專利名稱：纖維條堆置裝置的轉(zhuǎn)盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1上位概念，進(jìn)行纖維條制作或加工紡紗準(zhǔn)備機(jī)所用纖維條堆置裝置的轉(zhuǎn)盤，以及一種根據(jù)權(quán)利要求18上位概念，將連續(xù)輸送的纖維條堆置到一個(gè)條筒內(nèi)的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)德國(guó)專利DE 41 31 134，已知的轉(zhuǎn)盤具有一條空間彎曲纖維條管道，其纖維條管道是由一根管接頭構(gòu)成的，它由兩個(gè)相互轉(zhuǎn)向的圓弧所銜接而成。其缺點(diǎn)在于，有時(shí)由纖維條分離出的微粒會(huì)沉積在纖維條管道的內(nèi)壁上。
微粒聚集的趨勢(shì)是，在纖維條堆置的生產(chǎn)過(guò)程中逐漸增長(zhǎng)到一定的大小，然后作為緊密的微粒結(jié)團(tuán)與管道的內(nèi)壁脫離。這種脫離多半出現(xiàn)在更換接收纖維條的條筒時(shí)。一般情況下，微粒團(tuán)塊(被稱為小老鼠)落在條筒內(nèi)，并把堆置起來(lái)的纖維條弄臟。這在下一步加工纖維條時(shí)可能造成麻煩。
另外，微粒沉積在纖維條管道內(nèi)壁上還可能損傷依次堆置的纖維條，特別是在高速堆置和堆置速度達(dá)到最高時(shí)尤其如此。例如，微粒沉積可能造成纖維條被意外牽伸，或使纖維的平行度變壞。
另外一個(gè)缺點(diǎn)是，生產(chǎn)過(guò)程中使用所述轉(zhuǎn)盤時(shí)，為了拉伸纖維條穿過(guò)纖維條通道，纖維條中必定會(huì)產(chǎn)生高的縱向張力。因此會(huì)產(chǎn)生不符合要求的張力牽伸作用，這有損于依次堆置的纖維條的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)就是設(shè)計(jì)一種轉(zhuǎn)盤和一種方法，以克服上述缺點(diǎn)，特別是在高和最高堆置速度下(尤其在高于1000m/min時(shí))，保證可靠和無(wú)損傷地堆置優(yōu)質(zhì)纖維條。
上述任務(wù)是通過(guò)具有獨(dú)立的權(quán)利要求所述特征的一種轉(zhuǎn)盤和一種方法而解決的。
一般情況下，纖維條總是含有微粒，這些微粒只是不完全地結(jié)合到纖維條的結(jié)構(gòu)中。這些微粒一般是例如短纖維和塵埃微粒。由于在纖維條管道中受到作用在纖維條上的外力的影響，這些微粒中的一部分脫離纖維條結(jié)構(gòu)，這些分離出來(lái)的微粒在與纖維條松散結(jié)合狀態(tài)下被繼續(xù)輸送。根據(jù)本發(fā)明是把作用在纖維條上的總外力降低，阻止不符合要求分離出來(lái)的微粒從纖維條中分離。
為此，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)盤有一條纖維條管道，所述管道至少基本上在其整個(gè)長(zhǎng)度上具有這樣的形狀，即在纖維條沿其管道的輸送速度與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，基本上不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸的切向力，作用在依次堆置的纖維條上。纖維條要素的運(yùn)動(dòng)，是纖維條管道的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和纖維條要素相對(duì)于纖維條管道的相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量相加的結(jié)果，后者的方向取決于根據(jù)本發(fā)明纖維條管道的形狀。
另外，根據(jù)本發(fā)明，還阻止從纖維條中分離出來(lái)的微粒在纖維條管道的內(nèi)壁上聚積。在根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤上，那些被分散隨帶的微粒與纖維條管道內(nèi)壁之間的法向力(以及隨之而生的摩擦力)有所減小，甚至被減少到最小。這樣可以保證，輸送微粒穿過(guò)纖維條通道的作用力，特別是由于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力，以及運(yùn)動(dòng)的纖維條與微粒之間的摩擦力，將會(huì)大于阻止微粒運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力，即大于微粒與內(nèi)壁之間的摩擦力。結(jié)果是有破壞作用的微粒分散地和連續(xù)地被從纖維條管道中輸送出來(lái)，不會(huì)像使用傳統(tǒng)的設(shè)備時(shí)那樣形成緊密的微粒結(jié)團(tuán)。
實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)越性既不單靠規(guī)定的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，也不單靠纖維條的輸送速度。重要的是，上述兩個(gè)特征值之比以與纖維條管道的形狀的相互配合。在纖維條進(jìn)行堆置的過(guò)程中，只要在輸送速度發(fā)生變化時(shí)，例如纖維條由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始堆置時(shí)，纖維條的輸送速度與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速之比保持不變，就可通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的纖維條管道，保證纖維條基本上實(shí)現(xiàn)無(wú)切向力堆置，與纖維條的輸送速度無(wú)關(guān)。
