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利用改进的压缩空气喷枪给织物气流压花的系统和方法

摘要

这项发明提供能在非压花区域和压花区域之间产生细节轮廓鲜明的过渡并且在压花织物的整个宽度上产生高度的均匀性的用于织物气流压花的气流压花系统、压缩空气喷枪和方法。这种气流压花系统利用有至少一个孔眼尺寸远远小于传统喷嘴的喷嘴216的压缩空气喷枪210把气流引向织物111的可压花表面113。这种气流压花系统还可以包括位置非常靠近可压花表面的压缩空气喷枪喷嘴、孔眼尺寸远远小于喷嘴长度的喷嘴、取向方向本质上横跨织物整个宽度的长狭缝形状的喷嘴、包括使喷嘴能在非常靠近织物的范围内定位和改变气流喷射方向以致绝大部分气流的取向垂直于织物表面的可与主体212分开的形成喷嘴的零部件214的压缩空气喷枪,以及包括使气流相对压缩空气喷枪纵轴偏转以增大的角度通过喷嘴朝织物表面喷射的导流板或空气流变向要素340的压缩空气喷枪。

著录项

  • 公开/公告号CN1357066A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2002-07-03

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 微纤维公司;

    申请/专利号CN00809124.2

  • 发明设计人 威廉·莱尔德;乔治·墨菲;

    申请日2000-05-22

  • 分类号D06C23/00;

  • 代理机构72002 永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人过晓东

  • 地址 美国罗得艾兰州

  • 入库时间 2023-12-17 14:23:40

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-06-08

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):D06C23/00 授权公告日:20060802 终止日期:20170522 申请日:20000522

    专利权的终止

  • 2006-08-02

    授权

    授权

  • 2002-07-03

    公开

    公开

  • 2002-06-19

    实质审查的生效

    实质审查的生效

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及用气流给可压花织物压花的系统和方法以及借此制作的压花植绒织物。

本发明的现有技术

在制造植绒织物时,传统的方法是在涂过胶粘剂的衬底上淀积一层绒屑并且在这个过程期间用选定的设计在植绒织物的表面上压花。按传统,压花过程可以利用为此目的准备的专用设备通过几种方法之一得以完成。气流压花是这些压花过程当中的一种。在气流压花过程中,衬底被胶粘剂覆盖着。当胶粘剂还潮湿的时候,它被一层绒屑纤维覆盖,从而形成植绒层。然后,涂有胶粘剂带植绒纤维的衬底在胶粘剂尚未凝固时被运到模板下面。有组合体在下面移动的模板通常包括根据打算在植绒表面上形成的设计图案打好孔的细长圆筒。这种压花模板通常在植绒层在它下面移动时以同样的速度旋转。在这种圆筒形模板范围内引入的空气被向下引导通过在植绒层的上表面上形成图案的孔群。通过选择筛网上特定的孔群排列以及有选择地应用通过孔群的气流,空气射流从模板向下喷射到植绒织物的表面上。由于植绒织物尚未用胶粘剂固结,所以气流将在选定的区域中改变绒屑纤维的角度或把绒屑纤维充分弄平,从而随着模板旋转和植绒织物移动形成图案。

各种现有技术的系统都可以用于完成植绒织物的气流压花。许多这样的系统对于在不需要充分体现精美细节的织物的可压花表面上实现压花设计通常是令人满意的。但是,典型的现有技术系统因各种不足而受到损害,其中包括限制它们应用于生产细节精美的图案和导致包括有不合需要的人为现象和视觉上无吸引力的表面特征的压花区域的压花绒面织物。例如,用传统的气流压花设备生产的气流压花的绒面织物通常不能产生特征尺寸非常小的压花特征,因此这样的设备不能给出表面结构细节精美的压花织物和外观。此外,典型的现有技术的气流压花系统不能以受控的符合要求的角度(例如,本质上垂直于织物表面)把空气引导到织物的可压花表面上,因此它们倾向于产生在表面的压花区域和非压花区域之间有变得模糊的或不精确的过渡区域的压花特征,这导致与压花织物的总体外观相关的缺乏挺爽性和轮廓清晰度。

此外,典型的现有技术的气流压花系统还倾向于生产外观上压花特征沿着织物宽度分布不均匀的压花织物。另外,典型的现有技术的气流压花系统具有按照相对织物表面倾斜的方向朝织物表面引导气流的倾向,从而导致绒面纤维相对衬底呈现全面定向的状态的压花表面,因此在压花表面上形成被扭曲的无吸引力的外观,这种外观不能正确地反映用供压花使用的模板提供的图案。

本发明的目标是改进的气流压花系统和方法以及用这种系统和方法生产的改进的压花织物。本发明提供各种利用改进的压缩空气喷枪引导气流到达和通过系统的装饰图案模板的改进的气流压花系统。在许多实施方案中,本发明提供的改进的压缩空气喷枪和压花系统能够解决许多上述的现有技术的气流压花系统的不足和生产在非压花区域和压花区域之间具有前所未有的细节轮廓鲜明的过渡并且在压花织物的整个宽度上具有均一性的压花织物。

本发明的概述

在一些实施方案中,本发明提供与典型的传统的压花系统、压缩空气喷枪和压花方法的性能相比能够在非压花区域和压花区域之间产生前所未有的细节轮廓鲜明的过渡以及在压花织物的整个宽度上产生高度的均一性的改进的气流压花系统、改进的压缩空气喷枪和改进的织物气流压花方法。在一些实施方案中,本发明提供的气流压花系统利用具有至少一个喷嘴的特征孔眼尺寸远远小于传统的压缩空气喷枪的喷嘴的压缩空气喷枪把气流引导到织物的可压花表面上。另外,所揭示的气流压花系统还可以包括与在传统的气流压花系统中使用的压缩空气喷枪相比喷嘴被置于本质上更靠近正在压花的织物的可压花表面的位置的压缩空气喷枪。按照本发明提供的压缩空气喷枪还可以包括一个或多个特征孔眼尺寸远远小于喷嘴的特征长度的喷嘴。按照本发明提供的某些压缩空气喷枪还可以包括一个或多个为了本质上横穿正在用压缩空气喷枪压花的织物的整个宽度定位相对于压缩空气喷枪取向的呈长狭缝形状的喷嘴。本发明还提供一些在织物压花时使用的压缩空气喷枪,这些压缩空气喷枪可以包括可与压缩空气喷枪的主体分开、在压缩空气喷枪处于操作状态时使压缩空气喷枪的喷嘴能在非常靠近织物的范围内定位而且能在压缩空气喷枪范围内起改变气流方向的作用使气流这样从喷嘴流出以致绝大部分气流被引导到本质上垂直于正在压花的织物的表面的形成喷嘴的零部件。所揭示的另一些压缩空气喷枪把一个或多个阻遏体或改变气流方向的要素包括在其中,这些阻遏体或改变气流方向的要素被用来使气流在压缩空气喷枪范围内这样偏转以致它通过喷嘴并且相对于压缩空气喷枪的纵轴以某个本质上比从除了不包括改变气流方向的要素或阻遏体之外本质上相同的压缩空气喷枪的喷嘴喷射出来的气流的角度大的角度引导到织物的可压花表面上。按照本发明介绍的压缩空气喷枪有一些可以包括上述的几个或全部特点的组合。

在一个实施方案中,揭示了用来在可压花织物的表面上气流压花的系统。这种系统包括具有第一表面和在气流压花期间毗邻织物的可压花表面定位但隔开非常近的距离的面对织物的可压花表面的第二表面的模板。该系统进一步包括上面包括至少一个喷嘴的压缩空气喷枪。喷嘴是为了引导气流通过模板上的至少一个孔道喷射到可压花表面上而构成和定位的。喷嘴是这样定位的,以致喷嘴至少有一部分与模板的第一表面被不超过大约0.75英寸的距离分开。在这样定位时,从喷嘴喷出的气流至少包括其长度不超过大约0.75英寸介于喷嘴和模板的第一表面之间的部分。

在另一个实施方案中,揭示了用来在织物的可压花表面上气流压花系统。这种系统包括上面包括至少一个喷嘴的压缩空气喷枪。喷嘴是为了在系统处于操作状态时引导喷射到织物的可压花表面上而构成和定位的。该系统进一步包括由构造和布局适合在织物的可压花表面被气流压花期间支撑织物底面的圆筒形滚筒构成的支撑表面。圆筒形的滚筒被直接放在喷嘴之下与喷嘴隔开的位置,以便引导从喷嘴射出的气流在毗邻并接触圆筒形滚筒的位置撞击织物。

在另一方面,揭示了一种在织物气流压花时用来引导气流通过模板喷射到织物的可压花表面上的压缩空气喷枪。这种压缩空气喷枪包括上面有至少一个孔道和至少一个形成至少一个喷嘴的孔眼的导管。喷嘴的构造和位置适合在压缩空气喷枪处于操作状态时引导气流通过模板喷射到织物的可压花的表面上。喷嘴具有不超过大约0.2英寸的特征孔眼尺寸。

在另一个实施方案中,揭示了一种在织物气流压花时用来引导气流通过模板喷射到可压花织物的表面上压缩空气喷枪。这种压缩空气喷枪包括上面有至少一个进气口的导管和至少一个形成至少一个喷嘴的孔眼。喷嘴的构造和位置适合在压缩空气喷枪处于操作状态时引导气流通过模板喷射到织物的可压花表面上。喷嘴具有不超过喷嘴的最大特征长度的特征孔眼尺寸。

在另一个实施方案中,揭示了一种在织物气流压花时用来引导气流通过模板喷射到可压花织物的表面上的压缩空气喷枪。这种压缩空气喷枪包括主体部分上有至少一个进气口和至少一个出气口的导管。这种压缩空气喷枪进一步包括可拆卸地接在主体部分上的形成喷嘴的零部件。这种形成喷嘴的零部件包括至少一个在其中形成喷嘴的孔眼。喷嘴与主体部分上的出气口流体连通,而且其构造和位置适合在压缩空气喷枪处于操作状态时引导气流通过模板上的至少一个孔道喷射到织物的可压花表面上。形成喷嘴的零部件具有这样的形状和位置,以致把形成喷嘴的零部件上的喷嘴与受气流撞击的模板第一表面分开距离远远小于把模板的第一表面与导管主体部分上的出气口分开的距离。

在另一个实施方案中,揭示了一种在织物气流压花时用来引导气流通过模板喷射到可压花织物的表面上的压缩空气喷枪。这种压缩空气喷枪包括上面有至少一个孔道的导管和至少一个呈长狭缝形状用来形成至少一个喷嘴的孔眼。喷嘴的构造和位置适合在压缩空气喷枪处于操作状态时引导气流通过模板上的至少一个孔眼喷射到织物的可压花表面上。

在另一个实施方案中,揭示了一种在织物气流压花时用来引导气流通过模板喷射到可压花织物的表面上的压缩空气喷枪。这种压缩空气喷枪包括上面有至少一个孔道的导管和形成至少一个喷嘴的至少一个孔眼。喷嘴的构造和位置适合在压缩空气喷枪处于操作状态时引导气流通过模板上的至少一个孔道喷射到织物的可压花表面上。这种压缩空气喷枪进一步包括至少一个改变气流方向的要素,这些要素相对于喷嘴是这样构成和定位的,以致被引导通过模板上的孔道的那部分本质上垂直于织物的可压花表面的气流的量相对于用除了不包括所述的改变气流方向的要素之外本质上相同的压缩空气喷枪引导通过模板上的孔道的那部分本质上垂直于织物的可压花表面的气流的量有所增加。

