假捻卷曲变形机和生产卷曲变形长丝的方法

专利名称：假捻卷曲变形机和生产卷曲变形长丝的方法
技术领域：
本发明涉及一种使多股热塑性长丝卷曲变形的假捻卷曲变形机，以及生产卷曲变形长丝的方法。
由US5,644,908已知一种这种类型的假捻卷曲变形机。其中假捻卷曲变形机借助于第一输送辊将长丝从喂给筒子中抽出，并引导到假捻区内。在假捻区内设有一个加热装置，一个冷却装置和一个假捻设备。在假捻区内进行长丝拉伸和定型。假捻设备产生一个捻转，它向与长丝运行方向相反的方向引进，使得在其内进行长丝热处理的冷却装置和加热装置之内长丝有一个捻转。在假捻设备后面长丝由一个第二输送辊抽出、并送到第二加热装置进行后续热处理，然后借助于第三输送辊将长丝从第二加热装置中输出，送到卷绕装置，在卷绕装置中长丝卷绕成卷筒。为了卷绕尽可能没有捻转的长丝，在已知假捻卷曲变形机中在第三输送辊和卷绕装置之间设有一个喷气变形喷嘴。在这里面长丝内含有的残存捻转被消除。
由EP0532458B1已知一种假捻卷曲变形机，其中长丝被送到一个假捻区内。在假捻区内设有一个第一加热装置和一个假捻设备。假捻设备产生一个捻转，它向与长丝运行方向相反的方向行进。在假捻设备之后长丝送到一个第二加热装置。第二加热装置后面连接一个吹风喷嘴，它同样使丝线进行假捻，但其方向与在假捻设备中产生的假捻的方向相反。
但是当长丝高速运行时出现这样的问题，随着长丝速度的增高残存的捻转成分也增加。这时残存的捻转通过在第二加热装置中所进行的张弛处理压入长丝内，它不能通过喷气变形加以排除。
本发明的目的在于这样地改进开头所述这一类的假捻卷曲变形机和方法，使得长丝可以和长丝速度无关地无捻转地卷绕。
这些目的按照本发明通过具有按权利要求1的特征的假捻卷曲变形机以及具有权利要求11的特征的方法加以解决。
本发明的特征在于由反捻装置产生的反方向的反捻可以逆长丝运行方向回溯到第二加热装置之内。为此反捻装置这样地设置在长丝流程之内第三输送辊之前，使反捻装置和第二加热装置位于一个平面之内，从而使长丝在加热装置和反捻装置之间以直线形的长丝流程行进。所产生的反捻毫无阻碍地逆长丝运行方向一直回溯到到达第二输送辊为止。从而使长丝在张弛热处理期间已经达到无捻转。排除了由假捻设备引起的残存捻转的定型。这里反捻装置可以通过例如由靠在运行着的长丝上的摩擦轮或带子在长丝内产生反捻。因为与假捻设备相比反捻装置只需在长丝上施加小得多的扭矩，反捻也可以由一个与长丝倾斜延伸的滚轮形成。
在本发明一种特别优良的结构中反捻装置装在紧靠第二加热装置的出口处。从而在加热的长丝中进行反捻，在加热状态下长丝具有较高的弹性，因此可以用较少的能量消耗进行反捻。
其中可以特别优先地采用喷气变形喷嘴作为反捻装置的结构，因为沿长丝通道切向进入的气流一方面在长丝上产生反捻，另一方面同时对长丝起冷却作用，按本发明的假捻卷曲变形机的这种结构的另一个优点是通过丝线单丝的喷气变形支持卷曲变形，从而也支持长丝的起皱性。
按照假捻卷曲变形机的一种特别优良的结构带有一个长丝通道的喷气变形喷嘴设置在第二加热装置加热管的一个轴线内。由此可以达到，长丝毫无困难地同时穿入加热器和喷气变形喷嘴。
在假捻卷曲变形机中通过假捻设备可以使长丝产生所谓的Z捻转或S捻转。为此在假捻设备中旋转方向有所不同。为了使装在第二加热装置出口处的喷气变形喷嘴既可以用于Z捻转又可以用于S捻转，按权利要求5的具体结构特别有好处。这里喷气变形喷嘴通过一个可拆卸的连接套与加热装置的加热管相连。喷气变形喷嘴相对于垂直于长丝通道的中心平面是对称的，因此通过调换喷气变形喷嘴的进口和出口端可以改变捻转方向。
