CN101498067B

CN101498067B - 气流纺纱装置

Info

Publication number: CN101498067B
Application number: CN2009100032730A
Authority: CN
Inventors: 赫尔穆特·福伊尔洛; 尚德吕·塞沙尔; 托马斯·魏德; 罗塔尔·温岑
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2009-02-01
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2029-02-01
Also published as: CH698406B1; CH698406A2; DE102008006379A1; JP5374708B2; JP2009179928A; CN101498067A

Abstract

本发明涉及一种借助环行气流制造纱线(36)的气流纺纱装置(1)，所述气流纺纱装置(1)包括壳部(16)，所述壳部至少部分包围纺纱喷嘴(19)，所述纺纱喷嘴(19)具有沿纺纱方向的反方向渐缩的纺纱锥体(24)以及入口(35)，所述壳部(16)与所述纺纱锥体(24)在径向上间隔开，从而在所述纺纱锥体(24)和所述壳部(16)之间形成环形包络间隙(4)，且所述壳部(16)具有可被施加压缩空气的喷气喷嘴(23)用于生成环行气流，其中，在离开所述喷气喷嘴(23)的气流首先撞击在包围所述纺纱锥体(24)的所述壳部(16)的表面上的平面的下游处，所述包络间隙(4)的宽度突然增加。

Description

气流纺纱装置

技术领域

本发明涉及一种借助环行气流制造纱线的气流纺纱装置，该气流纺纱装置包括壳部，该壳部至少部分包围具有头部的中空纺纱锥体和入口，所述纺纱锥体沿纺纱方向的反方向渐缩，其中，所述壳部与所述纺纱锥体在径向间隔开，从而在所述纺纱锥体和所述壳部之间形成环形包络间隙，并且其中，所述壳部具有可被施加压缩空气的喷气喷嘴用于生成环行气流。

背景技术

从同族的DE 44 31 761 A1公知一种气流纺纱装置，其中，在上游牵伸装置内牵伸的纤维条通过喷嘴组件被导入气流纺纱装置，并且经由起阻捻作用的纤维条引导器进入固定设置的中空纺纱锥体的入口。纺纱锥体具有被喷嘴组件部分包围的渐缩头部以及入口。在此，在纺纱锥体和喷嘴组件之间形成环形包络间隙。喂入气流纺纱装置的纤维条在纺纱锥体的头部区域内受到气流影响，该气流是离开喷嘴组件的喷气喷嘴的气流产生的，其具有径向和轴向的流动分量。具体而言，气流的轴向分量促使所喂给的纤维条的边缘纤维的后自由端部被提起或者分离。从纤维条提起的纤维围绕着纺纱锥体的头部，并且在旋转气流的作用下旋转。另一方面，边缘纤维的前端已经被包缠纤维捕获，并被引入中空纺纱锥体。在抽出所制造的纱线时，已经被提起且围绕头部旋转的边缘纤维缠绕在纤维束芯上。然而，从纤维条分离的纤维中的一些纤维，具体而言是长度较短的纤维，在纺纱过程中没有被涉及到，而是在强气流的作用下，经过纺纱锥体上的包络间隙，作为纤维废料经由气流纺纱装置的膨胀空间引开。尤其是在加工梳理后的喂给棉花时，这样产生的纤维浪费可能超过总纤维量的10％。

DE 41 22 216 A1同样公开了一种气流纺纱装置，其具有壳部，该壳部部分包围通过带驱动而旋转的中空纺纱锥体，并且邻接在下游的喷嘴组件。纺纱锥体的入口与中空喷嘴组件的出口的平面重合，喷气喷嘴布置在该出口的平面内，用以生成环行气流。根据DE 41 22 216 A1的纺纱装置的壳部的内径远大于喷嘴组件的内径，从而与根据DE 44 31 761 A1公开的纺纱装置相比，在牵拉和纤维绕纺纱锥体旋转的区域内出现非常宽的环形间隙。离开喷嘴组件的喷气喷嘴的气流撞击在壳部的内表面上，从而生成具有旋转速度分量和轴向速度分量的流动，被气流获取且借助其头端部被编入的纤维由于宽的环形间隙而很大程度地展开、也就是较低程度地在轴向上取向，并且喷气的旋转分量的角速度与来自喷气喷嘴的空气的输出速度的比例，与DE 44 31 761 A1相比被明显降低。这对包芯纤维束通过这些包缠纤维进行缠绕的程度产生相应的影响。结果是降低了所生成的纱线的强度。

