纤维条子接收机构及其形成方法

摘要

本发明涉及用于供应来自牵伸机构的纤维条子至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构、气流纺纱装置以及用于形成用于供应来自牵伸机构的纤维条子至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构的方法。纤维条子接收机构在此具有用于接收自牵伸机构供应的纤维条子的入口的主体和设于入口后的按规定将纤维条子供应至纱线形成件的纤维条子引导机构。为了提供用于供应来自牵伸机构的纤维条子至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构、气流纺纱装置及用于形成纤维条子接收机构的允许高精度高效纺纱过程的方法而规定，其中由工作中脱离纤维造成的装置脏污被减轻并同时可很简单、廉价且无误地制造和安装该装置，纤维条子引导机构由与主体一体式构成的单个针构成，或者纤维条子引导机构由两个并排的针构成，其中两个针至少局部突入与该主体一体式构成的用于产生回转空气流的吹风嘴部中。

说明书

本发明涉及用于将来自牵伸机构的纤维条子供应至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构、具有纤维条子接收机构的气流纺纱装置以及用于形成用于将来自牵伸机构的纤维条子供应至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构的方法。

用于纺纱装置尤其是气流纺纱装置的纤维条子接收机构的许多设计方案已由现有技术公开了并且常被用来将来自牵伸机构的纤维条子可控地供应给纺纱嘴或具有纺纱嘴的纱线形成件。在此，纤维条子接收机构一般由多个由不同材料构成的构件组成。尤其是，在此一般在主体上安置纤维条子引导机构以及在纤维条子走向上随后安置有吹风嘴。

气流纺纱装置例如由DE102008006379A1公开了，在此纤维条子接收机构由多个构件组成。在此，因为纺纱所用的流体流一方面用于输送纤维条子且另一方面用于借助纺纱压缩空气将纤维条子纺成纱线，故必须建立在单独构件之间的很精确紧密的连接，由此需要很复杂昂贵的且构件误差很小的制造并且纺纱装置的组装还极其复杂化。

除了必须很紧密地连接构件以防止流体逸出的问题外，现有技术的装置还有以下缺点，纤维条子的纤维在从牵伸机构通过纤维条子接收机构输送至纺纱嘴期间缠留在单独构件的分界处且同时脱离纤维条子，这一方面导致可纺成纱线的纤维的减少和进而导致该装置的较低效率，另一方面也导致脱离纤维在纱线形成件区域内汇集，其于是可能有损于纺纱结果并且能不利地影响该装置的功能能力。

因此，本发明基于以下任务，提供一种用于将来自牵伸机构的纤维条子供应至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构、一种气流纺纱装置以及一种用于形成纤维条子接收机构的方法，其允许高精度且高效的纺纱过程，其中，该装置被工作期间脱离的纤维脏污被减轻并且同时该装置可以很简单、廉价且无误地制造和安装。

根据本发明，该任务通过一种根据权利要求1的纤维条子接收机构、一种根据权利要求9的气流纺纱装置以及一种根据权利要求11的用于形成纤维条子接收机构的方法完成。在从属权利要求中说明本发明的有利改进方案。

根据本发明的用于将来自牵伸机构的纤维条子供应至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构具有带有用于接收自牵伸机构供应的纤维条子的入口的主体以及沿纤维条子接收方向上设于入口下游的用于按规定将纤维条子供应给纱线形成件的纤维条子引导机构，其中该纤维条子引导机构具有与主体呈一体构成的单独针，或者其中纤维条子引导机构由两个并排的针构成，其针尖至少部分突入与主体呈一体构成的用于产生回转空气流的吹风嘴部中或者从入口方向前置于吹风嘴部的前方。

另外，本发明涉及一种纺纱装置尤其是气流纺纱装置，其具有包括纺纱锥的纺纱嘴，其中沿着纤维条子接收方向在纺纱锥前面或纺纱嘴前面布置根据本发明的纤维条子接收机构。

在根据本发明的形成用于将来自牵伸机构的纤维条子供应至纺纱装置的纱线形成件的纤维条子接收机构的方法中，设于入口后的由单独针构成的纤维条子引导机构为了按规定供应纤维条子至纱线形成件而与纤维条子接收机构的主体呈一体地形成，或者替代地，在设于入口后的由两个并排的针构成的纤维条子引导机构的情况下，用于在纺纱装置内产生回转空气流的吹风嘴部与纤维条子接收机构的主体呈一体地构成。

