CN102234853B - 板式或罗拉式梳理机上的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板式或罗拉式梳理机上的设备，该相邻罗拉例如是道夫和/或刺辊，该锡林和相邻罗拉在纤维转移点处在其圆柱形表面之间具有小间距(工作辊隙)的情况下彼此配合工作，该设备具有布置在锡林每一侧并安装在机架上固定位置中的侧构件(侧屏)，且设有用于相邻罗拉的移动装置，以使用设定装置来设定预定的工作辊隙。为了以结构简单的方式在任何运转状态下保持相邻罗拉之间的工作辊隙基本恒定，侧构件通过至少一个力传递装置联接到移动装置，并在侧构件温度变化时，相邻罗拉在运转过程中可移动以保持工作辊隙基本恒定。
Description
技术领域
本发明涉及具有针布锡林和至少一个相邻的针布罗拉(例如道夫和/或刺辊)的板式或罗拉式梳理机上的设备，该锡林和罗拉在纤维转移点处在其圆柱形表面之间具有小的间距(工作辊隙)的情况下彼此配合工作，该设备具有布置在锡林每一侧并安装在机架上固定位置中的侧构件(侧屏)，且具有用于相邻罗拉的移动装置，以使用设定装置来设定预定的工作辊隙。
背景技术
在现代高性能梳理机中，部件的加热与部件间距的关联变化具有日益重要的作用。这在锡林与道夫的间距方面也是如此。为了能够在最大生产率下获得好的质量，该间距必须尽可能地保持恒定。然而，新一代梳理机生产率的持续增长也导致了当梳理机处于冷车状态与热车状态时罗拉辊隙设置的更加显著的差异。例如在聚酯加工领域，有时会发生这样的情况，在梳理机热车时提供最佳罗拉辊隙所需的冷车设置过大，以至于几乎不可能正确地启动纺制。此外，“暖机阶段”期间的技术效果明显劣于梳理机完全暖机时的技术效果。
在梳理过程中，每单位时间内加工的纤维材料的量越来越大，这要求更高的工作部件速度和更高的安装性能。由于机械功的作用，即使工作表面面积保持不变，纤维材料生产量(生产率)的提高也会导致热量产生的增加。然而，同时梳理的技术效果(条均匀度，清洁度，棉结减少率等)持续改善，这要求例如固定梳理板和/或回转梳理板与锡林(滚筒)之间更大的有效梳理结合表面和这些表面更窄的辊隙设置。被加工的合成纤维比例在持续增加，与棉纤维相比，合成纤维会由于在与梳理机的有效表面(针布)接触时的摩擦而产生更多的热量。如今，高性能梳理机的工作部件在所有侧面上都是被完全封闭的，以满足高安全标准，防止颗粒散射到纺纱间环境中，并使得梳理机的维护需求最小化。允许空气交换的栅格式或甚至是开放的材料引导表面很大程度上已成为过去的事物。当由于对流而导致的散热明显减少，上述境况显著地增加了进入设备内的热量。结果高性能梳理机上更强的加热效果导致了更大的热弹性变形，由于温度场的不均匀分布，这会影响有效表面的设定间距：锡林与梳理板、道夫、固定梳理板和分离点之间的间距。在极端情况下，有效表面之间的设定辊隙会由于热膨胀而完全消失，这样相对运动的部件会碰撞，导致对受到影响的高性能梳理机造成相当大的损伤。相应地，当部件之间的温差过大时，特别是在梳理机工作区域产生的热量可能导致不同程度的热膨胀。
梳理机上的梳理间隙和罗拉辊隙是极其重要的。梳理质量的好坏与这些梳理间隙(罗拉辊隙)的正确设置密切相关。在热的作用下，罗拉膨胀并改变间隙。除了由于离心力而导致的罗拉膨胀(这大大地改变了间隙)之外，高产率和强梳理合成纤维额外地导致了罗拉的强烈加热。罗拉发生了因热而导致的尺寸变化。为了获得最佳的梳理质量，罗拉辊隙必须在运转过程中保持恒定。本文中，“恒定”意味着间距的变化应当优选小于0.01mm。
