專利名稱：生產(chǎn)紗線的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)自捻紗的裝置和方法。特別地，本發(fā)明涉及能夠 控制并改變所生產(chǎn)紗線的不同捻型的裝置和方法。
背景技術(shù)：
自捻紗是包括兩個(gè)或更多個(gè)紗股的紗線，所述紗股具有所謂的z
向加捻區(qū)和s向加捻區(qū)(即，這些紗股具有正反捻向交替變化的加擒
區(qū))。紗股中的加捻區(qū)分別由無捻區(qū)隔開。力矩被施加到加捻的紗股中 并也稱為殘余捻度。當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)加捻紗股被引導(dǎo)到一起，在不干 涉的情況下，該力矩或殘余捻度會(huì)導(dǎo)致紗股自然地相互捻繞以形成自 捻紗。
使用自捻紗的不同織物和用途可能要求使用具有適合其用途的特 定紗線結(jié)構(gòu)的不同紗線。例如，內(nèi)衣中用的貼身織物通常要求使用輕 巧柔軟的紗線，短襪使用的織物要求紗線能夠吸濕，而例如長褲的衣 服的外層中使用的織物則要求紗線有足夠的強(qiáng)度，這樣織物才耐磨。
關(guān)于自捻紗的更多信息可在參考書"纖維、紗線和織物的結(jié)構(gòu)力
學(xué)，，("Structural Mechanics of Fibres, Yarns and Fabrics", by J.W.S. Hearle， P.Grosberg, and S.Backer, John Wiley and Sons Inc，美國, 1969)第139頁,以及"毛織物的力學(xué)結(jié)構(gòu)"("The Mechanics ofWool Structures", by R.Postle, G..A. Carnaby， and S.de Jong, Ellis Horwood Ltd,英格蘭，1988)第131頁中找到。
在生產(chǎn)由短纖維或主要由短纖維例如羊毛、棉、合成短纖維或這 些纖維的混合物構(gòu)成的紗線時(shí)，多個(gè)纖維條可以(通常在牽伸后)經(jīng) 過加掄臺(tái)，該加掄臺(tái)包括往復(fù)旋轉(zhuǎn)的輥(加捻輥)，當(dāng)纖維條從這些輥 之間經(jīng)過時(shí)，這些輥從一側(cè)向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)，由此給紗股施加掄度。離開加捻輥后，紗股被引導(dǎo)到一起以自然地相互捻繞而形成多股紗線。
用于生產(chǎn)該種紗線的裝置或機(jī)器在澳大利亞專利文獻(xiàn)51009/64、 9432/66、 26099/67和25258/71中公開。
新西蘭專利336048公開了生產(chǎn)包括三個(gè)或更多個(gè)纖維條或紗頭 的紗線的方法，其中三個(gè)纖維條通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加捻輥之間，然后一 個(gè)或更多個(gè)纖維條在被引導(dǎo)到一起前經(jīng)過不同長度的路徑。與所有纖 維條或紗頭一起通過加捻臺(tái)并自然捻合在一起不同，該一個(gè)或更多個(gè) 纖維條或紗頭中的捻度是錯(cuò)列分布的或相對(duì)于其它纖維條中的捻度異相。
PCT專利申請(qǐng)No. PCT/NZ2003/00253(公開號(hào)WO2004/0442卯)
公開了 一種用于生產(chǎn)包括多個(gè)有捻紗股的紗線的裝置，其通過使用控 制系統(tǒng)控制加捻輥的轉(zhuǎn)速和/或加捻輥橫向運(yùn)動(dòng)的幅度，能夠可控地改 變施加到紗線上的搶型樣式，并因此改變紗線或由該紗線制成的織物 或者針織或機(jī)織產(chǎn)品的特性。
這些現(xiàn)有技術(shù)中的裝置和方法能夠生產(chǎn)一些形式的具有不同紗線 結(jié)構(gòu)的紗線。然而，通過這些現(xiàn)有技術(shù)中的裝置和方法生產(chǎn)出的紗線 有一個(gè)主要的問題沿著所生產(chǎn)紗線的長度以及在不同生產(chǎn)批次的紗 線之間，紗線結(jié)構(gòu)是不均一的。不均一的紗線結(jié)構(gòu)是不希望有的并會(huì) 導(dǎo)致使用這樣的紗線生產(chǎn)出較低等級(jí)且品質(zhì)不均一的織物。本發(fā)明的 發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不均一的紗線結(jié)構(gòu)可能要?dú)w因于在紗線自捻過程中 施加到紗線的紗股上的張力的波動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)中的裝置和方法的缺點(diǎn) 在于其無法控制當(dāng)紗股離開加捻臺(tái)后施加到有捻紗股上的張力。
發(fā)明人已經(jīng)確定了一種方法，在紗股自捻到一起以形成紗線時(shí)， 通過控制施加到有捻紗股的張力來減輕紗線結(jié)構(gòu)的不均一性。通過控 制施加到有捻紗股的張力，不僅可以生產(chǎn)出具有基本均一紗線結(jié)構(gòu)的 紗線，而且可以根據(jù)紗線的用途來生產(chǎn)大量不同的具有特定紗線結(jié)構(gòu)/ 捻型的紗線。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置和方法，以改進(jìn) 對(duì)所生產(chǎn)紗線的紗線結(jié)構(gòu)的控制，這樣可以生產(chǎn)出具有均一紗線結(jié)構(gòu) 的特殊效果的紗線，或至少是提供了一個(gè)有用的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種改進(jìn)的或至少是替代的用于生產(chǎn)包括多個(gè)有捻紗股的紗線的裝置和方法。
一方面，本發(fā)明廣泛地包括一種用于生產(chǎn)紗線的裝置，該裝置包
括