根据本发明的纤维条子接收机构有利地允许由纤维条子更快速、无误且精确地制造纱线，尤其因为更精确且无分界处地形成纤维条子接收机构。另外，不存在由在纤维条子接收机构的主体、至少一个针和/或吹风嘴部之间的分界和连接处造成的泄漏的危险。特别是允许尤其简单、廉价且无误的制造和安装。

纤维条子接收机构首先原则上是一个构件或组件，其可控地将纤维材料、尤其是来自牵伸机构的纤维条子供应给纺纱嘴、尤其是纺纱锥或者任何其它纱线形成件。在此，纤维条子接收机构原则上可以作为组件设计成多件式或者作为单独构件设计成一件式以及由任何材料构成。优选地，纤维条子接收机构直接被固定在纺纱装置、尤其是纺纱装置的外壳上。

纱线形成件原则上可以是由一个或多个构件构成的任何功能单元或结构单元，其中纱线形成件设置用于由单独纤维且尤其是由纤维条子形成纱线。优选地，纱线形成件包括纺纱嘴、尤其是气流纺纱嘴，并且尤其优选地，纱线形成件具有纺纱嘴的纺纱锥。相应地，纺纱装置优选是气流纺纱装置，在其内部，纤维条子尤其优选地在纺纱锥区域中且尤其在纤维条子引导机构的末端与纺纱锥之间区域内通过回转的纺纱压缩空气流或吹风气流被如此涡旋，即，形成纱线。

在此，纤维条子接收机构具有主体，纤维条子接收机构的所有其它构件和组成部分安置、固定和/或形成在其上。优选地，该主体在此一体式形成。为了能接收纤维条子，根据本发明，该主体具有纤维条子被引导经过的入口。优选地，入口在此在整个周长范围包围纤维条子。在此该入口不仅正好居中布置或者说布置在纤维条子接收机构的中心纵轴线区域内，也为此移位和/或倾斜。但尤其优选地，入口平行地、更尤其优选地正好在纤维条子接收机构的中心纵轴线上延伸。也优选的是，如此选择入口的形状和/或直径，即，纤维条子被全面引导地延伸和/或在整个周面可接触入口的表面。

根据本发明，纤维条子引导机构设置用于至少局部可控地或按规定地将通过入口被引导入纤维条子接收机构的纤维条子引导到纱线形成件。纤维条子引导机构优选也同时用作阻捻机构，其阻止纤维条子的全部纤维在吹风嘴部内被涡旋。还优选的是纤维条子引导机构允许仅从纤维条子突出的纤维端围绕纤维条子内的纤维被涡旋。为此，纤维条子接收机构尤其优选被直接供应来自牵伸机构的纤维条子，尤其是经过入口和/或通过纤维条台。

根据本发明，纤维条子引导机构沿纤维条子接收方向布置在入口后，即，纤维条子引导机构在纤维条子输送方向上跟在入口之后和/或布置在纤维条子接收机构内。

纤维条子引导机构原则上可以任意形成以局部引导纤维条子，其中该纤维条子接收机构优选一件式或由两个分别一件式的针构成。在此，纤维条子引导机构还优选完全是主体的一部分和/或与主体呈一件式形成。也优选的是，纤维条子引导机构在一侧、尤其在与入口侧相对的一侧突出主体外和/或一直前突，或突入吹风嘴部中。

纤维条子引导机构优选至少局部布置在吹风嘴部之前或吹风嘴部区域内，以便在吹风嘴区域内至少局部引导纤维条子和/或保护以免完全抓住和涡旋。尤其优选地，纤维条子引导机构的尖端且尤其是一个或多个针的尖端分别直接布置在纺纱嘴、尤其是纺纱嘴的纺纱锥的开口区域前方或之内。

纤维条子引导机构可以被作为单独针构成和/或形成有单独的尖，其中该单独针优选在其尖区域中、尤其优选基本上在整个长度范围旋转对称地形成。还优选的是单独针沿着或在入口的中心纵轴线中或在中心纵轴线的延长部内布置。根据本发明，所述至少一个针与主体呈一体地形成。

但纤维条子引导机构也可以作为两个至少局部并排的针或尖形成，其中，这两个针优选形成镊子单元。更尤其优选的是，纤维条子接收机构是镊子嘴，在此尤其优选的是这两个并排的彼此相同的针形成镊子。但原则上，纤维条子引导机构的这两个针也能以彼此不同的形状构成。

优选地，这两个并排的针与主体呈一体式且特别最好是呈一件式形成。还优选的是，两个针彼此平行布置和/或一样长。也优选的是，两个针以距入口的中心纵轴线或其延长部的相同距离和/或关于中心纵轴线对置布置。

