专利名称：化纤丝束拉断式直接成条机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将化纤丝束用拉断直接成条法加工成化纤条的拉断式直接成条机，它设有一些预拉断头和拉断头，每一个预拉断头或拉断头具有一个最好用液压加载并可自由旋转的压辊和两个紧贴着压辊并被传动的输送滚筒，在输送滚筒和与之相配的压辊之间，传力地运行着要进行加工的化纤丝束。
拉断式直接成条机用来在一个加工过程中，将长丝制成的化纤丝束改变为短纤维构成的可纺化纤条。这一加工过程包括多个工序，在这些工序中化纤丝束首先被伸长，接着由于不断伸长而断裂。所加工的主要是聚丙烯化纤丝束。除此之外，也加工聚酯、粘胶或Kevlar化纤丝束。
这类拉断式直接成条机设有多个依次排列的预拉断头和拉断头。它们各由一个液压加载并可自由旋转的压辊和两个输送滚筒组成，输送滚筒压靠在压辊上并被驱动。要加工的化纤丝束传力地在输送滚筒和配属于它们的压辊之间运行。
由于从预拉断头到拉断头和从拉断头到拉断头逐步加大输送速度，化纤丝束伸长量越来越大。当化纤丝束的各单丝超过其断裂伸长量时，该单丝断裂。由于各单丝的断裂伸长量不同，并由于在两个预拉断头或拉断头之间的区域内断裂位置没有规律，所以那些断裂的单丝为化纤丝束的其余部分所保持，不会发生丝束整个断开的情况。
提供给拉断式直接成条机的是卷曲状态的化纤丝束，卷曲保证了丝束的聚合。对于丝束断裂成条过程而言，当然必须消除卷曲。为此目的，以往在喂入机架和喂入头附近设一个附加的预拉断头，所以，通过设在前面的拉伸区(例如伸长5%)，将去卷曲的化纤丝束喂入拉断式直接成条机中原有的第一个预拉断头。但是这种设在前面用于去卷曲的预拉断头因不经济而被淘汰。
实际情况表明，取消设在前面的去卷曲区，加剧了化纤丝束在第一个预拉断头中顺工作方向的第二个输送滚筒和配属于它的压辊之间的打滑。此外还发现，在压辊表面也有打滑。有以下的一些原因造成打滑。预拉断头或拉断头的输送滚筒的转速是相同的。入口处的化纤丝束所受的拉力较小，相反，由于来自下一个转速较高的预拉断头或拉断头的拉力，出口处的化纤丝束受较大的拉力作用。此外，当压辊具有弹性表面时，压辊的圆周速度与配属于它的输送滚筒表面速度并不完全相同。由于压辊涂层直径的减小，使压辊的圆周速度低于输送滚筒的表面速度。化纤丝束从预拉断头或拉断头入口到出口的速度同样可能改变，一般是提高了化纤丝束的速度，从而超过了沿工作方向的第二个输送滚筒与压辊的夹紧区中的表面速度。这一速度差相应于入口和出口间化纤丝束中卷曲的减少。
对某些品种的化纤丝束而言，打滑带来的缺点是磨耗了上油处理的颗料，有时是低聚物颗粒，所以肯定会在拉断式直接成条机上加剧灰尘的沉积。为了除去沉积的灰尘必须设除尘装置，因为对于某些品种的丝束必须防止产生灰尘。只要在压辊表面存在打滑，那么对于某些材料的丝束必然会导致灰尘在压辊表面的沉积。
总之，由于丝束卷曲、在入口和出口的丝束张力不同、以及在与输送滚筒的夹紧区中压辊涂层直径减小等原因，造成了打滑现象。
本发明的目的是进一步发展本文开始所述类型的拉断式直接成条机，使输送滚筒和配属于它们的压辊之间不造成打滑。
为达到上述目的所建议的技术措施是，使沿工作方向为第二个输送滚筒的圆周速度比第一个输送滚筒的大，和/或使压辊在其和沿工作方向第二个输送滚筒之间夹紧区中的圆周速度，比压辊和第一个输送滚筒之间夹紧区中的圆周速度大。