另一方面,揭示了一种在织物的可压花表面上气流压花的方法。这种方法包括把气流提供给压缩空气喷枪以及让气流这样流过压缩空气喷枪的至少一个喷嘴,以致几乎全部气流都以相对于压缩空气喷枪的纵轴至少大约45度的角度被引向面对且毗邻喷嘴的模板表面。这种方法进一步包括让气流通过模板上的至少一个孔道,然后撞击到织物的可压花的表面上,借此在织物的可压花表面上压花。

在另一个实施方案中,揭示了一种在织物的可压花表面上气流压花的方法。这种方法包括把气流提供给包括一个或多个喷嘴沿着压缩空气喷枪的长度的实质性部分定位的加长的压缩空气喷枪。这种方法进一步包括让气流这样流过一个或多个喷嘴,以致通过所述的一个或多个喷嘴的气流速度沿着压缩空气喷枪的长度的实质性部分基本保持恒定不变。这种方法进一步包括让气流通过模板上的至少一个孔道,然后撞击到织物的可压花表面上,借此在织物的可压花表面上压花。

在另一个实施方案中,揭示了一种在织物的可压花表面上压花的方法。这种方法包括把气流提供给压缩空气喷枪;让气流这样流过压缩空气喷枪的至少一个喷嘴以致从喷嘴射出的气流速度至少是大约12,000英尺/分钟;让气流通过模板上的至少一个孔道;以及让气流撞击织物的可压花表面,借此在织物的可压花表面上压花。

在另一个实施方案中,揭示了一种在可压花织物的表面上气流压花的方法。这种方法包括把气流提供给压缩空气喷枪;让气流流过压缩空气喷枪的至少一个喷嘴;以第一速度旋转至少围绕着一部分压缩空气喷枪安放的圆筒形模板;让气流通过正在旋转的圆筒形模板上的至少一个孔道;以不同于旋转模板的第一速度的第二速度移动毗邻模板的外表面的织物;以及让气流撞击织物的可压花表面,借此在织物的可压花表面上压花。

在另一个实施方案中,揭示了一种在可压花织物的表面上气流压花的方法。这种方法包括把压缩空气喷枪的至少一个喷嘴定位在距自模板的第一个表面大约0.75英寸的范围内;让空气通过压缩空气喷枪的喷嘴借此用压缩空气喷枪形成气流;引导气流通过模板上的至少一个孔道喷射到织物的可压花表面上。

在另一个实施方案中,揭示了一种在可压花织物的表面上气流压花的方法。这种方法包括把包括圆筒形滚筒的支撑表面直接放在压缩空气喷枪的喷嘴下方留有间隔的位置上。这种方法进一步包括用圆筒形滚筒支撑可压花织物的底面和用喷嘴这样把气流引导到织物的可压花表面上以致气流在毗邻且接触圆筒形滚筒的位置撞击织物。

在另一个实施方案中,揭示了一种在可压花织物的表面上气流压花的方法。这种方法包括用包括上面有至少一个进气口的导管和至少一个形成至少一个特征孔眼尺寸不超过大约0.2英寸的喷嘴的孔眼的压缩空气喷枪引导气流通过模板喷射到织物的可压花表面上。

在另一个实施方案中,揭示了一种在可压花织物的表面上气流压花的方法。这种方法包括用包括上面有至少一个进气口的导管和至少一个形成至少一个特征孔眼尺寸不超过喷嘴的最大特征长度的孔眼的压缩空气喷枪引导气流通过模板喷射到织物的可压花表面上。

在另一个实施方案中,揭示了一种在可压花织物的表面上气流压花的方法。这种方法包括用包括主体部分上面有至少一个进气口和至少一个出气口的导管和上面包括至少一个形成与主体部分上的出气口流体连通的喷嘴的孔眼的形成喷嘴的零部件的压缩空气喷枪引导气流通过模板喷射到织物的可压花表面上,其中形成喷嘴的零部件具有这样的形状和位置,以致把形成喷嘴的零部件上的喷嘴与受气流撞击的模板的第一表面分开的距离远远小于把模板的第一表面与导管的主体部分上的出气口分开的距离。

另一方面,揭示了一种在可压花织物上气流压花的系统中用来把在源头至少一个横截面尺寸不超过大约0.2英寸的气流从不超过大约0.75英寸的距离引导到织物的可压花表面上的装置。

另一方面,揭示了一种在织物的可压花表面上压花的气流压花系统。这种气流压花系统包括本质上平行于可压花织物横向延伸的细长导管并且进一步包括用来这样改变沿着导管的长度流动的气流方向以致几乎所有从导管上的至少一个出气口流出的气流都按相对于细长导管的纵轴成至少大约45度的角度方向朝织物流动的装置,该装置包括一系列形状和位置适合阻挡和偏折气流的阻遏体。

在结合并非按比例绘制的示意性的附图考虑下面的本发明的详细说明时,本发明的其它优点、新颖特征和目的将变得明显。在这些附图中,在不同的附图中被图解说明的每个完全一样、几乎完全一样或非常相似的零部件都用一个数字表示。为了简单明确,并非每个零部件在所有的附图中都被标注出来,而且在不必图解说明就允许熟悉这项技术的人理解本发明的场合也并非展示本发明的每个实施方案的每个零部件。

附图简要说明

图1a是未压花的绒面织物的示意透视图;

图1b是图1所示的绒面织物的示意剖视图;

图2a是按照本发明生产的压花绒面织物的示意透视图;

图2b是图2a所示的压花绒面织物的示意剖视图;

图2c是除了使用现有的气流压花技术生产之外与图2b所示的绒面织物完全相似的绒面织物的示意剖视图;

图3是根据本发明的一个实施方案的绒面织物压花过程的流程图;

图4a是按照本发明的一个实施方案在绒面织物上生产压花图案的气流压花系统从右侧看时的示意透视图;

图4b是按照本发明的一个实施方案在绒面织物上生产压花图案的气流压花系统从左侧看时的示意透视图;

图4c是按照本发明的一个实施方案在绒面织物上生产压花图案的气流压花系统从织物下面看时的示意透视图;

图4d是按照本发明的一个实施方案在绒面织物上生产压花图案的滚筒的示意图;

图5是图4a-4c所示的气流压花系统的某些零部件的示意剖视图,包括安装在该系统中的压缩空气喷枪。

图6a是按照本发明的一个实施方案在气流压花过程中使用的分布式压缩空气喷枪从底部看时的示意图;

图6b是图6a所示的分布式压缩空气喷枪从侧面看时的示意图;

图6c是图6a所示的分布式压缩空气喷枪的剖视图;

图6d是图6a所示的分布式压缩空气喷枪的第一替代实施方案的剖视图;

图6e是图6a所示的分布式压缩空气喷枪的第一替代实施方案的剖视图;

图6f是图6a所示的分布式压缩空气喷枪的第二替代实施方案的剖视图;

图6g是图6a所示的分布式压缩空气喷枪的第二替代实施方案的剖视图;

图7a是按照本发明的另一个实施方案在气流压花过程中使用的分布式压缩空气喷枪从底部看时的示意图;

图7b是图7a所示的分布式压缩空气喷枪从侧面看时的示意图;

图7c是图7a所示的分布式压缩空气喷枪的剖视图;

图7d是图7a所示的分布式压缩空气喷枪的剖视图;

图8a是按照本发明的又一个实施方案在气流压花过程中使用的分布式压缩空气喷枪从底部看时的示意图;

图8b是图8a所示的分布式压缩空气喷枪从侧面看时的示意图;

图8c是图8a所示的分布式压缩空气喷枪的剖视图;

图8d是图8a所示的分布式压缩空气喷枪的形成喷嘴的零部件的剖视图;

图8e是图8a所示的分布式压缩空气喷枪的替代实施方案的剖视图;

图8f是图8e所示的分布式压缩空气喷枪的形成喷嘴的零部件的剖视图;

图9a是图8a所示的压缩空气喷枪的改变气流方向的要素的示意图;

图9b是图9a所示的改变气流方向的要素的剖视图。

本发明的详细说明

本发明提供各种改进的气流压花系统和能够改进这样的系统的性能并导致生产具有前所未有的精美细节和均一性的压花图案的压花织物的气流压花系统的操作方法。如同通过下面的详细说明将变得更加明显的那样,影响气流压花系统性能的重要因素是在系统范围内通过花样模板把空气分配到织物表面上的压缩空气喷枪的设计和定位。在一些实施方案中,本发明提供各种改进的压缩空气喷枪设计和各种改进的压缩空气喷枪相对于模板和织物结构的定位系统。

本发明的目标是在可压花织物上进行气流压花的方法和系统。应该理解:尽管本发明是用下面的实施方案从包括植绒的绒面织物的可压花织物的角度予以介绍的,但是本发明不局限于此,而且在本文中使用的词汇“可压花织物”包括具有至少一个可压花表面的任何织物。“可压花表面”指的是可以通过气流撞击产生看得见的永久的或暂时的变化的表面。此外,尽管本发明被描述成利用空气在织物的可压花表面上压花,但是应该理解其它气体可以被用来代替空气,这对于熟悉这项技术的人将是明显的。

尽管在一些实施方案中本发明的气流压花系统可以包括把气流直接引导到可压花织物的可压花表面上形成图案的压缩空气喷枪,但是在优选的实施方案中来自压缩空气喷枪的气流在撞击织物表面之前先被引导通过模板。在本文中使用的词汇“模板”定义上面有众多按表面上的图案取向的孔隙的不透气的表面。在这样的系统中,从压缩空气喷枪引导到模板表面上的气流被实心的不透气的模板阻断但自由地通过模板范围内的孔道或孔隙,借此在织物的表面上形成由模板范围内的孔隙图案规定的压花图案。按照本发明使用的模板可以包括平坦的或圆筒形的表面,而且该表面在气流压花系统操作期间相对于织物的可压花表面可以是固定的或活动的。

在本文中使用的词汇“压缩空气喷枪”泛泛地指代能够把气流引导到模板表面和/或可压花织物上的导管、歧管或其它物体。在下面将详细介绍的优选实施方案中,压缩空气喷枪包括本质上穿过用该系统压花的织物的整个宽度延伸而且包括至少一个用来引导气流的喷嘴的细长的导管。在本文中使用的词汇“喷嘴”指的是在压缩空气喷枪范围内允许气流通过的最小的孔眼。如同下面更详细地展示的那样,按照本发明提供的一些压缩空气喷枪包括众多不连续的喷嘴,例如,众多由在压缩空气喷枪范围内把气流引导到可压花织物的表面上的个别的洞组成的喷嘴。在这样的实施方案中,每个这样的洞都包含“喷嘴”。就喷嘴并非全是同一尺寸或压缩空气喷枪包括特征尺寸沿着压缩空气喷枪的长度不一致的喷嘴的实施方案而言,“喷嘴”的定义“在压缩空气喷枪中允许气流通过的最小的孔眼”指的是在压缩空气喷枪里中允许气流的任何部分或成分通过的最小的孔眼。换句话说,就上述的包括一个或多个尺寸不一致的喷嘴的实施方案而言,允许气流中任何给定的分子或原子在离开压缩空气喷枪之前通过的最小的孔眼都包含“喷嘴”。

在本发明的优选实施方案中,在压缩空气喷枪范围内的一个或多个喷嘴是为了引导气流通过模板上的至少一个孔道喷射到织物的可压花表面上而构成和定位的。在本文中使用的短语  “为了引导气流通过模板上的至少一个孔道喷射到织物的可压花表面上而构成和定位”指的是喷嘴是这样在气流压花系统范围内确定尺寸和定位的,以致至少有一部分从喷嘴喷出的气流被引导通过模板的孔道喷射到织物的可压花表面上。

