CN118056041A - 纺纱装置、转子纺纱机和用于防止纤维在纺纱装置内积聚的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由纤维材料生产纱线的纺纱装置、一种具有至少一个纺纱装置的转子纺纱机以及一种用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体内积聚的方法。为了提供能够与纺纱操作中的中断次数无关地实现特别可靠且无错误的操作的纺纱装置、转子纺纱机和方法，根据本发明，该纺纱装置具有：转子壳体；纺纱转子，该纺纱转子布置在转子壳体内并且在纺纱操作期间高速旋转；以及转子壳体盖，该转子壳体盖布置在转子壳体上以用于打开和关闭转子壳体，其中用于产生至少一个密封气体流的装置被至少部分地布置在纺纱转子的后部处的转子壳体区域中的转子壳体内，以便当纺纱转子被制动和/或转子壳体盖被打开时防止纤维材料和/或纤维圈进入纺纱转子后面。

Description

纺纱装置、转子纺纱机和用于防止纤维在纺纱装置内积聚的 方法

本发明涉及一种用于生产由纤维材料制成的纱线的纺纱装置、一种具有至少一个纺纱装置的转子纺纱机以及一种用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体内积聚的方法。

从现有技术中已知各种纺纱装置，它们用于由纤维材料生产纱线。在开口转子纺纱机中，分割的纺织纤维通常在形成为纺纱箱的多个纺纱装置中被供给到在纺纱操作期间以高速旋转的纺纱转子，并且在那里被纺成纱线，该纱线然后通过真空从纺纱转子拉出。纺纱装置具有转子壳体，纺纱转子布置在该转子壳体内。转子壳体盖通常被设置为用于打开和关闭转子壳体。

在纺纱操作期间，在纺纱转子中供应的大部分纺织纤维在纺纱转子中纺纱以形成纱线，并且少量释放的未纺成纱线的单根纤维通过真空从纺纱转子的区域移除。然而，当纺纱转子被制动时(例如，为了打开转子壳体)，转子速度不再足以保持纺织纤维在纺纱转子的转子槽中纺纱。除此之外，为了打开转子壳体也必须停用真空。这两种情况的结果是，纤维材料可以在纺纱装置内部散开。具体地，在纺纱转子的制动期间，纺纱转子中的纤维圈(所谓的圈)会分离。在这种情况下，纤维材料或纤维圈会进入纺纱转子后面的区域，并且会污染纺纱转子的安装点，或者自己卷起来，这通常导致转子纺纱机在短时间后发生故障。该问题出现在转子纺纱机的所有纺纱装置中。然而，这在具有纺纱转子的单个驱动器和/或具有无接触磁性安装件的纺纱装置中尤其成问题，因为在这种情况下，当纺纱转子再次加速旋转时，纤维材料或纤维圈进入轴承气隙中或缠绕在纺纱转子轴上会立即导致纺纱装置的故障。

为此，文献DE 10 2015 016 594 A1提出，当纺纱转子以纺纱转子的转速(在该转速下纤维圈仍保持在纺纱转子中)制动时停用真空，并且通过转子壳体的至少部分开口枢转纺纱转子，使得纤维圈在纺纱转子的进一步制动期间能够从纺纱转子的转子槽中掉出。随后，再次启用真空，以便将由纺纱转子产生的纤维圈和纤维材料抽出。然而，现有技术的这种解决方案具有以下缺点：在一段时间内，纺纱转子的转速不再足以将纤维圈保持在纺纱转子中；并且在另一方面，真空还没有被再次启用，从而不能完全确保纤维圈不会到达纺纱转子后面的区域。除此之外，纤维圈的重量以及由纺纱转子产生的纤维圈的位置是变化的，使得在任何情况下都不能通过真空产生足够的体积流量，以便可靠地从纺纱装置移除纤维圈和纤维材料。在现有技术的这种解决方案中，由于形成缠绕圈或轴承点污染，因此会发生操作中断。

