回転不良の問題は解決
することができたが、シール材自体による抵抗が大であ
るために、低い回転力で回転している糸道ローラがシー
ル材の抵抗により停止するといった問題を発生した。

【００１２】従って、本発明の目的は、分解整備を必要
とすることなく長期間の運転を可能とし、繊維製品の生
産性及び品質の向上を達成することのできる糸道ローラ
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
糸道ローラによって達成される。要約すれば、本発明
は、多数本の繊維を案内する通糸ローラと、この通糸ロ
ーラの側部に隣接して相対回転可能に配置されたフリー
ローラとを備えた糸道ローラにおいて、前記通糸ローラ
及びフリーローラは、中空管とされる回転支持軸にシー
ルド軸受を介して回転自在に担持され、又、前記通糸ロ
ーラの内部には前記中空管を介してシールドガスを供給
し、このシールドガスを前記通糸ローラの内部より、前
記通糸ローラ及びフリーローラの軸受をそれぞれ軸線方
向に貫通して外側へと流出せしめると共に、前記通糸ロ
ーラ端面と、この通糸ローラに隣接したフリーローラの
端面との間に形成される環状の間隙を半径方向に外側へ
と流出せしめることを特徴とする糸道ローラである。
又、フリーローラが複数個並設して配置された場合に
は、シールガスは、これら両フリーローラの間に形成さ
れた環状間隙を通って半径方向外方向へと流出する。

【００１４】本発明の他の態様によれば、フリーローラ
をなくすることもでき、従って、本発明によれば、多数
本の繊維を案内する通糸円筒体を備えた糸道ローラにお
いて、前記通糸円筒体は、中空管とされる回転支持軸に
シールド軸受を介して回転自在に担持され、又、前記通
糸円筒体の内部には前記中空管を介してシールドガスを
供給し、このシールドガスを前記通糸円筒体の内部よ
り、前記軸受を軸線方向に貫通して外側へと流出せしめ
ることを特徴とする糸道ローラが提供される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る糸道ローラを図面に則し
て更に詳しく説明する。

【００１６】図１を参照すると、本発明に従って構成さ
れる糸道ローラ１の一実施例が例示される。本実施例に
て、糸道ローラ１は、炭素繊維の熱処理ラインに使用さ
れるものとし、従って、従来と同様に、通糸ローラ２
と、この通糸ローラ２の側部に隣接して、左右に１個づ
つ配設されたフリーローラ４（４Ａ、４Ｂ）とにて構成
される。フリーローラ４の配設個数は、これに限定され
るものではなく、所望に応じて任意の数だけ備えること
ができる。

【００１７】通糸ローラ２は、所定の外径とされる通糸
円筒体２ａが、その両側に一体的に固定されたフランジ
部２ｂの内周部に配置された軸受６、８を介して回転支
持軸２０に回転自在に担持されて構成される。通糸円筒
体２ａの表面には、多数本の炭素繊維を平行に案内する
ためのガイド溝２ｃが、例えば５０〜１００個、平行に
且つ等間隔（ピッチ）にて形成される。勿論、ガイド溝
２ｃは個々に形成することなく、連続した一つの溝とす
ることも可能である。

【００１８】又、各フリーローラ４は、従来と同様に、
その内周部に配置された軸受１０（１０Ａ、１０Ｂ）を
介して回転支持軸２０に回転自在に担持されて構成され
る。各フリーローラ４の円周表面には、例えば炭素繊維
組紐などからなる牽引ロープを案内するためのガイド溝
４ａが形成されており、該溝４ａの底部の径は通糸ロー
ラ２のガイド溝２ｃの底部の径と実質的に同じとされ
る。

【００１９】又、本実施例にて、通糸ローラ２及びフリ
ーローラ４（４Ａ、４Ｂ）の軸受６、８及び１０（１０
Ａ、１０Ｂ）としては、これに限定されるものではない
が、通糸ローラ２には外側がシールされた片シールド軸
受６、８を、又、各フリーローラ４には両シールド軸受
１０（１０Ａ、１０Ｂ）を用いた。更に具体的には、本
実施例では、片シールド軸受６、８としては、ＪＩＳ規
格（ＪＩＳＢ１５１３）コロガリ軸受６００４Ｚ
を、両シールド軸受１０（１０Ａ、１０Ｂ）としては、
ＪＩＳ規格（ＪＩＳＢ１５１３）コロガリ軸受６０
０４ＺＺを使用した。このようなシールド軸受は、シー
ルプレートが内輪とは非接触であり、グリスが内部より
漏れない構造とされ、軸受フリクションが極めて低く、
好適である。一方、本発明にて、例えば、ＪＩＳ規格
（ＪＩＳＢ１５１３）コロガリ軸受６２０４ＤＤの
ような完全にシールされた密封軸受は、シールプレート
が内輪と接触しており、軸受フリクションが最初から大
であって、好ましくない。