在已知的设备中(EP1300494B)，传送模块包括支撑件且喂入模块包括支撑件。道夫的转轴固定布置在相关联的支撑件中，且刺辊的转轴固定布置在相关联的支撑件中。每个支撑件都具有将相应的支撑件连接到机架基板的枢轴。每个支撑件都能够围绕各自的轴线在准备位置与工作位置之间枢转。在喂入模块的工作位置中，刺辊在转移位置处相对锡林具有预定的间距(工作辊隙)，而在传送模块的工作位置中，道夫在转移位置处相对锡林具有预定的间距(工作辊隙)。对模块绕各自枢轴的调节由枢轴与各自的间隔离开该枢轴的设定位置之间的杠杆作用来实现。在每个设定位置处都有调节机构(设定装置)，例如螺钉。可以在支撑件与机架上的固定止动件之间设置任何类型的调节元件。锡林的支撑结构包括前述的基板，并且在整个工作宽度上从一侧延伸到另一侧。每端都安装有一对支撑脚且每对支撑脚都带有各自的承载板，该承载板容纳用于锡林轴的轴承。在此设备中，锡林与道夫或刺辊之间的预设工作辊隙仅在运转前使用调节机构(设定装置)设定一次并且在运转过程中进行保持。在冷车状态下的工作辊隙被设定为稍大一些，且随着锡林和相邻罗拉的温度升高而减小尺寸，从而达到所期望的尺寸。其缺点在于：在机器的冷车状态下，工作辊隙是过大的而只有在热车后才达到所期望的值。在梳理机必须从静止状态启动运转以加工一定批量的纤维簇时，梳理机不同部件的温度在一定周期内持续变化直到最后达到恒定或稳定状态(运转温度)。上述温度变化的“过渡”周期比启动周期自身长得多。只有在例如1到5小时后才能达到热平衡。这导致了暖机阶段的梳条质量相对较差。此外，制造工艺必须极其精确。相应地，在梳理机的热车状态与冷车状态中的工作辊隙设置是不同的。在加工不同的纤维材料，例如棉或合成纤维时，上述差异变得更加明显。
发明内容
因此，本发明基于上述问题提供了一种如本文开头部分所述的设备，其避免了所述的缺点，结构特别简单，且能够使得相邻罗拉之间的工作辊隙在任何运转状态下都保持基本恒定。
该问题通过以下特征得以解决：锡林的侧构件通过至少一个力传递装置联接到用于相邻罗拉的移动装置，并且在侧构件的温度变化时，所述相邻罗拉在运转期间是可移动的，以保持工作辊隙基本恒定。
由于根据本发明所采取的措施，能够以结构简单的方式在处于热作用下的梳理机中维持恒定的辊隙。按照本发明，为相邻的罗拉设置了可通过力传递装置(例如机械联轴器)操纵的移动装置，以在变化的运转条件下保持锡林与例如道夫之间的工作辊隙恒定。与已知的设备不同，采用设定装置设定的预设工作辊隙设置在运转过程中或温度改变时得到保持。进一步的好处在于：避免了使用用于适应工作辊隙变化的(电子)控制装置，而这些装置与可观的设备和成本费用有关。
通过道夫连杆和补偿元件的巧妙构造，本发明使得工作辊隙能够尽可能地保持恒定。为此目的，道夫在枢转点处被容纳在梳理机机架上。通过围绕该枢转点转动，锡林与道夫的中心点的间距被改变。定位元件连接到锡林的铝制侧屏。铝具有比钢更高的热膨胀系数。由于锡林的加热以及由此还有侧屏的加热，定位元件以及由此还有道夫都被推离锡林，因此补偿了由于热膨胀导致的罗拉相对彼此之间增大的相互靠近。此外，该效应可以通过减小或增大定位元件与枢转点的距离(杠杆作用)而加强或减弱。另一可能的影响补偿强度的方式是改变定位元件的制造材料及其热膨胀系数。
附图说明
下面参考如图所示的具体实施例更加详细地说明本发明。
图1是具有本发明的设备的梳理机的侧视简图；
图2以侧视示出了锡林和道夫各自的侧屏的细节，这些侧屏由螺纹芯轴连接，带有相关联的侧屏的道夫能够围绕枢转轴承枢转；
图3是锡林与枢转安装的道夫的侧视图，力传递装置铰接在锡林侧屏和枢转轴承的杠杆元件上；
图4以侧视示出了锡林和可移动地安装的道夫与根据本发明的设备；
图5a是梳理机机架的侧视简图，锡林侧屏以固定位置安装在其上而道夫侧屏可枢转地安装在其上；
图5b示出了锡林侧屏和道夫侧屏的I-I截面简图，以及两个侧屏在梳理机一侧通过芯轴的联接和另一侧的相应视图；
