(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型クリールであって、
ａ）フレームと；
ｂ）複数のヤーンパッケージを保持するためにフレームに取り付けられた複数のホルダと；
ｃ）ヤーンをヤーンパッケージからタフティングマシンに向けさせるための、フレームに取付け可能なヘッダとを含み、
前記フレームが、さらに、リングが取り付けられたオーバレイアップライトと、上側ヤーンパッケージからのヤーンが下側ヤーンパッケージを保持する管の上に落ちてヤーンの縺れを生じさせることを防止するためにリングに通されたラインとを備えた小型クリール。
【請求項２】
ラインがモノフィラメントラインを含む請求項１に記載の小型クリール。
【請求項３】
小型クリールであって、
ａ）前部および後部を有するフレームと；
ｂ）１つのヤーンパッケージが各チューブ上に保持され得るようにフレームに取り付けられた複数のチューブと；
ｃ）ヘッダと；
ｄ）ヤーンを各ヤーンパッケージからヘッダにガイドするための２つの端部を有するフレキシブルチューブと；
ｅ）上側のヤーンパッケージからのヤーンが別のヤーンパッケージに絡むことを防止するための水平なラインとを含む小型クリール。
【請求項４】
ラインがモノフィラメントラインを含む請求項３に記載の小型クリール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、１９９８年１１月６日に出願された「圧縮されたポータブルタフティングクリール」と題された米国特許出願第６０／１０７，４９４号、１９９８年１１月６日に出願された「バーニングインプロセスのための位置合わせヘッダ」と題された米国特許出願第６０／１０７，４９５号、および、１９９９年５月１７日に出願された「小型クリール」と題された米国特許出願第６０／１３４，５８９号に対して優先権を主張し、これらの特許出願を全て援用して本文の記載の一部とする。
【０００２】
発明の背景
発明の分野
本発明は、概して、カーペット製造の分野に関し、特に、カーペットヤーン（糸）のクリールに関する。
【０００３】
発明の背景
カーペットタフティングマシンは比較的小型の装置である。しかし、カーペット製造設備内のかなりのスペースが、タフティングプロセス全体のために要求される。タフティングマシン（すなわちタフター）自体に占領されるスペースに加えて、ロールアップもしくはさらなる加工設備、またはその両方が、タフターの下流に配置されなければならない。
【０００４】
ヤーンをタフターに供給するためには、さらなるかなりのスペースが必要である。ヤーンは典型的には、２つの方法の１つにより直接タフターに供給される。ヤーンは、大きいボビンまたはヤーンのパッケージを保持してボビンのヤーンを巻き解いてタフターに供給するラックである「クリール」から供給され得る。慣用のクリールはタフターの「上流」のかなりのフロアスペースを占領する。これは、ヤーンのパッケージまたはボビンの寸法と、ヤーンのボビンを、ヤーンの多くの別々のストランドがボビンから引き出されてタフティングマシンに供給されることができるように保持するために必要なスペースとに基づく。ストランド整経機およびクリールが必要とするフロアスペースは約２０００平方フィート（約１８５．８１平方メートル）である。
【０００５】
あるいは、ヤーンは「ビーム」からタフティングマシンに供給されることができる。ビームは、必要な色のヤーンの複数のストランドが予め巻きつけられている大きい水平マンドレルである。そして同時に、ヤーンストランドは解かれてタフターに送られる。ビームは典型的には、タフターの直ぐ前で必要なスペースが慣用のクリールよりも実質的に小さいが、かなりのスペースが必要であり、ビームを準備するためにはかなりの作業が必要である。なぜなら、ヤーンをビーム上に配置するためには、ビームに「給糸」するためにボビンまたはヤーンパッケージをクリール上に配置されなければならず、しかしヤーンパッケージはタフターに直接ヤーンを供給するように配置されるであろうからである。
