用于纺织机的针 【技术领域】
本发明涉及用于纺织机的针，特别是涉及制毡针或叉形针。
背景技术
这样的针例如由文献US 2,857,650B中获知。其中，针具有：工作部分、毗连的针杆部分、和毗连所述针杆部分的针脚。此针脚包括从针的纵轴线沿径向远离地延伸的保持装置。例如，针脚保持装置可通过在针制造过程中将金属线坯弯曲而成形。
在针的操作位置，所述针被设置在纺织机(例如制毡机)的针保持器中。上针杆部分被容纳在针板的孔中，由此，针脚保持装置被布置在针板上侧的槽中。针保持器的针挡设置在针板上侧上，并由此推至针脚保持装置上。如果保持装置不相对于纵轴线沿精确矩形方式弯曲，则在针挡与横向元件之间形成点形接触或仅具有极小接触表面的接触。这样的结果是针挡可能损坏。此外，接触部位与针纵轴线不对准。
【发明内容】
考虑到这些，本发明的目的在于，提供一种改进的针，其中，特别是在纺织机的针保持器的针挡与针之间的接触得以优化。
这一目的通过具有权利要求1的特征的针而实现。
对于根据本发明的针，工作部分，即下针杆部分或称第一针杆部分以及上针杆部分或称第二针杆部分，相对于纵轴线共轴地布置，其中纵轴线大致沿针的移动方向延伸。由于这三个部分的这种共轴布置，给予针足够的稳定性，即，在高速操作的过程中也是如此。第二针杆部分被布置为毗连针脚。所述针脚被构造为具有两个支腿的保持装置。保持装置的两个支腿从针的纵轴线开始沿两个相反方向相互远离地延伸。这样，针脚保持装置沿横向且相对于针纵轴线沿径向成直线延伸，并相对于针纵轴线而横向布置。因此，此针脚保持装置背离纵轴线延伸。保持装置的长度沿针脚保持装置的中心纵轴线延伸，优选地在针纵轴线两侧上延伸。针脚保持装置的纵轴线限定横向方向。针脚保持装置的纵轴线或两个支腿与针纵轴线优选地被布置为相互成直角。在特定应用中，一方面的支腿纵轴线或保持装置纵轴线与另一方面的针纵轴线之间角度可与直角稍稍不同，即，相差1至2度。针脚保持装置的宽度沿针脚保持装置的中心纵轴线的法线方向而横向测量。这种法线限定了宽度方向。
由于保持装置被布置为相对于虚拟面对称，其中所述面沿宽度方向且沿针纵轴线延伸，因而在应用中可实现纺织机针挡的力与针纵轴线对准。此外，可在针(特别是其针脚)与针挡之间提供特别是延伸整个保持装置的线性或平面的接触，以避免针由于接触部位过小而受损。此外，保持装置可通过牵拉、推压或加压类型的再成形而以简单的非切割方式制造，使得仅可困难地弯曲的材料可用于制造所述针。
所述针的有利实施例在从属权利要求中限定。
针的针脚保持装置和上针杆部分可形成针的T形保持区域，T形保持区域被设置以将针支撑在针保持器中。不过，优选地，保持装置也可相对于虚拟对称面而对称，虚拟对称面沿针纵向并沿横向于保持装置纵向的方向扩展而形成所称的宽度方向。对于这一实施例，所述针可在纺织机的针保持器中以特别节省空间的方式布置。因而确保将力施加于针纵轴线上。
对于有利实施例，针脚保持装置在两个支腿上其背离上针杆部分的一侧上具有支撑部位，所述支撑部位沿保持装置的整个长度设置，特别是沿横向设置。这样，支撑部位可被构造为支撑表面，支撑表面具有沿针纵轴线方向指向的法向表面。这样的结果是，可在针脚的保持装置与针保持器的针挡之间形成特别大面积的和缓接触。
如果针脚保持装置沿宽度方向的宽度、或者至少保持装置在至上针杆部分的过渡部位的宽度的平均值小于上针杆部分地直径，则当针被布置在针保持器的针板中时，可增加针密度。设置在针板的上侧上的槽(当针处于操作位置时，其针脚保持装置位于所述槽中)可具有与保持装置匹配的较小宽度，使得在针板上可设置更多的槽。
