CN101711291B - 纱线绒头传送系统 - Google Patents

Abstract

一种用于地毯制造机器的纱线绒头传送系统(10)，包括一个或多个固定到带(12)或链条的安装装置(20)，所述或每个安装装置(20)包括：具有用于有效负载安装件的功能性连接元件(21)；绕第一轴线可旋转地安装在功能性连接元件上的第一固定装置(27)，用于在第一位置将功能性连接元件固定到带或链条上；和在与第一位置间隔开的第二位置将功能性连接元件固定到带或链条上的第二固定装置(31)，所述装置可相对于功能性连接元件绕第二轴线旋转。第一固定装置可相对于第二固定装置沿与第一和第二轴线垂直并相交的直线移动。该系统(10)还包括安装在所述或每个有效负载安装件(24)上的纱线绒头握持器(11)。还有包括该纱线绒头传送系统的地毯制造机器和用该地毯制造机器制造地毯的方法。

Description

纱线绒头传送系统

技术领域

本发明涉及在带或链条上安装有效负载的装置，特别是用于传送系统的装置。

背景技术

对驱动带(特别是齿形驱动带)或链条的附接件通常仅位于单个点，且一般该附接件的确切位置对于运输或传送的应用而言是不重要的。附接件可以通过突起而制成，所述突起挤入或结合到齿形带背面或者从齿侧穿过该齿形带螺纹连接或铆接。在一些例子中，附接件被隐蔽在齿内，例如EP1092657A中所公开的那样，其中受限的嵌入物被埋入齿中，或者附接件被隐蔽在齿间的根部内，如JP2005-075488A中所公开的那样。在其它情况中，其从齿侧突出，并需要改变配对的带轮，以避开附接件，如JP2000-095316A中公开的。单附接点的缺点在于，其依赖于带的张力来使其稳定。任何施加在突出的附接件上的负载都容易使带发生弯曲。

DE102004032735A公开了一种具有附接件的齿形带，每个附接件都在两点处连接到带。该附接件的稳定性与具有单附接点的附接件相比有所提高，但其附接点过于靠近，以至于在附接件被加载时无法提供精确的位置。

EP1245510A公开了一种装置，其在两点处附接到齿形带。由于装置的宽度，该装置必须使带弯曲以能够更加容易地跨绕在齿轮辊上。然而，此时这将导致带的局部拉伸和不准确的定位。

需要一种传送系统，其中当附接件定位到带轮上时将有效负载加载到带或类似物的附接件上。现有的系统无法提供足够准确和可重复的定位。这在装载涉及到施加作用力到传送系统上以将有效负载锁定到其上时特别明显。

因此本领域需要改进的固定到带或链条上的附接件，其在固定时更加稳定并能够用于提供准确和可重复的定位。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种用于地毯制造机器的纱线绒头传送系统，包括一个或多个固定到带或链条的安装装置，所述安装装置或每个安装装置包括：

功能性连接元件，其具有用于有效负载的安装件；

绕第一轴线可旋转地安装在功能性连接元件上的第一固定装置，用于在第一位置处将功能性连接元件固定到带或链条上；和

用于在与第一位置间隔开的第二位置处将功能性连接元件固定到带或链条上的第二固定装置，所述第二固定装置能相对于功能性连接元件绕第二轴线旋转；

其中第一固定装置能相对于第二固定装置沿与第一轴线和第二轴线垂直并相交的直线移动；且所述系统还包括：

安装在所述有效负载安装件或每个有效负载安装件上的纱线绒头握持器。

该纱线绒头握持器可以类似于本申请人同日提交的代理律师卷号PJF02245GB的名为“纱线绒头握持器”的共同待审英国专利申请no.0707800.9中所记载的，或是其它任何适合的纱线绒头握持器。

