CN115335559A - 纤维单根化分离装置和包括这种装置的纺纱机构 - Google Patents

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CN115335559A CN202180023732.0A CN202180023732A CN115335559A CN 115335559 A CN115335559 A CN 115335559A CN 202180023732 A CN202180023732 A CN 202180023732A CN 115335559 A CN115335559 A CN 115335559A
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Abstract

本发明涉及一种用于供应的纤维条子端头的纤维单根化分离的装置(1)以及一种包括这种装置(1)的纺纱机构(2)。装置(1)包括可承受压力的第一空心体部，其具有用于伴随流体接纳并朝向下游的开松通道段(6)引导供应的纤维条子端头的入口通道段(3)和与入口通道段(3)连通且设于其下游的用于将伴随流体所供应的纤维条子端头开松成单独纤维的开松通道段(6)。开松通道段(6)形成与入口通道段(3)连通的环形通道(10)。该环形通道具有带有第一通道宽度的通道入口(11)和与之间隔的带有第二通道宽度的通道出口(12)，其中环形通道(10)的通道宽度在第一通道宽度直至布置在通道入口(11)与通道出口(12)之间的通道中心的中间通道宽度的一个部段中连续缩小或局部缩小，使得该中间通道宽度小于第一通道宽度。

Description

纤维单根化分离装置和包括这种装置的纺纱机构
本发明涉及用于对所供应的纤维条子端头进行纤维单根化分离(individualizing)的装置以及包括这种装置的纺纱机构和用于借助该纺纱机构纺纱的方法。
纤维单根化分离是就像在自由端纺纱法中那样用于由单根化分离的纤维来纺纱的主要初始阶段。自由端纺纱法相比于其它纺纱法如环锭纺纱的特点是，由平行化的纤维构成的纤维条子被开松成单独纤维并且单独纤维被接到纺成纱线的敞开端。这种自由端纺纱法例如通过转杯纺纱法来描绘。在转杯纺纱法中，由平行化的纤维构成的纤维条子端头被供应回转的开松辊，其从纤维条子端头松解出单独纤维、带动它并将其供应通向纺纱转子的导纤通道。通过导纤通道被供应纺纱转杯的单独纤维沿由纺纱转子的转杯构成的下窝内滑动壁滑入旋转的纺纱转子的转子槽，它们汇集在转子槽内并且回弹至期望的纱细度，以及借助转子槽将汇集纤维供应纱线头以纺纱。这种转子自由端转杯纺纱法例如由出版物DE102008050071A1公开。
自由端纺纱法还包括气流纺纱法。不同于基于空气机械原理的转杯纺纱法，气流纺纱法基于空气动力学原理。在气流纺纱法中，给空气纺纱嘴单元供应按规定牵伸的纤维条子。牵伸造成单位长度的纤维量减小。空气纺纱嘴单元包括纤维条子入口连带设于下游的用于在涡旋腔内产生涡流的喷嘴，纱线形成件的锥体突入该涡旋腔，其中导纤通道穿过该锥体，可以通过导纤通道将纺成纱线送出空气纺纱嘴单元。借助在涡旋腔内产生的涡流，由平行化的纤维构成的供应纤维条子的边缘纤维缠绕该锥体，而没有完全从纤维须条中松解出。芯纤维被引导入导纤通道。在导纤通道的入口区域中，芯纤维输送入导纤通道的运动造成同时拖曳缠绕锥体的边缘纤维，使得边缘纤维缠绕平行化的芯纤维并形成所谓的包缠纤维，为此由平行化的芯纤维和包缠纤维纺成纱线。这种气流纺纱法例如由出版物EP1584715A1公开。但在气流纺纱法中无法做到供应纤维条子的完全单根化分离。
是否像在转杯纺纱方法中那样完全的或在空气纺纱方法中那样部分的纤维单根化分离过程在可获得的纺纱质量方面是极其有意义的。在转杯纺纱方法中借助开松辊可获得的纤维单根化分离决定了占据相应结构空间的开松辊装置，其具有许多复杂设计的组成部件。同样的情况适用于空气纺纱方法中的空气纺纱嘴单元。
利用本发明，应该提出一种得以简化的尤其具有不太复杂的部件的替代的纤维单根化分离装置以及一种纺纱机构和一种用于在使用该装置或纺纱机构情况下纺纱的方法。
