專利名稱：空氣動力變形工藝、變形噴嘴、噴嘴頭及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種長絲的動力變形工藝，變形工藝采用一個帶直通型通道的變形噴嘴，其一端輸入長絲，另一端則輸出變形絲；這時(shí)，在中間的加工區(qū)段，供入壓力為4巴以上的壓縮空氣進(jìn)到絲的通道，此噴氣流送到一個逐漸擴(kuò)大的加速通道內(nèi)并被加速至超音速。本發(fā)明還涉及一個變形噴嘴，一只噴頭及其應(yīng)用；噴嘴和噴嘴頭有一個直通的并有壓縮空氣進(jìn)口的絲通道，在其一端輸入長絲紗，在另一端輸出變形絲。
現(xiàn)今技術(shù)水平兩種型號的噴氣變形噴嘴已經(jīng)廣泛應(yīng)用于噴氣變形技術(shù)中。這些噴嘴是以壓縮空氣輸入紗通道的形式來區(qū)分的。其中一種型號是根據(jù)徑向原理的噴氣變形噴嘴。例如專利EP-PS NO.88254，壓縮空氣是通過一個或多個，主要是徑向安置的空氣通道輸入。徑向原理的變形噴嘴主要用于在100％以下的低輸送速比的長絲。特殊情況下，即所謂的花式紗可以在短時(shí)間內(nèi)允許最高至200％的超喂率。第二種型號的噴嘴是應(yīng)用軸向原理。即壓縮空氣是經(jīng)過軸向通道送至絲通道的一個擴(kuò)張室。這種方式的噴嘴已在專利EP-PS NO.441925中有過說明。軸向原理的變形噴嘴主要是成功地應(yīng)用于要求較高的超喂率，最高至300％，部分甚至達(dá)到500％。有關(guān)兩種噴嘴的實(shí)際應(yīng)用，其主要區(qū)別在于噴嘴出口區(qū)域內(nèi)的噴嘴孔的結(jié)構(gòu)。根據(jù)EP-PS NO.441925的方法是，在出口端前面有一個符合“拉瓦爾(laval)”噴嘴的噴嘴孔。拉瓦爾噴嘴的特征是有一個很小的孔徑角，大約8°最大至10°。如果孔徑角等于或小于所謂的理想的拉瓦爾角，則空氣速度在噴嘴孔中無沖擊地提高到超音極限，但前提是，空氣壓力在拉瓦爾噴嘴的最狹窄處達(dá)到一個臨界壓縮比例。拉瓦爾已認(rèn)識到，在一個理想噴嘴中，當(dāng)降低空氣壓力時(shí)，速度提高的極限區(qū)也會向噴嘴內(nèi)移動。一個沖擊面是由已知的壓縮沖擊形成。在絕緣多數(shù)流體技術(shù)的專業(yè)領(lǐng)域中，如果可能的話要避免壓縮沖擊。變形過程是綜合性的，不僅需要用氣體加速成超音氣流，同時(shí)還要將長絲從中央喂至噴嘴并經(jīng)過沖擊工作面進(jìn)行加工。為了補(bǔ)償整個氣流損失，噴氣變形加工所使用的氣壓一般為4巴以上，大多數(shù)為6巴以上。最大理論空氣速度大約為770米/秒(系在溫度為20℃條件下，具有一個無限運(yùn)行的入口壓力和一個理想的小于10°的拉瓦爾角)。實(shí)際上，最大可能的空氣速度在12巴壓力時(shí)約為500和550米/秒之間，亦即低于馬赫2。對此，可參閱德國出版的《化學(xué)纖維/紡織工業(yè)》期刊1981年5月號發(fā)表的一篇科研論文。根據(jù)最廣泛的專家意見，變形過程應(yīng)追溯壓縮沖擊的作用，而壓縮沖擊即超音氣流的現(xiàn)象。長期以來，變形噴嘴是以理想的拉瓦爾角，作為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尺度。在這種給定的質(zhì)量基礎(chǔ)上，曾經(jīng)探索過其它的噴嘴形式。根據(jù)專利EP-PS NO.88254，專利發(fā)明者成功地開發(fā)出另一種帶喇叭形噴嘴入口的噴嘴形式，即所謂的Hemajet噴嘴。喇叭口形一看來似乎是處于拉瓦爾法則之處。另一篇研究論文報(bào)導(dǎo)(載于瑞士出版的《International Textil-Bulletin(紗線生產(chǎn))》期刊，1983年第3期)，使用喇叭口形也能產(chǎn)生超聲氣流，測出的空氣速度大約在400米/秒范圍內(nèi)。此外，紗線染整加工實(shí)際表明，喇叭口形噴嘴在特殊應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)是較有優(yōu)點(diǎn)的。Hemajet噴嘴是基于一個可用簡單半徑來描述的凸拱形出口孔。如果直接檢驗(yàn)緊靠最狹窄處的擴(kuò)展角，則得出，此擴(kuò)展角起始很短的一段是處于理想的拉瓦爾角的范圍內(nèi)。這就是兩種噴嘴型號為什么部分具有相似變形結(jié)果的主要原因。因此兩種噴嘴都作為標(biāo)準(zhǔn)噴嘴應(yīng)用于不同用途。
雖然徑向原理的變形噴嘴在低超喂率時(shí)優(yōu)于軸向原理的變形噴嘴，上述論文指出，徑向原理的紗線張力在提高輸送速度時(shí)會強(qiáng)烈下降。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)是，在變形噴嘴之后紗線張力即為變形工藝的質(zhì)量標(biāo)志。一個良好的質(zhì)量對比(較高值/較低值)變得容易，如果生產(chǎn)速度差至少應(yīng)為50米/分，100米/分為更好。所謂質(zhì)量應(yīng)理解為所有紗線質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。也包括從經(jīng)驗(yàn)看應(yīng)予以考慮的那些不直接作為變形絲的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可測定的生產(chǎn)條件。例如，一根運(yùn)行的長絲較強(qiáng)的或輕微的抖動作為測定準(zhǔn)則或作為不允許超過一規(guī)定值的一個數(shù)值。根據(jù)本發(fā)明理論，對于直接的測量技術(shù)對比優(yōu)先選用變形后的絲線拉伸強(qiáng)力(CN或平均CN)以及瞬間拉力的百分率偏差(sigma％)。