CN1360099A - 喷气纺纱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从纤维来生产纱线的喷气纺纱装置(1)。在一喷嘴块(2)中设有一装有锭子(5)的空腔(3)。至少有一喷嘴(4)用来在空腔(3)内产生一旋转的气流。一个纤维引导装置(6)面对着锭子(5)而设置。它在纱线形成过程中用作一假芯。一个纤维引导通道(11)从外部在纤维引导装置(6)的足部而汇入空腔(3)。纤维引导通道(11)沿着其长度呈现不同的截面。

Description

喷气纺纱装置

发明领域

本发明涉及一种用旋转气流从一纤维阵列来生产纱线的气动装置。

背景技术

从DE 41 05 108(以下简称DE’108)已知有一种喷气纺纱装置用来从一短纤维条子来生产纱线。在一设有一具有锥形支持件的空腔的喷嘴块中，纤维受到一旋转气流的作用而旋转，从而形成一纱线。纱线通过一锭子通道而被取走。在锥形支持件的底座上有一纤维引导通道从外部而引入喷嘴室。纤维引导通道用来把纤维或纤维条从外部喂入空腔。一个针形的引导元件突出在锥形支持件自由端的上方，其针尖指向锭子通道的中心，锭子可设计成旋转的或静止的。此装置有一缺点，即所产生的纱线质量不能立即改变。由于它的结构，特别是纤维引导通道的设计，使旋转气流给予纤维的捻度趋于直接向引导通道而传播。由于突然的转变，特别是在纤维引导通道与喷嘴室之间，容易产生起消极作用的旋涡和扰动，这是一个本质的缺点。因此在这种安排中的纱线质量不能保持恒定而是时有波动。

从DE 40 36 119(以下简称DE’119)还知道另一种喷气纺纱装置用来从短纤维来生产纱线。此装置也包括一喷嘴块。但在它的内部与DE’108所述的不同，这没有锥形的支持件。取而代之的是此装置包括一基本上由一根指向一旋转的或静止的锭子的开孔的线材所组成的引导元件。这种安排的功能在很大程度上与在DE’108中所示的相似，所以这里不作详细的讨论。此装置的缺点特别在于纱线质量基本上不能控制。因为供应到空腔内的气流和纤维条喂入区的气流是不加控制的，所以纱线的质量就很难控制。

根据现有技术所知结构，其关键主要在于纤维条喂入到喷嘴块的区域和在纤维暴露在旋转气流的区域内。在其它点上气流不加控制的话，问题还不大。气流的扰动和波动对纱线质量起有消极的效果，并限制了加工速度。另外气流所产生的旋转运动的控制只有在直接作用在纤维引导通道中时才有困难。

发明概述

因此本发明的目的在于这样来发展现有技术的结构，使纱线质量获得改进和保持恒定。特别是使纱线质量能预设定和具体控制。

此目的是利用在权利要求中所限定的本发明来实现的。

这里公开的本发明为一个用来从短纤维生产纱线的喷气纺纱装置，一个喷嘴块的内部包括一设有喷嘴的空腔。在此空腔内有一面对着一基本上圆柱形的锭子而同轴设置的引导装置，它并入或来自一纤维引导通道。纤维引导通道从外部并入空腔，并用以喂入纤维或一纤维条，例如从一条子供应装置。纤维引导通道和纤维引导装置的布置和安排对纱线特性和纱线质量具有相当的重要性。纤维喂入通道以考虑到空气动力学的观点来设计较为有利。

