CN1005199B - 丝传送和变形用的喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种变形喷嘴由进给部分和填塞箱部分组成，这二部分中心彼此对准。进给部分由中心半喷嘴１２及外侧半喷嘴１３二部分构成，在其分割面上形成了走丝通道，热射流吹进走丝通道１，填塞箱是一个具有多孔壁的开了缝的管子。缝隙２８位于分割面９所在的平面内，并在径向施加于管子的压力下开闭或用一金属片４６插入缝隙将其关闭。

Description

丝传送和变形用的喷嘴

本发明是关于丝在传送和/或变形中所使用的喷嘴。这种喷嘴由进给部分和一个堵塞箱组成。进给部分用于将丝在高速度下输送进填塞室并以高速加热喷气冲击丝。进给部分具有一个走丝通道，此走丝通道经溢流孔和环形通道与气体进口相联接，溢流孔位于锥体的外表面上。为了便于挂丝（纱线接头），把喷嘴沿一个轴向平面分割开（请参阅US3854177）。

在纺速很高，例如每分钟2000米或更高的化学纤维纺丝车间的应用中，由于丝必须用吸枪经低压吸进喷嘴，所以将丝穿进送丝喷嘴或变形喷咀是个相当困难的问题。为了简化穿丝过程，缩短时间，解决上述问题，人们作了大量的努力，如DE-OS 2817487或EP-A 0065726中所述。

本专利文件中所介绍的方法和装置就是用于穿丝的喷嘴。丝或辅助用丝被吸进喷嘴。在以很高的丝速运行的方法和装置中，将丝吸入喷嘴是不可能的，这是因为喷嘴的几何形状通不过高速吸流。也曾有人设计了一些喷嘴（例如US 3854177），这些喷嘴在走丝通道的轴向平面分割开，运行中的丝以与其运行方向垂直的方向导入喷嘴。但是走丝通道和环形通道的几何形状，特别是溢流孔的几何形状，却受到损坏，致使喷嘴的传送和变形功能不能令人满意。

其他挂丝用的可以开启的喷嘴已在GB-PS 872 234和美国专利文件2 938 527及3199 339中介绍。这类喷嘴是用于丝的卷曲和起圈以提高膨松度的。

US-PS 4 453 298介绍的是一种空气变形用的喷嘴，带有堵塞箱，用于丝的变形。在这种喷嘴的环形通道上接有许多斜孔，这些圆孔与走丝通道成锐角进入混合室，在混合室与走丝通道相接。这种喷嘴在轴向平面被分割开，在向走丝通道喂丝的时候可以打开。这种喷嘴的缺点是：环形通道在一个插件的周围，为了打开喷嘴，这个插件也必须在轴向平面割成两半，这就要求插件的制造精度很高，插件的两半固定在喷嘴的相应部分时配合要非常准确。

本发明的主要任务是要克服以前各种装置和方法的缺点，开发一种能够打开的喷嘴，这种喷嘴在不影响其效能的情况下，能够保证简单快速地将丝穿入喷嘴。在喷嘴中，吹风介质从分配器通道的四周进入混合通道，不需使用轴向分割的插件。

本发明的另一目的在于，一方面提供一种变形喷嘴进给部分的是最佳设计，另一方面提供堵塞箱的最佳设计。本发明是对欧洲专利申请，申请号为108205，123072，23360，110359所介绍的变形喷嘴的改进。这些变形喷嘴由在工作时紧紧压在一起的二半组成。因此要求喷嘴在全长有相同的刚性。这与堵塞箱的要求相反，堵塞箱具有缝隙、洞或类似的孔眼，喷射到在堵塞箱中所形成的丝塞的热流可以在阻碍或节流不太大的情况下从这些缝隙或孔逸出。

在本发明中，变形喷嘴由进给部分和堵塞箱组成，进给部分用于输送丝和以热射流喷射到丝上。进给部分和堵塞箱是单独的部件，压缩空气通过它们。仅仅进给部分分成固定和活动的二部分，在这二部分紧靠在一起的情况下形成走丝通道。堵塞箱是一个管子，管子壁上有一个纵向的穿丝缝，穿丝缝位于进给部分固定和活动部分之间的接合面所在的平面内。

