CN102296395A - 抽纱嘴 - Google Patents

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Abstract

一种用于气流纺纱装置的抽纱嘴(1)，具有一用于在抽纱过程中使一制成纱线(5)转向的抽纱嘴漏斗(6)，所述抽纱嘴漏斗包含一纱线转向区(3)。所述抽纱嘴漏斗(6)具体包括两部分，即一包含所述纱线转向区(3)的第一区域(3a)的外侧部分(6a)和一包含所述纱线转向区(3)的第二区域(3b)的里侧部分(6b)。所述两部分(6a，6b)由不同材料构成以及/或者至少在所述纱线转向区(3)的区域(3a，3b)内设有不同涂层，或者，所述两部分(6a，6b)中仅其中一个部分具有一涂层。

Description

抽纱嘴
技术领域
本发明涉及一种用于气流纺纱装置的抽纱嘴，该抽纱嘴包括用于在抽纱过程中使制成纱线转向的抽纱嘴漏斗，该抽纱嘴漏斗包含纱线转向区。
背景技术
现有技术中存在各式各样的气流纺纱机用抽纱嘴。这些抽纱嘴固定在气流纺纱装置的抽纱通道内，用于在抽纱过程中对纺纱转子上所制成的纱线进行导引，使其转向。抽纱嘴在工作过程中与其所抽取的纱线之间不间断地发生接触，这会使抽纱嘴严重发热，特别是当转子转速较大，抽纱速度较高时。如果不能有效散热，这部分热量所产生的高温就会使纱线受损，从而出现断纱情况，这也会使抽纱嘴受到污染。另外，抽纱嘴上的连续走纱操作要求用耐磨材料来制造抽纱嘴。
部分已知抽纱嘴的抽纱嘴漏斗系用金属材料一体成型。这虽能极大改善抽纱嘴漏斗表面的散热效果，但需要在相应的材料上涂覆防磨涂层。但是，这种涂层只能涂覆在光滑表面和可及区域，而且层厚必须均匀，足够大。而在切口或螺旋以及抽纱嘴孔这样的较大结构区域内，涂层的涂覆很难达到要求，因此这些区域的磨损会比较严重。此外，涂层表面若是不均匀，就会致使纱线受损。
为了改善这些区域的耐磨性，EP 0 445 554 B1提出的解决方案是用导热的金属材料制造抽纱嘴的主体，并在该主体内嵌装由耐磨陶瓷材料构成的抽纱嘴漏斗。但陶瓷材料的导热性相对较差，无法对该抽纱嘴漏斗的表面进行有效散热，从而导致出现过热现象。
DE 10 2005 045 817 A1涉及的同样是一种抽纱嘴漏斗由耐磨陶瓷制成的抽纱嘴。为了将该陶瓷抽纱嘴漏斗的热量更有效地传导到抽纱嘴主体上，该案提出的解决方案是使抽纱嘴漏斗与抽纱嘴主体直接发生导热接触，例如将抽纱嘴漏斗浇铸在抽纱嘴主体中。但是，抽纱嘴漏斗与所抽取纱线发生接触的表面仍会产生极高的表面温度，抽纱嘴上的热负荷往往会使转子转速受到限制。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可为抽纱嘴漏斗与纱线发生接触的表面更好地散热的抽纱嘴。
本发明用来达成上述目的解决方案如下所述。
一种用于气流纺纱装置的抽纱嘴，具有用于在抽纱过程中使制成纱线转向的抽纱嘴漏斗，该抽纱嘴漏斗包含纱线转向区。根据本发明，所述抽纱嘴漏斗具体包括两部分，即包含所述纱线转向区的第一区域的外侧部分和包含所述纱线转向区的第二区域的里侧部分。所述两部分由不同材料构成，以及/或者至少在所述纱线转向区的区域内设有不同涂层。根据另一种有利的实施方式，仪其中一个部分设有涂层，另一部分不设涂层。与整个抽纱嘴漏斗全部由陶瓷制成的现有技术相比，本发明通过将抽纱嘴漏斗实施为两部分，可以根据纱线转向区内各区域的负荷情况以及根据各区域对导热性的不同要求，为抽纱嘴漏斗采用最佳设计，并提供最佳保护。同时，通过相应选择材料还可改善纱线转向区的散热，或者只需在有必要采取防磨措施的位置设置涂层。
