TW201300600A - 紡織機以及利用相同紡織機的紡織方法 - Google Patents

Abstract

一種紡織機，包括：第1及第2緯線保持搬送桿(14、15)，配置於由以規定的速度朝一個方向移動的經排列的多根經線(Wa)所形成的開口的左右，且於上述開口內朝向織幅的中央同步地重複進行插入與拔脫；以及單一的緯線搬送體(16)，由第1或第2緯線保持搬送桿的相向端部選擇性地握持，且由第1或第2緯線保持搬送桿交替地保持搬送。使第1及第2桿動作部(19、20)動作，且經由上述第1及第2緯線保持搬送桿(14、15)使第1及第2握持/開放部(17、18)動作，而於織幅中央交替地交接緯線搬送體(16)，於該交接後，使緯線搬送體(16)在開口入口與織幅中央之間往返移動。各經線的分離被確實地進行，而且構成纖維束的前驅物纖維不會起毛，可使用例如線性馬達來實現緯線插入的高速化。

Description

紡織機以及利用相同紡織機的紡織方法

本發明是有關於一種類似於握柄式劍桿織機(grip type rapier loom)的紡織機、以及使用該紡織機的紡織方法，特別是有關於一種適合於對製造碳纖維時的前驅物纖維織物進行紡織的特殊紡織機、以及使用該特殊紡織機的織物的紡織方法。

當製造使多根經線與緯線交錯的織物時使用織機。該織機的種類大致分為梭織機(shuttle loom)與無梭織機(shuttle-less loom)。

利用梭織機的紡織是使綜片(heddle)根據織物組織而上下移動，藉此將穿過綜片的線眼後朝一個方向排列的多根經線的一部分的經線朝上方提起，並將一部分的經線朝下方下拉，而在經線間形成菱形的開口。於形成有該開口的期間內，將收納保持緯線的捲繞體的梭子(梭)打入至開口內所形成的梭道中。藉由該打入而自梭子內所收納的線捲繞體中抽出緯線。若該打入結束，則配置在綜片與織機前端之間的筘齒(reed and dent)向織機前端擺動、而將緯線朝織機前端壓入。藉由重複該些操作來進行紡織。

利用無梭織機的紡織在以下方面與利用梭織機的紡織不同，即：不使用上述梭子，而使緯線直接插通至由經線所形成的上述開口內。該無梭織機根據朝開口內的緯線的插入方法的不同而存在多個方式。該無梭織機具有代表性 的織機之一有噴水織機(water jet loom)，該噴水織機將緯線載置於水的噴射流上後、將緯線插入至梭口內。此外，有如下的針織機或劍桿織機，上述針織機於在經線的開口內往返移動的針的前端握持緯線，使針在同一開口內往返移動，並利用編針將其鄰接的折回部的環(loop)彼此依次接合而獲得織物；上述劍桿織機於織機的左右配置包含桿狀構件的劍桿(rapier)，一面利用左右的劍桿的各前端的承載頭(carrier head)握持或開放緯線的前端，一面於整個織幅或織幅的1/2的範圍內，使左右的劍桿分別在開口內外往返移動，而將緯線直接插入至開口中。

上述先前的一般的織機各有利弊。

例如，於梭織機中確實地進行緯線插入，但梭子內所收納保持的緯線量有限，進而，為了一面敲擊梭子而使梭子沿著梭道飛出且一面插入緯線，包含緯線的梭子整體的重量亦將受到限制，且插入緯線時的機械式打擊聲大而成為噪音顯著的原因。另一方面，於無梭織機中機械音小，噪音的問題得到解決，但是，無梭織機普遍存在例如如下問題：織幅端緣的耳部的緯線端處理及緯線長度的控制繁雜，除此以外，於噴水織機中需要用以確保水本身的直線前進性的各種設計，進而，需要對策來排除由使用水所產生的不良影響。另外，於握柄式劍桿織機中，容易產生利用承載頭的緯線的前端的交接或切斷線端時的差錯。

於此種狀況下，例如當製造碳纖維時，將多根前驅物纖維捆紮來作為1根纖維束，進而使多根上述纖維束並列 而片材(sheet)化，然後將其導入至氧化環境的耐焰化爐內，以200℃~300℃進行耐焰化後，繼而於氮氣環境的煅燒爐內以500℃~1500℃進行碳化。此時的煅燒速度通常為5 m/min~10 m/min。另一方面，近年來要求生產性的提昇，而開始提昇煅燒速度與纖維束的總纖度。於上述前驅物纖維中使用丙烯腈(acrylonitrile)系纖維的情況多。

若使多根如上所述的粗纖維束並列而形成片材狀態後，一面使其移動、一面連續地進行耐焰化處理，則1根纖維束的最大厚度變大，氧不會遍布至纖維束的內部為止，而容易產生由蓄熱所引起的斷線。為了防止該情況，不得不降低耐焰化處理溫度、而長時間地進行耐焰化，但耐焰化的進展度在纖維束的內部與表面產生差異，於其後的碳化處理步驟中成為起毛或斷線的產生原因，而難以獲得高品質的碳纖維。

當連續地生產碳纖維時，提出有如下的方法，即如上述般將纖度粗的可碳化的纖維絲(filament)束扁平化後、使其平行地排列來形成帶狀物，然後對該帶狀物進行煅燒，但是，於對僅將上述纖維束排列成帶狀而成者進行煅燒的情況下，尤其於耐焰化步驟中構成帶狀物的單纖維的細毛或斷線末端捲繞在爐內的輥上、或者與爐內的鄰接的纖維束纏繞，而越發引起了起毛或斷線，導致不得不中斷連續煅燒。