用本发明提出的纤维单根化分离装置包括可承受压力的空心体部，其具有用于伴随流体接纳并朝向下游的开松通道段引导供应的纤维条子端头的入口通道段和在纤维条子端头的引导方向上设于入口通道段下游且与入口通道段连通布置且设计成将伴随流体供应的纤维条子端头开松成单独纤维的开松通道段。根据本发明，开松通道段形成与入口通道段连通的环形通道，该环形通道具有带有第一通道宽度的通道入口和在纤维条子的引导方向上与之间隔的带有第二通道宽度的通道出口，其中该环形通道的通道宽度在从第一通道宽度至布置在通道入口与通道出口之间的通道中心的中间通道宽度的一个部段内连续地或局部如此缩窄，即，中间通道宽度小于第一通道宽度。换言之，该环形通道从通道入口尤其连续地或分级地缩窄向通道中心。根据本发明的开松通道段几何形状设计允许尤其逐步提高伴随纤维条子端头的流体的朝向通道中心的流速，由此尤其是可以将由平行化的纤维构成的供应纤维条子开松成单独纤维。另外，当在通道入口与通道中心之间的环形通道具有这种适于产生层状流体流的内表面时，可以有利地获得开松分解出的单独纤维的牵伸。尤其优选地，界定该环形通道部的内表面被设计成无边沿。在本发明意义上，无边沿是指在两个表面部分之间的这种过渡，即可以基本上避免湍流。例如这可以利用在通道入口与通道中心之间环形通道的通道宽度的尤其从通道入口到通道中心的尽量连续延续的缩小来获得。
根据本发明的一个优选实施方式，入口通道段具有呈锥形收缩的用于纤维条子的容纳部。由此能可靠供应纤维条子并已经以增大流速被引导向环形通道。这允许略微预牵伸该纤维条子，足以避免在供应纤维条子时的潜在纤维缠结。在引导方向上延伸的入口通道段长度在此可以依据待开松的纤维材料来适当选择。
进一步优选地，入口通道段包括与呈锥形收缩的容纳部相接的直径相同的用于将纤维条子端头转交至通道入口的圆柱形过渡部。依据直径相同的圆柱形过渡部的在引导方向上延伸的长度，可以根据需要使流速增大匹配于待开松的纤维材料。在进一步优选的设计中，该装置的至少包括该圆柱形过渡部的构件或替代地该入口通道段可以形成可换构件，以便能保证该装置在各不同的待开松纤维材料方面的多样性。
优选地，通道入口的内径小于通道中心的与之对应的内径。环形通道的内部区域在此呈横截面圆锥形，其锥尖位于通道入口区域且其圆锥形底面位于通道中心区域。这种圆锥形有利于伴随纤维条子端头进入通道入口地从纤维条子开松出单独纤维。
优选地，芯件安装在该开松通道段的通道内以形成环形通道。芯件因此具有这种外部设计，使得在开松通道段的内侧表面或内壁与芯件的外侧表面或外壁之间形成一个形成该环形通道的环形缝隙，其具有如上所述的通道宽度，纤维条子或开松出的单独纤维可以伴随流体被引导穿过环形缝隙。
进一步优选地，芯件通过至少一个将开松通道段连接至芯件的支承件来安装。支承件因此从开松通道段的通道内壁一直延伸至对置的芯件外壁。该支承件可以安置在环形通道内的期望部位。该支承件为了减轻对流体流动干扰性影响而优选具有空气动力学形状。在本发明意义上，空气动力学形状是指如下形状，其适于造成尽量少乃至没有涡旋以避免该流体流内的湍流。例如该支承件可以由尽量符合空气动力学的腹板构成。例如支承件可以在横截面呈沿纤维条子或单独纤维的引导方向延伸的滴状，其更优选地如此设计和布置，即，滴尖指向与纤维条子或单独纤维的引导方向相反，而球形滴侧面指向引导方向。优选地，支承件的滴状设计可以替代地或附加地横向于引导方向、即在芯件与开松通道段之间延伸。在此，滴尖与芯件相连，滴尾与开松通道段的通道内壁相连。支承件的滴状设计降低了可能导致开松通道段堵塞的支承件被纤维卷绕或缠绕的风险。进一步优选地，支承件在引导方向上延伸的延伸长度大于供应的纤维条子的待开松单独纤维的最大纤维长度。这允许进一步降低纤维缠绕危险。
该支承件优选可以具有指向入口通道段的端侧端，其布置在入口通道段的通道区内，其中该支承件沿引导方向一直延伸到开松通道段。换言之，支承件在该装置的径向上不仅从入口通道段的通道内壁、也从开松通道段的通道内壁一直延伸到对置的芯件外壁。作为其替代，支承件能以其端侧端从包括通道入口的平面沿引导方向延伸，其中该支承件只布置在开松通道段的通道区内。还优选地，支承件可被设计成从入口通道段和/或开松通道段的通道内壁延伸至芯件外表面的用于要供应芯件的纤维条子的斜台。斜台因此沿引导方向将入口通道段和/或开松通道段的内表面的表面侧连接至芯件外壁的表面侧，由此可以沿引导方向提供按规定的用于待开松纤维条子的导向面部分。由此还可能可靠安装该芯件。
