專利名稱：生產(chǎn)紡成紗線的一種裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)獨立權利要求的前序部分所述的一種裝置。該裝置用一根喂入到裝置的松的纖維須條生產(chǎn)成一根紡成紗線，這里纖維須條被牽引通過渦流室，纖維在渦流室內(nèi)受到一股流體渦流而加捻，從而紡成一根紗。
眾所周知的這種紡紗裝置，比如由已公布的美國專利US-55 288 95或US-5647197(兩個專利均屬日本村田公司)可知。這種裝置有一條纖維輸入通道和一條導紗通道，這里纖維輸入通道的出口區(qū)域基本對著導紗通道入口區(qū)域，纖維輸入通道的出口安置是與導紗通道的入口保持一定間距。渦旋氣流產(chǎn)生在這個間距區(qū)域。此外，在纖維輸入通道的出口區(qū)域設置一個阻捻器(例如偏心的刀口，纖維從刀口上牽引過，或基本上為一根同心的針，纖維繞著針導向)。
導紗通道的入口區(qū)域通常有一個細長的錠子形狀，在給定條件下錠子旋轉(zhuǎn)，它能有象渦旋氣流那樣的加捻作用。圍繞錠子延伸的一條排出通道帶一個基本為環(huán)狀的橫截面。排出通道從纖維輸入通道與導紗通道之間裝配成渦流室的空腔出來并且基本上與導紗通道相平行。這里渦流室有著與排出通道入口區(qū)域基本相同的直徑，并裝有按切線指向室內(nèi)的噴嘴以吹入流體(例如空氣)。吹入渦流室的流體通過排出通道輸出，這里在渦流室內(nèi)產(chǎn)生的渦旋氣流圍繞導紗通道(錠子)進入排出通道。渦流室和排出通道的一個進口區(qū)域基本起到一個用作加捻的功能單元。
纖維輸入通道，導紗通道和排出通道的橫截面比平均纖維長度小。纖維輸入通道的長度應這樣設計，至少一部分其前端已抵達導紗通道區(qū)域內(nèi)的纖維仍握持在纖維輸入通道的區(qū)域(例如位于一個纖維輸入通道上游的牽伸裝置的輸出羅拉之間)。
纖維喂入到一個前面已簡介的一個裝置，一方面是保持在纖維須條內(nèi)并從纖維輸入通道的出口基本是無加捻地進入導紗通道。另一方面，纖維在纖維輸入通道和導紗通道之間受到渦旋氣流的離心作用，這樣纖維或至少其端部區(qū)域在導紗通道的入口處被徑向地驅(qū)散開。采用所述方法生產(chǎn)的紗顯示出是基本按紗縱向運行的纖維或無明顯加捻的纖維區(qū)域的一根芯紗和一個外部區(qū)域，纖維在該外部區(qū)域內(nèi)圍著芯紗捻轉(zhuǎn)。
根據(jù)一個模型的說明，這種紗結構發(fā)生于纖維的前端，尤其是纖維基本直接進到導紗通道，其前端隨后的區(qū)域仍握持在纖維輸入通道上游，但是隨后的纖維區(qū)域，特別是纖維在纖維輸入通道入口區(qū)域不再被握持，借助纖維須條的渦流作用被輸導和加捻成紗。這種情況也可能發(fā)生，即纖維的前端受到纖維須條的渦流作用張開，而纖維的后端保持在纖維結構的中央?yún)^(qū)域，以致在相應的紗中觀察到線圈。
無論如何，纖維在同一時刻不僅交纏在形成的紗內(nèi)，由此被引入導紗通道，而且也受到渦旋氣流，使纖維在離心效應下加速離開導紗通道的入口，并引進排出通道。借助渦旋氣流從纖維須條拉出的纖維區(qū)域形成一個進入到導紗通道的入口的纖維渦流，其較長的部分螺旋式向外圍著導紗通道入口區(qū)域并在該螺旋中克服排出通道內(nèi)的氣流力向著導紗通道的入口牽引。纖維的前端和后端不牽伸到正在形成的紗內(nèi)，而是纖維長度越短就越大可能受到排出通道抽吸，從而作為不希望的纖維下腳。
