DE69118705T2

DE69118705T2 - WEB SHEET FOR HIGH-SPEED WEAVING MACHINES

Info

Publication number: DE69118705T2
Application number: DE69118705T
Authority: DE
Inventors: Mitsugu Enomoto; Yuji Fukazawa; Akiteru Hatayama; Shigeru Kizaki; Yukio Miya; Takanori Nanya; Koichi Naoi; Yoshitsugu Shibuya; Shotaro Shimizu; Osamu Sugiyama; Hiroshi Tagawa
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: KR940010803B1; DE69118705D1; EP0550752A4; WO1992006234A1; EP0550752A1; HK22297A; KR930702569A; JP2953673B2; EP0550752B1

Description

[Technical area]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Webblatt für eine Hochgeschwindigkeits-Webmaschine und insbesondere auf ein Webblatt für eine Hochgeschwindigkeits-Webmaschine, welche mit einem harten Film beschichtete Webblattmesser hat, um den Abnutzungswiderstand der das Webblatt bildenden Webblattmesser zu erhöhen.The present invention relates to a reed for a high-speed loom, and more particularly to a reed for a high-speed loom having reed knives coated with a hard film to increase the wear resistance of the reed knives constituting the reed.

[Background technology]

Ein Webblatt als ein Bestandteil einer Webmaschine wird verwendet zum Ausrichten und Drücken der Kettfäden bzw. Schußfäden der Webmaschine, wodurch das Webmuster ausgerichtet wird. Das Webblatt wird gebildet durch Anordnen einer großen Anzahl von Webblattmessern, welche dünne Metallplatten aufweisen, parallel zueinander mit kleinen Spalten und Befestigen der Webblattmesser durch einen Rahmen, der rechts- und linksseitige Hauptmesser- und obere und untere Metallseitenbereiche aufweist. Bei einer Hochgeschwindigkeits-Webmaschine werden im allgemeinen aus rostfreiem Stahl hergestellte Webblattmesser verwendet. Jedoch ist infolge einer Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine und der Einführung von neuen Materialfasern die Abnutzung der Webblattmesser schwerwiegend und der Abnutzungswiderstand der Webblattmesser stellt ein wichtiges Problem dar.A reed as a component of a weaving machine is used for aligning and pressing the warp threads or weft threads of the weaving machine, thereby aligning the weaving pattern. The reed is formed by arranging a large number of reed knives comprising thin metal plates parallel to each other with small gaps and fixing the reed knives by a frame which right and left side main knives and upper and lower metal side portions. In a high-speed loom, reed knives made of stainless steel are generally used. However, due to an increase in the operating speed of the loom and the introduction of new material fibers, the wear of the reed knives is serious and the wear resistance of the reed knives is an important problem.

Genauer gesagt, die Abnutzung der Webblattmesser bewirkt einen Anstieg der Gewebe- und Fadenbruchzahl. Da der Austausch des Webbiattes viel Arbeit und Kosten erfordert, ist die Dauerhaftigkeit der Webblattmesser der bedeutendste Faktor, der die Betriebswirksamkeit und die Kosten der Webmaschine bestimmt. Da die Breite eines Webstoffs kleiner wird als die Gesamtbreite der angeordneten Kettfäden, um eine als "Kräuseln" bezeichnete Erscheinung zu bewirken, wirkt in einem Webstoff eine besonders große Reibkraft auf die Webblattmesser, die in der Nähe der beiden Seiten des Webblatts angeordnet sind. Daher bestimmt die Dauerhaftigkeit dieser Bereiche die Lebensdauer des gesamten Webblatts.More specifically, the wear of the reed knives causes an increase in the number of fabric and thread breakages. Since the replacement of the reed requires much labor and cost, the durability of the reed knives is the most important factor determining the operational efficiency and cost of the weaving machine. Since the width of a woven fabric becomes smaller than the total width of the arranged warp threads to cause a phenomenon called "puckering", a particularly large frictional force acts on the reed knives arranged near the two sides of the reed in a woven fabric. Therefore, the durability of these areas determines the life of the entire reed.

Um die Dauerhaftigkeit des Webblatts zu verbessern, wird daher vorgeschlagen, die Oberflächen der Webblattmesser insbesondere in der Nähe der beiden Sei ten des Webblatts mit einem harten Film mit ausgezeichnetem Abnutzungswiderstand zu beschichten, z.B. einem hart verchromten Film, einem Keramikfilm (japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 60-52658) aus Wolframkarbid, Titankarbid, Titannitrid oder dergleichen, und einem Chromoxidfilm (japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-245346 und US-Patent Nr. 4 822 662).In order to improve the durability of the reed, it is therefore proposed to coat the surfaces of the reed knives, particularly near the two sides of the reed, with a hard film having excellent wear resistance, e.g. a hard chromium-plated film, a ceramic film (Japanese Patent Laid-Open No. 60-52658) made of tungsten carbide, titanium carbide, titanium nitride or the like, and a chromium oxide film (Japanese Patent Laid-Open No. 61-245346 and U.S. Patent No. 4,822,662).