【０００６】
カーペット製造業者の重要な課題は、カーペットの製造において生じるヤーンの屑を減らすことである。屑ヤーンは製造プロセス中の幾つかの段階において生じ得る。例えば、タフティングビーム屑、製造ビーム屑および／または整経ビーム屑によるヤーンの屑が存在し得る。屑の原因は、カーペットの特定のピースに必要なヤーンの量を効率的に決定することができないことである。ヤーンがタフティングマシンに供給されるとき、あるパターンにおける１つの色のためのヤーン長さは短すぎ、同じパターンにおける別の色のヤーン長さは長すぎて無駄なヤーンが生じることが理解されるであろう。ヤーンのボビンまたはヤーンのビームが大きいことと、収容されるヤーンの真の寸法による問題が複合している。より小さいヤーンパッケージを有する小型クリールが、製造プロセスにおける屑を減少させる。別の重要な問題は、カーペットオーバーランおよびオーバーエイジである。
【０００７】
したがって、製造フロアにおいて占めるスペースがより少なく、製造プロセスにおけるヤーン屑を減少させる小型クリールであって、なおかつ慣用のクリールにより製造される量と同一の量のカーペットの製造を可能にする小型クリールを提供する必要がある。
【０００８】
発明の概要
本発明は、ヤーンパッケージ（またはボビン）を保持するためにフレームを用いる非常に移動しやすい小型クリールである。パッケージは、ヤーンサプライヤーにより供給される形態を有し得る（典型的な寸法は、初期には直径が約６インチまたは約１０〜１１インチである）。各フレームはヤーンパッケージを前部および後部に面して保持することができる。各クリールフレームは、例えば、約４１６個のヤーンパッケージ保持し、全体で約８３２個のヤーンパッケージを保持することができるため、フレームの２つの側は共同で、典型的なカーペットタフティングマシンのための十分なヤーン端部を保持する。他の個数のパッケージを収容することもでき、また、単一のタフティングマシンのために複数のフレームを用いることもできる。
【０００９】
ヤーンのための調節可能なバーおよびスロットを有するヘッダがフレームに係合し且つ取り付けられている。このヘッダは、同一面における全てのヤーン端部を、すでにタフティングマシンに通されたヤーン端部に結合させるために位置合わせさせる。
【００１０】
動作において、ヤーンはヤーンパッケージのヤーン端部から巻き解かれ、アイレット（またはヤーンアイ）を通り、フレームに取り付けられた硬質の管（および中空のヤーンパッケージ内部）を通り、そして、フレームの頂部に延びているフレキシブルチューブを通ってヘッダ内に入る。フレキシブルチューブは、典型的には、パッケージを支持している硬質の管内部を通過し、ヤーンアイが硬質管の端部にてフレキシブルチューブの端部に形成されることができる。本発明の小型クリールの２つの１６フィート（約４．８８メートル）フレームのために必要なフロアスペースは約１６０平方フィート（約１４．８６平方メートル）である。
【００１１】
本発明のヤーンの再生手順は、ヤーンパッケージをクリールから取り外さずにヤーンパッケージを剥ぎ取る。ヤーンの端部が全て結ばれる。ポータブルクリールはバックワインダヘッドの前に配置され、外側のヤーンピースが１つのパッケージまたは幾つかのパッケージの上に巻きつく。
【００１２】
本発明の目的は、
タフティング、製造および整経プロセスにおいて生じるヤーン屑を減少させる小型クリールを提供すること、
ビームヤーンの整経を、オーバーランカーペットまたはビーム屑以外の別の用途に用いること、
ヤーン端部の弛みを減少することにより完成品の質を向上させる小型クリールを提供すること、
ヤーンの在庫を減少させ且つ取り扱い材料の量を減少させること、
必要とするフロアスペースがより少ない小型クリールを提供すること、
