JP2018519429A - 編機 - Google Patents

Abstract

複雑な編み芯形状を有する編組コア体、例えば矩形状の編み芯断面を有した或いは片側が断面変化する編組コア体の周りに編組するとき、編糸が常に編組コア体輪郭形状の正しい位置を確実になぞるようにするために、本発明により、調整可能な複数のセグメントからなるとともにこれらのセグメントの各セグメントが個別に且つ他のセグメントとは独立にアクチュエータで操作できる編組リングが提供される。

Description

本発明は、連続的に継続して送り込まれる或いは往復しながら送り込まれる編組コア体の周りに編組するための編機、特に丸編機であって、少なくとも二つの編糸ボビン（Ｆｌｅｃｈｔｆａｄｅｎｓｐｕｌｅ）と、編組コア体上における編糸の載着位置（Ａｕｆｌａｕｆｐｕｎｋｔ）から編糸ボビンまでの間に設けられた編組リングとを有し、当該編組リングの内側表面上を編糸がガイドされるとともに、当該編組リングが複数の調整可能なセグメントからなり、それぞれが調整可能な編組リングのセグメントが専用の調整装置を有する編機に関する。

編機、特に丸編機では、編組コア体が送り込まれることが多い。この編組コア体は、断面が同じままか或いは当該編組コア体の長手方向に断面が大幅に変化することで、製造すべき部品の将来的な形状が与えられるようになっている。

ここで、この編組コア体は、最終的な部品に残されたままでもよいし、なくなる芯として再び取り外されてもよい。

編糸としては、単糸や編組用繊維（例えば炭素繊維ないしガラス繊維からなるロービング）を用いることができる。

これらの編糸や編組用繊維を編組コア体の周りに編み込んでいくことで、繊維強化プラスチックからなる多様な部品を後から製造するのに用いられる所謂プリフォームを製造することができる。このとき、将来的な部品の品質を高くするには、編糸や編組用繊維ができるだけ正確に編組コア体上に置かれていくことが必要不可欠である。

よく用いられている編み工程では、編組用巻き糸をボビンが収容していて、このボビンがガイド軌道上を互いに相対的に動かされることで織物が出来上がるようになっている。その際、ボビンは、編組コア体周りに異なる周回方向を有している。

丸編機の場合、ガイド軌道は互いに反対方向に動く同心の二つの円軌道であり、それらの中心を−軸がずれた状態で（ａｘｉａｌ ｖｅｒｓｅｔｚｔ）−編み込み対象の編組コア体が動いていく。このようにして、正の回転方向のボビンの編糸や編組用繊維が、負の回転方向のものと次々に交差して行き、編組コア体の周りの編組に伴って丸織物が形成されることとなる。

複雑な芯形状を有した編組コア体が編機に用いられるときには、一定の開口形状（ＯＥｆｆｎｕｎｇｓｑｕｅｒｓｃｈｎｉｔｔ）を持つ慣用の丸い編組リングを用いると均一な編組構造が得られない。

側面長さがかなり違う編組コア体の場合においても、丸い開口形状を持った定形の編組リングを用いると、編組コア体のそれぞれの側面における繊維密度、層厚および局所的な編み込み角度が部分的にかなり異なってくる。

さらに、湾曲した編組コア体の場合には、開口形状が丸い定形の公知の編組リングを用いると、曲げの外半径と内半径側で編組構造が違ってくる。

そこで、この問題を解決するために、特許文献１は、四つの折曲されたセグメントからなる編組リングを有し、これらのセグメントが全て同時に同じ移動距離だけ半径方向に編組コア体に向かっていく或いは編組コア体から離れていくように動かすことができる丸編機を開示する。個々のセグメントは、その自由端部において互いに重なり合っている。調整装置は、その折曲された部分に係合している。

この構成は、編組リングの縦軸線に対称に断面が変化していく場合の編組コア体の断面変化にしか編組リングの個々のセグメントが追従できないという欠点を有している。編組コア体が場所により膨らんだり引っ込んだりするのにはついていけず、そのために織物の品質が損なわれることになる。同様に、側面の長さがかなり違う編組コア体は、周りを十分な品質で編組することができない。