按照假捻卷曲变形机的另一种优良的结构建议，反捻装置具有一个基本上旋转对称的、可旋转的基体，长丝成一个角度α在它上面行进，其中长丝和一条与基体的轴线相垂直的法线的夹角α小于90°。通过这种反捻装置达到长丝内均匀和可靠的反捻。
反捻装置最好具有一个圆柱形的，可旋转的基体，长丝成一个角度在它上面行进，这个角度最好是可调的。其调整最好通过反捻器基体轴线的回转来进行。
按照假捻卷曲变形装置另一种优良的结构建议，反捻装置的基体是可驱动的。
按本发明的制造卷曲变形长丝的方法其特征在于在紧靠第二加热段出口处已加热的长丝产生反捻。因此长丝内的残存捻转可以完全排除，使得可以将完全没有捻转的长丝输给卷绕装置并进行卷绕。此外由于较高的弹性长丝内的反捻可以方便地不用大的能量输入，从而对丝线的特性例如起皱性没有明显影响地进行。因为反捻在紧靠第二加热段出口处产生，反捻可以在加热装置内不衰减地传播，并在第二加热器内定型。
一种特别优良的可供选择的方法设想，长丝通过一个垂直于长丝运行方向的，在长丝通道内偏心地流入的冷气流捻转。由此长丝在离开加热器后立即冷却，这改善反捻的定型和长丝的无捻转性。
按照本方法的另一种方案设想，在长丝通过热处理和假捻发生器以后，长丝穿过一个反捻装置，其中长丝成一个角度α在一个基本上回转对称的，可旋转的基体上行进，这里长丝和垂直于基体轴线的法线所夹的角小于90°。通过此方法的这种实施方案确保，在长丝内始终引入充分的反捻，使得长丝在经过反捻装置以后基本上不再存在捻转。反捻的产生基本上用机械的方法进行。这也达到反捻更好的均匀性。
最好长丝通过反捻装置的一个圆柱形的、可旋转的基体引导。通过这种实施方法用简单的装置在长丝内产生反捻。这里长丝与反捻装置基体所夹的角最好是可调的，使得反捻装置可以和假捻发生器或长丝的残存捻转相匹配。
按照本方法另一种优良的方案建议反捻装置的基体得到驱动。通过得到驱动的基体减小了基体和在基体上移动的长丝之间的摩擦力。如果反捻装置的基体的摩擦影响可以忽略不计，那么基体也可以不强迫驱动。
下面参照附图较详细地阐述一些实施例。
其中表示

图1按本发明的假捻卷曲变形机一个实施例的示意图；图2按本发明的假捻卷曲变形机的另一个实施例的示意图；图3在加热器出口处的反捻装置的实施例；图4图3中的喷气变形喷嘴的横截面；图5按本发明的假捻卷曲变形机的另一个实施例；图6反捻装置的一个实施例。
在按本发明的假捻卷曲变形机的下述实施例中相同功能的构件用同样的符号表示。
图1中表示假捻卷曲变形机的第一实施例。假捻卷曲变形机在纵向(在附图中图纸平面是横向平面)具有许多工位，每个工位分别加工一根长丝。因为卷绕装置各占据三个工位的宽度，每三个卷绕装置9相互重叠地装在卷绕机座1的一个支柱上。因此同样每三个喂给筒子7相互重叠地装在一个筒子架2上。
每个工位具有一个喂给筒子7，其上分别绕着热塑性长丝4。长丝4通过顶导丝器12在一定的张力下通过第一输送辊13抽出。这里长丝运行方向用一个箭头标出。然后长丝4通过一个转向辊11.1引入假捻区。
在假捻区内长丝4首先穿过一个窄长的第一加热装置8，在第一加热装置8内长丝4加热到一定的温度。这里第一加热装置例如可以做成高温加热器，它里面表面温度超过310℃。其中长丝4以很小的间距在加热表面上方行进。例如由EP0412429(Bag.1720)已知一种这类加热装置。
在第一加热装置之后有一个冷却装置10。冷却装置10做成细长的冷却槽。在第一加热器8和冷却装置10之间长丝通过一个转向辊11.2引导，使得第一加热装置8和冷却装置10相互成V字形布局。
