用于塑造针织或编织的材料的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于塑造管状材料的设备，所述设备包括框架、环夹持器和芯轴组件。所述环夹持器组件（310）安装到所述框架，并且包括周边环（306）和围绕所述环安装并具有围绕外边缘周向延伸的凹陷部的多对非机械驱动的可旋转轮（316）。所述芯轴组件（304）包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴（305），以及围绕所述芯轴的周边间隔开并安装到其以径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮（308）。所述芯轴组件的所述轮（308）定位在所述环夹持器组件的相应对的轮（316）之间且以便与其配合，并且所述芯轴组件的轮设定尺寸并且成形以与所述环夹持器组件的相应对的轮的所述凹陷部配合。
【专利说明】用于塑造针织或编织的材料的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及针织或编织的织物或材料的制造，并且更具体地涉及用于塑造连续针织或编织的管状结构的方法和设备。
【背景技术】
[0002]如本文中所使用的术语，塑造是指在一个或多个方向上拉伸针织或编织的结构使得该结构的尺寸在拉伸方向上增加的过程。对于此类针织或编织的结构，增加的尺寸可导致材料厚度的降低和/或孔尺寸的增加。
[0003]存在其中塑造针织或编织的结构是期望的或必要的许多应用。例如，由多糖制成的材料(其包括了基于纤维素的材料，如人造丝、棉、氧化的纤维素、ORC等)在处理或暴露于水分的过程中受到收缩，这使材料柔性减少。此类材料需要塑造以便使该材料刚性减少，从而可用于其指定用途或应用。就ORC织物而言，塑造的好处是打开材料的孔结构以便允许更有效的干燥步骤。
[0004]重要的是确保塑造均匀地且在所有方向上实现。如果塑造并不均匀，可需要将材料的部分去除和丢弃以确保剩余的材料在所有方向上具有均匀特性。如果不这样，产品性能可受到影响。
[0005]当就管状针织或编织的结构而论时，已知的是，使得管状“袜子(sock) ”经过扩大设备以径向地伸展或拉伸袜子。然而，在许多已知装置中，扩大设备是以不可能在其上连续馈送的方式安装的。相反，可以通过芯轴的袜子的长度由于安装机构的物理干扰而受到限制。在图1a和Ib中示出另一个已知的现有技术系统，其包括固定在相应对的锥形销12之间的适当位置的相对环10。如图1b中所示，当袜子14在环上方馈送时对其进行拉伸。然而，该系统不拉伸均匀围绕袜子的周边的材料，相反，导致不均匀、主要二维的拉伸。至少一些已知装置已经尝试解决实现径向拉伸和用于拉伸管状织物的连续馈送的问题。这些装置在美国专利N0.1, 775，894和GB专利N0.282，896中示出。这些所公开的机器大而笨重，并依赖于沿着相对长的通道延伸的一系列多组转轮e，如在‘894专利的图5中示出的。所公开的机器还不太可能导致均匀拉伸，因为在织物连续通过一组轮到达另一组轮时并且还在任何给出组的周边轮之间时，其反复地拉伸和不拉伸。另外，所公开的拉伸设备需要大而笨重的安装机构以在织物通过它时保持其相对于框架的位置。
[0006]上述的现有技术装置的另一个缺点是，织物在其上被拖曳以拉伸的轮是机械驱动的以有助于织物在其上通过，这可导致较不均匀的拉伸，因为加在织物上的速度和/或张力在过程的进程中波动。
[0007]本发明提供一种用于以均匀的方式塑造连续管状针织或编织的结构的新的改进设备。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种用于塑造管状材料的设备，所述设备包括框架、安装到框架的环夹持器组件，该环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到其的多对非机械驱动的可旋转轮。每个轮具有围绕其外边缘周向延伸的凹陷部。所述设备还包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴组件和围绕芯轴的周边间隔开的多个非机械驱动的可旋转轮。芯轴组件的轮处于从远端间隔开的位置并安装到其以便径向延伸超过最大外周长。芯轴组件的轮定位在环夹持器组件相应对的轮之间且以便与其配合，其中芯轴组件的轮设定尺寸并且成形，使得其外边缘配合在环夹持器组件的相应对轮的凹陷部内。
[0009]所述设备可还包括安装到框架的第二环夹持器组件，其中第二环夹持器组件包括周边环和周向围绕环间隔并安装到环的多对非机械驱动的可旋转轮。每个轮具有围绕其外边缘周向延伸的凹陷部。它还可包括第二芯轴组件和多个非机械驱动的可旋转轮，第二芯轴组件包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴，且多个非机械驱动的可旋转轮在从近端隔开的位置围绕所述芯轴的周边间隔开并安装到其以便径向延伸超过所述最大外周长。第二芯轴组件的轮定位在第二环夹持器组件相应对的轮之间且以便与其配合，且第二芯轴组件的轮设定尺寸并且成形，使得其外边缘配合在第二环夹持器组件的相应对轮的凹陷部内。第二环夹持器组件和第二芯轴组件安装在框架上相对于第一环夹持器组件和第一芯轴组件的位置处使得待塑造的管状材料可连续地周向通过第一芯轴组件和第二芯轴组件。
