CN1891883A - 在预针刺设备中生成绒头织物的方法以及实施该方法的装置 - Google Patents

Abstract

预针刺机(3)在同一装置中位于用于绒头织物固结的针刺机(2)之前，该预针刺机具有“椭圆形”运动，也就是，当处于刺入绒头织物中的阶段时，其针(47)具有沿绒头织物或纤维前进方向(6)的运动。所述部件作为附属元件的使用将绒头织物送入针刺机(2)的入口中。

Description

在预针刺设备中生成绒头织物的 方法以及实施该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种在预针刺设备以及在其后的固结仪中生成绒头织物的方法。

本发明还涉及实施该方法的装置。

背景技术

通常，非固结纤维绒头织物是由比如交叉铺网机(crosslapper)供给的重叠纤维层制成。在每一层中，纤维相互平行。然而，一层中的纤维的方向不同于和该层紧邻的上、下层中纤维的方向。

非固结绒头织物必须要在固结机中进行处理，该固结机特别是将其中一层纤维与另一层纤维相互连接在一起，同时将纤维压实。一旦固结以后，该绒头织物会具有相当大的机械强度。因此比如借助传送绒头织物到两个夹送辊之间相对容易就可以将绒头织物从固结机中取出。

相比之下，不管是在纵向压缩还是在纵向牵引，在固结机的上游，绒头织物的机械强度实际上不存在。由此，将绒头织物引入固结机的一个难题是非织造物衬里。如果在引入固结机的过程中经受了过多的应力，则绒头织物就会不规则变形，然后其以不可逆的不均表面重量被固结。这样获得的产品质量较差。

针刺机是用于固结操作的一种已知设备。在这种机器中，垂直于绒头织物平面的多枚针快速往复运动以便周期性地刺穿绒头织物将纤维交织进不同层内。如果夹送辊位于针刺机的出口，则只有当针处于后退阶段，也就是与绒头织物脱离开时，在固结绒头织物上的牵引力才传递到针刺机的入口。并且，在任何情况下，给定了针刺机上游的绒头织物的低强度后，通过针刺机传递的牵引力会损害绒头织物的均匀性。

为了解决该问题，研制了带有所谓“椭圆”运动的针刺机。该术语的意思是，在轮廓图中针尖形成了类似于椭圆的椭圆形或卵形的路径，不必是该术语数学意义上的精确椭圆。在这种针刺机中，赋予针一种组合运动，包括作为第一分量的所述往复刺穿运动，以及与通过针刺机的绒头织物前进方向平行的叠加的第二分量。当针处于刺穿阶段时，该第二运动发生沿与绒头织物前进方向相同的方向进行，当针处于退回或分离阶段时沿返回方向进行该第二运动。

文献DE-A-1803342，FR-A-2180928，US-A-5732453和EP-A-892102介绍了这种带有“椭圆”运动的针刺机。

当针进行刺穿阶段绒头织物的前进运动时，不再有针刺穿阶段时夹送辊和针之间绒头织物的拉伸这样的问题。同时，刺穿阶段的针通过沿绒头织物前进方向运动，有助于将后者送入针刺机。

然而，这些针刺机比较昂贵并且机械构造复杂，包括大量的运动部件，一些运动部件笨重并且体积大。这一方面造成了振动，另一方面形成了空气运动(air movement)。后者对于正处于进入针刺机状态的非固结绒头织物非常不利。空气运动使得非连接纤维散开，由此在绒头织物宽度上产生不均匀性和不规则性。

已知有一种圆筒形预针刺机，该机器中预刺针横向于离开比如交叉铺网机(crosslapper)的绒头织物的平面线性往复运动。在刺穿绒头织物前，针穿过圆筒的孔口，该圆筒沿绒头织物前进方向被驱动旋转并且圆筒的外圆周壁和绒头织物接触。该圆筒因此是一种移动的喂送辊，其外表面伴随绒头织物的运动和绒头织物接触。针的穿刺速度(strike rate)以及圆筒的圆周位移与孔口的一个或多个连续圆周节距(circumferential pitch)相应。因此，每一次针都会和圆筒的各个孔口重合。

在这种预针刺机的出口，绒头织物被预固结，因此能够传递一定的牵引力，并且其可以方便地通过随后针刺机。而且，预固结的绒头织物已经具有一定的内聚力，使得它可以比如被存贮并且最终只在后来和/或很长时间后被固结。然而，圆筒形预针刺机有一定的缺陷和不足。因为针的支架位于圆筒内部，预针刺机只能以其端部支撑在绒头织物宽度的任一侧。针的支架弯曲的问题使得不得不限制运行速度和针的数量，特别是在处理宽的绒头织物时。另一方面，圆筒的孔口相对于绒头织物大致固定，以便预刺操作不再均匀地分布在绒头织物表面上而是集中在与圆筒孔口重合的绒头织物的点上。这导致会有一个印记，该印记不能总是被随后的固结工序去除。

