针梳机的制作方法

专利名称：针梳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及针梳机，尤其涉及一改进的针梳机针板转移机构。
针梳机(有时也称作“并条机”或“针梳机”)是用于精梳或半精梳毛纱加工的主要工艺之中。最初由精梳毛机或直接成条机将不规则或疏松的纤维制成绳状形式，它被称作“毛条”。针梳机完成的功能是开松、伸直和混和构成毛条的纤维，以保证向生产最终毛纱的精纺机提供均匀和平直的(纤维)产品。
传统的针梳机包括一对喂入罗拉，一对输出或前罗拉，和位于它们中间的许多根被称作针板的带针的板。将毛条送入喂入罗拉的钳口，再传送至前罗拉，而针板在两套罗拉间移动，以使针板的针提供一梳理和顺伸直动作。针板沿着针梳机从喂入罗拉向前罗拉移动，并且每根针板到达它行程未端时，它都被转移至一回程通道，回程通道将把它们带回到喂入罗拉处，以便以连续形式再使用。
针梳机通常具有一第二套针板，它以相同的方式运行，但它以一种相反的形式位于毛条的上方。这种类型的针梳机叫作“交叉式”针梳机。
使用三种主要的方法来机械地驱动针梳机内的针板。它们是利用链条、利用凸轮轨道、或利用蜗杆式螺杆。本发明特别涉及使用蜗杆式螺杆来移动针板的针梳机。一对螺杆将在工作区域驱动针板，这对螺杆被称作工作螺杆，同时，另一对蜗杆螺杆位于工作螺杆的下方用来回程循环，这些螺杆被称作回程螺杆。为了将针板从工作螺杆上转移到回程螺杆上，然后在周期的开始再从回程螺杆回到工作螺杆，通常在螺杆的端部设置凸轮/臂装置，撞击针板端部，将它们从工作螺杆撞击到回程螺杆上，或者相反地将它们从回程螺杆撞击到工作螺杆上。确实，因为这些凸轮具有打击动作，所以它们有时被称作“打手”，可以理解，这样一个剧烈的机械动作将向针板传送一很大的加速度，而在另一端又需对它进行减速，已提出了多种在机器内不引起过度磨损和振动、但能实现这转移的方法。但是可以说还没有人已完全成功了，并且机械结构限制了这机器的运行速度。
在减轻这个问题的一个建议中，打手被具有一从蜗杆型螺杆根部开始朝后方延伸的轮廓的打手所代替。相应的减速打手也设置在转移针板的螺杆端部。为了运行这种结构，必须使针板的端部具有不寻常的、相当复杂的轮廓以对应于加速和减速打手。另外，针板显著低于驱动螺杆的中心线，并且它的长度大于驱动螺杆根部间的距离。这意味着针板具有较差的螺杆导向控制，制造费用相对较昂贵，且不容易在不移动针梳机导轨的情况下取出它，来进行清洁、维修等。考虑到在普通的一天轮班中，需将针板取出三至四次，这是相当不利的。另外，因为由加速打手给予的加速度是相当大的，加速和减速打手的共同运行需要极其准确。同时这也会发生在一台新的机器内，在轮系中的磨损等很快会使系统产生间隙，这会使得从加速打手到减速打手都不能精确地传送，因此，产生了迅速导致过度磨损的“震颤”。
本发明寻求提供一种用于螺杆型针梳机的针板转移机构，以改进上述的问题。
根据本发明的第一方面，提供一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，传送中的针板通过一小于整个转移距离85％的垂直运动从紧随其后的针板的水平通道上充分地移动。
根据本发明的第二方面，提供一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，选择打手的轮廓，使得打手从与针板初始接触转动100°的时刻，针板已移动了它们整个转移距离80％或不到80％。
根据本发明的第三方面，提供一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，打手轮廓在螺杆间的水平中心线之下小于30°范围内与针板端部接触。
根据本发明的第四方面，提供一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，针板的长度不大于驱动螺杆轴之间的距离1厘米(3/8英寸。
在大多数针梳机上的蜗杆驱动的螺杆具有两头，因此可在每一回转中传送两根针板。从而在这种情况下两个打手将相隔180°设置。如果使用一根三头螺杆，就必须相隔120°设置三个打手。在这种情况下，当然上面提及的100°以120∶180的比率减小；并且需对任何其他数目的螺杆头数作一相似的调整。下面的描述将是关于一双头螺杆，但可以理解，本发明同样也适用于单头、三头或更多头的螺杆。
