压实纤维绒头织物的针刺装置的制作方法

专利名称：压实纤维绒头织物的针刺装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于压实纤维绒头织物的针刺或预针刺装置。
背景技术：
在标准的针刺装置(或针刺机)中，横向于纤维绒头织物取向的多根针为了周期性地通过纤维绒头织物而快速往复运动，以将不同层的纤维交织在一起。由一个或多个针板支撑的针和一个可移动机构成为一整体，所述的移动机构包括一个用于针板或板的支撑物，和在针织机的机架中滑动的杆，从而根据所述的往复运动引导可移动机构。设置在针刺机出口的夹紧辊在压实的纤维绒头织物上施加一个牵引力。当针在撤回阶段也就是从纤维绒头织物分离时，所述的牵引被传送给设置在针刺机入口的纤维绒头织物。针刺机上游的纤维绒头织物在给定的低的机械强度下，横向穿过针刺机的所述的牵引能够损坏进入到针刺机的纤维绒头织物的均一性，因此破坏了最后成品的质量。
为了解决上述问题，提出了具有所谓“椭圆”运动的针刺机。“椭圆”意思是针尖点的轮廓图，例如每一枚针的尖点描述了封闭环形轨迹，比如椭圆的或卵形的，类似于椭圆形，没有必要是数学意义上的椭圆形。在这样的针刺机中，针被赋予一种组合的运动，其包括两个由往复运动构成的分量作为第一分量的刺入分量，以及一个平行于通过针刺机的纤维绒头织物前进方向的叠加的前进分量。当针在穿刺阶段时，第二运动发生在纤维绒头织物的前进方向，针在回退和分离阶段时发生在在相反于纤维绒头织物前进方向的返回方向。相对于机架引导可移动机构的滑动组件被省略。可移动机构通过多个曲柄连杆系统被引导，其同时构成致动机构，该机构赋予针或多或少的椭圆运动。
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。
当针在穿入阶段时进行绒头织物的前进运动，在刺穿阶段时不再有夹紧辊和针之间绒头织物的拉伸这样的问题。同时，刺穿阶段时针沿绒头织物前进方向运动，有助于将后者送入针刺机。
然而，这些针刺机的缺点是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。这一方面造成了摆动，另一方面形成了空气运动。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。空气运动使得非固结纤维散开，由此在绒头织物的不均匀性以及宽度不规则性。
文献FR-A-2180928也描述了带有椭圆运动的包括第一曲柄—连杆装置和第二曲柄—连杆装置的针刺机，所述的第一连杆或一些杆具有一个通常垂直定向从而产生针床的垂直穿刺运动，所述的第二连杆或杆具有一个通常的水平定向从而产生针板的水平穿刺运动。
文献EP-A-892102提出关于上述针刺机的改进，尤其是方便用于调节针刺杆前进的进程的装置。更具体的是，两个连杆的小端铰接于横向杆的两个端，横向杆的中心点铰接在针床支撑物。所述曲柄的一个可调节的角滞后例如通过步进电动机允许调节前进进程。
为了减小所述的机器的长度，所述的文献提出设置在所述机器的顶部的用于针板的前进运动的所述的曲柄—连杆系统。一个振动钟形曲柄把产生的运动转变成所希望的水平可交替的前进运动。但是复杂的机器部件的数量和往复部件的质量也被提高。

发明内容
因此本发明的目的是提供一种被机械简化了的椭圆运动针刺装置，所述的装置和现有技术相比具有所需要的小的空间，其能够以相对高的速率压实变形非常小的纤维绒头织物。本发明也提供一种可以用于纤维绒头织物的预针刺的装置。
本发明装置至少部分地基于这种认识，即现有的机器都被设计为保持可移动机构在其运动期间运载基本上平行的针。根据本发明发现能够脱离所述的限制，并且这样还能够导致所述系统的简化和合理化。
根据本发明，针刺或预针刺装置包括用于装载针的可移动机构和一致动机构，致动机构施加给针一种椭圆形运动，所述的运动具有一个穿刺分量和一个前进分量。其特征在于，所述的分量中的一个，优选前进分量至少大部分由可移动结构的角摆动产生。
根据本发明提出的方案允许相对于机架更直接地引导可移动机构，并且使得总的间隙减小，振动减小，所需要的空间也减小，所述的间隙影响可移动机构的定位并因此影响相应的针的定位。