发明内容

由此，本发明的目的是提供一种方法和装置，其能够使得纤维绒头织物以相对高的速度被固结，并且绒头织物的变形特别小。

根据本发明，在预针刺设备以及其后的固结仪中处理绒头织物的该方法中，预刺针执行组合运动，包括横向于绒头织物平面的往复运动和针刺入绒头织物阶段绒头织物前进方向的前进运动，特征在于，预刺针的前进运动用来施加给绒头织物作为将其引入固结仪中的运动。

根据本发明，“椭圆形”组合运动仅仅涉及相对少量的针执行的预针刺，以及体积和质量相对小的移动部件，并且甚至根据本发明的可能特征，和固结仪相比速度也降低了。因此，降低了运动的水平分量给装置造成的空气运动、振动和额外的机械压力，同时在必要的地方仍然施加该水平运动分量，也就是，在进入实质的固结工序时。

优选，根据本发明绒头织物从预针刺设备直接传送给固结仪，优选在同一个机器上完成预针刺和固结。这减小了需要的空间，同时进一步优化了绒头织物朝向固结仪的推进效果，该效果是由于预刺针的前进运动而生成的。根据本发明的方法，如果固结包括针线性运动带来的针刺，则由此产生的有益效果在于能够以同一速率致动预刺针和刺针，并且使得预刺周期和针刺周期同步，因此在预刺针处于回退阶段时刺针处于刺入阶段，并且当预刺针处于刺入阶段时刺针处于回退阶段。

由此，当预刺针处于刺入阶段并且执行带动绒头织物的前进运动时，回退阶段的刺针使得绒头织物的前进成为可能，绒头织物同时被针刺机出口处的夹紧罗拉牵拉。另一方面，当预刺针处于回退阶段，因此不再推动绒头织物，刺针在优化条件下刺入静止或以减小的速率运动的绒头织物，同时针刺机出口处的夹紧罗拉可以停止或减速。

刺针和预刺针以同一速率或两个不同的速率但比率恒定被致动，这简化了预刺设备和固结仪的驱动元件。例如，可以提供单电机系统和连接该电机系统的固定比率传动系统，以及这样的两个装置。

在一个较为复杂的技术方案中，可以借助受控于共同控制器的各自的伺服电动机为针刺和预针刺提供分离的电动机系统，该控制器在任一给定时刻指定各个伺服电动机的设定位置。这限定了这两个设备之间的速度比率，并且当该比率是一个整数或分数时，即其分子和分母是整数时，限定它们的周期设置。

根据本发明的第二方面是处理绒头织物的装置，以用于实施根据本发明第一方面的方法，其沿绒头织物路径包括预针刺设备以及随后的固结仪，预针刺设备包括施加给预刺针组合运动的元件，该组合运动包含横向于绒头织物路径平面的往复运动和大致平行于绒头织物前进方向的往复运动，特征在于，预针刺没备的出口和固结仪的入口形成保持绒头织物的前进运动的关系。

针刺的绒头织物表面和执行预针刺的绒头织物表面相反是有益的。

由此，预针刺设备可以被安置的靠近针刺设备。这改善了预针刺设备将绒头织物推入针刺设备的效果。同时，需要的总的空间降低了，而最终的产品改良了。

优选下列特征，不管它们是单独存在还是组合在一起：

—预针刺设备的出口和固结仪的入口是直接相连的；

—预针刺设备和固结仪安装在同一个机器上；

—预针刺设备包括，在绒头织物路径和针支架之间，带有供针穿过的孔口的脱料板，平行于绒头织物前进方向，这些孔口的尺寸足以能完成针的纵向往复运动；优选所有的脱料板都延伸成—片，包括固结仪的针刺板。

根据本发明涉及现有预针刺并且大体上椭圆针刺的这方面，优选在和预刺针相对的一侧设置有支撑元件，该元件可以和绒头织物一起移动并且限定出绒头织物的路径。该支撑元件优选是具有用于容纳针尖的槽的旋转罗拉；这些槽优选由环形肋之间的间隙形成。

根据本发明椭圆预针刺的另一方面，以及大体上的椭圆针刺的方面，该设备为了在和具有椭圆运动的针相对的一侧限定出绒头织物的路径而包括：

—位于平行于绒头织物前进方向的平面中的支撑带；以及

—在这些带之间，接收针尖(needle point)的槽。

在上述两方面中的其中一方面或另外方面，槽的底部优选形成有突指，这些突指在带的上方沿朝向后续设备的方向延伸，该后续设备特别是固结仪。

本发明的另外一个重要方面涉及能给予针有益椭圆运动的机构。

该机构尤其包括，本发明的预针刺设备，带有针的支撑件并借助两根平行定位轴连接到两个曲柄连杆机构的移动机构，并且两个曲柄连杆机构的偏心半径能够相互定位，以便两个定位轴的各自动程的死心彼此具有时间间隔。

