新聞動態
![](/skin/images/1.png)
紡織機外殼
信息來源:www.ystnb.cn ? 發布時間:2019-10-25 16:51
背景技術:
生產紗線的紡織機例如敞開式精紡機,需要將產出的紗線抽拉著引導經過導向裝置。此時,部分速度很高,由于摩擦產生了許多熱量。尤其在敞開式精紡機上發生很強的沖擊,產生了很多熱量。
此時,紗線一方面以大約240米/分鐘的抽拉速度抽拉著經過導向裝置的表面,同時紗線在抽拉時,即紗線引入轉子中,引起了相當大的阻力。因此,用于敞開式精紡機的出線噴嘴,尤其在紗線發生劇烈偏轉的范圍內,產生了特別大的熱量。
此外,產出的紗線以很高的旋轉速度旋轉,并且也在該范圍內交疊在出線噴嘴的表面。此時轉子的部分轉速達180,000轉/分鐘甚至更高,產出的紗線以相當高的速度220米/秒鐘甚至更高,交疊在出線噴嘴的表面。由此產生了大量熱量,使得出線噴嘴的表面持續發熱。
實際上,熱量的散發尤其在出線噴嘴的表面是不充分的。基于所產生的高溫同時在旋轉及工作速度下,有時會損傷紡成的線以及產出的紗線。由此導致了紡織機的較好的生產速度在部分方面由于紡織技術的原因而不能實現。顯然這種紡織機的效率較低,應當加以避免。
為了改變這種不能令人滿意的狀況,例如德國專利文獻DE 4411972A1試圖作出改進。它提出一個敞開式精紡機的冷卻裝置,該冷卻裝置有一個構成雙層壁的管板,在工作時管板封閉了轉子外殼。因此管板裝有一個圍繞出線裝置的冷卻室,該冷卻室越過吸管同冷卻介質循環系統相接。此種解決方法的缺點是費用較高,增加了成本。使用者在使用這種紡織機時,其成本問題特別明顯,因此所提出的這種解決辦法很少得到認同。此外,附加安裝獨立的冷卻裝置,增加了紡織機的維護費用和故障易發性。
對紗線導向裝置進行冷卻,日本專利文獻JP 62250237也試圖作出改進。從該文獻中可以看到,一個熱管插裝在一個線引導部件內,由此傳導出熱量。這種解決方法的缺點是,針對專門的線引導部件,必須安裝使用專門的熱管。此外,在更換線引導部件時,或者需將熱管與線引導部件一起更換,或者將熱管重新安裝在新的線引導部件上。
發明內容
因此,本發明的任務是保證線引導部件在足夠大的范圍內進行冷卻,同時由此減少了所發生的費用,特別是設備和能源費用,并且使得維護特別簡單。
本發明任務通過本文開頭所述的外殼部件加以解決,其特征在于,紗線導向裝置連接在一個冷卻裝置上,該冷卻裝置裝有活化和/或鈍化的致冷裝置。同時使用相互組合的活化和鈍化致冷裝置,可使產生的熱量以極其有效的方式傳導出去。同時使用兩個致冷裝置,同現有的結構型式相比,可明顯提高所傳導的熱效率。除了同時使用活化和鈍化致冷裝置以外,還可以采用確定的和具有特別優點的獨立安裝的致冷裝置結構型式,這將在下面加以描述。
當紗線導向裝置和冷卻裝置之間至少裝有另一個部件尤其為適配器時,對于替代部件來說,易操作性和節省費用,則顯得特別有利。如果將冷卻裝置設計成對另一個部件進行冷卻,那就可以對另一個部件采取必要的技術措施來加以限制。例如安裝在敞開式精紡機上的一個適配器,可設計成獨立的,適配器可與現有的冷卻裝置共同起作用。安置在適配器中的出線噴嘴不需要作任何技術上的改變。其結果表明,帶有這種結構的外殼部件的紡織機,可使用傳統的出線噴嘴,因而在選用紡織方式時保持了較高的靈活性。出線噴嘴在這種結構型式中可繼續以現有方式進行更換。因此保持了現有的靈活性,避免了對專門安裝出線噴嘴所產生的較高費用。
具有優點的是,外殼部件裝有一個活化致冷裝置,該活化致冷裝置裝有一個珀耳帖組件(peltierelement)、一個空氣引導系統或者一個流體系統。由此珀耳帖組件特別可以對準方向,如同一個熱泵將產生的熱量向外散發。空氣引導系統,尤其一個已在敞開式精紡機上應用的導氣裝置,具有優點的是,它不需要單獨的驅動裝置,就可以保持任何在機器上產生的低壓。此外,流體系統也可以作為活化致冷裝置來使用。流體系統的優點在于,它具有很高的可傳導的熱效率。如果例如鈍化致冷裝置將熱量導向現有的空氣管道時,那么前述用于獨立裝設冷卻管的技術裝置費用由于較高且有缺點而應取消。如果采用一個鈍化致冷裝置,在一個合適的位置例如在機器外面或者連接到機器內部的一個中心管道上,使產生的熱量發生傳導,那么被傳導的熱量就可以在那里傳導在一個現有的空氣或流體系統里。然后在這些合適的位置上可將空氣或流體系統安排得相對簡單,例如以一種簡單的管子或管道形式進行安置。
具有特別優點的是,外殼部件的鈍化致冷裝置裝有至少一個熱管。安裝這種熱管,可使機器內部在紗線導向裝置上產生的熱量,向外或向內傳導到一個合適的位置,這個位置則位于外界空氣中,或者如前所述傳導到一個流體系統。另外,在熱管上可安裝一個熱交換器,它改善了熱管向冷卻空氣及冷卻液體進行的熱傳導。
如果將數個熱管裝設在紗線導向裝置的周圍,就能有利地改善可傳導的熱效率。因此最好裝設在紗線導向裝置的一個上部范圍,因為根據經驗這里有特別高的溫度需要調節。但是也可以例如將熱管安置在其下部,因為從那里傳導出的熱量相當大。此外,可以任意方式將熱管安置到紗線導向裝置的周圍,只要保證熱傳導具有功效就行。
如果將不同類型的熱管安裝在一個外殼部件上,一定的結構型式的外殼部件則具有特別優點。此外,長管形熱管具有其它結構型式,例如非常平的薄壁熱管。當長形熱管特別適合于使熱量傳導到一個空間遠離的位置時,而平的和例如環形熱管可使在出線噴嘴的同樣是環形接觸面上產生的熱量,傳導到一個沿著徑向在外面設置的位置。因此,同時使用不同類型的熱管,可使鈍化的致冷裝置最佳滿足于上述情況。
