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1、(10)申请公布号 CN 102808248 A(43)申请公布日 2012.12.05CN102808248A*CN102808248A*(21)申请号 201210151133.X(22)申请日 2012.05.15102011102883.1 2011.05.31 DED01H 4/36(2006.01)D01H 4/32(2006.01)(71)申请人欧瑞康纺织有限及两合公司地址德国雷姆沙伊德市雷沃古瑟路65号(72)发明人德特勒夫舍尔特(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人党晓林 王小东(54) 发明名称自由端纺纱装置(57) 摘要本发明涉及一种自由端纺纱。
2、装置，具有纺纱转杯，该纺纱转杯可转动支承在可接受负压的转杯壳体内并且通过锥形延伸的纤维导引通道与可转动支承在开松辊壳体内的开松辊气动相连，还具有设置在纤维导引通道区域内的用于影响出现在纤维导引通道中的输送空气流动的气动机构。本发明规定，在纤维导引通道(14)的入口侧装设有边界层抽吸机构(28)。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页1/1页21.一种自由端纺纱装置，其具有纺纱转杯，该纺纱转杯以能够转动的方式支承在能够被施以负压的转杯壳体内，并且该纺纱转杯。
3、通过锥形延伸的纤维导引通道与以能够转动的方式支承在开松辊壳体内的开松辊气动相连，该自由端纺纱装置还具有设置在该纤维导引通道的区域内的气动机构，该气动机构用于干预出现在该纤维导引通道中的输送空气流动，其特征在于，在该纤维导引通道(14)的入口侧装设有边界层抽吸机构(28)。2.根据权利要求1所述的自由端纺纱装置，其特征在于，该边界层抽吸机构(28)具有多个抽吸孔(29)，这些抽吸孔设置在该纤维导引通道(14)的壁(30)的区域内，所述壁沿着该开松辊壳体(17)的、包围该开松辊(21)的周向壁(31)的切向布置。3.根据权利要求1或2所述的自由端纺纱装置，其特征在于，这些抽吸孔(29)通过负压通道。
4、(32)连接到该自由端纺纱装置(1)的该转杯壳体(2)。4.根据前述权利要求之一所述的自由端纺纱装置，其特征在于，在该边界层抽吸机构(28)的区域内发挥作用的吸力能够通过该抽吸孔(29)的构造和/或数量按规定预先设定。5.根据权利要求4所述的自由端纺纱装置，其特征在于，如此形成该边界层抽吸机构(28)，即，彼此不同的多个吸力在该边界层抽吸机构(28)区域内发挥作用。6.根据权利要求2所述的自由端纺纱装置，其特征在于，这些抽吸孔(29)以缝隙形式构成。7.根据权利要求6所述的自由端纺纱装置，其特征在于，这些缝隙(29)沿着单纤维流的流动方向(F)取向。8.根据权利要求6所述的自由端纺纱装置，其特。
5、征在于，这些缝隙(29)垂直于单纤维流的流动方向(F)取向。9.根据权利要求6所述的自由端纺纱装置，其特征在于，这些缝隙(29)相对于单纤维流的流动方向(F)倾斜地取向。权 利 要 求 书CN 102808248 A1/5页3自由端纺纱装置技术领域0001 本发明涉及根据权利要求1的前序部分的自由端纺纱装置。背景技术0002 这种自由端纺纱装置很早与气流纺纱杯纺纱机相关地就被公开了并且在许多专利申请中例如在DE4227885C2或者DE102006033971A1中有比较明确的描述。0003 这样的自由端纺纱装置尤其具有以高转速在可接受负压的转杯壳体内回转的纺纱转杯以及纤维条子开松机构，纤维条。
