JP4199798B2 - 駆動糸案内部材を有する繊維機械 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の上位概念による、糸で繊維製品を製造するための繊維機械に関する。

例えば織機（米国特許第３６０３３５１号、米国特許第３６９５３０４号、スイス特許第５３１５８８号、欧州特許第０１０７０９９号、欧州特許第０３２５５４７号、欧州特許出願公開第０３６３３１１号、欧州特許出願公開第３１２００９７号）又は編機（ドイツ特許Ａ第２７５８４２１号）として多数の繊維機械が知られている。

織機は杼口の形成のために糸処理装置を備えている。糸処理装置は杼口を開口するために、経糸を杼口中央位置から上限位置又は下限位置へ移動させる。杼口に緯糸が入れられて、筬で織前に打ち付けられる。杼口の形成のために種々の装置、例えばヘルドフレームや個別ヘルド制御装置が使用され、その駆動のためにクランク伝動装置、カム板、カム伝動装置、ドビー、ジャカード機等が使用される。その場合基本的に２つの種類の駆動装置が区別される。駆動が両方の運動方向に確実拘束的に即ち積極的に行われる積極的駆動装置、例えばクランク伝動装置。消極的駆動装置、例えばカム板、カム伝動装置、ドビー、ジャカード機等では駆動が一方の運動方向で確実拘束的に即ち積極的に、他方の運動方向では例えば引張ばね、圧縮ばね、板ばね又はねじりばねにより強制拘束的に即ち消極的に行われる。

積極的駆動装置の欠点は、特に高い回転数の場合に軸受がぶれて遊びを生じることである。このことは一方で大きな騒音発生を招き、他方では不正確を生じ、遂には駆動装置の故障を生じる。このような駆動装置は例えば２０００回転毎分を超える回転数には適さない。

本発明がその部類に属する消極的駆動装置では、ばね鋼、ゴム又は合成エラストマーからなる引張ばね、圧縮ばね、板ばね又はねじりばねによって消極的駆動が行われる。消極的駆動装置は必ず積極的駆動装置と逆に作用するから、高い回転数では問題が起こる。例えば多くの系で共振振動が現れ、駆動装置の部材を制御できなくする。即ち駆動装置の部材がもはや相互のプレテンション状態にない。このことは大きな騒音発生、軸受の故障、ばねの破損、そして最後には糸の制御の完全な不調を招く。なお鋼ばねは比較的長くて重いから低い共振回転数をもたらす。ゴム及びエラストマーばねでは材料の分子摩擦に問題がある。それがばねの高い温度上昇を招くのである。このような高い温度上昇は早期の老化とばね特性の損失を生じ、このことが一方で低い共振回転数、不十分なばね特性及び最終的にばねの故障を生じる。このため、このような繊維機械の利用度、効率及び製造能力の急激な減少となる。織機の杼口形成のための糸処理装置は消極的駆動装置に下記の材料を使用した場合、明瞭な限界があることが判明した。

鋼引張ばね 最大１５００回転毎分
鋼圧縮ばね 最大２０００回転毎分
ゴム引張ばね 最大３０００回転毎分
エラストマーばね 最大２５００回転毎分

それに加えて、このような糸処理装置は通常大きな総体積を有し、使用時に繊維機械の運転条件に適応させられない。

ジャカード機のヘルドの引もどしが空気圧で行われる冒頭に挙げた種類の織機がドイツ特許出願公告第２６３１１７５号により知られている。その場合ヘルドは夫々ピストン・シリンダ装置と連結され、シリンダは共同の大容積の気体室と連絡するから、すべてのヘルドに共通の、ヘルドの全引もどし行程にわたり一定の引もどし力が与えられる。従って各ヘルドの個別の空気圧制御は不可能である。

ばねでプレテンションされ、複数個の空気ピストン・シリンダ装置の上下動するピストン棒により駆動されるヘルドによって経糸が運動させられる織機の経糸昇降装置がドイツ特許Ｂ第２９３９４２１号により知られている。このピストン・シリンダ装置は１つのパケットにまとめなければならないので、２つの行程方向に対するエネルギー供給をピストン・シリンダ装置の正面で行わなければならないから、極めて複雑な構造を有する。ピストン・シリンダ装置の内部で複式シリンダと複雑な通路案内がピストンの夫々の側へのエネルギーの転送のために使用される。引もどしばねを個別に調整することはできない。

