技术领域

本发明涉及一种印染设备， 特别是涉及一种染布机的摆布装置。 背景技术

已有的染布机均包含喷嘴及储布槽等结构， 使布匹以连续绳圈状的方 式于染布机内循环地行走。 布匹经过喷嘴后落入储布槽中， 而储布槽一般 较喷嘴出口宽阔， 为避免落入布槽的布匹紊乱地盘叠， 常见的做法是采用 单向的钟摆式落布方式， 连接可摆动的套管于喷嘴尾部， 使落入布槽的布 匹能依据套管摆动而于布槽内折叠摆放。

但是， 单向的钟摆式落布方式并不利于布匹于布槽内 盘叠而会出现挤 压、 绞缠等现象， 在喷嘴压力较大或处染较重的布匹时缺陷更明 显。 目前 已有采用一种具有双轴式摆动的方式加以改进 。 然而， 这种双向钟摆式设 计却存在很多隐患， 如所述的摆斗并不完整地吻合于喷嘴尾部， 乃是以大 于所述喷嘴尾部截面的非常大的外壳包覆喷嘴 尾部， 外壳与喷嘴之间留有 大量空隙， 为避免两者碰撞占用大量空间， 而且不利导布。 因为喷嘴与摆 斗间的空隙容易产生漏压， 使空气不能集中吹散布匹， 加上喷嘴尾部需要 配合摆斗设计而折成弧形出口， 也减低气流导布的效率。 施加风力后的管 道三曲四折会令吹散布匹的效果减弱， 落入布槽时仍会旋扭、 缠结， 不利 于布槽内叠布， 亦增加缠车的危险。 而且， 已有的双轴的摆动设计需使用 两个马达， 分别向两轴提供动力， 摆布马达于整个染色过程中需长时间开 动， 将无可避免地使耗电量上升， 增加生产成本， 这些缺陷都大大限制了 已有的双向摆斗式装置的实用性。 发明内容

为了克服已有摆布装置的上述种种缺陷， 本发明设计出一种新型的节 能高效的摆布装置， 并可将双向摆布功能应用于气流机上。 本发明所采用 的技术方案如下：

本发明提供的一种染布机的摆布装置， 包括染色机的导布管 （6)、 摆 布斗 （1)、 马达 （7) 及气缸 （13)， 所述摆布装置还包括支撑环 （2)， 支 撑环 （2) 上设置有轴套 （17A、 17B) 和转动轴 （5)， 支撑环 （2) 通过轴 件 （16A、 16B)插入轴套 （17A、 17B) 而连接摆布斗 （1)， 摆布斗 （1) 上 设有球体 （15B), 摆布斗 （1) 通过球体 （15B)、 窝接头 （4) 和球体 （15 A) 连接活塞 （3)。 球体 （15B)、 窝接头 （4) 和球体 （15A) 构成球铰链 装置。

本发明提供的一种染布机的摆布装置，所述转 动轴（5)连接摇杆（10)， 再通过连接杆 （9) 和曲柄 （8) 连接马达 （7)， 曲柄 （8)、 摇杆 （10)、 连 接杆 （9) 和固定杆组成四连杆装置。

本发明提供的一种染布机的摆布装置， 所述活塞 （3) 连接气缸 （13) 的柱塞 （14)， 柱塞 （14) 和活塞 （3) 由气动控制做往复运动。

本发明提供的一种染布机的摆布装置， 所述的气动控制和马达（7)采用电 子控制系统操作。

本发明提供的一种染布机的摆布装置， 所述导布管（6) 的尾部外壁呈 球面状， 摆布斗 （1) 的顶部则呈圆形， 包覆导布管 （6) 的尾部， 摆布斗 (1) 顶部的内壁直径与导布管 （6) 尾部的球状外壁的直径相配合并且同 心， 摆布斗 （1) 的顶部在摆动中的各位置都能与导布管 （6) 紧密相贴。 本发明提供的一种染布机的摆布装置， 所述转动轴 （5) 和活塞 （3) 穿过 染布机机壳的部位有密封装置。

本发明提供的一种染布机的摆布装置， 可设置有多于一组的四连杆结 构， 每组四连杆结构可分别连接一个摆布斗。

本发明中的支撑环， 作为染色机与摆布斗之间的机械连接。 支撑环与染色 机之间可构成一个轴向的摆动， 利用机外的马达通过穿透机壳的转动轴将 转距动力传送至所述的支撑环， 为其中一个轴向的摆动提供动力。 一个四 连杆机构， 更准确的说是曲柄摇杆机构， 将马达提供的持续旋转运动转换 为往复摇摆运动。