吹风嘴部原则上可以通过自身构件或另一构件且尤其是纱线接收机构的主体的一部分构成。在此，吹风嘴部在纤维条子走向上布置在具有入口的纤维条子接收机构部分之后和/或设置用于供应纺纱压缩空气。优选地，纤维条子引导单元的吹风嘴部也用单独的针与主体成一体地构成。

吹风嘴部优选以具有至少一个、最好多个吹风嘴的喷嘴块形式形成。尤其优选的是，喷嘴块具有包围该至少一个吹风嘴的封闭壳部，并且更尤其优选的是，喷嘴块呈柱形。还优选地，多个吹风嘴分散在吹风嘴部、尤其是喷嘴块的周围，其中该吹风嘴更尤其优选地以相同的相互间距沿周长分布。

吹风嘴部内的吹风嘴优选在纺纱嘴的入口区域中沿切向对准纺纱锥，从而出现回转的空气流。另外，吹风嘴的取向优选如此选择，即，空气流在一个沿轴向与入口间隔的平面内流出向包围纺纱锥的伸展壳体的内表面。

在本发明的纤维条子接收机构的一个优选设计中，至少该主体和纤维条子引导机构由相同的材料构成，其中尤其优选地，吹风嘴部由与主体和/或纤维条子引导机构相同的材料构成，由此允许特别简单的制造且同时允许无分界和连接处的设计。

虽然纤维条子接收机构可以由任何材料构成，但整个纤维条子接收机构在一个优选设计中由陶瓷构成，由此能以简单方式安排很好的纤维条子引导和尤其无分界和连接处的表面。本发明的纤维条子接收机构的另一设计规定，纤维条子接收机构至少在所有引导纤维的表面部上具有陶瓷涂层，以提供很光滑、温度且有抵抗力的表面。尤其优选的是至少这个或这些针的和/或纤维条台的表面具有陶瓷涂层，其中特别优选地，整个纤维条子接收机构具有陶瓷涂层。尤其优选的是，当纤维条子接收机构由陶瓷或金属构成时，纤维条子接收机构或其至少一部分具有陶瓷涂层。

根据纤维条子接收机构的一个有利改进方案，这两个针相互镜像对称地形成和/或相互镜像对称地布置。同时或替代地，这两个针也可以关于入口或入口中心纵轴线旋转对称地和/或镜像对称地布置。这种取向尤其在两个针分别并非旋转对称形成时是优选的，使得每个针的表面适配于其功能和布置。在此，整个针不会是旋转对称形成的，但或者也可以只是针的局部、尤其是该针的邻接主体或纤维条台的部分不是旋转对称形成的。

本发明的纤维条子接收机构的一个优选设计规定，在入口与纤维条子引导机构之间设有经此可引导纤维条子或者在纤维条子接收机构的工作状态下被引导的纤维条台，其中纤维条台优选具有完整的且无中断的表面。优选地，这个或这些针突出超过纤维条台，尤其优选地，纤维条子接收机构尤其在纤维条台区域内和/或在至所述针的过渡区内不具有构件之间的接合处。更尤其优选的是，纤维条台和/或所述针的整个内轮廓且尤其是表面是无边沿和/或无角地形成的。尤其优选地，纤维条子接收机构具有在主体与这个或这些针之间的连续过渡面。纤维条台的表面虽然原则上可以任意设计，但其优选也不具有边沿，并且内轮廓或纤维条体的表面设计尤其优选在局部或完全是螺旋形的和/或凹形的和/或凸形的。

气流纺纱装置的一个有利改进方案规定，纤维条子接收机构的纤维条子引导机构至少局部突入吹风嘴部中和/或局部突入纺纱锥的开口中，由此可以在充分使纤维端涡旋以形成纱线的同时获得很精确的引导。或者，纤维条子引导机构也可以紧接在纺纱锥之前在吹风嘴部内结束。

在本发明方法的第一有利改进方案中，借助增材制造方法形成该纤维条子接收机构，由此以简单方式实现形状复杂的纤维条子接收机构的制造。此外，以借助增材制造方法可靠避免分界接合处。可能的增材制造方法在此例如可以是3D打印、选择性激光熔融(SLM)、电子束熔融(EBM)、粘接剂喷射(BJ)、熔融沉积建模(FDM)或激光烧结，尤其是分别用金属材料。附加地、随后地或替代地也可以进行工件烧结。

尤其优选如下方法，在此由陶瓷和/或借助立体光刻法(SLA)形成纤维条子接收机构。而当纤维条子接收机构应该由金属构成时，优选借助激光烧结、尤其是选择性激光烧结(SLS)的制造。但或者，纤维条子接收机构也可通过其它方式尤其由金属构成并且随后被烧结。还可能的是如此形成纤维条子接收机构，即，至少两个部分、尤其是主体和吹风嘴部通过烧结或以其它方式无分界处和/或以材料接合方式相互连接。

