CN1455039A - 用于丝束的填塞卷曲的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于丝束的填塞卷曲的装置，为此两驱动的卷曲辊协同操作，在其后面配置一填塞箱。其中在各卷曲辊之间以及在各卷曲辊与填塞箱之间形成间隙。为了避免在弯曲载荷下间隙宽度的无规律性，按照本发明至少一个卷曲辊构成有一补偿装置，其在辊体上或在辊体与辊轴之间的作用是，在卷曲辊受弯曲载荷时可保持各间隙沿填塞箱的宽度基本上恒定的间隙宽度。

Description

用于丝束的填塞卷曲的装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于丝束的填塞(箱)卷曲的装置。

技术背景

在定长短纤维的制造中已知，在加工过程中使丝束在一个处理阶段经卷曲。卷曲借助一装置产生，其根据所谓填塞箱原理工作。为此在两个旋转驱动的卷曲辊之间形成一辊间隙。辊间隙的延长中形成一填塞箱，其直接设置在卷曲辊的后面。填塞箱由箱壁构成，其中在卷曲辊与一上箱壁和一下箱壁之间形成一优选可调的密封间隙。一种这样的装置例如由US4730371是已知的。

目前，为了填塞卷曲丝束首先通过各卷曲辊之间的辊间隙。此时在卷曲辊的出料侧通过丝束的交变弯曲形成一个卷曲。丝束中卷曲的结果一方面由各卷曲辊间的辊间隙和另一方面由卷曲辊的直径确定。由此已知在具有大工作宽度的装置时卷曲辊的载荷引起形状变化，其结果是间隙在其间隙宽度上的无规律性。由此确定，在卷曲辊的中部具有与在卷曲辊的各端部不同的辊间隙的辊宽度。辊间隙的无规律性直接导致不良的卷曲结果。因此大工作宽度要求在直径上相应大的和实心的卷曲辊，然而其具有卷曲程度不大的缺点。为了在强烈的卷曲时避免因卷曲辊的负载引起的辊间隙的间隙宽度的改变，对应于所属的辊限定填塞箱的箱宽度。另一方面，使用相应实心的和大直径的卷曲辊，以便在特别宽的填塞箱时保持辊间隙中以及在箱壁与卷曲辊之间形成的间隙中没有不容许的无规律性。然而，采用较大直径的卷曲辊时得到不良的丝束的卷曲。

发明内容

据此，本发明的目的是，进一步设计开头所述形式用于丝束的填塞卷曲的同类装置，使其即使在大的卷曲辊的工作宽度的情况下也可实现丝束的均匀的和强烈的卷曲。

按照本发明，该目的通过具有权利要求1特征的装置来实现。

有利的进一步设计借助于诸从属权利要求的特征和特征组合说明。

本发明的特征在于，可以将填塞箱的大的箱宽度与细的卷曲辊相组合，从而可形成丝束的强烈的卷曲。因工作宽度引起的卷曲辊的弯曲载荷不影响各卷曲辊之间的间隙。为此，按照本发明至少在一个卷曲辊上在辊体上或在辊轴与辊体之间设置一补偿装置，借其在卷曲辊受弯曲载荷时可以保持辊间隙沿填塞箱宽度基本上恒定的间隙高度。因此本发明的特征特别在于，可以将传统的填塞箱与直径较小的卷曲辊组合或者采用传统的卷曲辊与箱宽加大的填塞箱。这样一方面可以在很大程度上改善卷曲品质而另一方面可以提高生产率。在200mm至600mm的工作宽度的范围中因此可生成最高的卷曲品质。其甚至存在实现700mm和更大的工作宽度的可能性。

本发明的一个特别耐用的和结构简单的进一步设计可以这样来达到，即通过在辊轴与辊体之间的挠性连接构成补偿装置。

在辊轴与辊体之间的这样的挠性连接可以例如通过在辊体中部构成的窄板条来实现，其不可相对旋转地与辊轴相连接。该板条的宽度显著小于辊体的宽度。然而辊轴和辊体制成一体时是特别有利的。