本発明の課題は、改善された性質を有する冒頭に挙げた種類の繊維機械を提供することである。

本発明に基づきこの課題は請求項１の特徴によって解決される。

糸案内部材に個別の気体容積を配属することによって、繊維機械の大幅な改善が生じる。改善は特に各糸案内部材の個別制御にある。こうして引もどし力を夫々の糸案内部材の必要に個別的に適応させることができる。糸案内部材は様々な制御行程及び／又は制御される糸品質を有し、最適の結果を得るために引もどし力をこれに適応させなければならないから、このことは重要である。糸処理装置の新規な構造によって織機や編機のような繊維機械で例えば６０００回転毎分に及ぶ遥かに高い回転数が、大幅に減少された騒音レベルで即ち減少された騒音発生のもとで可能になる。空気圧型の消極的駆動装置によって臨界共振振動数が大幅に高くなり、６０００回転毎分を超える区域にあるので、高い回転数が可能になる。臨界共振振動数が極めて高く、所期の回転数範囲より高いので、最大必要な引もどし力を減少することができ、それによって比較的軽量の構造が可能である。また運動させられる部材の数と寸法が大幅に減少され、そのことがより簡単でコンパクトな構造をもたらすだけでなく、このような繊維機械の製造コストも引き下げ、しかも許容できない摩耗の発生までの繊維機械の耐用期間が大きくなる。消極的駆動装置の空気圧式構造は特に消極的駆動装置の力を特に使用中も個々の使用条件に適応させることを可能にする。

積極的駆動装置によりガス容積を繊維機械の動作繰返数で圧縮することができる任意のあらゆる気体室を使用することが原則として可能である。例えば隔膜を気体室に押し込みかつ引き出すことによってガス容積を圧縮するために、押棒を介して積極的駆動装置を気体室の隔膜と連結することが可能である。シリンダ室をピストン棒側に配設することもできるが、シリンダ室をシリンダのピストン棒と反対の側に配設すれば一層有利である。

繊維機械が停止したときに圧力逃がし弁によりシリンダ室を空気抜きすることによって糸制御装置又は糸を積極的伝動装置例えばカム伝動装置の位置にかかわりなく初期位置に置くことができる。このことは糸制御装置への糸の簡単な通入を可能にする。それは特に糸処理装置を杼口形成装置として構成する場合に好都合である。このような繊維機械の糸補修時間と改装時間がそれで大幅に減少される。

シリンダ室に過圧弁が接続されていることが有利である。その場合例えば過度の温度上昇等のときに、シリンダ室の過圧弁によって最大圧を超えないようにすることができる。

一方、各シリンダ室が逆止弁を介して圧縮気体源と連通され、前記圧縮気体源が、繊維機械の運転を制御する制御装置と連結された制御装置を有し、該制御装置により前記各シリンダ室の気圧を繊維機械の運転状態に応じて調整可能である構成によって、繊維機械のまったく新規な操作方式を可能にする。ここで繊維機械の使用状態とは個々の運転段階、例えば停止、始動、高速運転、低速運転及び手操作だけでなく、製造される繊維製品の種類、例えば薄手又は厚手の布、柄の多い又は柄の少ない布及び使用する糸の種類、例えば細い糸と太い糸、ゴム糸、巻き返し糸、多種多様な材料の糸をも意味する。またその結果、繊維機械の個々の部品が直接必要な程度だけ負荷され、繊維機械のエネルギー消費を常に最小のエネルギー消費に調整することができ、それによって製造コストを大幅に減少することができる。この操作方式は消極的駆動装置の力を必要に応じて減少することにより、調整及び修理作業のための手操作を容易にすることも可能にする。このことは簡素化された取扱いをもたらし、それによって糸補修時間と改装時間が大幅に減少される。

前記ピストンの他側に第２のシリンダ室が形成され、該第２のシリンダ室の気圧が第１の前記シリンダ室の機能を助け及び／又はこれに逆行するように圧力制御装置と連結されている構成によって、その機能を改善するだけでなく、空気圧駆動装置の共振挙動に肯定的な影響を及ぼすこともできる。例えば制御可能な超過圧力を第２のシリンダ室に加えることによって、糸案内部材が消極的駆動装置にもはや追従せず、例えば経糸を下限位置に固定し、それによって製造される繊維製品の柄出しに寄与するならば、第２のシリンダ室と制御装置によっていずれにしても糸処理装置の積極的制御を得ることができる。

本発明の繊維機械は、杼口形成装置が前記糸制御装置で構成される織機として実施可能である。リボン織機でヨコ入れニードルの駆動装置がこのような消極的空気圧駆動装置を装備することも考えられる。

本発明の繊維機械は、前記消極的空気圧駆動装置のピストンに緯糸ガイドバーが連結された経編機として実施可能である。編機が複数個のガイドバーを備えているならば、各ガイドバーにこのような消極的空気圧駆動装置を配属することができる。

