專利名稱：機械式簇絨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一機械式簇絨頭，特別是涉及適用于手持簇絨槍或自動地用于生產(chǎn)單個地毯的簇絨頭。
背景技術(shù)：
共同未決的國際申請PCT/AU92/00401(WO93/03215)描述了簇絨的方法以及系統(tǒng)，也描述了一種機械式簇絨頭，參見

圖17和18。
由于機械式簇絨頭的作用，紗線沿一紗管向下被喂入到一個往復(fù)運動的針上，一往復(fù)運動的叉形桿或針桿帶動羊毛絨束向下通過空心針，針桿被安裝在一滑座上，該滑座在頭的轉(zhuǎn)動部分中沿第一軌道作上下往復(fù)運動，空心管從滑座向上延伸，并與紗管同心且在其外邊。在其上端，該管被連接到一滑板上，該滑板在頭的無轉(zhuǎn)動部分中沿第二軌道被向上和向下驅(qū)動，管的上端被可轉(zhuǎn)動地安裝在滑板中以使轉(zhuǎn)動的部分作轉(zhuǎn)動。
針也被連接到一滑架上，該滑架在殼體的轉(zhuǎn)動部分中可沿第一軌道滑動，該針架也具有從其向上延伸的一(第二)空心管，該空心管也與紗管同心，并在與針桿滑座相連的管以及紗管的外部。第二空心管的上端也可轉(zhuǎn)動地被連接到另一滑板上，該滑板上下被驅(qū)動并且在其往復(fù)運動中由第二軌道進行導(dǎo)向。
這種設(shè)置的優(yōu)點在于提供往復(fù)運動的一電動機能被直接連接到簇絨頭的無轉(zhuǎn)動部分上，這避免了與由于頭的轉(zhuǎn)動而復(fù)雜化的電動機進行電連接的任何可能性。
然而，在實際中，已發(fā)現(xiàn)這種機械式簇絨頭由于其機構(gòu)的復(fù)雜性平衡起來是困難的，結(jié)果是隨著運轉(zhuǎn)速度的增加，頭振動增大，從而這就限制了運轉(zhuǎn)的最大速度，該機構(gòu)又是大而重的，這又需要用于頭以及要被簇絨的底料的非常重的安裝設(shè)備，由體積大而引起的另一問題是需要移動頭的電動機的尺寸，另外體積大的頭轉(zhuǎn)動慢，并且將經(jīng)歷典型為30％～40％的運轉(zhuǎn)時間來使頭轉(zhuǎn)動而不是進行簇絨。
發(fā)明概要本發(fā)明提供一種機械式簇絨頭，包括被連接到空心軸的下端上的簇絨針座，該空心軸被安裝成繞紗線通道的軸線轉(zhuǎn)動并且能沿其作往復(fù)運動；以及針桿滑座，繞空心軸被安裝，從而該針桿滑座相對于紗線通道的軸線能作轉(zhuǎn)動并且沿空心軸往復(fù)運動。
這種構(gòu)造采用空心針軸來支承針桿滑座，結(jié)果制造出與已知機構(gòu)相比更緊湊的簇絨頭，該頭僅需要早先頭的一半的長度并且體積小得多，這可進行更快速的運轉(zhuǎn)并且使振動變小。
這種設(shè)置的另一有益之處在于，在驅(qū)動電動機以及連桿機構(gòu)可處于靜止?fàn)顟B(tài)時，它使針和針桿作連續(xù)轉(zhuǎn)動，結(jié)果針可以總是在兩個方向之間沿最短路程作轉(zhuǎn)動。
通過采用齒輪裝置例如齒輪，它位于與針相鄰的頭的下部，能使頭的轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動，該齒輪可被用鍵結(jié)合到針座上以便允許非?？斓剞D(zhuǎn)動。該齒輪也可用鍵結(jié)合到針桿滑座上。
