CN101358395B - 用于对合成纤维条进行填塞卷曲变形的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于合成纤维条的填塞卷曲变形的装置，该装置具有两个被驱动的卷曲辊，在这两个卷曲辊之间形成有辊间隙。卷曲辊在出口侧配设有填塞箱，该填塞箱由多个侧板和一顶板及一底板形成。顶板和底板分别具有与所配设的卷曲辊平行延伸的成形延长件，其中上部的成形延长件和下部的成形延长件在它们之间形成用于填塞箱的入口；上部的成形延长件和下部的成形延长件与相配的卷曲辊一起分别形成一在卷曲辊的长度上延伸的密封间隙。为了特别是在卷曲辊非常长时获得用于纤维条卷曲变形的足够稳定性，根据本发明，当卷曲辊的长度大于500mm时，下部的成形延长件和上部的成形延长件由一种其材料刚度由至少为280GPa的弹性模量来确定的材料形成。

Description

用于对合成纤维条进行填塞卷曲变形的装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于对合成纤维条进行填塞卷曲变形的装置。

背景技术

例如由EP 0 582 129 A1中已知这种用于合成纤维条进行填塞卷曲变形的装置。

该已知装置具有两个协作的、被驱动的卷曲辊，它们之间形成有辊间隙。在辊间隙的延长部上，填塞箱在流出侧直接设置在卷曲辊的下游。填塞箱由多个箱壁形成，该箱壁被配设给卷曲辊以延长辊间隙。因此填塞箱朝卷曲辊的端侧由两个相对的侧板限定，而在卷曲辊的纵向侧上由顶板和底板限定，该顶板和底板在卷曲辊的整个长度上延伸并设置在侧板之间。顶板和底板分别具有成形延长件(Formansatz)，该成形延长件平行于卷曲辊延伸以形成进入填塞箱的入口并且与相配的卷曲辊形成密封间隙。为此，顶板和底板的成形延长件设计成逐渐变细的，以便根据填塞箱的尺寸尽可能靠近辊间隙地设置填塞箱的入口。在此，逐渐变细的成形延长件在卷曲辊的整个长度上延伸，该卷曲辊的长度根据纤维纤度和通过量在所述已知装置中最高可达360mm。

在制造预先作为纤维带由所述已知装置卷曲变形的短纤维时，越来越希望能提高生产量。然而，对于纤维条的卷曲变形所希望的卷曲带宽度必须保证所有在纤维条中引导的各单丝尽可能地获得均匀的卷曲变形。因此，过厚和过窄的纤维条会导致不均匀的卷曲变形。相反，薄的和宽的纤维条要求较大的工作宽度，该较大的工作宽度会导致特别是在填塞箱的入口区域内的不稳定性和变化性。

发明内容

本发明的目的是，提供一种开头所述类型的装置，在该装置中带宽度(Bandbreite)大于500mm的合成纤维条能够以较高的均匀性在整个带宽度上卷曲变形。

根据本发明，上述目的这样实现，即，当卷曲辊的长度大于500mm时，下部的成形延长件和上部的成形延长件由这样一种材料形成，该材料的材料刚度通过至少为280GPa的弹性模量来确定。

本发明的有利的改进形式通过从属权利要求的特征和特征组合来限定。

已经显示出，当卷曲宽度逐渐增加时，在填塞箱的入口区域内由于进入的纤维条在成形延长件上造成的载荷会导致入口横截面的不允许的扩张。然而，在成形延长件的自由端上的这种形状改变必然会导致成形延长件和卷曲辊之间的密封间隙的改变。在此，为了能够尽可能地保持最小距离以避免不希望的滑动接触，已经证明，从卷曲辊的特定长度并因此从成形延长件的特定长度起，必须明显地增强成形延长件。本发明的特殊优点在于，成形延长件的壁厚特别是在填塞箱的入口区域内能够保持不变。因此，甚至在卷曲辊的辊直径很大时，与辊间隙相比，也能实现较小的相匹配的填塞箱开口。通过本发明，即使对于卷曲宽度超过1,000mm的情况也可不变地使用其形状本身已知的成形延长件。