這兩個值可作單獨(dú)的或作為總值(AT值)采集。為此，可參閱專利申請人與瑞士Retech AG公司合作制訂的ATQ測量和分析評定原理。今天長絲速度低于400米/分時(shí)加工毫無困難。個別實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將絲線速度從400提高到600米/分還能獲得質(zhì)量上認(rèn)可的變形。反之，當(dāng)絲速度進(jìn)一步提高到600米/分以上時(shí)，即發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變壞，表現(xiàn)在變形絲上，即比由于不可解釋的原因變形絲上各個交纏圈間隔很大。眾所周知的變形噴嘴專門生產(chǎn)氣流噴射交纏絲時(shí)，只能采用低于400米/分的生產(chǎn)速度，才能獲得高質(zhì)量的變形絲。這里指的生產(chǎn)速度應(yīng)理解為絲從變形噴嘴輸出的速度。因此在變形工序中，在生產(chǎn)速度方面除了可以知道質(zhì)量的極限外，還可知道一個絕對的變形極限，此極限由于太強(qiáng)的絲線抖動使變形遭到破壞。
本發(fā)明的概述本發(fā)明提出的任務(wù)是，或者在規(guī)定的速度下提高變形絲質(zhì)量，或者提高生產(chǎn)速度，如從400提高至900米/分和更高速度，并在此生產(chǎn)速度下，達(dá)到與較低生產(chǎn)速度時(shí)所能得到同樣好的，或至少接近相當(dāng)好的質(zhì)量。此任務(wù)的另一方面是，現(xiàn)有的設(shè)備只需極少的改造費(fèi)用就可以在質(zhì)量和產(chǎn)量上加以改進(jìn)。
本發(fā)明的方法特征在于，絲的張力，特別是作為盡可能恒定的絲線張力，通過這樣方法而得到提高，即將加速通道內(nèi)的噴射氣流加速到馬赫數(shù)2或以上，來達(dá)到絲線張力與絲線速度的關(guān)系最佳化。
此外，本發(fā)明涉及一個帶直通絲通道和壓縮空氣進(jìn)入絲通道的入口(P)的變形噴嘴，絲通道一個出口端為加速通道絲通道的一端可輸入長絲紗，另一端則可輸出變形絲。其特征在于，加速通道的加速作用區(qū)段，有著大于加速通道起始端處1.5倍以上直徑(d)的長度，并且有一個大于理想的拉瓦爾角的總孔徑角(α2)。
可以看出，變形噴嘴之后的絲張力是質(zhì)量的第一關(guān)鍵。只有提高絲張力，才能改進(jìn)質(zhì)量。只有將噴射氣流提高到馬赫數(shù)2以上時(shí)才可能取得實(shí)質(zhì)性突破。這通過克服專業(yè)界的明顯偏見，借助本發(fā)明的加速通道設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)上來實(shí)現(xiàn)。令人驚喜的是，通過許多次系列試驗(yàn)，已經(jīng)證實(shí)不僅質(zhì)量提高，而且按照本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)速度，質(zhì)量只是極輕微地受到負(fù)面影響。發(fā)明人認(rèn)識到，只有通過強(qiáng)化變形過程，才能解決這項(xiàng)任務(wù)。任務(wù)的解決首先借助這樣的發(fā)現(xiàn)，即馬赫數(shù)是一個主要影響因素。而專業(yè)界至今過份注重氣流速度。但是氣流速度在已進(jìn)行的紡織實(shí)踐中，不能夠超過上述較寬區(qū)域而提高(低于馬赫數(shù)2)?，F(xiàn)今的技術(shù)水平，要末是以拉瓦爾噴嘴定律為指導(dǎo)或是以純經(jīng)驗(yàn)獲得并認(rèn)定認(rèn)定是好的噴嘴形式為引導(dǎo)。只略將馬赫數(shù)提高到2以上，就已經(jīng)取得重要的結(jié)果。對強(qiáng)化變形過程的最好說明是，應(yīng)看到在沖擊面之前和之后的速度差立即擴(kuò)大，而它又直接影響空氣對長絲相應(yīng)的沖擊力。在沖擊面區(qū)域內(nèi)已提高的沖擊力導(dǎo)致了絲張力的提高。通過提高馬赫數(shù)就可實(shí)現(xiàn)提高沖擊面的力。據(jù)此，采用這項(xiàng)新發(fā)明可以大大提高絲的張力，并且以目前還不可能達(dá)到的程度保證了質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明可以認(rèn)識到這樣的規(guī)律性較高的馬赫數(shù)=較強(qiáng)的沖擊=強(qiáng)化的變形工藝。
強(qiáng)化的超音氣流作用在寬的工作面，并以極強(qiáng)的氣流作用到開松的絲線上，這樣達(dá)到了沒有交纏圈從邊側(cè)偏移到?jīng)_擊面的作用區(qū)內(nèi)。由于加速通道內(nèi)產(chǎn)生超音氣流是以膨脹為基礎(chǔ)，我們通過較高的馬赫數(shù)范圍，例如以馬赫數(shù)2.5替代馬赫數(shù)1.5能提高有效出口截面或者使它接近提高一倍。用第一系列試驗(yàn)已能取得各種驚喜的觀察-采用一種用于較高馬赫數(shù)結(jié)構(gòu)的超音通道，并且以相同的生產(chǎn)速度與當(dāng)今技術(shù)水平作比較，在任何情況下都使變形工藝得到質(zhì)量上的改進(jìn)。
-在現(xiàn)有技術(shù)的噴嘴中，當(dāng)增大生產(chǎn)速度時(shí)，人們總會看到劇烈的逐步的質(zhì)量下降，而采用新噴嘴雖然出現(xiàn)質(zhì)量下降，但在所有實(shí)驗(yàn)中只有很小的程度的下降，而且依賴于絲的纖度只在十分高的速度如800米/分上，才有下降。
-進(jìn)行各纖度排長絲的測定試驗(yàn)表明，生產(chǎn)速度提高到1000至1500米/分，變形工藝并未遭破壞。
-測量技術(shù)很快測出，絲張力平均能提高約50％。在較高的速度，如400至700米/分時(shí)，這項(xiàng)提高了的值一直接近保持恒定。
