专利名称：生产粗纱的粗纱机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于由纱条生产粗纱的粗纱机，其中所述粗纱机包括具有涡旋室的至少一个纺纱台，所述涡旋室具有用于纱条的进料开口以及至少部分地延伸到所述涡旋室中的纱锭形式的粗纱形成元件，其中所述涡旋室与至少一个空气喷嘴关联，空气能够通过所述空气喷嘴被引导到涡旋室中，并且其中所述纱锭具有抽出通道，粗纱能够经由该抽出通道抽出涡旋室。
背景技术：
用于由在大多数情况下借助牵伸预处理的(例如并合)纱条生产粗纱的粗纱机已经在现有技术中公知了很长时间。粗纱继而用作后续纺纱工艺的进料，在后续纺纱工艺中例如借助环锭纺纱机将粗纱的单个纤维纺织成纤维纱。在粗纱的生产期间，已经证明借助在大多数情况下为粗纱机的一部分的牵伸机构牵伸所供给的纱条并且随后对其提供保护 性加捻以给予粗纱一定的强度是有用的。所述强度是重要的，以防止在卷绕到合适的筒管上期间或在供给到下游纺纱机期间粗纱断裂。然而，所施加的保护性加捻必须仅是足够强的，以便在各种机器类型之间的单个卷绕和展开处理以及适当运输处理期间确保单个纤维的内聚力。另一方面，还必须确保尽管是保护性加捻，但是粗纱仍然能够在纺纱机中处理一因而，粗纱必须仍然能够牵伸或分离为其单个纤维。为了生产相应的粗纱，主要使用所谓的锭翼；然而，由于产生离心力，所以所述锭翼的输送速度是有限的。因此，已经提出了许多不同的提案来避开锭翼或由替代机器类型来替换(例如参见EP 0375 242 A2、DE 32 37 989 C2)。就这点而言，除了别的以外，已经提出了借助喷气纺纱机来生产粗纱，在喷气纺纱机中借助空气流来产生保护性加捻。这里的基本原理是引导纱条通过涡旋室，在涡旋室中产生空气涡旋。后者具有使外部纤维的一部分绕着中心延伸纤维束卷绕为所谓包覆纤维的作用，中心延伸纤维束继而由基本上互相平行延伸的纱芯纤维构成。然而，当使用相应的喷气纺纱机时缺点在于后者不设计用于生产粗纱而是用于将纤维纺织为具有尽可能高的强度的纱线。因此，包覆纤维的比例显然较高。而且，由于已知喷气纺纱台的几何结构，使得包覆纤维相对紧密地卷绕在纱芯纤维上，以致于由于缺乏进一步的可牵伸性，所以所述纱线不能用作粗纱。
发明内容
因此本发明的目的在于提出一种粗纱机，借助该粗纱机能够利用适当的空气流来生产粗纱,该粗纱适于在后续的纺纱机中纺纱。该目的由具有权利要求I的特征的粗纱机解决。根据本发明，所述粗纱机的特征在于，构造为纱锭的粗纱形成元件具有抽出通道，粗纱能够经由该抽出通道被抽离涡旋室，其中在所述涡旋室的区域中，所述抽出通道具有用于使粗纱抽离所述涡旋室的入口，该入口具有值处于4mm到12mm之间优选地在6mm到8mm之间的直径。当遵循上述直径限值时，特别有利的空气流形成在所述纱锭的入口的区域中并且起到仅挑出一部分的外部纤维端并且将其以期望的强度卷绕在实际纤维芯上的作用。相反，如果直径低于4mm，则这变得接近从常规喷气纺纱已知的范围，并且产生仅在有限程度上适于作为粗纱的相对较强纱线。然而，如果选择大于12_的直径，则不得不显著地增加经由空气喷嘴供应的空气的空气压力以确保在涡旋室内需要的涡旋流，这是因为一部分流入空气通过纱锭的入口离开涡旋室，而对涡旋形成没有作出贡献。因此，原理上利用入口具有根据本发明的范围以外的直径的纱锭也能够生产粗纱。然而，仅通过直径与从常规喷气纺纱已知的处于0. 5mm到最大2. Omm之间的值的显著偏差，能够生产特别有利的粗纱，其特征在于，一部分纤维作为包覆纤维卷绕在中心设置纱芯纤维上(并因此为粗纱提供保护性加捻)，其中包覆纤维的比例和强度刚好足够高，以便在后续的纺纱工艺过程期间，仍然能够进行粗纱的期望牵伸。