一种倍捻粗纱机的制作方法

本发明涉及纺纱机械，尤其是粗纱机。

背景技术：

粗纱机是纺纱过程中不可少的工序，将并条机或者梳棉机的纤维条，经过进一步的牵伸，达到环锭纺纱机所需的细度的纤维条，卷绕成管纱，以供环锭纺纱机使用。

当前市场主流的粗纱机采用锭翼加捻的方法，加捻同时卷绕，限制了速度，转速一般不超过3000rpm。比如专利cn111206311a“粗纱机的锭翼”。提出一种不改变锭翼主体的旋转速度的设定就变更锭翼圧掌的按压力的粗纱机的锭翼。该发明虽然能够改善纱线在筒管上卷绕的压力变化的缺陷，但是仍然采用了旋转的锭翼进行加捻方法，加捻后的纱线通过锭翼的压掌卷绕在筒管上成粗纱筒管纱，同时，粗纱管纱的直径受到了锭翼的尺寸的限制，不能增加粗纱管的容量。

近年来，一种新型的涡流纺粗纱机出现，如专利cn106460252a“纺纱准备机”，克服了传统粗纱机的锭翼加捻须条的局限性，采用了涡流喷嘴的加捻机构，极大提高了粗纱机的生产速度。但是这种新型的粗纱机由于采用涡流喷嘴的加捻机构，投资成本高昂。同时，所述的粗纱经过涡流喷嘴仅仅被施加了一次加捻效果。进一步地是，这种通过涡流气流将粗纱表面纤维进行加捻的方法，无法稳定控制粗纱被施加的捻度。

技术实现要素：

本发明提出一种倍捻的粗纱机，不仅克服了传统锭翼加捻的速度局限性，实现了“倍捻”的加捻效果，增加了管纱的容量和卷绕方式的多样化，而且投资成本更低，加捻效果更稳定。

本发明提出的具体方案是：一种新型的粗纱机的纺纱方法是来自条筒的纤维条经过牵伸系统的牵伸，到达所需的重量和细度后，一个旋转的第一旋转体将所述的纤维条进行加捻，加捻后的纤维条喂入第二个高速旋转体；所述的纤维条在第二旋转体的外表面卷绕至少半圈以后，优选地是0.5圈到10圈，从第二旋转体的纱线通道离开第二旋转体，同时被第二旋转体再次加捻后，在导纱罗拉的牵引作用下，通过卷绕结构，卷绕成筒纱或者管纱或者其他卷装形式。

所述的粗纱机，由一个个相邻的纺纱单元组成。每个纺纱单元包括纤维条喂入部分、纤维条牵伸部分、纤维条第一次加捻部分、纤维条第二次加捻部分和纱线卷绕部分。

所述纤维条喂入部分，提供粗纱机的喂入的纤维条。所述纤维条来自并条机或者梳棉机或者精梳机的条筒。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的每个纺纱单元的喂入的纤维条直接来自并条机的条筒。粗纱机的每个纺纱单元由一个条筒喂入纤维条。

所述纤维条牵伸部分，将来自条筒的纤维条经过牵伸结构的牵伸，拉伸到指定的纤维条定量和细度。所述纤维条牵伸部分可以采用目前粗纱机成熟的现有牵伸机构。目前粗纱机采用的二牵伸区的牵伸系统。作为本发明的一种优选实施方式，所述的牵伸系统，由3对上皮辊和下底罗拉组成的罗拉对组成一个二牵伸区的牵伸机构。

所述纤维条第一次加捻部分，将牵伸成预定细度的纤维条施加所需要的捻度，形成粗纱条。

不同于传统的粗纱机的锭翼加捻方法，本发明的所述纤维条第一次加捻部分，由一个高速旋转的第一旋转体来实施的。所述第一旋转体将牵伸后的纤维条带着一起旋转，围绕第一旋转体的旋转轴心线高速旋转，对纤维条施加捻度。根据粗纱条的捻度要求，这个施加的捻度是通过第一旋转体的转速来控制和调节。