適于同時(shí)加捻一個(gè)或多個(gè)纖維條以生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)有捻紗股的往復(fù)加捻臺(tái)，所述往復(fù)加捻臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加捻輥，所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻，和
用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為在紗股被捻合在一起形成紗線之后將紗線巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上，所述用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上的線速度低于或高于紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度。
該裝置優(yōu)選還包括一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，紗線能夠被巻繞到其上。
另一方面，本發(fā)明廣泛地包括一種用于生產(chǎn)紗線的裝置，該裝置包括
適于同時(shí)加捻一個(gè)或多個(gè)纖維條以生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)有捻紗股的往復(fù)加搶臺(tái)，所述往復(fù)加捻臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加捻輥，所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻，和
用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為在紗股被捻合在一起形成紗線之后將紗線巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上，所述用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上的線速度低于紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度。
該裝置優(yōu)選還包括一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，紗線能夠被巻繞到其上。
該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)選被布置為驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到該一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上的線速度比紗股離開一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度低約0.1-5%，更優(yōu)選約0.25-3%，最優(yōu)選約0.5-2%。
在本發(fā)明的裝置中，紗線能夠以比紗股離開一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度略低的線速度巻繞到一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上。這樣可以有益地導(dǎo)致纖維條加捻區(qū)的長度擴(kuò)大或增加到纖維條中原來接近無捻區(qū)的區(qū)域。在紗線具有一定彈性例如僅百分之幾的彈性時(shí)，紗股從一個(gè)或多個(gè)加捻輥中延伸冒出，且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)往復(fù)加捻輥與最后的一個(gè)或多個(gè)巻繞座架之間張力缺失有益地導(dǎo)致了紗股收縮到無延伸的狀態(tài)。
該裝置優(yōu)選包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被布置為控制一個(gè)或多個(gè)巻繞座架和一個(gè)或多個(gè)加捻輥彼此的相對(duì)轉(zhuǎn)速。該控制系統(tǒng)還能夠控制一個(gè)或多個(gè)巻繞座架和一個(gè)或多個(gè)加捻輥彼此的相對(duì)轉(zhuǎn)速在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的變化。
該控制系統(tǒng)還優(yōu)選便于控制和改變一個(gè)或多個(gè)加捻輥的橫向速度、橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍和轉(zhuǎn)速中的一個(gè)或多個(gè)，以能夠?qū)挿旱馗淖兪┘拥揭粋€(gè)或多個(gè)纖維條上的捻型，并由此使得生產(chǎn)出的紗線能夠具有寬泛的不同捻型。
本發(fā)明另 一方面廣泛地包括一種生產(chǎn)紗線的方法，該方法包括
股，每個(gè)紗股都包括由無捻區(qū)隔開的有捻區(qū)；將紗股引導(dǎo)到一起以使其通過彼此自捻而形成紗線；以及將紗線以比紗股離開加捻臺(tái)的線速度低的巻繞線速度巻繞到巻繞座架上。
該兩個(gè)或更多個(gè)短纖維或主要為短纖維的纖維條優(yōu)選與兩個(gè)或更多個(gè)芯絲一起通過往復(fù)加捻臺(tái)以生產(chǎn)兩個(gè)或更多個(gè)有捻紗股，該纖維條和芯絲一起的特克斯數(shù)(TEX)為約30或低于約30，每個(gè)紗股都包括芯絲和由無捻區(qū)隔開的有捻區(qū)。該紗股隨后被引導(dǎo)到一起以形成紗線，并以比紗股離開加捻臺(tái)的線速度低的線速度巻繞到巻繞座架上。紗線優(yōu)選為約15-30特克斯，進(jìn)一步地可以為約10或15到約20或25特克斯之間。特克斯(TEX)具有常規(guī)的含義，其表示每1000米紗線的克重。纖維條或紗股優(yōu)選以低于600或約500個(gè)捻回/米的捻度進(jìn)行加捻，搶度最好是在約250-300和400-500個(gè)掄回/米之間。
