專利名稱：用于多纖維長絲渦流變形的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分的用于多纖維長絲渦流變形的裝置。
背景技術(shù)：
例如由EP0976856A1已知一種這一類型的裝置。
在制造合成多纖維長絲時，長絲由許多極細(xì)的線狀單絲組成。因此這種熔融紡造的長絲是許多單絲線組成的絲束。為了得到用于后續(xù)處理過程的單絲線的結(jié)合，多纖維長絲最好用壓縮空氣渦流變形。為此將長絲引入一長絲通道內(nèi)，通道內(nèi)通過一基本上垂直于長絲行進方向的空氣輸入通道吹入壓縮空氣。在這里形成單絲線的纏繞，它們被稱為所謂的噴氣變形結(jié)頭(Tangelknoten)。因此長絲內(nèi)單位長度上噴氣變形結(jié)頭的數(shù)量是對于絲線緊密度的一個重要尺度。
為了在長絲內(nèi)產(chǎn)生盡可能持久和均勻的結(jié)頭結(jié)構(gòu)，在按EP0976856A1的已知裝置中，長絲通道在橫截面內(nèi)由一導(dǎo)絲區(qū)和一膨脹區(qū)組成。其中導(dǎo)絲區(qū)用來引導(dǎo)長絲，使長絲通過輸入壓縮空氣從導(dǎo)絲區(qū)偏轉(zhuǎn)到膨脹區(qū)內(nèi)，為此導(dǎo)絲區(qū)配設(shè)導(dǎo)絲器，它們使長絲進入和輸出長絲通道的導(dǎo)絲區(qū)，但是在實際中發(fā)現(xiàn)，由于來源于渦流變形的固有動能，長絲在比較窄小的導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)非常劇烈地碰撞，這特別是在進入長絲通道時導(dǎo)致在細(xì)的單絲中嚴(yán)重地形成絨毛。此外長絲通道的造型還有其他缺點，即，長絲在渦流變形期間在膨脹區(qū)和導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)，特別是在氣流壓力不夠時，具有較大的振動自由度。但是這種大的振動運動導(dǎo)致長絲內(nèi)結(jié)頭頻數(shù)的減小。另一個缺點是，只有一小部分氣流使單絲偏轉(zhuǎn)，因為大部分空氣在狹窄地通行的單絲旁不起作用地流過。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是這樣地改進這一類型的用于多纖維長絲渦流變形的裝置，它避免上述缺點，并在單位長度的長絲上達(dá)到具有高結(jié)頭頻數(shù)的劇烈纏繞。
按照本發(fā)明這個目的通過具有權(quán)利要求1特征的裝置來實現(xiàn)。
本發(fā)明優(yōu)良的改進結(jié)構(gòu)通過從屬權(quán)利要求的特征和特征組合限定。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識，即，在渦流變形時長絲內(nèi)結(jié)頭的形成與長絲在長絲通道內(nèi)振動運動的振幅直接相關(guān)。已經(jīng)確定，長絲在長絲通道內(nèi)振動的振幅越小，長絲內(nèi)單位長度上的結(jié)頭數(shù)便越高。為了使在渦流變形期間通過氣流從導(dǎo)線區(qū)偏轉(zhuǎn)到膨脹區(qū)內(nèi)的多纖維長絲盡可能以小的振幅振動，按照本發(fā)明，長絲通道在橫截面內(nèi)在導(dǎo)絲區(qū)和膨脹區(qū)之間有一橫截面變窄部位。從而提高長絲通道內(nèi)的空氣速度，并產(chǎn)生附加的旋渦，它們防止長絲在渦流變形期間從膨脹區(qū)回落到導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)。長絲僅僅以偏轉(zhuǎn)狀態(tài)留在膨脹區(qū)內(nèi)，從而使渦流變形期間振動幅度受到限制。