所述纤维条从牵伸系统的前罗拉的钳口、导纱钩或者喂纱罗拉的纤维条喂入点，到喂入第一旋转体的点，是一段弧形的须条段。为了实现这个效果：所述的纤维条段与第一旋转体的接触面是光滑弧形的表面。这样的有利之处是：第一旋转体与须条段的光滑的接触部分，不仅可以尽量减少接触面之间摩擦和降低产生毛羽的不利影响，而且平滑没有折弯的接触面确保所述这段须条段在高速的牵引速度下，顺畅地卷绕在第二旋转体上。更为有利地是：所述纤维条段包括一段自由地围绕第一旋转体轴心线旋转的须条圈（也称之为气圈），减少了在高速旋转下须条的张力，从而能够比传统的纺纱方法更高的转速。进一步，纤维条从前罗拉的钳口、导纱钩或者导纱罗拉的须条喂入点到从第一旋转体离开的点被牵引出来，这段须条在几何形状上看，是一种类似弧形的几何结构。

第一旋转体可以设计为一个圆柱体或者类似圆柱体，更有利于高速旋转。

纤维条喂入第一旋转体的点是纤维条被第一旋转体握持的部分，可以设计为环、管、钩、槽或孔等形式。

纤维条离开第一旋转体的点是纤维条离开第一旋转体的部分，可以设计为环、管、钩、槽或孔等形式。

作为本发明的优选实施方式，所述纤维条喂入和离开第一旋转体接触部分的材料是陶瓷件或者类似陶瓷的材料。

进一步，为了减少纤维条与第一旋转体的接触部分，第一旋转体可以设计为类似一个凹型的中空结构，仅仅在纤维条喂入和离开第一旋转体时与第一旋转体接触。牵伸后的纤维条进入第一旋转体的凹型中空的部分，随着第一旋转体高速旋转后，所述纤维条离开第一旋转体。所述的第一旋转体可以由一个共同的龙带驱动，或者由一个单独的电机驱动。

纤维条第二次加捻部分，由一个高速旋转的第二旋转体组成。离开第一旋转体的加捻的纤维条，卷绕在第二旋转体的外表面。在第二旋转体外表面卷绕一定的圈数后，从一端进入第二旋转体的纱线通道，然后从纱线通道的另一端离开第二旋转体。由于纤维条在穿过第二旋转体的纱线通道过程中，被旋转的第二旋转体施加了第二次加捻。从而实现了“倍捻”作用。

纤维条在进入第二旋转体和离开第二旋转体过程中，在第二旋转体的外表面缠绕一定的纱圈数，作为优选的实施方式，所述纱圈数是0.5圈-10圈。

所述纤维条在喂入第二旋转体过程中，与第二旋转体的轴心线有一个夹角。所述夹角是一个小于或者等于90度角。所述夹角度数越低，当接近90度时，即纤维条以垂直方向喂入第二旋转体时，纤维条最为有利地卷绕在第二旋转体的外表面。

由于纤维条在喂入和离开第二旋转体的过程中，保持恒定的喂入和离开速度，从而保持在第二旋转体上缠绕一个恒定的圈数。进一步地是，纤维条卷绕在第二旋转体时，对纤维条增加了一个卷绕捻度；当纤维条离开第二旋转体时，对纤维条施加了一个退绕捻度。所述的卷绕捻度和退绕捻度大小相等，方向相反，从而纤维条没有增加额外的捻度。

所述的第二旋转体相当于一个“卷绕过渡”作用。经过第一旋转体加捻后的纤维条，卷绕在第二旋转体的外表面，然后离开第二旋转体。在这个过程中，第二旋转体的作用将高速旋转的纤维条的旋转运动，经过卷绕和退绕作用，转变为直线运动，同时保持了被第一旋转体施加的捻度。更为有利的是，变为直线运动的纤维条，更容易在卷绕结构的作用下，卷绕成所需要的卷装和形式：包括筒纱、管纱或者其他形式的纱线储存形式。