根据本发明的第二方面提供了一种地毯制造机器，其包括第一方面的纱线绒头传送系统。

根据本发明的第三方面提供了一种使用第二方面的地毯制造机器来生产地毯的方法，包括以下步骤：

在纱线绒头插入到位于第一位置处的一个纱线绒头握持器中；

将所述纱线绒头握持器移动到第二位置；

从所述纱线绒头握持器取走所述纱线绒头；和

将取走的纱线绒头固定到衬背中。

该机器可以是类似于WO95/31594或WO02/00978中所记载的地毯织机，或是其它任何适合的地毯制造机器。

该装置优选还包括相对于功能性连接元件铰接的控制性连接元件，第二固定装置绕第二轴线可旋转地安装在控制性连接元件上。该控制性连接元件用来控制功能性连接元件相对于带轮半径的角度。控制性连接元件与功能性连接元件之间的铰接允许第一和第二固定装置以受约束的方式朝向彼此或背离彼此移动。

在优选的实施方式中，多个装置附接到张紧地绕到一组带轮上的齿形带上。这些装置在两个间隔开的附接点处附接到带上。其在位于带轮上时利用带的节距的准确性和明确限定的带位置，为功能性连接元件提供准确和可重复的位置与角度(特别是在位于带轮上时)。

该功能性连接元件能够抵抗沿着带行进方向的力。当处于带轮上时，它还能抵抗垂直于带的力和抵抗绕与带轮旋转轴线平行的轴线的力矩。

在带齿被锁入零游隙的带轮轮廓处，对力矩的抵抗力可能大于单独来自带张力的抵抗力。

在优选的实施方式中，连接元件的固定装置包括箍住带的两部件式夹钳装置。优选地，夹钳的一部分在带的下侧穿过带齿之间。

优选地，连接元件具有不同的长度。功能性连接元件可以是较长的连接元件。

优选地，两个带附接点间隔开约带轮半径的距离(到最近的齿间距)，以很好地抵抗作用在功能性连接元件上的力矩。

控制性连接元件与功能性连接的长度应当被选择为使得当该装置位于带轮上时控制性连接元件垂直于功能性连接元件。功能性连接元件的长度应当尽可能地长而控制性连接元件的长度应当尽可能地短。该布置为功能性连接元件提供了最佳的角度稳定性和准确度。

必要时，可以在规律的间隔位置处切除带轮的齿，以避开固定装置。带轮上的齿的名义数量应当是该装置的两个固定点之间的齿间距的倍数。在优选的实施方式中，带轮设有30个齿，固定点间距为5个齿，这样切除6个齿。

在优选的实施方式中，夹钳从带的上下表面经过，并通过适贴配合而在无压力的情况下保持带。该夹钳可以包括在带的齿侧上经过的杆，且该杆可以成形为任何适合装入齿形内的形状，并可以进一步延伸到齿形外。当带位于带轮之间时这可能使得夹钳杆与带的齿侧面之间产生间隙，而当带位于带轮上时这可能导致与侧面之间的适贴配合。

优选地，固定装置的旋转轴线穿过或紧邻嵌入带中的一个或多个张力构件，这样它们就不会在功能性连接元件被加载时引起张力构件的扭曲。

控制性连接元件可以包括两个单独的连接元件，带的每侧一个，但如果需要的话，可以通过将两个连接元件制成单个部件而增加稳定性。在后一种情形中，切除部可以形成在该单个部件式的控制性连接元件中，以用于功能性连接元件和该控制性连接元件的固定夹钳。

优选地，在连接元件之间和/或连接元件与其固定装置之间设置零游隙或小游隙的接头。

附图说明

下面将参考附图详细地描述本发明的示例，其中：

图1是织机的局部横截面侧视图；

图2是织机的织造段的示意性侧视图；

图3是织机的纱线绒头传送系统的侧视图；

图4是图3中的纱线绒头传送系统的立体图；

图5是图3中的传送系统的一部分的立体图；

图6是图5中的传送系统的一部分的侧视图；

图7是图5中的传送系统沿中心线的横截面侧视图；

图8a-8c是替代的夹钳装置的示意性横截面侧视图；

图9是替代的夹钳装置的立体图；

图10是图9中的夹钳装置的侧视图；和

图11是图10中沿X-X线的横截面图；

具体实施方式

图1和2中示出了本发明优选实施方式中的地毯织机。该织机包括一个或多个绒头成形单元1，每个单元都将纱线绒头供应到一个或多个不同的织造点，且每个单元都包括纱线插入装置2、用于保持纱线供应件的可运动的筒子架3、和用来将纱线从筒子架3上的供应件5引导到某个或每一个绒头成形单元1的引导件4。筒子架3位于织机的前面和织工位置7的后面。这在织机的与经轴(未示出)相对的一侧，其中从经轴供应经纱8。或者，筒子架3可以位于织机6的其余部分上方。地毯成品被收集到辊9上。