効率的な再生利用手順を提供すること、
整経プロセスにおいて必要とされる労働を減少させる小型クリールを提供すること、
スケジュールを単純化し且つプラントの一定時間内の処理量を増大させること、
サンプル生産のための全て同一の特徴およびカーペットの開発を提供することを含む。
【００１３】
以下の記載および添付の図面により、本発明により達成されるこれらおよび他の目的が明瞭になるであろう。
【００１４】
詳細な説明
図１は、本発明の小型クリール２０の斜視図である。小型クリール２０は、前部２４および後部２６を有するフレーム２２と、ヤーンパッケージ３０を保持するためにフレーム２２に取り付けられた複数の中空支持体２８と、着脱可能なヘッダ３２とを含む。好ましくは、フレーム２２は、約８３２個のヤーンパッケージ３０を保持することができ、１６フィート（約４．８８メートル）のフレーム２２の前部２４および後部２６の各々の上に約４１６個のヤーンパッケージ３０を有することができる。概して、ヤーンパッケージ３０は約７インチ（約１７．８ｃｍ）の直径および約１２インチ（３０．５ｃｍ）の長さを有する。好ましくは、小型クリール２０の全フットプリントは約１６０平方フィート（約１４．８６ｍ２）以下である。種々のヤーンパッケージ３０を、ヤーン３３を収容するヤーンパッケージ３０を含む小型クリール２０と共に用いることができる。ヤーン３３は、例えば、きつくねじられ、緩くねじられまたは空気が含まれたヤーンである。フレーム２２の底部に配置されたキャスター３４，３６，３８，４０，４２および４４が、小型クリール２０を容易に移動させる。
【００１５】
図１に示されているように、クリール２０のヤーンパッケージ３０はコンパクトな千鳥列に配置されている。ヤーンパッケージ３０を保持している中空支持体２８は密な間隔で、例えば約１インチ（２．５４ｃｍ）の間隔をあけて配置されており、これらのヤーンパッケージ３０の左右および上下の配置は密である。この構造は、タフティングマシンに供給される前にかなりの空間を占領するヤーンの大きいボビン、および労働集約的なセットアッププロセスを必要とする既存の配列よりも改良されている。ヤーンパッケージ３０が小型であること、大量のヤーンパッケージ３０が小型クリール２０に装填されること、ならびにセットアップおよび労働コストの低減が、ヤーンをタフティングマシンに配送するための一層効率的なシステムを可能にする。
【００１６】
好ましくは、フレーム２２の前部２４および後部２６は通路４６を画成する。帯電防止フレキシブルチューブ５０が、その一端５２にてヘッダ３２に取り付けられており、通路４６を通じて延び、フレキシブルチューブ５０の他端５４（図示せず）は中空支持体２８内を通って配置されている。ヤーン３３がフレキシブルチューブ５０を通じてヘッダ３２に送出され、ヘッダ３２内のスロット５６を通ってタフティングマシン（破線５８で示す）に到達している。ヘッダ３２およびスロット５６の配置は、タフティングマシン５８に供給される複数のヤーンが同一面に存在することを保証する。
【００１７】
図２は中空支持体２８の斜視図である。中空支持体２８（ホルダ）は、チューブ６０（中空管）、リテーナばねクリップ６２およびコネクタ６４を含む。中空支持体２８は、例えば、円形または矩形のパイプまたは金属管として構成されることができる。好ましくは、管６０はフレーム２２に溶接され、リテーナばねクリップ６２を有するコネクタ６４が管６０に取り付けられる。コネクタ６４は、例えば、ねじ、溶接および接着を含む種々の方法により管に取り付けられることができる。管６０は中空であり、フレキシブルチューブ５０がその内部に配置されることを可能にする。ヤーンパッケージ３０は中空支持体２８上に着脱可能に配置される。アイレット６６が、フレキシブルチューブ５０の端部５４をヒートフレア(heat flaring)することにより形成されている。
【００１８】