通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的對(duì)纖維條管道的形狀設(shè)計(jì)，可以達(dá)到明顯減小作用在纖維條上的總外力的目的，因?yàn)樵谶@種情況下，總外力只是徑向力與軸向力相加的結(jié)果。
雖然著力于在纖維條管道的整個(gè)長(zhǎng)度上，根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行其形狀設(shè)計(jì)，本發(fā)明仍然不能回避在一定范圍內(nèi)，例如在管道的輸入口和輸出口處，為了照顧該處的特殊條件而希望偏離理想的形狀。
本發(fā)明的作用是減少?gòu)睦w維條中分離出的微粒的聚積，不受纖維條管道內(nèi)壁與相關(guān)微粒之間的摩擦系數(shù)的影響。這不僅涉及到從纖維條中分離出來(lái)的單根纖維，而且涉及到從纖維條中分離出來(lái)的塵埃微粒。具有決定性意義的只是，通過(guò)本發(fā)明，在基本上消除所述切向力的基礎(chǔ)上，盡量減小微粒與纖維條管道內(nèi)壁之間的法向力。
另外，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明完成形狀設(shè)計(jì)的纖維條管道，保證纖維條的堆置受到保護(hù)。由于纖維條受力很小，其被意外牽伸的危險(xiǎn)極小。因而微粒從纖維條中分離出來(lái)的可能性進(jìn)一步被減到最小。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施型式中，纖維條管道是這樣設(shè)計(jì)的，即纖維條管道的中心線至少在其大部分長(zhǎng)度上，接近于或緊貼著一條理想線，該理想線在纖維條管道的整個(gè)長(zhǎng)度上是這樣變化的，即在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速與纖維條沿其管道的輸送速度兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，由于轉(zhuǎn)盤相對(duì)于紡織機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的每個(gè)點(diǎn)相對(duì)于理想線的切向速度，與由于纖維條在其纖維條管道內(nèi)沿中心線被輸送而產(chǎn)生的纖維條在理想線的相關(guān)點(diǎn)上，相對(duì)于纖維條管道的相對(duì)速度的切向分量，兩者的量值相等，但方向相反。當(dāng)纖維條管道采用圓形橫截面和一致的壁厚時(shí)，中心線與纖維條管道的重心線重合。
在正常情況下，纖維條的輸送速度與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速之比，以及堆置半徑和平行于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸的管道的長(zhǎng)度(高度)是預(yù)先給定的。纖維條離開(kāi)轉(zhuǎn)盤的符合需要的輸出口方向也是已知的。在這種情況下，理想線可以利用數(shù)字方法計(jì)算出來(lái)，理想線就是一條符合需要的綜合的空間曲線。
如果人們?cè)谶M(jìn)行纖維條管道的形狀設(shè)計(jì)時(shí)，能使纖維條管道的中心線與所述理想線基本一致，即可保證纖維條在輸送過(guò)程中基本上不產(chǎn)生切向力。
但是，堆置過(guò)程絕對(duì)不產(chǎn)生切向力是不可能的，因?yàn)槔w維條的橫截面有一定的平面延伸。因此，位于纖維條外側(cè)的纖維條單一要素，其實(shí)際輸送途徑不可避免地要偏離理想線。當(dāng)然，對(duì)于一般相對(duì)較細(xì)的纖維條來(lái)說(shuō)，這種偏離是很小的。
另外，運(yùn)動(dòng)線(也就是纖維條橫截面的中心或重心，在纖維條在其管道中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)際經(jīng)歷的那一條線)在纖維條管道的部分分段中，也可能偏離纖維條管道的中心線。但是，由于運(yùn)動(dòng)線偏離中心線，剩余的切向力是很微小的。
也有可能在纖維條管道的形狀設(shè)計(jì)中，做到纖維條的實(shí)際運(yùn)動(dòng)線與所述理想線基本一致。當(dāng)然，其前提條件要預(yù)先例如利用運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬方法得出運(yùn)動(dòng)線。纖維條管道的中心線和實(shí)際的運(yùn)動(dòng)線可能重合，如果人們這樣假定或者這樣計(jì)算，這有利于更方便地根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行纖維條管道的形狀設(shè)計(jì)。
