JP4190524B2 - 織物をニードリングするための針 - Google Patents

Description

本発明は、後処理、特にフェルトなどの織物、織物製品または編物製品のニードリング用の針に関する。後処理は、異なる織物特性を備えた織物製品を提供するために、たとえば、ビロードのような滑らかな面を提供するために役立ちうる。

予め作製された織物の片面または両面のラフニングを実現するための布のニードリングが周知である。たとえば、非特許文献１の論文は、布の優しい処理のための特殊な針による布のラフニングについて論じている。針は、楕円形の涙状の断面と、側面に設けられかつ布のラフニングのために１つ以上の歯を有する長手方向に延在する縁部を有する。針の寸法（ゲージ）は、０．４ｍｍを超える作動部分の断面の高さまたは幅に相当する３８／４０として与えられる。

さらに、上述の論文は、ベロア構造を形成するために、作動部分の三角形断面を有する針について述べている。

また、たとえば、特許文献１は、作動部分を備えたまっすぐなシャンクを有するフェルト製造のための針（いわゆるフェルト針）について述べている。作動部分は、たとえば、三角形または四辺形の断面を有するため、３つまたは４つの長手方向に延在する縁部を画定している。縁部には、歯が圧縮成形されており、ランダム繊維製品に含まれる繊維を互いにフェルト化するように、したがって針がランダム繊維材料を突き通すときに、製品を緻密化するように機能する。縁部に形成されるバーブは、放射方向に互いに対して交互に配置される。バーブは比較的深く、シャンクの断面を越えて突出する部分を有する。その結果、バーブは、高いフェルト加工効率を有する。しかし、そのような針は、仮に織布などの織物製品の後処理に適合していたとしても、不完全な適合にすぎない。そのような針は織布に対して著しい損傷の原因となるため、この目的に関して全体的に見れば不適当である。

特許文献２は、材料を緻密化するために布の面に垂直に複数回針を突き通すことによって、緩い不織布の互いに個別の繊維を緩めるように機能する別のフェルト針について述べている。これに関連して主に考慮すべきことは、可能な限り高くする必要がある繊維混入性能である。また、繊維、すなわち個別のフィラメントが可能な限りあまり損傷を受けなくて済むようにする必要がある。少なくとも一実施形態において、針は、三角形の断面を有し、縁部にバーブを備えている。バーブは、互いに対して交互に配置される。バーブには、種々の実施形態がある。作動部分の外側輪郭を越えて突出するバーブのほか、外側輪郭を越えて突出しないバーブがある。

特許文献３もまた、キャリア生地の上に不織繊維布をニードリングするためのフェルト針について述べている。ニードリングによって、不織繊維布は、キャリア生地に取付けられる。針は、３つの長手方向に延在する平たい縁部によって画定される三角形の断面を有する。縁部は、軸方向に互いに交互に配置されたバーブを備えている。バーブは、外側輪郭を越えて突出せず、深さが０．０１〜０．０４ｍｍであり、好ましくは０．０２ｍｍである。

フェルトまたはキャリア生地における予め補強された不織材料へのフェルト針の貫通中、フェルト針に著しい長手方向の応力が生じうる。フェルト針が細ければ細いほど、長手方向の応力が問題になりうる。しかし、繊維材料の後処理、たとえば、ラフニングの場合には、きわめて小さな断面の概して特に細い針を用いる必要がある。そのような針の作動部分が細長い構造であるために、その一定の可撓性を考慮しなければならない。また、布に針を貫通させるときに、針の一定の側方偏倚を予測することができる。そのような偏倚が制御しない態様で生じないようにすることが不可欠である。針の破損は、特に問題である。折れた作動部分は、布を容認できないほど傷める。したがって、従来の細長い針をさらに細長くすることは容易に行うことができない。

ＤＥ−ＯＳ １ ７６０ ４４０号明細書 ＤＥ−ＯＳ ２５ １８ ０６６号明細書 独国特許発明第１９５ ２１ ７９６ Ｃ１号明細書 ユルゲン・Ｍ．シュトレーゼナー（Ｊｕｅｒｇｅｎ Ｍ．Ｓｔｒｏｅｓｓｎｅｒ）およびグスタフ・ウィツェマン（Ｇｕｓｔａｖ Ｗｉｚｅｍａｎｎ）著、「Ｎｅｅｄｌｉｎｇ Ｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇ Ｆａｂｒｉｃｓ ａｎｄ Ｗｏｖｅｎ Ｆａｂｒｉｃ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｔｅｘｔｉｌｅｓ」（ＩＴＢ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ、２／２００３）

