專利名稱：環(huán)錠紡紗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于具有錐面鋼領的環(huán)錠紡紗機，傾斜表面法蘭上位于鋼領板上的基體及鋼絲圈運轉部分之間;鋼領運轉部分上有一個拱鼻，它確定了鋼絲圈運行位置;由此選擇基體及運轉部分的尺寸，使鋼領從基體至運轉部分逐漸斜削的，有傾斜面的鋼領類似于一個截頭圓錐體;在鋼領縱向截面內(nèi)，拱鼻高度最多為拱鼻厚度1.5倍，而拱鼻的高度是沿著平行于圓錐面母線方向測量的，拱鼻的厚度則是沿著橫向測量。
錐面鋼領從有關專利如美國專利說明書3，159，963中可有所了解。
使用錐面鋼領是用來增加鋼領及鋼絲圈之間的接觸面積，降低特定的表面壓力，以減少磨損，同時改善鋼絲圈在鋼領中運動穩(wěn)定性。
在已知的錐面鋼領中錐面傾斜度，也就是鋼領內(nèi)側回轉區(qū)的傾斜度，設計為與垂直方向成類角38°以上。可是由于回轉區(qū)較大的傾斜度，在鋼領最小內(nèi)徑處作用于鋼領與鋼絲圈之間的應力就相當大，這一點將在以后詳細論述。尤其是在高速紡紗時，作用于鋼絲圈上相當大的局部應力大大降低了其使用壽命。
假如錐面鋼領中錐面內(nèi)側回轉區(qū)的曲率半徑只是很小，由于未能足以使鋼絲圈進入與鋼領線性接觸的穩(wěn)定位置，從而使其就變得不夠穩(wěn)定。這還導致鋼絲圈及鋼領的磨損增加。假如鋼領最小內(nèi)徑處的半徑選擇得太小，鋼領與鋼絲圈之間在上述位置處的表面壓力就要比鋼絲圈在其它位置處高得多。這就導致有關部位的磨損增加，使得鋼絲圈在環(huán)錠紡紗機中的使用壽命進一步縮短。這是按目前工藝水平所能解決的情況。此外，這種鋼領的缺點是鋼領運動部分的拱鼻高度選擇得太高。沿著錐面傾斜方向所測得的高度為拱鼻厚度的二倍，這樣就增加了鋼絲圈的尺寸，相應地增加了其質(zhì)量。在鋼絲圈直徑給定的情況下，由于鋼絲圈離心力使表面壓力相當大。如果要保持鋼絲圈質(zhì)量不變，鋼絲圈的鋼絲直徑就必須選得很細，結果使得鋼絲圈和鋼領之間的表面壓力由于較小的回轉區(qū)面積而變得很大，以致出現(xiàn)不可接受的磨損。
在英國專利說明書1，556，151中介紹的錐面鋼領，它與垂直方向的傾斜角大約為30°。此外，其拱鼻的尺寸也較其它已知的錐面鋼領稍合適一些，拱鼻的高度比其厚度只大一點。不過這種鋼領也有缺點，在最小內(nèi)徑處鋼領表面曲率半徑與其它類型錐面鋼領相比較小，這樣，在該處以及鋼絲圈和鋼領的相關接觸區(qū)內(nèi)就產(chǎn)生了相當大的應力。
本發(fā)明的任務是為環(huán)錠紡紗機提供一種既具有很高使用壽命的鋼領，允許高速紡紗，又能使鋼絲圈在鋼領上有良好的運轉性能。如果給定了一個鋼絲圈直徑，即使鋼絲圈的鋼絲直徑較細，其磨損限度仍能保持較小。
根據(jù)本發(fā)明的具有錐面鋼領的環(huán)錠紡紗機的鋼領的拱鼻的厚度為2.0-2.6mm，高度為2.2-2.8mm，位于鋼領最小直徑處的直徑D處的部分回轉區(qū)的半徑R1在其內(nèi)側至少為1mm。
具有本發(fā)明特點的環(huán)錠紡紗機，要獲得較高的紡紗速度，并能降低對鋼絲圈及鋼領的磨損是完全有可能的。由于鋼絲圈在鋼領上良好的運轉性能，紗線的質(zhì)量得以改進，也減少了紗線的斷頭。
本發(fā)明將參照有關示圖作進一步詳細的論述。其中

圖1為通過帶鋼絲圈的鋼領的縱向局部剖視圖。
圖2為鋼領縱向局部截面圖。
圖3為鋼領及鋼絲圈運轉處于傾斜位置時局部示意圖。
圖4為鋼絲圈運轉時沿圖3中Ⅳ-Ⅳ方向局部剖面圖及鋼絲圈的受力圖。