-此外可靠地表明，選擇壓縮空氣的供應(yīng)壓力也是一個基本的影響因素。為了保證較高的馬赫數(shù)，多數(shù)情況下需要較高的供氣壓力。這一喂入壓力大約在6至14巴之間，但也可以提高到20巴和20巴以上。
對現(xiàn)今水平的變形工藝技術(shù)與新發(fā)明所作的對比試驗(yàn)得出以下很廣范圍的規(guī)律性較高生產(chǎn)速度下的變形絲質(zhì)量，與采用較低馬赫數(shù)范圍設(shè)計(jì)的超音通道并以較低的生產(chǎn)速度下變形絲質(zhì)量作比較，前者至少是與后者相同或者更好。在沖擊面內(nèi)的空氣速度為馬赫數(shù)2以上，如馬赫數(shù)2.5至5時(shí)，變形過程是強(qiáng)化的，即使在最高絲通過速度下，幾乎無例外地捕獲全部纏結(jié)圈并良好地交纏在絲上。加速通道內(nèi)產(chǎn)生的高馬赫數(shù)范圍的空氣速度起到兩種作用。一是較強(qiáng)的開松了各根絲條并以較大的力拉扯至噴嘴內(nèi)。變形工藝直到最高的速度也不再中斷。二是長絲束始終在干凈的外部通道邊界以內(nèi)均勻地被引入沖擊面區(qū)域內(nèi)。
此外，新發(fā)明對于工藝和設(shè)備方面，允許作出一系列特有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)形式。對此，亦參照權(quán)利要求2至10項(xiàng)以及12至17項(xiàng)。在加速通道內(nèi)，長絲受到正在加速的噴氣流的牽引，經(jīng)過相當(dāng)?shù)穆范?，并?jīng)開松后傳送到相鄰的變形區(qū)內(nèi)。變形技術(shù)中最根本點(diǎn)在于，加工用于能在以后的生產(chǎn)中始終得到良好的質(zhì)量。穩(wěn)定的相同的質(zhì)量始終是最高準(zhǔn)則。這方面采用新的方法特別能夠達(dá)到，因?yàn)樗痊F(xiàn)今的技術(shù)水平能更好地掌握對變形工藝起決定性的因素。其主要點(diǎn)是，控制紗線張力，特別是絲張力的穩(wěn)定性以及變形質(zhì)量恒定。加速通道中的壓縮空氣加速所經(jīng)過的長度至少為1.5倍，優(yōu)先采用至少2倍于最狹窄的直徑，出口截面與進(jìn)口截面的比例應(yīng)大于2。噴氣流的總孔徑角應(yīng)大于10°，即大于理想的拉瓦爾角。至今，只有在噴氣流處于持久加速狀態(tài)下取得最好結(jié)果。曾經(jīng)也采用不同的加速度進(jìn)行過各種改進(jìn)方案的試驗(yàn)，其結(jié)果是一部分較好，相同于采用錐形直通加速通道不斷加速的情況。噴射氣流沿著加速通道不徑轉(zhuǎn)向直通過一個不連續(xù)的和強(qiáng)擴(kuò)張的區(qū)段。一根或多根長絲可以按相同的或不同的超喂率喂入，并以400至1200米/分以上的生產(chǎn)速度進(jìn)行變形。超音通道的壓縮空氣流加速到2至6馬赫，最好選擇2.5至4馬赫數(shù)。最好的結(jié)果是在絲通道的出口一端受到一個阻擋球體的限制下取得，其方式是，變形長絲大致與絲通道軸呈直角地通過一個間隙輸出。
此外更優(yōu)先采用的是，噴射空氣從輸入處進(jìn)到絲通道的一個圓錐形區(qū)段是按軸向方向和大致恒定的速度直接進(jìn)入加速通道為止，此時(shí)壓縮空氣經(jīng)過一個或多個，較好方式為3個或多個孔(或通道)進(jìn)到絲通道內(nèi)，這樣，壓縮空氣呈帶輸送方向速度分量的一個角度(β)向著加速通道方向噴射。較為驚奇的是，徑向原理的空氣變形噴嘴按照新發(fā)明加以修改，即根據(jù)專利EP-PS NO.88254的變形噴嘴，其技術(shù)方案已明確為本專利申請的組成部份，便可取得很好的結(jié)果。與此同時(shí)，壓縮空氣優(yōu)先方式是通過3個孔輸入到絲通道內(nèi)，壓縮空氣處于一相應(yīng)的帶輸送方向分量分力的角度，按超音通道方向噴射。如現(xiàn)今技術(shù)一樣，采用新的方法，一根或多根復(fù)絲也可以使用不同的輸出速度比進(jìn)行變形。超音通道的理論有效總擴(kuò)張角，從最小到最大直徑應(yīng)是大于10°并低于40°，優(yōu)先選用12°至30°以內(nèi)，最好選用12°至25°。根據(jù)目前通行的光潔度值，得出一最高的極限角(總角度)為35°至36°，處于以上角度之上超音氣流中斷。壓縮空氣在錐形加速通道中是連續(xù)的加速，緊連超音通道前面的噴嘴通道區(qū)段，優(yōu)先選擇圓柱形結(jié)構(gòu)，這樣壓縮空氣帶輸送分力朝超音通道方向噴射至圓柱形區(qū)段。對絲的牽引力是以加速通道的長度來增大的。噴嘴的擴(kuò)張或提高馬赫數(shù)使變形過程強(qiáng)化。加速通道至少具有1∶2的一個橫截面擴(kuò)大區(qū)域，用1∶2.5或更大比例更好。此外建議，加速通道的長度應(yīng)大于加速通道起始端的絲通道直徑的3至15倍，優(yōu)先選擇4至12倍。加速通道可以全部或部分地設(shè)計(jì)成連續(xù)擴(kuò)張，成為錐形區(qū)段或近似球體形狀。加速通道也可以設(shè)計(jì)成階梯式，具有不同的加速區(qū)，至少有一個壓縮空氣流較強(qiáng)的加速區(qū)，以及至少有一個弱的加速區(qū)。此外，加速通道的出口區(qū)可以擴(kuò)張成圓柱形或近似圓柱形，而進(jìn)口區(qū)則呈較強(qiáng)的擴(kuò)張，但應(yīng)小于36°。如果加速通道的邊緣條件能按本發(fā)明遵守的話，上述的加速通道改進(jìn)方案近乎是等值的或至少是等價(jià)的。絲通道在緊靠超音通道處有一很凸的，最好為喇叭形大于40°擴(kuò)張的絲通道口，在此情況下，超音通道過渡到絲通道口較好的方式是突變的。其中發(fā)現(xiàn)了一個決定性因素，主要是采用一個阻擋球體也能對變形室內(nèi)的壓力狀態(tài)起到正面作用并保持穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的變形噴嘴優(yōu)先采用的結(jié)構(gòu)，其特征在于，它有一個直通的絲通道，壓縮空氣輸送到通道中間的圓柱形區(qū)段，并在絲運(yùn)行方向緊靠圓柱形區(qū)段有一個優(yōu)先采用的錐形加速通道，其孔徑角(α2)大于10°，以及有一個相連接的擴(kuò)張區(qū)段，其擴(kuò)張角(α)大于40°，此擴(kuò)張區(qū)段被設(shè)計(jì)成錐形或喇叭形。