因此，本发明的基本思想在于，通过形成不同的表面速度来消除预拉断头和拉断头中的打滑，或至少将打滑减少到一个可容许的程度，此时，在拉断头内发生的丝束去卷曲以及通过丝束伸长补偿后的张力差，用提高输送速度来平衡。按本发明消除打滑的结果是，显著减少了拉断直接成条的过程中灰尘的形成。由于所产生的灰尘并不是总能完全被吸除的，所以减少灰尘形成带来的好处是相应地减少了灰尘在机器工作腔内的飞扬。这与改善操作人员健康的努力是一致的。此外，在拉断直接成条过程之后的加工工序中，尤其在并条工序中也减少了灰尘飞扬，所以也有利操作人员的健康。
圆周速度的差别最好为1%至11%。这对于那些常用的化纤丝束来说已足以避免在预拉断头和拉断头中的打滑。
在结构上实现输送滚筒有不同圆周速度的第一种替代方案，是使第二个输送滚筒的外径大于第一个输送滚筒的外径，此时，这两个输送滚筒最好以相同的转速旋转。第二种替代方案是使第二个输送滚筒的转速大于第一个输送滚筒的转速，此时，最好令它们有相同的外径。还可以设想将这两种方案结合起来，这时，既有不同的外径，同时又采用不同的转速。在第二种替代方案中，两个输送滚筒有一个公共的传动装置，传动装置具有针对两个输送滚筒的不同减速级;但两个输送滚筒也可以各有一个属于自己的能独立控制或调整的传动装置。
最好将输送滚筒设计成表面有一个陶瓷涂层，涂层的粗糙度最好在10至50微米之间。
本发明的拉断式直接成条机还建议，压辊表面有弹性材料的涂层，压辊朝第一个输送滚筒的方向所加的载荷比朝第二个输送滚筒方向所加的要大，因此，压辊在和第一个输送滚筒之间的夹紧区中，其弹性层被压陷和该处压辊直径相应减小的量，比压辊与第二个输送滚筒之间夹紧区中的为多。因此，通过减小压辊在与第一个输送滚筒接触区的有效直径，达到了使表面速度不同的目的，从而以技术上简单的方式，消除了压辊表面的打滑。
压辊的加载方向最好相对于两个输送滚筒中心连线的垂线偏斜5°至75°。
压辊涂层的弹性材料最好使用聚氨酯橡胶或树胶。
最后，压辊涂层的弹性材料的硬度在肖氏硬度A为40至110之间。
具有三种不同结构形式的本发明预拉断头或者拉断头的拉断式直接成条机，借助于示意图在下面给以说明。其中
图1 拉断式直接成条机示意图;
图2 拉断头第一种结构形式示意图;
图3 拉断头第二种结构形式示意图;
图4 拉断头第三种结构形式示意图。
图1表示了一种拉断式直接成条机，要通过拉断直接成条的化纤丝束1输入其中。这种化纤丝束由例如纤度为3.3分特(克/10000米)的300000根单丝组成，在化纤生产时制成约30厘米宽的扁平带捆成700千克(KP)重的包2。包2放在拉断式直接成条机前面，在图中所表示的实施例中共可见两个包2。
拉断式直接成条机有一个喂入机架3，化纤丝束1通过直的和弯的可调导杆4在喂入机架中定心，并在其宽度方向调整。与此同时，化纤生产时造成的化纤丝束1的卷曲被消除一部分。在后面的一个喂入头5中，化纤丝束1借助于可调导杆进一步定向、在宽度方向调整和去卷曲。
在喂入头5的后面，设有由预拉断头6、7、8和拉断头9、10、11组成的基本加工区。化纤丝束1在此加工区中的预拉断头6、7、8和拉断头9、10、11之间逐步拉长或拉断。预拉断头6、7、8以及拉断头9、10、11各包括涂覆有陶瓷层的被传动的输送滚筒12和配属于它们的用液压加载并包覆有聚氨酯橡胶层的压辊13。输送滚筒12和压辊13的具体结构后面还要借助图2至4作详细介绍。利用一个主驱动马达，通过主轴传动输送滚筒12的传动装置。输送滚筒12的圆周速度可通过变速齿轮逐级调高。
在第一个预拉断头6和第二个预拉断头7之间设有一个加热区14，在加热区中通过接触式加热板15对处于加热状态的化纤丝束1进行拉伸，以给予材料一个借助于蒸化作用可松开的剩余收缩。
