化纖絲束拉斷式直接成條機的製作方法
2023-06-20 20:08:31
專利名稱：化纖絲束拉斷式直接成條機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將化纖絲束用拉斷直接成條法加工成化纖條的拉斷式直接成條機，它設有一些預拉斷頭和拉斷頭，每一個預拉斷頭或拉斷頭具有一個最好用液壓加載並可自由旋轉的壓輥和兩個緊貼著壓輥並被傳動的輸送滾筒，在輸送滾筒和與之相配的壓輥之間，傳力地運行著要進行加工的化纖絲束。
拉斷式直接成條機用來在一個加工過程中，將長絲製成的化纖絲束改變為短纖維構成的可紡化纖條。這一加工過程包括多個工序，在這些工序中化纖絲束首先被伸長，接著由於不斷伸長而斷裂。所加工的主要是聚丙烯化纖絲束。除此之外，也加工聚酯、粘膠或Kevlar化纖絲束。
這類拉斷式直接成條機設有多個依次排列的預拉斷頭和拉斷頭。它們各由一個液壓加載並可自由旋轉的壓輥和兩個輸送滾筒組成，輸送滾筒壓靠在壓輥上並被驅動。要加工的化纖絲束傳力地在輸送滾筒和配屬於它們的壓輥之間運行。
由於從預拉斷頭到拉斷頭和從拉斷頭到拉斷頭逐步加大輸送速度，化纖絲束伸長量越來越大。當化纖絲束的各單絲超過其斷裂伸長量時，該單絲斷裂。由於各單絲的斷裂伸長量不同，並由於在兩個預拉斷頭或拉斷頭之間的區域內斷裂位置沒有規律，所以那些斷裂的單絲為化纖絲束的其餘部分所保持，不會發生絲束整個斷開的情況。
提供給拉斷式直接成條機的是捲曲狀態的化纖絲束，捲曲保證了絲束的聚合。對於絲束斷裂成條過程而言，當然必須消除捲曲。為此目的，以往在餵入機架和餵入頭附近設一個附加的預拉斷頭，所以，通過設在前面的拉伸區(例如伸長5%)，將去捲曲的化纖絲束餵入拉斷式直接成條機中原有的第一個預拉斷頭。但是這種設在前面用於去捲曲的預拉斷頭因不經濟而被淘汰。
實際情況表明，取消設在前面的去捲曲區，加劇了化纖絲束在第一個預拉斷頭中順工作方向的第二個輸送滾筒和配屬於它的壓輥之間的打滑。此外還發現，在壓輥表面也有打滑。有以下的一些原因造成打滑。預拉斷頭或拉斷頭的輸送滾筒的轉速是相同的。入口處的化纖絲束所受的拉力較小，相反，由於來自下一個轉速較高的預拉斷頭或拉斷頭的拉力，出口處的化纖絲束受較大的拉力作用。此外，當壓輥具有彈性表面時，壓輥的圓周速度與配屬於它的輸送滾筒表面速度並不完全相同。由於壓輥塗層直徑的減小，使壓輥的圓周速度低於輸送滾筒的表面速度。化纖絲束從預拉斷頭或拉斷頭入口到出口的速度同樣可能改變，一般是提高了化纖絲束的速度，從而超過了沿工作方向的第二個輸送滾筒與壓輥的夾緊區中的表面速度。這一速度差相應於入口和出口間化纖絲束中捲曲的減少。
對某些品種的化纖絲束而言，打滑帶來的缺點是磨耗了上油處理的顆料，有時是低聚物顆粒，所以肯定會在拉斷式直接成條機上加劇灰塵的沉積。為了除去沉積的灰塵必須設除塵裝置，因為對於某些品種的絲束必須防止產生灰塵。只要在壓輥表面存在打滑，那麼對於某些材料的絲束必然會導致灰塵在壓輥表面的沉積。
總之，由於絲束捲曲、在入口和出口的絲束張力不同、以及在與輸送滾筒的夾緊區中壓輥塗層直徑減小等原因，造成了打滑現象。
本發明的目的是進一步發展本文開始所述類型的拉斷式直接成條機，使輸送滾筒和配屬於它們的壓輥之間不造成打滑。
為達到上述目的所建議的技術措施是，使沿工作方向為第二個輸送滾筒的圓周速度比第一個輸送滾筒的大，和/或使壓輥在其和沿工作方向第二個輸送滾筒之間夾緊區中的圓周速度，比壓輥和第一個輸送滾筒之間夾緊區中的圓周速度大。