在优选实施例中，针脚保持装置的截面具有不同于圆形构形的截面形式。例如，其可为卵状、椭圆状、多边形，特别是矩形或六角形或三角状。例如，保持装置的角部区域或棱边区域可具有倒圆或为弧形的，从而在保持装置上获得无尖角或无棱边的侧表面。为了实现所希望的截面形式，保持装置可通过非切割制造技术基于针坯成形，例如通过牵拉、推压或加压而再成形。在简单方式中，也可成形仅可很困难地开孔的保持装置材料。
对于针的另一优选实施例，上针杆部分的截面可具有不同于圆形构形的截面形式。这样，有利的是，上针杆部分截面积大致对应于下针杆部分截面积。于是，可简单地制成具有下针杆部分直径的上针杆部分坯。同时，可使上针杆部分直径相对于下针杆部分直径而增大。
【附图说明】
本发明的实施例的另外的细节通过说明书、附图或权利要求而变得显而易见。说明书限于本发明的实施例及其他情况的基本细节。附图公开了另外的细节，并用于补充说明。这些细节如以下各图中所示：
图1是设置在针保持器中的针的示例性实施例的示意性侧视图，其中针保持器以局部截面图显示；
图2是针的上针杆部分和针脚保持装置的前视图；
图3是图1和2的针沿针纵轴线沿箭头III的平面图；
图4a至4f是针脚保持装置的各种截面形式；
图5a至5f是上针杆部分的各种截面形式；
图6是在针板上侧所见的针保持器的针板的截面平面图；
图7是图6的针板沿线X-X的局部例示截面图；和
图8a至8f是设置在针板上侧上的槽的各种槽截面形式。
【具体实施方式】
图1是针15的示意性例示图。
针15具有沿纵轴线16延伸的工作部分17，由此在所述工作部分上提供针尖18。针尖18表示针15的第一自由端19。
下针杆部分20毗连于工作部分17，并相对于纵轴线16共轴地延伸，且相对于工作部分17共轴地延伸。下针杆部分20具有圆形截面，此圆形截面的直径D大于工作部分17的直径C。针15的下针杆部分20或者工作部分17的直径对应于圆柱侧向圆柱表面的最小可能直径，所述侧向圆柱表面相对于纵轴线16共轴地延伸并完全限定相应的针杆部分。这样，相应部分中没有延伸穿过侧向圆柱表面的部分。由于工作部分17和下针杆部分20的直径不同，因而这两个部分17、20利用锥形第一过渡区域21相互连接，所述区域从工作部分17朝向下针杆部分20逐渐变宽。
根据侧向圆柱表面的示例，第一过渡区域的外表面表现出截锥外表面。对于对此示例的修改，过渡区域21也可制成为没有棱边。而且，可在第一过渡区域21上提供增强肋，以在此区域中增加针的挠曲硬度。
上针杆部分25毗连于具有圆形截面的下针杆部分20，所述上针杆部分的截面在最简单情况下也可为圆形的，如在图1至5中示意性所示。
考虑到根据图1的示例性实施例，第一台阶26设置在下针杆部分20与上针杆部分25之间，所述台阶具有环形表面的构造，这是因为，上针杆部分25的直径E大于下针杆部分20的直径D。
针脚30毗连于上针杆部分25，所述针脚具有大致沿直线延伸的保持装置32。此保持装置32沿横向于针15纵轴线16的横向31延伸。
保持装置32包括从纵轴线16相互远离而延伸的两个支腿38、39。保持装置32由单件构成，使得两个支腿38、39相互无缝隙无接缝地平滑接合，而且没有过渡部。沿横向31，保持装置32从一个支腿39上的第一自由端35延伸到另一支腿38上的第二自由端35’。针脚30和在两个自由端35、35’之间的保持装置32的长度L大于上针杆部分25的直径，因而在保持装置32的面对上针杆部分25的下侧上在两个支腿38、39中的每个上形成邻接部位82。