为了在卷曲辊受弯曲载荷时在辊体的辊表面上保持尽可能适合的特别是直线的弯曲线/弹性曲线(Biegelinie)，辊体有利地设有端侧的环形槽。对此环形槽优选设计成具有向辊体的端侧加大的横截面，以便辊体具有适应于载荷的刚度，该刚度导致基本上适应于对置的卷曲辊的弯曲线。横截面分布可以成阶梯式或也可在空心孔中成圆锥形地实现。

通过一个或多个延性体(Dehnkoerper)也可以有利地构成补偿装置，其设置在辊体的内部并且在卷曲辊受弯曲载荷时产生作用在辊体的辊表面上的补偿载荷。

其中延性体优选借助于两个半圆形延性腔构成，其在辊体与辊轴之间沿卷曲辊的纵向延伸并填充有不可压缩的介质。此时辊体可旋转地支承在固定的辊轴上，从而优选在辊轴下方辊间隙的区域和在辊轴的上方构成延性腔。

此外，至少一个延性腔连通一压力源，以便改变延性腔内的介质的压力。借此得到有针对性地对应地控制载荷以进行补偿的可能性。

为了可以根据各个待卷曲的丝束粗细调节在纤维卷曲时出现的弯曲载荷的确定的补偿，补偿装置优选由一个可控的力传送器构成，其在卷曲辊的端部在辊轴上引入一补偿载荷。借此可以产生有针对性的补偿载荷。

然而也可能的是，由辊体的辊表面构成补偿装置，其具有弯曲的周向表面。借此同样有利地达到辊间隙中弯曲线的适配。

为了达到最高的卷曲品质要求，两卷曲辊优选分别设有一个补偿装置。其中两卷曲辊的辊体和辊轴以及补偿装置优选设计成相同的。因此在各卷曲辊之间和卷曲辊与填塞箱之间可以得到有利的直线间隙。

本发明的其它有利的实施形式借助于权利要求11和12说明。如此，卷曲辊的辊体优选在圆周上在辊间隙的区域设有耐磨损的保护层。借此在丝束的卷曲过程中达到高的寿命。在辊体的圆周上施加的保护层适应于最大可能的弯曲载荷。为了进行丝束的热处理，辊体还可设计成可加热的。其中基本上可以借助于电的装置或载热流体达到加热。

附图的简要说明

以下借助于附图更详细地描述几个实施例，其中：

图1以示意图示出按照本发明的装置的第一实施例的横剖面图；

图2示意示出按照本发明的图1的装置的第一实施例的包括局部剖视的视图；

图3以示意图示出一个包括一补偿装置的卷曲辊的实施例；

图4为各包括各一个补偿装置的卷曲辊的其它的实施例。

具体实施方式的描述

图1中以示意图示出本发明的装置的第一实施例的横剖面图。图2示出该实施例的包括局部剖视的视图。以下描述只要没有特别强调涉及其中某一个图则适用于该两图。用于丝束的填塞卷曲的装置基本上包括两个可旋转地支承于一个机座1上的卷曲辊2和3和配置在卷曲辊2和3的后面的填塞箱4。在上卷曲辊2与下卷曲辊3之间形成一辊间隙7，以便可以***一丝束并借助于弯曲卷曲。卷曲辊2和3的每一个分别由一圆柱形辊体5和一与辊体5不可相对旋转地连接的辊轴6构成。但也可能将辊轴6和辊体5无接缝地制成一体。

上卷曲辊2和下卷曲辊3的各辊轴6分别可旋转地支承于机座1上并且与用于卷曲辊2和3的驱动的驱动装置13相连接。

紧接卷曲辊2和3的填塞箱4由一上箱壁8和一下箱壁10以及在端侧朝向卷曲辊2和3方向设置的侧板12.1和12.2构成。其中在上箱壁8与上卷曲辊2的辊体5之间形成一上密封间隙9。相应地在下卷曲辊3的辊体5与下箱壁10构成一下密封间隙11。上箱壁8和下箱壁10优选构成可摆动的，以便保持密封间隙9和11是可调的。

