CN103703177B - 用于产生编织结的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在多纤维长丝中产生编织结的装置。该装置具有转动的喷嘴环，该喷嘴环在外周面上具有环绕的导槽并且在内周面上具有环绕的密封面，其中，至少一个沿径向通到导槽的喷嘴孔穿过喷嘴环。所述喷嘴环在定子上被引导，该定子在其周部上为了导引喷嘴环而具有环绕的滑动面并且该定子形成有压力室，该压力室具有通到滑动面的室孔。在此所述喷嘴环的密封面与定子的滑动面为了空气密封而共同作用。为了产生相对于环境的尽可能高的密封，按照本发明所述喷嘴环设计成钵状且具有端壁，其中，所述端壁具有盘状的端面密封面，并且与在定子的端面端部上形成的端面滑动面为了空气密封而共同作用。

Description

用于产生编织结的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在多纤维长丝中产生编织结/交缠结的装置，具有转动的喷嘴环，该喷嘴环在外周面上具有环绕的导槽并且在内周面上具有环绕的密封面，其中，至少一个沿径向通到导槽的喷嘴孔穿过喷嘴环，该装置具有定子，该定子在其周部上为了导引喷嘴环具有环绕的滑动面并且该定子具有压力室，该压力室具有通到滑动面的室孔，其中，所述喷嘴环的密封面与定子的滑动面为了空气密封而共同作用。

背景技术

由DE4140469A1已知这种用于在多纤维长丝中产生编织结的装置。

在生产多纤维长丝时一般公知，各个单丝条通过所谓的编织结保持在一起以形成长丝。这种编织结通过对长丝进行压缩空气处理而产生。在此视长丝类型和工艺而定可以对单位长度所期望的编织结数目以及编织结稳定性具有不同的要求。尤其在生产地毯纱(其在熔纺过程之后直接用于后续处理)时，期望单位长丝长度具有大的编织结数目以及高的编织结稳定性。

为了尤其在长丝速度较高时实现相对较大数量的编织结，这种装置具有旋转的喷嘴环，该喷嘴环与静止的定子共同作用。喷嘴环在周部上具有长丝导槽，在周部上均匀分布的多个径向指向的喷嘴孔通到导槽的底部。喷嘴孔穿过喷嘴环从导槽直到内周面，该内周面在定子周部上被导引。定子具有位于内部的压力室，该压力室通过形成在定子周部上的室孔连接。定子上的室孔以及喷嘴环里的喷嘴孔位于同一个平面内，由此在喷嘴环旋转时喷嘴孔相继被输送到室孔。压力室与压缩空气源连接，由此在喷嘴孔与室孔共同作用期间，在喷嘴环的长丝导槽中产生压缩空气脉冲。

为了导引喷嘴环，定子具有环绕的滑动面，该滑动面与形成在喷嘴环内周面上的密封面共同作用。为了使空气损失在压缩空气从压力室传递到喷嘴环的喷嘴孔期间尽可能地少，在喷嘴环的密封面与定子滑动面之间形成有密封间隙。在此需要在喷嘴环两侧形成尽可能长的明显的密封间隙，以便得到微少的压缩空气损失。但是这种间隙密封需要非常窄的间隙，以便无论间隙长度为何也得到有效的密封。但是窄的间隙只能通过高的加工技术费用实现。此外喷嘴环密封面与定子滑动面之间的过窄的间隙可能由于运行影响如离心力、不平衡现象或热生成而导致摩擦并进而导致相当大的磨损。

发明内容

因此本发明的目的是，这样改进开头所述类型的装置，使得当在定子与喷嘴环之间传递压缩空气时产生尽可能微少的压缩空气损失。

本发明的另一目的是，这样改进这种装置，使得在定子与喷嘴环之间实现尽可能屏蔽环境的紧凑的密封。

这个目的按照本发明由下述方式实现，即：所述喷嘴环形成为钵状，具有端壁，所述端壁具有盘状的端面密封面，所述定子在端面端部上具有端面滑动面，该端面滑动面与端壁的端面密封面共同作用以实现空气密封。

本发明的有利改进方案通过下述特征和特征组合来限定。

本发明的优点是，喷嘴环与定子之间的在轴向上形成的密封间隙与在每个运行状态中作用于喷嘴环上的离心力基本无关地具有基本恒定的值。此外轴向间隙的间隙高度能够与喷嘴环与定子之间的径向间隙的间隙高度无关地设计。