與已知解決方案相比，渦流變形通道形狀的特征特別是，用這種形狀在比較低的室氣壓力時便已經(jīng)達(dá)到高的結(jié)頭數(shù)。
為了給長絲在導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)足夠的自由度，在長絲通道的橫截面內(nèi)導(dǎo)絲區(qū)的寬度做得比橫截面變窄部位的寬度大。從而在長絲運動動能較大時自動減小在導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)長絲通道壁上的碰撞。
通過空氣輸入通道具有一帶一大于或等于橫截面變窄部位寬度的開口尺寸的入口橫截面的這種本發(fā)明的特別優(yōu)良的改進結(jié)構(gòu)，而使長絲通過輸入的氣流可靠地在膨脹區(qū)內(nèi)偏轉(zhuǎn)，從而以小的振幅進行振動。特別是在空氣輸入通道的開口尺寸大于橫截面變窄部位的寬度的情況下，在長絲通道內(nèi)出現(xiàn)氣流加速效應(yīng)。這種效應(yīng)一方面促使以高的強度抓住所有單絲線，另一方面大大減少空氣從膨脹區(qū)回流到導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)。
在本發(fā)明的優(yōu)選改進結(jié)構(gòu)中，長絲通道在膨脹區(qū)內(nèi)的位于空氣輸入通道對面的通道壁具有一用來使出現(xiàn)的氣流轉(zhuǎn)向的導(dǎo)引輪廓，其特點是，通過按要求輸入空氣在長絲渦流變形時可產(chǎn)生長絲的運行平穩(wěn)性或長絲的振動特性或附加效應(yīng)。
本發(fā)明這樣一種改進結(jié)構(gòu)特別優(yōu)良，在這種結(jié)構(gòu)中導(dǎo)引輪廓由一中凸的拱起構(gòu)成，它沿空氣通道的中心布置。由此使撞擊在壁上的氣流對稱分配和導(dǎo)向，這促使長絲基本上保持在膨脹區(qū)的中心。從而提高長絲的運動平穩(wěn)性，這特別是在前置和后置處理級中起有利影響。
因此長絲通道的整個橫截面例如可以由三個至少部分重疊的圓形橫截面構(gòu)成，其中圓形橫截面的中心布置成一個頂點朝向空氣通道的三角形。從而長絲通道的膨脹區(qū)可以用簡單的方式方法由兩個重疊的孔、導(dǎo)絲區(qū)由另一個孔制成，其中橫截面變窄部位做成噴嘴，它得到相應(yīng)的棱角倒圓。
但是導(dǎo)引輪廓也可以用一中凹拱起構(gòu)成，它相對于空氣通道非對稱布置。由此促使氣流這樣地導(dǎo)向，它除了使單絲線纏繞還附加地觸發(fā)單絲束上的捻轉(zhuǎn)效應(yīng)。由此可以改善長絲的緊密度。
除了長絲通道的幾何結(jié)構(gòu)以外，長絲導(dǎo)向還具有改善渦流變形特征值的影響。配設(shè)于長絲通道的導(dǎo)向裝置可以由兩個導(dǎo)絲器構(gòu)成，它們在長絲流程內(nèi)設(shè)置在長絲通道前面和后面，尤其是可沿長絲行進方向定位。這種結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)點，即，長絲的渦流變形可以在長絲流程的任何部位上進行。
但是在實線中這樣一種導(dǎo)向裝置得到了驗證，用這種裝置達(dá)到渦流變形在長絲處理過程中的高度集成。例如導(dǎo)向裝置也可以有利地由一轉(zhuǎn)向銷和一導(dǎo)絲輥構(gòu)成，它們在長絲流程內(nèi)設(shè)置在長絲通道前面和后面，其中長絲最好在穿過長絲通道之前在轉(zhuǎn)向銷上垂直于長絲通道的縱軸偏轉(zhuǎn)，這種結(jié)構(gòu)有這樣的優(yōu)點，即，通過在轉(zhuǎn)向銷上的轉(zhuǎn)向點，長絲始終由一保持不變的位置進入長絲通道。使得長絲內(nèi)的動態(tài)運動本身不發(fā)生變化。
