CN1772985A - 齿型改进的开松装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织机的一种开松装置，特别是适用于纺纱机或转杯纺纱机的一种开松装置，它配用一个开松辊，开松辊的外圆周布置有若干齿(2)。本发明的开松装置的特征在于，齿(2)以最大20mm的，最好以小于12mm的齿间距(LZ)布置，它至少有两段，其中位于齿尖(5)的第一段有一个正的或者至少是垂直的工作角(WB)，而第二段则是在金属针布的运动方向(3)上倾斜的斜面(8)，同时，齿尖(5)与垂直切线(10)在第一与第二段之间过渡区的切点之间的间距构成了一个工艺有效齿高(Ht)，其中，工艺有效齿高与齿距之比最大为1。

Description

齿型改进的开松装置
技术领域
本发明涉及纺织机的一种开松装置，特别是配有一个开松辊，且在开松辊的外圆周布置有若干齿的诸如转杯纺纱机或喷气纺纱机等纺纱机用的开松装置。
背景技术
在现代化的纺织机上，例如在纺纱机上，为了用纤维材料生产纱线，首先必须把纤维材料开松成单纤维，然后才能在后面的工序中(例如在纺纱工序中)纺成能生成纱线的纤维须条。在这个过程中，部分地对所使用的开松装置提出了完全不同的要求。除此以外，部份极不同的各类纤维需要在极不同的状态下进行加工。问题在于，需要加工的纤维种类部分地有很大区别。例如可以指出天然纤维(如棉纤维)与化学纤维(如长丝纤维)之间的区别。两种纤维具有极为不同的纤维特性，需要在开松装置中掌握。除此以外，棉纤维往往有杂质，例如伴有棉籽硬壳或砂粒，同样需要进行无故障加工。
因此，过去曾经为开松装置开发了很多种不同几何形状的齿型，具有例如尽可能通用的特性，就是说能够加工尽可能多的纤维种类。其它一些几何形状的齿型则被优化为适用于单一的纤维种类，结果是可用性受到限制，例如要么只能适用于天然纤维(如棉花)，要么只能适用于合成纤维(如粘胶纤维或聚酯纤维)。
另外，德国专利文献DE 199 21 965 A公开了一种适合于转杯纺纱机使用的开松辊的细齿针布，在细齿针布上安置的齿的齿距明显超过齿高，并具有一个正的工作角。对于这种细齿针布，预先规定齿距至少是齿高的三倍，其工作角最大为10°。这一细齿针布的齿高在2mm以下，规定专门用于合成纤维材料的加工。齿的布置非常紧密，应能确保相对比较坚硬的合成材料的纤维在喂给槽的入口处及时离开开松辊的齿。同时，布置紧密的细齿可以防止纤维压入细齿针布太深。这可使纤维容易分离，这例如在喂给槽附近是很有利的。
但是开松装置的工艺特性不仅受所采用的齿的大小的影响，而且决定性的受其几何形状的影响。在这里作为例子可以举出非常重要的每个齿的工作角，以及齿与纤维之间预先规定的相对速度。根据已有的技术水平已经证明，在一定的应用场合，齿的几何形状的设计一直存在困难。原因在于，某些几何形状的齿型对纤维材料的开松特别好，然而各种纤维在开松后再输出的尺寸不足。另一些几何形状的齿型能很好地输出开松的纤维，但在纤维的开松方面却不尽如人意。
发明内容
因此，本发明的任务就是开创一种具有一定几何形状的齿型，用这种齿型既能很好地开松纤维材料，又能在开松后很好地输出纤维。
为了解决上述任务，根据本发明的开松装置的特征在于，齿以最大20mm的齿间距，最好以小于12mm的齿距布置。齿至少可分为两段，其中位于齿尖的第一段有一个正的或者至少是垂直的工作角，而第二段则是在针布的运动方向上倾斜的斜面，同时，齿尖与垂直切线在第一与第二段之间过渡区的切点之间的间距，构成了一个工艺有效齿高，其中，工艺有效齿高与齿距之比最大为1。已经证明，例如对于规定适用于合成纤维的针布来说，工艺有效齿高取约1mm，齿距取约4mm特别有利，由此得两者之比为0.25。特别适合于应用的工艺有效齿高基本上是在0.3到1.8mm之间的范围之内，最好是1mm左右。