したがって、上記に基づき、本発明の目的は、織物用の後処理針を提供することであり、そのような後処理針によって、パイル状の毛で覆われた面を布上に形成することができ、そのような後処理針は、高速かつ高い信頼性で作動すると同時に、布を容認できないほど傷める原因となることはない。本目的は、請求項１に記載の後処理針によって実現される。

本発明による針は、たとえば、三角形または矩形の断面を有し、その作動部分の特に細長い構造のために、寸法は０．３５ｍｍ（ゲージ４６）以下である。三角形の断面の場合には、作動部分の高さは三角形の高さに相当する。星形の断面の場合には、作動部分の高さは、すべての４つの縁部に沿って測定される。少なくとも２つの縁部で隣接するバーブが配置され、その深さは０．０２ｍｍ以下である。好ましくはすべての縁部がそのようなバーブを備え、そのような場合にはバーブは、作動部分の中心長手軸と同心の円上にあるか、またはそのピッチが１つのバーブの軸長さの３倍未満である螺旋形上にある。ピッチは、１つのバーブの軸長さの２倍未満であることが好ましい。そのような寸法によって、バーブの浅い深さと組み合わせて交互に配置されたバーブの場合に生じうる作動部分の片側の非対称な脆弱部分が回避される。したがって、固い布または予め緻密化された不織布に細長い後処理針を貫通させるとき、個別の針の作動部分の制御されていない側方ねじれを生じることはない。したがって、作動速度を増大することができると同時に、針は高い応力に耐える性能を示す。他方、共通のクラウン（輪）にあるバーブは、１つの位置の弾力性が増大するという意味で、作動部分の一定の脆弱部分を生じる。したがって、後処理針は、織物製品の側方引張りに起因する針の破損を生じにくい。

わずか０．３５ｍｍ以下の小さな幅であるために、後処理針の断面形状は、より粗い針の針断面まで単に縮小するだけでは、容易に導出することはできない。もっと正確に言えば、長手縁部の曲率半径は、加工糸（thread）を切断するような鋭い縁部を形成しないように、断面に関して適合されなければならない。長手方向に延在する縁部の曲率半径は、針の作動部分の断面を中心とする外接円の半径の３分の１より大きいことが好ましい。「外接円」なる語は、ここでは、その中心が作動部分の中心長手軸にあり、作動部分の縁部に接する円を指す。さらに好ましい実施形態において、縁部の半径は、針の作動部分の断面を中心とする外接円の半径の２分の１より大きい。大きな応力に耐える性能を有し、剛性かつさらにきわめて細長く、布を傷める原因となることがほとんどないような針が、得られる。

好ましくは、作動部分のその端部で締付け部分から離れるように向けられる針本体の先端は、実質的に点状である。その曲率半径は、０．０１ｍｍ未満であることが好ましい。先端に隣接する針本体は、一様に湾曲することが好ましく、バーブもファセットなども備えていない。その結果、布を貫通する針は、側方に移動することなく、個別の糸（yarn）を刺し通してもよい。これにより一方では針にかかる応力および他方では布の側方引張りを低減する。さらに、糸への損傷が回避される。

バーブは、外接円によって画定されるように、どの部分も作動部分の外側輪郭を越えて突出しないような態様で構成されることが好ましい。同様に、作動部分に固有の断面輪郭を越えて突出する部分がないことが好ましい。バーブは、作動部分を連結する場所では、丸みを帯びている。バーブの曲率半径は、長手方向に延在する縁部の曲率半径より大きいことが好ましく、外接円の半径と同じであることが好ましいが、外接円の半径以下である。バーブの浅い深さと組み合わせたこの特徴の結果、同一の高さにある３つのバーブの領域の断面は、１０％未満だけ減少される。

本発明の有利な実施形態に関するさらなる詳細が、図面、明細書または請求項に開示されている。

図面は、本発明の複数の実施形態を示している。

図１は、後処理針として機能する針１を示しており、その針本体２は、一端に円筒形であってもよい締付け部分４を備えたまっすぐなシャンク３を有する。シャンク３の対向する端部で、作動部分５は、締付け部分４と一体部品構成部材を構成するように形成される。

作動部分５は、具体的には細長い構造である。本実施形態において、作動部分５は三角形の断面を有し、その高さは０．３５ｍｍ以下である。しかし、作動部分５の長さは、少なくとも１０ｍｍを超えることが好ましい。また図４を参照すると、作動部分には、複数の縁部６、７および８が形成され、それぞれが各縁部６、７および８に関して同一のサイズであることが好ましい曲率半径Ｒを有する。曲率半径は、少なくとも縁部６、７および８が鋭いと考えることができないようなサイズであるため、織布、フェルトまたは他の織物製品に作動部分を高速で貫通させる間、縁部がフィラメントまたは加工糸、たとえば糸も切断することができない。曲率半径Ｒは、図４の破線で示され、３つの縁部６、７および８すべてと接触する外接円９の半径Ｒｕの少なくとも３分の１より大きいことが好ましい。外接円９は、作動部分５の仮想上の中心長手軸１１と同心である。

