JP5897276B2 - インサートをバネ付勢により支持するタフティング・グリッパ - Google Patents

Description

本発明はタフテッド（パイル）製品の製造のための、特にカット・パイルを有するタフテッド（パイル）製品の製造のための、タフティング機のタフティング・グリッパに関する。

タフティング機において、タフティング・グリッパは、タフティング針によってあらかじめ構成された糸ループを把持するために設けられ、当該針は平面のバッキング材料を通してパイル糸を打ち込む。カット・パイルを製作するために、シンカに保持される多数のタフティング・グリッパは、同様にシンカに保持されタフティング・グリッパの動作に対抗して切断動作を遂行する、切断ナイフと相互に作用する。タフティング・グリッパの切断エッジの摩耗を減らすために、当該グリッパには、しばしば切断エッジを備えたインサート（差し込み）が具備されている。このようなタフティング・グリッパは特許文献１により知られている。グリッパは、硬質金属からなる切断インサートを有し、当該インサートはグリッパ本体のくぼみに配置され、くぼみの縁にある突出部により当該くぼみに固着される。これらの突出部は、くぼみ縁の塑性変形により製作される。この構成、すなわちインサートを固定するこの形式は、特に、タフティング・グリッパがある程度の側面の柔軟性を呈しなければならず、そして硬質金属インサートが大きな剛性を呈する場合において、大きな長所を提供する。他方、ある程度の隙間がくぼみ縁と硬質金属インサートとの間に存在しなければならない。

ループ・パイルの製造に使われる、特にカット・パイル製造のための、あるパイル糸は、非常に微細なフィラメントからなる。これらのフィラメントは、タフティング・グリッパの下部のエッジに沿って自由にすべり、インサートとグリッパ本体との間の隙間または段差に捕えられるとは想定されていない。このような隙間が硬ろう（ソルダ）によって埋められているとしても、残る段差は結果として糸を損傷させ得る。これは優れた生産品質を達成するために防止されなければならない。

欧州特許第１９５３２９０号明細書

これに鑑み、加工困難なパイル糸の場合であっても、高品質のパイルの形成ができるようにする思想概念を開示することが本発明の目的である。

この目的は、本発明のタフティング・グリッパを用いることにより達成される。

本発明のタフティング・グリッパは、インサート、例えば、切断インサート、反摺動（anti-sliding）インサートまたは組み合わせによる切断および反摺動インサート、を設けることができる、くぼみを有するグリッパ本体からなる。ばね手段がくぼみに配置され、当該ばね手段はインサートに付随する。インサートがくぼみに挿入されると、ばね手段はその場所に嵌め合うようにインサートを締めつける。ばね力はグリッパ本体の先端の方向に向けられるのが好ましい。ばね力のため、インサートは明確な位置に位置決めされ、所定の位置に締めつけられる。結果として、グリッパ本体からインサートへの移行部の隙間の大きさは、特にくぼみの先端の側端部で、最小であるかまたはゼロである。タフティング・グリッパは、ばね手段により作用する締め付け力が、所定の位置にインサートを保持し固定するのに十分であるように、構成され得る。あるいは、さらに、材料接合（material-bonding）接続手段、例えば接着剤またはんだ、により、その所望の位置にタフティング・グリッパを固定することが可能である。この場合、ばね手段は、接着剤が付加されて固まる間、またはんだが付加されて固まる間、インサートのすべりまたは紛失を防止するために、そして制御された接合隙間の狭いギャップ幅を達成するために設けられる。目的はギャップ幅をできるだけ小さくし、そして理想的にはゼロに近づけることである。ばね手段の作用のため、インサートおよびグリッパ本体の材料接合の接続の場合、インサートの厳密な位置決めおよびこの位置の保持を確実にすることができる。これはインサートとグリッパ本体の間の移行部の品質に寄与する。インサートがより精密に位置決めされるほど、接合隙間はより小さくなる。接続剤（接着剤、はんだ等）が固まる間、側面からの衝撃力は、固定に悪影響を及ぼさない。これは、例えばレーザ溶接スポットの適用のような、接続のために使用する溶接工程にも当てはまる。当該スポットはくぼみの縁にインサートを結合する。