気体として通常空気が使用される。しかし他の気体を使用することによって、特別に調整された使用挙動を得ることも考えられる。

次に発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
図１及び２は基本構造が例えば米国特許第３６０３３５１号又はスイス特許第５３１５８８号又は欧州特許第０１０７０９９号の基本構造に相当する織機として形成された繊維機械を説明する。織機は整経ビーム２を備えており、そこから経糸４がバックレスト６を経て糸処理装置８の区域に到達する。糸処理装置８は経糸４を杼口上限位置１２から杼口下限位置１４へ又は杼口下限位置１４から杼口上限位置１２へ変位させるための杼口形成装置として構成されている。それによって杼口１６が開口され、そこに緯糸１８が入れられ、筬２０によって織前２２に打ち付けられる。こうして製造された繊維製品２４即ち織物は布巻取り装置２６により巻取られる。

杼口を作るための糸処理装置８は、積極的駆動装置２８を有する糸制御装置２７を備えている。積極的駆動装置２８は糸案内部材として、ヘルド３２とあや目３４を有するヘルドフレーム３０を下限位置に移動させ、消極的空気圧駆動装置３６がこれに逆行して、ヘルドフレーム３０を上限位置に移動させる。

積極的駆動装置２８は従動カム板３８を備えている。ダブルアームレバー４２の一方のアーム４０がローラ４４を介してカム板３８と相互作用する。ダブルアームレバー４２は回転中心４６を介して機架４８に旋回可能に支承される。ダブルアームレバー４２の第２のアーム５０はヘルドフレーム３０に固定されたカム５４と、二又５２を介して相互作用する。このカム５４に消極的空気圧駆動装置のピストン・シリンダ装置５８のピストン棒５６も作用する。ピストン棒５６はシリンダ６２の中で上下動するように案内されたピストン６０と連結されている。ピストン・シリンダ装置はピストン６０のピストン棒５６の反対側にシリンダ室６４を形成する。シリンダ室６４には最大圧を制限するための過圧弁６６が、また逆止弁６８を経て圧縮気体源７０が接続される。特に図４で明らかなように、シリンダ室６４は更に手操作可能な圧力逃がし弁７２を備えることができる。図１はヘルドフレームが上限位置をとるときの、シリンダ室６４の圧力ＰE、膨張した気体容積ＶEの消極的空気圧駆動装置３６を示す。図２はヘルドフレーム３０が下限位置をとるときの、圧縮された気体容積ＶE、圧力ＰKの消極的空気圧駆動装置３６を示す。

図３の線図は気圧Ｐと気体容積Ｖ及びシリンダ６２内のピストン６０の当該の位置Ｌとの関係を示す。ピストンが膨張位置ＬEから収縮位置ＬKに移動させられると、気体容積Ｖが膨張状態ＶE から収縮状態ＶKに変化し、膨張状態の気圧ＰEが収縮状態の気圧ＰK へ上昇する。図３の線図に更に過圧弁６６により指定される最大圧Ｐmax が示されている。この最大圧で過圧弁６６が開放する。消極的空気圧駆動装置３６はシリンダ室の圧縮状態の気圧ＰKが
ＰK＝（ＰE・ＶE）／ＶK
となるように構成することが好ましい。気圧ＰKは
ＰK≦１００・ＰE
であることが好ましい。

図４に図１及び２の消極的空気圧駆動装置３６の詳細図が示されている。その場合特に圧縮気体源７０は更に織機の制御装置７６と連結された制御装置７４を備えている。圧縮気体源７０は圧縮気体、好ましくは空気を制御装置７４に供給する圧縮機７８を備えている。制御装置７４は織機の種々の運転状態1.−5.に対応する種々の減圧弁８０a-e を備えている。制御装置７６は選択された減圧弁８０a-e を経て圧縮機７８をピストン・シリンダ装置５８と連絡するために、減圧弁８０a-eに後置した開放弁８２を制御する。

次に図５は、織機の種々の運転段階に応じて圧縮気体源がシリンダ室６４に供給する圧力の経過を示す。織物交換段階1.で気圧Ｐ1.は大気圧に相当し、事実上ゼロである。始動段階2.で気圧Ｐ2.は最も大きく、次に高速運転段階3.で気圧Ｐ3.に低下する。織機が低速運転段階4.で操作されると気圧Ｐ4.が更に低下する。手操作段階5.で気圧Ｐ5.は低速運転段階4.の気圧Ｐ4.に等しいか又はこれより小さい。

