CN106460086B - 用于使加工纺织纤维用的针布钢丝硬化的方法和为此的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使加工纺织纤维用的针布钢丝(1)硬化的方法和为此的设备(100)，其中，所述针布钢丝(1)具有一系列沿针布钢丝的纵向设置的齿部，并且其中，所述针布钢丝(1)为了与至少一个明火(10)接触而沿钢丝行进方向被引导穿过加热区域(11)，其中，带有淬火液(13)的淬火槽(12)和随后的回火装置(14)邻接于加热区域(11)。按照本发明，沿钢丝行进方向运动的针布钢丝(1)在与明火(10)的接触区域和到淬火液(13)中的入口之间的转送区域(15)中利用保护介质(16)从四周冲刷。

Description

用于使加工纺织纤维用的针布钢丝硬化的方法和为此的设备
技术领域
本发明涉及一种用于使加工纺织纤维用的针布钢丝硬化的方法和为此的设备，其中，所述针布钢丝具有一系列沿其纵向设置的齿部，并且其中，所述针布钢丝为了与至少一个明火接触而沿通行方向被引导穿过加热区域，其中，带有淬火液的淬火槽和随后的回火装置邻接于加热区域。
背景技术
针布钢丝具有锯齿轮廓并且为了形成梳理机而被张紧在圆柱形锡林或者辊上。由此，梳理机获得设有齿部的外罩表面，并且针布钢丝的使用例如可以用于形成锡林或者道夫并且可以具有几千米的长度。为了使针布钢丝获得充分的强度和耐磨性，已知用于使针布钢丝硬化的方法，这些方法特别是基于火焰硬化法。
在此，用于硬化的方法优选利用明火用以形成加热区域，针布钢丝沿其纵向被引导穿过该加热区域。在此，应该仅硬化齿部而齿根具有很高的韧性，该韧性例如可以通过软化退火实现。
在此，加热区域可以串接冲刷室，所述冲刷室能实现至少部分地清洁针布钢丝。在经过加热区域之后必须对针布钢丝进行淬火，为此，针布钢丝被引导到淬火槽中，该淬火槽以淬火液填充。接着，针布钢丝可以被引导穿过回火装置然后穿过邻接于回火装置的冷却装置。
通过明火硬化针布钢丝被证实为特别有利的，然而在针布钢丝的表面上可能形成始终要避免的氧化皮。特别是，由于在针布钢丝的表面形成氧化皮，在将针布钢丝张紧在锡林或者辊上时可能出现困难，因为必须相当尺寸精确地将针布钢丝螺旋状地张紧在圆柱形的辊上，并且为了张紧而使用钢丝引导装置，该钢丝引导装置在针布钢丝的表面形成氧化皮时无法无干扰地工作。
文献DE 10 2005 025 627 B3已知一种用于硬化针布钢丝的方法，在该方法中提出，硬化过程本身在排除氧气的情况下实施。为此，应该将保护气体输入到加热区域中，其中，为了形成明火仅添加为了与燃气体烧反应所需的那样多的氧气。为了在同时输送燃料-空气混合物的情况下进行保护气体的供给，提出一种混合装置，从而燃料-空气混合物这样燃烧，使得没有未燃烧的氧气到达针布钢丝。因此，燃烧区域中的气氛应保持无氧的，那么为此，保护气体附加地被导入到加热区域中。
然而令人感到意外地，其它尝试表明，在没有将保护气体导入到加热区域中的情况下也可以避免针布钢丝在离开加热区域的出口处形成氧化皮。对此，原因可能在于清洁剂、油或者其它碳氢化合物的残留物，这些残留物粘附在针布钢丝的表面上并且在明火中燃烧，并且因此避免针布钢丝与氧气的反应。所述认知特别是基于：在针布钢丝从加热区域离开瞬间，针布钢丝的表面不形成氧化皮。然而，在经过用于硬化针布钢丝的整个方法之后，在针布钢丝的表面上仍然发现氧化皮形成。所述氧化皮形成能够推断出，针布钢丝在还被加热的状态中与要避免的反应介质接触。
发明内容
本发明的任务在于，改进用于使加工纺织纤维用的针布钢丝硬化的方法，所述方法在尽管用于硬化针布钢丝的设备的结构简单的情况下仍能实现针布钢丝的无氧化皮的表面。特别是，应避免利用保护气体成本过高地冲刷加热区域。
该任务从用于硬化针布钢丝的方法出发并且从用于硬化针布钢丝的设备出发、结合各特征部分的特征来解决。
本发明包含如下技术教导，即，沿钢丝行进方向运动的针布钢丝在与明火的接触区域和到淬火液中的入口之间的转送区域中利用保护介质从四周冲刷。