對(duì)此，如果纖維條管道的中心線是在空間由若干曲線分段相互組合而成，而每一曲線分段又是由一種基本的幾何形狀構(gòu)成的，則特別有利。適合的幾何形狀包括例如螺旋線分段、圓弧線、橢圓弧線或直線分段。這樣的纖維條管道，用今天的機(jī)器來(lái)制造相對(duì)比較簡(jiǎn)單，不會(huì)相應(yīng)地影響根據(jù)本發(fā)明的功能，即基本上沿著理想線引導(dǎo)纖維條，纖維條的單一要素不會(huì)產(chǎn)生明顯的切向分量。
如果輸入口的曲線分段是一直線分段，則轉(zhuǎn)盤的軸向長(zhǎng)度(即結(jié)構(gòu)高度)可以用簡(jiǎn)單的方式，適應(yīng)纖維條堆置裝置的幾何形狀所決定的各項(xiàng)要求。為此，只需要改變直線分段的長(zhǎng)度。具有綜合曲率和(或)要求的曲線分段的幾何形狀可以保持不變。
在一項(xiàng)特別優(yōu)異的設(shè)計(jì)方案中，曲線分段都是由平坦的幾何形狀構(gòu)成的。所有的平面形狀都是可在一個(gè)平面上表示。
其中特別優(yōu)越的一種情況是，兩曲線分段在過(guò)渡點(diǎn)上交互過(guò)渡，沒(méi)有拐點(diǎn)。換句話說(shuō)，兩曲線分段在過(guò)渡點(diǎn)上有共同的切線。
根據(jù)本發(fā)明，較佳的中心線有三到十二條，特別優(yōu)先的是有四到八條依次相互銜接的曲線分段，而且都是圓弧線，其中相鄰的圓弧線有不同的半徑和(或)處在不同的平面上，則這種情況下，轉(zhuǎn)盤可以用特別簡(jiǎn)單的方法制造出來(lái)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，在俯視圖上，中心線在輸出口相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸上游的開(kāi)口分段上，有一段指向外的徑向線段。這樣可以保證，從纖維條中分離出來(lái)的微粒，在達(dá)到輸出口處時(shí)由于摩擦力而向外加速，從而被帶出纖維條管道。
如果中心線在俯視圖上延伸到輸出口的整個(gè)開(kāi)口范圍的那一分段，所有切線都與加壓板面構(gòu)成小于45°的夾角，最好是小于30°的夾角，則同樣可以促進(jìn)把從纖維條中分離出來(lái)的微粒輸送出去。這種情況下，中心線與加壓板面構(gòu)成一個(gè)銳角，使纖維條管道的出口呈縱向拉伸的腎的形狀。
特別有利的是(這同時(shí)也是本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)立的觀點(diǎn))，在俯視圖上輸出口的開(kāi)口面積，大于在俯視圖上可以看得見(jiàn)的纖維條管道的其余表面面積。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，所述開(kāi)口面積大約是所述沒(méi)有開(kāi)口面積的兩倍或更多。在所述設(shè)計(jì)方案中，開(kāi)口的腎形形狀與已知的纖維條管道相比具有明顯突出的特點(diǎn)。在已知的纖維條管道中，所述輸出口的開(kāi)口面積，均小于在俯視圖上可以看得見(jiàn)的纖維條管道的其余表面面積。
與前述可以視為本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)立的觀點(diǎn)相聯(lián)系，纖維條管道輸出口的開(kāi)口角(叢轉(zhuǎn)盤的底面看)大于45°，最好大于60°。還有更大的開(kāi)口角也是可能的，例如80°或90°或更大。
只要中心線朝輸送方向看去，相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸的垂直平面有一個(gè)單調(diào)的，最好是嚴(yán)格規(guī)定地單調(diào)的下降斜率，行進(jìn)中的纖維條在轉(zhuǎn)向時(shí)就會(huì)特別的保護(hù)。
另外，如果纖維條管道的中心線朝輸送方向看去，至轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸有一個(gè)單調(diào)的，最好是嚴(yán)格規(guī)定地單調(diào)的升高間距，纖維條的堆置就會(huì)受到保護(hù)。這樣可以保證，作用在微粒上的離心力至少有一個(gè)分量平行于輸送方向，因而微粒得以被輸送出去，至少是得到一定的支撐。
根據(jù)本發(fā)明的纖維條管道，原則上其橫截面的縱向分布保持不變或有一定變化，但最好是橫截面保持不變。對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，橫截面的形狀不是重要的。最好采用特別圓的橫截面。橢圓形橫截面可能也有好處。
根據(jù)本發(fā)明的纖維條管道可以是整體的或由多個(gè)分段構(gòu)成。如果是由多個(gè)分段構(gòu)成，特別是由兩個(gè)分段構(gòu)成時(shí)，纖維條管道的出口即纖維條的輸出口處，在加壓板面的平面上，是作為單獨(dú)的一部分設(shè)計(jì)的，例如用鑄造方法將它和轉(zhuǎn)盤的底部連接起來(lái)，而纖維條管道其余較長(zhǎng)的部分則設(shè)計(jì)成一個(gè)構(gòu)件，將入口件插入其中。
