专利名称：用于加工纤维织物的编织针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加工毡、纤维毯、机织物或针织物——也被总称为纤维织物——的编织针(structuring needle)。编织针是指加工通常预压紧(预加强)的材料以使其具有期望结构的针。
背景技术：
在毡的制造中使用多种类型的编织针。在大多数情况下大量编织针固定在编织机的针板上，并且当针板执行摆动运动时，编织针反复刺穿预压紧材料，如纤维毯。该过程进行纤维毯的编织。
其顶端设置有槽状凹部的编织针经常用于这种操作。由于这种结构，待编织的毯的单根长丝被编织针顶端处的凹部捕获并被推动穿过预压紧的毯。在美国专利No.3,792,512中说明了这种编织针。设置于编织针(在该专利中称为叉形针)顶端处的凹部通过相同或不同长度的尖齿在任一侧形成。
美国专利No.4,309,800公开了一种在其工作部分顶端设置有凹部的编织针(在该专利中称为制毡针)。明显扁平的凹部具有大致为三角形横截面的槽状结构。
美国专利NO.3,727,276示出一种编织针(在该专利中称为制毡针)，其工作部分顶端设置有通过一矩形横截面的槽形成的凹部。槽底部沿槽的纵向方向是弯曲的。
如德国专利文献No.DE-OS 2038478中所公开的，槽延伸到编织针的工作部分内，从而与工作部分平行地延伸到工作部分顶端之外。此外，在工作部分顶端的区域中，槽具有张大的开口，从而槽的侧面基本上相互形成直角。在该德国专利文献中还公开了在工作部分顶端形成两个彼此平行地取向的切口，这两个切口通过刀状凸脊相互隔开。这种编织针具有几个顶端，在顶端之间可以接纳长丝以将它们推入材料。然而，横向于凹部延伸的长丝可能会被中心顶端切断。
工作部分顶端的形状的不同构型在其操作期间影响编织针的性能。然而，已经发现，已知的编织针的效率仍然有限，这意味着需要较大数量的刺穿，直到从预加强的毯得到具有期望结构的毡。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种与现有技术的针相比效率提高的改进的编织针。
随着说明书的不断揭示将变得明显的该目的和其它目的通过本发明实现，简单地说，根据本发明，编织针在其工作部分顶端设置有多分支凹部。
因此，根据本发明的编织针通过工作部分顶端的凹部构造而区别于现有技术的针。结果，多分支凹部能够捕获相对于彼此和编织针取向不同的长丝。已知的编织针仅推动与设置于工作部分顶端的槽(凹部)大致平行的那些长丝穿过预压紧材料，而根据本发明的编织针由于其多分支构造，还能够捕获具有不同取向的那些长丝。因此，例如可以捕获仅与多分支凹部的分支中的一个分支大致平行的长丝。这样，编织针的效率提高了，由于每次针刺推动穿过的长丝数量较大，因此允许较大的预压紧材料的进给速度，导致编织机的生产率提高。换句话说，每次针刺的编织效果提高了。此外，与传统制造的毡的外观相反，通过使用根据本发明的编织针可以有意地改变或形成编织产品的外观。通过使用根据本发明的编织针，可以生产那些如果完全使用传统编织针则需要过量的加工和开支费用才可以获得的毡表面结构。这种优点是由于这样的事实，即，可以推动处于很多或全部方向上的长丝穿过预压紧材料，而不是像以前那样只能推动沿一个选定方向取向的那些长丝穿过预压紧材料。
多分支凹部优选地包括具有较大或较小深度的多个槽状切口，所述切口例如在针中心处汇合。优选地，切口具有U形横截面，即，切口底部无边缘地过渡到切口侧面。然而，在可选方案中，设置具有矩形或三角形横截面的切口以用于影响编织工艺是可行的。优选地，切口全都具有大致相同的宽度和相同的深度。这种布置在不严重损坏材料的情况下产生非常有效的编织工艺。针的磨损较轻微，并且只有少量长丝被撕裂或切断。
以等角分布布置按星形方式朝针的中心轴线会聚的切口在原理上是可行的。然而，以不同的角间距，例如以规则地交替的角间距设置切口也是可行的。利用这种特征，可以有意地改变毡的外观。
在切口之间优选地形成有突出部，所述突出部可具有钝的端部并共同构成冠状结构。然而，根据一优选实施例，所述突出部具有位于公共平面中并且优选地直接邻接中心凹部的尖锐的端部。这种特征产生高效率的编织针，该编织针磨损轻微并且对长丝的损坏不明显。