在所熟知的带有椭圆运动的针刺机中，平行于纤维绒头织物运行方向的椭圆的最大尺寸或多或少一般定位在最大穿刺位置和最大回退位置的中间。尤其是当所述的轨迹是具有两个对称轴的完美的椭圆时就是如此平行于纤维绒头织物的前进方向的小中线和大中线的两个端的间距相等，两个端分别对应针的最大穿刺位置和最大回退位置。根据本发明已经发现这样的结构是不利的跟随前进运动的纤维绒头织物的针仅作用于所述的针前进进程的一半。在另一半中，也就是指在上半段，如果指针在水平前进的纤维绒头织物的上方，则所述的针在和纤维绒头织物相反的方向移动并且因此必须和纤维绒头织物脱离。在穿刺方向的所述的针的往复进程必须是所希望的有效进程的双倍。这样导致了振动的增加，磨损和速率的减小。
根据本发明的特征，为了解决所述的缺点，针的椭圆形运动沿着其较大尺寸平行于纤维绒头织物前进方向的轨迹进行，该较大尺寸和针的最大穿刺位置相比更接进最大回退位置。
可移动机构优选相对于所述机器的机架通过一种包括一滑动装置的功能链被引导，所述的滑动装置围绕振荡轴与铰链可操作地串连，所述的轴平行于纤维绒头织物的宽度。所述的滑动装置提供所述的分量中的一个，典型地是穿刺分量，并且所述的铰链允许产生其它分量，具体是前进运动的角摆动。
根据可能的实施例，致动机构包括两个曲柄—连杆系统，每一系统都包括一个连杆，其小端在平行于所述摆动轴的所谓定位轴中铰接于所述的可移动机构。
这样，根据本发明，针板被连接到其上的所述的可移动机构是两种i)在大部分垂直于或者绝大部分横向于纤维绒头织物通道平面的方向中往复运动和ii)绕和机架一体的摆动轴摆动。由于优选包含在两个曲柄连杆系统之间的相位移的不对称的存在，因此相对于通过针刺机纤维绒头织物的前进方向，假定—在下降阶段中，设置在下游的连杆比其它的连杆处于近端(相对于纤维绒头织物)，以便针板被设置在倾斜的上游；—在纤维绒头织物中的最大穿刺位置的附近，当发生针板运动的垂直分量的方向反转时，针床从上游到下游倾斜；—在上升阶段中，设置在下游的连杆在此时比其它的连杆处于远端(相对于纤维绒头织物)，以便针板在下游倾斜；和—在离开纤维绒头织物的针床的最大回退位置的附近位置中，当发生所述运动的垂直分量的方向的反转时，针床从下游到上游倾斜。
因此，本发明的椭圆运动和现有技术不同，具体是针床在上游或下游处于倾斜的位置(例如不平行于纤维绒头织物的平面)，当针板在它的往复穿刺运动的远端部分时进行下游/或上游倾斜运动，当针板在它的往复穿刺运动的近端部分时进行上游/或下游倾斜运动。在现有技术中(尤其是在上述文献中所述的)，针板，在沿着它的“椭圆”路径运行时，总或多或少地留在平行于纤维绒头织物的平面中。此外，根据本发明，针床从上游倾斜的位置到它的往复穿刺进程的近端部分中的下游倾斜的位置，从而必然产生伴随纤维绒头织物前进的所希望的效果。
本发明的目的在于得到新的机构，该机构被机械地简化，因此仅包括两个曲柄连杆系统，以便既执行椭圆运动的垂直分量又执行椭圆运动的水平分量。
优选的，单独地或组合地—提供上述滑动装置的导轨被基本设置在两个相互在相反方向旋转的偏心装置之间，并且属于两个曲柄—连杆系统中的相应的一个；这样允许更好地平衡惯性力；—两个连杆以它们的端取向，它们的端通常在远离纤维绒头织物的平面的方向形成连杆小端；这样，在最大穿刺的附近位置处的针的运动的垂直分量的方向反转过程进行的很慢，而且在此期间的停顿时间中，使得纤维绒头织物的前进方向的针的部分运动有效并且条件良好地进行。此外，这样的设置的机器很紧凑；—连接曲柄轴和相关连杆的较小端的轴的两条中心间距线之间形成的角度从0°到180°之间进行变化，优选为70°。两个连杆较小端的轴优选比两个曲柄更加彼此接近。
—为了调节两个曲柄—连杆系统之间的相位移，在两个曲柄—连杆系统之间可设置一个可操作的差速齿轮，其包括由具有可调节的固定角位置的机箱承载的行星齿轮。
—根据另一个改进的实施例，能够使用伺服电动机(“无刷”电动机)，其是机械独立的但是通过中央控制器协同运作，以便以带有可调节相位移的相等速度驱动两个曲柄—连杆系统；—根据本发明的优选的改进实施例，为了在两个曲柄—连杆系统之间的所述的相位移的调节，能够在两个共轴的半轴之间使用离合器，每一个半轴都耦合到曲柄—连杆系统中的一个，该离合器包括两个盘，每一个盘都和半轴中的一个一体旋转，半轴能够以可选择的相对角位置一个靠着另一个地实施，以便执行所需要的相位移；—在一个具体的优选形式中，这些盘在它们相互的接触面具有径向齿条，尤其是在它们之间具有关于半轴的共用轴的角度顺序的节距的赫兹齿轮齿；—至少连接到电机的半轴被连接到一个角解码器；—为了改进相位移的调节，所述的盘被彼此移开，连接到电机的半轴旋转一个优选被解码器监控的角度，同时仍锁住另一个半轴，然后所述盘回到相互角度互锁接触；—通过在任一半轴上设置解码器，证实所进行的相位移。


