JPH076109B2 - プラスチツク糸を延伸させるための延伸装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加熱下において、熱可塑性糸等のプラスチッ
ク糸、特に樹脂系の糸の延伸をおこなうための延伸装置
に関し、さらに具体的には、送り込みローラー機構と、
この送り込みローラー機構よりも速い速度で回転する送
り出しローラー機構と、少なくとも一方のローラーが加
熱され、相対的にそれらの軸位置が逆転できる２つの回
転可能なガレットローラーと、送り込みローラー機構か
らガレットローラーの１つに到る糸群の導入区間（単
に、導入区間という）と、他方のガレットローラーから
送り出しローラー機構に到る糸群の導出区間（単に、導
出区間という）と、相対的にそれらの軸が逆転できる２
つの補助ローラーとを備えている延伸装置に関する。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題） この種の公知の延伸装置としてヨーロッパ特許出願（EP
143466A,EP150301A）があり、この延伸装置は、一対の
ガレットローラーが、この２つ（一対）のローラー間の
中央に設置された旋回中心軸を中心に旋回可能に支持枠
上に載置され、この構成により、接触しているシート状
になった糸群から離別することが可能となっている。そ
して、ガレットローラーが糸群から離別することによっ
て生ずる糸（糸群）のたるみを吸収することができるよ
う、幾何学的にガレットローラーと同じ構造の一対の補
助ローラーが設けられている。上記各一対のローラーの
それぞれの旋回中心軸は、送り込みローラー及び送り出
しローラー間における共通の平面内に存在する。

延伸装置が、例えば糸の破断により停止したとき、ガレ
ットローラーは旋回して糸群から離別し、更なる破断を
生じさせるような、その後の結晶作用を防止する。仮
に、熱いガレットローラーが糸群の上を転動すると、制
御されていない（規定の値でない）応力の発生や変形を
糸に生じさせることになる。上記結晶作用は、糸が２〜
３秒間以上にわたって熱いガレットローラーと接触した
だけで発生し得る。この２〜３秒という時間は、旋回が
ゆっくりおこなわれれば、たちまち超過してしまうよう
な短い時間である。また、逆に上記旋回の動作が速すぎ
ると、それによって糸に作用する力が大きくなり、機械
的な過剰延伸の危険が生じる。

この装置の別の欠陥は、この装置が専有する所要空間が
大きくなることである。さらに、の装置の問題は、補助
ローラーが糸群へ接触する際、また糸群と接触している
ガレットローラーが糸群と離別（離脱）する際、糸に接
触する際の力が異常に大きくならないように、またたる
みが異常に大きくならないように、上記ガレットローラ
ーと補助ローラーの相対的な運動の正確な制御が必要と
なることである。

また、ある別の延伸装置（DE-OS3328449）は、半径方向
に２つに分割されたガレットローラーを具備する。そし
て、ガレットローラーの分割されたうちの半分が加熱さ
れ、他の半分が加熱されないか若しくは冷却されてい
る。延伸装置の運転状態において、糸群は加熱されてい
る半分の部分に接触して通過する。そして、この延伸装
置の運転が停止すると、ガレットローラーの冷却された
半分の部分で糸群と接触する。これは通常の運転におい
て、まだ延伸されていない糸に対して比較的長い摩擦を
伴う通過となり、ある特定の状態において不具合を生ず
る。

本発明の課題は、延伸装置の運転を停止させるときに、
糸にかかる応力が少なくなるような延伸装置を提案する
ことにある。

（課題を解決するための手段） この課題は、送り込みローラー機構、その送り込みロー
ラー機構よりも速い速度で回転する送り出しローラー機
構、少なくとも一方のローラーが加熱され、相対的にそ
れらの軸位置が逆転できる２つの回転可能なガレットロ
ーラーを備え、糸群の導入区間は送り込みローラー機構
からガレットローラーの１つにわたり、糸群の導出区間
はもう１つのガレットローラーから送り出しローラー機
構にわたっており、また相対的にそれらの軸位置が逆転
できる２つの補助ローラーを備える、加熱下において、
プラスチック糸、特に樹脂系の糸の延伸をおこなうため
の延伸装置において、 各１つの補助ローラーを導入区間および導出区間の糸に
向かって進行するよう旋回運動可能に構成するととも
に、上記補助ローラーが旋回運動をして、一端が上記ガ
レットローラーによって支持されている糸を該ガレット
ローラーの表面から持ち上げるとき、該糸が、当接して
いたガレットローラーの表面から難問した位置で、補助
ローラーによって支持されるよう構成されていることに
より解決される。