本发明考虑到了在以高速，高温的热射流冲击丝时要给予丝很高的热能和动能。因此必须避免在一定的压力条件下的热流的泄漏。然而对于堵塞箱，本发明的设计却是促使热流逸出。因而，堵塞箱部分是一个薄壁管，其刚性较弱。

另一方面，进给部分由二个块体构成，这二个块体具有二个全等的面。这些块在其全等的面上相接合并在它们之间形成走丝通道。二个块体用铰链连接起来，在工作期间以很大的力将它们彼此压紧。此外，本发明喷嘴的特征是综合了热流通道所具有的特点。

特征之一是溢流孔至少由一个、最好由三个或四个单圆孔所构成，这些圆孔从走丝通道引出与环形通道相接。另一个特征是吹风介质所用的环形通道的构成，即在垂直于喷嘴分割面的平面内走丝通道两侧设置了两个环形通道圆孔，二个孔自身的端头相互联接，或经位于同一平面上的其他联接孔联接，从而形成一多边形环形通道，此环形通道环绕走丝通道，联接在压缩空气的进风通道上。

位于锥体外表面上的斜孔构成的溢流通道从多边形环形通道引出，最好接在凸肩上，狭窄的走丝通道入口区经此凸肩过渡到宽阔终端区。

为了构成双喷嘴，制成一个菱形体式的中心半喷嘴，其横断面呈等腰三角形，最好是直角三角形或这种形状的局部。中心半喷嘴在其含有直角的两个全等的侧面上各装有另外一个直角等腰三角形的菱形体（外菱形体），即第二个相应的半喷嘴。每个接触面内都有一个走丝通道。按本发明，两个半喷嘴均能相互对分割平面作垂直运动，最好用铰链做成活动联接。铰链的结构型式使两个半喷嘴能紧紧地贴合在一起，其构成的方法是，在分割之前，在两个半喷嘴内平行于走丝通道钻一个孔，然后再分割喷嘴，分割时，分割面要通过走丝通道的轴，并基本要通过铰链孔的轴。然后将一个作为铰链的销子插入铰链孔内。在靠近铰链孔的半喷嘴分割面的未端加工出一个小小的10-30°倒棱，最好为10-20°，使喷嘴能作小角度（视倒棱的大小而定）的开启。这样，不需要将丝线切断就能使正在运行的丝以垂直于它的运行方向导入或吸入走丝通道。

联接在混合通道和散射体上的堵塞箱安装在固定的中心半喷嘴上，联接的方法是用法兰或螺丝上紧。填塞箱上有排泄压缩空气的轴向缝隙和一个贯穿堵塞箱全长的穿丝缝隙，此缝隙最好位于半喷嘴的分割面内，并在一般变形运行中利用机械或液压的作用保持关闭状态。在穿丝的时候，压力松开，堵塞箱的可弯曲的壁被弹回，穿丝缝隙随即开启。

按本发明制成的喷嘴包在一个保温室内，此保温室被加热，从而使喷嘴在穿丝过程中不致变冷。保温室的前部有一个或多个门，最好半喷嘴中的一个与门相连，以便使喷嘴和保温室同时开关。

由于能够打开的半喷嘴与门相连，以及由于门的连锁作用使能打开的半喷嘴与固定的半喷嘴相互挤压严密，所以保温室也即加热室和装在其中的喷嘴操作很方便。

为了产生压紧力，可采用气动或液压的伺服动力机构。

还考虑到，在门开启时另一个装置也同时动作，使吹风介质（压缩空气）进入喷嘴分配器通道的进入量完全中断或使其流量降得很低，以低流量为优。这一过程可用装在压缩空气管道内的多通路阀门的转换来实现。转换时，用可调减压阀将压缩空气经旁路管送至分配器通道。这种方法的优点是，喷嘴体在穿丝或清洗喷嘴时可保持加热，仅比正常稍冷一点，喷嘴关闭后可立即投入运行。