在此，本发明由如下思路出发，即，针布钢丝在明火和浸入淬火液中之间利用保护介质从四周冲刷，以便在针布钢丝通行穿过加热区域之后也还避免针布钢丝与氧气的接触。研究表明，在针布钢丝经由加热区域移出之后，针布钢丝的温度还是如此高，使得针布钢丝的材料与氧气的反应也可能附加地导致针布钢丝的表面形成氧化皮。在此，针布钢丝形成氧化皮不是在加热区域本身中发生的、而是在经由加热区域移出之后才发生的，这通过按照本发明地利用保护介质从四周冲刷针布钢丝有效地避免。如果针布钢丝与淬火液在淬火槽中接触，则针布钢丝的温度这样下降，即针布钢丝在通行穿过淬火槽之后与氧气的接触不会导致进一步形成氧化皮。结果，按照本发明的、用于硬化针布钢丝的方法能以简单的方式实现提供无氧化皮的针布钢丝。在此，与现有技术不同，可以省去在内部产生火焰的昂贵的加热室或者炉子，并且按照本发明，所述炉子不必保持无氧。
针布钢丝例如可以在加热区域和淬火槽之间的转送区域中利用氮气从四周冲刷，所述氮气形成保护介质，其中，也可以使用备选的保护介质、特别是惰性气体。
在形成转送区域时重要的是，针布钢丝从明火直接转移到转送区域中，以便利用氮气立刻从四周冲刷针布钢丝。同样重要的是，针布钢丝从氮气气氛直接过渡到淬火液中。因此，转送区域这样构造，使得针布钢丝从明火直接转送到保护介质中，然后离开转送区域，针布钢丝必须直接从保护介质转送到淬火液中。
转送区域例如可以利用保护室包围，保护介质被导入到该保护室中。转送区域必须沿钢丝行进方向具有最小尺寸，以便提供淬火槽与加热区域的充分的间距，借以在淬火槽中的淬火液不会由于加热区域的明火而加热。保护室可以构造成箱状的或者例如也可以构造成管状的，并且保护介质的导入可以通过调节阀进行。特别是，保护介质到保护室中的导入可以这样实施，即保护介质逆着钢丝行进方向流经保护室。
保护室可能由于导入保护介质而处于超压下，并且其中，保护室可以具有入口，针布钢丝通过该入口进入到保护室中并且同时保护介质可以通过入口从保护室逆着钢丝行进方向流出，例如流向加热区域。在此，保护介质可以被明火一起拖走，并且通过排烟系统被抽出。
根据按照本发明的方法的一种有利的变型方案，保护介质可以不由气体形成、或者不仅由气体而是由液体、例如源自淬火槽的淬火液形成。为此，可以规定，用于跨接转送区域的淬火液逆着钢丝行进方向朝向加热区域延伸并且优选基本上延伸至加热区域。按照有利的变型方案，淬火液可以跨接转送区域，而淬火槽本身不伸出到加热区域旁。
淬火液例如能以流动方式沿流动方向从淬火槽延伸至加热区域，其中，流动方向与针布钢丝的钢丝行进方向相反。转送区域例如可以由钢丝行进管或者钢丝行进沟槽形成，淬火液通过该钢丝行进管或者钢丝行进沟槽逆着钢丝行进方向延伸。用于使针布钢丝进入到钢丝行进管或者钢丝行进沟槽中的入口可以到达加热区域，并且流出的淬火液可以通过收集装置收集并且被引回到淬火槽中。通过在淬火液中的流动实现，由于持续更换淬火液，其本质上不会由于热的、进入的针布钢丝或者由于火焰而加热。
针布钢丝可以这样被引导穿过加热区域，即针布钢丝的齿结构指向明火。在此，明火可以在加热区域中从上方或者从下方延伸至针布钢丝。如果转送区域例如具有钢丝行进管，通过该钢丝行进管将淬火液引导到管入口处，则明火可以向上燃放并且针布钢丝以一定间距位于明火上方。如果转送区域具有钢丝行进沟槽，则明火也可以备选地指向下并且延伸至沟槽或者甚至稍微覆盖沟槽，从而针布钢丝从明火直接进入到以淬火液填充的钢丝行进沟槽中。特别是由此，在明火和钢丝行进沟槽之间可以产生覆盖区，所述覆盖区优选最小化地构造，然而针布钢丝从明火到淬火液的过渡也能在不使用保护气体的情况下、在排除氧气的情况下可靠地实现。
备选地，针布钢丝也可以沿开卷的方向设置，亦即针布钢丝的一个侧面指向明火对置的侧面背离明火。最终，齿部朝向明火的定向不是本发明的本质，但是可以使用这种定向，以便通过热处理附加地影响齿部或者齿根的特性。优选明火仅指向齿部或者齿结构。
此外，本发明涉及一种用于使加工纺织纤维用的针布钢丝硬化的设备，所述针布钢丝具有一系列沿针布钢丝的纵向设置的齿部，其中，设置带有明火的加热区域，针布钢丝能沿钢丝行进方向引导穿过该加热区域，并且其中，带有淬火液的淬火槽和随后的回火装置邻接于加热区域。按照本发明，在与明火的接触区域和到淬火液中的入口之间设置转送区域，该转送区域构造为利用保护介质从四周冲刷针布钢丝。
