机械式簇绒头的制作方法

专利名称：机械式簇绒头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一机械式簇绒头，特别是涉及适用于手持簇绒枪或自动地用于生产单个地毯的簇绒头。
背景技术：
共同未决的国际申请PCT/AU92/00401(WO93/03215)描述了簇绒的方法以及系统，也描述了一种机械式簇绒头，参见

图17和18。
由于机械式簇绒头的作用，纱线沿一纱管向下被喂入到一个往复运动的针上，一往复运动的叉形杆或针杆带动羊毛绒束向下通过空心针，针杆被安装在一滑座上，该滑座在头的转动部分中沿第一轨道作上下往复运动，空心管从滑座向上延伸，并与纱管同心且在其外边。在其上端，该管被连接到一滑板上，该滑板在头的无转动部分中沿第二轨道被向上和向下驱动，管的上端被可转动地安装在滑板中以使转动的部分作转动。
针也被连接到一滑架上，该滑架在壳体的转动部分中可沿第一轨道滑动，该针架也具有从其向上延伸的一(第二)空心管，该空心管也与纱管同心，并在与针杆滑座相连的管以及纱管的外部。第二空心管的上端也可转动地被连接到另一滑板上，该滑板上下被驱动并且在其往复运动中由第二轨道进行导向。
这种设置的优点在于提供往复运动的一电动机能被直接连接到簇绒头的无转动部分上，这避免了与由于头的转动而复杂化的电动机进行电连接的任何可能性。
然而，在实际中，已发现这种机械式簇绒头由于其机构的复杂性平衡起来是困难的，结果是随着运转速度的增加，头振动增大，从而这就限制了运转的最大速度，该机构又是大而重的，这又需要用于头以及要被簇绒的底料的非常重的安装设备，由体积大而引起的另一问题是需要移动头的电动机的尺寸，另外体积大的头转动慢，并且将经历典型为30％～40％的运转时间来使头转动而不是进行簇绒。
发明概要本发明提供一种机械式簇绒头，包括被连接到空心轴的下端上的簇绒针座，该空心轴被安装成绕纱线通道的轴线转动并且能沿其作往复运动；以及针杆滑座，绕空心轴被安装，从而该针杆滑座相对于纱线通道的轴线能作转动并且沿空心轴往复运动。
这种构造采用空心针轴来支承针杆滑座，结果制造出与已知机构相比更紧凑的簇绒头，该头仅需要早先头的一半的长度并且体积小得多，这可进行更快速的运转并且使振动变小。
这种设置的另一有益之处在于，在驱动电动机以及连杆机构可处于静止状态时，它使针和针杆作连续转动，结果针可以总是在两个方向之间沿最短路程作转动。
通过采用齿轮装置例如齿轮，它位于与针相邻的头的下部，能使头的转动部分转动，该齿轮可被用键结合到针座上以便允许非常快地转动。该齿轮也可用键结合到针杆滑座上。
在一个实施例中，针驱动套管可转动地被连接到空心轴的上端。而且，针杆滑座可转动地连接到针杆滑板上，该针杆滑板能沿空心轴上下移动，针杆滑板以及针驱动套管都用键结合到一轨道上，该轨道使它们往复运动但防止它们转动。
这种结构的优点在于针驱动套管在一单个地方能被安装到壳体上而对于针座或者针杆滑座以及其所相连的机构不会需要其它安装。通过一偏心轮，曲杆以及连杆的系统可以向针杆滑板以及针驱动套管提供驱动，绕同一转动轴以不同相位来驱动所述系统。
在应用中，本发明能获得双倍的生产率。
这种紧凑的簇绒头的另一优点在于以可作枢轴转动方式把该头固定到簇绒机中，这使得可将簇绒头转离其簇绒位置来更换针及针杆，而无需将簇绒头从簇绒系统上全部拆下。这克服了在针或针杆替换期间在簇绒头中产生对正错误这样的危险。
