在預針刺設備中生成絨頭織物的方法以及實施該方法的裝置的制作方法

專利名稱：在預針刺設備中生成絨頭織物的方法以及實施該方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在預針刺設備以及在其后的固結儀中生成絨頭織物的方法。
本發明還涉及實施該方法的裝置。
背景技術：
通常，非固結纖維絨頭織物是由比如交叉鋪網機(crosslapper)供給的重疊纖維層制成。在每一層中，纖維相互平行。然而，一層中的纖維的方向不同于和該層緊鄰的上、下層中纖維的方向。
非固結絨頭織物必須要在固結機中進行處理，該固結機特別是將其中一層纖維與另一層纖維相互連接在一起，同時將纖維壓實。一旦固結以后，該絨頭織物會具有相當大的機械強度。因此比如借助傳送絨頭織物到兩個夾送輥之間相對容易就可以將絨頭織物從固結機中取出。
相比之下，不管是在縱向壓縮還是在縱向牽引，在固結機的上游，絨頭織物的機械強度實際上不存在。由此，將絨頭織物引入固結機的一個難題是非織造物襯里。如果在引入固結機的過程中經受了過多的應力，則絨頭織物就會不規則變形，然后其以不可逆的不均表面重量被固結。這樣獲得的產品質量較差。
針刺機是用于固結操作的一種已知設備。在這種機器中，垂直于絨頭織物平面的多枚針快速往復運動以便周期性地刺穿絨頭織物將纖維交織進不同層內。如果夾送輥位于針刺機的出口，則只有當針處于后退階段，也就是與絨頭織物脫離開時，在固結絨頭織物上的牽引力才傳遞到針刺機的入口。并且，在任何情況下，給定了針刺機上游的絨頭織物的低強度后，通過針刺機傳遞的牽引力會損害絨頭織物的均勻性。
為了解決該問題，研制了帶有所謂“橢圓”運動的針刺機。該術語的意思是，在輪廓圖中針尖形成了類似于橢圓的橢圓形或卵形的路徑，不必是該術語數學意義上的精確橢圓。在這種針刺機中，賦予針一種組合運動，包括作為第一分量的所述往復刺穿運動，以及與通過針刺機的絨頭織物前進方向平行的疊加的第二分量。當針處于刺穿階段時，該第二運動發生沿與絨頭織物前進方向相同的方向進行，當針處于退回或分離階段時沿返回方向進行該第二運動。
文獻DE-A-1803342，FR-A-2180928，US-A-5732453和EP-A-892102介紹了這種帶有“橢圓”運動的針刺機。
當針進行刺穿階段絨頭織物的前進運動時，不再有針刺穿階段時夾送輥和針之間絨頭織物的拉伸這樣的問題。同時，刺穿階段的針通過沿絨頭織物前進方向運動，有助于將后者送入針刺機。
然而，這些針刺機比較昂貴并且機械構造復雜，包括大量的運動部件，一些運動部件笨重并且體積大。這一方面造成了振動，另一方面形成了空氣運動(air movement)。后者對于正處于進入針刺機狀態的非固結絨頭織物非常不利。空氣運動使得非連接纖維散開，由此在絨頭織物寬度上產生不均勻性和不規則性。
已知有一種圓筒形預針刺機，該機器中預刺針橫向于離開比如交叉鋪網機(crosslapper)的絨頭織物的平面線性往復運動。在刺穿絨頭織物前，針穿過圓筒的孔口，該圓筒沿絨頭織物前進方向被驅動旋轉并且圓筒的外圓周壁和絨頭織物接觸。該圓筒因此是一種移動的喂送輥，其外表面伴隨絨頭織物的運動和絨頭織物接觸。針的穿刺速度(strike rate)以及圓筒的圓周位移與孔口的一個或多個連續圓周節距(circumferential pitch)相應。因此，每一次針都會和圓筒的各個孔口重合。
在這種預針刺機的出口，絨頭織物被預固結，因此能夠傳遞一定的牽引力，并且其可以方便地通過隨后針刺機。而且，預固結的絨頭織物已經具有一定的內聚力，使得它可以比如被存貯并且最終只在后來和/或很長時間后被固結。然而，圓筒形預針刺機有一定的缺陷和不足。因為針的支架位于圓筒內部，預針刺機只能以其端部支撐在絨頭織物寬度的任一側。針的支架彎曲的問題使得不得不限制運行速度和針的數量，特別是在處理寬的絨頭織物時。另一方面，圓筒的孔口相對于絨頭織物大致固定，以便預刺操作不再均勻地分布在絨頭織物表面上而是集中在與圓筒孔口重合的絨頭織物的點上。這導致會有一個印記，該印記不能總是被隨后的固結工序去除。

發明內容
由此，本發明的目的是提供一種方法和裝置，其能夠使得纖維絨頭織物以相對高的速度被固結，并且絨頭織物的變形特別小。
根據本發明，在預針刺設備以及其后的固結儀中處理絨頭織物的該方法中，預刺針執行組合運動，包括橫向于絨頭織物平面的往復運動和針刺入絨頭織物階段絨頭織物前進方向的前進運動，特征在于，預刺針的前進運動用來施加給絨頭織物作為將其引入固結儀中的運動。
根據本發明，“橢圓形”組合運動僅僅涉及相對少量的針執行的預針刺，以及體積和質量相對小的移動部件，并且甚至根據本發明的可能特征，和固結儀相比速度也降低了。因此，降低了運動的水平分量給裝置造成的空氣運動、振動和額外的機械壓力，同時在必要的地方仍然施加該水平運動分量，也就是，在進入實質的固結工序時。
