CN1847480A - 纺织机的外壳部件以及纺织机的冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于纺织机的外壳部件，尤其带有至少一个纱线导向装置的敞开式精纺机上的外壳、盖子(12)和适配器(17)。按本发明的外壳部件表示了，纱线导向装置连接在一个冷却装置上，该冷却装置装有活化和/或钝化的致冷装置。
Description
技术领域
本发明涉及纺织机的外壳部件，特别涉及带有至少一个纱线导向装置的敞开式精纺机上的外壳、盖子和适配器。此外，本发明还涉及纺织机的一种冷却方法，特别涉及设有许多工作位置的敞开式精纺机，在这些位置上生产出的纱线被导向经过纱线导向装置。
背景技术
生产纱线的纺织机例如敞开式精纺机，需要将产出的纱线抽拉着引导经过导向装置。此时，部分速度很高，由于摩擦产生了许多热量。尤其在敞开式精纺机上发生很强的冲击，产生了很多热量。
此时，纱线一方面以大约240米/分钟的抽拉速度抽拉着经过导向装置的表面，同时纱线在抽拉时，即纱线引入转子中，引起了相当大的阻力。因此，用于敞开式精纺机的出线喷嘴，尤其在纱线发生剧烈偏转的范围内，产生了特别大的热量。
此外，产出的纱线以很高的旋转速度旋转，并且也在该范围内交叠在出线喷嘴的表面。此时转子的部分转速达180,000转/分钟甚至更高，产出的纱线以相当高的速度220米/秒钟甚至更高，交叠在出线喷嘴的表面。由此产生了大量热量，使得出线喷嘴的表面持续发热。
实际上，热量的散发尤其在出线喷嘴的表面是不充分的。基于所产生的高温同时在旋转及工作速度下，有时会损伤纺成的线以及产出的纱线。由此导致了纺织机的较好的生产速度在部分方面由于纺织技术的原因而不能实现。显然这种纺织机的效率较低，应当加以避免。
为了改变这种不能令人满意的状况，例如德国专利文献DE 4411972A1试图作出改进。它提出一个敞开式精纺机的冷却装置，该冷却装置有一个构成双层壁的管板，在工作时管板封闭了转子外壳。因此管板装有一个围绕出线装置的冷却室，该冷却室越过吸管同冷却介质循环系统相接。此种解决方法的缺点是费用较高，增加了成本。使用者在使用这种纺织机时，其成本问题特别明显，因此所提出的这种解决办法很少得到认同。此外，附加安装独立的冷却装置，增加了纺织机的维护费用和故障易发性。
对纱线导向装置进行冷却，日本专利文献JP 62250237也试图作出改进。从该文献中可以看到，一个热管插装在一个线引导部件内，由此传导出热量。这种解决方法的缺点是，针对专门的线引导部件，必须安装使用专门的热管。此外，在更换线引导部件时，或者需将热管与线引导部件一起更换，或者将热管重新安装在新的线引导部件上。
发明内容
因此，本发明的任务是保证线引导部件在足够大的范围内进行冷却，同时由此减少了所发生的费用，特别是设备和能源费用，并且使得维护特别简单。
本发明任务通过本文开头所述的外壳部件加以解决，其特征在于，纱线导向装置连接在一个冷却装置上，该冷却装置装有活化和/或钝化的致冷装置。同时使用相互组合的活化和钝化致冷装置，可使产生的热量以极其有效的方式传导出去。同时使用两个致冷装置，同现有的结构型式相比，可明显提高所传导的热效率。除了同时使用活化和钝化致冷装置以外，还可以采用确定的和具有特别优点的独立安装的致冷装置结构型式，这将在下面加以描述。
当纱线导向装置和冷却装置之间至少装有另一个部件尤其为适配器时，对于替代部件来说，易操作性和节省费用，则显得特别有利。如果将冷却装置设计成对另一个部件进行冷却，那就可以对另一个部件采取必要的技术措施来加以限制。例如安装在敞开式精纺机上的一个适配器，可设计成独立的，适配器可与现有的冷却装置共同起作用。安置在适配器中的出线喷嘴不需要作任何技术上的改变。其结果表明，带有这种结构的外壳部件的纺织机，可使用传统的出线喷嘴，因而在选用纺织方式时保持了较高的灵活性。出线喷嘴在这种结构型式中可继续以现有方式进行更换。因此保持了现有的灵活性，避免了对专门安装出线喷嘴所产生的较高费用。
具有优点的是，外壳部件装有一个活化致冷装置，该活化致冷装置装有一个珀耳帖组件(peltierelement)、一个空气引导系统或者一个流体系统。由此珀耳帖组件特别可以对准方向，如同一个热泵将产生的热量向外散发。空气引导系统，尤其一个已在敞开式精纺机上应用的导气装置，具有优点的是，它不需要单独的驱动装置，就可以保持任何在机器上产生的低压。此外，流体系统也可以作为活化致冷装置来使用。流体系统的优点在于，它具有很高的可传导的热效率。如果例如钝化致冷装置将热量导向现有的空气管道时，那么前述用于独立装设冷却管的技术装置费用由于较高且有缺点而应取消。如果采用一个钝化致冷装置，在一个合适的位置例如在机器外面或者连接到机器内部的一个中心管道上，使产生的热量发生传导，那么被传导的热量就可以在那里传导在一个现有的空气或流体系统里。然后在这些合适的位置上可将空气或流体系统安排得相对简单，例如以一种简单的管子或管道形式进行安置。
