專利名稱：用于彈性纖維的絡(luò)筒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將彈性纖維卷繞成筒子紗的絡(luò)筒機(jī)及，尤其涉及一種特殊幾何形狀的絡(luò)筒機(jī)，其中在纖維卷繞在筒子上之前，穿過(guò)兩個(gè)羅拉之間的基本上恒定的距離。
美國(guó)專利4052019披露了用于從先前繞好的筒子紗復(fù)繞到卷軸上的裝置，但這種裝置不適用于筒子紗的高速、橫向卷繞。
日本專利JP02-628969-B2披露了具有卷曲羅拉和傳動(dòng)羅拉的絡(luò)筒機(jī)，其中在卷繞期間筒子上產(chǎn)生纖維松弛。在卷曲羅拉之后，使纖維穿過(guò)斜紋編帶機(jī)，然后以多于卷繞速度的1.1倍的速度，通過(guò)使用傳動(dòng)羅拉過(guò)量喂入繞線筒將纖維卷繞到繞線筒上。卷曲羅拉的速度大于或者等于卷繞速度。該絡(luò)筒機(jī)的幾何形狀隨著卷繞纖維的筒子紗增大，卷曲羅拉與筒子間單纖維的長(zhǎng)度減少，導(dǎo)致在卷繞期間鋪層寬度與螺旋角增大且卷裝形狀反而不良。而且為了防止增大的筒子紗接觸卷曲羅拉，卷曲羅拉與卷裝筒間單纖維長(zhǎng)度最初必須大，以使有用的橫向圖案滯留非常困難，缺陷還可由離卷曲羅拉的橫向距離大造成?；谙嗨频目紤]，美國(guó)專利3861607披露的絡(luò)筒機(jī)要求兩橫動(dòng)裝置配合極度精確，歐洲專利申請(qǐng)EP0927694披露的復(fù)雜絡(luò)筒機(jī)也不能使人滿意。
仍然需要改進(jìn)的用于彈性纖維的絡(luò)筒機(jī)。


圖1、2和3簡(jiǎn)要說(shuō)明了本發(fā)明絡(luò)筒機(jī)的三種可能的幾何形狀。
圖1A示出了圖1的詳圖。
圖4簡(jiǎn)要的說(shuō)明了設(shè)置在擺動(dòng)臂上的橫動(dòng)羅拉、拉出羅拉、和接觸羅拉的幾何形狀。
本發(fā)明的具體描述“彈性纖維”意思是一種單纖維，所述單纖維具有斷裂伸長(zhǎng)率超過(guò)100％而與任何卷曲無(wú)關(guān)，并且當(dāng)將其拉伸、放松時(shí)迅速而強(qiáng)行回縮到基本上是其原始長(zhǎng)度。這類纖維包括橡膠纖維、斯潘德克斯彈性纖維(聚氨基甲酸乙酯彈性纖維)、聚醚酯纖維與彈性酯(elastoester)。“自由纖維長(zhǎng)度”意思是在纖維第一次接觸接觸羅拉表面的點(diǎn)與其脫離拉出羅拉表面的點(diǎn)之間纖維動(dòng)程?！昂愣ㄗ杂衫w維長(zhǎng)度”意思是在整個(gè)筒子紗的卷繞上自由纖維長(zhǎng)度基本上不變。圍繞羅拉的“包角”是兩個(gè)以羅拉中心作為共同點(diǎn)且分別經(jīng)過(guò)纖維第一次接觸羅拉表面的點(diǎn)與纖維脫離羅拉表面的點(diǎn)畫(huà)出的交叉假想線間夾角。卷繞在供紗筒上彈性纖維的“卷裝松弛率”可以按纖維在紗筒上具有的拉伸長(zhǎng)度與脫離紗筒后的松弛長(zhǎng)度間的差值除以拉伸長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算。
已發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用拉出羅拉可以接近橫動(dòng)裝置并以特定關(guān)系接近接觸羅拉設(shè)置的絡(luò)筒機(jī)，可獲得穩(wěn)定的卷繞圖案、良好的卷裝形狀以及低的卷裝松弛率。設(shè)置后者使得在纖維卷繞到卷裝筒上前纖維至少通過(guò)繞接觸羅拉的部分圈。由于自由纖維長(zhǎng)度與纖維卷裝筒的大小無(wú)關(guān)且兩羅拉的位置可彼此相對(duì)固定和非常靠近，所以拉出羅拉與接觸羅拉間的自由纖維長(zhǎng)度可基本上保持恒定(即，在約±5％的范圍內(nèi))；因而橫向圖案也保持恒定。當(dāng)然，如下文說(shuō)明的，可預(yù)先故意選擇變化量。