本发明已经明确，将齿分为两段或多段有利于解决本文开头提出的任务。齿的第一段由齿尖向齿根方向延伸，构成对按本发明设计的开松装置的特别好的开松能力起重大作用的部分。沿着齿的运动方向位于前部的又称之为齿工作面的齿面是垂直的，或者略向前倾。齿工作面沿着运动方向越是向前倾斜，所谓的工作角就越大。工作角越大，这样设计的齿的开松能力就越强，因为齿可以特别好地接触纤维。与已知齿的几何形状比较起来，虽然纤维同样能特别好地附着在上面，但按本发明的实施型式还能很好地开松纤维。因此，虽然到目前为止，已知的装置能够特别好地开松纤维，但它的缺点是纤维违人心愿地强烈地附着在开松装置上。为此，本发明提出了补救办法，例如在齿上从齿高的一半处向下延伸到齿根的范围内设置了齿的第二段。在这方面，第二段被设计成斜面，沿着开松装置的运动方向向下倾斜。构成第二段的斜面阻止积聚在第一段的纤维沿着齿面向齿根方向的深处滑动。这样可使开松的纤维大部分保持在齿的上部，开松在要求的位置上，例如在纤维喂给通道的开口处重新分离。因此，根据本发明设计的开松装置，把开松特别好的齿型几何形状的优点与分离特别好的齿型几何形状的优点结合在一起。
在本发明的几种较佳的实施型式上，预先规定在垂直切线与第二段之间设定一个3°-60°的倾斜角，最好是30°-50°的倾斜角。倾斜角在上述角度范围内的斜面已经证明特别有效。
如果根据本发明设计的齿型在一种金属针布上成形，金属针布固定在开松辊体上，则具有特别的优越性。金属针布可以合理地用长的金属线材制成，然后相应地加工成型。
如果金属针布的齿根高度小于2.5mm，也已证明具有特别的优越性。基本上，金属针布大多由线材制成。这意味着，至迟金属针布安装在开松辊体时，必须把金属针布弯成与开松辊体对应的螺旋形。这种工作可以在例如安装时进行，也可以在前面的工序，例如在淬火工序前进行。本发明验证，齿根高度在2.5mm以下的金属针布可以较好地加工成型，不会例如在金属针布的断面上出现严重的损伤。特别是齿根高度在1.5到2.4mm范围内的金属针布，已经证明在很多应用场合进行加工时不会发生问题，同时还能保持足够的强度。
为了确定一种作用特别好的齿型，当在开松装置上把工艺有效齿高与齿根高度之比控制在0.2到1.5，最好在0.7到1之间，也已证明是较佳的。如果采用一个例如1mm的工艺有效齿高和一个1.8mm的齿根高度，则可得出两者之比为约0.55。
此外，当工作角保持在0°到10°的范围之内时，也证明齿型的开松能力较佳。
另外，根据本发明推出的开松辊、金属针布和弹性针布的突出特征在于，与之相连的齿型是根据前面描述的实施型式之一而设计的。相应地，这种设备与上文描述的开松装置具有同样的优点。
附图说明
根据下面结合附图对于一个实施例的说明可以了解本发明的其它优点和特征。附图中：
图1是根据本发明设计的一段金属针布的侧视图；
图2是根据图1所示本发明金属针布的一个单齿的放大视图；以及
图3是沿着经图1所示本发明金属针布的A-A线的剖视图。
较佳实施例的详细描述
图1中所示为根据本发明设计的一段金属针布的侧视图。在金属针布1的上表面上布置着四个齿2。这四个齿2分别按照长度为LZ的齿距排列。金属针布的预定运动方向按照箭头3的指示向右。诸齿2的齿高为HZ，从齿根4到齿尖5。齿2的背面为齿背6，约倾斜45°。齿2的前面可分为两段，其中第一段为工作区7构成，第二段为斜面8。齿型各个段，包括齿背6、工作区7、斜坡8和齿根4用切线依次过渡，分别把不同大小的半径连接起来。在工作区7与斜面8之间的弧线9上画一条垂直切线10，该切线与弧线9的切点构成技术有效齿高的下边界。技术有效齿高的上边界在齿尖5上。在垂直切线10与斜面8之间是一个倾斜角WS，在本例的情况下，该倾斜角约为45°。工作区7相对于垂线11形成工作角WB。在图示的实例中，选择工作角WB为正值，因此，齿尖5在运动方向3上是向前伸出。在这种情况下，它是一个正的工作角，在图示的实施例中为约7°。