面对纤维引导装置而设置的锭子可以是静止的或转动的，它包括一基本上沿中心延伸的锭子通道用来取走纺制的纱线。纤维引导通道以在侧面相对于锭子成偏置地安排较为有利。在加工过程中，由供应装置供应的纤维条通过纤维引导通道被带入空腔内。在紧靠锭子通道并入点之处纤维被暴露在一盘旋转动的气流中，该气流是由基本上与锭子和纤维引导装置成切向设置的喷嘴所产生的。在此过程中，围绕在纤维引导装置上的纤维直接被暴露在旋转的气流中，气流产生一远离纤维条的分离力作用在未被导入纤维引导通道的纤维端上。锭子，纤维引导装置和纤维引导通道的安排是这样来选择的，即纤维中的领先纤维端(首先进入锭子通道开口的纤维端区)已形成一纱线，而纤维的后随纤维端(并非首先进入锭子通道开口的纤维端区)被向外作用的力提起。此后随的纤维自由端被安排成围绕着锭子而盘旋转动。在纤维条加工的其它过程中，纤维被逐渐送入锭子通道，在那里它们包缠着纤维引导装置而形成具有真捻度的细纱。

由于纤维引导装置和纤维引导通道是按本发明来布置和安排的，通过纤维引导通道供应的纤维条的纤维几乎不可能以不控制的状态互相包绕。纤维引导装置还起有一所谓的假芯的功能，它同按本发明布置和安排的纤维引导通道一起来控制在纱线形成过程中捻度的传播。以此方法可防止纤维的假捻，或防止从纤维引导装置返回到纤维引导通道的假捻向输出装置方向而传播，不然的话会至少部分地阻碍真捻而影响纱线质量。

纤维引导通道和纤维引导装置最好是从连续的空气动力学方式来形成，并视取得效果的不同而制成对称的或不对称的、逐渐变细的或球茎状的。其它形状和安排的纤维引导装置也是可能的。

从输出装置喂入喷嘴块中空腔内的纤维条或纤维所通过的纤维引导通道的布置和安排对加工和产生的纱线具有相当的影响。在纤维引导通道中，纤维条的纤维为纺纱过程作好准备，它们在进入空腔和暴露到旋转的气流之前进行定向的安排、沿着纤维喂入通道的布置和截面轮廓对纤维条纤维的转变和准备的方式具有决定性的影响。通道是这样来布置的，使从外部注入喷嘴块的受控制的气流在通道内部流通并影响纤维的定向和安排。取决于截面在通道长度上的布置情况，可使纤维以十分卷曲的形式以完全拉直的形式来喂送，以便产生不同特性的纱线。通道的形状和安排还影响到纺纱过程中的加捻过程和纤维的引导。通过特殊设计的纤维引导通道和其中的气流情况，纱线质量的恒定能得到优化。

通道截面的设计影响到气流的情况，沿着通道的压力分布和纤维的分布。藉助气流的特殊引导和必要时对旋涡形式的控制，可防止对纤维的不需要的加捻，特别是在纤维引导通道内。纤维引导通道以平滑和截面没有突然的改变较为有利。应防止角度和边缘所造成的消极气流，特别是气流的中断和扰动。纤维引导通道汇入纤维引导装置处以平滑而无突然转变较为有利。

纤维引导通道如果需要的话，可至少在部分长度上设置不同的截面，并设置额外的纤维引导装置，例如肋、薄板、凹槽等，以便有助于防止纤维加捻。纤维引导通道中的气流是受到控制和引导的，如果需要的话，可利用特殊的引导装置，例如以薄板的形式或轮廓元件来藉助压力差来影响气流。

纤维引导通道沿着其长度有一变动的通道截面。通道是这样来设置的，即待加工的纤维以特殊方式进行转变和为纺纱过程作好准备。纤维引导通道最好，至少在部分长度上，呈现一椭圆形、半圆形、扇形、腰子形，心形，镰刀形或半月形，或沿着其长度或在一个截面上具有这些形状的结合。纵向延伸的并集成在截面中的沟槽或突起部也是可适用的。利用这种布置，沿着通道的气压和空气速度的分布能予以局部控制。藉助额外的流体源或流体排放，例如安排成以喷嘴方式汇入纤维引导通道，气流能根据需要进行具体控制，并影响纤维的转变。根据需要，纤维引导通道沿着其长度至少在部分长度上可呈现一种不会发生消极的扰动和气流中断的连续形式。纤维引导通道的壁最好平滑地汇入纤维引导装置而在方向上没有突然的变化。纤维引导装置以直接延伸到纤维引导通道内或靠近它较为有利。