本發(fā)明另一方面廣泛地包括一種用于生產(chǎn)紗線的裝置，該裝置包
括
適于同時(shí)加捻一個(gè)或多個(gè)纖維條以生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)有捻紗股的往復(fù)加掄臺(tái)，所述往復(fù)加捻臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加掄輥，所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻，和
用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為在紗股被捻合在一起形成紗線之后將紗線巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上，所述用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上的線速度高于紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度。
該裝置優(yōu)選還包括一個(gè)或多個(gè)巻繞座架。
該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)選被布置為驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到該一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上的線速度比紗股離開一個(gè)或多個(gè)加掄輥的線速度高約0.1-5%，更優(yōu)選約0.25-3%,最優(yōu)選約0.5-2%。
經(jīng)過試驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)通過改變加捻輥或傳送輥與最終的巻繞座架之間的工作速度比，由此巻繞座架以高于或低于傳送輥的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，可以改變所獲得的紗線的組成紗股的捻型，以及所述組成紗股在因有捻紗股內(nèi)部的力矩而捻合到一起時(shí)的組合捻型。
例如通過操作巻繞座架以低于傳送輥的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，紗股的有捻區(qū)會(huì)部分地遷移到無捻區(qū)。由此降低了紗股的力矩并隨之降低了單個(gè)紗股的殘余捻度。
為了有目的地設(shè)計(jì)出特定的纖維結(jié)構(gòu)，以能夠設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有特定性能要求的織物(例如增強(qiáng)防風(fēng)性；提高耐磨性；增加松密度等),本發(fā)明可以且需要有許多變化形式。
通過改變加捻輥與巻繞座架的速度比，可影響施加到紗線上的紡紗張力的大小。迄今為止，還不了解紡紗張力對(duì)有捻紗股中捻度分布以及有捻紗股相互自捻在一起的程度(殘余捻度的大小)的影響。
本發(fā)明的裝置和方法是基于未預(yù)見到的發(fā)現(xiàn)，即對(duì)于自捻紗，紡紗張力會(huì)影響捻型，其最終形成到兩個(gè)或更多個(gè)捻合成紗線的有捻紗股中。紡紗張力還會(huì)影響有捻紗股相互自捻成紗線的程度。
同時(shí)，不應(yīng)當(dāng)從理論上限制本發(fā)明，確信的是紗線的張力水平會(huì)影響兩個(gè)紗股沿著彼此之間的接觸線滑動(dòng)的程度。如果紗股完全不滑動(dòng)或沒有明顯的滑動(dòng)，會(huì)有更多的自捻或力矩形成到紗股中，這樣紗股相互自捻的程度會(huì)更大。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)低紡紗張力水平會(huì)導(dǎo)致紗股中形成更多的自捻(即在紗股中有更多的殘余捻度)，因此，當(dāng)制成的紗線被繃緊拉出時(shí)，紗股不會(huì)明顯地沿著彼此之間的接觸線滑動(dòng)。相反，與在離開加捻輥后承受較高的張力相比，紗股會(huì)相互絞得更緊，并因此而形成捻度更大的紗線。因此，離開加捻輥后承受較高的張力的紗股具有與不承受這種張力的紗股不同的捻型。
如果兩個(gè)紗股在被繃緊拉出時(shí)由于顯著地分別加捻而相互滑過，而不是顯著地相互絞繞，制成的紗線具有較少的自捻。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高紡紗張力水平會(huì)導(dǎo)致紗股中捻度遷移進(jìn)入無捻區(qū)的程度的增加，導(dǎo)致紗股中具有較少的自捻，因此，紗股不太可能相互捻合或絞繞，而更可能是在制成的紗線被繃緊拉出時(shí)沿著接觸線滑動(dòng)。同樣的現(xiàn)象不會(huì)在常規(guī)的捻合紗中發(fā)生。該現(xiàn)象僅可能在自捻紗中發(fā)生并且以前沒有被發(fā)現(xiàn)過。
由于各個(gè)紗股迅速地從無捻區(qū)建立起力矩，并且其強(qiáng)烈地受到線張力的影響，可以根據(jù)加捻輥與巻繞座架之間的張力大小預(yù)料到紗股是否在接觸線處發(fā)生或多或少的局部滑動(dòng)。


通過參考附圖示例性而非限制性地進(jìn)一 步描述本發(fā)明的裝置和方法，其中
圖1A是一個(gè)由本發(fā)明的裝置生產(chǎn)出的示例紗線的長度方向的視圖，圖1B示意地示出了組成紗線的各紗股中的加捻區(qū)的相對(duì)位置；圖2從上方示意地示出了本發(fā)明的裝置的一種形式；圖3從一側(cè)示出了該裝置的主要部件，示出了其牽伸單元和加捻
輥；