為了確保在長絲穿入長絲通道時長絲到達(dá)導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)，本發(fā)明這樣一種改進結(jié)構(gòu)特別有利，在這種結(jié)構(gòu)中，放入槽和空氣輸入通道在一共同的入口平面內(nèi)與長絲通道的導(dǎo)絲區(qū)連接。因此使通過空氣輸入通道輸入的壓縮空氣與穿絲運動方向一致，使得在放入槽內(nèi)存在長絲時此長絲在開始渦流變形時通過壓縮空氣自動吹入長絲通道的導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)。
在制造熔融紡造長絲時通常相互并排地同時產(chǎn)生許多長絲，例如12根或16根。這時為了渦流變形每根長絲必須單獨地穿過長絲通道。在本發(fā)明的改進結(jié)構(gòu)中，并排設(shè)置許多做得相同的長絲通道，這種結(jié)構(gòu)得到了特別的驗證，其中每個長絲通道配設(shè)一空氣輸入通道和一放入槽，兩個相鄰長絲通道的兩條相鄰放入槽通入一個共同的匯集放入槽內(nèi)。因此所有長絲的渦流變形可以在這樣的區(qū)域內(nèi)進行，在此區(qū)域內(nèi)長絲相互以例如小于10mm的距離行進。


下面參照附圖對本發(fā)明裝置的一些實施例作較詳細(xì)的說明附圖表示圖1示意表示本發(fā)明裝置第一種實施例的縱剖視圖2示意表示圖1中實施例的橫截面圖3示意表示本發(fā)明裝置另一種實施例的橫截面圖4示意表示本發(fā)明裝置又一種實施例的橫截面圖5示意表示本發(fā)明裝置又一種實施例的正視6示意表示本發(fā)明裝置再一種實施例的橫截面具體實施方式
在圖1和2中示意表示本發(fā)明裝置的第一種實施例。圖1表示縱剖視、圖2表示裝置的橫截面，如果沒有具體指某個圖形，下面的說明適用于兩個圖形。
此實施例具有一在基體15內(nèi)的細(xì)長的、兩端開口的長絲通道1。基體15做成長方六面體形。長絲通道1具有一種兩分式橫截面，它由一導(dǎo)絲區(qū)4和一膨脹區(qū)2組成。導(dǎo)絲區(qū)4和膨脹區(qū)2通過一橫截面變窄部位3相互連接。
在長絲通道1外面設(shè)有一由導(dǎo)絲器7.1和7.2組成的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)絲器7.1在長絲流程中設(shè)置在長絲通道1之前，導(dǎo)絲器7.2在長絲流程中設(shè)置在長絲通道1之后，導(dǎo)絲區(qū)4設(shè)置在一共同的長絲流程平面內(nèi)。導(dǎo)絲器7.1和7.2最好可沿長絲行進方向定位，使得可以改變導(dǎo)絲器7.1和7.2之間懸空的長絲長度。
一空氣輸入通道5通入長絲通道1的導(dǎo)絲區(qū)4，空氣輸入通道垂直于長絲通道1的縱軸布置?？諝廨斎胪ǖ?通過一壓縮空氣管連接在這里未畫出的壓縮空氣源上。
為了長絲的穿入，長絲通道1的導(dǎo)絲區(qū)4在其整個長度上與一放入槽6連接。為此放入槽6和空氣輸入通道5設(shè)置在一共同的入口平面內(nèi)，以便方向相同地通入導(dǎo)絲區(qū)4。放入槽6做成L形，并終止于基體15的側(cè)面。