6、子开松机构的在开松辊壳体内转动的开松辊将喂给纤维条子开松成单纤维。开松辊壳体此时在至少部分包围开松辊的周向壁的区域内具有两个开口，喂给纤维条子通过所述开口被送入开松辊壳体，从喂给纤维条子中散落出的污垢颗粒从开松辊壳体中被除去以及所开松出的单纤维被转送入纤维导引通道。即，在相对大的第一开口的区域内设有纤维条子喂给罗拉，它与对应的喂给槽相关地用于可将喂给纤维条子喂给转动的开松辊并由开松辊开松成单纤维。在开松过程中，除单纤维外，也释放出污垢颗粒等，其与开松出的单纤维一起通过开松辊或随开松辊转动的漩涡流动被带走。0004 设置在喂给槽上的纤维束支座此时用于将开松辊壳体的第一开口分为纤维条子入口区域和大。
7、致相互间隔开的与纤维条子入口区域相接的所谓的污垢出口区域。如果被开松辊带走的单纤维和污垢颗粒到达污垢出口区域，则比较重的污垢颗粒由离心力决定地被甩出，而单纤维通过流入的抽吸空气分量得以稳定下来并留在漩涡流动区域内或者在开松辊上。0005 在污垢出口区域后的几个角度范围内，开松辊壳体的周向壁具有另一个明显较小的开口，它构成呈锥形的纤维导引通道的入口区域。此外，设置在开松辊壳体周向壁的第二开口区域内的纤维导引通道在出口侧连接到自由端纺纱装置的可接受负压的转杯壳体，这导致在纤维导引通道内出现从开松辊壳体指向转杯壳体的输送空气流。纤维导引通道此时优选如此构成和设置，即，纤维导引通道壁作为切线紧靠在包围。
8、开松辊的开松辊壳体周向壁上。0006 在纺纱作业中，因为存在于转杯壳体内的纺纱负压而在纤维导引通道的入口区域内也有负压，该负压与作用于由开松辊加速到接近的转动速度的单纤维上的离心力一起用于使单纤维脱离开松辊或者涡旋流动并且经过纤维导引通道被气动输送至在转杯壳体内高速回转的纱转杯。0007 被喂入纺纱转杯的单纤维在纺纱转杯中被纺成纱线，纱线随后通过纱线退绕机构被抽出并被卷绕成交叉卷绕筒子。0008 虽然上述自由端纺纱装置及其相应的纤维条子开松机构在实践中被多次证明是有用的，但在技术圈子中一致认为在纤维导引通道区域内尤其是从流体技术角度看还有优化潜能。即，不仅在纤维导引通道内起效的用于气动输送单纤。
9、维的空气流动看上去还能改进，在纤维导引通道入口区域内的流动状况也还能改进。0009 过去，已经提出各种机构，借此应改善在纤维导引通道和/或纤维导引通道入口说 明 书CN 102808248 A2/5页4区域内的流动状况。0010 DE-OS1925999例如描述了一种纤维条子开松机构，它与上述的纤维条子开松机构相比做出以下改进，即，它在纤维导引通道区域内具有特殊的压缩空气吹入机构。压缩空气吹入机构此时如此构成和布置，即，在纤维导引通道内输送的单纤维承受外来气流作用，从而防止单纤维进入在通道壁区域内出现的边界层中并可能在那里被减慢。0011 此外，例如DE-OS2131270公开了一种纤维条子开。
10、松机构，其中，包围开松辊的开松辊壳体周向壁的位于纤维导引通道前的部分具有特殊构造，并且分别配备有特殊的气动机构。0012 例如在第一实施方式中规定，由开松辊壳体周向壁对外界定的纤维输送通道紧接于纤维条子喂入孔之后马上连续朝外扩宽，并且开松辊壳体周向壁最终过渡至纤维导引通道壁。此外，在纤维输送通道扩宽部的起点区域内设有多个通风孔，它们与高压源相连。就是说，通过这些通风孔，可以将附加气流吹入开松辊壳体，尤其是吹入纤维导引通道。0013 在第二实施方式中规定，纤维输送通道的扩宽部区域附加配设有缩小结构，并且在缩小结构之前开设与负压源相连的排气孔。0014 但是，DE-OS2131270所述的纤维条子。