圖5為按照本發(fā)明位于鋼領上鋼絲圈的受力圖(如實線所示)，以及按現(xiàn)有工藝水平位于鋼領上鋼絲圈的受力圖(如虛線所示)。
如圖1、2所示，本發(fā)明的鋼領1是固定在環(huán)錠紡機的鋼領架15上。鋼領1的基體14向上沿伸與所謂的錐面法蘭11連為一體，而該錐面法蘭進一步向上伸進鋼領的運轉部分12。上述錐面法蘭11類似于一個截頭圓錐體，其母線與垂直方向成α角，如圖2所示。在鋼領的頂端，位于鋼領運轉部分12內(nèi)有一拱鼻12′，它連同回轉面13一起引導鋼絲圈2在鋼領上回轉。回轉面13由點A和點B之間的曲面組成，該曲率半徑R2為常量。在點A上方，鋼領運轉部分12內(nèi)，緊連著一段半徑為R1的回轉面13′，點A、B之間的連接線C與垂直方向成α角，最以好為33°±2°。在圖1、2中鋼領縱向截面中未畫出鋼絲圈2緊貼在鋼領11上。鋼絲圈2實際上由包圍在拱鼻12′上的一個外腳21及一個內(nèi)腳22所組成。鋼領回轉區(qū)13，如圖所述，是由半徑為R1及R2的圓環(huán)面所組成，在理想情況下，是由在縱向截面內(nèi)曲率半徑連續(xù)變化的雙曲面所組成。實際上，只要提供一個半徑為常量的曲面來近似該雙面就足夠了。鋼絲圈2的內(nèi)腳22在點A、B之間可以是直線。鋼絲圈2在鋼領1上旋轉時產(chǎn)生傾斜，如圖3所示，鋼絲圈內(nèi)腳22就均勻地擱置在點A、B之間的鋼領面上。假如鋼絲圈腳22的內(nèi)輪廓處在點A處，那么它也就可均勻地處于點A的上方。如果鋼領中半徑R1為1.0mm，則鋼絲圈相應的內(nèi)半徑R3則選定為例如1.2mm。在拱鼻12′圓周上，鋼絲圈外腳21的形狀對鋼絲圈的功能就不很重要了。在拱鼻12′與鋼絲圈外腳21的內(nèi)輪廓之間必須有足夠的間隙，使得鋼絲圈2在鋼領1中旋轉時，不和拱鼻12′的外表面接觸。在縱向截面內(nèi)鋼領2的尺寸最好選擇如下R1＝1.0……1.5mmR2＝20……25……30mmα＝30……33……36°
H＝2.0……2.5……3.0mmK＝2.0……2.3……2.7mm以上推薦的下劃線值最適合環(huán)錠紡紗機紡制5～30tex的紗線。圖1中內(nèi)徑D可選擇在36mm和40mm之間。
圖3所的是鋼領1上的鋼絲圈2沿圓周方向如箭頭L旋轉時鋼領1的局部示意圖。鋼絲圈2上部的細紗G繞錠子3旋轉形成一個氣圈，細紗彎繞過鋼絲圈2上部，沿著錠子旋轉的切線方向(箭頭G′)卷繞。如圖3所示，鋼絲圈2在鋼領中旋轉時處于傾斜狀態(tài)。其傾斜度取決于各種不同的因素，例如紡紗速度、紗支范圍、錠子直徑、紗線纖度以及鋼領1和鋼絲圈2之間的摩擦條件等。在理想條件下，鋼絲圈2可在鋼領1中自行調(diào)整，使得鋼絲圈的內(nèi)腳22與鋼領內(nèi)側近似于雙曲面的母線相貼合。如前所述，在縱向截面內(nèi)該雙曲面的一部分是由位于點A、B之間曲率半徑為R2的回轉區(qū)13所構成。
圖4是沿圖3中剖面線Ⅳ-Ⅳ的鋼領剖面圖。圖4畫出了作用于鋼線圈上的力，即由鋼絲圈的質(zhì)量而引起的離心力F;在該剖面內(nèi)纖維對鋼絲圈的作用力分量R;鋼領對鋼絲圈2的正壓力N，該力是由于鋼絲圈2及鋼領1之間在點A下方的表面壓力所引起;另外還有一個鋼領1的部分回轉區(qū)13′傳送到鋼絲圈相應部位的支撐力S。鋼領1同鋼絲圈2之間的接觸區(qū)域如圖中虛線箭頭Z所示。
