應用於紡紗機的假捻裝置中的皮帶的製作方法

2023-08-03 11:35:16

本發明涉及一種應用於紡紗機，特別是環錠紡紗機的假捻裝置中的皮帶，其中該皮帶至少部分地由塑料材料構成。此外，本發明還包括具有大量並排布置的紡紗單元的紡紗機，其中每個紡紗單元具有用於扭轉纖維帶的牽伸機構，和用於將扭轉的纖維帶加捻(verdrehen)成紗線的紡紗裝置，以及布置在牽伸機構和紡紗裝置之間的假捻裝置，其中該假捻裝置具有至少一個皮帶的大體上橫向於紗線布置的、接觸紗線的且反向驅動的至少兩個皮帶段(riementrum)，該皮帶段特別以z形被紗線纏繞並被用作紗線的摩擦面，且皮帶段被至少一個支承滾輪引導。

應用於紡紗機的假捻裝置中的這種類型的皮帶被用於向紡成的紗線提供捻回(drall)。為此，假捻裝置具有至少一個皮帶的大體上橫向於紗線布置的、接觸紗線的且相對布置的至少兩個皮帶段。紗線特別地以z形纏繞至少兩個反向運行的皮帶段。該皮帶段被用作紗線的摩擦面。該反向運行的皮帶段可以來源於單個皮帶或來源於兩個或更多個單獨的皮帶。至關重要的是，這些皮帶都是在相反的方向上來驅動，從而可以將捻回引入紗線中。呈現出用於紗線的摩擦面的皮帶的速度矢量大體上彼此相反並在大致橫向於縱向軸線或紗線的運行方向上延伸。當正確置入紗線時，皮帶段被紗線纏繞，使得皮帶段的兩個彼此相反的運動部件加捻紗線。通過如下方式，即兩個摩擦面通過z形纏繞的紗線接觸紗線的兩個側面，引起加捻紗線或加捻其外部的纖維。

在此，皮帶大多由塑料構成。因此其缺點是，由塑料製成的皮帶具有一定的延伸性。在將皮帶沿紡紗機長距離輸送時，該延伸性會導致皮帶鬆弛或被紗線推開。這兩種效果致使不再能或至少不再能充分地加捻紗線，從而使得紗線的質量不再能夠滿足進一步加工。此外，在機器運行時還會出現問題，因為可能會因皮帶的延伸性而在兩個反向運行的皮帶段中產生巨大的速度差，該速度差可能會導致紗線斷裂。

因此，本發明的任務在於，提供一種能消除此缺點的皮帶。

此任務通過應用於假捻裝置以及紡紗機中的皮帶得以實現，該紡紗機在假捻裝置中使用這種類型的皮帶，它們具有獨立權利要求的特徵。

提出一種應用於紡紗機的假捻裝置中的皮帶，其中該皮帶至少部分地由塑料構成。在此，紡紗機可以構造成環錠紡紗機。塑料可以包括例如聚氨酯。

根據本發明的皮帶具有加強皮帶的增強纖維，使得皮帶在每牛頓拉力時具有0.05％的延伸率。也可以如下方式來加強皮帶，使得皮帶在每牛頓拉力時具有0.005％的延伸率。例如若有400n的拉力作用在皮帶上，則每牛頓拉力時0.005％的延伸率會產生2％的總延伸。由此，皮帶被充分張緊，而且皮帶沿紡紗機輸送較長距離基本不會鬆弛或者在假捻裝置高速運轉時不會產生不容許的速度差。此外，還可以足夠高地調節張緊力，使得待加捻的紗線在紡紗機運行時不會將假捻裝置中的皮帶壓向一側，而且紗線不會再與皮帶有足夠的接觸。

本發明有利的改進形式是，增強纖維構成皮帶的芯(seele)。由此可以特別簡單地製作皮帶，因為例如只有芯必須用塑料，例如聚氨酯包住。

此外，還有利的是，增強纖維包括芳族聚醯胺纖維、碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維和/或聚烯烴纖維。聚烯烴纖維可以構造成例如高性能纖維，如光譜纖維或迪尼瑪纖維(dyneemafaser)。這樣的增強纖維具有這種彈性模量，使得皮帶的延伸率足夠低。