優選，根據本發明絨頭織物從預針刺設備直接傳送給固結儀，優選在同一個機器上完成預針刺和固結。這減小了需要的空間，同時進一步優化了絨頭織物朝向固結儀的推進效果，該效果是由于預刺針的前進運動而生成的。根據本發明的方法，如果固結包括針線性運動帶來的針刺，則由此產生的有益效果在于能夠以同一速率致動預刺針和刺針，并且使得預刺周期和針刺周期同步，因此在預刺針處于回退階段時刺針處于刺入階段，并且當預刺針處于刺入階段時刺針處于回退階段。
由此，當預刺針處于刺入階段并且執行帶動絨頭織物的前進運動時，回退階段的刺針使得絨頭織物的前進成為可能，絨頭織物同時被針刺機出口處的夾緊羅拉牽拉。另一方面，當預刺針處于回退階段，因此不再推動絨頭織物，刺針在優化條件下刺入靜止或以減小的速率運動的絨頭織物，同時針刺機出口處的夾緊羅拉可以停止或減速。
刺針和預刺針以同一速率或兩個不同的速率但比率恒定被致動，這簡化了預刺設備和固結儀的驅動元件。例如，可以提供單電機系統和連接該電機系統的固定比率傳動系統，以及這樣的兩個裝置。
在一個較為復雜的技術方案中，可以借助受控于共同控制器的各自的伺服電動機為針刺和預針刺提供分離的電動機系統，該控制器在任一給定時刻指定各個伺服電動機的設定位置。這限定了這兩個設備之間的速度比率，并且當該比率是一個整數或分數時，即其分子和分母是整數時，限定它們的周期設置。
根據本發明的第二方面是處理絨頭織物的裝置，以用于實施根據本發明第一方面的方法，其沿絨頭織物路徑包括預針刺設備以及隨后的固結儀，預針刺設備包括施加給預刺針組合運動的元件，該組合運動包含橫向于絨頭織物路徑平面的往復運動和大致平行于絨頭織物前進方向的往復運動，特征在于，預針刺沒備的出口和固結儀的入口形成保持絨頭織物的前進運動的關系。
針刺的絨頭織物表面和執行預針刺的絨頭織物表面相反是有益的。
由此，預針刺設備可以被安置的靠近針刺設備。這改善了預針刺設備將絨頭織物推入針刺設備的效果。同時，需要的總的空間降低了，而最終的產品改良了。
優選下列特征，不管它們是單獨存在還是組合在一起—預針刺設備的出口和固結儀的入口是直接相連的；—預針刺設備和固結儀安裝在同一個機器上；—預針刺設備包括，在絨頭織物路徑和針支架之間，帶有供針穿過的孔口的脫料板，平行于絨頭織物前進方向，這些孔口的尺寸足以能完成針的縱向往復運動；優選所有的脫料板都延伸成—片，包括固結儀的針刺板。
根據本發明涉及現有預針刺并且大體上橢圓針刺的這方面，優選在和預刺針相對的一側設置有支撐元件，該元件可以和絨頭織物一起移動并且限定出絨頭織物的路徑。該支撐元件優選是具有用于容納針尖的槽的旋轉羅拉；這些槽優選由環形肋之間的間隙形成。
根據本發明橢圓預針刺的另一方面，以及大體上的橢圓針刺的方面，該設備為了在和具有橢圓運動的針相對的一側限定出絨頭織物的路徑而包括—位于平行于絨頭織物前進方向的平面中的支撐帶；以及—在這些帶之間，接收針尖(needle point)的槽。
在上述兩方面中的其中一方面或另外方面，槽的底部優選形成有突指，這些突指在帶的上方沿朝向后續設備的方向延伸，該后續設備特別是固結儀。
本發明的另外一個重要方面涉及能給予針有益橢圓運動的機構。
該機構尤其包括，本發明的預針刺設備，帶有針的支撐件并借助兩根平行定位軸連接到兩個曲柄連桿機構的移動機構，并且兩個曲柄連桿機構的偏心半徑能夠相互定位，以便兩個定位軸的各自動程的死心彼此具有時間間隔。
移動行程優選可以調節，這具有調節針平行于絨頭織物前進方向的運動幅度的效果。
在該機構中，優選下列單獨存在或相互組合的特征—移動機構在滑動擺動件中繞平行于定位軸的軸被滑動導向，每一個曲柄連桿都包括小端接合于環繞定位軸之一的機構；—滑動件(the slide)放置于大致兩個相互以相反方向旋轉的偏心件之間，并且每一個都屬于兩個曲柄連桿機構之一。
優選，定位兩根連桿使其端部形成有朝向大致離開絨頭織物平面方向的連桿小端。
由此，最大刺入位置附近針的豎直運動的方向的反轉過程緩慢進行，并事實上具有一段停止時間，在這段時間里有效并且條件良好地進行針沿絨頭織物前進方向的分運動，如此安排，該機構尤其緊湊。


本發明的其它特征和有益效果將通過結合非限制性實施例進行的下述描述而變得明顯。
附圖中圖1是本發明裝置的第一實施例的概略前視、局部截面圖；圖2和3分別是沿I圖1中I-II、III-III線的局部截面圖；圖4是類似于圖1但經過簡化并且顯示另外的操作階段的視圖；圖5是圖1-4中裝置局部的放大視圖，是局部截面側視圖，并且處于第三操作階段；以及圖6、7和8是大概類似于圖1的視圖，但涉及本發明裝置的三個其它實施例。
具體實施例方式
在圖1顯示的實施例中，沿著纖維絨頭織物的路徑1(圖1未顯示)，該裝置包括根據本發明直接位于固結儀2前面的預刺設備3。另外在相對于絨頭織物的前進方向6的預刺設備3上游設置喂入設備4，以及位于針刺設備2下游的提取設備7，該提取設備包括兩個旋轉羅拉8，在它們中間形成了沿大致平面的路徑1用于絨頭織物的夾緊線或箝口9。
