JP6516869B2 - 編機 - Google Patents

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の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、将来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、単体の糸や編組用繊維（例えば炭素繊維または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、将来の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、編組用の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。このとき、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、これらの中心を−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い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も、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異なってくる。

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、定形の編組リングを用いた編機にさらに変更を加えることで、編組リングの開口形状を周長と幾何学的形状の両面において任意の編組コア体に合わせられ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。

本発明は、次の知見に基づくものである。すなわち、少なくとも二つの定形の編組リングを用いても、これら二つの編組リングが、それらの開口形状が少なくとも部分的に重なり合うように配置され、それによって生じる交差開口部が、ちょうどそのとき周りを編み込もうとしている編組コア体断面に幾何形状的に最も近くなるようにするという場合には、編組コア体の断面を反映させることが出来る。これによれば、織物の構造がよりいっそう一定となるように維持することができるか、或いは、織物の構造を局所的に自在に操ることができる。つまり、少なくとも二つの編組リングの交差開口部は、編組コア体のほぼあらゆる断面変化に最適に合わせることができ、それにより編糸ないし編組繊維を最適にガイドすることができる。こうして、任意の編組コア体周りに編糸を正しい位置で載着させることが常に保証されるようにできる。また特には、交差断面の内面と編組コア体上の載着位置との間に空いている距離を常にごく小さく保つことができる。その場合、編組リングの交差開口部の調整は、編組工程中に行なわれる。

本発明の特許請求項２乃至４に係る発展態様は、個別の編組リングに特に適した開口形状を表し、それらを用いれば、現在使われている編組コア体断面はほぼ完全に表すことができる。

二つ又はそれより多い編組リングを用いる場合、請求項５に係る本発明の発展態様が提案しているように、これらの編組リングは、互いに中に入り込み合うように配列することができる。

編組コア体断面次第では、開口形状について幾何形状が同じ三つの編組リングを請求項６により用いることは意義がある。この場合、各編組リングは別々に調整することができ、その結果、三つ全ての編組リングが共に調整した開口形状は、任意の編組コア体のあらゆる断面にほぼ合わせることができるようになる。

請求項７乃至９に係る本発明の発展態様は、個々の編組リングの調整を装置技術的にいかに有効に実行できるかについての一つの有利な可能性を表す。主軸駆動に代えて、コグドベルトも用いることができる。こうすれば、個々の編組リングを容易に操作することができる。また、この構成は丈夫である。

特定の編組コア体形状においては、編組リングが水平および垂直（ｘ軸およびｙ軸）に調節できることに加えて、編組リングが円環リングとは違った開口形状を有するときには、さらにｚ軸周りにも回転するように設けることは有意義と言える。

以下に、本発明をいくつかの実施例に基づいてより詳細に説明する。

編糸が載着する編組コア体の概略的な側面図である。 二つの編組リングを有する本発明の第一の実施形態を示す図である。 互いに中に入り合った二つの編組リングを有する本発明の第二の実施形態を示す図である。 卵形の二つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の二つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の二つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の二つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の二つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の二つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 卵形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 楕円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 楕円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 楕円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 楕円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。 円形の三つの編組リングを組み合わせたものを示す図である。

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、周りが対称な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、個々の領域の間の移行部は連続的であるが、この移行部は段差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の周面上における編糸９の巻き付け位置の近くに、図１中、二つの編組リング１１，１２が配列されており、その配列と位置調節手段は以下に詳細に述べる。編糸９の載着位置で編組コア体が有している輪郭形状に合わせて、二つの編組リング１１，１２が相対的に且つ編組コア体の外形に対して可変に調整され、それにより、それらの内周面の少なくとも一部が目下巻回されている編組コア体１の表面外形の極めて近くにあり、編糸９が、編組コア体１の表面に対してほぼ平行に且つ表面までの距離が小さくなるようにして偏向される。

図２は、本発明の第一の実施形態を概略的な斜視図により示している。

両方の編組リング１１，１２は、それぞれ卵形の開口形状１３を有している。

両方の編組リング１１，１２は、側方に設けられた二つの連結板１５，１６によって保持され、これらの連結板を介して編組リングは、台座１７に対してその正面側と背面側とに設けられている。台座１７内または台座１７面に不図示の駆動装置が設けられており、各編組リング１１，１２は、それらの専用の、他の編組リングに関係なく操作ができる駆動装置を所持している。各駆動装置は、対応する編組リング１１または１２に対して、水平方向の位置調節（ｘ軸についての移動）と垂直方向の位置調節（ｙ軸についての移動）が可能となるようにする。これにより、両方の編組リング１１，１２により共通に重ねられた交差開口部１８が変更される。この交差開口部１８は、目下の編組コア体断面に対してできる限り幾何形状的に合せられたもので、それにより、編糸が編組コア体の周面に正しい位置で載置するようになっている。

駆動装置としては、主軸駆動部またはコグドベルト駆動部を有したリニアスライド（Ｌｉｎｅａｒｓｃｈｌｉｔｔｅ）が好ましい。これらの編組リング１１，１２が円形でない開口形状を有しているときには、編組リング１１，１２がさらに回転すること（ｚ軸についての位置調節）も意味があると言える。

