CN1158417C

CN1158417C - 纱处理装置

Info

Publication number: CN1158417C
Application number: CNB998035335A
Authority: CN
Inventors: H��ض�; H·里特尔; P·布克米勒; G·贝尔特施; E·施瓦兹
Original assignee: HIBOLAIN FIBER TECHNOLOGY Co
Current assignee: Heberlein AG
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: DE59901629D1; KR20010034524A; ES2177230T3; KR100442957B1; EP1060302B9; ES2177230T5; EP1058745B1; JP3684154B2; EP1060302A1; CN1099479C; ES2171072T3; RU2175695C1; TW449627B; CN1292046A; US6564438B1; RU2208071C2; JP2002506131A; EP1058745A1; JP2002506130A; US6609278B1

Abstract

本发明涉及一种用高耐磨的陶瓷材料制造的纱处理装置，带有可分开的处理元件，这两个部件通过螺栓连接可拆地连接在一起。上述两个部件之间的连接至少用一个定位销，该定位销在第一块部件内是借助机械夹紧件固定，并通过一配合孔引入到第二块部件的配合孔，按定位销连接的轴向进行定位和安装/拆卸。

Description

纱处理装置

技术领域

本发明涉及一种纱处理装置，该装置配备有各个处理元件最好是可拆卸的螺栓连接，这些元件系由高耐磨的材料，特别是用陶瓷制造。

背景技术

长丝纱的处理主要提出两个任务。其一，对工业生产的长丝纱赋予纺织品特征和纺织工艺性能。其二，这种纱需按特定的质量特征为进一步加工和/或为最终产品进行后整理。还必须部分地生产出应用天然纤维生产的产品所需要的和不能达到的这种纱线质量。

在纺织工业加工方面，这种纱的用途，例如建筑部门、汽车工业以及用于地毯生产，体育服装和业余休闲服装工业方面的特种纺织品。此外，纺出的丝应经过所规定的最适合工业加工用的油剂处理，使纱和织物在加工过程中达到优化。这里优化意味着获得或提高所规定的质量标准以及降低生产成本，包括加工流程的停机时间。

在整个长丝纺丝工程，有着各种处理工序，如上油和丝通过处理喷嘴的整理即是一个重要的阶段。原丝结构变动是通过机械的空气力作用形成变形纱或交缠纱；这里最先是产生超音速范围的气流，第二步产生双涡流气流。使用空气处理喷嘴可改进纱的结构。利用高热蒸汽处理来改进纱的质量，例如用于拉伸过程时的松弛或用于前述的一种工艺过程之后，在任何情况下，喷嘴元件应是用高耐磨材料制造，否则它的寿命会大大缩短。纱处理喷嘴的主要问题起源于油剂。当长丝纱在纺丝过程之后或生产出单根丝后直接上涂防护物质。该防护物质应是有助于后道工序的加工。用于上油的这种物质产生一种油滑动性能，因而纱经过整个加工路程的滑动摩擦尽可能保持很小，使纱减少损伤或断裂，并还能使运输装置和加工装置滑动面的磨损尽可能地小。还有其他的一系列因素，例如电负荷，是藉助于油剂起到良好作用。另一方面是纱在存放期间，即在不同的加工阶段之间要防止霉菌的侵袭。上述的种种因素已经得出一个印象深刻的有关纱处理元件实用条件的概念。压力、热、湿度以及油剂中的一系列化学物质能局部地对纱处理喷嘴的材料，特别是对喷嘴上的每个连接件构成很强的侵蚀条件。新的解决办法是针对可分开的，特别是两部分的纱处理喷嘴，这种喷嘴宁可选择每个部件都有空隙，用作为一个纱通道及一个处理室。部件连接时应当精确配合。此外，为了准确的定位，尽可能防止在纱运行方向产生边侧位移运动。

发明内容

本发明提出的任务是，开发出对油剂和长运行时间尽可能不敏感的纱处理喷嘴或纱处理元件。任务的一个特别部分是，创造一种适用于可分开的纱处理元件的喷嘴连接，达到快速而精确的定位，并可应用于高耐磨材料比如陶瓷以及应用于热处理。