所述外侧部分和所述里侧部分之间的过渡区在所述纱线转向区以外相对于纤维导引面优选缩进布置，在此情况下，有可能存在的毛刺、凸起或缺口就不会与纱线发生接触，致其受损。
本发明发现，因强烈摩擦而产生的极高表面温度和局部过热主要出现在抽纱嘴漏斗的外侧区域，因为这里的纱线周向速度很大。因此，本发明提出的解决方案是优选用导热性良好的材料(优选金属)制造抽纱嘴漏斗的外侧部分，因为这个区域对导热性能的要求相对较高。并通过设置相应的防磨涂层，可为抽纱嘴漏斗的外侧部分提供有效保护。根据本发明的一种有利实施方案，因纱线周向速度较小而热负荷相对较低，所述里侧部分用耐磨性良好的材料制成以及/或者设有耐磨性良好的涂层。所述里侧部分优选由耐磨的陶瓷材料构成。虽然陶瓷材料的导热性相对较差，但由于所述抽纱嘴漏斗上只有里侧部分是由陶瓷材料构成，因此还是能将热量有效地传导和散发到抽纱嘴上或周围环境中。与此同时，通过用陶瓷材料制造抽纱嘴漏斗的里侧部分，还能设置如切口或螺旋等结构。本发明通过将抽纱嘴漏斗改进为两部分，可将耐磨和散热要求予以最佳结合，大幅改善抽纱嘴漏斗外侧部分的散热效果。
所述抽纱嘴优选还包括用于将所述抽纱嘴固定在纺纱装置内的抽纱嘴座和/或抽纱嘴轴上。如果所述抽纱嘴实施为无轴抽纱嘴，就借助一个或多个紧同件(例如磁体)将所述抽纱嘴座同定在纺纱装置上。
如果将所述抽纱嘴漏斗的外侧部分和所述抽纱嘴座和/或所述抽纱嘴轴一体成型并构成抽纱嘴主体，就特别有利。如此能够进一步改善抽纱嘴漏斗的散热，因为这样一来，抽纱嘴漏斗外侧部分和抽纱嘴轴之间就不再有阻碍传热的缝隙或隔热层，另外还能简化制造工艺。
根据本发明另一种有利的实施方案，所述里侧部分实施为陶瓷嵌件，该陶瓷嵌件可以***所述外侧部分和/或所述抽纱嘴座和/或所述抽纱嘴轴。这样可以方便抽纱嘴各部件的安装和里侧部分的固定。
为了尽可能有效地将所述纱线转向区的热量传导到所述抽纱嘴的周围环境中，所述抽纱嘴漏斗的外侧部分和/或所述抽纱嘴轴由热导率不低于100W/mK的材料构成。此处特别适合采用便于加工的铝或铜，或者铝或铜的合金。
为了在所述抽纱嘴漏斗的外侧部分实现良好散热的同时提供有效的防磨保护，至少在纱线转向区内为所述外侧部分涂覆防磨层。如果该防磨层具有良好的导热性，就特别有利。如此便可在改善耐磨性的同时确保抽纱嘴漏斗的表面得到相应散热。该防磨层的层厚优选尽可能小，以便进一步改善散热效果。
在所述抽纱嘴漏斗和所述抽纱嘴轴一体成型的情况下，如果所述抽纱嘴主体上涂覆有导热性能良好的防磨层，就十分有利。这样，抽纱嘴漏斗外侧部分上负荷特别大的纱线转向区和抽纱嘴上与纱线发生接触的所有表面都能得到防磨保护。
根据本发明一种特别有利的实施方案，所述防磨层是硬质材料涂层或金刚石涂层。可以采用PVD、CVD或电镀技术术涂覆这个硬质材料涂层或金刚石涂层。举例而言，所述金刚石涂层可以是电镀镍-磷-金刚石涂层。也可以采用可用PVD或CVD技术镀覆的DLC(DLC-diamond-like carbon，类金刚石碳)涂层。DLC涂层具有很好的导热性，也适合以极小的层厚进行涂覆。与此同时，DLC涂层还具有符合要求的硬度和耐磨性。