球窝接头其主要作用是连结摆布斗与气动活塞 ， 因为摆布斗于染色机 内的设置与活塞的活动自由度不同， 故此利用球窝接头将活塞单向的动距 转移至可立体地移动的摆布斗上， 使摆布斗在支撑环另一轴向摆动的情况 下， 沿着与支撑环连接的轴心摆动。

本发明在双轴的摆动设计上， 没有使有两个马达分别作为两个摆动轴 的动力来源， 在节能减排的同时， 再考虑到控制上的方便性， 同时使用了 一个马达和气动装置作为本发明的驱动装置。 在本发明中， 摆动装置中的 一个轴心的摆动是以马达驱动， 而另一轴心的摆动则由气动装置控制。 减 少对马达的使用， 大大地减低了染色机在运作过程中的能耗。

气动活塞以染色机上控制的压缩空气提供动力 ， 采用球窝接头将往复 线性运动转换为摆布斗其中一个轴向的往复摇 摆运动， 用以控制摆布斗与 支撑环之间的轴向摆动。

使用气动装置控制钟摆的另一个好处是， 其钟摆动作更容易被调整。 传统的机械连杆设计使摆动幅度受限， 因为杆的长度是固定的， 即使能以 滑槽的设计调整长度， 其幅度变化亦不大。 另一边厢虽然气动活塞的行程 亦是固定的， 但选用行程较长的双作用气缸， 配合染色机自动化系统调节 压缩空气的强度、 变换频率和时间， 便可准确地控制摆布斗的移动速度和 范围， 相比机械上的调整更为灵活和方便。

摆布斗作为将布匹导向的主要零件， 如上述与支撑环之间的连结构成 一个轴向的摆动， 加上支撑环本身与染色机之间另一轴向的摆动 构成双向 摆动。 摆布斗的顶部围绕染色机喷嘴尾部， 其形状与喷嘴尾部相若， 使摆 布斗相对染布机以任一轴向转动时其顶部与喷 嘴尾部吻合。

本发明的染布机摆布装置， 其与染布机上的固定的导布尾管以球窝式 接头连接。 染布机上的固定的本发明可使摆布装置在摆布 的过程中只要处 于设计角度范围内， 摆布斗顶部的内壁与导布管尾均紧贴， 使摆布装置可 以进行双轴摆动的同时， 亦可以使喷嘴与摆斗之间紧密连接， 此设计解决 了摆布装置中存在的漏压问题。

本发明的染色机摆布装置， 还充分利用了布槽内的空间及染布机的气 流将布匹扩散， 保持其扩幅效率佳的优势。 布匹经过喷嘴时受风力带动， 在落入布槽前得以张开， 使布匹可经由摆布装置不同轴向的摆动规律地 落 入布槽内， 利于布匹在布槽内折叠摆放， 克服了现有的摆布装置的缺陷， 有效的防止布匹缠结， 取得显著的高效节能的有益效果。 附图说明

图 1是本发明的染布机喷嘴的尾部的相关结构示� �图。 图 2是摆布斗双轴摆动的立体示意图。

图 3是活塞往下推送时的活动示意图。

图 4是摆布斗处于任一位置时的立体视图。

图 5是摆布斗处于任一位置时的侧视图。

图 6是摆布斗处于任一位置时的后视图。

图 7是球窝接头的分解示意图。

图 8是摆布斗、 支撑环与转动轴之间的结构示意图。 图 9是马达连接支撑环的四连杆结构图。

图 10是双作用气缸的操作示意图。

图 11是马达连接多于一个摆布斗支撑环的四连杆� ��构。 附图中:

1、 摆布斗

2、 支撑环

3、 活塞

4、 球窝接头

5、 转动轴

6、 导布管

7、 马达

8、 曲柄

9、 联结杆

10 、 摇杆

11 A、 11B、 端口

12 A、 12B、 空间

13 、 气缸

14 、 柱塞

15 A、 15B、 球体 16A、 16B、 轴件

17A、 17B、 轴套 具体实施方式

通过下面实施例， 并结合附图对本发明作进一步的阐述：

在图 1中，显示了本发明实施例的染布机喷嘴的尾� �相关结构剖面图。 导布管 6尾部的周边呈弧形，使摆布斗 1的顶部能包覆并围绕其周边旋转， 如图 1左下角的圆圈内所示， 分别显示了摆布斗 1 以其中一个轴向转动时 的两个任意位置（实线及单点虚线）。摆布斗 1连接支撑环 2及球窝接头 4。 支撑环 2连接染色机内的支架， 并可相对染色机形成一个轴向的摆动。 支 撑环在上述的一个摆动轴上连接转动轴 5， 所述转动轴 5 由染布机内延伸 至机壳外， 以连接动力源。 转动轴 5穿过机壳的部位相应地以机械密封保 护。利用机械的连杆组合将其马达 单轴向的动力转为钟摆式动力， 再连接 上转动轴 5于机壳外的一端， 便可将动力透过转动轴 5转移至染色机内的 支撑环， 使所述支撑环 2来回摆动。 由于摆布斗 1安装在支撑环 2上， 当 支撑环 2摆动时， 摆布斗 1亦以同一轴向摆动。

