CN1896360A - 使用两个针床针刺纤维绒头织物的方法和设备 - Google Patents

Abstract

此设备包括两个针刺装置(2，3)，它们在被针刺的纤维绒头织物的通道(1)的相同一侧互相连续。针(47)具有一个“椭圆形”运动，即它们的往复穿透运动与平行于前进方向的往复运动相结合。这两个机构以相同速度起动但它们之间有一个180°的相位移。用来平衡水平振动。

Description

使用两个针床针刺纤维绒头织物的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种针刺纤维绒头织物的方法和设备，其使用连续置于纤维绒头织物通道上的至少两个针床，其中第一个针床更特定地但并非限制性地用于执行预针刺步骤。

更特别地，本发明涉及一种针刺系统，其中针床执行一种“椭圆”型运动，即，具有一个往复穿透运动分量，典型地是垂直的，和一个往复前进运动分量，典型地是水平的。

背景技术

前进分量与穿透分量同步，以处于纤维绒头织物中的穿透位置的针伴随穿过针刺机的纤维绒头织物的前进运动的方式。因此，针能够辅助驱动纤维绒头织物穿过针刺机。此外，在针处于它们的穿透阶段时不再需要停止纤维绒头织物的前进。

另一方面，前进分量形成了一个辅助交替运动特别是影响运送针床的可移动结构。对于此部件的给定重量，这导致平行于前进方向的振动，特别是对于目前使用者需要的高的击打速率。

众所周知的通过合适取向的旋转平衡物或者其它装置补偿振动的影响。但是这些补偿装置是有缺陷的，重的和贵的。

发明内容

本发明的目的是提出一个针刺方法和设备，其中振动特别是前进方向的振动被阻尼，甚至在一个高的击打速率下。

根据本发明的第一个方面，在至少两个连续的针刺装置上针刺一个纤维绒头织物的方法，每个针刺装置包括一个运送针床的可移动结构并且对其施加一个运动，所述的运动具有，在针中具有一个穿透纤维绒头织物的往复分量和一个往复前进分量，其特征在于这两个针刺装置的起动在它们之间有一个相位移，以至于这两个可移动结构的往复前进分量基本上处于相反方向。

因此，这两个可移动结构的前进运动至少部分地互相平衡它们自身的惯性，并且此设备的全部振动至少在很大程度上被减少。提供两个连续针刺装置的需要不是一种强制，是在任何情况下为了保证需要的针刺密度和需要的生产率的经常性的需要。

根据本发明的第二个方面，针刺设备包括沿着被针刺的纤维绒头织物通道的两个连续针刺装置，并且每个都包括一个运送针的可移动结构和一个对可移动结构施加运动的传动机构，所述的运动在在针中具有一个穿透的往复分量和一个往复前进分量，其特征在于这两个传动机构具有带有它们之间的相位移的相同的速度，以至于这两个可移动结构的往复前进分量基本上处于相反方向。

分量中的一个，优选为前进分量，是优选地至少在很大程度上由可移动结构的角摆动产生。

此种类型的针刺装置不需要包括一个与机身成一条直线的曲柄连杆机构，其根据前进分量处于交替运动。另外，由于可移动分量有角度的摆动，平行于纤维绒头织物的前进方向的分量在平行于纤维绒头织物的所有的平面中是不一样的。。普通的振动具有两倍于针刺装置的击打频率的频率。由于所有这些原因，难以使用平衡物以平衡此种针刺设备的水平振动，而其是非常有利的。本发明在另一方面提供一个很有效的解决方案得到一个实际上平面到平面的平衡。