移动行程优选可以调节，这具有调节针平行于绒头织物前进方向的运动幅度的效果。

在该机构中，优选下列单独存在或相互组合的特征：

—移动机构在滑动摆动件中绕平行于定位轴的轴被滑动导向，每一个曲柄连杆都包括小端接合于环绕定位轴之一的机构；

—滑动件(the slide)放置于大致两个相互以相反方向旋转的偏心件之间，并且每一个都属于两个曲柄连杆机构之一。

优选，定位两根连杆使其端部形成有朝向大致离开绒头织物平面方向的连杆小端。

由此，最大刺入位置附近针的竖直运动的方向的反转过程缓慢进行，并事实上具有一段停止时间，在这段时间里有效并且条件良好地进行针沿绒头织物前进方向的分运动，如此安排，该机构尤其紧凑。

附图说明

本发明的其它特征和有益效果将通过结合非限制性实施例进行的下述描述而变得明显。

附图中：

图1是本发明装置的第一实施例的概略前视、局部截面图；

图2和3分别是沿I图1中I-II、III-III线的局部截面图；

图4是类似于图1但经过简化并且显示另外的操作阶段的视图；

图5是图1-4中装置局部的放大视图，是局部截面侧视图，并且处于第三操作阶段；以及

图6、7和8是大概类似于图1的视图，但涉及本发明装置的三个其它实施例。

具体实施方式

在图1显示的实施例中，沿着纤维绒头织物的路径1(图1未显示)，该装置包括根据本发明直接位于固结仪2前面的预刺设备3。另外在相对于绒头织物的前进方向6的预刺设备3上游设置喂入设备4，以及位于针刺设备2下游的提取设备7，该提取设备包括两个旋转罗拉8，在它们中间形成了沿大致平面的路径1用于绒头织物的夹紧线或箝口9。

随后，“远端”和“近端”分别表示离路径1的平面“较远”和“较近”。

预刺设备3和针刺设备2联合地位于单个机箱11中，并且因此形成同一机器的一部分。机箱11有入口窗12和出口窗13，喂入设备4安装于入口窗12中，提取设备7安装于出口窗13中。

针刺设备2自身是一种标准设计。结构14沿固定滑动方向16线性往复运动，该滑动方向垂直于绒头织物的路径1的平面。形成结构14的一部分的滑杆17滑动安装在固定于机器机架19上的滑动导轨18中，机箱11也固定在机器机架19上。结构14还包括支架21和针床22，支架21固定在滑杆17的近端，而针床22可互换地固定在支架21上。只显示了其中的两枚刺针23，其它刺针借助点划线23a示意表示，这些针垂直于路径1的平面并且散布在针床22表面上。在刺针23的区域内，相邻于与针床22相对的绒头织物表面的针刺板24以及和朝向针床22的绒头织物表面相邻的脱料板26限定了绒头织物的路径。当处于图1所示的最大刺穿位置时，针23会穿过针刺板24和脱料板26上的孔口。

为了产生往复运动，针刺设备2包括连杆27，其大端28铰接于偏心轴31的偏心轴颈29，小端32铰接于滑杆17的远端。轴31旋转支撑于和机架19一体的轴承33，并且借助未示出的变速电机旋转驱动。

预刺设备3包括移动机构36(见图5)，接下来包括至少一根杆38，事实上是在绒头织物宽度方向对齐的多根杆38，只有其中的一根显示在图5中。

以下，为了简化描述，一般考虑只有一根杆38，以及单独一组用于该杆的导向和致动元件。

在其近端，杆38刚性固定在支架44上。针床46可互换地固定在支架44远离杆38的表面上。针床46装载有预刺针47，这些针平行于杆38的纵向轴42朝向绒头织物41延伸。

滑杆38沿其纵向轴42配合滑动在导轨39中，导轨39自身支撑在机架19中并可围绕平行于绒头织物宽度的摆轴37旋转。轴37与滑杆38的纵向轴42相交。轴37和42的相交点位于导轨39的孔的轴向长度的中间，滑杆38从此处滑过。为了施加给移动结构36处于横向于绒头织物41的路径1的平面的刺穿方向的往复运动，以及绕和机架19一体的摆动轴37的摆动，借助随后介绍的致动元件，纵向轴42围绕摆动轴37在穿过轴37和42的相交点的主轴43的任一侧摆动，并且垂直于路径1的平面。摆动运动趋向于施加给针47所谓的“前进(progressive)”运动分量，大致平行于绒头织物的前进方向。因此，在机器机架19和针47之间有运动连杆，包括与铰链机械连接的滑动件。在该实施例中，从针47开始首先有杆38在导轨39中的滑动，然后有导轨39在机架19中的旋转。

所述运动连杆意味着在针和机器机架之间有机械的部分，在这种情况下导轨39相对于两个元件中的一个——此处是机架——被旋转的导向，相对于另外一个元件——此处是针——被滑动导向。另外这种运动连杆不具有致动功能。

而且，在该实施例中，导轨39的滑动导向面位于机架上的铰接圆周表面40内侧。因此，两个导向元件相互非常靠近，并且总间隙尽可能小，移动结构36相对于机架的导向几乎和简单并且单一的铰接一样准确和坚固。