圖5是以封閉線表示的保持鋼絲圈2平衡的受力圖。實線所示的是按本發(fā)明的環(huán)錠紡紗機鋼領的受力情況;虛線所示的是現(xiàn)有工藝水平的環(huán)錠紡紗機，如上面提到的美國專利說明書3，159，963中的鋼領受力情況;離心力F′實際上比本發(fā)明中的離心力F大，這是因為現(xiàn)有水平的鋼絲圈外腳要比本發(fā)明中鋼絲圈外腳21長得多。在剖面內(nèi)纖維的作用力分量R和R′被認為是相同的。正壓力N與離心力F形成角度最好為α＝33°，而在虛線受力圖所示的相應角度要大一些，如上述的美國專利說明書中的鋼領內(nèi)側回轉區(qū)的傾斜角為38°。假定支撐力S或S′在上述兩種情況下具有同相的夾角，并指向相應的離心力F或F′的起點，構成一個封閉的受力圖，則正壓力N或N′的大小就可分別求出。圖5中兩種受力圖的比較說明，按現(xiàn)有工藝水平的支撐力S′相對要比按本發(fā)明實施例中的支撐力S要大得多。因此可推斷出在部分回轉區(qū)13′上由鋼領對鋼絲圈的支撐力S所引起的磨損，在本發(fā)明的情況下相對地比在由普通的鋼領及鋼絲圈組合的情況下要低得多。這還說明了按本發(fā)明的實體具有較高的紡紗速度，同時有效好的紗線質(zhì)量以及較小的鋼領及鋼絲圈的磨損。
插圖說明1.鋼領11錐面法蘭12運轉部分12′運轉部分上的拱鼻13回轉區(qū)13′部分回轉區(qū)14鋼領的基體15鋼領架2鋼絲圈21鋼絲圈外腳22鋼絲圈內(nèi)腳3錠子G細紗G′紗線運動或卷繞方向L鋼絲圈的運動方向R纖維作用力在截面內(nèi)的分量F鋼絲圈的離心力N在回轉區(qū)上鋼領對鋼絲圈的正壓力S支撐力F′R′N′S′根據(jù)現(xiàn)有工藝水平的鋼絲圈的受力圖解F，R，N，S根據(jù)本發(fā)明的鋼絲圈的受力圖解D鋼領的內(nèi)徑
權利要求
1.具有錐面鋼領的環(huán)錠紡紗機，其傾斜表面法蘭是位于鋼領架上的坐落的基體及鋼絲圈運轉部分之間；鋼領的運轉部分上有一個拱鼻，它確定了鋼絲圈運行位置；由此選擇基體及運轉部分的尺寸，使鋼領從基體至運轉部分逐漸斜削的，有傾斜面的鋼領類似于一個截頭圓錐體；在鋼領縱向截面內(nèi)，拱鼻高度最多為拱鼻厚度的1.5倍，而拱鼻的高度是沿著平行于圓錐面母線方向測量的，拱鼻的厚度則是沿著橫向測量的；其特征在于拱鼻的厚度為2.0～2.6mm，高度為2.2～2.8mm，位于鋼領最小直徑處的直徑D處部分回轉區(qū)的半徑R1在其內(nèi)側至少為1mm。
2.按權利要求1所述的環(huán)錠紡紗機，其特征在于位于鋼領1運轉部分12內(nèi)側的回轉區(qū)13的半徑R2是在縱向截面內(nèi)測量的，最大不超過30mm。
3.按上述權利要求之一所述的環(huán)錠紡紗機，其特征在于鋼領內(nèi)側的回轉區(qū)13是由一半徑為R2的曲面所組成，其中線與垂直方向傾斜角最大不超過35°。
4.按上述權利要求之一所述的環(huán)錠紡紗機，其特征在于鋼絲圈2的內(nèi)徑R3確定為半徑R1的1.2倍。
全文摘要
具有錐面法蘭(11)的環(huán)錠紡紗機，其中鋼領內(nèi)側的部分回轉區(qū)(13)的半徑(R2)接近25mm，它逐漸變小至鋼領最小直徑D處的半徑(R1)至少為1mm。鋼領(1)的運轉部分(12)上的拱鼻(12′)的高度(H)最多為拱鼻厚度(K)的1∴倍。這樣就允許使用外形尺寸較小的鋼絲圈，即可選擇較粗的鋼絲圈材料，從而鋼絲圈在鋼領中的使用壽命與現(xiàn)有工藝水平相比有很好的增加。
文檔編號D01H1/02GK1071210SQ91109360
公開日1993年4月21日 申請日期1991年9月24日 優(yōu)先權日1990年5月29日
發(fā)明者A·維爾姆里, H·施塔爾達 申請人:里特機械公司