Ein hart verchromter Film wird durch Elektroplattierung gebildet. Jedoch hat der hart verchromte Film einen geringen Abnutzungswiderstand sowie schlechte Haftungseigenschaften und einen niedrigen Korrosionswiderstand. Ein Keramikfilm wird durch das PVD-Verfahren, CVD-Verfahren, Flammspritzen oder dergleichen gebildet. Jedoch hat der Keramikfilm schlechte Haftungseigenschaften und er bewirkt eine Erweichung des Grundmaterials bei einer Hochtemperaturbehandlung. Ein Chromoxidfilm wird thermochemisch gebildet und hat eine Wirkung, wenn er auf Webblattmessern gebildet und auf eine Polyesterfaser angewendet wird. Jedoch hat der Chromoxidfilm keine ausreichende Wirkung, wenn er auf den Webblattmessern gebildet und auf eine natürliche oder neue Materialfaser angewendet wird.A hard chromium plated film is formed by electroplating. However, the hard chromium plated film has poor wear resistance as well as poor adhesion properties and low corrosion resistance. A ceramic film is formed by the PVD method, CVD method, flame spraying or the like. However, the ceramic film has poor adhesion properties and it causes softening of the base material in a high temperature treatment. A chromium oxide film is formed thermochemically and has an effect when it is formed on the reed knives and applied to a polyester fiber. However, the chromium oxide film does not have sufficient effect when it is formed on the reed knives and applied to a natural or new material fiber.

Die Abnutzung der Webblattmesser ist eine Erscheinung, bei welcher die Typen von Fasern, Reibungskraft, Vibrationseigenschaften des Webblatts und dergleichen in einer komplexen Weise eng aufeinander bezogen sind. Es ist bekannt, daß ein harter Film mit einer großen Oberflächenhärte nicht immer eine gute Wirkung erzielt. Demgemäß liefert ein harter Film, obgleich er den Typen von Fasern, der Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine und anderen Bedingungen angepaßt ist, eine Verbesserung bezüglich der Dauerhaftigkeit, die nur etwa das Zwei- bis Fünffache von der einer nicht mit einem harten Film beschichteten Basis aus rostfreiem Stahl beträgt.The wear of the reed knives is a phenomenon in which the types of fibers, friction force, vibration characteristics of the reed and the like are closely related in a complex manner. It is known that a hard film having a high surface hardness does not always produce a good effect. Accordingly, a hard film, although it is adapted to the types of fibers, the operating speed of the loom and other conditions, provides an improvement in durability which is only about two to five times that of a stainless steel base not coated with a hard film.

JP-U-61-59688 lehrt die Beschichtung von Webblattmessern mit einem abriebfesten Material und JP-A-2100969 lehrt einen Film aus diamantartigem Kohlenstoff (DLC) als abriebfeste Beschichtung für einer Reibung durch laufende Garne ausgesetzte Elemente.JP-U-61-59688 teaches the coating of reed knives with an abrasion-resistant material and JP-A-2100969 teaches a diamond-like carbon (DLC) film as an abrasion-resistant coating for elements subject to friction by moving yarns.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Webblattmesser vorzusehen, das für viele Typen von Fasern, sich erstreckend von einer natürlichen Faser zu einer synthetischen und neuen Materialfasern, geeignet ist und eine bemerkenswert verbesserte Dauerhaftigkeit bei relativ niedrigen Kosten hat.It is therefore an object of the present invention to provide a reed knife suitable for many types of fibers, ranging from natural fiber to synthetic and new material fibers, and having remarkably improved durability at a relatively low cost.

Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Film aus diamantartigem Kohlenstoff (nachfolgend als DLC-Film bezeichnet) auf einem Bereich eines Webblattmessers gebildet, welcher einen höchsten Abnutzungswiderstand erfordert. Wenn rostfreier Stahl als das Basismaterial des Webblattmessers verwendet wird, wird eine Zwischenschicht, die zum Beispiel eine Titankarbidschicht aufweist, zwischen dem Basismaterial und dem DLC-Film angeordnet, um die Hafteigenschaften zu verbessern. Weiterhin werden Webblattmesser, die jeweils mit einem DLC- Film beschichtet sind, in der Nähe der beiden Seiten des Webblatts angeordnet, wo die Abnutzung am schnellsten fortschreitet, und Webblattmesser, die jeweils mit einem harten Film, der relativ niedrige Kosten erfordert, beschichtet sind, oder unbeschichtete Webblattmesser sind in dem mittleren Bereich des Webblatts angeordnet, wodurch der Abnutzungsgrad der Webblattmesser dber das gesamte Webblatt vergleichmäßigt wird. Als Ergebnis wird eine Verbesserung der gesamten Dauerhaftigkeit bei relativ niedrigen Kosten realisiert.In order to achieve the above object, according to the present invention, a diamond-like carbon film (hereinafter referred to as DLC film) is formed on a portion of a reed blade which requires the highest wear resistance. When stainless steel is used as the base material of the reed blade, an intermediate layer comprising, for example, a titanium carbide layer is disposed between the base material and the DLC film to improve the adhesive properties. Furthermore, reed blades each coated with a DLC film are disposed near the two sides of the reed where wear progresses most rapidly, and reed blades each coated with a hard film requiring relatively low cost or uncoated reed blades are disposed in the central portion of the reed, thereby making the degree of wear of the reed blades uniform over the entire reed. As a result, an improvement in overall durability is realized at relatively low costs.

Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete DLC- Film ist ein wasserstoffgekoppelter amorpher Kohlenstoffilm, der beispielsweise in L. P. Anderson, A Review of Recent Work on Hard i-C Films, Thin solid Films, 86 (1981), Seiten 193 bis 200, eingeführt ist.The DLC film used in the present invention is a hydrogen-coupled amorphous carbon film, which is introduced, for example, in L. P. Anderson, A Review of Recent Work on Hard i-C Films, Thin solid Films, 86 (1981), pages 193 to 200.

