CN100362153C - 用于填塞卷曲的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用一个输送喷嘴和一个填塞箱填塞卷曲合成多纤维丝纱线的装置。所述输送喷嘴具有一个纱线通道，通过该纱线通道将纱线输送至填塞箱。所述填塞箱在一纱线入口和一填塞出口之间形成一个具有一透气箱壁的区段。所述透气箱壁在朝向填塞丝的内侧面上具有一个由一种耐磨损材料制成的摩擦表面。由此，通过填塞丝上的摩擦产生的制动作用的稳定性可以得到显著改善。

Description

用于填塞卷曲的装置

技术领域

本发明涉及一种用于填塞卷曲一合成多纤维丝纱线的装置。

背景技术

例如由EP 0554642 A1已知一种所述种类的装置。

为了进行一多纤维丝纱线的填塞卷曲，所述已知装置具有一输送喷嘴和一个设置在输送喷嘴后面的填塞箱。在此通过输送喷嘴将纱线输送至填塞箱内，以填塞并由此卷曲成填塞丝(Fadenstopf)。用一种输送介质，尤其是一种热气体通入输送喷嘴，该气体在一个纱线通道内输送所述纱线到填塞箱。在填塞箱内形成填塞丝。多纤维纱线以扭结的形式铺置在填塞丝的表面并通过输送介质变得致密，该输送介质可以在填塞丝的上方从填塞箱中流出。此外填塞箱的箱壁在圆周上具有多个切缝形开口，输送介质可以通过这些开口排出。为了得到纱线均匀的卷曲，必须在填塞箱内以很高的均匀性形成填塞。这时由于填塞丝在填塞箱内的相对运动而产生的摩擦力对卷曲变形过程具有相当大的影响。在从输送喷嘴的输送通道中流出的输送介质的输送作用或顶压作用(Staudruckwirkung)和作用在填塞丝上由所述摩擦力引起的制动作用之间存在一种力平衡。通过调节输送压力，或通过调节对输送介质附加的抽吸作用，基本上可以确定所述输送作用。与此相对，由于填塞丝和箱壁之间的摩擦而产生的制动效果基本上取决于箱壁的特性。在由EP 0554642 A1已知的装置中，特别是在透气的壁部的区段由于切缝形的开口只具有小的摩擦表面。由此随着运行时间的继续磨损现象是不可避免的，这会导致制动效果的变化。制动效果可能下降至如此程度，以至填塞丝由于较小的摩擦力被输送出填塞箱以外。卷曲变形过程于是失败。反之在提高摩擦力时填塞丝时不再或不再均匀地被输送到填塞箱外。结果是纱线的卷曲不均匀。当在填塞箱中出现粘滑效应(Stick-Slip-Effekt)时，同样会出现不均匀的卷曲。即使使用与输送介质起反作用的阻塞介质这种(粘滑)效应也是不可控制的。

发明内容

与此相对本发明的目的是，这样地改进开头所述种类的用于填塞卷曲一合成多纤维丝纱线的装置，使得即使在运转(工作)时间很长的情况下，也保证纱线中均匀的卷曲。

根据本发明通过这样一种装置来实现这个目的，该装置包括一个具有一个用于引导和输送纱线的纱线通道的输送喷嘴和一个设置在纱线通道端部的用于形成和接纳填塞丝的填塞箱，该填塞箱包括一个纱线入口和一个填塞出口并在纱线入口和填塞出口之间包括一个具有一透气箱壁的区段，其中，所述透气箱壁在朝向填塞丝的内侧面上具有一个由一种耐磨损材料制成的摩擦表面，在输送喷嘴内被纱线接触的接触表面至少部分地由一耐磨损材料以一涂层的形式或一陶瓷材料的形式形成。

本发明基于这样的认知，即纱线在填塞丝表面的铺放主要通过自动形成的扭结和弯曲影响卷曲的均匀性。因此为了将纱线在填塞丝表面的着放点保持在一个基本上不变的高度，必须保持输送作用和填塞丝上通过摩擦产生的制动作用之间的力平衡的稳定。这一点通过根据本发明的装置基本上能够用这样的方法实现，即透气箱壁在朝向填塞丝的内侧具有一个由一耐摩损材料制成的摩擦表面。这样即使在运行时间很长的情况下，摩擦力也不可能发生改变。因此本发明具有这样的优点，即仅通过监控输送介质，例如通过压力监控就可以控制填塞形成。