本发明的其它特征和优点将从下述非限制性的说明书中显露。

附图说明

在附图中：

—附图1是一个例子的简图，图示一个实现根据本发明的方法的针刺设备，其中针刺装置分别处于最大穿透和最大退回位置；

—附图2是根据附图1的针刺装置中的一个的更加详细的视图，处于一个经过从最大穿透位置到最大退回位置的操作阶段；

—附图3是实现此方法的针刺设备的另一个实施例的简图；以及

—附图4和5是用于实现根据本发明方法的针刺设备的两个机架图。

具体实施方式

在附图1所示的例子中，此设备包括两个针刺装置2和3，它们沿着一个用于纤维绒头织物(附图1中未显示)的通道1互相接替。在针刺装置2的上游相对于纤维绒头织物的前进方向6还设置一个喂入装置4，并且一个位于针刺装置3的下游的提取装置7由两个旋转罗拉8构成，在它们之间限定沿着基本上是平面的通道1的用于纤维绒头织物的一条夹紧线9。喂入装置4包括由滚盘82组成的两个圆筒，在它们之间限定一个夹紧线92。由导尖83延长的用于纤维绒头织物的吊环被插入相同罗拉的滚盘82之间。下文中，“远端”和“近端”分别意味“相对远离”和“相对接近”通道1的平面。

针刺装置3和2共同容纳于一个机箱11中并因此形成同一机器的一部分。机箱11具有一个入口窗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。

在喂入装置4和提取装置7之间，纤维绒头织物在针刺板24和挡板26之间被导引，针刺板24位于与所述装置2和3相反的一侧，挡板26位于与针刺装置2和3相邻的一侧，针刺装置2和3全都位于通道1的相同一侧。然而，有可能在板24的相同一侧提供一个附加针刺装置(因此在板24下面)，甚至可以根据本发明提供两个附加装置形成一个组合，例如一个关于图示纤维绒头织物通道的平面1成为镜像的组合。

针刺装置2和3中的每一个包括一个可移动结构36(附图2)，它自己包括一个可移动杆38。一个支架44被固定在杆38的近端，一个针床46可交换地固定在支架44远离杆38的表面上。针床46上装有针刺针47，针刺针47朝向纤维绒头织物41并能够通过挡板26提供的小孔循环穿透纤维绒头织物41，所述小孔在附图2中以大的开口示意性的示出。在最大穿透位置，针47的针尖伸入板24的小孔中，其在附图2中以大的开口示意性的示出。实际上，支架44被固定于与

附图1和2所在平面垂直的方向排列的几个杆38上。

结构36既能够沿着横向于纤维绒头织物41的通道1的平面的穿透方向往复运动，又能够绕摆动轴37摆动，摆动轴37与机器的机架19为一个整体以施加给针47一个“前进”运动分量，基本上与纤维绒头织物的前进方向6平行。每根滑杆38被安装在各自的导轨39中沿着它的纵向轴42滑动，导轨39自身枢轴地支撑在机架19中并可围绕平行于纤维绒头织物宽度的摆动轴37旋转。轴37与滑杆38的纵向轴42相交。通过下面将要说明的装置，纵向轴42在与轴37相交并垂直于通道1的平面的主轴43的任意一侧绕摆动轴37摆动。

因此在针47和机器的机架19之间有运动连接，包括与铰链机械串连的滑动装置。在此例中，从针47开始，首先杆38在导轨39中滑动，然后有导轨39在机架19中旋转。

所述的运动连接意味着在针和机器机架之间有机械部分，在此情况下导轨39，其相对于两个元件中的一个，此处是机架，被转动导向，相对于另一个元件，此处是针，被滑动导向。此种运动连接不具有致动功能。

并且在此实施例中，导轨39的滑动导向面位于机架的铰链的圆周表面40中。因此，两个导向装置互相非常近，并且总间隙尽可能小，相对于机架可移动结构36的导向装置几乎和简单单一的铰链一样精确和坚固。

针刺装置2或3还包括一个致动机构，其独立于但补充上述的导向装置。此致动机构包括两个偏心轴48a，48b，它们绕平行于摆动轴37的轴49a，49b旋转地被机架19支撑，并且对称地位于主轴43的两侧。致动机构还包括两根连杆51a，51b，其大端52a，52b与各自的偏心杆48a，48b的偏心轴颈53a，53b铰接。每根连杆51a，51b的小端54a，54b绕各自的定位轴56a，56b与摆动滑动杆38铰接。定位轴56a，56b与杆38的远端相邻。沿着杆38的轴42，滑动导轨39位于支架44和定位轴56a，56b的中心线56c之间。