圖2中放大表示長絲通道1的橫截面，這里在基體15的底面上以虛線表示出用空氣輸入通道5輸入空氣。長絲通道1的膨脹區(qū)2在位于空氣輸入通道5對面的通道壁上具有一導(dǎo)引輪廓9。導(dǎo)引輪廓9通過沿空氣輸入通道中心布置的中凸拱起10構(gòu)成?？諝廨斎胪ǖ?具有一開口尺寸為L的入口橫截面?？諝廨斎胪ǖ?的開口尺寸L其大小等于橫截面變窄部位3的寬度E。寬度為E的橫截面變窄部位3是導(dǎo)絲區(qū)4和膨脹區(qū)2之間的連接部位。這里導(dǎo)絲區(qū)4具有寬度F，膨脹區(qū)2具有寬度S。長絲通道1的整個橫截面做得對稱于空氣輸入通道5的中心線。導(dǎo)絲區(qū)的寬度F大于截面變窄部位3的寬度E，其中導(dǎo)絲區(qū)4的寬度F這樣確定，使得實現(xiàn)盡可能無接觸的導(dǎo)絲。與此相比，膨脹區(qū)2的寬度做得比導(dǎo)絲區(qū)4的寬度F大得多。
為了使由許多單絲線構(gòu)成的多纖維長絲8渦流變形，長絲8首先通過導(dǎo)絲器7.1和7.2的引導(dǎo)穿過長絲通道1的導(dǎo)絲區(qū)4。為此長絲8通過放入槽6穿入導(dǎo)絲區(qū)4。為了渦流變形首先通過空氣輸入通道5將壓縮空氣流引入導(dǎo)絲區(qū)4。在圖2中通過箭頭表示的壓縮空氣流捕獲長絲8，并將它引入膨脹區(qū)2。在圖1中表示出長絲流程，其中在導(dǎo)絲區(qū)4內(nèi)的長絲流程用虛線表示。
在膨脹區(qū)2內(nèi)出現(xiàn)的氣流通過導(dǎo)引輪廓9這樣地轉(zhuǎn)向，使得基本上形成兩股支流，它們均勻地分配到膨脹區(qū)上。這里通過截面變窄部位3達(dá)到?jīng)]有回流進入導(dǎo)絲區(qū)4。從而使長絲8留在膨脹區(qū)2內(nèi)。在截面變窄部位3和膨脹區(qū)2的導(dǎo)引輪廓9之間的在圖2中用大寫字母H表示的距離表示長絲8最大振動時振幅的大小，按本發(fā)明的長絲通道1的結(jié)構(gòu)造型使得可以限制振幅，從而在長絲8上可產(chǎn)生特別高頻的振動，這造成長絲單位長度上噴氣變形結(jié)頭數(shù)量加大。在與由現(xiàn)有技術(shù)已知的裝置的對比試驗中得知，單位長度上結(jié)頭頻數(shù)加大約30％。
在渦流變形期間長絲的振動能力主要還由長絲從導(dǎo)絲區(qū)4到膨脹區(qū)2的偏轉(zhuǎn)確定。通過導(dǎo)絲器7.1和7.2的位置選擇可以影響偏轉(zhuǎn)，從而影響隨之出現(xiàn)的張力狀況，因此可以采取提高振動能力的附加措施。
圖3中示意表示本發(fā)明裝置另一個實施例的橫截面。此裝置的結(jié)構(gòu)基本上和前一個實施例相同，因此這里僅僅指出其區(qū)域。
由膨脹區(qū)2和導(dǎo)絲區(qū)4構(gòu)成的長絲通道1具有一與空氣輸入通道的中心線非對稱分布的總橫截面，為此膨脹區(qū)2內(nèi)的導(dǎo)引輪廓9由一偏心的中凸拱起11構(gòu)成，因此整個膨脹區(qū)2具有相對于截面變窄部位3和導(dǎo)絲區(qū)4不對稱的分橫截面。通過長絲通道1的這種非對稱性達(dá)到以這樣的方法影響氣流，即，進入膨脹區(qū)2的氣流優(yōu)先向一側(cè)偏轉(zhuǎn)。這樣，同樣通過截面變窄部位3基本上防止回流，使得在膨脹區(qū)2內(nèi)形成一單側(cè)氣流。這促使單絲束旋轉(zhuǎn)，它疊加在渦流變形上。
在圖3中所示的結(jié)構(gòu)中，通過這樣的方法達(dá)到附加的效應(yīng)，即，空氣輸入通道的開口尺寸L等于導(dǎo)絲區(qū)的寬度F。具有兩個相互傾斜的輪廓的導(dǎo)絲區(qū)4使得氣流可以定向地進入膨脹區(qū)，兩個傾斜輪廓通向截面變窄部位3。因此從導(dǎo)絲區(qū)4經(jīng)過截面變窄部位3流入膨脹區(qū)2的氣流在長絲通道內(nèi)加速。附加地阻止空氣回流到導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)。