经拉断直接成条的化纤条16离开最后一个拉断头11后，通过冷凝器17，经送出辊18到卷曲室19中。为了生产所谓的高膨体纱(HB纱)，大约产品的50%在蒸汽道20中用饱和蒸汽处理，以松开其收缩。其余的50%从卷曲室19直接送到冷却输送带21上。这两部分后来混合在一起，其中一部分中剩余的收缩将在纱线状态下借助于饱和蒸汽处理而松开。已经收缩的纤维通过已皱缩成纱线状态的(约缩短20%)纤维的收缩而变得膨松，并因而构成了所谓的高膨体纱。最后，经拉断直接成条的化纤条16通过冷却输送带21放入旋转条筒22中，利用压辊23来增加条筒的储量。
下面利用图2至4介绍本发明预拉断头6、7、8和拉断头9、10、11具体结构的不同形式。
图2所示的结构形式中，化纤丝束1在所谓的“Ω”缠绕回路中，绕两个输送滚筒12′、12″和压辊13运行，在化纤丝束1中还勾画出了卷曲的情况。这两个输送滚筒12′、12″以相同的转速旋转。沿工作方向处于后面的那个(第二个)输送滚筒12″的外径大于前面的那个(第一个)输送滚筒12′。液压加载并可自由旋转的压辊13配属于这两个输送滚筒12′、12″，压辊上设有聚氨脂橡胶或树胶的弹性层24。压辊13压在输送滚筒12′、12″上，并导致弹性层被压陷，所以在这一区域内构成了输送滚筒12′、12″与压辊13之间对于化纤丝束1的夹紧区K′、K″。由于第二个输送滚筒12″的直径略大于第一个输送滚筒12′约例如为3%，使沿工作方向的速度略有升高，所以在夹紧区K″中的化纤丝束1以高于夹紧区K′中的速度输送。恰当地设计两个输送滚筒12′、12″的外径可使化纤丝束1基本上不沿输送滚筒12′、12″的表面滑动，因而在最大程度上避免了打滑现象。
图3所示的结构形式，其基本方案与图2所示的相同，但图3所示的结构形式中，在两个输送滚筒12′、12″之间，增加了一个输送滚筒25，化纤丝束1绕它而不是绕压辊13运行。在第二个输送滚筒12″后面还设有第四个输送滚筒26。
在这一结构形式中，化纤丝束1在出口处的输送速度比入口处要高例如5%。为此，四个输送滚筒12′、12″、25和26的直径各不相同。举例来说，这四个输送滚筒12′、25、12″、26的直径依次为150毫米、153毫米、156毫米和157.5毫米。与丝束去卷曲和拉长相适应，逐级增加这些以相同转速传动的输送滚筒12′、12″、25、26的圆周速度，可最大程度地避免在各输送滚筒表面的打滑。
也可以保持输送滚筒直径不变，通过提高转速来增加圆周速度，以代替上述增加直径的方案。可用一个减速器相应地分级来达到这一目的。但也可以为各输送滚筒设置独立控制或调整的传动装置。
采用如图2和图3所示的技术措施，其目的是减小在输送滚筒表面的打滑。此外，在压辊13表面也发现有打滑，对于某些丝束材料，打滑会导致在压辊表面的灰尘沉积。
为避免在具有弹性层24的压辊13和第二个输送滚筒12″之间的夹紧区K″中打滑，图4所示之第三种结构形式中采用了另一种措施。与图2所示的结构形式相似，图4中卷曲的化纤丝束1也是“Ω”状地绕第一个输送滚筒12′、压辊13以及第二个输送滚筒12″运行，并在离开图中所示的拉伸头时成为去卷曲的化纤丝束1。第二个输送滚筒12″具有与其较大的直径相应的高于第一个输送滚筒12′的圆周速度，例如高约3%。因为化纤丝束1从夹紧区K′到夹紧区K″的途中除去了卷曲，并因而伸长，所以在化纤丝束1和第二个输送滚筒12″之间不会出现打滑。假如压辊13沿两个输送滚筒12′、12″轴线A连线V的垂线S的方向加载，那么压辊13在夹紧区K′、K″中的直径大体相同，圆周速度也相应地大体相同。然而化纤丝束1由于受出口处较高的拉力，因而在夹紧区K″中将以比夹紧区K′中更快的速度输送，在夹紧区K″中的化纤丝束1便会在压辊13的表面打滑。为了避免产生上述情况，压辊13的加载沿“R”方向对准第一个输送滚筒12′。这样做的结果，不仅造成在夹紧区K″中夹紧力减小，而且由于在夹紧区K′中弹性层24受压使有效直径减小，相应地，压辊13在此夹紧区K′中的表面速度与夹紧区K″处相比，约减小了例如3%。由于压辊13沿倾斜的“R”方向加载，减小了在压辊13上的打滑。