沿横向于纵轴线16且横向于针脚30纵轴线的横向34(图2)，保持装置32具有宽度B’，宽度B’于保持装置32的截面形式相关并可在不同部位具有不同尺寸。对于图1至3的示例性实施例，保持装置32的截面为矩形，使得宽度在沿针15的纵轴线16的不同部位是恒定的。对于其它截面形式，宽度B’可在保持装置32的不同部位具有不同尺寸。这样，保持装置32的宽度B’的平均值小于上针杆部分25的直径E。优选地，保持装置32的宽度B’沿针脚30长度的每个部位均小于上针杆部分25的直径E。
保持装置32的截面可沿其整个延伸部(沿横向31)保持不变。不过，根据所希望的截面形式构造，可能需要构造其中心区域86(图3)中的截面，其中，保持装置32连接到上针杆部分25，且其连接方式与两个支腿端87、88接合中心区域86的方式不同。邻接部位82设置在这些支腿端87、88上。支腿端87、88的长度优选地等于邻接部位82的长度并小于支腿38、39的长度。
保持装置32在其于邻接部位82相对的上侧上具有支撑部位90，所述支撑部位设置在两个支腿38、39上，且优选地沿整个保持装置32沿横向31而延伸。对于优选的实施例修改方案，支撑部位90被构造为如支撑表面90’的呈平坦的并在支腿38、39的整个长度上延伸。因而支撑表面90’包括针脚30和/或保持装置32的整个长度
保持装置32被构造为相对于虚拟对称面而对称，所述对称面沿纵轴线16并沿宽度方向34变宽。由此对称面开始，保持装置32的两个支腿38、39沿相反方向相互远离地延伸。
图4a至4f显示出针脚30的保持装置32的各种可能截面形式。支腿端38、39或整个保持装置32的截面构造可为不同的，特别是，支撑部位90可具有更线性的构造或者可替代地具有支撑表面90’的平坦形式。设置在支腿端38、39上的邻接部位82也是这样，所述邻接部位也可以是线性的或者可替代地具有平坦邻接表面82’的形式。根据图4a，提供椭圆状截面形式，由此，在椭圆构形的短轴顶点区域中提供扁平区域，使得：一方面形成平坦的支撑表面90’，另一方面形成平坦的邻接表面82’。椭圆构形的长轴沿宽度方向34延伸。图4f中所示截面对应于图4a中的实施例；不过，其旋转了90度，使得截面椭圆构形的长轴沿纵轴线16的方向延伸。这样，在椭圆截面形式的两个长轴顶点的区域中，一方面提供支撑部位90，另一方面提供邻接部位82。
保持装置32的宽度且特别是保持装置32的宽度的平均值，在沿宽度方向34的任意部位均小于上针杆部分25的直径E。保持装置32的截面可为卵形(具有比赛跑道的形状)或椭圆形。对于根据图4b的示例性实施例，保持装置32的截面为多边形，例如表现为规则八边形。这种多边形的角部也可为圆滑的，例如具有如例如参照图4c中的矩形所示的倒角。对于根据图4d和4e的两个示例性实施例，保持装置32的截面具有三角形式。如图4c中所示，根据图4d的三角状截面构造的角部区域设置有倒角。根据图4e的截面的角部区域倒角明显小于在图4d中所示实施例的修改方案的情况。不同于图4d的是，根据图4e的三角截面中的三角形侧边向外突起。
在与第一台阶26和工作部分17相对的下针杆部分20的相对侧上，存在毗连的上针杆部分25。上针杆部分25以及下针杆部分20和工作部分17，相对于纵轴线16共轴地布置。对于根据图1至3的实施例的修改方案，上针杆部分25的截面是圆形的。对此可能的修改方案可提供任意其它截面形式，由此上针杆部分25的一些截面形式作为示例在图5a至5f中例示。截面构形可为多边形，例如，正方形，卵形(比赛跑道的形式)，或类椭圆形，十字形或三角状。上针杆部分25可被构造为类似螺旋的扭曲形式。在棱边或角部的区域中可提供倒圆或隆起，以在上针杆部分25的外表面67上实现无棱边的表面过渡。