（作用） 本発明により、ガレットローラー上での糸の空滑りを防
止するか、あるいは、少なくとも減少させることが可能
となる。糸とガレットローラーとの間の摩擦が実質上な
くなることにより、糸の制御されない引張応力による望
ましくない延伸は発生しない。更に、熱いガレットロー
ラーが糸群上を動くような事態が回避される。糸は補助
ローラーによりガレットローラーから引き離される。こ
こで言う「各一対のローラーの反対方向の運動（旋
回）」とは、デカルト座標系（直交座標系）において少
なくとも１つのコンポーネントの逆方向の旋回運動とい
う意味である。この本発明による解決手法によって、ガ
レットローラーは、旋回前に接触していた糸群の所定区
間に、再びかなりの正確さで接触することが保証され
る。このため、適正でない加熱あるいは過剰加熱により
発生する糸の欠陥箇所が無くなるのである。更に、この
発明にかかる延伸装置は、上述した公知の延伸装置より
も、よりコンパクトな延伸装置となる。特に、整経のた
めに、多くの機械が列状に設置されている所謂「オンラ
イン」状（１列に配置された処理ラインをいう）の加工
においては、上記省スペース化は非常に重要な意義を有
する。

１つの優れた実施態様は、ガレットローラーと補助ロー
ラーの旋回軌道が、それらの各ローラー間において該各
ローラーに平行に配置された旋回中心軸（旋回軸）に点
対称になっていて、その旋回中心軸がガレットローラー
の旋回軌道と補助ローラーの旋回軌道のものと実質的に
同一であることである。これにより全ての旋回軌道は非
常に狭いスペース内でおこなわれることになる。従っ
て、延伸装置の大きさが更に減少することになる。更
に、このような構成によって、各一対のローラーの運動
を効率的に制御できるようなシンプルな構造が実現でき
る。

更に優れた実施態様としては、一対のガレットローラー
の旋回運動もしくは一対の補助ローラーの旋回運動、あ
るいは、それらの両方の旋回運動が、特に同一の旋回中
心軸を有するような旋回軌道上でおこなわれることであ
る。これは、例えば、ガレットローラーが、共通の旋回
中心点（もしくは揺動点）を有する一対の旋回（揺動）
可能なレバーの上に設けられることにより実現させるこ
とができる。各一対のローラーの旋回軌道及びそれと関
連した糸群の通過軌跡の変動が簡単に算出でき、最適化
することが可能となる。

旋回軌道は、ガレットローラーがガレットローラーリン
グに配設され、そのガレットローラーリングは補助ロー
ラーのための補助ローラーリングと中心点を同一にして
配置されることにより、効率的に簡単に実現できる。こ
こで、リングとはサークル状のリング（円環）をいう。

更に優れた実施態様としては、ガレットローラーリング
と補助ローラーリングとがそれぞれ別個の駆動装置を備
えていることである。両方のリングは、ガレットローラ
ーリングと補助ローラーリングを、逆の回転方向に駆動
可能にする。補助ローラーが旋回して糸群に接近してく
ると、糸送り込み方向ないしは糸送り出し方向が変化す
ることにより、ガレットローラーに作用する合力（合成
力）が変化し、その結果、ガレットローラーは自ら糸群
から旋回して出てゆく（離別する）。ガレットローラー
と補助ローラーのリングをそれぞれ駆動すれば、更に良
い旋回運動の制御が得られる。即ち、２つのリングの逆
方向の旋回運動、換言すれば２つのリングの異なる方向
の旋回運動により、糸がガレットローラーから離れたと
き直ちに該糸は補助ローラーにより確実に支持（接触）
される。