已经提及本发明打手的轮廓，它是相对于它的回转方向向后的，这样逐渐地将加速度传送至针板上，并且大部分的前述针梳机的撞击或“打击”动作可完全避免。此轮廓形状最好使得针板在打手回转的第一部分达到一定的速度，它将在两套螺杆之间转移针板。然后轮廓下降，这样在正常使用中针板将完全不与打手接触。通过这种方法，可以使针板加速到使它有效适当传送所需的最小速度，且在超过这个位置后不再继续加速，从而当它到达它的终点时，必须施加到针板上的减速度可降至最小。利用本发明的设备可使用传统的减速装置。但是，已发现通过使用本发明设备的打手轮廓，运行速度可以提高到使用传统设备可达到速度的两倍，并且在使一单个针梳机达到普通生产率两倍时，还不会引起过度磨损。
为了结合本发明的打手，需修改针板普通的矩形端部。已发现，为了方便生产，也为了有效地运行，一简单的圆形端部的针板是较可取的。但是正如下文中将更全面的描述那样，也可以使用其他针板的端部轮廓。
针板的尺寸应使它们的端部轮廓正好配合在螺杆驱动装置的根部之间。另外，在正常的运行中，较可取的是，将针板设置在稍稍(1或2毫米)低于螺杆驱动装置中心线。当这按照本发明进行改进而运行时，最好避免将针板过分低于螺杆驱动装置的中心线，因为这将引起包括不良的针板端部/螺杆控制在内的不希望出现的问题，并且当针板越远离该中心线，纤维施加在针上的力将产生过大的杠杆臂长比。虽然对它没有强度和耐用性的限制，但是较可取的是，针板低于螺杆驱动装置中心线的距离应不超过大约5或6毫米，8毫米是允许的最大距离。
另外，较可取的是，打手从螺杆的根部处上升。打手最好与针板的端部在接近水平的位置接触，即在螺杆间的水平中心线上。虽然接触可一直到水平中心线下30°，但较可取的是，实际的接触点不应超过水平线15°，因为这可以产生以下的优点改进针板的移动；改进螺杆导程/针板端部的控制；减小针板/纤维的杠杆臂长比；和简化和减轻了针板结构。当接近这30°界限时，这些优点迅速下降。虽然本发明将在这个界限上工作，但是较可取的是低于15°运行。
下面将通过参考附图结合实施例，对本发明进行说明，其中

图1至图3分别是传统针梳机的侧面视图、正视图和俯视图；图4是本发明针梳机与图2类似的局部视图；图5(a)到图5(c)说明不同的打手轮廓；图6说明一不同的针板端部轮廓形状；图7(a)和7(b)示出针板被抬起的程度；图8是一修改的打手轮廓与图4类似的视图。
参考附图，首先参考图1到图3，它图解说明了总的由标号10表示的传统针梳机结构，它具有两对螺杆12和14，并且一对螺杆设置在另一对螺杆的上方。通过一横轴16和伞齿轮传动18，把一对下排螺杆14(又称“回程螺杆”)连接在一起。称为“工作螺杆”的一对上排螺杆12从回程螺杆14经正齿轮20、22驱动。设置多根针板24(例如一台机器可有20至30根)，每根针板都具有许多根垂直方向的针26。如图3所示，针板24的长度使得它能插入到每对螺杆的导槽或凹槽内。处于工作螺杆12导槽内的针板24由一对称作“工作导轨”的滑动杆28支撑。称作“下层导轨”30的相应滑动杆设置在回程螺杆14的下方。在工作螺杆和回程螺杆间转移针板24的位置处，有一对称作“引导装置”的外导向装置31。通常外导向装置31弹性装载于一枢点上，并且用来限制和引导针板24在其通道上穿过工作导轨未端而进入到相反螺杆的导槽内。
在工作螺杆12下游端部(靠近前罗拉32)装配有打手34。相似的打手(图中未示)也安装在回程螺杆14的下游端部(靠近喂入罗拉36)。
在运行中，毛条从喂入罗拉子36穿过工作螺杆12的顶部被传送至前罗拉32。针26穿过毛条，梳理并使它伸直。同时，螺杆驱动装置12和14被驱动，使得针板24沿着图1中箭头A的方向运动，即，从喂入罗拉朝着前罗拉运动。通常设定的转动速度，使得针板24的速度稍大于喂入罗拉36的喂入速度。但是通常设定的前罗拉32的圆周速度是相当快的，通常(比喂入速度)快4到8倍，这使得针板的针26能伸直纤维，将一梳理动作传送给纤维。这就是通常所称的“牵伸”纤维。
如果我们考虑一单根针板24在工作螺杆12的作用下，沿着工作导轨28运动，它将到达螺杆12的下游端，在这个位置，打手34(沿着图2中箭头B的方向转动)的外端将与针板的每一个端部撞击，并且朝着回程螺杆14的方向向下撞击它。导向装置31引导针板，并在一定程度上使针板减速，尽管如此，针板到达回程通道时仍具有一相当大的速度。然后它由回程螺杆14托住并向后朝着喂入罗拉36传送。在回程螺杆14的下游侧有一相似的打手(图中未示)，它再一次撞击针板24，这次是朝着工作通道向上撞击它，在工作通道上针板再一次与工作螺杆12配合。每根针板24都不断地重复这样的循环。