本发明的其它的特征和优点根据下面的描述被示出，其涉及非限定的实施例。
在下图中图1是本发明针刺机的示意侧示图；图2是示出本发明另一个实施例的预针刺/针刺设置的示意侧视图；图3和4是相位移装置的两个实施例的示意透视图；和图5是图1的针刺机的示意图。
具体实施例方式
图1中的本发明的针刺设备2被设置在机箱11中，具有一个入口窗12和出口窗13，其中喂入设备4被设置在进口窗中，一个提取设备7被设置在出口窗中。纤维绒头织物(未示出)因此在机箱11中进行沿前进方向6的路径1。
下文中，“远端”和“近端”分别意味“相对远离”和“相对接近”路径1的平面。
针刺设备2包括一个可移动机构36，其依次包括至少一个杆38。实际上，它们是排列在纤维绒头织物的宽度方向的几个平行杆38，并且因此仅有一个出现在附图中。为了简化描述，在下文中通常认为仅有一根杆38。可移动机构36也包括一个刚性地固定到杆38近端的支撑件44。针板46是刚性的但是可以互换地固定到支撑件44上，固定在其远离杆38的表面上。杆46装载有朝着平行于杆38的纵向轴42的纤维绒头织物伸展的针47。在针47的区域中，纤维绒头织物通道1由连接到和针床47相反的纤维绒头织物的表面的针刺板24和挡板26限定，挡板连接到朝着针床47旋转的纤维绒头织物表面。针刺板24和挡板26有小孔(显示在任一实施例中，在图1中显示为聚合在一起的大孔)，当针在最大穿刺位置时，小孔适于针47通过。
任一滑动杆38被安装成使得在相应的导轨39中沿着它的纵向轴42滑动，导轨自身在设备2的机架中以围绕摆动轴37摆动的方式支撑，摆动轴平行于纤维绒头织物的宽度。轴37在导轨39中的孔的轴向长度的中间相交于滑动杆38的纵向轴42，其中杆38在导轨39中滑动。借助以下将被描述的元件，纵向轴42围绕摆动轴37在总轴43的任一侧摆动，所述总轴和轴37相交以及垂直于纤维绒头织物路径1的平面。可移动机构36在横向于纤维绒头织物的路径1的平面的穿刺方向中同时完成一个往复运动，和一个围绕和机架19为一个整体的摆动轴37的摆动运动。摆动运动用于施加给针47所谓的运动的“前进”分量，其基本上平行于纤维绒头织物的前进方向6。
这样，在针47和所述机器的机架19之间有一个运动连接，其包括一个和铰链功能性串连的滑动装置。在本实施例中，从针47开始首先是杆38在滑动装置39中的滑动，然后是在机架19中的导轨39的旋转。运动连接意味着在针和机器的机架之间有一个机械的部件，在这种情况下是导轨39，其被引导相对于所述的两个元件中的一个，在这里指机架旋转，相对于另一个元件，这里指针滑动。所述的运动连接不用于致动可移动机构。
此外，在所述的实施例中，导轨39的滑动引导表面被设置在机架中的铰接表面40内部。这样，两个引导件彼此非常接近，积聚的间隙近可能小，并且可移动机构36相对于机架的引导几乎象一个简单和单一的铰链那样精确和坚固。
预针刺设备也包括一个致动机构，其依次包括两个偏心件—或曲柄48a，48b，它们通过机架19围绕和摆动轴37平行的轴49a，49b旋转支撑，并且在本实施例中对称设置在总轴43的任一侧上。致动机构也包括两个连杆51a，51b，它们的大端52a，52b被铰接在偏心件48a，48b的各自的偏心件颈53a，53b上。每一连杆51a，51b的小端54a，54b围绕相应的定位轴56a，56b被铰接到摆动滑杆38。定位轴56a，56b靠近杆38的远端。沿着杆38的轴42，滑动导轨39被设置在支撑件44和中间间距线56c之间，该中间间距线穿过两个定位轴56a，56b。在所示实施例中，导轨39或多或少地在支撑件44和中心间距线56c的中间处。每一连杆51a，51b都被设置在摆动滑杆38的轴42的相同的一侧。
偏心件48a，48b的轴49a，49b在它们之间有一个中心间距E，其和连杆小端的定位轴56a，56b之间的中心间距E不同。如果连杆大端轴53a，53b的偏心半径61a，61b相对于偏心件48a，48b的旋转轴49a，49b被分别指定为ra、rb，则它们的关系(1)如下|E-e|＞ra，+rb(1)该结果是两个连杆从来不会变得彼此平行并且一直保持同一个彼此倾斜的方向。
