JP5521039B2 - 円形コーム用のコームセグメント - Google Patents

Description

本発明は、綿梳き用コーミング機械の円形コーム用のコームセグメントに関する。

コーミング機械で使用するコームは公然実施として公知であり、コーミングされる綿繊維と係合する少なくとも１つのコーム要素がベース本体上に配置される。この場合に、円形コームの有効コーミング領域は、例えば、円形コームの表面線（surface line）の周縁部のうちの７８°、９０°、１１１°、または１８０°であってもよく、あるいは周縁部全体であってもよい。周縁部全体に沿って有効コーミング領域を有する円形コームは、３６０°円形コームと呼ばれる。針、針ストリップ、鋸歯状ワイヤ部分、櫛状突起、または鋸歯状打抜き部品がコーム要素として使用され、複数のコーム要素を配置したものは、コームセグメントまたはバータック（bar tack、Riegel）とも呼ばれる。

特許文献１は、コーミングローラ上に押し付けられ、その上に確実に保持され得るコームセグメントを開示している。互いに隣り合って配置された、いずれの場合も歯数が異なるコーム要素を備えたコームセグメントは、特許文献２から公知である。

コームセグメントは、例えば、コーミングローラの回転軸の方向に互いに隣り合って配置され、例えば、鋸歯状打抜き部品、あるいは歯付ディスクの形態の歯を備えた複数のコーム要素を有する。コームセグメントのコーミング効果は、歯の構造と、回転軸の方向および回転軸のまわりの回転方向におけるコームセグメント上の歯の配置とによって、影響を受け得る。

繊維に作用するコーミング効果は、コーミングされる繊維への歯の係合によって保証され、コーミング効果は、例えば、コームセグメント当たりの歯数が増えるとともに、したがって、繊維への歯の係合数が増えるとともに高まる。コームセグメント上の歯数が増えることで、概してコームセグメントの横面上の配置がより密集する。これは、隣接する歯間および／またはコームセグメントの隣接する歯列間の中間空間の到達可能性を悪化させ、そのため、歯の密集度が高いコームセグメントの清浄は、不十分なものにしかならないか、または全く不可能である。一方、中間空間がもっと余裕のある構造の場合、コーミング効果が低下する。この点において、一方で、所望の高いコーミング効果と、他方で、清浄するための、すなわち、梳きとられた粒子および／または繊維構成物を除去するための中間空間の良好な到達可能性とは、コームセグメントにとっての相反する設計要件である。

DE 30 07 245 A1 DE 39 04 178 C2

本発明の目的は、付加的にコームセグメント上の中間空間の清浄が問題なく可能になるような方法で、高いコーミング効果で綿梳き用コーミングローラの円形コーム用のコームセグメントを開発することである。

本発明によれば、この目的は、請求項１に開示した特徴を有するコームセグメントによって達成される。

本発明によるコームセグメントは、コーミングローラ上に組み込むことができ、コーミングローラの回転軸のまわりを回転方向に回転することができ、回転軸の方向に互いに隣り合って配置された複数の歯列を有する。歯列は、歯列の周方向に互いに隣り合って配置された複数の歯を含み、歯列は、歯の周縁に対応する歯列の周方向が設定角αをなすように、回転軸に対して傾いて配置される。２つの隣接する歯列間で、歯列の周方向に対して垂直な方向に測定された歯列間隔が変わるように、少なくとも１つのスペーサが、２つの隣接する歯列間に設けられ、前記歯列間隔は、例えば、スペーサのそれぞれの厚さによって決まる。回転軸を基準とした歯列の斜位と２つの隣接する歯列間の変化する歯列間隔とを組み合わせることにより、本発明によるコームセグメントでのコーミングサイクル時に、コーミングされる繊維が、コーミング効果を有するコームセグメント領域、すなわち歯列と、コーミング効果のないコームセグメント領域、すなわちスペーサとを繰り返して通り抜ける。コームセグメントの様々な歯列の歯が綿繊維に繰り返して係合することによって新たな分離が生じ、ひいては、コーミング結果が全体として向上する。さらに、本発明によれば、例えば、ブラシを用いたコームセグメントの清浄も可能であり、ブラシの毛により、特に、歯列間の歯列間隔がより大きい領域にある梳きとられた繊維を払い出すことが可能になる。コームセグメントにより、同じタイプの中間ディスクを繰り返して使用して、歯列間隔を周期的に変化させることが可能になる。それによって、コームセグメントを迅速に、かつ経済的に製造することができる。さらに、コーミングされる綿繊維に作用するコーミング効果がある状態とコーミング効果がない状態との間の周期的な相互作用により、向上したコーミング結果が得られる。

