专利名称：纤维导向通道的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于气动输送单纤维的纤维导向通道。
背景技术：
从许多公开文献中可知这种纤维导向通道以及相关的自由端纺纱装置。
例如，DE 195 11 084 A1描述了一种具有纤维条开松机构的自由端纺纱装置，其中将临时存储在纺纱筒中的纤维条如通常那样输送给旋转的开松辊，该开松辊将纤维条开松成单纤维。然后该单纤维通过纤维导向通道而被输送给在纺纱杯壳体中以高速旋转的纺纱杯，它们在该通道处内部纺纱杯凹槽中连续地捻转在纱线头上，该纱线通过拉出嘴而离开纺纱杯。然后在关联的络纱机构上卷绕成品纱线以形成交叉卷绕筒子。
在这种情况下，对于这种类型的纤维导向通道的设计(例如，几何形状)提出了很高的要求。即，纤维导向通道内的流动状态必须确保纤维在输送期间被牵伸或至少保持被牵伸。此外，这些部件的表面必须连续光滑，从而在气动输送时纤维不会附着在壁上。另外，要尽可能避免在纤维导向通道的附面层中形成有害的空气涡流。
在DE 197 12 881 A1中也描述了一种类似的纤维导向通道。在该公知装置中，开松辊壳体通过多部分的纤维导向通道与纺纱杯气动连接。这意味着纤维导向通道由两个分开的通道部分构成，即，在所谓纤维导向通道嵌装体内延伸的通道部分以及在通道板适配器中设置的通道部分。在工作期间，即在关闭纺纱杯壳体时，通道板适配器延伸到运转的纺纱杯中，该通道板适配器除了纤维导向通道的开口区域外还具有用于固定纱线拉出嘴的孔。这样可以保证纤维导向通道的开口区域充分靠近纺纱杯的纤维滑移壁定位，从而使得在纤维导向通道中输送的单纤维按照规定而被输送到纺纱杯。
从上述两个专利申请可以看出，所述纤维导向通道具有入口，该入口的宽度与开松辊安装部(mountings)的宽度相匹配。为了通过加速输送气流而实现纤维的牵伸，这种类型的纤维导向通道的自由截面面积一般还要这样选择，即，其截面面积沿着纤维导向通道的出口方向减小。在这种情况下，其出口实际上具有圆形截面，其最小直径由在纺纱期间所需要的空气和纤维通过量确定。在这种情况下，纤维被输送到纺纱杯的纤维滑移壁的相对宽较的区域。在纺纱杯边缘区域中被输送到纤维滑移面的纤维在其输送到纤维收集槽(纤维在此处被纺成线)期间，通过纺纱杯的旋转和由此产生的离心力而被加速和进一步牵伸。被输送到纺纱杯凹槽附近的纤维受到的牵伸明显降低，从而形成不同的牵伸度并使对于形成纱线的特定强度的材料利用整体上降低。
除了具有圆形出口的纤维导向通道外，在背景技术中的纤维导向通道还具有大致在纺纱杯周向上延伸的细长出口。
例如DE-OS 19 30 760描述了一种具有纤维导向通道的自由端纺纱装置，该纤维导向通道使得开松辊和纺纱杯连接。在这种情况下，该纤维导向通道特别是在出口区域还可以具有不同的截面形状，例如矩形、梯形等。原则上，从开松辊处的入口到纺纱杯中的开口的通道形状是基本不变化的。因此，在该纤维导向通道中输送的纤维尽可能被输送到该位置并扩展到纺纱杯的纤维滑移面上，其中所述纤维从开松辊到达纤维导向通道。
发明内容
根据上述类型的纤维导向通道，本发明的目的在于改进纤维导向通道，其所具有的形状确保纤维在通向纤维滑移面的通道上被牵伸并成为纤维集束。
本发明的目的是通过具有权利要求1所述特征的纤维导向通道实现的。
这种纤维导向通道的有利结构是从属权利要求的主题。
在根据本发明的结构中，由开松辊从喂入纤维条梳理出的纤维被无问题地基本完全吸入纤维导向通道中。接着，在第一通道部分中，由于纤维导向通道逐渐变细，而使空气和纤维流动加速，包括使纤维牵伸和纤维集束增强。该纤维集束主要发生在其中槽形入口的最大宽度所位于的平面中。在这种情况下，该通道截面仅减小到使得确保纺纱过程足够的空气流量。在纤维导向通道中部区域中尽可能为柱形的区域之后，该纤维导向通道的截面又过渡成槽形。但是，该槽形的主延伸部相对于在纤维通道入口处的槽形旋转约90°。