為了解決上述缺點，於例如日本專利特開平10-266024號公報(專利文獻1)中，提出：在設置於上述耐焰化爐 的出入口的多級的導輥(guide roll)上形成矩形狀的引導槽，使於上述耐焰化爐內被呈鋸齒狀(zigzag)地引導的前驅物纖維束通過上述引導槽，並將其剖面形狀保持為由纖維束的寬度/線厚度所規定的平均扁平率成為10~50的大致矩形狀。

另外，同樣地為了排除上述缺點，根據例如日本專利特開昭51-75150號公報(專利文獻2)、日本專利特開昭61-63718號公報(專利文獻3)、美國專利4173990號說明書(專利文獻4)，將形成為上述片材狀的多根前驅物纖維束作為經線，使其與緯線交纏，從而製造紡織織物。此處，上述專利文獻2及專利文獻3中，使1根緯線於總織幅的端部折回來而與經線交錯，但是，於專利文獻4中，在織機的寬度方向左右配置包含一對雙管的劍桿，將緯線一根一根地分別插通至左右的劍桿的內側管中，利用被送入至上述劍桿的外側管中的氣壓來握持搬送各緯線的前端，並以使各緯線於由經線所形成的開口內的中央部折回的方式，使左右的劍桿以規定的時間差交替地重複朝向開口的插入與拔脫來進行紡織。

另一方面，於上述專利文獻2及專利文獻3中，例如，在插入有緯線的狀態下，對被導入至耐焰化爐內的鄰接的經線即前驅物纖維束進行耐焰化處理，藉由緯線來使前驅物纖維束彼此分離，從而避免其接觸或重疊。而且，於上述專利文獻2、專利文獻3中，在上述耐焰化步驟後，自織物中自動地去除上述緯線，將經耐焰化後的多根纖維束 僅以排列的狀態朝碳化爐內導入。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平10-266024號公報

[專利文獻2]日本專利特開昭51-75150號公報

[專利文獻3]日本專利特開昭61-63718號公報

[專利文獻4]美國專利第4173990號說明書

然而，先前的上述丙烯腈系纖維絲束織物的生產速度如於例如專利文獻3中亦有記載般，約為150 cm/min而極慢，雖然伴隨其後的技術開發而實現了高速化，但最近的生產速度的極限為400 cm/min。因此，為了提昇碳纖維的生產性，而於經線中使用作為前驅物纖維束的丙烯腈系纖維絲束為30000 d以上的粗絲束，當對該粗丙烯腈系纖維束進行均勻的耐焰化處理，而獲得即便於其後的碳化步驟中亦不會產生細毛、線損傷等的高品質、高品位的碳纖維時，其管理越來越難，先前的機械式的緯線插入操作，難以實現上述速度以上的高速化。

另一方面，若如通常的紡織般，對上述前驅物纖維織物進行打筘，該打筘用以於將梭子打入至由經線所形成的開口來插入緯線後，使筘齒朝經線方向擺動而將緯線朝織機前端壓入，則經線與緯線因打筘而互相摩擦，於其後的碳化步驟中，有可能對要求纖細的處理的前驅物纖維束造成損傷。因此，針對此種織物，省略打筘，而調節經線的傳送速度，如專利文獻3、專利文獻4中所例示般，以規 定的間距並呈鋸齒狀地朝經線方向插入緯線的情況較多。

此時，例如，若欲在包含非常多的長纖維束的纖度粗的經線的開口內，省略打筘而使用通常的握柄式劍桿織機，從設置於自該織機的左右插入至開口內的左右一對的劍桿前端的一個握爪朝向另一個握爪，在織幅中央對上述緯線的前端進行交接，並一面重複該步驟、一面製造上述前驅物纖維織物，則必須比通常更多地確實地進行緯線前端的交接，而亦成為妨礙緯線插入操作的高速化的一個原因。另外，若欲如上述專利文獻4中所揭示的管製劍桿織機般，於管的前端藉由氣壓來握持搬送左右2根緯線的各前端，則與一般的握柄式劍桿織機中的具有機械式構造的握爪相比，更容易產生握持差錯，且一對管製劍桿間的緯線交接變得更困難。

本發明是為了解決上述課題而完成的發明，其目的在於：提供一種紡織機與使用該紡織機的紡織方法，該紡織機可使經線的搬送速度比先前更高速化，例如，當將包含纖度粗的纖維束的碳纖維用的前驅物纖維織物作為經線來進行紡織時，可確實地進行各經線的分離，而且可不使構成纖維束的前驅物纖維起毛，而實現緯線插入的高速化。

上述目的是藉由作為本發明的第1基本構成的紡織機而有效地達成，該紡織機包括：第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿，配置於由以規定的速度朝一個方向移動的經排列的多根經線所形成的開口的左右，且於上述開 口內朝向織幅的中央同步地重複進行插入與拔脫；單一的緯線搬送體，由上述第1緯線保持搬送桿或第2緯線保持搬送桿的相向端部選擇性地握持，且由第1緯線保持搬送桿或第2緯線保持搬送桿交替地保持搬送；第1桿動作部及第2桿動作部，將上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿同步地插入至開口內，並同步地朝開口外退出；以及緯線搬送體的第1握持/開放部及第2握持/開放部，固設於上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的相向端部，且交替地重複進行上述緯線搬送體的握持與開放的交接操作。

另外，上述目的是藉由使用上述紡織機進行紡織的、具有以下的基本構成的紡織方法，而可於高生產性下獲得高品質的織物。

即，一種織物的紡織方法，包括：以於上述第1緯線保持搬送桿的上述握持/開放部握持上述緯線搬送體的狀態，朝向上述開口內的織幅中央而將上述第1緯線保持搬送桿插入至開口內；與插入該第1緯線保持搬送桿的同時，朝向上述開口內的織幅中央而將上述第2緯線保持搬送桿插入至開口內；於開口的織幅中央、將由該第1緯線保持搬送桿握持的上述緯線搬送體朝向該第2緯線保持搬送桿的上述握持/開放部交接；以及於該交接結束後，將該第1緯線保持搬送桿及該第2緯線保持搬送桿朝向開口外拔脫。