可以把一割绒纱线制动器装入头中，纱线制动器可以包括与针杆滑座一起上升以及降下的可调凸轮形表面，以便随着针杆接近其行程的底部带动可移动的制动件与纱线相接合，在一个实施例中，制动器的体部能用作把针杆驱动套管用键结合到齿轮上。
在形成毛圈绒头时当把簇绒头从一组簇绒的端部移动到不同位置的另一组的开始处时必须切断纱线，为了实现此目的，通过与壳体的固定部分相连的活塞向下驱动与壳体的可转动部分相连的销，以便驱动可移动的制动件。在能驱动这种制动机构之前，必须转动头以使销和活塞对齐，然后能驱动该头经过一完全循环，以便在头移动到其新的位置之前针杆切断纱线。
当进行割绒时如果针杆太锋利，在纱线由针杆带入某位置时纱线可被过早切断，相反，如果针杆不够锋利的话，那么，在纱线部分之前它可拉先前的簇绒，这导致不均匀的软绒。为了确保针杆的锋利度不仅适中而且也能保持不变，可把硬质材料例如金刚石，或最好一些陶瓷或碳化钨的嵌入物加入到针杆中叉形的根部。这所具有的另一优点是提供硬的切割刃，同时在针杆上允许使用挠性的不易碎的轴。附加的，或可变化的型式，对针杆施加超声波振动，使针杆在切割点处的锋利度的变化影响不大。通过把超声波发生器的触角直接施加到针杆的端部可以引入超声波振动，或者设置仅在需要切割的瞬间触角接触针杆。
在针杆捕获纱线的一瞬间针杆上的侧负荷需要较高，以确保纱线被捕获在针杆端部中的叉形内。在针杆的随后运动中侧负荷必须是低的或是零，使针杆在其向上行程中不会将簇绒从底料中拉回。在已知的装置中，针杆弯曲以便对纱线施加侧负荷，有利的是建议把一弹簧加载针杆安装在可枢轴转动的块上并且采用调节螺钉来控制针杆的角度进而控制侧载荷。可以提供凸轮机构以便当针杆缩回时把针杆从针处升起。
另一技术方案是在针的低端处形成沟槽，从而使针杆将纱线接合在针的侧面，然后，它向下运行，进入沟槽以脱开负荷。
无论是否在针中形成上述沟槽，可以沿针形成一种槽，这种设置是这样的，针杆在该槽中捕捉纱线。采用纱线槽具有几个益处。第一，当纱线由针杆向前喂入时它使适用于含有纱线的空间体积增大，当纱线进入针中时在槽内将纱线归组，当针杆向前喂入时，针杆的“V”形趋于使纱线的任何松的纤维收拢并且使它们朝位于针的中心处的槽汇聚，当纱线离开针时，由于它已被捕获在一组中，其所有的纤维被针杆切断，再有在针杆回复行程中时，大量纱线位于槽内且针杆在该槽的顶部通过，这样减少了纱线从底料中拉回这种倾向。
附图的简要说明现在仅通过实例并参见附图对本发明进行描述，其中图1是说明采用本发明的簇绒头的基本构造的一示意图；
图2是示出簇绒循环的示意图；图3a示出在其操作位置中被连接到一自动簇绒系统上的簇绒头，并且图3b示出在其维护位置处的簇绒头；图4是本发明的另一簇绒头的正视图，该簇绒头处于其操作循环的第一位置；图5是处于第一位置中的图4的簇绒头的局部被切除的剖视图；图6a是在其操作循环中处于第二位置的图4的簇绒头的局部被切除的剖视图；图7a是针杆的细节正视图，而图7b是图7a的针杆的剖视图；图8示出采用通过簇绒循环的针中的一沟槽；图9a是说明采用纱线捕获槽的通过针的剖视图；图9b是纵向剖面图。
整个附图对相应的元件采用相同的参考标号。
现在参见图1，簇绒头1具有一壳体，一个针2以及一纱线驱动针杆(blade)3自该壳体的底端延伸，一固定纱管4向下延伸通过壳体以把纱线5供入到针2的空心内部中。
