最適化された経糸密度を有するジャカード織機

本発明は、ジャカード型織機に関する。

図1は、経糸30の複数の層と緯糸31の複数の層との間の多層製織によって得られる繊維構造または織物を作製するために使用されるジャカード型織機10の図である。

知られている方法では、織機10には、図1には示されない上部構造によって支持されたジャカード機構11が取り付けられる。織機10はまた、目板21および制御コードまたは綜絖22によって構成されたハーネス20も有し、各々の綜絖22は、一方の端部がジャカード機構11の制御フック12に、他方の端部が織機10の基部14に留められた戻りばね13の1つに接続されている。

各々の綜絖22は、経糸30が通り抜ける綜絖の目23を含む。綜絖22およびその結合さられた綜絖の目23は、制御フック12および戻りばね13によってそれぞれ及ぼされたけん引力下で、両矢印Fによって表されたほぼ縦方向の往復動作で駆動される。綜絖22は特定の経糸30を持ち上げる働きをし、それによって緯糸31を挿入することができる杼口15を作り出す。

綜絖22は、目板21の穴210の位置に応じたスペースに、すなわち複数の縦列211および横列212内に分散される。

目板内の穴210の密度は、作製される織物内の密度に相当しており、すなわち目板内の穴の縦列の各々間の間隔は、作製される織物の経糸の縦列の各々間に提供される間隔と等しい。

特定の繊維構造、たとえば、複合材料から作製された航空エンジンブレードの補強材を構成するためのものなどは、この部分に良好な機械的強度を付与するために比較的緊密である打ちこみ本数、特に経糸打ちこみ本数での非常に高密度の製織を必要とする。経糸打ちこみ本数は、単位長さ当たりの経糸の数に相当する。その結果、より緊密な打ちこみ本数で製織することが望まれるとき、目板内の穴の縦列間の間隔を低減することが必要であり、それによって、縦列の綜絖、たとえば縦列l1の綜絖22を、隣接する縦列(複数可)、たとえばここでは縦列l2の綜絖により近付ける。そうではあるが、2つの隣り合う縦列の綜絖が互いに近すぎるとき、綜絖、より具体的にはその結合さられた綜絖の目の動きが、隣接する縦列内に存在する綜絖および経糸の近接性によって妨げられる。

隣り合う縦列に属する綜絖間のひっかかりのあらゆるリスクを回避するために、綜絖の縦列間の間隔にある程度の最小限の量を確保することが必要である。したがって、織物の打ちこみ本数の密度が既存の織機で増大され得る範囲には限界が存在する。

従来の織機によって得られ得る打ちこみ本数より多い打ちこみ本数を有する織物を作製することができる織機を有することができることが望ましい。

この目的を達成するために、本発明は、複数の経糸を複数の緯糸と共に製織することによって、単位長さ当たりの経糸の決定された数の縦列と、緯糸の決定された数の層とを備える織物を作製するためのジャカード型織機にして、 経糸が通り抜ける綜絖の目が各々に設けられた、相当する数の制御コードを通過させるための複数の穴を有する目板であって、目板内の穴が、経糸方向に平行に延びる決定された数の縦列、および経糸方向に垂直な方向に延びる、縦列当たりの決定された数の横列に分散される、目板を含むジャカード型織機であって、 目板が、織物内の単位長さにおける経糸の縦列の数より少ない同じ単位長さあたりの穴の縦列の数を、織物内の経糸層の数よりも多い穴の横列の数を有することを特徴とする、ジャカード型織機を提供する。

作製される織物内の経糸の縦列の数に対して目板内の穴の縦列の数を低減することにより、従来技術の織機を用いて得られる得るものより緊密な経糸の打ち込み本数を備えた織物を作製しながらも、それぞれの動きを妨げることを回避するのに十分な、隣り合う綜絖の縦列間の間隔を保つことが可能になる。

さらに、目板内の穴の縦列当たりの穴の数は、作製される織物内の経糸層の数より多いため、作製される織物内に縦列の所望の密度および経糸の所望の数の層を形成するのに十分な経糸が存在する。

換言すれば、作製される織物内に望まれる経糸打ち込み本数密度の一部分は、隣り合う綜絖の縦列間に十分な間隔を保持するために、目板の深さ方向に広げられる。

本発明の態様によれば、目板内の単位長さ当たりの穴の縦列の数は、織物内の同じ単位長さにおける経糸の縦列の数に応じて決定され、穴の横列の数は、織物内の経糸層の数に応じて決定される。したがって、作製される織物に望まれる打ち込み本数密度に応じて、目板内の穴の分散を最適化することが可能である。