図４に示される断面は、その外接円９によって画定されるように、従来のフェルト針の断面の側方寸法より小さい側方寸法を有する。互いからの縁部６、７；７、８；８、６の距離は、断面の幅または断面の高さと見なされ、０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。このような態様で、本発明によるきわめて細い針１は、針の面する側またはキャリア面上にほとんど見ることができない孔を残している。

針１は、特に図２、図３および図４で見られるように、バーブ１２、１３、１４を有し、バーブ１２および１３の場合には図２に示されているように、中心長手軸１１に関連して、同一の軸方向位置にある。バーブは、中心長手軸１１を中心にして共通の円または輪にあり、同一の構成である。さらに詳細に説明するために、バーブ１２は、図３に個別に示されている。バーブ１２は、締付け部分４に向けられるその端部で歯１６を形成する非対称の鞍面１５を有する。歯１６には、外側輪郭を越えて突出する部分はない。図４において、外側輪郭は、断面を画定し、丸みを帯びた角を有する三角形によって形成される。バーブ１２の深さは、０．０２ｍｍ以下であることが好ましい。鞍面１５は、図４によれば、陰線によって示されるその最も深い位置でその断面を示している。鞍面の曲率半径Ｒｓは、外接円９の曲率半径にほぼ等しくてもよい。三角形のバーブ１２、１３、１４の鞍面の曲率半径の中心は、中心付近にある中心軸１１を中心にして、すなわち中心軸１１を中心にしてたとえば０．１ｍｍの領域内に位置する。

バーブ１２、１３、１４は、作動部分５の先端から数ｍｍであることが好ましく、たとえば、２〜５ｍｍの範囲である距離で配置される。先端の曲率半径が最大で１／１００ｍｍであるため、先端は文字通りの意味で点であることが好ましい。この先端１７は、縁部、ファセットまたは類似の幾何構成要素がない先端領域１８の外面と隣接する。それは滑らかである。すなわち具体的には縁部がない。略三角形の断面を有する作動部分５の平たい側面２１、２２、２３は、側面２１に関して図２に示されているように、先端領域１８で徐々に終わる。

バーブ１２、１３、１４によって形成されるバーブクラウン２４のほかに、１回刺している間に織布の面から多数のビロードの加工糸を引き出すために、同一タイプのバーブは図１に示されているように、別のバーブクラウン２５、２６を形成しうる。バーブクラウン２４、２５、２６は、細長い作動部分５に損傷を与えることなく、細長い作動部分５の側方自由度を可能にする弾性位置としてわずかな範囲で機能する。さらに、バーブクラウンは、堅い布であっても細長い作動部分の貫通中、力の釣り合いを取るため、作動部分５の側方ねじれを防止する。

図５は、針１の改変実施形態の断面を示している。断面は、きわめて一般的な意味で、星形を有し、星の個別の丸い突出部が大きな曲率半径Ｒによって外部に対して丸みを帯びている。その結果、縁部６、７、８は、作動部分５の実質的な細かさにもかかわらず、鋭くない。作動部分５はゲージサイズ４６であり、従来のフェルト針の特徴である最大ゲージサイズ４３とは対照的である。したがって、外接円９の直径は０．３５ｍｍを超えることはないため、その半径Ｒｕは０．１７５ｍｍを超えることはない。曲率半径Ｒは、０．０５ｍｍより大きいことが好ましいが、０．０６ｍｍより大きければさらに好ましい。特に好ましい実施形態によれば、半径は０．０９ｍｍより大きく、すなわち半径Ｒｕの２分の１より大きい。その結果、一方では、特に小さな孔を実現することができ、他方では高速作動であっても糸の損傷が回避される。さらに、既に述べた考慮事項をここにも適用する。すなわち、個別のバーブ１２、１３、１４は、最大で深さが０．０２ｍｍであり、断面の外側輪郭を越えて突出する歯部分はなく、外接円９を超えることすらない。各バーブ１２、１３、１４の鞍面１５は、０．１〜０．１７５ｍｍの半径Ｒｓを有する。曲率中心は、長手中心軸１１またはその付近にあることが好ましい。曲率中心は、中心軸１１を包囲し、その半径が０．０５ｍｍ未満の領域にあることが好ましい。