特に優れた実施態様としては、上述の駆動装置の少なく
とも１つが、空気圧式もしくは液圧式ピストン・シリン
ダ機構によって形成されることである。上記各リングは
予め決められた回転角度を往復・旋回するだけなので、
一定の行程だけの移動（運動）が可能であるような上記
駆動装置で充分である。更に、空気圧式もしくは液圧式
ピストン・シリンダ機構では、運動に関して又運動中に
生じる駆動力に関して、非常に微細な制御が可能である
とう優れた特徴がある。

更に優れた実施態様は、補助ローラーリングの最大駆動
力を、所要糸延伸張力の値以下に限定して調整すること
ができるようにすることである。このことにより、延伸
張力の超過によって糸に過剰応力が発生するような危険
はないので、補助ローラーを、糸群に心配なく作用（接
触）させることができる。最大駆動力は所要延伸張力以
下であるので、ガレットローラーがそれらの旋回運動に
より糸群の対応する部分から離別するとき、即ち糸群が
この領域で「ゆるんだ」状態になってから後に補助ロー
ラーを運動させてもよいことになる。この場合、１つの
優れた実施態様として、それぞれのピストン・シリンダ
機構における圧力を、ピストンの全運動行程を通じて制
御可能とすることである。これは、最大圧力の制御をお
こなうだけでなく、補助ローラーの全旋回運動を通じて
作用する力の変化状態の制御をも可能とする。

（実施例） 本発明を１つの代表的な実施例に基づいてその図面を照
合しながら説明する。

第１図はクリールと巻取ビームとの間にある延伸装置を
示し、第２図は延伸装置における糸群の流れを示し、第
３図はガレットローラーが糸群から離別したときの糸群
の流れを示す。

クリール１には所定の数のスプール２が装架されてお
り、そこから個々の糸３が、目板４を通って、加熱状態
下で延伸装置６において延伸されるべき糸群５となって
集束される。延伸装置６の出口には糸張りウイップ（カ
ウンターポイズ）７が設けられている。

糸群５は、その後交絡装置８とオイリング装置９を通
り、ついでオーバーフローローラー10を通って、巻取ビ
ーム11に入り、そこでビームに巻き取られる。

延伸装置６において、糸群５は、送り込みローラー機構
12、回転可能に設けられた加熱されている一対のガレッ
トローラー13、14、そして送り込みローラー機構12より
も大きい速度で駆動される送り出しローラー機構15を通
る。これにより送り込みローラー機構12における接触点
32と送り出しローラー機構15における接触点33との両方
の間に延伸のために必要な糸張力が発生する。

加熱されたガレットローラー13、14において糸群は加熱
され、そしてその後ガレットローラー14における接触点
34と送り出しローラー機構15における接触点33との間に
おいて延伸される。

送り出しローラー機構15の後流側では、糸群５は、弛緩
プレート16を通過する。この弛緩プレート16は、矢印18
に示された両方向に、揺動支点17の回りを揺動可能に設
けられている。

そして、上記弛緩プレート16を通過した糸群５は、送り
出しローラー機構19を通過し、そこで糸群は延伸装置６
から排出される。

送り込みローラー機構12と最初のガレットローラー13と
の間において糸群５は導入区間20を形成する。もう１つ
のガレットローラー14と送り出しローラー機構15との間
において糸群５は導出区間21を形成する。

補助ローラー22が上記導入区間20において糸群５に向か
って旋回運動可能に設けられ、また、上記糸群５はガレ
ットローラー13に接合している。同様に補助ローラー23
が導出区間21において糸群５に向かって旋回運動可能に
設けられ、また、上記糸群５はガレットローラー14に接
合している。

この場合、上記補助ローラー22、23の旋回運動は旋回中
心軸24を中心として軌道27上を矢印25の方向に生じる。
このとき、本実施例では補助ローラー22、23は１つのリ
ング（サークル状のリングをいう）に配設されるが、こ
のリングは、床もしくは装置上に配設することができ、
そして、回転自在な枢着点35において上記リングに連結
している空気圧ピストン・シリンダ機構31の作用により
作動させることができる。