[0010]在另一个实施例中，所述设备还包括彼此邻近放置的至少一对机械驱动辊，并且每个驱动辊具有基本上垂直于所述芯轴的纵向轴线定位且从所述芯轴的远端间隔开的纵向轴线。至少一对驱动辊可适于驱动待塑造的管状材料的连续运动，管状材料周向通过芯轴并且通过该对滚轮之间。
[0011]待塑造的材料可包含氧化再生纤维素。
[0012]在其他实施例中，芯轴的远端的直径为大约六英寸和/或芯轴的近端的直径为大约三英寸。所述设备可还包括至少八个轮。
[0013]在另一个实施例中，芯轴基本上是锥形的，具有尺寸从近端到远端连续增加的外径。或者，芯轴可基本上为球形或半球形形状，或形状基本上为椭圆形。
[0014]还提供了一种用于塑造管状材料的设备，所述设备包括框架、安装到框架的环夹持器组件以及芯轴组件，其中环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到其的多对非机械驱动的可旋转轮，芯轴组件包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴，以及在从近端间隔开的位置围绕芯轴的周边间隔开并安装到其以便径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮。芯轴组件的轮定位在环夹持器组件的相应对的轮之间并基本上与其相邻，从而保持芯轴组件相对于环夹持器组件和框架的位置而不需要任何另外的结构支撑件。
[0015]所述设备可还包括待塑造的管状材料，其中管状材料适于通过芯轴并且通过环夹持器组件和芯轴组件的相邻轮之间。管状材料可为连续的管状针织结构，且可包含氧化再生纤维素。
[0016]在替代实施例中，芯轴的远端的直径为大约六英寸和/或芯轴的近端的直径为大约三英寸。芯轴可还具有至少八个轮。
[0017]在另一个实施例中，芯轴基本上是锥形的，具有尺寸从近端到远端连续增加的外径。
[0018]在另一个实施例中，环夹持器组件的每个轮还包括围绕其外边缘周向延伸的凹陷部，且芯轴组件的轮设定尺寸并且成形使得其外边缘配合在环夹持器组件的相应对的轮的凹陷部内。
[0019]根据另一个实施例，所述设备还包括:安装到框架的第二环夹持器组件，其中第二环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到其的多对非机械驱动的可旋转轮；以及第二芯轴组件，第二芯轴组件包括具有近端和远端以及最大外周长的第二芯轴，以及在近端间隔开的位置围绕芯轴的周向间隔开并安装到其以便径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮。第二芯轴组件的轮定位在第二环夹持器组件的相应对的轮之间并基本上与其相邻，从而保持第二芯轴组件相对于第二环夹持器组件和框架的位置而不需要任何另外的结构支撑件。
[0020]在另一个实施例中，第一环夹持器组件和第二环夹持器组件的每个轮还包括围绕其外边缘周向延伸的凹陷部，并且其中第一芯轴组件和第二芯轴组件的轮设定尺寸并且成形使得其外边缘配合在第一环夹持器组件和第二环夹持器组件的相应对的轮的凹陷部内。
[0021]本发明的这些目标和其他目标、特征和优点可通过结合附图阅读对以下对示例性实施例的详细描述而显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1a和Ib示出了用于塑造管状材料的现有技术装置；
[0023]图2a和2b示出了根据本发明的用于塑造管状材料的设备；
[0024]图3是根据本发明的组合的环夹持器组件和芯轴组件的放大图；
[0025]图4更详细地示出了图3的芯轴组件的部件；
[0026]图5更详细地示出了图3的环夹持器组件；
[0027]图6是图3的组合组件的透视图；并且
[0028]图7示出了与管状材料组合的图3的组合组件。
【具体实施方式】
[0029]图2a和2b示出了根据本发明的用于塑造管状材料的设备。设备200包括固定框架210等，其可为任何合适的类型且其还可被配置成立在地面(如所示)或桌面或任何合适的固定表面上。管状材料通过所述设备在图2b中箭头指示的通路中进行馈送。管状材料在第一滚轮231上馈送，且周向通过芯轴305，其在图3和4中更详细示出。一旦通过芯轴305，管状材料在枢转臂230上并接着通过第一组驱动辊232之间，第一组驱动辊232被机械驱动以帮助材料通过所述设备。在优选实施例中，组件包括第二芯轴305a，且材料输送穿过第二滚轮234，穿过第二芯轴305a并在离开所述设备前通过第二组驱动辊236。使用第二芯轴用于还确保织物的一致和均匀塑造。