根據上述紡織機的較佳的實施形態，較佳為，上述第 1桿動作部及第2桿動作部分別具有線性馬達，上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的動作是藉由上述線性馬達來進行。另外，較佳為，上述第1握持/開放部及第2握持/開放部具有：第1電磁握柄或第2電磁握柄、或者第1氣動夾頭或第2氣動夾頭。利用上述第1電磁握柄或第2電磁握柄、或者上述第1氣動夾頭或第2氣動夾頭的上述緯線搬送體的握持與開放是：在織幅中央交替地進行。進而，較佳為，上述緯線搬送體包括：捲繞體保持框體，能夠解開緯線地握持緯線捲繞體；以及第1被握持/被開放部及第2被握持/被開放部，設置於該捲繞體保持框體上，且由上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的上述第1握持/開放部及第2握持/開放部來交替地重複進行握持與開放。

另外，較佳為，上述捲繞體保持框體具有：將自上述緯線捲繞體解開的緯線朝向框體外導出的導出口，且一體地具有筒狀構件，該筒狀構件與上述捲繞體保持框體在同一平面上共有上述導出口，並且該筒狀構件朝向該捲繞體保持框體外水平地突出。而且，理想的是，上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿具有確認裝置，該確認裝置確認上述緯線搬送體的上述交接操作是否已確實地進行。較佳為，該確認裝置具有壓電裝置，該壓電裝置確認利用上述第1電磁握柄或第2電磁握柄、或者上述第1氣動夾頭或第2氣動夾頭的上述緯線搬送體的握持，且中央控制部接收來自上述壓電裝置的電氣信號後，使上述第2 電磁握柄或第1電磁握柄的線圈電流、或者上述第1氣動夾頭或第2氣動夾頭的氣壓消失。於上述經線及緯線的具有代表性的形態中，較佳為，經線包含碳纖維的前驅物纖維束，上述緯線包含碳纖維束，上述緯線搬送體的搬送速度為10 m/min~40 m/min。就提高生產性的觀點而言，更佳為15 m/min，就緯線搬送體的交接的觀點而言，更佳為30 m/min。

本發明裝置的最具特徵的構成如上所述，若於桿動作部使用例如線性馬達，則能夠以：與齒輪驅動或油壓驅動等機械式驅動相比為20倍的速度、且為使用被認為可實現高速化的伺服馬達時的4倍的速度，來插入緯線。而且，除了線性馬達的驅動音的安靜以外，對於上述緯線搬送體的交接時的操作，因交替地重複進行設置於桿前端部的各個握持/開放部上的電磁線圈的激發與消磁，利用磁力來交接緯線搬送體，故可幾乎不產生衝擊音而插入緯線。其結果是，亦不會產生由噪音所引起的弊病。如上所述，將經線設為前驅物纖維束，將緯線設為碳纖維束來對前驅物織物進行紡織，所以可防止經線彼此的相互纏繞或重疊，且可配合緯插入的高速化，實現之後的耐焰化步驟及碳化步驟的穩定的高速化與連續處理，進而，可不受高速化的影響，而獲得處理不均或起毛少的高品質的碳纖維。

再者，關於與上述實施形態相對應的詳細的作用，藉由以下的實施形態的說明而變得明確。

以下，根據圖式來具體地說明本發明的具有代表性的實施形態。

圖1表示本發明的紡織機整體的概略構成。於以下的說明中，對本發明的紡織機特有的構成進行詳細說明，關於其他與先前相同的構成及機構，省略具體的說明。

圖1中，符號1表示筒子架(creel stand)，捲繞有經線的多個圓錐體2(cone)可橫向傳送地支撐於該筒子架1上。符號3a是使自筒子架1傳送來的多根經線Wa排列後而分離引導的第1筘齒架，由該第1筘齒架3a分離的經線Wa被引導至上部導輥群5a與下部導輥群5b中，而分成上下2群。通過上部導輥群5a、下部導輥群5b後被分成上下2群的上下的經線Wa分別藉由多個導件6、6、……6而被引導，最終通過以規定的上下間隔配置於上下位置的最終導件4、4，而被導入至第2筘齒架3b中。

在該第2筘齒架3b與織機前端輥7之間配置有綜片架8。通過上述第2筘齒架3b後，根據織物組織而分離排列的上下的多根經線Wa繼而通過綜片架8的未圖示的所需片數的綜片的線眼，上述綜片同樣地根據上述織物組織來排列。若綜片8a根據上述織物組織而昇降，則多根經線Wa於織幅方向上彼此交叉，而形成讓未圖示的緯線插入的開口。為了將緯線插入至該開口中，於上述綜片架8的上述織機前端側，在接近綜片架8的左右的部位配置有：作為本發明的最具特徵的部分的未圖示的緯線插入裝置。

根據本實施形態，因省略利用筘齒的打筘，故未設置用於打筘的筘。因此，於本實施形態中，不對上述織機前端輥7進行間歇驅動，而配合經線的供給速度進行連續驅動。但是，當與通常同様地進行打筘時，亦可設置用於打筘的筘，並配合打筘時間點(timing)、對織機前端輥7亦可進行間歇驅動。

其次，一面參照圖式一面具體地說明，在具備以上構成的紡織機中，成為形成本發明的特徵部的緯線插入裝置的具有代表性的實施形態的碳纖維的前驅物纖維織物的紡織機及紡織方法。再者，在以下的說明中，具體上為紡織機的各部分的構成及各構成構件的尺寸等，雖這些尺寸等為圖示實施形態中的數值等，但當然不限定於這些值。

