专利名称：纺织机械的牵伸罗拉的制作方法
技术领域：
本发明涉及纱条延伸用的纺织机械的牵伸罗拉的技术。
背景技术：
以往，纱条(sliver)的牵伸(draft)装置上设置着多个由上罗拉和下罗拉构成的牵伸罗拉对，借助将送出侧的牵伸罗拉(roller)对的圆周速度提高到高于送入侧牵伸罗拉对的圆周速度而进行纱条的牵伸。
上述牵伸罗拉中，配置在容易进行维护保养的跟前侧的上罗拉是橡胶制造的罗拉，配置在内部侧的下罗拉是金属制造的罗拉。为了防止纱条在上罗拉和下罗拉之间发生滑动，在金属制造的下罗拉的外周面上，等间隔地设置着多个与罗拉轴线平行的槽，由上罗拉和下罗拉可靠地对纱条进行的夹持(nip)。
上述牵伸罗拉有这样的问题，即，在牵伸装置进行动作时，沿着回转着的上罗拉和下罗拉的外周面发生伴随气流，而因该伴随气流的影响，纤维束沿着上罗拉和下罗拉的轴线方向扩散，使后续工序中被纺织的纱线的均匀系数降低。特别是在形成有与罗拉轴线平行的槽的下罗拉，该均匀系数降低的影响是很显著的。因此，必需防止这种不良情形的发生，公知将凹部形成菱形的斜纹纹路状的上罗拉的技术(专利文献1、2)。
专利文献1日本专利申请特开2001-295144号公报专利文献2日本专利申请特开2004-256934号公报如图6所示，在专利文献1、2公开的牵伸罗拉的外周面上，凹部100a被形成为菱形的斜纹纹路状，由该凹部100a包围而划分出的菱形部分构成凸部100b。该凸部100b的菱形部分的顶点V1、V2、V3、V4是沿着牵伸罗拉的轴线方向和牵伸罗拉的圆周方向而排成一列L1、L2、…Ln。
在使金属制造的下罗拉与橡胶制造上罗拉接触而进行回转时，最终，橡胶制造的上罗拉摩损而替换。这时有这样的不良情形，即，在使用具有图6所示的外周面的下罗拉的情况下，在经过长时间的使用之后，纵向筋(圆周方向的筋)就完全进入到与该下罗拉成对的上罗拉(橡胶罗拉)的外周面中。这被认为是由于凸部的菱形部分的顶点沿着该下罗拉的圆周方向排成一列，由于随着该下罗拉的回转，在上罗拉的轴向、与上述顶点相对应的圆周上，上述顶点连续地触及。
也就是说，要解决的问题点在于，由于凹部形成为菱形的斜纹纹路状的牵伸罗拉的凹凸形状，会损坏夹持纱条而成对地使用的橡胶制造的上罗拉的耐久性。
发明内容
本发明要解决的问题如上所述，下面说明用于解决该问题的方案。
在第一个技术方案中，在罗拉的外周面上，相对于上述罗拉的轴线以相互不同的倾斜度的假想线划分的平行四边形的网状区域被形成凹部或凸起，同一和邻接的各个平行四边形的顶点被形成为相互位于在罗拉轴向偏移的位置上，在圆周方向上，使同一和相邻接的平行四边形的顶点不排列成一列。
并且，在第二个技术方案中，在圆柱体的外周面上，作为使第一环状带组和第二环状带组交叉的整体形状的斜纹纹路是将平行四边形的网状区域形成相对于上述圆柱体的外周面的凹部或凸部而构成的，上述第一环状带组的第一环状带具有同样的宽度，且相对于上述圆柱体的轴线、以同样的角度沿着上述轴线、以同样的间隔而平行地配置，上述第二环状带组的第二环状带具有同样的宽度，且相对于上述圆柱体的轴线以同样的角度、沿着上述轴线以同样的间隔而平行地配置；并且，在上述第一环状带相对于上述圆柱体轴线的角度θ1、上述第二环状带相对于上述圆柱体轴线的角度θ2、在沿着上述第二环状带的方向上的上述第一环状带的宽度t1、在沿着上述第一环状带的方向上的上述第二环状带的宽度t2、在沿着上述第二环状带的方向上的相邻接的上述第一环状带之间的长度X、以及在沿着上述第一环状带的方向上的相邻接的上述第二环状带之间的长度Y之间，下述的(1)式和(2)式的关系是不同时被满足的Y·sinθ1＝X·sinθ2…(1)t1·sinθ1＝t2·sinθ2…(2)在第三个技术方案中，上述的角度θ1·θ2与上述的长度X·Y之间满足如下所述的(6)式的关系。