上述的眾所周知的這種方法的特征是，允許高的紡紗速度(比環(huán)錠紡紗速度最高達10倍)。另一方面，用這種方法證實，很難避免高的纖維下腳以及為了高的紗質(zhì)量很難在加捻紗外部區(qū)域獲得足夠的纖維加捻。
為此，本發(fā)明的任務是，建議對裝置進行改動，可改進上述的紡紗方法。也就是本發(fā)明提出的任務為創(chuàng)造一種利用渦旋氣流的紡紗裝置，使用此裝置能夠比用于同樣目的的眾所周知的裝置達到更高的紗質(zhì)量。這里纖維下腳應盡可能的少，即任何情況下不能大于已知裝置所得出的下腳纖維量。
這項任務可借助權利要求中所限定的裝置來解決。
本發(fā)明基于這種思想，即借助提高渦流效率使紗得到更多捻回，這里渦流效率應當通過減少渦流的纖維區(qū)域和固定的裝置部件之摩擦來提高。努力實現(xiàn)降低摩擦的措施是，纖維渦流的大部分不是象眾所周知的那樣在渦流室的徑向界限上和圍著導紗通道的錠子形入口區(qū)域摩擦導向，而是在一個圍著導紗通道入口延伸的導向面上以及圍著導向通道相對該導向通道的軸線按導紗方向形成一個大于30°(最好介于45°和90°之間)的角。因此，導向面領式包圍導紗通道的入口，其最外部區(qū)域與導紗通道的入口有一個間距，它至少相當于需加工纖維的有效短纖維長度的1/10，最好是大于有效短纖維長度的1/6。
上述有效短纖維長度是根據(jù)日本實用新型No.2.513.582發(fā)表的公式計算得出。它約大于使用阿爾纖維長度試驗儀測得的平均短纖維長度。
依據(jù)本發(fā)明裝置的導向面為一個優(yōu)選截頭的圓錐體，在其尖頂安置導紗通道的入口。它不起加捻的作用，即它不旋轉(zhuǎn)，由于這個原因設計成盡可能小的纖維抱合性或纖維摩擦。
應用依據(jù)本發(fā)明的裝置，在紗質(zhì)量和纖維下腳方面與現(xiàn)有技術的裝置對比，能夠達到改進紡紗工藝，因為它是基本以下的效果旋轉(zhuǎn)的纖維端根據(jù)現(xiàn)有技術排列在圍繞錠子形導紗通道的外部以及借助紗的引出螺旋狀地圍著該錠子拉緊，而該纖維端在依據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)排列是扁平的，因此防止了拉緊和由此帶來的纖維摩擦。徑向定界纖維渦流的面，對著該面纖維受到渦流氣流的離心力加壓，這些面的至少一部分遠離纖維渦流的中心并且不象公知裝置那樣，只有較小部分渦流纖維產(chǎn)生摩擦。
降低纖維或纖維區(qū)域朝向管道壁的壓力，不僅起到減少摩擦的作用而且也使纖維在纖維渦流中的膨松排列。在這些膨松的纖維須條中比現(xiàn)有技術的裝置有更大的概率，即自由渦流的纖維(沒有結合在形成的紗中)保持在纖維須條內(nèi)并向紗輸送而不是被驅(qū)趕到排出通道。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的導向面減少摩擦的作用還可以加大，如果給予該導向面一個合適的繼續(xù)減少纖維摩擦的表面結構(例如桔子皮)。
現(xiàn)依據(jù)附圖，對根據(jù)本發(fā)明的用松的纖維須條借助渦流氣流生產(chǎn)紡成紗線的裝置實施例作詳細說明。
共展示三個圖，其中

圖1一個根據(jù)現(xiàn)有技術使用松的纖維須條借助渦旋氣流生產(chǎn)一根紡成紗線的裝置的纖維輸入通道出口區(qū)域和導紗通道入口區(qū)域截面圖；圖2和圖3根據(jù)本發(fā)明裝置的兩個示例性實施形式的渦流室區(qū)域截面示意圖。