箱壁表面的耐摩擦材料原则上可以通过两个方案形成。在其中第一个本发明特别有利的改进结构中，摩擦表面通过涂覆在箱壁表面上的涂层形成。该涂层可以例如由一种陶瓷材料或一铬氧化物或一碳涂层组成。但是，箱壁也可以由铝制成，以便通过一个硬质氧化层形成磨损保护。

在本发明的另一个特别优选的改进方案中，通过一由陶瓷材料制成的箱壁形成摩擦表面。为此箱壁可以由如氧化锆或氧化铝或二者的复合物制成。

此外在使用陶瓷涂层或陶瓷材料时可以实现，所述透气的壁部耐腐蚀且不易受到污染。特别是可以避免上油剂残余物的积存。即使是在停机维修后该装置投入运转时也可以达到与此前关机时一样的摩擦条件。

无论使用的是由一个涂层或整体陶瓷材料形成的摩擦表面，透气箱壁部可以由一个在圆周上均匀分布有纵向切缝的圆柱体形成。

然而，由多个相互以一距离环形设置的薄片形成所述透气箱壁是特别有利的。在使用陶瓷薄片的情况下已经观察到，通过减小摩擦系数纱线承受的热和机械载荷较小。

为了避免在填塞箱内所有与填塞丝发生接触的壁部上都有磨损，根据一种按本发明的有利的改进方案，所述填塞箱具有另一个带有一封闭箱壁的区段，该区段设置在带有透气箱壁的区段的后面；所述另一个带有封闭/整体箱壁的区段同样在朝向填塞丝的内侧面上形成有一个由耐磨损材料制成的接触表面。

该接触表面可以由一涂覆在箱壁表面上的涂层或由一个由一种陶瓷材料制成的箱壁形成。

已经观察到，在使用一个至少在与纱线接触表面的部分区域具有陶瓷壁部的输送喷嘴时，由于纱线在该壁部上的摩擦可以减小纱线张力的降低。由此可以在同样的输送压力下达到一个较高的纱线张力，这导致卷曲变形过程较高的运行可靠性；或以较低的压力实现一纱线张力水平，其中较低的输送压力使得输送介质的消耗量也较少。输送喷嘴内接触表面的耐磨损材料可以通过涂层或通过陶瓷基体材料(Grundwerkstoff)形成。这样所述输送喷嘴也可以有利地完全由陶瓷制成。

在本发明的另一个实施方案中，输送喷嘴内纱线通道的入口通过一个导向(嵌)件形成。可以由陶瓷材料制成的或可以在其表面带有一涂层的该导向件在纱线通道的延长部内形成一输入通道。由此特别会避免纱线进入输送喷嘴时的磨损。在使用陶瓷材料或陶瓷涂层的情况下，可以实现对纱线摩擦很低的引导。

输送喷嘴同样可以具有一个形成纱线通道出口的导向件，该导向件同样由陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。在此纱线通过该导向件的输出通道离开输送喷嘴。

向纱线通道内导入一种优选为热空气或热气体输送介质用于输送纱线。为了即使在可能处于音速附近区域的、很高的流速的情况下，也不会在输送通道内产生侵蚀，根据本发明的一个有利的改进方案，通入纱线通道的空气入口通过一个导向件形成。除空气入口外导向件还包括一个导向通道，该导向通道与纱线通道的延长线对齐。该导向件同样由陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。

由于流入纱线通道的输送介质引起对纱线突然的动力载荷，优选地使用按本发明的一个有利的改进方案，在该方案中导向件在空气入口区域具有一个在导向通道的入口区域的附加的嵌入件，该嵌入件形成一个与导向通道的延长线对齐的输入通道；嵌入件由一种陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。由此可以稳定纱线的导向并避免回溯到纱线的干扰影响。

在填塞箱的填塞出口后面设置有一个冷却装置，用以引导和处理填塞丝，其中在一些情况下在冷却装置和填塞箱之间设置有一个用于引导填塞丝的输送装置。为了避免过早污染和上油剂残留物的附着，根据本发明一种改进方案，沿纱线流程方向在所述填塞箱后面设置一个输送装置和/或一个冷却装置；输送装置和冷却装置在与填塞丝接触的接触面上具有一个涂层。