在从入口通道段的内壁至芯件外壁构成的斜台的优选实施方式的情况下，由斜台构成的导向面部分在此优选可具有适于引导纤维条子的设计。因此，该导向面部分例如可沿引导方向和/或在其横向上设计成平坦的、隆起的和/或阶梯状的。该导向面部分还优选能沿引导方向具有这种升角，其允许在斜台与芯件外壁之间的纤维条子引导的柔和过渡。导向面部分的升角优选大于、等于或小于从朝向入口通道段的芯件前端起朝向中间通道宽度形成的芯件外壁部的升角。两个升角之差越小，纤维条子引导从斜台至芯件外壁的过渡可以越柔和地实现。当然也可想到将导向面部分设计成具有不同的升角，其中至少两个彼此交接的导向面中间部的升角可以如此不同，即，其中的一个大于或小于另一个。优选如此设计导向面中间部的升角，即，其就值而言的与外壁部的升角的差异在引导方向上减小，由此可以实现柔和过渡。
尤其优选地，设置超过一个的支承件用于可靠支承该芯件。例如可以设置两个或三个以上的支承件，它们可以尤其在圆形或螺旋形的布置方向上更优选均匀分散地环绕芯件布置。
作为支承件的替代或补充，芯件优选可以通过磁支承力被保持在开松通道段中。这例如可以借助可控的电磁铁来实现，借此可以按规定或根据需要且尤其稳定地在开松通道段内支承对可产生的磁力作出反应的芯件。该芯件为此具有对磁力作出反应的材料，其安置在芯件之中或之处并且允许芯件在开松通道段内在磁力作用下的稳定支承。例如芯件可以由这种材料构成或者在合适的位点具有相应的材料。
还优选地，芯件尤其在其在开松通道段内单纯磁力支承的过程中可在其周向上转动地安装。这可以例如通过电磁铁的相应设计和控制来进行。
以替代优选方式，借助该至少一个支承件所保持的芯件可以包括通过机械驱动装置或磁作用旋转力可转动的零件，其安置在芯件的背对通道入口的一侧并且由被至少一个支承件保持的芯件的其它零件可转动保持。机械驱动装置可以安置在其它零件中。在磁性旋转驱动装置的情况下，零件相应设计用于与作用的旋转磁力合作。
根据本发明的一个优选实施方式，该装置可以设计成一件式或多件式，其中该装置的至少一部分进一步优选地通过切削加工方法和/或增材加工法来构成。尤其是，增材加工法适于避免分界和接合点。可能的增材加工方法在此可以是例如3D打印、选择性激光熔融(SLM)、电子束熔融(EBM)、粘合剂喷射成型(BJ)、熔融层级成型(FDM)或激光烧结，尤其分别用由金属构成的材料。附加、随后或替代地，也可以进行烧结和/或表面的处理或加工以获得按需的质量。
尤其优选如下方法，在此，该装置或至少一个装置部分由陶瓷和/或借助立体光刻法(SLA)构成。而如果该装置或至少一个装置部分应由金属构成，则优选借助激光烧结尤其是选择性激光烧结(SLS)的制造。但替代地，该装置或至少一个装置部分也可以通过其它方式、尤其由金属构成且随后被烧结。还可能的是如此形成由多个装置部分组成的装置，即，至少两个装置部分、尤其是入口通道段和开松通道段通过烧结或以其它方式无分界点和/或以材料接合方式相互连接。
根据本发明的另一方面，提出一种纺纱机构，其具有根据前述优选实施方式之一的纤维单根化分离装置，其中该环形通道的通道宽度在从中间通道宽度或通道中心至第二通道宽度或通道出口的一个部段内连续或局部如此扩宽，即，中间通道宽度小于第二通道宽度。换言之，环形通道从通道中心起、尤其连续地或呈阶梯状朝向通道出口扩宽，做法是该中间通道宽度被设计为小于第二通道宽度。进一步优选地，界定环形通道部段的内壁通过如上所优选描述的方式设计成无边沿。这允许按规定且可控地引导开松出的单独纤维且同时避免在伴随流体流中的干扰性涡流。
有利地，该纺纱机构还包括第二可承受压力的空心体部，其具有用于由供应的单独纤维纺纱的纺纱部段，其中纺纱部段在纤维条子端头或单独纤维的引导方向上设于开松通道段下游并与之连通以接纳并回弹开松出的且尤其牵伸的单独纤维，并且给纺纱部段分配一个用于产生使单独纤维相互涡卷的涡流以产生真捻纺纱的涡旋机构。作为已经到处已知的纺纱方法例如环锭纺纱和转杯纺纱的替代，可以借助纺纱机构也产生真捻纱或针捻纺纱，在这里，对纱线产生负责的装置简单地利用不太复杂的构件构造。