圖4示出了離開加捻輥并由導(dǎo)紗器引導(dǎo)到一起的紗股；圖5是本發(fā)明的另一種裝置的主要部件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
定義
本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語"自捻紗"指的是包括兩個(gè)或更多個(gè)紗股的紗線，這些紗股具有交替相間的Z向加捻區(qū)與S向加掄區(qū)和位于各個(gè)加捻區(qū)之間的無捻區(qū)，且其中至少一個(gè)有捻紗股被引導(dǎo)與至少另一個(gè)有捻紗股接觸，由此有捻紗股自捻在一起(相互絞繞)以形成紗線。
本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語"紗股"具有常規(guī)的含義，其包括單股紗、多股紗、短纖紗和纜型紗等。該紗股可以是連續(xù)的長絲束、由非連續(xù)的長絲形成的連續(xù)紗股、牽伸過的梳條(其未處理或預(yù)處理以增強(qiáng)其拉伸強(qiáng)度)、通過牽拉處理工藝生產(chǎn)的連續(xù)長絲、或者短纖維(例如短纖紗)與一個(gè)或多個(gè)連續(xù)長絲的組合。
本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語"包括"指的是"至少部分地由...組成"，也就是說，當(dāng)解釋包括該術(shù)語的獨(dú)立權(quán)利要求時(shí)，每個(gè)權(quán)利要求中由該術(shù)語限定的特征必須存在，但也可以存在其它的特征。
本發(fā)明的優(yōu)選
具體實(shí)施例方式
參見圖2，第一優(yōu)選形式的裝置包括牽伸單元5,該牽伸單元5包括對(duì)向移動(dòng)的優(yōu)選包覆有橡膠的輥或帶，纖維(以條子形式)從所述輥或帶之間通過。在所示實(shí)例中，從滾筒或其它大批量供應(yīng)裝置(未示出)拉出的三個(gè)(前紡)纖維條S (例如羊毛纖維條)被喂入輥4之間并穿過牽伸單元5而被拉出。
穿過牽伸單元5后，羊毛纖維組件的厚度通常降低到初始厚度的一半到二十五分之一。通過改變牽伸單元的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)厚度降低的量。圖2中用箭頭A表示纖維條(沿著紡紗路線)穿過裝置的行進(jìn)方向。
往復(fù)加掄臺(tái)6包括一對(duì)旋轉(zhuǎn)輥6a和6b (參見圖3和4 )，當(dāng)i殳備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這對(duì)旋轉(zhuǎn)輥中之一或兩者都如圖3和4中箭頭B所示橫向于纖維條的運(yùn)動(dòng)方向前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此處這些旋轉(zhuǎn)并往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輥6a和6b纟皮稱為加搶^i。
在操作過程中，當(dāng)加捻輥向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，加捻輥6按一個(gè)方向?qū)?jīng)過輥間的纖維條加捻，接著當(dāng)加捻輥向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)按相反的方向加捻。加過捻的纖維條通常被稱為紗股。在輥的變向點(diǎn)處，紗股中會(huì)形成無捻區(qū)。
在本發(fā)明的可選方式中，單個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輥可以相對(duì)于纖維條所經(jīng)過的平坦表面運(yùn)動(dòng)，以對(duì)輥和表面之間的纖維條加捻。
參見圖4,為了生產(chǎn)一種形式的紗線，通過往復(fù)加捻臺(tái)后， 一個(gè)或多個(gè)加捻紗股被直接引導(dǎo)穿過主導(dǎo)紗器或孔lb，而其它紗股在也穿過主導(dǎo)紗器lb之前被引導(dǎo)穿過副導(dǎo)紗器或孔，這樣一些紗股在進(jìn)入主導(dǎo)紗器lb之前具有不同的路徑長度。在圖4所示的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，在兩個(gè)紗股穿過導(dǎo)紗器lb之前， 一紗股穿過導(dǎo)紗器2b，而另一紗股穿過導(dǎo)紗器3b。
當(dāng)紗股3離開孔lb時(shí)，它們傾向于自捻在一起以形成紗線?？蛇x地，可以選擇性地設(shè)置另外的加捻結(jié)構(gòu)用于輔助將紗股捻合在一起以形成紗線成品。
每個(gè)紗股可以相對(duì)于其它紗股經(jīng)過不同長度的路徑，這樣每個(gè)紗股的加捻區(qū)被相互錯(cuò)開或異相。在這種形式的紗線中，不同的路徑長度使得成品紗線中每個(gè)紗股的無捻區(qū)與其它紗股的有捻區(qū)交疊。
紗股中的無捻區(qū)比有捻區(qū)柔弱。因此，通常重要的是減少紗線中的無捻區(qū)。通過紗股的交錯(cuò)，紗線中的柔弱點(diǎn)可以被避免并且紗線沿其長度的強(qiáng)度更加均一。
如圖3和5示意性示出的，紗線隨后傳送到巻繞座架8 (例如筒子架)上并被巻繞到其上。用于該巻繞座架的機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)控制，這樣紗線被巻繞到巻繞座架8上的線速度略低于紗股離開加捻輥6的線速度。共用的控制系統(tǒng)控制加捻輥6a和6b以及巻繞座架8的轉(zhuǎn)速。
隨著更多的紗線巻繞到巻繞座架8上，巻繞座架和筒子紗的圓周逐漸增大。因此，如果巻繞座架的轉(zhuǎn)速保持不變，離開加捻輥或傳送輥的有捻紗股將隨著更多的紗線巻繞到巻繞座架上而經(jīng)受逐漸增大的張力。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)生產(chǎn)出一段長度的紗線時(shí)，紗股上逐漸增大的張力會(huì)導(dǎo)致沿著紗線長度發(fā)生捻型變化。