11、开松机构在相应的研究中被证明是不太有利的，并且并未被投入实际应用。0015 DE3916238A1和/或DE19857160A1公开了其它的纤维条子开松机构，在这里研究如何有利影响在纤维导引通道区域内的流动状况。在要求保护的上述专利申请中描述了纤维条子开松机构，其中，如此提高在纤维导引通道内起作用的、众所周知地取决于纤维导引通道的出口横截面以及当前存在的机器自身的纺纱负压的抽吸空气流量，即，纤维导引通道配设有附加的旁通孔并由此增大纤维导引通道的有效抽吸横截面。0016 在DE3916238A1所公开的纤维条子开松机构中，旁通孔开设在纤维导引通道拐弯点后，在一般尽量无纤维的纤维导引通道的内圈区内。
12、。但是在相应的研究中已经表明，通过这样的垂直于纤维输送方向设置的旁通孔，在纤维导引通道内输送的并非不可观的一部分单纤维被送走，就是说被吸走。0017 DE19857160A1涉及DE3916238A1所公开的纤维条子开松机构的改进。在此纤维条子开松机构中，旁通孔是通道板接头的组成部分并且如此设置在通道板接头容座区域内，即，旁通孔就位于纤维流旁边并且迎着纤维输送方向。0018 虽然可利用像DE19857160A1所公开的纤维条子开松机构促成在纤维导引通道内的附加空气量而不必提高纺纱机内的负压，但纤维条子开松机构尤其关于其在纤维导引通道的入口孔区域内的流动状况还能改进。发明内容0019 鉴于上述类。
13、型的自由端纺纱装置，本发明基于以下任务，即研发出一种如此构成的自由端纺纱装置，在纤维条子开松机构区域内且尤其是在纤维导引通道的入口孔区域内的流动状况得以进一步改善，并由此改善了由开松辊开松单纤维的情况以及单纤维进入纤维导引通道的情况。0020 根据本发明，该任务通过具有权利要求1所述特征的装置来完成。0021 本发明的有利实施方式是从属权利要求的主题。说 明 书CN 102808248 A3/5页50022 根据本发明形成具有设置在纤维导引通道入口侧的边界层抽吸机构的自由端纺纱装置具有以下优点，即，通过这样的机构能可靠阻止在纤维导引通道入口区域内出现具有分离涡流的紊流。就是说，通过根据本发明地。
14、使用边界层抽吸机构，可靠地阻止出现像在分离涡流中出现的那种回流。0023 通过开松辊或者在开松辊壳体的纤维输送通道内发挥作用的涡旋流动送来的单纤维可以如此在纤维导引通道入口的相当大部分上对准纤维导引通道，这显著改善了利用开松辊开松单纤维以及单纤维从涡旋流动中转交给纤维导引通道。此外，由边界层抽吸机构取走的空气量导致在纤维导引通道入口区域内的输送气流的平均流速的提高，这同样积极影响到单纤维分离。0024 如权利要求2所述，在有利的实施方式中规定，边界层抽吸机构具有多个抽吸孔，这些抽吸孔开设在纤维导引通道壁的区域内，所述壁沿着至少部分包围开松辊的开松辊壳体周向壁的切向布置。在这样的构造和布置结构中。
15、，边界层抽吸机构的抽吸孔的堵塞危险相对较低，尤其在边界层抽吸机构准确计量的情况下，单纤维不希望地分离出的危险相对较低，这是因为出于被开松辊以25m/s至超过30m/s的速度送来的单纤维的惯性的原因，估计在边界层抽吸机构的工作区域内没有单纤维。0025 如权利要求3所述，在有利的实施方式中，这些抽吸孔通过负压通道连接到自由端纺纱装置的转杯壳体。这样的例如用法兰连接到开松辊壳体上的负压通道不仅是一种相对简单紧凑的结构，它此外能比较顺利地被整合到自由端纺纱装置中，而且维护成本低廉，这是因为本发明边界层抽吸机构的工作通过在纺纱作业中在转杯壳体内本来就有的机器自身的纺纱负压来实现。0026 此外根据权利。