[0030]图3-6更详细地示出了组合的环夹持器组件306和芯轴组件304。芯轴组件在图4中更详细地示出，且包括芯轴305和围绕芯轴远端周向间隔的多个轮308。虽然示出的芯轴是锥形的，但是也可使用各种其他形状，如球形、椭圆形、足球形等，前提条件是轮径向延伸超过芯轴的最大外周长。优选地，芯轴的外周边从其近端311到远端309增加。轮的数量由芯轴的最大外周长的周长确定，该周长自己是由被塑造的管状针织或编织的材料的类型和尺寸以及所需塑造的量决定的。这可通过，例如，确定打破任何表面连接而不减弱各个股所需要的拉伸量决定。在一个实施例中，待塑造的材料是氧化再生纤维素管状针织结构，且芯轴远端的直径为大约六英寸，且8个轮(在下文描述)向外延伸额外的约1/8英寸。芯轴的近端311也设定尺寸并且成形使得管状材料301的近端可如图7所示轻易地通过在近端上拉动它来开始。另外，芯轴近端的直径为大约3英寸且其长度I约8英寸。在芯轴近端上拉动材料后，材料在芯轴轮308上馈送，如图7中fif头所指不。
[0031]如图3和6所示，芯轴组件安装在环夹持器组件310中。环夹持器组件310通过一个或多个安装法兰312安装到机器的框架210。如在图5中详细示出的，环夹持器组件包括周边框架314，多对周向间隔开的轮316安装到周边框架314。每对轮优选从周边框架向内延伸，且在沿着芯轴纵向轴线L-L的方向上旋转。安置多对轮316以便每个与芯轴组件的相应轮308对齐，其中芯轴组件的轮308定位在轮316之间，但与轮对316的两个轮周向接触，如图6中所示。当以这种方式安装时，管状材料定位在芯轴组件的轮308和环夹持器组件的轮316之间。在优选实施例中，芯轴组件的轮308还设定尺寸并且成形使得其配合围绕环夹持器组件轮316的周边延伸的凹陷部318。
[0032]轮308和316在管状材料在其间通过时被动转动。在相应轮对316之间的轮308的配合用来在材料通过芯轴时固定芯轴使其不沿近端或远端方向移动，并允许芯轴“自由浮动”，或摆脱与机器的任何另外的附着。这使得无限长度的管状材料能够在相对小的芯轴上拖曳，允许更闻的制造灵活性和更闻的效率。
[0033]另外，有了被动转动的轮，轮完全由越过轮/在轮上拉动的织物的摩擦驱动，而不由任何其他机械力驱动。这消除了由驱动机构放置在材料上的外来物质污染的潜在风险，并且还允许材料的变化，如撕破、撕裂、褪色、硬斑等，并允许材料独立地扩展和接触防止可导致纺织品结构损坏增加的材料粘合。本实施例还允许由于水分含量的材料的变化，针织结构变化和其他关于纺织品结构及其制造的机械属性，并还从每英寸纺织品结构增加最大产量。最后，本文描述的方法增加了纺织品结构被进一步加工的能力，还增加下游过程的生产速度。
[0034]虽然本文已结合附图描述了本发明的示例性实施例，但是应当理解本发明不限于那些明确的实施例，并且在不脱离本发明的保护范围和实质的情况下，本领域的技术人员在此可实现各种其他改变和修改。
【权利要求】
1.一种用于塑造管状材料的设备，包括: 框架； 安装到所述框架的环夹持器组件，其中所述环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到其上的多对非机械驱动的可旋转轮，每个轮具有围绕其外边缘周向延伸的凹陷部；以及 芯轴组件，其包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴，以及在从所述近端间隔开的位置围绕所述芯轴的周边间隔开并安装到其上以便径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮； 其中所述芯轴组件的所述轮定位在所述环夹持器组件的相应对的轮之间并以便与其配合，并且其中所述芯轴组件的所述轮设定尺寸并且成形使得其外边缘配合在所述环夹持器组件的相应对的轮的所述凹陷部内。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括: 安装到所述框架的第二环夹持器组件，其中所述第二环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到所述环的多对非机械驱动的可旋转轮，每个轮具有围绕其外边缘周向延伸的凹陷部；以及 第二芯轴组件，其包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴，以及在从所述近端间隔开的位置围绕所述芯轴的所述周边间隔开并安装到其上以便径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮； 其中所述第二芯轴组件的轮定位在所述第二环夹持器组件的相应对的轮之间并以便与其配合，并且其中所述第二芯轴组件的轮设定尺寸并且成形使得其外边缘配合在所述第二环夹持器组件的相应对的轮的所述凹陷部中，并且 其中所述第二环夹持器组件和第二芯轴组件安装在所述框架上相对于所述第一环夹持器组件和第一芯轴组件的位置处，使得待塑造的管状材料能够连续地周向通过所述第一芯轴组件和第二芯轴组件。