所述第二旋转体的纱线通道，是一个沿着旋转轴心线的通孔，能顺畅地让纤维条从一端进入，从另一端离开。由于第二旋转体的旋转，纤维条也跟随第二旋转体旋转，并且被第二次加捻。第一旋转体施加的第一次加捻和第二旋转体施加的第二次加捻，这两个捻度的捻向相同，从而起到了捻度叠加的效果，实现了倍捻的效果。

纤维条的第一次加捻的原理是：从牵伸系统的前罗拉钳口处被牵引的纤维条，随着第一旋转体旋转而被施加捻度。

纤维条的第二次加捻的原理是：从第二旋转体外表面退绕的纤维条，从纱线通道一端进入第二旋转体的纱线通道，从另一端被牵引罗拉牵引出来并且握持。由于第二旋转体的旋转作用，纤维条被施加第二次捻度。两个捻度捻向相同，捻度大小相等，从而达到了“倍捻”的效果。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的纤维条第二次加捻部分的第二旋转体是一个圆柱形或者圆锥形部件。所述的第二旋转体表面光滑，有利于纤维条在光滑的表面卷绕和退绕。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的纱线通道是第二旋转体沿着旋转轴心线方向的贯穿第二旋转体的通孔。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第二旋转体由共同的龙带驱动，或者由独立的电机驱动。

所述的卷绕部分，将加捻后的纤维条，即是粗纱条，通过卷绕结构卷绕所需的卷装形式：包括但不限于筒纱管纱或者其他所需的形式。本发明中，所述的卷绕部分，可以采用当前成熟的纱线卷绕技术。纱线的卷绕技术在自动络筒机和气流纺机中已经被广泛的使用。本发明中的所述卷绕部分，可以直接采用这种成熟的卷绕技术，将从第二旋转体牵引出来的粗纱条卷绕成所需要的卷装形式，以供下道工序的使用。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的粗纱机是一个单侧纺纱机，由本发明所述的一个个纺纱单元组成。喂入的条筒置于纺纱机的另一侧。所述的每个纺纱单元置于纺纱机的一侧。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的粗纱机是一个双侧纺纱机。喂入的条筒置于所述的每个纺纱单元的下方。每个纺纱单元，从下向上依次排列：纤维条喂入部分、纤维条牵伸部分、纤维条第一次加捻部分、纤维条第二次加捻部分、纱线卷绕部分。所述的双侧纺纱机，类似当前的双侧气流纺或者涡流纺的排列形式。这样的双侧粗纱机结构一方面节省了空间，另一方面更利于操作者进行操作，包括更换条筒，满纱后的更换筒纱，粗纱条断头的接头等操作。

本发明的有益之处是：1）不同于传统的锭翼加捻方式和新型的高速涡流气流的加捻方式，采用高速旋转地第一旋转体和第二旋转体将纤维条施加二次加捻和卷绕过渡后，将加捻后的纤维条由旋转运动转换为直线运动，从而实“倍捻”加捻作用和大卷装的粗纱机。2）提出基于本发明提出的加捻方法的一种单侧粗纱机和双侧粗纱机，从而实现了纺制粗纱的新的纺纱方法。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，用来解释本专利，并不构成对本专利的限制。附图中相同的附图标记标示了相同或者类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