他の解決手段が特許文献２より公知とされている。この文献では、丸編機において、アイリス絞り様に設定可能な少なくとも一つの編組リングが設けられている。この文献でも、全てのセグメントが同時に同じ角度量でしか調節できない。そのために、この編組リングを用いると、断面形状が片側だけ変化する編組コア体に追従することができない。

独国特許出願公開第１０２０１００４７１９３号明細書 米国特許第６６７９１５２号明細書 独国特許出願公開第１０２０１１００６６４７号明細書

本発明は、個別のセグメントからなる編組リングにさらに変更を加えることで、複雑な編組コア体の形状でも高い品質をもって周りを編組することができるようにすることを課題とする。

この課題は、請求項１に特徴が示された編機により解決される。下位請求項は、本発明の有利な発展形態を示す。

編組リングの各セグメントが個別に任意量で調整することができることで、最大アスペクト比がＢ／Ｈ＝３／１の矩形の編組コア体、楕円形の編組コア体断面、或いは編組コア体断面が突発的及び／又は片側だけ断面変化する等々といった複雑な編組コア体形状の場合にも編組リングを最適化することができるので、編糸ないし編組用繊維が最適にガイドされる。これにより、如何なる編組コア体周面上であっても編糸の載着位置が常に正位置となることが保証できる。とりわけ、編組リングの内側表面と載着位置との間の空隙も常にごく小さく保つことができる。こうして、形状が複雑な編組コア体の長さにわたって編組構造がよりいっそう一定となるか、或いは、編み工程が行なわれている間に編組リング形状の調整が行なわれることで組織構造を自在に操ることができる。

片側が回転可能に支承された個別のセグメントにリニアガイドを用いて一つの専用の駆動部をそれぞれ設けることで、周縁の閉じた開口の広さを編組時に可変にすることは、特許文献３から確かに公知ではある。しかしながら、この文献でも、全てのセグメントが同時に同じ角度だけ揺動する。これに対して、本発明は、各セグメントを他のセグメントとは独立に動かすことができる点で異なっている。

この長所は、請求項２に係る本発明の発展形態を用いることで特に容易に得ることができる。６個のセグメントが六角形の形状を形成する。個々のセグメント間に隙間ができないように、前後に並んだ二つのセグメントは、それぞれ異なる平面に配設されている。つまり、三つのセグメントは、第一の平面に、他の三つのセグメントは、第一の平面に平行な第二の平面に配設されている。

請求項３に記載のセグメントは、その端部において回転可能に支承されており、他の自由端部が後続のセグメントの枢支点に重なることが有利である。これにより、請求項２に係る実施態様と組み合わされることで、編糸を傷付けたり、織物に不良が出たりすることにつながりかねないセグメント同士間の隙間が一切できないことが担保される。

セグメントは、真っ直ぐでもよいし、或いは請求項４によって同じの又は別々の曲率半径で湾曲して形成されていてもよい。

請求項５に係る本発明の発展形態は、各調整装置をその対応するセグメントにスペースを節約した構成で固定することを示す。しかも、縦溝によってセグメントの質量が軽減されるので、素早く且つ力を要さずに調整することができるようになる。

請求項６に記載の縦溝は、余分な固定手段を使わなくても縦溝の中に調整装置を保持できるように内側に入り込んだ周縁部を有しており、そのおかげで調整装置は上に向かって縦溝から外れてこないようになっている。

請求項７および８は、代替的な二つの調整装置を示す。このとき、調整装置のそれぞれ向かい合って位置するセグメントが、それらの構成態様にかかわらず、共通の作用線（Ｗｉｒｋｌｉｎｉｅ）上に配設されることが有意義である。

装置技術的にみて本発明による編組リングを設けるのに簡易な構造を請求項９による発展形態が示している。

請求項１０に記載の実施形態により、全てのセグメントは、保持リングの一方の側に配設される。勿論、セグメントの一部を保持リングの一方の側に、セグメントの他の一部を保持リングの反対側に配設することも可能である。

以下に、実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。図はかなり概略的に示すものである。

編糸が載着する編組コア体の概略的な側面図である。 第一体勢にある本発明による編組リングの概略的な平面図である。 第二体勢にある本発明による編組リングの概略的な平面図である。 本発明による編組リングの実施例の上面図である。 図４ａの編組リングの斜視図である。 縦溝を有したセグメントの部分斜視図である。