此外，本發(fā)明涉及到一個帶絲通道的變形噴嘴頭，該絲線通道沿輸送方向有一輸入?yún)^(qū)段，一個使壓縮空氣輸入的圓柱形中間區(qū)段，以及一個擴(kuò)張的空氣加速區(qū)段，出口端有一個可調(diào)節(jié)的阻擋球體，其特征是，空氣加速區(qū)段具有一長度(l2)大于加速通道起始端處直徑的多倍，并具有一個大于10°的總孔徑角(α2)。絲通道寧可設(shè)計(jì)成在一只可裝拆的噴嘴芯內(nèi)的成帶中間區(qū)段和空氣加速區(qū)段。
此外，本發(fā)明的任務(wù)是為了改進(jìn)現(xiàn)有一臺設(shè)計(jì)的質(zhì)量和/或生產(chǎn)速度。本發(fā)明的解決方法的特征是，應(yīng)用一只噴嘴芯來替代現(xiàn)有的一只噴嘴芯(或替代包括噴嘴芯在內(nèi)的整套噴嘴頭)，來提高生產(chǎn)速度和/或改進(jìn)變形絲質(zhì)量。噴嘴芯或整套噴嘴頭與當(dāng)今技術(shù)水平的噴嘴芯或噴嘴頭具有相同的裝配尺寸。新的備用噴嘴芯有一個空氣加速區(qū)段，其長度(l2)是加速通道(11)起始端直徑的1.5倍以上，并擁有一個大于10°的總孔徑角(α2)。
至今已進(jìn)行的試驗(yàn)表明，采用新的發(fā)明，長絲在進(jìn)入變形區(qū)之前加濕也取得較好效果。但是對于專業(yè)界已熟知的冷凝沖擊的影響還未能最終搞清楚。
發(fā)明簡介現(xiàn)就借助幾個例子對發(fā)明作進(jìn)一步細(xì)節(jié)說明。
其中

圖1為現(xiàn)今技術(shù)水平的一個噴嘴口；圖2為根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的加速通道例子；圖3系根據(jù)圖2的一只本發(fā)明的噴嘴芯；圖4一個帶噴嘴芯的變形噴嘴頭與一臺質(zhì)量檢測儀相連接；圖4a為短時(shí)間內(nèi)AT值測量曲線；圖5根據(jù)專利EP-PS NO.88254的一只現(xiàn)今技術(shù)水平的噴嘴芯；圖6根據(jù)本發(fā)明具有相同外部安裝尺寸的噴嘴芯；圖7系有關(guān)本發(fā)明加速通道的一些有優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)；圖8為變形噴嘴頭的部分截面圖；圖8a系圖8變形噴嘴出口區(qū)域的部分放大圖；圖9根據(jù)現(xiàn)今技術(shù)水平/新發(fā)明生產(chǎn)的變形絲在絲線張力方面的對比；圖10以表格形式列出的現(xiàn)今技術(shù)水平和本發(fā)明的不同噴嘴的質(zhì)量測量值對比；圖11系現(xiàn)今技術(shù)水平的變形絲對比圖片(右圖)；圖11a根據(jù)本發(fā)明所加工的變形絲對比圖片(右圖)；圖12為現(xiàn)今技術(shù)/新發(fā)明對比測定的測量位置布置圖；圖13,13a和圖14系現(xiàn)今技術(shù)水平(圖13,13a)與新發(fā)明(圖14)的變形絲各個應(yīng)力應(yīng)變曲線。
本發(fā)明的方法和實(shí)施按順序就圖1來說，它只表示相當(dāng)于EP-PS NO.88254的一個變形噴嘴入口區(qū)域，這種變形噴嘴1有為首的一個圓柱形區(qū)段2，它與直徑為d的最狹窄截面3相應(yīng)。絲通道4從最窄的截面3開始逐步擴(kuò)張成喇叭形，其形狀可以用R半徑定義。根據(jù)能自行調(diào)節(jié)超音氣流，計(jì)算出一個相適應(yīng)的沖擊面直徑Das。在沖擊直徑Das的基礎(chǔ)上，可相對精確地求得分離點(diǎn)或斷裂點(diǎn)A，它略小于噴嘴的內(nèi)徑。如果在分離點(diǎn)A的區(qū)域在兩側(cè)做一切線，則得出一個約22°孔徑角a1的包裹錐體。這表明，在上述的帶相應(yīng)表面特性的噴嘴形狀下，沖擊面在22°孔徑角即分離。關(guān)于沖擊面的特征可參閱開頭所述的有關(guān)科學(xué)研究文獻(xiàn)。壓縮空氣的加速區(qū)域也可以通過最窄截面3的位置和斷裂點(diǎn)A的長度l1加以確定。因?yàn)殛P(guān)系到一個真實(shí)的超音氣流，所以可以由此大致計(jì)算出空氣速度。Vda是最大空氣速度。Vd是最窄位置3的超音速度。提高的例子中計(jì)算出了下列數(shù)值DASd≅1,225;FAF3≅1,5;L1d<1.0;]]>如果在Vd時(shí)，空氣速度是330米/秒(馬赫1)，則得出超音區(qū)域在出口處A大約是馬赫數(shù)1.8(MDa)。這些值接近于《TextilBulletin》期刊發(fā)表的測量值。超音通道內(nèi)的實(shí)質(zhì)加速區(qū)段是很短的，根據(jù)新發(fā)明來認(rèn)識，則是太短。