发明内容

因此，本发明的目的在于这样进一步发展已知的气流纺纱装置，即，减少纱线浪费，同时所生成的纱线实现了良好的纺织物理特性。

根据本发明，通过具有第一方面所述特征的气流纺纱装置来实现该目的。

根据本发明，所述包络间隙的宽度在这样一平面的下游突然增加，在所述平面内离开喷气喷嘴的气流首先撞击在包围所述纺纱锥体的所述壳部的表面上。所述包络间隙的宽度、因而其横截面积的突然增加，首先造成在形成于所述包络间隙内的梯级的后面，气流的轴向流动速度显著降低。在纤维进入所述包络间隙后，在包络间隙宽度突然增加之前的区域内，所述纤维由于气流的轴向分量而在轴向上被拉出。在此，其端部已经被包缠纤维获得的纤维围绕着所述纺纱锥体的头部，在那里所述纤维在气流旋转分量的作用下围绕所述纺纱锥体旋转，并因而缠绕进入所述纺纱锥体的包芯纤维束，从而形成稳定的(即，具有较高强度的)纱线。起先较窄的包络间隙不仅造成强的轴向流动来拉出纤维，而且，与根据现有技术的内径较大的壳部相比，也造成较高角速度的旋转流分量。完全与纤维条分离的纤维在离心力的作用下被向外挤压，所述离心力是因为在所述包络间隙的第一部分内的气流的较高的旋转速度而产生的，于是，如DE 44 31 761 A1那样，尤其是短的纤维将借助气流经由所述包络间隙被引走。由于所述包络间隙的横截面积根据本发明随后变宽，从而造成气流速度降低，这导致所述梯级紧后方的区域内的分离纤维由于流速的显著降低而更长时间地停留在该区域内。因而这些纤维能被更长的纤维捕捉到，所述更长纤维的一端已经被引入中空纺纱锥体，并且被编入包芯纤维束内，并且其自由端部围绕所述纺纱锥体的截头锥形头部旋转。将直径突然增加的平面设置在其内气流首先撞击在壳部上的平面的后方，这一方面使得缠绕在所述纺纱锥体上的纤维端部进行足够的转动以实现纱线的高强度，并且另一方面这些纤维有助于降低尤其是短纤维的纤维浪费，即，这些纤维被编入包芯纱且伸入包络间隙变宽区域内的纤维的自由纤维端部捕捉到。通过这种方式，有更多的纤维被编入形成的纱线中，由此还能够提高气流纺纱装置的效率。借助根据本发明的气流纺纱装置获得的纱线值，相当于借助具有持续不变的窄包络间隙的气流纺纱装置制造的纱线的纱线值。然而，与具有持续不变的窄包络间隙的气流纺纱装置相比，通过这种方式能够将纱线浪费降低10％至20％。

优选的是，宽度的突然增加可以在0.5mm至3mm之间。在对纺纱条件的研究中，考虑到对变化的流态加以调节，这一量级的宽度增加所产生的所述包络间隙的横截面积的扩大被证实是特别有利的。

具体而言，从所述入口的平面到出现宽度突然增加的平面之间距离可以在0.5mm和4mm之间。

有利的是，所述包络间隙直至其径向宽度突然增加之前，可具有恒定的宽度。在此，所述壳部从所述纺纱锥体的入口的平面开始可具有与所述纺纱锥体的外轮廓相对应的内径的区段。

可选的是，所述包络间隙直至其径向宽度突然增加之前，可具有连续减小的宽度。为此，所述壳部从所述纺纱锥体的入口的平面开始可具有持续不变的内径。

在一个优选改进中，所述包络间隙从其径向宽度突然增加的平面开始，可具有恒定的宽度。在此，所述壳部内径的增加对应于所述纺纱锥体外径的增加。

根据另一构造方式，所述包络间隙从其径向宽度突然增加的平面开始，可具有延展减小的第一区域，该第一区域过渡为具有恒定径向延展的第二区域。在此，所述壳部的轮廓先是圆柱形，从而所述包络间隙的宽度首先在轴向上减小。随后所述包络间隙的宽度连续增加，这对应于所述纺纱锥体的外轮廓的区段曲线。

