(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い条片の形をした本体（２４）と、
当該本体（２４）の一端（３１）に設けられた切断エッジ（３６）と、
前記本体（２４）の平坦な側（３２、３３）の少なくとも１つに、当該切断エッジ（３６）から距離をもって設けられた凹所（３７）により形成されたベンディング・ジョイント（２７）と
からなり、
当該凹所（３７）は当該本体（２４）の平坦な側に段差なくつながり、当該本体（２４）の長さ方向に、当該凹所の端から当該凹所のくぼみの中心に向かって当該本体（２４）の厚みが減少し、当該くぼみの中心から次の端に向かって当該厚みが増加するよう構成された、
タフティング機のためのタフティング・ナイフ（２０）。
【請求項２】
前記ベンディング・ジョイント（２７）は、バネ力を有するヒンジである、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項３】
前記バネ力を有するヒンジは、前記本体（２４）の弾力的な部分として構成される、ことを特徴とする請求項２に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項４】
前記弾力的な部分は、前記本体（２４）の残り部分より薄い材料厚（４２）を有する、ことを特徴とする請求項３に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項５】
前記本体（２４）は、２つの平坦な側（３２、３３）を有し、当該平坦な側は、長手方向エッジ（２９、２８）により境界を定められ、前記切断エッジ（３６）は互いに２つの当該長手方向エッジ（２９、２８）に接続する、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項６】
前記凹所（３７）は、前記平坦な側（３２、３３）の幅（３５）全体に延びる、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項７】
前記凹所（３７）は一定の横断面を有する、ことを特徴とする請求項６に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項８】
前記凹所（３７）は丸い底部を有する、ことを特徴とする請求項６に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項９】
前記本体（２４）の前記凹所（３７）の最小厚み（４２）は、前記タフティング・ナイフ（２０）の厚み（３４）の半分の厚みである、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項１０】
前記凹所（３７）は、前記タフティング・ナイフ（２０）の幅（３５）の大きさの２倍のほぼ倍である曲率半径（Ｒ）に従う、ことを特徴とする請求項１に記載のタフティング・ナイフ。
【請求項１１】
前記切断エッジ（３６）の中心（４１）からの前記凹所（３７）の中心への距離は、前記曲率半径（Ｒ）の半分より小さく、前記曲率半径（Ｒ）の１／３よりも大きい、ことを特徴とする請求項１０に記載のタフティング・ナイフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカット・パイル製造のためのタフティング機用のタフティング・ナイフに関する。
【背景技術】
【０００２】
カット・パイル製造のためのタフティング機は基本的に知られており、長く使用されてきている。例えば、特許文献１はタフティング機を開示し、その機械は常に同じ基本コンポーネントを備え、平面バッキング材を支持するためのリード・フィンガを有するリード、バッキング材にリズミカルに穴をあけるための、そしてバッキング材料に糸ループを植え込むためのタフティング針を有するバー、形成されたループを取り込むためのグリッパを有するグリッパ・バー、そして開いたそのループを切断するためのナイフを有するナイフ・バーを含む。ループ形成工程中に、ナイフ・バーおよびグリッパ・バーは、一のナイフがそれぞれ各グリッパの側面表面に当接し、当該側面の表面を押して、グリッパにより取り込まれるループの１つあるいは複数をその切断エッジで切断するように、互いに対し運動する。グリッパの切断エッジとナイフの切断エッジとの間に生じる切断隙間がゼロに近くなるように、ナイフがグリッパの側面に対して押圧されると、この工程は確実に進行する。
【０００３】
ナイフとグリッパとの間に存在するナイフ接地圧は、グリッパと、更にはナイフをもすり減らせ、したがってナイフおよび／またはグリッパの使用寿命を制限する。グリッパに、ナイフの研磨効果を増強するための硬質金属インサートが備えられている場合は特にそうである。