連結板１５，１６がまたさらにクランク状に曲げられている場合、図２に示されているように、両方の編組リング１１，１２は、互いにごく近くに隣接して配列可能とされる。

編組リング１１，１２の位置調節は、編組工程中に行なわれることにより、編組コア体の断面が変化するときですら、編糸９の載着位置が目下の編組コア体１の周面上に位置することが常に保証されているようになっている。

図３に記載の解決手段は、編組リング１１’，１２’がそれらの周面にそれぞれスリット１９を有していることで、それらが互いに中に挿し込み合えるようになっており、言うなれば互いに中に入り合えるようになっているという点で図２に記載の構成とは異なっている。したがって、両方の編組リング１１’，１２’が、編糸に対して実際にはあたかも単独のガイドであるかのように作用する。それ以外は、図２の記載に対してなされた説明がここでも当てはまる。

図４ａ乃至４ｄには、卵形の開口形状１３を有したそれぞれ二つの編組リング１１，１２或いは１１’，１２’の様々な組み合わせが正面視にて示されている。それぞれの交差開口部１８内には、異なる断面形状の編組コア体１が書き込まれている。容易に分かるように、編組コア体の小さくて丸い断面と大きくて丸い断面を（図４ｂ，４ｃ）卵形の編組リングを適切に組み合わせることで扱うことができるし、小さくて矩形および大きくて矩形の編組コア体断面（図４ａ，４ｄ）も扱うことができる。ここで、アスペクト比（Ｂ／Ｈ）は、３：１まで扱うことができる。

図５ａ乃至５ｄには、それぞれ卵形の開口形状を有した三つの編組リング１１，１２，２０の様々な組み合わせが正面視にて示されている。これらは、図２に記載の構成と同様にして固定されていてしかも駆動可能とすることができる。ここでも容易に分かることだが、三つの編組リングを用いることで、やはり開口形状がかなり異なる交差開口部１８を、違いが最も大きい編組コア体輪郭に対して合わせることができる。こうして、図５ｃに示されているように、三角形の編組コア体断面も高い品質で周りに織り込んでいることができる。

卵形の開口形状を有した編組リングに代えて、図６ａ乃至６ｄに正面視にて示されているように、楕円形の開口形状を有した編組リング２１，２２，２３の組み合わせを用いることもできる。この場合も、三つの編組リング２１，２２，２３を互いにいろいろ調整することで、非常に多彩な交差開口部１８を実現できる。

図７ａ乃至７ｄは、それぞれ円形の開口形状１３を有した三つの編組リング２４，２５，２６の組み合わせをいずれも正面視にて示している。これにより、やはりかなり違いのある交差開口部１８を作ることができ、その結果、これらの編組リングの配置も高い載置精度で様々な編組コア体断面に合わせることができる。

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 定形の編組リング
１１ 第一の位置調節可能な編組リング
１２ 第二の位置調節可能な編組リング
１１’，１２’ 中に入り合った編組リング
１３ １１の卵形の開口形状
１４ １２の卵形の開口形状
１５ 連結板
１６ 連結板
１７ 台座
１８ 交差開口部
１９ １１，１２のスリット
２０ 第三の位置調節可能な編組リング
２１，２２，２３ 楕円形の開口形状を有した位置調節可能な編組リング
２４，２５，２６ 円形の開口形状を有した位置調節可能な編組リング

Claims (9)

1. 連続的に送り込まれる編組コア体の周りに編組するための編機であって、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巻き付け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編機において、
   一定の開口形状（１３）を有する少なくとも二つの編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２１，２２，２４，２５）が、それらの開口形状が少なくとも部分的に重なり合うように互いに一列に隣接した状態で配列されており、それぞれの編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２１，２２，２３，２４，２５）により画定される開口形状（１３）の全てに含まれる部分が交差開口部（１８）として形成され、その内側表面上を編糸がガイドされ、編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２１，２２，２３，２４，２５）は、個別に位置調節可能に設けられ、編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２１，２２，２３，２４，２５）を相対的に位置調節することで、編糸の載着位置で編組コア体が有している輪郭形状に合わせて交差開口部（１８）の形状が変更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（２４，２５，２６）は、それぞれ円形の開口形状を有していることを特徴とする編機。
3. 請求項１に記載の編機において、編組リング（２１，２２，２３，）は、楕円形の開口形状を有していることを特徴とする編機。
4. 請求項１に記載の編機において、編組リングは、卵形の開口形状（１１，１２，１１’，１２’，２０）を有していることを特徴とする編機。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の編機において、二つの編組リング（１１’，１２’）は、互いに入り込み合うように係合した状態で配列されていることを特徴とする編機。
6. 請求項１から４のいずれか一項に記載の編機において、三つの同型の編組リング（２０，２１，２２，２３，２４，２５）が直に隣接した状態で設けられていることを特徴とする編機。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の編機において、各編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２０，２１，２２，２３，２４，２５）は、編組リング面内において二軸方向に並進的に位置調節可能に配列されていることを特徴とする編機。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の編機において、各編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２０，２１，２２，２３，２４，２５）は、リニアガイドによって位置調節可能とされていることを特徴とする編機。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の編機において、各編組リング（１１，１２，１１’，１２’，２０，２１，２２，２３，２４，２５）を位置変更するために、別々に操作できる主軸駆動部が設けられていることを特徴とする編機。

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