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括彼此相邻定位的至少一对机械驱动辊，并且每个驱动辊具有基本上垂直于所述芯轴的纵向轴线定位且从所述芯轴的远端间隔开的纵向轴线。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述至少一对驱动辊适于驱动待塑造的管状材料的连续运动，所述管状材料在所述芯轴上周向通过并且周向通过所述一对辊之间。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述待塑造的材料包含氧化再生纤维素。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述芯轴的远端的直径为大约六英寸。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述芯轴的近端的直径为大约三英寸。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述芯轴组件具有至少八个轮。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述芯轴基本上是锥形的，具有尺寸从所述近端到所述远端连续增加的外径。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述芯轴基本上是球形或半球形形状。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述芯轴的形状基本上是椭圆形。
12.一种用于塑造管状材料的设备，包括: 框架；安装到所述框架的环夹持器组件，其中所述环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到其上的多对非机械驱动的可旋转轮；以及 芯轴组件，其包括具有近端和远端以及最大外周长的芯轴，以及在从所述近端间隔开的位置围绕所述芯轴的周边间隔开并安装到其上以便径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮； 其中所述芯轴组件的所述轮定位在所述环夹持器组件的相应对的轮之间并基本上与其相邻，从而保持所述芯轴组件相对于所述环夹持器组件和所述框架的位置而不需要任何另外的结构支撑件。
13.根据权利要求12所述的设备，还包括待塑造的管状材料，其中所述管状材料适于在所述芯轴上通过并且通过所述环夹持器组件和所述芯轴组件的相邻轮之间。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述管状材料是连续的管状针织结构。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述管状针织结构包含氧化再生纤维素。
16.根据权利要求12所述的设备，其中所述芯轴的远端的直径为大约六英寸。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述芯轴的近端的直径为大约三英寸。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述芯轴组件具有至少八个轮。
19.根据权利要求12所述的设备，其中所述芯轴基本上是锥形的，具有尺寸从所述近端到所述远端连续增加的外径。
20.根据权利要求12所述的设备，其中所述环夹持器组件的每个轮还包括围绕其外边缘周向延伸的凹陷部，并且其中所述芯轴组件的所述轮设定尺寸并且成形使得其外边缘配合在所述环夹持器组件的相应对的轮的所述凹陷部内。
21.根据权利要求12所述的设备，还包括: 安装到所述框架的第二环夹持器组件，其中所述第二环夹持器组件包括周边环和围绕所述环周向间隔并安装到其上的多对非机械驱动的可旋转轮；以及 第二芯轴组件，其包括具有近端和远端以及最大外周长的第二芯轴，以及在从所述近端间隔开的位置围绕所述芯轴的周边间隔开并安装到其上以便径向延伸超过所述最大外周长的多个非机械驱动的可旋转轮； 其中所述第二芯轴 组件的所述轮定位在所述第二环夹持器组件的相应对的轮之间并基本上与其相邻，从而保持所述第二芯轴组件相对于所述第二环夹持器组件和所述框架的位置而不需要任何另外的结构支撑件。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述第一环夹持器组件和第二环夹持器组件的每个轮还包括围绕其外边缘周向延伸的凹陷部，并且其中所述第一芯轴组件和第二芯轴组件的所述轮设定尺寸并且成形使得其外边缘配合在所述第一环夹持器组件和第二环夹持器组件的相应对的轮的所述凹陷部内。
【文档编号】D06C5/00GK104040063SQ201280057367
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年9月18日 优先权日:2011年9月22日
【发明者】C.A.戴伊, D.鲁内伊 申请人:伊西康公司