圖2示意性地表示本實施形態中的緯線插入裝置10的概略構成。圖2A是表示該裝置的試驗機的平面圖，圖2B是該試驗機的側面圖，圖2C是該試驗機的正面圖。圖3是表示實體機器的主要部分的放大平面圖。

本實施形態中的緯線插入裝置10是：接近上述綜片架8的經線移動方向下游側而配置。於織幅方向(圖2A及圖3的左右方向)上設置了具有織幅的大致3倍的長度的基台11，於該基台11的上表面中央部，通過綜片架8的4片綜片8a的線眼且排列成片材狀的包含前驅物纖維束的多根經線Wa以固定速度朝織機前端輥7移動。與上述基台11的左端部鄰接地設置有控制盤12。於夾持片材狀的經線Wa的基台11的左右上表面，配置有形成本發明的最 具特徵的部分的緯線插入部13、13。本實施形態中，將上述片材狀的經線Wa的片材寬度設為2000 mm。該片材寬度的限制是由片材寬度限制輥11a、片材寬度限制輥11b(參照圖3)來進行，該片材寬度限制輥11a、片材寬度限制輥11b設置於：比上述緯線插入部13更靠近經線移動方向下游側的基台11上表面的左右。

配置於上述基台11的上表面的左右一對的上述緯線插入部13、13，如圖2A~圖2C所示般，配置於：由以規定的速度於同一方向上排列並移動的多根經線Wa所形成的開口的左右，在上述開口內朝織幅的中央插入後、朝開口外拔脫。該紡織機包括：相當於劍桿織機中的劍桿的左右一對的第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15，同步地重複進行此時的插入及拔脫的動作；第1握持/開放部17及第2握持/開放部18，一體地固設於第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的相向端部，於織幅中央交替地重複進行單一的緯線搬送體16的握持與開放；以及第1桿動作部19及第2桿動作部20，固著支撐上述一對的第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的各基端，使上述第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15同步地插入至經線開口內，並同步地朝經線開口外拔出。另外，本實施形態中，上述基台11的織機寬度方向的長度為5000 mm，第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的長度為1000 mm。

另外，本實施形態中，於上述第1緯線保持搬送桿14 或第2緯線保持搬送桿15的動作部19、動作部20中，使用亦為本發明的較佳形態的一部分的第1線性馬達24a及第2線性馬達24b。除了線性馬達以外，亦可採用例如油壓氣缸或各種齒輪、或者伺服馬達等，但是，於例如齒輪等的機械式驅動中，至多以最大為0.2 m/sec的速度進行驅動，即便於被認為可實現高速驅動的伺服馬達中，亦只能實現最大為1 m/sec的驅動。相對於此，若為利用線性馬達的驅動，則可使最大的驅動速度變成4 m/sec。而且，於利用線性馬達的驅動時，可進行高精度的定位控制。另一方面，目前的碳纖維的煅燒速度如前述般為5 m/min~10 m/min，但為了提高其生產性，而需要更快的煅燒速度。如此，若可使前驅物纖維織物的紡織速度變成4 m/sec，則上述煅燒速度亦可提高至20 m/min為止，且可使前驅物纖維織物的製造、耐焰化、碳化的各步驟連續化。但是，當不需要如上所述的高速化時，亦可使用能夠進行高精度的電子控制的伺服馬達，來使第1緯線保持搬送桿14或第2緯線保持搬送桿15動作。

如圖4中示意性地表示般，本實施形態中所採用的利用線性馬達24的驅動構造包括：線性馬達定子26，於基台11的上表面、設置在上述第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的動作長度的範圍內；線性馬達轉子27，一部分接近該線性馬達定子26的經線移動方向的上游側側面而配置，並且一部分延設至上述線性馬達定子26的內部；線性導件28，夾持上述線性馬達定子26及線性 馬達轉子27，且在經線移動方向的前後與線性馬達定子26平行地延設；以及板狀的可動基座29，橫跨上述線性馬達定子26與線性馬達轉子27的上表面而配置，且由線性導件28引導而移動。該可動基座29與上述線性馬達轉子27經由磁性體而部分一體化。再者，該圖中的符號29a表示線性標度尺(linear scale)。

如圖4所示，上述線性馬達定子26包括：定子本體26a，於上述經線上游側的側面形成有開口，包含沃斯田鐵系不鏽鋼或耐熱性的硬質合成樹脂等非磁性材料，且具有長條的矩形箱狀剖面；以及多個電磁線圈26b，沿著定子本體26a的上下內壁面，並於上述可動基座29的移動範圍內配置在織機寬度方向上。一方的上述線性馬達轉子27與上述可動基座29使用相同的磁性材料，於本實施形態中使用鐵材。

上述緯線搬送體16包含：以軸線為中心旋轉自如地支撐繞線筒(緯線捲繞體)21的捲繞體保持框體22。如圖5及圖6所示，該捲繞體保持框體22具有字狀本體22a，該字狀本體22a包含：具有開放端並平行地配置的2個第1開放框部22a-1及第2開放框部22a-2、以及架設在與第1開放框部22a-1的開放端側為相反側的封閉端之間的封閉框部22a-3。於上述第1開放框部22a-1及第2開放框部22a-2的開放側端部，具有：與上述封閉框部22a-3平行地朝外側突出的第1被握持/被開放部30及第2被握持/被開放部31。該第1被握持/被開放部30及第2被握持/ 被開放部31於經線開口內的織幅中央，由固設在上述第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的前端的第1握持/開放部17及第2握持/開放部18交替地重複進行握持與開放。