在一個實施例中，針驅(qū)動套管可轉(zhuǎn)動地被連接到空心軸的上端。而且，針桿滑座可轉(zhuǎn)動地連接到針桿滑板上，該針桿滑板能沿空心軸上下移動，針桿滑板以及針驅(qū)動套管都用鍵結(jié)合到一軌道上，該軌道使它們往復(fù)運動但防止它們轉(zhuǎn)動。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于針驅(qū)動套管在一單個地方能被安裝到殼體上而對于針座或者針桿滑座以及其所相連的機構(gòu)不會需要其它安裝。通過一偏心輪，曲桿以及連桿的系統(tǒng)可以向針桿滑板以及針驅(qū)動套管提供驅(qū)動，繞同一轉(zhuǎn)動軸以不同相位來驅(qū)動所述系統(tǒng)。
在應(yīng)用中，本發(fā)明能獲得雙倍的生產(chǎn)率。
這種緊湊的簇絨頭的另一優(yōu)點在于以可作樞軸轉(zhuǎn)動方式把該頭固定到簇絨機中，這使得可將簇絨頭轉(zhuǎn)離其簇絨位置來更換針及針桿，而無需將簇絨頭從簇絨系統(tǒng)上全部拆下。這克服了在針或針桿替換期間在簇絨頭中產(chǎn)生對正錯誤這樣的危險。
可以把一割絨紗線制動器裝入頭中，紗線制動器可以包括與針桿滑座一起上升以及降下的可調(diào)凸輪形表面，以便隨著針桿接近其行程的底部帶動可移動的制動件與紗線相接合，在一個實施例中，制動器的體部能用作把針桿驅(qū)動套管用鍵結(jié)合到齒輪上。
在形成毛圈絨頭時當(dāng)把簇絨頭從一組簇絨的端部移動到不同位置的另一組的開始處時必須切斷紗線，為了實現(xiàn)此目的，通過與殼體的固定部分相連的活塞向下驅(qū)動與殼體的可轉(zhuǎn)動部分相連的銷，以便驅(qū)動可移動的制動件。在能驅(qū)動這種制動機構(gòu)之前，必須轉(zhuǎn)動頭以使銷和活塞對齊，然后能驅(qū)動該頭經(jīng)過一完全循環(huán)，以便在頭移動到其新的位置之前針桿切斷紗線。
當(dāng)進行割絨時如果針桿太鋒利，在紗線由針桿帶入某位置時紗線可被過早切斷，相反，如果針桿不夠鋒利的話，那么，在紗線部分之前它可拉先前的簇絨，這導(dǎo)致不均勻的軟絨。為了確保針桿的鋒利度不僅適中而且也能保持不變，可把硬質(zhì)材料例如金剛石，或最好一些陶瓷或碳化鎢的嵌入物加入到針桿中叉形的根部。這所具有的另一優(yōu)點是提供硬的切割刃，同時在針桿上允許使用撓性的不易碎的軸。附加的，或可變化的型式，對針桿施加超聲波振動，使針桿在切割點處的鋒利度的變化影響不大。通過把超聲波發(fā)生器的觸角直接施加到針桿的端部可以引入超聲波振動，或者設(shè)置僅在需要切割的瞬間觸角接觸針桿。
在針桿捕獲紗線的一瞬間針桿上的側(cè)負荷需要較高，以確保紗線被捕獲在針桿端部中的叉形內(nèi)。在針桿的隨后運動中側(cè)負荷必須是低的或是零，使針桿在其向上行程中不會將簇絨從底料中拉回。在已知的裝置中，針桿彎曲以便對紗線施加側(cè)負荷，有利的是建議把一彈簧加載針桿安裝在可樞軸轉(zhuǎn)動的塊上并且采用調(diào)節(jié)螺釘來控制針桿的角度進而控制側(cè)載荷。可以提供凸輪機構(gòu)以便當(dāng)針桿縮回時把針桿從針處升起。
另一技術(shù)方案是在針的低端處形成溝槽，從而使針桿將紗線接合在針的側(cè)面，然后，它向下運行，進入溝槽以脫開負荷。
無論是否在針中形成上述溝槽，可以沿針形成一種槽，這種設(shè)置是這樣的，針桿在該槽中捕捉紗線。采用紗線槽具有幾個益處。第一，當(dāng)紗線由針桿向前喂入時它使適用于含有紗線的空間體積增大，當(dāng)紗線進入針中時在槽內(nèi)將紗線歸組，當(dāng)針桿向前喂入時，針桿的“V”形趨于使紗線的任何松的纖維收攏并且使它們朝位于針的中心處的槽匯聚，當(dāng)紗線離開針時，由于它已被捕獲在一組中，其所有的纖維被針桿切斷，再有在針桿回復(fù)行程中時，大量紗線位于槽內(nèi)且針桿在該槽的頂部通過，這樣減少了紗線從底料中拉回這種傾向。
