专利名称：环锭纺纱机的制作方法
技术领域：
本发明是关于具有锥面钢领的环锭纺纱机，倾斜表面法兰上位于钢领板上的基体及钢丝圈运转部分之间;钢领运转部分上有一个拱鼻，它确定了钢丝圈运行位置;由此选择基体及运转部分的尺寸，使钢领从基体至运转部分逐渐斜削的，有倾斜面的钢领类似于一个截头圆锥体;在钢领纵向截面内，拱鼻高度最多为拱鼻厚度1.5倍，而拱鼻的高度是沿着平行于圆锥面母线方向测量的，拱鼻的厚度则是沿着横向测量。
锥面钢领从有关专利如美国专利说明书3，159，963中可有所了解。
使用锥面钢领是用来增加钢领及钢丝圈之间的接触面积，降低特定的表面压力，以减少磨损，同时改善钢丝圈在钢领中运动稳定性。
在已知的锥面钢领中锥面倾斜度，也就是钢领内侧回转区的倾斜度，设计为与垂直方向成类角38°以上。可是由于回转区较大的倾斜度，在钢领最小内径处作用于钢领与钢丝圈之间的应力就相当大，这一点将在以后详细论述。尤其是在高速纺纱时，作用于钢丝圈上相当大的局部应力大大降低了其使用寿命。
假如锥面钢领中锥面内侧回转区的曲率半径只是很小，由于未能足以使钢丝圈进入与钢领线性接触的稳定位置，从而使其就变得不够稳定。这还导致钢丝圈及钢领的磨损增加。假如钢领最小内径处的半径选择得太小，钢领与钢丝圈之间在上述位置处的表面压力就要比钢丝圈在其它位置处高得多。这就导致有关部位的磨损增加，使得钢丝圈在环锭纺纱机中的使用寿命进一步缩短。这是按目前工艺水平所能解决的情况。此外，这种钢领的缺点是钢领运动部分的拱鼻高度选择得太高。沿着锥面倾斜方向所测得的高度为拱鼻厚度的二倍，这样就增加了钢丝圈的尺寸，相应地增加了其质量。在钢丝圈直径给定的情况下，由于钢丝圈离心力使表面压力相当大。如果要保持钢丝圈质量不变，钢丝圈的钢丝直径就必须选得很细，结果使得钢丝圈和钢领之间的表面压力由于较小的回转区面积而变得很大，以致出现不可接受的磨损。
在英国专利说明书1，556，151中介绍的锥面钢领，它与垂直方向的倾斜角大约为30°。此外，其拱鼻的尺寸也较其它已知的锥面钢领稍合适一些，拱鼻的高度比其厚度只大一点。不过这种钢领也有缺点，在最小内径处钢领表面曲率半径与其它类型锥面钢领相比较小，这样，在该处以及钢丝圈和钢领的相关接触区内就产生了相当大的应力。
本发明的任务是为环锭纺纱机提供一种既具有很高使用寿命的钢领，允许高速纺纱，又能使钢丝圈在钢领上有良好的运转性能。如果给定了一个钢丝圈直径，即使钢丝圈的钢丝直径较细，其磨损限度仍能保持较小。
根据本发明的具有锥面钢领的环锭纺纱机的钢领的拱鼻的厚度为2.0-2.6mm，高度为2.2-2.8mm，位于钢领最小直径处的直径D处的部分回转区的半径R1在其内侧至少为1mm。
具有本发明特点的环锭纺纱机，要获得较高的纺纱速度，并能降低对钢丝圈及钢领的磨损是完全有可能的。由于钢丝圈在钢领上良好的运转性能，纱线的质量得以改进，也减少了纱线的断头。
本发明将参照有关示图作进一步详细的论述。其中
图1为通过带钢丝圈的钢领的纵向局部剖视图。
图2为钢领纵向局部截面图。
图3为钢领及钢丝圈运转处于倾斜位置时局部示意图。
图4为钢丝圈运转时沿图3中Ⅳ-Ⅳ方向局部剖面图及钢丝圈的受力图。