Y＝(tanθ2/tanθ1)·X…(6)在第四个技术方案中，构成上述斜纹纹路的平行四边形的顶角中，将配置在上述罗拉的圆周方向端部的顶角的大小作成钝角。
本发明具有如下所述的效果。
在第一个技术方案中，由于使同一和相邻接的各个平行四边形的顶角不排列成一列，因而就不会将负荷作用在前上罗拉2的特定部位上，能抑制纵筋进入到橡胶制造的上罗拉2的圆周中。
在第二个技术方案中，不会损伤夹持纱条而成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉的耐久性。
在第三个技术方案中，不但具有第一个发明的效果，而且没有使夹持在上述的牵伸罗拉、和与其成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉之间的纱条被向其轴线方向的任意一方推出等的不良情况。
在第四个技术方案中，不但具有第二技术方案或第三个技术方案的效果，而且能进一步提高夹持纱条而成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉的耐久性。
图1是表示使用本实施方式的前下罗拉的空气式精纺机结构的斜视图。
图2是表示前下罗拉的斜视图。
图3表示网状区域的结构的前下罗拉外周面的部分展开图。
图4是前下罗拉外周面的部分展开图。
图5是表示作用到平行四边形状的凸部上的力的图。
图6是以往的将凹部形成为菱形的斜纹纹路状的牵伸罗拉外周面的部分展开图。
具体实施例方式
下面，参照着附图，对作为本发明的一个实施方式的前下罗拉1进行说明。作为本实施方式的前下罗拉1是下面说明的设置在空气式精纺机3上的牵伸装置7的一个构成部件。
先参照图1，对空气式精纺机3的结构进行说明。在制造一个纱锭的细纱9的空气式精纺机3上，沿着从纱条6制造成细纱9的路径(下面，称为制造路径)，按照顺序配置着制造路径的最上游位置的条筒5、牵伸装置7、空气式精纺装置10、送线装置15、纱线缺陷检测装置16、以及纱线卷取装置17。
空气式精纺装置10是利用回旋空气流、，从构成纱条6的纤维生成细纱9的装置。送线装置15是将由空气式精纺装置10制造的细纱9朝纱线卷取装置17送出的装置，其设有将细纱9夹持并送出的输出罗拉18和夹持罗拉19。纱线卷取装置17是将由空气式精纺装置10制造的细纱9在筒管(bobbin)的轴向进行横动(traverse)卷取而形成卷装4的装置。纱线缺陷检测装置16是对向纱线卷取装置17输送途中的细纱9的纱线缺陷进行检测的装置，其根据由该纱线检缺陷检测装置16作出的纱线缺陷检测信息、防止不良的纱线被卷取到卷装4上。
下面，说明牵伸装置7的结构。牵伸装置7设有4组将纱条6夹持并加以牵伸(延伸)的牵伸罗拉对。上述4组牵伸罗拉对由沿着纱条6的输送方向配置的如下所述的牵伸罗拉对构成，即，由后罗拉对11、第3罗拉对12、第2罗拉对13、前罗拉对14构成。
各个牵伸罗拉对将纱条6在(重力方向的)上下夹入，设有上侧的上罗拉、下侧的下罗拉。后罗拉对11设有后上罗拉11U和后下罗拉11D。第3罗拉对12设有第3上罗拉12U和第3下罗拉12D。第2罗拉对13设有第2上罗拉13U和第2下罗拉13D，并且，上述两个罗拉13U、13D分别由龙带(apron belt)卷绕着。前罗拉对14设有前上罗拉2和前下罗拉1。