按照本发明的装置的另一优点由下述方式给出，即：在喷嘴环的密封面与定子滑动面之间形成的径向密封间隙通过喷嘴环的侧面的端壁来界定，并因此没有与环境的直接连接。通过在轴向密封间隙与径向密封间隙之间的有角度的过渡还产生更大的密封作用。

为了以尽可能微少的压力损失实现可靠的运行，按照本发明的装置优选这样设计，使得定子滑动面与喷嘴环密封面之间的径向间隙具有0.01mm至0.1mm范围内的间隙高度。

在定子的端面滑动面与喷嘴环的端面密封面之间形成的轴向间隙在其间隙高度上有利地等于径向间隙。由此能够避免在喷嘴环与定子之间的滑动接触和不允许的摩擦。不仅界定径向间隙的面而且界定轴向间隙的面都可以具有附加的覆层，以便即使在短的滑动接触时也没有磨损。

按照本发明的一有利改进方案，所述定子的滑动面和/或端面滑动面通过多个并排的槽中断，由此能够改善在定子与喷嘴环之间的空气密封(结构)的密封效果。由此能够实现在间隙内部的卸载区，它们导致密封效果的提高。

所述槽在滑动面之一中优选具有恒定的槽深度和恒定的槽宽度，槽宽度与槽深度的比例优选位于2至6的范围内。这个比例尤其在定子的压力室内部的原始压力在2bar至10bar的范围内时已经证实是特别有利的。

替代地或附加地，所述喷嘴环的密封面和/或端面密封面同样也可以通过多个并排的槽中断。

对于不仅在喷嘴环的端面密封面中而且在定子的端面滑动面中设有槽的情况，优选实施本发明的下述改进方案，其中所述喷嘴环的端面密封面的槽和定子的端面滑动面的槽这样相互错开地设计，以便在喷嘴环的端面密封面与定子的端面滑动面产生重叠。这种迷宫式密封结构特别适用于得到加强的空气密封。

在密封间隙内部的这种转向也能够通过一改进方案实现，其中所述喷嘴环的密封面和定子的滑动面设计成台阶形的。

为了避免从定子与喷嘴环之间的径向间隙排出剩余空气量，还规定，在定子的周部上设置滑动式密封件/滑磨密封件(Schleifdichtung)，该滑动式密封件与喷嘴环的自由端面端部共同作用。由此能够密闭地屏蔽在定子与喷嘴环之间的径向间隙。

对于在喷嘴环上设有多个并排的喷嘴孔的情况，有利地通过本发明的一特别优选的实施例能够避免压缩空气在喷嘴孔之间逸出，其中在定子的周部上在滑动面的通过室孔中断的部段中设有多个并排设置的轴向横槽。由此能够有利地使喷嘴孔之间的滑动面部段具有卸载区，由此在相邻的喷嘴孔之间产生迷宫式密封。

因为脉冲式的压缩空气流通过喷嘴环中的喷嘴孔与定子中的室孔之间的共同作用而产生，所以通过本发明的下述改进方案能够强化长丝的涡流变形/喷气变形，其中部分地遮盖导槽的盖件与定子室孔相对置地配属于喷嘴环。通过盖件与喷嘴环的共同作用形成一处理通道，在该处理通道中压缩空气脉冲使长丝涡流变形。

附图说明

下面参照附图借助几个实施例详细解释按照本发明的装置。附图示出：

图1示意性示出按照本发明装置的第一实施例的纵剖视图；

图2示意性示出图1实施例的横剖视图；

图3示意性示出按照本发明装置的另一实施例的局部纵剖视图；

图4示意性示出按照本发明装置的另一实施例的局部纵剖视图；

图5示意性示出按照本发明装置的另一实施例的局部纵剖视图；

图6示出按照本发明装置的另一实施例的定子的示意图。

具体实施方式

在图1和2中以多个视图示出按照本发明装置的第一实施例。图1示出该实施例的纵剖视图，图2示出该实施例的横剖视图。如果没有特别指出，下面的描述适用于两个附图。

按照本发明的用于在多纤维长丝中产生编织结的装置的此实施例具有转动的喷嘴环1，该喷嘴环被构造成环形并且在外周面上载有环绕的导槽7。多个喷嘴孔8通到导槽7的槽底，这些喷嘴孔在喷嘴环的周部上均匀分布。在这个实施例中在喷嘴环1中含有两个喷嘴孔8。喷嘴孔8穿过喷嘴环1直到内周面30。喷嘴环1中的喷嘴孔8的数量是示例性的。喷嘴孔的数量主要通过单位长丝长度所期望的编织结数量来确定。