附图说明

下面根据几个用附图说明的实施例对本发明进行详细说明。

其中：

图1示意性示出根据本发明的装置的一个第一实施例的横截面；

图2示意性示出根据本发明的装置的另一个实施例的局部横截面；

图3示意性示出输送喷嘴的一个实施例的剖视图。

具体实施形式

在图1中示意性地示出根据本发明的装置的一个第一实施例的横截面。该装置包括一个输送喷嘴1和一个设置在输送喷嘴1后面的填塞箱2。输送喷嘴1包括一个纱线通道3，该纱线通道在一个端部形成一个入口21，并在另一个端部形成出口24。输送喷嘴1通过一个输入管道17连接在一个压力源(此处未示出)上。输入管道17通过一个空气入口16和一个压力室39与纱线通道3相连。在此空气入口16由多个孔形成，所述孔沿用箭头标出的纱线行进方向向纱线通道3输送一种输送介质。纱线通道3以出口24通入填塞箱2的一个填塞通道31。

所述填塞箱2由一个朝向输送喷嘴1的带有一个纱线入口5的区段7.1和一个设置在区段7.1后面的带有一个填塞出口6的区段7.2形成。在区段7.1中通过一透气箱壁8形成一个填塞通道31。该透气箱壁8包括多个以相互间短小的距离环形地设置的薄片9。薄片9通过区段7.1上端部的薄片支架10.1和区段7.1下端部的支架10.2夹持。薄片9和支架10.1和10.2设置在一个壳体11中，其中该壳体11是对外封闭的并通过一个开口32与抽吸管12连接。

薄片9在朝向一填塞丝13的侧面分别具有一个摩擦表面14。薄片9由一种陶瓷材料制成，以使摩擦表面由一种磨损少(耐磨损)的材料组成。

在透气箱壁8的下方设置有一形成一个填塞通道33的封闭(整体)箱壁15。该填塞通道33在直径方面设计成比透气箱壁8区域的填塞通道31大。该填塞通道33在其端部形成填塞出口6。

为了清楚地说明该装置的功能，图1中所示根据本发明的装置的实施例用纱线流程表示。在此，穿过输送喷嘴1在纱线通道3内通过一经由空气入口16导入的输送介质输送纱线4。此时纱线4经由入口21进入纱线通道3。优选地使用热空气或一种热气体作为输送介质。通过以高速流动的输送介质以高速将纱线4输送到填塞箱2内。此时在填塞通道31内形成填塞丝13。由多条单丝组成的纱线4铺放在填塞丝13的表面上，以使长纱形成扭结和弯曲。输送介质从薄片9之间穿过经由开口32被吸出。在填塞通道31内形成填塞丝13贴靠在薄片9的摩擦表面14上。摩擦力和作用在填塞丝13上的输送介质的输送压力基本上保持平衡，以使填塞丝的高度在填塞通道31内基本上保持不变。由于薄片9是由一种陶瓷材料制成的，基本上通过保持输送介质的压力的恒定即可保持作用在填塞丝13上的力平衡。填塞丝13在离开填塞通道31以后进入由封闭箱壁15形成的填塞通道33。该例如可以设计成管状的封闭箱壁15只是用来将填塞丝13引导到设置在后面的此处没有示出的冷却装置。此处填塞通道33(的直径)设计成比填塞通道31大，以使只有小的摩擦力作用在填塞丝13上。因此防磨损不是必需的。

在图2中以横截面示意性的示出了另一个实施例。该实施例在结构上基本上与前面根据图1的实施例一致，这样下面只说明本质上的不同处。更好地显示概况，对于具有同样功能的部件使用同一参考标号。