【０００４】
例えば、半田付けにより固定された硬質金属の切断本体を備えたタフティング・グリッパおよびタフティング・ナイフは、特許文献２から知られている。
【０００５】
さらにまた、特許文献３は、バーのナイフ・ブロックにタフティング・ナイフを実装することを開示する。明らかなように、ナイフ・ブロックはナイフの厚みに適合している。より大きな柔軟性を示す結果的に厚みの小さなナイフが用いられる場合は、ナイフ・ブロックを取り換えなければならない。これはかなりの出費を伴う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許第２７４５７９３号明細書
【特許文献２】ドイツ特許第１５３５７６４号明細書
【特許文献３】ドイツ特許第２８５６３４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タフティング装置の関連する少なくとも１つの工具の使用寿命を増すことのできる思想概念を開示することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１のタフティング・ナイフにより達成される。
【０００９】
本発明のタフティング・ナイフは、その端部に切断エッジを有する、条片の形をした本体からなる。切断エッジからある距離のところに、本体に対し横断方向に延びるたわみ、ベンディング（屈曲）軸を定める、ベンディング・ジョイント（屈曲接合部）がある。ベンディング・ジョイントは、ベンディング・ジョイントを介して互いに弾性力をもって結合される２つのレッグ（脚部分）に、本体を分ける。レッグのうちの１つは切断エッジを有するが、他のレッグはナイフ・ブロックに固定され得る。ベンディング・ジョイントのため、切断エッジを有するレッグのベンディング個所、すなわちその位置および角度アライメントは、制御された形で調整され得る。更に、タフティング・ナイフの厚みに関係なく、タフティング・ナイフとグリッパ間の接触力は所望通り調整され得る。この結果、当該ナイフとグリッパに作用する力とともに、ナイフの位置を良好に調整できる。特に、ナイフの過剰な摩耗および／またはグリッパの過剰な摩耗を防止できる。
【００１０】
ベンディング・ジョイントまたはベンディング・ヒンジは、バネ性のあるヒンジであり、タフティング・ナイフの２つのレッグの、互いに対する可動性のみを確実にするだけでなく、同時に、板ばねとして作用する。バネ性のあるヒンジは、残りの本体と一体となるように構成され、すなわち、そのヒンジはその本体と同じ材料からなり、そして継ぎ目のないおよび隙間のない様にその本体に接続されることが好ましい。しかしながら、基本的に、バネ性のあるヒンジを、例えばレーザ溶接シームにより、または他の接合方法により、タフティング・ナイフの２つのレッグに結合される別々の構成要素として設計することも可能である。
【００１１】
その簡単さゆえに,ベンディング・ヒンジを本体の一部分、一体成形品とする実施態様は、有利な実施態様と思われる。例えば、ばね性のあるヒンジの弾力的な部分は、本体の他の部分より薄い材料厚を有してもよい。これは、タフティング・ナイフの一方の長手方向のエッジから他方の長手方向のエッジまで延びる、トラフ状の凹所であってよい。２つの長手方向エッジは直線のエッジでもよく、また曲線またはステップまたは他の形式の輪郭に従うものでもよい。トラフ形の凹所またはへこみは、タフティング・ナイフの平坦な側の一方のみに備え得るが、しかしながらトラフ形の凹所は両側に設けることもできる。この凹所は、平坦な側の幅全体に、一定の横断面で延びるのが好ましい。
【００１２】
凹所は異なる断面形状を有してもよい。凹所は、丸い底部を有するように成形されるので、それが２つのエッジに近づくにつれてトラフがより平坦になるのが好ましい。トラフは、例えば、円弧状の湾曲を有する円形のへこみである。トラフの端から始まって、材料の厚みは、くぼみの中心に向かい、タフティング・ナイフの長さ方向において減少し、そこからまた次の端の方に向かって増加する。トラフの中央で、ベンディング・ヒンジの材料厚は３０％〜７０％であるのが好ましく、４０％〜６０％であるのがさらにより好ましく、そして、特定の本実施態様では、残余の本体の材料の厚みの５０％である。他の輪郭、例えば、台形の輪郭、を有するトラフ形状が可能である。
【００１３】
凹所は、タフティング・ナイフの長さ方向において測定される幅を有し、その幅は横断方向において測定される本体の条片の幅より大きいことが好ましい。さらにまた、凹所は本体の幅の２倍のほぼ倍の大きさの曲率半径に従う。本体の幅は、本体の長手方向の端から長手方向の端までの凹所のこの場所で、測定される。加えて、切断エッジからの凹所の中心の距離は、その曲率半径の半分より小さく、そして当該曲率半径の１／３より大きいのが好ましい。