图6a示出了流体锡林(液力传递装置)；
图6b示出了根据图6a的流体锡林的外壳作为附加的力传递装置附装到锡林侧屏的外表面；
图7示出了作为力传递装置构件的金属管，其上另外连接有珀耳帖(Peltier)元件；
图8是锡林和道夫在温度升高时直径变化的侧视简图。
具体实施方式
图1示出了梳理机，例如Trützachler TC型板式梳理机，其具有喂入罗拉1，喂入板2，刺辊3a、3b、3c，锡林4，道夫5，剥棉罗拉6，轧辊7、8，纤维网引导元件9，条喇叭口10，传送罗拉11、12，具有顶部梳理件引导罗拉13a、13b和梳理板14的回转顶部梳理件13，条筒15和圈条器16。罗拉的转动方向如曲线箭头所示。字母标记M1表示锡林4的中心点(轴)，M2表示道夫5的中心点(轴)，M3表示刺辊3c的中心点(轴)。数字标记4a表示锡林4的针布，而数字标记4b表示锡林4的转动方向。数字标记5a表示道夫5的针布，而数字标记5b表示道夫5的转动方向。字母标记B表示顶部梳理件13在梳理位置中的转动方向，而字母标记C表示梳理板条14的返回传送方向。17I，17II表示固定功能元件。箭头A指示工作方向。
根据图2，锡林4的侧屏18a和道夫5的侧屏19a通过螺纹芯轴21a(设定芯轴)相互联结。该螺纹芯轴21a的一端支撑在侧屏18a的法兰22a、止动件或类似物上，且另一端支撑在侧屏19a的法兰23a、止动件或类似物上。螺纹芯轴21a在其两端都具有连接有螺母的螺纹，法兰22a和23a都具有通孔，螺纹芯轴21a的螺纹穿过这些通孔。固定机架24(图5a)上设置了固定安装的固定侧屏18a。锡林4同样地处于固定位置。另外，在机架24上，在固定位置中安装有枢转轴承25，道夫5和相关联的侧屏19a能够围绕该枢转轴承沿箭头H、I的方向枢转(见图3)。
根据图3，道夫被安装成围绕梳理机的机架24上的固定枢转点(枢转轴承25)枢转。道夫5的枢转臂26连接到芯轴21、金属杆或类似物的一端。例如，该连接可以通过球面垫圈、球帽或类似物(未示出)实现。芯轴的另一端通过紧固元件22a附装到侧屏18a。当侧屏18a由于加热而沿径向膨胀时，芯轴21沿箭头D的方向移动基本相同的量，并由此使枢转臂26围绕枢转点25沿箭头H的方向转动。同时，道夫5(以及侧屏19a，图2)沿箭头H的方向围绕枢转点25枢转相同的量。以此方式，锡林4的针布4a的尖端与道夫5的针布5a的尖端之间的间距a保持恒定或大体恒定。当侧屏18a由于冷却而在径向方向上收缩时，道夫5以相应的方式沿箭头I的方向围绕枢转点25枢转。该间距a保持恒定或大体恒定。在每种情况下，锡林4和侧屏18a都保持在固定位置中。
锡林4和道夫5的圆柱形表面上分别设置有锐利的针布4a和5a。为了将纤维从锡林传送到道夫，除了例如两个罗拉的表面速度和尖锐针布的特性的其它参数之外，至关重要的是两个罗拉的圆柱形表面之间的间距a。只有当间距a被保持在正确且非常窄的公差内时，才能确保罗拉间的良好工作比率。在这样的布置中，在罗拉直径约为0.20m-1.5m且罗拉宽度高达约2m的情况下，该间距a的最优值在约0.05mm＜a＜0.3mm的范围内，该间距a的下限不是技术要求，维持它仅仅是为了避免两个罗拉的针布尖端之间的相互接触或干涉。否则就存在昂贵的尖锐针布着火或机械损伤的风险。因此，该间距a与罗拉尺寸相比极其小。通过试验所确定的，由于罗拉温度升高引起的直径增大具有大约温度每升高10℃直径增大0.08mm的量级。通过根据本发明的设备，在梳理机冷车状态下设定的道夫5和间距a的最佳值在运转过程中得以维持。
