JP6893474B2 - パターン制御部品を搭載する装置およびその装置を備える繊維機械 - Google Patents

Description

本発明は繊維機械用の糸のパターンが制御された供給および／または選択に用いられるようなパターン制御部品を搭載し、複数のアクチュエータと、アクチュエータを冷却するように冷却剤が流通可能な冷却回路とを備える装置に関する。

本発明はこのような装置を備えるジャカード機にも関する。

さらに、本発明はこのような装置を備える繊維機械にも関する。繊維機械は、例えば、タフティング機（tufting machine）または織機であり、特にアキスミンスター織機であってもよい。

本発明に関する装置を使用した応用は様々なタイプの繊維機械で知られている。カーペットおよび／または織物の製品において、精密で精巧なパターンおよび図柄はますます要求されつつある。織物および／またはカーペットにおいて所望の結果を得るために、糸は、小さなグループに分けられ、パターン制御部品により、ともに供給および／または選択される。糸はますます個々に制御および／または選択される。これは使用するアクチュエータの数が急増することをもたらす。

パターン制御部品の異なるバージョンをタフティング機に見いだすことができる。「パイルフィーダ」として知られたパターン制御部品は、パターンにしたがって駆動される糸をタフティング針に供給するように提供される。他のパターン制御部品は、例えば、タフト基布（tuft fabric）の下のフックを制御し、刃を有するまたは有しないパターン制御部品は、パイル高さおよび／またはパイル形成のパターン制御の選択を決定するように提供され、パイルループまたはカットパイルと呼ばれている。さらにタフティング針を直接に制御するパターン制御部品は、基布に移動される糸のパターン制御の選択のために提供される。

ジャカード機は糸のパターン制御の位置決めのために大量のパターン制御部品を搭載する。織機はジャカード機を備えてもよい。カーペットにおいてパイル高さを決定するためにパターンにしたがって駆動される糸を供給するように、織機もパターン制御部品を搭載してもよい。

アキスミンスター織機の場合、パターン制御部品は、布に移動される糸のパターン制御の選択のために提供されてもよい。アキスミンスター織機はアキスミンスタージャカード機を備え、当該アキスミンスター織機は糸のパターン制御の選択のために提供されたパターン制御部品を備える。

ここで使用されるアクチュエータは、回転モータ、リニアモータ、ステッパモータ、ボイスコイルアクチュエータ、液圧または空気圧アクチュエータ、ソレイドなどであってもよい。

異なるタイプの繊維機械において、大量のパターン制御部品は前述装置の中の限られた空間に設置される。数十、数百、もしくは数千のアクチュエータを含む場合もある。これらのアクチュエータは効率よい方式で冷却できるようにしなければならない。

現在、下記アクチュエータは大抵空気で冷却される。

米国特許ＵＳ６,８０７,９１７Ｂ１には、モータが空冷式であるタフティング機に糸を供給するための糸供給モジュールを有する装置の例が記載されている。ここでは、一連のファンが冷却されるべき部品に必要な空気を送る。

しかしながら、冷却剤として空気は他の知られている冷却液より効率が悪い。繊維機械のまわりの領域では、大気が暖かくて塵が多いため、空気から塵を取り除くフィルタが必要となる。もう１つ可能な案は外気を冷却空気として利用することであるが、この案では余計な空気管が必要となる。さらに、どちらにしても、熱を充分に発散できるために、アクチュエータと空気の間に大きな接触面積が必要となり、アクチュエータを充分に冷却できるために、比較的に大きな気流が必要となる。

空気による冷却の欠点を克服するために、水でこれらのアクチュエータを冷却する試みは既に行われている。

米国特許公開ＵＳ２００８／０１７８９６０Ａ１とフランス特許公開ＦＲ２９９４８０８Ａ１には、いかに杼口形成装置のモータを水冷にするようにデザインする例が記載されている。

しかしながら、ここにある重大な欠点は、アクチュエータが破損で取り替えられる場合に、中に水が流れる冷却回路は妨げとなる。そのため、アクチュエータの取り替えは相当に煩わしく時間がかかる。さらに、冷却回路から出てくる水は繊維機械にかなりの損害を生じさせうる。

このような水冷式のアクチュエータは既に、限られた数のアクチュエータが取り付けられた繊維機械に採用され、これらのアクチュエータは繊維機械において実際の作業領域、いわば糸供給および織物形成ゾーン、の横側または下側に取り付けられている。アクチュエータが実際の作業領域の外に取り付けられるので、ここでのアクチュエータの故障率は比較的に限られており、冷却回路により妨げされるリスクはさらに限られる。本発明に関連する技術では、数十、数百、もしくは数千のアクチュエータが、繊維機械の実際の作業領域のすぐ近くのより限られた領域、主にその上方に、設置される。しかしながら、実際には、このような水冷式のアクチュエータはほとんど使われていない。アクチュエータの個数が膨大であるため、これらのアクチュエータの１つが故障する可能性があり、さらに、水が充填された冷却回路の妨げから生じる損害のリスクも無視できない。