这样的安排导致两个连杆小端54a，54b彼此倾斜指向，并且远离纤维绒头织物通道1。两根定位轴56a，56b相对于摆动滑动杆38的轴42对称并且互相靠的很近。连杆大端的轴的偏心半径61a，61b具有相同长度，以连杆大端的轴和连杆小端的轴之间的距离来测量的连杆51a，51b的长度是相同的。

两根偏心杆48a，48b沿相反的旋转方向被驱动并且旋转速度相同，如箭头57a，57b所示，例如通过互相啮合的齿轮58a，58b(附图2)，每个都与各自的杆48a，48b一起旋转。在所示的例子中，此种安排和旋转方向57a，57b是这样的，使得当偏心轴颈53a，53b实施朝向纤维绒头织物通道1所在平面的运动的一部分时，连杆51a，51b被牵引并且基本上垂直于纤维绒头织物平面。因此，它们非常有效地将它们的用来将针47穿透纤维绒头织物41的力传递。在提升阶段，如附图2所示，连杆51a，51b更加倾斜，它们在压缩和导向不够良好的状态下运行，但提供的效果也小。大体上，将效果分布在一个周期上是优选的，其使得减轻机器重量成为可能，并因此降低惯性力和振动，这进一步增加了减轻重量的可能性。

该机构包括用来提高相对于杆48a升高杆48b的相位的元件。这些元件示意性的在附图2中通过相对于绕轴49b旋转驱动杆48b的齿轮58b调节杆48b的角位置的调节件59表示。实际上，此调节件能够采用离合器的形式，它的两个盘在它们互相接触的表面上具有一些齿，当离合器接合时所述齿互相啮合。这些齿具有角度顺序的齿距。在偏心杆48b上还有一个制动器，并在偏心杆48a，48b中的每一个上有一个角度编码器。为了执行一个调节，这些装置处于静止，使用制动器，离合器被脱开并且驱动马达旋转直到角度编码器指示达到需要的相位移。离合器再次啮合，然后制动器解除。

在半径61a和61b之间的相位移角度的调节允许对针47的运动的前进分量(平行于纤维绒头织物41的前进方向)的长度进行调节。

如果半径61a，61b之间的相位移被调节使得两个偏心半径61a，61b相对于主轴43对称，那么针刺严格沿着主轴43发生，即，轴42和43在偏心杆48a，48b的所有角位置都重合。事实上，在杆48a和48b的每个角位置，由轴37，49a，轴53a，56a，56b，轴53b和49b限定的多边形具有相对于轴43的镜象对称。针47获得的运动是一个类似于简单的曲柄连杆系统的运动的运动，但有两点除外：

—由于连杆51a，51b的反转，即连杆小端56a，56b位于远端位置，绝对加速数值处于最低的两个死点(杆38的运动方向的反转点)的位置相当于在纤维绒头织物41中针47的最大穿透位置；

—由于使用了两根连杆和两个偏心件，在最大穿透点处方向改变的平滑效果得到了进一步提高。

实际上，如附图2更加详细的显示的，调节设备59被调节使得相对于纤维绒头织物的前进方向6位于后方的偏心杆48b相对于位于前方的杆48a旋转滞后，即，杆48b相对于其与杆48a相对于主轴43对称的位置而言，滞后一个特定角度φ。

这具有三个效果：

—当杆38离开纤维绒头织物41时(附图2)，位于前端的连杆51a同时比另一个连杆51b位于更远端，杆38的远端向后方移动；从而杆38的近端向前方位移，并且针组47自身相对于轴43沿方向6位移，如附图2所示；

—在下降阶段，所述情况被反转，在另一根连杆前方的连杆51a位于更近端并且将杆38的近端保持在向后部倾斜的位置；

—针47向前的运动91a(附图1)发生在纤维绒头织物中的最大穿透位置附近(附图1中的装置2)，在那里运动的垂直分量方向的反转发生有由于两个曲柄连杆系统的死点不重合而进一步被降低的加速度，并且从前向后的倾斜91b在针47的最大退回位置附近发生(附图1中的装置3)。

根据本发明如附图1图示的那样，两个基本上垂直的装置2和3，以相同的击打速率致动，但它们的致动机构之间具有180°的相位移。因此，当一个装置的可移动结构执行了使针47沿着方向6伴随纤维绒头织物的前进运动时(附图1中的箭头91a)，另一个装置的可移动结构执行相反方向的运动(附图1中的箭头91b)，并且由这两个装置的可移动结构的往复运动产生的与纤维绒头织物的前进方向6平行的惯性力，是互相平衡的。