本发明的解决方法有着以下特征，带有由两个部件组成的可分开的处理元件，这两个部件通过螺栓连接可拆地连接在一起，上述两个部件之间的连接至少用一个定位销，该定位销在第一块部件内是借助机械夹紧件固定，并通过一配合孔引入到第二块部件的配合孔，按定位销连接的轴向进行定位和安装/拆卸。

发明人了解到，带连接件的喷嘴只有当它经受住压力、热、蒸汽或化学物质，才能保持较安全的运行。藉助至今的粘合连接是不能够满意地解决所有实际问题。因此，粘合连接只能在大家已知的实践条件下进行试验。在不知道将来应用的这种化学药品的侵蚀性以及任何情况下附加的热量和湿度作用时，粘合连接不能确定其组成。新的解决方案中最好将连接件安置在一共同的校准位置，最好是与纱运行排成一线。在相应的销子连接下，令人惊奇的得出，整个喷嘴元件与现有技术的喷嘴相比显著缩小许多，可说是小形结构。特别是在应用一个双喷嘴或多个喷嘴时，两根相邻纱运行之间的间距可以比以往选择更小些。这点在某些应用情况下，又反作用到导丝盘的尺寸。在同一台机器尺寸上，多亏新的连接方式，藉助可能的小形化，安置增加的纱运行道，提高机器的总效率。这表明，以前在钟表技术所应用的安装/拆卸辅助器具有的连接件以及线形应用所带来的出乎意料的优点。如现有技术那样，使用传统的螺栓连接，保证了部件合适力的结合。新的方法，特别是应用交缠喷嘴和热处理喷嘴情况下以及还要示出的移动喷嘴是很有优点的。

本发明可以有一系列特别有利的方案。根据一种特别优选的方法，两个定位销应用于需连接的部件。为此，应安置基本相同的多个配合孔，另外安置一个配合孔和一个长孔配合孔。须考虑的是，高耐磨材料，特别是陶瓷，不仅加工很困难，而且从温度影响方面看，它与金属材料相比具有不同的膨胀。用于定位销的夹紧件或固定件可以是一个张紧弹簧或一个开口的张力环。为此建议，在定位销上为每个张力环安置一个相应的沟槽，使张力环直径在安装和拆卸定位销时能藉助外部力的作用变小些。此外，可以设置一个顶锻区和一段例如通过不同硬度形成可顶锻的定位销替代张紧弹簧，使得利用机械顶锻替代一个张紧弹簧在一个孔内进行扩大。定位销的直径最好设计成很小或针形。定位销原本起到定位功能，对于定位来说，定位销的尺寸大小必须有足够强度，即它在部件组装时不致受到损伤，而在纱加工过程对定位销几乎不产生力。合适力的连接，首先选择用螺栓连接。依据另一种布置思想，喷嘴元件安置有一个导入圆锥，用带夹紧件的定位销来固定。该圆锥转变成一个凹进或夹紧件的孔扩大或一个作为固定肩的张力环进行定位销的纵向定位。新的方法还特别适合于经常用超声波进行周期性清洁工作。

处理元件设计成两个部件，即喷嘴板和盖板，其中定位销首选方式是用夹紧件固定在喷嘴板内，最好是能旋转方式固定在喷嘴板内。为此盖板有一个袋孔或一个直通孔，孔的末端有着一个轻度放大的直径；此外在输入部分有一个用于定位销的配合孔。特别首选的是，由两个定位销组成的连接，至少在理论上定位销还保持能旋转，因为定位销在安装的情况下在配合孔内有着很小的间隙。此外，定位销可以凸出于处理元件的一侧，使喷嘴件可垒高形地(Legoartig)安放在一块底块上以及按任意的数量嵌入。应用两个定位销的很大优点是，连接能准确地几何定位或在一很小的公差范围定位。如果螺栓连接自身具有一个配合肩，则上述也适合于一个定位销定位。应用两个以上定位销时能在膨胀和制造精度问题产生一些缺点。这表明，在极端热负荷下，有意识地采用两个定位销。最广泛的应用中，至少使用一个喷嘴部件，较好方式是用两个陶瓷制的喷嘴部件以及定位销是用高强度钢或陶瓷制成。此外，本发明涉及纱处理装置的应用。如果在销子两侧设置机械夹紧件的话，应当是一侧的销子较弱的夹紧，从而使销子保持在一个确定的部分。