根据图4，板式或罗拉式梳理机的固定机架24被设置为具有四个支撑件(仅示出两个)和两个水平纵向杆(仅示出一个)的框架的形式。这两个纵向杆与支撑件通过横杆(未示出)连接到一起，以形成用于两个旋转罗拉4和5的稳定的刚性支撑框架，这两个罗拉装备有尖锐针布并在其间具有小间距a的情况下运转。锡林4安装在固定位置中，从而通过两个支撑元件26(图4中仅示出了其中一个)能够围绕轴M1旋转，所述支撑元件通过螺钉25a、25b紧紧地螺接到纵向杆，并被未示出的装置驱动沿顺时针方向4b旋转。锡林4在其圆柱形表面上带有尖锐针布4a。道夫5同样通过两个支撑元件27(仅示出了一个)安装在机架20的纵向杆22上，从而能够围绕其轴M2旋转。该支撑元件27不是紧紧地螺接到纵向杆，而是以能够平行于该轴移动1-2mm量级的量的方式被引导。通过支撑元件27在箭头M、N方向上的平行移动，从而罗拉4和5的圆柱形表面或针布4a和5a之间的间距能够保持恒定。为此目的，芯轴28将支撑元件27(含有用于道夫5的旋转轴承)联结到锡林4的固定侧屏18a上的止动件22a。
图5a中，设有固定梳理机机架24，锡林的侧屏18a在固定位置中附装到该机架。此外，道夫5的侧屏19a和刺辊3c(图5a中未示出)的侧屏20a枢转安装在梳理机机架24(机架)上。
图5b示出了锡林4的一部分与其壁4e的圆柱形表面4f和锡林端部4c、4d(径向支撑元件)。表面4f设置有针布4a，该针布在本例中是带锯齿的金属丝的形式。该锯齿金属丝被牵引到锡林4上，即在侧法兰(未示出)之间成紧邻的线圈卷绕在锡林4上，以形成设置有尖端的圆柱形工作表面。纤维应当尽可能均匀地在工作表面(针布)上被加工。道夫5(仅示出了一部分)与锡林4轴向平行地相关联。针布4a和5a的间距以字母标记a表示。纤维的转移是在彼此对置的针布4a和5a之间进行的。其主要受到一个针布相对于另一针布的位置以及两个针布4a和5a的齿尖之间的针布间距a的影响。锡林4和道夫5的工作宽度L为例如1300mm或更大。然而，锡林4可能会由于针布金属丝的牵拉、离心力或梳理加工导致的加热而发生变形。锡林4的轴颈安装在轴承29a、29b中，这些轴承安装在固定机架24上(见图5)。例如为1250mm的圆柱形表面4f的直径，即半径r1的两倍，是机器的重要尺寸。侧屏18a、18b附装到机架24上。法兰22a和22b分别附装到侧屏18a和18b上。锡林4的周向速度为例如35米/秒。锡林4的侧屏18a和18b分别通过芯轴21a和21b机械地联接到道夫5的侧屏19a和19b。
根据图6a，具有高体积膨胀系数的流体44位于防漏容器40内。弹簧加载(例如由两个压缩弹簧41a、41b加载)的并具有活塞杆21a的活塞42被用来偏压流体44(过压)。在被加热时，流体44发生膨胀。伸出的活塞杆21a向外移动。该活塞杆连接到枢转安装的罗拉5上，该罗拉移动离开安装在固定位置中的锡林4。当流体44冷却时，则发生相反的过程。用于加热流体44或从流体44移除热量所需的能量由其上附装有容器40的侧屏18a来实施(见图6b)。活塞杆21a具有例如螺纹以能够执行初始设定。通过正确选用流体、活塞表面积、弹簧偏压量和流体体积，该设备能够在调节力和调节行程方面进行适应性调整。外壳40被分为其中置有压缩弹簧41a、41b的外壳部分40a和其中置有液压油的外壳部分40b。活塞杆21a和活塞42在发生热膨胀的情况下能够沿箭头G的方向移动。应当强调的是：在侧屏18a的温度发生变化时，仅仅由于将容器40附装到侧屏18a就导致了活塞杆21a在方向F或G上的移动(不是滑动)，并因而导致了侧屏19a以及道夫5的移动。结果，道夫5的侧屏19a被例如枢转(见图2和5b)。图6a、6b中所示的液力流体缸45形成了附加的力传递装置。在本实施方式中，本发明的设备和该附加力传递装置45形成了一种组合。