【００１４】
タフティング・ナイフとして、例えば通常の厚み、例えば０．８ｍｍ、を有するものを使用し、例えば通常の材料、例えば鋼、を使用することによって、一方では、取り込まれたループの安全な切断を確実にするために、タフティング・ナイフとグリッパとの間に十分に高い接地圧をもたらす柔軟性が達成され、他方では、過剰なナイフ摩耗またはグリッパ摩耗が防止される。例えば、０．８ｍｍの厚さを有する本発明のタフティング・ナイフは、０．６ｍｍの厚さを有する標準のタフティング・ナイフと同じ接地圧を提供できる。標準の０．８ｍｍの刃押えを使用する場合、ベンディング・ジョイントを備えたタフティング・ナイフの使用は追加の０．６または０．６５ｍｍのナイフ・ブロックを不要にするので好都合である。さもないと、より柔らかい、より薄いナイフの収容および実装のために、このような追加のナイフ・ブロックが必要となる。
【００１５】
本発明のタフティング・ナイフは、タフティング機の非常に単純な調整を可能にする。グリッパ上のタフティング・ナイフの接地圧は、例えば、タフティング機のグリッパ・バーに対するナイフ・バーの側面の調整により調整され得る。この際、調整は、一方ではあまり大きな衝撃で、相対して配置されたグリッパにタフティング・ナイフがぶつかってはならず、他方では安全な切断の機能も確実にされるものでなければならない。硬質のタフティング・ナイフでは、この調整は、接地圧があまり大きくもあまり小さくもないように、きわめて繊細になされなければならない。この場合、確実に同時にすべてのナイフを適切に調整し、そして、更に、動作期間中にわたってそれらを許容誤差内に保持することを保証するのは難しい。本発明のベンディング・ジョイントを備えたタフティング・ナイフはこのような場合ずっと許容性がある。
【００１６】
本発明の他の長所は、特に切断インサートを有するタフティング・ナイフにおいて明らかになる。例えば、従来の技術では、タフティング・ナイフの接地圧は、そのナイフの厚みにより影響を与えられ得る。しかしながら、特別な、例えば、大きな厚みを有するナイフのための刃押えだけがあるような場合、これは限界に近い。さらにまた、切断インサート、例えば、硬質金属またはセラミックで作成されるインサート、を有するタフティング・ナイフにおいては、この手段は限界である。このようなタフティング・ナイフは、切断インサートを収容するためのポケット、または凹所を有する担体から成る。この担体があまりに薄い場合、ナイフは切断ナイフ受口でひどく弱くなり、したがって、場合によっては早めの破損に至る恐れがある。本発明のタフティング・ナイフのベンディング・ジョイントにより、ナイフ圧を次のより薄いナイフの値にまで下げることができるよう、より厚い、切断インサートを伴うタフティング・ナイフを、より柔軟性を持つように構成する事が特に可能である。刃押えの形は同じままでよい。
【００１７】
さらにまた、タフティング・ナイフの曲げ応力は、ベンディング・ジョイントに集中し、したがって、その大部分がもろい切断インサートから効果的に遠ざけられ、そのためそのインサートは、亀裂や破壊がなく、外れてしまうこともない。
【００１８】
本発明の有利な実施態様のさらなる詳細は、本願の記載、従属クレームおよび図面から理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】タフティング装置の基本的な概略側面図。
【図２】図１のタフティング装置の正面図。
【図３】タフティング・ナイフの側面図。
【図４】タフティング・ナイフの背面図。
【図５】拡大した、真の縮尺によらない、タフティング・ナイフのベンディング・ジョイントの図。
【図６】本発明のタフティング・ナイフの変形実施例の詳細の正面図。
【図７】本発明のタフティング・ナイフの別の変形実施例の詳細の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、例えばカーペットのような、タフテッド材の製造に使われるタフティング装置１０を示す。この材料は、例えば、バッキング材１１から成り、それを通してループ１３、１４、１５および１６がタフティング針１２によって打ち込まれる。これらのループはバッキング材１１上に製作されるパイルを形成するためのものである。バッキング材がリード・フィンガ１７を有するリードに位置している間に、ループ１３、１４、１５および１６はグリッパ１８によって取り込まれる。このグリッパは、モジュールとして同じ構成の、別の適合するグリッパとともに設置されるか、またはグリッパ・バー１９に直接設置される。これらのグリッパは、バッキング材料１１が刺し通されて新しく形成される、ループ１３、１４、１５、１６を取り込むため、タフティング針１２の作業サイクルに対し、同期して運動する。多数のタフティング針１２が、特に図示しない、割り当てられたニードル・バーに保持される。