本领域的普通技术人员可以理解，在螺杆12和14间转移针板24的方式限制了这个机构的速度。
现在参考图4，对于相同的零件使用相同的标号，可见针板24的端部36是圆形的，并且靠近工作螺杆12的根部38，相对于图中箭头B所示的转动方向，打手34(a)的轮廓向后倾斜。因此在两螺杆中间的水平中心线位置或附近位置，打手34(a)用它轮廓最低、最向内的部分与针板24接触，通过螺杆的大约180°范围转动，以比传统针梳机剧烈的锤击作用相对缓和的方式使针板加速。在实践中，可以很方便地以大约160°的转动完成转移，并且很方便地使打手轮廓部分40通过最后20°左右的转动使针板位于适当的位置上，即使得它由下排螺杆14的导槽支撑。
可以看见，与轮廓大部分44相比轮廓的第一部分42相对较陡。部分42的长度使得它能充分地向针板24提供足够的速度，使它在螺杆对间安全的转移。在全速运行中，打手的部分44通常不与针板24相接触(虽然，如果机器慢速运行，针板会与整个打手表面接触)。用于将针板24从下排螺杆14转移到工作螺杆12上的打手也以完全同样的方式运动。打手的形状是这样的，它使得在转动的最初100°内(从完成转移的较佳的160°之中)，针板24运动了不到整个传送距离的80％。通过这个方法，给予了与正常运行一致的最低速度，这使磨损和振动减至最小，并且与传统的针梳机相比可更快地运行针梳机。另外，根据本发明可以不必设置一个减速打手，从而不仅节约了制造成本还节约了维护费用(使减速和加速打手保持同步)。
图5说明可能使用的不同形状的打手。图5(a)示出一与已描述的打手相似的打手，而图5(b)示出具有从根部38延伸出来的一相对较陡的初始轮廓42的一个打手。这将使得针板24最初的运动加快，使得在行程的后阶段可对针板施加相当急剧的制动。另外在图5(c)中，给予一较慢的初始运动，使行程速度较低，并且由于撞击针板的打手外部轮廓的可能性，也不允许较大的制动作用施加到针板上。
在图6中，可以看见图示了一替换形式的针板端部36轮廓。要求针板端部轮廓的形状允许打手轮廓在进行转移时向针板传送一平稳滚动或滑动动作，但它们精确的形状却可以各不相同。针板基本位于螺杆中心线上，并且出于清洗的目的，它们必须能从螺杆间容易地取出来。这就使针板24的长度和位置基本限制在两螺杆根部或轴38的外圆周间。当打手轮廓试图开始移动针板时，使用普通矩形端部的针板将导致一锁紧动作。如图6中所示的轮廓将在打手间提供一合理的滑动或滑动动作，而不锁紧针板。当然这种形状可能有其他的变化，但是由于许多目的，前面已说明过的光滑的圆形端面形状在易于制造和有效使用方面都是较佳的。
现在翻到图7，可以看见，在一较佳的结构中，安装针板24使得它的中心稍稍低于螺杆12的根部38的中心线，例如低1.5毫米(1/16英寸)。图7(b)示出了旋转90°后的位置。在所示的例子中，针板从它的起始位置开始移动了大约1.75厘米(11/16英寸)。整个位移大约3.9厘米(1.532英寸)，从而在这个位置上，位移正好超过整个位移的45％。在转过100°时位移大约是55％。
在工作螺杆上的针板被紧密地布置在一起，它们之间的间距由螺杆的导程决定。为了充分地工作和牵伸纤维，通常使用一9毫米左右的螺纹导程，使得在工作螺杆上的针板具有一大约1毫米和1.5毫米的间隙。一旦某个针板处于被转移到下排(或上排)螺杆的位置上时，它就停止向前运动而转换成一垂直运动。在发生这个垂直运动的同时，紧跟其后的针板仍作向前的水平运动。可以理解，由于针板间距紧密，所以必须要有充分的时间来完成转移的针板的垂直位移，以使得下一个紧接着的针板不会赶上它，如果这样会引起机器锁住或卡住。例如，在一具有9毫米导程的二头螺杆针梳机中，当一根针板与打手接触时，下一根针板将位于高于或低于导轨端部的位置上。当螺杆继续转动时，这根紧接着的针板将进一步向前运动超过导轨端部，直到螺杆运动了90°以后，此针板将超过导轨端部大约4.5毫米。当螺杆转过180°后，当将处于自已的传送位置，完全超出导轨端面9毫米。很清楚，前面的转移针板将以足够的速度作垂直方向的位移，以适应紧接着的针板的向前运动。