转送区域可以由保护室形成，所述保护室至少部分地利用保护介质填充并且特别是利用保护介质冲刷。保护室例如可以构造为箱状的或者管状的。
保护介质可以由氮气形成，其中，也可以使用其它惰性气体。
备选地，保护介质可以由源自淬火槽的淬火液形成。在此，转送区域具有钢丝行进管或者钢丝行进沟槽，通过所述钢丝行进管或者钢丝行进沟槽能朝向加热区域引导淬火液。钢丝行进管可以构造成封闭的并且终止余管入口，针布钢丝进入到该管入口中并且淬火液例如从该管入口流向收集装置。钢丝行进沟槽例如可以构造成向上敞开的并且加热区域的上方的火焰可以在钢丝行进沟槽上方、尤其以稍覆盖的方式直达端部，从而针布钢丝可以直接从明火进入到淬火液中。
明火可以在加热区域中从下方或者从上方延伸至针布钢丝，根据是否使用钢丝行进管或者也许是钢丝行进沟槽。特别是，在使用钢丝行进沟槽以用于形成跨接区域时，火焰可以设置在针布钢丝上方并且向下朝向针布钢丝燃放。
附图说明
此外，借助于优选实施例进一步阐述改善本发明的其它措施，下文中有根据附图的、本发明的优选实施例的说明。其中：
图1示出用于硬化针布钢丝并且用于实施按照本发明的方法的设备的第一实施例的示意图；
图2借助于转送区域的略微改动的变型方案示出加热区域和相邻的转送区域转送区域放大的视图，以及
图3示出加热区域和相邻的转送区域的另一个放大的视图，其中，明火设置在针布钢丝上方。
具体实施方式
图1以示意图示出具有本发明的特征的设备100的第一实施例，所述设备用于实施硬化针布钢丝1的方法。针布钢丝1在绞盘30上预备好并且从绞盘退绕，以便移入到设备100中。如果针布钢丝1经硬化地再次从设备100经过移出，则所述针布钢丝再次在另一个绞盘31上卷绕。在此针布钢丝1的一个侧面通常指向上而针布钢丝1的对置的侧面通常指向下。但是，也可以合理的是，所述齿部头超前地对准烧嘴布置，由此，针布钢丝1在绞盘30、31前后必须沿着钢丝行进方向20转过90°。在这种情况下，余热可以从齿部到达齿根，这在用于提高齿根的韧性的过程中可以被充分利用。
如果针布钢丝1从绞盘30退绕，则针布钢丝首先被导入到冲刷室25中，该冲刷室用于清洁针布钢丝1。针布钢丝接着从冲刷室25经过移出并且进入到加热区域11中，该加热区域基本上由一个或者多个火焰10形成。在此，针布钢丝1在火焰10上方行进穿过加热区域11，例如以一个侧面与烧嘴大约6毫米(mm)的间距行进。在针布钢丝1上方存在排烟系统24，以便将在加热区域11中产生的气体抽出。火焰10通过多个燃烧器产生，这些燃烧器紧固在未示出的保持装置上并且被供以燃烧气体、比如像天然气或者丙烷。在此，燃烧器不是封装在设备100内部或者设置在燃烧室或炉子中，而是能自由接近的并且必要时通过环境空气附加地供应氧气。
按照本发明，在加热区域11之后是转送区域15，该转送区域在前侧可以构造为具有分隔壁28，其中，接着在分隔壁28中引入入口18，保护室17在分隔壁28的背侧连接到该入口上。在此，视图仅示意性地示出明火10，其中，明火10并且进而加热区域11可设置为直至邻接于分隔壁28。
保护室17以保护介质16、例如氮气填充。保护介质16可以通过输入管道持续地补充到保护室17中并且再次从入口18经过移出。沿钢丝行进方向20在转送区域15之后的是淬火槽12，该淬火槽以淬火液13填充并且在淬火槽12之后的是回火装置14。最后，针布钢丝1在通行穿过回火装置14之后还通入到冷却装置26中，经硬化地针布钢丝1从该冷却装置经冷却地再次经过移出，从而针布钢丝1可以在另一个绞盘31上再次卷绕。
按照本发明，在加热区域11和淬火槽12之间存在转送区域15，该转送区域设置用于在加热区域11和淬火槽12之间提供间距。特别是，应该因此避免，淬火槽12的淬火液13在明火10处加热。转送区域15由保护室17形成，该保护室以保护介质16冲刷，从而针布钢丝1在从明火10经过移出之后并且直至进入到淬火槽12中不与氧气接触。因此，避免形成氧化皮，附加地，通过保护介质16从入口18流出避免氧气到达针布钢丝1上。
在明火10的延伸区段上，针布钢丝1也可以通过与明火10的接触而不与氧气接触，因为剩余的氧气利用附着在针布钢丝1的表面上的物质燃烧，由此，避免了针布钢丝1形成氧化皮。因此，通过按照本发明的、具有保护气体气氛的转送区域15的构造以简单的方式提供设备100，所述设备能实现无氧化皮地硬化用于加工纺织纤维的全钢针布的针布钢丝1。因此，不再需要在超压下利用氮气冲刷加热室或者硬化室，这使所述方法在运行成本方面明显更廉价并且能更轻易地改造。