喷嘴环1通过在端侧形成的端壁4和设置在端壁4中心的毂部5与驱动轴6连接。为此毂部5固定在驱动轴6的自由端部上。

喷嘴环1的内周面30在定子2的导向段上被引导，该导向段与形成在喷嘴环1的内周面30上的密封面12.1相对置地形成圆柱形的滑动面12.2。在定子的滑动面12.2与喷嘴环1的密封面12.1之间形成有起到密封间隙作用的径向间隙12。径向间隙12具有0.01mm至0.1mm范围内的间隙高度，由此使喷嘴环1在无接触的情况下在定子2周部上被导引。

定子2在圆柱形滑动面12.2的周部上在一个位置处具有室孔10，该室孔与形成在定子2内部的压力室9连接。压力室9通过压缩空气接头11与在这里未示出的压缩空气源连接。圆柱形滑动面12.2中的室孔10与喷嘴环1的密封面12.1中的喷嘴孔8形成在同一个平面中，由此通过喷嘴环1的转动使喷嘴孔8交替地被引导到室孔10的区域中。为此室孔10设计成长孔并且沿弧向/周向在喷嘴孔8的较长导向范围上延伸。因此室孔10的大小确定了喷嘴孔8的打开时间，在此其间产生空气流脉冲。

在喷嘴环1的端壁4与定子2的端面端部32之间形成有同样起到密封间隙作用的轴向间隙17。为此，端壁4具有径向密封面17.1，该径向密封面与定子2的端面端部32上的对置的端面滑动面17.2共同作用。轴向间隙17可以等于、小于或甚至大于在定子2周部上的径向间隙12。轴向间隙的间隙高度位于0.05mm至0.25mm的范围内。

定子2保持在支承件3上并且具有中间的轴承孔18，该轴承孔被构造成与滑动面12.2同心。在轴承孔18内部通过轴承23以可旋转的方式支承驱动轴6。

驱动轴6的端部与驱动装置19耦联，通过该驱动装置能以给定的转动速度驱动喷嘴环1。驱动装置19例如可以通过设置在定子2侧旁的电机形成。

如同由图1的视图看到的那样，喷嘴环1在周部上配设有盖件13，该盖件通过摆轴14活动地保持在支承件3上。

如同由图2的视图看到的那样，盖件13沿弧向在喷嘴环1的周部上在包围定子2室孔10的区域上延伸。盖件13在面对喷嘴环1的侧上具有适配的遮盖面，该遮盖面完全遮盖在喷嘴环1的外周面31上的导槽7并因此形成一处理通道。在这个区域内长丝20在喷嘴环1周部上的导槽7中被导引。为此在喷嘴环1上在进入侧21上配设有入口导丝器15而在排出侧22上配设有出口导丝器16。因此长丝20在入口导丝器15与出口导丝器16之间以部分缠绕在喷嘴环1上的方式在导槽7内部行进。

在图1和图2所示的实施例中为了在多纤维长丝20中产生编织结，将压缩空气导入到定子2的压力室9中。只要喷嘴孔8进入到室孔10的区域中，在导槽7中导引长丝20的喷嘴环1就周期性地产生空气流脉冲。在此空气流脉冲导致在多纤维长丝20上局部的涡流变形/喷气变形，由此在长丝上形成一系列编织结。在压缩空气从室孔10过渡到喷嘴孔8中时在径向间隙12内部产生的压缩空气损失量通过径向间隙12和轴向间隙17的密封作用来密封。因此能够避免在喷嘴孔8外部的不允许的压缩空气流动。

为了尤其是改善在定子2与喷嘴环1之间的径向间隙12的密封作用，定子2的滑动面12.2和/或端面滑动面17.2被多个环绕槽中断。为此在图3中以纵剖视图的一部分示出按照本发明装置的另一实施例。该实施例与按照图1和2的实施例一致，因此在此只解释不同之处。

如同由图3的视图看到的那样，在定子2的滑动面12.2中形成有多个平行并排设置的环绕槽24。槽24在喷嘴孔8两侧均匀分布地加工在定子2的滑动面12.2中。因此在径向缝隙12中能够实现多个卸载区，它们实现较高的压力降低并由此实现较高的密封作用。