通過(guò)將橫向件極接近拉出羅拉表面(如，1.0-3.0厘米，通常約1.8厘米)來(lái)改進(jìn)橫向?qū)Ъ喥?、拉出羅拉、接觸羅拉及卷裝筒間所要求的橫向圖案的精確轉(zhuǎn)移。由于在纖維接觸卷裝筒前它就接觸了接觸羅拉，還可改進(jìn)橫向圖案精確轉(zhuǎn)移，并且接觸羅拉可與拉出羅拉固定，且非?？拷O(shè)置，使得自由纖維長(zhǎng)度(拉出羅拉與接觸羅拉之間)可非常短且基本保持恒定。(自由纖維長(zhǎng)度可略有不同，差別高達(dá)約±5％，并且以反向倒轉(zhuǎn)每一橫向移動(dòng)，但不是卷裝筒增大的結(jié)果。)因而，在橫向圖案末保持限定得很好的倒轉(zhuǎn)，且可在貫穿整個(gè)卷裝筒卷繞工藝的卷裝筒上獲得所要求的螺旋角及鋪層寬度。
繞拉出羅拉和接觸羅拉的包角最好較小以使絡(luò)筒機(jī)的尺寸及卷筒包裝不理想的可能性降低到最小，然而，纖維還必須具有充分的羅拉接觸時(shí)間及因而具有的足夠大的羅拉包角以達(dá)到羅拉速度。在本發(fā)明中，纖維繞拉出羅拉和接觸羅拉的包角通常分別是45°-210°，更好的是約60-150°，最好是約60-100°。自由纖維長(zhǎng)度的下限主要由拉出羅拉與接觸羅拉的直徑與兩羅拉之間的距離來(lái)確定。因而，對(duì)于直徑約2英寸(5.1厘米)相距約0.05厘米的拉出羅拉與接觸羅拉，自由纖維長(zhǎng)度的下限是約0.3英寸(0.7厘米)。為了達(dá)到這一下限，拉出羅拉與接觸羅拉必須相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在將纖維卷繞起來(lái)之前，當(dāng)希望讓纖維松弛以降低卷裝松弛率，如約5-50％時(shí)，自由長(zhǎng)度長(zhǎng)得足以提供該松弛率所需的時(shí)間且部分的取決于纖維速度。另外，當(dāng)纖維還在拉出羅拉上時(shí)，至少也可產(chǎn)生一些松弛。纖維松弛足夠快，以致自由纖維長(zhǎng)度沒(méi)有嚴(yán)格的限制，并且拉出羅拉比接觸羅拉運(yùn)行的快通常引起所要求的纖維松弛。自由纖維長(zhǎng)度的上限約為1英寸(2.5厘米)，通常約為0.4英寸(1.0厘米)。
本發(fā)明中可使用任何適合的橫動(dòng)裝置，包括如凸輪傳動(dòng)橫向?qū)Ъ喥?如，US3675863所公開(kāi)的)或者旋轉(zhuǎn)葉片；可通過(guò)調(diào)節(jié)速度、螺旋角及橫動(dòng)裝置的移動(dòng)寬度給予預(yù)先選擇的卷繞圖案；一旦選定，由絡(luò)筒機(jī)及本發(fā)明的方法可使圖案保持不變。隨意的，根據(jù)預(yù)選擇的變量可在卷繞期間故意改變橫向圖案以使例如卷裝筒肩定形。橫向圖案是保持恒定還是有意變化，用本發(fā)明絡(luò)筒機(jī)不需要復(fù)雜的調(diào)節(jié)就可將橫向圖案精確的轉(zhuǎn)移到卷裝筒上。這與現(xiàn)有技術(shù)的絡(luò)筒機(jī)必須作出調(diào)節(jié)以適應(yīng)卷裝筒尺寸的增大相反。
通常接觸羅拉與拉出羅拉都沒(méi)有槽。每個(gè)或兩個(gè)羅拉可在繞著羅拉圓周中心帶中無(wú)光毛以減少卷筒包裝；在該中心帶之外，可高度拋光圓周表面以保持仍然在羅拉上的纖維橫向倒轉(zhuǎn)。盡管接觸羅拉可以是驅(qū)動(dòng)式或非驅(qū)動(dòng)式的，拉出羅拉為傳動(dòng)羅拉。其上設(shè)置著管芯(其上卷繞纖維)的卡盤(pán)裝置可以是驅(qū)動(dòng)式或非驅(qū)動(dòng)式的，并且可在用于方便纖維從卷裝筒轉(zhuǎn)移到新的、空管芯上的旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)塔上設(shè)置第一與第二卡盤(pán)裝置。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可使用各種幾何形狀的絡(luò)筒機(jī)，這取決于所要求的絡(luò)筒機(jī)尺寸及使用絡(luò)筒機(jī)所需的空間。首先參照?qǐng)D1，例如，鄰近橫向?qū)Ъ喥?設(shè)置拉出羅拉2，橫向?qū)Ъ喥?設(shè)置在滑板4間并由凸輪5中的槽驅(qū)動(dòng)，凸輪5設(shè)置在凸輪箱6中。