图2示出设备100的、在邻接有淬火槽12的加热区域11中的略微改变的实施例。明火10处于针布钢丝1下方，所述针布钢丝具有齿结构21，该齿结构同样可以指向下，亦即朝向明火10指向，如在抽取的放大视图中示出的那样。备选地，针布钢丝1也可以沿开卷方向设置，亦即针布钢丝的一个侧面指向火焰10，对置的侧面背离火焰。
转送区域15连接到加热区域11上，该转送区域提供在加热区域11和淬火槽12之间的沿钢丝行进方向20形成的间距。为了避免针布钢丝1与氧气接触，从淬火槽12延伸出钢丝行进管22，淬火液13沿流动方向19流经钢丝行进管。流动方向19构造为与钢丝行进方向20逆向，并且针布钢丝1通过管入口29进入到钢丝行进管22中，而淬火液13从管入口29流出到收集装置27中。通过泵32可以将淬火液13泵回到淬火槽12中。
钢丝行进管22以这种程度延伸至加热区域11，即使得流出的淬火液13能实现针布钢丝1从明火10的区域到淬火液13中的直接转移。由此，避免与氧气的一切接触，并且针布钢丝1可以在不形成氧化皮的情况下由加热区域11流出并且在淬火槽12中淬火，以便继而进入到回火装置14中。
最后，图3示出转送区域15的另一个实施例的构造方案，在针布钢丝1能够不与氧气接触的情况下，通过该转送区域提供在淬火槽12和带有明火10的加热区域11之前的间距。加热区域11具有明火10，这些明火倒立地由上向下燃放。在此，针布钢丝1可以这样延伸通过加热区域11，使得齿结构21指向明火10，如在抽取的放大视图中示出的那样。备选地，针布钢丝1在此也可以沿开卷方向设置，亦即针布钢丝的一个侧面指向火焰10，对置的侧面背离火焰。
针布钢丝1直接在明火10的区域之后进入到淬火液13中，所述淬火液穿行过钢丝行进沟槽23。在此，针布钢丝1进入到钢丝行进沟槽23中，该钢丝行进沟槽构造为向上敞开、亦即朝向明火10敞开。由此，可以实现，明火10直达淬火液13旁或者甚至轻微地覆盖淬火液。针布钢丝1沿钢丝行进方向20从明火10进入到淬火液13中，从而避免与氧气的一切接触。
淬火液13由淬火槽12进入到钢丝行进沟槽23中并且完全包围针布钢丝1。淬火液13在针布行进沟槽23的端部溢出并且到达收集装置27中，通过泵32可以将淬火液13从收集装置泵回到淬火槽12中。
通过淬火液13从淬火槽12流出，淬火液13呈现沿流动方向19的流动，该流动方向与钢丝延伸方向20逆向。通过经常更换在钢丝行进沟槽23中的淬火液13，在钢丝行进沟槽23的区域中的淬火液13既不会由于与热的针布钢丝1接触、也不会由于与明火10接触而不必要地加热。由此，可以以简单的方式形成转送区域15，所述转送区域能实现在明火10与淬火槽12之间的间距，而针布钢丝1无法与氧气接触。
本发明在其实施方式方面不局限于上述优选实施例。更确切地说，可以设想很多变型方案，这些变型方案即使在原则上具有其它特征的实施方式中也利用所述的解决方案。所有源于权利要求、说明书或者附图的特征和/或优点、包括结构上的细节或者空间上的布置结构在内，既能单独地、也能以各种组合的方式作为本发明的实质。
附图标记列表
100 设备
1 针布钢丝
10 明火
11 加热区域
12 淬火槽
13 淬火液
14 回火装置
15 转送区域
16 保护介质
17 保护室
18 入口
19 流动方向
20 钢丝行进方向
21 齿结构
22 钢丝行进管
23 钢丝行进沟槽
24 排烟系统
25 冲刷室
26 冷却装置
27 收集装置
28 分隔壁
29 管入口
30 绞盘
31 绞盘
32 泵

Claims (14)

1.用于使加工纺织纤维用的针布钢丝(1)硬化的方法，其中，所述针布钢丝(1)具有一系列沿针布钢丝的纵向设置的齿部，并且其中，所述针布钢丝(1)为了与至少一个明火(10)接触而沿钢丝行进方向(20)被引导穿过加热区域(11)，其中，带有淬火液(13)的淬火槽(12)和随后的回火装置(14)邻接于加热区域(11)，