Ein Beispiel für ein Verfahren zum Bilden eines DLC- Films ist ein Plasma-CVD-Verfahren in einer Kohlenwasserstoff-Gasatmosphäre. Ein DLC-Film zeigt eine große Härte in der Nähe des Diamanten, eine große Wärmeleitfähigkeit von etwa dem Fünffachen von derjenigen von Kupfer, und einen sehr kleinen Reibungskoeffizienten. Diese Eigenschaften werden bei den Gleitflächen von mechanischen Komponenten und dergleichen verwendet. Da die große Zugfestigkeit und geringe innere Reibung des DLC-Films Vibrationseigenschaften realisieren, die für akustische Anwendungen geeignet sind, wird ein DLC-Film auch auf einer Membran eines Lautsprechers und dergleichen gebildet. Es ist nicht viel bekannt in bezug auf das Verhalten des DLC-Films beim Abnutzungsmechanismus eines mit hoher Geschwindigkeit angetriebenen Webblattmessers. Es wird jedoch angenommen, daß nicht nur die große Oberflächenhärte und der kleine Reibungskoeffizient, sondem auch die Wärmeleitfähigkeit und die Vibrationseigenschaften zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Webblattmessers beitragen.An example of a method for forming a DLC film is a plasma CVD method in a hydrocarbon gas atmosphere. A DLC film exhibits a high hardness close to diamond, a high thermal conductivity of about five times that of copper, and a very small friction coefficient. These properties are used in the sliding surfaces of mechanical components and the like. Since the high tensile strength and low internal friction of the DLC film realize vibration characteristics suitable for acoustic applications, a DLC film is also formed on a diaphragm of a loudspeaker and the like. Not much is known about the behavior of the DLC film in the wear mechanism of a reed knife driven at high speed. However, it is believed that not only the high surface hardness and the small friction coefficient, but also the thermal conductivity and the vibration properties contribute to improving the durability of the reed knife.

Die Erfindung wird im Anspruch 1 beansprucht, wobei andere Merkmale in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten sind.The invention is claimed in claim 1, with other features being contained in claims 2 to 6.

[Brief description of the drawings]

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Webblatts als das Ziel der vorliegenden Erfindung und des Standes der Technik, Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein flaches Webblattmesser als das Ziel der vorliegenden Erfindung und des Standes der Technik, Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein modifiziertes Webblattmesser als das Ziel der vorliegenden Erfindung und des Standes der Technik, Fig. 4 ist eine Schnittansicht des Hauptteils eines Webblattmessers gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung, Fig. 5 ist eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines Webblatts gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung, und Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Position und dem Abnutzungsgrad der Webblattmesser gemäß der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik zeigt.Fig. 1 is a front view of a reed as the object of the present invention and the prior art, Fig. 2 is a plan view of a flat reed knife as the object of the present invention and the prior art, Fig. 3 is a plan view of a modified reed knife as the object of the present invention and the prior art, Fig. 4 is a sectional view of the main part of a reed knife according to an embodiment of the present invention, Fig. 5 is a partially cutaway front view of a reed according to another embodiment of the present invention, and Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the position and the degree of wear of the reed knives according to the present invention and the prior art.

[The best mode for carrying out the invention]

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.The preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung zwischen der Position und dem Abnutzungsgrad der Webblattmesser unter durchschnittlichen Arbeitsbedingungen einer Hochgeschwindigkeits-Webmaschine für drei Typen von Webblattmessern zeigt. Die Abszissenachse stellt die Position eines Webblattmessers mittels der Anzahl von Webblattmessern gezählt von einem Seitenbereich des Webblatts dar. Eine Kurve ADHM zeigt den Abnutzungsgrad eines Webblattmessers aus einem nichtbeschichteten Basismaterial aus rostfreiem Stahl an, eine Kurve BEFKN zeigt den Abnutzungsgrad von Webblattmessern an, die mit hart chromierten Filmen beschichtet sind, und eine Kurve CGL zeigt den Abnutzungsgrad von Webblattmessern an, die mit DLC- Filmen gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet sind.Fig. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the position and the degree of wear of the reed knives under average working conditions of a high-speed loom for three types of reed knives. The abscissa axis represents the position of a reed knife by the number of reed knives counted from one side area of the reed. A curve ADHM indicates the degree of wear of a reed knife made of a non-coated stainless steel base material, a curve BEFKN indicates the degree of wear of reed knives coated with hard chrome-plated films. and a curve CGL indicates the degree of wear of reed knives coated with DLC films according to the present invention.

