JPH0571511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、とくに紡織糸又はスライバ或はこれ
等の両方の巻き取りに使用するのに適し、かつ円
すい形スピンドル上にパターンを持つ細長片を巻
きつけることにより形成する円すい台形支持体の
製法に関する。この形状すなわちパターンを持つ
細長片は、紙又は板紙の帯状体から繰返し切断さ
れて形成され、作ろうとする円すい台の展開面を
含んでいる。

織物工業の分野では従来中空の円すい台形支持
体を糸、スライバ又は類似物の巻き取りに使つて
いる。これ等の円すい台形支持体は、(a)その重量
及び主寸法と横方向圧縮に対する抵抗とのような
種種の値と、(b)これ等の円すい台形支持体に対す
る仕上げ作業とに特徴がある。仕上げ作業には(i)
支持体の底部及び先端におけるふち曲げ
（crimping）と、(ii)なめらかな表面及び粗い表面
とを適宜に選択して形成することにより、紡織糸
が支持体表面に或は強く或は弱く接触することの
できるように適切に支持体表面にこすり取ること
と、(iii)支持体表面への適切な印捺（printing）
と、(iv)切り目、みぞ又は穴或はこれ等の全部の形
成と、(v)紡織糸又はスライバの初めの固定を促進
する少くとも１つの切欠きの形成と、(vii)フエルト
化等がある。

以下本発明による円すい台形支持体の製法の実
施例を添付図面について詳細に説明する。

第１図及び第２図は普通の製法による円すい台
形支持体１のそれぞれの斜視図及び軸断面を示
す。支持体１はその高さがｈであり、この円すい
台の任意の点Ｍにおける半径がｒであり、この中
空円すいの厚さがｅである。第３図及び第４図は
このような円すい台形支持体１を作る従来の方法
を示す。

この方法では、図示していない供給ロールから
矢印２の方向に紙又は板紙の帯状体３を巻きほど
き、帯状体３に凹多角形（concave polygonal）
の素片４を切断する。各素片４は、帯状体３の縦
方向軸線３′に対して実質的に対称であり、すべ
て縁部から縁部まで次次に配置した杉あや形又は
山形の形である。このために１回に１つの山形が
得られるように２つの主切断すなわち右側の切断
線５及び左側の切断線６を反復して作る。

２つの切断線５，６自体は、２つの初期切断
と、又一般には２つのこすり取り（scraping）作
業との後で作られる。２つの初期切断は、主切断
を行つたときに山形の側部先端すなわち右側先端
７及び左側先端８を落下させる目的を持つ。従つ
てこれ等の初期切断は、切断線９，１０に沿つて
行われる。このようにして山形の側部先端が切断
される帯状体は、その縦方向縁部に沿い２つのこ
すり取り作業を前もつて行つてある。一方のこす
り取り作業は、この帯状体の下面でその幅の約1/
４にわたり切断線１０から後方に全区域１１に延
びる。他方のこすり取り作業は、この帯状体の上
面で又その幅の約1/4にわたり切断線９の下流側
の全区域１２に延びる。このようにして切断した
素片４を矢印１３により示すように切断線１０か
ら巻くときは、こすり取り作業を行つた領域は、
先ず巻き初めに対応する区域１１において、次い
で巻き終りに対応する区域１２において、接着剤
による固着を促進する。

すなわちそれぞれ次次の切断線５，６，９，１
０を持ち帯状体３から作られる各素片４に対し、
そしてこの素片の巻き初めの区域１１とこの素片
の巻き終りの区域１２とのこすり取り作業の後
に、所望の円すい台を作る種種の作業を次次に実
施する。これ等の作業ではとくに、 この素片の外面に接着剤を塗り、これと同時に
この素片を軸まわりに複数回巻き又はたとえば２
個の刃物により底部及び先端を同時に切除し、 乾燥して円すい台形支持体１の底部又は先端或
はこれ等の両方のふち曲げのような仕上げ工程を
実施し、外面にスクレーパ掛けしてすなわちこす
り取り作業をして紡織糸を逐次に一層よく互いに
付着させ、糸端の固定のために円すい台形支持体
１の底部に切欠きを形成する。