進而，於上述封閉框部22a-3的中央形成有緯線導出孔。另外，於上述封閉框部22a-3的中央，設置有與上述第1開放框部22a-1及第2開放框部22a-2平行地朝外側突出的緯線導出管體25。該緯線導出管體25的內部空間與上述緯線導出孔連通，從由捲繞體保持框體22所保持的緯線捲繞體21解開的緯線We是通過上述緯線導出孔及緯線導出管體25的內部而被朝外部送出。上述第1被握持/被開放部30及第2被握持/被開放部31，如於圖6中放大表示般，包含：呈裁頭圓錐台形狀的鐵塊30a、31a，且由合成樹脂製遮蓋物30b、31b包覆鐵塊30a、31a的圓周面。這是為了極力減少洩漏的磁力束。另外，於上述呈裁頭圓錐台形狀的第1被握持/被開放部30及第2被握持/被開放部31中，使銷在直徑方向上貫穿並固定，於其兩端使導銷30c、導銷31c自圓周面朝外部突出。

圖5表示本實施形態的緯線搬送體16與第1握持/開放部17，圖6為其放大立體圖。第2握持/開放部18具備與第1握持/開放部17左右對稱的形狀及構造，因此於以下的說明中，未將第2握持/開放部18顯示於圖5，亦省略其說明。第1握持/開放部17構成本發明中的電磁握柄，並交替地進行緯線搬送體16的握持與開放。第1緯線保持 搬送桿14包含：具有矩形剖面的角柱狀的構件，固設於第1緯線保持搬送桿14的自由端的第1握持/開放部17如圖5所示，將2個包含大致立方體的塊狀材料加以切削而形成彼此連通的第1室17a及第2室17b。

如圖5所示，該第1室17a的自由端面形成有開口，其開口面具有上述第1被握持/開放部30的底面的形狀與尺寸，自該開口端面朝向第2室17b一面使直徑遞減、一面進行延伸而形成圓錐台狀的第1室17a，繼而與圓柱狀的第2室17b連接。圖示的例子中，該第2室17b的直徑與上述第1室17a上底面的直徑相等。上述圓錐台狀的第1室17a的內部形狀具有恰好使上述裁頭圓錐台狀的第1被握持/開放部30的整體抵接嵌合著的形狀及尺寸。另一方面，於上述圓柱狀的第2室17b的內部，儲存固定有本發明中的作為電磁握柄的電磁線圈17c，且接收自上述控制盤12傳送來的激發信號及消磁信號，而進行激發與消磁。再者，於上述第1室17a的開口端部形成有一對銷引導槽17h、17h，該銷引導槽17h、17h引導自上述第1被握持/開放部30的圓周面突出的上述一對的導銷30c、30c。

再者，於圖示的例子中，採用電磁握柄來作為握持/開放緯線搬送體16的第1握持/開放部17及第2握持/開放部18，也可使用氣動夾頭來代替該電磁握柄。於此情況下，藉由自上述控制盤12傳送來的氣體供給/排出信號來交替地進行氣壓的導入與排出。

另外，於本實施形態中，上述捲繞體保持框體22的各 部分尺寸如圖5所示，將字狀本體22a的厚度設為38 mm，將2個第1開放框部22a-1及第2開放框部22a-2的外側面之間的尺寸設為187 mm，將上述封閉框部22a-3的外側面與上述第1開放框部22a-1的前端面之間的尺寸設為67 mm，將自上述捲繞體保持框體22突出的緯線導出管體25的突出長度設為116 mm。另外，自捲繞體保持框體22的開放端至緯線導出管體25的前端為止的尺寸成為180 mm，自捲繞體支撐中心至緯線導出管體25的前端為止的尺寸成為170 mm。具有上述構成與尺寸的捲繞體保持框體22於經線Wa的開口內，使上述緯線導出管體25的前端朝向織機前端而於該開口內在織幅方向上往返移動。上述捲繞體保持框體22的重量為1 kg，捲繞體重量為3 kg~4 kg。

本實施形態中，藉由增長自捲繞體支撐中心突出的緯線導出管體25的突出長度，當捲繞體保持框體22於經線Wa的開口內移動來進行緯線插入時，可使自繞線筒21上解開的緯線We經由緯線導出管體25而接近上述織機前端輥7(圖1)。其結果是，即便使上述捲繞體保持框體22比先前的梭子或緯線握爪更大型化，亦可提高緯線插入密度。另外，為了牢固地握持如上述般包含捲繞體在內、重量變重的上述捲繞體保持框體22，於本實施形態中，將上述電磁線圈17c的吸引力設定為最大30 kg。

於上述第1開放框部22a-1及第2開放框部22a-2的開放側端部，具有：與上述封閉框部22a-3平行地朝外側 突出的第1被握持/被開放部30及第2被握持/被開放部31。該第1被握持/被開放部30及第2被握持/被開放部31於經線開口內的織幅中央，藉由固設於上述第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的前端的第1握持/開放部17及第2握持/開放部18來交替地重複進行緯線搬送體16的握持與開放，從而進行緯線搬送體16的交接。

另外，本實施形態中，在固設於上述第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的前端的上述第1握持/開放部17及第2握持/開放部18的側面，一體地安裝有用以確認上述緯線搬送體16的上述交接操作是否已確實地進行的交接確認裝置17d、18d。若控制盤12接收來自該交接確認裝置17d、18d的電氣交接信號或磁氣交接信號，則於由上述第1握持/開放部17及第2握持/開放部18的第2室17b、第2室18b收納固定的電磁線圈17c中、自動地進行電流的接通與切斷。例如，於第1握持/開放部17握持緯線搬送體16，第2握持/開放部18未握持緯線搬送體16的空的狀態下，對第1線性馬達24a及第2線性馬達24b進行同步驅動，使第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15自基台11的左右端部側朝向織幅中央，於經線Wa的開口內朝向彼此接近的方向插入移動。此時，第1握持/開放部17的電磁線圈17c中通電，第2握持/開放部18的未圖示的電磁線圈中未通電，藉由第1握持/開放部17的電磁線圈17c所產生的磁力，將第1被握持/開放部30吸引至第1握持/開放部17的第1室17a 中。