邻接部位60在上针杆部分25的周边上均匀分布，并位于围绕针15的纵轴线16的共同侧向圆柱表面61上。所提供的邻接部位60的数量与上针杆部分25的截面形式相关。如果邻接部位60位于侧向圆柱表面61的较大表面积上，则两个对置的邻接部位60可能就足够。优选地，三个、四个或更多个邻接部位60以均匀方式分布在上针杆部分25的外表面67的周边上。
在邻接部位60外侧，上针杆部分25不具有任何相对于纵轴线16沿径向突出超过邻接部位60的共同侧向圆柱表面61的区域。依次，在邻接部位60外侧，上针杆部分25的外表面67在侧向圆柱表面61以内。如果针杆部分25以螺旋形式(未示出)扭曲，则邻接部位60在侧向圆柱表面61上顺应这种螺旋。以螺旋形式扭曲的上针杆部分25可形成任意通过围绕纵轴线15扭曲上针杆部分25所得的截面构形。
上针杆部分25可例如具有多边形截面，特别是矩形截面或者如图5a中所示的正方形截面。多边形的每个角部与针纵轴线16的距离相等，使得以沿纵轴线16的纵向沿上针杆部分25延伸的纵向边缘形成纵向邻接部位60。
图5b显示出上针杆部分25的卵形(比赛跑道的形式)或椭圆形截面形式。邻接部位60设置在长轴顶点的区域中。在短轴顶点的区域中，卵形或椭圆形变扁，从而使上针杆部分25在短轴顶点的区域中在两个相对侧上具有平坦的外表面部分67，所述外表面部分表示为在两个邻接部位60之间的凹部65。
可替代地，上针杆部分25的截面也可具有星状的或十字状的构形，如例如在图5c和5d中显见。星状或十字状的构形具有若干星形部位68，邻接部位60由此形成在星形部位的径向最外端上。凹部65设置在两个相邻的星形部位68之间。对于根据图5c的示例性实施例，上针杆部分25的星形的截面构形包括在周边上均匀分布的星形部位68，所述部位从关于纵轴线16的中心区域向外延伸，而且由此朝向其径向最外端渐缩。在此径向最外端，星形部位68是圆滑的，从而优选地在邻接部位60上不形成尖锐的棱边。凹部65的外表面部分67以V状方式内凹弯曲。在星形部位68之间的过渡部不具有棱边。通过修改所示实施例，也可提供多于四个星形部位68。
对于图5d的十字形截面，邻接部位60沿径向外凸弯曲，由此，其曲部特别是与侧向圆柱表面61具有相等的半径。邻接部位60之间的凹部65通过上针杆部分25的凹形弯曲外表面部分67形成，所述外表面部分在上针杆部分25的截面中显示为弧形。
根据图5e和5f的两种截面形式提供了用于上针杆部分25的三角状截面形式。在根据图5e的示例性实施例中，上针杆部分25的三个外表面部分67外凸弯曲。三角形顶点也设置有倒角，使得上针杆部分25的整个外表面被构造为没有尖锐的棱边和角部。所述顶点表现出邻接部位60，并位于共同侧向圆柱表面61上。在邻接部位60之间的弯曲外表面部分67表现出凹部65。
对于图5f中所示的三角状截面形式，凹部65由上针杆部分25的三个平坦外表面部分67表示，所述外表面部分在周边上以均匀方式分布。沿周向来看，邻接部位60设置在这些平坦外表面之间，所述邻接表面向外弯曲，例如具有倒圆。邻接部位60的半径的最大尺寸等于侧向圆柱表面61的半径，且在根据图5f的优选示例性实施例中小于共同侧向圆柱表面61的半径。
所述上针杆部分25的截面形式的示例性实施例可以不同于在图5a至5f中所示的优选实施例。例如，多边形截面的角部和棱边可弯曲或设置有倒角，从而实现没有角部和棱边的上针杆部分25的外表面。在所有示例性实施例中，以一定方式选择上针杆部分25的截面形式对称性而使得上针杆部分25的重心位于纵轴线16上。
