專利名稱：牽伸/假捻變形工藝及實施該工藝的新型烘箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對假捻變形技術(shù)的一種改進，尤其涉及能夠在可以以較高的速度處理部分取向或未取向紗線的機器上實施的新工藝，所述速度通常在1000m/分以上，所述紗線在變形操作中被牽伸。
到目前為止，根據(jù)被處理紗線的性質(zhì)在假捻變形機上采用兩種已知技術(shù)。一種被稱為“順序牽伸/變形”，另一種被稱為“同時牽伸/變形”。
在“順序牽伸/變形”技術(shù)中，機器被設計成牽伸和變形操作在不同區(qū)域依次進行。因此，可以實施簡單的已知操作的并行，使得在牽伸區(qū)和變形區(qū)的操作條件可根據(jù)被處理紗線的性質(zhì)進行適當?shù)娜婵刂?。然而，這種技術(shù)的缺陷是，機器使用起來復雜且棘手。
因此，如今用的最多的技術(shù)是所謂的“同時牽伸/變形”，其中，對紗線進行的牽伸階段是在假捻轉(zhuǎn)子上游的加捻位置進行的，并且是通過簡單地調(diào)整設置在所述烘箱上游和假捻轉(zhuǎn)子下游的兩個紗線喂給系統(tǒng)的速度而實現(xiàn)的。然而，該技術(shù)在實施上有問題，對于聚酯紗線尤其如此，因為必需要控制出現(xiàn)緊縮點的整個區(qū)域。
現(xiàn)在，已發(fā)現(xiàn)一種改進的牽伸/假捻變形工藝，而且該工藝構(gòu)成了本發(fā)明的主題，該工藝不僅能夠保留采用同時牽伸/變形工藝的機器的優(yōu)點，而且能夠保留順序牽伸/變形工藝的優(yōu)點，通過這種改進，可以在拉伸階段非常精確地定位紗線的緊縮點，這對于處理聚酯紗線來說是絕對必要的。
總體上講，本發(fā)明涉及可以在下述機器上實施的一種牽伸/假捻變形工藝，該機器包括若干相同的以已知方式安裝在一個支架上的工位，在紗線處理中沿其運動方向，各工位包括·供應未取向或部分取向的待處理紗線的筒子架；·一個喂給系統(tǒng)，能夠以預定速度將紗線輸送至變形區(qū)，變形區(qū)由一個烘箱、一個冷卻帶和一個假捻轉(zhuǎn)子組成；·一個第二喂給系統(tǒng)，其速度大于所述第一喂給系統(tǒng)的速度，兩者的速度差值相應于待在紗線上實施的牽伸程度；·用于卷繞被牽伸和變形紗線的裝置，該裝置選擇性地位于一個熱定形烘箱后面，有一個第三喂給系統(tǒng)緊鄰著所述接收裝置前面安裝。
本發(fā)明所述工藝的特征是，拉伸期間紗線上的緊縮點是通過在紗線的軌跡上引起突然突變或改變，同時在變形區(qū)升高溫度而進行定位的，其做法是將紗線壓靠在一個表面或元件上，使得由轉(zhuǎn)子所賦予的捻回退回到第一喂給系統(tǒng)。
通過這種方法，即采用與變形技術(shù)中所普遍采用的方法不同的做法，變形技術(shù)中用于獲得變形紗線的良好均勻性的理想條件之一是，所述紗線在從所述第一輸送裝置至假捻轉(zhuǎn)子出口的區(qū)域內(nèi)的軌跡是直線形的，已發(fā)現(xiàn)由此產(chǎn)生的紗線品質(zhì)卓越，聚酯紗線尤其突出。
在紗線軌跡上的這種突變，可以對緊縮點進行定位，可以通過在紗線進入烘箱區(qū)之前提供額外的紗線預熱和軌跡偏移裝置而實現(xiàn)。理想的是，紗線軌跡的突變是在所用的烘箱中進行，調(diào)整該烘箱，以便發(fā)生所述軌跡變化時紗線的溫度正在升高，而且，最好達到接近其在烘箱內(nèi)的最佳處理溫度范圍。