为了提高填塞箱入口区域的刚度以及改进在成形延长件和卷曲辊之间形成的密封间隙，根据一个特别优选的改进形式，下部的成形延长件材料的材料刚度与上部的成形延长件材料的材料刚度设计成一样大，其中所述材料优选地由烧结硬质材料组成。

因为要求对成形延长件上的、用于引导纤维以及形成密封间隙的表面进行机械上的超精细加工，所以基于碳化钡的烧结硬质材料的使用尤其证明是合适的。这种也例如已知商品名为Ferro-Titanit的烧结硬质材料除了材料刚度高外还能够以常规方式机械加工。

就此而言，本发明这样的改进形式是特别有利的，在该改进形式中下部的成形延长件与底板以及上部的成形延长件与顶板分别一体地形成。因此能够有利地避免成形延长件和所述板之间的连接位置。

为了能够实现尽可能窄的填塞箱，根据本发明的装置优选设计成使下部的成形延长件和上部的成形延长件分别在其自由端上具有窄的、具有锐角横截面的纵向棱边。因此使填塞箱的入口能直接设置在离辊间隙很短距离处。

为了即使在卷曲辊长度很大时也使成形延长件上的纵向棱边获得足够的稳定性，纵向棱边的横截面优选地设计成具有10°到30°范围内的角度。

为了使纤维条平缓地进入填塞箱，优选地在成形延长件的彼此相对的纵向棱边上形成进入斜坡。在此，纵向棱边上的该进入斜坡有利地具有＜30°范围内的倾斜角。

为了在顶板和底板的相应的成形延长件与卷曲辊之间获得尽可能高的密封作用——这特别是在填塞箱内部对纤维进行蒸化处理时是必须的，下部的成形延长件和上部的成形延长件相对于卷曲辊分别具有密封面，该密封面由多个倒圆部和/或由多个锥形段形成，以与相应的卷曲辊的形状相匹配。因此在密封间隙的整个长度上设置有多个狭窄位置，所述狭窄位置能与卷曲辊和填塞箱之间的位置公差无关地导致高的密封性。

附图说明

下面根据附图详细说明根据本发明的装置的几个实施例。在附图中：

图1示意性示出根据本发明的装置的第一实施例的纵剖视图；

图2示意性示出按照图1的实施例的填塞箱的横剖视图；

图3示意性示出按照图1的实施例的顶板的纵剖视图；

图4示意性示出底板的一个实施例的纵剖视图。

具体实施方式

在图1和2中示意性示出根据本发明的装置的第一实施例的多个视图。图1示出该实施例的纵剖视图而图2示出其横剖视图。只要没有特别指明参考一种一个附图，则下面的说明对这两个附图都有效。

用于合成纤维条、例如丝束或纤维束的填塞卷曲变形的装置主要包括两个可转动地支承在机架(这里未示出)中的卷曲辊1和2以及设置在卷曲辊1和2下游的填塞箱6。在上部的卷曲辊1和下部的卷曲辊2之间形成有辊间隙3以便能拉入纤维条和通过弯折来使纤维条卷曲变形。卷曲辊1和2中的每一个都分别由圆柱形的辊体4和与辊体4不可相对转动地连接的辊轴5形成。上部卷曲辊1和下部卷曲辊2的辊轴5分别被可转动地支承并与用于驱动卷曲辊1和2的驱动单元(这里未示出)相联接。