针2被连接到第一往复运动系统，该系统驱动针作上下运动，该系统具有一针座6，针安装在针座6上，并且一空心轴7从针座6处向上延伸，轴7在纱管4的外部向上延伸到一针驱动套管8，轴7能相对于驱动套管8绕纱管4转动，在使用中，如箭头9所示驱动驱动套管8，进而驱动针2，针驱动套管8也可被安装到一支承地方10上，它支承机构的整个下部。
针杆3与一第二往复运动系统相连，针杆3被安装在总体由11表示的一针杆驱动套管上，该针杆驱动套管具有一针杆滑板12，在使用中，如箭头13所示，与针杆3一起被上下驱动。针杆驱动套管11也包括一针杆滑座14，该滑座14相对于针杆滑板12绕纱管14的轴线可作转动。
针杆滑板12用键结合到一轨道15中，正如针驱动套管8那样，以便防止其转动，包括针2以及针杆3的机构的剩余部分能借助于一齿轮16一起转动，如箭头17所示。齿轮16与针座6相啮合以便转动针2以及第一往复运动系统的空心轴7。齿轮16借助于一纵向延伸件18也可用键结合到针杆驱动套管11的针杆滑座14上以便与赋予针2的转动同步转动针杆3以及第二往复运动系统的针杆滑座14。
现在参见图2来描述生产割绒的簇绒头的操作循环。
图2a中，针杆3位于其行程的顶部，正好要夹住纱线5，纱线的松弛端19已经插入穿过底料20以形成第一簇绒，针(未示出)已经打开底料20中的另一孔，当针杆3向下行进时，它接合纱线5，向下带动已接合的部分并形成一毛圈21，如图2b所示。
在图2c中，针杆3已将纱线带过底料20中的另一孔，几乎达到簇绒的全深度，并且示意地示出割绒纱线制动器22将被关闭。
如图2d所示，针杆3连续向下直到簇绒23完全就位，在此位置处驱动纱线制动器22，从而可移动的制动杆24接合固定的针杆件25，在此位置之后针杆3进一步向下移动随后割断纱线，如图2e中所示，然后释放制动器。当针向下运行以打开底料20中的下一孔时，针杆3然后开始其向上行程，朝向图2a中所示的位置。
在要形成毛圈绒头的地方仅需要针杆3将纱线推入就位但并不切断它。结果，由毛圈绒头的高度来确定针杆3的向下行程，割绒制动机构可被设置成固定不动。
簇绒头被安装到一可移动的滑架26上以便对底料20进行簇绒，如图3a所示，然而，为了替换针或针杆，簇绒头1能绕枢轴点27转动到图3b所示的位置，这样易于接近针杆以及针，在维护之后簇绒头1能被返回到操作位置并固定就位。
现参见图4、5和6，另一簇绒头1′包括壳体28，针2、针杆3以及针脚29从壳体的底端伸出。固定的纱管4向下延伸通过该壳体以把纱线5供入针2的空心内部中。
针2被连接到第一往复运动系统，该系统驱动针上下运动，具体地说该系统包括一个十字块30，针安装到十字块30上，两个杆31从十字块30向上延伸，这两个杆31通过与空心轴7成整体的叉架32相互连接，所述空心轴7在纱管4的外部向上延伸到针驱动套管8处，轴7能相对于驱动套管8绕纱管4的轴线转动，驱动套管8被连接到一连杆33上，该连杆33又由在电动机驱动轴34上的偏心轮驱动，针驱动套管8也被安装到一支承地方10，来支承机构的整个下部。
针杆3与从同一电动机驱动轴34驱动的一第二往复运动系统相连接，但相位不同，针杆3被连接到一枢轴转动的块或针杆滑座14上，该滑座被连接到整体以11表示的一针杆驱动套管上，针杆驱动套管具有针杆滑板12，该滑板12通过第二连杆37被连接到曲柄36上，曲柄36绕电动机驱动轴34转动。