预针刺设备3还包括致动机构，该机构又包括两个偏心轴48a、48b，这两个偏心轴环绕平行于摆动轴37的轴49a、49b旋转支撑于机架19，并且对称位于主轴43的任一侧上。致动机构还包括两根连杆51a、51b，它们的大端52a、52b铰接于各个偏心杆48a、48b的偏心轴颈53a、53b。每一根连杆51a、51b的小端54a、54b环绕各个定位轴56a、56b铰接于摆动-滑动杆38。定位轴56a、56b靠近杆38的远端。沿着轴42和杆38，导轨39位于支架44和定位轴56a、56b之间。

该装置使得两根连杆小端54a、54b倾斜朝向彼此，并且远离绒头织物的路径1。两根定位轴56a、56b相对于摆动-滑动杆38的轴42对称设置。而且，定位轴56a、56b彼此非常靠近。这减小了杆38承受的应力，因此使得降低杆的重量成为可能。连杆大端的偏心半径61a、61b长度相同，并且位于连杆大端的轴和连杆小端的轴之间的连杆51a、51b的长度相同。

两根偏心轴48a、48b沿相反旋转方向以相同的旋转速度被驱动，如箭头57a、57b所示，比如借助互相啮合的齿轮58a、58b(图1)，每一个齿轮都分别和轴48a、48b中之——体旋转。在显示的该实施例中，该装置和旋转方向57b使得当偏心轴颈53a、53b进行它们朝向绒头织物路径1所在平面的行程的一部分时，连杆51a、51b牵引工作，并且大致垂直于绒头织物平面。因此，它们能够有效传递它们的力，以便预刺针47刺入绒头织物41。在图5显示的提升阶段，连杆51a、51b更加倾斜，它们压缩工作，并且处于不太有利的方位，提供的成效更小。总之，在一个周期上分配效果是优选的方案，这使得可以减轻机构重量，并且因此降低惯性力和振动。这还进一步提高了可能的重量减轻。

该机构包括相对于轴48a提高轴48b的相位的元件。这些元件在图5中由杆48b相对于齿轮58b的角位置的调节件59概略性表示，该齿轮58b驱动所述杆48b绕其轴49b旋转。事实上，在优选的实施例中，显示的调节件59可以由以下元件代替：

—齿轮58b和相应偏心轴48b之间的离合器；

—偏心轴48a上的角度编码器，和优选在该轴48b上的另外一个角度编码器；以及

—偏心轴48b上的制动器。

在针刺阶段，离合器结合并且制动器松开。

为了进行相位转换调节，可以使用制动器，离合器松开并且轴48a比如借助驱动马达旋转直到需要的转换位置被获得并且借助角度编码器被监控。然后，离合器再次闭合、制动器松开。

优选，离合盘在其接触表面上具有齿，当离合器闭合时齿相互啮合。这些齿的角度节距一般具有按角度顺序(angle-degree order)。

在半径61a和61b之间的相位转换角度的调节使得针47的运动的纵向分量(平行于绒头织物41的前进方向)的长度得到调整。

如果调整相位调节件59使得两个偏心半径61a、61b相对于预针刺轴43对称放置，则针刺就会严格沿轴43进行，也就是，轴42和43对于偏心轴48a、48b的所有角位都会重合。这是因为，在杆48a、48b的所有角位，轴37、49a、53a、56a、56b、53b和49b形成的多边形具有相对于轴43的镜象对称。针47获得的运动类似于比如描述的固结仪2的简单曲柄连杆机构的运动，但有两个例外：

—由于连杆51a、51b的反转，也就是连杆小端56a、56b处于远端位置处，绝对加速数值最低的两个死心(杆38的运动方向的反转点)的位置，是对应于针47在绒头织物41中的最大刺入位置，该位置显示在图4中；

—由于使用了两根连杆和两个偏心轮，进一步提高了在最大刺入点方向改变的平滑效果。

实际上，如图5所更精确显示的那样，调节设备59被设置成相对于绒头织物前进方向6处于后方的偏心杆48b落后于处于前方的偏心杆48a。

这具有三方面的效果：

—当杆38离开绒头织物41，位于前端的连杆51b同时比另外的连杆51b处于更远处，杆38的远端朝向后部移动，由此，杆38的近端朝向前部偏离，针组47自身相对于轴43沿方向6偏离，如图5所示；

—在下降阶段，上述被反向，位于另外一根连杆前端的连杆51a处于更近的位置，将杆38的近端保持在朝向后部倾斜的位置；

—针47朝向前端的运动大部分发生在绒头织物的最大刺入位置附近，在那里运动的竖直分量的反转方向与加速度一起进行，加速度由于两个曲柄连杆系统的死心不重合而进一步降低，从前部朝向后部倾斜的重要部分发生在针47的最大回退位置附近。

所述的导向和致动元件使得针47的运动轨迹成为“椭圆”轨迹，一个朝向绒头织物逐渐变小的卵形轨迹。换句话说，针的运动有一个前进的分量，它伴随着绒头织物的前进运动并占据大于总刺入行程的一半的大部分刺入行程。刺入行程的近端部组成了针和绒头织物结合的有用行程，同时伴随有前进运动。