此外,改進了熱管的安裝方式,其剖面對于制冷部件及紗線導向裝置來說,具有一個盡可能大的接觸面。因此熱管除了有一個圓環形截面外,還有一個矩形的、三角形的或四角形的橫剖面。角形橫剖面很容易與制冷部件相接觸,因此角形橫剖面具有特別的優點。而圓環形截面通常需有一個配合精確的孔,以便進行平接觸,例如對于一個角形橫剖面,要有一個簡單的和較寬的縫,使得與三個角形面相等地進行平接觸。
如果致冷裝置連接附加的熱交換器,那么致冷裝置的冷卻功率可以得到進一步的改善。具有優點的是,附加的熱交換器是一個散熱片,或者具有一個附加的冷卻介質循環系統。如前所述,例如一個熱管在其散熱的端部可由一流體進行環流。該流體例如可以是空氣或者是一種冷卻液體如水。為了改善熱傳導,熱交換器裝有散熱片,并有一個再次明顯擴展的表面。
本發明的優點特別明顯地表明了紗線導向裝置是一個出線噴嘴。正如現有精紡機上所用的出線噴嘴,在出線噴嘴上,由于出線速度很高,進入轉子中的線頭旋轉很快,因此產生了很大的熱量。本發明對所產生的熱量實現了有效的傳導,出線噴嘴可以有益的方式進行冷卻,使得產量得到提高,或者對溫度敏感的未作加工的纖維可進行紡織。
一個特別有效的工作方式的優點顯示了,致冷裝置的一個吸熱段最好位于一個散熱段之下。這對于熱管的工作原理是有利的。對于結構型式簡單的熱管來說,在其中流動的流體被吸熱,然后上升到上部,到達那里后散發所傳導的熱量,經流動冷卻后重新回到吸熱的下部范圍。將吸熱段設置在散熱段的下面,由此支持了熱管的物理工作原理。
熱管的另一個有利的結構型式是設有一個內置的細孔或毛細管。這種熱管尤其具有優點,即吸熱段位于散熱段的上面。裝有內置細孔或毛細管的熱管可使熱量因重力從一個上部范圍傳導到一個較低的范圍。對于有些紡織機的結構型式,其吸熱段的上面沒有足夠的結構空間。因此,上述熱管提供了一種解決方法,使熱量傳導到另一個范圍,該范圍具有足夠的結構空間或者有利的條件,用以繼續傳導熱量,例如空氣管道或冷卻液管道。
熱傳導的另一個改進也具有優點,在紗線導向裝置與適配器及外殼之間,附加裝設一個帶有一部分特種導熱材料的導熱部件。該特種導熱材料例如是銅和鋁,它們以純度形式或作為一種合金組分,明顯提高了材料的導熱性。導熱部件例如可以制成環形,類似于一種墊圈,安裝在出線噴嘴背面與外殼之間,使熱量從出線噴嘴傳導到外殼。導熱部件例如也可將壓制而成的銅套作為外殼或適配器的組成部分,用于支承出線噴嘴。
導熱部件的另一個具有特別優點的結構型式可表明,該導熱部件是一個熱管。替代一個環的例如也可以是一個單個的或一組多個墊圈形的熱管,安置在出線噴嘴的背面,用以使那里產生的熱量成功地傳導出去。
另外,按本發明的開頭部分所述的紡織機,外殼部件按照所述權利要求之一而構成,鈍化或活化致冷裝置的段安置在紡織機的外殼外面。前述的結構型式可使一定的工作裝置也安置在外殼部件外面的紡織機上,例如外設的熱交換器或連接裝置安裝在其它空氣及冷卻裝置上。因此,本發明的實際應用性得到了改進,通過靈活的結構設計得到明顯的改善,同時向外殼外面的冷卻或制冷裝置進行的熱傳導得到明顯改善。
此外,按本發明的開頭部分所述的方法,一種自動的和/或一種強制循環的冷卻介質用于傳導在導向位置所產生的熱量。按本發明的方法,也使得紗線導向部件以較少的設備費用或以較少的運行費用,并以有效的方式達到了冷卻目的。
本發明的其它優點由從屬權利要求獲得,并在下面通過以示意圖表示的實施例描述其關系。
圖1是按本發明的一種敞開式精紡機的側視圖。
圖2是按本發明的一種紡織機的縱向視圖。
圖3是本發明的第一實施例的側向剖面圖。
圖4是本發明的第二實施例的前視圖。
圖5是按本發明的一種適配器的側向剖面圖。
圖6是按本發明的一種外殼的側向剖面圖。
圖7是按本發明的一種帶有二個不同熱管型式的外殼實施例的側向剖面圖。
圖8是按本發明的一種帶有三個不同熱管型式的外殼實施例的側向剖面圖。
圖9是按本發明的一種帶有組合冷卻裝置的外殼部件的側向剖面圖。
具體實施例方式
圖1表示了按本發明的一種紡織機的側視圖。在敞開式精紡機1上裝有三個機架2,其中設置有許多工作位置3。在工作位置3的下面設有槽4,線帶從槽4中引出。在工作位置3的上面紡成的紗線5繞成一個線圈6。直接在槽4的上面裝有分解裝置7,在分解裝置7中從槽4中引出線帶,并分解成單根線。單根線從那里出來到達紡織裝置進行紡織,然后作為紗線5在一個未作詳細描述的紗線出口位置從工作位置3中引出。
圖2再現了一種敞開式精紡機1的側向剖面圖。從中可以看出,在敞開式精紡機1的右側和左側裝設了工作位置3。在右側工作位置3的上面設有紡成紗線5的繞置線圈6。在分解裝置7中分解后的線到達轉子8的內部,并在那里的線收集槽中紡成紗線5。然后紡成的紗線5借助于一對引出軋輥9,通過出線噴嘴10引出。因此,出線噴嘴的速度可以達到240米/分鐘,或者更高。此外,紗線5的分開的線頭跟隨快速轉動轉子8的旋轉運動。由于轉子轉動很快,即轉速達到180,000轉/分鐘,紡成的紗線以相當高的速度交疊在出線噴嘴10的表面。因此,不僅由于紗線5較高的運行速度,而且紗線在圓周方向經過出線噴嘴10表面時的快速運動,產生了大量熱量,必須有效地導出。對熱量敏感的紗線種類如人造纖維,在上述條件下進行紡織時,會發生意料不到的變化,這種變化對紡織紗線的質量產生了負面影響。因此當溫度約為100℃時,對于某些人造纖維來說,在分子結構上會發生改變,但在纖維的外表上不發生變化,然而在以后的染色過程中會產生不同的結果。如果溫度繼續升高,在第一次熔煉纖維后的基礎上,會導致減少所產出纖維的毛發度。另外,繼續升高溫度會進一步損害紗線5。
