CN1086862A - 生产提花织物的空心簇绒机 - Google Patents

Abstract

一种生产提花簇绒织物的装置，包括一空心针； 针的往复驱动手段；具有一个入口和一个出口的纱线 交换装置；聚集在上述纱线交换装置入口的众多的供 纱管；气流通过每一个供纱管并进入纱线交换装置的 气动手段；当纱线喂入上述一根供纱管，为输送那里 的纱线，至少一根供纱管内通过的气压要大于其它管 内的气压；有选择地喂纱到上述一个供纱管手段；将 压缩空气单独通入上述供纱管、经过纱线交换装置进 入上述针管入口的气动手段。

Description

本发明一般涉及生产提花纺织产品例如地毯、室内装饰布及诸如此类织物的簇绒机。特别涉及这样一种簇绒机：它具有一个纱线交换装置，其与每一个织针连接，在纱线交换装置的入口处有一束纱线，等待选择其中一根纱线被送到织针上，接着这纱线又被从织针上抽回到入口处。

发布于1985年10月29日的美国Kile专利No.4，549，496公开了一种有高度效益的、可用不同颜色和不同织物组织生产出提花簇绒织品的簇绒机。这种机械可以把纱线织入底布上，织出不同形式的提花图案来，而过去通常是用织布机或通过印花技术来完成的。这种专利设备采用分布在底布材料幅宽上的多头式。每个头里都有一个可往复运动的空心针或者底布开启管，用来插入底布，通过空心针中的气压把毛纱簇绒埴入底布。每根针都和一个纱线交换装置相连，交换装置内有着不同颜色的纱线可提供，此外，还包括一个机构，可根据需要挑选出一根或若干根纱线，通过针的每次穿刺而植到底布上去。为植入一横行的纱线簇绒，这种多头针在底布横向同步移动一距离，相当于头间距离。接着底布向前移动到下一行的位置上，于是，此过程重复进行，织出了下一行。为在织物上生产需要的图案，一台计算机控制选择由底布开启管通过每次穿刺底布而植入的纱线。

在体现Kile专利的发明中，影响这种簇绒机生产速度的一个重要因素是在于这种机械内簇绒针头的数量。针头数量越多，每个针头所必须横动的距离就越小，因而，每行簇绒在底布上植入的速度也就更快。然而，随着针头数量的增多，其他难题又出现了。因为针头增多了，就必然使得机器重量加重，这就使针头的精确移动以及保持相互间位置和直线性更加困难。美国Ingram专利No.4，991，523解决了这一难题。此专利提出底布进行幅宽上的移动，而不是沉重的多针头移动，这就减轻了移动物的重量。这种方法不仅使簇绒机的横向移动装置大大简化，而且又能提高速度，同时又能保证纱线置入的精确性。

另一个影响这种簇绒机价格和精确度的重要因素是控制对空心针的喂纱。纱线的喂入必须正确无误。当一根纱线要转到另外某个针头上去的时候，这根针原先所织的那根线就必须正确地撤出，这样后来的纱线就不会被原来纱线堵住。除非原先所织纱线的撤出有保证，不然就需要用很大的空气压力把后来的纱线推入到针管中去。另外，当纱线从针管撤出时，除非纱线的撤出是受控制的，否则不能保证下一次能向针管提供精确的、同样长度的纱线。这样就需要额外的压力来保证提供一根合适长度的纱线，就必须使用更大的压力而不是原定的压力。如果向针管喂纱过多，则为生产出令人满意的产品，需要额外的纱线剪切操作。

这个问题已由Ingram美国专利所描述的装置解决。此专利申请是1990年12月11日提出的，专利申请号为No.625，949。这种机器在喂纱滚筒与空心针之间安装了一个拉回装置，这种装置的作用是从针管中拉回一预定量的纱线，以便，当后来纱线缝纫时，针孔中的纱线通道不受原先纱线的限制。