Die Lebensdauer des Webblatts wird bestimmt durch die Abnutzung der äußersten (ersten) Webblattmesser, welche am stärksten abgenutzt sind, wie vorbeschrieben ist. Wenn jedoch die hart verchromten Filme auf den Webblattmessern, die aus einem Basismaterial aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, gebildet sind, wird der Abnutzungsgrad der äußersten Webblattmesser von A nach B auf die Hälfte herabgesetzt. Da dieser Abnutzungsgrad B einem Abnutzungsgrad D der nichtbeschichteten dreißigsten Webblattmesser entspricht, kann der Abnutzungsgrad des gesamten Webblatts auf den Pegel von B oder weniger herabgesetzt werden, indem die ersten bis dreißigsten Webblattmesser mit hart verchromten Filmen beschichtet werden. Jedoch wird, selbst wenn galvanische Filme auf den inneren Webblattmessern folgend auf die dreißigsten Webblattmesser gebildet sind, die Lebensdauer des gesamten Webblatts nicht verlängert.The life of the reed is determined by the wear of the outermost (first) reed knives, which are most worn, as described above. However, when the hard chromium-plated films are formed on the reed knives made of a stainless steel base material, the degree of wear of the outermost reed knives from A to B is reduced to half. Since this degree of wear B corresponds to a degree of wear D of the uncoated thirtieth reed knives, the degree of wear of the entire reed can be reduced to the level of B or less by coating the first to thirtieth reed knives with hard chromium-plated films. However, even if galvanic films are formed on the inner reed knives following the thirtieth reed knives, the life of the entire reed is not extended.

Im Gegensatz hierzu wird, wenn DLC-Filme auf den Webblattmessern gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet sind, der Abnutzungsgrad der äußersten Webbiattmesser stark von A auf C herabgesetzt. Dieser Abnutzungsgrad C entspricht einem Abnutzungsgrad H der nichtbeschichteten ibten Webblattmesser. Daher müssen, um eine ausreichend große Wirkung durch Bilden von DLC-Filmen zu erhalten, die Webblattmesser wenigstens bis zu den 110ten mit DLC-Filmen beschichtet werden.In contrast, when DLC films are formed on the reed knives according to the present invention, the degree of wear of the outermost reed knives is greatly reduced from A to C. This degree of wear C corresponds to a degree of wear H of the uncoated ibth reed knives. Therefore, in order to obtain a sufficiently large effect by forming DLC films, the reed knives must be coated with DLC films at least up to the 110th.

Die Bildung eines DLC-Films erfordert relativ hohe Kosten. Da jedoch der DLC-Film die Dauerhaftigkeit des Webblatts merklich verbessert, hat er eine ausreichend hohe Brauchbarkeit in Abhängigkeit von den Webbedingungen. Die Kombination eines DLC-Films mit anderen harten Filmen ist auch ein sehr wirksames Mittel. In dem in Fig. 6 gezeigten Fall entspricht der Abnutzungsgrad C der mit den DLC-Filmen beschichteten äußersten Webblattmesser einem Abnutzungsgrad F der mit hart verchromten Filmen beschichteten fünfundvierzigsten Webblattmesser. Wenn daher DLC-Filme auf den ersten bis fünfundvierzigsten Webblattmessern und hart verchromte Filme auf den sechsundvierzigsten bis lioten Webblattmessern gebildet sind, wird dieselbe praktische Wirkung erzielt wie wenn LCD-Filme auf allen Webblattmessern gebildet sind. Auf diese Weise kann, wenn mehrere harte Filme mit unterschiedlichen Beschichtungskosten und Abnutzungswiderständen kombiniert werden zur Vereinheitlichung der Abnutzung der Webblattmesser über das gesamte Webblattmesser, die Dauerhaftigkeit des Webblatts bei relativ niedrigen Kosten bemerkenswert verbessert werden.The formation of a DLC film requires a relatively high cost. However, since the DLC film remarkably improves the durability of the reed, it has a sufficiently high usability depending on the weaving conditions. The combination of a DLC film with other hard films is also a very effective means. In the case shown in Fig. 6, the degree of wear C of the outermost reed knives coated with the DLC films corresponds to a degree of wear F of the forty-fifth reed knives coated with hard chrome-plated films. Therefore, when DLC films are formed on the first to forty-fifth reed knives and hard chrome-plated films are formed on the forty-sixth to eleventh reed knives, the same practical effect is achieved as when LCD films are formed on all the reed knives. In this way, if several hard films with different coating costs and wear resistances are combined to uniformize the wear of the reed knives over the entire reed knife, the durability of the reed can be remarkably improved at a relatively low cost.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Webblatts als das Ziel der vorliegenden Erfindung und des Standes der Technik.Fig. 1 is a front view of a reed as the object of the present invention and the prior art.

Ein Webbiatt 10 hält eine große Anzahl von Webblattmessern 20 bei vorbestimmten Spalten mit einem Rahmen 16, der durch einen oberen und einen unteren Metallseitenbereich 12 und ein rechts- und linksseitiges Hauptmesser 14 gebildet ist. Die Webblattmesser 20 weisen dünne Metallplatten auf und haben eine Gestalt, wie in Fig. 2 oder 3 gezeigt ist.A reed 10 holds a large number of reed knives 20 at predetermined gaps with a frame 16 formed by upper and lower metal side portions 12 and right and left side main knives 14. The reed knives 20 comprise thin metal plates and have a shape as shown in Fig. 2 or 3.

Ein in Fig. 2 gezeigtes Webblattmesser 20A hat eine einfache Gurtform und wird als flaches Webblattmesser bezeichnet.A reed knife 20A shown in Fig. 2 has a simple belt shape and is called a flat reed knife.