附圖的簡要說明現(xiàn)在僅通過實例并參見附圖對本發(fā)明進行描述，其中圖1是說明采用本發(fā)明的簇絨頭的基本構(gòu)造的一示意圖；
圖2是示出簇絨循環(huán)的示意圖；圖3a示出在其操作位置中被連接到一自動簇絨系統(tǒng)上的簇絨頭，并且圖3b示出在其維護位置處的簇絨頭；圖4是本發(fā)明的另一簇絨頭的正視圖，該簇絨頭處于其操作循環(huán)的第一位置；圖5是處于第一位置中的圖4的簇絨頭的局部被切除的剖視圖；圖6a是在其操作循環(huán)中處于第二位置的圖4的簇絨頭的局部被切除的剖視圖；圖7a是針桿的細節(jié)正視圖，而圖7b是圖7a的針桿的剖視圖；圖8示出采用通過簇絨循環(huán)的針中的一溝槽；圖9a是說明采用紗線捕獲槽的通過針的剖視圖；圖9b是縱向剖面圖。
整個附圖對相應(yīng)的元件采用相同的參考標(biāo)號。
現(xiàn)在參見圖1，簇絨頭1具有一殼體，一個針2以及一紗線驅(qū)動針桿(blade)3自該殼體的底端延伸，一固定紗管4向下延伸通過殼體以把紗線5供入到針2的空心內(nèi)部中。
針2被連接到第一往復(fù)運動系統(tǒng)，該系統(tǒng)驅(qū)動針作上下運動，該系統(tǒng)具有一針座6，針安裝在針座6上，并且一空心軸7從針座6處向上延伸，軸7在紗管4的外部向上延伸到一針驅(qū)動套管8，軸7能相對于驅(qū)動套管8繞紗管4轉(zhuǎn)動，在使用中，如箭頭9所示驅(qū)動驅(qū)動套管8，進而驅(qū)動針2，針驅(qū)動套管8也可被安裝到一支承地方10上，它支承機構(gòu)的整個下部。
針桿3與一第二往復(fù)運動系統(tǒng)相連，針桿3被安裝在總體由11表示的一針桿驅(qū)動套管上，該針桿驅(qū)動套管具有一針桿滑板12，在使用中，如箭頭13所示，與針桿3一起被上下驅(qū)動。針桿驅(qū)動套管11也包括一針桿滑座14，該滑座14相對于針桿滑板12繞紗管14的軸線可作轉(zhuǎn)動。
針桿滑板12用鍵結(jié)合到一軌道15中，正如針驅(qū)動套管8那樣，以便防止其轉(zhuǎn)動，包括針2以及針桿3的機構(gòu)的剩余部分能借助于一齒輪16一起轉(zhuǎn)動，如箭頭17所示。齒輪16與針座6相嚙合以便轉(zhuǎn)動針2以及第一往復(fù)運動系統(tǒng)的空心軸7。齒輪16借助于一縱向延伸件18也可用鍵結(jié)合到針桿驅(qū)動套管11的針桿滑座14上以便與賦予針2的轉(zhuǎn)動同步轉(zhuǎn)動針桿3以及第二往復(fù)運動系統(tǒng)的針桿滑座14。
現(xiàn)在參見圖2來描述生產(chǎn)割絨的簇絨頭的操作循環(huán)。
圖2a中，針桿3位于其行程的頂部，正好要夾住紗線5，紗線的松弛端19已經(jīng)插入穿過底料20以形成第一簇絨，針(未示出)已經(jīng)打開底料20中的另一孔，當(dāng)針桿3向下行進時，它接合紗線5，向下帶動已接合的部分并形成一毛圈21，如圖2b所示。
在圖2c中，針桿3已將紗線帶過底料20中的另一孔，幾乎達到簇絨的全深度，并且示意地示出割絨紗線制動器22將被關(guān)閉。
