生产纺成纱线的一种装置 本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的一种装置。该装置用一根喂入到装置的松的纤维须条生产成一根纺成纱线，这里纤维须条被牵引通过涡流室，纤维在涡流室内受到一股流体涡流而加捻，从而纺成一根纱。
众所周知的这种纺纱装置，比如由已公布的美国专利US-55 288 95或US-5647197(两个专利均属日本村田公司)可知。这种装置有一条纤维输入通道和一条导纱通道，这里纤维输入通道地出口区域基本对着导纱通道入口区域，纤维输入通道的出口安置是与导纱通道的入口保持一定间距。涡旋气流产生在这个间距区域。此外，在纤维输入通道的出口区域设置一个阻捻器(例如偏心的刀口，纤维从刀口上牵引过，或基本上为一根同心的针，纤维绕着针导向)。
导纱通道的入口区域通常有一个细长的锭子形状，在给定条件下锭子旋转，它能有象涡旋气流那样的加捻作用。围绕锭子延伸的一条排出通道带一个基本为环状的横截面。排出通道从纤维输入通道与导纱通道之间装配成涡流室的空腔出来并且基本上与导纱通道相平行。这里涡流室有着与排出通道入口区域基本相同的直径，并装有按切线指向室内的喷嘴以吹入流体(例如空气)。吹入涡流室的流体通过排出通道输出，这里在涡流室内产生的涡旋气流围绕导纱通道(锭子)进入排出通道。涡流室和排出通道的一个进口区域基本起到一个用作加捻的功能单元。
纤维输入通道，导纱通道和排出通道的横截面比平均纤维长度小。纤维输入通道的长度应这样设计，至少一部分其前端已抵达导纱通道区域内的纤维仍握持在纤维输入通道的区域(例如位于一个纤维输入通道上游的牵伸装置的输出罗拉之间)。
纤维喂入到一个前面已简介的一个装置，一方面是保持在纤维须条内并从纤维输入通道的出口基本是无加捻地进入导纱通道。另一方面，纤维在纤维输入通道和导纱通道之间受到涡旋气流的离心作用，这样纤维或至少其端部区域在导纱通道的入口处被径向地驱散开。采用所述方法生产的纱显示出是基本按纱纵向运行的纤维或无明显加捻的纤维区域的一根芯纱和一个外部区域，纤维在该外部区域内围着芯纱捻转。
根据一个模型的说明，这种纱结构发生于纤维的前端，尤其是纤维基本直接进到导纱通道，其前端随后的区域仍握持在纤维输入通道上游，但是随后的纤维区域，特别是纤维在纤维输入通道入口区域不再被握持，借助纤维须条的涡流作用被输导和加捻成纱。这种情况也可能发生，即纤维的前端受到纤维须条的涡流作用张开，而纤维的后端保持在纤维结构的中央区域，以致在相应的纱中观察到线圈。
无论如何，纤维在同一时刻不仅交缠在形成的纱内，由此被引入导纱通道，而且也受到涡旋气流，使纤维在离心效应下加速离开导纱通道的入口，并引进排出通道。借助涡旋气流从纤维须条拉出的纤维区域形成一个进入到导纱通道的入口的纤维涡流，其较长的部分螺旋式向外围着导纱通道入口区域并在该螺旋中克服排出通道内的气流力向着导纱通道的入口牵引。纤维的前端和后端不牵伸到正在形成的纱内，而是纤维长度越短就越大可能受到排出通道抽吸，从而作为不希望的纤维下脚。
上述的众所周知的这种方法的特征是，允许高的纺纱速度(比环锭纺纱速度最高达10倍)。另一方面，用这种方法证实，很难避免高的纤维下脚以及为了高的纱质量很难在加捻纱外部区域获得足够的纤维加捻。
为此，本发明的任务是，建议对装置进行改动，可改进上述的纺纱方法。也就是本发明提出的任务为创造一种利用涡旋气流的纺纱装置，使用此装置能够比用于同样目的的众所周知的装置达到更高的纱质量。这里纤维下脚应尽可能的少，即任何情况下不能大于已知装置所得出的下脚纤维量。
这项任务可借助权利要求中所限定的装置来解决。
本发明基于这种思想，即借助提高涡流效率使纱得到更多捻回，这里涡流效率应当通过减少涡流的纤维区域和固定的装置部件之摩擦来提高。努力实现降低摩擦的措施是，纤维涡流的大部分不是象众所周知的那样在涡流室的径向界限上和围着导纱通道的锭子形入口区域摩擦导向，而是在一个围着导纱通道入口延伸的导向面上以及围着导向通道相对该导向通道的轴线按导纱方向形成一个大于30°(最好介于45°和90°之间)的角。因此，导向面领式包围导纱通道的入口，其最外部区域与导纱通道的入口有一个间距，它至少相当于需加工纤维的有效短纤维长度的1/10，最好是大于有效短纤维长度的1/6。
上述有效短纤维长度是根据日本实用新型No.2.513.582发表的公式计算得出。它约大于使用阿尔纤维长度试验仪测得的平均短纤维长度。
依据本发明装置的导向面为一个优选截头的圆锥体，在其尖顶安置导纱通道的入口。它不起加捻的作用，即它不旋转，由于这个原因设计成尽可能小的纤维抱合性或纤维摩擦。