因此，本發明的基本思想在於，通過形成不同的表面速度來消除預拉斷頭和拉斷頭中的打滑，或至少將打滑減少到一個可容許的程度，此時，在拉斷頭內發生的絲束去捲曲以及通過絲束伸長補償後的張力差，用提高輸送速度來平衡。按本發明消除打滑的結果是，顯著減少了拉斷直接成條的過程中灰塵的形成。由於所產生的灰塵並不是總能完全被吸除的，所以減少灰塵形成帶來的好處是相應地減少了灰塵在機器工作腔內的飛揚。這與改善操作人員健康的努力是一致的。此外，在拉斷直接成條過程之後的加工工序中，尤其在並條工序中也減少了灰塵飛揚，所以也有利操作人員的健康。
圓周速度的差別最好為1%至11%。這對於那些常用的化纖絲束來說已足以避免在預拉斷頭和拉斷頭中的打滑。
在結構上實現輸送滾筒有不同圓周速度的第一種替代方案，是使第二個輸送滾筒的外徑大於第一個輸送滾筒的外徑，此時，這兩個輸送滾筒最好以相同的轉速旋轉。第二種替代方案是使第二個輸送滾筒的轉速大於第一個輸送滾筒的轉速，此時，最好令它們有相同的外徑。還可以設想將這兩種方案結合起來，這時，既有不同的外徑，同時又採用不同的轉速。在第二種替代方案中，兩個輸送滾筒有一個公共的傳動裝置，傳動裝置具有針對兩個輸送滾筒的不同減速級;但兩個輸送滾筒也可以各有一個屬於自己的能獨立控制或調整的傳動裝置。
最好將輸送滾筒設計成表面有一個陶瓷塗層，塗層的粗糙度最好在10至50微米之間。
本發明的拉斷式直接成條機還建議，壓輥表面有彈性材料的塗層，壓輥朝第一個輸送滾筒的方向所加的載荷比朝第二個輸送滾筒方向所加的要大，因此，壓輥在和第一個輸送滾筒之間的夾緊區中，其彈性層被壓陷和該處壓輥直徑相應減小的量，比壓輥與第二個輸送滾筒之間夾緊區中的為多。因此，通過減小壓輥在與第一個輸送滾筒接觸區的有效直徑，達到了使表面速度不同的目的，從而以技術上簡單的方式，消除了壓輥表面的打滑。
壓輥的加載方向最好相對於兩個輸送滾筒中心連線的垂線偏斜5°至75°。
壓輥塗層的彈性材料最好使用聚氨酯橡膠或樹膠。
最後，壓輥塗層的彈性材料的硬度在肖氏硬度A為40至110之間。
具有三種不同結構形式的本發明預拉斷頭或者拉斷頭的拉斷式直接成條機，藉助於示意圖在下面給以說明。其中
圖1 拉斷式直接成條機示意圖;
圖2 拉斷頭第一種結構形式示意圖;
圖3 拉斷頭第二種結構形式示意圖;
圖4 拉斷頭第三種結構形式示意圖。
圖1表示了一種拉斷式直接成條機，要通過拉斷直接成條的化纖絲束1輸入其中。這種化纖絲束由例如纖度為3.3分特(克/10000米)的300000根單絲組成，在化纖生產時製成約30釐米寬的扁平帶捆成700千克(KP)重的包2。包2放在拉斷式直接成條機前面，在圖中所表示的實施例中共可見兩個包2。
拉斷式直接成條機有一個餵入機架3，化纖絲束1通過直的和彎的可調導杆4在餵入機架中定心，並在其寬度方向調整。與此同時，化纖生產時造成的化纖絲束1的捲曲被消除一部分。在後面的一個餵入頭5中，化纖絲束1藉助於可調導杆進一步定向、在寬度方向調整和去捲曲。
在餵入頭5的後面，設有由預拉斷頭6、7、8和拉斷頭9、10、11組成的基本加工區。化纖絲束1在此加工區中的預拉斷頭6、7、8和拉斷頭9、10、11之間逐步拉長或拉斷。預拉斷頭6、7、8以及拉斷頭9、10、11各包括塗覆有陶瓷層的被傳動的輸送滾筒12和配屬於它們的用液壓加載並包覆有聚氨酯橡膠層的壓輥13。輸送滾筒12和壓輥13的具體結構後面還要藉助圖2至4作詳細介紹。利用一個主驅動馬達，通過主軸傳動輸送滾筒12的傳動裝置。輸送滾筒12的圓周速度可通過變速齒輪逐級調高。
在第一個預拉斷頭6和第二個預拉斷頭7之間設有一個加熱區14，在加熱區中通過接觸式加熱板15對處於加熱狀態的化纖絲束1進行拉伸，以給予材料一個藉助於蒸化作用可鬆開的剩餘收縮。