并且,如果纱锭至少在入口的区域中具有值处于5mm到14mm之间优选地在10. Omm到11. 5_之间的外径，则是有利的。在入口的区域中，不完全被保护在纱条内部的至少一部分纤维承受空气流，而局部地被从纱条中抽离并且最后卷绕在各纱芯纤维上，纱芯纤维、从涡旋室的进料开口穿过涡旋室本身并且最后经由纱锭的入口被抽离涡旋室。由此，后来的包覆纤维在与纱锭的入口相邻的纱锭尖部的区域中被空气流弯曲，并且最后卷绕在纱芯纤维上。这里纤维弯曲到何种程度具体取决于纱锭在入口的区域中的外径。较小的直径产生较大的弯曲并且反之亦然。最后，当遵循纱锭入口的根据本发明的直径时，如果纱锭的外径按照以上指定的选择，那么纱锭在其入口的区域中具有允许由流到涡旋室中的空气产生的气旋的最佳角速度的外侧面。较小的直径将产生较高的角速度，由此包覆纤维被广泛加捻，从而导致增加的保护性加捻和可牵伸性的损失。相反，大于14_的外径将产生太低的角速度并且因此产生较差的保护性加捻。此外，如果至少在入口的区域中，纱锭具有值在0.5mm到5. Omm之间优选地在
I.Omm到2. 5mm之间更优选地为I. 25mm的值的壁厚，则是有利的。通过选择所述的值并且通过遵循根据本发明的入口的范围，能够在以上所述的限值内实施纱锭的外径。这里，壁厚可以在以上所述的范围内处于纱锭的整个长度上并且特别地还可以是恒定的。还可以想到将壁厚选择为以上所述的值仅应用于入口的区域，而剩余纱锭的壁厚不同于所述的值。如果至少在纱锭的入口的区域中，涡旋室具有值在IOmm到16mm之间优选地在12mm到14mm之间更优选地为12. 5mm的值的内径，则是有利的。在该区域中，纱锭的入口由适当的壁部包围，其中壁部和入口优选地同心设置。这样在纱锭尖部(=绕着入口的区域)与涡旋室的壁之间产生环形流动通道，在该流动通道中，形成保护性加捻所需的涡旋流由流入空气产生。在具有使空气流到涡旋室中的作用的一定施加压力下，在涡旋室内产生的气旋的旋转速度现在特别取决于涡旋室的内径。如果所述直径太大，那么旋转速度太低而不能产生稳定的保护性加捻。如果直径太小并且因此旋转速度太高，那么保护性加捻具有阻碍后续牵伸的强度，例如在喷气纺纱工艺内。相反，当遵循纱锭入口的根据本发明的前述限值和直径范围时，获得促进产生期望的保护性加捻的最佳空气流。此外，如果涡旋室的进料开口与纱锭的入口之间的距离为2. 5mm到11. 0mm、优选地在3. 5mm到6. 5mm,则是有利的。这里应注意到，保护性加捻的产生应该在涡旋室的区域中实施。这里应该避免纱条的加捻逆着纱条的运动方向传递到涡旋室外部的区域中，这是因为这样会导致仅很少的纤维从纱条伸出足够远或者可以被抽出以便由空气流携带并且作为包覆纤维卷绕在纱芯纤维上。因此将不再可能在充分的程度上产生期望的保护性加捻。如果涡旋室的进料开口与纱锭的入口之间的距离太大，那么在气旋的作用下会产生转矩，其足够强以导致不期望的纱条加捻传递。如果所述的距离小于2. 5mm，那么已经发现接合面对于空气来说太小而不能产生期望的保护性加捻。如果至少一个空气喷嘴与纱锭的入口沿着纵向纱锭轴线的轴向方向互相间隔开2mm到6mm、优选地3mm到4mm，也是有利的。在大多数情况下绕着涡旋室以多组设置的空气喷嘴通常切向地延伸到涡旋室中。空气以拉瓦尔喷管形状的梅花形状膨胀。撞击在纱锭尖部上的所述梅花形状一部分在那里转向并且最后携带纤维以使它们以包覆纤维的形式卷绕在纱芯纤维上。如果入口与空气喷嘴之间的距离小于2mm，那么仅能够在有限的程度上从当前的纱条分离纤维，这是因为可能的接合面太小。因此，不能获得能够用作包覆纤维的足够的纤维端。相反，超过6_的距离导致分离潜在的包覆纤维也是困难的，这是因为流到涡旋室中的较大比例的空气通过入口流到纱锭中。该空气最终不再可以用于在涡旋室内形成所需的涡旋，以致于不再能够生产期望的粗纱。