摆布斗 1第二轴向的摆动由气动活塞的操作来实现。 摆布斗顶端有一 球窝接头 4，所述接头另一端连接活塞 3。活塞 3的另一端伸延至机壳以外， 靠气动操作控制活塞的往复移动。 活塞穿过机壳的位置亦有密封件确保两 者之间不会有漏压的情况出现。

图 2进一步以立体方式显示本实施例摆布斗双轴� �动的设计。 上述的 第一摆动轴与第二摆动轴分别以 Z轴与 X轴代表。 如上所述， Z轴的摆动 倚靠支撑环与染色机上的支架实现。 X轴与 Z轴是相互垂直的， 摆布斗与 支撑环之间的连接形成 X轴的轴心， 使摆布斗可相对支撑环作一个轴的摆 动， 加上支撑环的 Z轴摆动， 摆布斗相对于固定的染色机便可实现双轴摆 动。 X轴的摆动依靠轴心旁边垂直的活塞的运动提� �动力， 因活塞以球窝 接头与摆布斗连接且相隔轴心一段距离， 当活塞于轴心旁以往复方式移动 时， 摆布斗便以 X轴为轴心来回摆动。

图 3显示出本实施例活塞 3其中一个方向的运动。 当活塞往下移动时 (如活塞旁箭嘴所示）， 球窝接头亦同时被压低， 以至接头另一端连接的摆 布斗亦顺应地移动。 惟摆布斗于 X轴上受承托， 杠杆原理上使摆布斗沿 X 轴以图中顺时针方向转动， 如 X轴上的箭嘴所示。反之当活塞向上移动时， 摆布斗一端受拉扯， 使其以相反方向转动。 如是者当活塞来回移动时， 摆 布斗便按 X轴以有限幅度来回转动， 做出钟摆式动作。

图 4显示本实施例摆布斗所处的任意一个位置。 当两轴同时移动时， Z 轴上的转动会使摆布斗上的球窝接头 4位置偏离于活塞单向移动的轴线。 为免破坏其连接， 球窝接头 4的两端均使用球铰设计， 使技术上可以因 Z 轴转动而做成摆布斗偏移时可利用球铰转动而 稍作调整。

图 5显示了本实施例摆布斗的另一个任意位置的� �视图， 其中 Z轴相 对水平面旋转了某角度， 而活塞 3移动至较高的位置。 从图中可见活塞连 接的球窝接头 4亦受牵扯， 以致连接摆布斗的另一端被拉高至高于 Z轴转 动的水平线。 由于摆布斗的运动受支撑环上的 X轴限制， 而且球窝接头 4 上位于摆布斗一端的球体是与摆布斗相固定的 ， 所以摆布斗沿 X轴转动时 上述的球体会离开活塞移动的中轴线。 在此情况下包覆着所述球体的窝壳 可于球体上圆滑地移动以连接只能单向移动的 活塞， 而连接活塞一端的球 体亦固定于活塞上， 其相对的窝壳与另一端的窝壳相连， 形成球窝接头的 结构。 使用球窝接头的优点是， 可以将两件活动自由度不同的零件连接在 一起， 将单向动力转移至平面以至立体的操作， 反之亦然。

图 6显示了与图 5相同的摆布斗位置的后视图。 从图中所见， 当 Z轴 被摆动至与水平成某一角度时， X轴亦相对地与水平倾斜了同一角度。 加 上活塞 3使 X轴旋转了又一角度， 固定于摆布斗一端的球体已完全偏离 Z 轴轴心。 另外图 5的侧视图显示固定于摆布斗上的球体较活塞� �的球体前 移， 所以两个球体于正视、 顶视及侧视皆处于不同平面上。 于此实施例中 使用球窝接头将两端连接是最佳的选择。

图七是本实施例球窝接头 4的分解示意图。 在活塞 3和摆布斗 1的一 端各自有一个固定的球体 15， 而球窝接头 4的两端皆有一个球状的窝体以 吻合所述的球体， 使窝体围绕球体转动。 这样活塞 3线性往复的动作便可 与摆布斗上双轴摆动的动作连接。