针杆驱动套管11也具有转动壳体35，该壳体35绕针杆滑板12安装并可相对于针杆滑板12绕纱管4的轴线作转动，针杆滑座14直接连接到转动壳体35上，由此针杆3能作转动。
象针驱动套管8那样，针杆滑板12用键结合到轨道15上，以便防止其转动，包括针2、针杆3以及针脚29的机构的剩余部分通过齿轮38可一起转动，齿轮38与支承往复运动杆31的轴承相啮合，以便转动第一往复运动系统中从针2到空心轴7的任何部件，齿轮38也用键结合到针杆驱动套管11的转动壳体35上，以便转动第二往复运动系统中从针杆3到转动壳体35的任何部件，并与作用到针2的转动同步。
齿轮38通过一纵向延伸制动凸轮18用键结合到转动壳体35上，制动凸轮18与第二往复运动系统一起升和降，凸轮表面39与可移动的制动杆24协同配合。可移动的制动杆24被弹簧加载以便离开固定制动杆25绕枢轴点40作枢轴转动。当向下驱动制动凸轮18时，凸轮表面39迫使制动杆24以及25相互触及，将纱线夹紧在其间以防止它再沿纱管向下拖拉。
另一方面，可选择的制动机构采用销41来带动可移动制动杆24压向固定杆25，当头的可动部分被转到正确的方向时销由通过气缸43驱动的活塞42来驱动。
能够看到针杆3的角度通过绕枢轴点44作枢轴转动的针杆滑座14采用由锁紧螺母46固定的调节螺钉45来进行控制，它作用在转动壳体35上，由一弹簧(未示出)提供针杆压力，侧负荷，由弹簧所施加的力通过调节螺钉45来调节。带有单向脱扣机构的凸轮被连接到枢轴转动的块上，在针杆向前运动期间使凸轮脱扣以使其不工作，而弹簧作用在针杆上以使其向下靠在针上。在针杆回缩时，由凸轮轨道驱动凸轮，克服弹簧的压力，使针杆与针脱离接合并升起针杆；因此消除或减少了针杆压力，可以采用电机械装置，由此，操作螺线管来把与针接触的针杆升起，绕在枢轴转动的块中的枢轴点枢轴转动针杆。
图7a和7b更详细地示出针杆3，尤其是示出在针杆的端部中的V形叉47。叉47具有锋利的表面48，该表面48在其向下行程中与纱线5接合并将其拉动经过纱管4。在V形的尖端能加入硬性材料例如金刚石49的嵌入物，以便当纱线被压到该嵌入物时则切断纱线，这发生在一个或另一纱线制动器作用时并且向下驱动针杆时，也可以对针杆引入超声波振动以有助于切断。
现在参见图8，将说明针2里部的沟槽50的作用。当针杆4开始其下行程时，图8a中，其尖部接合在针2的内壁51上，纱线5被夹紧在V形叉47内，一旦已夹紧纱线和针杆连续进行其向下行程，不需要进一步侧载荷，就确可使纱线损坏。图8b中，针的尖部进入沟槽50，以便释放侧载荷，使纱线成圈并推入通过底料以便形成下一簇绒。在图8c中，针杆3已把纱线带过底料20并切断毛绒。在图8d中，由于在其向上行程中针杆退回，直到针杆升起才施加侧载荷而且针2已落入针杆下次夹持纱线5时的地方。
无论是否采用沟槽，在针2内可形成一纱线捕获槽52，并位于针杆轨道53下面，沿该槽针杆通常捕获纱线并喂入纱线，在图9a和9b中与针杆3一起示出这一槽52，在使用中，纱线在此槽内运行通过针。
当要形成毛圈时，可以容易地通过把割绒制动凸轮18提升到槽形连杆53之上使割绒制动器固定不动，槽形连杆53由图5和6示出，在一段毛圈的端部，如果不想连续而停止簇绒并在再次开始簇绒之前把头移动至另一位置，然后通过把销41与活塞42对齐使毛圈纱线制动器进入工作，然后把活塞42拉出与制动器接合的气缸43，并且带动针杆通过其一圈循环，以便切断纱线。