隨后，“遠端”和“近端”分別表示離路徑1的平面“較遠”和“較近”。
預刺設備3和針刺設備2聯合地位于單個機箱11中，并且因此形成同一機器的一部分。機箱11有入口窗12和出口窗13，喂入設備4安裝于入口窗12中，提取設備7安裝于出口窗13中。
針刺設備2自身是一種標準設計。結構14沿固定滑動方向16線性往復運動，該滑動方向垂直于絨頭織物的路徑1的平面。形成結構14的一部分的滑桿17滑動安裝在固定于機器機架19上的滑動導軌18中，機箱11也固定在機器機架19上。結構14還包括支架21和針床22，支架21固定在滑桿17的近端，而針床22可互換地固定在支架21上。只顯示了其中的兩枚刺針23，其它刺針借助點劃線23a示意表示，這些針垂直于路徑1的平面并且散布在針床22表面上。在刺針23的區域內，相鄰于與針床22相對的絨頭織物表面的針刺板24以及和朝向針床22的絨頭織物表面相鄰的脫料板26限定了絨頭織物的路徑。當處于圖1所示的最大刺穿位置時，針23會穿過針刺板24和脫料板26上的孔口。
為了產生往復運動，針刺設備2包括連桿27，其大端28鉸接于偏心軸31的偏心軸頸29，小端32鉸接于滑桿17的遠端。軸31旋轉支撐于和機架19一體的軸承33，并且借助未示出的變速電機旋轉驅動。
預刺設備3包括移動機構36(見圖5)，接下來包括至少一根桿38，事實上是在絨頭織物寬度方向對齊的多根桿38，只有其中的一根顯示在圖5中。
以下，為了簡化描述，一般考慮只有一根桿38，以及單獨一組用于該桿的導向和致動元件。
在其近端，桿38剛性固定在支架44上。針床46可互換地固定在支架44遠離桿38的表面上。針床46裝載有預刺針47，這些針平行于桿38的縱向軸42朝向絨頭織物41延伸。
滑桿38沿其縱向軸42配合滑動在導軌39中，導軌39自身支撐在機架19中并可圍繞平行于絨頭織物寬度的擺軸37旋轉。軸37與滑桿38的縱向軸42相交。軸37和42的相交點位于導軌39的孔的軸向長度的中間，滑桿38從此處滑過。為了施加給移動結構36處于橫向于絨頭織物41的路徑1的平面的刺穿方向的往復運動，以及繞和機架19一體的擺動軸37的擺動，借助隨后介紹的致動元件，縱向軸42圍繞擺動軸37在穿過軸37和42的相交點的主軸43的任一側擺動，并且垂直于路徑1的平面。擺動運動趨向于施加給針47所謂的“前進(progressive)”運動分量，大致平行于絨頭織物的前進方向。因此，在機器機架19和針47之間有運動連桿，包括與鉸鏈機械連接的滑動件。在該實施例中，從針47開始首先有桿38在導軌39中的滑動，然后有導軌39在機架19中的旋轉。
所述運動連桿意味著在針和機器機架之間有機械的部分，在這種情況下導軌39相對于兩個元件中的一個——此處是機架——被旋轉的導向，相對于另外一個元件——此處是針——被滑動導向。另外這種運動連桿不具有致動功能。
而且，在該實施例中，導軌39的滑動導向面位于機架上的鉸接圓周表面40內側。因此，兩個導向元件相互非常靠近，并且總間隙盡可能小，移動結構36相對于機架的導向幾乎和簡單并且單一的鉸接一樣準確和堅固。
預針刺設備3還包括致動機構，該機構又包括兩個偏心軸48a、48b，這兩個偏心軸環繞平行于擺動軸37的軸49a、49b旋轉支撐于機架19，并且對稱位于主軸43的任一側上。致動機構還包括兩根連桿51a、51b，它們的大端52a、52b鉸接于各個偏心桿48a、48b的偏心軸頸53a、53b。每一根連桿51a、51b的小端54a、54b環繞各個定位軸56a、56b鉸接于擺動-滑動桿38。定位軸56a、56b靠近桿38的遠端。沿著軸42和桿38，導軌39位于支架44和定位軸56a、56b之間。
該裝置使得兩根連桿小端54a、54b傾斜朝向彼此，并且遠離絨頭織物的路徑1。兩根定位軸56a、56b相對于擺動-滑動桿38的軸42對稱設置。而且，定位軸56a、56b彼此非常靠近。這減小了桿38承受的應力，因此使得降低桿的重量成為可能。連桿大端的偏心半徑61a、61b長度相同，并且位于連桿大端的軸和連桿小端的軸之間的連桿51a、51b的長度相同。
兩根偏心軸48a、48b沿相反旋轉方向以相同的旋轉速度被驅動，如箭頭57a、57b所示，比如借助互相嚙合的齒輪58a、58b(圖1)，每一個齒輪都分別和軸48a、48b中之——體旋轉。在顯示的該實施例中，該裝置和旋轉方向57b使得當偏心軸頸53a、53b進行它們朝向絨頭織物路徑1所在平面的行程的一部分時，連桿51a、51b牽引工作，并且大致垂直于絨頭織物平面。因此，它們能夠有效傳遞它們的力，以便預刺針47刺入絨頭織物41。在圖5顯示的提升階段，連桿51a、51b更加傾斜，它們壓縮工作，并且處于不太有利的方位，提供的成效更小。總之，在一個周期上分配效果是優選的方案，這使得可以減輕機構重量，并且因此降低慣性力和振動。這還進一步提高了可能的重量減輕。