請求項２や請求項１４による、スペーサとしての歯のない中間ディスクを有するコームセグメントは、使用される中間ディスクを交換することによって、歯列間隔の融通が利く素速い変更を可能にする。特定の歯列間隔は、例えば、対応するディスク厚さを有する中間ディスクにより、またはより薄いそれぞれのディスク厚さを有する複数の中間ディスクにより調整することができる。

請求項３によるコームセグメントは、部品点数が削減され、したがって、特に迅速に、かつ経済的に組み立てることができる。さらに、一体化して形成されたスペーサを有するこのタイプのコームセグメントは、機械的負荷に対して特に頑強である。

請求項４によるコームセグメントは、例えば、歯列間隔を変えるのに、同じタイプの中間ディスクを繰り返して使用できるようにする。このタイプのコームセグメントは、それにより、迅速に、かつ経済的に製造し、組み立てることができる。さらに、コーミングされる綿繊維に作用するコーミング効果がある状態とコーミング効果がない状態との間の相互作用により、向上したコーミング結果が得られる。

請求項５による歯列間隔の比率を有するコームセグメントの構造は、特に有益であると分かった。歯列間隔が大きいほど、梳きとられた粒子および／または繊維構成物をそこから特にうまく掃き出すことができる。

請求項６による、コーミングローラ上の歯列の設定角αをなす配置は、同一のコームセグメントの歯の綿繊維への繰り返し係合を可能にするのに特に有益であり、それにより、特に良好なコーミング効果が得られる。比較的大きい斜位により、コーミング効果の高い領域とコーミング効果の小さいまたは全くない領域との間の変化の頻度が増える。

コームセグメント領域のうちのコームセグメントのコーミング効果のあるものとないものとの比率、ひいては、コーミング結果は、請求項７〜９による、歯列の周方向で測定した周縁間隔を有する歯列の隣接する歯の配置によっても影響され得る。したがって、コームセグメント上に歯を均一に分布させることで、より高い固有歯密集度が全体的に得られる。高いコーミング効果を有するコームセグメントの領域と低いコーミング効果を有するコームセグメントの領域とは、歯をグループ化して配置することで互いに対して良好に範囲を限定することができる。

請求項１０による歯係合数を有するコームセグメントは、向上したコーミング結果をもたらす。

請求項１１による平均固有歯密集度を有する歯を用いたコームセグメントの構造は、向上したコーミング効果をもたらす。

請求項１２および１３による高い固有歯密集度を有するコームセグメント領域の構造は、これらのコームセグメント領域において特に高いコーミング効果が得られることから、コーミング結果に関して特に有益であると分かった。それにより、コーム製品内に残る不純物の粒径は大幅に小さくなる。

一部のみを概略的に示した図面を用いて、下記に実施形態が説明される。

複数のコームセグメントを有する円形コームの、コーミングローラの回転軸に対して垂直な側面図を示している。 第１の実施形態の本発明によるコームセグメントの発展形態の概略図を示している。 本発明によるコームセグメントの第２の実施形態の図２と同様な図を示している。