圖4中表示長絲通道1總橫截面的另一個實施例。這里長絲通道1的總橫截面由三個至少部分重疊的圓形橫截面構(gòu)成，其中圓形橫截面的圓心設(shè)置成一具有朝向空氣輸入通道5的頂點的三角形。從而得到長絲通道1總橫截面的三葉草形的結(jié)構(gòu)。膨脹區(qū)2由兩個重疊的圓形橫截面構(gòu)成，其中心位于一垂直于空氣輸入通道5中心線的平面內(nèi)。圓形橫截面具有相同的半徑，它用小寫字母r表示。導(dǎo)絲區(qū)4由另一個圓形橫截面構(gòu)成，它設(shè)置在膨脹區(qū)2的圓形橫截面的中心。導(dǎo)絲區(qū)4的圓形橫截面可以做得具有一樣大或更大的半徑r。在重疊的圓形橫截面之間形成的截面變窄部位3通過倒圓構(gòu)成。長絲通道的這種總橫截面可以通過基體15上的簡單的多重鉆孔制成。
圖5中表示本發(fā)明裝置的一種結(jié)構(gòu)，它使得可以高度地集成在合成長絲的處理過程中。這里導(dǎo)向裝置由一導(dǎo)絲輥12和一轉(zhuǎn)向銷13構(gòu)成，它們設(shè)置在長絲通道的前面和后面。這里帶有長絲通道1的基體15直接設(shè)置在繞上導(dǎo)絲輥12的長絲8的長絲流程內(nèi)。在穿過長絲通道1之前轉(zhuǎn)向銷13上的長絲從長絲流程方向向長絲通道1的縱軸方向偏轉(zhuǎn)。為此轉(zhuǎn)向銷13設(shè)計成L形，其中長絲在轉(zhuǎn)向銷13的溝槽內(nèi)行進。轉(zhuǎn)向銷13的溝槽相對于長絲通道1的導(dǎo)絲區(qū)布置在中心。通過這樣的導(dǎo)絲及導(dǎo)絲結(jié)構(gòu)使長絲可以具有高的振動能力。不管是在長絲的入口還是在出口都不出現(xiàn)嚴(yán)重的張緊狀態(tài)，這種張緊狀態(tài)會阻止在渦流變形期間長絲的偏轉(zhuǎn)運動。此外可以避免在進入長絲通道1時長絲8的碰撞。
為了在一個紡絲過程中制造許多長絲時通過一共同的裝置渦流變形，圖6中表示出一實施例，在該實施例中在一個基體15內(nèi)相互并排地設(shè)置許多長絲通道。這里這些長絲通道1可以按前面所述的例子制造。每個長絲通道1配設(shè)一放入槽6和一空氣輸入通道5。長絲通道1的空氣輸入通道5優(yōu)選通過一共同的壓縮空氣管16供氣。為了穿入長絲，分別在兩個相鄰的長絲通道1之間設(shè)一匯集放入槽14。匯集放入槽14在一個封閉端上分別與兩個放入槽6連接，它們分別配設(shè)于相鄰長絲通道1之一。從而可以得到一種緊湊的結(jié)構(gòu)。
圖形標(biāo)記表1 長絲通道2 膨脹區(qū) 3 截面變窄部位4 導(dǎo)絲區(qū) 5 空氣輸入通道6 放入槽7.1，7.2 導(dǎo)絲器 8 長絲9 導(dǎo)引輪廓10中凸拱起11中凹拱起12導(dǎo)絲輥13轉(zhuǎn)向銷 14匯集放入槽 15基體16壓縮空氣管
權(quán)利要求
1.用于多纖維長絲渦流變形的裝置，具有一細(xì)長的、兩端開口的長絲通道(1)，所述長絲通道在橫截面內(nèi)由一導(dǎo)絲區(qū)(4)和一膨脹區(qū)(2)構(gòu)成，其中導(dǎo)絲區(qū)(4)具有比膨脹區(qū)(2)小的寬度，并且有一空氣輸入通道(5)通入到導(dǎo)絲區(qū)(4)；還具有一位于長絲通道(1)之外的導(dǎo)絲裝置(7.1，7.2)，所述導(dǎo)絲裝置和長絲通道(1)的導(dǎo)絲區(qū)(4)位于同一長絲行進平面內(nèi)；還具有一與長絲通道(1)的導(dǎo)絲區(qū)(4)連通的細(xì)長的放入槽(6)，用以使長絲穿入長絲通道(1)，其特征為長絲通道(1)在橫截面內(nèi)在導(dǎo)絲區(qū)(4)和膨脹區(qū)(2)之間有一截面變窄部位(3)。