为了附加地加速输送介质，输送喷嘴1在纱线通道3中具有一个最窄的横截面，该横截面直接在空气入口16的下方形成。由此输送介质被加速到一高于声速的流速。纱线通道3通入一个由一个圆柱体18形成的填塞通道31。圆柱体18设置在填塞箱2的第一区段7.1内。圆柱体18具有分布在圆周上的多个纵向切缝34，通过这些切缝所述填塞通道31与一个由壳体11和圆柱体18形成的环形室35相连接。壳体11在环形室35上通过开口32连接在一个抽吸管12上。圆柱体18在其朝向填塞丝13的侧面上具有一涂层19。形成用于引导填塞丝的摩擦表面的该涂层19优选地由一种陶瓷材料制成。但也可以使用金属的硬铬涂层(Hartchromschichte)或碳化合物。圆柱体18也可以由一种包括一形成摩擦表面14的氧化铝层的铝材料制成。所述纵向切缝34至少在圆柱体18的部分区域上延伸。

填塞箱的第二区段7.2由包含填塞通道33的封闭箱壁15形成。填塞通道33在端部形成填塞出口6。封闭箱壁15在其朝向填塞丝13的侧面具有一同样带有一耐磨擦涂层35的接触表面20。

直接在填塞出口6上有一配设给填塞箱2的由两个面对面的辊子形成的输送装置29。输送装置29将填塞丝13引导至一个设置在输送装置29下方的冷却装置30。该冷却装置30可以例如由一个冷却鼓形成，填塞丝在该冷却鼓的圆周上冷却。输送装置29和冷却装置30在其接触表面37和38上都设有一涂层。

图2所示实施例的功能基本上与前述根据图1的实施例一致，因此对纱线流程不再进行说明。但此处还可以通过输送装置29影响填塞丝的形成。

图3中示意性示出输送喷嘴的一个实施例的横剖视，该输送喷嘴可用于例如根据图1的实施例或根据图2的实施例中。此处在图3.1中示出处于拆卸状态的和在图3.2中示出处于安装状态的输送喷嘴。只要没有明确地引用一个附图，下面的说明适用于两个附图。

输送喷嘴1在入口21的区域，在空气入口16的区域和在出口24的区域分别具有一个切(凹)口36.1、36.2和36.3。切口36.1、36.2和36.3通过一纱线通道3相互连通。在切口36.1和36.2之间在输送喷嘴1内形成一个压力室39。在输送喷嘴1的输入区的切口36.1用来接纳一个导向件22.1。导向件22.1形成一个与纱线通道3的延长线对齐的输入通道23。导向件22.1优选地由一种陶瓷材料制成。当然导向件22.1也可以在输入通道23的区域内带有一涂层。

导向件22.2安装在切口36.2内。导向件22.2形成一个空气入口16，通过该空气入口将输送介质从压力室39导入到导向件22.2的一个导向通道26中。导向件22.2的导向通道26与纱线通道3的延长线对齐。在导向件22.2的入口侧设置有一个形成一个输入通道28的嵌入件27。输入通道28具有比后面的导向通道26小的直径。嵌入件27和导向件22.2同样可以有利地由一种陶瓷材料制成或设有一个涂层。

在输送喷嘴1的出口侧在切口36.3内嵌入导向件22.3。导向件22.3形成一个在纱线通道3的延长部内对齐并形成输送喷嘴1的出口24的输出通道25。导向件22.3同样优选地由一种陶瓷材料制成。

图3所示输送喷嘴特别是在受纱线很强烈作用力的接触位置和摩擦位置由一种耐磨损的材料制成，以实现稳定和均匀的纱线导向和纱线输送。此外还显著降低纱线和接触位置或摩擦位置之间的摩擦系数。

在图1到3中所示的装置中还可以看出，输送喷嘴1和填塞箱2分别由两个在运行期间力锁合地相互连接的半部形成。当然原则上也可以采用设有相应的陶瓷嵌入件或涂层的单件的输送喷嘴和填塞箱。但无论装置的结构如何，与纱线接触的装置的区域也都可以由全陶瓷或涂覆的铝材料制成。由此根据本发明的装置的特征特别是其高的抗磨损和由此稳定的摩擦特性以及对纱线上油剂的不敏感性以及由于对污染的不敏感性而显著增长的清洁周期。这样使用一个根据本发明的装置可以达到高出3到5倍的使用寿命。在使用根据本发明的带有陶瓷材料或陶瓷材料涂层的装置的情况下，与普通的卷曲装置相比可以在长得多的时间段内保持纱线卷曲的稳定。由此实现高得多的生产可靠性。

