JP2006144215A - ヘドルシャフトのためのシャフトロッド - Google Patents

Abstract

【課題】動荷重の下で僅かな曲がり傾向しか示さないシャフトロッドを提供する。
【解決手段】本発明に従うシャフトロッド（２）は、特に中央領域で特に小さい質量を有する。シャフトロッドは、シャフトロッドの中央領域で減少した厚さを有する上側縁（１１）と下側縁（１２）を有する。結局、加速力で誘導される負荷は中央領域において従来の構造より小さい。減少した加速力のために、中央のシャフトロッドの曲がりの程度は小さく、ゆえにこのような構造のシャフトロッドは非常に高速に作動する編機で使用するのにより適する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヘドルシャフトのためのシャフトロッドと、このようなヘドルシャフトを備えた編機に関する。

開口形成のために、編機にヘドルを担持するヘドルシャフトが使用される。たて糸がヘドルによりたて糸の中央面から動かされる。上に位置する上側シャフトロッドとたて糸の下に位置する下側シャフトロッドを備えたヘドルシャフトが、製作すべき織物の全幅にわたって延びる。シャフトロッドの端は側面バインダーにより相互連結されている。シャフトロッドは、ヘドルを担持するそれぞれのシャフト側板（shaft stave）を保持する。開口形成はヘドルシャフトの速い上下運動により行われる。このような上下運動は編機の主駆動軸の毎分回転数（ｒｐｍ）に起因するので、ヘドルシャフトの往復運動の速度の増加に関する考慮には機械の毎分回転数の増加が含まれる。特に大きい生地の幅の場合にヘドルシャフトに大きい負荷をもたらす編機の毎分回転数を増加させたい。シャフトロッドはヘドルシャフトの生産性に関して重要である。動的に負荷が変化する際シャフトロッドの曲げ抵抗力は最も重要である。シャフトロッドが固ければ固いほど、よりヘドルシャフト全体が毎分回転数に抵抗力がある。

製作され販売されるヘドルシャフトの多数がかなりの価格圧力の下にある。このため、アルミニウムがシャフトロッドの材料として非常に有利であると認識されてきた。一方では、複雑な断面を有するアルミニウム部品は押出し加工により作られ、他方では、このようにして作られたヘドルシャフトは、アルミニウムの特有の小さい重量に基づいて著しく軽量であり、しかし比較的に安価である。アルミニウムの負荷限界を超える場合、他の材料もうまく使用されてきた。

例えば、特許文献１は溶接シートメタル構造のシャフトロッドについて記述している。それは、上側縁と下側縁を有する長方形中空外形部材と、側壁を形成し、上側縁及び下側縁を互いに接続する２つの薄いシートメタル部品を構成する。交互の曲げ力に対するこのようなシャフトロッドの抵抗力は、使用される材料に基づいて、アルミニウムシャフトロッドのそれより大きいと考えられる。

特許文献２はシャフトロッドについて開示している。これは繊維複合材料でできており、金属要素でできたシャフトロッドのそれと同じような剛性を有するが、より軽量である。

前記の特許文献における出発点によれば、シャフトロッドはその全長に沿って実質的に一定の断面を有するのに対し、特許文献３はその長さに沿って様々な外形（profile）を有するシャフトロッドを示す。シャフトロッドはほぼその中央で最も大きい高さを有する中空外形部材である。外形高さは端に向かって先細る。このような構造は、機械加工により両端で高さが減少した中空金属部材を設けることにより得られる。金属外形部材のチャンバを通るカットから生じる露出した開口はストリップにより閉じられる。

このような外形部材は静荷重に関して最小化されると考えられる。しかしながら、中央における外形部材の大きめの剛性にもかかわらず、シャフトロッドのかなりの曲がりが生じる。