其特征在于，沿钢丝行进方向(20)运动的针布钢丝(1)在与明火(10)的接触区域和到淬火液(13)中的入口之间的转送区域(15)中利用保护介质(16)从四周冲刷，所述保护介质逆着钢丝行进方向流向加热区域，所述转送区域在前侧构造为具有分隔壁(28)，在所述分隔壁中引入进入口，保护室(17)在分隔壁的背侧连接到所述进入口上，所述保护介质导入到保护室中并且再次从所述进入口经过移出，明火通过燃烧器产生，所述燃烧器是能自由接近的并且能够通过环境空气附加地供应氧气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针布钢丝(1)在转送区域(15)中利用氮气从四周冲刷，所述氮气形成保护介质(16)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转送区域(15)通过保护室(17)包围，所述保护介质(16)导入到所述保护室中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述保护室(17)由于导入保护介质(16)而处于超压下，并且其中，所述保护室(17)具有进入口(18)，针布钢丝(1)通过所述进入口进入到保护室(17)中并且保护介质(16)通过所述进入口逆着钢丝行进方向(20)从保护室(17)流向加热区域(11)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护介质(16)由淬火液(13)形成。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述淬火液(13)为了跨接转送区域(15)而逆着钢丝行进方向(20)朝向加热区域(11)延伸并且延伸至加热区域(11)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述淬火液(13)以流动方式沿流动方向(19)从淬火槽(12)延伸至加热区域(11)，其中，所述流动方向(19)与针布钢丝(1)的钢丝行进方向(20)相反。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个明火(10)在加热区域(11)中从上方延伸至针布钢丝(1)。
9.用于使加工纺织纤维用的针布钢丝(1)硬化的设备(100)，所述针布钢丝(1)具有一系列沿针布钢丝的纵向设置的齿部，其中，设置有具有明火(10)的加热区域(11)，所述针布钢丝(1)能沿钢丝行进方向(20)被引导穿过所述加热区域(11)，并且其中，带有淬火液(13)的淬火槽(12)和随后的回火装置(14)邻接于加热区域(11)，
其特征在于，在与明火(10)的接触区域和到淬火液(13)中的入口之间设置转送区域(15)，所述转送区域构造为利用保护介质(16)从四周冲刷针布钢丝(1)，所述保护介质逆着钢丝行进方向流向加热区域，所述转送区域在前侧构造为具有分隔壁(28)，在所述分隔壁中引入进入口，保护室(17)在分隔壁的背侧连接到所述进入口上，所述保护介质导入到保护室中并且再次从所述进入口经过移出，明火通过燃烧器产生，所述燃烧器是能自由接近的并且能够通过环境空气附加地供应氧气。
10.根据权利要求9所述的设备(100)，其特征在于，所述转送区域(15)由保护室(17)形成，所述保护室至少部分地以保护介质(16)填充并且利用保护介质冲刷。
11.根据权利要求9或10所述的设备(100)，其特征在于，所述保护介质(16)由氮气形成。
12.根据权利要求9或10所述的设备(100)，其特征在于，所述保护介质(16)由淬火液(13)形成。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，转送区域(15)具有钢丝行进管(22)或者钢丝行进沟槽(23)，通过所述钢丝行进管或者钢丝行进沟槽能朝向加热区域(11)引导淬火液(13)。
14.根据权利要求9或10所述的设备(100)，其特征在于，所述明火(10)在加热区域(11)中从下方或者从上方延伸至针布钢丝(1)。
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