附图说明

现就已有的多个实施图例，对新发明作进一步细节说明。展示的图都作了较强的放大。

图1a 一个纱处理元件的分解示意图；

图1b 图1a组装后的状态。

图2a 作为图2b截面III-III的一个交缠喷嘴；

图2b 图2a的一个IV-IV截面图；

图3 配备不同定位销和孔的布置图；

图4a 在机器支架上使用螺栓连接；

图4b 另一种可能的布置；

图5a 作为图5b上I-I截面的一个蒸汽处理喷嘴的剖面图；

图5b 作为图5a上II-II截面的带蒸汽箱的一个双喷嘴剖面图；

图6 不同工艺步骤的一览图；

图7 连接有移动喷嘴的上油装置剖面图。

具体实施方式

图1a和1b表示由两个部件组成的一个空气处理元件1的剖面图，其中图1a系一个特别放大图示。处理元件是由一个喷嘴板3和一块盖板2组成。两块部件是用一个螺栓4与空气处理元件1作固定连接(见图1b)。为了精确的定位，特别是作为安装/拆卸辅助工具，喷嘴板3和盖板2使用两个定位销5，5’来防止按箭头6方向在一个平面(见图1b中的X-X线)上移动。这里示出的定位销5，5’具有双重功能。它们除了将喷嘴板和盖板相互定位之外，还起到使整个空气处理喷嘴1在一台未作图示的加工机器7上作区域固定。定位销5，5’已经在制造厂安装到喷嘴部件的一个部件内。这里重要的是，不依靠粘胶连接或焊接连接而是依靠机械夹紧件在空气处理元件的材料中产生拉紧。Lv表示两部件的空气处理面，Mm表示机器安装面。定位销5，5’有一个配合销8以及嵌入终端9。张紧弹簧或张力环10是机械的夹紧件。对于张力环10来说，是安装于连接喷嘴板3内一个导入锥体12上的一个与张紧件形状相似的凹进11。导入锥体12方便于自动化安装定位销。喷嘴板3有两个配合孔13。定位销5也可以手工放入到直通孔14内，直到张力环10进入到导入锥体的狭窄处为止。放置定位销到最后的一些位置时，可以用轻的打击方式，比如使用橡胶锤，使张力弹簧10挤入到凹进内。定位销5在安装完毕的状态下，其两端如图中P_D(喷嘴部件上定位)和P_M(机器上定位)所示。喷嘴板3的配合件是盖板2，后者在一个相同隔距A中有着两个轴向平行的配合孔15和16。配合孔15可以是一个通常的直径D的圆柱形孔；与此相反，第二个优选长孔D_L为元件在高温作用下的膨胀，在尺寸数据A方向少许的纵向间隙。两个部件2，3的组装，首次是由制造厂进行。在用户工厂内，例如要松开螺栓4后进行部件的清洗工作，可以按定位销的轴向将部件拆开。该建议的办法又一大优点是，由于部件容易拆开，以后的反复循环得到改进以及每一种材料可以专门加工。因此这点也是很重要，因为纱处理喷嘴是易损部件。

图2a和图2b表示使用压缩空气或其他一种介质进行纱交缠的一种纱通道20的特殊形状。压缩空气接口处用D_L标志，这里压缩空气压力例如1至6巴，经由一个压缩空气输入孔21输入到纱通道20。首选方式是，两个定位销5，5’在一根与螺栓4共用的直线22(VE)上。这样，配合连接和力连接达到最佳，并且还可以使纱运行于窄的间距内(可参看图5b)。

图3表示另一些固定销连接的结构可能性。在图右侧上，根据图1的定位销5’是伸出的。配合孔15是以一个袋孔30为其终端，该袋孔是专门用于配合孔15的一个明确布置。在图左侧上，定位销5作为第二个改动方案，在嵌入部位与相应的喷嘴部件连接。钻一个直通孔30’来替代袋孔30。根据要求，这一个或那一个或者两个能用于相同的喷嘴上。从所示的变型中看出，它具有更大的优点。纱处理喷嘴的两个基本元件都是应用高耐磨的和价格很贵的材料，特别是陶瓷制造。夹紧件的孔或座，在直径和直径比例方面可以采用标准化或自动化生产。定位销则相反，作为合适价格的车削零件，可以根据各个用途按不同长度进行生产。