小型クリール２０のセットアップ中に、ヤーン３３のストランドの端部がヤーンパッケージ３０から解かれる。ヤーン３３はフレキシブルチューブ５０を通じてヘッダ３２まで吹き上げられる。ヤーン３３がヤーンパッケージ３０から巻き解かれるとき、アイレット６６はヤーンパッケージ３０からヤーンをフレキシブルチューブ５０を通じて連続的に供給することを可能にするように働き、糸通しプロセスを補助し、ヤーン３３が引き出されるときにヤーンの磨耗を回避することを補助する。あるいは、セラミックまたはセラミックコーティングされたヤーンアイを管６０の端部に取り付けてもよい。図２に示すように、フレキシブルチューブ５０はフレーム２２の後ろで蛇行し、ヘッダ３２へ斜め上方に延びている。ヘッダ３２に取り付けられたフレキシブルチューブ５０の他端５２もまたヒートフレアされることができ、フレキシブルチューブ５０がヘッダ３２上の所定の位置に、ヒートフレアされた端部６８により維持されることを保証する。ヤーン３３をヤーンパッケージ３０からタフティングマシン５８に移動させる速度が比較的遅く、ヤーンフレキシブルチューブ５０のヒートフレア端部においてほとんど磨耗されないことが好ましい。
【００１９】
図３は、図１のクリール２０のフレーム２２の前部２４および後部２６の側面図である。図３に示すように、フレキシブルチューブ５０は、中空支持体２８からフレーム２２の通路４６を上方に延びてヘッダ３２へ到達している。図示されているように、フレーム２２の前部２４および後部２６は両方とも複数のヤーンパッケージ３０を収容する。フレキシブルチューブ５０内部のヤーン３３は通路４６を通ってヘッダ３２へ移動する。ヘッダ３２から出たヤーン３３は、タフティングマシン５８に入るように位置合わせされる。
【００２０】
図４は端部管６０の拡大側面図である。管６０は、アイレット６６を端部５４に有するフレキシブルチューブ５０を収容している。アイレット６６は、フレキシブルチューブ５０を管６０内の適切な位置に保持するように働く。
【００２１】
図５はヘッダ３２の拡大側面図である。ヘッダ３２は第１のプレート７０および第２のプレート７２を含む。フレキシブルチューブ５０が第１プレート７０の内部を通っている。フレキシブルチューブ５０のヒートフレア端部６８は、フレキシブルチューブ５０が第１プレート７０から外れることを防止するように働く。フレキシブルチューブ５０のヒートフレア端部６８は第２プレート７２と接触している。第２プレート７２は第１プレート７０に、任意の連結方法、例えばボルト７４により取り付けられている。
【００２２】
図６は２つのクリール２０および２１の、一方が他方の前に配置された状態の側面図である。クリール２０の可搬性により、１以上の小型クリール２０，２１を同時にタフティングマシンと共に用いることができる。一方の小型クリール２０をセットアップし且つタフティングマシン５８に連結した後、第２の小型クリール２１を所定の位置に配置してタフティングマシン５８に連結することができる。第１クリール２０はタフティングマシン５８に近接して配置されている。第１クリール２０の後ろに配置された第２クリール２１は、第１クリール２０の全ての要素および追加の特徴を有する。第２クリール２１は、ヘッダ３２から出てきたヤーン３３を第１クリール２０の上方を超えるように方向付けてタフティングマシン５８に導入するためのヤーンガイド７４を含む。ヤーンガイド７４は、ヤーン３３が方向矢印Ａ−Ａにより示されたように横断してヤーン３３が第１クリール２０の動作を妨害するような通路を通らないことを保証する角度付き通路をもたらす。第１クリール２０から出てくるヤーン３３は、通路Ａ−Ａとは別の通路Ｂ−Ｂを通る。
【００２３】
