CN1049027C - 整体化纺捻过程中生产合股线的方法及实施此方法的设备 - Google Patents
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Abstract
一种用纤维材料生产合股线的方法以及一种实施此方法的设备。是用两个相邻设置的纺纱装置生产各自的单纱，单纱被一起引入一空心轴(11)并直接引入捻线锭子的锭子空心轴(29)，然扣根据倍捻原理引向与原来运行方向相反的方向，并穿过导纱管(3)和围绕着纺纱装置而旋转的纱线气圈而到达一位于空心轴延伸线上的中心点(37)，合股线从这里被拉出。开松的纤维材料穿过由纱线气圈所限定的外表面输给各纺纱装置(R1，R2)，而且要经过一由外表面所通过的、其中有导纱管(3)绕行的环形空间。纤维材料在负压作用下从环形空间中引出。
Description
众所熟知的生产合股线的技术是：第一步通过适当的纺纱设备把开松的纤维材料制成单纱，然后在后续的工序中通过加捻装置，例如一倍捻机，进一步加工成合股线。在这两道工序之间还插入一道络筒过程，并个别地接一道并线过程。因此为了生产合股线总是需要独立而互相分开工作的纺纱机和捻线机。这不仅在机械上而且在工艺上都是耗费很大的。
从文献DD 78 710和FR-A-2 350 403可知也有一种方法和装置，它把两个相邻的，也就是说并列的或上下设置的纺纱装置所生产的单纱直接汇集在一起并承受捻线捻度。
在一个老的未提前公开的德国专利申请P 43 31 801.0中，还描述了另一种根据倍捻原理工作的从纤维材料生产合股线的方法和设备。其中藉纺纱装置将纤维材料纺出的单纱共同承受第一个合股捻，然后根据倍捻原理按与原来运行方向相反的方向引导以形成一围绕着纺纱装置旋转的纱线气圈而运行，并通过位于纺纱装置上方的中心点而引到一卷绕装置。在纺纱装置中开松的纤维材料基本上以径向穿过由纱线气圈所限定的外表面，并至少在纤维材料通过气圈的输送区域内使形成纱线气圈的纱线通过一随同纱线气圈而旋转的导纱元件。
本发明的任务在于提出一种方法和设备，通过它使纤维材料以尽可能均匀和无损耗的纤维流穿过纱线气圈外表面而进入由纱线气圈所限定的内部空间并引入纺纱装置中。
此任务是根据具有权利要求1的特征的方法来解决的。另一种有利的方法在权利要求2中作了描述。
实施按本发明方法的一个装置是权利要求3的主题。此装置有利的改进结构在从属权利要求中作了描述。
因此，本发明采纳了在老的专利申请中所述的基本构思：即将纺纱装置结合进一个基本上按倍捻原理构成的捻线设备中，以便在连续工作过程中把由纺纱装置所生产的单纱直接同后继的生产合并，并按倍捻原理提供两次加捻而加工成合股线。
将纤维材料导入由纱线气圈所包围的空间的可能性，举例来说，在老的未预先公开的德国专利申请P 43 07 296.8中已有描述。
本发明的基本构思在于：开松的纤维材料首先被引入一位于纤维喂入区域内并与锭子轴同轴设置的环形空间内。通过此环形空间把形成纱线气圈的纱线这样来引导，使它以圆柱形或轮辐形方式横跨过环形空间，由于它是旋转部件的一个部分，因此通过纱线气圈的纱线与引入的纤维材料并不直接接触。纤维材料从外部按径向引入环形空间，并从环形空间向里带走而喂送到纺纱装置。引导纱线的轮辐或圆柱可以设计成，使它上面没有纤维停留。将纤维材料送入环形空间和从环形空间输出可藉助负压来实现。纤维材料从环形空间的带走，以发生在沿环形空间的圆周上偏移轮辐或圆柱的运动方向有一规定的距离的位置上较为合适。偏移距离的大小与使纤维材料进入环形空间时的沿圆周方向的运动分量有关。