在所示实施例中，E大于e，并且ra，＝rb＝r，以致于关系式(1)变成关系式(1A)E-e＞2r (1A)此外，如果连杆51a，和51b中的任一个的中心间距长度分别被指定为La和Lb，则关系式(2)如下|E-e|＜(La+Lb)-(ra，+rb) (2)所得到的结果是两个连杆基本上从不对齐，即便两个连杆的大端处于彼此的最大间距位置时。
在所示实施例中E＞era＝rb＝rLa＝Lb＝L关系式(2)变为(2A)E-e＜2L-2r (2A)合并关系式(1)和(2)得到关系式(3)(La+Lb)-(ra，+rb)＞|E-e|＞(ra+rb) (3)合并关系式(1A)和(2A)得到关系式(3A)2L-2r＞E-e＞2r (3A)
关系式(3)和(3A)表明偏心件49a或49b中的任一个和相应的连杆小端56a或56b之间的中心间距线60a和60b在它们之间形成了角度A，其从0°到180°之间变化。所述的角A在本实施例中大约为70°。
这样的设置使得两个连杆小端54a，54b彼此直接倾斜相对，并且远离纤维绒头织物的通道1。角A的最高点因此被设置在两个连杆的小端之上。
两个定位轴56a，56b关于摆动杆38的轴42对称设置并且彼此相互接近。换句话说，值e低。这样减少了空间的需求和杆38的压力，因此能够被制造的轻一些。
两根偏心件48a，48b在相反的方向以相同的速率被驱动，如箭头57a，57b所示，例如通过相互的啮合齿轮58a，58b来驱动，任一个齿轮都分别和轴48a，48b中的相应一个成为一体。在所示实施例中，所述的设备和旋转方向57a，57b是这样的，即当偏心件颈53a，53b沿着它们直接朝向纤维绒头织物通道1的环形轨道的一部分运行时，连杆51a，51b以牵引力操作并且相对垂直于纤维绒头织物平面的线仅轻微倾斜。它们这样非常有效地把它们的用于所述预针刺针47刺入的力传递给所述绒头织物中。在提升阶段，连杆51a，51b更加倾斜，它们处于压缩状态并且没有被良好定向，但是所提供的力减小了。整体说来，优化了力在整个循环过程的分布，从而有可能轻化所述的机构，并且因此减小了惯性力和振动，还进一步提高可能的轻化。
所述的机构包括用于相对于轴48a提升轴48b的元件。这些元件在图5中通过轴48b相对于齿轮58b的角位置调节装置59示出，该齿轮58b绕着轴49b地旋转驱动所述的轴48b。
半径61a和61b之间的相位移角度的调节允许针47的运动的前进分量的长度的调节(前进分量平行于纤维绒头织物的前进方向)。当两个曲柄48a，48b相对于所述机构的轴43处于角对称位置时相位移被认为是零。然后杆38的轴42永久的和所述机构的轴43一致并且前进分量是零。
如图1所示，为了获得不是零的前进分量，调节装置59被调节以便上游被设置在相对于纤维绒头织物针板前进方向6的偏心件48b相对于设置在下游的轴48a滞后。
因此—当杆38离开纤维绒头织物，位于下游的连杆51a同时比另一个连杆51b位于更远端，连杆51b把杆38的远端设置在上游；由此杆38的近端向下游移动；并且针组47自身在相对于轴43的方向6中移动；—在下降阶段，上述被反过来，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下游的运动的很大部分发生在纤维绒头织物中的最大穿透位置附近，在那里，运动的垂直分量的方向的反转以加速度进行，加速度由于两个曲柄连杆系统的死点不重合而进一步降低；倾斜后的该位置显示在图1中；并且—从上游到下游的倾斜很大程度上发生在针47的最大回退位置的附近。
板24和挡板26的孔是椭圆形的，具有用于针47的足够长度，以便能够完成它们椭圆运动的前进分量(平行于纤维绒头织物的行程6的方向)。
本发明能够容易地分离例如用油润滑的部件，该部件包括曲柄连杆机构和摆动滑杆38远到导轨39的顶部，还包括需要防护油的“纺织”部件，其被设置在导轨39和纤维绒头织物的路径1之间。当导轨39在一侧的针床支撑件44和另一侧的连杆小端56a，56b之间引导杆38时这是特别有用的。然后有一个油密的阻挡层，分离开所述的两个部件，并且杆38在导轨39下方通过阻挡层。所述的阻挡层例如是一金属板(未示出)，包括，用于杆38的通道、装配有波纹管密封件(未示出)的开口，其一方面被密封地固定到开口的外围，另一方面被固定到杆38的外围。
在优选的变形实施例中，两个曲柄连杆系统和摆动滑动杆38的顶部封闭在具有环绕导轨39的开口的机箱(未示出)内。一个波纹管密封件紧紧地密封环绕导轨39的该开口。此外在导轨39的孔中至少有一个环形的唇形密封件(未示出)，其和杆38的圆柱侧壁密封地滑动接触。