くぼみは底部を有してもよく、したがって、タフティング・グリッパの一方の側へだけ開いてもよい。くぼみが平坦な側の両方へ開いていることも可能である。この場合、２つの異なるインサートがくぼみに配置されてもよく、当該インサートはタフティング・グリッパの２つの平坦な側の方へ面し、異なる表面を有する。また、互いから離れた位置にある側に異なる表面特性を呈する複合インサートを備えることも可能である。くぼみの縁は、タフティング・グリッパの横向方向において、直線であるように構成されるのが好ましい。この場合、はんだまたはその他の材料接合の接続媒体が用いられない場合、インサートは摩擦により保持される。くぼみの縁は、嵌め合うようにくぼみにインサートを固定する、１以上のアンダーカット（溝）を備えていてもよい。この例では、ばね手段は、グリッパ先端の方の方向に、くぼみの縁に適切に構成された凹所の方へ、インサートを押し付けるのが好ましい。くぼみの縁に備えられた凹所または高まりは、タフティング・グリッパの動作中でも、追加の接続手段なしにインサートを確実に保持する。

ばね手段は、くぼみの端に設けることのできるばねタブであるのが好ましい。それはタフティング・グリッパの素材から成り、継ぎ目なくそして隙間のないように当該タフティング・グリッパに接続されるのが好ましい。ばねタブは、インサートが対応する側面の長さの４分の３より長く延び、したがって、当該インサートを、一方では充分な弾力をもって、そして他方では充分な締め付け力をもって、所定の位置に確実に締めつける。

所望の接合厚みを確実にするために、インサートまたはグリッパ本体はスペーシング手段を備えてもよく、これらは、例えば、ノブとして構成される。それにより、接着またはんだ接合個所の品質を確実にすることが可能である。

本発明の有利な実施態様のさらなる詳細は、請求項、明細書の記載および図面の要旨である。

タフティング・グリッパを備えたタフティング装置の概略図。 図１のタフティング・グリッパの別の斜視図。 図１のタフティング・グリッパのさらに別の斜視図。 図２および図３のタフティング・グリッパの、図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図。 図１〜図４のタフティング・グリッパのためのインサートの概略側面図。 本発明のタフティング・グリッパの変形実施態様の、図４に類似した断面図。 本発明のタフティング・グリッパの他の実施態様の、図４に類似した断面図。 本発明のタフティング・グリッパの追加の実施態様の、図３の断面の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩに沿った断面における、長手方向の詳細断面図。 本発明のタフティング・グリッパの追加の実施態様の、図３の断面の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩに沿った断面における、長手方向の詳細断面図。 本発明のタフティング・グリッパの追加の実施態様の、図３の断面の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩに沿った断面における、長手方向の詳細断面図。 本発明のタフティング・グリッパの追加の実施態様の、図３の断面の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩに沿った断面における、長手方向の詳細断面図。 本発明のタフティング・グリッパの追加の実施態様の、図３の断面の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩに沿った断面における、長手方向の詳細断面図。

図１は、例えばカーペットなどのパイル製品１１の製造のために設けられる、タフティング装置１０を示す。パイル製品１１は、複数のパイル糸１３を用いてループ１４が付加される平面バッキング材料１２であって、当該ループは、一旦それらが切り開かれるとカット・パイル１５となるものを備える。これは、シンカに保持された多数のタフティング・グリッパ１６により達成され、当該グリッパは切断ナイフ１７を伴う。パイル糸１３は、シンカにより保持された一群のタフティング針１８によって、バッキング材料１２を通して打ち込まれる。できたループ１４は、タフティング・グリッパ１６によって取り込まれる。そのために、当該タフティング・グリッパは先端２０の方へ伸びるフィンガ２１を有する、グリッパ本体１９を備える。フィンガ２１を含むグリッパ本体１９は、平面かまたは少なくとも平面部を有する２つの平坦な側２２、２３を有する平らな部品である。スリットのような通路が、隣接するタフティング・グリッパ１６の隣接する平坦な側との間に形成され、タフティング針１８が当該通路に入り、続いて、タフティング・グリッパ１６が、バッキング材料１２を通してタフティング針１８によって打ち込まれたループを取り込むことができる。