分散の第1の例では、目板内の穴の縦列の数は、1.5で除した、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の決定された数に相当し、穴の横列の数は、1.5を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。

分散の第2の例では、目板内の穴の縦列の数は、2で除した、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の決定された数に相当し、穴の横列の数は、2を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。

本発明の別の態様によれば、織機は、経糸の前進方向において制御コードから下流側に位置するくしを含み、前記くしの2つの隣り合う歯間の間隔距離は、目板内の前記単位長さ当たりの穴の縦列の数の徐数、および織物内の前記単位長さ当たりの経糸の縦列の数の徐数に相当する、いくつかの経糸をくしの2つの歯間に通す働きをする距離に相当する。

このため、所与の経糸の縦列に属する経糸層をくしの2つの隣り合う歯間に維持することが可能になり、それによって、経糸の縦列および層を、織物に対して規定された経糸の縦列および層の数に応じて構造化する。

本発明はまた、航空機エンジン用の複合材料ブレードを補強するための繊維構造を作り出すために本発明の織機を使用することも提供する。

本発明の他の特性および利点は、非限定的な例として与えられた本発明の特定の実施形態の後続の説明から、添付の図を参照することによって明らかになる。

従来技術のジャカード型織機の斜視図である。

本発明の実施形態におけるジャカード型織機の斜視図である。

図2の織機の綜絖の第1の列からの経糸を製織する前の分散を示す理論図である。

図2の織機の第1の綜絖の縦列に隣接する第2の綜絖の縦列からの経糸を製織する前の分散を示す理論図である。

本発明の別の実施形態における目板の斜視図である。

図5の目板と共働する綜絖の第1の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。

図5の目板と共働する綜絖の第2の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。

図5の目板と共働する綜絖の第3の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。

図5の目板と共働する綜絖の第4の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。

本発明は、全体的には、特に、経糸の層と緯糸の層の間の多層製織によって繊維組織または織物を作製するために使用されるジャカード型織機に適用される。本発明は、より具体的には、緊密な打ち込み本数を有する、すなわち単位長さ当たりの経糸および緯糸の数が多い織物の製織に適用される。打ち込み本数は通常、1センチメートル当たり、または1インチ当たりの糸の数として表される。

上記で説明されたように、打ち込み本数に関して表される経糸密度の一定のレベルを超えると、綜絖の縦列の綜絖の目が、隣接する綜絖の縦列(複数可)の綜絖の目および経糸に近くなりすぎるため、製織は非常に難しくなり、さらには不可能にさえなる。

この目的のために、本発明は、製織の糸の密度を織機の目板の深さ方向に分散させ、それによってその後の織物内の高密度を保ちながら、2つの綜絖の縦列間の間隔を増大させることを可能にすることを提案する。したがって、従来技術の織機で可能である最大密度より大きい織物内の経糸密度で製織することが可能である。

より正確には、本発明では、目板は、織物内の単位長さに対する経糸の縦列の数より少ない、同じ単位長さあたりの縦列および穴の数と、織物内の経糸層の数より多い穴の横列の数とを有する。穴の縦列の数は、織物の経糸打ち込み本数に応じて決定され、穴の横列の数は、織物の層の数に応じて決定される。

たとえば、目板内の穴の縦列の数は、1.5で除した、織物の経糸打ち込み本数に相当とすることができ、一方で穴の横列の数は、1.5を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。別の例では、目板内の穴の縦列の数は、2で除した、織物の経糸打ち込み本数に相当とすることができ、一方で穴の横列の数は、2を乗じた、織物の経糸の層の数に相当する。

図2は、図2には示されない上部構造によって支持されたジャカード機構101が取り付けられた織機100を示している。織機100はまた、目板111および制御コードまたは綜絖113によって構成されたハーネス110も有し、各々の綜絖113は、一方の端部が、ジャカード機構101の制御フック102に接続され、他方の端部が、織機100の基部103に留められた戻りばね105の1つに接続されている。各々の綜絖113は、経糸201が通り抜ける綜絖の目114を有する。綜絖113およびその結合さられた綜絖の目114は、ゾーンDを通って延び、このゾーン内では、綜絖113および綜絖の目114は、両矢印Fによって表されたほぼ縦方向の往復動作によって駆動される。綜絖113は、制御フック102および戻りばね105によってそれぞれ及ぼされたけん引力にかけられる。綜絖113は、特定の経糸201を持ち上げる働きをし、それによって、緯糸202を挿入することができる杼口104を作り出す。

