专利名称：用于针布的异形钢丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用梳理机来处理纺织用纤维的异形钢丝，特别是用于对纤维网进行搓条的搓条辊。本发明的异形钢丝包括肋部和在所述肋部的长度上的多个齿。
背景技术：
在现代的梳理装置中，纤维将与多个梳理元件接触。梳理元件是辊或者是扁平或曲线形的盖板或段，全部包覆有齿。在梳理元件之间的各相互作用被称为梳理点，其中，在梳理机上，纤维在所述梳理元件之间被分开并梳理。图1示出了梳理装置的这样一个实例。在锡林辊和工作辊(或者工作罗拉)之间的相互作用可以作为梳理点的示例。一般，对于锡林辊和工作辊之间以及锡林辊和道夫辊之间的梳理相互作用来说，在相互作用的辊之间进行纤维的部分转送。在不同的梳理点处分开并梳理纤维之后，需要通过从辊中把纤维以纤维网的形式取出而从梳理机中移除纤维。为了当从梳理机中取出纤维时改变纤维网中纤维的分布，可以使用“搓条辊”(或者搓条器)。搓条器是设置在道夫后面的一个或两个辊。这些辊对来自道夫的纤维网进行搓条。FR2821863描述了特别是用于道夫、工作辊或者搓条锡林的梳理机设备，包括具有前迎表面和后表面的径向突起齿。一些齿的背面具有用于保持向外滑动纤维的凹口。W002/077338描述了一种用于罗拉梳理机的剥棉辊的锯齿形钢丝，其中，各个齿的后角从齿根向齿顶增大。为了改善剥棉辊向后续填塞辊的输出性能，齿的背面在齿尖区域中是很陡的，而胸角很大，从而便于从高速旋转的滚筒上接收纤维。通过使搓条器比之前辊的速度低，并且通过使用更多的钢丝以及较低的点密度，能够在每单位给定表面积上收集更多纤维网并且将纤维搓条成更重的纤维网。搓条辊的直径应当足够大，以便控制更重的纤维网。由于该搓条作用，与道夫上纤维在生产方向上强烈定向相比，纤维更竖直且更随机地定向。根据经验已知，搓条棍不应超过一定的最高速度,例如，200m/min。速度引起了问题，例如松散纤维(纤维飞花)；纤维网的织边趋于形成毛边，或者纤维网自身撕裂，并且纤维网从搓条辊至下一辊(装载)的转送不完全，从而需要时常停止梳理机来清理承载辊。因此，这些提到的问题对生产和产品质量产生了损害。
发明内容
本发明的至少某些实施例的目的是设计出一种用于针布的异形钢丝，例如用于搓条辊，能够在梳理期间有效地穿透、捕获并控制合成纤维和天然纤维。本发明的至少某些实施例的另一目的是设计出一种用于针布的异形钢丝，例如用于搓条辊，能够提高从道夫至搓条辊的纤维转送效率。本发明的至少某些实施例的另一目的是设计出一种用于针布的异形钢丝，例如用于搓条辊，耐磨损性好，从而不必经常更换梳理机的辊和盖板上的针布，因而节省了时间和维护成本。本发明的至少某些实施例的另一目的是设计出一种用于针布的异形钢丝，例如用于搓条辊，能够产生纤维空间，以便能够在针布梳针中保持更多的纤维。本发明的另一目的是提供一种异形钢丝，能够在梳理过程期间给纤维施加摩擦阻力。因此，本发明的一个方面是一种异形钢丝，其具有肋部和在所述肋部的长度上的多个齿，其中，所述多个齿相对于所述肋部成一定角度倾斜，其中，所述齿具有前部和后部，其中，所述前部是所述齿的朝向肋部倾斜的内侧部分，且所述后部是所述齿的外侧部分，并且其中，具有所述后部的至少一个齿包括至少一个鼻部切割段，该鼻部切割段包括通过弯曲部连接的倾斜部(LI)和底部(L2)，倾斜部(LI)和底部(L2)之间的鼻角(α )在20°到75°的范围。本发明的另一方面是一种用于梳理机的搓条辊，其具有可旋转的圆筒体，该圆筒体被异形钢丝所包覆，该异形钢丝具有肋部和在所述肋部的长度上的多个齿，其中，所述多个齿相对于所述肋部成一定角度倾斜，其中，所述齿具有前部和后部，其中，所述前部是所述齿的朝向肋部倾斜的内侧部分，且所述后部是所述齿的外侧部分，并且其中，具有所述后部的至少一个齿包括至少一个鼻部切割段，该鼻部切割段包括通过弯曲部连接的倾斜部(LI)和底部(L2)，倾斜部(LI)和底部(L2)之间的鼻角(α )在20°到75。