DE3702524 US5345974 DE19917791C1

ゆえに、本発明の目的は、動荷重の下で僅かな曲がり傾向しか示さないシャフトロッドを提供することである。

この目的は請求項１に記載のシャフトロッドにより達成される。

本発明によるシャフトロッドは、例えば箱外形断面、Ｉ断面又はＣ断面を有する。断面外形は中央領域では減少した質量を有する。これは、例えば上側縁及び／又は下側縁が中央に向かって薄く作られ、すなわち、中央の付近より端で大きめの厚さを有することにより、得られる。このようにして、シャフトロッドの質量は端に集中している。中央領域の質量は減少し、それでシャフトロッドの加速又はブレーキの際克服すべき慣性力が減少する。同時に、剛性は本質的に保存され、シャフトロッドの動曲がりの程度が減少する。これにより、高めの機械の毎分回転数及び／又は大きめの生地幅が可能になる。このような手段は、主に中央の保持のないヘドルシャフトに当てはまる。中央の保持がある場合、最小の壁厚の領域を異なる中央保持のほぼ中央、又は中央保持と側面保持の中央に設けると役立つ。

ヘドルシャフトの端から中央領域に向かって延びる上側縁及び／又は下側縁の断面表面の減少は主に、シャフトロッドと垂直に測定されるそれぞれの縁の厚さの減少である。厚さの変化はなだらか又は階段状である。縁はそれぞれ一体構造又は複数構成部品である。シャフトロッドの外側高さは好ましくは一定である。例えば、上側縁及び下側縁はそれぞれ、互いに平行に延びる細い上側及び下側のストリップ形外側面を有する。上側縁及び下側縁は少なくとも１つの側壁又は２つの側壁により相互連結しており、開いた外形又は閉じた外形（箱外形）が得られる。少なくとも１つの側壁は好ましくは比較的薄い。上側縁及び下側縁の間の付加的な強化、さらに側壁のために、一方の縁から他方へ延びる連結要素が設けられる。連結要素は特に圧力抵抗がある要素で、十分な形状安定性を有する比較的軽量で固い要素が好ましい。さらに、上側縁と下側縁の間に、特に少なくとも１つの側壁と結合した保持体を設けることが可能である。保持体は軽量な発泡体、蜂の巣体（honeycomb body）などである。これにより、十分に固く、動荷重の下でも膨れる傾向を示さない特に薄い側壁が可能になる。

側壁は、所望の位置への要素の固定取り付けを可能にするために少なくとも一部でこのような厚さを有する。これは、例えばたて糸に起因し、シャフトロッドに対して横向きの引張力により編機のシャフトロッドが負荷を受けるとき必要である。

シャフトロッドの部分はアルミニウム、特別な鋼又は繊維複合材料のような金属である。シャフトロッドの好ましい実施形態は、繊維複合材料、アルミニウム板又は非常に薄い鋼板の２枚の薄くて軽い側壁を有する。それらは、様々な断面の縁と共に長方形中空体を形成する。負荷による膨らみに抗して側壁を固定するために、側壁は長さの少なくとも一部に沿って保持体と連結している。保持体は、例えばアルミニウムの蜂の巣構造かフェノール樹脂強化繊維紙である。固い発泡体の芯も用いられる。スペースは、例えば側面保持部を固定するシャフトロッドの端でコーナー連結部を収容するために必要ないので、保持体は全中空チャンバを満たす。駆動部分の取り付けのためのフリースペースを残す必要もある。保持体は側壁と共に先に述べた連結要素の機能を引き受ける。

多くの場合、シャフトロッドの縁がシャフト側板から離れて位置する長手方向に変化する断面を有してさえいれば十分である。これとは逆に、シャフト側板に隣接する縁は一様な断面を有する。このようなシャフトロッドもシャフト側板の剛性のために必要な剛性を得る。この場合でも、シャフトロッドの中央領域の質量は、シャフトロッド端に連結する対応する大きいシャフトロッド部分に比べて減少する。

シャフトロッドの全長にわたって外側輪郭を維持する際、特に中央領域のシャフトロッドの質量減少により、公知のシャフトロッドに比べて動荷重支持力が増加するシャフトロッドを得ることができる。

本発明の有利な実施形態の他の詳細は特許請求の範囲、図面又は明細書に開示されている。

図面は本発明の実施形態を示す。

図１は、上側シャフトロッド２、下側シャフトロッド３及び２つの側面バインダー４，５を有するヘドルシャフト１を示す。シャフトロッド２，３は、例えば図２において示すような平らな鋼外形部材であるシャフト側板６，７を保持する。