但是按本发明的卷曲变形机并不局限于这种类型的布局，而且第一加热装置和冷却装置之间也允许其他形式的布局，例如以实现长丝的直线运行，就像后面将要说明的那样。
在冷却装置10的后面有一个示意表示的假捻设备14。这个假捻设备可以做成摩擦轮装置，就如EP0744480(Bag.2322)中所介绍的那样。假捻设备14意味着假捻区的末端。
假捻设备14用来在长丝4中产生所谓的假捻。这个假捻在假捻区之内回溯到第一输送辊13。其中假捻穿过第一加热装置8，在第一加热装置8内进行长丝4的单丝中的假捻的定型以及长丝的拉伸。由此达到长丝的卷曲变形。在冷却装置10和假捻设备14之间长丝4借助于转向辊11.3转向。
在假捻设备14后面第二输送辊15用来拉动长丝4既通过加热装置8又通过冷却装置10。在沿长丝运行方向第二输送辊15的后面有一个第二加热装置16。这个第二加热装置可以做成加热管，此加热管由一层加热外壳包裹，这里加热管从外面用蒸汽加热到一定的温度。但是第二加热装置16也可以像第一加热装置8一样做成高温加热器。
在第二加热装置16后面连接一个反捻装置17，其中第二加热装置16和反捻装置17装在一个平面之内，使得长丝4在第二加热装置16和反捻装置17之间绝对不合有转向。这里长丝4借助于另一个第三输送辊18从第二加热装置16中穿过反捻装置17抽出，并输送给卷绕装置9。在反捻装置17和第三输送辊18之间长丝借助于转向辊11.4转向。
在卷绕装置9上长丝4卷绕在卷筒20上，卷筒由一个摩擦轮19驱动。在摩擦轮19之前有一个往复运动机构，长丝4借助于往复运动机构在卷筒20上来回移动，并在卷筒上卷绕成交叉卷筒，卷筒20固定在一个卷筒支架21上。这里卷筒支架21和卷绕机座1可回转地设置。
在图1所示的实施例中长丝4用第一输送辊13从喂给筒子中抽出，并输送到假捻区。通过假捻设备14给长丝4施加假捻。这样产生的假捻逆长丝运行方向一直回溯到第一输送辊或者转向辊11.1，此转向辊可以做成停捻辊。因此处于假捻状态中的长丝穿过加热装置8和冷却装置10。长丝4在假捻状态下在加热装置8中拉伸和定型，这促使捻转强烈地压入，从而在长丝4内造成良好的起皱效果。
在长丝4离开假捻区以后，长丝4具有残存捻转。但是这样一种会导致长丝扭转的残存假捻在后续的继续处理过程中是不希望的。因此在反捻装置17中长丝得到一个反捻，反捻的旋转方向与假捻的旋转方向相反。这个反捻一直回溯到第二输送辊15。因为反捻对残存捻转起抵消作用，长丝在第二加热装置16中的定型和张弛处理导致无捻转的长丝。这里在第二加热装置16入口的前面连接一个附加的输送辊，使得在后续处理区内可以调整到与假捻区的输送辊输送速度的调整无关的输送速度，这样做也许有好处。在后续热处理以后长丝4卷绕成卷绕装置9的一个交叉卷筒20。
在卷筒20卷完以后，借助于一个没有画出来的落筒机在假捻卷曲变形机上进行卷筒更换。为此落筒机驶入操作通道5，然后通过落筒机上的许多操作装置在机器上进行卷筒更换。
图2中表示假捻卷曲变形机的另一个实施例。此假捻卷曲变形机同样由一个筒子架座2、一个操作机座3和一个卷绕机座1。在操作机座3和卷绕机座1之间形成一个操作通道5。在卷绕机座1的与操作通道5相对的一侧距卷绕机座1一定距离处设有筒子架机座2。因此在卷绕机座1和筒子架机座2之间形成一个落筒通道6。
在卷绕机座上相互重叠地安装三个卷绕装置9，它们各自属于机器的一个工位。在每个工位中长丝4通过第一输送辊13经过顶导丝器12从装在筒子架机座2上的喂给筒子7中抽出。然后长丝从第一输送辊13输入假捻区内，假捻区包括一个加热装置8，一个冷却装置10和一个假捻设备14。