切口可被限制在紧靠工作部分顶端的区域，或者可沿编织针的工作部分延伸。此外，工作部分可设有用于捕获长丝和用于将它们推入预压紧材料中的附加的编织元件。
图1是根据本发明的编织针的示意性侧视图；图2是图1所示的编织针的工作部分顶端的优选实施例的放大示意性侧视图；图3是图2所示的工作部分顶端的透视图；图4是图2和图3所示的工作部分顶端的俯视图；图5是工作部分顶端的另一个优选实施例的透视图；图6是图5所示的工作部分顶端的侧视图；图7是图5所示的工作部分顶端的俯视图；图8是工作部分顶端的另一个优选实施例的俯视图。
具体实施例方式
图1示出用于编织由随机纤维组成的毡或由定向纤维形成的织物或者用于编织机织物或针织物的编织针(structuring needle)1。编织针1包括一针杆2，针杆2在一个端部3处具有帮助将针1固定在针板上的角部。针杆2在几个位置4、5、6处直径减小，由此获得近似为圆锥形的过渡区域。因此，编织针1从一个端部3到其相对端部7分若干步逐渐变细。针杆2位于位置6和端部7之间的最后部分被指定为工作部分8，该工作部分可具有圆形或多边形横截面并优选为光滑的。
在针杆端部7处，工作部分8具有在示出本发明的优选实施例的图2、图3和图4中单独示出的工作部分顶端11。工作部分顶端11具有截锥形或截棱锥形的基本形状，这取决于工作部分8是具有圆形横截面还是多边形横截面。工作部分顶端11在针杆端部7处略微倒圆以由此获得具有球形顶端的基本形状。在该球形顶端中形成有一多分支凹部12。通过在球形顶端中设置在一中心凹部17合并的多个切口13、14、15、16获得多分支凹部12的各个分支，所述中心凹部17优选地布置成与针杆的纵向轴线18同心。尤其是，针杆轴线18与工作部分8的纵向轴线重合。
从图4中可以看出，切口13至16以90°的等角间距布置，由此使凹部12呈十字形构造。切口13至16长度相等并且具有沿针杆端部7的方向朝中心凹部17倾斜的底部。切口13至16沿工作部分8的方向向外突出并具有位于工作部分顶端11的外表面中的开口端。切口13至16的横截面是U形的，并且各切口13至16的底部在没有台阶或凸缘或边缘的情况下合并到邻接的切口侧面。每个切口13至16的相对侧面相互形成锐角。但是，如果需要，侧面可以相互平行地取向。
在切口13至16之间形成有突出部21、22、23、24，从图4中可以看出，所述突出部在俯视图中——即，当在针杆端部7面向观察者的情况下沿与轴线18平行的方向观察时——为三角形。突出部21至24的外表面优选成球状地弯曲并终止于各自的尖端25、26、27、28；这些尖端优选位于与中心轴线18垂直的公共平面中。在可选方案中，尤其为了减小磨损可以倒圆尖端25至28。
相对的切口13、16和14、15分别位于与轴线18相交并且相互以90°相交的直线上。然而，设置成小于90°的交叉是可行的，在这种情况下，切口13至16布置成X图案，并由此形成宽窄交替的突出部21至24。
在以下讨论中，将说明上述编织针1的操作。
大量相互平行的图1所示的编织针1固定在针板上并定向成指向由随机纤维组成的织物。编织针1具有相同的构造和排列。作为可选方案，在针板上额外地安装传统的编织针是可行的，在这种情况下，传统的针和根据本发明的针单独地或成组地交替。
为了压紧随机纤维织物，即，为了形成所期望的毡，针板迅速接连移动以便使编织针1至少用它们的工作部分8反复刺入随机纤维织物。同时，随机纤维织物在针板下方缓慢地前进，以便各编织针1在每次刺穿步骤发生时在新的位置刺入织物。
在每个刺穿步骤期间，工作部分顶端11捕获位于其路径中的长丝并将所述长丝推入织物。由于工作部分顶端11的冠状构造——其中突出部21至24形成与轴线18同心并围绕中心凹部17的环，相对于织物的前进运动纵向地和横向地布置的长丝都被捕获。
在图5、图6和图7所示的实施例中，工作部分顶端11设置有以60°相互间隔开并在与轴线18同心的中心凹部17处合并的六个切口13、14、15、16、16a、16b，由此形成多分支凹部12′。关于切口13至16b以及位于它们之间的突出部21、22、23、24、24a、24b的构造，应用与结合图2至图4所示实施例而提出的相同的考虑。突出部21至24b具有尖锐的端部，其中四个在图6中可见并且标记为25、26、28a、28b。可以将突出部的端部和邻接突出部21至24b的边缘倒圆以对纤维进行较轻柔的加工。
