[发明专利]可以调节至少一固有振动模式频率的针刺机

说明书

技术领域

[01]本发明涉及降低用于机械加固一种纤维产品特别是无纺产品、造纸毛毡等的针刺机的振动幅度。

背景技术

[02]在无纺布生产的纺织(textile)方面，通常使用针刺机加固纤维无纺带(单层或多层)或者例如来自一开幅-成网机(étaleur-nappeur)的无纺布。在造纸方面，还使用针刺机加固造纸毛毡。

[03]在一针刺机中，纤维产品通常在一针刺支座与一抄针器(débourreur)之间通过，该针刺支座和抄针器通常由两个一般为钢制的穿孔板构成。在某些情况下，针刺支座和抄针器也可以由带薄片的结构构成，或者针刺支座可以包括一些刷子。在针刺过程中，一些平行安装在一支座上的针穿过纤维产品，该支座通常叫做针板，并且被带动做一种与针的纵向平行并一般为垂向的交替运动。这些不同的零件(针刺支座、抄针器、针板和使针交替运动的机动驱动部件)被一大体为机械焊接型的钢制支撑机架支撑。在针的刺入运动期间，针的运动使纤维之间互相交错，这样可以加固纤维产品的结构。

[04]在叫做“单击”的第一类已知针刺机中，例如国际专利申请WO96/21763或欧洲专利申请EP 1 384 804中，通过针只刺入两个表面中的一表面进行纤维产品的针刺。在另一类叫做“双击”的已知针刺机中，例如国际专利申请WO 94/12715中描述的针刺机，纤维产品通过针刺入它的两个表面进行针刺。“双击”针刺机使用两组位于纤维产品两侧的针。这两组针可以互相相对或互相错开。

[05]和所有复杂的旋转机械一样，一针刺机包括不同的固有振动模式，和主要的至少一固有的结构振动模式(主要是它的支撑机架的特有振动模式)，以及针刺机子部件例如其带动针刺组的轴系(lign d’arbe)的不同固有振动模式。

[06]对于一给定针刺机，不同振动模式(模式的类型和模式的频率)是已知的。已经能够通过有限元计算的已知方法确定这些振动模式，并且/或者已经通过实验确定了它们的特征。

[07]针刺组被一或几个支撑梁支撑的针刺机(针刺组的端部贴靠在支撑梁上)的一般特征是固有的弯曲模式。某些针刺机还具有扭转模式。

[08]针刺过程中，针刺机承受两种类型的动态力。

[09]第一类力由针刺机的运动学产生。在多数针刺机中，通过被马达带动的曲柄连杆系统带动针组作交替的针刺运动。这些力以成倍于马达转速的频率以拟正弦的方式变化。

[10]第二类力由针刺产生。这些力以重复冲击的方式以针刺机的敲击频率出现。

[11]这两类动态力会激发针刺机的一种或几种固有振动模式。因此，对于某些针刺速度，会产生幅度很大的振动，这种振动与机械共振类似，并且会严重损坏针刺机。

[12]为了解决这些共振的振动问题，针刺机的建造者使用了两种技术方法。

[13]第一种技术方法在于通过禁止使用一些临界针刺速度范围限制针刺机的使用范围，这些临界针刺速度范围表现为激发针刺机的一种固有振动模式。

[14]第二种技术方法在于加固针刺机的结构，将针刺机的每个固有振动频率置于大于上述机械力的激发频率的值上。

[15]但是这两种技术方法都不能令人满意。第一种技术方法(禁止的针刺速度范围)导致限制生产针刺机的可能性。第二种技术方法(加固结构)一方面导致制造成本增加；另一方面，技术上不是总能足以加固针刺机的结构。

发明内容

[16]本发明的主要目的是提出一种对针刺机运行过程中的振动状态问题的技术方法；该方法可以使针刺机运行，同时避免共振问题，但是与上述第一技术方法不同，没有禁止针刺速度的范围，并且使用成本低于上述加固结构的第二技术方法。

[17]本发明的另一目的是提出一种对针刺机的振动状态的新的技术方法，该方法不仅用于制造针刺机时，还可在现有针刺机上采用。

[18]本发明的方法整体上在于使用根据所需针刺速度调节针刺机的一固有震动模式的频率的装置。

[19]因此本发明的第一目的是一种调节针刺机的方法，以便将在一激发针刺机的至少一固有振动模式的预先确定的速度下使用该针刺机。根据本发明，根据所述针刺速度调节针刺机的所述固有振动模式。

[20]进行该调节的方式是减小针刺机在针刺过程中的振动幅度。

[21]根据情况，该调节可以通过针刺机的使用者手动进行，或者自动进行，例如通过针刺机的一控制软件。