圖3表示了按本發明設計的一種例如敞開式精紡機1的外殼部件。該外殼部件由一個固定段11和一個安裝在敞開式精紡機1前側的蓋子12所組成。蓋子12和固定段11圍住了紡織腔室13,在該腔室13中裝有快速旋轉的轉子8。在固定段11前面安裝的蓋子12應盡可能密封,以避免不利的進氣從環境空氣中流入處于低壓下的紡織腔室13內。由此也可安裝密封裝置14,使得附屬于轉子8的轉桿16盡可能密封,以避免不利空氣流入。
在蓋子12內安裝一個以適配器17形式的附加部件,它可用來取出出線噴嘴10。如果采用不同類型的轉子8,由此確定了不同的出線噴嘴10,那么出線噴嘴10就有不同的外徑。在這種情況下有必要使用適配器17。一個以及相同的適配器17經常可采用多種不同類型的出線噴嘴10。因此就不需要更換適配器17。如果出線噴嘴10具有例如較大的或較小的外徑,那就可以安裝另外一個適合該出線噴嘴10的適配器17。
在轉子8中紡成的紗線5以相當高的速度交疊在出線噴嘴10的表面,不僅在圓周方向,而且是在出線方向,由此產生了大量熱量。所產生的熱量是不成問題的,尤其在本紡織技術中安裝一個附加的冷卻裝置。在本實施例中,冷卻裝置裝有一個熱管18。熱管18有一個管狀截面,并在所示的結構型式中彎曲成S形狀。熱管18一般由一個封閉的外殼組成,它有一個盡可能經過熱管18整個長度延伸的空腔。因此,所示的熱管18是由一根管子制成,其端部是封閉的。在熱管18外殼內的空腔中裝有冷卻介質,冷卻介質循環地將熱量傳導出去。原則上,熱管18的工作方式是在一個吸熱段19導出熱量,本圖示中直接設置在出線噴嘴10的上面。這樣,熱管18中的冷卻介質被吸熱,并在空腔18中上升。當冷卻介質到達熱管18的上端時,冷卻介質將傳導的熱量重新導出,然后自行冷卻,重新下沉。熱管18的這個范圍是一個散熱段20。熱管18可優先設計成,吸熱段19范圍內的冷卻介質在所處的溫度下汽化,并在散熱段20范圍內冷凝。
為使熱管18取得盡可能好的效率,有必要確定所處的使用條件。例如選用內壓力合適的熱管18,或者選擇對冷卻介質沸點具有影響的適用的冷卻介質。熱管18安裝在孔21中的吸熱段19范圍內。適配器17與熱管18之間的接觸面積越大,傳熱效果就越好。在圖示的結構型式中,熱管18比孔21小。在這種情況下所產生的空氣間隙,例如可通過一種導熱的膠粘劑填充。另一種可能的結構型式是,熱管18盡量恰好地安裝在孔21中,同時避免了空氣間隙,這就導致了絕熱并對熱傳導帶來不利。
圖4是一種適配器17的前視圖。在適配器17中心有第二個孔22,用于安裝出線噴嘴10。在適配器17的上部圍繞第二個孔22設置了許多孔21,用于安裝熱管18。根據經驗,熱量主要聚集在適配器17的上部,因而有必要首先在這里安裝用于熱管18的連接件和吸熱段19。這樣可以在那里吸收所產生的熱量,并且導熱至散熱片23。在散熱片23上,熱量再通過自由對流傳導到環境空氣中。選用圖示中的散熱片23,可使熱量通過熱管18傳導到其它致冷裝置。在散熱片23上強制對流的空氣用于吸熱。因此,只需要例如在敞開式精紡機1上一個流通的空氣管道中,裝設熱管18的散熱段20以及所用的散熱片23就行。除了用空氣作為冷卻介質外,還可以考慮借助于一種循環流動的冷卻液對熱管18及散熱片23或者其它熱交換器裝置進行冷卻。因此,完全可以例如沿著機器安置一根敞開的以冷卻水流通的管道,將熱管18或散熱片23浸沒于該管道中。在圖示實施例中,熱管18以一個環狀線形裝設在第二個孔22的周圍,以便圍繞著在那里預設的且未示出的出線噴嘴10。因此將許多熱管18安置在出線噴嘴10的附近,對于本發明來說具有決定作用。這種安置正如圖示中形成一個循環軌道。此外,也可以將熱管18安置在適配器17上,此時熱量同時從熱管18上傳導出去。
圖5表示了一種插裝有出線噴嘴10和熱管18的適配器。為了改善從出線噴嘴10出來的熱傳導,在出線噴嘴10與適配器17之間裝設一個環24。該環24例如由鋁、銅、它們中的一種合金或者一種具有特別高的導熱性的其它導熱材料組成。在出線噴嘴10上產生的熱量以改良方式到達熱管18。
圖6是按本發明的一種外殼部件的側視圖,圖中再現了熱管18連接在適配器17上,用以傳導所產生的熱量。由此出線噴嘴10以所知方式固定在適配器17中。該實施例的特別之處在于,熱管18將產生的熱量向下面傳導出去。因此需要一個特殊結構的熱管18,該熱管18在內腔裝有一個細孔或毛細管。盡可能使在吸熱段19中產生熱量的流體,在熱管18內部并在重力下傳導到散熱段20的下部。此種結構的熱管18具有較好的效率。因此圖示的此種熱管18在一定的應用場合具有很大的優點,例如直接在殼體下方流動著可利用的冷卻空氣或冷卻液,它們可以傳導熱量。另外在需要建筑空間的條件下,以及其它解決辦法根本不能實現或者允許花費很大時,也可以采用此種熱管18。
圖7表示了一種外殼部件的側向剖面圖,外殼部件的適配器17裝有一個嵌件25。嵌件25是由一種特別能導熱的材料制成的。因此考慮如銅或鋁合金。嵌件25能夠吸收出線噴嘴10中產生的熱量,不僅從其較小的裝置面,而且從出線噴嘴10的凸部圓周面吸熱。然后熱量直接繼續傳導到熱管18的吸熱段19。本實施例的特別之處在于,應同時固定安置不同類型的熱管18。當上面的熱管18向上導熱時,下面的熱管18則向下導熱。上述熱管18可各按所需傳導的熱量來選用,并用在建筑空間條件允許的場合。本結構型式具有特別優點的是,在出線噴嘴10中產生的熱量有著特別好的傳導性,它是通過嵌件25所具有的的特別高的傳導性來實現的。
圖8中所示的結構型式還裝有二種不同類型的熱管18,熱管18將產生的熱量從適配器17向上及向下傳導。出線噴嘴10附加插裝了許多片狀熱管18。這些片狀熱管18具有特別平的熱管18結構型式。將許多熱管18互相疊放,由此可改善熱傳導。在這種情況下,許多平的熱管18可放置在一個圓柱形包裝物中,出線噴嘴10則插入其中。借助于平的熱管18,在出線噴嘴10上產生的熱量同時以特別有效的方式傳導到適配器17中,然后向長的熱管18傳導。因此采用本結構型式,能夠對所產生的熱量實現特別有效的傳導性。