根据图7，芯轴21a具有金属管的形式。芯轴21a的可缩胀本体优选由具有高膨胀系数同时又具有高强度的金属(例如铝)制成。图7所示的本体是铝管(热膨胀系数α＝23.8·10-6[1/°K])。由于具有空心体(管)的形式，该本体具有尽可能小的质量以能够尽可能快地加热或冷却。此外，它被隔离，这样就不能把所供应的热量传送给环境。隔离体30可以通过例如泡沫橡胶管从外部实施。与芯轴21a的本体不同，与梳理机周围部件的连接点是由具有低热膨胀系数的材料制成，以尽可能少地从该本体移除热量并且同样隔离芯轴21a。此处，例如(低)合金钢是合适的。珀耳帖元件46需要平坦的安装表面。如果使用图7中的圆管，就必须附装中间件47(珀耳帖附件)到管上(例如使用导热粘合剂或螺钉)，以获得平坦表面。也可以将芯轴21a的本体直接构造为具有平面，例如具有挤出铝型材的形式。冷却体48直接粘接到珀耳帖元件46上；也可以通过夹持的方式附装。在此布置中，根据本发明的设备和图7所示的具有与力传递装置附加连接的珀耳帖元件46的实施例形成了一种组合。珀耳帖元件46可以实现冷却和加热两者。这样就能够以非常灵活快速地响应锡林4和相邻罗拉(例如道夫5和刺辊3c)状态变化的方式来供应和移除附加热能。
在图8中，处于未变形状态(例如室温下梳理机启动之前)下的锡林4的直径由字母标记D表示，而处于由于温度作用而变形的状态下的锡林4的直径由字母标记D+ΔD表示。由于直径增加ΔD，前述工作辊隙a在所述状态下将减小到间距a-ΔD/2。由于相邻罗拉例如道夫5的移动，按照本发明，该减小至少在很大程度上得到补偿。然后可能道夫5的直径d由于加热而增加到d+Δd。例如合成纤维的加工与大量热量的产生相关联。锡林4的直径增大(或侧屏18a的膨胀)的方向与道夫5的直径增大的方向在工作辊隙a的区域中彼此相反。在此情况下，道夫5的移动可能不足以在锡林4和道夫5变化时保持前述辊隙a的恒定。在此道夫5的位移增加例如量Δd是有利的。为增加道夫5离开锡林4的位移而采取的措施可以包括：改变力传递装置在杠杆臂上的作用点；用于力传递装置的材料具有比用于侧屏18a的材料更高的热膨胀系数；附加的液力传递装置(见图6a，6b)或者加热和/或冷却装置，例如附加地连接到力传递装置的珀耳帖元件(见图7)。
根据本发明的设备还可以用于工作宽度为1000mm或更宽的锡林4和相邻罗拉(例如道夫5和刺辊3c)。
Claims (31)
1.一种板式或罗拉式梳理机上的设备，所述板式或罗拉式梳理机具有带针布的锡林和至少一个带针布的相邻罗拉，所述锡林和相邻罗拉在纤维转移点处在其圆柱形表面之间具有小工作辊隙的情况下彼此配合工作，所述设备具有布置在锡林每一侧并安装在机架上固定位置中的侧构件，且所述设备具有用于相邻罗拉的移动装置，以使用设定装置来设定预定的工作辊隙，其特征在于，锡林(4)的侧构件(18a，18b)通过至少一个力传递装置(21；21a，21b；28)机械地联接到用于相邻罗拉(3c；5)的移动装置，锡林的热量作用在侧构件上，并且在侧构件(18a，18b)的温度变化时，所述相邻罗拉(3c；5)在运转期间能够由于侧构件的热膨胀或热收缩而移动，以保持工作辊隙(a)基本恒定。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，锡林的侧构件由铝或铝合金制成。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，锡林的侧构件力联接到移动装置。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，锡林的侧构件通过芯轴联接到移动装置。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述芯轴是螺纹芯轴。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，相邻罗拉被安装为能够相对于固定的锡林围绕固定枢转点枢转。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，枢转点被布置在机架上。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，枢转点被布置在侧构件上。