圖2展示本發(fā)明中一個相當(dāng)長度l2的加速通道例子。在展示的例子中，本發(fā)明變形噴嘴10，只和圖1中最狹窄橫截面3之前的部分是相同的，之后則是不同的?？讖浇铅?設(shè)定為20°。分離點(diǎn)A2標(biāo)明在超音通道的終端，該處的絲通道是按孔徑角α＞40°過渡到一個不連續(xù)的，強(qiáng)錐形或喇叭形的擴(kuò)張角12。在幾何學(xué)的基礎(chǔ)上，給出沖擊面直徑DAE它比圖1中的直徑大得多。從圖2得出下列的比例L2/d=4.2；Vd=330米/秒(馬赫數(shù)1)；DAEd-2.5→MDE=Mach3.2]]>根據(jù)新發(fā)明，帶相應(yīng)孔徑角的加速通道11的延長，起到放大沖擊面直徑DAE的效果。各種研究表明，目前為止的假設(shè)，大概根據(jù)紡織實(shí)踐，認(rèn)為變形工藝是長絲多次沖擊面穿過的結(jié)果，至少一部分是不正確的。在沖擊面形成的區(qū)域內(nèi)直接產(chǎn)生。最大可能的壓縮沖擊面13，緊接著突然的壓力增高區(qū)14。真正的變形過程是位于壓縮沖擊面13區(qū)域內(nèi)。壓縮空氣運(yùn)動大約比長絲快50倍。通過許多次試驗(yàn)可以得知，當(dāng)供氣壓力下降后，分離點(diǎn)A3,A4也能移向加速通道11內(nèi)。實(shí)際的辦法是，要對長絲求得最佳的喂入壓力，需考慮到不適當(dāng)情況下的加速通道長度(l2)，長度先選擇得較長些。對此，現(xiàn)今技術(shù)水平的解決方法下，提高供氣壓力起到的作用很小，因壓力對分離點(diǎn)幾乎不起作用。
再按次序以圖3來說，它展示了一個完整噴嘴芯5優(yōu)先采用的一種結(jié)構(gòu)形狀剖面。外部裝配形狀可精確選擇以適配于現(xiàn)今技術(shù)水平的噴嘴芯。主要是指關(guān)鍵安裝尺寸，孔徑B0，總長度L，噴嘴頭高度KH以及壓縮空氣連接P的間距LA。試驗(yàn)表明，可以保留迄今最佳的噴氣角β以及相應(yīng)的壓縮空氣孔15的長度。在箭頭16的絲線送入?yún)^(qū)域內(nèi)，絲線通道4有一個絲線引入錐體6。由斜的壓縮空氣孔15進(jìn)入的并按絲運(yùn)輸方向(箭頭16)行進(jìn)的壓縮空氣將逆行方向的廢氣流減少。尺寸“X”(圖6)表示，壓縮空氣孔優(yōu)先地向后錯開約一段選擇放在最狹窄截面3的直徑尺寸的距離面。從運(yùn)輸方向看(箭頭16)，變形噴嘴10或噴嘴芯5有一個絲引入錐體6，一個圓柱形中央?yún)^(qū)段，一個同時(shí)兼作加速通道11的錐體8，以及一個擴(kuò)張的變形空間9。變形空間在橫對著氣流方向受到喇叭形口的限制，此喇叭形也可以設(shè)計(jì)成敞開的錐形漏斗。
圖4表示一個裝有噴嘴芯5的完整變形噴嘴頭20。未加工的長絲21通過一個輸送裝置22進(jìn)入變形噴嘴，并以變形絲21形式連續(xù)運(yùn)行。在變形噴嘴的出口區(qū)域13，裝有一個阻擋球體13。壓縮空氣接管24配置在噴嘴頭20上。變形絲21′是以輸送速度VT通過第二個輸送裝置25。變形絲21′還經(jīng)過一個質(zhì)量傳感器26，例如商標(biāo)為Hema Quality的ATQ監(jiān)測儀，可以測量變形絲21′的拉伸強(qiáng)力(CN)和瞬間拉力的偏差(sigma％)。測量信號輸入到一臺計(jì)算機(jī)27。相應(yīng)的質(zhì)量檢測是最佳監(jiān)督生產(chǎn)的前提。這些測量數(shù)據(jù)首先也是變形絲質(zhì)量的一個尺度。當(dāng)沒有產(chǎn)生明確的交纏圈數(shù)量時(shí)，則對噴氣變形過程中質(zhì)量測定變得困難。更好的確定方法是，確定與用戶所認(rèn)定的好質(zhì)量之間的偏差。這樣，使用ATQ測量裝置能夠?qū)㈤L絲結(jié)構(gòu)及其差異，通過一個紗線張力傳感器26予以確定和分析計(jì)算，并通過單個特征值來顯示AT值。絲張力傳感器26收集模擬的電氣信號，特別是變形噴嘴之后的絲拉伸強(qiáng)力。此時(shí)AT值連續(xù)地從平均值和絲拉伸強(qiáng)力測量值的方差計(jì)算出AT值。AT值的大小取決于絲的結(jié)構(gòu)，并由用戶按照自己的質(zhì)量要求來測定。如果生產(chǎn)時(shí)絲拉伸力或絲張力的均勻性變動，則AT值亦隨之變動。上限值和下限值位于何處，可以用繞絲線樣板對比、做成針織品或機(jī)織物試樣來求出。根據(jù)質(zhì)量要求采取不同的檢驗(yàn)方法。變形絲的ATQ監(jiān)測的特殊優(yōu)點(diǎn)是，能同時(shí)收集到生產(chǎn)過程中的不同類型缺陷。例如變形的位置均勻性、絲給濕、絲條斷裂、噴嘴沾污、阻擋球體間距、熱棒溫度、空氣壓力波動、Poy牽伸區(qū)、長絲喂入，等等。圖4a是短測量時(shí)間內(nèi)所顯示的AT值曲線圖例。
圖5和圖6展示按實(shí)際尺寸放大了許多倍的噴嘴芯，圖5系一只現(xiàn)今技術(shù)水平的噴嘴芯，而圖6為一只本發(fā)明的噴嘴芯。由于應(yīng)用新發(fā)明似乎能在噴嘴芯內(nèi)解決其任務(wù)，因此新的噴嘴芯能設(shè)計(jì)為供目前使用的噴嘴芯用的替換噴嘴芯。因此特別是尺寸Bd，作為安裝長度的EL,LA+KHeyKH不僅同樣地制作，而且其公差也相同。此外，喇叭形也按現(xiàn)今技術(shù)水平以相同的半徑R進(jìn)行制造。阻擋球體可以是任意的一種形狀如球形、圓珠形、扁平或甚至半圓球形(圖8a)。阻擋球體在出口區(qū)域的精確位置是通過保持外部尺寸而保持，相當(dāng)于一相同的輸出縫隙Sp1。變形空間18(在圖5中用17標(biāo)志)向外尺寸保持不變，但是向后方向則以本發(fā)明的加速通道11加以確定。如圖6中的兩個箭頭18所示，變形空間也可以根據(jù)所選擇的空氣壓力值擴(kuò)大到加速通道里面。噴嘴芯將按現(xiàn)今技術(shù)水平用高檔材料如陶瓷、硬金屬或特種鋼制成，它是一只變形噴嘴的貴重部件。新噴嘴重要的一點(diǎn)是，在加速通道的區(qū)域內(nèi)，圓柱形壁面21和22具有最高的質(zhì)量。喇叭形擴(kuò)張的性能視絲的摩擦情況來確定。