消極的空気圧駆動装置３６は通常積極的駆動装置２８の逆にだけ動作する。即ちシリンダ６２はピストン棒５６に面した側が開放し、大気圧Ｐ0 のもとにある。図４に別の実施態様が鎖線で示唆されている。その場合ピストン６０のシリンダ室６４の反対側がシリンダ室８４を備え、即ち閉鎖されており、圧縮機８８を有する圧力制御装置８６と連絡する。その場合圧力制御装置８６は、第２のシリンダ室８４が第１のシリンダ室６４の機能を助け及び／又はこれに逆行するように構成することができる。それによって消極的空気圧駆動装置３６の一層精密な調整と制御が可能である。圧力制御装置は必要ならば織機の制御装置７６とも連絡し、第２のシリンダ室８４の圧力が周期的に第１のシリンダ室６４の気圧より大きくなるように構成することができる。それによってヘルドフレーム３０は下限位置に保持され、消極的駆動装置２８にもはや追従しない。こうしてヘルドフレームの柄に関する制御が可能である。

図６は編機例えば縦編機、特にクロシェ・ガルーン編機の糸処理装置９０を示す。その基本構造は例えばドイツ特許出願公開第２７５８４２１号により明らかである。図６に例えば詳しく図示しない緯糸のためのガイドバー９２が示されている。ガイドバー９２は支え９４の中で上下動及び縦移動するように案内され、片側が積極的駆動装置９６と相互作用する。積極的駆動装置９６はロッカアーム１０２に固定したローラ１００に作用する被駆動回転カム板９８を有する。ロッカアーム１０２は機架１０４に旋回可能に支承され、機架１０４の反対側の端部が連結部材１０６を介してガイドバー９２と相互作用する。連結部材１０６は一方ではリンク１１０を介してロッカアーム１０２と、他方では第２のリンク１０８を介して筬９２と連結されるから、ガイドバーは上下運動を行うことができる。ガイドバー９２の他端は消極的空気圧駆動装置１１２と連結されており、その場合ガイドバー９２はピストン・シリンダ装置１１８のシリンダ１１６に没入するピストン１１４として形成されている。シリンダ１１６の内部にシリンダ室１２０が形成され、シリンダ室１２０に一方では過圧弁１２２が、他方では逆止弁１２４を介して圧縮気体源１２６が接続される。シリンダ１１６は更に図４の圧力逃がし弁７２と同様の手操作可能な圧力逃がし弁を備えている。ガイドバーに糸案内１２８が固定されている。糸案内１２８は実線の位置と破線の位置の間で往復動することができ、詳しく図示しない編糸を少なくとも２本の編針１３０の間に挿入するために編針１３０と相互作用する。移動行程が２本以上の編針にわたることもできる。

図６による編機の制御は、図１ないし５による織機の制御と同様の原理に従って行うことができる。

経糸が上限位置にある、杼口の形成のための糸処理装置を有する織機。 経糸が下限位置にある図１の織機。 気圧と気体容積との関係の線図。 圧縮気体供給源を有する図１及び２の織機の杼口形成装置の消極的空気圧駆動装置。 気圧と織機の使用状態との関係の線図。 ガイドバーを有する編機の糸処理装置。

符号の説明

Ｐ0 大気圧
ＰＱ 圧縮気体源の気圧
ＰＥ 膨張状態の気圧
ＰＫ 圧縮状態の気圧
Ｐ1. 織物交換段階の気圧
Ｐ2. 始動段階の気圧
Ｐ3. 高速運転段階の気圧
Ｐ4. 低速運転段階の気圧
Ｐ5. 手操作段階の気圧
Ｐmax 最大気圧
ＶＥ 膨張状態の気体容積
ＶＫ 圧縮状態の気体容積
２ 整経ビーム
４ 経糸
６ バックレスト
８ 糸処理装置
１２ 上限位置
１４ 下限位置
１６ 杼口
１８ 緯糸
２０ 筬
２２ 織前
２４ 繊維製品
２６ 織物巻取り装置
２７ 糸制御装置
２８ 積極的駆動装置
３０ ヘルドフレーム
３２ ヘルド
３４ あや目
３６ 消極的空気圧駆動装置
３８ カム板
４０ アーム
４２ ダブルアームレバー
４４ ローラ
４６ 回転中心
４８ 機架
５０ アーム
５２ 二又
５４ カム
５６ ピストン棒
５８ ピストン・シリンダ装置
６０ ピストン
６２ シリンダ
６４ シリンダ室
６６ 過圧弁
６８ 逆止弁
７０ 圧縮気体源
７２ 圧力逃がし弁
７４ 制御装置
７６ 制御装置
７８ 圧縮機
８０a-e 減圧弁
８２ 開放弁
８４ シリンダ室
８６ 圧力制御装置
８８ 圧縮機
９０ 糸処理装置
９２ ガイドバー
９４ 支え
９６ 積極的駆動装置
９８ カム板
１００ ローラ
１０２ ロッカアーム
１０４ 機架
１０６ 連結部材
１０８ リンク
１１０ リンク
１１２ 消極的空気圧駆動装置
１１４ ピストン
１１６ シリンダ
１１８ ピストン・シリンダ装置
１２０ シリンダ室
１２２ 過圧弁
１２４ 逆止弁
１２６ 圧縮気体源
１２８ 糸案内
１３０ 編針