在定子2的端面端部32上，端面滑动面17.2通过多个彼此同心设置的槽24中断，由此使轴向间隙17同样也补充有卸载槽。

槽24优选以恒定的槽深度和恒定的槽宽度形成在滑动面12.2和17.2或密封面17.1或12.1上。为了形成多个卸载区，优选将槽24设计成槽宽度与槽深度之间的比例为2至6。即，槽宽度是槽深度的2至6倍。

但是在图3中所示的按照本发明装置的实施例中也存在下述可能性，即：在喷嘴环1的对置的密封面12.1和端面密封面17.1中形成有槽24。在此重要的是，在径向间隙12和轴向间隙17内部可以形成多个压力级。

在按照图1至3所示的实施例中，径向间隙12和轴向间隙17的密封面和滑动面在其造型上设计成一致的。但是原则上也存在下述可能性，即：径向间隙12和轴向间隙17的密封面和滑动面具有不同的形状。为此在图4中示出按照本发明装置的另一实施例。图4中的实施例是本发明装置的纵剖视图的一部分。在此喷嘴环1与定子2之间的径向间隙12分成两个段，它们在喷嘴孔8的两侧延伸。在径向间隙12的在喷嘴孔8与喷嘴环的自由端面端部33之间形成的较长段中，相对置的滑动面12.2和密封面12.1设计成台阶形的。为此滑动面12.2具有阶梯形的台阶34，它们与在喷嘴环的密封面12.1中的对置的台阶槽35共同作用。

在喷嘴孔8与端壁4之间形成的相对较短的径向间隙12通过滑动面12.2和密封面12.1的光滑段构成。因此在这里存在恒定的环绕的径向间隙12。

在端壁4与定子2之间形成的轴向间隙17在这个实施例中通过在端面密封面17.1和端面滑动面17.2中错开的槽24构成。这样选择在端面密封面17.1与端面滑动面17.2中的槽24之间的错位，使得喷嘴环1的端壁4和定子的端面端部32相互搭接。因此产生端面密封面17.1和端面滑动面17.2的重叠。在卸载区旁边形成附加的密封面。

在图5中示出用于改善本发明装置密封性的另一实施例。在图5所示的实施例中同样示出纵剖视图的一部分。该实施例基本与按照图3的实施例一致，因此参照前面的描述并且在此只解释不同之处。

在图5所示的实施例中在压缩空气从室孔10传递到喷嘴孔8时，空气密封首先通过径向间隙12和轴向间隙17实现。配属的密封面12.1和17.1以及配属的滑动面12.2和17.2与按照图3的实施例一致地被构造。

为了防止在喷嘴环1的自由端面端部33中产生通到径向间隙12的剩余空气流，在定子2的周部上设有压力活塞26和活塞保持件27。活塞保持件27和压力活塞26通过多个密封件28.1、28.2和28.3在定子2的周部上密封。

压力活塞27在轴向上作用于滑动式密封件25上，该滑动式密封件顶靠在喷嘴环1的端面端部33上。在压力活塞26的对置端部上设有压力室36，该压力室与一压缩空气源连接。因此可以用压缩空气加载压力活塞26，由此使滑动式密封件25与喷嘴环1的自由端面端部33处于持久的接触。由此能够减少从径向间隙12排出的剩余空气。

因此在图5中所示的实施例特别适用于，在按照本发明的装置上实现高度密封性。滑动式密封件25优选由石墨制成并且另选地也能够通过弹簧预紧机构保持在喷嘴环1的端面端部33上。

但是另选地也存在下述可能性，即：滑动式密封件25不与喷嘴环的端面端部33保持持久接触。例如滑动式密封件25可以在工艺开始时被导引到接触位置(在该接触位置滑动式密封件25接触喷嘴环1的自由端面端部33)。滑动式密封件25的这个位置然后被固定并且在运行期间在一段时间内保持恒定。根据滑动式密封件25的磨损性能，滑动式密封件的该固定位置能以规定的时间间隔改变，从而在滑动式密封件25与喷嘴环1的端面端部33之间接触后重新建立。由此尤其能够减小在运行期间在滑动式密封件与喷嘴环的端面端部之间的摩擦。

为了进一步改善在压缩空气从室孔10传递到喷嘴孔8中时的空气密封，按照本发明装置的另一实施例，在定子1周部上在滑动面12.2的通过室孔10中断的部段中设有多个并排的横槽29。