根據(jù)本發(fā)明的方法，纖維條在其纖維條管道中轉(zhuǎn)向時(shí)，基本上沒(méi)有相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸的切向力作用在纖維條上，因此，經(jīng)纖維條管道作用在纖維條上摩擦力被減少到最小，同時(shí)合理選擇縱向張力，讓它恰好能夠克服剩余的摩擦力。因此，要選擇足夠低的縱向張力，以盡可能避免張力牽伸?？v向張力可以用機(jī)械或氣動(dòng)方法產(chǎn)生，但根據(jù)現(xiàn)有已知的技術(shù)水平，最好是利用加壓板面擠壓到已經(jīng)堆置的纖維條上，以對(duì)纖維條施以壓力，通過(guò)與堆置的纖維條接觸把纖維條從其纖維條管道中拉出。為此，可以用簡(jiǎn)單的方法，即利用轉(zhuǎn)盤相對(duì)于纖維條條筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
可以通過(guò)調(diào)整作用在從纖維條管道輸出口的輸出纖維條上的擠壓力，和/或通過(guò)調(diào)整纖維條離開(kāi)管道輸出口進(jìn)入條筒的相對(duì)速度來(lái)選擇縱向張力。對(duì)于從條筒外部提升箱底的情況，可以利用裝滿過(guò)程中不同的箱底升降行程調(diào)整擠壓力。
當(dāng)由縱向張力產(chǎn)生的纖維條的張力牽伸小于1.02，最好是小于1.01時(shí)，選擇縱向張力特別有利。
各項(xiàng)權(quán)利要求的特征，進(jìn)一步表述本發(fā)明的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。


在下面的實(shí)施例中，用附圖對(duì)本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步說(shuō)明，圖中圖1表示根據(jù)原有技術(shù)水平的轉(zhuǎn)盤的側(cè)視圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤的側(cè)視圖；圖3表示用俯視圖表示的圖2中的纖維條管道；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的纖維條管道及其作用力的截面圖；圖5至圖13表示按圖2和圖3的纖維條管道不同的透視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1，已知的轉(zhuǎn)盤1包括一個(gè)圓盤體13、一個(gè)圓盤架3和一個(gè)中心線14的空間曲線纖維條管道2。纖維條管道2的上端利用鑄造材料4固定在圓盤架3上，下端利用鑄造材料8個(gè)固定在圓盤體13上。圓盤體13在其下端有一個(gè)加壓板面7。工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤1繞其軸11旋轉(zhuǎn)。圖中沒(méi)有示出轉(zhuǎn)盤支承和轉(zhuǎn)動(dòng)的方法。
纖維條在輸入口5的范圍內(nèi)，與旋轉(zhuǎn)軸11平行地進(jìn)入纖維條管道2，然后轉(zhuǎn)向，并穿過(guò)輸出口6離開(kāi)纖維條管道進(jìn)入條筒10堆置，輸出口6在加壓板面7的平面上。加壓板面7與條筒10之間的間距9要選擇的較小，使堆置的纖維條不可能從條筒10中涌出來(lái)。
纖維條管道2直接由兩段布置在不同平面上交叉過(guò)渡的圓弧15、16連接而成。經(jīng)過(guò)纖維條管道的纖維條要素在圓弧15的范圍內(nèi)被強(qiáng)大的切向力分離(相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸11的切向力)。因此，纖維條強(qiáng)烈受力，促使微粒從纖維條中分離出來(lái)。所述分離出來(lái)的微粒主要是沉積在纖維條管道2內(nèi)壁輸出口范圍的圓弧16上。這樣的沉積在纖維條堆置過(guò)程中，可能形成尺寸相當(dāng)大的微粒團(tuán)塊(被稱為小老鼠)。這樣的微粒團(tuán)塊時(shí)不時(shí)地從纖維條管道2的內(nèi)壁上脫落下來(lái)，然后可能進(jìn)入纖維條條筒，對(duì)繼續(xù)加工纖維條造成麻煩。沉積的微粒還可能進(jìn)一步傷害通過(guò)的纖維條。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤1不同于圖1中所示的轉(zhuǎn)盤1，區(qū)別在于它有一個(gè)特別設(shè)計(jì)的纖維條管道2。
圖2、3、5-13中示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤1的纖維條管道2，其中心線14是由5段相互銜接的圓弧線B1-B5組成的。相鄰圓弧線的相互過(guò)渡沒(méi)有拐點(diǎn)，就是說(shuō)，這些圓弧線在它們的切點(diǎn)上有一條共同的切線。圓弧線B1-B5是用點(diǎn)劃線表示的。纖維條管道2的形狀是這樣設(shè)計(jì)的，即由圓弧線B1-B5構(gòu)成的中心線14逼近或緊貼著用虛線表示的理想線12。中心線14在輸入口5的范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸11重合。在輸出口6的范圍內(nèi)，中心線14有一個(gè)較小的斜率。因此，中心線14在一個(gè)銳角下經(jīng)過(guò)輸出口。
如果所有在俯視圖上延伸到輸出口6，整個(gè)開(kāi)口范圍內(nèi)的中心線線段的切線ML與加壓板面成一個(gè)小于45°，最好是小于30°的夾角，則會(huì)有利于把從纖維條中分離出來(lái)的微粒(在微粒積聚的情況下被稱為小老鼠)輸送出去。例如圖中示出的切線ML1和ML2，與加壓板面7的平面的夾角為α1和α2。