該機構包括相對于軸48a提高軸48b的相位的元件。這些元件在圖5中由桿48b相對于齒輪58b的角位置的調節件59概略性表示，該齒輪58b驅動所述桿48b繞其軸49b旋轉。事實上，在優選的實施例中，顯示的調節件59可以由以下元件代替—齒輪58b和相應偏心軸48b之間的離合器；—偏心軸48a上的角度編碼器，和優選在該軸48b上的另外一個角度編碼器；以及—偏心軸48b上的制動器。
在針刺階段，離合器結合并且制動器松開。
為了進行相位轉換調節，可以使用制動器，離合器松開并且軸48a比如借助驅動馬達旋轉直到需要的轉換位置被獲得并且借助角度編碼器被監控。然后，離合器再次閉合、制動器松開。
優選，離合盤在其接觸表面上具有齒，當離合器閉合時齒相互嚙合。這些齒的角度節距一般具有按角度順序(angle-degree order)。
在半徑61a和61b之間的相位轉換角度的調節使得針47的運動的縱向分量(平行于絨頭織物41的前進方向)的長度得到調整。
如果調整相位調節件59使得兩個偏心半徑61a、61b相對于預針刺軸43對稱放置，則針刺就會嚴格沿軸43進行，也就是，軸42和43對于偏心軸48a、48b的所有角位都會重合。這是因為，在桿48a、48b的所有角位，軸37、49a、53a、56a、56b、53b和49b形成的多邊形具有相對于軸43的鏡象對稱。針47獲得的運動類似于比如描述的固結儀2的簡單曲柄連桿機構的運動，但有兩個例外—由于連桿51a、51b的反轉，也就是連桿小端56a、56b處于遠端位置處，絕對加速數值最低的兩個死心(桿38的運動方向的反轉點)的位置，是對應于針47在絨頭織物41中的最大刺入位置，該位置顯示在圖4中；—由于使用了兩根連桿和兩個偏心輪，進一步提高了在最大刺入點方向改變的平滑效果。
實際上，如圖5所更精確顯示的那樣，調節設備59被設置成相對于絨頭織物前進方向6處于后方的偏心桿48b落后于處于前方的偏心桿48a。
這具有三方面的效果—當桿38離開絨頭織物41，位于前端的連桿51b同時比另外的連桿51b處于更遠處，桿38的遠端朝向后部移動，由此，桿38的近端朝向前部偏離，針組47自身相對于軸43沿方向6偏離，如圖5所示；—在下降階段，上述被反向，位于另外一根連桿前端的連桿51a處于更近的位置，將桿38的近端保持在朝向后部傾斜的位置；—針47朝向前端的運動大部分發生在絨頭織物的最大刺入位置附近，在那里運動的豎直分量的反轉方向與加速度一起進行，加速度由于兩個曲柄連桿系統的死心不重合而進一步降低，從前部朝向后部傾斜的重要部分發生在針47的最大回退位置附近。
所述的導向和致動元件使得針47的運動軌跡成為“橢圓”軌跡，一個朝向絨頭織物逐漸變小的卵形軌跡。換句話說，針的運動有一個前進的分量，它伴隨著絨頭織物的前進運動并占據大于總刺入行程的一半的大部分刺入行程。刺入行程的近端部組成了針和絨頭織物結合的有用行程，同時伴隨有前進運動。
預刺設備3還包括絨頭織物41的支撐元件62和脫料板63，該支撐元件位于絨頭織物離開針47的一側，該脫料板限定了絨頭織物41在朝向針47一側的路徑。
脫料板63(也顯示在圖2中)包括通常是平面的并且平行于路徑1的平面(絨頭織物41的平面)的板芯64，還包括縱向肋片66，其從板芯64延伸向路徑1以便該肋片66的自由縱向邊緣限定出絨頭織物41朝向針47的表面的位置。在肋片66之間板芯64具有縱向槽67，針47穿過這些槽以便刺入絨頭織物41。在圖2顯示的實施例中，在兩個相鄰肋片66之間有三個槽67。
在該實施例中，針47有代表性地排列成平行于絨頭織物縱向(圖5)的排。每一排都占據一個槽67。每個槽67的長度都足以使得針47能夠完成它們的運動的縱向分量(平行于絨頭織物1的前進方向6)。
支撐元件62包括旋轉輥68，該旋轉輥的軸69平行于絨頭織物41的寬度。圓筒69包括筒芯71和從筒芯71突出的環形肋72。環形肋72在平行于絨頭織物41前進方向的平面延伸，并且于絨頭織物41離開針47的一側，在其位于針47前方的位置處支撐絨頭織物41。優選，如圖2所示，環形肋72朝向脫料板63的肋片66。圓柱體68以隨后將詳細介紹的方式被驅動旋轉，以便肋72的自由外圍邊緣借助和絨頭織物41的摩擦接觸推動絨頭織物運動。
肋72在中間形成有槽73(圖2)，其在針47處于刺穿絨頭織物41的最大位置時接收針47的針尖。槽73的底部形成有突指74，如圖1、4、5所示，它們越過肋72延伸向固結儀，直到和針刺板24實際接觸，以便形成在預刺針47的作用區域和針刺固結儀2之間的絨頭織物路徑的相應側。圓筒68的筒芯71在每一個突指74的圓形孔76內旋轉。在預刺針47的作用區域的上游(圖5)，每一個突指74都形成凸起部77，其作為肋72的近端的點用于將絨頭織物41大致支撐在同一平面。在該凸起部77的下游，突指74在78處被挖空以便生成針47經過的凹進處73(圖2)。