在图2中示出的实施例涉及一种装置，所述的装置包括沿着用于纤维绒头织物的通道1的一个压实装置2，压实装置直接位于本发明的预针刺装置3的后面，也就是，该针刺装置按照本发明产生的椭圆形运动被驱动。
预针刺装置3和压实装置2一起位于一个单一的机箱中，并且形成同一机器的一部分，该机器也包括一个喂入装置4和一个提取设备7。
这里压实装置是一个针刺装置2，其包括一个在固定的滑动方向16中线性往复运动的可移动机构14，该方向垂直于纤维绒头织物的通道1的平面。形成机构14的一部分的滑杆17滑动安装在滑动导轨18中，滑动导轨固定到所述机器的机架19。所述的机构14还包括一个通过支架92或中间部件固定到滑杆17近端的支撑件21，和一个针板22，其可互换地固定于支撑件21。针刺针23仅有两个被示出，其他它们的端通过虚线23a示出，所述针刺针23垂直于通道1的平面被定向并且分布在针板22的表面上。在针23的区域中，纤维绒头织物的路径在挡板126和针刺板124之间被限定，针刺板邻近纤维绒头织物离开针板22的表面。板124和挡板126具有小孔(都未示出)，当针处于图2所示的最大穿刺位置时要穿过这些孔。
为了往复运动的产生，针刺装置2包括一个交替运动发生器，尤其是一个连杆127，它的大端被铰接到偏心件31的偏心件颈29上，它的小端32被铰接到滑杆17的远端。旋转支撑在一个和机架19一体的轴承上的轴31通过一个可调节速度的电动机被旋转驱动，该电动机未示出。
预针刺装置3对应于根据本发明第二实施例，预针刺装置的可移动机构136包括代替图1中装置的针刺机构的摆动滑杆38的一个钟形曲柄138，它的近端被固定到运载针板46的支撑件44上。曲柄138的弯曲部分在摆动轴137处被铰接到中间部件92，该中间部件和压实设备2的滑杆17连成一体。曲柄138的远端在定位轴156被铰接到连杆94的小端93，连杆94的大端96被铰接到偏心件98的偏心件颈97上，偏心件相对于机架19旋转安装并且以和设备2的偏心件31相同的旋转速率被驱动。相对于偏心件31的偏心半径161a，偏心件98的偏心半径161b滞后，其通过连杆127和滑杆17致动摆动轴137。这样，当压实针23在最大的穿刺位置时，偏心件98将执行它的运动的一部分，其中它向下游进一步推动连杆93的小端，并且因此导致钟形曲柄138以图2中的逆时针方向转动。从而当预刺针47基本上在最大的穿刺位置时，产生了箭头91a所示的运动分量。
该方案减少了预针刺针47和纤维绒头织物进口之间的距离，纤维绒头织物在板124和针刺装置2的挡板126之间。
在所示的实施例中，预针刺装置的板由一个驱动圆筒224替换，该圆筒装载有一系列的圆盘225，圆盘在它们中间形成了环形的沟槽，所述的沟槽足够深以接受最大穿透位置的针47的尖。沟槽的底部形成有指形物227，指形物尽可能远地延伸到板124的起始处。
代替齿轮(图1)或同步皮带(图2)连接，图1或图2中的两个曲柄连杆系统每一个都能够通过各自的伺服电机驱动。两个伺服电机被连接到一个共用的控制装置上，该控制装置可调节地控制它们的共有速度和它们的往复相位移。
然而，所述的方法具有缺点，即两个电机中的一个的故障可以引起损坏，尤其是针和挡板或针刺板之间的机械干扰。
在图3所示的实施例中，一种更有利的方案包括通过一种可调节的差速齿轮71将图1实施例中的两个曲柄连杆系统的偏心件48a，48b连接。
驱动电机72驱动第一小齿轮73，其在自身转动方向的同一方向通过中间齿轮74b和第二齿轮76b的级联驱动偏心件48b，第二齿轮76b通过轴77b连接到偏心48b。第一齿轮73和第二齿轮76a同轴，第二齿轮76a通过轴77a和偏心件48a成为一体。第一齿轮73通过由差速行星齿轮71构成的一相反运动锥形齿轮74a驱动第二齿轮76a。行星齿轮在差速齿轮箱78中在自己的轴上自由旋转。箱78相对于齿轮73和76a的共用轴81的角位置确定轴77a和77b之间的相位移。固定到所述装置的机架上的伺服电机79通过减速齿轮82控制机箱78相对于轴81的角位置，减速齿轮82包括一个由伺服电机79驱动的螺杆82v和形成在机箱78径向外表面的外缘上的环形齿轮82c。减速齿轮82是不可逆的，因为在由机箱78围绕其轴相对于针刺装置的机架施加的扭矩不能旋转螺杆82v。机箱78因此固定不动，防止当伺服电机79在静止时围绕它的轴81相对于针刺设备的机架的旋转。