图5、图6和图7的实施例特别用于与长丝的取向无关地捕获长丝，并将它们推入随机纤维织物。工作部分顶端11也可以被认为是多尖齿叉，其中叉的较短且较粗的尖齿沿与轴线18同心的圆周布置。
图8示出工作部分顶端11的另一个实施例。该实施例仅具有在中心凹部17处合并以由此形成多分支凹部12″的三个切口13、14、15。当切口13和15靠近地邻接时，它们与切口14限定大于120°的角度。位于切口13、14、15之间的突出部21、22、23相应地设定为不同的尺寸。当考虑到捕获取向为大致与轴线18平行并且不明显偏离这种取向的长丝时，包含这一实施例的工作部分顶端的编织针具有一定的优势。其捕获长丝的可能性仍然高于仅具有单个贯穿的无分支的凹部的传统叉形针。
在所有上述实施例中，可以在中心凹部17的中间与轴线18基本同心地设置额外的突出部。加深中心凹部17或沿工作部分8与轴线18平行或与其成一角度布置切口13至16(16a，16b)也是可行的。
总结上述示例性优选实施例，根据本发明的编织针1在其自由端包括终止于工作部分顶端11的工作部分8。所述工作部分顶端设置有具有多分支构造的凹部12(图2、图3、图4的实施例)、12′(图5、图6、图7的实施例)或12″(图8的实施例)。因此，设置有绕针轴线18布置并围绕中心凹部17的至少三个突出部21、22、23。在突出部之间布置有切口13、14、15(或槽状的或狭缝状的凹部)以捕获并传送随机纤维织物或预压紧毯的长丝。
更一般地，编织针的创造性的多分支凹部是由诸如切口的多个槽状的或狭缝状的分支构成的结构，并且所述分支中的至少几个分支相互以不同于180°的角度取向。
根据本发明的编织针适合于加工随机纤维织物或预压紧的毯，并且还适合于具有良好纹路的纱线图案的平幅(flat)织物例如机织或针织材料的后处理。根据本发明的编织针还适合于生产混合平幅产品，包括例如平幅的随机纤维部分，或附加的例如同样是平幅的(具有)良好纹路的部分例如机织或针织材料。根据本发明的编织针具有很高的纤维捕获和纤维推进效率，并且操作时对长丝的损坏轻微。
应当理解，本发明的上述说明容许各种变型、改变和适应性修改，并且应当在所附权利要求的等效物的含义和范围内理解上述说明。
权利要求
1.一种编织针，包括针杆、构成所述针杆的一端的工作部分顶端和在所述工作部分顶端中形成的多分支凹部。
2.根据权利要求1所述的编织针，其特征在于，所述多分支凹部是星形的。
3.根据权利要求1所述的编织针，其特征在于，所述多分支凹部由多个切口形成。
4.根据权利要求3所述的编织针，其特征在于，所述切口等角间距地相互隔开。
5.根据权利要求3所述的编织针，其特征在于，相邻切口之间的角间距是不均匀的。
6.根据权利要求3所述的编织针，其特征在于，所述多分支凹部包括中心凹部；所述切口并入所述中心凹部中。
7.根据权利要求6所述的编织针，其特征在于，所述针杆具有中心纵向轴线；所述中心凹部布置成与所述轴线同心。
8.根据权利要求6所述的编织针，其特征在于，所述工作部分顶端具有外表面；并且每个所述切口具有终止于所述外表面的开口端。
9.根据权利要求3所述的编织针，其特征在于，所述编织针还包括设置在所述切口之间的突出部；所述突出部共同形成冠形部件。
10.根据权利要求9所述的编织针，其特征在于，每个所述突出部都具有尖锐的端部。
11.根据权利要求9所述的编织针，其特征在于，所述针杆具有中心纵向轴线；并且当沿与所述轴线平行的方向观察所述工作部分顶端时，所述突出部是三角形的。
12.一种编织针，包括针杆、构成所述针杆的一端的工作部分顶端和在所述工作部分顶端中形成并由多个总体为槽形的分支组成的多分支凹部；所述分支中的至少几个分支相互以不同于180°的角度取向。
全文摘要
本发明涉及一种用于通过反复刺入来加工纤维织物的编织针，该编织针包括针杆、构成所述针杆的一端的工作部分顶端和在所述工作部分顶端中形成的多分支凹部。所述多分支凹部由多个总体为槽形的分支组成。所述分支中的至少几个分支相互以不同于180°的角度取向。
文档编号D04H18/00GK1957129SQ200580015082
公开日2007年5月2日 申请日期2005年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者P·福斯特 申请人:格罗兹-贝克特两合公司