如图2所示，前下罗拉1被与前上罗拉2成对使用。由于前上罗拉2要与前下罗拉协同地将纱条夹入而加以牵伸，因而其被设置成与前下罗拉1相接触。这里，前下罗拉1是作为刚体的金属制造的罗拉，与此相对，前上罗拉2是作为弹性体的硬质橡胶制造的罗拉。因此，前上罗拉2在有若干凹下的状态下与前下罗拉1进行接触，并且，由与该接触部的摩擦阻力的作用而与前下罗拉1的回转驱动联动地进行回转。
而且，如图2所示，前下罗拉1的外周面被形成为凹凸的。与斜纹纹路的平行四边形的网状区域被形成凹部1b，与各个斜纹纹路相当的平行四边形状区域被形成为凸部1a。这里，凸部1a、1a…的上面和凹部1b底面都是圆柱体的一部分外周面。当然，将凸部1a、1a…包含在外周面的一部分中的圆柱体的直径大于将凹部1b包含在它的外周面的一部分中的圆柱体的直径。
这样，由于前下罗拉1的外周面上有凹凸，因而与该前下罗拉1相接触地配置的前上罗拉2上有发生如下所述不良情况的问题。第1，由前下罗拉1的外周面的凹凸图形(pattern)而使负荷施加在前上罗拉2的特定部位上，有被剜的作用。第2个，由前下罗拉1的外周面的凹凸图形而使前下罗拉1回转驱动时、由前下罗拉1作用在前上罗拉2上的力在前上罗拉2的轴向上分布不均衡。当上述力在上述轴向分布不均衡时，被夹持在两个罗拉1、2之间的纱条6就会由前下罗拉1的回转驱动而向它的轴向方向的任意一方推出。下面，对用于防止上述两个不良问题发生的具体结构进行说明。
先参照图3，对上述网状区域(凹部1b的形成区域)的结构进行更详细的说明。图3是前下罗拉(下面，称为罗拉)1的外周面的展开图，图3中的横向是罗拉1的轴线方向，图3中的纵向是罗拉1的圆周方向。该网状区域是沿着圆柱体(大致与罗拉1一致)的外周面、由相互交叉的两个带组(第一环状带21的组、第二环状带22的组)形成的区域。该圆柱体是将凹部1b(上述网状区域)作为它的外周面的一部分的圆柱体。这里，第一环状带21或第二环状带22是沿着上述圆柱体的外周面的带，其相对于上述圆柱体的轴线(罗拉1的轴线)具有倾斜度，其是被连接成围着上述圆柱体外周的环状的带。而且，第一环状带组21、21…或第二环状带组22、22…都被沿着上述圆柱体的轴线(罗拉1的轴线)、以同样的间隔配置着。
属于各组的环状带的与上述轴线相对的角度、沿着上述轴线而配置的间隔(相邻接的环状带之间的间隔)、与本身的延伸方向相对的宽度都是同一的。在第一环状带21的情况下，与上述轴线相对的角度θ1、相互间隔的长度X、宽度t1是同一的。这里，虽然长度X和宽度t1设为沿着第2环状带22延伸方向的长度，但如果长度X和宽度t1是同一的，则沿着上述轴线配置的间隔或与本身的延伸方向相对的宽度也是同一的。而且，在第二环状带22的情况下，上述与轴线相对的角度θ2、相互间隔的长度Y、及宽度t2是同一的。这里，为了便于进行下面的说明，将长度Y和宽度t2也设为沿着第一环状带21的延伸方向的长度。
另一方面，在属于不同组的环状带彼此之间，即，在第一环状带21和第二环状带22之间，上述与轴线相对的角度、上述沿着轴线而配置的间隔(相邻接的环状带之间的间隔)、宽度就不必同一。在由这两个组形成上述网状区域的结构上，至少在第一环状带21和第二环状带22之间，上述与轴线相对的角度的大小形成为不同。
如图4所示，上述长度X·Y相当于平行四边形状的上述凸部1a的不同两边的长度。宽度t1相当于长度X方向(与上述轴线相对的角度θ1的方向)上的凸部1a、1a之间的间隔，宽度t2相当于长度Y方向(与上述轴线相对的角度θ2的方向)上的凸部1a、1a之间的间隔。