因此，本发明的目的是提供一种纺纱装置、一种转子纺纱机以及一种方法，这些纺纱装置、转子纺纱机以及方法使得能够与纺纱操作中的中断次数无关地进行特别可靠且无错误的操作。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1所述的纺纱装置、根据权利要求7所述的转子纺纱机以及根据权利要求9所述的用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体内积聚的方法来实现。在从属权利要求中给出本发明的有利的进一步实施方案。

根据本发明的用于生产由纤维材料制成的纱线的纺纱装置具有：转子壳体；纺纱转子，该纺纱转子布置在转子壳体内并且在纺纱操作中高速旋转；以及转子壳体盖，该转子壳体盖布置在转子壳体上以用于打开和关闭转子壳体，其中用于产生至少一个密封气体流的装置还被至少部分地布置在转子壳体内的纺纱转子后面或纺纱转子后部的转子壳体的区域中，以便当纺纱转子被制动并且/或者当转子壳体盖被打开时防止纤维材料和/或纤维圈进入纺纱转子后面。

本发明进一步涉及一种转子纺纱机，该转子纺纱机具有至少一个根据本发明的纺纱装置，并且优选地具有多个根据本发明的纺纱装置，特别优选地彼此相同。

根据本发明的用于防止纤维在纺纱装置(该纺纱装置具有布置在转子壳体内并在纺纱操作中高速旋转的纺纱转子和布置在转子壳体上以用于打开和关闭转子壳体的转子壳体盖)的转子壳体内积聚的方法具有以下方法步骤：在转子壳体打开之前并且/或者当旋转的纺纱转子被制动时，具体地是为了随后打开转子壳体，将密封气体流导向纺纱转子后面的转子壳体区域和/或纺纱转子后部和/或纺纱转子后壁的区域，以便防止纤维材料和/或纤维圈进入纺纱转子后面。密封气体流的引导特别优选地通过根据本发明的用于产生至少一个密封气体流的装置来进行。

纺纱装置首先可以是用于生产线、纱线或加捻纱线的任何装置或结构单元。纺纱装置优选地是纺纱箱，特别是转子纺纱机，并且特别优选地是开口转子纺纱机。在这种情况下，纺纱机可以仅具有一个或多个在每种情况下提供的用于生产线的纺纱站，其中每个纺纱站特别优选地形成为纺纱装置和/或纺纱箱，并且非常特别优选地在每种情况下正好具有一个纺纱转子。

在本发明的上下文中，所生产的纱线和/或所生产的线是纤维束，该纤维束优选地由彼此缠绕的单根纤维形成。纤维可以由天然材料(诸如羊毛或或棉)和/或合成材料(诸如聚酯或聚醚砜)形成。纤维材料优选地以纤维网(也称为粗梳条)的形式供应到纺纱装置，并且单根纤维优选地在纺纱之前被分割。

转子壳体基本上包围在纺纱操作期间以高转速旋转的纺纱转子，并且优选地在纺纱操作中处于真空状态。为了打开转子壳体并且能够到达纺纱转子，根据本发明的转子壳体具有转子壳体盖，该转子壳体盖优选地可枢转地安装在转子壳体上。为了打开和关闭转子壳体，转子壳体盖优选地是可移动的并且特别优选地能够打开位置与关闭位置之间枢转。此外，纺纱转子优选地在转子壳体盖的打开位置中可接近并且/或者在关闭位置中基本上完全被覆盖并且/或者用户不可接近。

根据本发明，提供了一种用于产生至少一个密封气体流的装置，该装置基本上被提供为在限定方向上输送至少一个气体流。用于产生至少一个密封气体流的装置优选地具有至少一个气体出口开口，具体地气体出口喷嘴，该气体出口喷嘴具体地可以是鼓风通道的一部分。在这种情况下，每个鼓风通道基本上具有至少一个此类气体出口开口或一个气体出口喷嘴。因此，用于产生至少一个密封气体流的装置应该优选地防止缠绕纤维的形成和/或由于缠绕纤维的形成或由于轴承的污染而导致的停机，特别是当纺纱转子被重新启动时。另选地或另外地，用于产生至少一个密封气体流的装置应当长期地防止在纺纱转子的轴承上的堆积。