圖1表示一個根據(jù)現(xiàn)有技術的裝置的渦流室區(qū)域，該裝置將一根通過纖維輸送通道1輸入的松的纖維須條2在一個渦流室3中得到加捻，紡成一根紗4，經(jīng)由導紗通道5引出。在渦流室3中，渦旋氣流是借助切線進入渦流室的噴嘴6吹入流體，比如空氣產(chǎn)生。流體是通過一條排出通道7排出，這里排出通道7有一個圍著導紗通道5安置的環(huán)狀截面，它的入口區(qū)域有著如渦流室3基本相同的直徑，因此在渦流室產(chǎn)生的渦旋氣流連續(xù)地進入排出通道，從該纖維區(qū)域起受到渦流的離心作用松弛的纖維區(qū)域8定位在排出通道內(nèi)螺旋形向外圍著固定的或螺旋旋轉(zhuǎn)的導紗通道5入口區(qū)域。渦流室3和排出通道7的入口區(qū)域是一個功能單元。
如圖所示的實施形式，作為阻捻器的一個刀口10安置在纖維輸入通道1的出口9，該刀口偏心于導紗通道5。應用一根基本與導紗通道對中心的針作為阻捻器也是公知的，軟的針是一根臨時的紗芯。
圖示實施形式中的渦流室3的直徑和排出通道7的入口區(qū)域直徑相當于加工纖維的有效短纖維長度的15％至20％。即一大部分處于纖維渦流8中移動的纖維區(qū)域在垂直于離心力的渦流室3和排出通道5的外壁上摩擦。渦流的纖維區(qū)域在排出通道7內(nèi)受到導紗的作用增多了螺旋形接觸排出通道7的內(nèi)壁(即導紗通道5的外壁)，甚至象螺絲那樣擰緊，這又導致產(chǎn)生摩擦。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例。如圖1那樣只表示出渦流室3的區(qū)域，即纖維輸入通道1的出口區(qū)域帶有出口9和阻捻器10以及導紗通道5的進口區(qū)域帶進口11和渦流室3以及有一個如圖1所示的基本為環(huán)狀截面的排出通道7。
圖2所示實施形式的渦流室3有一個導向面20，它定界渦流室3的下游，與導紗通道5的軸線形成至少30°，最好為45至90°之間的一個α角。導向面20領式圍著導紗通道5的入口11伸展，最好形成一個截錐，在其頂部安置導紗通道5的入口11。導向面20的徑向擴張至少應是加工纖維有效短纖維長度的1/10，最好是大于1/6。排出通道7外部連接在導向面20，并在該區(qū)域內(nèi)至少有一個比現(xiàn)有技術明顯大的環(huán)狀截面。渦流室3的上游界限最好至少部分地大致平行于導向面20。
導向面20沒有加捻功能。即它是固定的，導紗通道也是這樣。只有渦流起到加捻作用。
用來產(chǎn)生渦旋氣流的噴嘴6將流體按切線方向壓入渦流室3，較優(yōu)的方式是，噴嘴大致安置在導紗通道5入口11的上游處，并均勻分布在該入口周圍。其徑向位置最好較接近于導紗通道5的軸線，最好是如圖2所示那樣，比最外的導向面區(qū)域的徑向位置更近。
與現(xiàn)有技術比較，渦流室和排出通道入口區(qū)域通過徑向擴大，減低纖維在管壁上垂直于渦旋氣流離心力的摩擦。渦旋的纖維區(qū)域可以借助紗的引出不再擰緊，因此在導紗面上產(chǎn)生纖維摩擦情況要比眾所周知的裝置上的導紗通道細錠子上產(chǎn)生摩擦較少些。導向面上的纖維摩擦還可以通過使導向面按眾所周知的方式布置成一個相應的表面結構進一步減少。借助這種效應的摩擦降低，渦流的纖維區(qū)域要比根據(jù)現(xiàn)有技術的裝置以更高的效率旋轉(zhuǎn)。