为此在图6中示出定子2的导向段的视图，在其上导引喷嘴环1。滑动面12.2具有多个形成在室孔10两侧的环绕槽24。在滑动面12.2的通过室孔10中断的部段中在各环绕槽24之间设有多个横槽29，所述横槽在室孔10的两侧均匀分布地设置。由此也能够在周向方向上在室孔10的平面中在径向缝隙12中产生多个压力级，它们尤其防止进入到径向缝隙12中的空气通过相邻的喷嘴环1喷嘴孔8排出。

按照图6的实施例另选地也能够这样设计，使得在定子2周部上的滑动面12.2中室孔10通过多个横槽和多个纵向槽包围，由此不仅在弧向上而且在轴向上都在径向间隙12内部形成多个围绕室孔10的卸载区。

图3至6所示的本发明装置的密封间隙的结构变型只是示例性的。原则上径向间隙12和轴向间隙17也可以设计成其它无接触的密封变型。在此重要的是，喷嘴环在没有润滑剂的情况下以高达最大70m/sec的周向速度在定子上旋转，同时不产生明显的压力损失。本发明装置的密封性对于涡流变形的经济性很重要。这样，持久的空气流不会导致不期望的压缩空气损失。

附图标记列表：

1喷嘴环

2定子

3支承件

4端壁

5毂部

6驱动轴

7导槽

8喷嘴孔

9压力室

10室孔

11压缩空气接头

12径向间隙

12.1密封面

12.2滑动面

13盖件

14摆轴

15入口导丝器

16出口导丝器

17轴向间隙

17.1端面密封面

17.2端面滑动面

18轴承孔

19驱动装置

20长丝

21进入侧

22排出侧

23轴承

24槽

25滑动式密封件

26压力活塞

27活塞保持件

28.1,28.2,28.3密封件

29横槽

30内周面

31外周面

32端面端部

33端面端部

34台阶

35台阶槽

36压力室

Claims (10)

1.一种用于在多纤维长丝(20)中产生编织结的装置，具有转动的喷嘴环(1)，该喷嘴环在外周面(31)上具有环绕的导槽(7)并且在内周面(30)上具有环绕的密封面(12.1)，其中，至少一个沿径向通到导槽(7)的喷嘴孔(8)穿过喷嘴环(1)，该装置具有定子(2)，该定子在其周部上为了导引喷嘴环(1)具有环绕的滑动面(12.2)并且该定子具有压力室(9)，该压力室具有通到滑动面(12.1)的室孔(10)，其中，所述喷嘴环(1)的密封面(12.1)与定子(2)的滑动面(12.2)为了空气密封而共同作用，其特征在于，所述喷嘴环(1)设计成钵状且具有端壁(4)，所述端壁(4)具有盘状的端面密封面(17.1)，所述定子(2)在端面端部(32)上具有端面滑动面(17.2)，该端面滑动面与喷嘴环(1)的端面密封面(17.1)为了空气密封而共同作用，

其中，所述定子的滑动面(12.2)和/或端面滑动面(17.2)被多个并排的槽(24)中断。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，定子(2)的滑动面(12.2)与喷嘴环(1)的密封面(12.1)之间的径向间隙(12)具有在0.01mm至0.1mm范围内的间隙高度。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在定子(2)的端面滑动面(17.2)与喷嘴环(1)的端面密封面(17.1)之间形成的轴向间隙(17)的间隙高度等于在定子(2)的滑动面(12.2)与喷嘴环(1)的密封面(12.1)之间的径向间隙(12)的间隙高度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述槽(24)在滑动面(12.2，17.2)之一中具有恒定的槽深度和恒定的槽宽度，其中，槽宽度与槽深度的比位于2至6的范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述喷嘴环(1)的密封面(12.1)和/或端面密封面(17.1)被多个并排的槽(24)中断。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，喷嘴环(1)的端面密封面(17.1)的槽(24)和定子(2)的端面滑动面(17.2)的槽(24)这样相互错开，以便在喷嘴环(1)的端面密封面(17.1)与定子(2)的端面滑动面(17.2)之间产生重叠。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，喷嘴环(1)的密封面(12.1)和定子(2)的滑动面(12.2)设计成台阶形的。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，在定子(2)的周部上设置有滑动式密封件(25)，该滑动式密封件与喷嘴环(1)的自由端面端部(33)共同作用。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，在定子(2)的周部上在滑动面(12.2)的通过室孔(10)中断的部段中设有多个并排的轴向横槽(29)。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，部分地遮盖导槽(7)的盖件(13)与定子(2)室孔(10)相对置地配设给喷嘴环(1)。