针15的针杆部分20、25或工作部分17的直径被限定为相对于针纵轴线16共轴布置的圆柱侧向圆柱表面61的最小可能直径，由此，侧向圆柱表面61完全限定相应的部分。这样，被限定部分17、20、25中没有延伸穿过侧向圆柱表面61的部分。
上针杆部分25的直径E对应于侧向圆柱表面61的直径。根据示例，上针杆部分25的直径E大于下针杆部分20的直径。因此，环形表面26形成在两个针杆部分20、25之间的过渡区域中，所述环形表面相对于针15的纵轴线16共轴地延伸。上针杆部分25和下针杆部分20的截面面积优选地具有相同尺寸，但也可稍稍不同。
针15用于纺织机，例如制毡机。为了实现这一目的，针15被插入纺织机的针保持器45中，所述纺织机在图1中以局部截面图方式示意性显示。
在下文的描述中，例如假定针板布置在待处理平坦纺织材料的上方。基本而言，另外地或可替代地，这样的针板也可布置在平坦纺织材料的下方。
针保持器45包括针板46和针挡47。槽48设置在针板46中，所述槽朝向上侧44开放，并相互分开一段距离相互平行地沿一个方向延伸。槽48具有邻近于槽开放侧相对布置的槽侧面55，所述侧面沿槽的宽度方向92限定槽48，所述宽度方向对应于被插入针板46中的针15的宽度方向34。两个槽侧面55通过槽底部70相互连接。
两个相邻槽48分开一定距离，所述距离采取带49的形式。多个孔51从上侧44通过针板46延伸到相对的下侧50。在上侧44的区域中，孔51终止于槽48中。孔的中心轴线52在槽宽度方向92大致居中地延伸穿过相应的槽48。沿每个槽48设置若干孔51。
在这种情况下，针保持器45被设置用于未具体示出的制毡机。这样，针板46大致以水平方式布置。针15被插入穿过每个孔51，使得上针杆部分25通过其邻接部位60邻接在相应孔51的内表面上，所述孔表示邻接部位60的对立的邻接表面56。这样的结果是，针15被布置为沿其纵轴线16沿径向支撑在针板46中。由于针的工作部分17不需总是被构造为相对于纵轴线16对称，因而实现围绕纵轴线16的所希望的旋转位置，在针保持器45中的针将采用所述位置。为了预定所述旋转位置以及在制毡操作过程中保持所述位置，针15的针脚30的保持装置32被布置在槽48中，所述槽在上侧44的区域中延伸穿过使相应针15定位其中的孔51。这样，槽48的槽侧面55仍然用作用于保持装置32的旋转邻接部，从而使针15不能围绕其纵轴线16旋转或仅能围绕其纵轴线16对应于保持装置32与槽侧面55之间的间隙而旋转。优选地，在针15的操作位置沿宽度方向34观看，保持装置32被没有间隙地布置在槽48中。
保持装置32的支腿38、39的两个支腿端87、88上的邻接部位82或邻接表面82’邻接在槽底部70上。两个支腿端87、88突出超过相对侧上的孔51进入槽48中。
在制毡过程中，工作部分平行于针15的纵轴线16对准。针挡46置于针板46的上侧44上，使得针15沿工作方向平行于纵轴线16固定，如在图1和2中示意性可见。在制毡过程中，在其中保持针15的针保持器45沿工作方向上下移动，并且处理被布置在未具体示出的支撑物上的纺织材料。
针板46的针15可布置在每个孔51中。为了沿对应于工作方向的纵轴线16的方向固定针15，针挡47与保持装置32的支撑部位90或支撑表面90’接触。
针板46的槽48的截面形式可不同于图7中所示的矩形形式，从而可使槽截面适应于保持装置32或支腿端87、88的截面。为此，槽48可具有也对应于保持装置32或其支腿端87、88的截面形式的任意的截面形式。这样，槽48的截面不需精确适应于延伸进入槽48中的支腿端87、88的截面，这是因为槽48中的保持装置32的支撑物仅被设置以防止针15扭曲和预定针15在插入针板46时的所希望的旋转位置。