在附图中：

图1是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的第一旋转体和第二旋转体示意图。

图2是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的纤维条喂入第二旋转体示意图。

图3是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的条筒纤维条喂入示意图。

图4是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的条筒纤维条从下往上喂入示意图。

图5是本发明一种倍捻粗纱机双侧结构的纺纱单元的纤维条喂入示意图。

附图标记说明：

1.纤维条；

2.第一旋转体；

3.第二旋转体；

4.纤维条第一旋转体的喂入点；

5.纤维条第一旋转体的离开点；

6.纤维条第二旋转体的喂入点；

7.纤维条进入纱线通道的点；

8.第一旋转体的中空凹型结构；

9.纤维条的牵引点；

10.条筒；

11.管纱；

12.筒纱；

l1.第一旋转体和第二旋转体的旋转轴心线；

l2.粗纱机双侧的中心线；

f1.纤维条喂入方向；

a.操作者；

c1.第一皮辊；

c2.第二皮辊；

c3.第三皮辊；

c4.导纱皮辊；

r1.第一底罗拉；

r2.第二底罗拉；

r3.第三底罗拉；

r4.导纱底罗拉;a

1.纤维条喂入第二旋转体与旋转轴心线夹角；

g.纱线通道；

d1.牵伸系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

实施例一。

如图1所示，是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的第一旋转体和第二旋转体示意图。纤维条1沿着f1的方向喂入第一旋转体2。所述第一旋转体2是一个中空的凹型结构8（如图1中的虚线所示）。

纤维条1从第一旋转体喂入点4进入旋转的第一旋转体2，接着从纤维条第一旋转体的离开点5处离开第一旋转体2。随着第一旋转体2的高速旋转，纤维条1也被带动高速旋转，喂入第一旋转体的轴心线l1旋转，从而给纤维条1施加捻度。第一旋转体2每旋转一圈，给纤维条1施加一个捻回。

由于第一旋转体2是一个中空的凹型结构8，纤维条1与第一旋转体2的接触点仅有两个：纤维条在第一旋转体的喂入点4和纤维条在第一旋转体的离开点5。在本实施例中，纤维条1在第一旋转体的喂入点4和离开点5接触部分是光滑的陶瓷材料表面，从而减少纤维条1和第一旋转体2之间的摩擦力，让纤维条1顺畅地加捻和牵引作用。进一步的，纤维条1在喂入第一旋转体轴心线l1的旋转过程中，形成一段纱圈，纤维条1保持一段自由弧形的纱圈，从而减少纤维条1自身的张力，这对于高速的加捻是非常有利的。

进一步地是，纤维条1从第一旋转体的离开点5处离开，卷绕在高速旋转地第二旋转体3的外表面。

第二旋转体3与第一旋转体2的旋转中心线l1是重合的。在纤维条1离开第一旋转体2的离开点5和纤维条1喂入第二旋转体3的喂入点6之间的纤维条段，与第二旋转体3的旋转轴心线l1之间有一个夹角a1（如图2所示）。在本实施例中，这个夹角是90度。

纤维条1在第二旋转体3的外表面卷绕1圈后，从第二旋转体3的纱线通道g的进入点7处，穿过纱线通道g后，离开第二旋转体3。在纺纱过程中，纤维条1在第二旋转体的喂入点6和纱线通道g的进入点7之间，由于纤维条1喂入和离开第二旋转体3的速度保持一致，从而总是有1圈纤维条卷绕在第二旋转体3的外表面。所述的卷绕在第二旋转体3的纤维条圈的作用是：一方面能够将纤维条1被第一旋转体2施加的捻度保持，一方面将纤维条1的旋转运动转换直线运动，从而实现第二旋转体3的“卷绕过渡”作用。有利之处是，离开第二旋转体3的纤维条1能够被卷绕结构卷绕成所需的各种形式的大直径卷装，比如筒纱、管纱等等。

纤维条1在第二旋转体3的卷绕的纤维条圈数，本发明实施例中是1圈，如图1所示。但是，这个圈数不不仅仅局限一圈。所述的纤维条1的卷绕圈数至少是半圈（本发明称之为0.5圈），即是所述的纤维条1至少与第二旋转体3的外表面一半的周长是接触的，这样才能保证纤维条1被第二旋转体3握持。作为最为有利的纤维条1在第二旋转体外表面卷绕的圈数范围是：0.5-10圈。

纤维条1从纱线通道g的一端进入，从纱线通道g的另一段离开，随着第二旋转体3的旋转，被施加了第二次捻度。

实施例二。

如图2所示，是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的纤维条喂入第二旋转体示意图。详细地分析纤维条1在喂入和离开第二旋转体3，与第二旋转体3的旋转轴心线l1之间的夹角。