根据本发明的一个优选实施方式，该通道中心比靠近通道出口地更靠近通道入口布置。换言之，如此设计环形通道，即，纤维条子的或单独纤维的从通道入口至通道中心的路段短于纤维条子的或单独纤维的从通道中心至通道出口的路段。开松出的单独纤维由此能可控可靠地从环形通道排出以用于后续的加工和/或处理过程例如在涡旋流体流作用下的加捻以生成真捻纺纱。
根据本发明的一个优选实施方式，该芯件形成在通道入口与通道出口之间延伸的双锥体，其具有靠近通道中心的通道平面或在其中的完全相同的底面。芯件因此精确地、即误差小地可减小结构空间以及可廉价形成。
环形通道的设计优选按照以下公式：
Figure BDA0003860825340000061
其中：
Daussen：环形通道的外径
A：环形通道的横截面积(在沿引导方向的环形通道的任一位点)
Dinnen：环形通道的内径
ASteg：支承件的横截面积(在沿引导方向的支承件的任一位点)，条件是在没有支承件的部位处ASteg＝0。
该公式的考虑允许在空气动力学上尽力优化设计的环形通道。
优选地，该涡旋机构通过磁力支承的可转动芯件或通过零件形成。借助芯件或零件的按规定转动，可以在流体流内产生所需的涡旋以通过特定方式由单独纤维生成纺纱。
作为其替代，芯件可以单纯地借助供应的流体流支承在该装置的第一空心部中。换言之，芯件在该装置的无流体状态下由重力决定地安放在开松通道段的下内壁上。在供应流体流之后，该芯件近乎居中或居中地在开松通道段的通道内被升起至并保持在稳定状态。为此，芯件具有相应适当的形状例如像优选前述的呈双锥形的形状。对所述升起重要的是与引导方向或流体流向相反地设计芯件的锥尖，以便能保证芯件在流体流供应时能在流体流侧浮升至中间位置。
进一步优选地，安装在流体流侧的芯件能可转动地安装，由此该芯件也可以形成该涡旋机构。所述转动尤其可以借助磁力作用就像例如根据前述优选实施方式之一那样来产生。
根据一个尤其替代的优选实施方式，该纺纱部段具有至少两个环绕布置在内壁上的喷嘴作为涡旋机构的组成部分或作为涡旋机构，其中该喷嘴布置和设计成用于引入环绕纺纱部段的中心轴线的且沿其延伸的涡流，由此可在纺纱部段内产生涡流以由被供入纺纱部段中的单独纤维制造真捻纺纱。例如结束于喷嘴通口的规定的喷嘴通道段不仅可相对于纺纱部段内壁的周向成角度、也可相对于单独纤维引导方向或纺纱部段的通道方向成角度地构成，以引入沿第二纺纱部段的内壁在引导方向或通道方向上取向的尤其可调的涡流。
根据一个优选实施方式，喷嘴可以单独地或以与芯件的回转式设计组合的方式设置用于造成在纺纱部段内的规定涡流，基于涡流可产生真捻纺纱。
优选地，该纺纱机构或纺纱机构的组成部分可以以如前所述的方式借助切削制造方法和/或增材制造方法来制造。纺纱机构或该装置的第一空心体部和第二空心体部在此或根据另一个优选实施方式可以根据需要设计成一件式或多件式。
根据本发明的另一方面，提出一种用于使用根据前述优选实施方式之一的纺纱机构由单根化分离的纤维纺纱的方法。该方法在此具有伴随流体尤其空气地供应纤维条子端头至入口通道段的步骤以及运行涡旋机构以将经由开松通道段送入纺纱部段中的单独纤维纺纱的步骤。随空气供应优选可以利用压缩空气供应装置通过配属于入口通道段的压缩空气嘴进行。压缩空气嘴可以沿纤维条子供应路线设于入口通道段上游。替代或附加地，随空气供应可以借助通过喷嘴在入口通道段内产生抽吸空气流来进行，喷嘴布置在入口通道段中或沿纤维条子供应方向设于入口通道端下游。例如所述喷嘴可以同时形成涡旋机构。
根据一个优选实施方式，该方法具有调整纤维条子供应、伴随纤维条子的流体流和/或涡旋机构工作的步骤以产生根据需要的纺纱。因此，例如可以调节纤维条子的和/或伴随纤维条子的流体流的供应速度。替代地或附加地，涡旋机构的工作可以按规定调节地设置以便能适当地调整纺纱过程。各自系统的调节和/或调整可以优选基于测量值进行，该测量值可以自传感器系统传输以获得各自系统的合适的测量数据。该传感器系统可以设置在纺纱机构的对应的合适位点。这另一方面有利于自动化的、可调整的和/或可控的纺纱过程。
本发明的其它特征和优点来自以下对本发明优选实施例的描述、依据示出本发明重要细节的图和图示和权利要求书。一些特征本身单独地或多个任意组合地在本发明的优选实施方式中可以实现。