这两个装置2和3优选地排列在纤维绒头织物的相同一侧，因此不管两个可移动结构的复杂的倾斜运动，实际上在每个平行于纤维绒头织物平面1的理论平面中有一个基本平衡。

这两个装置在垂直方向也是平衡的，但不那么完美，由于此平衡在彼此间隔的方向43上产生，因此出现一个振动扭矩。但曲柄连杆系统的偏心杆48a，48b上的平衡物能够减轻每个装置上的垂直振动。

这两个处于反相的装置还具有依次伴随纤维绒头织物沿方向6穿过针刺装置的运动的效果。

为了驱动两个速率相同并且具有180°的相位移的致动机构，它们可以通过合适的机械连接而互相连接，此机械连接可以是永久的或暂时的，可调节的或不可调节的，或者每个机构可以由一个饲服电机驱动，这两个饲服电机与一个调节它们各自的速度和它们之间的相位移的公用控制单元连接，例如根据美国专利号5636420所述。

在附图3所示的实施例中，在每个装置102，103中，针板146的支架144悬挂到并铰接于两个曲柄连杆系统150a，150b上。这两个系统的两个连杆151a，151b的大端152a，152b的每一个都以偏心方式与各自的偏心杆148a，148b铰接，偏心杆148a，148b仅以点划线圆表示。两个连杆的小端153a，153b与支架144铰接。两个偏心杆互相对称并以相同速度相反方向旋转。它们可以沿相同方向旋转。重要的是两个连杆的大端始终基本上处于相同水平，或者一般地说处于与纤维绒头织物通道1距离相等的位置，以给予针板146它的椭圆形运动的垂直分量或穿透分量，该椭圆形运动由一个椭圆142图示，该椭圆142为支架144的横轴145所经过的椭圆。

两个连杆小端的轴和两个连杆大端的轴一起形成梯形，梯形自身能够变形(针板能够从前向后摆动)。然而，梯形的构造由一个第三曲柄连杆系统150c限定，第三曲柄连杆系统150c通常基本上平行于纤维绒头织物的前进方向取向。系统150c包括一个连杆151c，其大端152c在偏心位置与一个偏心杆148c铰接。连杆151c的小端153c与支架144铰接。系统150c基本上给予针板146由椭圆142图示的椭圆运动的前进分量(典型地为水平的)。

在此实施例中，两个系统150c，一个形成该机构102的一部分，另一个形成机构103的一部分，它们各自地位于上游机构102的上游和下游机构103的下游。它们可以全部位于上游或下游。它们的偏心杆沿相反方向转动，但也可以沿相同方向转动。最重要的是两个连杆大端152c在每个时点的位置为两个针板146限定了两个相对于由椭圆142图示的它们运动的平均纵轴143基本上相等并相反的水平偏差191a和191b。另外，机构102的两个曲柄连杆系统150b，150a基本上处于反相，换言之，相对于机构103的两个曲柄连杆系统150a，150b，角度位移在偏心杆148a，148b上测量全部为180°，使得当与机构103连接的针板处于穿透运动时，与机构102相连的针板146处于退回运动，反之亦然。

总体上，两个轴145在它们各自的椭圆轨道上始终位于直径上相反的位置，它们沿相同方向在椭圆轨道上行进。

在附图4所示的实施例中，不是安装在共同的机架上，而是两个连续的针刺装置，不论是根据附图1和2还是根据附图3，在两个机架111上设置，机架111是单独的但是互相充分刚性地固定，根据本发明用来通过两个机构各自的角相位使其中一个机架的水平振动由另一个机架的水平振动平衡。