如图2所示，纤维条1沿着f1方向，从第一旋转体2（图1所示）的纤维条从第一旋转体2离开点5处，喂入第二旋转体3，其中，纤维条喂入第二旋转体3与之接触的部分称之为纤维条第二旋转体的喂入点6。进一步，纤维条1在第二旋转体3外表面卷绕一圈后，在第二旋转体3纱线通道g的进入点7处进入第二旋转体3的纱线通道g，从纱线通道g的另一端离开第二旋转体3。在一对导纱皮辊c4和导纱底罗拉r4的牵引作用下，纤维条1从纤维条牵引点9处被牵引。

纤维条1在纤维条第一旋转体的离开点5和纤维条第二旋转体喂入点6的纤维条段，与第二旋转体3的旋转轴心线l1之间的夹角a1，在本发明实施例中，所述的夹角a1是90度。当夹角a1是90度时候，纤维条1以垂直角度喂入第二旋转体3外表面，这样非常有利纤维条卷绕在第二旋转体3上。

如图2所示的纤维条1与第二旋转体3的夹角a1定义为是纤维条1与旋转轴心线l1相交的较小的角，与相对于的较大的角和是180度。一个可选范围，a1和a2角度范围优选地是45度-90度。最为有利地是，所述的a1和a2接近90度。

进一步地是，如图2所示的第二旋转体3是一个圆柱体形状的旋转体。所述的材料是铝合金或者陶瓷材料，表面是光滑耐磨的圆柱形表面，以便于纤维条1卷绕在第二旋转体3的外表面。同样地是，第二旋转体3的纱线通道g的表面也可以采取耐磨的陶瓷材料制成。

实施例三。

如图3所示，是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的条筒纤维条喂入示意图。纤维条1从条筒10中沿着f1方向被牵引，进入一个牵伸系统d1进行牵伸，达到预设的纤维条细度和重量。

所述的牵伸系统是一个二区牵伸系统d1，包括一对由第一皮辊c1和第一底罗拉r1组成的罗拉对、一对由第二皮辊c2和第二底罗拉r2组成的罗拉对、一对由第三皮辊c3和第三底罗拉r3组成的罗拉对。所述的牵伸系统采用当前成熟和广泛使用的粗纱机的牵引系统。

进一步地，被牵伸后的纤维条1，在纤维条第一旋转体喂入点4处进入高速旋转地第一旋转体2。在纤维条第一旋转体离开点5处，纤维条1离开第一旋转体2，喂入高速旋转的第二旋转体3。纤维条1从牵伸系统的第一皮辊c1和第一底罗拉r1处的钳口被引出，到在纤维条第一旋转体2离开点5处离开第一旋转体2，纤维条1被第一旋转体2带动高速地旋转，被施加捻度。并且由于第一旋转体2是一个中空凹型结构，从而，纤维条1是一段弧形结构，在第一旋转体2的带动下，形成一个高速旋转的气圈。

进一步地，随着第一旋转体2高速旋转被加捻的纤维条1，在纤维条第二旋转体喂入点6处，喂入高速旋转的第二旋转体3，卷绕在第二旋转体3的外表面一定的圈数后，在纤维条1第二旋转体的纱线通道g的进入点7处穿入第二旋转体3的纱线通道g，从纱线通道g的另一端离开第二旋转体3。在这个过程中，纤维条1随着第二旋转体3旋转而旋转，被第二次施加捻度，从而实现倍捻的效果。

作为本发明的一个优选实施方式，纤维条1在第二旋转体3外表面卷绕的圈数是1圈，如图3所示。根据实际的纤维条原料种类和重量不同，纤维条1卷绕的圈数不仅仅限于1圈。在本发明中，卷绕圈数0.5圈-10圈是非常有利的。即是，所述纤维条1在第二旋转体外表面卷绕的圈数至少为半圈（本发明中将卷绕半圈定义为0.5圈，指纤维条1至少卷绕了第二旋转体3外周长的一半）。