在任何所需的纺纱起动程序开始以后，便能实现纱线形成。例如把已纺制的纱线的端头通过锭子通道而插回到锭子输入口内，直到此纱线端的纤维被已旋转的气流开松到这样的程度使新供应的纤维前端能被此旋转的气流所抓住，然后通过把插入的纱线端拉回而保持在其内，从而使新供应纤维的后随端头能包绕在早已位于锭子通道入口区的领先纤维端上，在此安排中，具有一基本上预定的捻接的上述的纱线能够再演。

附图简介

本发明可参照在附图中所示的实施例来说明，其中：

图1-概略表示的纺纱装置的透视图

图2-根据图1的纺纱装置的透视图的一个纵向截面图

图3-根据图1和2的纺纱装置的纵向截面以及在长度上参数变动的例子

图4-根据图1～3的纺纱装置的侧视图

图5.1～5.5-根据图4的纺纱装置的截面

图6-概略表示另一纺纱装置的透视图

图7-根据图6的纺纱装置透视图的纵向截面

图8-根据图6和7的纺纱装置的一个纵向截面以及在长度上参数变动例子

图9-根据图6～8的纺纱装置的侧视图

图10-表示在长度上截面积变化的图表

图11.1-11.5-根据图9的纺纱装置的截面

发明之实施方式

在图1中概略地表示本发明纺纱装置1的一个设计例的简化透视图。在一喷嘴块2内部设有一基本上旋转对称的空腔3。在空腔3内设有一锭子5。一个喂入装置15用来把纤维材料通过一纤维引导通道11(比较图2)而供应到空腔3内。有三个喷嘴4用来供应压缩空气(或另一种合适的介质)，使在空腔3内部产生一基本上以切向旋转的气流。

在图2中概略地表示按图1的纺纱装置的一个简化的纵向截面。这里在剖开所示的喷嘴块2中可以看到空腔3。在此空腔3中有三个喷嘴4沿着圆周而分布，它们相对于圆形锭子5和纤维引导装置6基本上成切线方向而设置。喷嘴4用来产生一盘旋的气流在锭子5的尖端区内旋转，这里锭子5也被剖开表示。锭子5与喷嘴块2被一空气排放间隙12所隔开。空气排放间隙12在这里是与锭子5同心设置的，并用来排放来自空腔3的空气，通过喷嘴4而带入空腔3的空气被排出。

所示的纤维引导装置6向锭子5方向有一斜度，并光滑地延伸到一纤维引导通道11内。纤维引导通道11用来喂入纤维，例如把来自喂入装置15的纤维条(未表示)喂入空腔3。纤维引导通道11在这里是设计成在侧面相对于锭子5有偏斜。通道在汇入空腔3的区域呈现一基本上腰子形的截面。从纤维引导通道11出现的纤维(未详细表示)被沿着纤维引导装置6而引向锭子5的锭子通道8的入口7。在此安排中，围绕着纤维引导装置的纤维是直接暴露在由喷嘴4所产生的旋转气流中，它产生一使纤维从纤维条中分离的力。在此安排中，领先的纤维部分已形成一部分纱线，纤维在向外作用的力的影响下很难从纱线中分离。从纤维引导装置6上被提高的后随的纤维端被按排成以径向向外延伸。在纤维条的进一步加工过程中，纤维被连续地拉向锭子通道8内而产生带有真捻度的细纱。对于所产生纱线的质量和特性而言，纤维引导通道11的布置和形状是极为重要的。

在图3中表示按图1和2的纺纱装置1的一个纵向截面。在纤维引导通道11中有一由喷嘴4的喷射效果所产生的并引向喷嘴块2内部的气流(箭头16)在流通。空气压力和速度在很大程度上取决于纤维引导通道11的形状和布置。