此外，還提出一種應用於紡紗機的，特別是環錠紡紗機的假捻裝置中的皮帶，其中該皮帶至少部分地由塑料材料構成。在此，皮帶也可以根據前述說明中的至少一個特徵來構造。此處有利的是，皮帶具有在0.1和0.6之間的摩擦係數。摩擦係數也可以在0.3和0.4之間。替代地，摩擦係數也可以在0.2和0.6之間。再次替代的是，摩擦係數也有可能在0.25和0.6之間，特別是在0.4和0.47之間。皮帶可以在溫度為25℃和50℃之間時具有這裡提到的摩擦係數。此外，摩擦係數還可以藉助皮帶材料，特別是塑料材料的硬度來實現。皮帶越硬，摩擦係數越小。另一方面，若將皮帶構造得更軟，則摩擦係數更高。由此，一方面根據要求加捻紗線。另一方面會增加由皮帶一道牽拉紗線的危險，這可能會導致紗線斷裂。合適的摩擦係數的選擇特別取決於待加捻的纖維材料。

本發明的另一個有利的改進形式是，皮帶包含抗靜電劑(antistatikum)，從而減少皮帶的靜電荷(statischeaufladung)。通過皮帶和紗線之間的摩擦可使兩者都產生靜電。四處飛行的單根纖維、絨毛、汙物，還有可能的是在紗線斷裂時產生的線頭會被帶靜電的皮帶以及帶靜電的紗線吸引。於是纖維、絨毛或汙物可能會對假捻裝置和/或整個紡紗機的功能產生負面影響。相反，若例如在紗線斷裂時線頭被其他紡紗部位(紡紗機可以具有多個並置的紡紗部位)的紗線吸引，則兩根紗線可能會打結，因此這兩個紡紗部位可能停止運轉並且在維修後才又能重新投入運行。在另一種負面情況下，可以藉助火花放電來放掉靜電荷並且例如會對紡紗機的電子部件造成損害。

抗靜電劑可以包括例如不導電的抗靜電劑。不導電的抗靜電劑例如為親水性物質。但抗靜電劑也可以包括導電的抗靜電劑，例如炭黑。

當皮帶由導電的塑料材料構成時，也可以不使用抗靜電劑。這種塑料材料可以包括例如導電的聚合物，例如聚吡咯、聚噻吩和/或聚苯胺。

抗靜電劑例如也可以包括季銨化合物，該季銨化合物被添加到皮帶的塑料材料和/或增強纖維中，以便減少皮帶的靜電荷。

此外，還提出一種應用於紡紗機，特別是環錠紡紗機的假捻裝置中的皮帶，其中該皮帶至少部分地由塑料材料構成。在此，皮帶也可以根據前述說明中的至少一個特徵來構造。此處有利的是，皮帶具有減少電阻的添加物，使得皮帶具有最大10^12歐姆，特別是10^6歐姆，特別優選地10^3歐姆的電阻。在此，添加物本身可導電。由此可以對沿著皮帶的靜電荷進行補償，從而使得皮帶具有相同的電勢。此外，還可以通過這樣特別的電阻經由皮帶本身將靜電荷導出至大地。在此，可將該添加物也添加到塑料和/或增強纖維中。

此外，還有利的是，添加物包括金屬粉末、炭黑、石墨、金屬纖維和/或碳纖維。這些纖維可以構造成例如超細纖維和/或納米纖維。它們可以添加到皮帶的塑料中。

本發明的特別有利的改進形式是，增強纖維自身具有在上述電阻範圍內的導電性。

此外，還提出一種具有大量並排布置的紡紗單元的紡紗機。合適的紡紗機例如為環錠紡紗機。每個紡紗單元具有用於扭轉纖維帶的牽伸機構和用於將扭轉的纖維帶加捻成紗線的紡紗裝置。假捻裝置布置在牽伸機構與紡紗裝置之間。特別地，假捻裝置布置在牽伸機構出口處的夾緊線與紡紗裝置之間。

假捻裝置具有至少一個皮帶的大體上橫向於紗線布置的、接觸紗線的且反向驅動的至少兩個皮帶段。紗線特別地以z形纏繞至少兩個反向運行的皮帶段。該皮帶段被用作紗線的摩擦面。反向運行的皮帶段可以來源於單個皮帶或來源於兩個或更多個單獨的皮帶。至關重要的是，這些皮帶都是在相反的方向上來驅動，並從而可以將捻回引入紗線中。展現出用於紗線的摩擦面的皮帶的速度矢量大體上彼此相反並在大致橫向於縱向軸線或紗線的運行方向上延伸。所述皮帶優選地由塑料材料製成。它們可以具有不同的橫截面。當正確置入紗線時，皮帶段被紗線纏繞，使得皮帶段的兩個彼此相反的運動部件加捻紗線。通過如下方式，即兩個摩擦面由於z形纏繞的紗線而接觸到紗線的兩個側面，引起加捻紗線或其外部的纖維。皮帶段由至少一個支承滾輪引導。