Ein in Fig. 3 gezeigtes Webblattmesser 20B wird als ein profiliertes Webblattmesser bezeichnet und in einer Wasserstrahl-Webmaschine oder einer Luftstrahl- Webmaschine verwendet. Bei beiden Webblattmessern ist ein in Fig. 2 oder 3 gezeigter schraffierter Bereich 22A oder 22B, d.h. der mittlere Bereich des Webblattmessers, der maximale Abnutzungsbereich, welcher am meisten abgenutzt ist. Bei dem Webblattmesser nach der vorliegenden Erfindung ist ein zumindest diesen Bereich enthaltender Teil des Webblattmessers mit einem DLC-Film beschichtet.A reed knife 20B shown in Fig. 3 is called a profiled reed knife and is used in a water jet loom or an air jet loom. In both reed knives, a hatched area 22A or 22B shown in Fig. 2 or 3, i.e. the middle area of the reed knife, is the maximum wear area which is worn the most. In the reed knife according to the present invention, a part of the reed knife including at least this area is coated with a DLC film.

Ein rostfreier Stahl wird im allgemeinen als das Basismaterial des Webblattmessers verwendet. Wenn jedoch ein DLC-Film direkt auf der Oberfläche des rostfreien Stahls gebildet ist, können ausreichend hohe Haftungseigenschaften nicht erzielt werden, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann nicht gelöst werden.A stainless steel is generally used as the base material of the reed knife. However, if a DLC film is directly formed on the surface of the stainless steel, sufficiently high adhesion properties cannot be obtained and the object of the present invention cannot be achieved.

Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zwischenfilm zwischen dem Basismaterial aus rostfreiem Stahl und dem DLC-Film angeordnet, um die Hafteigenschaften zu verbessern. Als Zwischenschicht sind ein Film aus zwei Schichten mit einer unteren Schicht aus Chrom (Cr) oder Titan (Ti), die gute Haftungseigenschaften mit dem rostfreien Stahl zeigt, und einer oberen Schicht aus Silizium (Si), die gute Haftungseigenschaften mit dem DLC-Film zeigt, und ein Karbidfilm aus z. B. Titan (Ti), Zirkon (Zr) und Hafnium (Hf) wirksam. Insbesondere ist ein Titankarbidfilm (japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 64-79372) enthaltend eine übermäßige Menge von Kohlenstoff am wirksamsten.Therefore, according to the present invention, an intermediate film is arranged between the stainless steel base material and the DLC film to improve the adhesion properties. As the intermediate layer, a two-layer film having a lower layer of chromium (Cr) or titanium (Ti) showing good adhesion properties with the stainless steel and an upper layer of silicon (Si) showing good adhesion properties with the DLC film, and a carbide film of, for example, titanium (Ti), zirconium (Zr) and hafnium (Hf) are effective. In particular, a titanium carbide film is effective. (Japanese Patent Laid-Open No. 64-79372) containing an excessive amount of carbon is most effective.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des Bereichs 22B maximaler Abnutzung des in Fig. 3 gezeigten Webblattmessers 20B.Fig. 4 is a sectional view of the main part of the maximum wear area 22B of the reed knife 20B shown in Fig. 3.

Ein Titankarbidfilm wird als eine Zwischenschicht 26 auf der Oberfläche eines Basismaterials 24 aus rostfreiem Stahl gebildet, und ein DLC-Film 28 wird auf der Oberfläche der Zwischenschicht 26 gebildet. Der Titankarbidfilm kann nach dem Plasma-CVD-Verfahren in einer Vakuumkammer gebildet werden, in welche ein Kohlenwasserstoffgas eingeführt wird.A titanium carbide film is formed as an intermediate layer 26 on the surface of a stainless steel base material 24, and a DLC film 28 is formed on the surface of the intermediate layer 26. The titanium carbide film can be formed by the plasma CVD method in a vacuum chamber into which a hydrocarbon gas is introduced.

Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines Webblatts, die den Anordnungszustand von Webblattmessern nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.Fig. 5 is a front view of a reed showing the arrangement state of reed knives according to another embodiment of the present invention.

Webblattmesser 20 sind in eine erste, zweite und dritte Gruppe 201, 202 und 203 aufeinanderfolgend von den Gruppen in der Nähe der Hauptmesser 14 auf beiden Seiten zur Mitte hin geteilt. Jede erste Gruppe 201 ist eine Gruppe von Webblattmessern, die jeweils erhalten wurden durch Bilden eines DLC-Films auf der Oberfläche eines Basismaterials aus rostfreiem Stahl über eine Zwischenschicht, jede zweite Gruppe 202 ist eine Gruppe von Webblattmessern, die jeweils erhalten wurden durch Bilden eines gegenüber dem DLC-Film unterschiedlichen harten Films auf der Oberfläche eines Basismaterials aus rostfreiem Stahl, und jede dritte Gruppe 203 ist eine Gruppe von Webblattmessern, die jeweils aus einem nichtbeschichteten Basismaterial aus rostfreiem Stahl bestehen.Reed knives 20 are divided into first, second and third groups 201, 202 and 203 sequentially from the groups near the main knives 14 on both sides toward the center. Each first group 201 is a group of reed knives each obtained by forming a DLC film on the surface of a stainless steel base material via an intermediate layer, each second group 202 is a group of reed knives each obtained by forming a hard film different from the DLC film on the surface of a stainless steel base material, and each third group 203 is a group of reed knives each obtained by forming a hard film different from the DLC film on the surface of a stainless steel base material. each consist of an uncoated base material made of stainless steel.