图4a表示一个两部件组成的喷嘴元件1或40的定位以及在机器7上的位置固定。图4b表示的例子是，在一个基架7上可以将纱处理元件1或40进行镜象的安装。

图5a和5b展示一个有两个直通箱41，41a的热处理元件40，专门用于纱的高温蒸汽或热空气的处理。每个直通箱有一个纱入口42和纱出口43以及在中间区域有一个介质输入孔44。如果介质是高温蒸汽，在今天很高的纱输送速度下，随之产生的缺点是，油剂在纱上起到很强的侵蚀条件。所示例子特别令人注意的是，两个直通箱或称蒸汽箱有着很大的纵向尺寸KL，该尺寸必须按工艺流程条件或视具体情况确定。从图5b看出，纱处理元件40不只有一个，而是两个直通箱41和41a。采取新的连接结构，两个箱体可以相互特别靠近组装。这点对于需安排许多根纱平行运行，是特别有优点的，因为这样在两条相邻纱运行线路之间可以选择极小的间距T。定位销连接和螺栓连接最好平行布置在一条线22上。另一个纱处理喷嘴，用虚线表示在图5b中，每根纱运行分别用f1，f2，f3标志。所绘示的处理元件40设计成对称式，因而纱运行方向无关紧要。由输入孔44进入的介质可以从直通蒸汽箱的纱入口42和纱出口43离去。如果只使用一个蒸汽处理位置，当蒸汽量还少时，能逸出到空间。如果许多个蒸汽位置布置在同一空间内，必须将直通箱41，41a的热蒸汽进行收集并排走。这点可以由蒸汽输出孔44，44’以及一根蒸汽主管道45进行。较有利的方式是，一个共用的蒸汽收集箱46包围这一个或多个位置。一个很重要的方面是介质输入到直通箱以及从直通箱出来。传统纱处理喷嘴的特征是，压缩空气集束成强的空气射流进入到纱通道内，产生一种特有的气流。新的热处理元件的情况则完全不同。这里防止了射流作用。图5b中的箱体长度用KL标志，介质输入孔44则用DZL标志。上述例子中，长度DZL是长度KL的三分之一多些。蒸汽输入也可以通过许多孔。重要的是，要防止在藉助热介质进行热处理时，产生任何一种射流作用。热介质可以是热空气、过热蒸汽或某种高温混合介质，比如它也可能含有油剂。

图6展示不同的后处理阶段的梗概。在左侧图上，长丝变形过程是从上向下，而右边的图则表示一相应的长丝交缠工艺流程。关于变形工艺可参阅WO97/30200。原丝100从上部以高输送速度V₁经过第一输送装置LW1送入变形喷嘴101并通过纱通道104。与一个压缩空气源P1相连接的压缩空气通道103，经高压缩的空气，与纱运行方向成一定的角度吹入到纱通道104，纱通道104是作这样的锥形开放，即在锥形区段102内出现一股最好大于马赫的超音气流。如专利WO97/30200详细描述的那样，冲击波产生这种变形工艺。从压缩空气喷入口105进入纱通道104的第一区段到锥形扩张角102第一区段为止，用作原丝的开松，使各根长丝处于超音气流之中。依据所提供的空气压力(9～12至14巴或更高)，丝的变形即产生在锥形部件102之内以及在出口区域内。马赫数和变形工艺之间存在一直接的比例性。马赫数愈大，冲击作用就愈强，从而变形作用更强化。关于生产速度得出了两个重要的参数：首先是所要求的质量标准，第二是在进一步提高输送速度下导致变形过程受破坏的这种抖动。