此外，如果在涡旋室的上游设置具有打开到涡旋室的进料开口中的纤维引导通道的纤维引导元件，则是有利的。在这种情况下，纤维引导元件用于纱条在粗纱机的实际涡旋室的上游的区域中的受控引导。通常，适当的粗纱机具有牵伸机构，尤其是皮圈牵伸机构，其中纱条在进入涡旋室之前被牵伸并且因此均衡化。如果没有引导地将纱条引入涡旋中，则这将在纱条内潜在地产生或薄或厚的地方。这可以通过利用纤维引导元件来最终抵消。并且，在纱条出口的区域(其过渡到涡旋室的进料开口)中，纤维引导元件可以包括所谓的加捻阻塞元件，其可以构造为例如边缘、销、加捻表面，构造为圆锥或多个互相偏置设置的单个元件的形式，并且与纱条接触。这里加捻阻塞元件防止在涡旋室中产生的纱条加捻沿着纤维引导元件的方向传递，并且因此阻碍涡旋室内的保护性加捻的随后产生，这是因为否则将不能再从纱条分离出纤维并且将该纤维作为包覆纤维卷绕在纱芯纤维上。同样，如果在维持纱锭入口的根据本发明的直径的同时，纤维引导通道具有值处于4mm到12mm之间优选地在6. Omm到9. 5mm之间的长度,则是有利的。所述的长度通过适当地设置在上游的单元例如皮圈牵伸机构，允许将纱条可靠地引导到涡旋室的区域中，而在纱条与纤维引导通道的内壁之间不会有过大摩擦的风险。此外，如果纤维引导通道在其背离涡旋室的进料开口的一侧上具有纱条进入开口，并且进入开口的高度具有处于2mm到IOmm之间优选地在4mm到5mm之间的值，则是有利的。由此，能够在不产生不期望的错误牵伸的情况下将纱条引导到纤维引导通道中。实际上，防止了堵塞，以便由涡旋室内部的空气流产生的负压可以与纱条的运动方向相反地朝向纤维引导通道的进入开口传递，并且能够促进纱条供给到涡旋室中。同样，如果纤维引导通道在其背离涡旋室的进料开口的一侧上具有纱条进入开口，并且该进入开口的宽度具有处于5mm到12mm之间，优选地在7mm到8mm之间的值，则是有利的。这里，该宽度处于纱锭的入口的直径的级别上。因此，纱条在通过纺纱台传输期间，不遭受到明显的宽度波动，其会消极地影响所生产的粗纱的质量。并且，如果涡旋室的进料开口的宽度与纱锭的入口的直径之间的比例处于2. 0到
0.5之间，优选地在I. 4到0. 8之间，则是极其有利的。这样确保纤维能够由纱锭以在纱条或由其生产的粗纱的整个宽度上尽可能笔直的形状接收，并且能够以该方式被抽离涡旋室。在涡旋室的进料开口的宽度与纱锭的入口的直径之间的比例偏离如上所述的限值的情况下，也能够生产粗纱。然而，即使当维持纱锭入口的根据本发明的直径时，粗纱的所获得的特性(包覆纤维的比例、强度等)仅接近如果相应地选择上述的比例而实现的最佳值。结果，提出了一种粗纱机，其允许借助涡旋室内的适当空气流由纱条生产粗纱。通过根据本发明选择与具有根据权利要求I的直径的纱锭入口相关的单个参数，从而相对于例如锭翼形式的常规粗纱机，能够显著地提高输送速度。此外，仅通过将纱锭的入口的直径维持在4_到12_之间，该直径因此明显地超过已知喷气纺纱机的最大直径，确保了获得具有需要的强度并且在后续的纺纱工艺中仍然能够牵伸的粗纱。如果以上所述的直径处于6mm到8mm之间，那么最终将实现强度和可牵伸性之间特别有利的比例。
在下面的示例性实施例中描述了本发明的进一步优点。在附图中
图I表示根据本发明的粗纱机的示意图，
图2表示根据本发明的纺纱台的剖视图，其不按比例画出，
图3表示由在图2中用虚线画出的圆圈限界的区域“W”的放大视图，以及 图4表示根据本发明的纺纱台的局部剖视立体图，其不按比例画出。附图标记说明
1粗纱
2纱条
3纺纱台
4涡旋室
5进料开口
6纱锭
7加抢阻塞元件
8空气喷嘴
9抽出通道
10人口