织机包括纱线绒头传送系统10，该纱线绒头传送系统10包括五个安装在带12上的纱线绒头握持器11。带12被布置为绕封闭的回路运动以顺序地将每个纱线绒头握持器11送到纱线绒头插入装置2。一组片梭13适于卸下最下方的装满绒头的纱线绒头握持器11并将这些绒头传送到各自的织造点15。

在参照图1和2所示的优选实施方式中，当绒头成形单元1横跨织机移动时，由插入装置2将绒头置于沿纱线绒头握持器11的顶部边缘形成的绒头保持位中。当所有的绒头保持位都已加载时，纱线绒头握持器11顺时针转动(如图2所示)以将被加载的绒头握持器11向最下方位置移动，并将空的纱线绒头握持器11向最上方位置移动。随后在绒头成形单元1沿相反的方向横跨织机返回时，绒头成形单元1的插入装置2将绒头装入最上方的纱线绒头握持器。

如图2所示，片梭13向上逆时针移动，其喙部打开并接着闭合以夹取所有被最下方的纱线绒头握持器11握持的绒头。然后片梭13沿相反的方向转动以将绒头移动到织造点15，在该织造点处绒头被织入地毯且片梭13打开以释放绒头。图1中为清晰起见而省略的打纬钢筘和引纬机构完全是传统形式的并类似于那些用在传统的片梭式阿克斯明特地毯织机上的机构。

参照图3和4所示的纱线绒头传送系统10包括通过轴承座19可转动地安装在经轴17上的两组齿形带轮14、16、18。带轮14位于公共轴上并由位于该公共轴一端处的马达(未示出)驱动。该马达和轴具有小游隙的联轴器，并且在马达与轴之间设置了小游隙的变速箱。该变速箱为带轮14的定位提供了足够的准确度，并且使得在织机片梭13加载和卸载纱线绒头的过程中，当插入装置2施加作用力时，马达能够阻止带轮运动。还可以采用制动系统以将穿过带轮14的轴锁定在正确的位置，以在要施加更大作用力时防止任何由于加载/卸载导致的运动。齿形带12绕每组带轮14、16、18缠绕。带12的齿与带轮14、16、18的齿啮合。五个纱线绒头握持器11安装在带12上。马达同步驱动带12，这样安装在带12上的纱线绒头握持器11保持与带12垂直。该马达可以以连续或步进的方式驱动带12。

当然，可以改变纱线绒头传送系统10的布置，这样就可以改变纱线绒头握持器11的数量、带轮14、16、18的数量、马达的数量和带12的路径。例如，可以在带12上安装更多或更少数量的纱线绒头握持器11；可以驱动更多或更少数量的带轮；并可以设置更多或更少数量的带轮。

现在将参考如图5-7所示的优选实施方式对将纱线绒头握持器11的各端安装到带12进行描述。安装件包括铰接件20，其包括功能性连接元件21和一对控制性连接元件22。该功能性连接元件21包括间隔地位于安装平台24两侧的安装孔23，纱线绒头握持器11的一端可以安装到该安装平台24。安装可以通过例如螺纹件进行，以方便纱线绒头握持器11的安装和拆卸。控制性连接元件22通过由锁定螺母26保持就位的芯轴25相对于功能性连接元件21铰接。当然，本领域技术人员将很清楚可以提供其它的铰接方式。

功能性连接元件包括经过带12的上表面12a和下表面12b的夹钳27。该夹钳27相对于功能性连接元件21可旋转地安装，这样在带绕过带轮时，该功能性连接元件就可以相对于带12旋转。夹钳27包括经过带的上表面12a的第一杆28和经过带的下表面12b的下杆29。上杆28具有扁平的下表面，这样当带12在带轮14、16、18间行进时，上杆28与带的上表面12a齐平。下杆29具有的形状使得当带遇到带轮14、16时，该形状适贴地配合在带的下表面12b的齿形中。当带12在带轮间行进时，这在下杆29与带的下表面12b的齿形轮廓之间产生了间隙。