本発明の目的は、繊維機械用の糸のパターンが制御された供給および／または選択に用いられるようなパターン制御部品を搭載する装置を提供することであり、この装置のアクチュエータは前記欠点を有せずに効率よく冷却されることができる。

上述目的を達成するために、繊維機械用の糸のパターンが制御された供給および／または選択に用いられるようなパターン制御部品を搭載する装置を提供し、この装置は、複数のアクチュエータと、アクチュエータを冷却するように冷却剤が流通可能な冷却回路とを備え、装置におけるアクチュエータは、冷却回路の外部に取り付けられ、冷却回路に妨げられずに取り外し可能である。

アクチュエータが冷却回路に一体化せずに、アクチュエータを完全に冷却回路の横側に取り付けることにより、アクチュエータは、冷却回路に冷却され、冷却回路に妨げられずに冷却回路に対して取り外し可能で取り付けられており、冷却回路がアクチュエータ自体の内部に貫流する既知の水冷式のアクチュエータよりは、１つまたは複数のアクチュエータの取り替えは煩わしくなく時間がかからない。既知の空冷式のアクチュエータと比べると、無塵冷却が達成できながらさらに効率よく冷却できる。余熱の形でアクチュエータからのエネルギー損失は、本発明に基づく装置により、簡単で充分に安全で効率よく除去される。アクチュエータの冷却は、アクチュエータおよび接続した部品がさらに限られた温度範囲で作業させることができ、さらにアクチュエータの適切な寸法または十分な安全性が得られ、接続した部品が増える。

アクチュエータの簡単な取り付けを可能とするために、本発明に基づく装置は好ましくは装着フレームを搭載し、アクチュエータは、装置において取り外し可能に取り付けるように、装着フレームの上に取り外し可能に取り付けられている。

装置における冷却回路は、装置において冷却回路の取り付けをコンパクトにするために、好ましくは少なくとも部分的に装着フレームに一体化されている。こうすれば、装置はさらにコンパクトにデザインされることができ、または、同じ数の部品はともに装置の中により離れあって取り付けられることができる。アクチュエータはさらに簡単に装着フレームに設けられることとなり、冷却回路が装着フレームと一体化したところまたはこれらのすぐ近くにおいて、冷却回路を形成する余分な配管からなる妨げが発生しない。さらに、アクチュエータを装着フレームに取り付ける取付要素に、アクチュエータから熱を冷却回路へ除去するという他の機能を付与することができる。

冷却回路は本発明に基づく装置の各装着フレームに提供してもよい。本発明に基づく装置の冷却回路は複数の装着フレームを渡るように取り付けられてもよい。冷却回路は装着フレームを直列にまたは並列に貫流してもよい。したがって、例えば、１つの冷却回路を２つの装着フレームに取り付けることができる。

本発明に基づく装置は、好ましくは、１つまたは複数のパターン制御部品のアクチュエータモジュールを備え、各アクチュエータモジュールは１つまたは複数のアクチュエータを備え、当該アクチュエータモジュールに入れられるアクチュエータを装置に取り外し可能に取り付けるために、各アクチュエータモジュールは取り外し可能に装置に取り付けられている。装置が前述の装着フレームを備える場合に、各アクチュエータモジュールは、好ましくは装着フレームに取り外し可能で取り付けられている。

１つまたは複数のアクチュエータが１つまたは複数のアクチュエータモジュールの一部を形成するようなモジュール構造は、組立と分解を簡略化する。

１つまたは複数のアクチュエータモジュールを有する装置において、各アクチュエータモジュールは、熱をアクチュエータから冷却回路に伝導する１つまたは複数の熱伝導要素を備える。

熱伝導要素を追加することにより、アクチュエータから冷却回路への熱伝達を最大化できる。

これらの実施の形態において、各アクチュエータモジュールは、１つまたは複数の熱伝導要素との手段により、取り外し可能に装置に取り付けられている。こうすれば、熱伝導要素は最適な熱伝達を提供することができる。各アクチュエータの取り付けに対する熱伝導要素の利用は、装置において各アクチュエータの取り付けに対して必要となる取り付け要素の数を制限する。