的范围。本发明的异形钢丝的优点解决了与搓条辊速度限制有关的问题，其中，速度可以增大，同时纤维从道夫至搓条辊的转送效率增加，从而导致了梳理机的高产出。在本发明的一个方面，异形钢丝具有至少两个鼻部切割段。本发明的异形钢丝的优点是进一步增大了道夫和搓条辊之间的纤维转送效率。因此，转送可以是均匀的，这意味着所有的纤维在同一时刻转送，并且避免了在道夫和搓条辊之间形成波形。结果，与道夫和搓条辊之间存在波形转送的情况相比，最终的纤维网在外观和每单位面积的质量方面更均匀。 在本发明的一个方面，异形钢丝的鼻部切割段的尖端被修圆角，以形成鼻部半径，并且所述鼻部半径可以在O.1毫米到O. 4毫米的范围。本发明的异形钢丝的优点是增加了耐磨损性。因此，本发明的另一方面是一种通过包括以下步骤的过程来制造本发明的异形钢丝的方法(i)借助于连续的进给机构来进给钢丝；和，(ii)利用刀片来执行切分程序，其中，所述刀片设置成穿过异形模。
图1示出了梳理装置100的不同元件。典型的梳理装置包括主锡林101、清洁辊102、工作辊103、杂质移除装置104、剥取辊105、提花剥取辊106、提花辊107、道夫108、搓条辊110、传送器112和压辊113。图2显示了根据现有技术的搓条辊的异形钢丝。该异形钢丝包括肋部210和多个齿220。异形钢丝的轴向截面还显示为230。图3和4以侧视图显示了根据本发明的异形钢丝的不同实施例。定义术语“前角”是指齿的前部314和肋部310之间的角度Y。前角Y可以在30°到70°的范围。在一优选实施例中，所述角度为55°。在另一优选实施例中，所述角度为55。。术语“后基角”是指齿的后部316的基部(在鼻部切割段下面)和肋部310之间的角度β。后基角β可以在25°到65°的范围。在优选实施例中，后基角为41°。术语“后顶角”是指齿的后部316的顶部(鼻部切割段的倾斜部分LI)和肋部310之间的角度S。后顶角δ可以在25°到65°的范围。在优选实施例中，δ为25°。术语“齿距叩是异形钢丝上的一对相邻齿312之间的纵向距离。齿距可以在1. 50毫米到8. 00毫米的范围。在本发明的一个实施例中，齿距为3. 60毫米。术语“齿深”TD是指齿的深度。齿深可以在2. 00毫米到5. 00毫米的范围。在本发明的一个实施例中，齿深为3. 30毫米。在另一实施例中，齿深为3. 05毫米。术语“肋高”RH是指肋部的宽度。肋高可以在1. O毫米到2. 20毫米的范围内。在本发明的一个实施例中，肋高为1. 80毫米。在本发明的另一实施例中，肋高为1. 40毫米。术语“条纹”是指沿着异形钢丝的纵向方向的多个细小的平行凹槽/纹理。在本发明的一个实施例中，异形钢丝的齿包括沿着所述异形钢丝的纵向方向的条纹。在本发明的另一实施例中，条纹沿着所述鼻部切割段定位。术语“间隔段”是指一对齿之间的间距，并且特别是，所述段是指所述齿的基部，其中，一个齿的前斜面和相邻齿的后斜面朝向肋部汇聚。图3还描绘了本发明的不同间隔段。在本发明的一个实施例中，第一齿的后斜面至肋部的汇合点与第二相继齿的前斜面到肋部的汇合点之间的距离定义为“间隔段”。在本发明的一个实施例中，间隔段是径向弯曲部342。在本发明的又一实施例中，间隔段在汇合点R1、R2处径向弯曲，并且所述汇合点之间的部分为平底344。在本发明的又一实施例中，间隔段在汇合点处径向弯曲，并且所述汇合点之间的部分相对于肋部346成锐`角地倾斜。术语“鼻部切割段”是指对至少一个齿的后部的特殊设计，并且所述设计包括倾斜部分(LI)和底部(L2)，符合鼻子的轮廓。本发明的异形钢丝的至少一个齿的后部可以包含一个、两个或三个鼻部切割段。在本发明的一个实施例中，至少一个齿的后部包含一个鼻部切割段。