虽然已参见特殊实施例描述了本发明，应当理解可以以许多其它形式体现本发明，例如，代替采用一简单的被动叉形针杆，能把剪式机构结合到针杆的端部以便在循环中所希望的地方有效地切断纱线。
权利要求
1.机械式簇绒头，包括连接到空心轴的下端处的簇绒针座，该空心轴安装成绕纱线通道的轴线作转动并且能沿其往复运动；以及绕空心轴安装的针杆滑座，因此针杆滑座相对于纱线通道的轴线能作转动并且沿空心轴能作往复运动。
2.根据权利要求1所述的机械式簇绒头，其中，通过采用位于头的下部中的齿轮装置转动针座以及针杆滑座。
3.根据权利要求1或2所述的机械式簇绒头，其中，针驱动套管可转动地被连接到空心轴的上端，针杆滑板也可转动地连接到针杆滑座上；并且针杆滑板以及针驱动套管都用键被结合到轨道中，该轨道使它们往复运动但防止它们转动。
4.根据权利要求3所述的机械式簇绒头，其中，通过偏心轮、曲柄以及连杆的系统向针杆滑板以及针驱动套管提供驱动，以不同相位绕同一转轴驱动所述系统。
5.根据任何一个前述的权利要求所述的机械式簇绒头，其中，割绒纱线制动器被装入针杆滑座内，它包括与针杆滑座同步上升并且降落的可调凸轮表面以便在每一循环中的一预定点处驱动制动杆与纱线相接触。
6.根据当从属于权利要求2时的权利要求5所述的机械式簇绒头，其中，制动器的体部用作把针杆滑座用键结合到齿轮装置上。
7.根据任何一个前述的权利要求所述的机械式簇绒头，其中，可选择的纱线制动器装入头中，它具有与壳体的可转动部分相连的销，通过与壳体的固定部分相连的活塞向下选择性地驱动销以便驱动制动杆。
8.根据任何一个前述的权利要求所述的机械式簇绒头，其中，使针杆滑座作枢轴转动并且是可调的以控制针杆的角度，由此控制纱线上的侧载荷。
9.根据权利要求8所述的机械式簇绒头，其中，设置有凸轮机构以便当缩回针杆时从针处升起针杆。
10.根据任何一个前述的权利要求所述的机械式簇绒头，装有安装在针座内的针，其中，在针的低端形成有沟槽，因此，当针杆向下运行时，安装在针杆滑座内并被加载以把纱线压在针的侧面上的针杆进入沟槽以释放载荷。
11.根据任何一个前述权利要求所述的机械式簇绒头，装有安装在针座内的针，其中，沿针形成一种槽，因此，安装在针杆滑座内并且被加载以把纱线压在针的侧面上的针杆将在该槽内捕获纱线。
12.根据任何一个前述权利要求所述的机械式簇绒头，其中叉形针杆带动纱线就位，在针杆中的叉的根部具有硬性材料嵌入物。
13.正如这里参见附图描述的机械式簇绒头。
全文摘要
本发明涉及一机械式簇绒头(1)。尤其是涉及适用于手持簇绒枪或自动地用于生产单个地毯的簇绒头。该簇绒头包括连接到一空心轴(7)的下端的簇绒针座(6)，空心轴被安装成绕纱线通道的轴线作转动并沿其往复运动，头也具有绕空心轴(7)安装的针杆滑座(14)，因此，针杆滑座(14)能相对于纱线通道的轴线作转动并且沿空心轴(7)往复运动。
文档编号D05C11/06GK1139964SQ94194721
公开日1997年1月8日 申请日期1994年11月23日 优先权日1993年11月23日
发明者P·L·奥堡, R·G·庞格拉斯, W·B·威尔逊 申请人:威尔康线束钉牢有限公司