最后,圖9表示了一種結構型式,它不僅裝有一個活化致冷裝置,而且裝有一個鈍化致冷裝置,用于冷卻出線噴嘴10。鈍化致冷裝置裝有如前所述的一個或數個熱管18。出線噴嘴10還通過氣流26進行補充冷卻。因此在出線噴嘴10上設置特殊管道27和開孔28。在提供低壓下,例如在敞開式精紡機1上所設置的那樣,空氣從抽風管道29抽出。在紡織腔室13內存有的空氣然后通過管道27和開孔28穿過出線噴嘴10,進行補充冷卻。除了空氣流過出線噴嘴10以外,當然也可能空氣經過出線噴嘴10的表面或背面抽出,同時起到了補充冷卻的作用。
本發明不限于圖示的實施例。本發明的更多變形都可能落在權利要求的范圍內,例如通過綜合不同的實施例。此外,有可能對所用熱管的種類和數量,根據需要來作出改變。
權利要求
1.紡織機的外殼部件,尤其帶有至少一個紗線導向裝置的敞開式精紡機上的外殼、蓋子(12)和適配器(17),其特征在于,紗線導向裝置連接在一個冷卻裝置上,該冷卻裝置裝有活化和/或鈍化的致冷裝置。
2.根據前述權利要求的外殼部件,其特征在于,紗線導向裝置和冷卻裝置之間至少裝有另一個部件尤其為適配器(17)。
3.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,活化致冷裝置裝有一個珀耳帖組件(peltierelement)、一個空氣引導系統或者一個流體系統。
4.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,鈍化致冷裝置裝有至少一個熱管(18)。
5.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,將數個熱管(18)裝設在紗線導向裝置的周圍。
6.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,將不同類型的熱管(18)安裝在一個外殼部件上,
7.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,熱管(18)的剖面對于制冷部件及紗線導向裝置來說,具有一個盡可能大的接觸面。
8.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,致冷裝置連接附加的熱交換器。
9.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,附加的熱交換器是一個散熱片(23)。
10.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,附加的熱交換器有一個冷卻介質循環系統。
11.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,紗線導向裝置是一個出線噴嘴(10)。
12.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,致冷裝置的一個吸熱段(19)最好位于一個散熱段(20)之下。
13.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,熱管(18)設有一個內置的細孔或毛細管。
14.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,吸熱段(19)位于散熱段(20)的上面。
15.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,在紗線導向裝置與適配器(17)及外殼之間,附加裝設一個帶有一部分特種導熱材料的導熱部件。
16.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,導熱材料是銅或鋁。
17.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,導熱部件是一個熱管(18)。
18.紡織機尤其敞開式精紡機(1),設有許多工作位置(3),它們裝有一個外殼部件和至少一個紗線導向裝置,其特征在于,外殼部件按照前述權利要求其中之一而構成,鈍化或活化致冷裝置的段安置在紡織機的外殼外面。
19.紡織機的冷卻方法,尤其設有許多工作位置(3)的敞開式精紡機,在這些位置上生產出的紗線(5)被導向經過紗線導向裝置,其特征在于,一種自動的和/或一種強制循環的冷卻介質用于傳導在紗線導向裝置上所產生的熱量。
20.根據前述權利要求的方法,其特征在于,產生的熱量優先在紡織機上由下向上傳導。
21.根據前述權利要求其中之一的方法,其特征在于,熱管采用內置的細孔或毛細管,并且所產生的熱量由上向下傳導。
22.根據前述權利要求的方法,其特征在于,在一個可更換的紗線導向裝置上產生的熱量通過一個安置在機器上的部件,尤其通過一個適配器(17)進行傳導。
全文摘要
本發明涉及一種用于紡織機的外殼部件,尤其帶有至少一個紗線導向裝置的敞開式精紡機上的外殼、蓋子(12)和適配器(17)。按本發明的外殼部件表示了,紗線導向裝置連接在一個冷卻裝置上,該冷卻裝置裝有活化和/或鈍化的致冷裝置。
文檔編號D01H1/16GK1847480SQ20061006796
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月21日 優先權日2005年4月6日