在附图5所示的实施例中，两个机架111，不是邻接和互相直接固定，而是通过反作用杆112(仅显示一个)互相连接，反作用杆112能够与每个机架111铰接或刚性地连接。杆112安装和/或取向为使得在纤维绒头织物的前进方向从一个机架到另一个机架传递动力。本发明不限于说明的实施例，对任何“椭圆形的”针刺设备都有益，无管针的导向和起动方法。在附图1和2显示的特定实施例中，定位轴56a和56b能够被合并。本发明也可用于两个连续针刺装置从纤维绒头织物的下表面进行针刺，与所示的从上表面针刺结合或不与之结合。下方的针刺装置可以与上方的同时实施击打，或者与后者交替实施击打。对于同时实施击打，上方针和下方针一起位于穿透位置。对于交替实施击打，当下方针位于穿透阶段时，上方针位于退回阶段，反之亦然。

Claims (20)

1.一种用于在至少两个连续的针刺装置(2，3；102，103)中针刺一个纤维绒头织物(41)的方法，每个针刺装置包括携带针(47)的可移动结构(36)并对其施加运动，对于针具有一个穿透入纤维绒头织物的往复分量和一个往复前进分量(91a，91b)，其特征在于，这两个针刺装置(2，3；102，103)以它们之间的一个相位移起动，使得两个可移动结构的往复前进分量(91a，91b；191a，191b)基本上位于相反方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个针刺装置(2，3)中前进分量(91a，91b)由可移动结构(36)绕轴(37)的角度摆动产生，轴(37)基本上平行于纤维绒头织物的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相位移基本上为180°。

4.一种针刺设备，包括两个针刺装置(2，3)，它们沿被针刺的纤维绒头织物(41)的通道(1)互相连续，每个针刺装置包括携带针(47)的可移动结构(36)和对可移动结构(36)施加运动的致动机构，对于针(47)所述运动具有往复穿透分量和往复前进分量(91a，91b)，其特征在于，这两个致动机构能够具有相同速率但彼此具有相位移使得两个可移动结构(2，3；102，103)的往复前进分量(91a，91b；191a，191b)基本上位于相反方向。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，这两个装置(2，3；102，103)基本上相同。

6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，两个装置的可移动结构(36)基本上沿纤维绒头织物的前进方向(1)在纤维绒头织物(41)的相同一侧排列。

7.根据权利要求4至6的一项所述的设备，其特征在于，相位移为180°。

8.根据权利要求4至7的一项所述的设备，其特征在于，在每个装置中一个分量，优选为前进分量(91a，91b)，至少在很大程度上由可移动结构(36)的角度摆动产生。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，可移动结构(36)相对于机器的机架(19)通过包括滑动装置的功能链被引导，该滑动装置与平行于纤维绒头织物宽度方向的摆动轴(37)的铰链串连。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，滑动装置和铰链通过一个位于另个内的装置实现。

11.根据权利要求8至10的一项所述的设备，其特征在于，可移动结构(36)在一个导轨(39)中滑动导向，所述导轨(39)被安装用来在所述铰链中摆动。

12.根据权利要求9至11的一项所述的设备，其特征在于，致动机构包括两个曲柄连杆系统，每个系统包括一个连杆(51a，51b)，其小端(54a，54b)与所述可移动结构(36)围绕平行于所述摆动轴(37)的定位轴(56a，56b)铰接。

13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，导轨(39)基本上位于两个偏心装置(48a，48b)之间，偏心装置沿彼此相反的方向转动并且每一个形成两个曲柄连杆系统中相应的一个的一部分。

14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，两个曲柄连杆系统是相似的并且能够相位移，相对于纤维绒头织物移动方向(6)，一个位于定位轴(56a，56b)之前，另一个位于其后。

15.根据权利要求12至14的一项所述的设备，其特征在于，对每一个曲柄连杆系统均有一个相应的定位轴(56a，56b)。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，两个定位轴(56a，56b)彼此很接近。

17.根据权利要求12至16的一项所述的设备，其特征在于，两个连杆(51a，51b)取向为它们的连杆小端(54a，54b)通常远离纤维绒头织物(41)的平面(1)的方向指向。

18.根据权利要求4至17的一项所述的设备，其特征在于，两个针刺装置安装在相同机架(11)上。

19.根据权利要求4至17的一项所述的设备，其特征在于，两个针刺装置分别安装在机架(111)上，两个机架彼此固定。

20.根据权利要求4至17的一项所述的设备，其特征在于，两个针刺装置分别安装在机架(111)上，两个机架通过至少一个反作用杆(112)互相连接。

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