還已發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素(例如濕度)可能影響現(xiàn)有技術(shù)中的紡紗機(jī)的用于給自捻紗施加張力的機(jī)械部件，這樣，當(dāng)環(huán)境因素改變時(shí)，由那些設(shè)備施加給紗線的主動(dòng)張力是不一致地施加的。
因此，本發(fā)明的裝置設(shè)置了控制系統(tǒng)，其確保在紗線被巻繞到巻繞座架8上時(shí)，巻繞座架的驅(qū)動(dòng)速度會(huì)降低，這樣紗線被巻繞到巻繞座架上的線速度恒定地保持為略低于紗股離開加捻輥的線速度。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在加捻紗股離開加捻輥后改變施加到自捻紗上的張力會(huì)改變捻型、紗線結(jié)構(gòu)和紗線的品質(zhì)。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在離開加捻臺(tái)之后且?guī)喞@到巻繞座架上之前承受低張力的紗線(低張力紗線)，與在離開加捻臺(tái)后受到主動(dòng)張力的紗線(高張力紗線)相比，將具有不同的紗線結(jié)構(gòu)。同樣的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生在常規(guī)的有捻紗上而只可能發(fā)生在自捻紗上。該現(xiàn)象此前還沒有被分析過。
通過提供生產(chǎn)一系列具有不同捻型、結(jié)構(gòu)和品質(zhì)的不同紗線的功能，可以生產(chǎn)特殊的紗線以滿足特殊的用途。例如可以生產(chǎn)出低特克斯數(shù)的高強(qiáng)度紗線用于生產(chǎn)輕質(zhì)耐磨的織物。
同時(shí)不應(yīng)被理論所限制，確信的是當(dāng)紗線的紗股在加捻臺(tái)上加捻時(shí)，捻度是以作用在紗股上的力矩的形式臨時(shí)地形成在紗股中。由于紗股中具有力矩，施加在紗股上的張力會(huì)影響兩個(gè)紗股沿彼此之間的接觸線滑動(dòng)的程度。紗股中具有的自捻或力矩越大，紗股在自掄運(yùn)動(dòng)中就相互絞繞得越多，且紗股沿著接觸線相互滑動(dòng)得越少。
在紗股中具有較少自捻之處，紗股將通過主要分別解捻而沿著接
觸線相互滑過，而不是相互絞繞。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高張力紗線的紗股中具有較少的自捻(即紗股中的殘余捻度較少)，且紗股相互絞繞的程度不及低張力紗線。此外，當(dāng)制成的紗線被繃緊拉出時(shí)，高張力紗線更可能沿著接觸線滑動(dòng)。
圖1A和1B示意地示出了所得到的紗線實(shí)例。參見圖1A和1B，圖示的紗線實(shí)例包括三個(gè)有捻紗股，它們松散地捻在 一 起形成紗線成品。如圖所示，每個(gè)紗股l、 2和3都是相互"錯(cuò)開"或異相的，這樣各個(gè)紗線紗股中的無捻區(qū)la、 2a和3a都被其它紗股的有捻區(qū)覆蓋。為了清晰起見，圖1A中夸大了這一點(diǎn)。在制成的紗線中， 一個(gè)紗股的無捻區(qū)被其它紗股的有捻區(qū)覆蓋。圖1B試圖示意地示出這種情況，圖1B中所示的三個(gè)紗股(在進(jìn)行任何加捻之前)是平行的，且在每個(gè)紗股中由加捻輥6形成的(捻向交替變化的)有捻區(qū)用實(shí)線表示而有捻區(qū)之間的無捻區(qū)用虛線表示，例如la、 2a和3a處所示的那樣。如圖所示，任何紗股中的任何無捻區(qū)(例如無捻區(qū)la)的至少部分長度被其它紗股的有捻區(qū)覆蓋。此外，當(dāng)紗線被巻繞到巻繞座架8上時(shí)，每個(gè)紗股的有捻區(qū)趨向于擴(kuò)大以縮小每個(gè)紗股的無捻區(qū)la、 2a和3a的長度。具有大有捻區(qū)捻型的紗線的強(qiáng)度將比具有小有捻區(qū)的紗線強(qiáng)度更大。此外，具有大有捻區(qū)和僅僅小無捻區(qū)的捻型的紗線沿長度將更力口均勻。
參見圖5，另一種優(yōu)選形式的裝置同樣包括可選的初始輥對(duì)4和具有對(duì)置的輥或帶的牽伸單元5，纖維(以條子形式)從這些輥或帶之間穿過。往復(fù)加捻臺(tái)6包括一對(duì)輥6a和6b，當(dāng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這對(duì)輥中之一或兩者旋轉(zhuǎn)并橫向于纖維條的運(yùn)動(dòng)方向前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在往復(fù)加捻輥6a和6b之前設(shè)置有帶有關(guān)聯(lián)的環(huán)狀導(dǎo)紗器8a-c的非加搶輥7。每個(gè)紗股或纖維條都通過一個(gè)導(dǎo)紗器并從輥7之間穿過。
連續(xù)長絲9在導(dǎo)紗器處被引入且也隨著纖維條穿過該導(dǎo)紗器，并從輥7之間穿過。該連續(xù)長絲優(yōu)選為合成纖維單絲例如尼龍單絲，但也可以選用例如合成纖維復(fù)絲或非合成纖維長絲。
例如，當(dāng)每個(gè)羊毛纖維條和長絲穿過導(dǎo)紗器8a-c且從輥7之間穿過時(shí)，在紗股和長絲通過往復(fù)加捻輥6并被其加捻之前，該連續(xù)長絲在輥7之間被壓入紗股或纖維條中。作為為此目的設(shè)置兩個(gè)輥7的替代方案，紗股和長絲也可以從壓靠在平坦表面(紗股從該表面上通過)的單個(gè)輥之間穿過，以在輥和表面之間將長絲壓入紗股中。長絲被壓入至少主要由短纖維組成的纖維的中間，這樣合成纖維長絲變成被紗股的纖維所包圍。該連續(xù)合成纖維長絲增加了紗股的強(qiáng)度，因此紗股可以較少地加捻以獲得較高的松密度，從而使紗線以給定的羊毛量在不損失拉伸強(qiáng)度的條件下獲得更高的松密度。