従来の方法によれば(i)得ようとする円すい台展
開面１４（第４図）の形によつて帯状体３は少く
とも４つの切断作業を行う。２つの主切断は切断
線５，６で反復して行われ、２つの初期切断は、
切断線９，１０に沿つて行われ、それぞれ先端
７，８の領域に第１の２つの材料損失が生ずる。

(ii)この素片から形成される円すい台形支持体の
底部及び先端を切除するときは、紙又は板紙の帯
状体３の他の極めて重要な２部分がなくなる。こ
れ等の２部分は第４図に関しては、実際上この素
片の有用面を形成する円すい台形支持体の彎曲輪
郭と、山形の下部横方向縁部１７及び上部横方向
縁部１８との間に仕切つた斜線入り表面１５，１
６に対応する。

従つてむだになる材料の損失を伴なう。所要の
紙の重量と仕上がつて円すいの台形支持体の重量
との間の比率は約40％のむだ割合に相応する約
1.65対１である。

さらに前記した従来の製法によれば厚さｅが一
定の円すい台形支持体が得られる。その理由は底
部から先端まで材料の巻数が同じであるからであ
る。この場合円すい台形支持体１の先端の領域が
付加的な厚さを持つようになる。

実際上円すい台形支持体は、これ等に紡織糸を
巻き付けるとき一様な横方向圧縮応力を受けるこ
とが知られている。又円すい台の任意の母線に対
し等しい強さを得るにのに、円すい台形支持体の
厚さを直径に比例させることが物理的に示される
ことが分つている。

実際上糸の巻き付けに基づく応力均等に配分す
る円すい台形支持体１の母線上の点Ｍ（第２図）
に作用する力は、比pr／ｅに比例する。この式でｐ は有効圧力である。

すなわち従来の円すい台の厚さｅが一定である
から、円すい台形支持体１の底部における方が先
端におけるよりも一層強い応力を生ずる。これと
同時にこの円すい台はもちろんその底部に作用す
る最大応力に耐える寸法にしてあるから、先端に
多量の余分な材料を含むことになる。

このような円すい台形支持体を作るのに従来使
われている機械、とくに各素片ごとに４つの切断
を行わなければならない機械は機械的運動により
動かすから、生産速度に比較的制限を受ける。

従つて本発明の目的は、切除等による損失材料
の量を著しく減らし、強さ対重量比が最高で、し
かも最適の生産速度の得られる円すい台形支持体
を作ることのできる製法を開発することにある。

本発明の基本的考え方は、一定の重量を持ち、
すなわち条件ｒ／ｅ＝一定で円すい台形支持体１
の底部では先端におけるよりも厚さｅを一層厚く
し（第２図の右半分の鎖線の形状に示してあるよ
うに）細長方の輪郭と紙帯状体の移動方向に対す
る向きとにより製造用の帯状体の占有度を一層よ
くし最高にもできる円すい台形構造を得ることに
ある。

この問題は本発明によれば、前記細長片をスピ
ンドルに重なり部を設けてつる巻状に巻付け、こ
のスピンドルの最も太い下方部分ではその細くし
た上部部分におけるよりも巻き数を一層多く重ね
るようにする前記したような方法を使つて解決で
きる。

この構造は、切除によるむだを減らし一定の車
量の円すい台形構造を求める前記した２の要求に
適合する。

彎曲した横方向縁部を持つ互いに隣接して並置
した形を持つ細長片を帯状体の横方向に切断する
公知の反復法を使い本発明方法を実施する好適と
する方式によれば、形状を切断する作業はたとえ
ば回転ナイフのような刃物によりこれ等の形状の
上下の彎曲縁部が等しい円弧になるように実施す
る。