綜絖113は、目板111内の穴1110の位置に応じてゾーンD内のスペースに、すなわち穴1110の複数の縦列1111および穴1110の複数の横列1112として分散される。以下で詳細に説明されるように、くし120の下流側に位置する経糸201は、目板のものより多い単位長さ当たりの縦列の数、および目板内の穴の横列の数より少ない層の数においてグループ化され、それによって作製される織物の最終密度に相当する。

図2に示される例では、織機100は、織物の厚さ内の24の経糸層にわたって、1インチ当たり12本の糸、すなわち1センチメートル当たり4.7本の糸の経糸の打ち込み本数を有する織物を製織する働きをする。本発明によると、また本明細書において説明される例では、織機100は、24×1.5=36の穴の横列にわたって各々が延びる、1インチ当たり12/1.5=8の穴の縦列、すなわち1センチメートル当たり3.1の縦列を有する目板111が取り付けられたハーネス110を有する。その結果、目板111内の穴1110の隣り合う縦列1111間の距離dhは、杼口104内に存在する隣り合う経糸の縦列間の距離dchの1.5倍に相当し、それによって綜絖の縦列の対間より大きい間隔を有することが可能になる。綜絖の縦列内の綜絖の目は、そのため自由に、すなわち隣接する綜絖の縦列(複数可)の経糸または綜絖の目に近くなりすぎることによって妨害されることなく移動することができる。

図2で簡単にかつ明確にするために、綜絖113および結合さられた経糸201の2つの縦列のみが、実際にハーネス110の下方に示されている。より正確には、また図3に示されるように、第1の綜絖の縦列l1は、36本の綜絖113a−1から113a−36を有し、その各々は、それぞれの経糸201a−1から201a−24および201b−13から201b−24が通り抜ける一例の綜絖の目114a−1から114a−36を有する。図4に示されるように、第2の綜絖の縦列l2は、36本の綜絖113b−1から113b−36を有し、その各々は、それぞれの経糸201b−1から201b−12および201c−1から201c−24が通り抜けるそれぞれの綜絖の目114b−1から114b−36を有する。

図3は、第1の綜絖の縦列l1からの経糸が、くし120の下流側に、すなわち杼口104内にどのように分散されるかを示している。綜絖113a−1から113a−24にそれぞれ結合さられた綜絖の目114a−1から114a−24をそれぞれ通り抜ける最初の24本の経糸201a−1から201a−24は、杼口104内の経糸の第1の縦列C1を形成し、一方で綜絖113a−25から113a−36にそれぞれ結合さられた綜絖の目114a−25から114a−36をそれぞれ通り抜ける最後の12本の経糸201b−13から201b−24は、杼口104内の経糸の第2の縦列C2の一部分を形成する。

図4は、第2の綜絖の縦列l2からの経糸が、くし120の下流側に、すなわち杼口104内にどのように分散されるかを示している。綜絖113b−1から113b−12にそれぞれ結合さられた綜絖の目114b−1から114b−12をそれぞれ通り抜ける最初の12本の経糸201b−1から201b−12は、杼口10内の経糸の第2の縦列C2の他の部分を形成し、一方で、綜絖113b−13から113b−36にそれぞれ結合さられた綜絖の目114b−13から114b−36をそれぞれ通り抜ける最後の24本の経糸201c−1から201c−24は、杼口104内の経糸の第3の縦列C3を形成する。

以下の表は、経糸がどのようにしてハーネス内に取り入れられるかを示している。

綜絖の縦列からの経糸は、織物に対して規定された経糸の縦列および層の数を満たすようにくし120によって偏向され構造化される。したがって、ゾーンD内の36本の綜絖の3つの縦列に関しては、杼口104内に、24本の経糸の3つの縦列、すなわち糸201a−1から201a−24の第1の縦列、糸201b−1から201b−24の第2の縦列、および糸201c−1から201c−24の第3の縦列を見出すことができ、それによって、経糸201が緯糸202と共に製織される場所内に、織物に対して望まれる経糸の密度を得る。