图5为按照本发明位于钢领上钢丝圈的受力图(如实线所示)，以及按现有工艺水平位于钢领上钢丝圈的受力图(如虚线所示)。
如图1、2所示，本发明的钢领1是固定在环锭纺机的钢领架15上。钢领1的基体14向上沿伸与所谓的锥面法兰11连为一体，而该锥面法兰进一步向上伸进钢领的运转部分12。上述锥面法兰11类似于一个截头圆锥体，其母线与垂直方向成α角，如图2所示。在钢领的顶端，位于钢领运转部分12内有一拱鼻12′，它连同回转面13一起引导钢丝圈2在钢领上回转。回转面13由点A和点B之间的曲面组成，该曲率半径R2为常量。在点A上方，钢领运转部分12内，紧连着一段半径为R1的回转面13′，点A、B之间的连接线C与垂直方向成α角，最以好为33°±2°。在图1、2中钢领纵向截面中未画出钢丝圈2紧贴在钢领11上。钢丝圈2实际上由包围在拱鼻12′上的一个外脚21及一个内脚22所组成。钢领回转区13，如图所述，是由半径为R1及R2的圆环面所组成，在理想情况下，是由在纵向截面内曲率半径连续变化的双曲面所组成。实际上，只要提供一个半径为常量的曲面来近似该双面就足够了。钢丝圈2的内脚22在点A、B之间可以是直线。钢丝圈2在钢领1上旋转时产生倾斜，如图3所示，钢丝圈内脚22就均匀地搁置在点A、B之间的钢领面上。假如钢丝圈脚22的内轮廓处在点A处，那么它也就可均匀地处于点A的上方。如果钢领中半径R1为1.0mm，则钢丝圈相应的内半径R3则选定为例如1.2mm。在拱鼻12′圆周上，钢丝圈外脚21的形状对钢丝圈的功能就不很重要了。在拱鼻12′与钢丝圈外脚21的内轮廓之间必须有足够的间隙，使得钢丝圈2在钢领1中旋转时，不和拱鼻12′的外表面接触。在纵向截面内钢领2的尺寸最好选择如下R1＝1.0……1.5mmR2＝20……25……30mmα＝30……33……36°
H＝2.0……2.5……3.0mmK＝2.0……2.3……2.7mm以上推荐的下划线值最适合环锭纺纱机纺制5～30tex的纱线。图1中内径D可选择在36mm和40mm之间。
图3所的是钢领1上的钢丝圈2沿圆周方向如箭头L旋转时钢领1的局部示意图。钢丝圈2上部的细纱G绕锭子3旋转形成一个气圈，细纱弯绕过钢丝圈2上部，沿着锭子旋转的切线方向(箭头G′)卷绕。如图3所示，钢丝圈2在钢领中旋转时处于倾斜状态。其倾斜度取决于各种不同的因素，例如纺纱速度、纱支范围、锭子直径、纱线纤度以及钢领1和钢丝圈2之间的摩擦条件等。在理想条件下，钢丝圈2可在钢领1中自行调整，使得钢丝圈的内脚22与钢领内侧近似于双曲面的母线相贴合。如前所述，在纵向截面内该双曲面的一部分是由位于点A、B之间曲率半径为R2的回转区13所构成。
图4是沿图3中剖面线Ⅳ-Ⅳ的钢领剖面图。图4画出了作用于钢线圈上的力，即由钢丝圈的质量而引起的离心力F;在该剖面内纤维对钢丝圈的作用力分量R;钢领对钢丝圈2的正压力N，该力是由于钢丝圈2及钢领1之间在点A下方的表面压力所引起;另外还有一个钢领1的部分回转区13′传送到钢丝圈相应部位的支撑力S。钢领1同钢丝圈2之间的接触区域如图中虚线箭头Z所示。