进一步地，纤维条1从第二旋转体3的纱线通道g离开第二旋转体3后，在一对导纱皮辊c4和导纱底罗拉r4作用下，由旋转运动转换为直线运动，在卷绕结构（图3中没有标示）作用下，卷绕成管纱11。

本发明提出的一种倍捻粗纱机由如图3所示的一个个相邻的纺纱单元组成的单侧纺纱机。在操作者a角度来看，当操作者a面对纺纱单元时，操作者a直接面对牵伸系统d1、第一旋转体2、第二旋转体3和管纱11。并且，管纱11在第一旋转体2和第二旋转体3的下方；第一旋转体2在第二旋转体3的上方。但是，条筒10在牵伸系统和第一旋转体2和第二旋转体3的后方。

这种纺纱单元的排列方式类似当前的传统单侧粗纱机的排列方式。有利之处在于：操作者非常容易处理纤维条的断头和接头，以及更换满的管纱11。条筒在牵伸系统d1的后方，容易同时排列多个条筒10。

实施例四。

如图4所示，是本发明的一种倍捻粗纱机纺纱单元的条筒纤维条从下往上喂入示意图。不同于本发明的实施例三，本实施例四，从操作者a的角度来看，条筒10位于牵伸系统的下方。从操作者a的角度，从下至上依次地是：纤维条1从条筒10中被牵引出来，进入由第一皮辊c1和第一底罗拉r1、第二皮辊c2和第二底罗拉r2、第三皮辊c3和第三底罗拉r3组成的二牵伸区的牵伸系统d1，喂入第一旋转体2，卷绕在第二旋转体3的外表面，进入第二旋转体3的纱线通道g，然后在导纱皮辊c4和导纱底罗拉r4牵引下离开第二旋转体，卷绕成筒纱12。

如图4所示的粗纱机的纺纱单元的各个部分的排列方式，有利于操作者a更换条筒10，进行纤维条1断头的接头工作和清洁工作。

在本实施例中，一种倍捻粗纱机由如图所示的一个个相邻的纺纱单元组成的单侧纺纱机。条筒10、第一旋转体2和第二旋转体3、牵伸系统、筒纱12与操作者在同一侧。

实施例五。

如图5所示，是本发明一种倍捻粗纱机双侧结构的纺纱单元的纤维条喂入示意图。

本实施例五，不同本发明的实施例四的单侧粗纱机排列形式，在实施例五中，粗纱机是一个双侧排列结构，每一侧由一个相邻的纺纱单元组成。

从图5所示，本发明的实施例五由两台实施例四组成。其中，沿着粗纱机双侧中心线l2，左右两侧是对称地排列。从而构成一个双侧粗纱机的结构。这样有利之处在节省空间，类似当前的气流纺的排列方式。

如图5所示，在粗纱机两侧中心线l2的左右两侧，从操作者a来看，每侧的纺纱单元，由下至上依次排列为：条筒10、第三皮辊c3和第三底罗拉r3、第二皮辊c2和第二底罗拉r2、第一皮辊c1和第一底罗拉r1、第一旋转体2、第二旋转体3、筒纱12。

每个纺纱单元的纺纱过程是：纤维条1从筒纱10牵引，经过由第一皮辊c1和第一底罗拉r1组成的罗拉对、第二皮辊c2和第二底罗拉r2组成的罗拉对、第三皮辊c3和第三底罗拉r3组成的罗拉对的牵伸后，喂入高速旋转的第一旋转体2施加捻度，以一定圈数卷绕在第二旋转体3上。进入纱线通道g，被第二次加捻，在导纱皮辊c4和导纱底罗拉r4牵引后，由旋转运动转换为直线运动，在卷绕结构作用下，卷绕成筒纱12。整个过程中，纤维条1被施加了2次加捻作用，并且纤维条1的运动由加捻的圆周运动，转变为适合自由卷装的直线运动。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不限制本发明的保护范围有权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明新型做出各种修改或者等同替换，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，这种修改或等同替换也应该为落在本发明的保护范围内。