図１に示す円形コーム１は、回転軸３を有する中空円筒状のコーミングローラ２を有する。総計１０個のコームセグメント５が、コーミングローラ２上で回転方向４に設けられている。軸方向の延びが回転軸３に対して平行であるコームセグメント５は、円形コーム１のコーミング領域を画定する。各コームセグメント５は、同様に打ち抜かれた複数のコーム要素６を含み、複数のコーム要素６は、実質的に回転軸３の方向に並んで一列に置かれ、各コーム要素６は複数の歯７を有する。コーム要素６は、示した実施形態では前もって組み立てられて、いわゆるバータックを形成し、クランプによってコーミングローラ２に留められる。あるいは、バータックは、ねじ留めによってコーミングローラ２に連結することもできる。コーム要素６を前もって組み立てるのではなくて、グループ分けした配置でコーム要素をコーミングローラ２上に直接置き、コーミングローラ２に接着することも可能である。

回転方向４に沿ってコーミングローラ２の回転軸３のまわりに巻き戻されたコームセグメント５が図２により概略的に示されている。コームセグメント５は、回転軸３の方向に互いに隣り合って配置された複数の歯列６を含み、ディスク厚さを有するスペーサが、いずれの場合も、２つの隣接する歯列６間にスペーサのディスク厚さを変化させて配置されている。示した実施形態では、歯列は分離した歯付ディスク６として構成され、スペーサは、歯のない中間ディスク８、９の形態の分離した構成要素として構成されている。２つの歯付ディスク６を直接互いに隣り合わせて、すなわち、バータック５に中間ディスク８、９がない状態で配置することも可能である。

厚い方の中間ディスク９の代わりに、２つ以上の薄い中間ディスク８を歯付ディスク６間に配置することもできる。

歯付ディスク６は、歯列の周方向１０に、互いに隣り合って配置された２１個の歯７を有する。この場合に、歯７の数量は単なる例として理解されたい。歯付ディスク６を有するコームセグメント５の回転軸３のまわりの回転によって、歯７の周方向が確立され、この周方向は、コーミングローラ２の回転方向４と同じである。歯付ディスク６は、回転軸３に対して傾いて配置されるので、歯列の周方向１０と回転方向４とは設定角αをなす。設定角αは４°よりも大きく、特に、６°〜１０°である。示した実施形態では、α＝８°である。

２つの隣接する歯付ディスク６間の歯列間隔Ｄ１、Ｄ２は、歯付ディスク６間に配置された中間ディスク８、９によって確立される。歯列間隔Ｄ１、Ｄ２は、中間ディスク８、９の厚さが異なるために、図２に示すコームセグメント５内で周期的に変わる。図２に示すコームセグメント５の実施形態では、歯列間隔は、Ｄ１＝０．１ｍｍ、Ｄ２＝０．３ｍｍであり、２つの歯列間隔の比率はＤ２／Ｄ１＝３となる。この場合に、歯列間隔Ｄ１、Ｄ２は、中間ディスク８、９の厚さと一致する。示した実施形態の歯付ディスク６の厚さは、いずれの場合も０．３ｍｍである。図示しない代替の構成において、３つ以上の異なる歯列間隔を設けることもでき、かつ／または複数の連続する歯付ディスク６を、大きい歯列間隔Ｄ２が続く前に、狭い歯列間隔Ｄ１で配置することもできる。これらの代替の構成でも同様に、変わる歯列間隔の順番が、特に周期的に繰り返される。狭い歯列間隔Ｄ１と広い歯列間隔Ｄ２とからなる、図２に示す周期性の順番では、隣接する歯付ディスク６の歯７間に形成された中間空間へのクリーニングブラシの毛の係合を可能にする、またはその係合に有利である広い歯列間隔Ｄ２が比較的頻繁に出てくるので、特に良好に清浄することができる。

歯付ディスク６の歯７は、歯列の周方向１０に等間隔に離間して配置されている、すなわち、歯付ディスク６の２つの隣接する歯７間で、歯列の周方向１０に測定した周方向の間隔ｄ１、ｄ２は、どこでも同じ寸法である。図２に示すコームセグメント５では、例として、２１個の歯７が、いずれの場合も歯付ディスク６の１つに沿って配置されている。

