紗處理裝置以及其應用的製作方法

2023-09-11 12:23:15

專利名稱：紗處理裝置以及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種紗處理裝置以及其應用，該裝置配備有各個處理元件最好是可拆卸的螺栓連接，這些元件系由高耐磨的材料，特別是用陶瓷製造。
在紡織工業加工方面，這種紗的用途，例如建築部門、汽車工業以及用於地毯生產，體育服裝和業餘休閒服裝工業方面的特種紡織品。此外，紡出的絲應經過所規定的最適合工業加工用的油劑處理，使紗和織物在加工過程中達到優化。這裡優化意味著獲得或提高所規定的質量標準以及降低生產成本，包括加工流程的停機時間。
在整個長絲紡絲工程，有著各種處理工序，如上油和絲通過處理噴嘴的整理即是一個重要的階段。原絲結構變動是通過機械的空氣力作用形成變形紗或交纏紗；這裡最先是產生超音速範圍的氣流，第二步產生雙渦流氣流。使用空氣處理噴嘴可改進紗的結構。利用高熱蒸汽處理來改進紗的質量，例如用於拉伸過程時的鬆弛或用於前述的一種工藝過程之後，在任何情況下，噴嘴元件應是用高耐磨材料製造，否則它的壽命會大大縮短。紗處理噴嘴的主要問題起源於油劑。當長絲紗在紡絲過程之後或生產出單根絲後直接上塗防護物質。該防護物質應是有助於後道工序的加工。用於上油的這種物質產生一種油滑動性能，因而紗經過整個加工路程的滑動摩擦儘可能保持很小，使紗減少損傷或斷裂，並還能使運輸裝置和加工裝置滑動面的磨損儘可能地小。還有其他的一系列因素，例如電負荷，是藉助於油劑起到良好作用。另一方面是紗在存放期間，即在不同的加工階段之間要防止黴菌的侵襲。上述的種種因素已經得出一個印象深刻的有關紗處理元件實用條件的概念。壓力、熱、溼度以及油劑中的一系列化學物質能局部地對紗處理噴嘴的材料，特別是對噴嘴上的每個連接件構成很強的侵蝕條件。新的解決辦法是針對可分開的，特別是兩部分的紗處理噴嘴，這種噴嘴寧可選擇每個部件都有空隙，用作為一個紗通道及一個處理室。部件連接時應當精確配合。此外，為了準確的定位，儘可能防止在紗運行方向產生邊側位移運動。
本發明的解決方法有著以下特徵，即可分開的噴嘴至少有一個定位銷，該定位銷至少在第一塊噴嘴部件內是用機械夾緊件或固定件固定，並通過一配合孔引入到第二塊部件，按照定位銷連接的軸向進行定位和安裝／拆卸。
發明人了解到，帶連接件的噴嘴只有當它經受住壓力、熱、蒸汽或化學物質，才能保持較安全的運行。藉助至今的粘合連接是不能夠滿意地解決所有實際問題。因此，粘合連接只能在大家已知的實踐條件下進行試驗。在不知道將來應用的這種化學藥品的侵蝕性以及任何情況下附加的熱量和溼度作用時，粘合連接不能確定其組成。新的解決方案中最好將連接件安置在一共同的校準位置，最好是與紗運行排成一線。在相應的銷子連接下，令人驚奇的得出，整個噴嘴元件與現有技術的噴嘴相比顯著縮小許多，可說是小形結構。特別是在應用一個雙噴嘴或多個噴嘴時，兩根相鄰紗運行之間的間距可以比以往選擇更小些。這點在某些應用情況下，又反作用到導絲盤的尺寸。在同一臺機器尺寸上，多虧新的連接方式，藉助可能的小形化，安置增加的紗運行道，提高機器的總效率。這表明，以前在鐘錶技術所應用的安裝／拆卸輔助器具有的連接件以及線形應用所帶來的出乎意料的優點。如現有技術那樣，使用傳統的螺栓連接，保證了部件合適力的結合。新的方法，特別是應用交纏噴嘴和熱處理噴嘴情況下以及還要示出的移動噴嘴是很有優點的。