以下将结合附图来详细解释本发明的一个优选实施例，其中：
图1示出根据一个实施例的纺纱机构的侧视示意图，
图2示出沿图1所示的纺纱机构的示意图的剖切平面A-A的透视纵截面图，
图3示出沿图1所示的纺纱机构的示意图的剖切平面B-B的透视横截面图，
图4示出图1所示的纺纱机构的前视示意图，
图5示出图1所示的纺纱机构的后视示意图，和
图6示出根据一个替代实施例的沿图1所示纺纱机构的示意图的剖切平面A-A的纵截面透视图。
借助图1，示出根据一个实施例的纺纱机构2的侧视示意图。纺纱机构2沿其纵延伸方向LE在功能上被分为多个部段，其中，在图1的左侧所示出的端侧部段限定用于伴随流体地接纳和引导所供应的纤维条子端头的入口通道段3。邻接入口通道段3的中间部段被设计成开松通道段6，其中在端侧与入口通道段3对置的部段在中间加入开松通道段6的情况下限定出具有喷嘴14的纺纱部段13。这三个功能部段对根据此实施例的纺纱机构2是重要的。根据另一个未示出的实施例中，可以设置在功能上按需设计的其它部段。因此例如可以给纺纱部段13设置功能独立的导出用出口部或用于抽出纺成纱线的抽出部段。在所示实施例中，至少该出口部配属于纺纱部段13并且是其组成部分，如以下所详述的那样。
图2示出沿图1所示的纺纱机构2的示意图中的剖切平面A-A的纵截面透视图。纺纱机构2呈一件式由可承受压力的空心体关于其纵中心轴线LM对称地构成，其沿纵延伸方向LE延伸。设于端侧的入口通道段3具有沿纵延伸方向LE朝向开松通道段6呈锥形缩窄的容纳部4，其过渡至圆柱形过渡部5，以便伴随流体地将通过容纳部4所接纳的纤维条子或纤维条子端头引导向开松通道段6。作为流体，优选采用气态物质例如像环境空气。由此可以放弃相对于环境空气包封纺纱机构2。为了支持伴随流体的纤维条子引导，入口通道段3优选可以在圆柱形过渡部5的区域中包括指向下游的开松通道段6的喷嘴，通过喷嘴可将流体输入圆柱形过渡部5中。由此可以在容纳部4的区域中产生抽吸流，由此可以将纤维条子可靠地送入该入口通道段3或纺纱机构2。
作为其替代，根据一个未示出的实施例而可能的是，如此将喷嘴在纺纱机构2外设置在容纳部4的前面，使得喷嘴指向容纳部4。
还替代地，如在所示实施例中那样可以放弃布置这种喷嘴，在这里，本来就有的环境空气伴随纺纱机构2的供应的纤维条子，并且在纺纱机构2内的按规定的流体流在至少通过设于纺纱部段13中的喷嘴14在沿纵延伸方向LE变化的通道横截面的支持下可产生。纤维条子的引导方向在此实施例中基本上沿纺纱机构2的纵延伸方向LE取向。
在可供应的纤维条子的引导方向上，用于将伴随流体供应的纤维条子端头开松成单独纤维的开松通道段6与入口通道段3相接。为此，开松通道段6根据此优选实施例具有呈双锥体形式的芯件8，其中该双锥体相对于纵向中心轴线LM对称设计并且关于与之垂直延伸的共同横截平面非对称设计，形成双锥体的两个锥体的底面布置在横截平面中。芯件8在端侧分别具有倒圆的第一和第二锥尖8a、8b。芯件8在此实施例中在开松通道段6的过渡部内居中布置以形成沿纵延伸方向LE在芯件8的任一位点同样构造的环形通道10并且通过三个围绕芯件8均匀分散布置的支承件9被保持(图3和图4)。支承件9布置在指向入口通道段3的第一锥尖8a附近并且具有横向于纵延伸方向LE延伸的符合空气动力学的滴状设计，从而滴尖安置在芯件8上，滴尾安置在内壁7上。在芯件8的环绕方向上延伸的滴宽度在此沿纵延伸方向LE近似保持不变。考虑空气动力学方面地，各自支承件9按照此实施例朝向入口通道段3缩窄地也呈滴状构成，如图3所示。由此可以避免此外可能有的流体湍流。如还在图3中表明地，如此选择沿垂直于滴宽度的纵延伸方向LE延伸的滴深度，即，芯件8能可靠地且尽量无避开运动和/或振动地保持在背对入口通道段3的第二锥尖8b上。同时，滴深度被选择为大于待开松的纤维材料的最大纤维长度，以便能降低纤维缠绕在支承件9上的风险。
开松通道段6的过渡部和芯件8如此相互协调，即，形成均匀的环形通道10，其具有在第一锥尖8a处的具有第一通道宽度的通道入口11和在第二锥件8b处的与之间隔开的具有第二通道宽度的通道出口12，其中该环形通道10的通道宽度在一个部段中从第一通道宽度直至布置在通道入口11与通道出口12之间的通道中心的中间通道宽度连续或局部缩窄，使得中间通道宽度小于第一通道宽度。缩窄的设计造成流速朝向通道中心增大。