16、要求4，在有利的实施方式中规定，在边界层抽吸机构区域内作用的吸力可通过抽吸孔的结构和/或数量按规定预先设定。通过这种方式，可以较为顺利地有效排除出现在边界层区域内的气旋，就是说，在纤维导引通道入口区域内的流动状况和进而单纤维流被明显改善。0027 此时可以如此构成边界层抽吸机构(权利要求5)，即，在边界层抽吸机构的区域内存在彼此不同的多个吸力。这样的构造例如可以在处理棘手的纱线材料时带来优点。0028 根据权利要求6，边界层抽吸机构的这些抽吸孔优选以多个缝隙的形式构成。通过如此将抽吸面分开为多个缝隙状的负压孔，可以以简单的方式实现对纤维导引通道的紧要区域大面积地施加气压。这些缝隙此时可以如权利。
17、要求7-9所述沿着纤维流的流动方向、垂直于流动方向或者相对于流动方向倾斜地取向。0029 每种取向均有优点和缺点，这些优点和缺点可能取决于纤维材料或当前存在的纺纱负压。就是说，各种有利的缝隙取向可以变化。附图说明0030 从以下结合附图描述的实施例中可得到本发明的其它细节，其中：0031 图1以示意侧视图示出自由端纺纱装置，它具有在可被施以负压的转杯壳体内回转的纺纱转杯和通过纤维导引通道与转杯壳体相连的纤维条子开松机构，0032 图2以放大主视图示出纤维条子开松机构，其纤维导引通道配设有按照本发明的边界层抽吸机构，说 明 书CN 102808248 A4/5页60033 图3是在纤维导引通道入。
18、口区域内的流动状况的示意图，此时没有设置本发明的边界层抽吸机构。具体实施方式0034 图1所示的自由端纺纱装置总体用附图标记1表示。这样的纺纱装置1如已知的那样具有转杯壳体2，纺纱转杯3的纺纱杯26在转杯壳体2内高速回转。在根据本实施例的自由端纺纱装置中，纺纱转杯3以其转杯轴4支承在优选无轴向推力的支承盘轴承5的支承楔内。0035 纺纱转杯3此时通过沿机器长度的切向传动带6被驱动，切向传动带通过压辊7被压紧到转杯轴4上。转杯轴4在支承盘轴承5的支承楔内的轴向定位优选通过永磁止推轴承18来实现。0036 向前敞开的转杯壳体2在纺纱工作中通过转动支承的盖8来封闭并通过抽吸管路10连接到负压源11，。
19、该负压源产生在纺纱过程中在转杯壳体2内所需要的纺纱负压。盖8具有通道板27，该通道板包括优选定位在环形槽内的密封件9。此外，在通道板27的中心存储槽34中，如众所周之地可更换地设有通道板接头12，该通道板接头具有纤维导引通道14的通口区域。另外，通道板接头12配备有抽纱喷嘴13并且在出口侧配备有抽纱管15。0037 如图1进一步所示，在可绕转动轴线16有限转动地支承的盖8上固定有开松辊壳体17，或者开松辊壳体17被集成到盖8中，它此外具有向后的托架19、20，用以支承开松辊21或纤维条子喂给罗拉22。开松辊21此时在其锭盘23区域内通过沿机器长度的循环的切向传动带24被驱动，而(未示出)纤维条。