一方、上記ガレットローラー13、14は、モータ30により
矢印26で示す方向に旋回動可能なリング（ガレットロー
ラーリングともいう；サークル状のリングをいう）28上
に配設されている。モータ30は、上記リング28に設けら
れた歯車の歯29に噛合して該リング28を駆動する。

運転中、例えば糸の破断により糸群５の走行を止める必
要が生じた場合、補助ローラー22、23は空気圧ピストン
・シリンダ機構31により、それらの軌道27上において導
入区間20及び導出区間21の各糸群５に向かて接近するよ
う旋回させられる。この旋回動作により、糸群５からガ
レットローラー13、14に作用している合力が変化する。
この結果、ガレットローラー13,14は、共通の旋回中心
軸24を中心にして矢印26の方向に旋回運動する。これに
加えて、ガレットローラーリング28もまたモータ30によ
り同じ方向に駆動されるので、ガレットローラー13、14
は補助ローラー22、23とは逆の方向に旋回し、その結
果、非常に短い時間で、第３図に図示するような糸群５
の走行状態が発生する。このとき、糸群５は補助ローラ
ー22、23によってガレットから引き外される（離別す
る）。ガレットローラー13、14からの糸群５の引き外し
動作中は、ガレットローラー13、14と糸群５との間で相
対的な運動はない。その相対的な運動は、補助ローラー
22、23の回帰運動のとき、即ち糸群５が再びガレットロ
ーラー13、14上に接触する際にも生じない。また、ガレ
ットローラー13、14が離別する前に糸群５と接触してい
たその箇所（位置）でほとんど正確に接触することは容
易に理解されるもと思われる。このようにすれば簡単な
手法によって、通過する一連の糸群５の中で全く加熱さ
れなかった部位と、何重にも加熱されてしまう部位が発
生するような事態が回避される。

空気圧ピストン・シリンダ機構31は、この機構が発生さ
せる最大限の力を、糸群の延伸張力以下の値に設定可能
であるように設計されている。補助ローラー22、23が糸
群５に向かって旋回せしめられるとき、該補助ローラー
22、23は、ガレットローラー13、14が張力を緩めるとき
（即ちガレットローラーが糸群の一部へ加えていた圧力
を弛緩するとき）にのみ、それらの旋回軌道上を更に進
むことができる。上記補助ローラー22、23に上述のよう
な圧力制限がないとしたら、補助ローラー22、23により
許容範囲を超える応力が糸群に加えられおそれがある。
即ち、望ましくない延伸が発生するおそれが生ずること
になる。

上記空気圧ピストン・シリンダ機構31は、補助ローラー
22、23の全運動行程にわたって一定の圧力が加えられる
ように、制御の微調整をおこなうことができる。このよ
うな一定の圧力値を得るためには、頻繁にレバー行程長
さが変化することに起因して、空気圧ピストン・シリン
ダ機構31が及ぼす回転モーメントが変動するので、空気
圧ピストン・シリンダ機構31内の圧力は全運動行程にわ
たって変化可能でなければならない。

本発明の対象は、ここに示したリング状の旋回軌道のみ
に限定されるものではない。補助ローラーとガレットロ
ーラーとが逆配置となっていれば、他のあらゆる運動の
軌道が考慮の対象となるが、この場合にも、運動の制御
をおこなうことにより、許容最大糸張力を超えないこ
と、そしてガレットローラーの離別側への旋回後に糸群
５のたるみが発生しないように処置をおこなうことが可
能である。

（発明の効果） 本発明にかかる延伸装置は、上述のように構成されてい
るため、ガレットローラー上での糸の空滑りを防止ある
いは減少させることが可能となり、糸の制御されない引
張応力による望ましくない延伸が防止できる。