而在此实施例中，通道宽度(尤其是连续或局部)从通道中心增大至通道出口12。由此实现流速按规定减小。在环形通道10的延伸长度范围内的通道宽度的缩窄程度还有扩大程度可以根据需要匹配于待单根化分离的纤维条子地来选择。根据此实施例的环形通道10的设计按照以下公式：
Figure BDA0003860825340000091
其中，
Daussen：环形通道的外径
A：环形通道的横截面积(在沿引导方向的环形通道的任一位点)
Dinnen：环形通道的内径
ASteg：支承件的横截面积(在沿引导方向的支承件的任一位点)，此时的条件是在没有支承件的部位处的ASteg＝0。
环形通道10的外径在此实施例中对应于开松通道段6的通道的内径。环形通道10的内径在此实施例中对应于芯件8的外径。环形通道10的横截面因此在逻辑上来自由环形通道10的外径和内径所包围的面积部分。支承件的横截面在设有支承件的部位由支承件9的若干横截面积的总和组成。
考虑所述公式允许在空气动力学方面尽量最佳设计的环形通道。
根据此实施例所举例设计的具有开松通道段6的入口通道段3因此形成用于供应纤维条子端头的纤维单根化分离的装置1。借助所述部段的组合，可以针对不同纤维条子材料提供各自的适配于材料的合适装置1以按规定将供应的纤维条子端头单根化分离成纤维。
即便当装置1根据此实施例被设计成一件时，装置1根据一个未示出的实施例可以设计成多件式，在这里，入口通道段3和开松通道段6分别例如形成一个独立构成的部分，它们相应地通过常见的紧固措施/连接措施相互连接。在多件式设计的情况下，这些单独部分进一步优选地可以无损更换地设置，由此可以提高多变性。
沿纵延伸方向，在与入口通道段3对置的一侧纺纱部段13跟在开松通道段6后。纺纱部段13具有另一过渡部15，其与通道出口12连通相连并自此一直前进至纺纱机构2的与入口通道段3相对的端头。纺纱部段13在此具有三个均匀围绕另一过渡部15布置的用于提供涡流尤其压缩空气涡流的喷嘴14，其中喷嘴14指向纺纱机构2的与入口通道段3对置的端头。由此在开松通道段6中造成抽吸流，其一直前进到入口通道段3。抽吸流一方面造成流速提高，由此待单根化分离的纤维可被牵伸。另一方面，喷嘴14的环绕布置和取向允许另一过渡部15内的涡流，其继续前进至环形通道10的通道中心与通道出口12之间的过渡部。由此，在开松通道段6中单根化分离出的纤维获得涡旋冲力，由此纤维缠绕第二锥尖8b并且在开松通道段6的末尾能并合成真捻纺纱。
流体的供应可以通过喷嘴14通过已知方式被调整和控制地进行。也可以通过喷嘴14将供应流体与如用于附着在待纺纱线上的添加剂的物质一起供应，以便根据需要影响纱线性能。这种物质供应可以通过替代的或附加的方式通过在相应的纺纱机构2的其它位点或在入口通道段3规定相应的供应来布置。
纺纱部段13在纺纱方向上在喷嘴14下游包括出口部16，经此可以将纺成纱线从纺纱机构2送出并供应给在纱线走向上设于纺纱机构2下游的纱线处理部件。例如紧接在纺纱机构2之后的可以是用于从纺纱机构2抽出纺成纱线的抽出装置或其它装置如用于探测纱线性能例如像毛羽、粗节和细节等的传感器装置或用于暂存纺成纱线的蓄纱器。出口部16相对于带有喷嘴14的部段具有扩宽的过渡部，由此所述流速以及涡流可被减轻以适当导出纺成纱线。
如尤其用分别以示意图示出根据该实施例的纺纱机构2的前视图和后视图的图3和图4所示，芯件8的纵向中心轴线与包围芯件8的空心体或开松通道段6的纵向中心轴线LM完全相同，其中该支承件9布置在第一锥尖8a或环形通道10的通道入口11附近。由此可以获得纤维条子端头在进入环形通道10时扎散开，这有利地影响到条子开松成单独纤维。另外，可以在纤维条子供应之后借助根据此实施例由结构决定的流速沿装置1的纵延伸方向LE增大直至通道中心可靠地从纤维条子中松解出单独纤维且同时加以牵伸。在此实施例中，喷嘴14在工作中造成所需涡流，以便松解的或开松出的单独纤维因此可围绕在环形通道10内的跟在通道中心之后的芯件8的锥形部段被引导，使得它们在第二锥尖8b区域中或紧随其后地涡旋或纺成真捻纺纱，其最终通过出口部16可从纺纱机构2被引导出。