図６は、針１のさらなる実施形態を示している。その作動部分５は、図２によれば三角形の断面または図５によれば星形の断面を有しうる。バーブ１２、１３および図示されていない別のバーブは、軸方向において同一の長さであり、他の観点に関しても同一の構成である。これらのバーブは、最大で１２／１００ｍｍの長さを有するのが好ましい。螺旋形線上で互いに隣接するバーブ１２、１３は、軸方向において交互に配置される。オフセットＶは、１０／１００〜７／１００ｍｍの範囲にあり、約１２／１００ｍｍに達することが好ましい各バーブの長さＫよりわずかに小さい。したがって、共通の縁部６における隣接するバーブ間の距離は、最大でたとえば３０／１００ｍｍである。したがって、４つの縁部を有する針において、距離は、オフセットの最大４倍、すなわち最大で４０／１００ｍｍである。そのような距離は、バーブが配置される螺旋形のピッチＧと同一である。したがって、ピッチＧは、各バーブの長さＫの３倍以下である。ピッチＧは、長さＫの２倍未満であることが好ましい。万一、螺旋形の結果として生じるバーブ１２、１３の軸方向の距離および別のバーブの軸方向の距離が７／１００ｍｍに過ぎない場合には、三角形の断面を有する作動部分のピッチＧは、１２／１００ｍｍのバーブ長さの２倍未満の２１／１００ｍｍごとである。

図６に示される螺旋形のバーブ構造において、バーブは、作動部分５を中心にして環状領域を形成する。この環状領域は、全体で１ｍｍより短く、先端１７からのその距離は約２ｍｍであることが好ましい。この領域の上下で、作動部分５は滑らかであることが好ましい。狭い環状領域へのバーブの制限およびこの領域の上下における作動部分５の滑らかな構造は、他のすべての実施形態においても好都合である。そのような針に関して、特に優しい後処理工程が実現可能であることが分かっている。特に、針は、織布または編物または他の繊維材料にあまり深く貫通する必要はない。縁部６、７と繊維との間の摩擦は、最小限まで低減される。このことは、針をさらに一層細長くするための可能性を開く。１ｍｍ未満の長さであり、先端１７に近接する付近に位置する短い作動領域にバーブを集中させることによって、針１の短いストローク動作を実行可能にする。このことは、作動部分５がさらに細めであるために、縁部６、７を尖らせ、織物製品の加工糸に損傷を与える危険性を低減する。

本発明による針は、たとえば、織布または編物の後縫いのために用いられる。後縫いは、織物製品に以下の特性の少なくとも一部を与える。
・より柔らかい織物特性
・パイル状の毛で覆われた面
・着心地のよさの改善―より柔らかい材料を形成してもよい
・擦り切れの著しい低減
・より高次元の安定性
・引裂きに対するより高い抵抗性
・より高い発展的な引裂き力、この言葉は切込みを備えた繊維材料をさらに裂くために必要な力を指す

さらに、表面処理の結果、コーティング材料、たとえば、ラテックスとの接合強度が増大される。

少なくとも４６のゲージを有する本発明による針１の細さおよびわずか０．０２ｍｍのバーブの浅い深さに基づき、糸または繊維の損傷の危険性が、最小限に抑えられる。それにより、材料の引張りおよび大きな孔が回避される。同一の高さで少なくともペアを成すバーブまたは３つの群になったバーブの構成は、特に細長い針１に現れる力の釣り合いを取り、高速動作中または重い布の場合のねじれを回避する。

図７および図８は、作動部分５のさらに好ましい断面構造を示している。図７による作動部分５は、３つの縁部６、７、８を有し、外側から見たとき、狭いストリップに見えるような範囲にまで平たくされる。それらの曲率半径Ｒは、中心長手軸１１からの距離より大きいことが好ましい。実質的に無限の曲率半径もまた可能であり、平たいストリップが実現される。ストリップ形状の縁部６、７、８の間では、平たい側面２１、２２、２３が配置される。側面２１、２２、２３と縁部６、７、８との間の変わり目は、線状の縁領域、すなわち、ねじれた縁部２７、２８、２９、３０、３１、３２によって形成される。バーブ１２、１３、１４は、図７の破線で示されている。その深さおよび構成に関しては、前述の考慮事項が適用される。