本發明可以有一系列特別有利的方案。可以參看權利要求第2至12項。根據一種特別優選的方法，兩個定位銷應用於需連接的部件。為此，應安置基本相同的多個配合孔，另外安置一個配合孔和一個長孔配合孔。須考慮的是，高耐磨材料，特別是陶瓷，不僅加工很困難，而且從溫度影響方面看，它與金屬材料相比具有不同的膨脹。用於定位銷的夾緊件或固定件可以是一個張緊彈簧或一個開口的張力環。為此建議，在定位銷上為每個張力環安置一個相應的溝槽，使張力環直徑在安裝和拆卸定位銷時能藉助外部力的作用變小些。此外，可以用一段例如通過不同硬度形成可頂鍛的定位銷替代張緊彈簧，使得利用機械頂鍛替代一個張緊彈簧在一個孔內進行擴大。定位銷的直徑最好設計成很小或針形。定位銷原本起到定位功能，對於定位來說，定位銷的尺寸大小必須有足夠強度，即它在部件組裝時不致受到損傷，而在紗加工過程對定位銷幾乎不產生力。合適力的連接，首先選擇用螺栓連接。依據另一種布置思想，噴嘴元件安置有一個導入圓錐，用帶夾緊件的定位銷來固定。該圓錐轉變成一個鏟背或夾緊件的孔擴大或一個作為固定肩的張力環進行定位銷的縱向定位。新的方法還特別適合於經常用超聲波進行周期性清潔工作。
處理元件設計成兩個部件，即噴嘴底板和蓋板，其中定位銷首選方式是用夾緊件固定在噴嘴板內，最好是能旋轉方式固定在噴嘴板內。為此蓋板有一個袋孔或一個直通孔，孔的末端有著一個輕度放大的直徑；此外在輸入部分有一個用於定位銷的配合孔。特別首選的是，由兩個定位銷組成的連接，至少在理論上定位銷還保持能旋轉，因為定位銷在安裝的情況下在配合孔內有著很小的間隙。此外，定位銷可以在一個噴嘴元件的一側稍向前安置，使噴嘴件可壘高形地(Legoartig)安放在一塊底塊上以及按任意的數量嵌入。應用兩個定位銷的很大優點是，連接能準確地幾何定位或在一很小的公差範圍定位。如果螺栓連接自身具有一個配合肩，則上述也適合於一個定位銷定位。應用兩個以上定位銷時能在膨脹和製造精度問題產生一些缺點。這表明，在極端熱負荷下，有意識地採用兩個定位銷。最廣泛的應用中，至少使用一個噴嘴部件，較好方式是用兩個陶瓷製的噴嘴部件以及定位銷是用高強度鋼或陶瓷製成。此外，本發明涉及紗處理裝置的應用。可參看權利要求第13和14項。如果在銷子兩側設置機械夾緊件的話，應當是一側的銷子較弱的夾緊，從而使銷子保持在一個確定的部分。
發明簡介現就已有的多個實施圖例，對新發明作進一步細節說明。展示的圖都作了較強的放大。


圖1a一個紗處理元件的分解示意圖；圖1b圖1a組裝後的狀態。
圖2a作為圖2b截面III-III的一個交纏噴嘴；圖2b圖2a的一個IV-IV截面圖；圖3配備不同定位銷和孔的布置圖；圖4a在機器支架上使用螺栓連接；圖4b另一種可能的布置；圖5a作為圖5b上I-I截面的一個蒸汽處理噴嘴的剖面圖；圖5b作為圖5a上II-II截面的帶蒸汽箱的一個雙噴嘴剖面圖；圖6不同工藝步驟的一覽圖；圖7連接有移動噴嘴的上油裝置剖面圖。
本發明的方法和實施圖1a和1b表示由兩個部件組成的一個空氣處理元件1的剖面圖，其中圖1a系一個特別放大圖示。處理元件是由一個噴嘴板3和一塊蓋板2組成。兩塊部件是用一個螺栓4與空氣處理元件1作固定連接(見圖1b)。為了精確的定位，特別是作為安裝／拆卸輔助工具，噴嘴板3和蓋板2使用兩個定位銷5，5』來防止按箭頭6方向在一個平面(見圖1b中的X-X線)上移動。這裡示出的定位銷5，5』具有雙重功能。它們除了將噴嘴板和蓋板相互定位之外，還起到使整個空氣處理噴嘴1在一臺未作圖示的加工機器7上作區域固定。定位銷5，5』已經在製造廠安裝到噴嘴部件的一個部件內。這裡重要的是，不依靠粘膠連接或焊接連接而是依靠機械夾緊件在空氣處理元件的材料中產生拉緊。Lv表示兩部件的空氣處理面，Mm表示機器安裝面。定位銷5，5』有一個配合銷8以及嵌入終端9。張緊彈簧或張力環10是機械的夾緊件。對於張力環10來說，是安裝於連接噴嘴板3內一個導入錐體12上的一個與張緊件形狀相似的鏟背11。