這種工藝特別適合在所謂的“高溫”烘箱上采用，這種烘箱被越來越多地用在假捻變形機器上，以縮短熱處理區(qū)的長度，這種方案構(gòu)成了US-A-5,193,293(相當于EP-A-524，111)的發(fā)明主題，作為本說明書的需要，還將其公開內(nèi)容收入本發(fā)明中。
一般而言，構(gòu)成上述專利主題的烘箱包括一個加熱裝置區(qū)，它包括一系列具有不同直徑的柱形區(qū)，這些區(qū)彼此之間直接排列成線狀，被處理的紗線被固定在距小直徑區(qū)外表面一恒定距離處，所述處理是這樣進行的通過輻射使紗線在這些區(qū)里的溫度升高，而紗線接觸所述大直徑區(qū)的表面，然后通過接觸發(fā)生熱傳遞，沿烘箱長度方向設置紗線導向元件，以便對紗線進行定位。
這種用于實施本發(fā)明工藝的烘箱的特征是，它在沿著紗線的軌跡上包括一個入口區(qū)，在這里進行輻射加熱；接下來是一個接觸加熱區(qū)；其后是用于改變紗線的軌跡但又不會阻止捻回退回的裝置，紗線的軌跡隨后又再次變得均勻，或為直線或為曲線；然后通過接觸和通過輻射對紗線進行一系列的熱處理，直至紗線離開烘箱；終區(qū)最好是一個輻射加熱區(qū)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，采用能夠進行高溫處理(600～800℃的量級)、長約1m、入口區(qū)和出口區(qū)各長100mm并可進行輻射加熱的烘箱，能使待處理紗線獲得極佳的紡織特性，特別適用于聚酯紗線。在這種烘箱上，位于入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)被設計成可進行上述形式的輻射加熱和接觸加熱的組合，各區(qū)的長度根據(jù)待處理的紗線進行調(diào)整。
有利的是，在這種型式的烘箱設計中，能夠?qū)崿F(xiàn)所述輻射加熱和接觸加熱組合的不同直徑的區(qū)是以與歐洲專利EP-A-578,589(該專利相應于US-A-5,332,882)的教導類似的方式實現(xiàn)的，該烘箱的設計使得被稱為“加熱裝置”的有源元件能夠容易地折下并再次裝上，或是在如洗洗，或在需要改變熱處理時用一個不同的裝置去更換特定結(jié)構(gòu)的加熱裝置，例如，在需要處理不同類型紗線時保持作業(yè)。
在這種用于實施本發(fā)明工藝的烘箱上，其設計是這樣的絕緣室和加熱裝置外面的外套的一個端面可以拆除，它支承著所有的接頭，以便向烘箱、其控制裝置等提供電力，加熱裝置的一端固定在所述可拆除的端面上，根據(jù)本發(fā)明的改進，所述能夠?qū)崿F(xiàn)輻射加熱和接觸加熱的組合的不同直徑的區(qū)由若干基礎模塊組成，這些模塊并置在圓形加熱器上，該加熱器的一端固定在所述烘箱套的可拆除的端面上，所述并置的模塊由一個定位和鎖定元件進行定位，所述元件本身固定在所述可拆除的端面上。
在這樣一種實施方案中，最好將烘箱設計成能處理兩根平行的紗線，由沿加熱組件長度方向分布的導紗器對位于穿過設在烘箱正面的小孔的入口點和穿過設在烘箱另一端的小孔的出口點之間的紗線進行導向，并在烘箱中定位，這樣的設計可以改變紗線的軌跡，紗線軌跡可以為直線形，或是最好沿烘箱的長度方向在入口區(qū)和出口區(qū)之間在直線形軌跡上形成兩個螺旋。
在這種類型的烘箱上，緊縮點位于入口區(qū)，或是在紗線正在升溫時或是當其已經(jīng)大致達到正常處理溫度時進行加熱，加熱是由紗線接觸的大直徑模塊進行，在離開該模塊后，紗線偏轉(zhuǎn)，從而在紗線的軌跡上，在緊縮點所處區(qū)域內(nèi)引起突然突變或改變。