図１には、編組コア体１の一部の側面図が示されている。

編組コア体１は、縦軸線２と、縦軸線２に常に対称には設けられていない変化する横断面とを有している。つまり、編組コア体は、対称な周囲の断面拡大部を外周部３に有する一方、編組コア体は、外周部４においては片側に膨らんだ部分を、外周部５においては片側に引っ込んだ部分を有している。これに続き外周部６に対称的にすぼんだ部分がきて、この部分が次には外周部７に向けて再び対称的に拡大する。

図示された例では、個々の領域間の移行部は連続的であるが、この移行部は階段状になっていてもよい。

編組コア体１の送り方向は、８で示されている。

編組コア体１上には、通常は多くの編糸や編組用繊維９が載着し、場合によってはさらに縦糸ないし横糸（Ｓｔｅｈ− ｏｄｅｒ ０°−Ｆａｅｄｅｎ）（不図示）も加わる。この例では、見やすくするために編糸ないし編組用繊維９が二本だけ示されている。これらは、詳細が示されていない編糸ボビン（Ｆｌｅｃｈｔｆａｄｅｎｓｐｕｌｅ）から引き出される。これらは、この例では、第一の編組リング１０の内周面を介して偏向される。この編組リング１０は、一定の変らない直径を有し、この直径は、編組コア体１の最大直径よりも大きい。

編糸ボビンの配置いかんによっては、この第一の編組リング１０は省略してもよい。

編組コア体１上の載着位置の近くに、編組リング１１が配置されている。この編組リングは、編組コア体１の表面に対して接線方向に編糸９を偏向する。

編組の仕上がりが品質的に高くなるように或いは織物の構造を自在に操作するために、編組リング１１は、編組コア体１の表面の直ぐ近くにある。編組リングは、編組コア体１の変化する横断面に従ってその直径が調整可能とされていなければならない。

図２は、本発明による編組リング１１をその構造において正面視して概略的に示している。編組リングは、６個のセグメント１１ａ〜１１ｆからなり、これのセグメントは、六角形の辺を形成する。各セグメント１１ａ〜１１ｆは、一定か又は変化する曲率半径を有している。湾曲したセグメント１１ａ〜１１ｆの代わりに、直線的なセグメントが用いられてもよい。

各セグメント１１ａ〜１１ｆは、一方の端部１２側で一つの枢支点１３周りに回転可能に支承されている。平面視して閉じた内側周縁（エッジ）を持つ開口を個々のセグメント１１ａ〜１１ｆが形成できるように、これらのセグメントは、以下に述べられるようにそれぞれ交互に二つの平行な平面内に配設されている。各セグメントの端部は、後続のセグメントの始点と重なり合う。換言すれば、セグメント１１ａは、手前側の平面に位置し、セグメント１１ｂの枢支点１３よりも後で終端し、セグメント１１ｂは、背後側の平面に位置し、セグメント１１ｃの枢支点１３よりも後で終端し、このセグメントがまた手前側の平面に位置する。

個々のセグメント１１ａ〜１１ｃは、個別に制御可能な専用の調整装置１４によって揺動される。個々の調整装置１４は、好ましくは電子機械的な或いはまた空圧式若しくは油圧式の主軸駆動部からなり、当該主軸駆動部は、専用の適した制御装置により制御することができる。主軸の自由端部は、以下にも述べるように、対応するセグメントに係合する。

互いに向き合って位置するセグメントの調整装置１４は、共通の軸線上に載っている。

図２では、全てのセグメント１１は、これらのセグメントが出来る限り大きな直径を形成するように配置されており、この配置で編み込みを行なう編組コア体１は、この最大の直径を有することができる。その一方で、図３では、これらのセグメントは、内方に揺動された体勢にあることが示されている。これから分かるように、これらのセグメントは、もっとずっと小さな直径の境界を画する。

図３は、全てのセグメント１１ａ〜１１ｆが一様に揺動していることを示すものだが、各セグメントのために別個に制御可能な調整装置１４によって、ほぼあらゆる任意の断面形状、特に複雑な編組コア体の形状に対する断面形状も作ることができる。