フィンガ２１上のループを保持して、それらを滑り落ちないようにするために、タフティング・グリッパ１６の先端２０は、フックの形で下方へ曲げられてもよい。しかしながら、示すように、当該先端は、フィンガ２１の直線の延長部分にあってもよい。この場合、編み目は、図１の点線で示されるばね２４によって、すべり落ちから防止され得る。このばね２４は、フィンガ２１の端部に対して側面から当接する薄いばね鋼のタブでよい。

タフティング・グリッパ１６は、例えば硬質金属、セラミック等からなる、インサート２５を備える。インサート２５は、グリッパ本体１９に備えられたくぼみ２６に設置され、その縁２７は、インサート２５の輪郭に従う。インサート２５は、例えば、切断インサートとして構成されてもよい。当該インサートは、その場合フィンガ２１のより長い部分に沿って延び、くぼみ２６に設置される。切断エッジ２８（図３）は、インサート２５の、波形の、歯状の、直線の、曲がったあるいは段階状の低い、例えば水平な、縁に設けられていてよく、当該切断エッジはナイフ１７と相互に作用して、ループ１４を切り開く。

示すように、インサート２５は、輪郭が整合するように重畳され、場合により例えば、互いに接着されるか、互いに溶接されるか、または互いにはんだ付けされて接続される、２つの平らな部分的なインサート２９、３０を備えてもよい。これらの部分的なインサートは、互いに当接するか、あるいは、平坦であるかまたは特定の輪郭を備えた界面３１に沿って互いに接続されてもよい。例えば、部分的なインサート３０は、硬質のインサートとして構成されて、切断エッジ２８を定める。この部分的なインサートは、硬質の材料からなるか、または硬質材表面を備えていてもよい。これに関しては、硬質の材料は、硬質金属、例えばタングステンカーバイドのような金属炭化物からなるか、あるいはまた、例えば窒化チタン、炭化チタン、アルミナ、セラミックなどの硬質材の層を備える。これにより、切断エッジ２８の耐摩耗性が確保される。

他のインサート２９は、例えば、反摺動インサートとして構成されてもよい。針が当該反摺動インサートに沿って滑るときに、針への損傷を減らすかまたは除去する、他の材料からなってもよい。例えば、この材料は、柔らかい材料、場合によっては非常の潤滑特性を示す材料でもよい。あるいは、材料がタフティング針１８の材料と組み合わせられるときに低い摩擦係数を示す表面を有する、特に平滑な材料でもよい。セラミックの使用、特にガラスのような表面を有するもの、炭素またはスズ充填金属マトリクス、炭素窒化コーティングした表面の使用が可能である。図４は横断面の基本構成を示す。ここで見られるように、例えば、くぼみ２６のエッジ２７は横断方向において直線である。したがって、平坦な側２２、２３は、くぼみ２６のエッジ２７に関して、直角に延びる。

くぼみ２６の先端側端部は、短くて円弧形である部分３２（図２および図３）として構成されるのが好ましく、当該部分は、インサート２５の先端３３を囲み、そして、したがって、当該先端の下に延びる。下から見ると、円弧状部３２は、くぼみ２６の先端側端部にアンダーカット（溝）を構成する。このアンダーカットは、インサート２５を嵌め合うように垂直方向にフィンガ２１に固定する。例えば、部分３２は円筒形の壁にならう。結果的に、インサート２５は、側面からくぼみ２６に挿入されることができ、そして当該くぼみに保持され得る。

部分３２の対向する側に位置するくぼみ２６の端部には、先端２０の方向に、すなわち、くぼみ２６の端部、先端２０と隣接している当該端部へ、インサート２５を押し出すために設けられた、ばね手段３４が構成されているのが好ましい。原則として、バネ手段３４はくぼみ２６の他の場所に配置されてもよいが、図１〜図３で示された後方ポケットの縁に描かれた配置が好まれる。