Verschiedene Typen von Fasern wurden zu Webtüchern qewoben durch Verwendung eines Webblatts gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehreren Webblattmesser- Gruppen auf diese Weise, eines Webblatts gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem DLC-Filme auf allen Webblattmessern gebildet wurden, eines Webblatts nach dem Stand der Technik, bei welchem gegenüber den DLC-Filmen unterschiedliche harte Filme auf den Webblattmessern gebildet wurden, und eines allgemeinen Webblatts, bei welchem die Webblattmesser nur aus einem Basismaterial aus rostfreiem Stahl be stehen. Die Dauerhaftigkeiten der Webblätter wurden untersucht. Die Tabellen 1 und 2 zeigen die erhaltenen Ergebnisse. [Tabelle 1] Faser: Baumwollgarn Seitenbereich Mittelbereich Betriebszeit Verhältnis der Dauerhaftigkeit Kosten Vergleichsbeispiel Beispiel Basismaterial aus rostfreiem Stahl (SS) 100 % Chromplattierung 10 % DLC-Film Chrom-Film Basismaterial %Various types of fibers were woven into fabrics by using a reed according to the present invention having a plurality of reed blade groups in this manner, a reed according to the present invention in which DLC films were formed on all the reed blades, a prior art reed in which different hard films from the DLC films were formed on the reed blades, and a general reed in which the reed blades consist only of a stainless steel base material. The durability of the reeds was examined. Tables 1 and 2 show the results obtained. [Table 1] Fiber: Cotton yarn Side area Middle area Operating time Durability ratio Cost Comparative example Example Stainless steel (SS) base material 100% Chromium plating 10% DLC film Chromium film Base material %

Tabelle 1 zeigt das Ergebnis eines Dauerhaftigkeitstests, bei welchem ein Standard-Webvorgang mit einer Hochgeschwindigkeits-Webmaschine durchgeführt wurde durch Verwendung eines Baumwollgarns, welches das allgemeinste als Faser ist. Wie im Vergleichsbeispiel 1 gezeigt ist, traten, wenn das Weben unter vorbestimmten Bedingungen durch Verwendung eines herkömmlichen Webblatts, das nur aus dem Basismaterial aus rostfreiem Stahl bestand, durchgeführt wurde, solche Fehler wie Fadenbruch und Anheben des Gewebetuchs nach einem Betrieb von etwa 12 Stunden auf. Das Verhältnis der Dauerhaftigkeit wurde berechnet aus der Betriebszeit, bis ein Fehler auftrat, durch Verwendung des Ergebnisses dieses Webblatts als ein Bezugswert von 1,0 für die Dauerhaftigkeit.Table 1 shows the result of a durability test in which a standard weaving was carried out with a high-speed loom by using a cotton yarn which is the most general fiber. As shown in Comparative Example 1, when weaving was carried out under predetermined conditions by using a conventional reed consisting only of the stainless steel base material, such defects as thread breakage and lifting of the fabric cloth occurred after an operation of about 12 hours. The ratio of durability was calculated from the operation time until a failure occurred by using the result of this reed as a reference value of 1.0 for durability.

Wie im Vergleichsbeispiel gezeigt ist, ist bei dem herkömmlichen Webblatt, bei welchem hart verchromte Filme auf den Webblattmessern auf den beiden Seiten des Webblatts, die 10 % aller Webblattmesser entsprechen, gebildet sind, die Dauerhaftigkeit auf das Zweifache oder mehr erhöht. Wie beim Vergleichsbeispiel 3 gezeigt ist, ist bei einem herkömmlichen Webblatt, bei welchem Chromoxid (Cr&sub2;O&sub3;)-Filme auf den Webblattmessern auf den beiden Seiten des Webblatts, die 20 % aller Webblattmesser entsprechen, gebildet sind, die Dauerhaftigkeit auf etwa das Dreifache oder mehr erhöht.As shown in Comparative Example, in the conventional reed in which hard chromium-plated films are formed on the reed blades on the two sides of the reed corresponding to 10% of all the reed blades, the durability is increased to about two times or more. As shown in Comparative Example 3, in the conventional reed in which chromium oxide (Cr2O3) films are formed on the reed blades on the two sides of the reed corresponding to 20% of all the reed blades, the durability is increased to about three times or more.

Im Gegensatz hierzu ist, wie im Beispiel 1 gezeigt ist, bei dem Webblatt nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem DLC-Filme auf den Webblattmessern entsprechend 40 % aller Webblattmesser von den Seitenbereichen aus gebildet sind, die Dauerhaftigkeit auf etwa das Siebenfache erhöht.In contrast, as shown in Example 1, in the reed according to the present invention, in which DLC films are formed on the reed blades corresponding to 40% of all the reed blades from the side portions, the durability is increased by about seven times.