別の具体例において、ヤーンガイド７４は小型クリール２１の頂部を横切って配置されたヤーンスライドを含む。ヤーンガイドは、フレーム２２の上部より上に配置されて取り付けられたバーを含むことができる。第２小型クリール２１のヘッダ３２から出てタフティングマシン５８に入るヤーンが、第１小型クリール２０が適切な位置にスライドするときに損傷または切断されないように、ヤーンスライドは、第１クリール２０が適切な位置に配置されるときにヤーンをヤーンスライドの上部に沿ってスライドさせる「ルーフ」として作用する。
【００２４】
図７は、２つのヤーンパッケージ３０Ａおよび３０Ｂの概略側面図であり、ヤーン３３Ａがどのように一方のヤーンパッケージ３０Ａから他方のヤーンパッケージ３０Ｂに落ちて縺れるかを示す。ヤーンパッケージ３０（３０Ａおよび３０Ｂを含む）を支持する中空支持体２８は、ヤーンが、約８００ｒｐｍの高速度を含む種々の速度で巻き解かれることを可能にする。ヤーンパッケージ３０上で異なる張りを有するヤーン３３、例えば緩く巻きつけられまたはきつく巻きつけられたヤーン３３が、ヤーンパッケージ３０から種々の速度で巻き解かれることができる。異なるタイプのヤーン３３を含む、互いに上下方向に配置されたヤーンパッケージ３０は、１つのパッケージからのヤーンを別のパッケージに絡ませることがある。図７は、この状態を示し、上側ヤーンパッケージ３０Ａからのヤーン３３Ａが下側ヤーンパッケージ３０Ｂの管６０Ｂの上に落ちている。この問題はヤーン３３Ａを絡ませ、クリールの動作を停止してヤーンパッケージ３０Ａおよび３０Ｂの縺れを解くことを必要とし、これは生産性に不利な影響を与えるであろう。
【００２５】
図８は、ヤーンの縺れの問題に対処するための方法を示す。この方法は、ラインを有するリングを含み、ラインは、弛んだヤーンを掴んでヤーンが図７に示したように絡んだ状態になる問題を回避するためのものである。リング７８は、オーバレイアップライト（直立部）８１内に受けられ且つナット８２により所定の位置に保持されたねじ付きシャンク８０（図９に示す）を有する。ラインまたはストランド８４、例えばフィッシングワイヤまたはモノフィラメントラインがリング７８を通って環を形成し、オーバレイアップライト８１を横切って延在し、反対端のオーバレイアップライト８１に取り付けられている（図１０に示す）。オーバレイアップライト８１の前部２４および後部２６は、かかるストランド８４を含むことができる。リング７８およびストランド８４を配置すると、弛んだヤーンを、符号８６に示したようにストランドが支持することによりヤーン３３Ａの縺れの問題が回避される。さらに、ヤーン３３Ａが非常に弛くて下側のヤーンパッケージ３０Ｂに落下することがあっても、ヤーンは、符号８７で示された８６と類似の通路を通り、下方のヤーンパッケージ３０Ｂの管６０Ｂにおいて絡まない。
【００２６】
図８はまた、フレキシブルチューブ５０を通じて空気を吹き込むためのシャントの使用を示す。シャント９０はフレキシブルチューブ５０に取り付けられて、ヤーン３３をフレキシブルチューブ５０を通じて吹き上げるための空気が流入するための別の位置をもたらす。別の具体例においては、空気がチューブ５０を通じて同時に吹き込まれることができるように、単一のマニホルドにより複数のシャントに空気が送り込まれることができる。
【００２７】
図９は、図８の楕円「９」の範囲のリング７８、シャンク８０およびストランド８４の斜視図である。ワイヤ８４は、上側ヤーンパッケージ３０Ａからのヤーン３３Ａが下側ヤーンパッケージ３０Ｂからのヤーン３３Ｂと絡まないようにフレーム２２の前部２４および後部２６のそれぞれを横切って延在する。
【００２８】
図１０は、オーバレイアップライト８１間に延在する図９のストランド８４を有する小型クリール８５の前部２４の斜視図である。オーバレイアップライト８１は一連のリング７８を含み、一連のリング７８は、ストランド８４をヤーンパッケージ３０の各水平列の間に取り付けて、上側ヤーンパッケージ３０Ａからのヤーン３３Ａが下側ヤーンパッケージ３０Ｂの管６０Ｂに偶然に巻きついてヤーン３３Ａを縺れさせることを防止する。
【００２９】
