JP2008527194A - テープ状の経糸および緯糸を製織するための方法および装置、ならびにその材料 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)杼口作成のために、異なる幅および形状の無張力で一定の長さのテープ状経糸を平坦な状態で能動的に供給する経糸送出デバイス。
(2)材料内に織り込まれたテープ状緯糸の異なる幅に対応するように、生地巻取りのために、一定または可変長さの無張力のテープ状経糸を平坦な状態で能動的に送給するために同様に採用可能である経糸送出デバイス。
(3)一部安定化および非安定化タイプのテープの繊維での非直線性をもたらすために、制御された様式で経糸長さを超過送給することができる経糸送出デバイス。
(4)その本体内部に被形成形状を有する生地の製造を可能にするために、制御された様式で選択的に経糸テープを超過送給することができる経糸送出デバイス。
(5)事前構成された非直線繊維および伸長可能な折畳みをそれぞれ有する繊維テープおよび非繊維テープを送給することができる経糸送出デバイス。
(6)異なる幅、形状、材料、および構成のテープを選択して、平坦な状態で、且つ所要の長さで能動的に送給するように同様に採用可能である緯糸送給デバイス。
(7)緯糸テープの幅方向前部分を平坦に把持することによって、異なる幅、材料、形状、および構成の緯糸を同一の生地内に挿入するように同様に採用可能である緯糸挿入グリッパ。
(8)能動的または受動的に駆動させることができる緯糸挿入グリッパ。
(9)一部安定化緯糸テープの繊維での非直線性をもたらすために、制御された様式で緯糸長さを超過送給することができる緯糸送給デバイス。
(10)その本体内部に被形成形状を有する生地の製造を可能にするために緯糸テープを超過送給することができる緯糸送給デバイス。
(11)事前構成された非線形繊維および伸長可能な折畳みをそれぞれ有する繊維および非繊維テープを送給することができる緯糸送給デバイス。
(12)異なる幅、形状、材料、および構成のテープ状緯糸を平坦な状態で生地フェルに配置するように同様に採用可能な緯糸堆積デバイス。
(13)テープ状経糸に対して90°で、または斜め/傾斜向きでテープ状緯糸を配置するように同様に採用可能な緯糸堆積デバイス。
(14)隣接するテープとのクローズまたはオープン・マッチ・フィットで、成形された縁部を有するテープを配置するように同様に採用可能な緯糸堆積デバイス。
(15)同じまたは異なる幅、材料、および構成の緯糸の延在端部を平坦な状態で固定するために同様に採用可能な耳形成デバイス。
(16)同じまたは異なる幅の緯糸を有する織成材料を巻き上げるために同様に採用可能な生地巻取りデバイス。
(17)二重経糸および緯糸を得るため、および必要に応じて、且つ必要なときにテープを超過送給することによって一部安定化タイプであるそれぞれのテープ内の繊維の制御されたウェーブ付け/テクスチャ付けをもたらすために、余剰の経糸および緯糸テープを縦並びで供給するための構成。
(18)好ましくは一部安定化繊維テープからなる少なくともいくつかの経糸および緯糸テープを有する織成材料。
(19)非直線状またはウェーブ付け/テクスチャ付けされた構成を構成繊維が有する、好ましくは一部安定化タイプの繊維テープからなる少なくともいくつかの単一経糸および緯糸を備える織成材料。
(20)少なくともいくつかの二重経糸および緯糸を備える織成材料であって、そのような二重経糸および緯糸それぞれを構成する非接続テープが、引張りによって長手方向および横方向で互いに対して摺動/スリップすることができ、二重テープを構成するテープの少なくとも1つが、一部安定化または非安定化タイプの繊維テープからなり、超過送給されるときに、ウェーブ/テクスチャの形で繊維での非直線性をもたらす織成材料。
(21)均一な繊維分布および向きを実現するために、織物構造を変えることなくテープ内で繊維直線性を再確立するために長手方向に引っ張ることによって直線状にすることができる非直線繊維を備える織成材料。
(22)生地がその断面でプロファイル材料に若干類似しており、したがって単位面積当たり可変の重量を有するように、少なくともいくつかの単一または二重経糸および緯糸を有する織成材料。
(23)経糸テープに対して傾斜している/斜めの緯糸テープを有する織成材料。
(24)その本体内部に被形成形状を有する織成材料。
(25)成形された縁部の経糸および/または緯糸テープを有する織成材料。