根據本發明，皮帶被構造成具有前述說明的至少一個特徵。

紡紗機的有利的改進形式是，紡紗機包括與皮帶電接觸的導出設備，從而可藉助該導出設備將皮帶的靜電荷導走。例如可以將導出設備構造成滑塊，其拖行經過皮帶並由此構成電接觸。通過滑塊可以將皮帶接地，從而將靜電荷導走。在此，導出設備與大地連接，用於將靜電荷導走。

導出設備例如可以具有碳質接觸件(kohlekontakt)。該碳質接觸件構成皮帶與導出設備之間可靠的電接觸。碳質接觸件在此具有相對低的硬度，從而使皮帶不會因碳質接觸件本身而受到損害。此外，碳質接觸件在緊靠運行經過的皮帶時具有一定的磨損。

支承滾輪被構造成導電的也是有利的，從而使得皮帶的靜電荷可以經由支承滾輪被導走。為此，支承滾輪例如可以包含導電金屬，使得通過皮帶的支承來構造電接觸且支承滾輪本身被用作導出設備。此外，支承滾輪還與大地連接，用於將靜電荷導走。

本發明的其他優點在下面的實施例中進行描述。其中：

圖1示出了假捻裝置的側視圖，

圖2a和2b示出了在芯中具有增強纖維的皮帶的剖視圖，以及

圖3示出了紡紗機的示意性側視圖。

參考標記列表

1紡紗機的紡紗單元

2牽伸機構的出口滾輪對

3紗線

4皮帶或第一皮帶段

5皮帶或第二皮帶段

6導紗器

7環形轉子

8線軸

9假捻裝置

10皮帶

11塑料材料

12增強纖維

13芯

15皮帶驅動輪

16皮帶張緊輪

17機器開端

18機器末端

19角滾輪

20支承滾輪

21導出設備

22大地

23紡紗機

f11、f12、f21、f22紗線張力

v1，v2皮帶速度

根據本發明的皮帶10(參見圖2a和2b)應用在紡紗機的假捻裝置9中，其中藉助圖1在引言中描述了此應用。

在這裡示意性地部分示出了紡紗機10的紡紗單元1。未示出的牽伸機構的出口滾輪對2提供紗線3並構成牽伸機構出口sa。紗線3繞第一皮帶4，然後繞第二皮帶5轉向。隨後，紗線3通過導紗器6和環形轉子7並且最後盤繞在線軸8上。第一皮帶4和第二皮帶5構成假捻裝置9。這兩個皮帶4和5可以是兩個單獨的皮帶4和5或者是單個皮帶的牽拉段和推進段(例如圖2a和2b的皮帶10)。

第一皮帶4和第二皮帶5或這兩段具有反向運行的運動方向。通過這種方式，即紗線3位於在相反方向運動的兩個皮帶4和5上，使一段在一個方向上拉紗線且另一段在另一方向上拉紗線。紗線3偏向運轉方向，直到這兩個摩擦力處於平衡為止。紗線張力f11和f12以及f21和f22是不同的。因此，紗線3在一個皮帶段上的支承壓力不同於另一個皮帶段。紗線3更多地被皮帶段攜帶到支承壓力更大的皮帶段上，前提是皮帶4和5是相同類型的。環錠紡紗時，支承壓力在接近導紗器6和環形轉子7之間的紗線氣圈的段上最高。皮帶5或此段這樣移動，使得真正的捻度(drehung)通過牽伸機構2與皮帶段4之間的由皮帶4產生的假捻得以增強(或在皮帶段5與管紗8之間得以減小)。在皮帶4和牽伸機構出口滾輪對2之間通常引入更多捻度，如同以後在管紗或線軸8上的製成的紗線3中存在的一樣。

在此，皮帶4或5大多由塑料材料構成。此外，皮帶4、5沿紡紗機長距離被輸送並且必須具有一定的張力，使得皮帶4、5不會鬆弛或被紗線推開。儘管如此，但由於塑料材料具有相對高的延伸性，從而會使皮帶4、5鬆弛或被紗線3推開。這兩種影響致使紗線3不再或至少不再被充分地加捻，從而使紗線3的質量不再滿足進一步加工。此外，若皮帶10的牽引段的速度由於延展性而與皮帶的鬆弛段的速度大不相同，則紗線可能容易斷裂。

為了應對這一缺點，提出一種應用於在例如圖1所示的紡紗機的假捻裝置9中的皮帶10。這種皮帶10例如在下面根據圖2a和2b的實施例中示出。

圖2a和2b示出了皮帶10，該皮帶至少部分地由塑料材料11構成且該材料構成皮帶10的基體。在皮帶10的核心區域中布置了大量的增強纖維12，這些大量的增強纖維構成皮帶10的芯13。增強纖維12在此以如下方式加強皮帶10，使得皮帶10在每牛頓拉力時具有0.05％的延伸率。也可以如下方式來加強皮帶10，使得皮帶在每牛頓拉力時具有延伸0.005％。通過這種延伸率可使皮帶10充分張緊，其中皮帶10僅稍微延伸。例如可用400n的拉力來張緊皮帶。然後每牛頓拉力時0.005％的延伸率會產生2％的總延伸。