现有技术用来在织物上气流压花的传统的压缩空气喷枪通常包括有一排洞沿着管纵向散开的长管状的导管,以致当压缩空气喷枪为使用而被定位时,它们横越织物的宽度。在现有技术的构造中,洞,包括压缩空气喷枪的喷嘴,通常具有比较大的直径(例如,直径大于大约0.25英寸)。另外,压缩空气喷枪中由喷嘴形成的有效通孔面积按传统设计至少是压缩空气喷枪的主体的内部横截面积的大约40%。另外,在传统的气流压花系统中,喷嘴被置于离开气流被引导通过的模板比较大的距离(至少大约1英寸)的位置。

上述的压缩空气喷枪的传统设计不能充分适应在织物上产生在压花织物的整个宽度上具有一致的视觉外观的细节精美的压花图案。织物上的这种细节精美的压花图案是非常合乎市场要求的,而且是通过按照本发明改进的系统和方法变成可能和提供的。按照本发明提供的压缩空气喷枪和利用这种压缩空气喷枪的气流压花系统包括各种各样的优于上述的现有技术的系统的改进,这些改进可以单独或组合起来解决上述的在现有技术的系统中固有的问题。

例如,按照本发明提供的一些气流压花系统的实施方案包括这样设计的压缩空气喷枪,以致把喷嘴和模板分开的距离远远小于用于现有技术系统的。与上述内容相结合或在其它的实施方案中,本发明还提供压缩空气喷枪具有特征尺寸小于典型的现有技术的喷嘴尺寸的喷嘴的气流压花系统。与上述内容相结合或在其它的实施方案中,按照本发明提供的压缩空气喷枪可以包括具有相对于包括压缩空气喷枪的主体的导管的横截面积远远小于用于现有技术的压缩空气喷枪的总有效通孔面积的喷嘴。与上述内容相结合或在其它的实施方案中,本发明还涉及以远远高于传统的压缩空气喷枪所产生的速度从压缩空气喷枪中射出的气流。与上述内容相结合或在其它的实施方案中,按照本发明提供的压缩空气喷枪还可以包括按连续的狭缝形状形成的喷嘴,这与通常包括在传统的压缩空气喷枪中的包括喷嘴的离散的不连续的洞恰恰相反。与上述内容相结合或在其它的实施方案中,本发明还提供一些可以包括改变气流方向的要素或阻遏体和/或为了与传统的压缩空气喷枪的喷嘴相比形成更集中和准直的气流的喷嘴的压缩空气喷枪。

我们确信本发明的上述特征在单独或与上述的其它特征相结合、或与下面将更详细地介绍的本发明的气流压花系统的其它特征相结合使用时可以解决与现有技术的典型的气流压花系统相关联的许多问题。例如,按照本发明提供的气流压花系统和压缩空气喷枪可以在某些实施方案中形成具有高准直度、低湍流度和高流速的织物压花气流,从而在用本发明的系统压花的织物表面产生更高的轮廓清晰度和更多的精美细节。在一些实施方案中,本发明的系统还提供能够喷射出在压缩空气喷枪喷嘴区域的整个宽度上具有比用现有技术的典型的压缩空气喷枪可能实现的更均匀一致的气流速度分布的气流的压缩空气喷枪。在一些实施方案中,本发明的气流压花系统还能够消除在压花织物上出现的和由传统的压缩空气喷枪中所用的典型的压缩空气喷枪喷嘴设计的形状和构造形成的可见的压花的人为现象。此外,一些按照本发明的气流压花系统的实施方案能够消除或者减少在压花织物表面出现的和由于造成不符合要求的表面的可见的总方向性和由此产生的压花图案的扭曲的气流倾斜地撞击织物表面形成的可见的压花的人为现象。

熟悉这项技术的人可能很容易意识到在本文中列出的全部参数都是示范性的,而用于给定的系统或方法的实际参数将取决于使用本发明的方法和装置的特定的应用。所以,应该理解的是上述的实施方案仅仅是作为实例提出的,在权利要求书及其等价文件的范围内,本发明可以以不同于已具体说明的方式予以实践。

尚未压花的传统的植绒织物10是用图1a和图1b中的截面图予以展示的。该织物是由依次被胶粘剂层14、由众多粘附在胶粘剂层14上的短绒毛纤维18组成的绒毛层16覆盖的衬底层12组成的。如图1b所示,就尚未压花的绒面织物而言,绒毛纤维18通常是这样取向的,即本质上彼此平行而且本质上垂直于绒毛嵌入其中的胶粘剂层14的表面。

如图所示,衬底12是由经纱21和纬纱23形成的机织织物组成的。衬底12可以由各种将天然纤维和/或合成纤维或它们的组合合并的机织材料制成。在一个特定的实施方案中,衬底可以由65%/35%的聚合物-棉(poly-cotton)的混合物组成,重量大约为3.0至3.5盎司/平方码。尽管在图解说明的实施方案中,机织织物被表示成衬底,但是应该理解在其它的实施方案中衬底12可以是适合用绒毛层植绒的任何类型的材料,例如各种机织织物、无纺织物、编织的织物、多孔或者无孔的塑料片材和纸张和类似的东西,这对于熟悉这项技术的人是显而易见的。

胶粘剂层14可以是任何技术上已知的在制造植绒的绒面织物时使用的传统的胶粘剂。这样的胶粘剂包括各种各样水基和/或溶剂基的胶粘剂。另外,如同对于熟悉这项技术的人显而易见的那样,胶粘剂可以进一步包括诸如粘度调节剂、增塑剂、热固性树脂、固化催化剂、稳定剂和其它技术上已知的添加剂之类的成分。选定的胶粘剂的粘度和组成可以按照对于熟悉这项技术的人显而易见的判据选定,其中包括但不限于衬底12的孔隙度和组成、预期的固化时间和所用的技术、特定的把绒毛纤维18淀积到胶粘剂上的方法、绒面织物预期的最终重量和手感等等。在一个特定的实施方案中,胶粘剂层14包括按大约2.0至3.0盎司/平方码绒面织物的涂层密度涂在衬底12上厚度本质上均匀一致的丙烯酸聚合物胶粘剂。关于胶粘剂和各种用于形成胶粘剂层14的添加剂的更详细的讨论,读者可以参阅授权给Halloran的美国专利第3,916,823号,在此通过引证将它并入。

包括绒毛纤维18的绒毛层16同样可以根据绒面织物10的预期的特定的特征由各种各样的天然纤维和/或合成纤维组成。在优选的实施方案中,绒毛层16是由用合成的聚合物材料形成的绒毛纤维18组成的。在更优选的实施方案中,绒毛纤维18包含尼龙纤维。用来植绒的纤维18在颜色方面可以是天然的或者是染色的,取决于特定的应用,而绒毛层16可以用全是同一种颜色的绒毛纤维18制成,因此形成单色的绒面16,或者用具有不同颜色的多种绒毛纤维18制成,因此形成色彩丰富的绒面16。就本发明中把印花图案移到绒面织物是的用途而言,优选的是使用同一种颜色的绒毛纤维或未染色的绒毛纤维。

为了生产具有合乎特定的应用的需要的特征的绒面织物,绒毛纤维18的长度、纤度以及绒毛纤维在胶粘剂层14上的数量密度都可以在比较宽广的范围内变化和选定,这对于熟悉这项技术的人是明显的。在一个典型的实施方案中,绒毛纤维18可以具有介于大约0.025英寸和0.08英寸之间(更优选介于大约0.04英寸和大约0.065英寸之间)的总长度,介于大约0.45但尼尔和大约3.5但尼尔之间的纤度,以及介于大约1.0和大约3.5盎司/平方码织物之间的绒毛密度。

如同下面将更详细地讨论的那样,绒毛层16可以用各种技术上传统的方法置于衬底上,其中包括使用诸如在共同拥有的授权给Laird的在此通过引证并入的美国专利第5,108,777号中更详细地描述的那种(辊棒)拍打植绒型植绒设备或静电植绒设备。印花图案也可以通过各种传统的技术被转移到植绒织物上,对于熟悉这项技术的人显然包括但不限于丝网印刷、转印纸印刷、手绘、喷雾印花等等。

图2图解说明作为已利用按照本发明提供的气流压花系统和方法气流压花的织物的代表的植绒织物20。包括织物20的可压花表面的绒毛层16包括众多气流压花部位22。气流压花部位22是以倒伏的或按其它方式重新取向的绒毛纤维为特色的。毗邻且独立于压花部位22的是织物表面以绒毛纤维18从胶粘剂层14本质上垂直地延伸出来为特色的未压花部分24。

在织物已被气流压花的部分和未被压花的部分中绒毛纤维的取向在图2b所示的截面图中看得更清楚。图2c图解说明按照现有技术的传统的气流压花系统和方法生产的那种类似的压花绒面织物30。有本发明的气流压花织物20和传统的气流压花织物30的对比图解说明了几个重要的区别。首先,本发明的气流压花织物具有最小的最精细的压花部位的特征尺寸远远小于用传统的系统和方法所能实现的特征尺寸的压花部位。例如,按照本发明提供的压花织物20包括具有小特征尺寸28的最小的压花部位26。对比之下,用传统的系统生产的相对应的压花部位36具有通常大得多的特征尺寸38。本文所使用的短语“压花部位的特征尺寸”指的是该部位从绒毛层16未被压花部分的第一边缘27跨过所述部位到在该部位另一侧的另一个未被压花的区域的第二边缘29测定的最小的横截面尺寸。

通过比较图2b和2c中的比较大的压花部位还可以看到按照本发明提供的织物20与按照传统的气流压花技术生产的织物30相比较时在绒毛层16的重新取向的区域25和未被压花的毗邻区域24中纤维之间存在着相当大的视觉反差水平。具体地说,在本发明的织物20中,重新取向部分25中重新取向的纤维更充分地倒伏在衬底上。此外,把重新取向部分25中倒伏的纤维和未压花部分24中本质上直立的纤维分开的距离31可以非常小而且可以远远小于通常利用传统的气流压花技术能实现的织物30的等价距离37。因此,用按照本发明的气流压花系统和方法生产的气流压花织物可以具有前所未有的精美细节而且在绒面织物的压花部分和未压花部分之间可以具有前所未有的轮廓清晰度和视觉反差,从而得到以前用气流压花系统无法实现的和只有利用更昂贵滚筒压花技术才能产生的压花图案和视觉效果。

图3图解说明按照本发明用来形成按照本发明压花的绒面植绒织物的优选方法。除了下面详细介绍的本发明对气流压花系统109的改进之外,图3所示的压花织物生产系统100在设计方面本质上可以是传统的而且可以采用对于熟悉这项技术的人众所周知的方法进行操作。这种用于气流压花的方法和系统在现有技术中已被广泛使用,而且在诸如授权给Halloran的美国专利第3,916,823号之类的文献中给出更详细的描述。用来生产类似于前面用图2a展示的织物20的绒面压花织物的过程可以在下面的介绍中继续进行。卷筒102上的衬底12可以借助可控制地驱动一个卷筒(即收卷卷筒120)或两个卷筒的传统的马达传动机构在绷紧的状态下按箭头105指示的方向从衬底卷筒102运送到收卷卷筒120。织物可以借助一系列支撑滚筒104沿着加工路径被导向和支撑。在代替或不包含借助马达驱动的收卷卷筒/衬底卷筒的旋转传送织物的其它实施方案中,织物可以借助传统的输送系统(例如传送带或板式传送机)通过该系统移动。然后,借助传统的胶粘剂涂布机106(例如,滚筒涂布机、帘流涂布机、刮刀、印刷方法及其它)把胶粘剂层涂到衬底12上。通常,胶粘剂是用刮刀涂到衬底上的,尽管诸如印刷、喷涂和丝网印刷之类的其它方法也可以被使用。在优选的实施方案中,胶粘剂层被涂到衬底12的整个上表面上。