根据一个有利的实施方式，可将所述纺纱锥体设置成外径有一突然减小，以实现其包络间隙宽度的突然增加，而包围纺纱锥体的壳部的内径保持不变。在该实施方式中，所述纺纱锥体的位于所述平面(在该平面内，离开所述喷气喷嘴的气流首先撞击在所述壳部的表面上)后方的部分的外周边减小，由此能够相同效果地获得降低流动速度的理想效果。在该实施方式中，在所述纺纱锥体的外径过渡为锥形区段之前，所述壳部内径也能够首先呈圆柱形，与此同时所述包络间隙宽度连续减小，从而包络间隙在轴向上具有恒定的宽度。

所述壳部优选具有喷嘴组件，所述喷嘴组件被实施为能从所述壳部卸下的独立部件。这种方式的优点在于，通过相应地更换部件，能够以简单方式在包络间隙的轴向和径向延展方面改变包络间隙的宽度突然增加的数量级，以便通过包络间隙宽度突然增加的平面的轴向位置和径向延展的变化来影响纺纱过程。

附图说明

下面结合在附图中示出的实施方式进一步描述本发明。

附图中：

图1示意示出根据本发明的气流纺纱装置的纵剖面；

图2是根据图1的气流纺纱装置的第一实施方式的细节图；

图3是根据图1的气流纺纱装置的第二实施方式的细节图；

图4是根据图1的气流纺纱装置的第三实施方式的细节图；

图5是根据图1的气流纺纱装置的第四实施方式的细节图。

具体实施方式

气流纺纱机具有彼此靠近并排设置的多个工位以及位于气流纺纱机的至少一个端部上的驱动单元。如在图1中示意示出的那样，气流纺纱机的每个工位都具有例如纺纱桶的纤维条来源、气流纺纱装置1、牵伸装置2以及纱线抽出机构3。借助未示出的纱线横动装置将在气流纺纱装置1内生成的纱线36以交叉层的方式加以卷绕，从而形成交叉卷绕筒。为此将交叉卷绕筒保持在筒子架内，并且通过筒子驱动器使其旋转。图1仅示出根据本发明的气流纺纱装置1以及连接在纤维条输送方向R上游的牵伸装置2，以及下游的纱线抽出机构3。在此以纵剖面图示出气流纺纱装置1，该气流纺纱装置1主要包括两部分的外壳体14、15、外延壳体16

、镊子形的纤维条引导及阻捻机构18、以及纺纱喷嘴19，该纺纱喷嘴19具有沿纺纱方向的反方向渐缩的纺纱锥体24，纺纱锥体24伸入外延壳体16并且被外延壳体16包围。

外延壳体16与外壳体的前壳部14一起形成前环形空间20，该前环形空间20经由气动管路21连接在高压源22上，并且与外壳体的后壳部15一起形成膨胀空间28(Expansionsraum)。

膨胀空间28通过空气出口29与外界连接，而环形空间20以气动联通的方式与喷气喷嘴23连接，这些喷气喷嘴23如图2所示那样以位于一个平面内的方式设置在外延壳体16内，或者如图3所示那样这些喷气喷嘴23以位于一个平面内的方式设置在单独喷嘴组件17内，喷嘴组件17可卸下地设置在外延壳体16内。在此，喷气喷嘴23在纺纱喷嘴19的入口35的区域内切向于纺纱锥体24取向，从而调节成旋转气流。喷气喷嘴23的取向可以这样选择，即，在与输入口35的平面轴向间隔开的平面内，气流撞击在环绕纺纱锥体24的外延壳体16的内表面上。