従来どおりに、図２に示すシャフトロッド２は、中空ボックス外形を有する押出し加工のアルミニウム外形部材である。このロッドは平らな側面を形成する２つの側壁８，９を有する。それぞれの縁１１，１２が上下に設けられ、これらの縁は側壁８，９と共に一体部品を形成し、内側スペース１３を囲んでいる。シャフトロッド２の断面はその長さに沿って変化していない。

図３は、前記の従来のシャフトロッドの変形例を示す。図３の実施形態は中間縁１０を有する２チャンバ外形部材である。この実施形態は２つの内側チャンバ１３，１４を有する。あるシャフトロッドの部分、特に上側エッジ領域は側面バインダー４，５の結合を促進するように機械工作されてもよい。

本発明に従うシャフトロッドは、フランジ１１，１２と場合によってはある中間縁１０の形状が図２及び３の公知のシャフトロッドと異なる。図４に示されるように、縁１１，１２は、長さ方向１５に沿って変わる垂直に測定した厚さＨの高さを有する。上側縁１１は好ましくは、長手方向１５に直線状に延びる平らな外側面１６を有する。縁１１は、反対側に位置した、例えば弓形形状の内側面１７を有する。厚さＨは内側面１７と外側面１６の間で測定される。厚さＨは、シャフトロッドの端領域１９，２１より縁１１の中間領域１８において著しく小さくなるように、内側面１７のアーチは設計される。

下側縁１２も同様に長手方向１５に変化する厚さＨを有する。従って、ここでも、内側面２２はシャフト側板６に面する外側面２３に平行でない。従って、シャフトロッドの端領域１９，２１では、縁１１，１２は中間領域１８におけるよりも厚い。

縁１１，１２の間に、シャフトロッドの端領域１９，２１の間に好ましくは中央に配置される保持要素２４が設けられる。保持要素２４は、例えば、炭素繊維強化複合物ウェブ、アルミニウムウェブ、鋼保持などである。それは、縁１１，１２と共に一体部品として形成されるか、そこに接着され又は溶接される。

図４に従うシャフトロッド２は図５に断面を示されている。それは、例えば、側壁８、縁１１，１２及び側壁８の延長部２５を有するアルミニウムボディを有する。この延長部は下側縁１２を越えて下方に突出し、シャフト側板６のためのホルダーを形成する。図６は斜視図で、シャフト側板６と共にシャフトロッド２としてのベースボディを示す。ベースボディは、例えば、エンドレス外形部材から初めに切断される押出し加工アルミニウム外形部材のカット部分である。次のステップでは、例えば、内側面１７，２２を機械工作することで縁１１，１２の所望の外形が与えられる。その後、図５に示されるように、例えば薄い金属板の側壁９が取り付けられる。それは接着又は溶接により縁１１，１２に固定される。

前記のようにして得られたシャフトロッドは、中間領域１８（図４）では、その端領域１９，２１におけるより単位長さ当たり軽い重さを有する。ゆえに、中間領域は操作中、減少した動荷重にさらされる。シャフトロッド２は高めの機械の毎分回転数（ｒｐｍ）を可能にし、従来のシャフトロッドより大きい生地幅にわたって延びることが分かった。さらに、中間領域１８での重量減少により引き起こされる剛性減少は動荷重の減少よりずっと小さいことがわかった。しかしながら、増加した変形の傾向を示すシャフトロッド２の固有の弱さのために、全長に沿って縁１１，１２を中央領域１８の厚さまで薄くすることは、特に上側シャフトロッド１１に関して実行できない。

縁１２は例外である。必要なら、それは、例えば中間領域１８に存在する小さい高さ又は厚さＨをその全長に沿って有してもよい。この場合、シャフトロッド２の強化はシャフト側板６が引き継ぐ。これは特に、シャフト側板６が延長部２５と特に長手方向にしっかりと取り外しできないように連結している実施形態に当てはまる。曲げ荷重に起因してシャフトロッドに加わるテンション及び圧力ストレスはシャフト側板により受けられる。