下面用一个实施例对本发明作进一步的介绍。

其中：

图1 喷嘴的纵断面图

图2 双喷嘴的横断面图

图3a，b 两个喷嘴改形结构的横断面图

图4 装有堵塞箱和导出堵塞丝的送丝装置的双喷咀的纵断面图

图5 图4填塞箱的横断面图

图6 类似图4所示喷咀的纵断面图

图7 图6所示堵塞箱的横断面图

图1表示图2中不带保温室的喷嘴的纵断面图。喷嘴具有一个走丝通道1，丝（未画出）以走丝方向2穿过此走丝通道。走丝通道1延伸到凸肩3，走丝通道的狭窄入口区经此凸肩过渡到宽阔的区域4。联接宽阔区域4的是一个作为扩散体的锥形出口区5和堵塞箱23，用于丝的堵塞。在凸肩3的位置上，四个溢流孔6汇聚入走丝通道。这些溢流孔来自组成环形通道的四个圆孔8，四个圆孔位于溢流孔口之上与走丝通道垂直的平面内。圆孔8组成围绕走丝通道的多边形。此环形通道8经进风通道10联接在进气口上。热空气、饱和蒸汽或热蒸汽经进气通道10导入。

图2为用于两根丝传送和变形的可分开的双喷嘴。右边的喷嘴呈开启状况，左边的呈闭合状态。双喷嘴是由一长方六面体块制成的，在横断面图中，其纵侧比横侧长一倍即长比宽大一倍，这样，二个并列的喷嘴各具有一正方形断面，现在把这个长方体沿两个正方形的对角线切开。这样，就形成了菱形体的中心式半喷嘴12，其横断面是等腰三角形，这里为直角等腰三角形。两个外侧的半喷嘴也同样是直角的等腰菱形。用钻、铣、扩孔等方法在二个半喷嘴12和13内加工出走丝通道1及铰链孔11，从而在每个接触面上形成了走丝通道1和半个铰链孔。至少在一个分割面靠近铰链孔的末端要有一个小倒棱14（例如10至20°）。以使喷嘴能以相应的角度开启。在两个外侧半喷嘴13和中心式半喷咀12内，各钻两个盲孔，盲孔位于与走丝通道垂直的平面内，走丝通道1的两侧。每个圆孔与分割面形成锐角，图示为45°，从而使圆孔的末端相迂。这些圆孔形成了每个喷嘴环绕走丝通道1的环形通道8。每个环行通道8与吹风介质传送孔的进风通道10相连。从每个走丝通道出发各钻四个单独的圆孔作为溢流通道6。这些圆孔位于锐角锥体的外壳上，相互错位90°，从相应的走丝通道出发，与构成环形通道8的圆孔相接。外侧的半喷嘴13放置在中心半喷嘴12上，作为铰链的销子插进铰链圆孔11内。两部分半喷咀在弹簧18的作用下相互挤压在一起。利用外侧半喷嘴的每个分割面靠铰链孔11的末端上所加工出的倒棱14使喷嘴能够作小角度开启（视倒棱大小而定）。双喷嘴放在被加热的保温室15内。保温室的前部有一个门16。外侧的半喷嘴13用一个关闭杆17与门相连，从而使喷嘴与保温室能同时开关。保温室和外侧半喷嘴的侧面19之间装有弹簧18，用于支撑外侧的半喷嘴。这样，不需将丝剪断或吸抽，就能将两根正在运行的丝以垂直于它们运行的方向导入相应的走丝通道内。此时，中心半喷嘴12的前缘将丝分隔开。中心半喷嘴具有一个用于环形通道进气的中心接口，或如图中所示具有二个偏心接口。

为了防止在打开喷嘴把丝穿进多边形的环形通道8的支路按角度相互交织在其上的分割面9内时压缩空气在高工作压力下泄出，以及为了保证在维护打开的喷嘴时，例如在清理残余的废丝或尾丝时，对操作人员不危险，一定要采取专门措施。对此所应采取的最好措施是，在压缩空气输入通道10内安装一个闭锁装置，此闭锁装置可根据压力传感器所采集到的环形通道8内的压力降而自动关闭。也可以用减压装置打开旁路管道，使少量吹风介质在对环形通道8进行控制的条件下经旁路管导出，以避免空气变形喷嘴严重冷却。吹风介质的闭锁装置也属本发明的范围，此闭锁装置位于进风通道10内，与保温室15的门之锁紧和放松作用是连系起来的，方法是操作一限制开关，从而使闭锁装置的执行机构，例如多通阀，接通于带有减压器的旁路管道。