在絨頭織物41朝向針47的一側，脫料板63往下游一側延伸到針刺設備2的脫料板26開始的地方，并且在上游一側形成導入斜坡形式的導入部件79(圖5)。
箭頭80顯示了脫料板63可以相對于機架19豎直調節。類似的，箭頭81顯示包括圓柱體68和突指74的支撐元件能夠豎直調節。因此，一方面能夠調節脫料板63和支撐元件62之間的距離，另一方面能夠調節針47刺入絨頭織物41的刺穿深度。
喂入設備4包括，預針刺設備3上游的位于路徑1平面任一側上的兩個圓筒82，在兩個圓筒之間形成了絨頭織物41的夾緊縫或鉗口，并且控制這兩個圓筒相互以相反方向轉動以便借助未在圖1中示出的馬達元件沿前進方向6驅動絨頭織物。如圖3所示，每一個圓筒82都包括筒芯83和外圍層84，該外圍層比如是橡膠外圍層，在其上面形成有外圍槽86，用于容納分別朝向支撐元件62和脫料板63的非旋轉突指87。在兩組突指87之間界定位于圓筒82和該預針刺設備3之間的絨頭織物路徑。圓筒82之間形成的箝口接收來自上游匯聚皮帶傳送系統88的絨頭織物，該系統有時被稱為“預壓縮機”。
在圖1和5顯示的實施例中，固結儀2和預針刺設備3具有同樣的穿刺速度(strike rate)。該速度是由同步皮帶或同步鏈條89施加的，后者將固結儀2的偏心軸31連接到預針刺設備3的一個偏心軸48a上。在圖4中顯示了皮帶的兩個方案，其中標示為89的皮帶的下半部視圖(lower half-view)和圖1中的方案相對應，也就是速度等同。而且，固結儀2的偏心軸31相對于偏心軸48a、48b的定位使得當固結儀2的針23處于最大刺入位置時(圖1)，預刺針47處于最大回退位置，并且如圖4所示是可逆地，當固結儀2的針23處于最大回退相位時，預刺針47處于最大刺入位置。在該位置，如同已經看到的并且如圖4中的箭頭91a所示，針47還具有絨頭織物前進方向6上的分量，固結針23的回退使得絨頭織物41也進行該運動。同時，提取設備7的羅拉8和喂入設備4的圓筒82被控制沿前進方向6在驅動絨頭織物的方向中旋轉。可逆地，在圖1所示的位置，針23的刺入傾向于阻止絨頭織物的運動。為了避免施加在絨頭織物上的不必要的張力，圓筒8和82可以停止或減速。同時，處于回退位置的預刺針47執行它們朝向絨頭織物后部的運動，如箭頭91b所示。
可以設置在每一個預針刺周期中，在圓筒82和8的外圍測量得到的位移等于平行于絨頭織物路徑1的預刺針47的運動分量的幅度。但不同的調節也足可能的，取決于每一個單獨生產任務的預先測試。
由此，在圖4所示的位置，最大刺入位置的預刺針47結合纖維絨頭織物的中心，并且有效地將絨頭織物直接推入固結儀2中，而且同時賦予絨頭織物初步的內聚力，使得提取羅拉8施加的牽引力有效傳遞到絨頭織物位于預刺針47和所述羅拉8之間的全部部分。
在圖5所示的位置，結構36執行其回退運動，軸42相對于主軸43繞擺動軸37傾斜，以便針47向下游偏離。
在圖4所示的皮帶89a的變形例中，預刺設備3的穿刺速度(strike rate)等于針刺設備2的一半。
在這種情況下，不再嚴格滿足針23和47交替結合絨頭織物41的條件。然而，可以找到設定彼此相對的兩個運動的特別周期。例如，當固結針23處于最大回退相位時，可以設置結合在絨頭織物中的預刺針47有一個前進運動91a。當固結針23離開絨頭織物后，也可以控制夾送輥7來驅動固結后的絨頭織物，并且可以控制喂入圓筒82在預刺針47結合絨頭織物時旋轉。
下面介紹圖6的實施例，只介紹和圖1-5的實施例不同的地方。
在預針刺設備的移動結構136中，圖5的擺動滑動桿38被通過近端固定到支架44上的鐘錘杠桿138代替，其彎曲部分通過擺動軸137鉸接于中間部件92，該部件92和固結儀2的滑桿17是一個整體。
因此在該實施例中，從針47開始，運動連桿首先包括繞擺動軸137的旋轉，之后是滑動，即滑桿17在和機架一個整體的導軌中的滑動。換句話說，在針47和機架之間有桿17這個元件，其借助旋轉元件連接于針47并且借助滑動元件連接于機架。
曲柄138的遠端圍繞定位軸156鉸接于連桿94的小端93，連桿94的大端96鉸接偏心軸98的偏心軸頸97，其相對于機架19旋轉安裝并且以和設備2的偏心軸31相同的轉速被驅動。偏心軸98的偏心半徑161b滯后于偏心軸31的偏心半徑161a，偏心軸通過連桿127和桿17致動擺動軸137。因此，當固結針23處于最大刺入位置，偏心軸98將執行它的行程的一部分，它將連桿93的小端進一步向下游推動并且因此使得鐘錘杠桿138沿圖6中的逆時針方向樞轉。這導致當預刺針47大致處于基本最大刺入位置時箭頭91a所示的分量的產生。