相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸11的垂直平面，中心線14在輸入口5的范圍內(nèi)有一個(gè)無(wú)窮大的斜率，朝輸送方向看去，它不斷減小，直到輸出口6。
圖3所示為用俯視圖表示的本發(fā)明的纖維條管道2。它有一個(gè)圓形橫截面，在纖維條管道2的長(zhǎng)度范圍內(nèi)保持不變。處在圖示平面上的輸出口6的形狀像一個(gè)拉長(zhǎng)的腎。中心線14到旋轉(zhuǎn)軸11的徑向距離，從輸入口到第四個(gè)圓弧線B4末端逐漸增大。該徑向距離在圓弧線B5的范圍內(nèi)基本上不再發(fā)生變化。
在俯視圖上處于上游的腎形輸出口6的開(kāi)口分段6a上，中心線14相對(duì)于轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)軸11的切線ML有一個(gè)徑向分量MLrad(見(jiàn)圖3)。因此，在纖維條管道2中的微?？梢岳脧较蛄Γ铀匐x開(kāi)纖維條管道。處于上游的輸出口6的開(kāi)口分段6a是這樣的一個(gè)分段，它首先是讓被輸送的纖維條的要素通過(guò)，它的位置是在中心線14經(jīng)過(guò)加壓板面7的平面之前。
另外，從圖3中可以看出，在俯視圖上輸出口6的腎形開(kāi)口面積大于(同樣可以在俯視圖上看出)纖維條管道2其余沒(méi)有開(kāi)口的面積。在圖示的實(shí)施例中，如俯視圖所示，輸出口的開(kāi)口面積大約是沒(méi)有開(kāi)口的面積的兩倍。
從圖3中還可以看出，在本例中輸出口6的開(kāi)口角大于90°。
圖4所示是纖維條管道2的一個(gè)截面，纖維條管道2按箭頭方向，圍繞轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，在理想線12上的一個(gè)點(diǎn)P，在切向運(yùn)動(dòng)上產(chǎn)生速度矢量為VBK-TM tang。位于點(diǎn)P上的纖維條的一個(gè)要素E相對(duì)于纖維條管道2以速度矢量VFB-BK運(yùn)動(dòng)。速度矢量VFB-BK可以分解為一個(gè)切向分量VFB-BK tang，一個(gè)徑向分量VFB-BK rad和一個(gè)軸向分量VFB-BK ax。
在圖2、3、5-13中所示的纖維條管道2的形狀是這樣選擇的，即纖維條要素E的切向分量VFB-BK tang與點(diǎn)P相對(duì)于紡織機(jī)運(yùn)動(dòng)的切向分量VBK-TM tang量值相等，但方向相反。這一條件至少是近似地適用于，位于纖維條管道中心線14上的每一個(gè)點(diǎn)P。
正因?yàn)槿绱?，?jīng)過(guò)纖維條管道2的纖維條的要素E，基本上不受任何切向速度或加速度的影響。因此，基本上沒(méi)有任何切向力影響纖維條的要素E。纖維條的要素E的合成運(yùn)動(dòng)VFB-TM，基本上是一個(gè)徑向分量VFB-TM rad和一個(gè)軸向分量VFB-TM ax合成的。所述分量相加，得到點(diǎn)P上的要素E的速度矢量VFB-TM。
與紡織機(jī)相比，要素E相對(duì)于轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)軸11，也進(jìn)行徑向和直線運(yùn)動(dòng)。理想線12可以在給定幾何尺寸的情況下進(jìn)行數(shù)字計(jì)算。理想線12在纖維條管道2的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的走向是這樣的，即在纖維條的輸送速度與轉(zhuǎn)盤1的轉(zhuǎn)速兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，由于轉(zhuǎn)盤相對(duì)于紡織機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的理想線12的每一個(gè)點(diǎn)P的切向速度VBK-TM tang，與由于在纖維條管道中輸送纖維條而產(chǎn)生的在理想線相應(yīng)的點(diǎn)P上，纖維條相對(duì)于其管道的相對(duì)速度的切向分量VFB-BK tang，兩者的量值相等，但方向相反。因此，纖維條管道的形狀可以這樣設(shè)計(jì)，即纖維條管道2的中心線14基本上與理想線12重合，或者緊貼理想線12。如果假定纖維條的重心線基本上沿著經(jīng)過(guò)纖維條管道2的中心線14運(yùn)動(dòng)，則纖維條雖然其橫截面相對(duì)擴(kuò)大，但其切向力很小，可以忽略不計(jì)。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明在第一個(gè)圓弧線B1的平面E1上的纖維條管道2。在纖維條管道的中心線14范圍內(nèi)的圓弧線B1，有一個(gè)半徑R1，并在夾角W1的范圍內(nèi)延伸。R1和W1是這樣選擇的，即圓弧線B1逼近理想線12或緊貼在理想線12上(為清晰起見(jiàn)，圖中沒(méi)有畫出理想線12)。圓弧線B1和后續(xù)的圓弧線B2，在其過(guò)渡點(diǎn)上有一條共同的切線T1，2。
圖6表示第一個(gè)圓弧線B1的平面E1和第二個(gè)圓弧線的平面E2，互相傾斜構(gòu)成的一個(gè)夾角W1，2。
圖7所示為纖維條管道2中心線14的圓弧線B2的平面E2。圓弧線B2有一個(gè)半徑R2，并在夾角W2的范圍內(nèi)延伸。圓弧線B2和與之相連接的圓弧線B3在其接觸點(diǎn)上有一條共同的切線T2，3。