根据一个未示出的实施例，该涡旋机构通过芯件8本身或芯件8的跟在通道中心后的锥形部段构成。前者尤其可通过将芯件8非接触安装在开松通道段6的通道内进行，这例如通过更优选地如此与芯件8配合的磁性支承机构实现，它可被置于按规定的转动运动中。作为其替代，可以实现借助供应流体的非接触支承，芯件8借此在流体流供应之后从静止位置(芯件8在此由重力决定地安放在开松通道段6的通道的下内壁上)抬起至工作位置(芯件8在此由流体流决定地近乎在中心或居中保持或支承在开松通道段6的通道内)。如果在供应的流体流中还加入涡流，则芯件8可被置于转动以形成涡旋机构。
根据另一个未示出的实施例，芯件8的跟在通道中心之后的锥形部段形成涡旋机构。该锥形部段由芯件8的突出的锥形部段以可转动方式支承。突出的锥形部段如前举例所述地通过支承件9被保持在开松通道段6的通道内。后随的锥形部段的转动借助磁性作用的旋转装置、借助所输入的旋转流或由突出的锥形部段包含的旋转动力被按需控制和/或调整地实现。
图6示出沿根据一个替代实施例的图1所示纺纱机构2的示意图的剖切平面A-A的纵剖透视图。此替代实施例与图2所示的实施例的区别仅在于替代设计的支承件9'以及在第二锥尖8b区域内的附加支承件9，其中附加支承件9在纤维条子的引导方向上布置在其上游。其它设计与根据图2的实施例的设计相同，其中相同的附图标记对应于纺纱机构2的相互前述的部件，对于替代实施例在此参照其说明。
替代设计的支承件9'布置在芯件8的前端8a'的区域中，该前端8a'朝向入口通道段3。替代的支承件9'具有指向入口通道段3的端侧端9a'，其布置在入口通道段3的过渡区内，其中替代的支承件9'沿引导方向一直延伸到开松通道段6。替代的支承件9'在装置1的径向上不仅从入口通道段3的通道的内壁，也从开松通道段6的通道的内壁7延伸到对置的芯件8外壁且同时形成用于要供应给芯件8的纤维条子的斜台17。斜台17因此沿引导方向将入口通道段3的内壁的表面侧连接至芯件8的外壁的表面侧，由此沿引导方向提供按规定的导向面部分18用于待开松的纤维条子。导向面部分18沿引导方向设计成是平坦的并在其横向上设计成凹形，并且在引导方向上具有升角，该升角比与导向面部分18邻接的芯件8外壁表面部的升角大5°。
优选地，纺纱机构2根据另一个未示出的实施例具有传感器系统用于监测例如纤维条子供应、纤维开松过程、纺纱过程和/或从纺纱机构2中抽出纱线。传感器系统在装置1和/或纺纱部段13的合适位点处安置在相应的第一或第二空心体部之中或之上。作为其替代或补充，纺纱机构2的包括待监测的环形通道部的部段可以设计成透明的。由此可以将该传感器系统安置在纺纱机构2之外，由此该传感器系统可以廉价简化地设置。
所述的和如图所示的实施例仅是例举的。不同的实施例可以完全或关于一些特征相互组合。一个实施例也可以被补充另一个实施例的特征。
如果一个实施例包含在第一特征与第二特征之间的“和/或”逻辑关系，则这是指该实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征、也具有第二特征，而根据另一个实施方式或是仅具有第一特征，或是仅具有第二特征。
附图标记列表
1 纤维单根化分离装置
2 纺纱机构
3 入口通道段
4 容纳部
5 圆柱形过渡部
6 开松通道段
7 内壁
8 芯件
8a 第一锥尖
8a' 芯件的前端
8b 第二锥尖
9 支承件
9' 替代支承件
10 环形通道
11 通道入口
12 通道出口
13 纺纱部段
14 喷嘴
15 其它过渡部
16 出口部
17 斜台
18 导向面部分
LE 纵延伸方向
LM 纵向中心轴线

Claims (14)