該實施例減小了預刺針47和位于針刺設備2的針刺板24以及脫料板26之間的絨頭織物入口之間的距離。一方面，這使得針23的刺入行程不能再和預刺針47的行程交替，或者使得預刺針47的穿刺速度和固結針23的穿刺速度不同。
下面介紹圖7的實施例，只介紹和圖1-5的實施例不同的地方。
在圖1-5中，預刺設備3和固結儀2位于絨頭織物路徑1的同一側。在圖7的實施例中，針刺設備2位于路徑1的一側，在該實施例中是上側，預刺設備3位于路徑1的另一側，在該實施例中是下側。這使得如同圖6中的實施例那樣，預刺針47被以一種未示出的方式靠近固結儀2的入口。但是通過圖7的方案，在具有上述優點的同時還能夠選擇這樣的方案，即固結針23的刺入階段可以和具有相同穿刺速度的預刺針47的刺入階段交替，或者還可以選擇具有不同的穿刺速度的方案。
圖7更特殊的實施例一方面示意顯示了程序控制器201和在該控制器201之間的雙向連線202、203、204和207，還顯示了驅動針刺設備2的偏心軸31的伺服電動機(未示出)，驅動預針刺設備3的偏心軸中之一48a的伺服電動機(未示出)，驅動喂入設備4的圓筒82的伺服電動機(未示出)，以及驅動提取設備7的圓筒8的伺服電動機(未示出)。借助另外的雙向連線連接到程序控制器201上的伺服電動機驅動圓筒68旋轉，也可以通過連接到喂入設備4的圓筒82的伺服電動機上的傳動裝置致動。該結構能夠以已知的方式在任何給定時刻操縱它控制的所有電機的角度位置，并因此控制它們在每一個遞增時期的各自的速度。關于這一點參考US-A-5636420。
該控制器可以由用戶編程，以便在每一個單獨生產步驟之前，定義兩個設備2、3的穿刺速度，在速度比率是有理數(由兩個整數相除，一個除以另外一個而獲得)的情況下限定它們的共同設置，以及限定調整喂入設備和提取設備的速度的法則。
也可以對控制器201進行編程，使其具有其它功能，比如分別借助伺服電動機執行圖5中的調節79、81。最后控制器201可以形成控制組件的一部分，該控制組件操縱生產線的其它元件，或者甚至操縱整個生產線，從生產線起始端的梳理設備到生產線終端的卷取設備。
下面介紹圖8的實施例，只介紹和圖7的實施例不同的地方。針刺設備2的針刺板124和脫料板126向上游延伸，以便分別組成預針刺設備3的脫料板和預針刺板。省略了前面附圖中顯示的預針刺設備3的脫料板63和支撐元件6。喂入設備4直接開口于兩塊板123和126中間，兩塊板都具有用于預刺針47的槽167、173，這些槽平行于絨頭織物前進方向6伸展(未示出)，以便使得針47完成它們平行于絨頭織物前進方向的運動。
在該方案中，預刺針的工作區域靠近固結區域。而且，在預針刺設備3和固結儀2之間的絨頭織物的導向元件幾乎是連續的。
預針刺設備3的驅動可以通過借助機械傳動連接到固結儀2的偏心軸31完成，以便穿刺速度(strike rate)具有特定的比例；可替換的，兩個設備也可以受控于參考圖7介紹的伺服電動機和程序控制器單元。
在另外一個變形例中(未示出)，圖8的預針刺設備可以由類似于圖6的結構代替。從針刺設備2開始，并且尤其從桿17開始，中間部分92將會在絨頭織物的任一側延伸，以便驅動比如156a(圖6)這樣的定位軸，其現在位于絨頭織物的另外一側。和圖6的實施例相比，這具有這樣的優點，預刺針47的刺入階段將和刺針23的回退階段相一致，并且其回退階段和刺針23的刺入階段相一致。
當然，本發明不局限于介紹和顯示的實施例。程序控制器201(圖7)也可以比如用于像圖1-5的結構，在圖1-5中皮帶89被省略或保留。
針刺設備還可以包括幾個組件，尤其是在絨頭織物的每一側至少一個組件，以便從絨頭織物兩個表面刺穿絨頭織物。
和預刺針相對表面的絨頭織物的支撐元件可以是靜止的，而不是伴隨著絨頭織物的前進一起運動。它尤其可以包括靜止而不是旋轉的縱向帶。
本發明可以用于固結不是機械針刺的情況。比如，它可以通過噴水、縫紉、浸漬、加熱或化學處理等完成針刺。
在圖5的預針刺設備中，兩個定位軸56a、56b可以合并。
權利要求
1.一種在預針刺設備(3)以及然后在固結儀(2)中生成絨頭織物的方法，其中使預刺針(47)執行組合運動，包括橫向于絨頭織物(41)平面(1)的往復運動和當針(47)處于刺入絨頭織物(41)階段的絨頭織物(41)前進方向(6)的前進運動，其特征在于，預刺針(47)的前進運動用來賦予絨頭織物(41)一個將其引入固結儀(2)中的運動。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，絨頭織物(41)從預針刺設備(3)直接傳送給固結儀(2)。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，預針刺和固結在同一個機器上進行。
