图案成形装置的制作方法

专利名称：图案成形装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种精确并准确地安装和对准一排管子的改进的系统，该排管子可用于各种应用(例如构图系统)中，输送较小量的空气或其他流体。在该构图系统中，通过控制流体流(例如空气)的冲击，可使构图的流体流(例如液体染料)偏离其轨迹。
已知商业上有各种适用的对各种材料的织物进行着色或构图的方法及相应的机器。这些方法中有一种方法是将多个单独的染料喷管沿直线排成一排，该排称为喷枪条，它跨接放置在待构图的运动底布织物的路径上，通常这种底布织物为纺织底布，例如织物或地毯。在按通常程序授予的美国专利4055868号(O′Neill，Jr提出的)，美国专利4111012号(Stewart，Jr提出的)和美国专利5208592号(Johnson，Jr提出的)中详细说明的一个众所周知的系统中，染料喷管的位置可使从相应的染料喷管发出的每一股染料流连续地送至该运动底布织物的表面上，除非构图的流体流被从相应一排控制流体管中流出的控制流体流偏转或阻断，上述控制流体管的位置非常接近于从染料喷管喷出的染料流，这里引入这些专利仅供参考。各单个的控制流体流(在这种情况下为空气)由一列排成直线的控制管形成。这些控制管根据这里的说明，横向配置在运动的纺织材料织物的通道上，使该排控制管中的每一根与相应的染料流精确对准，而该染料流则由该控制管相应的染料喷管引导至运动织物的表面上。根据电子构图的信息，压缩空气(或其他控制流体)通过构成控制管组的一根或多根控制管道送入，由于使用这里所述的方法达到的对准，从控制管排的任何一条管中流出的空气流，将精确地与染料流的轨迹相交，并阻断该染料流或使该燃料流偏离，以防止在与控制流体流作用的时间相应的时间段内染料流与织物表面接触。每一排染料喷管或喷枪条中都送入不同颜色的染料，并且通过小心选择以供应每一排染料喷管的颜色，并使用各种在底布上混合或调和各种颜色的方法，可以产生各种各样不同的颜色。通过在不同的时间间隔上，单个地驱动每一个染料喷管排中的每一个染料喷管(因此，将不同数量的染料施于底布上的各种位置上)，可以产生相当复杂的图案。
这里所述的装置可以应用于其他图案成形装置的独立的染料涂敷器中。在该图案成形装置中，利用横向控制流体流以控制着色剂流，如在按普通程序授予的Stwart提出的美国专利4923743号中所述那样。这里引入该专利供参考。
在上述美国专利所述的系统中，利用电子计算机控制单个的染料喷管的动作，该计算机考虑织物在一排染料喷管下面通过时的速度、各个染料喷管排之间的间隔、对各种染料混合，以达到构图指示要求的颜色和其他因素，将所希望的图案转换成与每一个染料喷管组中的每一个单独的染料喷管相适应的控制流体流的一系列的发射指令。如上所述，用于使加压力的控制流体喷出的控制管与每一个染料喷管相关联。控制管的排列方向可使控制流体流的导管位于从染料喷管中送出的染料流的横向方向上。当这样工作时，控制流体流(可以是空气或其他流体)与染料流的轨迹及早相交，并可使染料流转向，并防止染料流与底布接触。下面将会更详细地讨论有关这个控制流体流的形成和输送方面的要求。
精确和准确地将染料或其他构图的流体输送至运动的底布上，对在底布上精确地再现所希望的图案或颜色是很重要的。在上述美国专利所述的各种系统中，染料的输送不但取决于形成染料流的精确度和准确度，而且取决于相交的控制流体流的形成。这种控制流体流，如所要求的那样，可以与染料流相交并破坏染料在底布上的轨迹。这样，根据构图的数据，底布上面的染料流可以被充分地阻断，或者转换至该喷管排的染料再循环系统中。