此外，为了确保拉回装置是从针管内抽回纱线而不是从纱线的喂入端或喂纱滚筒上抽回纱线，就需要在喂纱滚筒与拉回装置之间安装一个夹紧装置。这样当需要换纱的时候，夹紧装置可确实地夹住纱线。而且，当拉回装置工作起来之后，喂纱滚筒就确实地停止供应纱线。这样，拉回装置从针管中抽回了预定量的纱线后，能把它们保存起来，直到重新需用时。另外，当喂纱滚筒确实停止供纱时，又从供应源抽进了预选定量纱线，并可根据需要，立即投入使用。当织针换线后，重新开始缝纫时，喂纱滚筒工作起来，而纱线夹紧装置和纱线拉回装置就停止工作。

影响上述机械的效率、价格和操作的重要因素是压缩空气的需要量，这些压缩空气将选定的一根纱线从一或二个纱线喷射器中推入系统内，而喷射器里装有全部的纱线，这些纱线都与相应的针头连接着，喷射器的作用则是引导纱线通过各自通道送入纱线交换装置中。该系统的效率也会影响产品的状况。在上述美国专利4，549，496中，空气被输入增压室，从那里，空气被通入一个锥形体内，再引入每一个纱线输送风道，一直通到纱线交换装置。这样，空气在高压下，不断地被压入增压室用来推进由喂纱滚筒所喂给的纱线。这将导致大量废气产生及系统的更改。正如上述美国专利申请中所陈述的那样，气流是经过调节得到控制的。因而空气在强压力下只能供给具有选定纱线的通道，然后将纱线喷射入针内，并从针管中喷出，而低压气体则供应其他通道。这不仅可以减少所需的空气量，尚且可对纱线喂入针管进行更好地控制，以及使得全套设备迅速运转。但又出现另一个问题，很可能由于高压空气和低压空气都流入纱线交换装置的漏斗内，就会导致紊流或涡旋现象，这样就容易在纱线交换装置与针管入口相接处发生多种不同纱线缠结在一起，从而导致针管堵塞。当这种现象出现时，针管受堵，纱线不能通过，使得簇绒工作停止。本发明就是为了有效地解决这个难题的。

综上所述，本发明的首要目的是为了提供生产簇绒纺织品的设备，它含有一根空心针管，由压缩空气将一束纱线中选定的一根纱线喷入相应的针管内，通过针头在底布上的穿刺，将纱线嵌入底布材料上去，而每一个纱线交换装置都和针头相连通，通过各自与交换装置相连的通道，压缩空气将纱线喷入针管内，这种纱线交换装置可以防止纱线在机内的缠结。

本发明的另一个目的是提供生产簇绒纺织品的设备，它含有由压缩空气将一束纱线中选定的一根喷入空心针管内，通过针头在底布上的穿刺，把纱线嵌入底布材料上去。一个纱线交换装置形似漏斗与针相连，而纱线则通过与交换装置相连的各自通道，使用压缩空气将纱线喷入针内。每个交换装置内都装上一个喷嘴，跟针管入口隔开向管内吹气，以防止纱线偏转而与其他纱线缠结在一起。

本发明所涉及的生产提花簇绒织物的装置，包括一具有一入口和尖顶出口的空心针;用上述针尖顶穿刺底部、植入纱线的针的往复驱动手段;具有一个入口和一个出口的纱线交换装置，其出口与上述针入口连通;聚集在上述纱线交换装置入口的众多的供纱管用于输送众多的不同纱线通过供纱管进入交换装置;气动手段，它产生的气流通过每一个供纱管并进入上述纱线交换装置;当纱线喂入上述一根供纱管，为输送那里的纱线经过上述纱线交换装置及针管，至少一根供纱管内通过的气压要大于其它管内的气压;有选择地喂纱到上述一个供纱管的手段，以便输送纱线通过上述纱线交换装置及针管，穿刺底布，进行植绒;将压缩空气单独通入上述供纱管、经过上述纱线交换装置进入上述针管入口的气动手段，用于防止在纱线交换装置内发生纱线缠结现象。