根據(jù)圖8，圓弧線B2的平面E2和圓弧線B3的平面E3互相傾斜構(gòu)成一個(gè)夾角W2，3。
圖9和10表示圓弧線B3和向圓弧線B4的過(guò)渡。
圖11和12表示圓弧線B4和向圓弧線B5的過(guò)渡。
最后，圖13示出了圓弧線B5。根據(jù)圖5-13的實(shí)施例中，全部半徑R1到R5，圓弧角W1到W5以及傾斜角W1，2、W2，3、W3，4，和W4，5是這樣選擇的，即中心線14全都逼近理想線12或緊貼在理想線12上。
根據(jù)圖2、3、5-13的纖維條管道2，可以事先用簡(jiǎn)單的方法，使用自由彎曲成型機(jī)將圓柱形管子制成。
本發(fā)明不局限于以上用圖表示和用文字說(shuō)明的轉(zhuǎn)盤。它隨時(shí)可以在權(quán)利要求的框架內(nèi)變化。例如，可以預(yù)先規(guī)定，纖維條管道2可以有不同于圖中所示實(shí)施例的圓弧線總數(shù)。圓弧線總數(shù)最好是四到八個(gè)，因?yàn)椴捎眠@樣數(shù)目的圓弧線不僅保證制造簡(jiǎn)單可行，而且中心線容易逼近理想線。另外，不論是在裝滿過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形條筒，還是在裝滿過(guò)程中在移動(dòng)運(yùn)動(dòng)中換位的矩形條筒，都可以采用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.進(jìn)行纖維條制作或加工的紡紗準(zhǔn)備機(jī)所用纖維條堆置裝置的轉(zhuǎn)盤，是為在一個(gè)條筒(10)內(nèi)堆置連續(xù)輸送纖維條而設(shè)計(jì)的，其中，轉(zhuǎn)盤(1)有一個(gè)垂直于其旋轉(zhuǎn)軸(11)布置的加壓板面(7)，以將堆置起來(lái)的纖維條壓入到條筒(10)內(nèi)，還有一條具有盤旋式空間曲線的纖維條管道(2)，其中纖維條管道(2)的輸入口(5)是這樣布置的，即被輸送的纖維條平行于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)，進(jìn)入的纖維條管道(2)沒(méi)有拐點(diǎn)，纖維條管道(2)的輸出口(6)在加壓板面(7)的平面上，其特征在于，纖維條管道(2)至少在其絕大部分長(zhǎng)度上具有這樣的形狀，即在纖維條沿其纖維條管道(2)的輸送速度與轉(zhuǎn)盤(1)的轉(zhuǎn)速兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，基本上不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸(11)而言的、作用在依次堆置的纖維條上的切向力，以減小纖維條在其管道內(nèi)壁上的摩擦和阻止從纖維條中分離出來(lái)的微粒沉積和積聚在纖維條管道的內(nèi)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，纖維條管道(2)的中心線(14)至少在其絕大部分長(zhǎng)度上都緊貼在一條理想線(12)上，所述理想線(12)分布在纖維條管道(2)的全長(zhǎng)范圍內(nèi)，在纖維條沿其纖維條管道(2)的輸送速度與轉(zhuǎn)盤(1)的轉(zhuǎn)速兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，由于轉(zhuǎn)盤(1)相對(duì)于紡織機(jī)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的理想線(12)的每一個(gè)點(diǎn)(P)的切向速度(VBK-TM tang)與由于纖維條在其纖維條管道(2)中被輸送而產(chǎn)生的纖維條相對(duì)于其纖維條管道(2)在理想線(12)的相關(guān)點(diǎn)(P)上的相對(duì)速度的切向分量(VFB-BK tang)，兩者的量值相等，但方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，纖維條管道(2)是這樣設(shè)計(jì)的，即纖維條的實(shí)際運(yùn)動(dòng)線至少在其絕大部分長(zhǎng)度上緊貼在一條理想線(12)上，所述理想線(12)在纖維條管道(2)的全長(zhǎng)上是這樣分布的，即在纖維條沿其纖維條管道(2)的輸送速度與轉(zhuǎn)盤(1)的轉(zhuǎn)速兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，由于轉(zhuǎn)盤(1)相對(duì)于紡織機(jī)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的理想線(12)的每個(gè)點(diǎn)(P)的切向速度(VBK-TM tang)，與由于纖維條在其纖維條管道(2)中被輸送而產(chǎn)生的纖維條相對(duì)于其纖維條管道(2)在理想線(12)的相關(guān)點(diǎn)(P)上的相對(duì)速度的切向分量(VFB-BK tang)，兩者的量值相等，但方向相反。