预刺设备3还包括绒头织物41的支撑元件62和脱料板63，该支撑元件位于绒头织物离开针47的一侧，该脱料板限定了绒头织物41在朝向针47一侧的路径。

脱料板63(也显示在图2中)包括通常是平面的并且平行于路径1的平面(绒头织物41的平面)的板芯64，还包括纵向肋片66，其从板芯64延伸向路径1以便该肋片66的自由纵向边缘限定出绒头织物41朝向针47的表面的位置。在肋片66之间板芯64具有纵向槽67，针47穿过这些槽以便刺入绒头织物41。在图2显示的实施例中，在两个相邻肋片66之间有三个槽67。

在该实施例中，针47有代表性地排列成平行于绒头织物纵向(图5)的排。每一排都占据一个槽67。每个槽67的长度都足以使得针47能够完成它们的运动的纵向分量(平行于绒头织物1的前进方向6)。

支撑元件62包括旋转辊68，该旋转辊的轴69平行于绒头织物41的宽度。圆筒69包括筒芯71和从筒芯71突出的环形肋72。环形肋72在平行于绒头织物41前进方向的平面延伸，并且于绒头织物41离开针47的一侧，在其位于针47前方的位置处支撑绒头织物41。优选，如图2所示，环形肋72朝向脱料板63的肋片66。圆柱体68以随后将详细介绍的方式被驱动旋转，以便肋72的自由外围边缘借助和绒头织物41的摩擦接触推动绒头织物运动。

肋72在中间形成有槽73(图2)，其在针47处于刺穿绒头织物41的最大位置时接收针47的针尖。槽73的底部形成有突指74，如图1、4、5所示，它们越过肋72延伸向固结仪，直到和针刺板24实际接触，以便形成在预刺针47的作用区域和针刺固结仪2之间的绒头织物路径的相应侧。圆筒68的筒芯71在每一个突指74的圆形孔76内旋转。在预刺针47的作用区域的上游(图5)，每一个突指74都形成凸起部77，其作为肋72的近端的点用于将绒头织物41大致支撑在同一平面。在该凸起部77的下游，突指74在78处被挖空以便生成针47经过的凹进处73(图2)。

在绒头织物41朝向针47的一侧，脱料板63往下游一侧延伸到针刺设备2的脱料板26开始的地方，并且在上游一侧形成导入斜坡形式的导入部件79(图5)。

箭头80显示了脱料板63可以相对于机架19竖直调节。类似的，箭头81显示包括圆柱体68和突指74的支撑元件能够竖直调节。因此，一方面能够调节脱料板63和支撑元件62之间的距离，另一方面能够调节针47刺入绒头织物41的刺穿深度。

喂入设备4包括，预针刺设备3上游的位于路径1平面任一侧上的两个圆筒82，在两个圆筒之间形成了绒头织物41的夹紧缝或钳口，并且控制这两个圆筒相互以相反方向转动以便借助未在图1中示出的马达元件沿前进方向6驱动绒头织物。如图3所示，每一个圆筒82都包括筒芯83和外围层84，该外围层比如是橡胶外围层，在其上面形成有外围槽86，用于容纳分别朝向支撑元件62和脱料板63的非旋转突指87。在两组突指87之间界定位于圆筒82和该预针刺设备3之间的绒头织物路径。圆筒82之间形成的箝口接收来自上游汇聚皮带传送系统88的绒头织物，该系统有时被称为“预压缩机”。

在图1和5显示的实施例中，固结仪2和预针刺设备3具有同样的穿刺速度(strike rate)。该速度是由同步皮带或同步链条89施加的，后者将固结仪2的偏心轴31连接到预针刺设备3的一个偏心轴48a上。在图4中显示了皮带的两个方案，其中标示为89的皮带的下半部视图(lower half-view)和图1中的方案相对应，也就是速度等同。而且，固结仪2的偏心轴31相对于偏心轴48a、48b的定位使得当固结仪2的针23处于最大刺入位置时(图1)，预刺针47处于最大回退位置，并且如图4所示是可逆地，当固结仪2的针23处于最大回退相位时，预刺针47处于最大刺入位置。在该位置，如同已经看到的并且如图4中的箭头91a所示，针47还具有绒头织物前进方向6上的分量，固结针23的回退使得绒头织物41也进行该运动。同时，提取设备7的罗拉8和喂入设备4的圆筒82被控制沿前进方向6在驱动绒头织物的方向中旋转。可逆地，在图1所示的位置，针23的刺入倾向于阻止绒头织物的运动。为了避免施加在绒头织物上的不必要的张力，圆筒8和82可以停止或减速。同时，处于回退位置的预刺针47执行它们朝向绒头织物后部的运动，如箭头91b所示。

可以设置在每一个预针刺周期中，在圆筒82和8的外围测量得到的位移等于平行于绒头织物路径1的预刺针47的运动分量的幅度。但不同的调节也足可能的，取决于每一个单独生产任务的预先测试。

由此，在图4所示的位置，最大刺入位置的预刺针47结合纤维绒头织物的中心，并且有效地将绒头织物直接推入固结仪2中，而且同时赋予绒头织物初步的内聚力，使得提取罗拉8施加的牵引力有效传递到绒头织物位于预刺针47和所述罗拉8之间的全部部分。