本发明较佳形式的针板具有圆形端面，但是与一些现有的设计不同，端面不是弯成曲柄状。这可使针板的高度减至最小。已发现，为了保持转移中的针板间的间隙，有必要使转移的针板在打手最初的100°转动处完成全部的位移而远离随后的针板。这要求使用大约9毫米导程的螺杆机构。当使用传统的锤击型动作时，由于在任何情况下，快速的初始针板加速度是这些机构的一个特性，这些条件很容易满足。另一方面，为了给予逐渐上升的针板加速度，而使用轮廓朝后的打手时，一较小高度的针板是有利的，这是因为它能很快从转移区域被垂直取出，而不必给予一大的加速度。例如，在本发明的一个较佳形式中，针板的高度大约是整个工作和回程通道之间距离的55％，与一些先前设计，特别是那些具有曲柄端部针板的先前设计相比，它的厚度大约是它们的90％。因此，在本发明中仅需在最初轴转动的100°内移动转移针板整个垂直距离的55％，而先前设计却需移动整个距离的90％。这从某种程度上解释了为什么先前设计会给予这么高的加速度必须实际移动转移针板使它不防碍随后的针板。
应当注意，在以上描述的较佳方法中，已发现对图4(a)中所说明的打手杆工作轮廓稍作修改是有利的。在以前并未涉及到这点，因为在全速运行中这不影响针板的行程。参考图8(与图4使用相同的标号)，可以看见，与图4(a)中打手轮廓表面44相比，已将打手轮廓表面修改成44(a)。这样修改的原因是为了当慢速运行或手动运行针梳机时，针板能保持有足够的间隙，使得在这些情况下针板可靠在整个打手表面上。如前面所解释的，在全速运行情况下，表面42影响针板行程速度，而在正常运行情况下表面44不与针板接触。如果使用厚度较小的针板，那么就不必进行这样的修改了。
虽然，已结合一套针板描述了本发明，但它同样可应用于具有两套针板的交叉式针梳机。
本发明的装置可使针梳机以两倍于传统针梳机的速度运行，而不引起过度磨损，也不需要复杂的或昂贵的构件。
权利要求
1.一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，转移中的针板通过一小于整个转移距离85％的垂直运动从紧随其后的针板的水平通道上充分地移动。
2.一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，选择打手的轮廓，使得打手从与针板接触的初始位置开始转动100°时，针板已移动了它们整个转移距离的80％或不至80％。
3.一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，打手轮廓在螺杆之间水平中心线下小于30°范围内与针板端部接触。
4.一用于螺杆型针梳机的针板转移机构，它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手，它与针板接触，并且在工作和回程螺杆间移动它们，反之亦然，打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓，其特征在于，针板的长度不大于驱动螺杆轴间的距离1厘米(3/8英寸)。
5.如权利要求1至4中任一权项所述的机构，其特征在于，打手轮廓的形状最好使得针板在打手回转的第一部分达到一定的速度，它将在两套螺杆之间转移针板。
6.如权利要求5所述的机构，其特征在于，轮廓然后下降，这样在正常使用中针板将完全不与打手接触。
7.如权利要求1至6中任一权项所述的机构，其特征在于，针板的端部是圆形的。
8.如权利要求1至7中任一权项所述的机构，其特征在于，针板稍稍低于螺杆驱动装置中心线之下(1或2毫米)。
9.如权利要求8所述的机构，其特征在于，针板低于螺杆驱动装置中心线之下距离不超过8毫米。
10.如权利要求1至9中任一权项所述的机构，其特征在于，打手从螺杆根部上升。
11.如权利要求1至10中任一权项所述的机构，其特征在于，打手与针板的端部在大致水平位置接触，即在螺杆之间的水平中心线上接触。
12.如权利要求1至11中任一权项所述的机构，其特征在于，针板的高度不超过工作通道和回程通道间整个距离的55％。
全文摘要
一用于螺杆型针梳机的针板转移机构,它包括至少一个位于每一工作和回程螺杆转移端部处的打手,它与针板接触,并且在工作和回程螺杆间移动它们,反之亦然,打手相对于它转动的方向具有向后的轮廓,转移中的针板通过一小于整个转移距离85%的垂直运动离开紧随其后的针板的水平通道而充分地移动。所选择打手的轮廓,使得它从与针板接触的初始位置开始转动100°时,针板已移动了它们整个转移距离80%或不到80%。
文档编号D01H5/00GK1177989SQ96192428
公开日1998年4月1日 申请日期1996年3月6日 优先权日1996年3月6日
发明者迈克尔·沃克 申请人:针片体系有限公司