Th.Vor.表示热预处理，可能只用纱加热器。

G.mech.表示利用压缩空气流(超音气流)的机械作用进行纱处理。

Th.Nach.表示用高温蒸汽(用热源或热空气)的热后处理。

图7表示一个纱线处理的截面图，其中左图是上化学油剂(Ch.Pr.)，右侧图是纱的移动。原丝100’直接来自纺丝工序并经过一个带有基础元件121的上油装置120；基础元件内，布置有一个油剂输入通道122，系从下向上通向纱运行区域，其顶端即所谓的上油唇123。U形的两个导板124安置在上油唇的上部，导板引导原丝100’从边侧通过上油唇123。基础元件121最好具有一个弓形的导槽125，并且使纱运行受到保护地通过原丝100’与油剂强制接触的位置。油剂上到丝上是采取一种拖带上油方式。因为油剂在输入通道122内只能在压力下保证可靠地后流入，所以不可能使纱的所有单根丝均匀的润湿。后果是原丝经过上油唇时不能得到足够均匀的油剂。视油剂的种类而定，丝部分单面所上的油剂膜很快干燥，从而使上油效果降低。本发明人发现，这个问题能通过下述方式解决，即原丝100’在经过上油后不久，使它处于强化的空气涡流气流的一个间距FA中。双涡流气流被证实为最佳，因它在整个纱条内使油剂起到良好均匀混合并同时在纱中起到丝的交缠。通常情况下应防止丝产生交缠结子。从交缠方面看，移动喷嘴只实现半个功效。原丝纱是通过双涡流气流进行开松以及单根丝相互间的交叉。

Claims

1.用高耐磨的陶瓷材料制造的纱处理装置，带有由两个部件组成的可分开的处理元件，这两个部件通过螺栓连接可拆地连接在一起，其特征在于，上述两个部件之间的连接至少用一个定位销(5，5’)，该定位销在第一块部件(3)内是借助机械夹紧件(10)固定，并通过一配合孔(13)引入到第二块部件(2)的配合孔(15，16)，按定位销连接的轴向进行定位和安装/拆卸。

2.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，所述两个部件之间的连接用两个轴向平行的定位销。

3.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，所述两个部件之间的连接有两个轴向平行的定位销，其中两个定位销(5，5’)的安置是在与处理元件中纱运行相平行的一条线上。

4.根据权利要求1至3中之一项的纱处理装置，其特征在于，两个部件分别是喷嘴板和盖板，各安置有一个配合孔以及在喷嘴板内安置有第二个配合孔。

5.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，夹紧件是一个张紧弹簧或一个开口的张力环或是一个顶锻区；定位销的直径设计成小形化或针形，在定位销上为张力环安置一个相合适的沟槽，即在定位销安装和拆卸时，通过外力可使张力环的直径变小。

6.根据权利要求5的纱处理装置，其特征在于，定位销在布置有一个引入锥体的处理元件内用夹紧件固定；引入锥体为了定位销的纵向定位，过渡成一个凹进作为用于夹紧件的固定肩。

7.根据权利要求4的纱处理装置，其特征在于，定位销可用夹紧件固定在喷嘴板内。

8.根据权利要求7的纱处理装置，其特征在于，定位销以旋转方式固定于喷嘴板内。

9.根据权利要求4的纱处理装置，其特征在于，盖板有一个袋孔，该孔的末端有一个轻度放大的直径，并在孔输入部分是用于定位销的所述配合孔。

10.根据权利要求4的纱处理装置，其特征在于，盖板有一个直通孔，该孔的末端有一个轻度放大的直径，并在孔输入部分是用于定位销的所述配合孔。

11.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，由两个定位销组成连接，该两个定位销为了第二个定位功能凸出于处理元件的一侧。

12.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，定位销是用高强度钢或陶瓷制造。

13.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，用于热处理的处理元件带直通箱；直通箱布置有纱自由通行的进出口孔以及用于蒸汽的输入通道，防止一种射流作用。

14.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，该纱处理装置被设计成带平行纱运行通道的双喷嘴，两个喷嘴都设计成相对纱运行方向的垂直方向是对称的。

15.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，该纱处理装置可在一个空气处理喷嘴之前和/或之后用于纱热处理，其中利用热蒸汽的热效应。

16.根据权利要求1的纱处理装置，其特征在于，该纱处理装置可在变形或交缠用的空气处理喷嘴之前和/或之后用于纱的热处理，这里纱热处理是在一个带直通箱的处理元件内进行。