因此，通過這種烘箱設計不僅可以對發(fā)生紗線牽伸的區(qū)域進行精確定位，而且可以針對各種類型的處理，調(diào)整加熱元件，僅需更換或組合基礎模塊，以便能通過接觸加熱和輻射加熱進行一系列加熱即可實現(xiàn)所述調(diào)整，烘箱的長度可根據(jù)紗線進行調(diào)整，而加熱區(qū)對于任何類型的紗線來說都一樣。
通過以下的說明可以更好地理解本發(fā)明及本發(fā)明的優(yōu)點，這些說明是結(jié)合附圖進行的，其中

圖1示意性地表示一個可以實施本發(fā)明工藝的機器的一個工位的側(cè)視圖；圖2示意性的表示一個烘箱的透視結(jié)構(gòu)，該烘箱還構(gòu)成本發(fā)明的一部分，根據(jù)本發(fā)明，它特別適于當紗線被牽伸時對紗線的緊縮點進行定位，該圖中示出了當紗線通過烘箱時的紗線軌跡；圖3是表示為實施本發(fā)明的工藝而特別設計的烘箱的加熱元件的詳細結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖4和5分別是包括一個圖3所示加熱元件的烘箱的分解透視圖和截面圖。
參見圖1，用于實施本發(fā)明工藝的機器的每個工位像任何假捻變形機一樣包括-一個用于供應未取向或部分取向的待處理紗線(2)的筒子架(1)；-一個喂給系統(tǒng)(3)，能夠以預定速度將紗線(2)輸送至變形區(qū)，變形區(qū)由一個烘箱(4)、一個冷卻帶(5)和一個假捻轉(zhuǎn)子(6)組成；-一個第二喂給系統(tǒng)(7)，其速度大于第一喂給系統(tǒng)(3)的速度，兩者的差值相應于待在紗線(2)上實施的牽伸程度；和-用于卷繞被牽伸和變形的紗線的裝置(R)，該裝置選擇性地位于一個熱定形烘箱后面，有一個第三喂給系統(tǒng)緊鄰所述接收裝置前面安裝。
根據(jù)本發(fā)明，該機器包括當紗線(2)在變形區(qū)的溫度升高時最好是在烘箱(4)內(nèi)、在接近其所達到的最佳處理溫度范圍時改變紗線的軌跡的裝置，與此同時，使得由轉(zhuǎn)子(6)所賦予的捻回退回到第一喂給系統(tǒng)(3)。
使得在牽伸階段對緊縮點進行定位成為可能的紗線軌跡上的這種突變，可以通過在紗線(2)進入烘箱(4)之前提供預熱裝置和軌跡偏轉(zhuǎn)裝置而實現(xiàn)。
不過，上述裝置最好與烘箱(4)整合成一體。
僅需對構(gòu)成上述專利US-A-5,193,293和US-A-5,332,882主題的烘箱加以調(diào)整，即可實現(xiàn)用于把緊縮點定位在烘箱里的裝置的整合，為了獲得這種對紗線軌跡改變而對其它類型已知烘箱結(jié)構(gòu)的改變不超出本發(fā)明的范圍。
一般，為了實施本發(fā)明，所用的烘箱最好包括一個加熱裝置(B)區(qū)，它包括一系列具有不同直徑D和d的柱形區(qū)(見圖2)，這些區(qū)彼此之間直接排成一條直線。當待處理的紗線(2)通過烘箱時，它被固定在距小直徑d部分恒定距離處，在這些區(qū)的升溫是通過輻射進行的，而紗線與大直徑D區(qū)的表面接觸。
為了定位紗線，沿烘箱的長度方向設置導向裝置。
根據(jù)本發(fā)明，加熱裝置(B)被設計成沿紗線(2)的軌跡分布，加熱裝置包括一個入口區(qū)(10)，用于輻射加熱；其后是一個第一區(qū)(11)，用于接觸加熱。在緊鄰用于接觸加熱的區(qū)(11)的下游設有一個導紗器(12)，它可以通過改變紗線的軌跡而對緊縮點進行定位，同時又不會阻止由轉(zhuǎn)子(6)所賦予的捻回退回，隨后所述軌跡又再次變得均勻，或為直線或為曲線，如圖2所示，在其離開烘箱的方向上有交替設置的接觸加熱區(qū)和輻射加熱區(qū)，理想的是，用于接觸加熱的終區(qū)(13)后面為一個輻射加熱區(qū)(14)。