In diesem Fall ist, obgleich die Kosten des Webblatts selbst auf etwa das Fünffache erhöht sind, wenn die Qualität des gewebten Tuches und die Betriebswirksamkeit der Webmaschine betrachtet werden, der Kosten- Nutzeffekt des Webblatts hoch genug. Beim Beispiel 2 sind drei Gruppen von aus rostfreiem Stahl bestehenden Webblattmessern in einem Webblatt angeordnet. Bei jeder ersten Gruppe sind DLC-Filme auf den Webblattmessern der Seitenbereiche des Webblatts, die 10 % aller Webblattmesser entsprechen, und auf welche die größte Reibungskraft einwirkt, gebildet. In jeder zweiten Gruppe, die der ersten Gruppe am nächsten ist, sind mit Chromoxidfilmen beschichtete Webblattmesser und mit hart verchromten Filmen beschichtete Webblattmesser angeordnet. In jeder dritten Gruppe entsprechend 60 % des mittleren Bereichs des Webblatts sind aus einem Basismaterial aus rostfreiem Stahl bestehende Webblattmesser angeordnet. Bei diesem Webblatt kann eine Dauerhaftigkeit ähnlich der im Beispiel 1 erhaltenen erhalten werden, und die Kosten können auf die Hälfte herabgesetzt werden. Eine Vergleichmäßigung des Abnutzungsgrades über das gesamte Webblatt durch Verwendung mehrerer Typen von harten Filmen ist auf diese Weise ein wirksames Mittel zum Herabsetzen der Kosten. [Tabelle 2] Modifiziertes Polyester Seitenbereich Mittelbereich Betriebszeit Verhältnis der Dauerhaftigkeit Kosten Vergleichsbeispiel Beispiel Rostfreier Stahl (SS) Chromplattierung 30 % DLC-Film Basismaterial %In this case, although the cost of the reed itself is increased by about five times, when the quality of the woven cloth and the operating efficiency of the weaving machine are considered, the cost-benefit effect of the reed is high enough. In Example 2, three groups of reed knives made of stainless steel are arranged in one reed. In every first group, DLC films are formed on the reed knives of the side areas of the reed corresponding to 10% of all the reed knives and to which the greatest frictional force acts. In every second group closest to the first group, reed knives coated with chromium oxide films and reed knives coated with hard chromium films are arranged. In every third group corresponding to 60% of the central area of the reed, reed knives made of a stainless steel base material are arranged. In this reed, durability similar to that obtained in Example 1 can be obtained and the cost can be reduced by half. Equalizing the degree of wear across the entire reed by using several types of hard films is thus an effective means of reducing costs. [Table 2] Modified Polyester Side Area Middle Area Service Life Durability Ratio Cost Comparative Example Example Stainless Steel (SS) Chromium Plating 30% DLC Film Base Material %

Es ist bekannt, daß, wenn modifizierte Polyesterfasern mit komplexen Querschnittsformen zu einem Tuch gewebt werden, die Abnutzung der aus einem Basismaterial aus rostfreiem Stahl bestehenden Webblattmesser schwerwiegend ist, und die Betriebswirksamkeit der Webmaschine ist sehr niedrig. Tabelle 2 zeigt Beispiele, bei denen das Webblatt nach der vorliegenden Erfindung beim Weben von modifizierten Polyesterfasern angewendet wird, zusammen mit Vergleichsbeispie len. Wie im Vergleichsbeispiel 4 gezeigt ist, ist die Abnutzung der Webblattmesser, die aus einem Basismaterial aus rostfreiem Stahl bestehen, schwerwiegend, und die Dauerhaftigkeit ist auf etwa 30 % von der, die beim Weben eines Baumwollgarns erhalten wird, herabgesetzt. Daher wird, wie im Vergleichsbeispiel 5 gezeigt ist, ein Webblatt verwendet, bei welchem hart verchromte Filme auf den Webblattmessern in der Nähe der Seitenbereiche des Webblatts gebildet sind.It is known that when modified polyester fibers having complex cross-sectional shapes are woven into a cloth, the wear of the reed knives made of a stainless steel base material is severe, and the operating efficiency of the loom is very low. Table 2 shows examples in which the reed according to the present invention is applied to weaving modified polyester fibers, together with comparative examples. As shown in Comparative Example 4, the wear of the reed knives made of a stainless steel base material is severe, and the durability is reduced to about 30% of that obtained when weaving a cotton yarn. Therefore, as shown in Comparative Example 5, a reed in which hard chromium-plated films are formed on the reed knives near the side portions of the reed is used.

Im Gegensatz hierzu wird, wie im Beispiel 3 gezeigt ist, bei dem Webbiatt nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem DLC-Filme auf den Webblattmessern entsprechend 70 % aller Webblattmesser von dem Seitenbereich des Webblatts aus gebildet sind, die Dau erhaftigkeit bemerkenswert verbessert. Weiterhin können, wie im Beispiel 4 gezeigt ist, wenn sowohl DLS- Filme als auch hart verchromte Filme verwendet werden, die Kosten herabgesetzt werden. [Tabelle 3] Faser: Baumwollgarn geleimt mit spezieller Tuchappretur Seitenbereich Mittelbereich Betriebszeit Verhältnis der Dauerhaftigkeit Kosten Vergleichsbeispiel Beispiel Rostfreier Stahl (SS) 100 % Titannitrid (TiN)-Film % DLC-FilmIn contrast, as shown in Example 3, in the reed according to the present invention, in which DLC films are formed on the reed knives corresponding to 70% of all the reed knives from the side portion of the reed, the durability is remarkably improved. Furthermore, as shown in Example 4, when both DLS films and hard chrome plated films are used, the cost can be reduced. [Table 3] Fiber: Cotton yarn glued with special cloth finish Side area Middle area Operating time Durability ratio Cost Comparative example Example Stainless steel (SS) 100 % Titanium nitride (TiN) film % DLC film

