本发明涉及纺纱机牵伸装置,更具体地说,是涉及用于以短纤维加工细支纱的纺纱机牵伸装置。比如用于加工纤维长度达60毫米的喷气纺纱机。发明所述和相应的权利要求也可用于如环锭细纱机的其他纺纱设备,以加工较长的纤维。 当纱条需要非自由端的连续纤维结构(比如条子或其他喂入材料或粗纱)时,一般在实际纺纱阶段之前,准备一种牵伸装置来减薄结构厚度。例如,众所周知的欧洲专利107828号中述及的牵伸装置后牵伸区的导纱器对于加工较细的纱支是非常重要的。因此,该专利提出的牵伸装置较之双皮圈牵伸装置更为优越。
目前,双皮圈牵伸装置是环锭细纱机的标准结构,显然,这种惯用的牵伸装置主要用于较现代化的纺纱过程,比如喷气纺纱。然而,双皮圈牵伸装置也具有缺点。其最大的问题是下皮圈周期性的复位,另一个问题是它很难从整台装置内取下或重新安装。
其他已知的牵伸装置也有较双皮圈牵伸装置更为有利的不同特点,但是就纤维导向这点来讲,已证实迄今还不能与双皮圈牵伸装置的技术特征相比拟。
本发明的目的就是要通过另一种解决方法来改善纤维的导向,即通过一种命名为KEPA的牵伸装置。这种新颖装置的技术特征至少与双皮圈牵伸装置相同,而其独特地部分保持了优于双皮圈牵伸装置的另一系统即KEPA牵伸装置的工作特点。
本发明的牵伸装置包括一工作单元,比如以一对辊子形式构成一个凝聚区。这个牵伸装置还包括另一工作单元,这个单元位于前述工作单元的前面。用于纤维流的导向。它具有一个辊子和一个皮圈,两者配合工作。这两个工作单元在一起就构成了牵伸装置的后牵伸区,尽管从广义上讲,这部分对本发明并非必要。
在本发明的牵伸装置内,一个导纱元件装在前工作单元(第二次述及)出口和后工作单元进口或握持点之间。
导纱元件最好在上述前工作单元出口和后工作单元进口,一般叫做握持线之间为纤维提供一个导向表面。这个导向表面以纤维流方向成曲线状。最简单的情况是这个导向表面具有固定的半径,但可做成较复杂的刊状用来改进导向。
导向元件也可做成杆状或条状等并插在工作单元之间,但是,导向元件也可做成条带形截面。
导向元件这一词在此不一定理解为“整体元件”,而最好是一个整体元件,但该元件可以由许多零件组合而成。然而,采用不连续纤维导向表面肯定是不利的,因为单根纤维在这种间断状态下会被卡住。
这个导向元件也可以这样配置,以便从前工作单元的辊子上剥取的纤维由此输送,但不可接触到后辊子,这样,纤维被剥取并进入后工作单元的凝聚区。导向元件的剥取和导向作用取决于气流条件,即处于工作单元之间的间隙内的气流。因此,导向表面也可为面离皮圈的表面。
纤维导向元件作为一个约束部件是非常有用的,它可有效地约束纤维流的传送宽度,即它可有效地当做一个集棉器。
参照附图,通过实施例对本发明详述如下:
图1为KEPA牵伸装置的截面示意图。
图2表示本发明带有第一种导纱元件牵伸装置的前对辊和前工作单元。
图3和图4为牵伸装置的另两种导向元件,它与图2所示的结构不同。
图3a的结构与图3的结构又有不同。图5是图2的具体结构原理侧视图。
图1是纺纱机双区牵伸装置的截面示意图,该装置具有一对后辊2,一对前辊4和一个置于两对辊之间的工作单元6。该单元6具有一个辊8,对每个纺纱部位,它做成一个伸展全机长度的圆筒体,或者做成实心辊。一个皮圈10与辊8配合构成工作单元6。
图1所示的牵伸装置即为通称KEPA牵伸装置。Dr.Ing.W.Wegener曾在《Die Streckwerke der Spinnereimaschinen》(Ausgabe 1965,Springer Verlag,Seite 315)中介绍过,它用于长纤维的环锭纺纱或翼锭纺纱。这个装置的缺点,尤其就细支短纤维的纺纱而言,在单元6的出口和前对辊4的进口之间,即在一侧皮圈10和辊8之间的最后接触线X处,以及在另一侧前对辊4握持线Y处之间会出现导纱不良。这种不能令人满意的导纱是因工作单元6和辊4之间造成过长的无控制纤维束之故。因此这种装置不适合喷气纺纱,尤其当其加工较细支纱时,从前对辊4送出的须条由喷射系统收取,然后加捻成纱。由于本发明并不只局限用于与喷气纺纱相关的纺纱设备,因此在图1中的喷射部件D用虚线表示。通常,类似的结构都用于假捻纺纱,即不管是否是喷射方法,都可用于产生假捻效果。本发明部分比通用纺纱工艺(环锭纺纱)更为优越的不同之处,将在下面进一步阐述。