应用依据本发明的装置，在纱质量和纤维下脚方面与现有技术的装置对比，能够达到改进纺纱工艺，因为它是基本以下的效果：旋转的纤维端根据现有技术排列在围绕锭子形导纱通道的外部以及借助纱的引出螺旋状地围着该锭子拉紧，而该纤维端在依据本发明的装置内排列是扁平的，因此防止了拉紧和由此带来的纤维摩擦。径向定界纤维涡流的面，对着该面纤维受到涡流气流的离心力加压，这些面的至少一部分远离纤维涡流的中心并且不象公知装置那样，只有较小部分涡流纤维产生摩擦。
降低纤维或纤维区域朝向管道壁的压力，不仅起到减少摩擦的作用而且也使纤维在纤维涡流中的膨松排列。在这些膨松的纤维须条中比现有技术的装置有更大的概率，即自由涡流的纤维(没有结合在形成的纱中)保持在纤维须条内并向纱输送而不是被驱赶到排出通道。
根据本发明的装置的导向面减少摩擦的作用还可以加大，如果给予该导向面一个合适的继续减少纤维摩擦的表面结构(例如桔子皮)。
现依据附图，对根据本发明的用松的纤维须条借助涡流气流生产纺成纱线的装置实施例作详细说明。
共展示三个图，其中：
图1一个根据现有技术使用松的纤维须条借助涡旋气流生产一根纺成纱线的装置的纤维输入通道出口区域和导纱通道入口区域截面图；
图2和图3根据本发明装置的两个示例性实施形式的涡流室区域截面示意图。
图1表示一个根据现有技术的装置的涡流室区域，该装置将一根通过纤维输送通道1输入的松的纤维须条2在一个涡流室3中得到加捻，纺成一根纱4，经由导纱通道5引出。在涡流室3中，涡旋气流是借助切线进入涡流室的喷嘴6吹入流体，比如空气产生。流体是通过一条排出通道7排出，这里排出通道7有一个围着导纱通道5安置的环状截面，它的入口区域有着如涡流室3基本相同的直径，因此在涡流室产生的涡旋气流连续地进入排出通道，从该纤维区域起受到涡流的离心作用松弛的纤维区域8定位在排出通道内螺旋形向外围着固定的或螺旋旋转的导纱通道5入口区域。涡流室3和排出通道7的入口区域是一个功能单元。
如图所示的实施形式，作为阻捻器的一个刀口10安置在纤维输入通道1的出口9，该刀口偏心于导纱通道5。应用一根基本与导纱通道对中心的针作为阻捻器也是公知的，软的针是一根临时的纱芯。
图示实施形式中的涡流室3的直径和排出通道7的入口区域直径相当于加工纤维的有效短纤维长度的15％至20％。即一大部分处于纤维涡流8中移动的纤维区域在垂直于离心力的涡流室3和排出通道5的外壁上摩擦。涡流的纤维区域在排出通道7内受到导纱的作用增多了螺旋形接触排出通道7的内壁(即导纱通道5的外壁)，甚至象螺丝那样拧紧，这又导致产生摩擦。
图2表示根据本发明的第一个实施例。如图1那样只表示出涡流室3的区域，即纤维输入通道1的出口区域带有出口9和阻捻器10以及导纱通道5的进口区域带进口11和涡流室3以及有一个如图1所示的基本为环状截面的排出通道7。
图2所示实施形式的涡流室3有一个导向面20，它定界涡流室3的下游，与导纱通道5的轴线形成至少30°，最好为45至90°之间的一个α角。导向面20领式围着导纱通道5的入口11伸展，最好形成一个截锥，在其顶部安置导纱通道5的入口11。导向面20的径向扩张至少应是加工纤维有效短纤维长度的1/10，最好是大于1/6。排出通道7外部连接在导向面20，并在该区域内至少有一个比现有技术明显大的环状截面。涡流室3的上游界限最好至少部分地大致平行于导向面20。
导向面20没有加捻功能。即它是固定的，导纱通道也是这样。只有涡流起到加捻作用。
用来产生涡旋气流的喷嘴6将流体按切线方向压入涡流室3，较优的方式是，喷嘴大致安置在导纱通道5入口11的上游处，并均匀分布在该入口周围。其径向位置最好较接近于导纱通道5的轴线，最好是如图2所示那样，比最外的导向面区域的径向位置更近。
与现有技术比较，涡流室和排出通道入口区域通过径向扩大，减低纤维在管壁上垂直于涡旋气流离心力的摩擦。涡旋的纤维区域可以借助纱的引出不再拧紧，因此在导纱面上产生纤维摩擦情况要比众所周知的装置上的导纱通道细锭子上产生摩擦较少些。导向面上的纤维摩擦还可以通过使导向面按众所周知的方式布置成一个相应的表面结构进一步减少。借助这种效应的摩擦降低，涡流的纤维区域要比根据现有技术的装置以更高的效率旋转。
图3展示根据本发明装置的另一个实施例，表示方式是与图1和2相同。相同部件也都用相同的附图标记标识。
图3的实施形式与图2不同的地方主要是α角，在此情况下是90°，因此导向面20基本是垂直于导纱通道5。涡流室3基本是圆盘形。
导向面20的径向延伸和导向面20与导纱通道5的轴线形成的α角以及它们与要产生的涡旋气流的匹配，对于不同的纺纱过程，特别是不同纤维材料的纺纱过程应通过实验测定。