然后,将涂有胶粘剂层的衬底12送到包括绒毛撒播器110的植绒舱108。在用来生产植绒织物的传统的植绒舱108中,由多样性的纤维18形成的植绒层被施于胶粘剂上。按照传统并且如同在下文中描述的那样,这种沉积作用可以借助使绒毛纤维18的末端完全粘附到胶粘剂层上的传统的(辊棒)拍打植绒技术或静电植绒技术来完成。在优选的实施方案中,绒毛纤维18是本质上垂直与胶粘剂层取向的。在一些优选的实施方案中,植绒舱108可以包括诸如在共同拥有的授权给Laird并且在此通过引证并入的美国专利第5,108,777号之类文献中描述的那种具有优化植绒纤维特性和加工效率的变频交流静电场的交流静电植绒装置。

施加绒毛层之后,植绒的衬底111被送到包括压缩空气喷枪(下面予以详细地展示和描述)并且与压缩空气供应管线114流体连通的气流压花柱面112下面。如同下面更详细地描述的那样,气流压花柱面112通常包括上面具有孔眼和实心区域的圆筒形筛网或模板。另外,如同下面更详细地描述的那样,来自空气供应管线114的压缩空气被压缩空气喷枪引导通过压花柱面112的圆筒形筛网或模板上的孔隙或孔眼在织物的绒毛层范围内形成压花部位。压花图案是由于气流通过压花柱面112的圆筒形筛网或模板范围内的孔隙流动引起绒毛层里的纤维18偏斜形成的。气流在流过压花柱面112的模板上的孔隙时撞击绒毛纤维18,迫使它们按部分地由气流速度、气流方向和模板上气流通过的孔隙大小规定的方向取向。换句话说,那些在圆筒形模板范围内从孔隙底下通过的绒毛层部分将改变取向,按压花图案中形成凹陷,但是那些在模板的实心区域下面通过的部分将不屈从于实质性的气流或使绒毛层中的绒毛纤维18的重新取向。如同对于熟悉这项技术的人将显而易见的那样,优选的是胶粘剂层在气流压花过程中处于潮湿的未固化的状态,以致绒毛纤维18不受胶粘剂严格的控制,能够随着撞击气流改变它们的位置和取向。撞击绒毛层的气流速度应该对绒毛纤维18施加足够大的力,以使纤维的重新取向达到预期的程度。借助压花柱面112压花之后,绒面织物通过固化舱116,使胶粘剂层固化,从而使压花图案被永久地固定下来。固化舱116可以由任何将经过压花但尚未固化的绒面织物暴露在促进胶粘剂层固化的辐射之下的传统的固化设备组成。典型的固化舱通过使植绒织物暴露在诸如红外辐射、热辐射或紫外线辐射之类的辐射源之下进行操作。在一些优选的实施方案中,固化舱116包括技术上众所周知的使植绒织物暴露在热气流之下以使胶粘剂的对流干燥和固化成为可能的烧燃气的鼓风烘道。固化之后,压花植绒织物118退出固化舱并且被缠绕到收卷卷筒120上。织物通过气流压花系统100的输送速度可以根据大量的对于熟悉这项技术的人显而易见的操作参数变化。对于一些典型的实施方案,该速度将在大约25至150英尺/分钟的范围内。

图4a-4c更详细地展示气流压花系统109。气流压花系统109包括市面上出售的气流压花系统(Aigle Equipment ModelNo.AP-1,Burgano Toninese,Italy)的改进型。如同对于熟悉这项技术的人将变得显而易见的那样,在替代实施方案中,本文描述的本发明的特点可以与其它市售的气流压花系统一起使用,或者可以并入客户建造和设计的气流压花系统。此外,应该强调的是下面就本发明带插图的实施方案所介绍的任何特定的尺寸、规模、材料及其它纯粹是示范性的,而且是以气流压花系统109的特定的带插图的实施方案的实际操作条件为基础的。本发明采用替代的气流压花系统的其它实施方案可以利用具有不同的规模和尺寸并且使用不同于在此具体介绍的材料的设备。因此,如同对于熟悉这项技术的人将变得显而易见的那样,下面描述的特定的规模、尺寸、材料及其它纯粹是为了说明的目的给出的,而且可以为了把本发明的特点应用于替代的气流压花系统而按比例缩放、修改或改变。

参照图4a,未压花的植绒织物111如同前面描述的那样按箭头122表示的方向朝压花柱面112输送。压花柱面112包括下面予以更详细地描述的安排在未压花织物111的可压花表面113上方由圆筒形模板128组成的圆筒形中段。压花柱面112在其两端包括直径减小模板法兰盘130(在图5中看得更清楚),借此它附着到电气化的驱动单元134的转动轴承132上。模板法兰盘130可以利用熟悉这项技术的人已知的任何传统设计的模板安装夹具136附着到转动轴承132上。电气化的模板驱动单元134包括配置在织物111的宽度两侧的支撑结构138和140。支撑结构138和140中至少有一个包括给传统的传动机构供电使模板128相对于织物111旋转的变速马达(未示出)。如同对于熟悉这项技术的人显而易见的那样,使柱面旋转的传动机构可以是任何技术上已知的适当的传动机构,其中包括但不限于皮带传动机构、齿轮传动机构、摩擦轮传动机构、感应传动机构及其它机构。图示的实施方案的传动机构包括齿轮传动机构,在该传动机构中变速马达(未示出)在支撑结构140内使依次与在支撑结构138内构成转动轴承132的外表面的圆周齿轮(未示出)咬合的齿轮(未示出)旋转。

在图解说明的实施方案中,可以操作驱动压花柱面的变速马达使柱面112按照箭头140的方向(即,与织物111的移动方向122相反的方向)或者更优选按照箭头142的方向(即,与织物111的移动方向122相同的方向)旋转。

在传统的现有技术的系统中,压花柱面112是按箭头142的方向旋转的,所以模板128的表面速度本质上与在模板128下面通过的织物111的速度相同。在这种传统的实施方案中,在压花柱面112的模板128的范围内孔隙144的转动速度与在下面通过的织物111的速度相匹配,从而导致在气流压花织物118中的压花部位22具有本质上与沿着形成压花部位的旋转方向142测定的模板128上的孔隙144的总长度相同的按移动方向122测定的总长度。利用按照本发明提供的变速马达驱动,在一些实施方案中,为了用单一的给定的模板在织物上产生各种各样的具有各不相同的视觉效果的压花图案,模板128可以以不同于在模板下面通过的织物速度的速度旋转。

例如,通过使模板按方向142以比织物在模板下面通过的速度高的速度旋转,气流通过孔隙144产生的压花部位与以与织物相同的速度旋转的模板所产生的等价压花图案相比较沿着与织物的运动方向122平行的方向测定的长度被缩短。反之,通过使模板128按箭头142的方向以比织物在模板下面通过的速度低的速度旋转,压花部位122与以与织物相同的速度旋转的模板所产生的等价的压花图案相比较可以被相对地拉长而且压花部位中视觉上明显的细节的水平可以有所增加。因此,通过改变模板相对于织物的相对速度,可以利用单一的模板产生各种不同的图案。在按照本发明提供的一些实施方案中,织物的速度与旋转模板的速度至少相差大约2倍,在另一些实施方案中至少相差大约4倍。

用于压花柱面112的一个实施方案是用图4d更详细地展示的。压花柱面112包括具有被安排在中间横跨待压花的织物宽度定义压花区域146的模板128的空心柱面。在图解说明的实施方案中,压花区域的长度介于大约54英寸和大约64英寸之间。如图所示,压花柱面112具有外圆周大约为25英寸的模板区域128。在图解说明的实施方案中,模板区域128的内径是大约7.95英寸,而模板法兰盘130的内径是大约5.5英寸。

圆筒形模板128可以按传统由(例如)上面有一系列实心的不透气的区域141和一系列允许气流通过的孔隙144的圆筒形筛网制成。圆筒形模板128可以用任何传统上用于制作这种模板的方法制作。例如,在一个实施方案中,圆筒形模板128可以采用众所周知的涂漆筛网工艺(lacquered screen process)来制作,在这种情况下通常用诸如镍之类的金属制成的圆筒形筛网被涂上漆。就这样的实施方案而言,在形成模板时,筛网首先用本质上均匀一致一层漆覆盖;用具有能够拦阻紫外线辐射的区域的图案样板遮盖;然后暴露在倾向于使漆固化的紫外线辐射之中。在图案样板的能够拦阻紫外线辐射的区域下面的筛网区域在曝光之后将保持不被固化并且能从筛网上除掉,因此在筛网上留下漆涂层形成上面有形成与图案样板的图案互补的图案的孔隙的模板。在另一个实施方案中,模板可以通过使用技术上众所周知的Galvano工艺涂覆带仿形金属层的金属筛网被制成。在另一些实施方案中,圆筒形模板128可以这样制作,即先用诸如纸、塑料之类的不透气层或其它气密层直接覆盖圆筒形筛网然后从气密层上切除选定的部分以形成孔隙144。当然,应该理解与孔隙144相对应的区域可以在利用气密层之前先从该膜层上切除掉以形成圆筒形模板128。在其它的实施方案中,圆筒形模板128可以由通常在旋转式网印操作中所用的模板制成,或者借助对于熟悉这项技术的人显而易见的用来形成气流压花模板的任何其它方法制作。圆筒形模板128上的孔隙144导致当气流穿过孔隙撞击在从压花柱面112下面通过的织物111上时形成压花织物118中的压花凹陷22。如同在图2a中明显地看到的那样,孔隙144形成的压花凹陷22通常可以有与圆筒形模板128上的孔隙类似的总体形状和取向。

再一次参照图4a,支撑结构138和140还包括用于压缩空气喷枪的固定和定位的机构(下面予以更详细的展示和描述),其中压缩空气喷枪是为了产生压花织物118上的压花部位22引导气流通过模板128上的孔隙144喷射到织物111上而构成和定位的。在图4a和4b中,为了更清楚地图解说明压缩空气喷枪的支撑和定位机构,压缩空气喷枪已从系统上拆除并且不予以图解说明。在为了操作而作被组装起来时,细长的压缩空气喷枪被这样安装到转动轴承132上的孔148中,以致它被置于压花柱面112之内,穿过压花柱面112的宽度延伸,并且用系统109的压缩空气喷枪的进气口摇架150和压缩空气喷枪的出气口摇架152(在图4b中展示得更清楚)支撑着。压缩空气喷枪按其可操作的外形安装时从中穿过的孔148的内径本质上等于压花柱面112的模板法兰盘区域130的内径(即,图示的大约5.5英寸)。当为了操作而成形时,压缩空气喷枪进气口区域被置于摇架中并且被压缩空气喷枪的进气口支撑臂150的压缩空气喷枪的进气口摇架区域154支撑着。优选的是压缩空气喷枪进气口摇架区域154是这样按尺寸制造和确定形状的,以致它的尺寸和形状与压缩空气喷枪的进气口区域的尺寸和形状互补,从而使压缩空气喷枪的进气口区域在系统处于运行状态时通过滑配合安全地搁在压缩空气喷枪摇架区域范围内。

压缩空气喷枪进气口支撑臂150是这样借助衬垫156和枢轴轴承158可旋转地附着到支撑结构上的,以致该支撑臂可以按箭头160的狭缝绕轴上下旋转,以便相对于压花柱面112调整压缩空气喷枪的高度和调整压缩空气喷枪的喷嘴和模板128的内表面之间的距离,下面将予以更详细的描述。