図６に示された外形部材は側壁９のない開いた外形としても使用される。図５に示される側壁８は、延長部２５と一直線に並んで又は縁１１，１２に対してほぼ中央に指向している。このような場合、改良されたＩ外形が得られる。

図４〜６に示される実施形態によれば、縁１１，１２は細長い楔に似ている。縁１１，１２の厚さＨは端から中央に向かって徐々に減少する。しかしながら、図７，８及び９に示されるように、厚さの減少は段階状でもよい。このような構成では、縁１１，１２は例えば繊維複合材料でできている。縁１１，１２は、例えばそれぞれのバー１１ａ，１１ｂ，１１ｃと１２ａ，１２ｂ，１２ｃから成り、炭素繊維強化材料でできている。バーは等しくない長さを有し、互いに接着される。例えば、外側バー１１ａ，１２ａは貫通して形成されているのに対し、短めのバー１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃはシャフトロッド２の端にぴったり接している。このようにしてステップ２６，２７が得られる。それぞれの縁の厚さは、シャフトロッドの端領域１９，２１から中央領域１８に向かって減少する。ステップは真っ直ぐであるか、ランプを形成するために斜めでもよい。

図８及び９に示されるように、前記のように階段状にされた縁１１，１２はシートメタル部材か、側壁８，９を構成する繊維複合材料でできた薄いプレート状要素と連結してもよい。強化のために、側壁８，９の間に、例えば蜂の巣体の支持体２８が設けられる。このような蜂の巣構造はアルミニウム板、樹脂含浸紙又は別な適切な軽構造材料でできている。蜂の巣体は好ましくは少なくとも１つの側壁８に接着されるが、好ましくは側壁８と９の両方に接着される。

さらに、下側縁１２に、シャフト側板６を担持するために１つ又は複数のホルダー２９接着される。好ましくは、ホルダー２９は側壁８，９に接着される。

このようにして作られた軽構造シャフトロッドは中央領域で減少した重量を有する。しかしながら、結合したシャフトロッドの端領域１９，２１は、縁１１，１２の厚めの領域に基づいて特に大きい剛性を有し、動荷重によるシャフトロッドの曲がりは最小化される。

図１０及び１１は、図７〜９に従うシャフトロッド２に本質的に一致したシャフトロッド２を示す。ゆえに、同じ参照番号に関しては先の記述を参照されたい。先に記述したシャフトロッド２を出発点として、下側縁１２は一定の厚さＨを有する。しかしながら、シャフト側板６から離れて位置した上側縁１１は前記のように階段状になっている。上側縁１１は細長い長方形部分１１ａ，１１ｂ，１１ｃで形成されている。これらの部分は互いに接着され、例えば、繊維複合材料でできている。側壁８，９は支持体２８と縁１１，１２に接着されている。側壁８，９は下側縁１２を越えて下方に突出し、それらの間にそれぞれのホルダー２９，３０を収容する。ホルダーは金属又はプラスチック（好ましくは繊維強化プラスチック）である。それらは、シャフト側板６が当接した保持部分に結合した細いネックを有する。シャフト側板６はこの配置では、例えば螺子３１，３２でホルダー２９，３０と連結している。必要ならば、リベットか他の連結手段も利用できる。

このシャフトロッド２も同様にその高い動曲げ抵抗力が優れている。シャフトロッドの外側領域のより固い設計と中央領域にある重量の減少により、最速の操作速度、すなわち最高の操作機械の毎分回転速度を実現することができる。

本発明によるシャフトロッド２は、特にその中央領域で、特に小さい質量を有する。シャフトロッドは、シャフトロッドの中央領域で減少した厚さを有する上側縁１１と下側縁１２を有する。結局、加速力に誘導される負荷は中央領域において従来の構造より著しく小さい。減少した加速力のために中央のシャフトロッドの曲がりの程度が小さく、ゆえに、このような構造のシャフトロッドは非常に高速に作動する編機での使用により適している。