通过将上杆28定位在带12上，并将下杆29从上杆28的一侧滑动通过到另一侧，并随后用夹钳27的每一侧上的夹子30将下杆29锁定就位，从而将夹钳27装配在带12上。夹子30防止了上杆28和下杆29之间的侧向运动。可以类似地通过卸下夹子30，滑出下杆29并从带12上取走上杆28，而从带12上取下夹钳27。

控制性连接元件22通过以类似于夹钳27的方式构建的夹钳31安装到带12上。

带轮14、16、18在规律的间隔位置32处切除齿，这样夹钳27、31就不会阻碍带轮齿与带齿的啮合。

铰接件20解决了现有技术中的问题，并在位于其中一个带轮上时为传送系统提供了加载有效负载支撑件的准确和可重复的位置。因此铰接件20特别适合于本发明的纱线绒头传送系统10。

铰接件在带轮上时利用带的节距的准确性和精确限定的带位置(这要归因于零间隙的带轮轮廓和马达的准确控制)，为功能性连接元件21(特别是在位于其中一个带轮上时)提供准确和可重复的位置和角度。功能性连接元件21能够抵抗在沿带12的方向上的力。还能抵抗垂直于带12的力，并当在带轮上时抵抗绕与带轮的旋转轴线平行的轴线的力矩。当带齿被锁定到零间隙的带轮轮廓中时，对力矩的抵抗大于单独来自带张力的抵抗。

功能性连接元件21比控制性连接元件22长。该控制性连接元件22控制功能性连接元件21相对于带轮半径的角度。夹钳27、31被定位为使得两个用于铰接件20的带附接点间隔开约带轮半径的距离，以在有效负载(例如该优选实施方式中的纱线绒头)被加载到安装在铰接件20的安装平台24上的有效负载支撑件(例如纱线绒头握持器11)上时提供良好的对力矩的抵抗。

选择功能性连接元件21和控制性连接元件22的长度，使得当铰接件20位于一个带轮上时控制性连接元件22基本上垂直于功能性连接元件21。为了改进功能性连接元件21的准确定位和角度稳定性，功能性连接元件21尽量长而控制性连接元件22尽量短。

为了避开夹钳27、31而在带轮上的位置32处切除的齿限定了每个带轮上的名义齿数。每个带轮上的名义齿数必须是相邻的附接位置32之间的齿间距的倍数。在参照图5-7所示的实施方式中，传送系统具有30齿的带轮，该带轮具有5个齿的附接点间距，这样就有6个齿在位置32处被切除。

在本发明范围内构思的下杆29的替代性轮廓如图8a-8c所示。在图8a中的实施方式中，下夹钳杆29a是圆柱形的。在图8b中的实施方式中，下夹钳杆29b具有配合在带12的齿形轮廓内的梯形横截面，且不延伸超出该轮廓。在图8c的实施方式中，下夹钳杆29c具有类似于下夹钳杆29的扁平圆柱形，但其在带12的齿路附近留下了小的间隙。

下夹钳杆29a在带齿轮廓中留下了最大的间隙，因此在带轮中需要较大的切除部，这导致减少了对相邻齿的支撑。然而，杆29a的圆柱状外形的加工成本低且坚固。杆29b贴切地适合带齿轮廓，并因此在杆与齿侧之间提供良好的负载传递的同时提供准确的定位和高强度。带轮中的切除部也不会干涉对相邻齿的支撑。然而，杆29b的制造成本昂贵且刚度不及其它实施方式。杆29c的制造成本较便宜且比杆29b更坚固，并为相邻齿提供合理的支撑。

图9-11中示出构建为具有下夹钳杆29b的夹钳27、31。所示出的带12具有纵向行进通过的张力构件33，且这些张力构件33还优选设置在图5-7所示的实施方式中。优选地，夹钳27、31的旋转轴线与张力构件33相交，这样在功能性连接元件被加载时，夹钳27、31就不会引起张力构件33的扭曲。实践中，旋转轴线向张力构件33接近被证明是令人满意的，并避免了更大的轴承直径和更加复杂的附接结构。