权利要求
1.将化纤丝束(1)用拉断直接成条法加工成化纤条(16)的拉断式直接成条机，它有一些预拉断头(6、7、8)和拉断头(9、10、11)，每一个预拉断头(6、7、8)或拉断头(9、10、11)具有一个最好用液压加载并可自由旋转的压辊(13)和两个紧贴着压辊(13)并被传动的输送滚筒(12′、12″)，在输送滚筒(12′、12″)和与之配属的压辊(13)之间，传力地运行着要进行加工的化纤丝束(1)，其特征为沿工作方向为第二个输送滚筒(12″)的圆周速度比第一个输送滚筒(12′)的大，和/或使压辊(13)在其和沿工作方向第二个输送滚筒(12″)之间夹紧区(K″)中的圆周速度，比压辊(13)和第一个输送滚筒(12′)之间夹紧区(K′)中的圆周速度大。
2.按照权利要求1所述之拉断式直接成条机，其特征为圆周速度的差别为1%至11%。
3.按照权利要求1或2所述之拉断式直接成条机，其特征为第二个输送滚筒(12″)的外径大于第一个输送滚筒(12′)的外径。
4.按照权利要求1至3之一所述之拉断式直接成条机，其特征为第二个输送滚筒(12″)的转速大于第一个输送滚筒(12′)的转速。
5.按照权利要求4所述之拉断式直接成条机，其特征为两个输送滚筒(12′、12″)有一个公共的传动装置，传动装置具有针对两个输送滚筒(12′、12″)的不同减速级。
6.按照权利要求4所述之拉断式直接成条机，其特征为两个输送滚筒(12′、12″)各有一个属于自己的能独立控制或调整的传动装置。
7.按照权利要求1至6之一所述之拉断式直接成条机，其特征为两个输送滚筒(12′、12″)的表面均设有陶瓷涂层。
8.按照权利要求7所述之拉断式直接成条机，其特征为陶瓷涂层的粗糙度在10至50微米之间。
9.按照权利要求1至8之一所述之拉断式直接成条机，其特征为压辊(13)表面有弹性材料的涂层(24)，压辊(13)朝第一个输送滚筒(12′)方向所加的载荷比朝第二个输送滚筒(12″)方向所加的要大，因此，压辊(13)在它和第一个输送滚筒(12′)之间的夹紧区(K′)中，其弹性层(24)被压陷的程度和该处压辊(13)直径相应减小的量，比压辊(13)与第二个输送滚筒(12″)之间夹紧区(K″)中的要大。
10.按照权利要求9所述之拉断式直接成条机，其特征为压辊(13)的加载方向(R)相对于输送滚筒(12′、12″)轴线(A)连线(V)的垂线(S)偏斜5°至75°。
11.按照权利要求9或10所述之拉断式直接成条机，其特征为压辊(13)涂层(24)的弹性材料为聚氨酯橡胶或树胶。
12.按照权利要求9至11之一所述之拉断式直接成条机，其特征为压辊(13)涂层(24)的弹性材料的硬度为肖氏A 40至110。
全文摘要
一种将化纤丝束用拉断直接成条法加工成化纤条的拉断式直接成条机，它的每一个预拉断头或拉断头有两个被传动的输送滚筒，及一个液压加载并可自由旋转的压辊，化纤丝束传力地在输送滚筒和压辊之间运行。为减小在预拉断头或拉断头中的打滑，使沿工作方向的第二个输送滚筒的圆周速度比第一个输送滚筒的大，和/或在压辊与沿工作方向的第二个输送滚筒之间夹紧区中压辊的圆周速度，比压辊与第一个输送滚筒之间夹紧区中的要大。
文档编号D01G1/08GK1049535SQ9010498
公开日1991年2月27日 申请日期1990年7月28日 优先权日1989年8月16日
发明者克里福·格尔哈斯 申请人:赛尔得财产管理有限公司