【００２１】
タフティング・ナイフ２０は、グリッパ１８と相互に作用する。ナイフはナイフ・バー２１に保持される。ナイフ・バー２１はグリッパ・バー１９に向かって運動するので、ナイフ２０がグリッパ１８に置かれたループを切り開いて、所望のカット・パイルを作成する。図１は、このような２つのカット・オープンループ２２、２３を示す。
【００２２】
図２は、タフティング装置１０の正面図を示すが、そこではグリッパ１８、タフティング・ナイフ２０およびナイフ・バー２１にかぎって描写されている。グリッパ１８は互いに同一に構成されているので、グリッパ１８は、個々に、または全体で、同じ参照符号により特定される。これは、ナイフ２０も同じである。
【００２３】
見られるように、各ナイフ２０は保持レッグ２５、切断レッグ２６、および間に挟まれたベンディング・ジョイント２７を備えた本体２４を備える。ベンディング・ジョイント２７は、シームレスに隣接しているレッグ２５、２６に終端接続し、そのレッグと同じ材料から成る。通常、ジョイントは、以下説明する実施態様の各々において、材料厚が減じられた領域により構成される。それとは別に、ベンディング構成要素２７は、例えば、隣接するレッグ２５、２６と溶接スポットまたは溶接継ぎ目により結合される、ばね鋼部のような、別々の構成要素としても作成され得る。
【００２４】
図３は、タフティング・ナイフ２０の別の図である。その条片の形をした本体２４は、２つの長手方向エッジ２８、２９を有する。当該エッジは、本実施例においては直線で、ホールディング・ブロック側端部３０から切断エッジ側端部３１まで延びる。示すように、長手方向エッジ２８は直線でもよく、あるいは、例えば角、ステップ、起伏または他の輪郭を備えた、異なる形を有してもよい。
【００２５】
本体２４は、適切な金属か、または同じように応力を加えられ得る材料の、条片の形をしたシートメタル部分からなるのが好ましい。その平坦な側３２、３３（図４を参照）の間に、測定される厚み３４が無ければならない。その厚みは、長手方向エッジ２８、２９の間に測定される幅３５より、かなり小さい。
【００２６】
端部３１に、タフティング・ナイフ２０は切断エッジ３６を備える。切断エッジ３６は直線の、波状の、歯のついたものであってもよく、または、示すように、一以上のベンド（屈曲）を備える。この際、切断エッジ３６は、タフティング・ナイフ２０の側に配置されるのが好ましく、その側は使用中グリッパ１８に面する。この切断エッジは、本体２４の前端３１が傾斜した端面を備えるように、製作され得る。この端面は、例えば、切断エッジ３６上の平坦な側３２と接触する。
【００２７】
ベンディング・ジョイント２７は、横断方向に、その平坦な側３２、３３のうちの一方にわたってタフティング・ナイフ２０の長さ方向に延びた、へこみまたはトラフ状の凹所３７として設けられるのが好ましい。タフティング・ナイフ２０の長さ方向は、長手方向エッジ２８、２９によって定められる。その場合、凹所３７は、示すように、長さ方向に直角に延びてもよい。凹所３７のエッジ３８、３９は、長手方向エッジ２８、２９に直角に配向されることは明らかである。しかしながら、図３の点線によって示されるように、それらは長さ方向に鋭角に配向されてもよい。
【００２８】
ベンディング・ジョイントはジョイント軸４０を定める。その軸はタフティング・ナイフ２０の長さ方向に対し横に延びる。その場合、示すように、当該軸は直角にまたはタフティング・ナイフの長さ方向に鋭角に、延びてもよい。ダッシュラインにより示されるように、エッジ３８、３９が長さ方向に直角に配向されていないのが後者の場合である。結果的に、凹所３７の傾斜を特定することにより、タフティング・ナイフ２０のベンディングおよびねじりの条件を特別に調整することが可能である。
【００２９】
図４から明らかなように、特に凹所３７は円弧状湾曲に従うのが好ましい。凹所３７の底部が湾曲する場所の半径Ｒは、タフティング・ナイフ２０の幅３５の２〜３倍大きいのが好ましい。切断エッジ３６から凹所３７の中心までの距離は曲率半径Ｒの半分未満であり、その半径の１／３より大きいのが好ましい。凹所３７の中心は、エッジ３８、３９の間の中心に位置し、おおよそヒンジ軸４０の場所に対応する。エッジ３８、３９は、凹所３７の湾曲した底部が平坦な側３３と出会うところ、それらのラインである。切断エッジの中心４１（図３を参照）は、切断エッジまでの距離を測定するための参照場所として使われる。