如下所述地防止上述第一个不良问题的发生。上述第一个不良问题是由平行四边形状的各个凸部1a的各个顶点S1、S2、S3、S4并排在同一圆周上而发生的。因此，将角度θ1、θ2、，长度X、Y、宽度t1、t2设定成使下述的(1)式和(2)式的关系不同时成立。
Y·sinθ1＝X·sinθ2…(1)t1·sinθ1＝t2·sinθ2…(2)(1)式是在同一个凸部1a上、在圆周方向上相对置的顶点S1、S3聚齐在圆周方向的同一线上(同一圆周上)时的条件。(2)式是在圆周方向上、相邻接的凸部1a、1a…中、在圆周方向上相对置的一方的凸部1a的顶点S3和另一方的凸部1a的顶点S1聚齐在圆周方向的同一线上(同一圆周上)时的条件。
只要(1)式和(2)式的关系不同时成立，则罗拉1中各个凸部1a的顶点在圆周方向上不排成一列。即，如果(1)式和(2)式的关系不同时满足地设定角度θ1、θ2、长度X、Y、宽度t1、t2，则借助前下罗拉1的外周面的凹凸的图形就能防止在前上罗拉2的特定部位作用负荷而剜之。
即，在罗拉1的外周面上，将由相对于上述罗拉1的轴线以相互不同的倾斜度(θ1、θ2)交叉的假想线(图3所示的实施例中的环状带21、22)划分的平行四边形的网状区域(1a、1a、…)形成凹状或凸状，将同一和邻接的各个平行四边形的顶点(S1、S2、S3、S4)形成为相互处于在罗拉轴向偏移的位置上，由于在圆周方向上，使同一和邻接的各个平行四边形的顶点(S1、S2、S3、S4)不排列成一列，因而负荷就不会施加在前上罗拉2的特定部位上，就能抑制纵筋进入到橡胶制造的上罗拉2的圆周中。
如下所述地防止上述第二个问题的发生。上述第二个不良问题是由于在前下罗拉1回转时，由前下罗拉1的凸部1a、1a…作用在前上罗拉2上的力在前上罗拉2的轴向分布不均衡而发生。这相当于在各个凸部1a中，加在与罗拉1的与轴线方向并排的两边(长度是X的边、长度是Y的边)上的、罗拉1的轴线方向的力是不均衡的。因此，如下所述地设定角度θ1、θ2、长度X、Y的关系。
如图5所示，若将由前下罗拉1的回转驱动而施加的压力(每单位面积上的力)设为T，则与作用在长度为X的边上的压力T1之间有下述的(3)式所示的关系，与作用在长度为Y的边上的压力T2之间有下述的(4)式所示的关系。
T1＝T·tanθ1…(3)T2＝T·tanθ2…(4)为了将发生在凸部1a的左右的轴线方向的力相互抵销，必需使下面的(5)式所示的关系成立。
Y·T1＝X·T2…(5)这里，(5)式左边的Y·T1是作用在长度为Y的边上的力，(5)式右边的X·T2是作用在长度为X的边上的力。
如果将(3)式和(4)式代入(5)式，则可导出下面的(6)式。
Y＝(tanθ2/tanθ1)·X…(6)在角度θ1、θ2和长度X、Y之间满足(6)式所述的关系成立情况下，在前下罗拉1回转时，由前下罗拉1的凸部1a、1a…推压前上罗拉2的力在前上罗拉2的轴向上是均匀的。因此，能防止由前下罗拉1将前上罗拉2在轴向推出的不良问题。
而且，如图5所示，在平行四边形的凸部1a的顶角中，将有顶点S1、S3的顶角设定成钝角。该顶角的大小是α，在角度α和角度θ1、θ2之间有如下所述的关系。
α＝180°-(θ1+θ2)…(7)即，设定成角度θ1、θ2的和的大小不比90°大。
这里，有顶点S1、S3的顶角是在同一个凸部1a的平行四边形的顶角中位于圆周方向的端部的顶角。借助这样的结构，在前下罗拉1回转时，即使凸部1a与前上罗拉2相接触，由于凸部1a的接触部位是钝角，因而就很难对前上罗拉2产生剜的作用。