Ein Faser, auf welcher ein feines keramisches Pulver mit einer speziellen Funktion zusammen mit einer Tuchappretur angewendet wird, zieht die Aufmerksamkeit als ein funktionelles neues Tuchmaterial auf sich. Wie im Vergleichsbeispiel 6 gezeigt ist, tritt, wenn ein derartiges neues Tuchmaterial durch Verwendung von herkömmlichen Webblattmessern aus rostfreiem Stahl zu einem Tuch gewebt wird, ein Fehler innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne auf, und somit ist ein praktischer Betrieb unter Verwendung dieser Faser unmöglich. Daher wird, wie beim Vergleichsbeispiel 7 gezeigt ist, ein Webblatt verwendet, bei welchem Titannitrid (TiN)-Filme, die als ultraharte Filme bekannt sind, auf allen Webblattmessern gebildet sind. In diesem Fall jedoch ist der Abnutzungsgrad der Webblattmesser so groß, daß ein Fehler innerhalb von zwei bis drei Stunden bewirkt wird. Daher ist die Betriebsfähigkeit schlecht und der Betriebswirkungsgrad der Webmaschine ist sehr niedrig.A fiber to which a fine ceramic powder having a special function is applied together with a cloth finish is attracting attention as a functional new cloth material. As shown in Comparative Example 6, when such a new cloth material is woven into a cloth by using conventional stainless steel reed blades, failure occurs within a very short period of time, and thus practical operation using this fiber is impossible. Therefore, as shown in Comparative Example 7, a reed in which titanium nitride (TiN) films, known as ultra-hard films, are formed on all the reed blades is used. In this case, however, the degree of wear of the reed blades is so great that failure is caused within two to three hours. Therefore, the operability is poor and the operating efficiency of the loom is very low.

Im Gegensatz hierzu ist, wie im Beispiel 5 gezeigt ist, bei welchem das Webblatt nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bei dem DLC-Filme auf allen Webblattmessern gebildet sind, ein durchgehender Betrieb von acht Stunden möglich, und es tritt kein Problem hinsichtlich der Webbetriebsfähigkeit auf. Wenn mit DLC-Filmen beschichtete Webblattmesser in der Nähe der beiden Seitenbereiche des Webblatts angeordnet sind und mit Titannitridfilmen beschichtete Webblattmesser im mittleren Bereich des Webblatts angeordnet sind, kann zusätzlich eine ähnliche Wirkung erhalten werden, während die Kosten herabgesetzt werden.In contrast, as shown in Example 5, using the reed of the present invention in which DLC films are formed on all the reed blades, continuous operation for eight hours is possible and no problem occurs in terms of weaving operability. In addition, when reed blades coated with DLC films are arranged near the two side portions of the reed and reed blades coated with titanium nitride films are arranged in the central portion of the reed, a similar effect can be obtained while reducing the cost.

Wie vorstehend beschrieben wurde, können gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden speziellen Wirkungen erhalten werden.As described above, according to the present invention, the following specific effects can be obtained.

(1) Das Webblatt nach der vorliegenden Erfindung ist geeignet für verschiedene Typen von Fasern im Bereich von einer natürlichen Faser bis zu synthetischen und neuen Materialfasern, und zeigt eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit.(1) The reed according to the present invention is suitable for various types of fibers ranging from a natural fiber to synthetic and new material fibers, and exhibits excellent durability.

(2) Da eine ausreichende Wirkung mit einem DLC-Film mit einer Dicke von 2 bis 3 µm enthaltend die Zwischenschicht erhalten werden kann, kann der DLC-Film auf ein Webblatt mit einer kleinen Messerteilung an gewendet werden.(2) Since a sufficient effect can be obtained with a DLC film with a thickness of 2 to 3 μm containing the intermediate layer, the DLC film can be applied to a reed with a small knife pitch.

(3) Wenn die Qualität des Tuches und der Betriebswirkungsgrad der Webmaschine betrachtet werden, wird eine Abnahme der Gesamtkosten ermöglicht.(3) When the quality of the cloth and the operational efficiency of the weaving machine are considered, a decrease in the total cost is possible.

Claims

1. A reed (10) for a high-speed weaving machine, in which a large number of reed knives (20), each having a thin metal plate made of stainless steel as a base metal, are arranged parallel to each other with predetermined gaps and are fixed and held by a frame (16) which has right and left side main knives (14) and upper and lower side metal portions (12), characterized in that

that assuming that a plurality of reed knives adjacent to the main knives form a pair of first groups (201) of outer reed knives and that a plurality of reed knives adjacent to the first groups of outer reed knives form a pair of second groups (202) of inner reed knives, each knife in each of the first groups of outer reed knives is coated with a DLC film in at least one region including a region of maximum wear thereof, so that a wear amount of an outermost reed knife of each of the first groups of outer reed knives substantially corresponds to a wear amount of an outer reed knife of each of the second groups of inner reed knives.

2. Reed for a high-speed weaving machine according to claim 1, characterized in that the DLC (diamond-like carbon) film is supported by an intermediate layer.

3. Reed for a high-speed weaving machine according to claim 2, characterized in that the intermediate layer comprises a titanium carbide layer.

4. A reed for a high-speed weaving machine according to claim 1, characterized in that the reed knives of the second group are further divided into several groups and reed knives of the divided groups are each coated with different types of hard films.

5. Reed for a high-speed weaving machine according to claim 1, characterized in that reed knives of a third group (203), which are made only of stainless steel, are arranged adjacent to the reed knives of the second group.

6. A reed for a high-speed loom according to claim 1 or 3, characterized in that the different types of hard films are selected from the group consisting of hard composite films of an oxide, a carbide or a nitride and hard electroplated chromium films.