纖維條或紗股優(yōu)選以小于600或約500個(gè)捻回/米的捻度加捻，該搶度最優(yōu)選地在約250-300個(gè)捻回/米到400-500個(gè)掄回/米之間。
芯絲具有低的彈性百分率并從加捻輥中延伸冒出。包括芯絲的有捻紗股被引導(dǎo)到一起并自然地自捻到一起以形成紗線成品。該紗線隨后被傳送給巻繞座架并被巻繞其上。
中央控制系統(tǒng)控制一個(gè)或多個(gè)加捻輥的轉(zhuǎn)速以及一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的轉(zhuǎn)速。通過控制巻繞座架和加捻輥的轉(zhuǎn)速，施加到離開加捻臺(tái)的紗線上的張力可以被控制和改變。此外，該控制系統(tǒng)還可以控制往復(fù)加捻輥的橫向運(yùn)動(dòng)速度。
加捻輥與巻繞座架之間的紗線的張力影響到紗線中所具有力矩的大小，這力矩又影響到紗線的捻型且特別會(huì)影響到紗線中加捻紗股相互自捻的程度。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過改變和控制紗線的張力，可以生產(chǎn)出具有不同捻型且因而具有不同紗線結(jié)構(gòu)的紗線，這樣可以制造出特殊用途的紗線。例如，在一個(gè)或多個(gè)加掄輥與一個(gè)或多個(gè)巻繞座架之間受到低張力的自捻紗將展現(xiàn)出和在一個(gè)或多個(gè)加捻輥與 一個(gè)或多個(gè)巻繞座架之間受到高張力的自捻紗不同的捻型。
由于施加到紗線上的張力量會(huì)影響紗線的捻型、強(qiáng)度及柔軟性，用戶可以對(duì)控制系統(tǒng)編程以相對(duì)于加捻輥的轉(zhuǎn)速設(shè)定并改變巻繞座架的轉(zhuǎn)速(由此改變施加到紗線上的張力)，這樣可以生產(chǎn)出用于特殊目的的特殊紗線。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于通過改變和控制紗線的張力，施加到紗股上的張力可以保持恒定，這樣紗線結(jié)構(gòu)就可以保持均一。
往復(fù)加捻輥與最終的巻繞座架之間缺乏張力會(huì)產(chǎn)生如下效果
* 被拉伸過的芯絲和圍繞該芯絲的纖維收縮到無拉伸的狀態(tài)；
* 捻度傾向于從高捻區(qū)遷移到無捻區(qū)；
* 這導(dǎo)致了纖維間的摩擦增大，因此得到更大的強(qiáng)度；
* 紗線顯得更加均勻。
紗線可以被針織或機(jī)織成輕質(zhì)織物。例如可以生產(chǎn)低特克斯數(shù)的紗線以用于生產(chǎn)貼身應(yīng)用中使用的衣物，其中織物將例如與穿著者的皮膚接觸。該輕質(zhì)織物可以用于生產(chǎn)衣物，例如內(nèi)衣，它是穿著者穿在最里層的衣物。替代地，該衣物可以是第二層衣物，或是傾向于被單獨(dú)穿著而非被穿在其它衣物之下的輕質(zhì)衣物。例如，該衣物可以是羊毛的，例如美利奴羊毛內(nèi)衣。
在用羊毛紗線織造這些衣物時(shí)，通常是用較高特克斯數(shù)的羊毛紗線進(jìn)行織造。例如，20特克斯的環(huán)錠紡紗會(huì)被認(rèn)為不具備足夠的強(qiáng)度以使得由其織成的織物能夠具有可接受的耐用性，和/或該紗線自身可能不具備足夠的拉伸強(qiáng)度以使其能夠在機(jī)器上針織或機(jī)織而不斷頭。增加紗線每單位長度的捻度將增大紗線的強(qiáng)度，但這也會(huì)降低所制成的織物的觸感或手感，這樣對(duì)于例如貼身的用途而言是不合適的或是很不合適的。低特克斯數(shù)的紗線通常還是由單個(gè)有捻紗股構(gòu)成以增加其強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和/或方法生產(chǎn)的一種形式的紗線典型的是羊毛紗線或主要為羊毛的紗線，其通常由兩個(gè)，但也可以是多個(gè)特克斯數(shù)非常低(通常為15特克斯或更低)的紗股組成。每個(gè)紗股都包含非常輕質(zhì)的芯絲。整個(gè)紗線的特克斯數(shù)為約30或更低。相對(duì)于低特克斯數(shù)的單股環(huán)錠紡紗而言，該紗線也具有較低的捻度水平。物，但該織物仍然具有類似的松密度和良好觸感或手感。因?yàn)榧喚€具有低捻度并因而對(duì)穿著者具有更柔軟的觸感和可接受的手感，由該紗線針織或機(jī)織成的織物適合于貼身使用。因此，可以用低特克斯數(shù)的紗線(使用較少的羊毛或其它短纖維)在不損失松密度和可接受的觸
感或手感的條件下生產(chǎn)出類似品質(zhì)的紗線，或者是替代地，可以生產(chǎn)出具有與其它由環(huán)錠紡紗機(jī)織或針織成的同等織物(由較高特克斯數(shù)
的紗線制成)類似的松密度和觸感或手感且重量更輕的織物。
該紗線還具有相對(duì)較高的纖維外露表面，這對(duì)于在貼身使用時(shí)通
過芯吸作用從皮膚排除濕氣是有利的。
生產(chǎn)出的織物可以具有改善的外觀，并且其強(qiáng)度的提高對(duì)于經(jīng)編
針織物和定型內(nèi)衣等新式應(yīng)用是至關(guān)重要的。
當(dāng)該紗線僅被用作綿紗時(shí)，輕質(zhì)織物的耐磨性也得到很大提高。上文描述了本發(fā)明及其優(yōu)選實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言
顯而易見的變化和修改方式都將落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
工業(yè)應(yīng)用