従来の製織では、経糸ヤーンは通常、経糸ビームにまとめて巻かれ、経糸送出システムによって製織装置に水平に供給される。ほとんどの材料を製織するために、1つの経糸ビームが使用される。テリー織りの場合には、2つの経糸ビームが使用される。すなわち、一方がループを製造するためのものであり、他方が基布を製造するためのものである。また、例えばコンベア・ベルト布のような比較的厚い材料を製織するときには、複数のビームが採用される。また、いくつかの特別な製品を製造する際、個々の経糸ヤーンが、クリール内のボビンから引き出されて、製織装置に送給される。
(緯糸の挿入)
20世紀の後半、主として製造速度を高める狙いで、製織の多くの発展がもたらされた。これらの発展は全て、新規の緯糸挿入システムの開発、ならびにそれに続く緯糸測定および送給デバイスのサポート的な開発に帰することができる。今日、高い速度(m/s)および挿入レート(サイクル/分)で緯糸を挿入することが可能である。シャトル、プロジェクタイル、レピア、および流体ジェットが、全てこの分野でよく知られている。摩擦駆動による緯糸挿入も知られている。全てのこれらのデバイスおよび方法における共通の特徴は、それらが、ヤーンを取り扱うために考案されたことである。緯糸が、例えば好ましくは20〜50mmの範囲内の幅広のテープの形態である場合には、これらのデバイスおよび方法は適していない。明らかに、異なる幅および厚さ/面積重量の緯糸テープが同じ材料内部に織り込まれる場合、および剛性のテープおよび繊細なテープが取り扱われる場合にも、これらのデバイスおよび方法は適していない。
テープ状緯糸の効率的な挿入を可能にするために、適切な送給および選択デバイスを採用することができる。そのようなデバイスまたはシステムの主要な目的は、あらゆる製織サイクルについて、ねじれのない無張力での緯糸テープ長さを垂直および平坦な状態で連続的に供給し、一部安定化、非安定化、安定化繊維テープ、剛性および可撓性タイプのテープ、さらには異なる幅、厚さ、材料、および構成のテープを取り扱うことである。
従来、筬打ち操作は、敷かれた緯糸ヤーンを、筬を用いて押すことによって生地フェルに堆積するように実施される。しかし、ヤーンではなくテープ状緯糸が使用されるとき、筬は、その作用が緯糸テープの横方向変形を引き起こすので、良好に使用することができない。しかし、米国特許第5455107号明細書による方法は、筬を採用する。筬を用いた筬打ちに伴う欠点は、緯糸テープにだけでなく、経糸テープにも横方向変形が生成され、これは最終的に生地内のギャップまたは開口をもたらす。そのような開口はまた、テープの不均一な幅にも起因する。緯糸幅が比較的狭いとき、筬は、往復運動する筬の固定ストローク長さにより、生地フェル位置まで緯糸を完全に押すことができない。緯糸テープが比較的広いとき、筬の筬打ち作用は、緯糸テープの変形および詰まりを引き起こす。明らかに、成形された縁部を有する緯糸テープが製織される場合には、筬の使用は有利でない。
テープ状経糸および緯糸の製織時、タックイン(たくし込み)およびレノ耳組(絡み拘束)方法による耳の形成は好ましくない。また、テープ状緯糸の挿入のためにシャトルを使用することができないので、通常の「シャトル」耳は製造することができない。特定のプラスチック・テープを製織するとき、耳を形成するために、熱を加えてテープを溶融することが可能である。特別な膠または接着剤の塗布を考慮することができるが、それらの使用は、乾燥時間、正確な量の供給、取扱いおよびノズル詰まりの問題、漏れによる経糸、緯糸、および織成材料の汚染の危険などに関わる。金属箔、および炭素、セラミック、ガラス、ホウ素、金属、アラミドなどからなる繊維テープが使用されるとき、耳を形成するために熱または膠を加えることはできない。米国特許第5455107号明細書による方法は、説明する耳組デバイスまたはシステムを有さず、それにより生地取扱いが困難になる。そのような材料からなる経糸および緯糸テープを使用するとき、また、異なる幅および厚さの垂直緯糸テープを同一の生地内で使用するとき、耳形成のプロセスは新たな解決策を必要とし、以下に説明する。