圖3、4和5表示一種實施本發(fā)明工藝的烘箱的詳細結(jié)構(gòu)，其總體結(jié)構(gòu)為構(gòu)成US-A-5,332,882(EP-A-578,589)主題的那種類型。
它主要是由(見圖4和5)一個絕緣室構(gòu)成，其總的編號為(20)，該絕緣室由一塊耐火板(21)組成，耐火板外面為一個外套(22)，該外套包圍著一個按照本發(fā)明生產(chǎn)的加熱裝置(BQ)，由加熱裝置在腔室內(nèi)界定了待處理紗線從所述絕緣室中通過的縱向通道。
以目前這種方式，所述烘箱能夠同時處理兩根平行的紗線(2)。
由耐火材料制成的耐火板(21)最好為柱狀，并包括一個柱狀的凹部，以便安裝加熱元件(B)，加熱元件具有在圖3中以分解方式示出的結(jié)構(gòu)。
在本實施方案中，加熱元件(B)的一端固定在所述外套的一個端面(16)上，該端面可以拆除，并支承著接頭(17)，以便能夠為烘箱及其控制裝置提供電力。
加熱裝置(B)被設計成有一系列具有不同直徑D和d的區(qū)，使紗線(2)與大直徑D區(qū)接觸，以傳導方式傳熱；并與小直徑d區(qū)保持分離，以輻射方式傳熱。
紗線(2)在烘箱內(nèi)通過導紗裝置(30、31、32)在通過設在烘箱的端面(16)上的小孔(18)的入口點和通過設在烘箱的另一端的小孔(19)的出口點之間進行導向和定位。所述導紗裝置分布在加熱組件的長度方向上，并使其能夠限定紗線的通道，以使其在烘箱的部分長度方向上(圖示是在入口區(qū)(10)和出口區(qū)(14))為直線形，而在一個或幾個連續(xù)的區(qū)內(nèi)(圖示是在兩個中間區(qū))為螺旋形。
根據(jù)本發(fā)明，紗線與大直徑D區(qū)保持切向接觸，在這里是通過接觸加熱，而與小直徑d區(qū)保持分離，在這里是通過輻射加熱。
為了實施本發(fā)明的方法，在這種實施方案中，紗線在烘箱里的軌跡是通過大直徑D的第一模塊(11)和第一導紗元件(30)的共同作用而突然改變的，導紗裝置(30)被設計成使紗線沿模塊(11)的邊緣(11a)處偏導，該邊緣隨后起著導紗裝置(12)的作用，從而可以在該區(qū)內(nèi)對緊縮點進行定位。紗線與該第一模塊(11)接觸的區(qū)的長度可因紗線的性質(zhì)而變化，而且一般為2-10cm。
在這種類型的烘箱中，加熱元件(13)被設計成在圖3中示意性地示出的形式，而且主要是由一個柱狀加熱器(15)組成，由虛線表示，該加熱裝置包括一個或幾個通過模制而嵌入于基質(zhì)中的電阻器。該加熱器還包括一個熱偶元件，可以精確控制溫度。根據(jù)要實施的處理，可將電阻器設計成不同形式，例如，可以使得在整個烘箱長度上具有相同的溫度，或具有變化的溫度，在這種場合，可以將兩個電阻器平行設置，兩者可以具有相同的長度或是沿烘箱的長度一個相對另一個是交錯的。
在該實施方案中，為了形成一系列不同直徑的區(qū)，所采用的基礎模塊的長度可根據(jù)待進行的處理加以調(diào)整，這些模塊能以在加熱器(10)上滑動的方式安裝在一起，并由其構(gòu)成具有不同直徑d和D的柱形表面。每個模塊本身可構(gòu)成一個小直徑d區(qū)，或一個大直徑D區(qū)，或是為交替的大直徑D區(qū)與小直徑d區(qū)的組合，如圖3所示。