具有特别优点的是，外壳部件的钝化致冷装置装有至少一个热管。安装这种热管，可使机器内部在纱线导向装置上产生的热量，向外或向内传导到一个合适的位置，这个位置则位于外界空气中，或者如前所述传导到一个流体系统。另外，在热管上可安装一个热交换器，它改善了热管向冷却空气及冷却液体进行的热传导。
如果将数个热管装设在纱线导向装置的周围，就能有利地改善可传导的热效率。因此最好装设在纱线导向装置的一个上部范围，因为根据经验这里有特别高的温度需要调节。但是也可以例如将热管安置在其下部，因为从那里传导出的热量相当大。此外，可以任意方式将热管安置到纱线导向装置的周围，只要保证热传导具有功效就行。
如果将不同类型的热管安装在一个外壳部件上，一定的结构型式的外壳部件则具有特别优点。此外，长管形热管具有其它结构型式，例如非常平的薄壁热管。当长形热管特别适合于使热量传导到一个空间远离的位置时，而平的和例如环形热管可使在出线喷嘴的同样是环形接触面上产生的热量，传导到一个沿着径向在外面设置的位置。因此，同时使用不同类型的热管，可使钝化的致冷装置最佳满足于上述情况。
此外，改进了热管的安装方式，其剖面对于制冷部件及纱线导向装置来说，具有一个尽可能大的接触面。因此热管除了有一个圆环形截面外，还有一个矩形的、三角形的或四角形的横剖面。角形横剖面很容易与制冷部件相接触，因此角形横剖面具有特别的优点。而圆环形截面通常需有一个配合精确的孔，以便进行平接触，例如对于一个角形横剖面，要有一个简单的和较宽的缝，使得与三个角形面相等地进行平接触。
如果致冷装置连接附加的热交换器，那么致冷装置的冷却功率可以得到进一步的改善。具有优点的是，附加的热交换器是一个散热片，或者具有一个附加的冷却介质循环系统。如前所述，例如一个热管在其散热的端部可由一流体进行环流。该流体例如可以是空气或者是一种冷却液体如水。为了改善热传导，热交换器装有散热片，并有一个再次明显扩展的表面。
本发明的优点特别明显地表明了纱线导向装置是一个出线喷嘴。正如现有精纺机上所用的出线喷嘴，在出线喷嘴上，由于出线速度很高，进入转子中的线头旋转很快，因此产生了很大的热量。本发明对所产生的热量实现了有效的传导，出线喷嘴可以有益的方式进行冷却，使得产量得到提高，或者对温度敏感的未作加工的纤维可进行纺织。
一个特别有效的工作方式的优点显示了，致冷装置的一个吸热段最好位于一个散热段之下。这对于热管的工作原理是有利的。对于结构型式简单的热管来说，在其中流动的流体被吸热，然后上升到上部，到达那里后散发所传导的热量，经流动冷却后重新回到吸热的下部范围。将吸热段设置在散热段的下面，由此支持了热管的物理工作原理。
热管的另一个有利的结构型式是设有一个内置的细孔或毛细管。这种热管尤其具有优点，即吸热段位于散热段的上面。装有内置细孔或毛细管的热管可使热量因重力从一个上部范围传导到一个较低的范围。对于有些纺织机的结构型式，其吸热段的上面没有足够的结构空间。因此，上述热管提供了一种解决方法，使热量传导到另一个范围，该范围具有足够的结构空间或者有利的条件，用以继续传导热量，例如空气管道或冷却液管道。
热传导的另一个改进也具有优点，在纱线导向装置与适配器及外壳之间，附加装设一个带有一部分特种导热材料的导热部件。该特种导热材料例如是铜和铝，它们以纯度形式或作为一种合金组分，明显提高了材料的导热性。导热部件例如可以制成环形，类似于一种垫圈，安装在出线喷嘴背面与外壳之间，使热量从出线喷嘴传导到外壳。导热部件例如也可将压制而成的铜套作为外壳或适配器的组成部分，用于支承出线喷嘴。
导热部件的另一个具有特别优点的结构型式可表明，该导热部件是一个热管。替代一个环的例如也可以是一个单个的或一组多个垫圈形的热管，安置在出线喷嘴的背面，用以使那里产生的热量成功地传导出去。
另外，按本发明的开头部分所述的纺织机，外壳部件按照所述权利要求之一而构成，钝化或活化致冷装置的段安置在纺织机的外壳外面。前述的结构型式可使一定的工作装置也安置在外壳部件外面的纺织机上，例如外设的热交换器或连接装置安装在其它空气及冷却装置上。因此，本发明的实际应用性得到了改进，通过灵活的结构设计得到明显的改善，同时向外壳外面的冷却或制冷装置进行的热传导得到明显改善。