第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15彼此朝接近方向移動，於開口內的織幅中央，緯線搬送體16的第1握持/開放部17接近固設於第2緯線保持搬送桿15的前端的第2握持/開放部18，或者，當欲將設置於上述第1握持/開放部17上的上述導銷30c、導銷31c嵌合在第2握持/開放部18上所形成的一對未圖示的銷引導槽18h中時，在第2握持/開放部18的外側面設置有：與第1握持/開放部17的確認裝置17d同樣地用以確認第1握持/開放部17的存在的確認裝置18d。作為上述確認裝置17d、確認裝置18d，可列舉壓電元件或接近開關等。將來自上述確認裝置17d、確認裝置18d的電氣信號經由控制盤12內的中央控制部，而傳送至上述電磁線圈17c的未圖示的驅動電源中，與切斷電磁線圈17c的線圈電流的同時，接通對象側的未圖示的電磁線圈的驅動電源、而使電流於該電磁線圈中流動。

其次，參照圖式來具體地說明使用具備上述構成的本實施形態的紡織機的紡織方法。

於圖1中，自筒子架1的多個圓錐體2，將多根包含丙烯腈系纖維的前驅物纖維束的經線Wa橫向傳送、並朝第1筘齒架3a導入。於該第1筘齒架3a中，將上述多根經線Wa分成上下2群，使各群的經線Wa一根一根地通過未圖示的筘齒後，將經線Wa引導至上部導輥群5a與下部導輥群5b中並使經線Wa平行地排列，然後使各經線 Wa通過多個導件6、6、……，並最終通過以規定的上下間隔配置於上下位置的最終導件4、4，而傳送至第2筘齒架3b中。使各別為上下2群來朝第2筘齒架3b傳送的片材狀的經線Wa一根一根地通過第2筘齒架3b的筘齒、並分離成所需的間隔，然後根據織物組織將經線Wa插入至綜片架8的綜片8a的線眼中，並朝織機前端輥7傳送。此時的經線Wa的移動速度由緯線We的緯線插入速度與緯線密度決定。本實施形態中，織物為平織組織，藉由對未圖示的綜片動作源進行驅動，而使圖3所示的並列配置的4片綜片8a交替地上下移動，並在織機前端輥7與上述最終導件4、4之間形成用於插入緯線的開口。

此處，本實施形態中，於上述經線Wa中使用進行了紡線後的通常處理的丙烯腈系的纖維，1根前驅物纖維束的細絲(filament)根數為50 K(50000根)，於緯線We中使用細絲數為1 K(1000根)的碳纖維束。於緯線We中使用碳纖維的理由是：為了避免對紡織後的前驅物織物進行耐焰化處理時產生的各種弊病。具體而言，若使用與經線Wa相同材質的纖維束作為緯線We，則當對前驅物纖維進行耐焰化處理時，在包含前驅物纖維束的經線Wa與緯線We的交叉部，纖維厚度增加，該交叉部的蓄熱量與其他部分的蓄熱量相比大幅度地增加，同時交叉部中的熱傳遞的速度變慢，因此在交叉部的表面側的構成纖維與內部側的構成纖維之間，耐焰化處理容易產生不均。其結果是，亦對之後的碳化處理造成影響，於作為完成品的碳纖 維中亦經常產生處理不均，而難以獲得高品質的製品。為了使此種耐焰化處理時的不均的產生消失、而進行均等的處理，於本實施形態中，將事先經碳化的碳纖維束用於緯線We中。

通過上述第2筘齒架3b後、根據織物組織而分離排列的上下的多根經線Wa繼而通過綜片架8的未圖示的所需片數的綜片的線眼，上述綜片同樣地根據上述織物組織來排列。若4片綜片8a根據上述織物組織而昇降，則多根經線Wa於織幅方向上彼此交叉而形成讓未圖示的緯線插入的開口。為了將緯線插入至該開口中，於上述綜片架8的上述織機前端側，在接近綜片架8的左右的部位配置有作為本發明的最具特徵的部分的未圖示的緯線插入裝置。

根據本實施形態，因省略利用筘齒的打筘，故未設置用於打筘的筘。因此，於本實施形態中，不對上述織機前端輥7進行間歇驅動，而配合經線的供給速度進行連續驅動。但是，當與通常同樣地進行打筘時，亦可設置用於打筘的筘，並配合打筘時間點對織機前端輥7亦進行間歇驅動。

於交替地形成該開口的期間內，線性馬達24及電磁線圈17c接收來自設置於控制盤12中的中央控制部的各種信號而受到控制驅動。於圖2A及圖2B中，在上述緯線搬送體16利用藉由配置於左側的第1線性馬達24a的驅動而動作的第1緯線保持搬送桿14的第1握持/開放部17握持固定，且藉由配置於右側的第2線性馬達24b的驅動而動作 的第2緯線保持搬送桿15未握持緯線搬送體16的狀態下，於各自的待機位置上待機。因此，於該狀態下，在第1握持/開放部17的電磁線圈17c中電流流動，在第2握持/開放部18的未圖示的電磁線圈中電流未流動。此時的電磁線圈17c的通電時的磁力如前述般，具有：可吸附握持30 kg的重量為止的能力。因此，即便是包含緯線We的繞線筒重量的總重量變成4 kg~5 kg的緯線搬送體16，亦能夠以高握持力確實地握持固定，且與電磁線圈17c的高精度的電磁切換控制相結合，使如於上述交接時使緯線搬送體16落下的情況消失。