纤维流通过环形空间时，所受到的干扰程度取决于轮辐或圆柱沿圆周方向的宽度与总的环形空间圆周的比例。虽然纤维材料的供给和引出基本上发生在环形空间的同一位置，但事实表明环形空间具有一储存功能，并且轮辐或圆柱在供给或引出位置旁经过时偶然还会产生对纤维流的干扰，它能导致一根或多根纤维从纤维流中驱走。然而事实令人惊奇地表明，从纤维流中分离出的单根纤维，在环形空间中被强迫进入一次或多次锭子回转中，从而使它在负压作用下重新流向纺纱装置的纤维流中。在此情况下，环形空间对于个别从纤维流中分离出的单根纤维起着储存的功能。
从原则上讲，环形空间实际上可设置在纱线气圈轮廓曲线上的任何一点，但比较有利的方式是，把旋转部件以及环形空间作这样的设置，使它能获得尽量大的径向延伸。由于轮辐或圆柱在圆周方向上的宽度，如在后面详细说明的那样，基本上是由输送纤维的最大长度确定的，而与环形空间的半径无关，因此环形空间的半径越大，则运行中的轮辐或圆柱对于输入口和引出口的复盖度就越小。也就是说随着环形空间半径的增大，对于进入气圈内部空间的纤维材料流的无干扰时间也增大。
用来引导纱线通过纱线气圈而运行的旋转部件，如后面根据实施例所示，能够作为构成锭子总体的一个组成部分，例如作为同锭子转盘相连接的一起旋转的限位筒的一部分，或者作为引到纱线气圈上端中心点上的气圈导线的一部分，但旋转元件也同样能作为同其余机器部件分离的元件，由纱线本身自由地随同联动。
如果藉负压将纤维材料输入环形空间以及从环形空间中输出，则如后面根据实施例所示，环形空间与其面对处于较高压力下的空间以采用缝隙或迷宫式密封来密封为宜。
下面将根据附图通过两个实施例对本发明的方法和设备进行详细说明。其中：
图1 倍捻锭子的截面图，其中结合有一转杯式的纺纱装置；
图2 根据图1的捻线锭子在纤维材料输送区域内的部分截面透视图；
图3 根据图1和2的实施例中旋转部件作为限位防护套的透视图；
图4 根据图1至3的实施例中把纤维输送到环形空间区域的局部放大图，以及在环形空间与外部空间之间的缝隙中的负压分布曲线图；
图5 具有类似图1的纺纱转杯的倍捻锭子在纤维材料输送的另一种实施例中的部分截面图。
图1表示一倍捻锭子。由锭轨21代表的机架中有一轴承座22，其中可旋转地装有一空心轴23，其外部也就是下端可接到一图中未表示的抽吸空气源。空气轴23通过锭盘24由一图中未表示的切向传动皮带来驱动并构成锭子转杯的一部分，空心轴23载有一径向朝外的锭子转盘26，并带有一基本上以径向引导的导纱通道27。在锭子转盘26的圆周上装有一气圈限位筒7，在其壁内有一导纱管3引向上方。导纱管的下端连接到导纱通道27，而纱线F3从导纱管的上端引出到中心点27。在导纱通道27的内部端接入一作为空心锭轴一部分的、其下端有转弯的输纱管29，它在空心轴23中是这样设置的，使空心轴与输纱管29之间保持自由的空气通道30。因此，锭子转杯总共基本上由以下元件组成：空心轴23，锭子转盘26，带有导纱管3的气圈限位筒7以及输纱管29。
在空心轴23的上端用适当的轴承安装有一基本上封闭的、反向旋转的、并由永久磁铁对51和52保护的内部外壳12，它基本上具有圆筒的形状，包括一底部12.1、外壁12.2和一个可拆卸的端盖12.3。在内部外壳中设有两个转杯纺纱装置R1和R2，其转杯1和2由图1中未表示的电动机通过一传动皮带9进行驱动。有两个纤维材料喂入管5和6通过端盖12.3而进入纺纱转杯1和2。另外，还有两根纱线拉出管31和32在纱纺转杯轴的上方同轴地穿过端盖12.3，通过它们把纺纱转杯1和2所生产的单纱F1和F2拉出，然后通过上部入口11a而进入向下方引导的锭子空心轴11，而锭子空心轴11譬如用一环形间隙密封33作为中间连接而插入输纱管29的上端。