如圖2d所示，針桿3連續(xù)向下直到簇絨23完全就位，在此位置處驅(qū)動紗線制動器22，從而可移動的制動桿24接合固定的針桿件25，在此位置之后針桿3進一步向下移動隨后割斷紗線，如圖2e中所示，然后釋放制動器。當(dāng)針向下運行以打開底料20中的下一孔時，針桿3然后開始其向上行程，朝向圖2a中所示的位置。
在要形成毛圈絨頭的地方僅需要針桿3將紗線推入就位但并不切斷它。結(jié)果，由毛圈絨頭的高度來確定針桿3的向下行程，割絨制動機構(gòu)可被設(shè)置成固定不動。
簇絨頭被安裝到一可移動的滑架26上以便對底料20進行簇絨，如圖3a所示，然而，為了替換針或針桿，簇絨頭1能繞樞軸點27轉(zhuǎn)動到圖3b所示的位置，這樣易于接近針桿以及針，在維護之后簇絨頭1能被返回到操作位置并固定就位。
現(xiàn)參見圖4、5和6，另一簇絨頭1′包括殼體28，針2、針桿3以及針腳29從殼體的底端伸出。固定的紗管4向下延伸通過該殼體以把紗線5供入針2的空心內(nèi)部中。
針2被連接到第一往復(fù)運動系統(tǒng)，該系統(tǒng)驅(qū)動針上下運動，具體地說該系統(tǒng)包括一個十字塊30，針安裝到十字塊30上，兩個桿31從十字塊30向上延伸，這兩個桿31通過與空心軸7成整體的叉架32相互連接，所述空心軸7在紗管4的外部向上延伸到針驅(qū)動套管8處，軸7能相對于驅(qū)動套管8繞紗管4的軸線轉(zhuǎn)動，驅(qū)動套管8被連接到一連桿33上，該連桿33又由在電動機驅(qū)動軸34上的偏心輪驅(qū)動，針驅(qū)動套管8也被安裝到一支承地方10，來支承機構(gòu)的整個下部。
針桿3與從同一電動機驅(qū)動軸34驅(qū)動的一第二往復(fù)運動系統(tǒng)相連接，但相位不同，針桿3被連接到一樞軸轉(zhuǎn)動的塊或針桿滑座14上，該滑座被連接到整體以11表示的一針桿驅(qū)動套管上，針桿驅(qū)動套管具有針桿滑板12，該滑板12通過第二連桿37被連接到曲柄36上，曲柄36繞電動機驅(qū)動軸34轉(zhuǎn)動。
針桿驅(qū)動套管11也具有轉(zhuǎn)動殼體35，該殼體35繞針桿滑板12安裝并可相對于針桿滑板12繞紗管4的軸線作轉(zhuǎn)動，針桿滑座14直接連接到轉(zhuǎn)動殼體35上，由此針桿3能作轉(zhuǎn)動。
象針驅(qū)動套管8那樣，針桿滑板12用鍵結(jié)合到軌道15上，以便防止其轉(zhuǎn)動，包括針2、針桿3以及針腳29的機構(gòu)的剩余部分通過齒輪38可一起轉(zhuǎn)動，齒輪38與支承往復(fù)運動桿31的軸承相嚙合，以便轉(zhuǎn)動第一往復(fù)運動系統(tǒng)中從針2到空心軸7的任何部件，齒輪38也用鍵結(jié)合到針桿驅(qū)動套管11的轉(zhuǎn)動殼體35上，以便轉(zhuǎn)動第二往復(fù)運動系統(tǒng)中從針桿3到轉(zhuǎn)動殼體35的任何部件，并與作用到針2的轉(zhuǎn)動同步。
齒輪38通過一縱向延伸制動凸輪18用鍵結(jié)合到轉(zhuǎn)動殼體35上，制動凸輪18與第二往復(fù)運動系統(tǒng)一起升和降，凸輪表面39與可移動的制動桿24協(xié)同配合。可移動的制動桿24被彈簧加載以便離開固定制動桿25繞樞軸點40作樞軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)向下驅(qū)動制動凸輪18時，凸輪表面39迫使制動桿24以及25相互觸及，將紗線夾緊在其間以防止它再沿紗管向下拖拉。
另一方面，可選擇的制動機構(gòu)采用銷41來帶動可移動制動桿24壓向固定桿25，當(dāng)頭的可動部分被轉(zhuǎn)到正確的方向時銷由通過氣缸43驅(qū)動的活塞42來驅(qū)動。