上卷曲辊2具有一补偿装置，其设计成为辊体5与辊轴6之间的挠性连接(装置)15。图2中示出上卷曲辊2的纵向剖视图。辊体5与辊轴6之间的挠性连接(装置)15此时由一在卷曲辊2的中部的窄板条16构成。为此板条16设计成在辊体5上并不可相对旋转地固定在辊轴6的圆周上。板条16的宽度显著小于卷曲辊2的总宽度。在板条16与辊体5的端侧之间的部分在辊体5上制出环形槽17，其向端面方向成阶梯式加大。由此辊体5具有向中部区域的较高的刚度的辊表面。因此在丝束的卷曲过程中的载荷作用下特别沿整个辊间隙7产生恒定的间隙压力。由此得出，辊间隙7基本上沿填塞箱4的整个宽度具有均匀的间隙宽度，这导致良好的卷曲品质。

具有补偿装置的卷曲辊的另一主要优点在于，卷曲辊2和3与填塞箱4的箱壁8和10之间的密封间隙9和11同样未因弯曲载荷产生无规律性。因此可以在填塞箱4与卷曲辊2和3之间设定最小的密封间隙。这个优点在两卷曲辊分别构成有补偿装置时尤其显示出来。对于只有一个卷曲辊包括补偿装置的情况，有可能使具有补偿装置的卷曲辊的辊体5在弯曲载荷下始终适应于无补偿装置的卷曲辊的形状。此时也有利地达到辊间隙7中的恒定的间隙高度。

在另一方案中卷曲辊2和3也可以构成可加热的。为此在辊体5和辊轴6中构成有通道***18，载热流体通过该通道***18以加热辊体5。图1中以虚线示出卷曲辊2和3中的通道***18。

同样可能的是，卷曲辊2和3的辊体5在周向上分别具有沿填塞箱4的总宽度的均匀的保护层以提高其耐磨性。

图3中以示意图示出具有补偿装置的卷曲辊的另一实施例。图3中示出装置的上卷曲辊2。卷曲辊2包括辊轴6，其在两端固定在机座上。辊体5可旋转地安装在辊轴6上。辊体5通过一凸缘23与一驱动装置13连接。补偿装置位于辊体5的内部，该补偿装置在此设计为延性体14。延性体在此借助于两个延性腔19.1和19.2构成。延性腔19.1和19.2分别包含不可压缩的介质22，优选为油。其中在辊间隙7的区域延性腔19.1设置在辊轴6的上方和延性腔19.2设置在辊轴6的下方。延性腔19.1通过辊轴6内的一个孔24与一压力源25连通。

在图3中所示的卷曲辊2的操作中，辊轴6的弯曲载荷导致包含于延性腔19.1和19.2中的介质内部的增压。借此使辊体5得到沿总辊宽度均衡的载荷，从而辊体5的弯曲线可以具有与载荷无关的适合的形状。为了提高弯曲补偿，通过连通的压力源还可以进一步提高上延性腔19.1中的介质的压力。

在采用很宽的在700mm的范围内的卷曲辊的情况下，优选设计沿卷曲辊的宽度分布设置的多个延性腔。借此可以特别有利地补偿不均匀的载荷而使得沿卷曲辊的总宽度形成均匀的间隙。

图4中示出了分别带有一个补偿装置的卷曲辊的另外一个实施例。在图4.1和4.2中卷曲辊例如被表示为图1中装置的上卷曲辊2。因此在此所示的卷曲辊可以用在上述的按照图1和2所述的装置中。

图4.1中卷曲辊2由可旋转地支承的辊轴6和不可相对旋转地与辊轴6连接的辊体5构成。其中辊体5包含辊体外表面20形状的补偿装置。辊外表面20具有弯曲的周向表面，其对应于一确定的卷曲辊弯曲载荷。因此各卷曲辊间的弯曲线的这样的配合适合于在丝束的卷曲过程中出现不变的连续的载荷的情况。为此必需的是可以用计算或凭经验确定并据此构成辊外表面20的形状。