并且，本发明所提供的簇绒机，在每一个交换装置的入口处都有一束纱线，而每一个交换装置都与一个空心针连接，空心针具有入口和尖顶出口，从一束中选定的一根纱线，通过喂给手段包括气压手段进入交换装置，然后再进入到空心针中去，交换装置在它与空心针接壤之处，也就是空心针入口处安有一个喷气装置，并向针内吹气，防止选定的那根纱线发生偏转而与其他的一根或几根纱线发生缠结现象。纱线交换装置是一个漏斗形的装置，每根纱线通过各自通道进入漏斗扩大端。空气喷气装置是一个喷嘴形的东西，它安装在中间邻近漏斗的排气端，为的是将选定的纱线喷入针筒内。选定的纱线在通道内由高压空气喂入针内，而低压空气通过其他通道流出。用喷嘴供给气体的办法可以克服使用其他气流出现的紊流，这样选定的纱线通过交换装置及针管，不会造成与其他纱线的缠线和在针管入口处发生堵塞。

下面结合附图说明本发明的实施例，通过对实施例的描述，本发明特点和长处及其它目的将会显示得更加清楚，其中：

图1是本发明簇绒机的侧视，它是部分剖视及部分示意图;

图2是图1中纱线交换装置及喷射器部分的局部放大侧视图;

图3是图2中所示的纱线交换装置的后侧视图，是部分剖面图;

图4是图3中沿4-4线的剖视图。

如上所述，本发明特别适用于先前涉及的美国专利4，549，496和4，991，523公开的设备形式。在这里我们将公开的装置结合进去，用来生产簇绒纺织产品，例如地毯，墙布或室内装饰等织物。本发明的经改进过的簇绒机的详细构造和操作方法中与本发明无直接关系、且在本文中没有叙述的部分可在上述专利找到详细记载。

图1所示簇绒机含有众多的往复式底布开松植绒管或针管10（此处只展示其中之一），这些针管是空心的，它们穿刺底布12，在那里植入纱线簇绒14。底布12可以是一条连续运转着的网状织物，它可以纵向前进，通过往复运动的针管（见图1左边如箭头所指）。底布的前进是由一对针辊20和22驱动，这两个针辊由电动机驱动（电动机在此没有图示），针辊间转动速度的差异很小，为的是底布在通过针管时，保持绷紧状态。底布推进系统中另外还配有二个导向辊24和26，它们分别协同针辊20和22，对底布进行导向。第二对针辊30和32如图示，稍后将予详细说明，它们的直径要比针辊20和22小，可安装在靠近往复针管10，并在底布的相反侧。针辊30和32的作用是在底布被植绒的地方可以更好地控制底布。正如图中所示，针辊30可以装到床盘34上，位于底布下面，并在针管穿刺底布的邻近位置上;而针辊32则装到第二个床盘36上，位于底布上面，并邻近往复针管下游处。床盘34和36可相对底布向前运动的方向，进行横向移位，其原因将在后面进行说明。

如图所示，针辊20和22也可分别装到移动式床盘34和36上。为能进行横向运动，床盘34和36分别被装到一对横向伸轴40上，轴40是由机架固定部分42支持的。床盘34和36可以机械地连接在一起，且连接到一个横向位置控制机构（此处未图示），它能使床盘、针辊和它们的驱动系统在底布进行纵向前进时同时进行一致地横向移位。这相对底布来说进行了相应的横向移位运动，以便每个针头能在若干横向位置上，把纱线植入底布。横向位置控制机构可以是一些买得到的商品设备，例如气动或液压气缸或者球面螺杆驱动机等，它们可以产生非常细小且精确的可控运动。这种横向位置控制机构的更为可取之处是对运动的控制精确度能达到十分之一英寸或更少。导辊24和26通过第二个精度稍次的移动机构与针辊20和22相一致，也能进行横向移位。