用于调节两个曲柄连杆系统之间的相位移的另外一个方案，如图4所示，包括省略差速齿轮71和它的电机79、它的减速齿轮82，并且用爪形离合器401代替所有的齿轮，该离合器被设置在第一齿轮73和偏心件48a之间，偏心件48a和第一齿轮沿轴81同轴。偏心48a现在以和第一齿轮73相同的方向旋转，在第一齿轮73和第二齿轮76b之间的相应齿轮74b被删除，以便反转相对于偏心件48a的偏心件48b的旋转方向。相对于共用电机72，离合器401在齿轮链73，76的下游，其传送所述运动到其它的偏心件48b，其结果是当离合器401被分离时，偏心件48a，48b可以彼此独立地旋转。离合器包括两个盘402，403，其中的一个如箭头404所示的是轴向可移动的。这些盘的相互的接触面包括径向的齿轮齿406，407，它们在离合器啮合时能够相互配合在一起。齿轮齿的齿距是典型的角度顺序。制动器408能够锁住设置在离合器401下游的偏心件48a，和在每一偏心件48a，48b上的相应的角解码器(未示出)。为了调节相位移，使用了制动器408，离合器401被分离并且偏心件48b借助电动机72旋转过需要的角度，直到达到所希望的相对角位置，该位置由解码器监控。离合器401然后又进行啮合并且制动器408被释放。在所述的实施例中，电动机72和与其同轴的偏心件48a在操作过程中沿同一方向旋转。所述的优点是传送力矩远远大于差速齿轮的力矩，成本降低、组件简化并且因此比图3中的设备更可靠。
可选择地，如果两个偏心件48a和48b必须在同一方向中旋转(图2中的情况)，第一齿轮73和第二齿轮76b之间的反转齿轮74b被保持。
参照图5描述以下一些特征，这些特征优选用于图1中实施例的结构、改进和尺寸。
在所示出的位置，曲柄48a是处于相对于线49c的角位置θ处，该线穿过两个曲柄的中心49a和49b，并且曲柄48b提前了该相位移φ，以便它的角位移相对于线49c是θ+φ。
作为针的“椭圆”轨迹的代表，图5示出了针床46的点P的轨迹T，所述的点位于摆动滑杆38的轴42上。
轨迹T被分成理想线TL的远端部分和近端部分，线TL平行于纤维绒头织物前进的方向，以便在整个近端部分中，也就是其通过最大穿透点TP的部分，针的运动有一个在纤维绒头织物前进方向中的前进分量。
对于轨迹T给定的形状，选择作为线TL的线是位于离点TP尽可能远的线，也就是如果线TL被移动稍微远离点TP，在轨迹T的近端至少有一个轨迹上的点，在那里所述针的移动的前进分量将和纤维绒头织物的前进方向相反。因此，线TL至少经过针的前进的往复行程的一个端。在优选的结构中，所述针的前进方向的往复行程的两个端都在线TL上。因此能够沿着线TL测量所述针的前进行程CA。
根据本发明的特征，轨迹T的形状是可选择的以便线TL被设置离轨迹的点TR比离轨迹T的点TP近，所述的点TR相应于针的最大回退位置，所述的点TP相应于所述针的最大穿刺位置。
这样，针的有用的行程CU，是从线TL到最大穿刺点TP沿着该行程CU，针能够在伴随纤维绒头织物的前进运动同时与纤维绒头织物结合，该行程CU相对于穿刺方向中的针的总的行程CP特别长。
根据本发明已经发现，通过个案地尺寸研究获得了带有朝向纤维绒头织物的更加逐渐变细的部分的椭圆轨迹T，并且当曲柄连杆系统的“高死心”相应于针的轨迹点TR的区域时，更容易获得这样的轨迹T。曲柄连杆系统的“死心”意味着系统的两个状态中的一种，其中，曲柄的轴心，连杆小端轴和连杆大端轴对齐。曲柄连杆系统的“高死心”意味着两个死心中的一个，其中，连杆的大端52a，b被设置在曲柄轴49a，b和连杆小端54a，b之间。
所示的结构中，设置在一方面连杆小端54a，54b和另一方面针床46之间的导轨39具有紧凑、刚性的优点，相对简单地将整个转置设置在板支撑件44上的油中。此外，通过操作力施加在机架上的力矩因为针板46和曲柄的轴49a，49b之间的间距的减小而减小。
可以想象，在连杆小端54a，54b外面设置滑动导轨39，杆38也在该方向中延伸以配合该导轨。针的前进运动分量然后通过杠杆作用被大大地提高，其能够减小用于针的给定前进行程的两个曲柄连杆系统之间的相位移。这样简化了现在要被讨论的平衡问题。
当进行没有相位移的操作时，并且因此具有针的线性轨迹(前进行程CA＝0)，垂直的惯性振动的平衡通过在任一个曲柄上设置平衡物被最佳化(在穿刺方向中)，当滑杆38在行程的高端时平衡物在低位置，当滑杆38在动程的低端时平衡物在高位置。围绕每一曲柄的轴的平衡物的角位置根据连杆大端轴的角位移进行计算，是Asin(E-e)/(2*(r+L))+π。由于两个曲柄连杆系统是一样的并且彼此同相但沿相反方向旋转，因此它们永远关于包含轴43的横向对称面(垂直于图5中的平面)彼此对称，这样由平衡物产生的水平力相互平衡。这样的平衡借助曲柄48a上的平衡物301c和曲柄48b上的平衡物301b示出。