图8a至8f显示出槽48的不同的可能截面形式。
对于槽48的所有截面形式，槽侧面55与槽底部70之间的过渡区域中的槽宽度B小于孔51的直径。而且，槽宽度B的平均值小于孔51的直径，并可根据槽侧面55或槽底部70上的观看部位而改变。这样，槽宽度B可在任意部位小于孔51的直径，如根据图8a、8b、8d和8f的槽直径也是如此。槽宽度B的平均值可大致为孔51直径的一半。
在图8a中，槽截面是具有通道状槽底部70的U形。对其的修改形式显示在图8f中，其中槽底部70包括两个表面部分70a、70b。这两个表面部分70a、70b中的每一个与两个槽侧面55中的一个相连，并以例如约60度的倾角朝向中心轴线52倾斜。在槽的中心，两个表面部分70a、70b相互邻接而形成棱边，且对向双倾角。
图8b和8c显示出具有梯形截面的另一种槽形状，由此，槽底部70沿宽度方向34横向于中心轴线52延伸。两个槽侧面55相对于孔51的中心轴线52倾斜。根据图8c，针板46上侧44上的槽48的宽度B对应于孔51的直径。由于从针板46上侧44延伸的两个槽侧面55布置为沿孔51的中心轴线52的方向倾斜，因而槽48的平均宽度小于孔51的直径。
图8d和8e显示出三角状槽截面，由此，槽底部70由在两个槽侧面55的过渡区域中的棱边形成，所述棱边沿着槽48的延伸方向延伸。槽侧面55布置为相对于彼此呈V形并形成锐角。
针15可通过针坯(例如金属线销)以很简单的方式制造。针坯的直径可对应于下针杆部分20的直径D，使得针坯可在此部分中保持不变。上针杆部分25和/或针脚30通过非切割制造技术成形，例如通过牵拉、推压或加压而再成形，特别是通过挤压而再成形。针15的整体，特别是其工作部分17、其下、上针杆部分20、25以及其针脚部件30，均自身无接缝地连续制成为统一材料单一件。这表现出一种简单且经济高效的可能性，即，在上针杆部分25的区域中和针脚30的区域中再成形针坯，以提供所希望的截面形式。在这种再成形过程中，上针杆部分25的截面积优选地保持不变，从而使其对应于下针杆部分20的面积。
本发明涉及用于纺织机的针15，特别是制毡针或叉形针。工作部分17沿纵轴线16延伸并具有针尖18。毗连所述工作部分17的是下针杆部分20和上针杆部分25，所述两个针杆部分沿所述纵轴线16相对于彼此共轴地延伸。针脚30被设置为毗连所述上针杆部分25并具有保持装置32。所述保持装置沿横向31延伸并包括两个支腿38、39，所述支腿从所述纵轴线16相互远离地延伸。
附图标记清单：
15 针
16 纵轴线
17 工作部分
18 针尖
19 针的第一自由端
20 下针杆部分
21 第一过渡区域
25 上针杆部分
26 第一台阶环形表面
30 针脚
31 横向
32 保持装置
34 宽度方向
35 第一自由端
35’ 第二自由端
38 保持装置的另一支腿
39 保持装置的一个支腿
41 第二过渡区域
44 针板的上侧
45 针保持器
46 针板
47 针挡
48 槽
49 带
50 针板的下侧
51 孔
52 孔的中心轴线
55 槽侧面
56 对立的邻接表面
60 邻接部位
61 侧向圆柱表面
65 凹部
67 外表面部分
68 开始点
70 槽底部
70a 槽底部的表面部分
70b 槽底部的表面部分
82 邻接部位
82’ 邻接表面
86 保持装置的中心区域
87 另一支腿的支腿端
88 一个支腿的支腿端
90，90’支撑部位
92 槽宽度方向
B’ 保持装置的宽度
B 槽宽度
C 工作部分的直径
D 下针杆部分的直径
E 上针杆部分的直径
L 保持装置的长度