图2为图1所示装置的第一种改进形式。前对辊4,辊8和皮圈10实际上都与图1相同,同样可用于图2、图3和图4。然而,在图2中,在出口X和入口Y之间插装一个导向元件12,其作用是在牵伸装置的第二牵伸区为需牵伸纤维进行导向。导纱元件12做成D形杆状,其水面部分,即靠近皮圈10的部分向上,而其弯曲部分,即离开皮圈10的部分向下。试验表明,自工作单元6流入的纤维束顺着D形杆的曲线表面进入凝聚区,因此也就进入了前对辊4的握持线内。下面提供对这意想不到现象的解释,但并不限制本发明的保护范围。
由图2可看到,辊8和前对辊4的下辊逆时针旋转,其转向由各个辊子上的箭头表示。辊8在祷转时会在出口线X后面立刻产生气流L,这股气流为逆时针流向(图2所示)。前对辊4的下辊旋转产生气流S也为逆时针流向(图2所示),但与气流L流向相反。自单元6流出的纤维束(图中未显示),先力图跟随气流L,并沿辊8表面移动。然而,气流L的作用在经过元件12后由于受到气流S的作用会立刻降低,气流S的作用在该区由于过程特征会逐步加强。来自辊8的纤维束被气流S剥取,并经过置于前辊表面上的杆12曲线表面,随之由此进入握持线Y。因此,元件12的作用主要是对处于组件6和4之间隙内的空气状态施加作用,更具体地讲,是为了促进所需气流用于剥取纤维和把纤维束引入握持线Y内。
图3表示牵伸装置的另一种形式,它与图2的区别只是杆12A为圆形截面,而不是D形截面,其作用是相同的。图3a表示另一种先进的改进,该杆12A在其导纱工作区的直径比其末端区直径小。因此,这种环形表面16可作为有效限制纤维束流的装置,并可规定其最大宽度B,即限定待牵伸的喂入纤维束在牵伸装置第二牵伸区内的最大宽度B。直径减少部分可为圆柱形,如图中实线部分,或为凹形曲线或凸形曲线。如虚线表示的,也可由不同的曲率成形。前对辊4的纤维分配可按这种方法控制。
杆12A最好在工作时保持固定,以便于装卸牵伸装置。然而,杆12A在工作时也可绕其纵轴旋转。当杆12A顺时针旋转时(图3所示),会聚的气流会增强前面提到的气流L、S。当杆12A逆时针旋转时,它对气流L、S多半会产生不利影响。
图4表示另一种形式,其中导纱元件12B的形状为曲线板状,它配置在单元6和辊4之间。其作用与图2装置所提供的元件相同。
图2-4介绍了具有固定曲率半径导向曲面的全部结构。然而这种固定半径的特点并非本发明之必需。导向面的半径可用来促进纤维的最佳导向,比如从单元6的出口和/或进入前对辊4的入口。在所述各种形式中(包括下面图5所示形式),其下辊纵轴(未专门图示)都是共平面的,虽然辊8直径显著大于另外两下辊的直径。这种结构的特点是有助于简化整个装置,但也并非主要的,一种不同而可行的装置发表在上述Dr·Wegener的著作中。
图5表示一种新型牵伸装置的实例简图。下辊2A、8、4A分别装在机架(图中未表示)内各自的传动轴20、22、24上。上辊2B、26和4B固定在由摆动臂28支撑的托架或诸如此类的30、32和34上。该摆动臂可绕枢轴36转动,用以打开牵伸装置,使上辊压下辊。支撑板31置于臂28上,它具有3个销轴33,销轴相对枢轴36平行地伸出。托架30、32和34各自可转动地悬挂在销轴33上,并由一弹簧承载件35推向下辊2A、8和4A。(由图5可见,弹簧承载件35只偏压托架30和34)。
皮圈18围绕上辊26转动,导向桥接架(guide bridge)38经臂28借助板件31支承。桥接架38安装在一个销轴37上可以旋转,借助其上的固有承载件39(只以图解表示)压向辊8。在优选形式中,各辊悬挂地安装在它们的托架上。
图3和3a中的导杆12A可借助相应的托架(图中未表示)安装在臂28上,臂28围绕枢轴36转动,将导杆安装在机架上,在杆12A和辊8、辊4A之间最好保持一定间隙A、B,其间隙量应为0.1毫米至0.5毫米之间。用于加工短纤维的辊8,其直径应为50至60毫米,辊4A的直径为25至30毫米。用于加工长纤维时,辊8的直径可为150毫米左右。
图5还图示抽风机40,用于抽取堆积在辊8和4A表面上的任何飞花。一个凝集器K(用虚线表示)配置在后对辊2的前面,将用来牵伸的喂入材料(图中未表示)很清洁地送入牵伸装置内,并可借助集棉器的作用使纤维束保持一定的宽度。喷射件D(图中用虚线表示)可从前对辊4处汇聚纤维。
在全部装置内,各间隙,一方面是指工作单元6的出口和导纱元件12之间的间隙,另一方面是指导纱元件12和对辊4的入口之间的间隙均应根据该牵伸装置几何尺寸和导向元件的尺寸尽量减小。
KEPA牵伸装置中的辊8应呈所谓“粘附辊”的形式。它可用橡胶或钢材或经过可使其具有收附纤维特性表面处理的其他材料构成。通过喷砂或涂层,例如等离子或金钢砂喷涂对钢辊进行必要处理。