在图5所示的位置，结构36执行其回退运动，轴42相对于主轴43绕摆动轴37倾斜，以便针47向下游偏离。

在图4所示的皮带89a的变形例中，预刺设备3的穿刺速度(strike rate)等于针刺设备2的一半。

在这种情况下，不再严格满足针23和47交替结合绒头织物41的条件。然而，可以找到设定彼此相对的两个运动的特别周期。例如，当固结针23处于最大回退相位时，可以设置结合在绒头织物中的预刺针47有一个前进运动91a。当固结针23离开绒头织物后，也可以控制夹送辊7来驱动固结后的绒头织物，并且可以控制喂入圆筒82在预刺针47结合绒头织物时旋转。

下面介绍图6的实施例，只介绍和图1-5的实施例不同的地方。

在预针刺设备的移动结构136中，图5的摆动滑动杆38被通过近端固定到支架44上的钟锤杠杆138代替，其弯曲部分通过摆动轴137铰接于中间部件92，该部件92和固结仪2的滑杆17是一个整体。

因此在该实施例中，从针47开始，运动连杆首先包括绕摆动轴137的旋转，之后是滑动，即滑杆17在和机架一个整体的导轨中的滑动。换句话说，在针47和机架之间有杆17这个元件，其借助旋转元件连接于针47并且借助滑动元件连接于机架。

曲柄138的远端围绕定位轴156铰接于连杆94的小端93，连杆94的大端96铰接偏心轴98的偏心轴颈97，其相对于机架19旋转安装并且以和设备2的偏心轴31相同的转速被驱动。偏心轴98的偏心半径161b滞后于偏心轴31的偏心半径161a，偏心轴通过连杆127和杆17致动摆动轴137。因此，当固结针23处于最大刺入位置，偏心轴98将执行它的行程的一部分，它将连杆93的小端进一步向下游推动并且因此使得钟锤杠杆138沿图6中的逆时针方向枢转。这导致当预刺针47大致处于基本最大刺入位置时箭头91a所示的分量的产生。

该实施例减小了预刺针47和位于针刺设备2的针刺板24以及脱料板26之间的绒头织物入口之间的距离。一方面，这使得针23的刺入行程不能再和预刺针47的行程交替，或者使得预刺针47的穿刺速度和固结针23的穿刺速度不同。

下面介绍图7的实施例，只介绍和图1-5的实施例不同的地方。

在图1-5中，预刺设备3和固结仪2位于绒头织物路径1的同一侧。在图7的实施例中，针刺设备2位于路径1的一侧，在该实施例中是上侧，预刺设备3位于路径1的另一侧，在该实施例中是下侧。这使得如同图6中的实施例那样，预刺针47被以一种未示出的方式靠近固结仪2的入口。但是通过图7的方案，在具有上述优点的同时还能够选择这样的方案，即固结针23的刺入阶段可以和具有相同穿刺速度的预刺针47的刺入阶段交替，或者还可以选择具有不同的穿刺速度的方案。

图7更特殊的实施例一方面示意显示了程序控制器201和在该控制器201之间的双向连线202、203、204和207，还显示了驱动针刺设备2的偏心轴31的伺服电动机(未示出)，驱动预针刺设备3的偏心轴中之一48a的伺服电动机(未示出)，驱动喂入设备4的圆筒82的伺服电动机(未示出)，以及驱动提取设备7的圆筒8的伺服电动机(未示出)。借助另外的双向连线连接到程序控制器201上的伺服电动机驱动圆筒68旋转，也可以通过连接到喂入设备4的圆筒82的伺服电动机上的传动装置致动。该结构能够以已知的方式在任何给定时刻操纵它控制的所有电机的角度位置，并因此控制它们在每一个递增时期的各自的速度。关于这一点参考US-A-5636420。

该控制器可以由用户编程，以便在每一个单独生产步骤之前，定义两个设备2、3的穿刺速度，在速度比率是有理数(由两个整数相除，一个除以另外一个而获得)的情况下限定它们的共同设置，以及限定调整喂入设备和提取设备的速度的法则。

也可以对控制器201进行编程，使其具有其它功能，比如分别借助伺服电动机执行图5中的调节79、81。最后控制器201可以形成控制组件的一部分，该控制组件操纵生产线的其它元件，或者甚至操纵整个生产线，从生产线起始端的梳理设备到生产线终端的卷取设备。

下面介绍图8的实施例，只介绍和图7的实施例不同的地方。针刺设备2的针刺板124和脱料板126向上游延伸，以便分别组成预针刺设备3的脱料板和预针刺板。省略了前面附图中显示的预针刺设备3的脱料板63和支撑元件6。喂入设备4直接开口于两块板123和126中间，两块板都具有用于预刺针47的槽167、173，这些槽平行于绒头织物前进方向6伸展(未示出)，以便使得针47完成它们平行于绒头织物前进方向的运动。

在该方案中，预刺针的工作区域靠近固结区域。而且，在预针刺设备3和固结仪2之间的绒头织物的导向元件几乎是连续的。

预针刺设备3的驱动可以通过借助机械传动连接到固结仪2的偏心轴31完成，以便穿刺速度(strike rate)具有特定的比例；可替换的，两个设备也可以受控于参考图7介绍的伺服电动机和程序控制器单元。