该角度与也随着纤维导向通道弯曲的假想中心线有关。因此，纤维导向通道的、用于形成入口或出口的截面的角度不会影响所要求的角度。
以上述方式，沿纤维通道的纵向方向观察，投影的自由截面减小到两个槽形形状之间相交的区域。该减小的相交区域用于纤维集束的确定，因为其在纤维离开纤维导向通道时变成有效。尽管该纤维集束主要在所述相交区域上流动，但由于纤维导向通道的自由截面未减小到相应的程度，因此仍然能够保证所需要的空气流量。当试图只通过使纤维导向通道逐渐变窄而产生类似程度的纤维集束时，由于不能确保所需空气流量，因此该结果不能实现。
此外，根据本发明的纤维导向通道的结构确保纤维在其从开松辊气动输送到纺纱杯期间，尽可能保持不与纤维导向通道的壁直接接触，并且这在总体上对纺纱过程具有非常积极的效果。
所述出口的主延伸方向与纺纱杯凹槽大致平行地定向，从而将输送的纤维限制在窄区域上。该窄区域确保纤维被输送到纺纱杯滑移面上，从而在相对于纺纱杯凹槽间隔布置的情况下，必须使纤维的充分长的路径覆盖到纺纱杯凹槽，这确保了绝大多数纤维的良好牵伸。
根据权利要求2，柱形通道形状至少近似呈圆形。与根据本发明也可采用的椭圆形状相比，这在流动方面产生了优点。在原理上，柱形形状也可以理解为略微成锥形，以同样保持在该区域中空气加速程度最小。
在权利要求3和4中所述的最后通道部分的曲率的作用是使得纤维流逐渐接近纺纱杯纤维滑移壁的曲率。这样，防止了纤维被压紧，纤维被压紧会导致成品纱线显著的强度损失。该曲率优选通过通道加宽或通道扁平实现。曲率集中在纤维导向通道的内壁使得纤维流集中在第二通道部分的外壁区域附近；但重要的是避免纤维在纤维导向通道中转向过急而致使纤维被压紧。
根据权利要求5的通道结构确保维持纺纱过程所需的空气流量。
如权利要求6所述，在优选实施例中，所述纤维导向通道由两部分构成并包括基本固定设置的连接体以及安装成易于更换的通道板适配器。在这种情况下，在连接体中布置有具有槽形入口和优选圆形出口的第一通道部分，而所述通道板适配器具有第二通道部分，该第二通道部分具有圆形入口和同样呈槽形的出口，但该出口相对于入口绕纤维导向通道的纵向轴线旋转约90°。
有利的是，布置在连接体中的第一通道部分的出口和布置在通道板适配器中的第二通道部分的入口关于它们的形状和尺寸彼此匹配。也就是说，在纤维导向通道的整个长度上，提供均匀输送的气流，且单纤维从一通道部分到另一通道部分的过渡几乎是无中断的。连接体的出口与通道板适配器的入口的确切一致还可以使得在必要时，例如在更换批次时，能够无问题地更换通道板适配器。
不会由于更换这种类型的通道板适配器而对纤维导向通道内部的输送空气流产生负面影响。
这种实施方式使得纤维流集中在第二通道部分的外壁区域附近并因此而有利于被输送的单纤维集束。
另外，在一优选实施方式中，纤维导向通道的出口这样定位，即，使得在纤维被输送到纺纱杯的滑移面时在输送区域和纺纱杯开口之间保留至少0.5mm的无纤维环部分(权利要求7)。这种纤维导向通道出口的结构和布置，确保几乎所有通过纤维导向通道输送的单纤维都到达纺纱杯凹槽并有助于纱线形成。换言之，使得由于纺纱杯开口无意吸入纤维的数量最少。
特别有利的是，如权利要求8所述，纤维导向通道出口的高度在1.5mm和4.5mm之间。这样的出口尺寸可以使得这些纤维准确限定地沉积在纺纱杯纤维滑移面对此规定的区域上。
下面参照附图描述的实施例更详细描述本发明。其中图1是具有根据本发明纤维导向通道的自由端纺纱装置的侧视图；图2a至2c是纤维导向通道的连接体的不同视图，包括纤维导向通道的第一通道部分；图3是通道板适配器的立体图，包括纤维导向通道的第二通道部分；图4是根据图3的通道板适配器的另一视图；图5详细示出了根据本发明的纤维导向通道；以及图6示出了沿纤维导向通道中的假想中心线产生的截面层次。
