CN100366806C - 用于多纤维长丝涡流变形的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于多纤维长丝涡流变形的带一细长的、两端开口的长丝通道的装置。长丝通道在横截面内由一导丝区和一膨胀区构成，其中一空气输入通道通入导丝区内。为了引导长丝，在长丝通道之外设一导丝装置，它与导丝区设置在一个长丝行进平面内。为了在涡流变形期间在大的偏转以后在长丝上产生尽可能高频的振动，长丝通道在横截面内在导丝区和膨胀区之间具有一截面变窄部位。

Description

用于多纤维长丝涡流变形的装置

技术领域

本发明涉及一种用于多纤维长丝涡流变形的装置。

背景技术

例如由EP0976856A1已知一种这一类型的装置。

在制造合成多纤维长丝时，长丝由许多极细的线状单丝组成。因此这种熔融纺造的长丝是许多单丝线组成的丝束。为了得到用于后续处理过程的单丝线的结合，多纤维长丝最好用压缩空气涡流变形。为此将长丝引入一长丝通道内，通道内通过一基本上垂直于长丝行进方向的空气输入通道吹入压缩空气。在这里形成单丝线的缠绕，它们被称为所谓的喷气变形结头(Tangelknoten)。因此长丝内单位长度上喷气变形结头的数量是对于丝线紧密度的一个重要尺度。

为了在长丝内产生尽可能持久和均匀的结头结构，在按EP0976856A1的已知装置中，长丝通道在横截面内由一导丝区和一膨胀区组成。其中导丝区用来引导长丝，使长丝通过输入压缩空气从导丝区偏转到膨胀区内，为此导丝区配设导丝器，它们使长丝进入和输出长丝通道的导丝区，但是在实际中发现，由于来源于涡流变形的固有动能，长丝在比较窄小的导丝区内非常剧烈地碰撞，这特别是在进入长丝通道时导致在细的单丝中严重地形成绒毛。此外长丝通道的造型还有其他缺点，即，长丝在涡流变形期间在膨胀区和导丝区内，特别是在气流压力不够时，具有较大的振动自由度。但是这种大的振动运动导致长丝内结头频数的减小。另一个缺点是，只有一小部分气流使单丝偏转，因为大部分空气在狭窄地通行的单丝旁不起作用地流过。

发明内容

因此本发明的目的是这样地改进这一类型的用于多纤维长丝涡流变形的装置，它避免上述缺点，并在单位长度的长丝上达到具有高结头频数的剧烈缠绕。

本发明提出一种用于多纤维长丝涡流变形的装置，具有一细长的、两端开口的长丝通道，所述长丝通道在横截面内由一导丝区和一膨胀区构成，其中导丝区具有比膨胀区小的宽度，并且有一空气输入通道通入到导丝区；还具有一位于长丝通道之外的导丝装置，所述导丝装置和长丝通道的导丝区位于同一长丝行进平面内；还具有一与长丝通道的导丝区连通的细长的放入槽，用以使长丝穿入长丝通道，其中长丝通道在横截面内在导丝区和膨胀区之间有一截面变窄部位。

本发明基于这样的认识，即，在涡流变形时长丝内结头的形成与长丝在长丝通道内振动运动的振幅直接相关。已经确定，长丝在长丝通道内振动的振幅越小，长丝内单位长度上的结头数便越高。为了使在涡流变形期间通过气流从导线区偏转到膨胀区内的多纤维长丝尽可能以小的振幅振动，按照本发明，长丝通道在横截面内在导丝区和膨胀区之间有一横截面变窄部位。从而提高长丝通道内的空气速度，并产生附加的旋涡，它们防止长丝在涡流变形期间从膨胀区回落到导丝区内。长丝仅仅以偏转状态留在膨胀区内，从而使涡流变形期间振动幅度受到限制。

与已知解决方案相比，涡流变形通道形状的特征特别是，用这种形状在比较低的室气压力时便已经达到高的结头数。

为了给长丝在导丝区内足够的自由度，在长丝通道的横截面内导丝区的宽度做得比横截面变窄部位的宽度大。从而在长丝运动动能较大时自动减小在导丝区内长丝通道壁上的碰撞。

通过空气输入通道具有一带一大于或等于横截面变窄部位宽度的开口尺寸的入口横截面的这种本发明的特别优良的改进结构，而使长丝通过输入的气流可靠地在膨胀区内偏转，从而以小的振幅进行振动。特别是在空气输入通道的开口尺寸大于横截面变窄部位的宽度的情况下，在长丝通道内出现气流加速效应。这种效应一方面促使以高的强度抓住所有单丝线，另一方面大大减少空气从膨胀区回流到导丝区内。