根据本发明另一种有利的改进方案，所述陶瓷嵌件具有沿径向布置的切口或螺旋，以便对所述纱线的导引和卷绕施加影响。通过将所述抽纱嘴漏斗实施为两部分，可以在改善散热的同时根据具体需要在抽纱嘴漏斗表面设置较大结构，并使其具有相应的耐磨性。而在一体成型的金属抽纱嘴漏斗上，几乎不可能在这种较大结构区域内提供有效的防磨保护，原因是无法在带有这类结构的表面上均匀地镀覆涂层。而一体成型的陶瓷抽纱嘴漏斗虽然在这种表面结构区域内具有符合要求的耐磨性，但无法实现有效散热。将抽纱嘴漏斗实施为两部分的优点在于，较大结构的形成以及该抽纱嘴漏斗的半径和长度都是可变的。本发明通过将抽纱嘴漏斗实施为两部分，并且将抽纱嘴漏斗的里侧部分实施为陶瓷嵌件，可以在尽量提高耐磨性和自由规划表面结构的同时实现有效散热。
进一步地，如果在所述抽纱嘴内设置紧贴所述抽纱嘴漏斗布置的钢制或陶瓷制防磨套，就特别有利。抽纱嘴内部的这一部分区域发热程度相对较小，因此该区域也可以用导热性相对较差的陶瓷材料制成。但是，该防磨套也可实施为硬化钢件或设有防磨涂层的钢件。
根据本发明一种特别有利的实施方案，所述陶瓷嵌件与所述防磨套一体成型。如此可简化抽纱嘴的制造，因为这样只需多处理一个部件。特别是在所述抽纱嘴漏斗和所述抽纱嘴轴一体成型，并且该陶瓷嵌件也是一体成型的情况下，导热接触将得到改善，进而改善抽纱嘴的制造和散热效果。
进一步地，如果所述陶瓷嵌件采用粘接或压合式安装，就十分有利。采用两部分实施方式后，可以对抽纱嘴漏斗外侧部分上热负荷较高的纱线转向区进行特别有效的散热，在此情况下，以粘接方式安装所述陶瓷嵌件不会产生任何不良的隔热效果。由此可简化所述抽纱嘴的制造。
附图说明
下面借助实施例对本发明的其他优点进行说明。
图1为安装在气流纺纱装置内的抽纱嘴的第一实施方式；
图2为本发明的抽纱嘴的另一实施方式；
图3为本发明实施为无轴抽纱嘴的抽纱嘴的另一实施方式；及
图4为本发明具有单独的抽纱嘴座的抽纱嘴的另一实施方式。
具体实施方式
图1所示的本发明的抽纱嘴1以已知方式同定在一个此处未予图示的转子壳体的护罩2内。抽纱嘴1用于对纺纱转子4上所制成的纱线5进行导引，使其转向，这里用点划线表示纱线。其中，纺纱转子4的转速最高达到每分钟150000转，已制成纱线5的抽纱速度例如为250m/min。转子4旋转时，以摇把传动的方式使纱线5环绕抽纱嘴1的表面移动。
在本实施例中，抽纱嘴1由抽纱嘴漏斗6和抽纱嘴轴7构成，纱线5在抽纱嘴漏斗上发生转向，抽纱嘴轴则用于将抽纱嘴1同定在纺纱装置的护罩2内。由于与高速环绕移动的纱线5发生不间断的接触，抽纱嘴漏斗6的表面8因摩擦而剧烈发热。与此同时，抽纱嘴漏斗6区域内因连续走纱而磨损严重。
为了解决这一问题，现有技术通常会用耐磨性极佳的陶瓷材料来制造抽纱嘴漏斗6。但问题是，这类陶瓷材料的导热性相对较差，导热系数不到30W/mK，因此，当抽纱嘴漏斗与所抽取的环绕移动的纱线发生接触而剧烈发热时，会产生散热不足的问题。在这种情况下，特别是在处理热敏化学纤维时，按照现有技术就必须以降低气流纺纱机的运行速度为代价来避免这样的过热情况，虽然从技术角度看，完余可以采用更高的转子转速和更高的抽纱速度。