１つまたは複数の熱伝導要素を有する前述装置において、各アクチュエータは好ましくは１つまたは複数の熱伝導要素から少なくとも部分的に離れているように取り付けられている。各アクチュエータの少なくとも一部はこれらの１つまたは複数の熱伝導要素に接していないため、各アクチュエータはこれらの１つまたは複数の熱伝導要素に囲まれていない。アクチュエータモジュールのすべての側面が熱伝導要素に覆われる必要がないため、材料は節約できる。

各アクチュエータは好ましくは少なくとも片面が１つまたは複数の熱伝導要素から離れているように取り付けられている。さらに好ましくは、各アクチュエータは片面のみが１つまたは複数の熱伝導要素に接している。

さらに具体的には、各アクチュエータモジュールは前述熱伝導要素とする熱伝導板を備えてもよい。熱伝導板は、簡単な取り付けでありながらよい熱伝達を提供することができる。

熱伝導板は、例えば、アクチュエータモジュールの各アクチュエータに対するフランジであるように、アクチュエータモジュールにおいて延びていてもよい。そのため、熱伝導板は１つのアクチュエータのヘッドに対するフランジであってもよい。

さらに具体的に、冷却回路は、冷却剤が流通可能で各アクチュエータモジュールに取り外し可能に固定可能である少なくとも１つの梁を備えてもよい。これで、熱伝導要素によりアクチュエータから冷却回路への熱伝達を簡単に最大化することができる。

熱伝導要素が熱伝導板を備える場合、アクチュエータモジュールを梁に取り外し可能で固定するように、熱伝導板は好ましくは、冷却剤が流通可能な梁に取り外し可能で固定されている。

前述装着フレームを有し、冷却回路が少なくとも部分的に装着フレームに一体化されている装置において、梁は有利に装着フレームの一部を形成することができる。

アクチュエータの簡単な取り付けを可能とするために、本発明に基づいて前述装着フレームおよび１つまたは複数の前述アクチュエータモジュールを備える装置の具体的な実施の形態において、アクチュエータモジュールを当該モジュールの取り付け時にガイドするように、各アクチュエータモジュールはガイドリブまたはガイドスロットを有し、装着フレームは対応のガイドスロットまたはガイドリブを有する。

本発明に基づく装置の具体的な実施の形態において、装置は１つまたは複数の電子部品を備え、冷却回路は当該電子部品を冷却するように提供される。電子部品は、例えば、ＰＣＢ、電子回路、プロセッサー、インバータ、リレーなどを備えてもよい。

装置が１つまたは複数の前述アクチュエータモジュールを備える場合、各アクチュエータモジュールは１つまたは複数の電子部品を備える。

選択的であるが最も好ましいのではなく、電子部品は、装置においてアクチュエータモジュールから離れて取り付けられ、アクチュエータモジュールは電子部品に対して取り外し可能であってもよい。

すべての前述電子部品は好ましくは１つまたは複数のアクチュエータモジュールに納められている。電子部品の一部が１つまたは複数のアクチュエータモジュールに含まれて、もう一部が装置においてアクチュエータモジュールから離れて取り付けられてもよい。

各アクチュエータモジュールが１つまたは複数の前述電子部品を備える場合、各アクチュエータモジュールのアクチュエータは好ましくは当該アクチュエータモジュールの電子部品の両側に取り付けられている。

本発明に基づく装置の具体的な好ましい実施の形態において、各アクチュエータモジュールは８つの前述アクチュエータを備え、アクチュエータが４つずつで電子部品の両側に取り付けられる。

１つまたは複数の前述電子部品を有する装置が各アクチュエータモジュールにおいて前述熱伝導板を備える場合、各アクチュエータモジュールにおいて、アクチュエータおよび電子部品は好ましくは熱伝導板に固定されている。

本発明に基づく装置の具体的な好ましい実施の形態において、冷却剤は水または水系液であってもよい。

本発明はパターン制御部品を搭載する装置を備えるジャカード機にも関し、この装置は、前述した本発明に基づく装置であり、糸のパターン制御の位置決めのために提供される。

さらに、本発明はパターン制御部品を搭載する装置を備える繊維機械にも関し、この装置は、前述した本発明に基づく装置である。

本発明に基づく繊維機械は、例えば、タフティング機、アキスミンスター織機または織機であってもよい。さらに具体的に、織機は本発明に基づく前述ジャカード機を備えてもよい。

本発明に基づく繊維機械において、冷却回路は好ましくは、装置の１つまたは複数の機械の部品および／または当該繊維機械の他の機械的なおよび／または電子の部品をさらに冷却するように提供される。