用压缩空气喷枪的进气口支撑臂150支撑着的压缩空气喷枪的高度调整受进气口高度调整装置162的影响。高度调整装置162包括经安装支架166附着到支撑结构138的表面上的主体164。高度调整装置162进一步包括往复运动活塞168,该活塞借助其末端螺纹上的螺母170与压缩空气喷枪进气口的支撑臂150连接。在优选的实施方案中,压缩空气喷枪进气口的高度调整装置162具有这样的运动范围,以致在大多数比较低的位置插入压花柱面112的压缩空气喷枪的喷嘴可以接触压花柱面112的最低的内表面,而最高位置提供的压缩空气喷枪的喷嘴和压花柱面的内表面之间的间隔距离至少与系统操作期间预期的最大间隔距离一样大。在图解说明的实施方案中,压缩空气喷枪进气口高度调整装置162借助压缩空气管线172靠压缩空气驱动以实现上下粗调,并且进一步包括供操作员利用它进行高度微调的手动的高度微调旋钮174。如果需要,高度调整装置还可以包括帮助操作员精确、重现地确定压缩空气喷枪的进气口的位置的标尺176。

在支撑结构140上提供的用来实现压缩空气喷枪的安装轴的定位和支撑的机构的细节是用图4b图解说明的,其中安装轴位于与压缩空气喷枪的进气口相对的末端(在图6-8中展示得更清楚)。在压缩空气喷枪安装轴的支撑臂152在构造上类似于压缩空气喷枪进气口支撑臂150并且可以绕轴转动,以便借助在设计方面与进气口高度调整装置162本质上完全相同的压缩空气喷枪下游端高度调整装置178调整压缩空气喷枪的下游端的高度和位置。在优选的实施方案中,高度调整装置162和高度调整装置178都是为了在压缩空气喷枪的喷嘴和毗邻的压花柱面112的内表面之间形成沿着压花柱面112的模板区域128的整个宽度本质上处处一致的距离而进行调整的。然而,在其它实施方案中,高度调整装置可以进行这样的差动调整,以致压缩空气喷枪的一些喷嘴比另一些更接近模板,或者压缩空气喷枪提供的某个给定的喷嘴的某些部分比其它部分更接近模板的内表面。

如同下面用展示按照本发明提供的各种压缩空气喷枪的图6-8图解说明的那样,被图解说明的压缩空气喷枪的下游端包括外径通常小于压缩空气喷枪的主体部分和进气管区域的外径的安装轴。这个压缩空气喷枪的安装轴是由借助螺栓螺母紧固件182安装在支撑臂150上的压缩空气喷枪的安装轴支撑夹具180支撑和定位的。在图解说明的实施方案中,安装轴支撑夹具180被安装在支撑臂152的平台区域186上的狭长孔184范围内。这种构造允许安装轴支撑夹具180按箭头188的方向滑移,以便在压花柱面112的范围内调整压缩空气喷枪的下游端的横向位置。在优选实施方案中,安装轴支撑夹具的横向位置是这样调整的,以致把压缩空气喷枪的一个或多个喷嘴定位在被压花柱面112的中心线190一分为二的位置。

安装轴支撑夹具180还包括可以用来调整压缩空气喷枪在压花柱面112范围内的角定向的角度调整定位螺钉和圆形手柄192。支撑夹具180还包括能与压缩空气喷枪的安装轴范围内的定位孔(见图6-8)配对的垂直定位调节螺钉194。当定位调节螺钉194插入定位孔时,它把压缩空气喷枪角度调整固定下来,以致喷嘴(s)被固定在本质上垂直地把气流引导到压花柱面112的模板128的内表面的最低区域的位置(下面在图5中展示得更清楚)。在某些实施方案中,调节螺钉194可以被这样旋出,以致它不突出到安装轴支撑夹具180的孔196中,而为了以致使喷嘴不垂直于压花柱面112的模板128的最低的内表面和/或不是为了引导本质上垂直于压花柱面112的模板128的最低的内表面的气流而配置的某种取向把安装轴定位和固定在孔196范围内,压缩空气喷枪可以利用圆形手柄192中的角度调整定位螺钉定位和固定。在某些这样的实施方案中,压缩空气喷枪可以被这样定位,例如,使气流相对应中心线190形成大约5度至10度的角度。

图4c图解说明在织物111下面观察时看到的气流压花系统109的视图。在优选的实施方案中,系统109包括直接定位在模板128下面的支撑表面236,它被安装在系统中时是为了在操作期间在织物的可压花表面受到压缩空气喷枪的喷嘴喷射出的气流撞击的位置支撑织物111的底面而配置的。尽管在用图4c图解说明的实施方案的替代实施方案中,支撑表面可以包括平台或其它平坦的表面,但是,如同图解说明的那样,优选的是支撑表面包括圆筒形的织物支撑滚筒104。

在图解说明的实施方案中,织物支撑滚筒104被安装在由滚筒支撑梁200支撑着的滚筒安装臂198上。在一些实施方案中,滚筒安装臂198可以是这样配置的,以致织物支撑滚筒104的垂直位置可以按箭头199的方向相对于滚筒支撑梁200、织物111和模板128进行调整。在优选的实施方案中,织物支撑滚筒104是为了旋转,最优选按照与织物111方向相同的运动方向201旋转而配置的。

在图解说明的实施方案中,织物支撑滚筒104是借助被置于马达支撑平台203上的马达202和传动皮带204传送的动力旋转的。在替代实施方案中,如同对于熟悉这项技术的人将变得十分明显的那样,织物支撑滚筒104可以凭借各种各样的替代的机械装置旋转起来。在图解说明的优选实施方案中,提供了与织物支撑滚筒104的外表面236接触的表面清理要素206。表面清理要素206的作用是把任何可能在织物支撑滚筒104的表面236上集中的胶粘剂,绒毛纤维或其它碎片刮掉和除去,从而消除或减少在现有技术的系统中通常限制系统可以在无需停机清理支撑表面的情况下操作的时间长度的任何操作期间的碎片集结。在图解说明的实施方案中,表面清理要素206包括本质上沿着直接定位在压花柱面112的模板区域128下方的织物支撑滚筒的整个宽度定位且接触织物支撑滚筒104的圆筒形外表面236的刮板。在最优选的实施方案中,表面清理要素被调整到本质上沿着与织物111底面接触的滚筒的整个长度与支撑滚筒接触的位置。熟悉这项技术的人很容易想象出许多可以用来代替刮板206的其它表面清理要素,例如刷子、空气射流、水射流等等,它们全都被认为是在本发明的范围之内。

图5是气流压花系统109的剖面图。为了图解说明系统109中某些不同的要素的相对位置,图5用安装在系统范围内的本发明提供的压缩空气喷枪的一个实施方案图解说明气流压花系统109的剖视图,并且为了清楚起见周围的支撑结构的某些细节不予以图解说明。

压缩空气喷枪210在设计方面类似于下边用图8a-8f更详细地图解说明和讨论的压缩空气喷枪700。如同前面讨论的那样,压缩空气喷枪210被可操作地安装到气流压花系统109中时具有由压缩空气喷枪进气口支撑臂150和压缩空气喷枪进气口高度调整装置162支撑和定位的进气口区域,并且在其下游端具有由压缩空气喷枪安装轴支撑臂152和压缩空气喷枪安装轴高度调整装置178支撑和定位的安装轴。

压缩空气喷枪210图解说明能够把压缩空气喷枪的一个或多个喷嘴置于非常靠近模板内表面的位置的压缩空气喷枪的一个实施方案。压缩空气喷枪210呈管状导管造型并且包括上面有形成喷嘴的零部件214附着的主体部分212。形成喷嘴的零部件214在其末端包括喷嘴216,并且其形状和位置使喷嘴能被置于非常靠近模板128的内表面的表面218的位置,其中表面218面对和毗邻喷嘴并且直接毗邻织物111。

如同下面更详细地讨论的那样,为了把沿着压缩空气喷枪长度的压降减少到最低限度以及为了在压缩空气喷枪空范围内提供预期的气流分布,主体部分212优选沿着压缩空气喷枪处于操作状态时空气通过它流动的压缩空气喷枪的整个长度具有本质上一致的直径。因此,由于气流压花系统强加的实际制约,具有直接在压缩空气喷枪的主体部分的侧壁上形成的喷嘴并且不包括如同形成喷嘴的零部件214那样从主体部分的侧壁向外伸出形成喷嘴的零部件的传统的现有技术的压缩空气喷枪不能在压花柱面范围内被置于使喷嘴非常靠近模板的内表面的位置。

气流压花系统妨碍直接在传统的压缩空气喷枪的侧壁中形成的喷嘴被置于非常靠近模板的内表面的位置的实际制约是由于模板128的内径和气流压花系统的模板法兰盘130和孔148的最小内直径219的差异。如同前面讨论过的那样,就利用内径为7.95英寸、外部圆周为25英寸、法兰盘的内径大约为51/2英寸的模板的典型的装备而言,在孔148和模板法兰盘130的内表面222和模板128的内表面223之间存在大约1.2英寸的距离220。就没有形成喷嘴的零部件但具有直径等于或类似于主体部分直径的进气口区域的传统的压缩空气喷枪而言,在主体部分的侧壁中形成的喷嘴将由于压缩空气喷枪的进气口部分接触表面222而受到限制,这种接触将使喷嘴不能定位在距模板128的内表面218的距离远远小于距离220的位置。

沿着主体部分212的绝大部分长度延伸但不延伸到主体的进气口部分的形成喷嘴的零部件214能够在距离220上架桥,使喷嘴216能如同预期的那样被置于接近模板128的表面218的位置。如同下面参照图8a-8f更详细地描述的那样,形成喷嘴的零部件214优选沿着本质上横跨模板128和织物111的整个宽度的主体部分212的长度延伸,但是不延伸到毗邻内表面222的区域的主体部分中。

为了在系统处于操作状态时把任何沿着压缩空气喷枪210的长度的压降减少到最低限度,把主体部分212的内径增加到最大限度通常是符合要求的。另外,调整形成喷嘴的零部件214的尺寸使它从主体部分212的外表面伸出一段距离使形成喷嘴的零部件中的喷嘴216能被置于距模板128的表面218的距离符合要求是必不可少的。因此,形成喷嘴的零部件214的形状和位置足以使把喷嘴216与表面218分开的距离远远小于把主体部分212上的出气口224与表面218分开的距离。“远远小于”在涉及前面讨论的喷嘴216和表面218之间的距离与把出气口224与表面218分开的距离进行比较时表示把喷嘴216与表面218分开的距离不超过把出气口224与表面218分开的距离的大约60%,而且在某些优选的实施方案中可以小于把压缩空气喷枪的主体上的出气口与模板的表面218分开的距离的1%。

在图解说明的实施方案中,压缩空气喷枪210的主体部分212包括壁厚大约1/8英寸、外径大约4英寸的铝管。在其它的实施方案中,压缩空气喷枪210可以用各种其它的材料(例如,其它的金属、塑料,等等)构成,而且就选中的材料而言为了对操作压力提供足够的抵抗而选定的壁厚可以不同于前面提及的壁厚,这对于熟悉这项技术的人将是显而易见的。如同前面讨论的那样,主体部分212包括在它上面的与形成喷嘴的零部件214流体连通的出气口224。出气口224可以包括众多在主体部分212的侧壁上的通孔;但是,在诸如被图解说明的实施方案那样的更优选的实施方案中,出气口224包括如同在图8a-8f中更清楚地图解说明的那种沿着主体部分的绝大部分长度延伸的细长的狭长孔。另外,为了在压缩空气喷枪处于操作状态时抵抗主体部分212的膨胀,主体部分212可以通过沿着其长度包括一个或多个被焊接或者以其它方式附着在主体部分212的横跨出气口狭长孔224的内部的支撑杆226相对内部压力保持稳定。

通常,在处于操作状态时,如同用图3展示的那样压缩空气喷枪210的进气口附着在气源114上,该气源优选包括能为压缩空气喷枪210提供由用户调整的空气的体积流速的变速鼓风机。在压缩空气喷枪210的范围内,典型的操作压力可以在大约1英寸水柱和大约100英寸水柱之间变动。