バネ手段３４は、インサート２５の輪郭３６と密接に接触する、すなわち、先端３３の反対側にある当該輪郭に従う、可撓性ばね３５であるのが好ましい。本実施例では、輪郭３６は円弧状に丸くなっている。同様に、インサート２５に面する側にある可撓性ばね３５は円弧状に丸くなっている。結果的に、可撓性ばね３５は、くぼみ２６の縁２７の一部を構成する。

好ましくは、可撓性ばね３５は、グリッパ本体１９の材料から成り、切り欠き３７がそこに構成され、当該切り欠きは、縁２７から、そして、縁２７から離れて伸びて、そして少し離れて当該縁に従う。この結果として、可撓性ばね３５は解放される。示すように、当該可撓性ばねは、その先端からその端部３８、すなわち、グリッパ本体１９に終端として接続するその付け根まで、その長さに沿って均等な厚みを有することができる。しかしながら、図３に示すように、可撓性ばね３５は、その付け根の方へ厚みを増すようにしてもよい。更に、当該可撓性ばねは、別に、くぼみ２６に面する側のその付け根３８の近くに、浅いへこみ３９を有してもよい。これは可撓性ばね３５の非弾性的であるか十分に弾力的でない構成要素に対してインサート２５が押しつけられるのを防ぐためである。

このようなグリッパ１６は、インサート２５がくぼみ２６に押しつけられ、そこで所望の位置を定められるように組立てられる。所望の位置において、インサート２５の２つの平坦な側４０、４１は、段差なく、そしてオフセットされることなく、グリッパ本体１９の平坦な側２２、２３に隣接する（図６）。可撓性ばね３５またはその他のばね手段３４の締め付け動作のため、インサート２５の先端３３は、くぼみ２６の部分３２の弧状端部に押しつけられる。この結果、インサート３５は、横方向について所定の位置に締めつけられて、垂直方向にぴったりと嵌め合って保持される。インサート２５のグリッパ本体１９への移行部の各隙間または各段差は最小である。必要な場合、少なくとも選択的に、インサート２５は、材料接合法、例えば、接着、はんだ付けまたは溶接などで、グリッパ本体１９に接続されてもよい。接着の場合、バネ手段３４は、接着剤が完全に固まるまで、インサートがその所望の位置に確実に着座していること保証する。はんだ付けの場合、はんだが冷却して固まるまで、これは同様に作用する。溶接が接続のために用いられる場合、弾力的な締め付け動作も、インサートを所定の位置に固定する。結果的に、グリッパ本体１９にインサート２５を材料接合で接続する場合、バネ手段３４は、インサート２５の厳密な位置決めを確実にし、したがって、当該インサートをその位置に保持する。これは、インサート２５とグリッパ本体１９の間の移行部の品質のために役立つ。より正確にインサート２５の位置を定めれば、隙間または段差はより小さなものとなる。材料接合の接合個所が固まる間に生じる横力は、固定ことに対していかなる負の影響をも及ぼさない。

簡潔には、タフティング装置１０は、以下のように作動する。

動作中、シンカに保持されたグリッパ１６は、揺動運動をし、その過程でそれらは、連続的に、タフティング針１８がバッキング材料１２を刺すことにより構成されたパイル糸ループを取り込む。図１に示すように、ループ１４はフィンガ２１に纏まる。バッキング材料１２が進行すると、タフティング・グリッパ１６により、取り込まれたループ１４は、タフティング・グリッパ１６の先端２０から離れてスライドする。先端３３がくぼみ２６に位置し、円弧状部３２により覆われているので、ループ１４のいずれも縁２７とインサート２５との間のいかなる隙間にも入ることができない、ことが保証される。

これまでに示された本発明の、多くの変形が可能である。例えば、バネ手段３４は、くぼみ２６の縁２７に固定されるかあるいは、適当な凹所において配置される、独立した構成部品から成ってもよい。さらにまた、材料接合の接続は、インサート２５の部品または部分に限定されてもよいし、あるいは全ての縁２７を占めてもよい。最初に述べた場合では、表面全てが材料接合により結合されたインサートを備えたタフティング工具と比較し、弾力が増す。結果的に、本発明に従うタフティング工具は、タフティング針１８の切断ナイフ１７から、あるいはループ１４からもたらされる、いずれの横向きの衝撃力にもよりよく反応できる。