本発明の態様によれば、くしの2つの隣り合う歯間の間隔距離は、好ましくは、目板内の単位長さ当たりの穴の縦列の数の徐数および織物内の同じ単位長さにおける経糸の縦列の数の徐数に相当する、いくつかの経糸がくしの2つの歯間を通り抜けることを可能にする距離に相当する。図2から図4を参照して説明される例では、くし120の2つの隣り合う歯121間の距離d121は、2で除した、目板111内の穴1110の2つの縦列1111間の距離(8/2=4)、および3で除した、織物内の2つの経糸の縦列間の距離d_ch(12/3=4)に相当し、このとき経糸の3つの縦列が、くし120の2つの隣り合う歯121間に存在している。

図5は、織物の厚さ内の24本の経糸層にわたって、1インチ当たり12本の糸、すなわち1センチメートル当たり4.7本の糸の経糸打ち込み本数を有する織物を製織することを同様に可能にするが、各々の綜絖の縦列内の綜絖の目が1つおきに使用される、48の綜絖および結合さられた綜絖の目を各々が備える綜絖の縦列を使用する点において、図2の目板111とは異なる目板211によって構成されたハーネス210を示している。簡単にするために、織機の目板211のみが図5に示されており、織機の他の要素は、図2のものと同一であるが、縦列当たりの綜絖およびその結合さられた綜絖の目の数が増大することを考慮する。

本明細書で説明される例では、目板内の穴の縦列の数は、2で除した、織物の経糸打ち込み本数に相当する一方、穴の横列の数は、2を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。より正確には、目板211は、穴24×2=48の横列にわたって各々が延びる、1インチ当たり12/2=6の穴の縦列、すなわち1センチメートル当たり2.36の縦列を有している。その結果、目板211内の穴2110の2つの縦列2111間の距離dhは、杼口内に存在する2つの経糸の縦列間の距離の2倍に相当し、それによって2つの綜絖の縦列間により大きい間隔を有することが可能になる。綜絖の縦列の綜絖の目は、そのため自由に、すなわち、経糸または隣接する綜絖の縦列(複数可)の綜絖の目に近くなりすぎることによって妨害されることなく移動することができる。

加えて、以下で詳細に説明されるように、経糸は、2つの隣り合う綜絖の縦列間にオフセットを有して、各々の綜絖の縦列内の綜絖の目を1つおきにだけ通り抜けるようになされ、それによって、経糸を持ち上げる働きをする綜絖の目を互いからさらに一層離間させることを可能にする。

綜絖213は、目板211内の穴2110の位置に応じて間隔を介して、すなわち穴2110の複数の縦列2111および穴2110の複数の横列2112として分散される。

図6は、経糸が、どのようにして綜絖213a−1から213a−48の第1の縦列内に分散されるかを示している。24本の経糸301a−1から301a−24は、綜絖213a−1、213a−3などから213a−47までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目214a−1、214a−3などから214a−47までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第1の縦列C1を形成する。

図7は、経糸が、どのようにして綜絖213b−1から213b−48の第1の縦列内に分散されるかを示している。24本の経糸301b−1から301b−24は、綜絖213b−2、213b−4などから213b−48までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目214b−2、214b−4などから214a−48までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第2の縦列C2を形成する。

図8は、経糸が、どのようにして綜絖213c−1から213c−48の第1の縦列内に分散されるかを示している。24本の経糸301c−1から301c−24は、綜絖213c−1、213c−3などから213c−47までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目214c−1、214c−3などから214c−47までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第3の縦列C2を形成する。

図9は、経糸が、どのようにして綜絖213d−1から213d−48の第4の縦列内に分散されるかを示している。24本の経糸301d−1から301d−24は、綜絖213d−2、213d−4などから213d−48までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目214d−2、214d−4などから214d−48までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第4の縦列C4を形成する。

以下の表は、経糸がどのようにしてハーネス内に取り入れられるかを示している。

経糸の縦列からの経糸は、織物に対して規定された経糸の縦列および層の数に合致するようにくし240によって偏向され構造化される。したがって、48本の綜絖の4つの縦列に関しては、杼口は、24本の経糸の4つの縦列、すなわち糸301a−1から301a−24の第1の縦列、糸301b−1から301b−24の第2の縦列、糸301c−1から301c−24の第3の縦列、および糸301d−1から301d−24の第4の縦列を有し、それによって、経糸が緯糸と共に製織される場所内に、織物に意図される経糸の密度を得ることが可能になる。

図6から図9を参照して説明された例では、くし240の2つの隣り合う歯241間の距離d241は、目板211内の穴2110の2つの縦列2111間の距離d_h、および2で除した、織物内の2つの経糸の縦列間の距離に相当し、4つの経糸の縦列が、くし120の2つの隣り合う歯121間に存在する。