歯付ディスク６と中間ディスク８、９との周期的に変わる配置により、図２による実施形態では、第１の歯付ディスク６、薄い中間ディスク８、第２の歯付ディスク６、および厚い中間ディスク９を並べた配置で構成されたディスクセット１１が形成されている。コームセグメント５は、回転軸３の方向に並んで配置された複数のかかるディスクセット１１を含む。各ディスクセット１１は、回転軸３の方向にセット厚さＳを有する。ディスクセット１１が、２つの歯付ディスク６および１つだけの中間ディスク８を有することも可能である。さらに、回転方向４に測定されるセット移行長さｂは、同様に回転方向４に対して平行に延びるコーミングされる繊維１２が、設定角αの結果としてコーミングプロセス時にセット厚さＳを通り抜ける回転方向４に沿った長さとして確立されるので、ディスクセット１１とコーミングされる繊維１２とによってセット移行長さｂが決まる。歯付ディスク長さＢは、傾けた態様で据え付けられた歯付ディスク６の回転方向４に投影された長さである。コーミングプロセス時にコームセグメント５のコーミングされる繊維１２への歯係合数を表す平均歯係合数Ａは、歯付ディスク長さＢのセット移行長さｂに対する比率として定義される。設定角αを用いたセット移行長さｂとディスクセット１１のセット厚さＳの幾何学的関係がｂ＝Ｓ／（ｔａｎ α）に従うとすると、理論的な平均歯係合数としてＡ＝（Ｂ・ｔａｎ α）／Ｓが導かれる。本発明によるコームセグメント５の平均歯係合数Ａは１．３よりも大きく、特に、２〜５の範囲内である。図２に示すコームセグメント５の実施形態では、歯係合数はＡ＝１．５である。

固有歯密集度は、横面１３に対する歯７の数によって確立される。一般に、固有歯密集度が高いほど、コームセグメント５のコーミング効果がそれだけ高まるということが当てはまる。コーミングプロセス時に歯７の先端が繊維１２と係合するので、固有歯密集度は先端密集度とも呼ばれる。図２に示すコームセグメント５は、平均固有歯密集度が、すなわち、全コームセグメントの横面１３に対するすべての歯付ディスク６の歯７の数が、１．７２歯／ｍｍ^２である。コームセグメントの代替実施形態では、Ｄ１＝０．１ｍｍ、Ｄ２＝０．４ｍｍであり、平均固有歯密集度は１．５２歯／ｍｍ^２である。厚さが薄い方の隣接する中間ディスク８によって互いに離れて配置された歯付ディスク６の領域では、コームセグメント５の横面１３の領域において固有歯密集度がより高くなる。これらの領域に付与された最大固有歯密集度は、少なくとも１．７歯／ｍｍ^２であり、特に、１．８〜２．５歯／ｍｍ^２である。図２に示す実施形態では、最大固有歯密集度は２．１歯／ｍｍ^２である。

コーミングプロセス時に、回転方向４に互いに平行に延びる複数の繊維１２が、コーミングセグメント５の歯７によって引き込まれる。この場合に、繊維１２は、回転軸３に沿ったその位置に応じて歯７を避けて移動できるので、繊維１２が歯７のまわりに局所的に偏向する。さらに、繊維１２は、繊維方向からそれることなく、２つの歯７の間に通すことができる。この場合に、繊維１２は、歯と係合した後、歯付ディスク６が斜位である結果として、厚い方の中間ディスク９を通る。繊維１２が歯のない中間ディスク９の上にある間、歯との係合はなく、したがって、コーミング効果もない。歯付ディスク６は斜位であるため、コームセグメント５上で、隣接する歯付ディスク６と繊維１２とが新たに係合する。図２では、低いおよび高いコーミング効果を有する様々な領域が、破線の長方形Ｂ１またはＢ２を用いて示されている。領域Ｂ１では、歯７が繊維１２に全く係合しないか、または孤立した係合しか起こらないので、コーミング効果が全くないか、わずかなコーミング効果しかなく、それに対して、領域Ｂ２には高いコーミング効果があり、この場合に、この高いコーミング効果は、歯７の繊維１２への比較的高い係合数によって引き起こされる。コーミングプロセス時に、コーミングされる繊維１２は、場合により、小さいコーミング効果、または高いコーミング効果を有する複数のかかる領域Ｂ１、Ｂ２を交互に通ってもよい。したがって、有益な間欠的コーミング効果が得られる。