現在，經線Wa開始移動，4片綜片8a根據織物組織而交替地上下移動。本實施形態中，多根經線Wa如前述般被分成上下2群，使自上方傳送來的1群經線Wa插通至其中的隔著1片的綜片8a的一方的線眼中，並且使自下方傳送來的1群縱線Wa插通至另一方的線眼中。而且，於該狀態下使各綜片8a隔著一片而交替地上下移動，並交替地形成緯線插入用的開口。

若形成最初的開口，則對第1線性馬達24a及第2線性馬達24b朝彼此接近的方向同時進行驅動，將第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15朝上述開口內插入。此時，伴隨被第2緯線保持搬送桿14的第1握持/開放部17握持的緯線搬送體16的移動，自繞線筒21上解開緯線We，將緯線We自捲繞體保持框體22的緯線導出管體25的前端導出，並朝向開口內的織幅中央抽出緯線 We。此處，若第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15的第1握持/開放部17及第2握持/開放部18於織幅中央處接近，例如，自捲繞體保持框體22的第2被握持/開放部31突出的一對導銷31c、31c接近第2緯線保持搬送桿15的第2握持/開放部18的一對銷引導槽18h、18h，則藉由接近開關來感知一對導銷31c、31c接近銷引導槽18h、18h，並且若上述導銷31c、31c嵌合於上述銷引導槽18h、18h中，則藉由壓電元件來探測該接觸壓力，將電氣信號經由中央控制部，而切斷電磁線圈17c的電流，並且使第2握持/開放部18的未圖示的電磁線圈通電。其結果是，利用第1握持/開放部17的緯線搬送體16的握持被開放，同時進行利用第2握持/開放部18的緯線搬送體16的握持固定，而結束緯線搬送體16的交接。

若該交接結束，則使第1線性馬達24a及第2線性馬達24b的驅動反轉，於同一開口內，第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15返回至開口外的原來的待機位置為止。於該返回動作的過程中，繼續從由第1緯線保持搬送桿14交接至第2緯線保持搬送桿15的繞線筒21上解開緯線We，使該緯線We自捲繞體保持框體22的緯線導出管體25的前端導出，且朝開口外的織幅端來對緯線We進行剩餘一半的緯插入。若於第2緯線保持搬送桿15握持緯線搬送體16的狀態下，使第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15朝向待機位置返回，則上述隔著一片的上述綜片8a朝下方移動，其餘的隔著一片的綜片 8a朝上方移動，經線Wa反向交叉而形成新的開口。若形成該開口，則開始第1線性馬達24a及第2線性馬達24b的緯插入方向的驅動，將第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15插入至上述開口內的織幅方向中央為止。

此時，緯線搬送體16維持被固設於第2緯線保持搬送桿15上的第2緯線握持/開放部18握持的狀態。因此，進行圖1的右半部分的緯線We的插入，直至第2緯線保持搬送桿15於開口內移動至織幅的中央為止。若緯線搬送體16到達開口內的織幅的中央，則於開口內朝織幅中央移動的第1緯線保持搬送桿14的前端上所固設的第1緯線握持/開放部17亦到達織幅中央，第2緯線握持/開放部18的未圖示的電磁線圈的通電停止，第1緯線握持/開放部17的電磁線圈17c的通電開始，藉由電磁線圈17c的磁力，將緯線搬送體16自第2緯線握持/開放部18朝第1緯線握持/開放部17交接。此處，將第1線性馬達24a及第2線性馬達24b切換成反方向的驅動，如圖7所示，使第1緯線保持搬送桿14及第2緯線保持搬送桿15朝分離方向移動，並朝開口外的待機位置返回。於此期間內，利用緯線搬送體16搬送緯線We，自織幅中央朝圖1的左半部分的開口內進行緯插入。重複以上的操作來對所期望的織物進行紡織。

若就本發明中的緯線We的插入速度來看，則藉由使用上述第1線性馬達24a及第2線性馬達24b，線性馬達 轉子27(可動基座29)的最大移動速度為4 m/sec，能夠以使用伺服馬達時的4倍的速度實施，上述伺服馬達與例如齒輪驅動或油壓驅動等機械式驅動相比，被認為可實現高速化。而且，除了線性馬達的驅動音的安靜以外，上述緯線搬送體16的交接時的衝擊音幾乎不產生，亦不會產生由噪音所引起的弊病。如此，亦可配合緯插入的高速化，實現其後的耐焰化步驟及碳化步驟的穩定的高速化，進而，可不受高速化的影響，而獲得高品質的碳纖維。

1‧‧‧筒子架

2‧‧‧圓錐體(經線捲繞體)

3a‧‧‧第1筘齒架

3b‧‧‧第2筘齒架

4‧‧‧最終導件

5a‧‧‧上部導輥群

5b‧‧‧下部導輥群

6‧‧‧導件

7‧‧‧織機前端輥

8‧‧‧綜片架

8a‧‧‧綜片

10‧‧‧緯線插入裝置

11‧‧‧基台

11a、11b‧‧‧片材寬度限制輥

12‧‧‧控制盤

14、15‧‧‧第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿

16‧‧‧緯線搬送體

17、18‧‧‧第1握持/開放部及第2握持/開放部

17a(18a)‧‧‧第1室

17b(18b)‧‧‧第2室

17c‧‧‧電磁線圈

17d、18d‧‧‧確認裝置(壓電元件、接近開關)

17h、18h‧‧‧銷引導槽

19、20‧‧‧第1桿動作部及第2桿動作部

21‧‧‧繞線筒(緯線捲繞體)