术语“鼻尖段”如俯视图所示是由两个直线部分或者弯曲部分在一点处汇合而组成的，例如，鼻尖段定义为LI (鼻部切割段的倾斜部分)和L2 (鼻部切割段的底部)的汇合点，例如，可以通过在点区域410中修圆角成较小的鼻部半径R3来修改所述点。例如，鼻部半径R3可以在O.1到O. 4毫米的范围。在本发明的一个实施例中，鼻部半径R3为O. 15毫米。术语“鼻角”是两条直线LI (鼻部切割段的倾斜部分)和L2 (鼻部切割段的底部)之间形成的角度，并且被称为鼻角α。如果如图中例如410、420、430、440所示通过弯曲部分来连接两条直线11和L2，则LI和L2可以表示与弯曲部分相切的切线，并且两条切线的汇合点之间的角度称为鼻角α。在本发明的一个实施例中，鼻角α在20°到75°的范围，优选在30°到60°的范围，更优选在37°到58°的范围，最优选在40°到50°的范围。
具体实施例方式图3示出了本发明的异形钢丝300，其具有肋部310和在所述肋部的长度上的多个齿312，其中，所述多个齿相对于所述肋部成一定角度倾斜，其中，所述齿具有前部314和后部316，其中，所述前部是所述齿的朝向肋部倾斜的内侧部分，且所述后部是所述齿的外侧部分，并且其中，具有所述后部的至少一个齿包括至少一个鼻部切割段318。本发明的异形钢丝的齿相对于肋部的倾角可以是指前角、后基角、后顶角及它们的组合。在一个实施例中，本发明的异形钢丝用于搓条辊。在一个实施例中，本发明的异形钢丝具有肋部和在所述肋部的长度上的多个齿，其中，所述多个齿相对于所述肋部成一定角度倾斜，其中，所述齿具有前部和后部，其中，所述前部是所述齿的朝向肋部倾斜的内侧部分，并且所述后部是所述齿的外侧部分，并且其中，具有所述后部的至少一个齿包括至少一个鼻部切割段，并且其中，所述角度是指前角、后基角和后顶角，并且其中，所述前角为55°，并且其中，所述后基角为41°，并且其中，所述后顶角为25°。图3还描绘了本发明的齿的尖端的不同形状。在本发明的一个实施例中，尖端的形状为切割点330。在本发明的另一实施例中，尖端的形状为半鹰钩状332。在本发明的又一实施例中，尖％5的形状为全鹰钩状334。在本发明的又一实施例中，尖纟而的形状为双后角336。在本发明的又一实施例中，尖端的形状为平台338。在本发明的又一实施例中，尖端的形状为圆角339。在本发明的一个实施例中，肋的形状为矩形的，以形成楔形的针布钢丝。在本发明的另一实施例中，肋的形状为V形互锁。在本发明的又一实施例中，肋的形状为矩形的，以形成L形的钢丝。图4示出了本发明的异形钢丝400，其具有两个彼此相继的鼻部切割段。
可以按以下方式来制造本发明的异形钢丝。原料是具有以下钢成分的线材(通常直径为1. 20毫米或者7. O毫米)。-碳含量O. 30% 到 2. 0%,例如，O. 5 到1. 2% ;例如，O. 6 到1. 1% ；-硅含量O. 10% 到 2. 5%,例如，O. 15 到1. 60% ；-锰含量O. 10% 到 2. 0%,例如，O. 50 到 O. 90% ；-铬含量O. 0% 到 2. 0%,例如，O. 10% 到1. 50% ;例如，O. 10% 到 O. 90% ；-钒含量 O. 0% 到 2. 0%,例如，O. 05% 到 O. 60% ;例如，O. 10% 到 O. 50% ；-钨含量O. 0% 到1. 5%,例如，O. 1% 到 O. 70%。在本发明的一个实施例中，异形钢丝的成分可包含铬或者钒。在某些其他成分中，存在铬和钒两者。硫和磷的含量优选保持尽可能低，例如，两者都低于O. 05%，例如，低于