具体实施例方式
如公知的那样，图1示出的自由端纺纱装置1具有纺纱杯壳体2，在纺纱期间，纺纱杯3在其中高速转动。在所示实施例中，该纺纱杯3通过其纺纱杯轴2支承在支承盘轴承装置4的轴承孔中并因此而通过例如永磁止推轴承21沿着轴向方向固定。
该纺纱杯3的驱动器或者如所示那样通过切向传动带5实现或通过单独驱动器来实现，该切向传动带5通过支承辊而布置在纺纱杯轴22上。在其前面开口的纺纱杯壳体2通过抽吸管线6与真空源(未示出)连接并在纺纱操作期间通过所谓的纤维通道板45封闭。该纤维通道板45通过一个密封件17抵靠在纺纱杯壳体2的端面上，该纤维通道板45布置在被安装成可绕枢轴16有限转动的盖件7上。
在盖件7上集成有纤维条供给和开松机构8，该机构8还包括纤维条开松辊9、纤维条喂入辊10以及纤维导向通道11。如图1所示，在纤维条喂入辊10通过沿机器长度延伸的驱动轴或如图所示通过单独的驱动器15(优选步进电机驱动)而作用时，在开松辊壳体23中运转的纤维条开松辊9例如由切向传动带12驱动。
在纤维条通道板45中优选加工出朝着纺纱杯3开口的容纳部分13，该容纳部分13例如具有呈圆形、圆锥形的接触面。
在该容纳部分13中固定有所谓的通道板适配器18，从而使通道板适配器18易于更换并能够以精确角度定向。在图3和图4中以放大比例示出的通道板适配器18具有中心通孔14，在该中心孔14中，在其输入侧定位有纱线拉出嘴19，而在其输出侧定位有小的纱线拉出管20。此外，在通道板适配器18中还布置有纤维导向通道11的通道部分11B，该通道部分11B具有槽形的出口26和优选圆形的入口31。
如图1所示且如图5更详细所示，开松辊壳体23通过纤维导向通道11与纺纱杯壳体2气动连通。即，通过纤维条供给和开松装置8从喂入纤维条梳理成的单纤维通过纤维导向通道11输送到纺纱杯壳体2并接着输送到高速运转的纺纱杯3。
可以看出，具体如图5所示，所述纤维导向通道11在其入口25和其出口26之间由两部分构成。这意味着该纤维导向通道11由第一纤维导向通道部分11A和第二纤维导向通道部分11B构成。在这种情况下，纤维导向通道11的、具有与开松辊9的安装部相匹配的入口25的第一纤维导向通道部分11A布置在连接体29中，而终结于出口26的第二纤维导向通道部分11B集成在通道板适配器18中。
如图所示，纤维导向通道11的入口25和出口26具有槽形形状并被布置成相对于纤维导向通道11的纵向轴线28彼此旋转约90°。也就是说，纤维导向通道11的入口25的最大延伸部B与开松辊9的旋转轴线27平行，而纤维导向通道11的出口26的最大延伸部L被布置成大致与通道板适配器18的纵向轴线33垂直，并因此而布置成与纺纱杯3的旋转轴线垂直。
可以看出，具体如图2a-2c所示，在连接体29中布置的通道部分11A具有槽形入口25，该入口25的最大的延伸部B与开松辊9的旋转轴线27平行延伸。该通道部分11A的自由截面轮廓终结于优选呈圆形的出口32。在这种情况下，出口32的形状以及大小与第二通道部分11B的入口31相匹配。该第二通道部分11B集成在通道板适配器18中并终结于槽形出口26中(具体如图3和4所示)。如图4所示，在其整个长度上具有近似相等的大自由截面A的第二通道部分11B整体上朝向通道板适配器18的纵向轴线33稍微弯曲。
在这种情况下，靠近通道板适配器18的纵向轴线33的通道板部分11B的壁部分34比外壁部分35稍微更急剧地弯曲，该外壁部分35相对于纺纱杯3的纤维滑移面36几乎相切地延伸。在这种情况下，通道板部分11B的并且也是纤维导向通道11的出口26具有高度H，该高度H优选在1.5mm和4.5mm之间。在这种情况下，该出口26这样设置(参见图5)，即，使得在纺纱杯3的纤维滑移面36上形成一无纤维环39，该无纤维环39朝向纺纱杯开口37的宽度至少为0.5mm，但优选为很宽。