本發(fā)明的裝置和方法能夠使得所生產(chǎn)出的紗線具有均一的紗線結(jié)構(gòu)/捻型，這樣，紗線和由這樣的紗線制成的織物和其它產(chǎn)品具有基本均一的品質(zhì)。本發(fā)明的裝置和方法還能夠生產(chǎn)出廣泛的具有不同紗線結(jié)構(gòu)/捻型的紗線，其可以進(jìn)行特殊的規(guī)劃/設(shè)計(jì)以滿足紗線的特殊用途。例如，能夠規(guī)劃并生產(chǎn)出柔軟的且特克斯數(shù)很低的但強(qiáng)度足夠的紗線，以用于貼身的織物中，例如內(nèi)衣中使用的織物。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)紗線的裝置，所述裝置包括適于同時(shí)加捻一個(gè)或多個(gè)纖維條以生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)有捻紗股的往復(fù)加捻臺(tái)，所述往復(fù)加捻臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加捻輥，所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻；和用于一個(gè)或多個(gè)卷繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為在紗股被捻合在一起形成紗線之后將紗線卷繞到所述一個(gè)或多個(gè)卷繞座架上，所述用于一個(gè)或多個(gè)卷繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)卷繞座架，以使得紗線被卷繞到所述一個(gè)或多個(gè)卷繞座架上的線速度低于或高于紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度。
2. —種用于生產(chǎn)紗線的裝置，所述裝置包括適于同時(shí)加捻一個(gè)或多個(gè)纖維條以生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)有捻紗股的往 復(fù)加槍臺(tái)，所述往復(fù)加槍臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加捻輥，所述一個(gè)或多個(gè) 加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋 轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻；和用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為在 紗股被捻合在一起形成紗線之后將紗線巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座 架上，所述用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一 個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上 的線速度低于紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，還包括一個(gè)或多個(gè)巻繞座架， 紗線能夠被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū) 動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻 繞座架上的線速度比所述一個(gè)或多個(gè)紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥 的線速度低約0.1-5%。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻 繞座架上的線速度比所述一個(gè)或多個(gè)紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度低約0.25-3%。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū) 動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻 繞座架上的線速度比所述一個(gè)或多個(gè)紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥 的線速度低約0.5-2%。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述裝置包括控制系統(tǒng)， 所述控制系統(tǒng)被布置為在所述裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中控制所述一個(gè)或多個(gè) 巻繞座架與所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥相對(duì)于彼此的轉(zhuǎn)速。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，所述控制系統(tǒng)還能夠控制所述一個(gè) 或多個(gè)巻繞座架和所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥相對(duì)于彼此的轉(zhuǎn)速在所述裝 置的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的變化。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的裝置，所述控制系統(tǒng)還便于控制和改 變所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的橫向速度、橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍和轉(zhuǎn)速中 的一個(gè)或多個(gè)。