图4.2中示出卷曲辊的另一实施例，其中补偿装置由两个在辊轴6的两端部作用的力传送器21.1和21.2构成。这里通过力传送器21.1和21.2在辊轴6上产生一对抗在丝束的卷曲时出现的载荷之补偿载荷。因此可以进行一弯曲载荷的有效的补偿。此外卷曲辊完全相同于图4.1中所示和描述的卷曲辊。

上述补偿装置的各实施例是示例性的。本发明还包括这样一些装置，其基于卷曲辊相互的特别设置。如此，可以有利地这样达到卷曲辊的弯曲补偿，即各辊轴相互稍微交叉地固定在机座上。本发明的一个主要优点，可以用直径上对卷曲最优化的卷曲辊加工丝束。为了在填塞卷曲中达到规定的工作宽度，弯曲刚性的准则不再是决定性的。通过本发明可以避免间隙特别是辊间隙的因卷曲辊的弯曲引起的无规则的间隙宽度。

                     附图标记表

1    机座                          2            上卷曲辊

3    下卷曲辊                      4            填塞箱

5    辊体                          6            辊轴

7    辊间隙                        8            上箱壁

9    上密封间隙                    10           下箱壁

11   下密封间隙                    12.1，12.2   侧板

13   驱动装置                      14           延性体

15            连接                 16    板条

17            环形槽               18    通道***

19.1，19.2    延性腔               20    辊表面

21.1，21.2    力传送器             22    介质

23            凸缘                 24    孔

25            压力源

Claims (12)

1.用于丝束的填塞卷曲的装置，包括两个协同操作驱动的卷曲辊(2，3)，卷曲辊(2，3)分别由一圆柱形辊体(5)和一可旋转地支承于机座(1)上的辊轴(6)构成，还包括一配置在卷曲辊(2，3)的后面的填塞箱(4)，其中在各卷曲辊(2，3)之间形成由辊体(5)的间距确定的辊间隙(7)并且在各卷曲辊(2，3)与填塞箱(4)之间形成多个密封间隙(9，11)；其特征在于，至少一个卷曲辊(2)具有一补偿装置(14，15，20，21)，其在辊体(5)上或辊体与辊轴(6)之间这样作用，使得在卷曲辊(2，3)受弯曲载荷时可保持间隙(7，9，11)沿填塞箱(4)的宽度的基本上恒定的间隙宽度。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，通过一个辊轴(6)与辊体(5)之间的挠性连接装置(15)构成所述补偿装置。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，辊轴(6)与辊体(5)通过一在辊体(5)上构成的窄板条(16)不可相对旋转地相互连接，其中板条(16)的宽度显著小于辊体(5)的宽度。

4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，辊体(5)在两端侧分别具有一环形槽(17)，其一直延伸到辊体(5)的板条(16)和辊轴(6)。

5.按权利要求4所述的装置，其特征在于，各环形槽(17)沿从板条(16)至辊体(5)的端侧的方向具有渐增的横截面。

6.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿装置通过至少一个延性体(14)构成，其设置在辊体(5)的内部并且在卷曲辊(2)受弯曲载荷时产生作用在辊体(5)的辊表面上的补偿载荷。

7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述延性体由两个半圆形延性腔(19.1，19.2)构成，其在辊体(5)与辊轴(6)之间沿卷曲辊(2)的纵向延伸并填充不可压缩的介质(22)，其中辊体可旋转地安装在固定的辊轴上。

8.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿装置由在辊体(5)的圆周上的弯曲辊表面(20)构成。

9.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述补偿装置由在卷曲辊(2)的端部作用到辊轴(6)上的两个力传送器(21.1，21.2)构成。

10.按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，分别给每一卷曲辊(2，3)在辊轴与辊体之间配置一个补偿装置，其中各卷曲辊(2，3)中的补偿装置优选构成相同的。

11.按照权利要求1-10之一项所述的装置，其特征在于，卷曲辊(2，3)的辊体(5)在周向上在辊间隙(7)的区域具有耐磨损的保护层。

12.按照权利要求1-11之一项所述的装置，其特征在于，卷曲辊(2，3)的辊体(5)设计成可加热的。

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