此外，按本发明的开头部分所述的方法，一种自动的和/或一种强制循环的冷却介质用于传导在导向位置所产生的热量。按本发明的方法，也使得纱线导向部件以较少的设备费用或以较少的运行费用，并以有效的方式达到了冷却目的。
本发明的其它优点由从属权利要求获得，并在下面通过以示意图表示的实施例描述其关系。
附图说明
图1是按本发明的一种敞开式精纺机的侧视图。
图2是按本发明的一种纺织机的纵向视图。
图3是本发明的第一实施例的侧向剖面图。
图4是本发明的第二实施例的前视图。
图5是按本发明的一种适配器的侧向剖面图。
图6是按本发明的一种外壳的侧向剖面图。
图7是按本发明的一种带有二个不同热管型式的外壳实施例的侧向剖面图。
图8是按本发明的一种带有三个不同热管型式的外壳实施例的侧向剖面图。
图9是按本发明的一种带有组合冷却装置的外壳部件的侧向剖面图。
具体实施方式
图1表示了按本发明的一种纺织机的侧视图。在敞开式精纺机1上装有三个机架2，其中设置有许多工作位置3。在工作位置3的下面设有槽4，线带从槽4中引出。在工作位置3的上面纺成的纱线5绕成一个线圈6。直接在槽4的上面装有分解装置7，在分解装置7中从槽4中引出线带，并分解成单根线。单根线从那里出来到达纺织装置进行纺织，然后作为纱线5在一个未作详细描述的纱线出口位置从工作位置3中引出。
图2再现了一种敞开式精纺机1的侧向剖面图。从中可以看出，在敞开式精纺机1的右侧和左侧装设了工作位置3。在右侧工作位置3的上面设有纺成纱线5的绕置线圈6。在分解装置7中分解后的线到达转子8的内部，并在那里的线收集槽中纺成纱线5。然后纺成的纱线5借助于一对引出轧辊9，通过出线喷嘴10引出。因此，出线喷嘴的速度可以达到240米/分钟，或者更高。此外，纱线5的分开的线头跟随快速转动转子8的旋转运动。由于转子转动很快，即转速达到180,000转/分钟，纺成的纱线以相当高的速度交叠在出线喷嘴10的表面。因此，不仅由于纱线5较高的运行速度，而且纱线在圆周方向经过出线喷嘴10表面时的快速运动，产生了大量热量，必须有效地导出。对热量敏感的纱线种类如人造纤维，在上述条件下进行纺织时，会发生意料不到的变化，这种变化对纺织纱线的质量产生了负面影响。因此当温度约为100℃时，对于某些人造纤维来说，在分子结构上会发生改变，但在纤维的外表上不发生变化，然而在以后的染色过程中会产生不同的结果。如果温度继续升高，在第一次熔炼纤维后的基础上，会导致减少所产出纤维的毛发度。另外，继续升高温度会进一步损害纱线5。
图3表示了按本发明设计的一种例如敞开式精纺机1的外壳部件。该外壳部件由一个固定段11和一个安装在敞开式精纺机1前侧的盖子12所组成。盖子12和固定段11围住了纺织腔室13，在该腔室13中装有快速旋转的转子8。在固定段11前面安装的盖子12应尽可能密封，以避免不利的进气从环境空气中流入处于低压下的纺织腔室13内。由此也可安装密封装置14，使得附属于转子8的转杆16尽可能密封，以避免不利空气流入。
在盖子12内安装一个以适配器17形式的附加部件，它可用来取出出线喷嘴10。如果采用不同类型的转子8，由此确定了不同的出线喷嘴10，那么出线喷嘴10就有不同的外径。在这种情况下有必要使用适配器17。一个以及相同的适配器17经常可采用多种不同类型的出线喷嘴10。因此就不需要更换适配器17。如果出线喷嘴10具有例如较大的或较小的外径，那就可以安装另外一个适合该出线喷嘴10的适配器17。
在转子8中纺成的纱线5以相当高的速度交叠在出线喷嘴10的表面，不仅在圆周方向，而且是在出线方向，由此产生了大量热量。所产生的热量是不成问题的，尤其在本纺织技术中安装一个附加的冷却装置。在本实施例中，冷却装置装有一个热管18。热管18有一个管状截面，并在所示的结构型式中弯曲成S形状。热管18一般由一个封闭的外壳组成，它有一个尽可能经过热管18整个长度延伸的空腔。因此，所示的热管18是由一根管子制成，其端部是封闭的。在热管18外壳内的空腔中装有冷却介质，冷却介质循环地将热量传导出去。原则上，热管18的工作方式是在一个吸热段19导出热量，本图示中直接设置在出线喷嘴10的上面。这样，热管18中的冷却介质被吸热，并在空腔18中上升。当冷却介质到达热管18的上端时，冷却介质将传导的热量重新导出，然后自行冷却，重新下沉。热管18的这个范围是一个散热段20。热管18可优先设计成，吸热段19范围内的冷却介质在所处的温度下汽化，并在散热段20范围内冷凝。