沿着纤维引导通道11的气流速度和压力是这样来确定的，使纤维20在空腔3内为加工作好优化的准备。纤维引导通道11的形状能这样来布置，使纤维20在通道的第一部分被拉直和定向，而在通道的第二部分它们被带到相对于通道截面的某一位置使它们从受控的方式而进入空腔3。纤维引导通道11的轮廓还能这样来布置，使气流相应地加速或减速。有关通道中的纤维状况的相应效果是可能获得的，通过相应通道部分的系列安排，可用特殊的方式来影响气流以及纤维的安排和分布。

取决于纤维引导通道11的布置，沿着通道的截面积的增大能导致纤维的减慢(比较图8.2)而趋于受卷曲。如果在一段长度上截面积保持恒定，例如如果仅仅是截面的形状改变的话，则由于它也对气流的性能产生影响，所以纤维受到转变，但并无明显的加速或减速(比较图8.3)。如果截面积沿着长度而减小，纤维便加速，从而被拉直(比较图8.1)。图表22在这里概略地表示在纤维引导通道11中的参数的简单情况在作为例子。第一条曲线21表示沿着通道11的可能的压力变化。图表22中的第二条曲线23概略地表示沿着通道11的可能的速度变化。

在图4中表示按图1～3的纺纱装置的侧视图。喷嘴块2上具有沿着其圆周而分布的喷嘴4，还有一喂入装置15。在五个截面G-G到K-K的位置上用直线和同它成直角的箭头表示，箭头代表示图的观察方向。截面可参照图5.1～6.5来进行详细讨论。

在图5.1～5.5中表示按图4的喷嘴块2上的G-G到K-K的截面。由喂入装置15所喂入的纤维20在其通往空腔(比较图2)的途中首先经过通道11的截面G-G。通道11的截面G-G具有一圆形的壁段30的一直线的壁段31。在此图中纤维20紧靠在直线壁段31上。

图5.2中表示喷嘴块2的截面H-H。这里纤维喂入通道11的截面包括圆形壁段30和两个突出在通道截面中的直线壁段32，它们通过一圆形壁段33而连接。纤维20在此情况下紧靠在两个直线壁段32和连接它们的圆形壁段33上。在截面中表示出按截面G-G的直线壁的水平线。

在图5.3中表示喷嘴块2的截面I-I。纤维喂入通道11在这里基本上呈环形。截面的外部轮廓由一半圆和一半椭圆壁段34组成。在通道内部表示一纤维引导装置6，它直接延伸到纤维喂入通道11内。它形成纤维喂入通道11的一个锤子状的内部轮廓。纤维喂入通道11是这样布置的，使纤维20在此通道部分中基本上沿着纤维引导装置6而排列。如在这里以理想的状况所示，纤维20理想地形成一纤维长筒。在截面内部的背景上也表示出按截面G-G的直线壁段31的水平线。

在图5.4中表示喷嘴块2的截面J-J。纤维喂入通道11在这里也是基本上呈环形截面。截面的外部轮廓是由一圆形壁34形成，在通道内部有一圆形截面的纤维引导装置6。以简化方式概略表示的纤维20围绕着纤维引导装置6而排列成一圆筒形。纤维20的领先端已经位于锭子通道8(比较图5.5)，而后随的纤维20的端部被盘旋地排列在空腔3内(比较图3)而随同由喷嘴4(比较图4)产生的旋转气流26而运动(未详细表示)。

在图5.5中表示喷嘴块2的截面K-K，在其中心处有一纤维引导装置6，它的尖端直接延伸到锭子通道8的入口区内。锭子5在这里是与纤维引导装置6同轴而相对地设在空腔3内。在这里也以截面表示的锭子5与喷嘴2之间有一排故间隙12。排放间隙12用来排放通过喷嘴4所带入的空气。纤维20现在在锭子通道8内部被纺制成一纱线。

在图5.1～5.5中所示的纤维喂入通道11和纤维引导装置6的截面具有光滑的轮廓，在不同部分之间的布置和转变区以特殊的方式影响着喷嘴块2内部的气流状况。它避免了不受控制的气流中断和扰动。特别是在纤维喂入通道11与纤维引导装置6之间的转移区是非常平滑的。在这里所示的设计例中，纤维引导装置6是直接延伸到纤维喂入通道11内。