發明者D·布克哈特, J·埃尼 申請人:呂特英格紡織機械制造股份公司
生產紗線的紡織機例如敞開式精紡機,需要將產出的紗線抽拉著引導經過導向裝置。此時,部分速度很高,由于摩擦產生了許多熱量。尤其在敞開式精紡機上發生很強的沖擊,產生了很多熱量。
此時,紗線一方面以大約240米/分鐘的抽拉速度抽拉著經過導向裝置的表面,同時紗線在抽拉時,即紗線引入轉子中,引起了相當大的阻力。因此,用于敞開式精紡機的出線噴嘴,尤其在紗線發生劇烈偏轉的范圍內,產生了特別大的熱量。
此外,產出的紗線以很高的旋轉速度旋轉,并且也在該范圍內交疊在出線噴嘴的表面。此時轉子的部分轉速達180,000轉/分鐘甚至更高,產出的紗線以相當高的速度220米/秒鐘甚至更高,交疊在出線噴嘴的表面。由此產生了大量熱量,使得出線噴嘴的表面持續發熱。
實際上,熱量的散發尤其在出線噴嘴的表面是不充分的。基于所產生的高溫同時在旋轉及工作速度下,有時會損傷紡成的線以及產出的紗線。由此導致了紡織機的較好的生產速度在部分方面由于紡織技術的原因而不能實現。顯然這種紡織機的效率較低,應當加以避免。
為了改變這種不能令人滿意的狀況,例如德國專利文獻DE 4411972A1試圖作出改進。它提出一個敞開式精紡機的冷卻裝置,該冷卻裝置有一個構成雙層壁的管板,在工作時管板封閉了轉子外殼。因此管板裝有一個圍繞出線裝置的冷卻室,該冷卻室越過吸管同冷卻介質循環系統相接。此種解決方法的缺點是費用較高,增加了成本。使用者在使用這種紡織機時,其成本問題特別明顯,因此所提出的這種解決辦法很少得到認同。此外,附加安裝獨立的冷卻裝置,增加了紡織機的維護費用和故障易發性。
對紗線導向裝置進行冷卻,日本專利文獻JP 62250237也試圖作出改進。從該文獻中可以看到,一個熱管插裝在一個線引導部件內,由此傳導出熱量。這種解決方法的缺點是,針對專門的線引導部件,必須安裝使用專門的熱管。此外,在更換線引導部件時,或者需將熱管與線引導部件一起更換,或者將熱管重新安裝在新的線引導部件上。
發明內容
因此,本發明的任務是保證線引導部件在足夠大的范圍內進行冷卻,同時由此減少了所發生的費用,特別是設備和能源費用,并且使得維護特別簡單。
本發明任務通過本文開頭所述的外殼部件加以解決,其特征在于,紗線導向裝置連接在一個冷卻裝置上,該冷卻裝置裝有活化和/或鈍化的致冷裝置。同時使用相互組合的活化和鈍化致冷裝置,可使產生的熱量以極其有效的方式傳導出去。同時使用兩個致冷裝置,同現有的結構型式相比,可明顯提高所傳導的熱效率。除了同時使用活化和鈍化致冷裝置以外,還可以采用確定的和具有特別優點的獨立安裝的致冷裝置結構型式,這將在下面加以描述。
當紗線導向裝置和冷卻裝置之間至少裝有另一個部件尤其為適配器時,對于替代部件來說,易操作性和節省費用,則顯得特別有利。如果將冷卻裝置設計成對另一個部件進行冷卻,那就可以對另一個部件采取必要的技術措施來加以限制。例如安裝在敞開式精紡機上的一個適配器,可設計成獨立的,適配器可與現有的冷卻裝置共同起作用。安置在適配器中的出線噴嘴不需要作任何技術上的改變。其結果表明,帶有這種結構的外殼部件的紡織機,可使用傳統的出線噴嘴,因而在選用紡織方式時保持了較高的靈活性。出線噴嘴在這種結構型式中可繼續以現有方式進行更換。因此保持了現有的靈活性,避免了對專門安裝出線噴嘴所產生的較高費用。
具有優點的是,外殼部件裝有一個活化致冷裝置,該活化致冷裝置裝有一個珀耳帖組件(peltierelement)、一個空氣引導系統或者一個流體系統。由此珀耳帖組件特別可以對準方向,如同一個熱泵將產生的熱量向外散發。空氣引導系統,尤其一個已在敞開式精紡機上應用的導氣裝置,具有優點的是,它不需要單獨的驅動裝置,就可以保持任何在機器上產生的低壓。此外,流體系統也可以作為活化致冷裝置來使用。流體系統的優點在于,它具有很高的可傳導的熱效率。如果例如鈍化致冷裝置將熱量導向現有的空氣管道時,那么前述用于獨立裝設冷卻管的技術裝置費用由于較高且有缺點而應取消。如果采用一個鈍化致冷裝置,在一個合適的位置例如在機器外面或者連接到機器內部的一個中心管道上,使產生的熱量發生傳導,那么被傳導的熱量就可以在那里傳導在一個現有的空氣或流體系統里。然后在這些合適的位置上可將空氣或流體系統安排得相對簡單,例如以一種簡單的管子或管道形式進行安置。
具有特別優點的是,外殼部件的鈍化致冷裝置裝有至少一個熱管。安裝這種熱管,可使機器內部在紗線導向裝置上產生的熱量,向外或向內傳導到一個合適的位置,這個位置則位于外界空氣中,或者如前所述傳導到一個流體系統。另外,在熱管上可安裝一個熱交換器,它改善了熱管向冷卻空氣及冷卻液體進行的熱傳導。
如果將數個熱管裝設在紗線導向裝置的周圍,就能有利地改善可傳導的熱效率。因此最好裝設在紗線導向裝置的一個上部范圍,因為根據經驗這里有特別高的溫度需要調節。但是也可以例如將熱管安置在其下部,因為從那里傳導出的熱量相當大。此外,可以任意方式將熱管安置到紗線導向裝置的周圍,只要保證熱傳導具有功效就行。
如果將不同類型的熱管安裝在一個外殼部件上,一定的結構型式的外殼部件則具有特別優點。此外,長管形熱管具有其它結構型式,例如非常平的薄壁熱管。當長形熱管特別適合于使熱量傳導到一個空間遠離的位置時,而平的和例如環形熱管可使在出線噴嘴的同樣是環形接觸面上產生的熱量,傳導到一個沿著徑向在外面設置的位置。因此,同時使用不同類型的熱管,可使鈍化的致冷裝置最佳滿足于上述情況。