在本发明的优选改进结构中，长丝通道在膨胀区内的位于空气输入通道对面的通道壁具有一用来使出现的气流转向的导引轮廓，其特点是，通过按要求输入空气在长丝涡流变形时可产生长丝的运行平稳性或长丝的振动特性或附加效应。

本发明这样一种改进结构特别优良，在这种结构中导引轮廓由一中凸的拱起构成，它沿空气通道的中心布置。由此使撞击在壁上的气流对称分配和导向，这促使长丝基本上保持在膨胀区的中心。从而提高长丝的运动平稳性，这特别是在前置和后置处理级中起有利影响。

因此长丝通道的整个横截面例如可以由三个至少部分重叠的圆形横截面构成，其中圆形横截面的中心布置成一个顶点朝向空气通道的三角形。从而长丝通道的膨胀区可以用简单的方式方法由两个重叠的孔、导丝区由另一个孔制成，其中横截面变窄部位做成喷嘴，它得到相应的棱角倒圆。

但是导引轮廓也可以用一中凹拱起构成，它相对于空气通道非对称布置。由此促使气流这样地导向，它除了使单丝线缠绕还附加地触发单丝束上的捻转效应。由此可以改善长丝的紧密度。

除了长丝通道的几何结构以外，长丝导向还具有改善涡流变形特征值的影响。配设于长丝通道的导向装置可以由两个导丝器构成，它们在长丝流程内设置在长丝通道前面和后面，尤其是可沿长丝行进方向定位。这种结构具有这样的优点，即，长丝的涡流变形可以在长丝流程的任何部位上进行。

但是在实线中这样一种导向装置得到了验证，用这种装置达到涡流变形在长丝处理过程中的高度集成。例如导向装置也可以有利地由一转向销和一导丝辊构成，它们在长丝流程内设置在长丝通道前面和后面，其中长丝最好在穿过长丝通道之前在转向销上垂直于长丝通道的纵轴偏转，这种结构有这样的优点，即，通过在转向销上的转向点，长丝始终由一保持不变的位置进入长丝通道。使得长丝内的动态运动本身不发生变化。

为了确保在长丝穿入长丝通道时长丝到达导丝区内，本发明这样一种改进结构特别有利，在这种结构中，放入槽和空气输入通道在一共同的入口平面内与长丝通道的导丝区连接。因此使通过空气输入通道输入的压缩空气与穿丝运动方向一致，使得在放入槽内存在长丝时此长丝在开始涡流变形时通过压缩空气自动吹入长丝通道的导丝区内。

在制造熔融纺造长丝时通常相互并排地同时产生许多长丝，例如12根或16根。这时为了涡流变形每根长丝必须单独地穿过长丝通道。在本发明的改进结构中，并排设置许多做得相同的长丝通道，这种结构得到了特别的验证，其中每个长丝通道配设一空气输入通道和一放入槽，两个相邻长丝通道的两条相邻放入槽通入一个共同的汇集放入槽内。因此所有长丝的涡流变形可以在这样的区域内进行，在此区域内长丝相互以例如小于10mm的距离行进。

附图说明

下面参照附图对本发明装置的一些实施例作较详细的说明：

附图表示：

图1示意表示本发明装置第一种实施例的纵剖视

图2示意表示图1中实施例的横截面

图3示意表示本发明装置另一种实施例的横截面

图4示意表示本发明装置又一种实施例的横截面

图5示意表示本发明装置又一种实施例的正视图

图6示意表示本发明装置再一种实施例的横截面

具体实施方式

在图1和2中示意表示本发明装置的第一种实施例。图1表示纵剖视、图2表示装置的横截面，如果没有具体指某个图形，下面的说明适用于两个图形。

此实施例具有一在基体15内的细长的、两端开口的长丝通道1。基体15做成长方六面体形。长丝通道1具有一种两分式横截面，它由一导丝区4和一膨胀区2组成。导丝区4和膨胀区2通过一横截面变窄部位3相互连接。

在长丝通道1外面设有一由导丝器7.1和7.2组成的导向装置。导丝器7.1在长丝流程中设置在长丝通道1之前，导丝器7.2在长丝流程中设置在长丝通道1之后，导丝区4设置在一共同的长丝流程平面内。导丝器7.1和7.2最好可沿长丝行进方向定位，使得可以改变导丝器7.1和7.2之间悬空的长丝长度。

一空气输入通道5通入长丝通道1的导丝区4，空气输入通道垂直于长丝通道1的纵轴布置。空气输入通道5通过一压缩空气管连接在这里未画出的压缩空气源上。

为了长丝的穿入，长丝通道1的导丝区4在其整个长度上与一放入槽6连接。为此放入槽6和空气输入通道5设置在一共同的入口平面内，以便方向相同地通入导丝区4。放入槽6做成L形，并终止于基体15的侧面。

