JPH0791439A - ヒートローラーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒートローラーの表面温度を全長にわたって効
率よく均一化する。 【構成】複数のパイプ11を軸方向に向けて等間隔に鋳込
むことにより筒状体８を形成し、その後パイプ11より空
気を排出すると共に熱媒を注入してヒートパイプ化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、合成繊維を直接紡糸
延伸する紡糸装置等の加熱延伸工程において使用される
ヒートローラーの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維を均一に加熱延伸するためには
ヒートローラーの表面温度が全長にわたって均一である
必要がある。そのために、従来、筒状体に軸方向に向け
て複数の穴をあけ、その穴に市販のヒートパイプを挿入
することが行われている。更に、その熱電導性を高める
ため、ヒートパイプと加工穴の隙間にシリコンコンパウ
ンド等を充填することも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のシリコンコンパ
ウンドを充填したヒートローラーは、銅パイプとヒート
ローラー本体との間に非金属のシリコンコンパウンドが
介在するので、金属から金属への熱伝導に比べて熱伝導
性が悪く、所期の目的を十分に果たしているとはいえな
い。また、ヒートローラーの軸方向に形成した穴に銅パ
イプを差し込んだ後に拡管してヒートパイプ化するタイ
プのものもあるが、それもヒートローラー本体とヒート
パイプとの間の密着性が充分でなく、前者と同様に所期
の目的を十分に果たしているとはいえない。

【０００４】この発明は、表面の温度を全長にわたって
効率よく均一化し得るヒートローラーを製造することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のヒートローラーの製造方法は、複数の銅
パイプを軸方向に向けて等間隔に鋳込むことにより筒状
体を形成し、その後各パイプより空気を排出すると共に
熱媒を注入してヒートパイプ化するものである。

【０００６】

【作用】上記のように構成されたヒートローラーの製造
方法においては、先ず、複数の銅パイプを軸方向に向け
て等間隔に配した状態で筒状体が鋳造される。その後、
各パイプより空気を排出し、熱媒を注入することによ
り、それらのパイプはヒートパイプとなる。

【０００７】

【実施例】この発明の製法の対象となるヒートローラー
は、例えば、合成繊維を直接紡糸延伸する、図１に示す
紡糸装置のホット・ゴテットローラー３に採用される。

【０００８】その紡糸装置は、多数の繊維Ｆがエックス
トゥルーダーによって紡糸ノズル１より紡出され、その
繊維Ｆは送風機２より吹き出す層流の冷風にさらされ、
数十本が合わされて一対（図１に示すものは一対であ
る）ないし複数対のゴテットローラー３に案内されて延
伸され、ヤーンガイド４を経てテークアップワインダー
５によってパッケージ６に巻き上げられるものである。
テークアップワインダー５の巻取り速度が３０００〜３
４００ｍ／min の場合は、部分延伸糸（ＰＯＹ）が得ら
れ、６０００ｍ／min 以上の場合は、延伸糸（ＳＤＹ）
が得られる。

【０００９】対をなす各ゴテットローラー３は軸を若干
ひねって糸Ｙの干渉を防いでいる。各ゴテットローラー
対は下流側程回転速度が大であり、各対は、一方又は両
方が加熱あるいは非加熱である。加熱されたホット・ゴ
テットローラーの場合は、対間に温度の高低差があるこ
ともある。また、ホット・ゴテットローラーは、軸方向
の温度差を約±１°Ｃ以下にすることが必要であり、温
度差が４°Ｃ以上ある場合は、糸の物性に影響が現れ
る。

【００１０】ホット・ゴテットローラー３は、図２に示
すように、駆動モーターの軸７に固定された筒状の外筒
体８と、その内周面に固定された筒状の内筒体９と、内
筒体９の内部に収容された磁束発生装置１０とより構成
されている。

【００１１】外筒体８は、この発明の製造対象物である
ヒートローラーであり、軸方向に向けて等間隔にヒート
パイプ１１が埋め込まれている。その数は、例えば、１
つの外筒体８で約４０本である。

【００１２】外筒体８は、糸条が直接触れる部分であ
り、その外周面は表面硬化処理が施されている。また、
内周面には磁性材よりなる薄肉の内筒体９が密着固定さ
れている。内筒体９を外筒体８に確実に密着固定するに
は、内筒体９をＨ．Ｉ．Ｐ（熱間静水圧焼結法）加工に
よって形成したり、磁性体のコーティングによって形成
するとよい。内筒体９は、磁束発生装置１０によって軸
方向に発生する交番磁束により、発熱することができ
る。