また、処理される一連の糸群は、全域にわたって同じ条
件で加熱延伸されるため、適正でない加熱あるいは過剰
加熱による糸の欠陥箇所を無くすことができる。

そして、従来の延伸装置に比べて、構成的に大幅にコン
パクトにすることが可能となり、特に、整経のために多
くの機械が列状に設置されている工場の省スペース化に
関して大いに寄与することとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクリールと巻取ビームとの間にある延伸装置を
含む全体図、第２図は延伸装置における糸群の流れを示
す概略構成図、第３図はガレットローラーが糸群から離
別したときの糸群の流れを示す延伸装置の概略構成図で
ある。 ５……糸（糸群）、13,14……ガレットローラー、20…
…導入区間、21……導出区間、22,23……補助ローラ
ー。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送り込みローラー機構、その送り込みロー
   ラー機構よりも速い速度で回転する送り出しローラー機
   構、少なくとも一方のローラーが加熱され、相対的にそ
   れらの軸位置が逆転できる２つの回転可能なガレットロ
   ーラーを備え、糸群の導入区間は送り込みローラー機構
   からガレットローラーの１つにわたり、糸群の導出区間
   はもう１つのガレットローラーから送り出しローラー機
   構にわたっており、また相対的にそれらの軸位置が逆転
   できる２つの補助ローラーを備える、加熱下において、
   プラスチック糸、特に樹脂系の糸の延伸をおこなうため
   の延伸装置において、 各１つの補助ローラー（22、23）を導入区間（20）およ
   び導出区間（21）の糸（５）に向かって進行するよう旋
   回運動可能に構成するとともに、上記補助ローラーが旋
   回運動をして、一端が上記ガレットローラー（13、14）
   によって支持されている糸（５）を該ガレットローラー
   （13、14）の表面から持ち上げるとき、該糸（５）が、
   当接していたガレットローラー（13、14）の表面から離
   間した位置で、補助ローラーによって支持されるよう構
   成されていることを特徴とする。
2. 【請求項２】請求項１に記載の延伸装置において、ガレ
   ットローラー（13、14）と補助ローラー（22、23）の旋
   回軌道（27、28）が、それらの各ローラー（13、14、2
   2、23）の間で該各ローラーに平行に配置された旋回中
   心軸（24）に点対称になっていて、その旋回中心軸（2
   4）が、ガレットローラー（13、14）の旋回軌道（28）
   のものと補助ローラー（22、23）の旋回軌道のものと、
   実質的に同一であることを特徴とする。
3. 【請求項３】請求項１もしくは請求項２に記載の延伸装
   置において、ガレットローラーの旋回運動もしくは補助
   ローラーの旋回運動、あるいは、それらの両方の旋回運
   動が、特に同一の旋回中心軸を有するような旋回軌道
   （27、28）上でおこなわれることを特徴とする。
4. 【請求項４】請求項３に記載の延伸装置において、ガレ
   ットローラー（13、14）がガレットローラーリング（2
   8）に配設され、そのガレットローラーリング（28）
   は、補助ローラー（22、23）が配設される補助ローラー
   リング（27）の内部に、中心点を同一にして配置される
   ことを特徴とする。
5. 【請求項５】請求項４に記載の延伸装置において、ガレ
   ットローラーリング（28）と補助ローラーリング（27）
   とが、それぞれ別個の駆動装置を有し、両方のローラー
   リングは互いに逆の回転方向（25、26）に駆動可能に構
   成されていることを特徴とする。
6. 【請求項６】請求項５に記載の延伸装置において、駆動
   装置の少なくとも１つが、空気圧式もしくは液圧式ピス
   トン・シリンダ機構（31）によって形成されていること
   を特徴とする。
7. 【請求項７】請求項６に記載の延伸装置において、補助
   ローラーリング（27）の最大駆動力は、糸（５）の所要
   延伸張力に対応する値以下に限定して調整できるように
   構成されていることを特徴とする。
8. 【請求項８】請求項６もしくは請求項７に記載の延伸装
   置において、それぞれのピストン・シリンダ機構（31）
   における圧力をピストンの全運動行程を通じて制御可能
   に構成したことを特徴とする。