このような場合に各円弧は、帯状体の縦方向外
縁部又はこの帯状体の縦方向軸線に中心を持つ。

この円弧は、各彎曲切断線が帯状体の縦方向内
縁部に接するような半径を持つのが有利である。

この形状は次いでその内側先端から始めて軸に
巻き付け、展開した形状で弧の中心を通過し帯状
体の縦方向軸線に平行な直線が円すい形スピンド
ルの母線に合致するようにするのがよい。

第１の実施例によれば帯状体からその幅方向中
心線に対して対称に大体三日月の形を持つ細長片
を切断する。三日月形の各形状は、それぞれ帯状
体の幅方向の中心線上に位置する中心と、互にい
同じ帯状体の幅に等しい直径とを持つ２つの円弧
の間に形成される。

第２の実施例では大体半三日月の細長片を帯状
体から切断する。すなわち各細長片は、帯状体の
縦方向外縁に中心を持ち、この帯状体の幅に等し
い同じ半径を持つ２つの円弧の間に形成される。

前記した細長片の任意の１つをつる巻状に重な
り部を設けて巻く間に、たとえばナイフ又は２個
のナイフによりこの、細長片の先端から、又必要
に応じこの細長片の底部でわずかな余分の材料を
削り取り又はトリミングする（trimmed）。失う
切り取られる材料の量は、有用材料に比べて極め
て小さい100分率に減らされ、そして作る円すい
台を平面に展開すると、次次の横方向切断線を構
成する円弧の全部の中心が位置する縦方向に配置
した直線に出会う区域ではこの細長片の上部横方
向部領域に限られる。

要するに本発明の目的とする所は、つねに同様
な形に切断することにより、帯状体の縦方向の一
方の縁部から他方の縁部まで延びる三日月の形、
又は境界が各円弧の縦方向対称軸線に同じである
ときは半三日月形に側方を仕切つた形を持つ２種
類の形状にある。

従つてこのような細長片で作る円すい台形支持
体は、その全高さにわたり最適な強さを持ち、一
層よい生産速度が得られる。その理由は弧状の切
断は、極めて行いやすく、又品質に関してあまり
問題がない（従来の方法における４個所の代りに
細長片当たり単一の切断）からである。この場合
むだが５％以下であるから切除むだが極めてわず
かである。

本発明方法により得られる第１の構造例では重
なり部を設けてつる巻き状に巻いた細長片は、そ
の内面につる巻形接合線を持ち又外面に直線の接
合線を持ち、半三日月形状の細長片からの構造の
場合に母線に沿つて延びる。

又三日月形状の細長片からの構造の場合には、
重なり部を設けて巻いた細長片は、その内面に真
上に延びるつる巻形接合線を持ち、又外面に真下
に延びるつる巻形接合線を持つ。

次に本発明方法により得られる種種の構造例を
図面について述べる。

第５図は理想的な切断寸法の形状を持つ細長片
１９、すなわち底部から先端までの任意特定の高
さにおける円すい台の直径に比例する巻数だけス
ピンドルのまわりに巻き付けようとするときに使
うのが有利なｒ／ｅ＝一定の構造に対応する形状
を示す。この理想的形状は、巻き始める直線部分
２０と図示の配置の３つの円弧２１，２２，２３
とから輪郭を形成してある。各円弧２１，２３は
互いに同心でそれぞれ得られる円すい台の底部及
び先端を形成する。

図示のようにむだな材料をできるだけ減らすた
めに各細長片１９を並置するすなわち縁部と縁部
とを次次に互いに重ねるのが工業的に望ましい程
度に、３つの円弧の少くとも１つの円弧の径路、
なるべくは細長片１９の上部の円弧２２はわずか
に変えて、半三日月形と称する第７図の細長片２
４の形が得られるようにし、又直線縁部２０に対
して対称にし、第６図に示した三日月形の細長片
２５が得られるようにする。

本発明による方法では第１の例でこのような細
長片を帯上体３から反復して切断する。このため
にたとえば回転ナイフを使う。このナイフの作用
は、このナイフがまわりに回る軸線上に中心を持
ち、特定の半径を持つ円弧に沿い単一の切断を行
うことである。