製織での良好な連続性を実現するために、生地フェル位置を一定に保つことが好ましい。従来これは、あらゆる緯糸挿入の後に、固定された増分だけ生地を前進させることによって実現される。この作業を行うために、巻取りローラが一般に採用される。巻取りローラの所要の表面速度は、歯車列または他の機構によって制御され、これらの機構は、しばしば振動スレーによって作動され、振動スレーは、緯糸挿入を支持して、取り付けられた筬によって緯糸を筬打ちする働きをする。既存の従来の巻取りデバイスは、例えば20および50mmの異なる幅の緯糸が同一の生地内に交互にまたは「随意に」(すなわち任意の所望の順序で)織り込まれる場合には不適切となる。さらにまた、多くの繊細な/壊れやすい/脆い材料および構成も、従来のシステムによって処理するのは困難である。また、従来のシステムによって、杼口作成および巻取り中に、テープ状経糸の無張力調整を維持することはできない。本発明は、スレーおよび筬が採用されないテープ状経糸および緯糸の製織に関するので、従来の巻取りシステムは組み込むことができない。さらに、脆い繊維テープ材料および繊細な金属箔およびポリマー・フィルムに対する一致した処理の安全性の点から、経糸供給と生地巻取りとの間に最小曲げ、摩擦、および圧縮の点を有することが好ましい。従来の巻取りシステムの設計は、生地が通常、ブレスト・ビームの上で水平に製織され、ブレスト・ビームの下で巻き上げられるので、これらの曲げ、摩擦、および圧縮点を回避できないようになっている。ここで、「平坦炭素繊維ヤーン」を取り扱うために従来の巻取りシステムが採用される米国特許第5455107号明細書を再び参照することが有意義である。そのような従来の巻取りシステムは、説明したように、特定の織成材料の品質および性能に悪影響を有し、したがって、そのようなデバイスはテープ状経糸および緯糸を備える織成材料には好ましくない。
これらの動作デバイスまたはシステムの自動順次作業のために、有利にはプログラムが提供される。杼口作成操作が製織の中心であることを考慮して、プログラムの一般的な概要を以下の表に記載する。示されるプログラムは、1サイクルの操作に関するものであり、用語「オン」および「オフ」は、それらの操作の「作動」または「非作動」を単に示唆するものである。参照番号は、図面、および本文献で与えられる部品番号に対応する。製織効率の改善のために、いくつかのステップが同時に行われる。プログラムの2次または副次部分、例えば異なる緯糸テープ幅の選択、およびそれに対応する経糸長さの送給に関する部分は、主プログラムの副次的な詳細にすぎず、主プログラムと同様に、且つより小さなループで機能するので、省かれている。
米国特許第6450208号明細書および米国特許第5455107号明細書によるテープ織物生地の欠点は前述した。また、経糸および緯糸の無張力のテープを供給して、完全安定化繊維テープまたは非安定化繊維テープ内の構成繊維の非直線性またはウェーブ付け/テクスチャ付けをもたらすことを、米国特許第5455107号明細書による方法ができないことを説明した。明らかに、この方法は、非直線繊維を備える材料を製造することができず、一部安定化および非安定化タイプの繊維テープの繊維の非直線性をもたらすこともできない。さらに、一部安定化の繊維テープは、そこでは可能性を考慮されていない。したがって米国特許第5455107号明細書による織成材料を構成する繊維は、それらを張力下で供給することにより、テープの長手方向で直線状に向けられて現れる。繊維は、図22に示されるようにそれらの構成内で非直線状にまたはウェーブ付け/テクスチャ付けされては現れず、図22は、本質的に繊維テープの長さ方向での、繊維の平面内(x−x)(図22a)、および平面外(y−y)(図22b)タイプの非直線向きを例示する。図22cは、図22aおよび図22bに例示される非直線構成を組み込んだ織成材料の一部分を例示する。要点を明確にするために、両方のタイプの非直線向きをもつ繊維が1つずつのみ示されている。繊維の非直線性は通常、図22cに示されるように織り合わせ領域に現れることを指摘することができる。繊維のこの非直線構成は、織りに起因する縮れまたは起伏ではないことに留意することが有意義である。繊維が、異なる部分でテープの長さに沿って平面外構成と平面内構成との両方を生じることが理解され、図示する必要はない。米国特許第5455107号明細書のテープまたは平坦なヤーンを構成する繊維は直線状に組み込まれ、したがって、そのような材料は、効果的に諸形状に適合することができず、前に説明したように均一な繊維密度および向きを提供しない。