特别优选地，该装置被设置为同时发射多个密封气体流，并且/或者通过朝向区域引导的气体流来阻挡/保护区域免受纤维材料的影响和/或免受纤维圈的影响。这优选地通过一个或多个密封气体流从待保护区域流出来实现。密封气体流优选地是压缩气体流，特别优选地是压缩空气流。

待被密封气体流保护的区域和/或密封气体流所朝向的区域优选地是在纺纱转子的后部和/或纺纱转子的后壁上和/或后面的区域。特别优选地，待保护的区域在纺纱转子的后壁与转子壳体的相对壁之间延伸。特别优选地，待保护的区域还包围纺纱转子的轴承。非常特别优选地，密封气体流从纺纱转子的后侧围绕纺纱转子的整个圆周流动。

根据本发明，用于产生至少一个密封气体流的装置至少部分地布置在转子壳体内位于纺纱转子后面和/或纺纱转子后部的转子壳体区域中，以便能够保护该区域。例如，仅气体出口开口或气体出口喷嘴可以指向转子壳体的内部，而装置的其余部件可以布置在转子壳体壁中和/或转子壳体外部，以用于产生至少一个密封气体流。此外，优选的是，该装置在转子壳体的内部仅布置在转子壳体的朝向纺纱转子的后部的侧面上并且任选地布置在转子壳体的材料中和/或在转子壳体的外侧。除此之外，用于产生至少一个密封气体流的装置可以部分地或完全地与转子壳体一体地构成。

如果在纺纱期间未被抽出的纤维材料保留在纺纱转子中，则特别地形成纤维积聚(特别是纤维圈)，其中当转子壳体被打开并且/或者当真空被停用时，这些纤维积聚(特别是纤维圈)然后可以在纺纱转子后面通过。纤维积聚尤其是所谓的圈，即环形纤维复合材料和/或纤维圈，其在纺纱转子运行时形成并且特别是可以在纺纱转子停止时或在最小转速以下从纺纱转子进入到转子壳体中。然而，原则上，纤维的积聚可以具有任何形状和尺寸，特别是可以由任何数量的单根纤维形成。

根据本发明的用于生产纱线的纺纱装置的优选实施方案具有布置在转子壳体上和/或指向纺纱转子后部的至少一个鼓风通道，该鼓风通道使得可以将密封气体流引导到待保护的区域。在这种情况下，鼓风通道首先被理解为是指用于产生至少一个密封气体流的装置的仅一部分，该部分将密封气体流直接朝向纺纱转子的后部引导。在这种情况下，鼓风通道也可以以任何期望的方式在转子壳体的内部和/或后面延伸，并且/或者可以连接到另一个装置、另外的压缩空气管道或通道，或可以连接到同一纺纱装置或另外的纺纱装置的另外的鼓风通道。一个或多个鼓风通道优选地布置在与纺纱转子和/或纺纱转子的后部相对的区域中，具体地布置在转子壳体上。此外，用于产生至少一个密封气体流的装置优选地与转子壳体一体地构成。另外地或另选地，鼓风通道优选地在转子壳体的壁内延伸。

尽管原则上已经可以通过单个鼓风通道实现保护功能，但是用于产生至少一个密封气体流的装置是优选的，该装置具有至少两个、优选地在3个与12个之间、特别优选地在4个与10个之间并且非常特别优选地在6个与8个之间的鼓风通道。优选地，每个鼓风通道恰好具有一个开口，该开口具体地是指向纺纱转子的后部的开口，该开口被形成为将密封气体流朝向纺纱转子的后侧引导。

此外，用于生产纱线的纺纱装置的一个有利的实施方式规定，一个或多个鼓风通道围绕纺纱转子的旋转轴线圆形地和/或均匀分布地布置在转子壳体上。均匀的布置具体地是指与纺纱转子轴线的相同的间距和/或与相邻的鼓风通道的相同的间距和/或在圆上、具体地是围绕旋转的纺纱转子轴线的相同间隔的布置。鼓风通道优选地相对于转子壳体的开口或相对于转子壳体盖布置在转子壳体的内壁上和/或布置在转子壳体的由纺纱转子覆盖的区域上。进一步优选地，鼓风通道相对于转子壳体的开口或相对于转子壳体盖布置在纺纱转子后面。