2.按權(quán)利要求1的裝置，其特征為截面變窄部位(3)具有小于導(dǎo)絲區(qū)(4)寬度(F)的寬度(E)。
3.按權(quán)利要求1或2的裝置，其特征為空氣輸入通道(5)具有一開口尺寸(L)大于或等于截面變窄部位(3)寬度(E)的入口橫截面。
4.按上述權(quán)利要求之任一項的裝置，其特征為長絲通道(1)在膨脹區(qū)(2)內(nèi)的位于空氣輸入通道(5)對面的通道壁具有一用于使出現(xiàn)的氣流轉(zhuǎn)向的導(dǎo)引輪廓(9)。
5.按權(quán)利要求4的裝置，其特征為導(dǎo)引輪廓(9)由中凸的拱起(10)構(gòu)成，它沿空氣輸入通道(5)中心布置。
6.按權(quán)利要求5的裝置，其特征為長絲通道(1)的總橫截面由三個至少部分重疊的圓形橫截面組成，其中這些圓形橫截面的圓心布置成一頂點朝向空氣輸入通道(5)的三角形。
7.按權(quán)利要求4的裝置，其特征為導(dǎo)引輪廓(9)由一中凹的拱起(11)構(gòu)成，它相對于空氣輸入通道(5)非對稱布置。
8.按上述權(quán)利要求之任一項的裝置，其特征為導(dǎo)絲裝置由兩個導(dǎo)絲器(7.1，7.2)構(gòu)成，它們在長絲流程內(nèi)設(shè)置在長絲通道(1)的前面和后面，并且它們最好可沿長絲行進方向定位。
9.按權(quán)利要求1至7之任一項的裝置，其特征為導(dǎo)絲裝置由一導(dǎo)絲輥(12)和一轉(zhuǎn)向銷(13)構(gòu)成，它們在長絲流程內(nèi)設(shè)置在長絲通道的前面和后面，其中長絲在穿過長絲通道(1)之前或之后偏轉(zhuǎn)。
10.按上述權(quán)利要求之任一項的裝置，其特征為放入槽(6)和空氣輸入通道(5)在一共同的入口平面內(nèi)與長絲通道(1)的導(dǎo)絲區(qū)(4)連通。
11.按權(quán)利要求1至10之任一項的裝置，其特征為相互并排地設(shè)置許多相同構(gòu)造的長絲通道(1)，以使許多長絲相互平行地同時渦流變形，其中每個長絲通道配設(shè)一空氣輸入通道(5)和一放入槽(6)，并且，兩個相鄰長絲通道(1)的兩個相鄰放入槽(6)通入到一共同的匯集放入槽(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于多纖維長絲渦流變形的帶一細(xì)長的、兩端開口的長絲通道的裝置。長絲通道在橫截面內(nèi)由一導(dǎo)絲區(qū)和一膨脹區(qū)構(gòu)成，其中一空氣輸入通道通入導(dǎo)絲區(qū)內(nèi)。為了引導(dǎo)長絲，在長絲通道之外設(shè)一導(dǎo)絲裝置，它與導(dǎo)絲區(qū)設(shè)置在一個長絲行進平面內(nèi)。為了在渦流變形期間在大的偏轉(zhuǎn)以后在長絲上產(chǎn)生盡可能高頻的振動，長絲通道在橫截面內(nèi)在導(dǎo)絲區(qū)和膨脹區(qū)之間具有一截面變窄部位。
文檔編號D02J1/00GK1523145SQ20041000555
公開日2004年8月25日 申請日期2004年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者赫爾穆特·魏甘德, 德特勒夫·舒爾茨, 夫 舒爾茨, 赫爾穆特 魏甘德 申請人:蘇拉有限及兩合公司