然后长丝4由第二输送辊15.1从假捻区中拉出。在紧靠第二加热装置16入口的前面给第二输送辊15.1配置另一个输送辊15.2。此附加输送辊15.2将长丝送入后续处理区。这里长丝4的速度通过连接在后续处理区后面的第三输送辊18调整。然后第三输送辊将长丝4输给卷绕装置9。
在卷绕装置9中长丝4卷绕在一个由摩擦轮19在圆周上驱动的卷绕筒子29上。在摩擦轮19前面有一个往复运动机构24，长丝4借助于此机构在卷绕筒子20上来回移动，并卷成交叉卷筒。卷绕装置9具有一个卷筒贮存器22，当卷绕装置上产生满卷筒20时它用来安放满卷筒。为了取下满卷筒20锭子支架旋转一个角度，将满卷筒卸在滚道上。此滚道是卷筒存贮器22的一部分。满卷筒20在滚道上等候直至运出。因此卷筒存贮器22的滚道设置在卷绕机座1与落筒通道6相邻而背对操作通道5的一侧。落筒通道6沿卷绕机座1延伸，并在筒子架机座2和卷绕机座1之间形成。它用来取下等候在卷筒存贮器22上的满卷筒。其次每个卷绕装置9配设一个筒管输入装置23，它没有具体画出来。这涉及到一个筒管存贮器，在它上面暂存着很多空筒管。每当锭子支架上卷绕装置9产生一个满卷筒并且此满卷筒被卸到卷筒存贮器上时，就给锭子支架输入一个空筒管，并将它固定在锭子支架上。
在图2中所示的后续处理区内紧靠第二加热装置16出口处连接一个喷气变形喷嘴25。这里喷气变形喷嘴25作为反捻装置，它通过一股沿长丝通道切向通入的气流给长丝一个捻转。喷气变形喷嘴25借助于一个接套26固定在第二加热器16上。在接套26背向第二加热装置16的一侧装着一个平衡管27。这里长丝4在接套26之内通过一个导丝器转向，使长丝通过平衡管27一直送到第三输送辊18。平衡管27装在踏脚板28的下方。踏脚板28用来作为操作通道5。操作通道5在操作机座3和卷绕机座1之间形成。
在图2中所示的后续处理区内，如对图1的说明那样，对长丝进行处理，因此在这个部位参照对于图1的说明。
图3中示意表示紧靠在第二加热装置16出口处的反捻装置。这里反捻装置由一个喷气变形喷嘴25构成。喷气变形喷嘴25装在加热管29的端面上。加热管29在第二加热装置16之内通过一个加热外壳(这里没有画出来)加热。喷气变形喷嘴有一个长丝通道30，此长丝通道30位于加热管29的轴线上。
如图4所示，空气通道31沿切向通入长丝通道30。压缩空气特别是通过空气通道31送入，压缩空气流入长丝通道30。沿切向流入的气流在长丝4上产生一个反捻。
如图3所示，喷气变形喷嘴25借助于一个接套26固定在加热管29的出口处。为此喷气变形喷嘴25装入接套26的一个安装孔32内。加热管29的末端同样也插入接套26的安装孔32。通过一个做在安装孔32端部的台阶固定喷气变形喷嘴以及加热管29的末端，在接套26的相对一端上制作另一个安装孔33。这里安装孔32和33的轴线构成一个小于180°的角。在接套内部安装孔32和33通过一个较小的孔35相互连接。安装孔33用来安装平衡管27。在安装孔33的末端处接套25之内设有一个导丝器34，长丝在导丝器34处由喷气变形喷嘴25中的直线运行转向。
在接套26上装有一个压缩空气接头36，它与空气通道31相连。气流37经过压缩空气接头输入喷气变形喷嘴25。在图3中所示布局具有这样的优点，在紧靠加热器出口处长丝上即产生反捻。此外由于采用喷气变形喷嘴长丝的单丝进入一个开口，因此改善了加热装置内的收缩处理。