在图6和7中概略地以简化方式表示本发明的纺纱装置1的另一个设计例的透视图和透视截面图。此纺纱装置1的设计基本上与图1～5.5所述的设计例相一致，但不同之处在于空腔3以及影响加工的纤维喂入通道11的布置。空腔3和纤维引导装置6的布置效果说明如下：

喷嘴块2在其内部包括一基本上旋转对称的空腔3，其中设有一锭子5。一个喂入装置15用来把纤维材料通过一纤维引导通道11(比较图2)而喂入空腔3。喷嘴4用来喂送压缩空气(或其他合适的介质)，使在空腔3内产生一基本上以切向旋转的气流。锭子5与喷嘴块2由一空气排放间隙12所隔开。空气排放间隙在这里也是与锭子5同心设置的，并用来排入通过喷嘴4带入空腔3内的空气。

纤维引导装置6向锭子5方向有一斜度，并光滑地向回延伸到纤维引导通道11中，如从纤维输送方向可见。在此安排中纤维导入通道11在汇入区是设置成相对于锭子与在侧面有一偏斜。在进入空腔的转移区内，通道呈现一基本上椭圆形的截面。

在图8.1中表示一按图6和7的纺纱装置1的纵向截面。在纤维引导通道11中有一向喷嘴块2内部定向的气流(箭头16)流通。纤维引导通道11、纤维引导装置6、以及空腔3的轮廓和布置对空气压力和速度的确定具有决定性的作用。

在纤维引导通道11长度上的空气压力和速度的情况是这样来选择的，使纤维20相对于它的位置为在空腔3中的加工作好优化的准备。截面的形状和轮廓是这样来选择的，使纤维20以一受控制的方式从一在纤维引导通道11入口的速度V2(比较图10)加速到一速度V1，这趋于把纤维拉直。这些相互作用可从图表22中看出。其中表示出沿着通道长度和截面积轮廓变化24，压力的变化21，和速度的变化23。

在图8.2和8.3中还依次表示出在纤维喂入通道11的喷嘴块上可能出现的参数变化。

在图8.2中所示的安排中，空气速度平稳地从V2降低到V1，而截面积24和压力21则平衡地增大。

在图8.3中所示的安排中，空气速度V2＝V1，截面积24和压力21保持恒定。

在图9中表示按图6～9的纺纱装置1的侧视图。截面G-G到K-K的位置用直线和同它成直角的箭头来表示，箭头代表观察的方向。截面可参照图11.1～11.5详细说明如下：

在图10中，沿着通道的速度概略地以简化方式作为在纤维喂入通道11中的截面积的函数来表示。FG-FJ表示相应于图9中在截面G-G到J-J的截面积。

在图11.1～11.5中表示按图9的喷嘴块2的截面G-G到K-K。由输入装置15供应的纤维20在其送往空腔3的途径中首先经过纤维喂入通道11的截面G-G(图11-1)。纤维喂入通道11的截面G-G基本上呈现一由一圆形壁段30和一直线壁段31所构成的半日形的截面。纤维20在此安排中紧靠在直线壁段31上。

在图11.2中表示按图9的喷嘴块2的截面H-H。这里纤维喂入通道11的截面包括一圆形壁段30和两个突出在截面中的直线壁段32，它们通过一圆形壁段33互相连接。截面呈现一对称的腰子形的截面积。如果要对气流给予特殊的影响时，也可采用不对称的截面。这里纤维20紧靠在两个直线壁段32和连接它们的圆形壁段33上。在截面积内部还表示出按截面G-G的直线壁段的水平线。

在图11.3中表示按图9的喷嘴块2的截面I-I，这里纤维喂入通道11呈现一锤头状的外部轮廓34，在截面积内部有一纤维引导装置6，它直接延伸到纤维喂入通道11内，它形成纤维喂入通道11的锤形内部轮廓35。纤维喂入通道11是这样布置的，使纤维20在此通道部分内基本上沿着纤维引导装置6而排列。在理想情况下，纤维20形成一纤维长筒。在截面积内部的背境中表示出截面G-G直线壁段31的水平线。