11涡旋室的壁部
12纤维引导元件
13纤维引导通道
14进入开口
15牵引机构
16卷绕设备、 17抽出辊对
18自由纤维端
A 纱锭的入口的区域中的壁厚 B 纱锭在其入口的区域中的外径 C 纱锭的入口的区域中的涡旋室的内径D空气喷嘴和纱锭的入口之间的距离
E涡旋室的进料开口和纱锭的入口之间的距离
F纱锭的入口的直径
G纤维引导通道的进入开口的宽度
H纤维引导通道的进入开口的高度
K纤维引导通道的长度。
具体实施例方式在附图描述的开始，应该明确地注意，示出的纺纱台3以及潜在地设置在其上游或下游的元件不是按比例画的。相反，单个附图仅示出示意图，其旨在明确各组件的原理性 结构。尤其是，在各种情况下在图3和图4中标记出的距离和直径表示在附图中的不需要或不直接代表根据本发明的精确范围的值。图I表示根据本发明的粗纱机的细节的示意图。如果需要，粗纱机可以包括牵伸机构15，其被供应例如并合纱条形式的纱条2。此外，所示粗纱机原理上包括与牵伸机构15间隔开并且具有内部涡旋室4的纺纱台3，在内部涡旋室4中纱条2或纱条2的至少一部分纤维具有保护性加捻(在下文中更详细地说明操作纺纱台3的精确原理)。此外，粗纱机可以包括用于粗纱I的(示意性示出的)一对抽出辊17以及卷绕设备16，该卷绕设备设置在该对抽出辊17的下游。根据本发明的设备不一定需要如图I所示具有牵伸机构15。并且，不一定需要该对抽出辊17。
纺纱设备根据原来已经使用来生产成纱的特殊喷气纺纱方法来操作。如已经提及的那样，用于产生纱线的设备原理上不适合于可牵伸粗纱I的生产。虽然已经存在从现有技术已知的关于如何也借助喷气纺纱系统生产粗纱I的指示，但是直到现在，仍然缺乏关于实际纺纱台3的单个部件的相关直径或距离的具体尺寸数据。然而，已经发现正确的值的选择对于后来粗纱I的特性是关键的。实际上，对于粗纱I的生产重要的是，经由进料开口 5引入到涡旋室4中的纱条2仅接收一个保护性加捻，以便以该方式生产的粗纱I保持可牵伸用于在后续的纺纱机例如环锭纺纱机中进行进一步的处理。相反，常规喷气纺纱设备给予纱条2很强的加捻，以至于纱线生产之后所需要的牵伸不再可能。在该情况下，实际上这是可预期的，因为常规喷气纺纱机设计用于生产通常以高强度为特征的纱线。发明人已经认识到，通过喷气纺纱设备的相应部件的合适修改，也能够生产可牵伸粗纱1，其中参考图3和图4更详细地给出相应的值。为了形成粗纱I，现在纱条2通过具有纤维引导元件12的适当进入开口 14的纤维引导通道13被引导到纺纱台3的涡旋室4中。在此所述纱条接收保护性加捻，即，纱条2的至少一部分纤维由空气喷嘴8所产生的空气流携带，空气喷嘴8适当地设置在限定涡旋室4的壁中。一部分纤维至少在一定程度上从纱条2被抽出，并且卷绕在伸入到涡旋室4中的纱锭6的尖部上。由于纱条2通过纱锭6的入口 10并且经由设置在纱锭6内的抽出通道9被抽离涡旋室4的事实，所以自由纤维端18 (参见图I)最终也沿着入口 10的方向抽出并且它们自身作为包覆纤维卷绕在中心延伸纱芯纤维上一从而产生具有期望保护性加捻的粗纱I。关于空气喷嘴8，这里作为预防应该提到，所述喷嘴通常应该以这样的方式对齐，流出的喷气是同向的以便于共同地产生具有旋转方向的同向空气流。优选地，单个喷嘴相对于彼此对称地旋转设置。优选地，根据本发明的纺纱台3具有加捻阻塞元件7，其例如插入在纤维引导元件12中并且在图2和图3的情况下形成为销。后者基本上用作“不正确的纱线芯”并且确保纱条2中的加捻与纱条2的输送方向相反地并且因此沿着纤维引导元件12的进入开口 14的方向传递。在权利要求中要求保护的尺寸标记在图3和图4中。为了清楚，剩余参考标记在图3中省略。然而，它们可以在图2中找到，其除了进一步的细节以外示出在图3中以相同方式显示的区域“W”。