図３は、コームセグメント５のさらなる実施形態を図２と同様な図で示している。図１および図２を参照して上記にすでに説明したものと同じ構成要素は、同じ参照数字を有し、再度詳細に説明することはしない。

図３によるコームセグメント５は、図２によるコームセグメントと同じであり、中間ディスク９ａもスペーサとして使用され、前記中間ディスクは、図２による中間ディスク９と比較して厚さが厚く、したがって、２つの隣接する歯付ディスク６ａ間の歯列間隔Ｄ２は拡張されている。歯列間隔Ｄ２は０．６ｍｍである。２つの異なる歯付ディスク間隔Ｄ１、Ｄ２の互いの比率は、図１によるコームセグメント５よりも大きく、６である。歯付ディスク間隔Ｄ１、Ｄ２の互いの比率のさらに大きな値も可能である。さらに、その一方で、図２による実施形態と同様に、厚さが０．３ｍｍの同じ中間ディスク９が設けられた実施形態も可能である。図３に示すコームセグメント５では、設定角は１０°である。１０個の歯７が、いずれの場合も、歯付ディスク６ａに沿って配置されている。

さらに、図３に示すコームセグメント５では、歯７は、いずれの場合も、歯付ディスク６ａに対の形で配置されるので、歯列の周方向１０に測定した、２つの隣接する歯７間の周方向の間隔ｄ１、ｄ３は異なる。歯列の周方向１０で歯付ディスク上に、図示しないが、３つ以上の歯７からなるグループで歯７を配置することも可能である。結果的に、歯対または歯グループの２つの歯７間の周方向間隔ｄ１は、いずれの場合も、異なる歯対または歯グループの２つの歯７間の周方向間隔ｄ３よりも小さい。歯７のこのグループ化した配置のために、小さい、または高いコーミング効果を有する、図２による実施形態を用いて説明した領域Ｂ１、Ｂ２は、さらに区別化した形で調整でき、前もって設定できる。

本発明によるコームセグメントの、図示しないさらなる実施形態では、スペーサが、歯列の歯に一体化して連結される。この場合に、スペーサは、歯列の歯を担持するコーム要素の足部領域の横付属部片として構成される。横付属部片は、例えば、型押し、研削、または一体品から成形する他の方法によって形成することができる。結果として、中間ディスクをなくし、コームセグメントの部品点数を削減することが可能である。

Claims (19)