此外,改進了熱管的安裝方式,其剖面對于制冷部件及紗線導向裝置來說,具有一個盡可能大的接觸面。因此熱管除了有一個圓環形截面外,還有一個矩形的、三角形的或四角形的橫剖面。角形橫剖面很容易與制冷部件相接觸,因此角形橫剖面具有特別的優點。而圓環形截面通常需有一個配合精確的孔,以便進行平接觸,例如對于一個角形橫剖面,要有一個簡單的和較寬的縫,使得與三個角形面相等地進行平接觸。
如果致冷裝置連接附加的熱交換器,那么致冷裝置的冷卻功率可以得到進一步的改善。具有優點的是,附加的熱交換器是一個散熱片,或者具有一個附加的冷卻介質循環系統。如前所述,例如一個熱管在其散熱的端部可由一流體進行環流。該流體例如可以是空氣或者是一種冷卻液體如水。為了改善熱傳導,熱交換器裝有散熱片,并有一個再次明顯擴展的表面。
本發明的優點特別明顯地表明了紗線導向裝置是一個出線噴嘴。正如現有精紡機上所用的出線噴嘴,在出線噴嘴上,由于出線速度很高,進入轉子中的線頭旋轉很快,因此產生了很大的熱量。本發明對所產生的熱量實現了有效的傳導,出線噴嘴可以有益的方式進行冷卻,使得產量得到提高,或者對溫度敏感的未作加工的纖維可進行紡織。
一個特別有效的工作方式的優點顯示了,致冷裝置的一個吸熱段最好位于一個散熱段之下。這對于熱管的工作原理是有利的。對于結構型式簡單的熱管來說,在其中流動的流體被吸熱,然后上升到上部,到達那里后散發所傳導的熱量,經流動冷卻后重新回到吸熱的下部范圍。將吸熱段設置在散熱段的下面,由此支持了熱管的物理工作原理。
熱管的另一個有利的結構型式是設有一個內置的細孔或毛細管。這種熱管尤其具有優點,即吸熱段位于散熱段的上面。裝有內置細孔或毛細管的熱管可使熱量因重力從一個上部范圍傳導到一個較低的范圍。對于有些紡織機的結構型式,其吸熱段的上面沒有足夠的結構空間。因此,上述熱管提供了一種解決方法,使熱量傳導到另一個范圍,該范圍具有足夠的結構空間或者有利的條件,用以繼續傳導熱量,例如空氣管道或冷卻液管道。
熱傳導的另一個改進也具有優點,在紗線導向裝置與適配器及外殼之間,附加裝設一個帶有一部分特種導熱材料的導熱部件。該特種導熱材料例如是銅和鋁,它們以純度形式或作為一種合金組分,明顯提高了材料的導熱性。導熱部件例如可以制成環形,類似于一種墊圈,安裝在出線噴嘴背面與外殼之間,使熱量從出線噴嘴傳導到外殼。導熱部件例如也可將壓制而成的銅套作為外殼或適配器的組成部分,用于支承出線噴嘴。
導熱部件的另一個具有特別優點的結構型式可表明,該導熱部件是一個熱管。替代一個環的例如也可以是一個單個的或一組多個墊圈形的熱管,安置在出線噴嘴的背面,用以使那里產生的熱量成功地傳導出去。
另外,按本發明的開頭部分所述的紡織機,外殼部件按照所述權利要求之一而構成,鈍化或活化致冷裝置的段安置在紡織機的外殼外面。前述的結構型式可使一定的工作裝置也安置在外殼部件外面的紡織機上,例如外設的熱交換器或連接裝置安裝在其它空氣及冷卻裝置上。因此,本發明的實際應用性得到了改進,通過靈活的結構設計得到明顯的改善,同時向外殼外面的冷卻或制冷裝置進行的熱傳導得到明顯改善。
此外,按本發明的開頭部分所述的方法,一種自動的和/或一種強制循環的冷卻介質用于傳導在導向位置所產生的熱量。按本發明的方法,也使得紗線導向部件以較少的設備費用或以較少的運行費用,并以有效的方式達到了冷卻目的。
本發明的其它優點由從屬權利要求獲得,并在下面通過以示意圖表示的實施例描述其關系。
圖1是按本發明的一種敞開式精紡機的側視圖。
圖2是按本發明的一種紡織機的縱向視圖。
圖3是本發明的第一實施例的側向剖面圖。
圖4是本發明的第二實施例的前視圖。
圖5是按本發明的一種適配器的側向剖面圖。
圖6是按本發明的一種外殼的側向剖面圖。
圖7是按本發明的一種帶有二個不同熱管型式的外殼實施例的側向剖面圖。
圖8是按本發明的一種帶有三個不同熱管型式的外殼實施例的側向剖面圖。
圖9是按本發明的一種帶有組合冷卻裝置的外殼部件的側向剖面圖。
具體實施例方式
圖1表示了按本發明的一種紡織機的側視圖。在敞開式精紡機1上裝有三個機架2,其中設置有許多工作位置3。在工作位置3的下面設有槽4,線帶從槽4中引出。在工作位置3的上面紡成的紗線5繞成一個線圈6。直接在槽4的上面裝有分解裝置7,在分解裝置7中從槽4中引出線帶,并分解成單根線。單根線從那里出來到達紡織裝置進行紡織,然后作為紗線5在一個未作詳細描述的紗線出口位置從工作位置3中引出。
圖2再現了一種敞開式精紡機1的側向剖面圖。從中可以看出,在敞開式精紡機1的右側和左側裝設了工作位置3。在右側工作位置3的上面設有紡成紗線5的繞置線圈6。在分解裝置7中分解后的線到達轉子8的內部,并在那里的線收集槽中紡成紗線5。然后紡成的紗線5借助于一對引出軋輥9,通過出線噴嘴10引出。因此,出線噴嘴的速度可以達到240米/分鐘,或者更高。此外,紗線5的分開的線頭跟隨快速轉動轉子8的旋轉運動。由于轉子轉動很快,即轉速達到180,000轉/分鐘,紡成的紗線以相當高的速度交疊在出線噴嘴10的表面。因此,不僅由于紗線5較高的運行速度,而且紗線在圓周方向經過出線噴嘴10表面時的快速運動,產生了大量熱量,必須有效地導出。對熱量敏感的紗線種類如人造纖維,在上述條件下進行紡織時,會發生意料不到的變化,這種變化對紡織紗線的質量產生了負面影響。因此當溫度約為100℃時,對于某些人造纖維來說,在分子結構上會發生改變,但在纖維的外表上不發生變化,然而在以后的染色過程中會產生不同的結果。如果溫度繼續升高,在第一次熔煉纖維后的基礎上,會導致減少所產出纖維的毛發度。另外,繼續升高溫度會進一步損害紗線5。