さらにまた、インサート２５に、くぼみ２６の縁２７に沿って、または当該縁の選択された場所に、インサート２５と縁２７との間に定められる空間を創設するスペーシング手段４２を備けることが可能である。このようなスペーシング手段４２は、例えば、インサート２５の外側外周に備えられるノブ４３、４４でもよい。このようなノブ、リブまたは他の突出部は、接着剤の隙間またはんだ隙間の潜在性厚みと同じ高さを有するのが好ましい。これは、例えば、１ミリメートルの１／１０の数倍である。

図６は、他の可能な変形を示す。この場合のインサート２５は、均等な材料の本体からなり、当該本体は互いに離れたその２つの平坦な側４０、４１にコーティング４５、４６を備える。これらのコーティングは異なる種類のものであるのが好ましい。例えば、コーティング４５は切断縁２８を同様に囲む硬質の材料層でもよい一方、例えば、コーティング４６は柔らかい減摩用コーティングでもよい。この場合、コーティング４５は切断刃１７に作用するが、コーティング４６は針に作用し、可能な限り針に摩耗による損傷を引き起こさない。

あるいは、インサート２５の基体は、コーティング４６だけを備える硬質の材料から成ってもよい。この場合、コーティング４５は省略され得る。また、これに対して、インサート２５は、コーティング４５を備えた、柔らかい、摩耗最小の材料からなってもよい。この場合、コーティング４６は省略され得る。

図７は、他の変形を示す。これは、くぼみ２６が底部４７を有するという事に基づく。追加のくぼみ４８が、タフティング・グリッパ１６の反対側に備えられ得る。このくぼみはくぼみ２６と同じ輪郭を有するよう構成されてもよいし、またはそれは異なる輪郭を有してもよい。このくぼみはそれ自体のインサート４９を有する。インサート２５、４９の各々は、前に説明した適切なバネ手段を備えていてもよく、当該ばね手段は所定の所望の接合位置にインサート２５、４９を締めつける。単一のバネ手段３４によって、それらの接合位置に２つの別々のインサート２５、４９を保持することも可能である。これを達成するために、グリッパ本体１９は、ばね手段３４が保持される適当な凹所を有し、両方のインサート２５、４９にばね力を及ぼすことができる。

上記の記載では、縁２７は横方向についてはその全ての長さに沿って直線であると仮定した。しかしながら、図８〜図１１に示されるように、この構成から逸脱する事も、少なくとも局所的には、可能である。図８は、小さな突出部５０が縁２７に備えられていてもよいことを示し、当該突出部も、側面から嵌め合うように先端３７を固定する。この場合、インサート２５は、材料接合により固定される必要はない。これは、図９で示すように、縁２７が横向方向Ｑに対し傾斜するように配置されるか、または構成される時にも当てはまる。

逆に、図１０は、アンダーカットのない縁２７の構成、すなわち、横向方向Ｑの当該縁の方向を示し、その場合くぼみ２６の底部４７とインサート２５との間に設けられた接着剤５１またははんだが、インサート２５の永続的な側面の固定を担う。

また、インサート２５に関する図１１および図１２に示されるように、当該インサートは、グリッパの全ての厚みに沿って連続的であり、横向方向Ｑについて、当該インサートを嵌め合い方で確実に固定する選択肢がある。例えば、図１２に示されるように、縁２７は、部分３２において、または他の適切な部においても同様に、横向方向の直線の形から逸脱してもよく、あるいは突出部５０、５２を有してもよい。

タフティング・グリッパ１６は、インサート２５を有するくぼみ２６を備え、当該インサートを少なくとも一時的に、くぼみの所定のあらかじめ特定された位置に、締め付けおよび固定するための、バネ手段３４を伴う。バネ手段３４は、グリッパの先端の方向に、好ましくはインサート２５を押し付けて、タフティング・グリッパ１６の本体１９とインサート２５、特に当該インサートの先端３３との間のその部分に、特になめらかな移行部分を形成する。

