一种带滑动杆的针刺机 本发明涉及一种针刺机,该针刺机用于将诸如从铺网机(spreadingand fleecing machine)(所说的“交叉铺网机”)输送来的纤维层或纤维网,进行机械压实。
公知的针刺机包括一个称为针板的支撑板,其上面固定着刺针。针板通过曲板连杆机构带动刺针以每分钟1000到2000次的频率,往复运动穿刺纤维网。
针板的往复运动靠一个曲柄连杆装置传动而获得。
辅助装置能够调整纤维进入和离开机器的量,纤维可以是拉伸了的或未拉伸了的,其中纤维输送的速度根据针剌频率来选择,针刺频率以每分钟针刺次数表示,该针刺次数等于刺针每分钟往复运动的次数。
这些针刺机的主要缺点在于它们的速度限制不适应增长地生产率的需要。事实上市场也需要速度越来越快的针刺机。
通常,每个曲柄连杆装置的连杆位于一个与马达相连的偏心轮和滑动杆一端的铰链之间,滑动杆这一端上固定着针板支撑板。为了使其能够滑动,滑动杆要穿过两个彼此相隔一段距离的滑动轴承装置。
这种结构有许多缺点。当针板处于其移动的一头时刺针从所加工产品中退出,连杆的铰链将远离轴承,因而连杆在较差的导引状况下会对滑动杆施加作用力在滑动杆上产生较大的弯距,在轴承上产生较高的应力。为了减轻系统的重量和减小系统的总高度,可以减小连杆的长度。但是这将会增加连杆施加给与滑动杆铰接处的角冲量,因而增加了我们所不想要的横向分力。该横向分力又传给杆的滑动轴承。尤其是靠近铰链的轴承承受了危险的载荷,具体地说其载荷为另外一个轴承载荷的三到十倍。当连杆推动滑动杆从而使得刺针进入纤维产品时,轴承受到最大的载荷,此时轴承有卡住的危险,且这种危险在连杆倾斜度越大时,卡住的趋势也越高。不缩短连杆的长度,而可能想要缩短滑动杆的长度。这会导致两滑动轴承过度的靠近到某一点,从而在该点滑动杆不再能够被精确的导向。因而直到现在,还一直使用体积庞大的装置,其中的运动系统笨重因而会产生大量的振动,迫使生产者限制其工作速度。
GB-A-1,343,763提供了一种装置,其中连杆和滑动杆之间的铰链位于滑动杆的内部,在这里滑动杆被制成管状。因而曲柄一端的滑动轴承能更靠近曲柄设置,因为铰链能够至少在曲柄的某一个角位置上与滑动轴承内部啮合。但是接着而来的便是滑动轴承具有非常巨大的直径,经过实际检验证明达到液密封比较困难。滑动杆较重并且装置昂贵。US-A-3,798,717和FR-A-2,224,579通过将铰链设置成其总是位于上滑动轴承和下滑动轴承之间而解决了这个困难,但是装置因此而变得机械结构复杂且昂贵。
本发明的目的就是提供一种结构简单的针刺机,其可以在一高的速度下连续的运转且具有满意的振动状态。
根据本发明的用于机械压实纤维层的针刺机,包括:
-使纤维网前进的装置,
-一个移动系统包括一个针板支撑板和至少一个滑动杆,滑动杆固定在针板支撑板上,沿纤维网横截面方向,在两个轴向隔开一段距离的滑动轴承内滑动,
-对于每个滑动杆,连杆的一端与驱动曲柄铰接,另一端与滑动杆靠一个铰链连接,便于将往复运动传递给支撑板。
其特征在于,滑动杆由二段组成,第一段,具有相对较大的外径,其通过第一个滑动轴承滑动,该轴承位于靠近曲柄的一端,具有一个相应较大的直径;滑动杆第二段具有较小的直径,该段在另外一个滑动轴承内滑动,该轴承具有一相应较小的直径,位于靠近针板支撑板的一端。
所有上文提到的问题都通过采用两种不同的直径的滑动杆和滑动轴承得以解决。滑动杆和靠近曲柄一端的轴承在与连杆相连的铰链周围在最大载荷范围内具有很高的强度。另外一个轴承,其承受较小的载荷,具有小的直径。因此这有可能将滑动杆变轻,从而减小其惯量。而且,新获得的这种滑动导向结构比原来的两个大直径的轴承的结构更加精确,因为直径上的差别增加了两个导向结构之间的实际距离,该距离是沿轴向测定的。因此可以缩短滑动杆的长度,从而增加了机构在横向力作用下的稳定性,该横向力在纤维运动中往往牵拉针板。新获得的导向装置对温差的敏感性变小,因为小直径轴承尺寸变化的绝对数值较小。小直径轴承价格便宜而且必要时,可以很容易地获得液体密封性能。
滑动杆最好做成筒状的,至少从其靠近曲柄的一端开始的一部分做成筒状的。更好的方式为,滑动杆和连杆之间的铰链位于滑动杆内部。接下来最好至少在滑动杆滑动行程的一部分内,连杆和滑动杆之间的铰链的轴心要位于两个轴承及其之间的距离所占的轴向范围之内。
因而有可能在不改变往复滑动方向上的整体尺寸的情况下增加连杆的长度,从而减小其角冲量。这样,一方面由连杆的角偏量所产生的附加的横向力被减小,另一方面,由于这些力对轴承的悬臂作用的减小或消失,由它们产生的弯矩也变小了。
滑动轴承的磨损,这通常为针刺机的一个弱点,也由此减小。
本发明的其它的特征和优点将会从下边的举例描述中看出来,但并不局限于该例子。