能夠看到針桿3的角度通過繞樞軸點44作樞軸轉(zhuǎn)動的針桿滑座14采用由鎖緊螺母46固定的調(diào)節(jié)螺釘45來進行控制，它作用在轉(zhuǎn)動殼體35上，由一彈簧(未示出)提供針桿壓力，側(cè)負荷，由彈簧所施加的力通過調(diào)節(jié)螺釘45來調(diào)節(jié)。帶有單向脫扣機構(gòu)的凸輪被連接到樞軸轉(zhuǎn)動的塊上，在針桿向前運動期間使凸輪脫扣以使其不工作，而彈簧作用在針桿上以使其向下靠在針上。在針桿回縮時，由凸輪軌道驅(qū)動凸輪，克服彈簧的壓力，使針桿與針脫離接合并升起針桿；因此消除或減少了針桿壓力，可以采用電機械裝置，由此，操作螺線管來把與針接觸的針桿升起，繞在樞軸轉(zhuǎn)動的塊中的樞軸點樞軸轉(zhuǎn)動針桿。
圖7a和7b更詳細地示出針桿3，尤其是示出在針桿的端部中的V形叉47。叉47具有鋒利的表面48，該表面48在其向下行程中與紗線5接合并將其拉動經(jīng)過紗管4。在V形的尖端能加入硬性材料例如金剛石49的嵌入物，以便當(dāng)紗線被壓到該嵌入物時則切斷紗線，這發(fā)生在一個或另一紗線制動器作用時并且向下驅(qū)動針桿時，也可以對針桿引入超聲波振動以有助于切斷。
現(xiàn)在參見圖8，將說明針2里部的溝槽50的作用。當(dāng)針桿4開始其下行程時，圖8a中，其尖部接合在針2的內(nèi)壁51上，紗線5被夾緊在V形叉47內(nèi)，一旦已夾緊紗線和針桿連續(xù)進行其向下行程，不需要進一步側(cè)載荷，就確可使紗線損壞。圖8b中，針的尖部進入溝槽50，以便釋放側(cè)載荷，使紗線成圈并推入通過底料以便形成下一簇絨。在圖8c中，針桿3已把紗線帶過底料20并切斷毛絨。在圖8d中，由于在其向上行程中針桿退回，直到針桿升起才施加側(cè)載荷而且針2已落入針桿下次夾持紗線5時的地方。
無論是否采用溝槽，在針2內(nèi)可形成一紗線捕獲槽52，并位于針桿軌道53下面，沿該槽針桿通常捕獲紗線并喂入紗線，在圖9a和9b中與針桿3一起示出這一槽52，在使用中，紗線在此槽內(nèi)運行通過針。
當(dāng)要形成毛圈時，可以容易地通過把割絨制動凸輪18提升到槽形連桿53之上使割絨制動器固定不動，槽形連桿53由圖5和6示出，在一段毛圈的端部，如果不想連續(xù)而停止簇絨并在再次開始簇絨之前把頭移動至另一位置，然后通過把銷41與活塞42對齊使毛圈紗線制動器進入工作，然后把活塞42拉出與制動器接合的氣缸43，并且?guī)俞槜U通過其一圈循環(huán)，以便切斷紗線。
雖然已參見特殊實施例描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解可以以許多其它形式體現(xiàn)本發(fā)明，例如，代替采用一簡單的被動叉形針桿，能把剪式機構(gòu)結(jié)合到針桿的端部以便在循環(huán)中所希望的地方有效地切斷紗線。
權(quán)利要求
1.機械式簇絨頭，包括連接到空心軸的下端處的簇絨針座，該空心軸安裝成繞紗線通道的軸線作轉(zhuǎn)動并且能沿其往復(fù)運動；以及繞空心軸安裝的針桿滑座，因此針桿滑座相對于紗線通道的軸線能作轉(zhuǎn)動并且沿空心軸能作往復(fù)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式簇絨頭，其中，通過采用位于頭的下部中的齒輪裝置轉(zhuǎn)動針座以及針桿滑座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