ヘドルシャフトの概略正面図である。 従来構造のヘドルシャフトの部分斜視図である。 従来構造の変形例のヘドルシャフトの部分斜視図である。 本発明に従うシャフトロッドの部分長手断面図である。 図４のシャフトロッドの断面図である。 図５のシャフトロッドの要素の斜視図である。 階段状内側外形を有するシャフトロッドの変形例の概略図である。 ラインＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う図７のシャフトロッドの断面図である。 ラインＩＸ−ＩＸに沿う図７のシャフトロッドの断面図である。 内側外形を有するシャフトロッドの変形例の長手断面図であり、シャフト側板から離れた１つの縁だけが階段状構造を有する。 図１０のシャフトロッドの斜視部分断面図である。

符号の説明

１ ヘドルシャフト
２，３ シャフトロッド
４，５ 側面バインダー
６，７ シャフト側板
８，９ 側壁
１０ 中間縁
１１，１２ 縁
１１ａ，１１ｂ、１１ｃ バー
１２ａ，１２ｂ、１２ｃ バー
１３，１４ 内側チャンバ
１５ 長手方向
１６ 外側面
１７ 内側面
１８ 中間領域
１９，２１ シャフトロッドの端領域
２２ 内側面
２３ 外側面
２４ 保持要素
２５ 延長部
２６，２７ ステップ
２８ 保持体
２９，３０ ホルダー
３１，３２ 螺子
Ｈ 厚さ

Claims (22)

1. ヘドルの端はと目を収容するために配置されたシャフト側板（６）と、上側縁（１１）及び下側縁（１２）により形成された２つの細い側面及び側壁（８）で形成された少なくとも１つの広い側面を有する担持体とを有するヘドルシャフト（１）のためのシャフトロッドにして、
   少なくとも１つの縁（１１，１２）が、長手方向（１５）に沿って変化する厚さ（Ｈ）を有するシャフトロッド。
2. 変化する厚さを有する縁（１１）が、シャフトロッドの端領域（１９）からシャフトロッドの別な端領域（２１）に延び、シャフトロッドの端領域（１９，２１）において、それらの間に位置する領域（１８）より大きい厚さ（Ｈ）を有することを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
3. シャフト側板（６）に隣接する縁（１２）が一定の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
4. 両方の縁（１１，１２）が、端領域（１９，２１）で、それらの間に位置する領域（１８）より大きい厚さ（Ｈ）を有することを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
5. 縁（１１，１２）が、縁（１１，１２）の厚さが変化するステップ（２６，２７）を有することを特徴とする請求項２に記載のシャフトロッド。
6. 縁（１１，１２）が楔形部分を有することを特徴とする請求項２に記載のシャフトロッド。
7. 縁（１１，１２）が内側面（１７，２２）で弓形に曲がっていることを特徴とする請求項２に記載のシャフトロッド。
8. 両方の縁（１１，１２）が長手方向に真っ直ぐな外側面（１６，２３）を有することを特徴とする請求項２に記載のシャフトロッド。
9. 少なくとも１つの側壁（８）と縁（１１，１２）が同じ材料でできていることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
10. 少なくとも１つの側壁（８）と縁（１１，１２）が一体部品として互いに連結していることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
11. 少なくとも１つの側壁（８）が繊維複合材料でできていることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
12. 少なくとも１つの側壁（８）が金属であることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
13. 上側縁（１１）及び下側縁（１２）が繊維複合材料でできていることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
14. 上側縁（１１）及び下側縁（１２）が金属でできていることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
15. 他の側壁（８）、上側縁（１１）及び下側縁（１２）により箱外形を形成する第２の側壁（９）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
16. 保持体（２８）が上側縁（１１）と下側縁（１２）の間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
17. 保持体（２８）が蜂の巣体であることを特徴とする請求項１６に記載のシャフトロッド。
18. 保持体（２８）が発泡体であることを特徴とする請求項１６に記載のシャフトロッド。
19. 金属でできた部分が溶接で互いに連結し、残りの部分が接着により互いに連結していることを特徴とする請求項１２，１４及び１６に記載のシャフトロッド。
20. 連結要素（２４）が上側縁（１１）と下側縁（１２）の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシャフトロッド。
21. 連結要素（２４）がシャフトロッドの端領域（１９，２１）から離れた部分に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載のシャフトロッド。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つのシャフトロッド（２）を具備した少なくとも１つのヘドルシャフトを有する編機。

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