各模塊的內(nèi)徑與熱電阻(15)的外徑相當，這僅需通過模塊在電阻上的滑動即可安裝在一起。
通過這種設計，可以根據(jù)待實施的熱處理和待處理的紗線類型調(diào)整烘箱的結(jié)構(gòu)。
可以用任何合適裝置，例如鎖緊圈或螺紋件將各個模塊和導紗裝置固定在加熱器(10)周圍的位置上，用固定在入口面(16)上的拉桿(17)防止各模塊的縱向運動，拉桿的端部(33)嵌入設在出口導紗器(32)上的缺口(34)內(nèi)。第一模塊(11)相對于烘箱入口的位置是通過合適長度的墊圈(35)加以調(diào)整的，因而可以限定一個入口區(qū)(10)，在這里通過輻射加熱，其長度可根據(jù)需要加以調(diào)整。
通過這種設計，加熱器可以通過改變大直徑D區(qū)和小直徑d區(qū)的長度和改變其在烘箱長度方向上的位置很容易地適應處理條件和待處理的材料。
這種類型的烘箱可以對任何類型的人造紗線，包括聚酯紗線進行牽伸/變形作業(yè)，在牽伸階段可以對紗線的緊縮點進行全面定位。
然而，通過以下非限定性具體實施方案的例子，可以使本發(fā)明工藝的實施變得更清楚。
實施例用圖1所示的假捻牽伸變形機處理一種部分取向的聚酯紗線，這種紗線包括34根長絲，在處理之前的線性密度為167分特。
該機器上裝有一個長100cm的高溫烘箱，具有在圖2中示意性地示出的結(jié)構(gòu)，它有一個20cm長的入口區(qū)(10)，在這里可以進行輻射加熱，隨后是一個2cm的直徑為D的區(qū)(11)，可以通過接觸加熱。在接觸加熱區(qū)(11)之后，由導紗器(30)偏轉(zhuǎn)紗線(2)的軌跡，從而導致其相對所述表面(11)的偏轉(zhuǎn)，以便能夠定位緊縮點。偏轉(zhuǎn)導紗器(30)的下游設有一系列長度分別為1.2cm和5.5cm的直徑為D的區(qū)和直徑為d的區(qū)，紗線在接近其離開烘箱的位置處軌跡是均勻的，或為直線形，或為曲線形。直徑為D的終區(qū)(13)之后是一個直徑為d，長度為16cm的區(qū)(14)，在這里進行輻射加熱。
將嵌入在加熱裝置里的加熱元件加熱至600℃的溫度，該加熱元件在圖2中未示出。
在烘箱之后是一個1.25m長的冷卻區(qū)(5)和一個外部摩擦假捻轉(zhuǎn)子(6)，該轉(zhuǎn)子以11,000rpm的速度轉(zhuǎn)動，由陶瓷圓盤構(gòu)成。
將輸送裝置(7)的輸出速度調(diào)至1000m/分，使牽伸比為1.73。
在輸送裝置(7)的下游設有一個常規(guī)的定型烘箱，該烘箱在圖1中未示出，其長度為1.20m，并加熱至200℃溫度。
卷繞速度為980m/分。
以這種方式實施本發(fā)明的工藝，所獲得的紗線具有以下特性強度650g伸長度22％彈性27％卷曲度18％穩(wěn)定性85％本發(fā)明的機器可以在工業(yè)化生產(chǎn)中避免斷裂端，并在從一臺機器到另一臺機器的各處理位置之間可以進行極均勻的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.可以在一臺機器上實施的牽伸/假捻變形工藝，該機器由若干安裝在一個支架上的相同工位以已知方式組成，各工位在紗線處理期間沿紗線運動方向包括·一個用于供應待處理的未取向或部分取向的紗線(2)的筒子架(1)；·一個喂給系統(tǒng)(3)，能夠以預定速度將紗線(2)輸送至變形區(qū)，變形區(qū)由一個烘箱(4)、一個冷卻帶(5)和一個假捻轉(zhuǎn)子(6)組成；·一個第二喂給系統(tǒng)(7)，其速度大于所述第一喂給系統(tǒng)(3)的速度，兩者的速度差值相應于待在紗線(2)上實施的拉伸程度；·用于卷繞被拉伸和變形紗線的裝置，該裝置選擇性地位于一個熱定形烘箱后面，有一個第三喂給系統(tǒng)緊鄰著所述接收裝置前面安裝；其特征在于牽伸階段紗線上的緊縮點是通過突然突變或改變紗線(2)的軌跡，同時在變形區(qū)升高溫度而進行定位的，其做法是將紗線壓緊在一個表面或元件(11)上，使得由轉(zhuǎn)子(6)所賦予的捻回退回到第一喂給系統(tǒng)(3)。