形成喷嘴的零部件214可以用任何对于熟悉这项技术的人显而易见的适当的材料制成,而在优选的实施方案中是由刚性的金属制成的。形成喷嘴的零部件214横跨主体部分212的出气口狭长孔224并且包括形状与主体部分212外表面的轮廓一致的弯曲的上表面226。形成喷嘴的零部件214可以通过对于熟悉这项技术的人显而易见的任何手段附着到主体部分212上。在图解说明的实施方案中,在形成喷嘴的零部件214借助被绑到经过众多沿着形成喷嘴的零部件的长度在出气口狭长孔224的两侧定位的螺钉228可拆卸地附着到主体部分212上。

如同图解说明的那样,形成喷嘴的零部件214包括沿着形成喷嘴的零部件的长度与喷嘴216一起延伸的内部舱室230。喷嘴216可以在形成喷嘴的零部件214的下表面范围内包括众多单个的孔或口;但是,为了避免由包括单个的孔隙或孔眼的喷嘴之间的不透气的间隔引起的加工痕迹,在优选的实施方案中喷嘴216包括沿着形成喷嘴的零部件214的绝大部分长度延伸并且在被安装到系统中时横跨模板128的宽度和织物111的可压花的宽度的细长的矩形狭长孔。

在优选的实施方案中,喷嘴狭长孔216沿着形成喷嘴的零部件214的长度延伸,以致它与主体部分212上的出气口狭长孔224同延,并且直接与下面平行的出气口狭长孔对齐。在图解说明的实施方案中,形成喷嘴的零部件214从主体部分212上伸出,以致喷嘴216和出气口224在压缩空气喷枪按可操作的配置在气流压花系统范围内定位时被足以跨过把表面218和表面222分开的全部距离220分开。例如,图解说明的4英寸外径的主体部分212和从主体部分延伸出大约1.25英寸距离的形成喷嘴的零部件214的组合将导致压缩空气喷枪210的总有效直径232正好足以等于气流压花系统的模板法兰盘130和孔148的最小直径219。

按照本发明业已确定的是由于喷嘴216的位置非常接近直接与织物111相邻的模板128的表面218,所以在气流穿过模板128的点从喷嘴射出的气流231的准直程度被提高到优于传统的压缩空气喷枪在通过压花模板的点射出的气流的程度。通过减小把喷嘴216和表面218分开的距离,在喷嘴216和表面218之间气流231的长度相应地被缩短,而且气流的分散的数量大幅度减少,从而导致有能力实现压花织物118的压花部位的细腻得多的细节和改进的外观。如同下面更详细地描述的那样,喷嘴216非常靠近模板128的表面218与形成喷嘴的零部件214有效地把气流方向从本质上平行于压缩空气喷枪210的纵轴320的方向改变到本质上垂直于该纵轴的方向的能力相结合使气流231能按垂直于织物111的表面的程度比用传统的压缩空气喷枪可能实现的强得多的方向被引导。

如同前面参照4a和4b描述的那样,压缩空气喷枪的210位置和把喷嘴216和模板128的表面218分开的距离可以通过操作员在需要时操纵高度调整装置162和178进行调整。此外,另外,如同前面描述的那样,喷嘴216相对于中心线190的角定向可以借助角度调整定位螺钉和圆形手柄192和垂直调整定位螺钉194(见图4b)进行调整。

如同用图5图解说明的那样,压缩空气喷枪210被这样定位,以致在其安装轴上的调整狭长孔(例如,见图8a-8f)被调整定位螺钉194咬合,从而使喷嘴216沿着模板128的中心线190定位,以便引导本质上垂直于表面218和织物111的可压花表面113的气流231。在优选的实施方案中,喷嘴216是这样定位的,以致它和模板128的表面218在操作期间被不超过大约0.75英寸的距离分开,从而导致气流231在喷嘴216和表面218之间的长度不超过大约0.75英寸。在其它的优选实施方案中,把喷嘴216和表面218分开的距离不超过大约0.5英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.25英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.1英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.05英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.025英寸,其它的实施方案中不超过大约0.0125英寸,并且在其它的实施方案中不超过大约0.01英寸。

此外,优选的是这样调整织物支撑滚筒104和织物111的垂直位置,以致绒毛层16的大部分上表面113和模板128的外表面233被不超过大约0.02英寸的距离分开,其中表面233直接毗邻内表面218并且被直接定位在绒毛层16的上方。在其它的实施方案中,模板128的面向织物的表面233被放在距绒毛空隙16的可压花表面的距离不超过大约0.01英寸的位置,在其它的实施方案中该距离不超过0.005英寸,在另一些其它的实施方案中该距离不超过大约0.001英寸。因此,合乎需要的是表面233和绒毛层16之间的距离非常小,但实际上没有将倾向于使绒毛空隙(pile air)变形和形成不符合要求的看得见的加工痕迹的表面233与绒毛层16的物理接触。

另外,如同用图5图解说明的那样,优选的是织物支撑滚筒104的支撑表面236是这样定位的,以致其大部分上表面238与中心线190对齐,使表面238被引导到喷嘴216的下面并且与喷嘴隔开的位置,从而引导从喷嘴射出的气流231在织物111毗邻和接触支撑表面236的位置撞击织物。这种构造防止织物被气流231从模板128的压花表面推开并且保持模板128和可压花织物111的绒毛层16之间的预期的距离。

另一种提高气流232的准直程度和压缩空气喷枪210产生精美的压花细节和预期的压花性能的能力的方法是与传统的压缩空气喷枪中喷嘴的特征孔眼尺寸相比较大幅度地减小喷嘴216的特征孔眼尺寸。在本文中使用的喷嘴的“特征孔眼尺寸”指的是喷嘴的最小横截面尺寸。在被图解说明的喷嘴216包括细长的矩形狭缝的实施方案中,特征孔眼尺寸240包括细长狭缝形成的喷嘴216的宽度。就喷嘴包括圆孔的实施方案而言,每个喷嘴的特征尺寸将是形成喷嘴的圆孔的直径。同样,对于其它形状,特征尺寸可以通过测量特定形状的喷嘴的最小的横截面尺寸予以确定(例如,就椭圆形的喷嘴而言,特征孔眼尺寸将包括椭圆的短轴长度)。在优选的实施方案中,按照本发明被提供的压缩空气喷枪的喷嘴的特征孔眼尺寸小于大约0.2英寸。在其它的优选实施方案中,喷嘴的特征孔眼尺寸不超过0.1英寸,在其它的实施方案中不超过0.05英寸,在其它的实施方案中不超过0.01英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.005英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.001英寸。

除了提高气流232的准直程度之外,通过减小本发明提供的压缩空气喷枪的喷嘴的特征尺寸,有气流通过的喷嘴的有效通孔总面积是为喷嘴提供气流的压缩空气喷枪的主体部分的内部横截面积的非常小的部分。因此,喷嘴特征孔眼尺寸相当小的本发明的压缩空气喷枪通常对喷嘴提供的气流具有比传统的现有技术的压缩空气喷枪设计高得到的阻力。在优选的实施方案中,由本发明提供的压缩空气喷枪的喷嘴提供的有效通孔总面积不超过压缩空气喷枪的主体部分的内部横截面积的大约15%。在其它的优选实施方案中,喷嘴面积不超过压缩空气喷枪的主体部分的总有效通孔横截面积的大约7.5%,在其它的实施方案中,不超过大约1.5%,在其它的实施方案中,不超过大约0.1%。

通过这样设计本发明的压缩空气喷枪使对气流的大部分阻力是由喷嘴提供的,沿着压缩空气喷枪的长度的压降可以被大大减少,而且沿着压缩空气喷枪的长度从喷嘴射出的气流与传统的压缩空气喷枪设计相比可以产生非常均衡的分布。在一些优选的实施方案中,通过使用特征孔眼尺寸非常小的喷嘴,气流通过压缩空气喷枪的喷嘴的速度可以沿着喷嘴沿着它定位的那段压缩空气喷枪长度本质上保持恒定不变。这种从压缩空气喷枪喷射出的气流速度沿着喷枪长度的均一性可以导致本质上沿着织物111的整个宽度保持压花图案的高度均一性。

为了使从喷嘴喷射出的气流具有至少每分钟大约12,000英尺的气流速度,按照本发明为压缩空气喷枪的进气口供应足够的气流也是符合要求的。在其它的优选实施方案中,足够的气流是这样供应的,以致从压缩空气喷枪的喷嘴射出的气流速度是至少大约15,000英尺/分钟,在其它的实施方案中是至少大约20,000英尺/分钟,在其它的实施方案中是至少25,000英尺/分钟。这样的气流速度远远高于传统的现有技术的气流压花系统所使用的或可能实现的气流速度,并且使本发明的系统能够生产出细节极为精美的压花图案。按照本发明通过压缩空气喷枪的喷嘴的气流速度可以由系统的操作员根据喷嘴的有效通孔总面积、在压缩空气喷枪进气口的气源实测压力和为气流压花系统供应空气所利用的鼓风机的制造商提供的性能卡片轻易地确定下来。这样的测量和确定对于熟悉这项技术的人是日常工作。

图6a图解说明按照本发明的压缩空气喷枪的替代实施方案。如图6a所示,压缩空气喷枪300具有面向观察者放置的主体部分304的喷嘴区域302。图6b用侧视图展示压缩空气喷枪300。压缩空气喷枪300包括具有主体部分304的导管、允许压缩空气喷枪在它处于操作状态时附着在气流压花系统的空气供应管线114上的进气口306和进气口螺纹连接器308。主体部分304在直径方面本质上沿着其整个长度保持恒定不变。主体部分304包括在喷嘴区域302上游的进气口区域310,并且可以非必选地包括在主体部分的喷嘴区域302下游和密封端314的上游的小末端区域312。在替代实施方案中,在本文中图解说明的压缩空气喷枪310或任何其它压缩空气喷枪都可以有各自为流体连通和附着到气源上打开的末端,而不是只有单一的为附着到气源上而打开的进气口。固定在主体部分304的下游末端314上的是直径通常比主体部分304的直径小并且包括调整狭长孔318(在图6b中看得最清楚)的安装轴316。

进气口区域310按可操作的构造安装在气流压花系统109之内时被这样置于压缩空气喷枪进气口摇架154之上(见图4a),以至于至少进气口连接器308延伸到压缩空气喷枪进气口支撑150的外边,以便容易与空气供应管线114连接。压缩空气喷枪300被放置在压花柱面112内,并且这样穿过压花柱面的整个宽度延伸,以致安装轴316在压缩空气喷枪为操作而被构成时被放置在气流压花系统的压缩空气喷枪安装管支撑夹具180之内(见图4b)。通常,就期望喷嘴区域302的定位致使它被压花柱面112的中心线190一分为二的优选实施方案而言,调整狭长孔318是为了当压缩空气喷枪处于上述的安装位置时能与垂直调整定位螺钉194咬合而配置的,因此允许在操作期间轻易地确定和安全地保持喷嘴被垂直调整后的位置。

压缩空气喷枪300的喷嘴区域302沿着主体部分304按本质上平行于压缩空气喷枪的纵轴320的方向延伸,以致当压缩空气喷枪按可操作的构造安装起来时它位于压花柱面112的模板区域128的宽度范围内并且与该宽度同延。因此,喷嘴区域302也是为了在处于操作状态时本质上穿过织物111的可压花表面113的整个宽度延伸而构成的。

在图解说明的实施方案中,喷嘴区域大约54英寸至大约64英寸长,进气口区域310大约24英寸至大约28英寸长,末端区域312大约1英寸至大约4英寸长,而安装轴316大约13英寸至大约15英寸长,以及大约2英寸至大约3英寸的外径。