附图为根据本发明的针刺机的一个正面的示意图,该示意图被局部剖开和移去。
图中所示的针刺机包括一个通常的水平的穿孔的托网板1和一个挡板2,也叫做“上托板”,上托板2大体上平行于板1并与板1上面隔开一定距离设置。托网板1和上托板2之间为纤维网3限定出一个大体位于水平平面上的网道。上托板2上也包括与托网板1上孔眼对准的孔眼。在通道的入口处设置有导入装置4,它是一对驱动罗拉装置,纤维网3从该对罗拉之间通过。在通道的出口处,已经被针刺动作压实的纤维层3由一导出装置6驱动导出,该导出装置6也是一对驱动罗拉装置,纤维网从该对罗拉之间通过。
针板7被安装在上托板2的背离纤维层3的通道的一面。针板7在其面向上托板2的一侧植有大量的垂直于纤维网3的通道平面的刺针8,针尖面向纤维网3。每个刺针都对着上托板2上的针孔以及相应的托网板1上的针孔。针板7在背对刺针8的一侧固定在支撑板9上,该支撑板9至少固定在一个滑动杆11的一端,滑动杆11沿着平行于刺针8和垂直于纤维网3的通道平面的方向12滑动。如果设置有多个杆11,例如它们以一个紧挨着另一个之后排成一线设置,在图中也仅能看见一个杆。为了每个杆11的滑动导向,每个杆11在两个共轴的与机架16结合在一起的滑动轴承13和14内被导向,该机架16在图中仅示出部分。轴承13和14包括与滑动杆11相接触的抗磨衬套17。
移动系统包括一个或多个滑动杆11,支撑板9,针板7,该移动系统被驱动沿着方向12做往复的前后运动,运动的范围为位置7a和与位置7a隔开一段距离的位置7b之间,其中在位置7a时,针板上的刺针头端的位置由8a所示,穿过了上托板2,纤维网3和托网板1,在位置7b时,针板上的刺针8被整体至少拉出托网板1和纤维网3,也可能拉出上托板2。
为了将这种前后运动传递给移动系统,滑动杆11由一铰链18与连杆19的一端相铰连,而连杆19的另外一端由铰链21与曲柄22相铰连,曲柄22由驱动装置驱动作回转运动,驱动装置图中未示。机架16限定出一个封闭的外壳将曲柄连杆21、22及轴承13包围在内,其中轴承13最接近外壳。轴承14形成封闭外壳的下限。一个相对于轴承14的油密封装置32围绕着滑动杆11安装在最靠近支撑板9的一侧,用来阻止轴承14衬套17和曲柄连杆机构的润滑剂沿着滑动杆11从封闭的外壳内向着针刺区域漏出。
滑动杆11从其面向连杆19的一端27开始,包括一个第一段28,该第一段被制成管状,端头27通过其内部空间,第一段28具有圆筒状的外表面,该外表面以可滑动的方式与轴承13和14中的靠近曲柄22的那个轴承13相接触。滑动杆11还包括一个第二段32,其具有一个比第一段28小的直径。第二段32制成实心的,也就是,具体的说不是管状的,其圆筒状的外表面在靠近针板7的轴承14内和密封装置内滑动。
滑动杆11和连杆19之间的铰链18的几何轴心23至少位于向前向后的行程的一部分期间内的轴向区域A内,该轴向区域A范围为两个轴承13和14及其之间的距离,换句话说就是平面24和26之间的区域,每个平面24和26限制了轴承13和14分别离开对方14或13的最远距离。所说的铰链的轴心23平行于纤维网3的通道平面。
如例中所示,轴心23总是处于轴向区域A之内。
为了获得这种条件,铰链18处在管状段28的内部空间29内,连杆19通过开口端27连接在内部空间29内。当从一个平行于铰链轴心的方向看时,连杆19在大体上位于滑动杆11的端头27的平面处具有一狭窄的轮廓外形31,以便于连杆19绕着铰链18的轴心进行其角位移,而又使得端头27的开口不必太大。
连杆19能被制成比通常更长,轴向区域A也可以长点,而不影响针刺机的整体尺寸。因为这两个长度尺寸有局部重叠。由于连杆19变长,其最大的角偏量D在一预定的刺针8的向前向后的行程中会变小。这将会减小附加在轴承13和14上的横向力以及减小某种类型的振动、由于轴向区域A的增大,滑动杆11的导向具有非常高的质量。因为铰链18不再相对于轴承13和14处于滑动杆11的悬臂位置,所以工作力对于轴承13和14具有更小的有害性。滑动杆11经受更小的弯曲。而且其还因为管状结构而被加强。轴承13,其在工作中承受最大载荷,具有一个大大增加了的直径,这使得它尤其耐磨。
由于这么多个优点,本发明的针刺机能够连续的在一个非常高的速度下工作。
本发明当然不能仅仅局限于描述和展示的例子。
也可以将滑动杆11在整个长度上作成管状的。可以将铰链18设置成,使其刚一进入轴向区域A,针就处于最大穿透位置8a。
连杆的狭窄部位不是必不可少的,即使连杆是在滑动杆的管状段内铰接时,狭窄部位也不是必不可少的。为了达到这个效果,铰链18可以被上升一点或者端头27的内直径可以增加。
本发明可以适用于所有类型的针刺机,尤其适用于具有如例中所示的穿孔板的针刺机,而且也适用于制造绒织物、毛圈织物等的针刺机,等等……。