可以使用不同的机械方法来形成这种小心构成的和旨在控制的控制流体流。例如，可以铸造或加工一条导管，导管上带有许多孔，加压的控制流体可以通过这些孔。另一种能更好地适合于在狭窄的地方或这种控制流体流必须精确地与其他流体流对准的地方形成这种流体流的方法是，利用一些小的挠性管，将最好是刚性管的许多对准管，单个地与压力流体源连接。而使用这种以单根管为基础的系统可能会在定位相应的流体流时失去较大的灵活性，并可导致控制流的位置很接近要控制的染料流，这样，在将一排刚性管适当地对准和防止这种小直径的管不弯曲方面会有问题。
过去，这种控制流体流的管经常是使用一种对准板来对准的，该对准板有许多精确加工的V形缺口，每一个缺口的中心线(即对称轴线)与要控制的染料流的轴线相适应。一排管中的每根管都放在相应的一个V形缺口内，该V形缺口的尺寸制成可以容纳管的直径，但又可防止管子完全包容在该缺口内(即容纳管子的缺口深度比管子直径小)。为了使管子在每一个缺口内定心和固定，可将一块单独的限制板固定在该对准板上，以使管子进入缺口中。理论上，这可以使管子与相应的缺口侧面保持紧密接触，从而使管子在缺口内定心，并使管子排成间隔均匀的一条直线，成为一排。
然而，例如在美国专利4923743号中所示的控制管定位和对准的先前技术的方法并不完全令人满意，管子偶然不会完全座落在缺口内，从而使管子能在缺口内自由运动。这会使控制流与从染料喷管出来的染料流的相交轨迹对不准和方向改变，从而使图案明显地不完美。
本发明提出一个系统，其中用于输送控制流体(例如空气)的一排管子，精确地按一条直线排列成许多独立的组件，这些组件可以逐个地更换，并且单个组件非常精确和准确地与要控制的相应一排染料流对准。
为了说明本发明，术语“染料喷管”是指一排孔，它将染料或其他液体着色剂沿着一条轨迹通向要着色的底布表面。术语“喷枪条”是指一排染料喷管，及该特定一排染料喷管所带的所有染料供应和染料偏转(dye deflection)设备。术语“控制喷管”是指一排孔(在这个情况下为管子孔(tube orifices))它将间歇式的控制流体流(例如空气)导向从染料喷管排出的染料轨迹中。本发明的图案成形装置的优选实施例由多个喷枪条构成，每一个喷枪条带有不同颜色的染料，这些喷枪条从运动的纺织材料织物运动路径的横过一端至另一端，并互相隔开一定距离放置。
附图的简要说明

图1为本发明带有控制管组件的图案成形装置的喷枪条之一的平面图2为沿着截面A-A剖开的图1所示的喷枪条的剖视图；图3为沿着截面B-B剖开的图1所示的喷枪条的剖视图；图4为控制管组件的端视图；图5为图4所示的控制管组件的基底一侧视图；图6为图4所示的控制管组件安装在机器上的一侧视图；图7为沿着图3的D-D线观察的、安装在第二染料导管上的、图5和图6所示的控制管组件的基底一侧视图。
优选实施例的说明图1表示本发明的图案成形装置一个喷枪条的一个例子。对给定颜色染料的染料喷管的形成和控制流的产生都是在这个喷枪条内进行的。在一个典型的工作装置中，几个这种喷枪条互相平行地沿着运动的纺织材料织物的运动路径横向从这一端至另一端隔开均匀的距离放置，上述的纺织材料织物可以为装饰织物或覆盖地板的材料。这种喷枪条中的每一个一般通过导管12送入不同颜色的液体染料，因此，喷枪条的数目与施于底布上的不同颜色的数目相适应。下面将要更详细说明的反作用梁70是用于支承和对准在运动的纺织织物路径的横向的一个位置上的喷枪条，盒16内装入用于控制控制流体流动的电子驱动的阀。
图2为沿着图1的A-A线剖开的剖视图。主染料导管20延伸穿过喷枪条的宽度，并将加压的液体染料供给空腔24，空腔24部分地构成第二染料导管30。第二染料导管的一个壁由用螺钉或其他适当的装置固定在第二染料导管30上的孔板34构成。孔板34包括排列成一直线的一排尺寸均匀的孔，所有这些孔都导向运动的织物路径。当没有相交的控制流体流时，从主染料导管20流出的染料，通过通道28，流至第二染料导管30，形成间隔均匀、形状精确、排成一直线的一排染料流或液体流，这些染料流或液体流被导向运动的织物40的表面上。