在图6中还可以看出，纤维导向通道11的截面区域在区域Z的截面31、32上是如何从入口25变化到出口26的。在这种情况下，可以看出，投影的自由截面50明显比所有其它截面小。因此，基本到达投影的自由截面50的有效纤维集束不会导致减小空气流量的截面，从而影响操作。
权利要求
1.一种纤维导向通道，用于将单纤维气动输送到在纺纱杯壳体中以高速运转且能够经受真空的纺纱杯中，所述单纤维通过自由端纺纱装置的、在开松辊壳体中旋转的开松辊从喂入纤维条梳理而成，其中，布置在用于封闭纺纱杯壳体的盖件中的纤维导向通道的入口侧的宽度与开松辊的安装部相匹配，所述纤维导向通道的入口和出口具有槽形形状且所述入口的最大延伸部(B)与所述开松辊的旋转轴线平行地延伸，其特征在于所述纤维导向通道(11)的出口(26)的最大延伸部(L)相对于入口(25)的最大延伸部(B)绕纤维导向通道(11)的假想中心线(28)转动90°±15°，其中，所述纤维导向通道(11)在入口(25)和出口(26)之间具有大致呈柱形的区域(Z)，其中从入口(25)到该区域(Z)，所述纤维导向通道(11)的截面不断减小。
2.根据权利要求1所述的纤维导向通道，其特征在于，在所述区域(Z)内的通道截面至少为大致圆形。
3.根据权利要求1或2所述的纤维导向通道，其特征在于，所述纤维导向通道(11)在其最后的三分之一处通过其形成于此的扁平部分而朝着纺纱杯的转动方向的方向弯曲。
4.根据权利要求3所述的纤维导向通道，其特征在于，相对于弯曲方向靠内的壁部分(34)比相对的壁部分(35)更急剧地弯曲。
5.根据权利要求3或4所述的纤维导向通道，其特征在于，在整个通道长度上将截面面积选择成这样，即，确保用于纺纱过程足够大的空气流量，而不管各截面形状如何。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的纤维导向通道，其特征在于，所述纤维导向通道(11)由两部分构成，并包括在连接体(29)中布置的具有入口(25)和出口(32)的通道部分(11A)以及在通道板适配器(18)中布置的具有出口(26)和入口(31)的通道部分(11B)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的纤维导向通道，其特征在于，靠近纺纱杯开口(38)的在出口(26)区域的壁部分(37)这样布置，即，使得在纺纱期间，在纺纱杯(3)的纤维滑移面(36)上沿着纺纱杯开口(38)的方向形成大于等于0.5mm的无纤维环(39)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的纤维导向通道，其特征在于，所述纤维导向通道(11)的出口(26)的高度(H)在1.5mm和4.5mm之间。
全文摘要
本发明涉及一种纤维导向通道，用于将单纤维气动输送到在纺纱杯壳体中以高速运转且能够经受负压的纺纱杯中，所述单纤维通过在自由端纺纱机的开松辊壳体中旋转的开松辊从喂入纤维条梳理而成。位于用来封闭纺纱杯壳体的盖件中的纤维导向通道的入口侧宽度与开松辊的安装部相适应。根据本发明，纤维导向通道(11)的入口(25)以及出口(26)都被构造成槽形，其中入口(25)的最大延伸部(B)与开松辊(9)的旋转轴线(27)平行延伸，而纤维导向通道(11)的出口(26)的最大延伸部(L)相对于入口(25)的最大延伸部(B)绕纤维导向通道(11)的中心线(28)转动90°±10°。
文档编号D01H4/38GK1867708SQ200480029953
公开日2006年11月22日 申请日期2004年8月3日 优先权日2003年10月16日
发明者贝蒂娜·沃伊登, 彼得·沃伊登, 伯恩哈德·施瓦贝, 汉斯·格雷克施, 海因茨-格奥尔格·瓦森霍芬 申请人:索若两合股份有限公司