在图11.4中表示按图9的喷嘴块2的截面J-J，这里纤维喂入通道11也呈现一基本上环状的截面。外部轮廓是由圆壁24形成。在截面积内部有一呈现圆形截面的纤维引导装置6。以简化方式概略表示的纤维20以筒形排列在纤维引导装置6的周围。纤维20的领先端头已位于锭子通道8内(比较图11.5)，而纤维20的后随端部盘旋地排列在空腔3内(比较图3)随同由喷嘴4(比较图4)所产生的旋转气流26(未表示)而运动。

在图11.5中表示喷嘴块2的截面K-K。在中心部分有一纤维引导装置6，其前端直接延伸到锭子通道8的入口区内。这里锭子5是设置在面对着纤维引导装置6。从其截面可见，在锭子5与喷嘴块2之间有一空气排放间隙12。空气排放间隙12在其他功能中用来排放通过喷嘴4所带入的空气。在锭子通道8内部纤维被纺制成一纱线。

在图11.1～11.5中所示的纤维喂入通道11和纤维引导装置6的截面具有平滑的轮廓。在不同部分之间转移区的形状对于喷嘴块2内部的气流状况有特殊的影响。采用空气动力学的有利的布置。特别是对于纤维喂入通道和空腔3，能防止不控制的气流中断和扰动。

Claims (10)

1.用来从纤维(20)来生产细纱的喷气纺纱装置(1)，包括一喷嘴块(2)，其中具有一空腔(3)和一个设在空腔(3)内的锭子(5)，至少一个用来在空腔(3)内产生一旋转气流的喷嘴(4)，一个面对锭子(5)而设置的用作纱线形成过程中的一个假芯的纤维引导装置(6)以及一个汇入空腔(3)内的纤维引导通道(11)，其特征在于：纤维引导通道(11)沿其长度上具有不同的截面。

2.根据权利要求1的纺纱装置(1)，其特征在于：纤维引导通道(11)沿着其长度具有这样一种截面积的连续变化，使之不发生非控制的扰动和气流中断。

3.根据前述权利要求中之一的纺纱装置(1)，其特征在于：纤维引导通道(11)沿着其长度呈现出截面积的轮廓，它能沿着通道长度保持恒定、增大、或减小。

4.根据前述权利要求中之一的纺纱装置(1)，其特征在于：纤维引导装置(6)直接延伸到纤维引导通道(11)内。

5.根据前述权利要求中之一的纺纱装置(1)，其特征在于：纤维引导通道(11)沿着其长度呈现不同的截面积(24)轮廓，它是这样来安排的，使通过的流体进行加速和/或减速。

6.根据前述权利要求中之一的纺纱装置(1)，其特征在于：在纤维引导通道(11)内部设有一流体源和/或一流体排放处。

7.根据前述权利要求中之一的纺纱装置(1)，其特征在于：纤维引导通道(11)的部分轮廓(30，31，32)是直线形和/或椭圆形和/或圆形和/或环形-扇形和/或腰子形和/或心形和/或镰刀形和/或半月亮形。

8.用来从纤维(20)来生产细纱的喷气纺纱装置(1)包括一喷嘴块(2)，它具有一空腔(3)，一个设在空腔内的锭子(5)，至少一个用来在空腔(3)内产生一旋转气流的喷嘴(4)，一个设在面对锭子(5)并用作在纱线形成过程中的假芯的纤维引导装置(6)，以及一个从外部汇入空腔(3)的纤维引导通道(11)，其特征在于：纤维引导装置(6)直接延伸到纤维引导通道(11)内。

9.根据权利要求8的纺纱装置，其特征在于：纤维引导装置(6)具有一对称的、逐渐变细的布置。

10.根据权利要求8或9的纺纱装置，其特征在于：纤维引导装置(6)与锭子(5)是同轴线地但是相对地设置的。

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