然而，如图所示，当两个曲柄的相位彼此移动引起针的运动中的前进分量出现时，以这种方式形成的平衡效果下降。水平摆动(平行纤维绒头织物的前进方向)出现。为了解决这样的问题，根据本发明在连杆大端之间的相位移角度φ的相反方向相互成一定角度地移动平衡物，以便使两个平衡物接近它们相对于包含轴43的横向平面处于对称位置。一种实际的方案包括在构建机器时沿上述方向以一个角度δ永久移动平衡物，δ大致等于连杆大端之间设置的设计的最大相位移的一半。这样，比如在连杆大端之间最大的相位移φ是15°则δ是7°(在图5中，显示的相位移φ大于15°，为了解释的目的，角δ被相应地提高)。
这样当相位移φ是零，两个平衡物相对于横向平面是不对称的，然后当曲柄的相位移从φ＝0增加到φ＝7°，两个平衡物向对称的位置移动。在φ＝7°，到达平衡物的对称的位置，然后它们的不对称又一次增加直到到达最大的相位移φ。
这是在图5中被示出的方案，其中平衡物301b处于“额定”角位置，平衡物301a具有相对于“额定”位置301c的角位移δ，δ位于使平衡物301a和相平衡物301b相对于轴43处于对称位置的方向。本发明不限定于所描述和所示出的实施例。
在图1的实施例中，定位轴56a和56b可以合并(距离e＝0)。不管独立还是合并的，杆38可以通过轴向延伸的孔，机架19的铰接轴能够延伸通过所述的孔，以便摆动铰接面代替图1中的反向而位于滑动面的内部。
在连杆51a，51b和杆38之间的铰接连接可以被设置在滑动导轨39和支撑件44之间，特别是如果所述的机器用油润滑的情况下。
图2中的实施例没有必要连接到线性的针刺设备2。相反，杆17能够沿着轴137被直接连接到摆动铰接件，并且仅用于产生椭圆运动的穿刺分量。
图3的带有差速齿轮的方案或者图4的带有离合器的方案适用于图2中的结构，以便驱动在它们之间带有可选择的角调节的两个曲柄连杆系统。
在图5所示的实施例中，代替相对于其最佳角位置仅将一个平衡物转过一定的角度δ，以便平衡穿刺方向的振动(典型的是垂直方向)，可以将两个平衡物都移动一定角度，典型的每一个都转过δ/2，以便两个平衡物之间的总位移到达所希望的值。
在一个尺寸的实施例中，可能具有E＝280mme＝80mmL＝189mmr＝25mm线49c和铰接轴37之间的间距B＝65mm。
穿过定位轴56a，56b的线56c和针的尖部之间的间距C＝572mm。
权利要求
1.用于针刺或预针刺待被处理纤维绒头织物的一种装置(3)，其包括一个用于运送针(47)的可移动机构(36，136)，和一个用于赋予针(47)椭圆运动的致动机构，所述的运动具有穿刺分量和前进分量，其特征在于所述的分量中的一个，优选是前进分量至少在一个大的范围内通过可移动机构的角摆动产生。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于针的椭圆运动沿着轨迹(T)进行，轨迹(T)包括一个直接朝着纤维绒头织物的近端部分(TP)，并且沿着该近端部分所述前进分量处于纤维绒头织物的前进运动的方向(6)中，还包括一个远端部分(TD)，沿着该远端部分(TD)前进分量处于和纤维绒头织物的前进方向相反的方向中，当近端部分(TP)和远端部分(TD)沿平行于针的运动的穿刺分量被测量时，近端部分(TP)比远端部分(TD)大。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于可移动机构(36，136)相对于所述的机器的机架由功能链引导，功能链包括转绕平行于纤维绒头织物的宽度的轴(37，137)与铰链串连的滑动装置。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于滑动装置和铰链通过一个设置在另一个内部的装置实现。