【００２０】上記糸道ローラ１にて、各フリーローラ４
は、通糸ローラ２に対して相対回転はし得るが、回転支
持軸２０の軸線方向への移動は不可能とされ、そのため
に、各軸受は適当なスペーサ２２、２４及び止め環２
６、２８、３２、３４により所定位置に位置決めして回
転支持軸２０に取り付けられる。

【００２１】本発明に従えば、通糸ローラ２及び各フリ
ーローラ４の軸受を担持する回転支持軸２０は、中空管
とされる。本実施例にて、この中空管２０の一端、即
ち、図面上にて右側端部は閉鎖され、他端には接続具４
０を介してシールガス供給管路４２が接続される。この
接続具４０は、ロータリ継ぎ手とすることも可能であ
る。この場合には、万一何らかの理由で軸受が不具合と
なり、糸道ローラ１がうまく回転しなくなった場合にも
中空管２０自体がロータリ継ぎ手により回転可能とさ
れ、糸道ローラ１の回転を続行することができる。

【００２２】又、本発明によれば、中空管２０の、通糸
ローラ２の内部に位置した部分には複数個の通気孔２０
ａが穿設され、この通気孔２０ａを介してシールガスが
通糸ローラ２の内部に供給される。

【００２３】次に、上記構成の糸道ローラ１の作動につ
いて説明する。

【００２４】例えば空気或は窒素ガスとされるシールガ
スが、逆止弁４４、ドレン抜き付きマイクロフィルタ
（０．３μｍフィルタ）４６、減圧弁４８、圧力ゲージ
５０などを介して、所定圧のクリーンガス流とされた
後、供給マニホルド５２から各供給管路４２へと供給さ
れ、次いで、接続具４０を介して中空管２０へと流入さ
れる。

【００２５】中空管２０内のシールガスは、通気孔２０
ａより通糸ローラ２の内部へと流入し、通糸ローラ２内
を所定圧にまで増圧する。通糸ローラ２内のシールガス
は、図２（糸道ローラ１の図面にて左側部分の一部を示
す）をも参照するとより良く理解されるように、軸受
６、１０Ａは上述のように完全な密閉タイプではないた
めに、シールプレートと内輪との隙間を通って、軸受
６、１０Ａを軸線方向に貫通して通糸ローラ２の外側へ
と流出する。

【００２６】通糸ローラ２の内部より軸受６を軸線方向
に貫通して流出したシールガスは、通糸ローラの外側端
面と、この端面に隣接したフリーローラの端面との間に
形成されている環状の間隙Ｇ₁ を介して半径方向に外側
へと流出する。このとき、このシールガスの流れによ
り、軸受６の外側面及び環状間隙Ｇ₁ に堆積していた毛
羽、その他の異物、水分などは半径方向外方へと連行さ
れ、除去される。環状の間隙Ｇ₁ を流動するシールガス
流速としては、０．２〜２ｍ／ｓｅｃとされ、通常大略
０．５ｍ／ｓｅｃとされる。

【００２７】シールガスは通常は連続して通糸ローラ２
内へと供給され、そのために、斯るシールガスの半径方
向外方向への流れが常時生じており、毛羽などが、この
環状間隙Ｇ₁ を介して内部へと軸受部分にまで侵入する
のが防止される。又、シールガスは、必要に応じて間欠
的に供給することもできる。

【００２８】通糸ローラ２の内部より軸受６を貫通して
流出したシールガスの一部は、フリーローラ４Ａの軸受
１０Ａを軸線方向に貫通してフリーローラ４Ａの外側へ
と流出する。このシールガスの流れにより、軸受１０Ａ
の外側面及びフリーローラ４Ａの外側端面に堆積してい
た毛羽、その他の異物などは外方へと吹き飛ばされて除
去される。又、シールガスを連続して供給することによ
り、斯るシールガスの軸受１０Ａを貫通した外方向への
流れが常時生じており、毛羽などが、軸受１０Ａの外側
面及びフリーローラ４Ａの外側端面に堆積するのが防止
される。