4.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，纖維條管道的中心線(14)直接由若干如在空間內(nèi)相互銜接曲線分段(B1、B2、B3、B4、B5)組合而成，其中，每一曲線分段(B1、B2、B3、B4、B5)由一種基本的幾何形狀，特別是由一個(gè)螺旋線分段，一個(gè)圓弧線分段(B1、B2、B3、B4、B5)，一個(gè)橢圓弧線分段或一個(gè)直線分段構(gòu)成。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求3或4所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，與輸入口(5)鄰接的曲線分段是一個(gè)直線分段。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求4或5所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，曲線分段(B1、B2、B3、B4、B5)由平坦幾何形狀構(gòu)成。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求4到6之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，曲線分段(B1、B2、B3、B4、B5)在過(guò)渡點(diǎn)上相互過(guò)渡時(shí)沒(méi)有拐點(diǎn)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求4到7之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，中心線(14)有三到十二個(gè)相互直接銜接的曲線分段(B1、B2、B3、B4、B5)，它們都是圓弧線分段(B1、B2、B3、B4、B5)，其中相鄰的圓弧線分段(B1、B2、B3、B4、B5)有著不同的半徑(R1、R2、R3、R4、R5)，和/或處在不同平面(E1、E2、E3、E4、E5)上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，中心線有四到八個(gè)相互直接銜接的曲線分段(B1、B2、B3、B4、B5)，它們都是圓弧線分段(B1、B2、B3、B4、B5)，其中相鄰的圓弧線分段(B1、B2、B3、B4、B5)有著不同的半徑(R1、R2、R3、R4、R5)，和/或處在不同平面(E1、E2、E3、E4、E5)上。
10.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，在俯視圖上，在處于上游的輸出口(6)的開(kāi)口分段(6a)上，中心線(14)上相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)的切線ML有一個(gè)指向外的徑向分量(MLrad)。
11.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，在俯視圖上，在輸出口(6)的整個(gè)開(kāi)口范圍內(nèi)延伸的那一中心線(14)分段，所有切線(ML)與加壓板面(7)構(gòu)成一個(gè)小于45°，最好是小于30°的夾角(α1，α2))。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，在俯視圖上，輸出口(6)的開(kāi)口面積，大于纖維條管道(2)其余沒(méi)有開(kāi)口部分的面積。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求12的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，在俯視圖上看到的輸出口(6)的開(kāi)口面積，大約等于或大于同樣在俯視圖上看到的纖維條管道其余部分面積的兩倍。
14.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，從輸入口(5)到輸出口(6)相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)的垂直平面，中心線(14)有一個(gè)單調(diào)的，最好是嚴(yán)格規(guī)定地單調(diào)的下降斜率。
15.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，從輸入口(5)或沿著轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)與輸入口(5)連接的一個(gè)分段到輸出口(6)，中心線(14)有一個(gè)單調(diào)的，最好是嚴(yán)格規(guī)定地單調(diào)的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸(11)的升高間距。
16.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，纖維條管道(2)的橫截面是圓形的或橢圓形的。
17.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，纖維條管道(2)沿縱向分布的橫截面保持不變。
18.進(jìn)行纖維條制造或加工的紡紗準(zhǔn)備機(jī)所用纖維條堆置裝置的轉(zhuǎn)盤，是為在一個(gè)條筒(10)內(nèi)堆置連續(xù)輸送的纖維條而設(shè)計(jì)的，其中，轉(zhuǎn)盤(1)有一個(gè)垂直于其旋轉(zhuǎn)軸(11)布置的加壓板面(7)，以將堆置起來(lái)的纖維條壓入到條筒(10)內(nèi)，還有一條具有盤旋式空間曲線的纖維條管道(2)，其中纖維條管道(2)的輸入口(5)是這樣布置的，即被輸送的纖維條平行于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)，進(jìn)入的纖維條管道(2)中沒(méi)有拐點(diǎn)，纖維條管道(2)的輸出口(6)在加壓板面(7)的平面上，其特征在于，在俯視圖上，輸出口(6)的開(kāi)口面積，大于在俯視圖上可以看得見(jiàn)的纖維條管道(2)的其余沒(méi)有開(kāi)口的面積。