対称形三日月形状の細長片２５の場合には帯状
体３は、その幅方向中心線２８上に中心を持ち、
もちろん帯状体３の幅に等しい一定の直径を持つ
円弧２７，２７′，２７″，２７に沿い反復切断
する。

切断弧２７の切断後に帯状体３は矢印２９によ
り示す方向に、そのピツチＰに等しい距離、すな
わちこの細長片の互いに平行な上下の彎曲縁部を
隔てる距離だけ前進させ、新たに切断弧２７′を
生じ、次いで帯状体３をピツチの長さだけ新たに
前進させ、次いで新たな彎曲円弧２７″を生じ以
下同様にする。

半三日月形状の細長片２４の場合には、帯状体
３はその外縁部３１に合致する縁部２０上に中心
を持つ円弧３０，３０′，３０″に沿い反復切断す
る。各円弧３０，３０′，３０″の半径はもちろん
一定であり、帯状体３の幅に等しい。

三日月形状の細長片の例で述べたように円弧３
０のような切断弧に対する回転ナイフの各作用
は、帯状体３を矢印２９により示した方向にピツ
チＰに等しい値だけ前進させる作用と交互にす
る。

次いで本発明による方法では細長片２４又は細
長片２５をそれぞれ重なり部を設けてつる巻状に
図示してない円すい台形のスピンドルに巻き、こ
のスピンドルの下方の太い部分ではその上部の細
い部分におけるよりも一層多い巻き数だけ巻き重
ねるようにする。

この巻き作用と同時に接着操作を実施し各一巻
き（turn）すなわち巻き輪が前もつて巻き輪に接
着しすべて結合した円すい台形支持体が得られる
ようにする。

細長片を巻き重ねる操作を実施するにはたとえ
ばつかみ案内装置を使う。このつかみ案内装置は
細長片２４又は細長片２５の前進した内側先端３
５を保持しこれを巻き付けスピンドルの底部に案
内する。

これに関して２つの予備的観察を行わなければ
ならない。

すなわち第１に各細長片には、その種類に関係
なくその切断円弧２７又は切断円弧３０が縦方向
内縁部３４に接するので先行内側先端３５を形成
し、この細長項の接点までの先行切断弧と、内縁
部３４に対する接点３８からの進行中の切断弧と
により、各細長片により仕切つた表面３６に相当
する第１の極めて小さなむだ材料片が切断ごとに
生ずる。

第２に先端３５が、細長片２４又は細長片２５
のこれ自体への巻き初め部を構成すると、この巻
き終り外縁部３１により構成され、従つて外縁部
の内面をこすり取つて、外縁部の過度な厚さを防
ぐことが有利である。

細長片をその内側先端３５からスピンドルに巻
き付ける作業は案内を使い、この細長片の下部彎
曲縁部すなわちその凸縁部を巻き付けスピンドル
の底部の付近に保つように徐徐に行う。

これ等の条件のもとでは切断弧２７，３０を構
成する円弧の中心を通り、帯状体の移動方向２９
に平行で、それぞれ三日月、半三日月の形の展開
した形状の直線２８，２０のような直線は巻き付
けスピンドルの母線に一致する。

半三日月形状の細長片２４の場合には、外側重
なり部を持ち、生ずる円すい台形支持体１の母線
に配置した直線の接合線４０に終る内側つる巻き
線３９が得られる（第１０図）。接合線４０は、
展開面で示した形状の直線部分２０、すなわち種
種の切断弧３０，３０′，３０″の中心を位置させ
た帯状体縦方向外縁部３１に対応する。

三日月形状の細長片２５の場合にはたとえば正
の向きに上向きに延びる同じ内側つる巻線４１が
得られる。この場合外側つる巻線４２は正の向き
に下方に延びる。

この２重のつる巻線は、２つの半三日月形状の
細長片２４，２４を互いに対称に接合するのと同
様な形状の細長片２５の対称形から得られる。

理想的形状の細長片１９から誘導され、帯状体
状に並置して形成され得る２種類の形状２４，２
５はすべてその形に固有のわずかな欠点がある。

半三日月形の形状から作る円すい台形支持体
は、何等問題にはならないがこすり取ることので
きないつる巻形内側接合線と、過度の材料厚さを
防ぐように極めてこすり取りやすく直線状の従つ
て短い外側接合線とを持つ。