圖3表示了按本發明設計的一種例如敞開式精紡機1的外殼部件。該外殼部件由一個固定段11和一個安裝在敞開式精紡機1前側的蓋子12所組成。蓋子12和固定段11圍住了紡織腔室13,在該腔室13中裝有快速旋轉的轉子8。在固定段11前面安裝的蓋子12應盡可能密封,以避免不利的進氣從環境空氣中流入處于低壓下的紡織腔室13內。由此也可安裝密封裝置14,使得附屬于轉子8的轉桿16盡可能密封,以避免不利空氣流入。
在蓋子12內安裝一個以適配器17形式的附加部件,它可用來取出出線噴嘴10。如果采用不同類型的轉子8,由此確定了不同的出線噴嘴10,那么出線噴嘴10就有不同的外徑。在這種情況下有必要使用適配器17。一個以及相同的適配器17經常可采用多種不同類型的出線噴嘴10。因此就不需要更換適配器17。如果出線噴嘴10具有例如較大的或較小的外徑,那就可以安裝另外一個適合該出線噴嘴10的適配器17。
在轉子8中紡成的紗線5以相當高的速度交疊在出線噴嘴10的表面,不僅在圓周方向,而且是在出線方向,由此產生了大量熱量。所產生的熱量是不成問題的,尤其在本紡織技術中安裝一個附加的冷卻裝置。在本實施例中,冷卻裝置裝有一個熱管18。熱管18有一個管狀截面,并在所示的結構型式中彎曲成S形狀。熱管18一般由一個封閉的外殼組成,它有一個盡可能經過熱管18整個長度延伸的空腔。因此,所示的熱管18是由一根管子制成,其端部是封閉的。在熱管18外殼內的空腔中裝有冷卻介質,冷卻介質循環地將熱量傳導出去。原則上,熱管18的工作方式是在一個吸熱段19導出熱量,本圖示中直接設置在出線噴嘴10的上面。這樣,熱管18中的冷卻介質被吸熱,并在空腔18中上升。當冷卻介質到達熱管18的上端時,冷卻介質將傳導的熱量重新導出,然后自行冷卻,重新下沉。熱管18的這個范圍是一個散熱段20。熱管18可優先設計成,吸熱段19范圍內的冷卻介質在所處的溫度下汽化,并在散熱段20范圍內冷凝。
為使熱管18取得盡可能好的效率,有必要確定所處的使用條件。例如選用內壓力合適的熱管18,或者選擇對冷卻介質沸點具有影響的適用的冷卻介質。熱管18安裝在孔21中的吸熱段19范圍內。適配器17與熱管18之間的接觸面積越大,傳熱效果就越好。在圖示的結構型式中,熱管18比孔21小。在這種情況下所產生的空氣間隙,例如可通過一種導熱的膠粘劑填充。另一種可能的結構型式是,熱管18盡量恰好地安裝在孔21中,同時避免了空氣間隙,這就導致了絕熱并對熱傳導帶來不利。
圖4是一種適配器17的前視圖。在適配器17中心有第二個孔22,用于安裝出線噴嘴10。在適配器17的上部圍繞第二個孔22設置了許多孔21,用于安裝熱管18。根據經驗,熱量主要聚集在適配器17的上部,因而有必要首先在這里安裝用于熱管18的連接件和吸熱段19。這樣可以在那里吸收所產生的熱量,并且導熱至散熱片23。在散熱片23上,熱量再通過自由對流傳導到環境空氣中。選用圖示中的散熱片23,可使熱量通過熱管18傳導到其它致冷裝置。在散熱片23上強制對流的空氣用于吸熱。因此,只需要例如在敞開式精紡機1上一個流通的空氣管道中,裝設熱管18的散熱段20以及所用的散熱片23就行。除了用空氣作為冷卻介質外,還可以考慮借助于一種循環流動的冷卻液對熱管18及散熱片23或者其它熱交換器裝置進行冷卻。因此,完全可以例如沿著機器安置一根敞開的以冷卻水流通的管道,將熱管18或散熱片23浸沒于該管道中。在圖示實施例中,熱管18以一個環狀線形裝設在第二個孔22的周圍,以便圍繞著在那里預設的且未示出的出線噴嘴10。因此將許多熱管18安置在出線噴嘴10的附近,對于本發明來說具有決定作用。這種安置正如圖示中形成一個循環軌道。此外,也可以將熱管18安置在適配器17上,此時熱量同時從熱管18上傳導出去。
圖5表示了一種插裝有出線噴嘴10和熱管18的適配器。為了改善從出線噴嘴10出來的熱傳導,在出線噴嘴10與適配器17之間裝設一個環24。該環24例如由鋁、銅、它們中的一種合金或者一種具有特別高的導熱性的其它導熱材料組成。在出線噴嘴10上產生的熱量以改良方式到達熱管18。
圖6是按本發明的一種外殼部件的側視圖,圖中再現了熱管18連接在適配器17上,用以傳導所產生的熱量。由此出線噴嘴10以所知方式固定在適配器17中。該實施例的特別之處在于,熱管18將產生的熱量向下面傳導出去。因此需要一個特殊結構的熱管18,該熱管18在內腔裝有一個細孔或毛細管。盡可能使在吸熱段19中產生熱量的流體,在熱管18內部并在重力下傳導到散熱段20的下部。此種結構的熱管18具有較好的效率。因此圖示的此種熱管18在一定的應用場合具有很大的優點,例如直接在殼體下方流動著可利用的冷卻空氣或冷卻液,它們可以傳導熱量。另外在需要建筑空間的條件下,以及其它解決辦法根本不能實現或者允許花費很大時,也可以采用此種熱管18。
圖7表示了一種外殼部件的側向剖面圖,外殼部件的適配器17裝有一個嵌件25。嵌件25是由一種特別能導熱的材料制成的。因此考慮如銅或鋁合金。嵌件25能夠吸收出線噴嘴10中產生的熱量,不僅從其較小的裝置面,而且從出線噴嘴10的凸部圓周面吸熱。然后熱量直接繼續傳導到熱管18的吸熱段19。本實施例的特別之處在于,應同時固定安置不同類型的熱管18。當上面的熱管18向上導熱時,下面的熱管18則向下導熱。上述熱管18可各按所需傳導的熱量來選用,并用在建筑空間條件允許的場合。本結構型式具有特別優點的是,在出線噴嘴10中產生的熱量有著特別好的傳導性,它是通過嵌件25所具有的的特別高的傳導性來實現的。
圖8中所示的結構型式還裝有二種不同類型的熱管18,熱管18將產生的熱量從適配器17向上及向下傳導。出線噴嘴10附加插裝了許多片狀熱管18。這些片狀熱管18具有特別平的熱管18結構型式。將許多熱管18互相疊放,由此可改善熱傳導。在這種情況下,許多平的熱管18可放置在一個圓柱形包裝物中,出線噴嘴10則插入其中。借助于平的熱管18,在出線噴嘴10上產生的熱量同時以特別有效的方式傳導到適配器17中,然后向長的熱管18傳導。因此采用本結構型式,能夠對所產生的熱量實現特別有效的傳導性。