接觸羅拉7設(shè)置在拉出羅拉2之下且鄰近拉出羅拉2，以使得自由纖維長(zhǎng)度8可少于約2.5厘米。為更加清楚，圖1A放大了圖1中自由纖維長(zhǎng)度8的區(qū)域?？ūP(pán)裝置9毗鄰接觸羅拉7設(shè)置以便管芯10與接觸羅拉接觸。旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)塔(未示出)支撐卡盤(pán)裝置且可選擇的支撐一第二卡盤(pán)裝置(也未示出)。圖中示出了卡盤(pán)裝置9與管芯10的三種可能位置A、B、C，每一位置均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。卷裝筒11與空管芯10C具有相同的角位置，在纖維轉(zhuǎn)移與落卷之前，不久就顯現(xiàn)出卷裝筒11。羅拉與卷裝筒以圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)。
相似的，圖2和3說(shuō)明了本發(fā)明絡(luò)筒機(jī)的組成部件中其它可能的角間關(guān)系。
通過(guò)支撐橫動(dòng)裝置、拉出羅拉與接觸羅拉的垂直或水平滑動(dòng)箱，或者通過(guò)支撐橫動(dòng)裝置、拉出與接觸羅拉的下垂擺動(dòng)臂，或者通過(guò)卷繞期間的塔輪旋轉(zhuǎn)，可以適應(yīng)卷繞期間增大的卷裝筒尺寸。當(dāng)使用垂直滑動(dòng)箱時(shí)，卡盤(pán)裝置與卷裝筒可大致處在接觸羅拉下面，比如，圖1中9A/10A和9B/10B處。當(dāng)使用擺動(dòng)臂時(shí)，卡盤(pán)與卷裝筒可處于接觸羅拉的側(cè)面，如圖1的9C/10C、圖2的9A/10A和9B/10B、圖3的9A/10A所示?？墒褂帽景l(fā)明范圍內(nèi)的其它關(guān)系，這取決于所需的幾何形狀。
圖4示出了本發(fā)明的具體實(shí)施例，其中拉出羅拉2、凸輪箱6(其中設(shè)置凸輪5，反過(guò)來(lái)，凸輪箱6用滑板4支撐橫向?qū)Ъ喥?)、及接觸羅拉7設(shè)置在擺動(dòng)臂12上。旋轉(zhuǎn)塔輪13支撐兩個(gè)卡盤(pán)裝置(未示出)，卡盤(pán)裝置上設(shè)置管芯10D與10E；卷裝筒11準(zhǔn)備落筒。羅拉、塔輪與管芯以圖中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。塔輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖4所示，在纖維沿與空管表面相同的方向(“順流”)運(yùn)行的情況下，可以將纖維從滿筒上轉(zhuǎn)移到新的空管上。如果塔輪以與圖4所示相反的方向(順時(shí)針)旋轉(zhuǎn)，則通過(guò)在管或其它已知擦毛件的槽中擦毛(snagging)纖維完成“逆流”紗線轉(zhuǎn)移。
再參照?qǐng)D1，在運(yùn)行中，從紡絲裝置(未示出)中紡成纖維1，由拉出羅拉2將其從喂入羅拉(也未示出)中通過(guò)橫向?qū)Ъ喥?拉出，橫向?qū)Ъ喥?使纖維往復(fù)移動(dòng)以制成橫向圖案。如果需要，拉出羅拉的圓周速度至少比任意喂入羅拉的圓周速度高約5％，通常高出5-15％，以使得纖維處在一定的張力之下。該張力對(duì)于保持絲條的穩(wěn)定性是有用的，以便使喂入羅拉包纏最小化，橫向?qū)Ъ喥髦侠w維的位置控制是合意的，且隨著纖維接觸拉出羅拉，保持了由橫向?qū)Ъ喥饕苿?dòng)所形成的橫向圖案。纖維1穿過(guò)繞拉出羅拉2的包角，所述包角通常約是45-210°，更合意的是約60-150°，最好是約60-100°。纖維1然后穿過(guò)自由纖維長(zhǎng)度8和接觸羅拉7上的包角，接觸羅拉7上的包角通常也可以約是45-210°，更合意的是約60-150°，最好是約60-100°。自由纖維長(zhǎng)度可以是約0.7-2.5厘米，最好是0.7-1.0厘米。
拉出羅拉的圓周速度比接觸羅拉的圓周速度高出約5-50％。
如果不要求降低卷裝松弛率，拉出羅拉可以與接觸羅拉圓周速度相同或低于接觸羅拉圓周速度的圓周速度運(yùn)行而對(duì)卷繞圖案的穩(wěn)定性沒(méi)有有害的影響。