在另外一个变形例中(未示出)，图8的预针刺设备可以由类似于图6的结构代替。从针刺设备2开始，并且尤其从杆17开始，中间部分92将会在绒头织物的任一侧延伸，以便驱动比如156a(图6)这样的定位轴，其现在位于绒头织物的另外一侧。和图6的实施例相比，这具有这样的优点，预刺针47的刺入阶段将和刺针23的回退阶段相一致，并且其回退阶段和刺针23的刺入阶段相一致。

当然，本发明不局限于介绍和显示的实施例。程序控制器201(图7)也可以比如用于像图1-5的结构，在图1-5中皮带89被省略或保留。

针刺设备还可以包括几个组件，尤其是在绒头织物的每一侧至少一个组件，以便从绒头织物两个表面刺穿绒头织物。

和预刺针相对表面的绒头织物的支撑元件可以是静止的，而不是伴随着绒头织物的前进一起运动。它尤其可以包括静止而不是旋转的纵向带。

本发明可以用于固结不是机械针刺的情况。比如，它可以通过喷水、缝纫、浸渍、加热或化学处理等完成针刺。

在图5的预针刺设备中，两个定位轴56a、56b可以合并。

Claims (44)

1、一种在预针刺设备(3)以及然后在固结仪(2)中生成绒头织物的方法，其中使预刺针(47)执行组合运动，包括横向于绒头织物(41)平面(1)的往复运动和当针(47)处于刺入绒头织物(41)阶段的绒头织物(41)前进方向(6)的前进运动，其特征在于，预刺针(47)的前进运动用来赋予绒头织物(41)一个将其引入固结仪(2)中的运动。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，绒头织物(41)从预针刺设备(3)直接传送给固结仪(2)。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预针刺和固结在同一个机器上进行。

4、根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，在所述组合运动期间，在预刺针(47)的最大刺入位置附近降低往复刺入运动的速度，并且在该速度降低期间，完成绒头织物(41)沿前进方向(6)的前进运动的主要部分。

5、根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，以施加给刺针(23)基本线性往复运动的针刺的形式执行固结操作。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，预针刺只从绒头织物(41)的第一表面进行，从穿过第一表面的相反的表面刺入绒头织物(41)的刺针(23)开始进行针刺操作。

7、根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，预刺针(47)的前进运动幅度可以调节。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，调节前进运动的幅度以便在刺入阶段针(47)的前进和绒头织物(41)在所述阶段的前进大致相对应。

9、根据权利要求5-8之一所述的方法，其特征在于，在预针刺周期和针刺周期之间，限定周期设置，以便预刺针(47)处于回退阶段时刺针(23)处于刺入阶段，预刺针(47)处于刺入阶段时刺针(23)处于回退阶段。

10、根据权利要求5-8之一所述的方法，其特征在于，预针刺以低于所述针刺的穿刺速度的速度进行。

11、根据权利要求5-10之一所述的方法，其特征在于，当预刺针(47)处于回退阶段时绒头织物(41)的驱动速度较低，当预刺针(47)处于刺入阶段时绒头织物(41)的驱动速度较高。

12、用于执行根据权利要求1所述方法的生成绒头织物的装置，该装置沿纤维绒头织物(41)的路径(1)包括预针刺设备(3)以及随后的固结仪(2)，预针刺设备(3)包括施加给预刺针(47)一组合运动的元件，该组合运动包含横向于绒头织物路径(1)的平面的穿刺往复运动和大致平行于绒头织物(41)前进方向(6)的前进往复运动，其特征在于，预针刺设备(3)的出口和固结仪(2)的入口处于保持绒头织物(41)前进运动的关系。

13、根据权利要求12所述的装置，其特征在于，预针刺设备(3)的出口和固结仪(2)的入口是直接相连的。

14、根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，预针刺设备(3)安装在喂入设备(4)和固结仪(2)之间，该喂入设备(4)安装在上游，借助摩擦力推动绒头织物(41)。

15、根据权利要求12-14之一所述的装置，其特征在于，预针刺设备(3)和固结仪(2)安装在同一个机器上。

16、根据权利要求12-15之一所述的装置，其特征在于，固结仪(2)包括施加给固结针(23)一横向于绒头织物(41)路径(1)的平面的大致线性的往复运动的致动元件。

17、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置包括预刺针(47)和固结针(23)共用的致动元件。

18、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置包括赋予预刺针(47)和固结针(23)相同穿刺速度的元件(89，92)。

19、根据权利要求16-18之一所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于在预刺针(47)的运动和固结针(23)的运动之间限定周期设置的元件。

20、根据权利要求19所述的装置，其特征在于，限定周期设置的元件是可以调节的。

21、根据权利要求19或20所述的装置，其特征在于，该周期设置使得当固结针(23)处于刺入阶段时预刺针(47)处于回退阶段，当固结针(23)处于回退阶段时预刺针(47)处于刺入阶段。