为使热管18取得尽可能好的效率，有必要确定所处的使用条件。例如选用内压力合适的热管18，或者选择对冷却介质沸点具有影响的适用的冷却介质。热管18安装在孔21中的吸热段19范围内。适配器17与热管18之间的接触面积越大，传热效果就越好。在图示的结构型式中，热管18比孔21小。在这种情况下所产生的空气间隙，例如可通过一种导热的胶粘剂填充。另一种可能的结构型式是，热管18尽量恰好地安装在孔21中，同时避免了空气间隙，这就导致了绝热并对热传导带来不利。
图4是一种适配器17的前视图。在适配器17中心有第二个孔22，用于安装出线喷嘴10。在适配器17的上部围绕第二个孔22设置了许多孔21，用于安装热管18。根据经验，热量主要聚集在适配器17的上部，因而有必要首先在这里安装用于热管18的连接件和吸热段19。这样可以在那里吸收所产生的热量，并且导热至散热片23。在散热片23上，热量再通过自由对流传导到环境空气中。选用图示中的散热片23，可使热量通过热管18传导到其它致冷装置。在散热片23上强制对流的空气用于吸热。因此，只需要例如在敞开式精纺机1上一个流通的空气管道中，装设热管18的散热段20以及所用的散热片23就行。除了用空气作为冷却介质外，还可以考虑借助于一种循环流动的冷却液对热管18及散热片23或者其它热交换器装置进行冷却。因此，完全可以例如沿着机器安置一根敞开的以冷却水流通的管道，将热管18或散热片23浸没于该管道中。在图示实施例中，热管18以一个环状线形装设在第二个孔22的周围，以便围绕着在那里预设的且未示出的出线喷嘴10。因此将许多热管18安置在出线喷嘴10的附近，对于本发明来说具有决定作用。这种安置正如图示中形成一个循环轨道。此外，也可以将热管18安置在适配器17上，此时热量同时从热管18上传导出去。
图5表示了一种插装有出线喷嘴10和热管18的适配器。为了改善从出线喷嘴10出来的热传导，在出线喷嘴10与适配器17之间装设一个环24。该环24例如由铝、铜、它们中的一种合金或者一种具有特别高的导热性的其它导热材料组成。在出线喷嘴10上产生的热量以改良方式到达热管18。
图6是按本发明的一种外壳部件的侧视图，图中再现了热管18连接在适配器17上，用以传导所产生的热量。由此出线喷嘴10以所知方式固定在适配器17中。该实施例的特别之处在于，热管18将产生的热量向下面传导出去。因此需要一个特殊结构的热管18，该热管18在内腔装有一个细孔或毛细管。尽可能使在吸热段19中产生热量的流体，在热管18内部并在重力下传导到散热段20的下部。此种结构的热管18具有较好的效率。因此图示的此种热管18在一定的应用场合具有很大的优点，例如直接在壳体下方流动着可利用的冷却空气或冷却液，它们可以传导热量。另外在需要建筑空间的条件下，以及其它解决办法根本不能实现或者允许花费很大时，也可以采用此种热管18。
图7表示了一种外壳部件的侧向剖面图，外壳部件的适配器17装有一个嵌件25。嵌件25是由一种特别能导热的材料制成的。因此考虑如铜或铝合金。嵌件25能够吸收出线喷嘴10中产生的热量，不仅从其较小的装置面，而且从出线喷嘴10的凸部圆周面吸热。然后热量直接继续传导到热管18的吸热段19。本实施例的特别之处在于，应同时固定安置不同类型的热管18。当上面的热管18向上导热时，下面的热管18则向下导热。上述热管18可各按所需传导的热量来选用，并用在建筑空间条件允许的场合。本结构型式具有特别优点的是，在出线喷嘴10中产生的热量有着特别好的传导性，它是通过嵌件25所具有的的特别高的传导性来实现的。
图8中所示的结构型式还装有二种不同类型的热管18，热管18将产生的热量从适配器17向上及向下传导。出线喷嘴10附加插装了许多片状热管18。这些片状热管18具有特别平的热管18结构型式。将许多热管18互相叠放，由此可改善热传导。在这种情况下，许多平的热管18可放置在一个圆柱形包装物中，出线喷嘴10则插入其中。借助于平的热管18，在出线喷嘴10上产生的热量同时以特别有效的方式传导到适配器17中，然后向长的热管18传导。因此采用本结构型式，能够对所产生的热量实现特别有效的传导性。
最后，图9表示了一种结构型式，它不仅装有一个活化致冷装置，而且装有一个钝化致冷装置，用于冷却出线喷嘴10。钝化致冷装置装有如前所述的一个或数个热管18。出线喷嘴10还通过气流26进行补充冷却。因此在出线喷嘴10上设置特殊管道27和开孔28。在提供低压下，例如在敞开式精纺机1上所设置的那样，空气从抽风管道29抽出。在纺织腔室13内存有的空气然后通过管道27和开孔28穿过出线喷嘴10，进行补充冷却。除了空气流过出线喷嘴10以外，当然也可能空气经过出线喷嘴10的表面或背面抽出，同时起到了补充冷却的作用。