この詳細の説明において、参照番号は添付図面を参照するために用いられている。
本開示に基づくタフティング機に用いられる糸供給ユニットの例の概念図 ユニットの装着フレームの側壁を搭載していない図１の糸供給ユニットの概念図 図１の糸供給ユニットの装着フレームと冷却回路との別の概念図 図１の糸供給ユニットの糸供給モジュールの別の概念図 図４の糸供給モジュールの側面図 パターン制御部品とも示す図４の糸供給モジュールの概念図

本発明は、本発明に基づく装置の実施の形態についての下述詳細の説明により、さらに詳細に解説される。この説明は、明確な例示の提供、またこの装置の利点および具体的な内容の強調のためのみに提供され、本発明の適用分野または特許請求の範囲により請求する特許権に対する制限として解釈されるものでない。

図面は、糸のパターン制御の供給に用いられるようなパターン制御部品（２）を搭載するタフティング機の糸供給ユニット（１）を示す。本開示により、当業者にとって、類推により、例えば、糸のパターン制御の供給に用いられるような織機の糸供給ユニットを考案することができ、類推により、糸のパターン制御の選択に用いられるようなパターン制御部品を搭載するタフティング機または織機の選択ユニットを考案することができることが明らかである。

図示された糸供給ユニット（１）は装着フレーム（３、８）を備え、様々な糸供給モジュール（６）は装着フレーム（３、８）に取り外し可能で固定されている。

図３でよく見られるように、装着フレーム（３、８）は２つの側壁（３）を備え、２つの側壁（３）の間においていくつの梁（８）が相互に略平行で取り付けられている。梁（８）は中空であって配管（５）により互いに接続され、梁（８）と配管（５）はともに内部において水が流通可能の冷却回路（５、８）を形成する。このように、冷却回路（５、８）は装着フレーム（３、８）に部分的に一体化されている。

図４−６は別の糸供給モジュール（６）を示す。各糸供給モジュール（６）は、板（７）にともに装着された８つのサーボモータ（４）を備える。モータ（４）は４つずつで電子回路（１０）の両側に取り付けられ、電子回路（１０）は、例えば、サーボモータ（４）を制御する電子部品を備える。電子回路（１０）も前述の板（７）に装着されている。

タフティング機において糸の供給に用いられるパターン制御部品（２）を制御するために、サーボモータ（４）は既知の方法で提供される。この技術はこの技術分野においてよく知られており、かつ、本発明を構成するものでないため、ここではさらに詳細に論じない。タフト基布の下でフックを制御するパターン制御部品において、サーボモータは空気圧アクチュエータに取り替えてもよい。アキスミンスター織機において、サーボモータは、例えば、一般的に回転またはリニアのステッパモータに取り替えられてもよい。ジャカード機において、サーボモータは、例えば、一般的にソレイドに取り替えられてもよい。

他の繊維機械において、アクチュエータモジュール（６）あたりに異なる個数のアクチュエータ（４）が求められてもよい。

各糸供給モジュール（６）の板（７）は装着フレーム（３、８）の梁（８）に取り付けることができる。そのため、板（７）は頂部と底部にねじ穴（１２）を有し、ねじ穴（１２）を介してねじが板（７）に挿入され、板（７）が装着フレーム（３、８）のそれぞれの梁（８）にねじ止めされる。装着フレーム（３、８）の梁（８）は板（７）の上側に設けられる止め具（１１）を有し、板（７）が堅くねじ止めされる前に梁（８）に対して糸供給モジュールを簡単に位置決めできるように、板（７）を止め具（１１）に合わせることができる。モータ（４）と電子回路（１０）から、冷却回路（５、８）の一部を形成して水が内部に流通可能の梁（８）へ熱を除去することを可能とするために、板（７）は熱伝導性である。

糸供給ユニット（１）を取り付けるときに梁（８）に対して糸供給モジュール（６）をガイドするために、各糸供給モジュール（６）は頂部と底部においてガイドリブ（９）を有し、ガイドリブ（９）は梁（８）における対応のガイドスロット（図示せず）に係合してスライドしてもよい。

こうすると、糸供給モジュール（６）は、糸供給ユニット（１）において完全に冷却回路（５、８）の横側に位置され、冷却回路（５、８）に妨げられずに冷却回路（５、８）から取り外し可能である。

図示された冷却回路（５、８）は糸供給モジュール（６）のモータ（４）と電子回路（１０）とをともに冷却するようにここで提供される。熱伝導板（７）により、モータ（４）と電子回路（１０）からの熱は最大限に冷却回路（５、８）へ除去される。冷却回路（５、８）は、装置（１）の１つまたは複数の機械の部品、および／または装置（１）が取り付けられた繊維機械の他の機械的なまた／もしくは電子の部品を冷却するように提供されてもよい。