图 8显示了本实施例摆布斗 1、 支撑环 2与转动轴 5之间的结构。 支 撑环是一个椭圆形的环状体， 较窄的一轴定义为 X轴， 是相对摆布斗与支 撑环之间的摆动轴。 支撑环上较窄的 X轴两端各有一圆孔， 所述圆孔与摆 布斗上的圆柱对接， 使圆孔与圆柱同心地连接， 圆柱于圆孔内转动， 摆布 斗便相对支撑环摆动。 支撑环较阔的另一轴一端有凸出的柱体承接主 缸内 的支撑点， 如图一左方的结构所示。 支撑环另一端有一圆孔与转动轴 5对 接， 使转动轴一端可嵌入所述的圆孔中并与支撑环 固定。 转动轴的另一端 穿过染色机的外壳连接摇杆 10。

图 9显示了本实施例将马达持续旋转动力转化为� �复摇摆动力的一种 四连杆结构。 四连杆结构包括固定杆、 曲柄、 摇杆和联结杆， 其中固定杆 顾名思义是静止的， 在图 8内可定义为马达 7轴心与支撑环 2轴心之间的 连结， 由于两者都被固定在机器上某个位置， 理论上可视为固定杆的实现。 能完全旋转运动的称为曲柄， 只能往复摇摆的称为摇杆， 固定杆之相对应 杆称为联结杆 9。若最短杆为任一侧杆， 则该最短侧杆即可以完全旋转， 而 另一侧杆则只能往复摇摆。 如此在本实施例的应用上， 将连接马达的侧杆 设计成最短， 即曲柄 8， 使其可配合马达完全旋转， 而另一侧便成为摇杆 10， 只能往复摇摆。 将摇杆 10与支撑环 2相对地固定连接在一起， 马达的 旋转运动便可通过所述四连杆机构转换为摆布 斗的往复摇摆运动。

图 10是一种双作用气缸的操作原理示意图，为活� �� 3提供线性往复动 力。 活塞 3与图中的柱塞 14连接， 所述柱塞伸延至气缸 13内的空间并将 其分为两部分 12A和 12B; 被分隔的空间分别连接有端口 11A和 11B, 所述 端口连接至染色机的压缩空气源。 操作时， 压缩空气透过端口进入气缸指 定的空间内。 由于柱塞将气缸内的空间分隔而使气体不能互 通， 被注入压 缩空气的空间压力上升， 从而施加压力至柱塞上， 迫使柱塞 14推往另一空 间的方向。

结合图 3的情况，可说明所述气缸的实施方式。如压� �空气从端口 11A 进入到空间 12A, 所述空间的气压便会上升。 柱塞 14因受力而被推向空间 12B, 以致柱塞外露于气缸的一端往外延伸。 在染色机的设置中， 气缸 13 垂直安装于活塞 3之上， 所述推送的动作使连接的活塞 3亦相对移动， 做 出图 3的效果。 相反， 当压缩空气从口 11B进入到空间 12B, 柱塞 14受压 而回缩， 使活塞 3往气缸方向移动。 透过反复交替地将压缩空气注入空间 12A和 12B, 柱塞以至活塞可实现线性往复移动。 结合图 3的机械设计， 使 活塞线性往复移动的动力转换为摆布斗钟摆的 动力， 实现以气动活塞控制 其中一个轴向的摆布设计。

可以更进一步的是， 由染色机上对马达 7和压缩空气的电子化控制， 注入的压力、 时间和两个端口 11A、 11B交替的频率， 以调整所控制摆布斗 各个轴向的钟摆速度和幅度。

图 11进一步显示了另一个实施例， 即以同一马达控制多于一个摆布斗 的设计。 与前一实施例内容相同的部分不再重述。 在多于一条染管的染布 机上， 会有多于一个摆布斗。 设计上同样地可使用四连杆结构将其中一条 摇杆的钟摆运动复制到毗邻相同结构和大小的 摆布斗上。 若四连杆结构上 的联结杆 9与固定杆长度相等， 两侧侧杆亦长度相等， 两侧侧杆便可实现 机械同步， 执行相同摆幅的动作。 所以在设计上使用一支与摆布斗轴心之 间的距离相同的联结杆 9， 使其与理论上的固定杆具有相同长度， 再使用 一致的摇杆 10， 便可将图中左边支撑环的钟摆动作复制至右边 的支撑环。 由于右边的支撑环跟左边的动作是完全一致的 ，在拥有多条染管的机器上， 可通过上述设计将钟摆动作以平衡四连杆结构 的方式不断延伸， 使机器上 所有摆布斗的动作是一致的， 而且只需使用一个马达提供所需的动力。