O.025%。对线材进行冷拔和干拔，直到达到所要求的非圆轮廓。可以借助于四辊式拉丝模(Turks heads)或者借助于辊来进行轧制。可以借助于异形拉拔模来进行拉拔。取决于应用，轮廓可以是正方形、矩形或者呈L形。L形的基腿形成肋部，并且L形的顶腿将容纳最终齿。在这样成形后，借助于切削操作优选为冲压操作来在异形钢丝中形成齿。在形成齿之后可以是清理钢丝表面的操作。之后，对所形成的锯齿形异形钢丝进行某些热处理，旨在对锯齿形钢丝的肋部消除应力并且旨在硬化齿。因此，加热整个锯齿形钢丝直到600° C附近的温度，并且齿获得额外加热直到达到大约900° C的温度。之后，淬火整个钢丝，以便对齿根消除应力并且硬化齿，因为齿的温度跃变更大。整体加热到600° C可以借助于感应加热或者借助于气体燃烧器来进行。齿加热到900° C可以借助于另外的气体燃烧器或者通过使齿穿过等离子弧或焰来进行。可以在油浴槽或者聚合物浴槽中进行淬火操作。钢丝的热处理之后可以是清理钢丝表面的操作。可以通过目测纤维网均匀度和纤维网中存在的棉结数量来检验本发明的针布钢丝的性能。对于用梳理后的纤维网制成的特定无纺织物，可以进行与具体应用相关的实验，以对梳理的纤维网进行比较。例如，沿纵向(MD)和横向(⑶)的拉伸强度及其比值。对于滤布，过滤参数(例如，渗透性、过滤性能…)与产品的均匀度极为相关。
任何附图标记不限制权利要求的范围。
权利要求
1.一种异形钢丝(300)，其具有肋部(310)和在所述肋部的长度上的多个齿(312)，其中，所述多个齿相对于所述肋部成一定角度倾斜，其中，所述齿具有前部(314)和后部(316)，其中，所述前部是所述齿的朝向所述肋部倾斜的内侧部分，并且所述后部是所述齿的外侧部分，并且其中，具有所述后部的至少一个齿包括至少一个鼻部切割段(318)，此外，其特征在于，所述鼻部切割段包括通过弯曲部分连接的倾斜部分(LI)和底部(L2)，并且倾斜部分(LI)和底部(L2)之间的鼻角(α )在20°到75°的范围。
2.如权利要求1所述的异形钢丝，其中，所述后部包括彼此相继的两个鼻部切割段。
3.如权利要求1或2所述的异形钢丝，其中，所述鼻部切割段的鼻角(α)在30°到60°的范围。
4.如权利要求3所述的异形钢丝，其中，所述鼻角(α)在30°到55°的范围。
5.如权利要求1或2所述的异形钢丝，其中，所述鼻部切割段(410)的尖端被修圆角以形成鼻部半径，并且其中，所述鼻部半径(R3)在O.1到O. 4毫米的范围。
6.如权利要求1到5中任一项所述的异形钢丝，其中，相对于所述肋部的所述角度为前角(Y)，并且所述前角在30°到70°的范围。
7.如权利要求1到5中任一项所述的异形钢丝，其中，相对于所述肋部的所述角度为后基角(β )，并且所述后基角在25°到65°的范围。
8.如权利要求1到5中任一项所述的异形钢丝，其中，相对于所述肋部的所述角度为后顶角(S )，并且所述后顶角在25°到65°的范围。
9.如权利要求1到8中任一项所述的异形钢丝，其中，所述尖端的形状选自于以下所构成的组(i)切割点(330) ;(ii)半鹰钩状(332)全鹰钩状(334) ;(iv)双后角(336) ;(V)平台(338) ；(vi)圆角(339)。
10.如权利要求1到9中任一项所述的异形钢丝，其中，所述齿还包括沿着所述异形钢丝的纵向方向的条纹。
11.如权利要求10所述的异形钢丝，其中，所述条纹沿所述鼻部切割段定位。
12.一种用于梳理机的搓条辊，该搓条辊具有用权利要求1到11中任一项所述异形钢丝所包绕的可旋转圆筒体。
全文摘要
一种异形钢丝，其具有肋部和在所述肋部的长度上的多个齿，其中，所述多个齿相对于所述肋部成一定角度倾斜，其中，所述齿具有前部和后部，其中，所述前部是所述齿的朝向肋部倾斜的内侧部分，并且所述后部是所述齿的外侧部分，并且其中，具有所述后部的至少一个齿包括至少一个鼻部切割段。
文档编号D01G15/88GK103069061SQ201180038735
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月11日 优先权日2010年8月9日
发明者L·万盖卢维, P·福尔尼尔 申请人:贝卡尔特公司, 贝卡尔特梳理解决方案公司