【００３０】
これまで説明してきたタフティング装置１０は、以下の通りに動作する。
【００３１】
運転中において、グリッパ・バー１９およびナイフ・バー２１は、タフティング・ナイフ２０が、グリッパ１８のより低いエッジの方へ切断動作を行うよう、相対して動く。その際、切断ナイフ２０の平坦な側３２はグリッパ１８に当接し、その平坦な側に沿って摺動する。その際、それらは、それぞれのグリッパ１８の側面の表面に対して、柔軟に変形し、付勢され、それによって、図２から明らかなように、ベンディング・ジョイント２７は弾力的にたわんで、したがって、弾力的に、タフティング・ナイフとグリッパ１８との間に所望の接地圧を形成する。結果として、レッグ２５、２６は多かれ少なかれ変形する。変形はベンディング・ジョイント２７に本質的に集中する。また、図５はこれの誇張された描写である。
【００３２】
ベンディング・ジョイント２７、すなわち凹所３７の領域において、厚み３４はその最も薄い場所で最小厚さ４２に減少するが、その場所は凹所３７の中央である。最小厚さ４２のこの場所は、ジョイント軸４０の位置を定める。このベンディング・ジョイント２７がタフティング・ナイフ２０の所望の高い柔軟性を提供する。レッグ２６はグリッパ１８に対し柔軟にたわむことができ、その結果過剰な接触力を発生させることがない。タフティング・ナイフのばね特性は、ベンディング・ジョイント２７を持たない、均一な厚みのタフティング・ナイフのそれよりかなり柔らかい。結果的に、タフティング装置１０は、実質的により強く、切断隙間の調整不良に対しより過敏でなく、より耐久性がある。特に、タフティング・ナイフ２０とグリッパ１８との間の摩耗損傷は少なくなる。
【００３３】
本発明のタフティング・ナイフは様々に変更できる。例えば、ベンディング・ジョイント２７は、切断エッジ３６から間隔をおいて配置されたタフティング・ナイフ２０の平坦な側３３に備えられるのが好ましい（図４参照）。しかしながら、図６に示すように、接合個所は反対側に備えられていてもよい。更に、対応する凹所を両方の平坦な側３２、３３に設けることが有利かもしれない。凹所は、材料削除により、あるいは材料変位によっても製作され得る。両方の平坦な側３２、３３の凹所は同じか、異なる形および／または位置を有してもよい。示されるように、エッジ３８、３９は示すような直線かまたは湾曲していてもよい。例えば、長手方向エッジ３８、２９上のエッジ３８、３９は、互いに中心領域よりもより大きな距離をもって位置していてもよい。
【００３４】
図７と同様、図６からさらに明らかなように、硬質の材料インサート４３の切断エッジ３６は、例えば、セラミック、硬質金属等から作成されてよい。このインサートはタフティング・ナイフ２０の本体２４にはんだ付けされるか、または他の方法で接合され得る。これは  レッグ２６に、例えばくぼみの形の、適当な受口を設け、そこに切断インサート４３を設置するようにして実行される。それ以外は上記記載が追加的に適用できる。
【００３５】
改良されたタフティング・ナイフ２０は、その切断エッジ３６から少し離れたところに、ベンディング・ジョイント（屈曲接合部）２７を有し、そこから一方のレッグ２６が切断エッジ３６に、そして他方のレッグ２５がナイフ・バー２１に延びる。ベンディング・ジョイント２７は、タフティング・ナイフ２０が高い柔軟性をもち、タフティング・ナイフ２０とグリッパ１８との間の所望の接地圧が、タフティング・ナイフ２０の側面の曲がりおよび／または屈曲の程度とほとんど独立に保持される、ことを確実にする。これは著しく摩耗を減少させる効果がある。
【符号の説明】
【００３６】
１０  タフティング装置
１１  バッキング材料
１２  タフティング針
１３〜１６  ループ
１７  リード・フィンガ
１８  グリッパ
１９  グリッパ・バー
２０  タフティング・ナイフ
２１  ナイフ・バー
２２、２３  カット・ループ
２４  本体
２５  保持レッグ
２６  切断レッグ
２７  ベンディング・ジョイント
２８、２９  長手方向の縁
３０  保持ブロック側上の端部
３１  切断エッジの端
３２、３３  タフティング・ナイフ２０の平坦な側
３４  タフティング・ナイフ２０の厚み
３５  タフティング・ナイフ２０の幅
３６  切断エッジ
３７  凹部
３８、３９  凹所３７のエッジ
４０  ジョイント軸
Ｒ  半径
４１  切断エッジ３６の中心
４２  最小厚さ
４３  切断インサート
【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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