19.進(jìn)行纖維條制作或加工的紡紗準(zhǔn)備機(jī)所用纖維條堆置裝置的轉(zhuǎn)盤，是為在一個(gè)條筒(10)內(nèi)堆置連續(xù)輸送纖維條而設(shè)計(jì)的。其中，轉(zhuǎn)盤(1)有一個(gè)垂直于其旋轉(zhuǎn)軸(11)布置的加壓板面(7)，以將堆置起來(lái)的纖維條壓入到條筒(10)內(nèi)，還有一條具有盤旋式空間曲線的纖維條管道(2)，其中纖維條管道(2)的輸入口(5)是這樣布置的，即被輸送的纖維條平行于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)，進(jìn)入的纖維條管道(2)沒(méi)有拐點(diǎn)，纖維條管道(2)的輸出口(6)在加壓板面(7)的平面上，其特征在于，從旋轉(zhuǎn)軸(11)量起，輸出口(6)的開(kāi)口角大于45°，最好是大于60°。
20.根據(jù)上述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，纖維條管道(2)被設(shè)計(jì)成整體的，或者由若干如連續(xù)的并相互連接的分段組合而成。
21.將一條連續(xù)輸送的纖維條堆置到一個(gè)條筒中的方法，其中的纖維條是通過(guò)一個(gè)纖維條管道(2)而被輸送的，該管道作為轉(zhuǎn)盤(1)的零件，圍繞一根旋轉(zhuǎn)軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，被輸送的纖維條穿過(guò)一個(gè)輸入口(5)，被輸入沒(méi)有拐點(diǎn)的纖維條管道(2)，輸入口與轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)平行，在纖維條管道中轉(zhuǎn)向，并通過(guò)纖維條管道(2)的輸出口(6)被引出，輸出口(6)布置在轉(zhuǎn)盤(1)的加壓板面(7)的平面上，纖維條在縱向張力的作用下從纖維條管道中被拉出，其中，縱向張力是這樣產(chǎn)生的，即纖維條借助壓力板面(7)在已堆置的纖維條上受壓，并通過(guò)與纖維條管道(2)中已堆置的纖維條相接觸，其特征在于，纖維條在其管道(2)中是這樣實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的，即纖維條基本上不受相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)的切向力的影響，因此在纖維條管道(2)中減小了作用在纖維條上的摩擦力，其中縱向張力是這樣選擇的，即剩下的摩擦力恰好被克服。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，通過(guò)調(diào)整作用在從輸出口(6)中出來(lái)的纖維條上的壓力，和/或通過(guò)調(diào)整從輸出口(6)中出來(lái)的纖維條對(duì)條筒的相對(duì)速度，正確選擇縱向張力。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于，縱向張力是這樣選擇的，即由于縱向張力而產(chǎn)生的纖維條的張力牽伸小于1.02，最好是小于1.01。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種進(jìn)行纖維條制作或加工的紡紗準(zhǔn)備機(jī)器所用纖維條堆置裝置的轉(zhuǎn)盤，它是為了將連續(xù)輸送纖維條堆置到一個(gè)條筒(10)中而設(shè)計(jì)的，其中，轉(zhuǎn)盤(1)有一個(gè)垂直于旋轉(zhuǎn)軸(11)布置的加壓板面(7)，以將堆置的纖維條壓入到條筒(10)，還有一條具有盤旋式空間曲線的纖維條管道(2)，其中纖維條管道(2)的輸入口(5)是這樣布置的，即被輸送的纖維條平行于轉(zhuǎn)盤(1)的旋轉(zhuǎn)軸(11)，進(jìn)入的纖維條管道沒(méi)有拐點(diǎn)，纖維條管道(2)的輸出口(6)位于加壓板面(7)的平面上。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤的優(yōu)點(diǎn)在于，纖維條管道(2)至少在其絕大部分長(zhǎng)度上具有這樣的形狀，即在纖維條沿其纖維條管道(2)的輸送速度與轉(zhuǎn)盤(1)的轉(zhuǎn)速兩者之間，在預(yù)先規(guī)定的比例下，基本上不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸(11)的、作用在依次堆置的纖維條上的切向力，以減小纖維條在其管道內(nèi)壁上摩擦，阻止從纖維條中分離出來(lái)的微粒沉積和積聚在纖維條管道的內(nèi)壁上。為了把連續(xù)輸送纖維條堆置在條筒內(nèi)，本發(fā)明還提出了相應(yīng)的方法。
文檔編號(hào)B65H54/80GK1724728SQ200510087608
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者M·施特羅貝爾, Ch·謝里夫, G·施魏格爾 申請(qǐng)人:呂特英格紡織機(jī)械制造股份公司