最后,圖9表示了一種結構型式,它不僅裝有一個活化致冷裝置,而且裝有一個鈍化致冷裝置,用于冷卻出線噴嘴10。鈍化致冷裝置裝有如前所述的一個或數個熱管18。出線噴嘴10還通過氣流26進行補充冷卻。因此在出線噴嘴10上設置特殊管道27和開孔28。在提供低壓下,例如在敞開式精紡機1上所設置的那樣,空氣從抽風管道29抽出。在紡織腔室13內存有的空氣然后通過管道27和開孔28穿過出線噴嘴10,進行補充冷卻。除了空氣流過出線噴嘴10以外,當然也可能空氣經過出線噴嘴10的表面或背面抽出,同時起到了補充冷卻的作用。
本發明不限于圖示的實施例。本發明的更多變形都可能落在權利要求的范圍內,例如通過綜合不同的實施例。此外,有可能對所用熱管的種類和數量,根據需要來作出改變。
權利要求
1.紡織機的外殼部件,尤其帶有至少一個紗線導向裝置的敞開式精紡機上的外殼、蓋子(12)和適配器(17),其特征在于,紗線導向裝置連接在一個冷卻裝置上,該冷卻裝置裝有活化和/或鈍化的致冷裝置。
2.根據前述權利要求的外殼部件,其特征在于,紗線導向裝置和冷卻裝置之間至少裝有另一個部件尤其為適配器(17)。
3.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,活化致冷裝置裝有一個珀耳帖組件(peltierelement)、一個空氣引導系統或者一個流體系統。
4.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,鈍化致冷裝置裝有至少一個熱管(18)。
5.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,將數個熱管(18)裝設在紗線導向裝置的周圍。
6.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,將不同類型的熱管(18)安裝在一個外殼部件上,
7.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,熱管(18)的剖面對于制冷部件及紗線導向裝置來說,具有一個盡可能大的接觸面。
8.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,致冷裝置連接附加的熱交換器。
9.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,附加的熱交換器是一個散熱片(23)。
10.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,附加的熱交換器有一個冷卻介質循環系統。
11.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,紗線導向裝置是一個出線噴嘴(10)。
12.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,致冷裝置的一個吸熱段(19)最好位于一個散熱段(20)之下。
13.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,熱管(18)設有一個內置的細孔或毛細管。
14.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,吸熱段(19)位于散熱段(20)的上面。
15.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,在紗線導向裝置與適配器(17)及外殼之間,附加裝設一個帶有一部分特種導熱材料的導熱部件。
16.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,導熱材料是銅或鋁。
17.根據前述權利要求其中之一的外殼部件,其特征在于,導熱部件是一個熱管(18)。
18.紡織機尤其敞開式精紡機(1),設有許多工作位置(3),它們裝有一個外殼部件和至少一個紗線導向裝置,其特征在于,外殼部件按照前述權利要求其中之一而構成,鈍化或活化致冷裝置的段安置在紡織機的外殼外面。
19.紡織機的冷卻方法,尤其設有許多工作位置(3)的敞開式精紡機,在這些位置上生產出的紗線(5)被導向經過紗線導向裝置,其特征在于,一種自動的和/或一種強制循環的冷卻介質用于傳導在紗線導向裝置上所產生的熱量。
20.根據前述權利要求的方法,其特征在于,產生的熱量優先在紡織機上由下向上傳導。
21.根據前述權利要求其中之一的方法,其特征在于,熱管采用內置的細孔或毛細管,并且所產生的熱量由上向下傳導。
22.根據前述權利要求的方法,其特征在于,在一個可更換的紗線導向裝置上產生的熱量通過一個安置在機器上的部件,尤其通過一個適配器(17)進行傳導。
全文摘要
本發明涉及一種用于紡織機的外殼部件,尤其帶有至少一個紗線導向裝置的敞開式精紡機上的外殼、蓋子(12)和適配器(17)。按本發明的外殼部件表示了,紗線導向裝置連接在一個冷卻裝置上,該冷卻裝置裝有活化和/或鈍化的致冷裝置。
文檔編號D01H1/16GK1847480SQ20061006796
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月21日 優先權日2005年4月6日
發明者D·布克哈特, J·埃尼 申請人:呂特英格紡織機械制造股份公司