在参照图5-7所示的实施方式中，控制性连接元件22示为两个分离的连接元件，其中带12的每侧各有一个。然而，如果需要，可以通过将控制性连接元件制造为具有用于功能性连接元件21和控制性连接元件夹钳31的切除部的单体部件来提高稳定性。

为了最小化游隙和提高传送系统10的位置准确性，在该优选实施方式中，在功能性连接元件21和控制性连接元件22之间、功能性连接元件21与夹钳27之间以及控制性连接元件22与夹钳31之间设置零游隙的旋转接头。

虽然前文已经描述了各种不同的夹钳，但是本领域技术人员将认识到：在本发明的范围内，可以设想将功能性连接元件21和控制性连接元件22固定到带12上的其它装置。如上所述，施加在夹钳上的力对齐或接近带张力构件33是有利的。

虽然参照具有两个对带12的附接点的铰接件描述了本发明，但可以想到具有更多附接点的铰接件也落入本发明的范围。如果采用上述系统的夹钳，则这些三个或更多个附接点需要等距间隔开。否则，就需要从带轮上切除许多的齿。然而，本领域技术人员将认识到，可以采用除上述夹钳之外的替代性的固定装置来克服该限制，例如螺栓、模制件。

在另一替代性实施方式中，铰接件包括类似于上述部件20的功能性连接元件，该元件具有用于有效负载的安装件。该功能性连接元件在一端具有类似于上述部件27的夹钳。然而，在其另一端设有槽。类似于上述部件31的第二夹钳可自由旋转地安装在槽内，并可以在槽内沿槽的方向移动。该功能性连接元件的旋转受到第二夹钳的约束。槽的长度容许带轮上弦长与周长间的附接点之间的长度差异。

在另一替代性实施方式中，铰接件可以固定在链条而非带上。在一个实施方式中，链条是空心辊型，且铰接件与链条之间的附接由穿过该空心辊的轴来提供。正如本领域技术人员很容易想到的那样，上述实施方式中的带的夹钳可以由这种安装到链条上的轴代替。上述包括一个或多个控制性连接元件的实施方式和具有槽的实施方式可以被用于以此方式附接到链条的情况。

在优选实施方式中，传送系统是纱线绒头传送系统，且纱线绒头握持器11被安装在所述有效负载安装件24或每一个有效负载安装件24上。纱线绒头握持器11可以采用不同的形式来紧固地握持每个绒头。该绒头握持器可以是刚性的，且每个界定绒头保持位的槽的轮廓可以被成形为使得当绒头被压在槽中时，绒头的固有弹性将绒头握持在槽的底部处。替代地，每个槽的一侧或相对的两侧可以由能够夹住置入槽内的绒头的弹性材料构成。另外，每个槽的侧面可以是刚性的并可以设置弹性夹子以将绒头握持就位。

优选地，纱线绒头握持器11类似于本申请人同日提交的代理律师卷号PJF02245GB的名为“纱线绒头握持器”的共同待审英国专利申请no.0707800.9中所记载的。这种纱线绒头握持器包括：用于接收并握持纱线绒头的可弹性变形的梳理部；和布置为与可弹性变形的梳理部相邻的刚性梳理部，该刚性梳理部引导适于取走被可弹性变形的梳理部所握持的纱线绒头的片梭13。这提供了对纱线绒头和片梭13的改进控制，使得纱线绒头更为可靠地向其织造位置15传送。

在优选的纱线绒头握持器中，可弹性变形的梳理部由塑性材料形成，并成形为具有一排由槽间隔的齿。这些齿被成形为界定出杆部和宽于杆部的头部。杆部的长度和形状限定了每个齿的柔性；较短的、较粗的杆部会得到刚度较高的齿。头部具有用于与相邻齿形成腔部的切口，该腔部适合于在纱线绒头保持位接收并握持纱线绒头。腔部的尺寸适合于牢固地握持纱线绒头并且还能够让片梭轻易地取走纱线绒头。唇部从腔部的顶部向相邻的齿延伸以协助将绒头保持就位。头部向顶部逐渐变细，这样在加载纱线绒头和插入装置缩回时，齿就不会经受大的偏转。该特征当该纱线绒头握持器在以下织机中实现时是特别有益的，在该织机中绒头插入装置连续经过其中加载有绒头的固定纱线绒头握持器。