如果设定了上述角度θ1、θ2、长度X、Y、宽度t1、t2六个要素，则前下罗拉1的凹凸形状也就被特定了。这里，将所谓满足(6)式所述关系的条件加在角度θ1、θ2和长度X、Y之间。因此，在这四个要素中，如果三个要素作为输入值给出，则其余一个要素的大小也就被特定了。而且，借助宽度t1、t2的设定，能决定前下罗拉1的整个外周面的洼下率(凹部1b所占的比例)。借助适当地设定上述六个要素(正确地说，是五个要素)，能设定前下罗拉1的凹凸形状。此外，当然要遵守所谓在上述六个要素中，不同时满足(1)式和(2)式所述关系的条件。
下面，对本发明的纺织机械的牵伸罗拉进行概括。第一个技术方案的纺织机械的牵伸罗拉的结构是在圆柱体的外周面上、作为使第一环状带组和第二环状带组交叉而构成的整体形状的斜纹纹路是将平行四边形的网状区域形成为相对于上述圆柱体的外周面的凹部或凸部，上述第一环状带组的第一环状带具有同样的宽度，且相对于上述圆柱体的轴线、以同样的角度沿着上述轴线、以同样的间隔平行地被配置，上述第二环状带组的第二环状带具有同样的宽度，且相对于上述圆柱体的轴线、以同样的角度沿着上述轴线、以同样的间隔平行地被配置。而且，在上述第一环状带相对于上述圆柱体轴线的角度θ1、上述第二环状带相对于上述圆柱体轴线的角度θ2、在沿着上述第二环状带方向上的上述第一环状带的宽度t1、在沿着上述第一环状带方向上的上述第二环状带的宽度t2、、在沿着上述第二环状带方向上的相邻接的上述第一环状带之间的长度X、以及在沿着上述第一环状带方向上的相邻接的上述第二环状带之间的长度Y之间，下述的(1)式和(2)式所述关系是不同时被满足的。
Y·sinθ1＝X·sinθ2…(1)t1·sinθ1＝t2·sinθ2…(2)虽然在本实施方式的前下罗拉1上，将上述网状区域形成为凹部1b，但上述网状区域也可以形成为凸部。而且，在上述网状区域形成凹部和凸部的任意一种情况，只要形成在凸部的外表面、在圆柱体的一部分外周面(罗拉的最大直径部分)上就可以，凹部的表面形状没有特别限定，不必是圆柱体的一部分外周面。
同时满足上述(1)式和(2)式的关系的情况是不希望的，如果只满足任意一方则是允许的。当然，最好是上述(1)式和(2)式的关系的任意一方都不满足。
而且，上述牵伸罗拉并不局限于四线式(设有四个罗拉对的方式)的牵伸装置中的前下罗拉。只要是牵伸罗拉，本发明也可用于其他的牵伸罗拉，适用的对象也并不局限于四线式的牵伸装置，也可以配备在五线式等其他牵伸装置上。
根据上述结构，构成上述斜纹纹路的平行四边形的顶点不在圆周方向上排成一列，在上述牵伸罗拉回转时，多个顶点不同时在相同的圆周上行进。因此不会损伤夹持纱条而成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉的耐久性。
第二个技术方案的纺织机械的牵伸罗拉是在第一个发明中形成如下所述的结构。上述的角度θ1、θ2与上述的长度X、Y之间满足如下所述的(6)式的关系。
Y＝(tanθ2/tanθ1)·X…(6)根据上述的结构，上述牵伸罗拉是将推压由它的回转来夹持纱条、成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉的轴线方向的力，在轴线方向的两个方向上加以平衡抵消。因此，不会发生将夹持在上述牵伸罗拉和与其成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉之间的纱条向其轴线方向的任意一方推出等的问题。