不管拉出羅拉與接觸羅拉的相對(duì)速度如何，本發(fā)明絡(luò)筒機(jī)可在不使用、且不必包括喂入羅拉的情況下運(yùn)行。沒(méi)有喂入羅拉，用作紡成纖維的紡絲裝置更緊湊且價(jià)格低，而同時(shí)保留了本發(fā)明工藝的優(yōu)點(diǎn)。另外，甚至沒(méi)有該喂入羅拉，絡(luò)筒機(jī)也能獨(dú)立的調(diào)節(jié)紡絲速度和卷繞速度，這通常只有使用喂入羅拉才能實(shí)現(xiàn)。
然后，將纖維1卷繞到管芯10上。本發(fā)明的工藝用保留了橫向?qū)Ъ喥髋c具有最小偏差卷繞的卷裝筒之間的想要的橫向圖案。
權(quán)利要求
1.一種用于在紡絲裝置出口處卷繞至少一根彈性纖維的絡(luò)筒機(jī)，包括(A)用于往復(fù)纖維的橫動(dòng)裝置；(B)用于接收來(lái)自橫動(dòng)裝置的往復(fù)纖維的被驅(qū)動(dòng)的拉出羅拉；(C)用于接收來(lái)自拉出羅拉的纖維的接觸羅拉，接觸羅拉具有約45-210°的包角；其中在纖維通過(guò)的拉出羅拉與接觸羅拉間有基本恒定的自由纖維長(zhǎng)度；以及(D)至少一個(gè)用于安裝與接觸羅拉接觸的管芯的卡盤(pán)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的絡(luò)筒機(jī)，其中拉出羅拉具有約45-210°的包角。
3.如權(quán)利要求1所述的絡(luò)筒機(jī)，其中拉出羅拉與接觸羅拉相對(duì)旋轉(zhuǎn)，自由纖維長(zhǎng)度約0.7-2.5厘米且拉出羅拉具有約60-150°的包角。
4.如權(quán)利要求2所述的絡(luò)筒機(jī)，其中拉出羅拉與接觸羅拉相對(duì)旋轉(zhuǎn)，自由纖維長(zhǎng)度約0.7-1.0厘米且拉出羅拉具有約60-150°的包角。
5.如權(quán)利要求3所述的絡(luò)筒機(jī)，其中接觸羅拉包角約為60-100°。
6.如權(quán)利要求5所述的絡(luò)筒機(jī)，其中拉出羅拉包角約為60-100°且從拉出羅拉到橫動(dòng)裝置的距離約為1.0-3.0厘米。
7.一種卷繞彈性纖維的方法，包括步驟(A)紡制彈性纖維并繞著喂入羅拉傳送纖維；(B)繞著拉出羅拉并通過(guò)基本恒定的自由纖維長(zhǎng)度傳送纖維；(C)繞著接觸羅拉通過(guò)約45-210°的包角傳送纖維；以及(D)卷裝纖維。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中繞拉出羅拉的包角約為45-210°，拉出羅拉與接觸羅拉相對(duì)旋轉(zhuǎn)，且自由纖維長(zhǎng)度約為0.7-2.5厘米。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中拉出羅拉的圓周速度至少比喂入羅拉的圓周速度高約5％，拉出羅拉與接觸羅拉的包角均為約60-150°，且拉出羅拉的圓周速度比接觸羅拉的圓周速度高約5-50％
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中自由纖維長(zhǎng)度約為0.7-1.0厘米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于彈性纖維的絡(luò)筒機(jī)，它可在卷繞期間往復(fù)纖維且可提供處于纖維脫離拉出羅拉的點(diǎn)與纖維第一次接觸接觸羅拉的點(diǎn)之間的基本恒定纖維移動(dòng)距離。
文檔編號(hào)B65H54/02GK1476406SQ01819298
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2001年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月21日
發(fā)明者S·A·科佩, J·E·科斯科爾, S A 科佩, 科斯科爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司