説明した方法が、単一または二重にされた剛性および可撓性タイプの経糸および緯糸テープを処理できることの他に、接着またはプレーン・タイプにすることができるポリエチレンや他のポリマー材料など適切な材料のシートを用いて織成材料を直接積層するためにこの方法を採用することもできる。これは、所望の積層材料のシートを巻取りデバイス(70)に送給することによって実現することができる。図18に示されるロール(75)が、選択された接着材料のシートを供給し、案内プレス・ロール(77)が、それを生地に直接押圧し、生地へのシートの接着をもたらす。この構成は、さらに、所望の材料の2つのシートを送給することによって生地の両面に織成材料を積層する必要性に応じて修正することができる。別のさらに望ましい修正形態は、単一または対であってよい案内プレス・ロール(77)の加熱を提供することができることであり、織物およびポリマー材料の組み合わせ積層物に対して所要の熱および圧力を加える。説明した製織機械での積層材料の直接製造は、積層プロセスを別のセットアップにおいて個別ステップで行う必要がないので有益である。
Claims (28)
- テープ状経糸および緯糸から織成材料を製造するための方法であって、
杼口形成および生地巻取りを補助するようにテープ状経糸を送給するステップと、
前記経糸によって形成された前記杼口内にテープ状緯糸を挿入するステップと、
前記挿入したテープ状緯糸を生地フェルに堆積するステップと、
前記製造した織成材料を巻取るステップと
を含む方法において、
テープ状緯糸を挿入する前記ステップが、クランプすることによって緯糸テープを本質的に平坦な状態で把持すること、および前記緯糸テープを前記杼口を通して引っ張ることを含む方法。 - 前記緯糸の前記把持が、前記テープの幅方向前部分で行われる請求項1に記載の方法。
- 前記杼口内への挿入のために前記緯糸の1つを把持する前に、異なる幅、材料、および/または構造のいくつかの利用可能なテープ状緯糸のうちの1つを選択するステップをさらに含み、
緯糸を選択する前記ステップが、好ましくは、選択される緯糸の前部分を所定の把持位置に配置することを含む請求項1または請求項2に記載の方法。 - 前記緯糸テープが、前記生地フェル位置に堆積される前に、所定の位置で前記緯糸テープの供給源から切断される請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の方法。
- 必要とされるテープ状経糸の所定の長さが、杼口作成および生地巻取りを補助するために、杼口作成区域および生地フェル位置の方向に能動的に供給される請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の方法。
- 複数のテープ状経糸が分割配列で供給され、それによって杼口の頂部および底部層を形成する経糸テープが、前記杼口の開閉を補助するように独立して制御可能である請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記挿入した緯糸の前部分および後縁部分を前記杼口の外側から把持することによって、同様のまたは異なる幅、材料、および/または構造の前記挿入した緯糸テープを生地フェルに堆積するステップをさらに含む請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記緯糸テープの少なくともいくつかが、前記経糸テープに対して斜めに組み込まれる請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の方法。
- 二重経糸および/または緯糸を有する材料を製造するために、テープ状経糸および/または緯糸の少なくともいくつかが縦並びで供給される請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の方法。
- 単位面積当たり重量が変動する材料を製造するために、テープ状経糸および/または緯糸の少なくともいくつかが個別に、または縦並びで供給される請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の方法。
- 任意の幅の複数の緯糸テープを有する織成材料を巻取り、且つ本質的に同じ位置に生地フェルを維持するステップをさらに含む請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の方法。
- 好ましくは前記織成材料の最も外側の経糸テープを通って延在する緯糸端部に緯糸端部固定部を配置することによって、前記織成材料の側部の少なくとも1つで耳を形成するステップをさらに含む請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の方法。