導入錐體12方便於自動化安裝定位銷。噴嘴板3有兩個配合孔13。定位銷5也可以手工放入到直通孔14內，直到張力環10進入到導入錐體的狹窄處為止。放置定位銷到最後的一些位置時，可以用輕的打擊方式，比如使用橡膠錘，使張力彈簧10擠入到鏟背內。定位銷5在安裝完畢的狀態下，其兩端如圖中PD(噴嘴部件上定位)和PM(機器上定位)所示。噴嘴板3的配合件是蓋板2，後者在一個相同隔距A中有著兩個軸向平行的配合孔15和16。配合孔15可以是一個通常的直徑D的圓柱形孔；與此相反，第二個優選長孔DL為元件在高溫作用下的膨脹，在尺寸數據A方向少許的縱向間隙。兩個部件2，3的組裝，首次是由製造廠進行。在用戶工廠內，例如要鬆開螺栓4後進行部件的清洗工作，可以按定位銷的軸向將部件拆開。該建議的辦法又一大優點是，由於部件容易拆開，以後的反覆循環得到改進以及每一種材料可以專門加工。因此這點也是很重要，因為紗處理噴嘴是易損部件。
圖2a和圖2b表示使用壓縮空氣或其他一種介質進行紗交纏的一種紗通道20的特殊形狀。壓縮空氣接口處用DL標誌，這裡壓縮空氣壓力例如1至6巴，經由一個壓縮空氣輸入孔21輸入到紗通道20。首選方式是，兩個定位銷5，5』在一根與螺栓4共用的直線22(VE)上。這樣，配合連接和力連接達到最佳，並且還可以使紗運行於窄的間距內(可參看圖5b)。
圖3表示另一些固定銷連接的結構可能性。在圖右側上，根據圖1的定位銷5』是伸出的。配合孔15是以一個袋孔30為其終端，該袋孔是專門用於配合孔15的一個明確布置。在圖左側上，定位銷5作為第二個改動方案，在嵌入部位與相應的噴嘴部件連接。鑽一個直通孔30』來替代袋孔30。根據要求，這一個或那一個或者兩個能用於相同的噴嘴上。從所示的變型中看出，它具有更大的優點。紗處理噴嘴的兩個基本元件都是應用高耐磨的和價格很貴的材料，特別是陶瓷製造。夾緊件的孔或座，在直徑和直徑比例方面可以採用標準化或自動化生產。定位銷則相反，作為合適價格的車削零件，可以根據各個用途按不同長度進行生產。
圖4a表示一個兩部件組成的噴嘴元件1或40的定位以及在機器7上的位置固定。圖4b表示的例子是，在一個基架7上可以將紗處理元件1或40進行鏡象的安裝。
圖5a和5b展示一個有兩個直通箱41，41a的熱處理元件40，專門用於紗的高溫蒸汽或熱空氣的處理。每個直通箱有一個紗入口42和紗出口43以及在中間區域有一個介質輸入孔44。如果介質是高溫蒸汽，在今天很高的紗輸送速度下，隨之產生的缺點是，油劑在紗上起到很強的侵蝕條件。所示例子特別令人注意的是，兩個直通箱或稱蒸汽箱有著很大的縱向尺寸KL，該尺寸必須按工藝流程條件或視具體情況確定。從圖5b看出，紗處理元件40不只有一個，而是兩個直通箱41和41a。採取新的連接結構，兩個箱體可以相互特別靠近組裝。這點對於需安排許多根紗平行運行，是特別有優點的，因為這樣在兩條相鄰紗運行線路之間可以選擇極小的間距T。定位銷連接和螺栓連接最好平行布置在一條線22上。另一個紗處理噴嘴，用虛線表示在圖5b中，每根紗運行分別用f1，f2，f3標誌。所繪示的處理元件40設計成對稱式，因而紗運行方向無關緊要。由輸入孔44進入的介質可以從直通蒸汽箱的紗入口42和紗出口43離去。如果只使用一個蒸汽處理位置，當蒸汽量還少時，能逸出到空間。如果許多個蒸汽位置布置在同一空間內，必須將直通箱41，41a的熱蒸汽進行收集並排走。這點可以由蒸汽輸出孔44，41』以及一根蒸汽主管道45進行。較有利的方式是，一個共用的蒸汽收集箱46包圍這一個或多個位置。一個很重要的方面是介質輸入到直通箱以及從直通箱出來。傳統紗處理噴嘴的特徵是，壓縮空氣集束成強的空氣射流進入到紗通道內，產生一種特有的氣流。新的熱處理元件的情況則完全不同。這裡防止了射流作用。圖5b中的箱體長度用KL標誌，介質輸入孔44則用DZL標誌。上述例子中，長度DZL是長度KL的三分之一多些。蒸汽輸入也可以通過許多孔。重要的是，要防止在藉助熱介質進行熱處理時，產生任何一種射流作用。熱介質可以是熱空氣、過熱蒸汽或某種高溫混合介質，比如它也可能含有油劑。