在卷曲辊1和2的端侧上设置有两个侧板7.1和7.2，所述侧板在端侧上覆盖在卷曲辊1和2之间形成的辊间隙3。侧板7.1和7.2延伸超过辊间隙3的入口区域并同时形成填塞箱6的侧壁。在侧板7.1和7.2之间在出口侧由顶板8和底板9形成填塞箱6。顶板8在朝向卷曲辊1的端部上具有成形延长件10，该成形延长件以其自由端平行于卷曲辊1延伸并形成密封间隙13.1。底板9同样在其朝向卷曲辊2的自由端上具有下部的成形延长件11，该成形延长件同样在卷曲辊2的整个长度上延伸并与卷曲辊形成密封间隙13.2。成形延长件10和11的自由端在它们之间形成用于填塞箱6的入口15。

为了进一步说明按照图1和2的实施例，现在附加地参考图3。图3示出图1中在填塞箱的入口区域内的纵剖视图的细节。在此仅示出填塞箱6的顶板8。

如图3所示，顶板8和上部的成形延长件10由两个部分形成。在此，分界面是示例性的。原则上也存在这样的可能性，即，分界面沿水平方向延伸并且仅覆盖填塞箱6的入口区域。

成形延长件10和顶板8形成公共的上部箱壁19，该上部箱壁19用于引导在填塞箱6中被引导的纤维条。成形延长件10在自由端上具有纵向棱边12.1，该纵向棱边在卷曲辊1的整个长度上延伸。纵向棱边12.1在横截面内设计成锐角的。为此，内箱壁19与在成形延长件10的端面上形成的密封面14.1设置成相互成锐角。在此，纵向棱边12.1的横截面形成10°到30°范围内的角度。在进一步的分布结构(Verlauf)中，密封面14.1由多个倒圆部17.1和17.2形成，这些倒圆部与纵向棱边一起具有与卷曲辊1相匹配的形状。因此在密封面14.1的区域内在成形延长件10和卷曲辊1之间形成有密封间隙13.1。内箱壁19和密封面14.1之间在纵向棱边12.1的区域内的角度以附图标记α表示。密封面14.1的倒圆部17.1和17.2具有不同的半径，在图3中分别以R₁和R₂来表示。

为了改进从辊间隙出来的纤维条进入填塞箱6的入口15的运行情况，在纵向棱边12.1上形成有进入斜坡16。该进入斜坡16相对于箱壁19具有倾斜角β，该倾斜角β设计成在＜30°的范围内。

为了在卷曲辊1和2的长度大于500mm时获得入口15的足够的稳定性以及在辊间隙3的出口侧上获得密封间隙13.1和13.2的足够的稳定性，成形延长件10和成形延长件11由一种其材料刚度由至少为280GPa的弹性模量确定的材料形成。因此获得与由钢制成的成形延长件相比提高了25％的刚度。因而成形延长件10和11优选地由烧结硬质材料制成。由于其机械可加工性，特别是例如由商品名为Ferro-Titanit已知的基于碳化钡的烧结硬质材料已经得到了验证。这种基于碳化钡的烧结硬质材料具有294GPa的弹性模量，从而已经实现了特别是对纵向棱边的明显加强。

在图1和2所示的实施例中，下部的成形延长件11设计成与上部的成形延长件10相同，其中使下部的成形延长件11与上部的成形延长件10保持镜像对称。

图4示出底板9的另一实施例的局部剖视图，该底板例如可用于按照图1和2的实施例中。底板9的这个实施例基本上与前述的实施例相同，因而这里仅说明不同之处。

底板9和下部的成形延长件11一体地形成，因此下部的成形延长件11和底板9均由烧结硬质材料制成。这个实施例特别具有以下优点，即，由下部的成形延长件11和底板9形成的内箱壁19具有很高的耐磨损性。

下部的成形延长件11在其自由端上具有纵向棱边12.2，该纵向棱边设计成锐角的横截面。密封面14.2和内箱壁19形成10°到30°范围内的角度α。

在进一步的分布结构中，在下部的成形延长件11的自由端部上，密封面14.2由多个锥形段18.1和18.2形成。锥形段18.1和18.2中的每一个都具有不同的角位置。所述角位置在图4中由角γ1和γ2来表示，所述角γ1和γ2是竖直线与密封面14.2所成的角。