喷嘴区域302包括众多单个的喷嘴324,在图解说明的实施方案中包括在主体部分304范围内的众多圆孔。在图解说明的实施方案中,喷嘴324包括直接钻透主体部分304的侧壁的通孔;但是,在替代实施方案中,喷嘴324可以在能用螺钉或其它紧固件附着到主体部分304上的可分开的板状要素。另外,在其它的实施方案中,组成喷嘴的孔324可以按不同于被展示的定位方式排列在喷嘴区域302范围内。例如,在一个替代实施方案中,喷嘴可以在喷嘴区域内排成一排。

因为喷嘴区域302在图解说明的实施方案中包括由众多被主体部分304的不透气的区域325分开的单个的孔组成的喷嘴324,所以优选的是喷嘴区域302与模板128的内表面218被至少大约0.75英寸的距离分开(见图5)。如同前面参照图5讨论的那样,在图解说明的实施方案中,由于主体部分304的外径基本上恒定不变(通常,大约4英寸至大约5 1/4英寸),所以把喷嘴324放到任何比距离120(例如,图示的大约1.2英寸)更接近模板128的内表面218的位置是可能的。为了在喷嘴324被这种比较大的距离分开时减少分散,主体部分304优选包括安装在喷嘴区域302的每个侧面上的阻遏体326。这些阻遏体优选是这样柔软的,以致它们不妨碍压缩空气喷枪通过压花柱面112的法兰连接区域130插入并且在插入压花柱面之后它们从主体部分304向下游延伸一段距离,该距离优选近似等于把喷嘴324和压花柱面的模板区域的内表面分开的距离。

为了改善来自喷嘴324的气流的准直性和沿着喷嘴区域302的气流速度分布,优选的是喷嘴324具有用组成喷嘴324的孔的直径描述的特征尺寸,如同前面在用图5图解说明的压缩空气喷枪210的段落中讨论的那样,该特征尺寸不超过大约0.2英寸。在其它的优选实施方案中,喷嘴324的特征尺寸不超过大约0.1英寸,在其它的实施方案中,不超过大约0.05英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.01英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.005英寸,在其它的实施方案中不超过大约0.001英寸。

压缩空气喷枪300在图6c中是用横截面展示的。喷嘴区域302是用图6c的局部放大图328展示的。图6c图解说明用来提供具有超过喷嘴特征孔眼尺寸332的喷嘴特征长度330喷嘴324的一个实施方案。在图解说明的实施方案中,喷嘴特征长度330本质上等于主体部分304的壁厚。因此,在用图6c图解说明的实施方案中,优选的是喷嘴324的直径不大于且优选小于主体部分304的壁厚。一般地说,本文在关于按照本发明提供的压缩空气喷枪的论述中使用的“喷嘴特征长度”指的是在本质上平行于喷嘴范围内气流的总方向的方向(即通常本质上垂直于压缩空气喷枪的纵轴的方向)上测定的喷嘴的最大尺寸。通过提供喷嘴特征长度超过喷嘴的特征孔眼尺寸的喷嘴,本发明的压缩空气喷枪能大幅度减少从喷嘴射出的气流在相对于模板的内表面、织物的表面和压缩空气喷枪的纵轴倾斜的方向的比例。就喷嘴呈圆孔形式而且喷嘴特征长度近似等于形成喷嘴的孔的直径的实施方案而言,显而易见的是当系统处于操作状态时本质上所有被引导通过每个喷嘴流向模板内表面的气流都将被引导以相对于压缩空气喷枪的纵轴呈至少大约45度的角度通过喷嘴。任何相对于所述纵轴形成小于45度角的气流分量都将撞击侧壁(例如,用图6c展示的侧壁333)并且将以相对于压缩空气喷枪的纵轴成至少大约45度的角度朝模板表面偏斜。在更优选的实施方案中,喷嘴324的特征长度332超过特征孔眼尺寸332至少大约2倍,在更优选的实施方案中至少大约3倍,而在最优选的实施方案中,至少大约4倍。

图6d和图6e展示压缩空气喷枪300的替代实施方案的剖面图,这种压缩空气喷枪包括改变气流方向的要素340,这些要素具有适合在主体部分304的范围内拦截和偏折气流的形状和位置,以致当气流压花系统的处于操作状态时更大的一部分气流被引导到本质上垂直于纵轴320和织物111的可压花表面113。如同前面讨论的那样,在优选的实施方案中,引导气流的要素340优选这样拦截和引导气流,以致本质上所有的气流都按照相对于压缩空气喷枪的纵轴320形成至少大约45度的角度从喷嘴324朝织物射出。改变气流方向的要素340包括一系列可以用各种材料制成并且可以包括各种能够偏折和改变气流方向的结构的阻遏体。在本文中使用的“改变气流方向的要素”或“阻遏体”泛指位于压缩空气喷枪内其形状、位置和构造致使供应给压缩空气喷枪的气流至少有一部分由于撞击该要素从最初的相对于压缩空气喷枪的纵轴形成小于大约45度角的气流方向改变到后来的相对于压缩空气喷枪的纵轴形成大于大约45度角的气流方向的任何要素。

在用图6d和图6e图解说明的实施方案中,改变气流方向的要素340包括众多位于主体部分304的出气口孔道341范围内的管状嵌件。改变气流方向的要素340具有等于或略小于出气口孔道341的直径的外径,以致如图6d所示的那样安装时它们可以通过滑配合安全地装配在出气口孔道341范围内。在一些实施方案中,改变气流方向的要素340可以通过压配合装配到出气口孔道341中,或者为了改善稳定性可以在插入出气口孔道341时将它们焊接到主体部分304上。作为替代,改变气流方向的要素340可以实际上不插入出气口孔道而是焊接或以其它方式附着在主体部分304范围内,毗邻出气口孔道341并且与出气口孔道341流体连通。

如图所示,在垂直于压缩空气喷枪的纵轴320的方向上测定时,喷嘴324具有本质上等于气流引导要素340的内径的特征孔眼尺寸342和本质上等于气流引导要素340的长度的喷嘴特征长度344。在替代实施方案中,如同那样,在气流引导要素340不是通过压配合装配在主体部分304的出气口孔道341之内而是可以具有等于或大于出气口孔道341的内径的直径并且可以在出气口孔道341上方附着到主体部分304的内表面上,以致如上所述沿着垂直于纵轴320的方向测定时喷嘴的特征长度由主体部分304的壁厚加改变气流方向的要素340的长度之和组成。在这样的替代实施方案中,优选的是在沿着本质上垂直于主体的纵轴的方向测定时绝大部分(即至少50%)的喷嘴特征长度是由改变气流方向要素的长度组成的。

再一次参照图6d和图6e所示的实施方案,在优选的实施方案中,改变气流方向的要素340的长度344在本质上垂直于纵轴320的方向上测定时超过喷嘴324的特征孔眼尺寸342至少大约2倍,更优选至少大约3倍,和最优选至少大约4倍。

图6f和图6g图解说明主体部分304上包括单一的整块的改变气流方向的要素350的压缩空气喷枪300的另一个替代实施方案的剖面图。在本文中使用的“整块的”改变气流方向的要素指的是具有众多的在单一的不可分割的一块材料上形成的或者由众多相互连接在一起形成连续结构的物理上截然不同的要素组成的用来改变或偏折气流方向的表面的改变气流方向的要素。改变气流方向的要素350优选被定位于主体部分304范围内并且借助焊接或其它紧固手段附着到主体部分的内表面上,这对于熟悉这项技术的人将是显而易见的。改变气流方向的要素350具有本质上完全能够彻底覆盖与它同延的压缩空气喷枪300的喷嘴区域302的宽度和长度。改变气流方向的要素350完成本质上与前面参照图6d和图6e描述的改变气流方向的要素340相同的功能。改变气流方向的要素350可以包括金属丝织物网眼、筛网、炉篦或者任何适当的其它结构,这对于熟悉这项技术的人将是显而易见的。如同用图6g图解说明的那样,改变气流方向的要素350可以包括具有众多形成本质上垂直于压缩空气喷枪的纵轴320的气流通道的单元352的炉篦状结构。各个单元352被一系列形成结构350的隔断354的壁面分开。距离356是通道352的特征尺寸。一般地说,如同在本文中使用的那样,在整块的改变气流方向的要素中通道的“特征尺寸”被定义为沿着本质上平行于压缩空气喷枪的纵轴的方向测定的最大的通道横截面尺寸。

用图6f和图6g图解说明的整块的阻遏体350具有由众多按格栅图案排列的正方形导管组成的通道352。但是,在替代实施方案中,整块的改变气流方向的要素可以具有由众多具有不同于正方形的其它横截面形状的单元组成的通道。在一个优选的实施方案中,整块的改变气流方向的要素350包括下面用图9更详细地描述的具有众多按蜂巢图案排列的六边形单元的蜂巢状结构。

在优选的实施方案中,改变气流方向的要素350沿着本质上垂直于压缩空气喷枪的纵轴的方向测定的高度358超过特征尺寸356至少大约2倍,更优选至少大约3倍,最优选至少大约4倍。改变气流方向的要素350当它如同图6f和图6g所示的那样构成和定位时具有在气流压花系统处于操作状态时增加通过喷嘴324引导到本质上垂直于压缩空气喷枪的纵轴320和本质上垂直于待压花的织物表面的气流份额的功能。换言之,在与用除了其中不包括改变气流方向的要素之外本质上等价的压缩空气喷枪引导通过模板上的孔道本质上垂直于织物的可压花表面的气流份额相比较时,用图6f和图6g图解说明的实施方案和用下面描述的本发明的压缩空气喷枪的其它实施方案提供的整块的改变气流方向的要素将在压缩空气喷枪处于操作状态时增加被引导通过在气流压花系统的模板上按本质上垂直于待压花的织物的可压花表面的方向取向的孔隙或孔道的气流份额。

用图7a-7d图解说明的压缩空气喷枪500代表尽管较少优选但是可用来提供前面参照图5讨论的压缩空气喷枪220和下面参照图8a-8f讨论的压缩空气喷枪700的某些益处的替代实施方案。具体地说,压缩空气喷枪500是为了提供能够非常靠近压花模板的内表面和非常靠近可压花织物的表面定位的喷嘴而配置的。压缩空气喷枪500在以类似于前面用图5展示的压缩空气喷枪220的安装方式安装在气流压花系统109中时可以相对于模板128的表面218这样定位(见图5),以致其喷嘴502被定位在距表面218的距离小于定义模板的内表面和法兰盘区域130中压花柱面的内表面(或者形成比较大的悬空距离220的气流压花系统109的孔148的内表面)之间的悬空距离的距离220的位置。喷嘴502相对于表面218可以定位在与前面参照图5描述的把表面218和压缩空气喷枪210的喷嘴216分开的优选的距离相似的距离上。

在优选的实施方案中,压缩空气喷枪500包括主体部分504,该主体部分包括沿着主体部分504的绝大部分长度延伸定义喷嘴区域506的单一的狭缝形状的喷嘴502。在不那么优选的替代实施方案中,压缩空气喷枪可以包括用来代替单一的狭缝形状的喷嘴的众多由单个的孔组成的喷嘴。如同前面就压缩空气喷枪210和300讨论的那样,当压缩空气喷枪为了操作被定位在气流压花系统109的范围内时,喷嘴区域优选本质上沿着压花柱面的模板区域128和织物111的可压花表面113的整个宽度延伸。

在优选的实施方案中,喷嘴502具有用狭缝宽度508定义的小于大约0.2英寸和优选落在前面就压缩空气喷枪210的喷嘴216讨论过的优选的范围内的特征孔眼尺寸。在图解说明的实施方案中,狭缝宽度508沿着喷嘴区域506的整个长度本质上是恒定不变的。在替代实施方案中,狭缝502可以这样逐渐变细,以致狭缝宽度508沿着喷嘴的长度变化。例如,在一些这样的实施方案中,狭缝502在最接近偏置的进气管510的喷嘴末端可以比在最接近偏置的安装轴512的末端更宽。这样的构造(尤其是就特征孔眼尺寸比较大的喷嘴而言)可以提高气流速度沿着喷嘴区域506的长度的均一性。