图5中表示假捻卷曲变形机的另一个实施例。此假捻卷曲变形机同样由一个筒子架机座2、一个操作机座3和一个卷绕机座1组成。在操作机座3和卷绕机座1之间形成操作通道5。在卷绕机座1相对于操作通道5的一侧距卷绕机座1一定距离处设置筒子架机座2。卷绕机座1和筒子架机座2之间形成落筒通道6。
在卷绕机座上相互重叠地设置三个卷绕装置9，它们各自属于机器的一个工位，在每个工位内长丝通过第一输送辊13经过顶导丝器12从装在筒子架机座2内的喂给筒子中抽出。然后长丝4从第一输送辊13送到假捻区内，假捻区包括一个第一加热装置8，一个冷却装置10和一个假捻设备14。然后长丝由第二输送辊15从假捻区中抽出。一第三输送辊又将长丝4送到卷绕装置9。
在卷绕装置9上长丝4卷绕在一个由摩擦轮19在圆周上驱动的卷绕筒子20上。在摩擦轮19之前有一个往复运动机构24，长丝4借助于往复运动机构在卷绕筒子20上来回运动，并在它上面卷绕成交叉卷筒。卷绕装置9具有一个卷筒存贮器22，它用来存放满卷筒，如果卷绕装置9上产生一个满卷筒20的话。为了卸下满卷筒20锭子支架转过一定角度并将满卷筒卸在滚道上。滚道是卷筒存贮器22的一部分。满卷筒20在滚道上等候直到运出为止。因此卷筒存贮器22的滚道设置在卷绕装置1与落筒通道6相邻而背向操作通道5的一侧。落筒通道沿卷绕机座1延伸，并在筒子架机座2和卷绕机座1之间形成。它用来取走等候在卷筒存贮器22上的满卷筒。其次每个卷绕装置9配设一个没有具体画出来的筒管输入装置23。这涉及到一个筒管存贮器，在它上面暂存着许多空筒管。如果在锭子支架上卷绕装置9产生一个满卷筒，并且满卷筒放到卷筒存贮器上的话，每次给锭子支架输入一个空筒管，并将它固定在锭子支架上。
长丝4通过第二输送辊15从假捻区中抽出并借助于第三输送辊18通过第二加热装置16向前输送。在第三输送辊18和第二加热装置16之间通过反捻装置38给长丝4一个反捻，它的方向与假捻发生器产生的捻转相反。在反捻装置38以后长丝4基本上不再有捻转。
图6中表示反捻装置的另一个实施例。反捻装置38具有一个圆柱形基体39。圆柱形基体39可旋转地装在一个轴40上。轴40与一个固定板41相连，固定板固定在机座上。
长丝4这样地通过反捻装置旋转着的基体39抽出，使得在反捻装置39之后长丝基本上没有捻转。这通过这样的方法来达到，反捻装置给长丝4赋予一个捻转，它的方向与由假捻发生器14产生的捻转相反。为此长丝4成一定的角度α在基体39上行进。这里由长丝4和垂直于基体39的轴线A形成的法线N所夹的角α小于90°。
角度α的方向可以改变，使得对于长丝不同的旋转方向可以产生一个反捻。基体39也可以用电机驱动，基体39最好做成圆柱形。它可以是旋转对称的。
符号表1卷绕机座 21卷筒支架2筒子架机座22卷筒存贮器3操作机座 23筒管输入装置4长丝 24往复运动机构5操作通道25喷气变形喷嘴6落筒通道26接套7喂给筒子27平衡管8第一加热装置28踏脚板9卷绕装置29加热管10冷却装置 30长丝通道11.1-11.4转向轮 31空气通道12顶导丝器 32安装孔13第一输送辊 33安装孔14假捻设备 34导丝器15,15.1第二输送辊35孔15.2输送辊 36压缩空气接头16第二加热装置 37气流17反捻装置 38反捻装置18第三输送辊 39基体19摩擦轮 40轴20卷绕筒子 41固定板
权利要求
1．带有许多工位的、用来使许多热塑性长丝(4)卷曲变形的假捻卷曲变形机，每个工位包括一个喂给筒子(7)、一个第一输送辊(13)、一个第一加热装置(8)、一个冷却装置(10)，一个假捻设备(14)、一个第二输送辊(15)、一个第二加热装置(16)、一个第三输送辊(18)和一个卷绕装置(9)，其中在卷绕装置(9)前面设有一个反捻装置(17,38)，其特征在于反捻装置(17,38)这样地设置在长丝流程内第三输送辊(18)之前，使得反捻装置(17,38)和第二加热装置(16)位于同一平面之内，因而长丝(4)在直线形长丝流程中行进。