図４には、本発明による編組リング１１の好ましい技術的な実現例が示されている。個々のセグメント１１ａ〜１１ｆは、それらの調整装置１４とともに、共通の保持リング１６に取り付けられている。必要な二つの平面を実現するために、図４ｂから直ぐ分かるように、セグメント１１ｂ，１１ｄ，１１ｆが一つ置きにスペーサブシュ１７を介して保持リング１６に取り付けられている。スペーサブシュ１７の代わりに、離間された第二の保持リングも可能であるし、或いは保持リング１６の前面と後面に交互に固定することも可能である。

図５には、セグメント１１における、調整装置１４の主軸２０の枢支点が示されている。これに関して、各セグメント１１ａ〜１１ｆは、縦溝１８を有している。この縦溝は、その上側の縁部１９が窄んでいる。この縦溝１８内において、主軸２０の自由端部は、縦溝１８の断面にぴったり合った摩擦の少ないガイドによって移動できるように設けられている内側に入り込んだ部分１９は、主軸２０が縦溝１８から後退しようとする際に外に出てしまうことが確実にないようにする。代替的に、セグメント１１は、そのガイドエッジ（Ｆｕｅｈｒｕｎｇｓｒａｎｄ）の反対側で、対応する調整装置１４と別の仕方で機械的に接続されていてもよい。

１ 編組コア体
２ １の縦軸線
３〜７ １の外周部
８ １の送り方向
９ 編糸
１０ 編組リング
１１ 編組リング
１１ａ〜１１ｆ １１のセグメント
１２ 端部
１３ 枢支点
１４ 調整装置
１５ 軸線
１６ 保持リング
１７ スペーサブシュ
１８ 縦溝
１９ 周縁部
２０ 主軸

Claims (10)

1. 連続的に送り込まれる編組コア体であって当該編組コア体の長手方向に断面が変化する編組コア体の周りに編組するための編機、特に丸編機であって、少なくとも二つの編糸ボビンと、編組コア体上における編糸の載着位置と編糸ボビンとの間に設けられた編組リングとを有し、当該編組リングの内側表面上を編糸がガイドされるとともに、当該編組リングが複数の調整可能なセグメントからなり、それぞれ調整できる編組リングのセグメントが専用の調整装置を有する編機において、
   各調整装置（１４）は、他のセグメント（１１ａ〜１１ｆ）の調整装置（１４）とは独立に駆動制御可能とされていることを特徴とする編機。
2. 請求項１に記載の編機において、編組リング（１１）が六個のセグメント（１１ａ〜１１ｆ）に分割されており、これらのセグメント（１１ａ〜１１ｆ）が交互に二つの平行な平面内に配設されていることを特徴とする編機。
3. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、各セグメント（１１ａ〜１１ｆ）は、一方の端部（１２）において回転可能に支承されており、他方の自由端部が後続のセグメント（１１ａ〜１１ｆ）に重なることを特徴とする編機。
4. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、セグメント（１１ａ〜１１ｆ）は、湾曲していることを特徴とする編機。
5. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、各セグメント（１１ａ〜１１ｆ）は、縦溝（１８）を有し、この縦溝の中に調整装置（１４）が移動可能に係合していることを特徴とする編機。
6. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、縦溝（１８）は、窄んだ上側の周縁部（１９）を有していることを特徴とする編機。
7. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、調整装置（１４）は、シリンダ・ピストン・ユニットからなり、ピストンロッドの自由端部が対応するセグメント（１１ａ〜１１ｆ）の縦溝（１８）内をスライドすることを特徴とする編機。
8. 請求項１から６のいずれか一つに記載の編機において、調整装置（１４）は、電子機械的な主軸駆動部からなり、主軸（２０）の自由端部が、対応するセグメント（１１ａ〜１１ｆ）の縦溝（１８）内をスライドすることを特徴とする編機。
9. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、全ての調整装置（１４）が共通の保持リング（１６）に支持されていることを特徴とする編機。
10. 先行請求項のいずれか一つに記載の編機において、一つ置きのセグメント（１１ｂ，１１ｄ，１１ｆ）と、その対応する調整装置（１４）がスペーサブシュ（１７）を介して保持リング（１６）に固定されていることを特徴とする編機。

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