22‧‧‧捲繞體保持框體

22a‧‧‧字狀本體

22a-1、22a-2‧‧‧第1開放框部及第2開放框部

22a-3‧‧‧封閉框部

24‧‧‧線性馬達

24a、24b‧‧‧第1線性馬達及第2線性馬達

25‧‧‧緯線導出管體

26‧‧‧線性馬達定子

26a‧‧‧定子本體

26b‧‧‧電磁線圈

27‧‧‧線性馬達轉子

28‧‧‧線性導件

29‧‧‧可動基座

29a‧‧‧線性標度尺

30、31‧‧‧第1被握持/被開放部及第2被握持/被開放部

30a、31a‧‧‧鐵塊

30b、31b‧‧‧合成樹脂製遮蓋物

30c、31c‧‧‧導銷

Wa‧‧‧經線

We‧‧‧緯線

圖1是表示本發明的紡織步驟的概要的步驟圖。

圖2A~圖2C是示意性地表示本發明中的緯線插入裝置的平面圖、正面圖及側面圖的概略圖。

圖3是具有代表性的實施形態的緯線插入裝置的主要部分放大平面圖。

圖4是表示該實施形態的線性馬達構成構件及緯線搬送體的配置構成的側剖面圖。

圖5A~圖5C是利用該緯線插入裝置的第1握持/開放部的緯線搬送體的握持狀態的說明圖。

圖6是將利用該緯線插入裝置的第2握持/開放部的開放時的緯線搬送體及第2握持/開放部放大表示的立體圖。

圖7是表示將緯線搬送體自第2握持/開放部朝第1握持/開放部交接後的第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的移動狀態的部分正面圖。

1‧‧‧筒子架

2‧‧‧圓錐體

3a‧‧‧第1筘齒架

3b‧‧‧第2筘齒架

4‧‧‧最終導件

5a‧‧‧上部導輥群

5b‧‧‧下部導輥群

6‧‧‧導件

7‧‧‧織機前端輥

8‧‧‧綜片架

Wa‧‧‧經線

Claims (12)

1. 一種紡織機，包括：第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿，配置於由以規定的速度朝一個方向移動的經排列的多根經線所形成的開口的左右，且於上述開口內朝向織幅的中央同步地重複進行插入與拔脫；單一的緯線搬送體，由上述第1緯線保持搬送桿或第2緯線保持搬送桿的相向端部選擇性地握持，且由第1緯線保持搬送桿或第2緯線保持搬送桿交替地保持搬送；第1桿動作部及第2桿動作部，將上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿同步地插入至開口內，並同步地朝開口外退出；以及緯線搬送體的第1握持/開放部及第2握持/開放部，固設於上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的相向端部，且交替地重複進行上述緯線搬送體的握持與開放的交接操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述的紡織機，其中，上述第1桿動作部及第2桿動作部分別具有線性馬達，上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的動作是藉由上述線性馬達來進行。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的紡織機，其中，上述第1握持/開放部及第2握持/開放部具有：第1電磁握柄或第2電磁握柄、或者第1氣動夾頭或第2氣動夾頭。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的紡織機，其中，利用上述第1電磁握柄或第2電磁握柄、或者上述第1氣動夾頭或第2氣動夾頭的上述緯線搬送體的握持與開放是：在織幅中央交替地進行。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的紡織機，其中，上述緯線搬送體包括：捲繞體保持框體，能夠解開緯線地握持緯線捲繞體；以及第1被握持/被開放部及第2被握持/被開放部，設置於該捲繞體保持框體上，且由上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿的上述第1握持/開放部及第2握持/開放部來交替地重複進行握持與開放。
6. 如申請專利範圍第5項所述的紡織機，其中，上述捲繞體保持框體具有：將自上述緯線捲繞體解開的緯線朝向框體外導出的導出口，且一體地具有筒狀構件，該筒狀構件與上述捲繞體保持框體在同一平面上共有上述導出口，並且該筒狀構件朝向該框體外水平地突出。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的紡織機，其中，上述第1緯線保持搬送桿及第2緯線保持搬送桿具有：確認裝置，該確認裝置確認上述緯線搬送體的上述交接操作是否已確實地進行。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的紡織機，其中，該紡織機具有：壓電裝置，該壓電裝置確認利用上述第1電磁握柄或第2電磁握柄、或者上述第1氣動夾頭或第2氣動夾頭的上述緯線搬送體的握持，且中央控制部接收來自上述壓電裝置的電氣信號後，使上述第2電磁握柄或第1電磁握柄的線圈電流、或者上述第1氣動夾頭或第2氣動夾頭的氣壓消失。
9. 一種織物的紡織方法，其是使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的紡織機來織成織物的紡織方法，包括：以於上述第1緯線保持搬送桿的上述握持/開放部握持上述緯線搬送體的狀態，朝向上述開口內的織幅中央而將上述第1緯線保持搬送桿插入至開口內；與插入該第1緯線保持搬送桿的同時，朝向上述開口內的織幅中央而將上述第2緯線保持搬送桿插入至開口內；於開口的織幅中央、將由該第1緯線保持搬送桿握持的上述緯線搬送體朝向該第2緯線保持搬送桿的上述握持/開放部交接；以及於該交接結束後，將該第1緯線保持搬送桿及該第2緯線保持搬送桿朝向開口外拔脫。
10. 如申請專利範圍第9項所述的織物的紡織方法，其中，該織物的紡織方法包括： 利用左右一對的上述線性馬達、同步地進行該第1緯線保持搬送桿及該第2緯線保持搬送桿的插入/拔脫動作。
11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的織物的紡織方法，其中，上述經線包含碳纖維的前驅物纖維束，上述緯線包含碳纖維束，上述緯線搬送體的平均搬送速度為10 m/min~40 m/min。
12. 如申請專利範圍第11項所述的織物的紡織方法，其中，上述碳纖維的前驅物纖維束的總纖度為1,500 dTex~600,000 dTex。