图2的横截面还示出了一排单独的控制管60，其与控制管组件50固定连接，且其位置大致与从孔板34排出的染料流的轨迹垂直。每一个染料孔与一根控制管50相连，控制管50通过使用控制管组件和这里所述的对准系统与从相应的孔中出来的染料流精确地对准。
在工作时，从孔板34排出的每一个单独的流体流都在很接近相应的控制管60的开口端通过，而加压控制流体流或喷出流(例如空气)可根据电子方法编码的构图信息，间歇地通过该开口端。用电子方法编码的构图指令被适当地排序(用以补偿沿着底布路径的各种喷枪条的相对位置)，并送至每一根控制管的单独的电驱动流体阀。当一与给定管子相连的阀使压缩空气通过控制管60时，所产生的控制流体流与连续流动的染料流的轨迹相交，并使染料流充分转向，冲击屏蔽叶片36，并通入染料收集槽38和该喷枪条的染料再循环系统中。
在图2的横截面中还表示了反作用梁70，利用该梁，孔板34上的孔可以与沿着底布垂直的平面精确地对齐，使这些孔排列成沿着喷枪条的长度的一条直线(或所产生的排出染料流形成一个平面)。梁70为桁架式结构的盒子，它沿着喷枪条的长度延伸。在梁70内有许多挠性吊架72，它们沿着喷泉枪条的长度以一定间隔隔开，而主染料导管20则利用螺钉74和通常形式的夹子从喷枪条上悬挂下来。由于挠性吊架允许沿着喷枪条长度的运动，但阻止在底布运动方向的运动，因此可以利用压着吊架72边缘的螺钉76来调整导管20和30相对于底布的位置，以便达到与底布40的表面恰当对准和达到相对于底布表面的所希望的垂直度。
图3示出图2和图4所示的、相对在第二染料导管30定位的控制管组件之一的末端视图。如图所示，该组件由一个“Z”字形的安装板50构成，通过该安装板下部钻出一排尺寸精确且隔开一定距离的孔。在一个实施例中直经大约为0.042英寸的这些孔，沿着中心彼此隔开0.050英寸，其可以容纳外径为0.041英寸的单个管子，并且这些管排列成使每一根都与孔板34产生的相应的染料流精确对准。由于孔板34上的通向染料的孔的间隔靠得很近，因此，安装上面孔也必需相应地彼此靠近。在一个实施例中，孔至孔的相邻间隔大约为0.050英寸，单个控制管插入每一个孔中，并用金属对金属粘接剂——例如Loctite(由Loctite Corporation of Hartford，CT制造)——固定。
这种靠得很近的间隔使空气源与单根管的连接困难，由于这个原因，间隔的管的供气端可以弯曲，如图3和图4所示那样，以改善固定挠性供气管所必需的间隙。在一个优选实施例中，每一块安装板可以制成具有标准长度(如12英寸)的一个组件。图5和图6分别表示从底布一侧和机器一侧看的一个代表性组件。图4表示从组件的一端看的、图5和图6所示的组件。
组件50利用螺钉52(见图3)安装在第二染料导管30上。当拧紧螺钉52时，该螺钉在孔板34(例如图3中的左侧)上孔的方向形成作用在组件50上的侧向力。这可以沿着该导管的轴线方向，调整组件50的位置。当达到所希望的位置时，拧紧螺钉52，迫使“Z”字形组件50的引导边缘压在孔板34上共同成型的带角度的槽上，从而可以锁紧组件50相对于孔板34上的孔的位置。还可以使用其他通常能沿着第二染料导管(即沿着喷枪条的长轴)移动和固定该组件的机构。
然而，不论所用的机构是什么，要可靠和精确地进行组件横向移动的非常小的调整以保证组件中的控制管60与在每一根管60前面流动的相应的染料流之间的最优对准仍是困难的。为了解决这个问题，如图6所示，在所示的优选实施例中大致为“U”字形，但可以是其他形状的定位缺口64，沿着组件边缘安装在“Z”型组件50的机器的一侧。定位杠杆80(图7)与定位缺口64共同作用，可绕支轴转动。定型位杠杆80利用枢轴82固定在第二染料导管34上，其一端插入定位缺口64中，而定位杠杆80的相对的圆形端插入调整夹紧装置90中。