20、子喂给罗拉22的驱动装置优选通过螺杆驱动装置来实现，该螺杆驱动装置连接到沿机器长度的驱动轴25上。0038 图2以局部剖视图放大示出按照本发明构成的自由端纺纱装置1的主视图。在用于自由端纺纱装置1的总体用附图标记33标示的纤维条子开松机构的开松辊壳体17内可转动地安装有开松辊21，该开松辊在纺纱作业中沿箭头R方向回转，并且在其外周面上具有所谓的开松辊针布35用于开松喂给纤维条子36。此外，在开松辊壳体17之内或之上，支承有可在箭头Z方向上转动的纤维条子喂给罗拉22和所属的喂给槽38。如图2所示，通常储备在条筒(未示出)内的喂给纤维条子36通过纤维条子凝集器37被引入夹紧区，该夹紧区通过喂给槽3。
21、8和纤维条子喂给罗拉22构成。喂给槽38此时通过弹簧(未示出)被压向纤维条子喂给罗拉22，并将喂给纤维条子36压在沿箭头Z方向回转的纤维条子喂给罗拉22上。0039 回转的纤维条子喂给罗拉22将喂给纤维条子36送入在箭头R方向上转动的开松辊21区域，其开松辊针布35将喂给纤维条子36开松成单纤维40，单纤维被开松辊针布35带走，就是说被加速。在纤维输送方向上位于下游的污垢出口区域41内，开松辊21在开松出单纤维40时同时清理出的污垢颗粒39被甩出。就是说，相对更重的污垢颗粒39被向外甩出，如图2所示，而单纤维40通过流入的抽吸气流42得以稳定，留在开松辊21的开松辊针布35上或涡旋流动中。00。
22、40 单纤维40通过开松辊21被继续送往纤维导引通道14的入口区域43，在这里，单纤维在纤维导引通道14内起作用的负压流和作用于单纤维40的离心力的作用下脱离开松辊21的开松辊针布35并且通过纤维导引通道14被供给纺纱转杯3。说 明 书CN 102808248 A5/5页70041 此时，在纤维导引通道14的入口区域43中安装有本发明的边界层抽吸机构28。就是说，在纤维导引通道14的壁30(所述壁30沿着至少部分包围开松辊21的周向壁31的切向布置)的入口区域内，设有多个抽吸孔29，这些抽吸孔通过负压通道32连接到被施以负压的转杯壳体2。0042 在纺纱作业中在转杯壳体2内存在的负压使得在负压。
23、通道32内出现抽吸气流44，其造成在抽吸孔29的入口侧出现气压，该气压略低于存在于纤维导引通道14的入口区域43内的气压。通过该压差引发了抽吸气流，该抽吸气流使得对边界层按规定抽吸，并由此防止流入纤维导引通道14的纤维流受到在边界层区域内的紊流的不利影响。0043 图3示意表示在纤维导引通道14的入口区域43内的流动状况，此时在该区域内未安装本发明的边界层抽吸机构28。如图所示，通过开松辊21的开松辊针布35以及由纺纱负压和转动的开松辊21促发的涡旋流动45，单纤维40被送入纤维导引通道14的入口区域43，在这里，单纤维由重力条件决定并通过在纤维导引通道14内起效的抽吸气流46抽吸，脱离开松辊。
24、针布35或者涡旋流动45并进入纤维导引通道14。纤维导引通道14此时在其入口区域43具有用附图标记50标示的入口深度，就是说，单纤维40在此能进入纤维导引通道14的区域。0044 但实际上，纤维导引通道14的入口深度50通过所存在的流动状况被明显缩小。如图3所示，一般在纤维导引通道14壁30的入口区域内形成流动分离48，流动分离还与在对置的纤维导引通道壁47区域内起作用的反向流动相关联，明显限制了入口深度，如通过附图标记51所示的那样。0045 通过使用本发明的边界层抽吸机构28，可以阻止在纤维导引通道14的壁30的区域内出现这样的流动分离48和进而出现纤维导引通道14的入口深度50的明显缩小。说 明 书CN 102808248 A1/3页8图1说 明 书 附 图CN 102808248 A2/3页9图2说 明 书 附 图CN 102808248 A3/3页10图3说 明 书 附 图CN 102808248 A10。