圖7展示不同布置的超音通道。只是部分地標(biāo)明了超音通道一個區(qū)段的孔徑角度。與預(yù)料相反，在這些變化之間，試驗(yàn)結(jié)果差別不很大。作為最好的形狀是純錐形加速通道，其孔徑角為12°以上，介于15°和25°之間(見圖中最左邊圖)。縱列a表示為純錐體形，列b和c是錐體形和短圓柱形區(qū)段的一個組合，而列d具有一個拋物線形的加速通道。列c則是錐形和喇叭形的組合。列f和g中的加速通道頭一個區(qū)段呈強(qiáng)的擴(kuò)張，然后過渡到一個圓柱形部分。所有型號的測試試驗(yàn)取得了明顯的好結(jié)果，目前為止測得最好的結(jié)果是列a和d。對于理解來說，重要的是，中央圓柱形區(qū)段有著數(shù)毫米或者甚至小于1毫米的直徑。加速通道的長度是大約1cm或更小。
圖8展示了一個完整的噴嘴頭20，帶有一只噴嘴芯5和一個阻擋球體14，該球體用一個柄23可調(diào)節(jié)地插立在一個大家所熟知的箱體24內(nèi)。在長絲穿引時(shí)，帶柄23的阻擋球體14以已知的方式按箭頭25從變形噴嘴的工作區(qū)域13移開或轉(zhuǎn)開。壓縮空氣從箱室27內(nèi)的壓縮空氣孔輸入。噴嘴芯5通過一個夾緊裝置28卡緊在箱體24上。阻擋球體也可以用截圓球形31代替球形30。
圖8a表示根據(jù)本發(fā)明的變形噴嘴帶有幾種阻擋球體14形狀的組合。阻擋球體14方便地進(jìn)入喇叭形的噴嘴開口。圖6中用實(shí)線繪出的球體表示一正常的工作位置，而用虛線所示的阻擋球體是和喇叭口12相接觸。虛線劃的位置可以用作精確確定工作位置的初始位置。藉助喇叭口12和阻擋球體14獲得一個位于里面的變形空間18以及一個為了變形氣流溢出和變形絲輸出的敞開縫隙Sp1?？p隙Sp1是領(lǐng)先經(jīng)驗(yàn)根據(jù)絲的質(zhì)量而計(jì)算并最佳化，為生產(chǎn)過程而確定。變形空間18是根據(jù)球體直徑和阻擋體的形狀得到一個起作用的構(gòu)形和尺寸。發(fā)明者確定，輸出間隙的大小主要能夠調(diào)節(jié)加速通道的壓力比。通過縮小輸出間隙Sp1可變更變形空間的流通阻力和靜壓力。對于壓力調(diào)節(jié)來說，間隙寬度只需變更十分之幾毫米范圍就起到?jīng)Q定作用。至今所作的試驗(yàn)，都使用圓形橫截面和縱截面對稱的超音通道。但新的方法，超音通道也可以應(yīng)用非對稱的和與圓形有偏離的橫截面，例如設(shè)計(jì)成矩形橫截面或近似的長方形或近似橢圓形。此外，噴嘴又可以設(shè)計(jì)這樣分體的構(gòu)形，即它在絲穿引(生頭)時(shí)可打開。對此可參閱國際專利權(quán)申請PCT/CH 96/03311，該專利就其技術(shù)內(nèi)容來說被宣布為本申請的組成部分。
圖9的下左圖表示現(xiàn)今技術(shù)水平的變形示意圖。這里有兩個主要參數(shù)值得強(qiáng)調(diào)，從直徑d出發(fā)，一個開孔區(qū)Oe-Z1和一個沖擊面直徑Das，相應(yīng)于如圖1所示的這個噴嘴。相比之下，右上圖展示了一個新的變形噴嘴。從圖上清楚看出，Oe-Z2以及DAE較明顯的更大。此外還看到更為有趣的是，絲開松已開始于壓縮空氣輸入P區(qū)域中的加速通道之前，即開始在圓柱形區(qū)段內(nèi)，以稱為前開口區(qū)的VO來標(biāo)志。VO容量寧可選擇較大的d。
圖9基本說明了兩種噴嘴的絲張力比較，一個是按現(xiàn)今技術(shù)水平噴嘴(曲線T311)，其馬赫數(shù)＜2。另一個是按本發(fā)明的變形噴嘴(曲線S315)，馬赫數(shù)＞2。曲線圖的縱座標(biāo)內(nèi)是表示絲的張力(CN)。橫坐標(biāo)表示生產(chǎn)速度(米/分)。可以看出，T311曲線在生產(chǎn)速度超過500米/分以上時(shí)，絲張力明顯下降。大約在650米/分以上生產(chǎn)速度時(shí)，變形過程中斷。反之，曲線S315是使用本發(fā)明的噴嘴，顯示出生產(chǎn)速度不僅提高了很多，特別是在400至700米/分范圍內(nèi)，絲張力接近穩(wěn)定，在更高的生產(chǎn)速度范圍內(nèi)絲張力只逐漸地下降。提高馬赫數(shù)是應(yīng)用新發(fā)明取得進(jìn)步的最主要“密秘”之一。
圖10表述了ATQ質(zhì)量檢測。最上面的表給出了平均拉伸應(yīng)力(CN)，中間表是瞬時(shí)拉伸強(qiáng)力的百分比偏差(Sigma％)，下面表是相應(yīng)的AT值。每個表第一橫行均是標(biāo)準(zhǔn)變形噴嘴，即現(xiàn)今技術(shù)水平的變形噴嘴各個數(shù)值。余下從上向下橫行列出了帶不同孔徑角，即19°至30.6°的本發(fā)明S型號噴嘴的各數(shù)值。所有本發(fā)明的噴嘴均有相同的超音通道長度。表格中0.00數(shù)值表示，不是變形過程不可能，就是未曾進(jìn)行過該項(xiàng)試驗(yàn)。
圖11和圖11a展示用變形絲作一個自測的對比。圖11(右邊的圖)表示使用現(xiàn)今技術(shù)水平噴嘴生產(chǎn)的變形絲，生產(chǎn)速度分別為400,600和800米/分。在800米/分時(shí)，壓力也提高到12巴。對此結(jié)果是，生產(chǎn)速度至400米/分時(shí)可評為好，600米/分時(shí)為一定條件下好。在左邊的圖(圖11a)展示了用一只本發(fā)明噴嘴所進(jìn)行的5次試驗(yàn)結(jié)果。從圖明顯看出，即使在800米/分的生產(chǎn)速度，還總是達(dá)到一定條件下的好結(jié)果。相比之下，雖然喂入空氣壓力應(yīng)用到12巴，用戶拒絕了用現(xiàn)今技術(shù)水平加工的變形絲(見右下圖例子)。