Claims (18)

1. 繊維機械用の糸のパターンが制御された供給および／または選択に用いられるようなパターン制御部品（２）を搭載する装置（１）であって、
   複数のアクチュエータ（４）と、
   前記アクチュエータ（４）がその上に取り外し可能に取り付けられている装着フレーム（３、８）と、
   前記アクチュエータ（４）を冷却するように冷却液が流通可能であり、少なくとも部分的に前記装着フレーム（３、８）に一体化されている冷却回路（５、８）と、
   １つまたは複数の、パターン制御部品（２）のためのアクチュエータモジュール（６）であって、各前記アクチュエータモジュール（６）は１つまたは複数の前記アクチュエータ（４）を備え、当該アクチュエータモジュールに入れられる前記アクチュエータ（４）を装置（１）に着脱可能に取り付けるために、各前記アクチュエータモジュール（６）は取り外し可能に装置（１）に取り付けられている、前記アクチュエータモジュール（６）と、
   を備え、
   前記装置（１）における前記アクチュエータ（４）は、前記冷却回路（５、８）の外部に取り付けられ、前記冷却回路（５、８）に妨げられずに取り外し可能に取り付けられており、
   前記冷却回路（５、８）は、冷却液が流通可能で各前記アクチュエータモジュール（６）に取り外し可能に固定可能である少なくとも１つの梁（８）を備える、ことを特徴とする装置。
2. 各前記アクチュエータモジュール（６）は、熱を前記アクチュエータ（４）から前記冷却回路（５、８）に伝導する１つまたは複数の熱伝導要素（７）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 各前記アクチュエータモジュール（６）は、前記１つまたは複数の熱伝導要素（７）との手段により、取り外し可能に装置（１）に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 各前記アクチュエータ（４）は前記１つまたは複数の熱伝導要素（７）から少なくとも部分的に離れているように取り付けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。
5. 各前記アクチュエータ（４）は少なくとも片面が前記１つまたは複数の熱伝導要素（７）から離れているように取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 各前記アクチュエータ（４）は片面のみが前記１つまたは複数の熱伝導要素（７）に接していることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 各前記アクチュエータモジュール（６）は、前記熱伝導要素（７）とする熱伝導板（７）を備えることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかの１つに記載の装置。
8. 前記熱伝導板（７）は、前記アクチュエータモジュール（６）の各前記アクチュエータ（４）に対するフランジであるように、前記アクチュエータモジュール（６）において延びていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記アクチュエータモジュール（６）を当該モジュールの取り付け時にガイドするように、各前記アクチュエータモジュール（６）はガイドリブまたはガイドスロットを有し、前記装着フレーム（３、８）は対応のガイドスロットまたはガイドリブを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかの１つに記載の装置。
10. 前記装置（１）は１つまたは複数の電子部品（１０）を備え、前記冷却回路（５）は当該電子部品（１０）を冷却するように提供されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかの１つに記載の装置。
11. 各前記アクチュエータモジュール（６）は１つまたは複数の前記電子部品（１０）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 各前記アクチュエータモジュール（６）の前記アクチュエータ（４）は当該アクチュエータモジュール（６）の前記電子部品（１０）の両側に取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 各前記アクチュエータモジュール（６）は、熱を前記アクチュエータ（４）から前記冷却回路（５、８）に伝導する１つまたは複数の熱伝導要素（７）を備え、
    各前記アクチュエータモジュール（６）は、前記熱伝導要素（７）とする熱伝導板（７）を備え、各前記アクチュエータモジュール（６）において、すべての前記アクチュエータ（４）および前記電子部品（１０）は前記熱伝導板（７）に固定されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の装置。
14. 前記冷却液は水であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかの１つに記載の装置。
15. パターン制御部品（２）を搭載する装置（１）を備えるジャカード機であって、前記装置（１）は、糸のパターン制御の位置決めのために提供され、請求項１から請求項１４のいずれかの１つに記載の装置であることを特徴とするジャカード機。
16. パターン制御部品（２）を搭載する装置（１）を備える繊維機械であって、前記装置（１）は請求項１から請求項１４のいずれかの１つに記載の装置であることを特徴とする繊維機械。
17. 請求項１５に記載のジャカード機を備えることを特徴とする請求項１６に記載の繊維機械。
18. 前記冷却回路（５、８）は、前記装置（１）の１つまたは複数の機械の部品および／または当該繊維機械の他の機械的なおよび／または電子の部品を冷却するようにさらに提供されることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の繊維機械。

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