2.如權(quán)利要求1的工藝，其特征在于所述能夠定位緊縮點的突變或改變紗線(2)的軌跡是在紗線進入烘箱(5)區(qū)之前由其它的紗線(2)預熱裝置和軌跡偏移裝置完成的。
3.如權(quán)利要求1的工藝，其特征在于所述紗線(2)軌跡的突變或改變是在工作烘箱(5)中進行的，此時紗線(2)正在升溫，或是接近其在烘箱中最佳處理溫度的范圍。
4.用于實施權(quán)利要求1和3中的一項所述工藝的烘箱，包括一個加熱裝置(B)區(qū)，它包括一系列具有不同直徑d和D的柱形區(qū)，這些區(qū)彼此之間直接排成一線，待處理的紗線(2)被保持在距小直徑d區(qū)外表面距離恒定的位置，以使得該區(qū)內(nèi)紗線(2)的升溫是通過輻射進行，而紗線與大直徑D區(qū)的表面接觸，這里的熱傳遞是通過接觸進行的，沿烘箱的長度設有導紗元件，以便定位紗線，其特征在于該烘箱沿紗線(2)的軌跡包括一個入口區(qū)(10)，在這里進行輻射加熱；隨后是一個接觸加熱區(qū)(11)；其后是能夠改變紗線(2)軌跡的裝置(12)，而且，該裝置不會阻止捻回退回，紗線的軌跡隨后又變得均勻，或為直線形，或為曲線形；然后，在接近紗線(2)離開烘箱的位置通過接觸和輻射對紗線進行一系列熱處理；終區(qū)(14)最好為一個輻射加熱區(qū)。
5.如權(quán)利要求4的烘箱，其特征在于所述能夠進行輻射加熱和接觸加熱的組合的不同直徑(d，D)的區(qū)由若干基礎模塊組成，這些模塊并列安裝在柱形加熱器(15)上面，其一端固定在烘箱外套的可拆下的端面(16)上，沿加熱裝置并列的模塊由定位和鎖定元件(17)進行定位，元件(17)本身也固定在可拆下的端面(16)上。
6.如權(quán)利要求5的烘箱，其特征在于它被設計成用于處理兩根平行紗線(2)，在烘箱里，在通過設置在烘箱端面(16)的小孔的入口點和通過設置在烘箱另一端的小孔的出口點之間，由沿加熱組件長度方向上的導紗裝置(30，31，32)對紗線進行導向和定位。
7.如權(quán)利要求6的加熱裝置，其特征在于烘箱里的紗線軌跡是由直徑為D的模塊(11)改變的，該模塊與導紗器(30)一起使紗線(2)向著模塊(11)的另一個邊緣(11a)偏轉(zhuǎn)。
全文摘要
牽伸/假捻變形工藝。在處理紗線(2)的過程中，牽伸階段紗線上的緊縮點是通過突然突變或改變紗線的軌跡，同時在變形區(qū)升高紗線的溫度而進行定位的，其做法是將紗線壓緊在一個表面或元件(11)上，使得由轉(zhuǎn)子所賦予的捻回退回到第一喂給系統(tǒng)。有利地是，所述紗線(2)軌跡的改變是在工作烘箱中進行的，此時紗線正在升溫，或是接近其在烘箱內(nèi)最佳處理溫度的范圍。
文檔編號D02G1/02GK1164262SQ95196378
公開日1997年11月5日 申請日期1995年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月22日
發(fā)明者G·梅特斯·加貝爾德, P·邁拉貝爾 申請人:Icbt·羅阿內(nèi)公司