本发明不限于图示的实施例。本发明的更多变形都可能落在权利要求的范围内，例如通过综合不同的实施例。此外，有可能对所用热管的种类和数量，根据需要来作出改变。
Claims (22)
1.纺织机的外壳部件，尤其带有至少一个纱线导向装置的敞开式精纺机上的外壳、盖子(12)和适配器(17)，其特征在于，纱线导向装置连接在一个冷却装置上，该冷却装置装有活化和/或钝化的致冷装置。
2.根据前述权利要求的外壳部件，其特征在于，纱线导向装置和冷却装置之间至少装有另一个部件尤其为适配器(17)。
3.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，活化致冷装置装有一个珀耳帖组件(peltierelement)、一个空气引导系统或者一个流体系统。
4.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，钝化致冷装置装有至少一个热管(18)。
5.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，将数个热管(18)装设在纱线导向装置的周围。
6.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，将不同类型的热管(18)安装在一个外壳部件上，
7.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，热管(18)的剖面对于制冷部件及纱线导向装置来说，具有一个尽可能大的接触面。
8.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，致冷装置连接附加的热交换器。
9.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，附加的热交换器是一个散热片(23)。
10.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，附加的热交换器有一个冷却介质循环系统。
11.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，纱线导向装置是一个出线喷嘴(10)。
12.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，致冷装置的一个吸热段(19)最好位于一个散热段(20)之下。
13.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，热管(18)设有一个内置的细孔或毛细管。
14.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，吸热段(19)位于散热段(20)的上面。
15.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，在纱线导向装置与适配器(17)及外壳之间，附加装设一个带有一部分特种导热材料的导热部件。
16.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，导热材料是铜或铝。
17.根据前述权利要求其中之一的外壳部件，其特征在于，导热部件是一个热管(18)。
18.纺织机尤其敞开式精纺机(1)，设有许多工作位置(3)，它们装有一个外壳部件和至少一个纱线导向装置，其特征在于，外壳部件按照前述权利要求其中之一而构成，钝化或活化致冷装置的段安置在纺织机的外壳外面。
19.纺织机的冷却方法，尤其设有许多工作位置(3)的敞开式精纺机，在这些位置上生产出的纱线(5)被导向经过纱线导向装置，其特征在于，一种自动的和/或一种强制循环的冷却介质用于传导在纱线导向装置上所产生的热量。
20.根据前述权利要求的方法，其特征在于，产生的热量优先在纺织机上由下向上传导。
21.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，热管采用内置的细孔或毛细管，并且所产生的热量由上向下传导。
22.根据前述权利要求的方法，其特征在于，在一个可更换的纱线导向装置上产生的热量通过一个安置在机器上的部件，尤其通过一个适配器(17)进行传导。
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