针管10由一个或几个可调节的凸轮装置50带动进行往复运动，这个凸轮装置通过各自的连杆52，跟针管联接起来。这个可调节的凸轮装置可包含一个圆形凸轮凸角件54，它由套圈件56的圆形部份内的轴承支承后可以转动，凸轮凸角件54是由一根横向延伸转动的轴58驱动的，轴58偏离凸轮凸角件的中心，并由机架固定部份60上的轴承来支承，如图所示。连杆装置52含有一个联接杆戒U形钩62，它通过支枢与一个套圈件56联结，如图示64处，并与垂直延伸推动杆66相连，后者通过由机架它处固定部份69支持的轴衬或轴承68来导引垂直方向的往复运动。推动杆66的下端与固定杆71相连，这固定杆本身又连着纱线交换装置70，每个交换装置又带有一个各自的针管10。当轴58运转时，凸轮凸角54也运转起来并使套圈件56往复运动，依次通过连杆装置，针管将产生同样的运动，使针反复地在底布上穿刺及撤出。

图1中所示的簇绒机还包括供应并控制纱线植入底布上的系统。这些系统包括一个喂纱系统，用于确实地向纱线交换装置提供所需长度和品种的纱线，然后通过交换装置提供给每个针管。喂纱系统中有一个驱动辊筒80和一个喂纱辊筒82配合运转，可动件是由机架部份69上的颈枢件86支承的。可动件上装有一个辊筒82，用于将每根纱线提供给每根针管或底布开启管10。每个喂纱辊筒82要跟各自的驱动辊筒80啮合，后者可以是单个的，这时其带动若干喂给辊筒。各自的气动执行件90或类似东西与可动件84通过连杆91相连，连杆91可在执行件90中伸出及缩回，以便使件84绕枢轴转动，驱使各自的辊筒80和82互相接触。由安装在一个筒子架（图中未表示）上的锥形筒管93引下的纱线92被引导到辊筒82的外周，为的是使纱线处于辊筒80和82外部啮合处的中间。驱动辊筒80可装在一个逐渐加速回转的驱动轴94上，以便当辊筒80和82啮合一起随驱动轴转动起来后，纱线可靠地通过拉回装置96，再经过纱线喷射器98，进入到纱线交换装置70中。这样，当件84绕枢轴旋转到使辊筒80与82脱开时，纱线围绕辊筒82，已经过一段曲折的路程，因此导致从纱线架抽出预定长度的纱线。当件84再次绕枢轴使辊筒82与80啮合时，从纱线架中这般抽出的纱线准备好进入各自的针管内。

每根针的纱线拉回装置96包括一根竖杆或柱塞99，其具有一个通道或眼圈，该柱塞相对于固定在机架上的一对导纱装置103、105而言是动的，且柱塞99插入导纱装置103、105之间。当针完成穿刺动作后，这个机构起的作用是把纱从针管10中抽回。并由剪切机将纱线切断，剪切部分稍后讲解，详情参考美国专利4，991，523，使纱线顺利地抽回到纱线交换装置70中去。每根针的一个或几个纱线喷射器98都装在一个附着杆97上，后者紧固着推动杆。喷射器接受许多不同的纱线（图中只显示一根纱线92），每根纱线有它分开的通道，随着从压缩机100中喷出的压缩空气将纱线喷入它的通道中。更可取的是每根针配备一个喷射器，每个喷射器带有6种不同的纱线。为了方便，相邻的针管具有交错排列的各自的喷射器，这样，一个在杆97前面，另一个在杆后面，见图2（为清楚起见，在图1中被删去了）。压缩机100将高压空气喷入通道，从而将选定的纱线喷入针管内或底布开启器的植绒喷入针管内，并将低压空气喷入其他通道，空气压力的选择通过压力调节器及控制手段进行（此处未叙述）。每根进入喷射器98的纱，通过一条分开的供应管102进入纱线交换装置70。这个管102将喷射器与纱线交换装置连通。用于每根纱线管102的一分开的空气管路104连到喷射器98，其作用是使喷入每一纱线通道的压缩空气在控制状态下，有选择地用高压空气输送选定的纱线，通过纱线管到达底布开启器中。低压空气被送入喷射器98，这样，当另一纱线已选定，需要输入针管或底布开启器的植绒管时，其他空气供管保证可以毫不耽误地获得其他纱线。此外，更可取的是，另有一台压缩机107向执行器90和拉回装置96提供压缩空气。