同样优选地，一个或多个鼓风通道与纺纱转子的旋转轴线的距离小于纺纱转子的半径，特别优选地小于纺纱转子半径的90％、非常特别优选地小于纺纱转子半径的80％并且特别优选地小于纺纱转子半径的75％。另选地或另外地，一个或多个鼓风通道与纺纱转子的旋转轴线的距离大于纺纱转子半径的10％、特别优选地大于纺纱转子半径的25％、非常特别优选地大于纺纱转子半径的50％并且特别优选地大于纺纱转子半径的75％。

在根据本发明的用于生产纱线的纺纱装置的一个优选的改进中，在每种情况下，至少在被提供用于排出密封气体流的区域中，一个或多个鼓风通道相对于纺纱转子的旋转轴线的角度在0°与45°之间、优选地在0°与30°之间并且特别优选地在5°与20°之间，使得密封气体流在每种情况下朝向纺纱转子的外边缘引导，并且/或者密封气体沿着纺纱转子的后部在纺纱转子的外边缘的方向上流动。除此之外，鼓风通道也可以平行于纺纱转子轴线定向。鼓风通道的角度是在纺纱转子轴线的中心纵向轴线与用于排出密封气体流的鼓风通道的开口和/或端部区域的中心纵向轴线之间的角度。

用于生产纱线的纺纱装置的另一优选实施方案规定，鼓风通道连接到环形空气分配器，该环形空气分配器优选地形成为结构单元，或与转子壳体一体地形成，并且/或者连接到转子壳体的外侧上的压缩空气连接件。特别优选地，空气分配器与转子壳体完全一体地形成。然而，另选地，空气分配器也可以形成为布置在转子壳体上的部件，并且/或者可以形成转子壳体的一部分。除此之外，空气分配器可以部分地或完全地布置在转子壳体内部和/或外部。

尽管具有用于多个纺纱装置并且特别是多个纺纱转子的中央驱动器的转子纺纱机也是可想到的，但是根据本发明的用于产生至少一个密封气体流的装置优选地用于转子纺纱机的一个或多个纺纱装置中，其中每个纺纱转子被单独地和/或优选地无接触地、特别是磁性地驱动。在无接触地安装纺纱转子的情况下，特别重要的是避免在安装点的区域中被纤维材料污染，因为否则当重新启动纺纱转子时会发生故障。纺纱转子的驱动器特别优选地是电动马达单驱动器。

用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体内积聚的方法的一个有利的实施方案提供了在用于通过纺纱转子由纤维材料生产纱线的纺纱过程期间，密封气体流被停用，并且/或者在转子壳体被打开之前的预定时间、优选地在0.5s与10s之间、特别优选地在1s与5s之间并且非常特别优选地在1s与2s之间启用密封气体流。转子壳体优选地自动地打开。另选地或另外地，在可打开的转子壳体盖的自动解锁之后手动打开也是可能的，其中密封气体流特别优选地在解锁和/或自动打开之前以预定的时间间隔被启用。

另选地或另外地，用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体内积聚的方法的一个实施方案也是优选的，其中在用于通过纺纱转子由纤维材料生产纱线的纺纱过程期间，密封气体流被停用，并且/或者当纺纱转子被制动时，密封气体流根据转子速度被启用，优选地当转子速度下降到低于50,0001/min、特别优选地30,000 1/min并且非常特别优选地20,0001/min时，因为从该转数开始，纤维材料不再被充分地保持在纺纱转子的纤维圈中，并且因此可以进入纺纱转子后面和/或纺纱转子后部。