图3a和3b是与图1和图2所示的喷嘴基本相似的喷嘴横断面图，仅环形通道8的结构略有不同。

在这种喷嘴的结构中，盲孔20系从走丝通道两侧的分割面9出发，进入两个半喷嘴，与分割面成锐角（图3a）或直角（图3b），从而形成环形通道。然后喷嘴沿分割面9被分开，接着，例如用铣的方法在两个半边铣出走丝通道1。然后，以上述方法加工出四个环形通道圆孔20。各个环形通道圆孔20的末端经两个联接圆孔21相互联接，联接圆孔与分割平面及与这些通道圆孔所共有的平面平行。这两个联接圆孔21又用螺纹堵头22封闭。

四个溢流通道6和7是从走丝通道1联接环形通道的联接圆孔。按照图3a和3b，溢流通道在环形通道的各个圆孔20、21相互联接的位置与环形通道相接。喷嘴有一中心空气接口10。

从各个示意图中可看出，从分割面9出来的组成环形通道8或一部分环形通道8的圆孔均连通在分割平面内。

图4为图2所示带有保温室15以及外侧半喷嘴被略去的变形装置。所看见的仅仅是中心半喷嘴12的左侧，安装于固定的半喷嘴12上的堵塞箱以及抽取在堵塞箱中形成的丝塞的传送机构之型辊24。

堵塞箱的结构为带有缝隙的管子，在其上部和中部的四周分布着纵向缝隙25或孔洞，输送丝所用的吹风介质经过这些缝隙或孔洞逸出。在出口区，缝隙25被一个带有法兰形的挡板27的衬套挡住，以防止丝塞的单丝附着在开了缝的管壁上。关于堵塞箱的其它细节可参看德国专利DE-U7723587说明书。

堵塞箱23具有一条穿丝缝28，它穿透其管壁并延伸于堵塞箱23的整个长度上，衬套26插在该箱的末端。穿丝缝28和堵塞箱的轴线位于喷嘴进给部分的接合面9所在的同一平面内。填塞箱23仅仅固定于固定的中心喷嘴12上，因此未在图4中示出的外侧半喷嘴可以打开以及关闭，并相应于堵塞箱运动。另一方向，堵塞箱壁与活动的外侧半喷嘴13搭接的那部分也是可以活动的，它的活动可以使穿丝缝28打开以及关闭。为了关闭堵塞箱23的穿丝缝28，采用适用的压力装置，它分布在堵塞箱23的长度上。压力装置产生的压力垂直于喷嘴分割面。这种压力装置可以是机械压力螺丝或如图5中所示的汽缸-活塞单元，压力装置支承在机架上。堵塞箱可以具有其它的延伸于其纵向的径向缝隙以增加堵塞箱的柔性。（托架30用于产生平衡压力装置29的反力）。当汽缸-活塞装置泄载时，开了缝的管壁和衬套26恢复到它们的正常位置，则穿丝缝28打开，执行挂丝操作。

应该提到，如图2所示的双喷嘴有另一个堵塞箱，它对着另一个走丝通道1。这一填塞箱的安置使其穿丝缝处于另一半喷嘴的分割面所在的平面内。这意味着，二个填塞箱的穿丝缝错开90°。

图6和图7所示的空气变形喷嘴基本上与图2至图5所示的喷嘴相似。其进给部分与图4所示相同。图4进给部分的说明仅应用于图6的进给部分。从图7中可以看出，填塞箱23的箱壁有一个附加的缝隙45，它径向对着穿丝缝，并一直延伸到填塞箱出口端衬套26的未端，由此使填塞箱具有柔性。

填塞箱23也与图4和图5中的填塞箱相对应，其说明也可参见这些图的说明。为了关闭填塞箱的穿丝缝28，采用一个金属片46。这一金属片的宽度与缝隙的宽度相适应，使空气能像通过纵向缝隙25一样从该缝隙中逸出，而且该片应很容易插到缝中，并很容易地取出来。金属片的长度要与填塞箱23的长度相适应。要采用适当的装置将金属片固定于其工作时应处位置，例如用一个销钉49，垂直作用于金属片46的后背上，并可以活动，如图中以49及箭头50所示。为了要使金属片46处于其非工作状态的位置，如图7所示的位置，销钉可以移出。另一方面，由靠近进给部分下表面的金属片通过支承47、枢轴48固定其工作时的位置。

Claims (19)