10. —種用于生產(chǎn)紗線的方法，所述方法包括使兩個(gè)或更多個(gè) 纖維條通過往復(fù)加捻臺(tái)以生產(chǎn)兩個(gè)或更多個(gè)有捻紗股，每個(gè)紗股都包 括由無捻區(qū)隔開的有捻區(qū)；將紗股引導(dǎo)到一起以使其通過彼此自捻而 形成紗線；以及將紗線以比紗股離開加捻臺(tái)的線速度低的巻繞線速度 巻繞到巻繞座架上。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述兩個(gè)或更多個(gè)纖維條與 兩個(gè)或更多個(gè)芯絲一起通過往復(fù)加捻臺(tái)以生產(chǎn)兩個(gè)或更多個(gè)有捻紗 股，所述纖維條和芯絲一起的特克斯數(shù)為約30或低于約30，每個(gè)紗 股都包括芯絲和由無捻區(qū)隔開的有捻區(qū)。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中紗線的特克斯數(shù)為約10-30。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中紗線的特克斯數(shù)為約15-30。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中紗線的特克斯數(shù)為約10或 15到20或25之間。
15. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述纖維條或紗股以低于 600或約500個(gè)捻回/米的捻度進(jìn)行加捻。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述纖維條或紗股以約 250-300到400-500個(gè)捻回/米之間的捻度進(jìn)行加捻。
17. —種用于生產(chǎn)紗線的裝置，所述裝置包括適于同時(shí)加捻一個(gè)或多個(gè)纖維條以生產(chǎn)一個(gè)或多個(gè)有捻紗股的往 復(fù)加搶臺(tái)，所述往復(fù)加掄臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加掄輥，所述一個(gè)或多個(gè) 加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋 轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻；和用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為在 紗股被捻合在一起形成紗線之后將紗線巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座 架上，所述用于一個(gè)或多個(gè)巻繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)所述一 個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上 的線速度高于紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，還包括一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，紗 線能夠被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架上。
19. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng) 所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞 座架上的線速度比紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度高約 0.1-5% 。
20. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng) 所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞 座架上的線速度比紗股離開所述一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度高約 0.25-3%。
21. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng) 所述一個(gè)或多個(gè)巻繞座架，以使得紗線被巻繞到所述一個(gè)或多個(gè)巻繞 座架上的線速度比紗股
全文摘要
用于生產(chǎn)紗線的裝置和方法，所述裝置和方法包括往復(fù)加捻臺(tái)，該往復(fù)加捻臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)加捻輥，該加捻輥繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并被布置為沿著一個(gè)或多個(gè)加捻輥的旋轉(zhuǎn)軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)一個(gè)或多個(gè)纖維條加捻以形成有捻紗股；以及用于一個(gè)或多個(gè)卷繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置為使得兩個(gè)或更多個(gè)紗股被捻合在一起形成紗線之后被卷繞到該一個(gè)或多個(gè)卷繞座架上，該用于一個(gè)或多個(gè)卷繞座架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被布置為驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)卷繞座架，以使得紗線被卷繞到該一個(gè)或多個(gè)卷繞座架上的線速度相對(duì)于紗股離開一個(gè)或多個(gè)加捻輥的線速度能夠被控制。
文檔編號(hào)D02G3/00GK101595254SQ200780047701
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者大衛(wèi)·阿瑟·李 申請(qǐng)人:頂峰羊毛紡織有限公司