除此之外，优选的是，在转子壳体已经被打开之后的预定时间点、优选地在0.5s与10s之间、特别优选地在1s与5s之间并且非常特别优选地在1s与2s之间，密封气体流被停用。另选地，只要转子壳体盖打开，密封气体流也可以保持启用，并且仅当转子壳体完全关闭时并且/或者当纺纱转子启动时，具体地是当达到优选地50,000 1/min、特别优选地30,000 1/min并且非常特别优选地20,000 1/min的最小旋转速度时，密封气体流才再次被停用。

原则上，纺纱过程在封闭的转子壳体和施加到转子壳体上的真空下进行。在施加真空与纤维材料、特别是纤维圈进入纺纱转子后面的区域的风险之间也存在关系。因此，用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体内积聚的方法的发展是优选的，其中在关闭纺纱操作所需的转子壳体内的真空之前启用密封气体流。另选地，密封气体流的启用也可以与真空的停用同时进行。

下面参照附图更详细地解释根据本发明的用于在纺纱站中产生至少一个密封气体流的装置的实施方案。在附图中：

图1是具有纺纱转子和用于产生纺纱装置的至少一个密封气体流的装置的转子壳体的透视图，并且

图2是图1中所示的转子壳体的透视剖面图，具有用于产生至少一个密封气体流的装置。

在图1中局部示出的转子纺纱机的纺纱装置具有至少一个纺纱转子2，该纺纱转子在纺纱操作期间高速旋转，该纺纱转子布置在转子壳体1内。为了纺纱操作，关闭转子壳体1并施加真空。为了能够打开转子壳体1，设置有转子壳体盖，该转子壳体盖能够枢转地布置在转子壳体1上。

为了从纤维材料纺成纱线，将分割的纤维材料供应到纺纱转子2。如果纺纱操作将被中断，则纺纱转子2被制动，使得转子壳体1然后可以被打开。然而，如果纺纱转子2低于通常位于50,000 1/min与20,000 1/min之间的范围内的转数，则离心力不再足以将位于纺纱转子2中的纤维材料保持在其中，使得纤维积聚、特别是纤维圈能够到达纺纱转子2的转子壳体1的内部。如果纤维圈处于纺纱转子2前面的区域中或纺纱转子与可打开的转子壳体盖之间，则这是没有问题的，因为纤维圈在转子壳体1打开时被移除。在另一方面，如果纤维圈或纤维积聚接近纺纱转子2后面的区域并且具体地移动到纺纱转子轴线、电纺纱转子驱动器和/或磁纺纱转子轴承的区域中，则可能发生故障，特别是当纺纱转子2重新启动时。

为了防止这种情况，用于产生密封气体流的装置3布置在转子壳体1的区域中的纺纱转子2的后面(见图1)，通过该装置，当纺纱转子2被制动时，多个密封气体流可以朝向纺纱转子后面的区域引导，使得没有纤维圈和纤维积聚可以进入以这种方式保护的该区域中。出于此目的，用于产生密封气体流的装置3的八个鼓风通道5沿着围绕纺纱转子轴线的圆以正确的方向布置在纺纱转子2下游的转子壳体1上(见图2)，以这种方式通过鼓风通道5中的每一者，密封气体流可以朝向纺纱转子4的后部引导，使得密封气体流沿着转子壳体1的后壁与纺纱转子4的后部之间的区域流动，并且然后进一步沿着纺纱转子4的后部朝向纺纱转子2的前侧径向流动，使得没有纤维圈能够到达该区域。在这种情况下，每个鼓风通道5的出口开口相对于纺纱转子2的旋转轴线以大约30°的角度布置，并且径向地远离纺纱转子中心。

为了给单个鼓风通道5供给压缩空气，这些鼓风通道在转子壳体1的壁的内部与环形空气分配器6连接，该空气分配器通过布置在转子壳体1的外侧上的压缩空气连接件7供给。所有鼓风通道5并且具体地鼓风通道5的用于排出密封气体的所有开口相应地彼此相同地构成并且/或者具有圆形的横截面。