【００２９】糸道ローラ１の、図面にて右側部分にても
同様に、通糸ローラ２の内部へと流入したシールガス
は、通糸ローラ２の軸受８及びフリーローラ４Ｂの軸受
１０Ｂをそれぞれ軸線方向に貫通して、フリーローラ４
Ｂの外側へと流出すると共に、通糸ローラ２の外側端面
と、この端面に隣接したフリーローラ４Ｂの端面との間
に形成されている環状の間隙Ｇ₂ を半径方向に外側へと
流出する。このようなシールガスの流れにより、軸受
８、１０Ｂの側面及び環状間隙Ｇ₂ に堆積していた毛
羽、その他の異物などは半径方向外方へと連行され、除
去される。

【００３０】又、シールガスを連続して供給することに
より、斯るシールガスの半径方向外方向への流れが常時
生じており、毛羽などが、環状間隙Ｇ₂ を介して内部へ
と軸受部分にまで侵入するのが防止され、又同様に、毛
羽などが、軸受の側面及びフリーローラの外側端面に堆
積するのが防止される。

【００３１】本発明にて、フリーローラ４は、必要に応
じて複数個並設して配置することもできるが、この場合
には、シールガスは、これら両フリーローラの間に形成
された環状間隙をも通って半径方向外方向へと流出し、
この環状間隙に堆積していた毛羽、その他の異物などは
半径方向外方へと連行され、除去される。

【００３２】図１に示す、上記構成の糸道ローラ１を炭
素繊維の焼成ラインに実際に使用した結果、従来の図３
に示す構成の糸道ローラ１Ａは１〜２か月以内にて１８
個のローラの内１７個のローラが回転不良となり、運転
を停止し、分解整備をせざるを得なかったのに対し、本
発明の糸道ローラ１は９か月を経過しても、１８個の全
てのローラが分解整備を必要とすることなく良好に作動
した。

【００３３】上記実施例にて、本発明の糸道ローラ１
は、炭素繊維の焼成処理工程に関連して説明したが、他
の処理工程にも使用することができ、更には、他の繊維
の種々の処理工程における糸道ローラとして好適に使用
することができる。

【００３４】例えば、本発明の糸道ローラ１は、炭素繊
維、その他種々の糸条を洗浄するラインなどにも使用す
ることができるが、この場合には、上記実施例では必要
とされたフリーローラ４Ａ、４Ｂは必ずしも必要とはさ
れない。つまり、この実施例では、糸道ローラ１は、通
糸ローラ２のみとされ、即ち、所定の外径とされる通糸
円筒体２ａが、その両側に一体的に固定されたフランジ
部２ｂの内周部に配置された軸受６、８を介して中空管
の回転支持軸２０に回転自在に担持されて構成される。
従って、中空管２０を介して供給されたシールドガス
は、通糸円筒体２ａの内部より、軸受６、８をそれぞれ
軸線方向に貫通して外側へと流出し、その際に軸受６、
８の外側面及びフランジ部２ｂ外側端面に堆積する水分
などを吹き飛ばすこととなる。

【００３５】

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係る糸
道ローラは、分解整備を必要とすることなく長期間の運
転を可能とし、繊維製品の生産性及び品質の向上を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る糸道ローラの一実施例の縦断面図
である。

【図２】図１に示す本発明に係る糸道ローラの部分拡大
縦断面図である。

【図３】従来の糸道ローラの縦断面図である。

【符号の説明】

１糸道ローラ２通糸ローラ４（４Ａ、４Ｂ）フリーローラ６、８片シールド軸受１０（１０Ａ、１０Ｂ）両シールド軸受２０回転支持軸（中空
管）２０ａ通気孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数本の繊維を案内する通糸ローラと、
この通糸ローラの側部に隣接して相対回転可能に配置さ
れたフリーローラとを備えた糸道ローラにおいて、前記
通糸ローラ及びフリーローラは、中空管とされる回転支
持軸にシールド軸受を介して回転自在に担持され、又、
前記通糸ローラの内部には前記中空管を介してシールド
ガスを供給し、このシールドガスを前記通糸ローラの内
部より、前記通糸ローラ及びフリーローラの軸受をそれ
ぞれ軸線方向に貫通して外側へと流出せしめると共に、
前記通糸ローラ端面と、この通糸ローラに隣接したフリ
ーローラの端面との間に形成される環状の間隙を半径方
向に外側へと流出せしめることを特徴とする糸道ロー
ラ。
【請求項２】多数本の繊維を案内する通糸円筒体を備
えた糸道ローラにおいて、前記通糸円筒体は、中空管と
される回転支持軸にシールド軸受を介して回転自在に担
持され、又、前記通糸円筒体の内部には前記中空管を介
してシールドガスを供給し、このシールドガスを前記通
糸円筒体の内部より、前記軸受を軸線方向に貫通して外
側へと流出せしめることを特徴とする糸道ローラ。