4.根據權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，在所述組合運動期間，在預刺針(47)的最大刺入位置附近降低往復刺入運動的速度，并且在該速度降低期間，完成絨頭織物(41)沿前進方向(6)的前進運動的主要部分。
5.根據權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，以施加給刺針(23)基本線性往復運動的針刺的形式執行固結操作。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，預針刺只從絨頭織物(41)的第一表面進行，從穿過第一表面的相反的表面刺入絨頭織物(41)的刺針(23)開始進行針刺操作。
7.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，預刺針(47)的前進運動幅度可以調節。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，調節前進運動的幅度以便在刺入階段針(47)的前進和絨頭織物(41)在所述階段的前進大致相對應。
9.根據權利要求5-8之一所述的方法，其特征在于，在預針刺周期和針刺周期之間，限定周期設置，以便預刺針(47)處于回退階段時刺針(23)處于刺入階段，預刺針(47)處于刺入階段時刺針(23)處于回退階段。
10.根據權利要求5-8之一所述的方法，其特征在于，預針刺以低于所述針刺的穿刺速度的速度進行。
11.根據權利要求5-10之一所述的方法，其特征在于，當預刺針(47)處于回退階段時絨頭織物(41)的驅動速度較低，當預刺針(47)處于刺入階段時絨頭織物(41)的驅動速度較高。
12.用于執行根據權利要求1所述方法的生成絨頭織物的裝置，該裝置沿纖維絨頭織物(41)的路徑(1)包括預針刺設備(3)以及隨后的固結儀(2)，預針刺設備(3)包括施加給預刺針(47)一組合運動的元件，該組合運動包含橫向于絨頭織物路徑(1)的平面的穿刺往復運動和大致平行于絨頭織物(41)前進方向(6)的前進往復運動，其特征在于，預針刺設備(3)的出口和固結儀(2)的入口處于保持絨頭織物(41)前進運動的關系。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，預針刺設備(3)的出口和固結儀(2)的入口是直接相連的。
14.根據權利要求12或13所述的裝置，其特征在于，預針刺設備(3)安裝在喂入設備(4)和固結儀(2)之間，該喂入設備(4)安裝在上游，借助摩擦力推動絨頭織物(41)。
15.根據權利要求12-14之一所述的裝置，其特征在于，預針刺設備(3)和固結儀(2)安裝在同一個機器上。
16.根據權利要求12-15之一所述的裝置，其特征在于，固結儀(2)包括施加給固結針(23)一橫向于絨頭織物(41)路徑(1)的平面的大致線性的往復運動的致動元件。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括預刺針(47)和固結針(23)共用的致動元件。
18.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括賦予預刺針(47)和固結針(23)相同穿刺速度的元件(89，92)。
19.根據權利要求16-18之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于在預刺針(47)的運動和固結針(23)的運動之間限定周期設置的元件。
20.根據權利要求19所述的裝置，其特征在于，限定周期設置的元件是可以調節的。
21.根據權利要求19或20所述的裝置，其特征在于，該周期設置使得當固結針(23)處于刺入階段時預刺針(47)處于回退階段，當固結針(23)處于回退階段時預刺針(47)處于刺入階段。
22.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括賦予預刺針(47)以和固結針(23)不同穿刺速度的元件(89a；201)。
23.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括相對于固結針(23)的穿刺速度調節預刺針(47)的穿刺速度的裝置(201)。
24.根據權利要求12-23之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括借助摩擦推動絨頭織物(41)的元件(4，7)，其在預刺針(47)處于刺入階段時以大于預刺針(47)處于回退階段時的速度的速度被致動。
25.根據權利要求12-24之一所述的裝置，其特征在于，在絨頭織物(41)路徑(1)和針支架(44)之間，預針刺設備(3)包括帶有供針(47)穿過的孔口(67，167)的脫料板(63，126)，這些孔口具有平行于絨頭織物(41)前進方向的尺寸，足以能完成針(47)的前進分量。