结果，图2中的区域“W”因此与如图3所示的视图对应。根据本发明设置为，纱锭6的入口 10的直径F具有在4mm到12mm之间的值，优选地在6mm到8mm之间。由于与当它使用在常规喷气纺纱设备的情况下时的纱锭6的相应内 径的显著偏差，所以最终获得了期望的粗纱I。后者特征在于以上所述的保护性加捻，其不仅给粗纱I提供需要的强度，而且提供必要的可牵伸性，以便于能够在后续的纺纱机中进行纺纱。然而，如果提及的直径在上述限值以外，那么强度被大幅提高。此外，如果下面的距离或直径(参见图3和图4)在各种情况下入在列出的限值内，则能够进一步提高所提到的特性。应该注意到，在这方面，在一些情况下，指定了单个距离或直径的若干个范围(参见壁厚A)。在这些情况下，外部值限定各变量应该位于其内的限值以便于获得可使用的粗纱I。内部值指定限定各变量的特别有利范围的限值一从而产生再次提高的粗纱特性。最后，在一些情况下，指定了已经证明为特别有利的具体单个值。各范围或单个值如下所述
A纱锭6的入口 10的区域中的壁厚0. 5mm到5. 0mm、优选地I. Omm到2. 5mm、更优选地
I.25mm。B纱锭6在其入口 10的区域中的外径5_到14mm、优选地10. Omm到11. 5_。C纱锭6的入口 10的区域中的涡旋室4的内径(参见壁部11): IOmm到16mm、优选地1 2mm到14mm、更优选地12. 5_。D空气喷嘴8和纱锭6的入口 10之间的距离(沿着纵向纱锭轴线的方向测量):2mm到6mm、优选地3mm到4mm。E涡旋室4的进料开口 5和纱锭6的入口 10之间的距离2. 5mm到11. 0mm、优选地 3. 5mm 到 6. 5mm。F纱锭6的入口 10的直径4mm到12_、优选地6_到8_。G纤维引导通道13的进入开口 14的宽度5_到12_、优选地7_到8_。H纤维引导通道13的进入开口 14的高度2_到10_、优选地4mm到5_。K纤维引导通道13的长度4mm到12_、优选地6. Omm到9. 5_。关于各个值的优点，参考描述的总体部分以避免重复。结果，提出了了一种粗纱机，能够借助该粗纱机生产具有与利用常规锭翼生产的粗纱I基本上相同特性的粗纱I。此外，本发明不限于示出的示例性实施例。实际上，在权利要求、说明书和附图中示出或描述的所述单个特征的所有组合以及在看起来技术上可行并且合理的相应组合的范围内是本发明的主题。
权利要求
1.一种用于由纱条(2)生产粗纱(I)的粗纱机，其中所述粗纱机包括具有涡旋室(4)的至少ー个纺纱台(3)，所述涡旋室(4)具有用于纱条(2)的进料开ロ(5)以及至少部分地延伸到涡旋室(4)中的纱锭(6)形式的粗纱形成元件，其中所述涡旋室(4)与至少ー个空气喷嘴(8)关联，空气能够经由所述空气喷嘴被引导到所述涡旋室(4)中，并且其中所述纱锭(6)具有抽出通道(9)，所述粗纱(I)能够经由所述抽出通道抽离所述涡旋室(4)，其特征在于，在所述涡旋室(4)的区域中，所述抽出通道(9)具有用于将所述粗纱(I)抽离所述涡旋室(4)的入口(10)，其中所述入口具有直径(F)，该直径的值处于4mm到12mm之间，优选地在6mm到8mm之间。
2.根据权利要求I所述的粗纱机，其特征在干，至少在所述入ロ(10)的区域中，所述纱锭(6)具有外径(B),该外径的值处于5mm到14mm之间，优选地在10. Omm到11. 5mm之间。
3.根据前述权利要求的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，至少在所述入口(10)的区域中，所述纱锭(6)具有壁厚(A)，该壁厚具有在0. 5mm到5mm之间的值，优选地在 I. Omm到2. 5mm之间，更优选地为I. 25mm的值。