圖11和11a表明相同絲質(zhì)量和相同條件的測試。芯紗錦綸絲PAdtex 78f66×1；花式紗錦綸絲PA dtex 78f66×1；超喂率OF 12/13％。圖12表示根據(jù)圖11的對比試驗(yàn)之測試布置。試驗(yàn)所得測量值(設(shè)定數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù))，請見圖10中的現(xiàn)今技術(shù)水平/新發(fā)明噴嘴對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表。
有關(guān)圖11和圖12的類似說明，也可以參看圖13，13a和14。各圖的左邊展示許多根絲的單強(qiáng)力F CN/dtex(縱坐標(biāo))及伸長E(％)(橫坐標(biāo))曲線圖。圖13是屬于表格欄12a，圖13屬于表12b以及圖14屬于表12c。上述圖示均為各根絲的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
本發(fā)明采取較小的措施，特別是通過按本發(fā)明的加速通道區(qū)構(gòu)形獲得許多令人驚喜的效果。例如-不需修改任何現(xiàn)有的工藝參數(shù)，安裝上本發(fā)明的噴嘴芯來替代現(xiàn)今技術(shù)水平的噴嘴芯，即能使質(zhì)量穩(wěn)定和得到改進(jìn)；-或者用戶要求略微提高一些生產(chǎn)速度。安裝上新的噴嘴即能夠提高生產(chǎn)速度，而質(zhì)量不受損害；
-或者用戶要求較大地提高生產(chǎn)速度。這里可提高空氣喂入壓力來達(dá)到，質(zhì)量同樣予以保證；-在任何情況下，即可以采取只替換噴嘴芯，也可以替換整套噴嘴頭?，F(xiàn)今技術(shù)水平新發(fā)明T-噴嘴 T-噴嘴S-噴嘴變形工藝 12b12b12C噴嘴芯 T311k T311K S-315Z壓力(巴) 9 9 9絲給濕(升/小時(shí)) 2 2 2PK-間距(毫米) 3.83.83.8變形區(qū)W1.1芯紗超喂率(％)12 12 12米/分 560784784W1.2花式紗超喂率(％) 30 30 30米/分 650910910W2樣機(jī)速度米/分(％) 500700700穩(wěn)定區(qū)W3(米/分) 500700700與W2的％0熱定型區(qū)W4(米/分) 500700700與W3的％0定型溫度(℃)卷繞WW(米/分) 535758756與W4的％ 7 8 8絲拉伸強(qiáng)力F 2CN噴嘴之后 4.22.95.9F-3 CN穩(wěn)定區(qū)F-4 CN定型前F-5 CN WW之前A-TQ AT值 234627變形絲檢測理論纖度(dtex)實(shí)際纖度(dtex) 170 170170斷裂伸度(％)26.2 23.5 32.7斷裂強(qiáng)度(CN/dtex) 2.99 2.84 3.49絕對斷裂強(qiáng)度(克)507 483593迄今最好的變形噴嘴有一個直通的絲通道，并在出口端帶有一個加速通道和壓縮空氣進(jìn)入絲通道的入口(P)，在絲通道的一端可輸入長絲，另一端可輸出變形絲，，其特征在于噴嘴有一個帶圓柱形中央?yún)^(qū)段的直通絲，壓縮空氣輸入此區(qū)段內(nèi)；此外，在絲輸送方向有一個直接連接在圓柱形區(qū)段后的優(yōu)先采用大于10°孔徑角(α2)的錐形加速通道，以及一個大于40°孔徑角的擴(kuò)張區(qū)段，它的結(jié)構(gòu)為錐形或喇叭形。
變形噴嘴設(shè)計(jì)成在噴嘴頭內(nèi)可裝入和取下的噴嘴芯，組裝好的情況下即為噴嘴頭，但也可以設(shè)計(jì)成帶有噴嘴芯的噴嘴頭，并在噴嘴芯的出口端裝配有一個可調(diào)節(jié)的阻擋球體，用它來限制變形空間。
權(quán)利要求
1．采用一個帶有直通絲通道2的變形噴嘴的長絲的空氣動力變形工藝，通道一端輸入長絲，另一端則輸出變形絲，同時(shí)在中央的區(qū)段供給壓力為4巴以上壓縮空氣進(jìn)入絲通道內(nèi)，并在逐漸擴(kuò)張的加速通道中，此噴射氣流被加速到超音速，其特征在于，絲張力這樣提高，即加速通道內(nèi)的噴射氣流加速到馬赫2以上，以達(dá)到絲張力與絲速度的關(guān)系最佳化。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)預(yù)定給定的壓縮空氣喂入壓力為6和14巴之間或以上時(shí)，一給定絲質(zhì)量條件的絲張力，在生產(chǎn)速度為400至600米/分范圍時(shí)是接近穩(wěn)定的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，加速通道內(nèi)的壓縮空氣加速經(jīng)過的長度，至少是最狹窄直徑的1.5倍，最好選用2倍。此時(shí)相應(yīng)的通道區(qū)段的出口橫截面與進(jìn)口橫截面比例是大于2。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3的方法，其特征在于，噴射氣流的總孔徑角應(yīng)是大于10°或大于理想的拉瓦爾角，優(yōu)先選用12°至30°，尤其優(yōu)先選用15°至25°。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4的方法，其特征在于，噴射氣流的加速是不斷的或增加的或間斷的，或以不同的加速和/或以零加速區(qū)段進(jìn)行。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5的方法，其特征在于，噴射空氣從輸入口進(jìn)入絲通道是直接以軸向方向和大致恒定速度進(jìn)入加速通道內(nèi)，這時(shí)壓縮空氣通過一個或多個，最好經(jīng)過三個孔輸入到絲通道；這樣壓縮空氣以輸送分力的一個角度(β)向著加速通道方向噴射。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6的方法，其特征在于，加速通道后的噴射氣流緊接著不轉(zhuǎn)向地即通過一強(qiáng)擴(kuò)張的區(qū)域。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至7的方法，其特征在于，一根或多根長絲紗以相同的或不同的超喂率輸入，并以400至500米/分的生產(chǎn)速度或?qū)幙刹捎酶叩?00至1200米/分速度進(jìn)行變形加工。