本发明发现，剧烈的发热现象主要出现在抽纱嘴漏斗6直径相对较大的外侧区域，这里的纱线周向速度相对较高，而由于陶瓷材料的使用，无法实现有效散热。加之纱线转向区3(见图2和图4)区域内的表面特别光滑，并且这一区域会与纱线5不间断地发生接触，都会进一步加剧发热。为此，本发明提出将抽纱嘴漏斗6实施为两部分的解决方案，其中，每部分各包含纱线转向区3的一个区域3a、3b。抽纱嘴漏斗6的外侧部分6a优选用导热性尽可能好的金属材料制成。这样可以达到从抽纱嘴漏斗6的表面8到周围环境(在此指抽纱嘴轴7和护罩2)的最佳散热效果。里侧部分6b则由耐磨性良好的材料(尤其是陶瓷材料)制成，在本实施例中实施为陶瓷嵌件9。这样一方面可以使抽纱嘴1特别耐磨，同时又能借助不同的结构(如切口10或螺旋)对接触到这些结构的纱线5的运动施加影响。本发明通过将抽纱嘴1的抽纱嘴漏斗6实施为两部分，可以在满足耐磨性要求以及以最佳方式影响纱线的同时优化散热效果，从而达到改善纺纱效果的目的。特别是在处理化学纤维或合成纤维时，可以避免抽纱嘴漏斗6上用以导引纱线的区域受到污染，从而避免发生断纱和纱线5受损等情况。抽纱嘴漏斗外侧部分6a的散热经大幅改善后可以防止发生过热现象，如此一来，转子转速将不再受限于抽纱嘴1的温度。
如图1和图3所示，外侧部分6a和里侧部分6b之间的过渡区14相对于抽纱嘴漏斗6的表面8略微缩进，因而位于纱线转向区3以外。这样就可避免经过这一区域的纱线5被该区域内的凸起毛刺或表面8上的其他不平整结构损伤。
根据图1所示，抽纱嘴漏斗6的外侧部分6a和抽纱嘴轴7是用导热材料一体成型制成。如此能改善传热，因为这样就不再有阻碍传热的缝隙或隔热的粘胶剂层。此外，一体式抽纱嘴主体的制造成本较低。为了让抽纱嘴漏斗6的外侧部分6a也具有良好的耐磨性，至少在所述纱线转向区(图2中用点线表示)的区域内为外侧部分涂覆防磨层。这里可以考虑采用导热性良好且层厚相对较小的硬质材料涂层或金刚石涂层。这样一来，即使涂覆防磨层也不会影响传热。
如图所示，陶瓷嵌件9经加长处理后包含了一部分的抽纱嘴孔11。陶瓷嵌件9同时还包含防磨套12，该防磨套在抽纱嘴1内部紧贴抽纱嘴漏斗6布置。在此情况下，这样一种抽纱嘴1的制造和安装将变得特别容易，成本也特别低。在负荷最大的纱线接触区得到极佳散热的情况下，陶瓷嵌件9可以方便地粘接或压合在抽纱嘴本体内部。
图2和图4所示的抽纱嘴1则具有单独的防磨套12。该防磨套可实施为陶瓷嵌件或钢嵌件，同样可以粘接或压合在抽纱嘴本体内部。这种实施方式同样可将改善负荷最大的纱线转向区的散热、用不同结构10影响纱线的旋转和运动以及提供良好的防磨保护等优点予以最佳结合。
与图2所示抽纱嘴1不同的是，图4所示的抽纱嘴1除了由两部分6a、6b构成的抽纱嘴漏斗6外，还包含单独的抽纱嘴座13，该抽纱嘴座在此与轴7连成一体。
图3为本发明实施为无轴抽纱嘴的抽纱嘴1。其中，抽纱嘴1仅借助底座13固定在转子壳体的护罩2上，如图所示，该底座同样可与抽纱嘴漏斗外侧部分6a一体成型。防磨套12同样可直接插装在护罩2内。
本发明不限于上述实施例。在权利要求书范围内所做的任何变化和组合，均属于本发明之揭示内容。
元件符号表
1    抽纱嘴
2    护罩
3    纱线转向区
4    纺纱转子
5    纱线
6    抽纱嘴漏斗
7    抽纱嘴轴
8    抽纱嘴漏斗的表面
9    陶瓷嵌件
10   切口
11   抽纱嘴孔
12   防磨套
13   抽纱嘴座
14   过渡区

Claims (15)

1.一种用于气流纺纱装置的抽纱嘴(1)，具有用于在抽纱过程中使制成纱线(5)转向的抽纱嘴漏斗(6)，所述抽纱嘴漏斗包含一纱线转向区(3)，其特征在于，所述抽纱嘴漏斗(6)具体包括两部分，即一包含所述纱线转向区(3)第一区域(3a)的外侧部分(6a)和一包含所述纱线转向区(3)第二区域(3b)的里侧部分(6b)，所述两部分(6a，6b)由不同材料构成以及/或者至少在所述纱线转向区(3)的区域(3a，3b)内设有不同涂层，以及/或者所述两部分(6a，6b)中仅其中一个部分具有一涂层。