在空心轴23的内部端口上连接有空气通道39和40，它们通到内部外壳12内部空间的纺纱转杯1和2的区域内。空心轴23的外部端口接到一图中未表示的抽吸源，这样，通过空心轴23和空气通道39、40在内部外壳12的内部空间内产生一负压，它在纤维材料喂入管5和6中产生作用而使纤维喂入到纺纱转杯1和2中。
内部外壳12被一带有可拆卸的端盖35的外部壳体34所包围，其端盖上设有与内部外壳端盖12.3相对应的极性相反而共同作用的永久磁铁对51和52，从而构成其上带有牢固设置的部件的内部外壳12与外部壳体34之间的无接触的止动装置。在外部壳体34的端盖35的上部位于与锭子空心轴同轴的中心点上有一纱线出口37，它接到一个合股线的拉出装置上。
转杯纺纱装置R1和R2所用的图中未表示的驱动电动机的电能供应是通过一概略表示的系统藉滑环接触41、42和图中未表示的其上所连接的导线穿过锭子转盘26来实现的。另外也可利用能源变换来产生和供应所需要的电能。
为了供应纤维材料，在外部壳体34上设有纤维材料输送通道4，在图1中只表示一个通道。纤维材料输送通道4具有一个通到一环形空间10的出口4.1。处于出口4.1面对面处，偏移地设有一在内部外壳12的端盖12.3上的纤维材料喂送通道6的入口6.1。环形空间10在其上部和下部藉环状部件8.1和8.2来限位，它们是旋转部件的一部分，并设置在限位筒7的上部边缘上，从而同它一起旋转。此限位筒的详细结构可从图3中看出。两个环状部件8.1和8.2通过轮辐形或圆柱形的连接元件13.1、13.2和13.3互相连接在一起。纱线F3的导纱管3穿过连接元件13.1。容易看出，只要穿越不被连接元件13.1～13.3中之一复盖，则供应的纤维材料流FM便能从出口4.1输出经过环形空间10而进入入口6.1中。连接元件13.1～13.3在圆周方向的宽度基本上取决于喂入纤维流中所含纤维最大长度。这一宽度必须大于喂入纤维流中最长纤维长度的一半。在此条件下就能避免单根纤维缠绕在连接元件上而强烈干扰纤维材料流。连接元件13.1至13.3沿旋转方向最好是翼形，以便减少空气动力损失。由于连接元件13.1～13.3宽度基本已经确定，因此复盖程度便取决于环形空间10的半径和连接元件13.1～13.3的数目。足以证明采用三个连接元件为佳，而且环形空间10的半径尽可能要大，也就是说相当于把旋转部件设置在内部外壳12的最大的径向延伸的位置上。这就是按图1～3的实施例的情况。入口6.1对于出口4.1在部件8.1～8.2的旋转方向上的错移主要应满足以下关系： 式中：S＝位移量，B＝环形空间10的径向宽度，VF＝输送纤维的速度，Vs＝连接元件13.1～13.3的圆周速度。
通过纤维材料输送通道4和纤维材料喂入通道5和6所供应的纤维材料是藉负压来输送的。在内部外壳12的内部空间中存在的负压通过纤维材料喂入通道5和6继续作用在环形空间10中，因此在此环形空间内能建立足够的负压。在内部外壳12的外壁与外部壳体34的内壁之间将环形空间10与处于高压下的空间相连接的缝隙中设有缝隙密封14和15，其详细的结构和作用方式可从图2和4中看出。这些缝隙密封14和15主要在缝隙的圆周方向具有反向螺纹，它对于环形空间10具有这样的逆向螺距，因此能堵塞外来的空气流入环形空间10。这一情况在图4中详细说明。图4表示下部环状部件8.1或上部环状部件8.2与外部壳体34的内壁之间在缝隙区域的截面图。从外部流入的空气用气流线L表示。在已知的方式中，密封内部的压力能被转换成速度能，从而产生扼流作用。在图4的右侧表示沿圆周方向X的负压-P的分布曲线图，它如同用一小的座标系统来表示一样。从中可以读出：从P1点经过P2点到相应于环形空间10中央的P3点为止，该压力是下降的，然后经过P4点和P5点向外，该压力重又增大。