纱线喷射器98、供纱管102和纱线交换装置70一起的操作方法与纱线交换装置的方法相似，可参考美国专利4，549，496。但在上述专利中，纱线交换装置和纱线喷射器结合成一个共同体，而在本簇绒机中，管102从各自的纱线喷射器伸出来，插入固定杆71上的各自的通道钻孔106，这些钻孔与纱线交换装置70的漏斗状的内部108相连。这样，一根特殊选定的纱线植入底布上的过程是这样的：适当地控制进入各自气动执行器90的空气，使件84带上选定的纱线一起摆动，以便相应的喂纱辊筒82转动到与驱动辊筒80啮合;通过控制进入纱线拉回装置96的空气，使得柱塞99伸展，并使先前从供纱筒子架抽出的纱线放松;当执行器90动作起来，使执行杆91伸展时，通过控制由供气装置100向喷射器98提供的压缩空气，将选定的纱线输入纱线交换装置中，这样，件84摆动到辊筒82与辊筒80接触，使得原先储备待用的纱线92喂入各自的针管或底布开启器的植绒管内。此外，柱塞99从拉回装置96中伸出，使得那里的眼圈和通道与导纱装置103、105成一直线，允许纱线能喂入针管内，杆91和柱塞99的伸展，连同选定纱线通道中气压从低变高的变化实际上同步发生。当控制执行器90使杆91缩回时，件844摆动到使辊筒82和80脱开，并终止原先喂入纱线的喂给。而且，柱塞99撤回到拉回装置内，已经喂入针管但未被用掉的纱线抽回，并保持准备状态，如储存在纱箱或增压室内，直到下次喂纱时再用。这样，拉回装置96保证将原先喂入的纱线抽回到纱线交换装置70的附近，更可取的是进入其中，为的是防止在针管10内喂入下一种新纱线时，发生堵塞现象。这样做可以使得纱线交换装置向针管供应纱时，所需气压大大减低。装在拉回装置和喂纱辊筒82间的夹钳装置（图中未示出）保证纱线是从针管而不是从供纱系统中抽回。当喂纱辊筒82与驱动辊筒80脱离时，可阻止从储存处抽回纱线;且也可确保当辊筒82与辊筒80分开时，由辊筒82抽出的多余的纱线仍可用来向针管提供纱线。

如上所述，当另一根选定的纱线喂入针内时，原先被喂入针内的一根纱线撤退到纱线交换装置的漏斗108内，更可取的是到达它的入口与通道106的出口相交处。此外，由于气流穿过而在漏斗108内产生气体紊流;也就是气流穿过管102和通道106进入漏斗108，退出在纱线交换装置与固定杆71和纱线交换装置与针头座或夹块110交接的开口处109。以上因素造成在漏斗108中纱线的缠结，进一步导致针管的堵塞，而使纱线无法从中通过。这个困难由于本发明而得到减轻，就是在漏斗内离针管入口处留一间隔的地方，设置一个高压空气源。因而，本发明先将一个套管111紧固在管112上，然后将套管拧紧到固定杆71的孔的上方，管112有个出口1114安装在漏斗内，与针管10的进口稍微离开一点。压缩空气源118通过供气线116与吹气管相接，压缩空气吹到针管进口的上方的漏斗出口处。得出的结论是若射入管112的空气压力与流过供纱管102的空气压力实际上相等时，漏斗内的纱线缠结和针管内的堵塞就可排除。这样，选定的纱线管道和管112内的空气压力约为每平方英寸80磅，而其他通道肉的气压约为每平方英寸30磅。