2．按权利要求1的假捻卷曲变形机，其特征在于反捻装置(17,38)设置在紧靠第二加热装置(16)的出口处。
3．按权利要求1或2的假捻卷曲变形机，其特征在于反捻装置(17)是一个喷气变形喷嘴(25)，其中长丝(4)在喷气变形喷嘴(25)的长丝通道(30)内运行，同时喷气变形喷嘴(25)之内用来引导气流(37)的空气通道(31)基本上垂直于长丝流程切向通入长丝通道(30)。
4．按权利要求3的假捻卷曲变形机，其特征在于第二加热装置(16)具有一个加热管(29)，并且喷气变形喷嘴(25)以长丝通道(30)设置在加热管(29)的轴线上。
5．按权利要求3或4的假捻卷曲变型机，其特征在于喷气变形喷嘴(25)通过可拆卸的接套(26)与第二加热装置(16)相连，喷气变形喷嘴(25)相对于一个垂直于长丝通道(30)的中心平面是对称的。
6．按权利要求5的假捻卷曲变形机，其特征在于接套(26)在其背向第二加热装置(16)的一端与一个平衡管(27)相连，其中长丝(4)可以从喷气变形喷嘴(25)的出口进入平衡管(27)。
7．按权利要求1或2的假捻卷曲变形机，其特征在于反捻装置(38)具有一个基本上回转对称的、可旋转的基体(39)、长丝(4)成一定角度(α)在它上面运行，其中长丝(4)和垂直于基体(39)轴线(A)的法线(N)所夹的角(α)小于90°。
8．按权利要求7的假捻卷曲变形机，其特征在于反捻装置(38)具有基本上圆柱形的基体(39)。
9．按权利要求7或8的假捻卷曲变形机，其特征在于角度(α)是可调的。
10．按权利要求7、8或9的假捻卷曲变形机，其特征在于基体(39)是可以驱动的。
11．制造卷曲变形长丝的方法，其中长丝(4)从喂给筒子(7)抽出并输入带一个第一加热段(7)的假捻区内，长丝(4)在假捻处理以后在第二加热段内加热，在卷绕成卷筒以前长丝内产生一个与假捻处理的捻转方向相反的反捻，其特征在于反捻在加热的长丝(4)上在紧靠第二加热段出口处产生。
12．按权利要求11的方法，其特征在于长丝(4)通过一个垂直于长丝运行方向偏心地流入长丝通道(30)的冷气流(37)反捻或抵消捻转。
13．按权利要求11的方法，其特征在于长丝(4)成一定的角度(α)在反捻装置(38)的基本上回转对称的、可旋转的基体上(39)行进，其中由长丝(4)和垂直于基体(39)的轴线(A)的法线(N)所夹的角(α)小于90°。
14．按权利要求13的方法，其特征在于长丝(4)在反捻装置(38)的一个基本上圆柱形的基体(39)上行进。
15．按权利要求13或14的方法，其特征在于角度(α)是可调的。
16．按权利要求13、14或15的方法，其特征在于基体(39)受到驱动。
全文摘要
展示一种用来使合成长丝卷曲变形的假捻卷曲变形机,其中在假捻区内设有一个加热装置和假捻设备。在后续处理区内设有一个第二加热装置和反捻装置。这里由假捻设备残留在长丝内的残存捻转通过反捻装置予以排除。为此反捻装置与第二加热装置一起设置在同一个平面内,使得长丝基本上以直线形的流程行进。
文档编号D02G1/02GK1236405SQ98801171
公开日1999年11月24日 申请日期1998年8月10日 优先权日1997年8月20日
发明者海诺·邦格, 赫尔穆特·洛伦佐 申请人:巴马格股份公司