1.一种用于对所供应的纤维条子端头进行纤维单根化分离的装置(1)，其中，所述装置(1)包括能承受压力的第一空心体部，所述第一空心体部具有用于伴随流体地容纳并朝向下游的开松通道段(6)引导供应的纤维条子端头的入口通道段(3)和与所述入口通道段(3)连通且设于所述入口通道段(3)下游的用于将伴随流体所供应的纤维条子端头开松成单独纤维的开松通道段(6)，其中，所述开松通道段(6)形成与所述入口通道段(3)连通的环形通道(10)，所述环形通道具有带有第一通道宽度的通道入口(11)和与该通道入口(11)间隔的带有第二通道宽度的通道出口(12)，其中，所述环形通道(10)的通道宽度在从所述第一通道宽度直至布置在所述通道入口(11)与所述通道出口(12)之间的通道中心的中间通道宽度的部段中连续或局部缩小，使得所述中间通道宽度小于所述第一通道宽度。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征是，所述入口通道段(3)具有呈锥形收缩的用于纤维条子的容纳部(4)。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其特征是，所述入口通道段(3)具有与呈锥形收缩的所述容纳部(4)相接的圆柱形过渡部(5)，用于将所述纤维条子端头转交至所述通道入口(11)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征是，所述环形通道(10)被设计成，使得所述通道入口(11)的内径小于所述通道中心的与之对应的内径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征是，芯件(8)被安装在所述开松通道段(6)的通道中以形成所述环形通道(10)。
6.根据权利要求5所述的装置(1)，其特征是，所述芯件(8)通过至少一个将所述开松通道段(6)连接至所述芯件(8)的支承件(9)和/或借助磁性支承力安装在所述开松通道段(6)中，其中，所述芯件(8)在磁性支承力的情况下具有对磁性支承力作出响应的材料以便按规定在所述开松通道段(6)内支承所述芯件。
7.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征是，所述磁性安装的芯件(8)在周向上以可转动的方式安装。
8.一种用于纺纱的纺纱机构(2)，其特征是，所述纺纱机构(2)具有根据前述权利要求中任一项所述的纤维单根化分离装置(1)，其中，环形通道的通道宽度在从中间通道宽度至第二通道宽度的一个部段中连续或局部无边沿扩大，使得所述中间通道宽度小于所述第二通道宽度，并且还具有能承受压力的第二空心体部(20)，所述第二空心体部(20)包括用于由供应的单独纤维进行纺纱的纺纱部段(13)，其中，所述纺纱部段(13)被设置在开松通道段(6)的下游并且在纤维条子端头或单独纤维的引导方向上与所述开松通道段(6)连通以便接收所述单独纤维，并且其中，为所述纺纱部段(13)分配有涡旋机构，所述涡旋机构用于产生将所述单独纤维相互旋卷的涡流以便纺纱。
9.根据权利要求9所述的纺纱机构(2)，其特征是，所述通道中心相比于靠近所述通道出口更靠近所述通道入口。
10.根据权利要求9或10所述的纺纱机构(2)，其特征是，所述芯件(8)形成在所述通道入口和所述通道出口之间延伸的双锥体，所述双锥体具有在所述通道中心的通道平面附近或在所述通道中心的通道平面中的完全相同的底面。
11.根据与权利要求7结合的权利要求3所述的纺纱机构(2)，其特征是，所述涡旋机构由能够转动的芯件(8)构成。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的纺纱机构(2)，其特征是，所述纺纱部段(13)具有作为所述涡旋机构的组成部分或作为所述涡旋机构的在其内壁环绕布置的至少两个喷嘴(14)，该至少两个喷嘴(14)用于在所述纺纱部段(13)中产生涡流。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的纺纱机构(2)，其特征是，所述纺纱机构(2)、所述装置(1)或所述纺纱部段(13)呈一件式或多件式尤其通过切削制造方法和/或增材制造方法来形成。
14.一种用于由单根化分离的纤维纺纱的方法，其特征是，设有根据权利要求9至13中任一项所述的纺纱机构(2)，其中，所述方法具有伴随流体尤其是压缩空气地将纤维条子端头供应至入口通道段(3)的步骤、操作所述涡旋机构用于产生涡旋以由经由开松通道段(6)被供应到纺纱部段(13)中的单独纤维来纺制纱线的步骤。
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