22、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置包括赋予预刺针(47)以和固结针(23)不同穿刺速度的元件(89a；201)。

23、根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置包括相对于固结针(23)的穿刺速度调节预刺针(47)的穿刺速度的装置(201)。

24、根据权利要求12-23之一所述的装置，其特征在于，所述装置包括借助摩擦推动绒头织物(41)的元件(4，7)，其在预刺针(47)处于刺入阶段时以大于预刺针(47)处于回退阶段时的速度的速度被致动。

25、根据权利要求12-24之一所述的装置，其特征在于，在绒头织物(41)路径(1)和针支架(44)之间，预针刺设备(3)包括带有供针(47)穿过的孔口(67，167)的脱料板(63，126)，这些孔口具有平行于绒头织物(41)前进方向的尺寸，足以能完成针(47)的前进分量。

26、根据权利要求25所述的装置，其特征在于，固结仪(2)的针刺板(124)是所述脱料板的整体延伸部分。

27、根据权利要求12-25之一所述的装置，其特征在于，预针刺设备(3)包括可以和绒头织物一起运动的支撑元件(68)，其在和预刺针(47)相对的一侧限定出绒头织物(41)的路径(1)。

28、根据权利要求27所述的装置，其特征在于，支撑元件是具有用于针尖(47)的槽(73)的旋转罗拉(68)。

29、根据权利要求28所述的装置，其特征在于，槽(73)是环形肋(72)之间的间隙。

30、根据权利要求12-25之一所述的装置，其特征在于，为了在和预刺针(47)相对的一侧限定出绒头织物(41)的路径(1)，预针刺设备(3)包括：

—位于和绒头织物(41)前进方向平行的平面中的支撑肋(72)；以及

—在肋(72)之间的用于接收针尖(47)的槽。

31、根据权利要求29或30所述的装置，其特征在于，槽(72)的底部形成有突指(74)，其沿朝向固结仪(2)的方向超过肋(72)延伸。

32、根据权利要求12-31之一所述的装置，其特征在于，如此安装预针刺设备(3)，使得预刺针(47)从绒头织物(41)的第一表面刺入绒头织物，固结仪(2)包括固结针(23)，其穿过由预针刺形成的绒头织物(41)第一表面相反的第二表面刺入。

33、根据权利要求12-32之一所述的装置，其特征在于，预针刺设备包括用于承载针(47)的移动机构(36，136)，和施加给针(47)以椭圆运动的致动机构，该椭圆运动具有刺入分量和前进分量，并且其中一种分量，优选前进分量，至少主要由移动机构的角摆动产生。

34、根据权利要求33所述的装置，其特征在于，移动机构(36，136)借助功能链被相对于机架导向，该功能链包括以铰链串接的滑动件，其围绕平行于纤维绒头织物宽度的摆动轴(37，137)枢转。

35、根据权利要求34所述的装置，其特征在于，借助一个位于另一个内部的元件安装滑动件和铰链。

36、根据权利要求34或35所述的装置，其特征在于，移动机构(36)在导轨(39)中滑动导向，该导轨安装用于在所述铰链中摆动。

37、根据权利要求34-36之一所述的装置，其特征在于，致动机构包括两个曲柄连杆系统，每一个系统都包括连杆(51a，51b)，连杆小端(54a，54b)围绕平行于所述摆动轴(37)的所谓定位轴(56a，56b)铰接于所述移动机构(36)。

38、根据权利要求37所述的装置，其特征在于，两个曲柄连杆系统是类似的并且能够彼此相位变换，相对于绒头织物前进方向(6)，一个位于定位轴(56a，56b)的前方，另一个位于定位轴(56a，56b)的后方。

39、根据权利要求37或38所述的装置，其特征在于，两个曲柄连杆系统中的每一个都有各自的定位轴(56a，56b)。

40、根据权利要求39所述的装置，其特征在于，两个定位轴(56a，56b)相互非常靠近。

41、根据权利要求37-40之一所述的装置，其特征在于，两个连杆(51a，51b)被如此取向，使得它们的连杆小端(54a，54b)指向大致离开绒头织物(41)平面(1)的方向。

42、根据权利要求37-40之一所述的装置，其特征在于，摆动轴(37)大致位于两个偏心件(48a，48b)之间，这两个偏心件相互沿相反方向旋转并且每一个都分别形成两个曲柄连杆系统中的一个。

43、根据权利要求34所述的装置，其特征在于，移动机构(136)通过所述铰链铰接于滑动件(17)，该滑动件由第一往复运动发生器致动，特别是由生成一个分量的曲柄连杆系统(31，127)，该分量优选是刺入分量，并且移动机构(136)还围绕定位轴(156)铰接于第二曲柄连杆系统(94，98)，其生成移动机构(136)绕滑动件(17)的所述铰链的所述角摆动。

44、根据权利要求12-43之一所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

—调节在绒头织物(41)路径中预刺针刺入深度的元件(79)；

—调节预刺针(47)运动中的前进分量的幅度的元件(57)；

—对于预刺针的每一个操作周期调节绒头织物的前进节距的元件(201)。

Images