圖6展示不同的後處理階段的梗概。在左側圖上，長絲變形過程是從上向下，而右邊的圖則表示一相應的長絲交纏工藝流程。關於變形工藝可參閱WO97／30200。原絲100從上部以高輸送速度V1經過第一輸送裝置LW1送入變形噴嘴101並通過紗通道104。與一個壓縮空氣源P1相連接的壓縮空氣通道103，經高壓縮的空氣，與紗運行方向成一定的角度吹入到紗通道104，紗通道104是作這樣的錐形開放，即在錐形區段102內出現一股最好大於馬赫的超音氣流。如專利WO97／30200詳細描述的那樣，衝擊波產生這種變形工藝。從壓縮空氣噴入口105進入紗通道104的第一區段到錐形擴張角102第一區段為止，用作原絲的開松，使各根長絲處於超音氣流之中。依據所提供的空氣壓力(9～12至14巴或更高)，絲的變形即產生在錐形部件102之內以及在出口區域內。馬赫數和變形工藝之間存在一直接的比例性。馬赫數愈大，衝擊作用就愈強，從而變形作用更強化。關於生產速度得出了兩個重要的參數首先是所要求的質量標準，第二是在進一步提高輸送速度下導致變形過程受破壞的這種抖動。
Th．Vor．表示熱預處理，可能只用紗加熱器。
G．mech．表示利用壓縮空氣流(超音氣流)的機械作用進行紗處理。
Th．Nach．表示用高溫蒸汽(用熱源或熱空氣)的熱後處理。
圖7表示一個紗線處理的截面圖，其中左圖是上化學油劑(Ch．Pr．)，右側圖是紗的移動。原絲100』直接來自紡絲工序並經過一個帶有基礎元件121的上油裝置120；基礎元件內，布置有一個油劑輸入通道122，系從下向上通向紗運行區域，其頂端即所謂的上油唇123。U形的兩個導板124安置在上油唇的上部，導板引導原絲100』從邊側通過上油唇123。基礎元件121最好具有一個弓形的導槽125，並且使紗運行受到保護地通過原絲100』與油劑強制接觸的位置。油劑上到絲上是採取一種拖帶上油方式。因為油劑在輸入通道122內只能在壓力下保證可靠地後流入，所以不可能使紗的所有單根絲均勻的潤溼。後果是原絲經過上油唇時不能得到足夠均勻的油劑。視油劑的種類而定，絲部分單面所上的油劑膜很快乾燥，從而使上油效果降低。本發明人發現，這個問題能通過下述方式解決，即原絲100』在經過上油後不久，使它處於強化的空氣渦流氣流的一個間距FA中。雙渦流氣流被證實為最佳，因它在整個紗條內使油劑起到良好均勻混合併同時在紗中起到絲的交纏。通常情況下應防止絲產生交纏結子。從交纏方面看，移動噴嘴只實現半個功效。原絲紗是通過雙渦流氣流進行開松以及單根絲相互間的交叉。
權利要求
1．用高耐磨的，特別是用陶瓷材料製造的紗處理裝置，它帶有一種各處理元件的可拆卸的螺栓連接，其特徵在於，連接至少用一個定位銷，使它在第一塊噴嘴部件內是以機械夾緊件固定，並通過一配合孔引入到第二塊部件，按定位銷連接的軸向進行定位和安裝／拆卸。
2．根據權利要求1的紗處理裝置，其特徵在於，所述連接具有用兩個軸向平行的定位銷。
3．根據權利要求1的紗處理裝置，其特徵在於，連接方式至少有一個螺栓連接以及至少有一個或兩個軸向平行的定位銷，其中連接件是安置在與處理元件中紗運行相平行的一條線上。
4．根據權利要求1至3中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，在兩個應連接的處理元件內，各安置有一個基本相同的配合孔以及在噴嘴元件內安置有第二個作為長孔的配合孔。