従つてこすり取り後に、外面には外観に差異が
認められない。しかしこのような円すい台形支持
体はわずかな欠点がある。底部におけるその強さ
は比較的低い。従つて比較的厚い紙を使わなけれ
ばならない。従つて薄い紙より一層高価な紙にな
る。

三日月形状の細長片で作る円すい台形支持体
は、内側及び外側のつる巻形接合線を持ち、先端
における２回巻きに対し底部では６回巻くことが
できる。

このようにして底部の強さが高まり比較的低い
重量たとえば250ｇ／m²程度の紙を使うことがで
きる。

又このような円すい台形支持体の障害は円すい
台の外部状態による。そのつる巻形接合線はこす
り取るのが一層むずかしい。

しかし前記した欠点は本発明を使うことにより
得られる利点に比べて極めてわずかである。

この点については前記したように各形成の細長
片を作るのに必要な切断回路は４つい分けられ、
さらに公知の方法における素片４に対する４つの
直線切断の代りに、本発明による各細長片の円形
切断により任意の切断機で最適の生産速度が得ら
れる。

さらに公知の方法の場合と同様に作る円すい台
形支持体の底部及び先端に十分な仕上げの必要の
あることを考えると、各細長片の上縁部及び下縁
部に与えられる理想的な曲円形により、むだとし
て失われる材料の量をなお一層大きい比率で減ら
すことができる。

円すい台形支持体の底部及び先端に対向して配
置した２個のナイフによる切断によつて、作ろう
とする円すい台を面に展開すると、三日月形状に
対しては円弧２７、半三日月形状に対しては円弧
３０から成る次次の横方向切断弧を構成する円弧
の中心を位置させた直線２８，２０に交さする区
域でくず材料は横方向縁部領域に制限される。

又細長片の下縁部と、スピンドルの底部との十
分な整合により横方向の下縁部の領域で材料の損
失がなくなる。

むだ材料は第６図ないし第７図の斜線区域４５
に相当するものと考えられる。むだ材料の斜線区
域４５は、細長片の凹入彎曲縁部の下方に最下部
部分に対向し円弧４６まで位置している。円弧４
６はそれぞれ同じ直線２８、直線２０上に中心を
持ち、又各切断弧２７，３０をそれぞれ作る円弧
よりかなり小さな半径を持つ。

三日月又は半三日月の形状の細長片を使い、本
出願人の実施した全部の試験で材料のむだな割合
はほぼ一定で２ないし５％であり紙帯状体の最適
の使用を示す。

このむだ割合はもちろん、切断中に生じる前記
した表面３６を含む。

要するに本発明により得られる２種の形状の１
つを使うことによるつる巻き回数が底部から先端
まで減る円すい台形支持体が得られる。

低い重量の紙で実施しようとするときは三日月
の形状の細長片を使うのがよい。この細長片では
底部におけるつる巻き回数と、先端におけるつる
巻き回数との間の比が最大になり従つて強さが最
高になる。

またわずかだけ一層高い重量の紙を使うと半三
日月形状から一層よい表面外観が得られる。

従来の方法の場合の同様にこの場合どのような
円すい台形支持体を作つてもその製法はたとえば
次の各方法により仕上げるのが有利である。

これ等の方法は、内側の向い折返し付加的な補
強部片を構成するフランジを形成し、外部を高度
にみがいてあるので巻取つた支持体からの紡織糸
又はスライバの巻きぼくしを促進し、どの場合に
もこの糸又はスライバの引掛かりを防ぐ、先端又
は底部或はこれ等の両方のふち曲げと、紡織糸又
はスライバの端部をその支持体への巻き付けに先
だつて固着しやすくするための切欠きの形成と、
過度の厚さをなくし表面外観を接合線４０，４２
の除去により向上させるほかに、とも角円すい台
形支持体への紡織糸又はスライバの接触を促進す
る外面のこすり取りとである。