1. 綿梳き用コーミングローラの円形コーム用のコームセグメントであって、
   ａ）前記コーミングローラ（２）の回転軸（３）の方向に互いに隣り合って配置される複数の歯列（６；６ａ）を備えて構成されるコームセグメントにして、前記歯列（６；６ａ）は、それぞれ歯列の周方向（１０）に互いに隣り合って配置された複数の歯（７）を有しており、
   ｂ）前記コームセグメント（５）は、前記コーミングローラ（２）上に組み立てられた状態で、前記回転軸（３）のまわりを回転方向（４）に回転可能であり、
   ｃ）前記歯列（６；６ａ）が前記回転軸（３）に対して傾いて配置されていて、前記歯列の周方向（１０）と前記回転方向（４）とが設定角αをなし、
   ｄ）２つの隣接する歯列（６；６ａ）間に少なくとも１つのスペーサ（８、９；８、９ａ）が設けられ、
   ｅ）前記歯列の周方向（１０）に垂直な方向で測定した歯列間隔（Ｄ１；Ｄ２）が、２つの隣接する歯列（６；６ａ）間で周期的に変わる、コームセグメント。
2. 前記スペーサ（８、９；８、９ａ）が、分離構成要素として構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコームセグメント。
3. 前記スペーサが、歯列（６；６ａ）の歯（７）に一体化して連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のコームセグメント。
4. ２つの異なる歯列間隔（Ｄ１；Ｄ２）を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコームセグメント。
5. 前記２つの異なる歯列間隔（Ｄ１；Ｄ２）の互いに対する比率が、少なくとも３であることを特徴とする、請求項４に記載のコームセグメント。
6. 設定角αが４°よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコームセグメント。
7. １つの歯列（６；６ａ）の２つの隣接する歯（７）間で前記歯列の周方向（１０）で測定した周方向間隔（ｄ１、ｄ２）が同じ寸法であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコームセグメント。
8. １つの歯列（６；６ａ）の２つの隣接する歯（７）間で前記歯列の周方向（１０）に測定した周方向間隔（ｄ１、ｄ３）が異なることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコームセグメント。
9. １の歯列（６、６ａ）の前記歯（７）が、前記歯列の周方向（１０）に対の形で、または少なくとも３つの歯（７）からなるグループで配置されていることを特徴とする、請求項８に記載のコームセグメント。
10. 構造上同一の複数のディスクセット（１１）が前記回転軸（３）の方向で互いに隣り合って配置され、各ディスクセット（１１）は、前記回転軸（３）の方向に、互いに隣り合って配置された少なくとも２つの歯列（６、６ａ）およびスペーサ（８、９；８、９ａ）を備えて構成され、前記回転軸（３）の方向でのセット厚さＳと、設定角αの結果として、コーミングされる繊維（１２）がコーミングプロセス時に前記セット厚さＳを通り抜ける前記回転方向（４）のセット移行長さｂとを有し、セット移行長さｂは、前記セット厚さＳと前記設定角αを用いて、ｂ＝Ｓ／（ｔａｎ α）として定義され、前記コーミングプロセス時にコーミングされる前記繊維（１２）への前記コームセグメント（５）の歯係合の平均歯係合数Ａは、前記セット移行長さｂに対する前記歯列の周方向（１０）での前記歯列（６；６ａ）の歯列長さＢの比率として、Ａ＝Ｂ／ｂ＝（Ｂ＊ｔａｎ α）／Ｓにより定義され、前記平均歯係合数Ａは１．３よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコームセグメント。
11. 前記コームセグメント（５）すべての、横面（１３）に対する前記歯列（６；６ａ）すべての前記歯（７）が、少なくとも１．５歯／ｍｍ^２の平均固有歯密集度を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコームセグメント。
12. 前記歯（７）が、コームセグメント（５）の前記横面（１３）の領域で少なくとも１．７歯／ｍｍ^２の固有歯密集度を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコームセグメント。
13. 前記歯（７）が、コームセグメント（５）の前記横面（１３）の領域で１．８〜２．５歯／ｍｍ^２の固有歯密集度を有することを特徴とする、請求項１２に記載のコームセグメント。
14. 前記スペーサ（８、９；８、９ａ）が、歯のない中間ディスクとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコームセグメント。
15. 前記スペーサが、１つの歯列（６；６ａ）の歯（７）を担持する、歯付ディスクの足部領域上の横付属部片として、歯列（６；６ａ）の歯（７）に一体化して連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のコームセグメント。
16. 前記２つの異なる歯列間隔（Ｄ１；Ｄ２）の互いに対する比率が、少なくとも６であることを特徴とする、請求項４に記載のコームセグメント。
17. 前記設定角αが６°〜１０°であることを特徴とする、請求項６に記載のコームセグメント。
18. 前記平均歯係合係数Ａは、１．５よりも大きいことを特徴とする、請求項１０に記載のコームセグメント。
19. 前記平均歯係合係数Ａは、２〜５の範囲内にあることを特徴とする、請求項１０に記載のコームセグメント。

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