图2中放大表示长丝通道1的横截面，这里在基体15的底面上以虚线表示出用空气输入通道5输入空气。长丝通道1的膨胀区2在位于空气输入通道5对面的通道壁上具有一导引轮廓9。导引轮廓9通过沿空气输入通道中心布置的中凸拱起10构成。空气输入通道5具有一开口尺寸为L的入口横截面。空气输入通道5的开口尺寸L其大小等于横截面变窄部位3的宽度E。宽度为E的横截面变窄部位3是导丝区4和膨胀区2之间的连接部位。这里导丝区4具有宽度F，膨胀区2具有宽度S。长丝通道1的整个横截面做得对称于空气输入通道5的中心线。导丝区的宽度F大于截面变窄部位3的宽度E，其中导丝区4的宽度F这样确定，使得实现尽可能无接触的导丝。与此相比，膨胀区2的宽度做得比导丝区4的宽度F大得多。

为了使由许多单丝线构成的多纤维长丝8涡流变形，长丝8首先通过导丝器7.1和7.2的引导穿过长丝通道1的导丝区4。为此长丝8通过放入槽6穿入导丝区4。为了涡流变形首先通过空气输入通道5将压缩空气流引入导丝区4。在图2中通过箭头表示的压缩空气流捕获长丝8，并将它引入膨胀区2。在图1中表示出长丝流程，其中在导丝区4内的长丝流程用虚线表示。

在膨胀区2内出现的气流通过导引轮廓9这样地转向，使得基本上形成两股支流，它们均匀地分配到膨胀区上。这里通过截面变窄部位3达到：没有回流进入导丝区4。从而使长丝8留在膨胀区2内。在截面变窄部位3和膨胀区2的导引轮廓9之间的在图2中用大写字母H表示的距离表示长丝8最大振动时振幅的大小，按本发明的长丝通道1的结构造型使得可以限制振幅，从而在长丝8上可产生特别高频的振动，这造成长丝单位长度上喷气变形结头数量加大。在与由现有技术已知的装置的对比试验中得知，单位长度上结头频数加大约30％。

在涡流变形期间长丝的振动能力主要还由长丝从导丝区4到膨胀区2的偏转确定。通过导丝器7.1和7.2的位置选择可以影响偏转，从而影响随之出现的张力状况，因此可以采取提高振动能力的附加措施。

图3中示意表示本发明装置另一个实施例的横截面。此装置的结构基本上和前一个实施例相同，因此这里仅仅指出其区域。

由膨胀区2和导丝区4构成的长丝通道1具有一与空气输入通道的中心线非对称分布的总横截面，为此膨胀区2内的导引轮廓9由一偏心的中凸拱起11构成，因此整个膨胀区2具有相对于截面变窄部位3和导丝区4不对称的分横截面。通过长丝通道1的这种非对称性达到以这样的方法影响气流，即，进入膨胀区2的气流优先向一侧偏转。这样，同样通过截面变窄部位3基本上防止回流，使得在膨胀区2内形成一单侧气流。这促使单丝束旋转，它叠加在涡流变形上。

在图3中所示的结构中，通过这样的方法达到附加的效应，即，空气输入通道的开口尺寸L等于导丝区的宽度F。具有两个相互倾斜的轮廓的导丝区4使得气流可以定向地进入膨胀区，两个倾斜轮廓通向截面变窄部位3。因此从导丝区4经过截面变窄部位3流入膨胀区2的气流在长丝通道内加速。附加地阻止空气回流到导丝区内。

图4中表示长丝通道1总横截面的另一个实施例。这里长丝通道1的总横截面由三个至少部分重叠的圆形横截面构成，其中圆形横截面的圆心设置成一具有朝向空气输入通道5的顶点的三角形。从而得到长丝通道1总横截面的三叶草形的结构。膨胀区2由两个重叠的圆形横截面构成，其中心位于一垂直于空气输入通道5中心线的平面内。圆形横截面具有相同的半径，它用小写字母r表示。导丝区4由另一个圆形横截面构成，它设置在膨胀区2的圆形横截面的中心。导丝区4的圆形横截面可以做得具有一样大或更大的半径r。在重叠的圆形横截面之间形成的截面变窄部位3通过倒圆构成。长丝通道的这种总横截面可以通过基体15上的简单的多重钻孔制成。