5.如权利要求1-4中任一所述的设备，其特征在于通过被安装用于角摆动的导轨(39)滑动引导可移动机构(36)。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于致动机构包括两个曲柄连杆系统，每一系统都包括连杆(51a，51b)，它的小端(54a，54b)至少通过围绕所谓的定位轴(56a，56b)的铰链而被间接连接到可移动机构(36)，所述定位轴平行于所述的摆动轴(37)。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于两个曲柄连杆系统是相似的，并且它们之间相差相位移(Φ)，相对于纤维绒头织物的前进方向(6)其中一个系统设置在定位轴(56a，56b)之前，另一个设置在定位轴(56a，56b)之后。
8.如权利要求6或7所述的设备，其特征在于在两个曲柄连杆系统之间有一个可调节的相位移(Φ)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于在两个曲柄连杆系统之间可操作地安装有差速齿轮(71)，其包括由机箱(78)运载的行星齿轮(74a)，机箱具有可调节的固定的角位置。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于用于曲柄连杆系统和离合器(401)的一个共用电机(72)可操作地安装在一个曲柄连杆系统和一个驱动部件(73)之间，驱动部件对于两个曲柄连杆系统是共用的。
11.如权利要求7-10中的任一所述的设备，其特征在于每一曲柄连杆系统包括一个连接到曲柄的平衡物(301a，301b)，平衡物和连杆端轴之间的围绕曲柄轴的一个角偏移在两个曲柄连杆系统之间产生了差(δ)。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于所述的角偏移差(δ)是这样的，即当相位移(Φ)在至少从0相位移开始变动第一范围内提高时，两个平衡物(301a，301b)变的越来越近并且近以便彼此相对于一个平面对称，所述的平面横向于纤维绒头织物的路径。
13.如权利要求6-12中的任一所述的设备，其特征在于具有一个用于两个曲柄连杆系统中任一个的各自的定位轴(56a，56b)。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于两个定位轴(56a，56b)具有很小的中心到中心的间距(e)。
15.如权利要求6-14中的任一所述的设备，其特征在于两个曲柄连杆系统的两个曲柄轴(49a，49b)和两个连杆小端轴(54a，54b)一起形成了两个中心间距线(60a，60b)，在他们之间有一个从0°到180°变化的角，优选在两个连杆小端轴附近有一个顶点，优选有超过小端轴的一个短的间距。
16.如权利要求6-15中的任一所述的设备，其特征在于两个连杆(51a，51b)被取向为使得连杆小端(54a，54b)沿大致远离纤维绒头织物(41)的平面(1)的方向指向。
17.如权利要求6-16中的任一所述的设备，其特征在于导轨(39)基本上设置在两个偏心装置(48a，48b)之间，这两个偏心装置相互反向旋转，并目每一个都形成两个曲柄连杆系统中相应的一个的部分。
18.如权利要求5-17中的任一所述的设备，其特征在于沿着导轨(39)限定的滑动方向，所述的导轨设置在一方面针(47)和另一方面致动机构和可移动机构连接(36)之间。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于所述的设备包括形成润滑油阻挡层的装置，通过该阻挡层可移动机构(36)在导轨(39)的附近经过。
20.如权利要求3或4所述的设备，其特征在于可移动机构(136)通过所述的铰链铰接到滑动装置(17)上，该滑动装置被第一往复发生器，特别是曲柄连杆系统(31，127)致动，产生一个分量，优选为穿刺分量，可移动机构(136)也围绕定位轴(156)铰接到第二曲柄连杆系统(94，98)，产生围绕滑动装置(17)的铰链的可移动机构(136)的所述角摆动。
全文摘要
周期穿刺到挡板(26)和针刺板(24)之间的针刺通道(1)中的针(47)。在所述的工艺中，针的轨迹形成了一种椭圆运动，通过所述的运动针在穿刺阶段中伴随所述的纺织品一起运动。椭圆运动通过旋转导轨(39)中的摆动滑杆(38)产生。杆(38)通过两个曲柄连杆系统(51a，51b)致动，其可调的相位移限定针的运动的水平量。用于简化椭圆引导装置，减少间隙和空气振荡。
文档编号D04H18/00GK1891884SQ20061010604
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者J·－F·诺埃尔, E·波德文, F·路易 申请人:艾塞林－蒂博公司