附图标记列表

1 转子壳体

2 纺纱转子

3 用于产生密封气体流的装置

4 纺纱转子的后部

5 鼓风通道

6 空气分配器

7 压缩空气连接件

Claims (13)

1.一种用于由纤维材料生产纱线的纺纱装置，所述纺纱装置包括：

-转子壳体(1)，

-纺纱转子(2)，所述纺纱转子布置在所述转子壳体(1)内并且在纺纱操作期间高速旋转，和

-转子壳体盖，所述转子壳体盖布置在所述转子壳体(1)上，以用于打开和关闭所述转子壳体(1)，

其特征在于，

-装置(3)至少部分地布置在所述转子壳体(1)内，以用于在所述纺纱转子(4)的后部的区域中产生至少一个密封气体流，以便当所述纺纱转子(2)被制动时并且/或者当所述转子壳体盖被打开时防止纤维材料和/或纤维圈进入所述纺纱转子(2)。

2.根据权利要求1所述的用于生产纱线的纺纱装置，其特征在于，用于产生至少一个密封气体流的所述装置(3)具有至少一个鼓风通道(5)，所述鼓风通道布置在所述转子壳体(1)上并且指向所述纺纱转子(4)的所述后部。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的用于生产纱线的纺纱装置，其特征在于，所述装置(3)具有用于产生至少一个密封气体流的6个至8个鼓风通道(5)。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的用于生产纱线的纺纱装置，其特征在于，所述鼓风通道(5)围绕所述纺纱转子(2)的旋转轴线以圆形和/或均匀的方式布置在所述转子壳体(1)上。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的用于生产纱线的纺纱装置，其特征在于，在每种情况下，所述鼓风通道(5)相对于所述纺纱转子(2)的所述旋转轴线的角度在0°与45°之间，优选地在0°与30°之间，并且特别优选地在5°与20°之间。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的用于生产纱线的纺纱装置，其特征在于，所述鼓风通道(5)连接到环形空气分配器(6)，所述环形空气分配器与所述转子壳体(1)一起形成为结构单元，并且连接到所述转子壳体(1)的外侧上的压缩空气连接件(7)。

7.一种转子纺纱机，所述转子纺纱机具有根据权利要求1至6中的至少一项所述的至少一个纺纱装置。

8.根据权利要求7所述的转子纺纱机，其特征在于，每个纺纱转子(2)被单独地无接触地驱动和/或安装。

9.一种用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体(1)内积聚的方法，所述纺纱装置包括：

-纺纱转子(2)，所述纺纱转子布置在所述转子壳体(1)内并且在纺纱操作期间高速旋转，和

-转子壳体盖，所述转子壳体盖布置在所述转子壳体(1)上，以用于打开和关闭所述转子壳体(1)，其中

-在所述转子壳体(1)被打开之前并且/或者当运行的纺纱转子(2)被制动时，密封气体流被引导到所述纺纱转子(4)的后部处的所述转子壳体(1)的区域，以便防止纤维材料和/或纤维圈进入所述纺纱转子(2)后面。

10.根据权利要求9所述的用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体(1)内积聚的方法，其特征在于，在通过所述纺纱转子(2)由纤维材料生产纱线的纺纱过程期间，所述密封气体流被停用，并且在所述转子壳体(1)被打开之前1s与5s之间的预定时间，所述密封气体流被启用。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体(1)内积聚的方法，其特征在于，在通过所述纺纱转子(2)由纤维材料生产纱线的所述纺纱过程期间，所述密封气体流被停用，并且当所述纺纱转子(2)被制动时，在转子速度下降到低于20,0001/min时，所述密封气体流根据所述转子速度被启用。

12.根据前述权利要求9至11中的至少一项所述的用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体(1)内积聚的方法，其特征在于，在所述转子壳体(1)已经被打开之后的预定时间1s和5s，所述密封气体流被停用。

13.根据前述权利要求9至12中的至少一项所述的用于防止纤维在纺纱装置的转子壳体(1)内积聚的方法，其特征在于，在施加到所述转子壳体(1)内的所述纺纱操作的真空被关闭之前，所述密封气体流被启用。