增強纖維12例如可以包括芳族聚醯胺纖維、碳纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、玻璃纖維和/或聚烯烴纖維。聚烯烴纖維可以構造成例如高性能纖維，如光譜纖維或迪尼瑪纖維。

皮帶10在本實施例中具有圓形的橫截面，但是也可以具有例如橢圓形或卵形橫截面。

通過假捻裝置9中紗線3與皮帶段4和5之間的摩擦形成皮帶10的靜電荷。該靜電荷可以吸引在紡紗機中四處飛行的纖維、絨毛或來自其它紡紗單元(紡紗機可以具有多個紡紗單元)的線頭，並由此會對紗線3的加捻產生負面影響。

由於皮帶10的導電性，可以將假捻裝置9運行期間產生的靜電荷經由皮帶10導走。

圖3以側視圖示意性地示出了紡紗機上皮帶10的布置。皮帶10張緊在皮帶驅動輪15與皮帶張緊輪16之間。皮帶驅動輪15布置在機器或部分開端(maschinen-bzw.sektionsanfang)17，而皮帶張緊輪16固定在機器或部分末端(maschinen-bzw.sektionsende)18處。皮帶驅動輪15與此處不可見的驅動馬達連接並驅動皮帶驅動輪15。皮帶驅動輪15優選地牢牢布置在機器開端17處。與此相比，皮帶張緊輪16可移動地布置在機器或部分末端18。通過皮帶張緊輪16在雙箭頭方向上的垂直運動可以或多或少地將皮帶10張緊。

皮帶10運行經過角滾輪19和支承滾輪20。角滾輪19將皮帶10和皮帶段4或5偏斜到紡紗單元高度的期望的位置。皮帶10優選地在角滾輪19之間以線形或之字形沿大量並排布置的紡紗單元1運行(參考圖1)。皮帶段4和5在紡紗單元1區域中的引導藉助支承滾輪20來實現。

支承滾輪20布置在紡紗單元1之間。它們可以存在於每個紡紗單元1上或者也可以以多個紡紗單元1的間距來設置。每個支承滾輪20具有表面或槽，皮帶段4或5在該表面或槽上或者在該表面或槽中並保持在其位置上。由此既確保皮帶10關於紗線3穩定運行，又確保與此相關地均勻地加捻紗線3。角滾輪19和/或支承滾輪20可以為了皮帶段4和皮帶段5而具有不同的直徑。這樣一來，當支承滾輪20的軸線水平取向時實現皮帶段4和5的垂直間距。但如果角滾輪19和支承滾輪20的支承面具有相同的直徑，則當支承滾輪20的軸線水平布置時，皮帶段4和皮帶段5在同一水平面上運行。

皮帶段4和皮帶段5以速度v1和v2反向運行。因此，支承滾輪20的支承面也反向轉動。因此，有利地，支承滾輪20具有相互獨立可轉動安裝的部分滾輪(teilrollen)。

通過上面描述的皮帶10的增強纖維12使皮帶得以加強，從而使得皮帶10在每牛頓拉力時具有最大0.05％的延伸率。也可以如下方式來加強皮帶10，使得皮帶在每牛頓拉力時具有最大0.005％的延伸率。由此可以使皮帶10被大大張緊，從而使得皮帶不會在兩個支承滾輪20之間鬆弛。此外，皮帶10不會或僅略微被紗線張力f11、f12、f21、f22(參考圖1)從其位置被拉出來。

此外，紡紗機具有將皮帶10的靜電荷導走的導出設備21。這種靜電荷可能產生的條件是，在紗線3與皮帶10或皮帶段4和5(參考圖1)之間形成了摩擦。導出設備21可以包括例如滑塊和/或碳質接觸件並且導電，結果使得皮帶10的靜電荷可以轉到導出設備21上。為此，滑塊例如可以由導電的金屬構成並具有滑動面，皮帶10經由該滑動面來引導，從而使得在皮帶10與滑動面之間構成了電接觸。此外，導出設備21還與大地22連接，用於將靜電荷導走。

補充或替代地，至少一個支承滾輪20可以直接與大地22連接，用於將皮帶10的靜電荷導走。為此，支承滾輪20優選地具有導電材料，例如金屬。可以這麼說，支承滾輪20本身充當導出設備。

本發明不局限於示出的和描述的實施例。如特徵的組合一樣，專利權利要求範圍內的變型也是可能的，即使它們在不同的實施例中示出和描述。