本発明は、細長くに与えるわずかに異なる形に
より厚さが底部から先端まで連続的に減り、全部
の超過厚さを除く所望の条件ｒ／ｅ＝一定に合致
する円すい台形支持体の構造の得られることによ
つて、前記した実施方式又は実施例に限るもので
なく、そして本発明の範囲を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。

このことはとくに、細長片を切断し円すい台形
に使う用具についていえる。これ等の用具には第
１に前記の例で単に例示した回転カツタの代りに
ギロチン、切断輪、せん断機、削り刃物又は回転
式又は非回転式のその他の切断具がある。第２の
先端３５を巻き付け、スピンドルに対し連続的に
扁平にする装置がある。次にこの細長片の一部分
は、中空スピンドルから吸引作用により、その中
に負荷を生じ、又はこの細長片を１条又は複数条
の空気噴流によりスピンドルに推進して保持さ
れ、又はこの場合同時に、接着作用を生ずるブラ
シを回転する。このような装置は単に例示したつ
かみ案内装置の代りに使うのが有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製法により作つた円すい台形支
持体の１例の斜視図、第２図は第１図の−線
に沿う断面図である。第３図及び第４図は第１図
の支持体を作る従来の製法による帯状体の切断さ
れた素片を示す拡大平面図、第５図は本発明製法
により得られる円すい台形支持体の好適とする形
状の細長片の展開図、第６図、第７図はそれぞれ
本発明製法の実施に使う三日月形、半三日月形の
形状の細長片を切断する帯状体の平面図である。
第８図、第９図は本発明製法によりそれぞれ三日
月形、半三日月形の形状の細長片で構成できる円
すい台形支持体の斜視図である。 １……円すい台形支持体、３……帯状体、１
９，２５，２４……細長片、２７，２７′，２
７″……横方向縁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平らな材料から成る単一の細長片で円すい台
   形支持体を作る、円すい台形支持体の製法におい
   て、 (イ) 前記平らな材料から成る帯状体の幅方向中心
   線上に中心を持ち、この帯状体の幅に等しい直
   径を持つ円弧に沿つて、前記帯状体から前記細
   長片を切断するに際し、先行する前記細長片の
   一方の縁部と引き続く次の細長片の対向する縁
   部とを同時に形成するように、ピツチに等しい
   距離だけ前進させながら、繰返し切断する段階
   と、 (ロ) 先端部より底部に向かつてより多くの巻輪が
   重なるように前記細長片を巻いて円すい台形支
   持体を作る段階と、 (ハ) 前記円すい台形支持体の先端から、むだ材料
   の区域をトリミングする段階と、 を包含することを特徴とする円すい台形支持体の
   製法。 ２ 前記各細長片が、ほぼ三日月形状である特許
   請求の範囲第１項記載の円すい台形支持体の製
   法。 ３ 平らな材料から成る単一の細長片で円すい台
   形支持体を作る、円すい台形支持体の製法におい
   て、 (イ) 前記平らな材料から成る帯状体の縦方向外縁
   部上に中心を持ち、この帯状体の幅に等しい半
   径を持つ円弧に沿つて、前記帯状体から前記細
   長片を切断するに際し、先行する前記細長片の
   一方の縁部と引き続く次の細長片の対向する縁
   部とを同時に形成するように、ピツチに等しい
   距離だけ前進させながら、繰返し切断する段階
   と、 (ロ) 先端部より底部に向かつてより多くの巻輪が
   重なるように前記細長片を巻いて円すい台形支
   持体を作る段階と、 (ハ) 前記円すい台形支持体の先端から、むだ材料
   の区域をトリミングする段階と、 を包含することを特徴とする円すい台形支持体の
   製法。 ４ 前記各細長片が、ほぼ半三日月形状である特
   許請求の範囲第３項記載の円すい台形支持体の製
   法。