經拉斷直接成條的化纖條16離開最後一個拉斷頭11後，通過冷凝器17，經送出輥18到捲曲室19中。為了生產所謂的高膨體紗(HB紗)，大約產品的50%在蒸汽道20中用飽和蒸汽處理，以鬆開其收縮。其餘的50%從捲曲室19直接送到冷卻輸送帶21上。這兩部分後來混合在一起，其中一部分中剩餘的收縮將在紗線狀態下藉助於飽和蒸汽處理而鬆開。已經收縮的纖維通過已皺縮成紗線狀態的(約縮短20%)纖維的收縮而變得膨鬆，並因而構成了所謂的高膨體紗。最後，經拉斷直接成條的化纖條16通過冷卻輸送帶21放入旋轉條筒22中，利用壓輥23來增加條筒的儲量。
下面利用圖2至4介紹本發明預拉斷頭6、7、8和拉斷頭9、10、11具體結構的不同形式。
圖2所示的結構形式中，化纖絲束1在所謂的「Ω」纏繞迴路中，繞兩個輸送滾筒12′、12″和壓輥13運行，在化纖絲束1中還勾畫出了捲曲的情況。這兩個輸送滾筒12′、12″以相同的轉速旋轉。沿工作方向處於後面的那個(第二個)輸送滾筒12″的外徑大於前面的那個(第一個)輸送滾筒12′。液壓加載並可自由旋轉的壓輥13配屬於這兩個輸送滾筒12′、12″，壓輥上設有聚氨脂橡膠或樹膠的彈性層24。壓輥13壓在輸送滾筒12′、12″上，並導致彈性層被壓陷，所以在這一區域內構成了輸送滾筒12′、12″與壓輥13之間對於化纖絲束1的夾緊區K′、K″。由於第二個輸送滾筒12″的直徑略大於第一個輸送滾筒12′約例如為3%，使沿工作方向的速度略有升高，所以在夾緊區K″中的化纖絲束1以高於夾緊區K′中的速度輸送。恰當地設計兩個輸送滾筒12′、12″的外徑可使化纖絲束1基本上不沿輸送滾筒12′、12″的表面滑動，因而在最大程度上避免了打滑現象。
圖3所示的結構形式，其基本方案與圖2所示的相同，但圖3所示的結構形式中，在兩個輸送滾筒12′、12″之間，增加了一個輸送滾筒25，化纖絲束1繞它而不是繞壓輥13運行。在第二個輸送滾筒12″後面還設有第四個輸送滾筒26。
在這一結構形式中，化纖絲束1在出口處的輸送速度比入口處要高例如5%。為此，四個輸送滾筒12′、12″、25和26的直徑各不相同。舉例來說，這四個輸送滾筒12′、25、12″、26的直徑依次為150毫米、153毫米、156毫米和157.5毫米。與絲束去捲曲和拉長相適應，逐級增加這些以相同轉速傳動的輸送滾筒12′、12″、25、26的圓周速度，可最大程度地避免在各輸送滾筒表面的打滑。
也可以保持輸送滾筒直徑不變，通過提高轉速來增加圓周速度，以代替上述增加直徑的方案。可用一個減速器相應地分級來達到這一目的。但也可以為各輸送滾筒設置獨立控制或調整的傳動裝置。
採用如圖2和圖3所示的技術措施，其目的是減小在輸送滾筒表面的打滑。此外，在壓輥13表面也發現有打滑，對於某些絲束材料，打滑會導致在壓輥表面的灰塵沉積。
為避免在具有彈性層24的壓輥13和第二個輸送滾筒12″之間的夾緊區K″中打滑，圖4所示之第三種結構形式中採用了另一種措施。與圖2所示的結構形式相似，圖4中捲曲的化纖絲束1也是「Ω」狀地繞第一個輸送滾筒12′、壓輥13以及第二個輸送滾筒12″運行，並在離開圖中所示的拉伸頭時成為去捲曲的化纖絲束1。第二個輸送滾筒12″具有與其較大的直徑相應的高於第一個輸送滾筒12′的圓周速度，例如高約3%。因為化纖絲束1從夾緊區K′到夾緊區K″的途中除去了捲曲，並因而伸長，所以在化纖絲束1和第二個輸送滾筒12″之間不會出現打滑。假如壓輥13沿兩個輸送滾筒12′、12″軸線A連線V的垂線S的方向加載，那麼壓輥13在夾緊區K′、K″中的直徑大體相同，圓周速度也相應地大體相同。然而化纖絲束1由於受出口處較高的拉力，因而在夾緊區K″中將以比夾緊區K′中更快的速度輸送，在夾緊區K″中的化纖絲束1便會在壓輥13的表面打滑。為了避免產生上述情況，壓輥13的加載沿「R」方向對準第一個輸送滾筒12′。這樣做的結果，不僅造成在夾緊區K″中夾緊力減小，而且由於在夾緊區K′中彈性層24受壓使有效直徑減小，相應地，壓輥13在此夾緊區K′中的表面速度與夾緊區K″處相比，約減小了例如3%。由於壓輥13沿傾斜的「R」方向加載，減小了在壓輥13上的打滑。