在图2中所示是按照图1所示经过放大了的金属针布1的一个齿2。利用这个放大了的视图可以特别好地辨认工艺有效齿高Ht。工艺有效齿高Ht从齿尖5一直延伸到切线10与圆弧9的切点为止。从该切点向下一直延伸到齿根4是斜面8的高度HS。从齿根4向下一直延伸到金属针布1的下边缘线12是齿根高度HF。从位于上表面的边缘线13向下一直延伸到下边缘线12是盘绕的齿列之间的一个齿通道的高度HG。根据本发明设计的金属针布的齿根高度HF不得超过2.5mm。在较佳的实施例中，齿根高度HF被选择在1.5到2.2mm的范围内。高度HG最好在1.0到1.7mm之间。在大多数情况下，工艺有效齿高Ht选择在0.5到1.5mm范围内也就足够了。但在特殊情况下，技术有效齿高Ht也可以高于或低于这个范围。
最后，在图3中所示是沿着经图1所示本发明金属针布的A-A线的剖视图。从图中可以看出，金属针布的左面垂直的，而齿的右面则有一个斜角，因而齿2越向上越细。这是一种可行的技术实施型式，在采用冲压方法制造金属针布时往往选择这种型式。但除此以外也还有其它的，例如在本发明的范围内，齿的纵剖面可以采用对称的型式。齿隙从边缘线13沿着齿2的方向以一定的角度上升，其下侧也可以有选择地设计成水平，这样并不影响本发明的效果。
此外，本发明不局限于图中所示的实施例。本发明在专利权的范围内可以有多种多样的变化。因此可以在公布的数值范围内设计多种不同的具有本发明优点并隶属于本发明的齿型。另外，本发明应用于所述金属针布的优点同样也可应用于弹性针布。

Claims (8)

1.纺织机，特别是配有一个开松辊且在其外圆周布置有若干齿(2)的转杯纺纱机或喷气纺纱机的开松装置，其特征在于，齿(2)以最大为20mm的，最好为小于12mm的齿距(LZ)布置，它至少有两段，其中位于齿尖(5)的第一段有一个正的或者至少是垂直的工作角(WB)，而第二段则是在针布的运动方向(3)上倾斜的斜面(8)，同时，齿尖(5)与垂直切线(10)在第一与第二段之间过渡区的切点之间的间距构成了一个工艺有效齿高(Ht)，其中，工艺有效齿高与齿距之比最大为1。
2.根据上述权利要求所述的开松装置，其特征在于，在垂直切线(10)与第二段之间有一个3°-60°的倾斜角，最好是30°-50°的倾斜角。
3.根据上述诸项权利要求之一所述的开松装置，其特征在于，在一种金属针布(1)上有诸齿(2)，金属针布(1)固定在一个开松辊体上。
4.根据上述诸项权利要求之一所述的开松装置，其特征在于，金属针布的齿根高度(HF)小于2.5mm。
5.根据上述诸项权利要求之一所述的开松装置，其特征在于，工艺有效齿高(Ht)与齿根高度(HF)之比在0.2到1.5之间，最好是在0.7到1之间。
6.根据上述诸项权利要求之一所述的开松装置，其特征在于，工作角(WB)在0°-10°的范围之内。
7.纺织机的开松辊，特别是纺纱机采用金属针布或弹性针布的开松辊，其特征在于，针布上的齿型是根据上述诸项权利要求之一设计的。
8.用于纺织机，特别是用于纺纱机的金属针布或弹性针布，其特征在于，针布上的齿型是根据上述诸项权利要求之一设计的。
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