图5中表示本发明装置的一种结构，它使得可以高度地集成在合成长丝的处理过程中。这里导向装置由一导丝辊12和一转向销13构成，它们设置在长丝通道的前面和后面。这里带有长丝通道1的基体15直接设置在绕上导丝辊12的长丝8的长丝流程内。在穿过长丝通道1之前转向销13上的长丝从长丝流程方向向长丝通道1的纵轴方向偏转。为此转向销13设计成L形，其中长丝在转向销13的沟槽内行进。转向销13的沟槽相对于长丝通道1的导丝区布置在中心。通过这样的导丝及导丝结构使长丝可以具有高的振动能力。不管是在长丝的入口还是在出口都不出现严重的张紧状态，这种张紧状态会阻止在涡流变形期间长丝的偏转运动。此外可以避免在进入长丝通道1时长丝8的碰撞。

为了在一个纺丝过程中制造许多长丝时通过一共同的装置涡流变形，图6中表示出一实施例，在该实施例中在一个基体15内相互并排地设置许多长丝通道。这里这些长丝通道1可以按前面所述的例子制造。每个长丝通道1配设一放入槽6和一空气输入通道5。长丝通道1的空气输入通道5优选通过一共同的压缩空气管16供气。为了穿入长丝，分别在两个相邻的长丝通道1之间设一汇集放入槽14。汇集放入槽14在一个封闭端上分别与两个放入槽6连接，它们分别配设于相邻长丝通道1之一。从而可以得到一种紧凑的结构。

图形标记表

1长丝通道         2膨胀区         3截面变窄部位

4导丝区           5空气输入通道   6放入槽

7.1，7.2导丝器    8长丝           9导引轮廓

10中凸拱起        11中凹拱起      12导丝辊

13转向销          14汇集放入槽    15基体

16压缩空气管

Claims (12)

1.用于多纤维长丝涡流变形的装置，具有一细长的、两端开口的长丝通道(1)，所述长丝通道在横截面内由一导丝区(4)和一膨胀区(2)构成，其中导丝区(4)具有比膨胀区(2)小的宽度，并且有一空气输入通道(5)通入到导丝区(4)；还具有一位于长丝通道(1)之外的导丝装置(7.1，7.2)，所述导丝装置和长丝通道(1)的导丝区(4)位于同一长丝行进平面内；还具有一与长丝通道(1)的导丝区(4)连通的细长的放入槽(6)，用以使长丝穿入长丝通道(1)，其特征为：

长丝通道(1)在横截面内在导丝区(4)和膨胀区(2)之间有一截面变窄部位(3)。

2.按权利要求1的装置，其特征为：

截面变窄部位(3)具有小于导丝区(4)宽度(F)的宽度(E)。

3.按权利要求1的装置，其特征为：

空气输入通道(5)具有一开口尺寸(L)大于或等于截面变窄部位(3)宽度(E)的入口横截面。

4.按权利要求1的装置，其特征为：

长丝通道(1)在膨胀区(2)内的位于空气输入通道(5)对面的通道壁具有一用于使出现的气流转向的导引轮廓(9)。

5.按权利要求4的装置，其特征为：

导引轮廓(9)由中凸的拱起(10)构成，它沿空气输入通道(5)中心布置。

6.按权利要求5的装置，其特征为：

长丝通道(1)的总横截面由三个至少部分重叠的圆形横截面组成，其中这些圆形横截面的圆心布置成一顶点朝向空气输入通道(5)的三角形。

7.按权利要求4的装置，其特征为：

导引轮廓(9)由一中凹的拱起(11)构成，它相对于空气输入通道(5)非对称布置。

8.按权利要求1至7之任一项的装置，其特征为：

导丝装置由两个导丝器(7.1，7.2)构成，它们在长丝流程内设置在长丝通道(1)的前面和后面。

9.按权利要求1至7之任一项的装置，其特征为：

导丝装置由一导丝辊(12)和一转向销(13)构成，它们在长丝流程内设置在长丝通道的前面和后面，其中长丝在穿过长丝通道(1)之前或之后偏转。

10.按权利要求1至7之任一项的装置，其特征为：

放入槽(6)和空气输入通道(5)在一共同的入口平面内与长丝通道(1)的导丝区(4)连通。

11.按权利要求1至7之任一项的装置，其特征为：

相互并排地设置许多相同构造的长丝通道(1)，以使许多长丝相互平行地同时涡流变形，其中每个长丝通道配设一空气输入通道(5)和一放入槽(6)，并且，两个相邻长丝通道(1)的两个相邻放入槽(6)通入到一共同的汇集放入槽(14)。

12.按权利要求8的装置，其特征为：

所述两个导丝器(7.1，7.2)可沿长丝行进方向定位。

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