Claims (11)

1. 少なくとも１つの糸を糸案内部材（３４、１２８）により少なくとも２つの位置にわたって往復動させる糸制御装置（２７）を複数有し、前記各糸案内部材（３４、１２８）が一方の運動方向では積極的駆動装置（２８、９６）により、逆の運動方向では該積極的駆動装置（２８、９６）に対抗して働く消極的空気圧駆動装置（３６、１１２）により運動させられる、糸から繊維製品を製造するための繊維機械において、
   前記各消極的空気圧駆動装置（３６、１１２）が、一側に個別のシリンダ室（６４、１２０）を画定し、他側のピストン棒（５６、９２）が前記糸案内部材（３４、１２８）に連結されたピストン（６０、１１４）を備えたピストン・シリンダ装置（５８、１１８）で構成され、前記個別のシリンダ室（６４、１２０）の中に、前記積極的駆動装置（２８、９６）の反復動作により圧縮可能な気体容積を有しており、
   前記各シリンダ室（６４、１２０）が逆止弁（６８、１２４）を介して圧縮気体源（７０、１２６）と連通され、前記圧縮気体源（７０、１２６）が、繊維機械の運転を制御する制御装置（７６）と連結された制御装置（７４）を有し、該制御装置（７４）により前記各シリンダ室（６４、１２０）の気圧（Ｐ）を繊維機械の運転状態に応じて調整可能であることを特徴とする繊維機械。
2. 前記各積極的駆動装置（２８、９６）が、カム板（３８、９８）と、該カム板にローラ（４４、１００）を介して転接する揺動アーム（４２、１０２）とで構成されたカム機構を備え、前記揺動アーム（４２、１０２）が、前記ピストン棒（５６、９２）に係合していることを特徴とする請求項１に記載の繊維機械。
3. 前記シリンダ室（６４、１２０）に操作可能な圧力逃がし弁（７２）が接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維機械。
4. 前記シリンダ室（６４、１２０）に過圧弁が接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の繊維機械。
5. 前記シリンダ室（６４）の気圧（Ｐ）を次のように、即ち
   −大気圧Ｐ0に相当する繊維機械の製品交換段階1.の気圧Ｐ1.
   −少なくとも高速運転段階の気圧Ｐ3.の高さの始動段階2.の気圧Ｐ2.
   −高速運転段階3.の気圧Ｐ3.
   −高速運転段階3.の気圧Ｐ3.より小さい低速運転段階4.の気圧Ｐ4. 及び
   −低速運転段階の気圧Ｐ4.に等しいか又はそれより小さい手操作段階5.の気圧Ｐ5.
   に調整することができるように前記制御装置（７４）が構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の繊維機械。
6. 前記シリンダ室（６４）内の膨張した気体の気圧（ＰE）が前記圧縮気体源（７０）の気圧（ＰQ）に相当するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の繊維機械。
7. 圧縮された最終状態の前記シリンダ室（６４）の気圧（ＰK）が次式即ち
   ＰK＝（ＰE・ＶE）／ＶK
   （ここにＰE＝膨張した初期状態のシリンダ室の気圧
   ＶE＝膨張状態のシリンダ室の気体の容積
   ＶK＝圧縮状態のシリンダ室の気体の容積）
   に相当するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の繊維機械。
8. 圧縮された最終状態の前記気圧（ＰK）が
   ＰK≦１００・ＰE
   であるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の繊維機械。
9. 前記ピストン・シリンダ装置（５８、１１８）は、前記ピストン（６０）の他側に第２のシリンダ室（８４）が形成され、該第２のシリンダ室（８４）の気圧（Ｐ）が第１の前記シリンダ室（６４）の機能を助け及び／又はこれに逆行するように圧力制御装置（８６）と連結されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の繊維機械。
10. 織機として構成され、前記糸制御装置（２７）が杼口形成装置であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の繊維機械。
11. 経編機として構成され、緯糸ガイドバー（９２）が、前記消極的空気圧駆動装置（１１２）のピストンに連結されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の繊維機械。

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