第三个技术方案的纺织机械的牵伸罗拉是在第一个或第二个发明中，形成如下所述的结构。即，在构成上述斜纹纹路的平行四边形的顶角中，将配置在上述罗拉的圆周方向端部的顶角的大小作成钝角。
根据上述的结构，在上述牵伸罗拉回转时，即使构成上述斜纹纹路的平行四边形的顶点与夹持纱条而成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉相接触，也很难对该橡胶制造牵伸罗拉产生剜的作用。因此，能进一步提高夹持纱条而成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉的耐久性。
权利要求
1.纺织机械的牵伸罗拉，其特征在于，在罗拉的外周面上，由相对于上述罗拉的轴线以相互不同的倾斜度的假想线所划分的平行四边形的网状区域被形成凹部或凸起，同一和邻接的平行四边形的顶点被形成为相互在罗拉轴向偏移的位置上，在圆周方向上，使同一和相邻接的平行四边形的顶点不排列成一列。
2.纺织机械的牵伸罗拉，其特征在于，在圆柱体的外周面上，作为使第一环状带的组和第二环状带的组交叉而构成的整体形状的斜纹纹路是将平行四边形的网状区域形成为相对于上述圆柱体的外周面的凹部或凸部而形成的，上述第一环状带组的第一环状带具有同样的宽度，且相对于上述圆柱体的轴线、以同样的角度沿着上述轴线、以同样的间隔平行地被配置，上述第二环状带组的第二环状带具有同样的宽度，且相对于上述轴线、以同样的角度沿着上述轴线、以同样的间隔平行地被配置，而且，在上述第一环状带相对于上述圆柱体轴线的角度θ1、上述第二环状带相对于上述圆柱体轴线的角度θ2、在沿着上述第二环状带的方向上的上述第一环状带的宽度t1、在沿着上述第一环状带的方向上的上述第二环状带的宽度t2、在沿着上述第二环状带的方向上的相邻接的上述第一环状带之间的长度X、以及在沿着上述第一环状带的方向上的相邻接的上述第二环状带之间的长度Y之间，不同时满足下述的(1)式和(2)式的关系，Y·sinθ1＝X·sinθ2…(1)，t1·sinθ1＝t2·sinθ2…(2)。
3.如权利要求2所述的纺织机械的牵伸罗拉，其特征在于，上述的角度θ1、θ2与上述的长度X、Y之间满足如下所述的(6)式的关系，Y＝(tanθ2/tanθ1)·X…(6)。
4.如权利要求2或3所述的纺织机械的牵伸罗拉，其特征在于，在构成上述斜纹纹路的平行四边形的顶角中，配置在上述罗拉的圆周方向端部的顶角的大小作成钝角。
全文摘要
本发明的课题在于，由于凹部形成菱形的斜纹纹路状的罗拉的凹凸形状，因此损坏了夹持纱条而成对使用的橡胶制造的牵伸罗拉的耐久性。本发明的解决方案在于，在圆柱体的外周面上，作为使第一环状带(21)组和第二环状带(22)组交叉而构成的整体形状的斜纹纹路是将平行四边形的网状区域形成为相对于上述圆柱体的外周面的凹部(1b)从而构成前下罗拉(1)，上述一组第一环状带(21)具有同样的宽度(t1)，且相对于上述圆柱体的轴线、以同样的角度(θ1)沿着上述轴线、以同样长度(X)的间隔平行地被配置，上述一组第二环状带(22)具有同样的宽度(t2)，相对于上述圆柱体的轴线、以同样的角度(θ2)沿着上述轴线、以同样长度(Y)的间隔平行地被配置。
文档编号D01H5/00GK1821459SQ20061000630
公开日2006年8月23日 申请日期2006年1月18日 优先权日2005年2月16日
发明者出野宏二, 松本龙守, 丰田贵大 申请人:村田机械株式会社