ヤーンの再生（ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ）は、ヤーンパッケージ３０を小型クリール２０，２１，８５から取り外さずにヤーン３３をヤーンパッケージ３０か取り除くことにより行うことができる。隣接するヤーンパッケージ３０のヤーン３３の端部を全て結ぶ。ポータブルクリール２０，２１および８５をバックワインダヘッドの前に配置し、外側のヤーンピースが１つのパッケージまたは幾つかのパッケージに巻きつけられる。
【００３０】
本発明の利点は、本発明が、同じ寸法のカーペットを製造するときに無駄にされるヤーンを実質的に減少させる小型クリールを提供することにある。
【００３１】
本発明の別の利点は、本発明が、ヤーンの端部の弛みを減少することにより質を向上させることである。
【００３２】
本発明のさらに別の利点は、些細な作業のための整経プロセスが削減されるのでプラントの一定時間内の処理量が増大することである。
【００３３】
本発明の別の利点は、本発明が、異なる長さで異なる厚みを有するヤーンを小型クリールの互いに隣接するヤーンパッケージに直接配置することを可能にするため出力を増大させることである。これはまた、カーペットデザインの融通性を増大させる。
【００３４】
本発明の縮小されたポータブルタフティングクリールの他の幾つかの利点は、
・タフティングのセットアップ時間の短縮
・カーペットのオーバーランおよびオーバーエイジの低減および調節。
・利用可能なフロアスペースの増大
・ヤーンの在庫の減少
・表面付近のヤーンの再生利用の促進
・工場要員のスケジュールの単純化
・材料取り扱い作業の減少
・無駄な労働を有益な労働に変換すること
・向上したサンプル生産
を含む。
【００３５】
本発明の幾つかの具体例を以上に記載してきたが、これらの記載は例示および説明のためになされたものである。上記のシステムおよび方法の変型、変更、修正および発展が、本発明の範囲および精神から逸脱せずに用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、フレーム、ヘッダ、中空支持体上のヤーンパッケージおよびフレキシブルチューブを含む本発明の小型クリールの斜視図である。
【図２】図２は、図１の小型クリールの一部の分解斜視図であり、破線で示されたヤーンパッケージのための中空支持体、支持体、フレキシブルチューブおよびヘッダの一部を含む。
【図３】図３は、図１のクリールの前部および後部の側面図である。
【図４】図４は、パッケージ支持管およびフレキシブルチューブの端部の、部分的に断面図である側面図である。
【図５】図５は、ヘッダの、部分的に断面図である端面図である。
【図６】図６は、図１のクリールの２つを示す側面図であり、ヤーンが一方のクリールから延びて他方のクリールの上を超えタフティングマシンに入るために通る通路を示す。
【図７】図７は、２つのヤーンパッケージの側面図であり、ヤーンが１つのヤーンパッケージから別のヤーンパッケージに落ちてそこで縺れる問題を示す。
【図８】図８は、２つのヤーンパッケージと、空気をフレキシブルチューブを通じて吹き込むための、フレキシブルチューブにおける空気シャントと、図７に示したようにヤーンが縺れる問題を回避するために弛んだヤーンを全て掴むためのラインを有するリングとの側面図である。
【図９】図９は、図８の楕円「９」の範囲の、オーバレイアップライトに取り付けられたリング、ねじ付きシャンクおよびラインの斜視図である。
【図１０】図１０は、図９のオーバレイアップライトと、リングと、ねじ付きシャンクと、フレームの前部および後部をそれぞれ横切って延在するラインとを有するクリールの斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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