4.根据前述权利要求的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，至少在所述纱锭(6)的所述入口(10)的区域中，所述涡旋室(4)具有内径(C)，其具有在IOmm到16mm之间的值，优选地在12mm到14mm之间，更优选地为12. 5mm的值。
5.根据前述权利要求的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，所述涡旋室(4)的所述进料开ロ(5)与所述纱锭(6)的所述入口(10)之间的距离(E)在2. 5mm到11. 0mm，优选地是 3. 5mm 到 6. 5mm。
6.根据前述权利要求的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，在所述至少一个空气喷嘴(8)与所述纱锭(6)的所述入口(10)之间具有沿着纵向纱锭轴线的轴向方向的距离(D),该距离在2mm到6mm之间，优选地在3mm到4mm之间。
7.根据前述权利要求的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，在所述涡旋室(4)的上游设置有纤维引导元件(12)，该纤维引导元件具有打开到所述涡旋室(4)的所述进料开ロ(5)中的纤维引导通道(13)。
8.根据前述权利要求所述的粗纱机，其特征在于，所述纤维引导通道(13)具有长度(K),该长度的值处于4mm到12mm之间，优选地在6. Omm到9. 5mm之间。
9.根据权利要求7和8的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，所述纤维引导通道(13)在其背离所述涡旋室(4)的所述进料开ロ(5)的ー侧具有用于纱条(2)的进入开ロ(14),其中所述进入开ロ具有高度(H),该高度的值处于2mm到IOmm之间,优选地在4mm到5mm 间。
10.根据权利要求7到9的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，所述纤维引导通道(13)在其背离所述涡旋室(4)的所述进料开ロ(5)的ー侧上具有用于纱条(2)的进入开ロ(14 )，其中所述进入开ロ具有宽度(G)，该宽度的值处于5mm到12mm之间，优选地在7mm到8mm之间。
11.根据前述权利要求的一个或多个所述的粗纱机，其特征在于，所述涡旋室(4)的所述进料开ロ(5)的宽度与所述纱锭(6)的所述入口(10)的直径(F)之间的比例处于2. 0到0.5之间，优选地在I. 4到0. 8之间。
全文摘要
本发明涉及一种生产粗纱的粗纱机。一种由纱条(2)生产粗纱(1)的粗纱机，其中所述粗纱机包括具有涡旋室(4)的至少一个纺纱台(3)，涡旋室(4)具有用于纱条(2)的进料开口(5)以及至少部分地延伸到涡旋室中的纱锭(6)形式的粗纱形成元件，其中涡旋室(4)与至少一个空气喷嘴(8)关联，空气能够经由所述空气喷嘴被引导到涡旋室中，并且其中纱锭(6)具有抽出通道(9)，粗纱(1)能够经由该抽出通道抽离涡旋室。根据本发明，提出了在涡旋室的区域中，抽出通道(9)具有用于将粗纱抽出涡旋室的入口(10)，其中所述入口具有内径(F)，该内径的值处于4mm到12mm之间，优选地在6mm到8mm之间。
文档编号D01H13/04GK102733018SQ20121010613
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月12日 优先权日2011年4月13日
发明者D.贝茨, S.屈佩尔斯 申请人:里特机械公司