機械式簇絨頭，其中，針驅(qū)動套管可轉(zhuǎn)動地被連接到空心軸的上端，針桿滑板也可轉(zhuǎn)動地連接到針桿滑座上；并且針桿滑板以及針驅(qū)動套管都用鍵被結(jié)合到軌道中，該軌道使它們往復(fù)運動但防止它們轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械式簇絨頭，其中，通過偏心輪、曲柄以及連桿的系統(tǒng)向針桿滑板以及針驅(qū)動套管提供驅(qū)動，以不同相位繞同一轉(zhuǎn)軸驅(qū)動所述系統(tǒng)。
5.根據(jù)任何一個前述的權(quán)利要求所述的機械式簇絨頭，其中，割絨紗線制動器被裝入針桿滑座內(nèi)，它包括與針桿滑座同步上升并且降落的可調(diào)凸輪表面以便在每一循環(huán)中的一預(yù)定點處驅(qū)動制動桿與紗線相接觸。
6.根據(jù)當(dāng)從屬于權(quán)利要求2時的權(quán)利要求5所述的機械式簇絨頭，其中，制動器的體部用作把針桿滑座用鍵結(jié)合到齒輪裝置上。
7.根據(jù)任何一個前述的權(quán)利要求所述的機械式簇絨頭，其中，可選擇的紗線制動器裝入頭中，它具有與殼體的可轉(zhuǎn)動部分相連的銷，通過與殼體的固定部分相連的活塞向下選擇性地驅(qū)動銷以便驅(qū)動制動桿。
8.根據(jù)任何一個前述的權(quán)利要求所述的機械式簇絨頭，其中，使針桿滑座作樞軸轉(zhuǎn)動并且是可調(diào)的以控制針桿的角度，由此控制紗線上的側(cè)載荷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機械式簇絨頭，其中，設(shè)置有凸輪機構(gòu)以便當(dāng)縮回針桿時從針處升起針桿。
10.根據(jù)任何一個前述的權(quán)利要求所述的機械式簇絨頭，裝有安裝在針座內(nèi)的針，其中，在針的低端形成有溝槽，因此，當(dāng)針桿向下運行時，安裝在針桿滑座內(nèi)并被加載以把紗線壓在針的側(cè)面上的針桿進入溝槽以釋放載荷。
11.根據(jù)任何一個前述權(quán)利要求所述的機械式簇絨頭，裝有安裝在針座內(nèi)的針，其中，沿針形成一種槽，因此，安裝在針桿滑座內(nèi)并且被加載以把紗線壓在針的側(cè)面上的針桿將在該槽內(nèi)捕獲紗線。
12.根據(jù)任何一個前述權(quán)利要求所述的機械式簇絨頭，其中叉形針桿帶動紗線就位，在針桿中的叉的根部具有硬性材料嵌入物。
13.正如這里參見附圖描述的機械式簇絨頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一機械式簇絨頭(1)。尤其是涉及適用于手持簇絨槍或自動地用于生產(chǎn)單個地毯的簇絨頭。該簇絨頭包括連接到一空心軸(7)的下端的簇絨針座(6)，空心軸被安裝成繞紗線通道的軸線作轉(zhuǎn)動并沿其往復(fù)運動，頭也具有繞空心軸(7)安裝的針桿滑座(14)，因此，針桿滑座(14)能相對于紗線通道的軸線作轉(zhuǎn)動并且沿空心軸(7)往復(fù)運動。
文檔編號D05C11/06GK1139964SQ94194721
公開日1997年1月8日 申請日期1994年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月23日
發(fā)明者P·L·奧堡, R·G·龐格拉斯, W·B·威爾遜 申請人:威爾康線束釘牢有限公司