调整夹紧装置90由一根调整螺钉92组成，该螺钉通过固定在第二染料导管30的外表面上的一个带螺纹的固定螺钉。调整螺钉92的一端成型一个套管94，该套管的尺寸可以紧密、但并非卡紧地容纳定型位杠杆80的圆形末端。当需要更换控制管组件，或需要调整该组件相对于从孔板34排出的染料流的对准情况时，可以松开用于将组件50固定在第二染料导管30上的螺钉52，来精确地对准组件50。然后，在所希望的方向上转动调整螺钉92，可以横向移动该组件。套管94的侧面压紧在杠杆80上，并可以高度可控地使组件50作横向运动。
权利要求
1.一种图案成形装置，用于在运动的底布上构图，在该装置中，由沿着一根细长的染料导管长度放置的一排染料喷管形成多个独立的染料流，所述导管的主轴线横过所述底布的运动路径；所述喷管形成一排平行的染料流，并横跨所述底布运动路径，所述染料流指向所述底布表面，并且根据图案数据可以偏离所述底布；所述导管由一个反作用梁定位，该反作用梁是由沿着所述导管长度延伸的、桁架式结构的盒子构成，所述结构包含多个沿着所述导管长度隔开的挠性吊架，每一个吊架具有与其相连的悬吊螺钉和夹子以及一对调整螺钉，利用上述夹子，可将所述导管从所述反作用梁悬吊下来，而所述调整螺钉压在所述吊架的边缘上，以调整所述导管的对准；由此，可以调整所述导管，以达到与待构图的底布表面的对准和垂直。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述挠性吊架可沿所述导管的长度的运动，但不可沿底布运动的方向上运动。
3.一种图案成形装置，用于在运动的底布上构图，在该装置中，由沿着一根细长的染料导管的长度放置的一排染料喷管形成多个独立的染料流，所述导管的主轴线横过所述底布的运动路径；所述喷管形成一排平行的染料流，并横跨所述底布运动路径，所述染料流指向所述底布表面，并且根据图案数据可以借助由一排位于所述染料喷管前面、并与该喷管对准的控制管输出的、各自相交的控制流体流，偏离所述底布，其中，由固定所述控制管的一块矩形安装板可以达到所述的对准，所述安装板与染料导管相连，并与所述染料导管的所述主要轴线平行延伸，所述安装板具有一个与所述前边缘平行的前边缘和后边缘，所述控制管在相应的染料喷管前面具有多个孔，该孔沿着所述后边缘排列在一直线上；所述安装板的所述前边缘具有一个定位缺口，所述染料导管所带的可枢转的定位杠杆的一端插入该缺口中，所述杠杆的相对端插入一个螺纹装置中，所述螺纹装置的横向力通过所述杠杆作用在所述定位缺口上；所述力可控制地在与所述染料导管的主轴线平行的方向上推动所述安装板，由此，所述控制管可以在横向与相应的染料喷管对准。
4.如权利要求3所述的图案成形装置，其中，所述控制管通过定位在所述安装板上的孔内的方式而与所述安装板固定。
5.如权利要求3所述的图案成形装置，其中，所述螺纹装置由一个调整螺钉构成，螺钉上的套管可以容纳所述杠杆的所述相对一端，其中，所述套管的侧面压紧在所述杠杆的所述相对端上，使所述安装板作横向运动。
全文摘要
一种用于在运动的底布(40)上构图的装置，它具有一个横穿底布(40)的宽度的染料导管(20)，该导管的一排染料喷管产生平行的染料流。利用由一排控制管(60)输送的控制流体流，可以使该染料流偏离该底布(40)。导管20从许多挠性吊架(72)上悬吊下来，每一个吊架都带有一对用于调整导管(20)对准情况的一对螺钉(76)。控制管(60)固定在安装板(50)上，可利用调整螺钉(92)和一个绕枢轴转动的定位杠杆(80)来移动该安装板(50)。
文档编号D06B11/00GK1419616SQ01807273
公开日2003年5月21日 申请日期2001年3月31日 优先权日2000年3月31日
发明者L·K·佩蒂 申请人:美利肯公司