5．根據權利要求1或4中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，夾緊件是一個張緊彈簧或一個開口的張力環或是一個填塞區；定位銷的直徑最好設計成小形化或針形，在定位銷上為張力環安置一個相合適的溝槽，即在定位銷安裝和拆卸時，通過外力可使張力環的直徑變小。
6．根據權利要求1至5中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，定位銷在布置有一個引入錐體的處理元件內用夾緊件固定；引入錐體為了定位銷的縱向定位，轉化成一個用於夾緊件或張力環作為固定肩的鏟背。
7．根據權利要求1至6中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，處理元件設計成兩個部件，即噴嘴底板和蓋板，其中定位銷優選是用夾緊件能固定在噴嘴板內，更好方式是能旋轉方式地固定於噴嘴板內。
8．根據權利要求1至7中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，蓋板有一個袋孔或一個直通孔，孔的末端有一個輕度放大的直徑並在孔輸入部分有一個用於定位銷的配合孔。
9．根據權利要求1至8中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，由兩個定位銷組成的連接，該兩個定位銷首選方式是，為了第二個定位功能，應安置在紗處理噴嘴的一側向前些。
10．根據權利要求1至9中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，至少一個處理噴嘴部件，最好兩個處理噴嘴部件是用陶瓷材料製造，而定位銷是用高強度鋼或陶瓷製造。
11．根據權利要求1的紗處理裝置，其特徵在於，它具有一個用於熱處理的帶直通箱的處理元件；直通箱布置有紗自由通行的進出口孔以及一個大橫截面的專用作蒸汽的輸入通道，這裡大橫截面的蒸汽輸入通道最好選擇長孔形式，至少它要比蒸汽箱的長度延伸出20％以上。
12．根據權利要求1至11中之一項的紗處理裝置，其特徵在於，它被設計成帶平行紗運行通道的雙噴嘴，以及兩半個處理元件中的兩半個噴嘴設計成對稱的。
13．根據權利要求1的紗處理裝置的應用，可在紗熱處理用的一個空氣處理噴嘴之前和／或之後，利用一種熱的氣態介質，特別是熱蒸汽的熱效應或者作為紗交纏噴嘴。
14．根據權利要求1的紗處理裝置的應用，可在變形或交纏用的空氣處理噴嘴之前和／或之後，用作紗的熱處理，這裡紗熱處理是在一個帶直通蒸汽箱的處理元件內進行。
全文摘要
本發明涉及一種定位銷連接方法,能保證單個部件的、兩個部件或多個部件的紗處理元件,特別是紗交纏噴嘴或熱處理元件在一精確的位置內和在油劑極端影響下的整個使用期限。使用機械夾緊裝置固定定位銷來替代至今傳統的焊接連接或粘合連接。因此定位銷的固定既不受熱也不受化學製劑的損害。一種張力環建議作為簡單的夾緊裝置,它使定位銷直接保持其位置介於夾緊銷和一個鏟背中間的噴嘴主體內。新的解決定位方法,能將噴嘴的單個部件或多個噴嘴部件相互安置到機器上。定位銷可以使整個噴嘴元件大大小形化並使迄今尚未可能的狹窄間距的不同紗運行通道成為可能。本發明的突出優點是,可以應用交纏噴嘴和蒸汽處理元件。
文檔編號D02G1/16GK1292048SQ99803533
公開日2001年4月18日 申請日期1999年3月3日 優先權日1998年3月3日
發明者H·裡特爾, P·布克米勒, G·貝爾特施, E·施瓦茲 申請人:希伯萊因纖維技術公司