- 異なる幅、材料、または構造の前記経糸および/または緯糸の少なくともいくつかが、無張力状態の下で供給される請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の方法。
- 一部が安定化されたタイプまたは非安定化タイプの経糸および/または緯糸テープの繊維における非直線性を生成するように、前記経糸および/または緯糸テープの少なくともいくつかが超過送給される請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の方法。
- 製織が、好ましくは前記経糸および緯糸テープの垂直堆積で行われる請求項1から請求項14までのいずれか一項に記載の方法。
- テープ状経糸および緯糸から織成材料を製造するための装置であって、
杼口形成および生地巻取りを補助するようにテープ状経糸を送給するための経糸送給デバイスと、
前記経糸によって形成された前記杼口内にテープ状緯糸を挿入するための緯糸挿入デバイスと、
前記挿入したテープ状緯糸を前記生地フェルに堆積するための緯糸堆積デバイスと、
前記製造した織成材料を巻取るための巻取りデバイスと
を有する装置において、
テープ状緯糸を挿入するための前記デバイスが、クランプによって前記緯糸テープを本質的に平坦な状態で把持するため、および前記緯糸テープを前記杼口を通して引っ張るためのレピア・グリッパ手段を含むことを特徴とする装置。 - 緯糸を把持するための前記手段が、前記テープ状緯糸の前記幅方向前部分を把持するように構成されている請求項16に記載の装置。
- 同じグリッパが、異なる幅、材料、および/または構造の単一または二重テープ状緯糸を前記杼口内に挿入するために同様に採用可能である請求項16または請求項17に記載の装置。
- 前記杼口内への挿入のために前記緯糸の1つを把持する前に、異なる幅、材料、および/または構造のいくつかの利用可能なテープ状緯糸のうちの1つを選択するための手段をさらに有する請求項16から請求項18までのいずれか一項に記載の装置。
- 単一または二重にされた緯糸テープを供給するための緯糸送給デバイスをさらに有する請求項16から請求項19までのいずれか一項に記載の装置。
- 一部が安定化された緯糸テープまたは非安定化緯糸テープの繊維における非直線性を生成するように前記緯糸テープを超過送給する緯糸送給デバイスをさらに有する請求項16から請求項20までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記緯糸テープを、所定の位置で前記緯糸テープの供給源から切断するための手段をさらに有する請求項16から請求項21までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記経糸送給デバイスが、杼口作成および生地巻取りを補助するために、前記経糸テープを所定の長さだけ杼口作成区域および生地フェルの方向に能動的に送給するように構成されている請求項16から請求項22までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記経糸送給デバイスが経糸を分割配列で供給するように構成され、それによって杼口の頂部および底部層を形成する経糸テープが、前記杼口の開閉を補助するように独立して制御可能である請求項16から請求項23までのいずれか一項に記載の装置。
- 2以上の経糸送給デバイスが、二重経糸を縦並びで供給するように組み込まれている請求項16から請求項24までのいずれか一項に記載の装置。
- 緯糸堆積デバイスが、前記経糸テープから外に延在する前記挿入した緯糸テープの前部分および後縁部分を把持することによって前記挿入した緯糸テープを前記生地フェルに堆積するように組み込まれている請求項16から請求項25までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記緯糸堆積デバイスが、前記挿入した緯糸テープの少なくともいくつかを前記経糸テープに対して斜めに堆積する請求項16から請求項26までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記織成材料の側部の少なくとも1つに耳を形成するための耳形成デバイスをさらに有する請求項16から請求項27までのいずれか一項に記載の装置。
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