2.如上述权利要求所述的抽纱嘴，其特征在于，所述外侧部分(6a)由一导热性良好的材料(优选金属)构成。
3.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述里侧部分(6b)由一耐磨性良好的材料(优选陶瓷材料)构成，以及/或者设有耐磨性良好的涂层。
4.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述抽纱嘴(1)进一步包括用于将所述抽纱嘴(1)固定在所述纺纱装置内的抽纱嘴座(13)和/或抽纱嘴轴(7)。
5.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述抽纱嘴漏斗(6)的外侧部分(6a)和所述抽纱嘴座(13)和/或所述抽纱嘴轴(7)一体成型并构成一抽纱嘴主体。
6.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述里侧部分(6b)实施为一陶瓷嵌件(9)，所述陶瓷嵌件可以***所述外侧部分(6a)和/或所述抽纱嘴座(13)和/或所述抽纱嘴轴(7)。
7.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述外侧部分(6a)和/或所述抽纱嘴轴(7)由一热导率不低于100W/mK的材料(尤其是铝或铜)构成。
8.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述外侧部分(6a)至少在所述纱线转向区(3)内设有一防磨层，优选导热性良好的防磨层。
9.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述抽纱嘴主体至少在一抽纱嘴孔(11)区域内设有一防磨层，优选导热性良好的防磨层。
10.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述防磨层为一硬质材料涂层或金刚石涂层。
11.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述陶瓷嵌件(9)的表面设有较大结构，尤其是沿径向布置的切口(10)。
12.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，在所述抽纱嘴(1)内设有一紧贴所述抽纱嘴漏斗(6)布置的钢制或陶瓷制防磨套(12)。
13.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述陶瓷嵌件(9)与所述防磨套(12)一体成型。
14.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述陶瓷嵌件(9)采用粘接或压合式安装。
15.如上述权利要求中任一项所述的抽纱嘴，其特征在于，所述外侧部分(6a)和所述里侧部分(6b)之间的一过渡区(14)位于所述纱线转向区(3)以外。
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