１０ タフティング装置
１１ パイル製品
１２ バッキング材料
１３ パイル・フィラメント
１４ ループ
１５ カット・パイル
１６ タフティング・グリッパ
１７ 切断ナイフ
１８ タフティング針
１９ グリッパ本体
２０ 先端
２１ フィンガ
２２ タフティング・グリッパ１６の第１の平坦な側
２３ タフティング・グリッパ１６の第２の平坦な側
２４ フィンガ２１にループ１４を保持するためのばね
２５ インサート
２６ くぼみ
２７ くぼみ２６の縁
２８ 切断エッジ
２９ 部分的なインサート
３０ 部分的なインサート
３１ 界面
３２ くぼみ２６の縁２７の円弧状部
３３ インサート２５の先端
３４ ばね手段
３５ 可撓性ばね
３６ 輪郭
３７ 切り欠き
３８ 付け根
３９ へこみ
４０ インサート２５の第１の平坦な側
４１ インサート２５の第２の平坦な側
４２ スペーシング手段
４３ ノブ
４４ ノブ
４５ 硬質材のコーティング
４６ 摺動特性を呈するコーティング
４７ 底部
４８ くぼみ
４９ インサート
５０ インサート２５を側面から固定するための突出部
５１ 接着剤
５２ インサート２５を側面から固定するための突出部

Claims (14)

1. グリッパ本体（１９）と、
   当該グリッパ本体（１９）のくぼみ（２６）に配置されたインサート（２５）と、
   当該くぼみ（２６）に配置されて、当該インサート（２５）を所定の位置に締め付けるために、当該グリッパ本体（１９）の素材からなり、継ぎ目なく隙間のないように当該グリッパ本体（１９）に接続されたバネ手段（３４）と
   からなるタフティング機のためのタフティング・グリッパ（１６）。
2. 前記グリッパ本体（１９）は２つの平坦な側（２２、２３）を有し、前記くぼみ（２６）は当該平坦な側（２２、２３）の少なくとも１へ開いている、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
3. 前記くぼみ（２６）は、前記平坦な側（２２、２３）の両方へ開いている、ことを特徴とする請求項２に記載のタフティング・グリッパ。
4. 前記くぼみ（２６）は、前記平坦な側（２２）の一方から前記平坦な側（２３）の他方まで延びる横向方向（Ｑ）において、直線である縁（２７）を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のタフティング・グリッパ。
5. 前記ばね手段（３４）は、前記くぼみ（２５）の縁（２７）に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
6. 前記ばね手段（３４）は、前記インサート（２５）に締め付け力を与え、前記インサート（２５）と前記グリッパ本体（１９）との間に材料接合の接続がない場合、ばね力が所望の位置に嵌め合うように前記インサートを保持する、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
7. 一端（３８）が前記グリッパ本体（１９）に結合された、前記インサート（２５）に当接するばねタブ（３５）により前記ばね手段（３４）が構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
8. 前記ばねタブ（３５）は、前記グリッパ本体（１９）の素材からなる、ことを特徴とする請求項７に記載のタフティング・グリッパ。
9. 前記ばねタブ（３５）の長さは前記インサート（２５）の側の長さの４分の３を超え、前記ばねタブ（３５）は当該側に対して当接する、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
10. 前記インサート（２５）は材料接合により前記くぼみ（２６）に固定される、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
11. 前記インサート（２５）と前記グリッパ本体（１９）との間に生じる接合隙間のギャップ幅を制御して定めるため、スペーシング手段（４２）が前記インサート（２５）または前記くぼみ（２６）に備えられる、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
12. スペーシング手段（４２）はリブまたはノブ（４４）である、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
13. 前記インサート（２５）は、前記グリッパ本体（１９）の平坦な側（２２、２３の）の少なくとも１に、平らにそして段差のないように接合する、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。
14. 前記インサート（２５）は、前記グリッパ本体（１９）の２つの平坦な側（２２、２３）に、平らにそして段差のないように隣接する、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・グリッパ。

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