26.根據權利要求25所述的裝置，其特征在于，固結儀(2)的針刺板(124)是所述脫料板的整體延伸部分。
27.根據權利要求12-25之一所述的裝置，其特征在于，預針刺設備(3)包括可以和絨頭織物一起運動的支撐元件(68)，其在和預刺針(47)相對的一側限定出絨頭織物(41)的路徑(1)。
28.根據權利要求27所述的裝置，其特征在于，支撐元件是具有用于針尖(47)的槽(73)的旋轉羅拉(68)。
29.根據權利要求28所述的裝置，其特征在于，槽(73)是環形肋(72)之間的間隙。
30.根據權利要求12-25之一所述的裝置，其特征在于，為了在和預刺針(47)相對的一側限定出絨頭織物(41)的路徑(1)，預針刺設備(3)包括—位于和絨頭織物(41)前進方向平行的平面中的支撐肋(72)；以及—在肋(72)之間的用于接收針尖(47)的槽。
31.根據權利要求29或30所述的裝置，其特征在于，槽(72)的底部形成有突指(74)，其沿朝向固結儀(2)的方向超過肋(72)延伸。
32.根據權利要求12-31之一所述的裝置，其特征在于，如此安裝預針刺設備(3)，使得預刺針(47)從絨頭織物(41)的第一表面刺入絨頭織物，固結儀(2)包括固結針(23)，其穿過由預針刺形成的絨頭織物(41)第一表面相反的第二表面刺入。
33.根據權利要求12-32之一所述的裝置，其特征在于，預針刺設備包括用于承載針(47)的移動機構(36，136)，和施加給針(47)以橢圓運動的致動機構，該橢圓運動具有刺入分量和前進分量，并且其中一種分量，優選前進分量，至少主要由移動機構的角擺動產生。
34.根據權利要求33所述的裝置，其特征在于，移動機構(36，136)借助功能鏈被相對于機架導向，該功能鏈包括以鉸鏈串接的滑動件，其圍繞平行于纖維絨頭織物寬度的擺動軸(37，137)樞轉。
35.根據權利要求34所述的裝置，其特征在于，借助一個位于另一個內部的元件安裝滑動件和鉸鏈。
36.根據權利要求34或35所述的裝置，其特征在于，移動機構(36)在導軌(39)中滑動導向，該導軌安裝用于在所述鉸鏈中擺動。
37.根據權利要求34-36之一所述的裝置，其特征在于，致動機構包括兩個曲柄連桿系統，每一個系統都包括連桿(51a，51b)，連桿小端(54a，54b)圍繞平行于所述擺動軸(37)的所謂定位軸(56a，56b)鉸接于所述移動機構(36)。
38.根據權利要求37所述的裝置，其特征在于，兩個曲柄連桿系統是類似的并且能夠彼此相位變換，相對于絨頭織物前進方向(6)，一個位于定位軸(56a，56b)的前方，另一個位于定位軸(56a，56b)的后方。
39.根據權利要求37或38所述的裝置，其特征在于，兩個曲柄連桿系統中的每一個都有各自的定位軸(56a，56b)。
40.根據權利要求39所述的裝置，其特征在于，兩個定位軸(56a，56b)相互非常靠近。
41.根據權利要求37-40之一所述的裝置，其特征在于，兩個連桿(51a，51b)被如此取向，使得它們的連桿小端(54a，54b)指向大致離開絨頭織物(41)平面(1)的方向。
42.根據權利要求37-40之一所述的裝置，其特征在于，擺動軸(37)大致位于兩個偏心件(48a，48b)之間，這兩個偏心件相互沿相反方向旋轉并且每一個都分別形成兩個曲柄連桿系統中的一個。
43.根據權利要求34所述的裝置，其特征在于，移動機構(136)通過所述鉸鏈鉸接于滑動件(17)，該滑動件由第一往復運動發生器致動，特別是由生成一個分量的曲柄連桿系統(31，127)，該分量優選是刺入分量，并且移動機構(136)還圍繞定位軸(156)鉸接于第二曲柄連桿系統(94，98)，其生成移動機構(136)繞滑動件(17)的所述鉸鏈的所述角擺動。
44.根據權利要求12-43之一所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括—調節在絨頭織物(41)路徑中預刺針刺入深度的元件(79)；—調節預刺針(47)運動中的前進分量的幅度的元件(57)；—對于預刺針的每一個操作周期調節絨頭織物的前進節距的元件(201)。
全文摘要
預針刺機(3)在同一裝置中位于用于絨頭織物固結的針刺機(2)之前，該預針刺機具有“橢圓形”運動，也就是，當處于刺入絨頭織物中的階段時，其針(47)具有沿絨頭織物或纖維前進方向(6)的運動。所述部件作為附屬元件的使用將絨頭織物送入針刺機(2)的入口中。
文檔編號D04H18/00GK1891883SQ20061010546
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月22日 優先權日2005年6月22日
發明者R·讓, F·路易 申請人:艾塞林－蒂博公司