1、一种丝的传送和变形用的喷嘴，它具有走丝通道，此通道经一环形通道和位于锥体外表面的溢流孔与气体进口相连，喷嘴由进口部分和堵塞箱构成，进口部分依靠热射流将运行的丝送入上述的走丝通道，而堵塞箱对准走丝通道安装，用于将丝输送到该丝在堵塞箱中所形成的丝塞上，并将该丝塞送到填塞箱的出口，这里允许上述的热流从堵塞箱侧向排出，为了便于挂丝，在走丝通道的轴向平面把喷嘴分成两半;溢流孔至少由一个斜向钻成的孔（孔6）构成，该孔从走丝通道（1）引出接在环形通道上，变形喷嘴由用于送丝和以热射流冲击丝的进给部分和填塞箱构成，其中进给部分和填塞箱部分在机械上是独立的两个部件，压缩空气通过它们，进给部分由固定部分和活动部分组成，当二部分紧靠在一起时，形成走丝通道，

其特征在于：

堵塞箱是一个管子，在管壁上有纵向的穿丝缝，该缝位于进给部分的固定部分和活动部分之间的接合面所在的平面内。

2、根据权利要求1的喷嘴，其特征为;位于与走丝通道（1）垂直的平面上的环形通道圆孔垂直或斜向通至分割面（9）。

3、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

环形通道圆孔（8）是盲孔，它们的末端相互连接。

4、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

喷嘴的分割面（9）位于由环形通道圆孔（20，21）组成的多边形的对角线上，多边形的角至走丝通道（1）的距离最好相等。

5、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

喷嘴体的横断面为正方形，在对角线上被分割开。

6、根据上述权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

斜孔（6）接在凸肩（3）上，然后进入走丝通道（1），狭窄的走丝通道入口区经比凸肩过渡到开阔终端区（4）。

7、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

为了构成双喷嘴，制成了一个菱形体形式的中心半喷嘴（12），其横断面基本上是等腰三角形，最好是直角等腰三角形。

各个外侧的半喷嘴（13）座落在含有直角的二个全等的侧面上，该半喷嘴最好作成等腰或直角等腰三角形的菱形体。中心半喷嘴（12）的对接面和相应的外侧半喷嘴（13）的相应对接面是全等的，并构成分割面中的走丝通道（1）。

8、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

在半喷嘴（12，13）的分割面（9）上，有一个铰链孔（11），孔内插有一个起铰链作用的销子。

9、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

至少在一个半喷嘴的分割面上靠近铰链孔（11）的末端具有倒棱（14）。

10、根据权利要求7的喷嘴，其特征为：

中心半喷嘴（12）具有一个中心的或二个偏心的连接于走丝通道（1）的气体接口（10）。

11、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

喷嘴体装在一个保温室（15）内。

12、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

保温室（15）内部是被加热的。

13、根据权利要求11的喷嘴，其特征为：

保温室（15）至少有一个用于开启的门，外侧的半喷嘴（13）与此门相连。

14、根据权利要求13的喷嘴，其特征为：

由于保温室（15）内（16）的连锁作用，半喷嘴（12，13）相互被紧紧地挤压在一起。

15、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

堵塞箱（23）装在进给部分固定的半喷嘴（12）上并对准走丝通道（1），堵塞箱上有一个贯穿于其全长上的穿丝缝，该缝位于喷嘴进给部分上固定的半喷嘴（12）和活动的半喷嘴（13）的分割（结合）面所在的平面内。

16、根据权利要求1或2的喷嘴，其特征为：

堵塞箱上带有幅射状的缝隙（25）或孔眼，用于排泄从走丝通道逸出的压缩空气。

17、根据权利要求15的喷嘴，其特征为：

堵塞箱（23）的穿丝缝（28）可以用垂直于喷嘴分割面（9）作用于堵塞箱壁的动力装置（29）将其封闭。

18、根据权利要求15的喷嘴，其特征为：

堵塞箱（23）的箱壁至少有一个附加的缝隙（45），它最好径向对着穿丝缝（28），并一直延伸到堵塞箱出口端衬套（26）的末端，由此使堵塞箱具有柔性。

19、根据权利要求15的喷嘴，其特征为：

堵塞箱（23）的穿丝缝（28）可用一能插入的薄片（46）封住。

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