现在参照图7b,压缩空气喷枪500的侧视图表明进气管510和安装轴512具有相对于压缩空气喷枪的纵轴320偏置的中心。进气管510还具有比压缩空气喷枪500的主体部分504小的直径。提供相对于纵轴320偏置的减小直径的进气管使提供使喷嘴502能这样定位在压花柱面112的范围内以致能够把它放到预期的非常靠近模板128的内表面218(见图5)的位置的悬空区域514成为可能。就具有前面参照图图4和图5描述的尺寸和构造的压花柱面和压花系统而言,压缩空气喷枪500可以如同在图解说明的实施方案中那样由具有如图所示的外径不超过大约2.8英寸偏置的进气管的外径大约为5 1/4英寸的主体部分504构成。这种构造提供足以完全跨越前面用图5展示的距离220的至少大约1.2英寸的悬空距离514。

需要理解的是:就利用类似于压缩空气喷枪500的压缩空气喷枪的气流压花系统的实施方案而言,进气管510将需要足够的长度,以使主体部分504的上游表面518这样定位在压花柱面112的范围内,以致在为了操作而装配起来时它被完全装在压花柱面的大内径部分的范围内。另外,气流压花系统109的压缩空气喷枪进气口支撑臂150(见图4a)应该这样构成,以致压缩空气喷枪进气口摇架154是依从压缩空气喷枪500的进气管510的比较小的尺寸成形和确定尺寸的。

压缩空气喷枪500的优选实施方案的剖视图是用图7c和图7d展示的。优选的是:为了在操作期间压缩空气喷枪500增压时维持恒定不变的特征孔眼尺寸,如同前面就图5所示的压缩空气喷枪210所描述的那样,主体部分504借助一个或多个支撑杆226得以稳定。此外,在压缩空气喷枪500的优选实施方案中,喷枪还包括能在构造和功能方面本质上类似于前面参照图6f和图6g描述的改变气流方向的要素350的整块的改变气流方向的要素或阻遏体520。

就喷嘴502定位于非常靠近压花模板的内表面(例如,在距离不足大约0.75英寸的地方)的实施方案而言,优选的是把每个单元或通道524分开的结构520的侧壁或隔断522的厚度小于喷嘴502的特征孔眼尺寸。业已发现,按照本发明的思路,如果壁厚522超过喷嘴502的特征孔眼尺寸,那么不合乎需要的视觉上明显的加工痕迹就可能在用压缩空气喷枪压花的织物的压花图案中形成。因此,在优选的实施方案中,结构520的侧壁522的厚度小于,更优选远远小于喷嘴502的特征孔眼尺寸。在最优选的实施方案中,侧壁522的厚度优选被减少到最低限度,以致它在维持操作中阻遏体520的结构完整性的同时尽可能地薄。就如同图9所示的阻遏体800那样的铝制蜂巢结构而言,优选的是壁厚不超过大约0.002英寸。在其它的实施方案中,形成由铝制蜂巢结构组成的整块的阻遏体的侧壁的壁厚可以象大约0.001英寸一样小或者更小。

图8a-8f图解说明在构造方面除了包括为了把一个或多个改变气流方向要素或阻遏体包括在其中而设计的形成喷嘴的零部件702之外本质上类似于前面参照图5描述的压缩空气喷枪210的压缩空气喷枪700的优选的实施方案。本质上与以前就压缩空气喷枪210阐述的那些要素完全相同的要素在图8a-8f中使用同样的图标予以标注。类似地,并且和图7a-7d的压缩空气喷枪500一样,本质上与在关于图6a-6g所示的压缩空气喷枪300的论述中被图解说明和描述过的那些零部件等价或类似的零部件也用与图6a-6g中使用的那些图标相同的图标予以标注。

参照图8a,形成喷嘴的零部件702包括在它上面机械加工出来的沿着其除了分别在其上游末端和下游末端的区域703和705之外的大部分长度延伸的喷嘴狭缝216。形成喷嘴的零部件702优选这样确定尺寸,以致它凸出到主体部分212的外表面707之外的距离709等于或大于前面参照图5曾展示和描述过的距离220(见图8b),因此使喷嘴216在操作期间能如同希望的那样定位在接近模板128的表面218的位置。

如同对于熟悉这项技术的人将显而易见的那样,喷嘴狭缝216可以用各种传统的机械加工方法在形成喷嘴的零部件702上成形,其中包括但不限于用刃具切削、水射流切削、激光切削、等等。就涉及极端狭窄的狭缝的实施方案而言,例如,喷嘴具有不足大约0.02英寸的特征孔眼尺寸,作为用上面已机械加工出狭缝216的单一的整块的结构构成的零部件的替代品,形成喷嘴的零部件702可以包括两个可分开的零部件,这两个可分开的零部件被这样分别安装在主体部分212的出气口孔道224的两侧,以致它们在主体部分上彼此相邻地定位并且被分开,例如通过使用非常薄的薄垫片或垫片,于是这两个零部件的面对面的相邻表面将定义形成特征孔眼尺寸本质上等于在往主体部分上安装期间用来把形成喷嘴的零部件的两个子零部件分开的薄垫片或垫片的厚度的喷嘴的狭缝。此外,如同以前就按照本发明提供的早期的压缩空气喷枪讨论过的那样,压缩空气喷枪700包括用喷嘴216的长度定义其长度的喷嘴区域704,这个喷嘴区域在压缩空气喷枪700为了操作在气流压花系统109的范围内定位时本质上横穿模板128和可压花织物111的可压花表面113的整个宽度延伸。

图8c给出图解说明用来在形成喷嘴的零部件702范围内提供改变气流方向的要素800的一个优选实施方案的压缩空气喷枪700的剖视图。形成喷嘴的零部件702包括用来容纳气流引导要素800的空舱室708,并且进一步包括在空舱室708下游用来在形成喷嘴的零部件范围内进一步引导气流使它朝狭缝喷嘴216集中的逐渐变细的舱室710。主体部分212包括由沿着主体部分的长度布置的本质上与狭缝喷嘴216同延和平行的细长的狭长孔组成的出气口孔道224。空舱室708和逐渐变细的舱室710这样沿着形成喷嘴的零部件702的长度延伸,以致它们本质上与狭缝喷嘴216和主体部分212上的细长的狭长孔224同延。

在图解说明的实施方案中,改变气流方向的要素800包括在图9中更详细地展示的并且参照图6和图7曾经讨论过的整块的铝制蜂巢结构。如同用图8d、图9a和图9b最清楚地展示的那样,改变气流方向的要素800包括众多具有某种特征尺寸804和高度806的六边形的单元802。在一个实施方案中,改变气流方向的要素800由包括众多特征尺寸大约为1/8英寸、高度大约为1/2英寸的六边形单元802的铝制蜂巢结构组成。如同前面就整块的改变气流方向的要素520和350讨论过的那样,优选的是把单元802分开的结构的侧壁808的厚度小于喷嘴216的特征孔眼尺寸。在一个作为例证的实施方案中,侧壁808的厚度是大约0.002英寸,而在另一个作为例证的实施方案中,厚度是大约0.001英寸。

再一次参照图8c,为了在压缩空气喷枪的操作期间防止改变气流方向的要素的振动和运动,空舱室708优选具有通过滑配合适应整块的改变气流方向的要素800的形状和尺寸。为了提高稳定性,在一些实施方案中,改变气流方向的要素800可以被焊接或以其它方式固定到空舱室708的一个或多个内表面上,以便进一步防止该要素在操作期间的运动。如同在图8c中被图解说明的那样,空舱室708优选这样坐落在形成喷嘴的零部件706的范围内,以致改变气流方向的要素800被置于喷嘴216的尽可能远的上游位置。把改变气流方向的要素800定位在离喷嘴216尽可能远的上游位置的作用是进一步减少由于把改变气流方向的要素的单元802分开的侧壁808的存在可能在织物的压花图案范围内造成的加工痕迹。

改变气流方向的要素800优选被这样安装在空舱室708里,以致由整块的改变气流方向的要素的结构的单元形成的通道802排列得如此整齐,使它们本质上垂直于主体部分212的纵轴320。在操作时,改变气流方向的要素800在主体部分212的范围内这样起改变和偏折气流方向的作用,以致从喷嘴216喷射出的气流与从除了没有安装改变气流方向的零部件800之外本质上相同的压缩空气喷枪喷射出的气流相比有更大的一部分被本质上垂直于纵轴320地引导到织物111的可压花表面113上来。应该强调的是就涉及本发明被提供的利用形成喷嘴的零部件的压缩空气喷枪(例如,在图5中展示的压缩空气喷枪210和在图8中展示的压缩空气喷枪700)的实施方案而言利用改变气流方向的要素是非必选的并且在某些操作条件下,尤其是(例如)在使用喷嘴的特征孔眼尺寸非常小(例如,小于大约0.1英寸)的压缩空气喷枪时可能并非是为了获得预期的压花性能必不可少的。

提供众多改变气流方向的要素的压缩空气喷枪700的替代实施方案是用图8e和图8f的剖视图予以图解说明的。形成喷嘴的零部件包括容纳众多由一系列本质上沿着舱室758的整个长度放置并且彼此按距离762定义的规则的间隔隔开的起阻碍作用的叶片组成的改变气流方向的要素760的空舱室758。叶片760优选在舱室758范围内这样取向,以致每个叶片的偏折气流的表面764本质上都垂直于主体212的纵轴320。如图8f所示,形成喷嘴的零部件756优选包括众多在舱室758的侧壁768上用来使叶片760的边缘定位和固定的分隔开的沟槽766。这些沟槽766应该具有本质上等于或略微小于叶片760的厚度770的宽度,以致叶片760插入沟槽766时在压缩空气喷枪操作期间本质上保持固定不动。在替代实施方案中,形成喷嘴的零部件756可以包括其中不包括叶片安装沟槽的舱室,作为替代,叶片可以通过焊接或者其它固定手段固定到舱室的侧壁上,这对于熟悉这项技术的人将是显而易见的。

在优选的实施方案中,每个叶片760的厚度770沿着本质上平行于主体部分212的纵轴320的方向测定时都小于狭缝喷嘴216的特征孔眼尺寸。在一个作为例证的实施方案中,叶片760的厚度770小于的约0.02英寸,在另一个作为例证的实施方案中小于大约0.01英寸。

另外,优选的是每个叶片760的高度772在沿着本质上平行于主体部分212的纵轴320的方向测定时都超过每个叶片760之间的距离762至少大约2倍,在更优选的实施方案中超过该距离至少大约3倍,在最优选的实施方案中超过该距离至少大约4倍。尽管在压缩空气喷枪内用来改变气流方向的改变气流方向的要素的几个实施方案已被图解说明,但是熟悉这项技术的人将很容易证明各种用来提供改变气流方向的要素的手段和结构能够实现在此介绍的功能,而且每个这样的变型或修改都被认为是在本发明的范围内。

更具体地说,熟悉这项技术的人将很容易意识到本文中介绍的全部参数和配置都是示范性的,而实际的参数和配置将取决于采用本发明的系统和方法的特定的应用。熟悉这项技术的人还将承认或利用不多于例行的实验就能够确定许多在此介绍的本发明的特定的实施方案的等价的实施方案。所以,需要理解的是上述的实施方案仅仅是作为实例提出的,而且在权利要求书及其等价文件的范围内本发明可以以不同于已具体介绍的方式进行实践。本发明被引向在此介绍的每个个别的特征、系统或方法。此外,只要这样的特征、系统或方法不自相矛盾,两个以上这样的特征、系统或方法的任何组合都被包括在本发明的范围内。

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