如在图1中示出的，存储在纺纱桶内的纤维条25，在其运行到交叉卷绕筒的路径上，首先经过牵伸装置2，在牵伸装置2处纤维条25被牵伸。被牵伸的纤维条25通过牵伸装置2的退绕罗拉对26喂入气流纺纱装置1的入口27的区域内，并且受到存在于那里的低压气流的影响而被吸入气流纺纱装置1，所述低压气流是由离开喷气喷嘴23的压缩空气所引发的喷射效果生成的。在气流纺纱装置1内，纤维条25经由纤维条供应及阻捻机构18以及外延壳体16或者喷嘴组件17而抵达中空纺纱锥体19的入口35，并且通过在中空纺纱锥体19内形成其的纱线36被吸入纺纱喷嘴24。在此期间，纤维条25在纺纱锥体24区域内受到旋转气流的影响。在此，在离开纤维条引导及阻捻机构18之后，纤维条25的边缘纤维的后自由端部承受离开喷嘴组件17的喷气喷嘴23的气流的作用，从而纤维条25的边缘纤维的后自由端部能被从纤维条25提起或者分离。

在这里，纤维的前端通常未被完全分离，这是因为包缠纤维(Umwindefaser)已经捕获了纤维的前端，并将其引入中空纺纱喷嘴24。从纤维条25分离的自由纤维端部通过旋转气流缠绕在纺纱锥体24上，并被施加转动。通过纤维条25在纤维条运行方向R上的连续运动，纤维的后自由端部被连续吸入中空纺纱喷嘴19，其中，边缘纤维螺旋形地缠绕在纤维条25的包芯纤维(Kemfaser)上。在该纱线形成过程期间，不是所有从纤维条25分离的纤维都被捕获。与此相反，从纤维条25完全分离的纤维经由在外延壳体16和纺纱锥体24之间形成的环形包络间隙4经由膨胀空间28离开，于是它们不再能用于纱线形成过程。被称为纤维浪费的纤维损耗尤其是在采用经梳理后的棉花时可以大于总纤维材料的10％。在此，尤其是扯样长度较短的纤维要受此影响，这是因为这些纤维更倾向于完全从纤维条25分离，而不是经由一端部被包缠纤维获取并被吸入纺纱锥体24的开口。

纤维浪费的过程除了归因于纤维长度太短之外，还归因于这样的事实，即，完全从纤维条25分离的纤维由于离心力而朝向外部被压靠在外延壳体16的包围纺纱锥体24的壁上。被压在该壁上的纱线通过旋转气流以更大的速度经由膨胀空间28而引开，于是这些纱线不再能用于纺纱过程。

为了减少纤维浪费，根据本发明，将包络间隙4设置成，从入口35的位于离开喷气喷嘴23的气流首先撞击外延壳体16的表面的平面后方的表面开始，包络间隙4的宽度突然增加。这是通过增加纺纱锥体24外轮廓到外延壳体16内轮廓的距离而实现的。通过将包络间隙4的宽度增加的平面选择设置在这样一平面(在该平面内，气流首先撞击在外延壳体16的表面上)的下游，保证了存在于纺纱锥体24处或者缠绕在纺纱锥体24上的纤维端部首先受到高速离开喷气喷嘴23的气流的旋转分量的旋转作用。纤维端部围绕纺纱锥体24旋转，并因而卷绕在进入纺纱锥体24的包芯纤维束周围，从而形成具有高强度的稳定纱线。只有在离开喷气喷嘴23的气流分别沿切向经由纺纱锥体24流开，并且撞击在外延壳体16的内表面上之后，且纱线端部已经受到旋转作用后，流动速度(主要是在轴向上的速度)才受到根据本发明的气流纺纱装置的抑制。由于轴向流速的降低，从而在降低的流动速度区域内实现了在更长时段内对分离纤维的阻滞，从而还能至少部分地捕捉完全从纤维带25分离的纤维，并将这些纤维结合到纺纱过程中。扯样长度较短的纤维在纤维浪费中所占的比重由此被明显降低。在此，包络间隙4宽度的增加，或者说纺纱锥体24外轮廓到外延壳体16内轮廓的距离的增加在0.5mm至3mm之间。包络间隙4的宽度突然增加的平面到入口35的平面在轴向上的距离在0.5mm至4mm之间。

图2示意示出根据图1的气流纺纱装置1的第一实施方式，其中，喷气喷嘴23结合至部分包围纺纱锥体24的外延壳体16内。从入口35在纺纱锥体24上的平面开始，所形成的包络间隙4的区段(Verlauf)与纺纱锥体19的外径的增加相适配，纺纱锥体19的外径的增加归因于外延壳体16的内径的恒定增加。