就此而言，密封面14.2主要由三个锥形段形成，其中第一锥形段构成纵向棱边12.2。在过渡区中有利地形成倒圆部。在密封面14.2和这里未示出的卷曲辊2之间形成密封间隙，该密封间隙在其分布结构上具有多个狭窄位置。因此可有利地实现高密封作用。因而根据本发明的装置的这个实施例也特别适合于在填塞箱内对纤维进行蒸化处理。

在入口区域内，内箱壁19在纵向棱边12.2的自由端上由进入斜坡16形成，该进入斜坡相对于箱壁19的延伸方向成倾斜角β。倾斜角β在此同样在＜30°的范围内。

图1-4所示的根据本发明的装置的实施例特别适合于在纤维生产线上实现大的卷曲宽度。因而能有利地使用具有最高1,000mm和以上长度的卷曲辊，以使纤维条或纤维束卷曲变形。

附图标记列表：

1           上部的卷曲辊

2           下部的卷曲辊

3           辊间隙

4           辊体

5           辊轴

6           填塞箱

7.1，7.2    侧板

8           顶板

9           底板

10          上部的成形延长件

11          下部的成形延长件

12.1，12.2  纵向棱边

13.1，13.2  密封间隙

14.1，14.2  密封面

15          入口

16          进入斜坡

17.1，17.2  倒圆部

18.1，18.2  锥形段

19          箱壁

Claims (8)

1.一种用于合成纤维条的填塞卷曲变形的装置，该装置具有两个被驱动的卷曲辊(1，2)，这两个卷曲辊在它们之间形成辊间隙(3)，该装置还具有在出口侧配设给卷曲辊(1，2)的填塞箱(6)，该填塞箱由多个侧板(7.1，7.2)和一顶板(8)及一底板(9)形成，其中顶板(8)和底板(9)分别具有平行于相配的卷曲辊(1，2)延伸的成形延长件(10，11)，其中上部的成形延长件(10)和下部的成形延长件(11)在它们之间形成用于填塞箱(6)的入口(15)；上部的成形延长件(10)和下部的成形延长件(11)与相配的卷曲辊(1，2)一起分别形成在卷曲辊(1，2)的长度上延伸的密封间隙(13.1，13.2)，

其特征在于，

当卷曲辊(1，2)的长度大于500mm时，下部的成形延长件(11)和上部的成形延长件(10)由一种其材料刚度由至少为280GPa的弹性模量来确定的材料形成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，下部的成形延长件(11)材料的材料刚度和上部的成形延长件(10)材料的材料刚度一样大；这两种材料都由烧结硬质材料形成。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，烧结硬质材料基于碳化钡制成。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，下部的成形延长件(11)与底板(9)以及上部的成形延长件(10)与顶板(8)分别一体地形成。

5.根据权利要求1至3中的一项所述的装置，其特征在于，下部的成形延长件(11)和上部的成形延长件(10)分别在其自由端上具有窄的纵向棱边(12.1，12.2)，所述纵向棱边具有锐角的横截面。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述纵向棱边(12.1，12.2)的横截面具有在10°到30°范围内的角度(α)。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述纵向棱边(12.1，12.2)相对于填塞箱(6)的入口(15)分别具有进入斜坡(16)；纵向棱边(12.1，12.2)上的所述进入斜坡(16)分别由小于30°范围内的倾斜角(β)形成。

8.根据权利要求1至3中的一项所述的装置，其特征在于，下部的成形延长件(11)和上部的成形延长件(10)相对于卷曲辊(1，2)分别具有一密封面(14.1，14.2)，所述密封面由多个倒圆部(17.1，17.2)和/或由多个锥形段(18.1，18.2)形成，用以与相应的卷曲辊(1，2)的形状相匹配。

Images