權利要求
1.將化纖絲束(1)用拉斷直接成條法加工成化纖條(16)的拉斷式直接成條機，它有一些預拉斷頭(6、7、8)和拉斷頭(9、10、11)，每一個預拉斷頭(6、7、8)或拉斷頭(9、10、11)具有一個最好用液壓加載並可自由旋轉的壓輥(13)和兩個緊貼著壓輥(13)並被傳動的輸送滾筒(12′、12″)，在輸送滾筒(12′、12″)和與之配屬的壓輥(13)之間，傳力地運行著要進行加工的化纖絲束(1)，其特徵為沿工作方向為第二個輸送滾筒(12″)的圓周速度比第一個輸送滾筒(12′)的大，和/或使壓輥(13)在其和沿工作方向第二個輸送滾筒(12″)之間夾緊區(K″)中的圓周速度，比壓輥(13)和第一個輸送滾筒(12′)之間夾緊區(K′)中的圓周速度大。
2.按照權利要求1所述之拉斷式直接成條機，其特徵為圓周速度的差別為1%至11%。
3.按照權利要求1或2所述之拉斷式直接成條機，其特徵為第二個輸送滾筒(12″)的外徑大於第一個輸送滾筒(12′)的外徑。
4.按照權利要求1至3之一所述之拉斷式直接成條機，其特徵為第二個輸送滾筒(12″)的轉速大於第一個輸送滾筒(12′)的轉速。
5.按照權利要求4所述之拉斷式直接成條機，其特徵為兩個輸送滾筒(12′、12″)有一個公共的傳動裝置，傳動裝置具有針對兩個輸送滾筒(12′、12″)的不同減速級。
6.按照權利要求4所述之拉斷式直接成條機，其特徵為兩個輸送滾筒(12′、12″)各有一個屬於自己的能獨立控制或調整的傳動裝置。
7.按照權利要求1至6之一所述之拉斷式直接成條機，其特徵為兩個輸送滾筒(12′、12″)的表面均設有陶瓷塗層。
8.按照權利要求7所述之拉斷式直接成條機，其特徵為陶瓷塗層的粗糙度在10至50微米之間。
9.按照權利要求1至8之一所述之拉斷式直接成條機，其特徵為壓輥(13)表面有彈性材料的塗層(24)，壓輥(13)朝第一個輸送滾筒(12′)方向所加的載荷比朝第二個輸送滾筒(12″)方向所加的要大，因此，壓輥(13)在它和第一個輸送滾筒(12′)之間的夾緊區(K′)中，其彈性層(24)被壓陷的程度和該處壓輥(13)直徑相應減小的量，比壓輥(13)與第二個輸送滾筒(12″)之間夾緊區(K″)中的要大。
10.按照權利要求9所述之拉斷式直接成條機，其特徵為壓輥(13)的加載方向(R)相對於輸送滾筒(12′、12″)軸線(A)連線(V)的垂線(S)偏斜5°至75°。
11.按照權利要求9或10所述之拉斷式直接成條機，其特徵為壓輥(13)塗層(24)的彈性材料為聚氨酯橡膠或樹膠。
12.按照權利要求9至11之一所述之拉斷式直接成條機，其特徵為壓輥(13)塗層(24)的彈性材料的硬度為肖氏A 40至110。
全文摘要
一種將化纖絲束用拉斷直接成條法加工成化纖條的拉斷式直接成條機，它的每一個預拉斷頭或拉斷頭有兩個被傳動的輸送滾筒，及一個液壓加載並可自由旋轉的壓輥，化纖絲束傳力地在輸送滾筒和壓輥之間運行。為減小在預拉斷頭或拉斷頭中的打滑，使沿工作方向的第二個輸送滾筒的圓周速度比第一個輸送滾筒的大，和/或在壓輥與沿工作方向的第二個輸送滾筒之間夾緊區中壓輥的圓周速度，比壓輥與第一個輸送滾筒之間夾緊區中的要大。
文檔編號D01G1/08GK1049535SQ9010498
公開日1991年2月27日 申請日期1990年7月28日 優先權日1989年8月16日
發明者克裡福·格爾哈斯 申請人:賽爾得財產管理有限公司