9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，相邻罗拉通过可旋转的杠杆元件铰接在固定枢转点上。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，力传递装置铰接在移动装置上。
11.如权利要求6所述的设备，其特征在于，力传递装置铰接在枢转点上。
12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，力传递装置铰接在可旋转的杠杆元件上。
13.如权利要求1所述的设备，其特征在于，相邻罗拉被安装为能相对于固定的锡林移动。
14.如权利要求9所述的设备，其特征在于，可旋转的杠杆元件悬挂在力传递装置上。
15.如权利要求1所述的设备，其特征在于，力传递装置被安装在锡林的侧构件上和用于相邻罗拉的移动装置上。
16.如权利要求1所述的设备，其特征在于，工作辊隙通过道夫和/或刺辊的连杆构造和补偿元件得以保持基本恒定。
17.如权利要求1所述的设备，其特征在于，力传递装置连接到锡林的铝制侧构件。
18.如权利要求1所述的设备，其特征在于，锡林由钢制成。
19.如权利要求12所述的设备，其特征在于，铰接在杠杆元件上的力传递装置与枢转点之间的距离能够减小或增大。
20.如权利要求1所述的设备，其特征在于，锡林的侧构件和力传递装置由不同材料制成。
21.如权利要求1所述的设备，其特征在于，力传递装置由钢制成。
22.如权利要求1所述的设备，其特征在于，力传递装置由铝制成。
23.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于力传递装置的材料的热膨胀系数比用于锡林的侧构件的材料的热膨胀系数大。
24.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在梳理机的至少一个侧面上，锡林的相应侧构件通过力传递装置联接到移动装置。
25.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于供应和/或除去热能的附加装置与力传递装置相连接。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，该附加装置包括具有缸活塞的容器、外壳。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，可热胀缩的介质与缸活塞相关联。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，锡林的侧构件的热作用在可热胀缩的介质上。
29.如权利要求26所述的设备，其特征在于，该容器、外壳连接到锡林的侧构件的外侧，并且紧固到锡林的侧构件的外侧。
30.如权利要求25所述的设备，其特征在于，该附加装置是珀耳帖元件。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，该珀耳帖元件与力传递装置相连接。
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