参考标号表

1  输送喷嘴

2  填塞箱

3  纱线通道

4  纱线

5  纱线入口

6  填塞出口

7  区段

8  透气箱壁

9  薄片

10 薄片支架

11 壳体

12 抽吸管

13 填塞丝

14 摩擦表面

15 封闭箱壁

16 空气入口

17 输入通道

18 圆柱体

19 涂层

20 接触表面

21 入口

22 导向件

23 入口通道

24 出口

25 输出通道

26 导向通道

27 嵌入件

28  入口通道

29  输送装置

30  冷却装置

31  填塞通道

32  开口

33  填塞通道

34  纵向切缝

35  涂层

36  切口

37  接触表面

38  接触表面

39  压力室

Claims (13)

1.填塞卷曲一合成多纤维丝纱线(4)的装置，包括一个具有一个用于引导和输送纱线(4)的纱线通道(3)的输送喷嘴(1)和一个设置在纱线通道(3)端部的用于形成和接纳填塞丝(13)的填塞箱(2)，该填塞箱包括一个纱线入口(5)和一个填塞出口(6)并在纱线入口(5)和填塞出口(6)之间包括一个具有一透气箱壁(8)的区段(7.1)，其中所述透气箱壁(8)在朝向填塞丝(13)的内侧面上具有一个由一种耐磨损材料制成的摩擦表面(14)，其特征为，在输送喷嘴(1)内被纱线接触的接触表面至少部分地由一耐磨损材料以一涂层的形式或一陶瓷材料的形式形成。

2.根据权利要求1的装置，其特征为，所述摩擦表面(14)通过一涂覆在箱壁(8)表面的涂层(19)形成。

3.根据权利要求1的装置，其特征为，所述箱壁(8)由一种陶瓷材料制成，该陶瓷材料在箱壁(8)的表面形成所述摩擦表面(14)。

4.根据权利要求1的装置，其特征为，所述透气箱壁(8)由一个带有在圆周均匀分布的纵向切缝(34)的圆柱体(18)形成。

5.根据权利要求1的装置，其特征为，所述透气箱壁(8)由多个相互以小的距离环形设置的薄片(9)形成。

6.根据权利要求1的装置，其特征为，所述填塞箱(2)具有另一个带有一封闭箱壁(15)的区段(7.2)，该区段设置在带有透气箱壁(8)的区段(7.1)的后面；所述封闭箱壁(15)在朝向填塞丝(13)的内侧面具有一个由耐磨损材料制成的接触表面(20)。

7.根据权利要求6的装置，其特征为，所述接触表面(20)由一个涂覆在箱壁(15)表面上的涂层(35)形成。

8.根据权利要求6的装置，其特征为，所述箱壁(15)由一种陶瓷材料组成，该陶瓷材料在箱壁(15)的表面上形成所述接触表面(20)。

9.根据权利要求1的装置，其特征为，所述输送喷嘴(1)具有一个形成纱线通道(3)的入口(21)的导向件(22.1)，该导向件(22.1)形成一个在纱线通道(3)的延长部内对齐的输入通道(23)；所述导向件(22.1)由一种陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。

10.根据权利要求1的装置，其特征为，所述输送喷嘴(1)具有一个形成纱线通道(3)的出口(24)的导向件(22.3)，该导向件(22.3)形成一个与纱线通道(3)的延长线对齐的输出通道(25)；所述导向件(22.3)由一种陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。

11.根据权利要求1，9或10的装置，其特征为，所述输送喷嘴(1)具有一个在纱线通道(3)内形成空气入口(16)的导向件(22.2)，该导向件(22.2)形成一个与纱线通道(3)的延长线对齐的导向通道(26)；所述导向件(22.2)由一种陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。

12.根据权利要求11的装置，其特征为，所述导向件(22.2)具有一个形成一个导向通道(26)的入口的嵌入件(27)，该嵌入件(27)形成一个与导向通道(26)的延长线对齐的输入通道(28)；嵌入件(27)由一种陶瓷材料制成或在其表面带有一涂层。

13.根据权利要求1的装置，其特征为，沿纱线流程方向在所述填塞箱(2)后面设置一个输送装置(29)和/或一个冷却装置(30)；所述输送装置(29)和冷却装置(30)在被填塞丝接触的接触表面(37、38)上具有一个涂层。

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