図８に示される作動部分５は、４つの縁部を有する構造を備える。その縁部６、７、８、１０は、星の角に配置される。ストリップ状の縁部の半径Ｒは、中心長手軸１１からの距離とほぼ同じであるか、それより大きいことが好ましい。しかし、半径Ｒは、無限のサイズであってもよい。必要に応じて、縁部６、７、８、１０は丸みを帯びていてもよい。縁部６、７、８、１０の間でペアを成している側面２０、２１、２２、２３は、凹状の外面を画定する。好ましい実施形態において、側面２０、２１、２２、２３は、互いに鈍角で配置される２つのストリップ状の面領域のそれぞれの場合に形成される。特定の実施形態において、外面は、湾曲しないまっすぐな面領域を有する。４つの縁部６、７、８、１０のすべては、１つのバーブの軸方向の長さの４倍未満であることが好ましい小さなピッチの螺旋形上に配置されるバーブを備えている。

本発明による針１は、後処理、特に織物製品の後縫い、特に製品面のラフニングのために機能する。針１は、中心長手軸１１に対して完全に対称な構造である。このことは特に、そのバーブ１２、１３、１４にも適用される。針ゲージは少なくとも４６であり、バーブ深さは最大で０．０２ｍｍである。針は、優しい製作動作および特に目の詰まった織物の製作を確実にする。

本発明による後処理針の拡大側面図である。 図１の針の実質的に拡大した部分側面図である。 図１および図２の針の部分斜視図である。 本発明による針の作動部分の第１の実施形態の断面の概略図である。 本発明による針の作動部分の別の実施形態の断面の概略図である。 本発明による針の改変実施形態の概略側面図である。 本発明による針の作動部分の実施形態の断面の概略図である。 本発明による針の４つの縁部を有する作動部分の断面の概略図である。

符号の説明

１ 針
２ 針本体
３ シャンク
４ 締付け部分
５ 作動部分
６、７、８、１０ 縁部
９ 外接円
１１ 中心長手軸
１２、１３、１４ バーブ
１５ 鞍面
１６ 歯
１７ 先端
１８ 先端領域
２０、２１、２２、２３ 側面
２４、２５、２６ バーブクラウン
２７、２８、２９、３０、３１、３２ ねじれた縁部
Ｇ ピッチ
Ｋ 長さ
Ｖ オフセット
Ｒ 曲率半径
Ｒｕ 外接円の半径
Ｒｓ 鞍面の曲率半径

Claims (12)

1. 軸方向に細長い針本体（２）であって、一端に締付け部分（４）を有し、他方の端部に、前記針本体（２）の軸方向に延在するｎ個の縁部（６、７、８、１０）を備え、断面の高さが０．３５ｍｍ未満であり、ｎが３以上である作動部分（５）を有する細長い針本体（２）と、
   少なくとも２つの縁部（６、７）に配置される隣接するバーブ（１２、１３）であって、深さが０．０２ｍｍ未満であり、同一の軸位置にペアを成して配置されるか、または螺旋形の線上に配置され、ピッチ（Ｇ）が前記バーブ（１２）の長さのｎ倍未満である隣接するバーブ（１２、１３）と、を備える織物製品用の後処理針（１）。
2. 前記ピッチ（Ｇ）が前記バーブ（１２）の長さの２倍未満であることを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
3. 前記作動部分（５）が、星形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
4. 前記作動部分（５）が、３つの縁部または４つの縁部を有する断面を有することを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
5. 前記縁部（６、７、８、１０）が、丸みを帯びていることを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
6. 前記縁部（６、７、８）の曲率半径（Ｒ）が、前記針（１）の前記作動部分（５）の前記断面を中心とする外接円の半径（Ｒｕ）の３分の１より大きいことを特徴とする請求項５に記載の後処理針。
7. 前記縁部（６、７、８）の曲率半径（Ｒ）が、前記針（１）の前記作動部分（５）の前記断面を中心とする外接円の半径（Ｒｕ）の２分の１より大きいことを特徴とする請求項５に記載の後処理針。
8. 前記針本体（２）が、前記締付け部分（４）から遠い方の端部で、実質的に点状の先端（１７）を有することを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
9. 前記先端（１７）に縁部がないことを特徴とする請求項８に記載の後処理針。
10. 前記縁部（６、７、８）のすべてがバーブ（１２、１３、１４）を備え、前記バーブ（１２、１３、１４）が環状または輪状の領域に配置されることを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
11. 前記バーブ（１２、１３、１４）が、前記作動部分（５）の中心長手軸（１１）を中心とする曲率を備え、曲率半径（Ｒｓ）が前記作動部分（５）の前記断面を収容する外接円の半径（Ｒｕ）より小さいことを特徴とする請求項１に記載の後処理針。
12. 前記縁部（６、７、８、１０）が、平たいストリップ状の面領域によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の後処理針。

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