以下参照图来详细解释本发明的纤维条子接收机构的多个实施例以及其部分，在图中示出：

图1示出具有纤维条子接收机构的第一实施方式的气流纺纱装置区域的截面图，

图2示出具有纤维条子接收机构的第二实施方式的气流纺纱装置区域的截面图，

图3a示出具有吹风嘴部的图1所示的纤维条子接收机构的放大截面图，

图3b示出图3a所示的纤维条子接收机构的外侧透视图，

图4a示出图3所示的纤维条子接收机构的一部分的外侧透视图，

图4b示出图3所示纤维条子接收机构的一部分的相对于图4a转动的外侧透视图，和

图4c看向纤维条子引导机构地示出图4a所示的纤维条子接收机构的俯视图。

如图1所示的纤维条子接收机构1具有一件式主体4并且在气流纺纱装置中与气流纺纱装置的纱线形成件2对置，其中纱线形成件2具有带有纺纱锥9的纺纱嘴10。

纤维条子接收机构1具有入口3，来自牵伸机构的纤维条子可以经此被供给纤维条子接收机构1。纤维条子接收机构1的表面在纤维条子输送方向上跟随在入口3之后地作为纤维条台8构成，纤维条子经此被供给纤维条子引导机构5。

纤维条子引导机构5在此具有如下功能，将纤维条子可控地按规定供给纱线形成件2。此外，纤维条子引导机构5用作阻捻机构，其阻止整个纤维条子或至少纤维条子的大部分在气流纺纱过程中被涡旋。在此，纤维条子引导机构5作为由两个相互平行布置的针构成的镊子嘴6a、6b形成，其中所述针6a、6b分别与主体4呈一件式形成并且从纤维条台8延伸向纺纱锥9。

为了能将纤维条子纺成纱线，设有吹风嘴部7，其与主体4呈一件式构成并且布置在纱线形成件2区域内(见图3b)。在此，纤维条子引导机构5的两个针6a、6b局部延伸入吹风嘴部7中，从而纤维条子的边缘纤维的后自由端在离开纤维条子引导机构5后遇到吹风嘴部7中从吹风嘴12流出的空气流作用，其中该自由端自纤维条子抬起或脱离。

同时，纤维前端一般未完全脱离，因为它们已经被包缠纤维截住并且被送入纺纱嘴10中。脱离纤维条子的自由纤维端通过借助吹风嘴12产生的回转空气流缠绕纺纱锥9并且被加捻。通过使纤维条子在纤维条子运动方向上连续运动，纤维的自由后端被连续吸入纺纱嘴10的开口11中，其中该边缘纤维呈螺旋形缠绕纤维条子的芯纤维。

但在此过程中并非所有脱离纤维条子的纤维和纤维端被纺成纱线，从而脱离纤维可能略微在边缘和纤维条子接收机构1的构件之间的分界处缠住。相应地，纤维条子接收机构1的一件式设计是有利的。此外，通过所述一件式设计排除构件之间的泄漏，这允许在吹风嘴部7内更精确地形成回转的空气流。

纤维条子引导机构5由两个彼此相同的且相互平行的、在入口3两侧布置在纤维条台8区域内的针6a、6b(见图3a)。在此，所述针6a、6b的尖分别在吹风嘴部7内布置在吹风嘴12的出口区域中。这两个针6a、6b分别在其整个长度范围具有非旋转对称的形状并且同时尤其是在指向各自对置的针6a、6b的表面部被截平。

如图4所示，两个针6a、6b连续与纤维条台8的表面相接，其中这两个针6a、6b镜像对称地对置。纤维条台8具有弯曲的无边沿表面。

纤维条子接收机构1的如图2所示的第二实施例与如图1所示的第一实施例的主要区别是，其一，带有吹风嘴12的吹风嘴部7没有与主体4呈一件式构成，其二，纤维条子引导机构5由单独针6形成，其布置在整个吹风嘴部7中并且一直突入纺纱嘴10的开口11中。另外，入口3错开且同时平行于主体4的中心纵轴线布置，而针6沿该中心纵轴线延伸。

附图标记列表

1纤维条子接收机构

2纱线形成件

3入口

4主体

5纤维条子引导机构

6单独针

6a第一针

6b第二针

7吹风嘴部

8纤维条台

9纺纱锥

10纺纱嘴

11开口

12吹风嘴