9．根據(jù)權(quán)利要求1至8的方法，其特征在于，超音通道內(nèi)的壓縮氣流加速到馬赫數(shù)2.0至6，優(yōu)先選用2.5至4馬赫。
10．根據(jù)權(quán)利要求1至9之一項(xiàng)的方法，其特征在于，絲通道的出口端受到一個阻擋球體的限制，即變形絲與絲通道軸大致呈長方形經(jīng)過間隙輸出。
11．一個帶直通絲通道的變形噴嘴，絲通道出口這一側(cè)有一個加速通道和一個壓縮空氣進(jìn)入絲通道的入口(P)，絲通道的一端可輸入長絲，而另一端可輸出變形絲，其特征在于，加速通道11的有效加速區(qū)段有一個大于加速通道(11)起始端直徑1.5倍以上的長度(l2)以及一個大于10°的總孔徑角(α2)。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的變形噴嘴，其特征在于，加速通道的有效擴(kuò)張角(α2)是大于10°，但小于40°，優(yōu)先采用12°至30°，更為優(yōu)先選擇用15°至25°。
13．根據(jù)權(quán)利要求11或12的變形噴嘴，其特征在于，加速通道最少具有一個1∶20或更大的橫截面擴(kuò)張區(qū)域和一個大于10°的總孔徑角(α2)。
14．根據(jù)權(quán)利要求11至13之一的變形噴嘴，其特征在于，加速通道(11)的結(jié)構(gòu)是錐形，并優(yōu)先選用過渡到一個很強(qiáng)擴(kuò)張的喇叭形孔。
15．根據(jù)權(quán)利要求11至14之一項(xiàng)的變形噴嘴，其特征在于，加速通道的長度(l2)最少應(yīng)是大于加速通道起始端處絲通道直徑(d)的兩倍，或優(yōu)先選擇3至15倍，特別優(yōu)先選擇4至12倍。
16．根據(jù)權(quán)利要求11至15項(xiàng)之一的變形噴嘴，其特征在于，加速通道的進(jìn)口區(qū)域是圓柱形或近似圓柱形(VO)，出口區(qū)域則是大于40°的強(qiáng)擴(kuò)張角。
17．根據(jù)權(quán)利要求11至16項(xiàng)中之一的變形噴嘴，其特征在于，噴氣變形噴嘴有一個徑向原理的壓縮空氣入口(P)。
18．一個帶變形噴嘴和一個直通絲通道的噴嘴頭，其通道按絲輸送方向有一個入口區(qū)段，一個帶壓縮空氣入口的圓柱形中央?yún)^(qū)段，一個擴(kuò)張的空氣加速區(qū)段以及出口遠(yuǎn)端有一個優(yōu)先采用的可調(diào)節(jié)阻擋球體，其特征在于，空氣加速區(qū)段的長度(l2)是大于加速通道區(qū)段起始端處直徑(d)，并有一個大于10°的總孔徑角(α2)。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的帶一個變形噴嘴和直通絲通道的噴嘴頭，其絲通道按絲輸送方向有一個入口區(qū)段，一個帶壓縮空氣進(jìn)口的圓柱形中央?yún)^(qū)段和一個擴(kuò)張的空氣加速區(qū)段以及出口遠(yuǎn)端有一個優(yōu)先選用的阻擋球體，其特征在于，可裝入和取下的噴嘴芯的這個絲通道，設(shè)計(jì)成有一個中央?yún)^(qū)段以及空氣加速區(qū)段。
20．應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至18項(xiàng)中之一項(xiàng)所述一只設(shè)計(jì)成噴嘴芯的變形噴嘴，作為現(xiàn)有噴嘴芯或整套噴嘴頭的替換件，以便提高生產(chǎn)速度和/或改進(jìn)變形絲的質(zhì)量，這樣噴嘴芯或整套噴嘴頭具與現(xiàn)今技術(shù)水平的噴嘴芯或噴嘴頭相同的裝配尺寸，同時(shí)該備用噴嘴芯有一個空氣加速區(qū)段，其長度(l2)是大于加速區(qū)段起始端處的直徑(d)以及有一個大于10°的總孔徑角(α2)。
21．特別是根據(jù)權(quán)利要求1,11或20中之一項(xiàng)的噴嘴芯，其特征在于，它有一個直通絲通道和一個圓柱形中央?yún)^(qū)段，壓縮空氣進(jìn)入此區(qū)段內(nèi)，此外按絲輸送方向直接在錐形區(qū)段后有一個大于10°的總孔徑角以及一個錐形或喇叭形擴(kuò)張區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明建議,借助噴嘴通道結(jié)構(gòu)使空氣流保持在馬赫數(shù)2以上,從而提高變形強(qiáng)度。噴嘴通道在緊靠變形區(qū)之前的張角設(shè)計(jì)成大于理想的拉瓦爾角,其有效長度優(yōu)選地為噴嘴最窄處直徑的許多倍。本新發(fā)明首先提高了變形質(zhì)量,特別是在高生產(chǎn)速度時(shí)的變形質(zhì)量。生產(chǎn)速度可達(dá)600至1000米/分及更高。已經(jīng)令人吃驚地證明,新噴嘴芯可這樣地構(gòu)造,即它具有新發(fā)明所有優(yōu)點(diǎn),而且可以用作現(xiàn)有技術(shù)噴嘴芯的替換件。這一點(diǎn)也同樣適用于復(fù)雜的噴嘴頭,因?yàn)楸拘掳l(fā)明可以在同樣外部幾何尺寸、同樣壓力、同樣空氣量的范圍內(nèi)使用。
文檔編號D02J1/00GK1211293SQ97192307
公開日1999年3月17日 申請日期1997年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月15日
發(fā)明者G·貝特施, E·施瓦茲 申請人:希伯萊因纖維技術(shù)公司