下面按照图5说明另一种限制环形空间的旋转部件的结构。
在图5中只详细表示了结构部分，并采用了与图1～图4的实施例中不同的、自己的编号。对其他结构，在图5中所示的倍捻锭子与按图1～4的倍捻锭子是相一致的。
根据图5，旋转部件是设计成设在锭子上方的一个罩盖状的轮子28，它位于内部外壳16的端盖17的上方，而其轮轴25通过旋转轴承20置于固定的支座19之内。在轮子28的外部圆周上设有两个环状部件36.1和36.2，在它们之间限定一环形空间50，它的两侧由一同样是设计成罩盖状的外部壳体18和内部外壳16的端盖17的外壁所限定。这两个环状部件36.1和36.2通过轮辐状的连接元件38.1和38.2互相连接在一起。一个气圈纱线导纱管43通过连接元件38.1而穿引，在导纱管下端引入通过纱线气圈的纱线F3，并把它引到中心点47，然后在那里拉出。
纤维材料输送通道44(在图中只能看到一个)通过外部壳体18而引入，它的出口44.1通入环形空间50。纤维材料喂入通道46和45的入口46.1是同出口面对面偏移地设置的，它们通入转杯纺纱装置R2或R1的转杯2或1之中。
为了密封处于外部壳体18的内壁与端盖17的外壁之间的缝隙，以防止空气通过缝隙而流入环形空间50起见，再次使用具有前面所述结构式样的缝隙密封48和49。根据图5的实施例还能实现使环形空间具有较大的半径，因此能减少出口和入口的复盖程度，罩盖状轮子28的传动装置在这里不作专门说明，可由专业人员以熟悉的方法来构成。
Claims (12)
1.在一整体化的纺纱捻线过程中生产合股线的方法，其中藉至少两个相邻的纺纱装置来生产各自的单纱，首先把单纱一起引导并共同承受第一个合股捻，其特征在于，按照倍捻原理把单纱引向与原来运行方向相反的方向以便形成一围绕着纺纱装置而旋转的纱线气圈而运行，并通过位于纺纱装置上方的中心点引导到一卷绕装置；其中，开松的纤维材料基本上以径向穿过由纱线气圈所限定的外表面而引入各纺纱装置，并至少在纤维材料通过纱线气圈的输送区域内把形成纱线气圈的纱线藉助一随同纱线气圈旋转的导纱元件来穿引，并且纤维材料最初是以径向引导到与纱线气圈轴同轴地设置的、从其外表面穿过的环形空间内，在其中有导纱元件通过，紧接着纤维材料在负压的作用下基本上以径向从环形空间引出并引入纺纱装置内。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，纤维材料从环形空间的引出始终是发生在与输入口径向向对的一个位置上。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，纤维材料从环形空间的引出始终是发生在一个相对输入位置沿纱线气圈的旋转方向错开有一段规定的距离的位置上。