图1中的簇绒机使用一系列横向运动固定式落针，还可以使用若干可调式的凸轮装置50，横向间隔排列，跨越整个底布宽度，并与轴58相连，使针管在底布上同步往复运动，进行穿刺植绒。每根针在一个控制系统例如计算机控制下，可植一根或几根预先确定的纱线，这个控制系统还可对该机的供纱及其他系统进行控制。正如前面所介绍的，为了进行横向簇绒，底布进行横向移动的小的增量相当于相邻簇绒之间的间隔距离。如果使用很多间距比较小的针，例如2.5英寸，那么植出一完整横行的簇绒底布需要横向移动的总距离应该是所有小间距的总和。

如图1所示，并在上述美国专利4，991，523中所详细叙述的那样，本簇绒机包括一个切割机构，包括为每枚针配上一个单独的刀片120。如图1所示这些刀片跟针及针的往复机构的位置来说，它安装在底布的反面。这些刀片与针头配合行动，从针头各自的有角度面119上滑移过去，而这些有角度面形成空心针尖，起剪切作用，如图2和图3所示，在针头处将喷出的纱线切断。如图1所示，刀片120是一片又平又长的金属条片，例如钢片，它被夹持在一个刀排122上，后者装在一个有横向间隔的支架126上（图示其中一个），而这个支架又连接在一个横向伸展的机架件128上。支架126紧夹在轴124上，以使轴通常固定不动，另外，还必须有使轴能旋转以改变刀片与针管之间的角度、也能根据需要使刀片横向移位的手段。更可取的是支架128通过若干螺旋式千斤顶132（图中只画其一）支承在该装置机架的一个固定件130上，这些千斤顶在该装置中是横向间隔排列的。千斤顶的控制轴134，通过控制杆连接在一起，以便，这些千斤顶能同时降低或升高用于调节刀片与底布之间的相对位置。

这里公开的众多的结构上的变化，将对工艺技术人员有所建议。但必须理解的是，我们所公布的内容只是为了说明，而述及的一些较佳实施例不能解释为对本发明一种限定。所有不违背本发明精神的改进都应在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1、一种生产提花簇绒织物的装置，包括一具有一入口和尖顶出口的空心针；用上述针尖顶穿刺底部、植入纱线的针的往复驱动手段；具有一个入口和一个出口的纱线交换装置，其出口与上述针入口连通；聚集在上述纱线交换装置入口的众多的供纱管用于输送众多的不同纱线通过供纱管进入交换装置；气动手段，它产生的气流通过每一个供纱管并进入上述纱线交换装置；当纱线喂入上述一根供纱管，为输送那里的纱线经过上述纱线交换装置及针管，至少一根供纱管内通过的气压要大于其它管内的气压；有选择地喂纱到上述一个供纱管的手段，以便输送纱线通过上述纱线交换装置及针管，穿刺底布，进行植绒；将压缩空气单独通入上述供纱管、经过上述纱线交换装置进入上述针管入口的气动手段，用于防止在纱线交换装置内发生纱线缠结现象。

2、根据权利要求1中所述的装置，其中上述纱线交换装置内有一个漏斗形的进纱口，一头是大开口，另一头是小开口，上述纱线交换装置的出口包括上述小开口，上述气动手段包括一条管道，伸入上述大开口，并配置在上述漏斗内，上述管道有一出口，配置在邻近上述针管的入口。

3、根据权利要求2中所述的装置，其中，所说往复驱动上述针管的手段包括往复推杆手段，由上述推杆手段带动的一根固定杆，连接上述纱线交换装置到固定杆的手段，上述固定杆具有连通上述供纱管与上述纱线交换装置的手段，及固定上述风道的手段。

4、根据上述任一权利要求中所述的装置，其中，连通到上述纱线交换装置的空气压力不受上述供纱管的影响，实际上等于在上述一个供纱管中的空气压力。

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