圖3展示根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個實施例，表示方式是與圖1和2相同。相同部件也都用相同的附圖標記標識。
圖3的實施形式與圖2不同的地方主要是α角，在此情況下是90°，因此導向面20基本是垂直于導紗通道5。渦流室3基本是圓盤形。
導向面20的徑向延伸和導向面20與導紗通道5的軸線形成的α角以及它們與要產(chǎn)生的渦旋氣流的匹配，對于不同的紡紗過程，特別是不同纖維材料的紡紗過程應通過實驗測定。
權利要求
1.利用作為唯一加捻手段的渦旋氣流由一根松的纖維須條生產(chǎn)一根紡成紗線的裝置，其中該裝置有一個帶出口(9)的纖維輸入通道(1)和一個導紗通道(5)帶一個與所述的出口(9)保持間距的入口(11)，用于在渦流室(3)中產(chǎn)生渦旋氣流的機構基本安置在所述的出口(9)和入口(11)之間，該機構具有切向進到渦流室(3)的噴嘴(6)用于吹入一種流體到渦流室(3)中以及有一個排出通道(7)用來排出來自渦流室(3)的流體，其特征在于，引導處于渦流中渦旋的纖維或纖維區(qū)域(8)的裝置有一個定界渦流室(3)下游的導向面(20)，導向面領式圍著導紗通道(5)的入口(11)伸展，并與導紗通道(5)的軸線按紗輸出方向環(huán)圍成一個至少30°的角(α)，它的最外區(qū)域與入口有一個間距，該間距至少相當于加工纖維有效短纖維長度的1/10，而具有環(huán)狀橫截面的排出通道(7)連接到導向面(20)的最外部區(qū)域。
2.根據(jù)權利要求1的裝置，其特征在于，導紗通道的入口(11)和導向面(20)的最外部區(qū)域之間的間距大于加工纖維的有效短纖維長度的1/6。
3.根據(jù)權利要求1或2的裝置，其特征在于，在導向面(20)和導紗通道(5)的軸線之間的角(α)介于45和90°之間。
4.根據(jù)權利要求1至3中之一項的裝置，其特征在于，導向面(20)上設置有一個減少纖維摩擦的表面結構。
5.根據(jù)權利要求1至4中之一項的裝置，其特征在于，界定渦流室(3)上游的一面壁至少部分地基本與導向面(20)相平行。
6.根據(jù)權利要求1至5中之一項的裝置，其特征在于，圍著導紗通道(5)軸線均勻分布的、噴吹流體的噴嘴(6)有一個軸向位置，該位置對應于所述出口(9)的位置并且比導向面(20)的最外部區(qū)域更加靠近于導紗通道的軸線。
全文摘要
應用一根松的纖維須條(2)生產(chǎn)紡成紗線(4)的裝置，在該裝置內(nèi)介于纖維輸入通道(1)和導紗通道(5)之間設置一個渦流室(3)。一種流體吹入渦流室(3)。為了對處于渦流中渦旋的纖維或纖維區(qū)域(8)的導向，該裝置在渦流室(3)內(nèi)有一個限定渦流室(3)下游的導向面(20)，導向面領式圍著導紗通道(5)的入口(11)伸展。導向面(20)與導紗通道(5)的軸線按紗輸出方向形成至少30°(最好為45－90°)的角(α)以及該導向面(20)的外部區(qū)域是與導紗通道(7)的入口保持間距，該間距至少相當于加工纖維有效短纖維長度的1/10(優(yōu)選方式至少為1/6)。根據(jù)本發(fā)明，纖維在管道壁上的摩擦產(chǎn)生很小，因此加捻是很有效的，所以能夠比使用眾所周知的這種裝置生產(chǎn)的紗質(zhì)量更高。
文檔編號D01H4/00GK1564886SQ02819830
公開日2005年1月12日 申請日期2002年8月5日 優(yōu)先權日2001年8月8日
發(fā)明者H·斯塔爾德, P·安德雷格 申請人:里特機械公司