4.用纤维材料根据权利要求1～3的方法来生产合股线的设备具有至少一个可旋转地安装在机架上并能被驱动的锭子转杯和一根锭子空心轴，其上连接一基本上以径向朝外引导的纱线的导纱通道，纱线从导纱通道引出以后在形成纱线气圈的情况下被引到位于锭子空心轴的延长线上的一个中心点，然后拉出，另外还具有一用以把开松的纤维材料输送到由纱线气圈所限定的空间内的装置，其特征在于，由纱线气圈所限定的空间内部，在一封闭的固定设置的内部外壳(12，16)中至少设有两个具有纤维材料喂入通道(5，6；45，46)的纺纱装置(R1，R2)，这些通道具有设置在内部外壳(12，16)外侧的入口(6.1，46.1)，在由纱线气圈所限定的空间外部固定设置的外部壳体(34，18)的内壁上所设置的纤维材料输送通道(4，44)的出口(4.1，44.1)与入口(6.1，46.1)相对应，在纺纱装置(R1，R2)上设有对应的纱线引出管(31，32)，以便把由纺纱装置生产的单纱(F1，F2)一起在中央引入设在内部外壳(12)中的锭子空心轴(29)中，并且纱线F3在纱线气圈中至少有一部分时间是引在旋转的导纱元件(3，43)中，导纱元件同一与锭子空心轴同轴设置并围绕着它与纱线气圈一起旋转的部件(7，28)构成一整体，该部件设置在内部外壳(12，16)的外壁与外部壳体(34，18)的内壁之间的中间空间内；另外至少在纤维材料的出口(4.1，44.1)和入口(6.1，46.1)的区域内具有两个在轴向和/或径向互相面对设置的环状部件(8.1，8.2；36.1，36.2)，它们对入口(6.1，46.1)与出口(4.1，44.1)之间的敞开的环形空间(10，50)进行限定，连接元件(13.1～13.3；38.1，38.2)穿过该环形空间；导纱元件(3，43)设置在其中之一的连接元件(13.1，38.1)内。
5.根据权利要求4的设备，其特征在于，纤维材料喂入通道(5，6；45，46)的入口(6.1，46.1)相对于纤维材料输送通道(4，44)的出口(4.1，44.1)沿旋转部件(7，28)的旋转方向错开一规定的距离。
6.根据权利要求4或5的设备，其特征在于，旋转部件(7)的环状部件(8.1，8.2)通过一个或几个，最好是三个轮辐状的连接元件(13.1，13.2，13.3)互相连接在一起。
7.根据权利要求4～6之一的设备，其特征在于，环形空间(10)作用有负压，并在内部外壳(12；17)的外壁与外部壳体(34；18)的内壁之间连接环形空间与处于高压下的空间的缝隙上设有缝隙或迷宫式密封(14，15；48，49)。
8.根据权利要求7的设备，其特征在于，缝隙或迷宫密封(14，15；48，49)在缝隙的圆周方向上具有反向螺纹，并对于环形空间具有反向螺距。
9.根据权利要求4～8之一的设备，其特征在于，轮辐状连接元件(13.1，38.1)的宽度大于输送的纤维材料中最长纤维的长度的一半。
10.根据权利要求4～9中之一的设备，其特征在于，旋转部件(7)的结构和设置是这样安排的，即使得环形空间(10)设置在内部外壳(2)的最大径向延伸的范围内。
11.根据权利要求4～10之一的设备，其特征在于，旋转部件系制成与纺纱转杯牢固连接的圆筒(7)，在其上端设有环状部件(8.1，8.2)，而导纱元件作为导纱管(3)穿过圆筒(7)的筒壁而向上穿过轮辐状的连接元件(13.1)而引导。
12.如权利要求4～10之一的设备，其特征在于，旋转部件是可转动地设置在锭子上方的中心点(47)的区域内，对内部外壳(16，17)是敞开的，并制成一罩盖状的轮子(28)紧固在内部外壳的上方，在其外部边缘上设有环状部件(36.1，36.2)，这里导纱元件作为一气圈导纱管(43)从轮子(28)的边缘穿过轮辐状的连接元件(38.1)而引导到中心点(47)，外部壳体具有一在轮子(28)上方牢固设置的罩盖(18)。
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