根据图3的示意图示出气流纺纱装置1的第二实施方式，其中，外延壳体16从包络间隙4的宽度突然增加的平面出发，首先具有一定内径的圆柱形区段，该圆柱形区段过渡至圆锥形区段。此外，外延壳体16具有可卸下地设置在前壳部14内的喷嘴组件17，喷气喷嘴23设在喷嘴组件17内。设计成两个独立部件使得能简单地更换具有喷气喷嘴23的喷嘴组件17，以便通过改变包络间隙4直径增加的平面的位置和延展不仅在轴向也在径向上影响纺纱过程。相应地，也能够以这种方式调整喷气喷嘴23的位置和取向。

图4示出根据本发明的气流纺纱装置1的另一实施方式，其中，纺纱锥体24从包络间隙4的宽度突然增加的平面出发，其外径减小，这是由于包围外延壳体16的圆柱形形状而造成的。

图5示意性示出了第四实施方式，其中，包络间隙4的横截面的开始变宽的位置处在喷嘴组件17的出口区域内，喷嘴组件17延伸到外延壳体16中。

原则上，能够采用其中喷气喷嘴23结合到外延壳体16内、或结合到可插入外延壳体16中的喷嘴组件17内的所有可以想到的实施方式。所有实施方式的共同之处在于：包络间隙4的宽度突然增加导致气流轴向分量的流动速度在过渡区域内显著降低。旋转气流促使分离的纤维在离心力作用下被向外挤压，从而它们抵达变宽了的包络间隙4的区域，气流的轴向分量的流度在该区域内更低。空气流动速度的降低，使得纤维在更长时间内停留在包络间隙4的横截面突然扩大的区域内，并且由于纤维已经部分地吸入纺纱喷嘴19(这些纤维的端部抵靠纺纱锥体24的外周，并且由于流动而大致在纺纱锥体24的纵向上延伸)，从而能捕捉到这些纤维。因此，有更多的纤维以这种方式编入形成的纱线36中，由此将纤维浪费显著降低10％至20％。

Claims

1.一种借助环行气流制造纱线(36)的气流纺纱装置(1)，所述气流纺纱装置(1)包括壳部(16)，所述壳部至少部分包围纺纱喷嘴(19)，所述纺纱喷嘴(19)具有沿纺纱方向的反方向渐缩的纺纱锥体(24)以及入口(35)，所述壳部(16)与所述纺纱锥体(24)在径向上间隔开，从而在所述纺纱锥体(24)和所述壳部(16)之间形成环形包络间隙(4)，且所述壳部(16)具有可被施加压缩空气的喷气喷嘴(23)用于生成环行气流，所述气流纺纱装置的特征在于，在离开所述喷气喷嘴(23)的气流首先撞击在包围所述纺纱锥体(24)的所述壳部(16)的表面上的平面的下游处，所述包络间隙(4)的宽度突然增加，

其中，所述包络间隙(4)宽度的增加为0.5mm至3mm。

2.根据权利要求1所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，从所述入口(35)的平面到出现所述包络间隙(4)宽度突然增加的平面之间的距离为0.5mm至4mm。

3.根据权利要求1或2所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，所述包络间隙(4)直至其径向宽度突然增加之前，具有恒定的宽度。

4.根据权利要求1或2所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，所述包络间隙(4)直至其径向宽度突然增加之前，具有连续减小的宽度。

5.根据权利要求1或2所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，所述包络间隙(4)从其径向宽度突然增加开始，具有恒定的宽度。

6.根据权利要求3所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，所述包络间隙(4)从其径向宽度突然增加开始，具有恒定的宽度。

7.根据权利要求1或2所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，从所述包络间隙(4)在所述纺纱锥体(24)径向上的宽度突然增加开始，所述包络间隙(4)具有径向延展减小的第一区域，所述第一区域过渡为具有恒定径向延展的第二区域。

8.根据权利要求3所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，从所述包络间隙(4)在所述纺纱锥体(24)径向上的宽度突然增加开始，所述包络间隙(4)具有径向延展减小的第一区域，所述第一区域过渡为具有恒定径向延展的第二区域。

9.根据权利要求1所述的气流纺纱装置(1)，其特征在于，所述壳部(16)具有喷嘴组件(17)，所述喷嘴组件被实施为能从所述壳部(16)卸下的单独部件。