图5是以封闭线表示的保持钢丝圈2平衡的受力图。实线所示的是按本发明的环锭纺纱机钢领的受力情况;虚线所示的是现有工艺水平的环锭纺纱机，如上面提到的美国专利说明书3，159，963中的钢领受力情况;离心力F′实际上比本发明中的离心力F大，这是因为现有水平的钢丝圈外脚要比本发明中钢丝圈外脚21长得多。在剖面内纤维的作用力分量R和R′被认为是相同的。正压力N与离心力F形成角度最好为α＝33°，而在虚线受力图所示的相应角度要大一些，如上述的美国专利说明书中的钢领内侧回转区的倾斜角为38°。假定支撑力S或S′在上述两种情况下具有同相的夹角，并指向相应的离心力F或F′的起点，构成一个封闭的受力图，则正压力N或N′的大小就可分别求出。图5中两种受力图的比较说明，按现有工艺水平的支撑力S′相对要比按本发明实施例中的支撑力S要大得多。因此可推断出在部分回转区13′上由钢领对钢丝圈的支撑力S所引起的磨损，在本发明的情况下相对地比在由普通的钢领及钢丝圈组合的情况下要低得多。这还说明了按本发明的实体具有较高的纺纱速度，同时有效好的纱线质量以及较小的钢领及钢丝圈的磨损。
插图说明1.钢领11锥面法兰12运转部分12′运转部分上的拱鼻13回转区13′部分回转区14钢领的基体15钢领架2钢丝圈21钢丝圈外脚22钢丝圈内脚3锭子G细纱G′纱线运动或卷绕方向L钢丝圈的运动方向R纤维作用力在截面内的分量F钢丝圈的离心力N在回转区上钢领对钢丝圈的正压力S支撑力F′R′N′S′根据现有工艺水平的钢丝圈的受力图解F，R，N，S根据本发明的钢丝圈的受力图解D钢领的内径
权利要求
1.具有锥面钢领的环锭纺纱机，其倾斜表面法兰是位于钢领架上的坐落的基体及钢丝圈运转部分之间；钢领的运转部分上有一个拱鼻，它确定了钢丝圈运行位置；由此选择基体及运转部分的尺寸，使钢领从基体至运转部分逐渐斜削的，有倾斜面的钢领类似于一个截头圆锥体；在钢领纵向截面内，拱鼻高度最多为拱鼻厚度的1.5倍，而拱鼻的高度是沿着平行于圆锥面母线方向测量的，拱鼻的厚度则是沿着横向测量的；其特征在于拱鼻的厚度为2.0～2.6mm，高度为2.2～2.8mm，位于钢领最小直径处的直径D处部分回转区的半径R1在其内侧至少为1mm。
2.按权利要求1所述的环锭纺纱机，其特征在于位于钢领1运转部分12内侧的回转区13的半径R2是在纵向截面内测量的，最大不超过30mm。
3.按上述权利要求之一所述的环锭纺纱机，其特征在于钢领内侧的回转区13是由一半径为R2的曲面所组成，其中线与垂直方向倾斜角最大不超过35°。
4.按上述权利要求之一所述的环锭纺纱机，其特征在于钢丝圈2的内径R3确定为半径R1的1.2倍。
全文摘要
具有锥面法兰(11)的环锭纺纱机，其中钢领内侧的部分回转区(13)的半径(R2)接近25mm，它逐渐变小至钢领最小直径D处的半径(R1)至少为1mm。钢领(1)的运转部分(12)上的拱鼻(12′)的高度(H)最多为拱鼻厚度(K)的1∴倍。这样就允许使用外形尺寸较小的钢丝圈，即可选择较粗的钢丝圈材料，从而钢丝圈在钢领中的使用寿命与现有工艺水平相比有很好的增加。
文档编号D01H1/02GK1071210SQ91109360
公开日1993年4月21日 申请日期1991年9月24日 优先权日1990年5月29日
发明者A·维尔姆里, H·施塔尔达 申请人:里特机械公司