Claims (19)

1.一种用于地毯制造机器的纱线绒头传送系统，包括一个或多个固定到带或链条的安装装置，所述安装装置或每个安装装置包括：

功能性连接元件，其具有用于有效负载的安装件；

绕第一轴线可旋转地安装在功能性连接元件上的第一固定装置，用于在第一位置处将功能性连接元件固定到带或链条上；

相对于功能性连接元件铰接的控制性连接元件；和

用于在与第一位置间隔开的第二位置处将功能性连接元件固定到所述带或链条上的第二固定装置，所述第二固定装置绕第二轴线可旋转地安装在控制性连接元件上，以使得所述第二固定装置能相对于功能性连接元件绕所述第二轴线旋转；

其中第一固定装置能相对于第二固定装置沿与第一轴线和第二轴线垂直并相交的直线移动；

且所述系统还包括：安装在所述有效负载安装件或每个有效负载安装件上的纱线绒头握持器。

2.如权利要求1所述的纱线绒头传送系统，其中，功能性连接元件与控制性连接元件具有不同的长度。

3.如权利要求2所述的纱线绒头传送系统，其中，功能性连接元件比控制性连接元件长。

4.如前述权利要求中任一项所述的纱线绒头传送系统，包括零游隙或小游隙的接头。

5.如权利要求1-3中任一项所述的纱线绒头传送系统，其中，控制性连接元件由两个连接元件形成，在带或链条的每一侧上各有一个。

6.如前述权利要求1-3中任一项所述的纱线绒头传送系统，其中，带或链条是环形的且绕在至少一个带轮上。

7.如权利要求6所述的纱线绒头传送系统，其中，所述或每个安装装置的两个固定位置间隔开约带轮半径的距离。

8.如权利要求1所述的纱线绒头传送系统，其中，带或链条是环形的且绕在至少一个带轮上，并且功能性连接元件和控制性连接元件在绕带轮定位时基本上垂直地放置。

9.如权利要求1-3中任一项所述的纱线绒头传送系统，其中，功能性连接元件和/或控制性连接元件的固定装置包括经过带的上下表面的夹钳。

10.如前述权利要求1-3中任一项所述的纱线绒头传送系统，其中，所述带是在其内侧具有齿的齿形带。

11.如权利要求9所述的纱线绒头传送系统，其中，所述带是在其内侧具有齿的齿形带，并且夹钳包括杆，该杆经过带的内侧并成形为至少部分配合装入带的齿形中。

12.如权利要求11所述的纱线绒头传送系统，其中，带或链条是环形的且绕在至少一个带轮上，并且带轮具有至少一个凹部，用于接纳从带的齿形中延伸出来的夹钳杆的一部分。

13.如权利要求10所述的纱线绒头传送系统，其中，所述带包括嵌入其中的张力构件。

14.如权利要求13所述的纱线绒头传送系统，其中，固定装置的旋转轴线穿过或紧邻张力构件。

15.如权利要求1-3中任一项所述的纱线绒头传送系统，其中，所述链条是空心辊型链条。

16.如权利要求1所述的纱线绒头传送系统，其中，所述链条是空心辊型链条，并且功能性连接元件和/或控制性连接元件的固定装置包括轴，所述轴穿过链条的空心辊。

17.如权利要求16所述的纱线绒头传送系统，其中，所述轴或每个轴穿过链条的相应的空心辊。

18.一种地毯制造机器，包括如前述权利要求中任一项所述的纱线绒头传送系统。

19.一种使用如权利要求18所述的地毯制造机器来制造地毯的方法，包括以下步骤：

将纱线绒头插入到位于第一位置处的一个纱线绒头握持器中；

将所述纱线绒头握持器移动到第二位置；

从所述纱线绒头握持器取走所述纱线绒头；和

将取走的纱线绒头固定到衬背中。

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