【００１３】外筒体８自体は、純銅と同融点又はそれ以
下の熱電導性のよい鋳物材、例えば、黄銅、燐青銅、ア
ルミニウム、アルミニウムの合金の鋳物材が用いられ
る。図２に示すものにあっては、本体８ａがアルミニウ
ム製であり、駆動モーターの軸７への取付け部８ｂが熱
電導性の悪い鉄製である。このようにすると、軸７の過
熱を防ぐことができる。なお、８ｄは、温度センサー挿
入用の溝であり、この実施例においては、その溝８ｄに
挿入した温度センサーによって外筒体８の温度を検出し
つつコントローラーにフィードバックし、操業中の外筒
体８の表面温度を一定に保持するようにしている。

【００１４】磁束発生装置１０は、交番磁束を発生する
鉄心１０ａ及びコイル１０ｂよりなっている。

【００１５】ヒートパイプ１１は、純銅製であり、真空
の空間内には純水等の熱媒が約１／３封入されている。
その熱媒は加熱されて蒸発し、ヒートパイプ１１内を移
動して低温部に熱を与えて凝縮し、ローラーの表面温度
を均一にする働きをしている。

【００１６】次に、図４及び図５を参照し、ヒートロー
ラーの製造方法について説明する。

【００１７】先ず、木型又は金型で、図４に示す外枠と
なる砂型１２及び中子となる砂型１３を作り、砂型１２
と砂型１３との間に所定本数の純銅製のパイプ１１’を
等間隔に立てる。そして、砂型１２と砂型１３とよりな
る下型の上に上型を載せ、砂型１２と砂型１３との間に
アルミニウムの湯を流し込んでパイプ１１’を埋め込ん
だ外筒体８の鋳物を作る。その際、熱変形しないよう
に、パイプ１１’内にも砂を入れておくとよい。

【００１８】次いで、機械加工によって規定寸法に仕上
げた後に、次のようにしてパイプ１１’をヒートパイプ
化する。

【００１９】先ず、パイプ１１’の一方の端部内に銅製
の大きめのプラグ１４を詰め込み、更に銀蝋を入れて封
印する。そして、パイプ１１’の他方の端部より、図５
に示す真空液封装置によって、空気の排出と純水等の熱
媒の注入を行う。

【００２０】真空液封装置は、縦穴１５ａが形成され、
固定用ボルト１６を有するブラケット１５と、その縦穴
１５ａ内に螺合され、先端に６角レンチ１７ａを有する
Ｔ型工具１７と、縦穴１５ａに連通し、開閉弁を介して
真空引きポンプに連結された排気用ホース１８と、縦穴
１５ａに連通し、開閉弁を介して熱媒供給源に連結され
た熱媒流入用ホース１９とよりなるものである。なお、
ブラケット１５とＴ型工具１７との間には複数本のＯリ
ング２０（１つのみ図示し、他は省略している）が設け
られ、ブラケット１５の底面の縦穴１５ａの回りにもＯ
リング２１が設けられている。

【００２１】空気の排出と熱媒の注入に先立ち、大径の
雌ネジ孔２４ａと小径の孔２４ｂが連続形成された座金
２４をパイプ１１’の他端部に圧入し、その雌ネジ孔２
４ａ内に球体２２及び６角穴付きボルト２３を入れる。
そして外筒体８の所定の位置に固定用ボルト１６を差し
込んで真空液封装置の位置決めをする。

【００２２】その後、排気用ホース１８よりパイプ１
１’内の空気を吸引排出し、所定の真空度となってから
熱媒流入用ホース１９よりパイプ１１’内へ所定量の熱
媒を供給する。次いで、Ｔ型工具１７を回して６角レン
チ１７ａを６角穴付きボルト２３に係合させ、更にＴ型
工具１７を回して６角穴付きボルト２３を雌ネジ孔２４
ａにねじ込み、それによって球体２２を孔２４ｂに押し
込み、真空液封装置を外すことによりヒートパイプ化が
完了する。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００２４】即ち、パイプを鋳込んだ後にそのパイプを
ヒートパイプ化するので、パイプが本体に密着して埋め
込まれ、しかも製造過程でパイプの不良化も生じない。
従って、表面温度を全長にわたって高度に均一化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】紡糸装置の斜視図である。

【図２】ホット・ゴテットローラーの縦断面図である。

【図３】ホット・ゴテットローラーを構成する外筒体
（ヒートローラー）の斜視図である。

【図４】外筒体（ヒートローラー）の鋳型（下型）の斜
視図である。

【図５】真空液封装置の縦断面図である。

【符号の説明】

８ ヒートローラー本体 １１ ヒートパイプ １１’ パイプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のパイプを軸方向に向けて等間隔に鋳
   込むことにより筒状体を形成し、その後各パイプより空
   気を排出すると共に熱媒を注入してヒートパイプ化する
   ヒートローラーの製造方法。