专利名称：形成纱线的多卷装罐、系统和方法以及用于加捻或并捻纱线的装置的制作方法
形成纱线的多卷装罐、系统和方法以及用于加捻或并捻纱
线的装置对相关申请的交叉引用本申请要求享受于2008年7月30日提交的申请号为61/084720的临时申请的优 先权的权益。
背景技术：
两根或多根纱线经常被加捻或“并捻”到一起以形成具有不同特性的合股线 (plied yarn)，该纱线用在柔软地板覆盖物(即，簇绒毯(rug)和地毯)的结构中。标准的 并捻工艺包括围绕从“罐(bucket)”喂入的第二根纱线机械旋转的从筒子架(creel)喂入 的一根纱线，两根纱线处于谨慎控制的张力下，然后，以单一的、并捻(合股)纱线卷装的形 式，卷绕已结合的(combined)纱线。执行这种操作的机器被不同的生产商销售，生产商包括诸如 Oerlikon(Volkmann)，Rieter (ICBT)，China Textile Machinery Corporation (CTMC)， Belmont之类。这些机器通常包括支承一根或多根喂入纱线的筒子架；控制筒子架供纱 (creel yarn)张力的张力架(tension frame)；传递筒子架供纱到锭子的管(tube)；置于 锭子上的、包含第二喂入纱线的“罐”；张力装置；离心罐盖(bucket lid)；以及伸长支架 (extention arm)(设置在距离该罐的顶部不大于约7英寸处)，其使罐供纱(bucket yarn) 与以特定速度环绕该罐供纱运行的筒子架供纱结合。加捻技术是地毯产业的限制之一，因为，虽然加捻对于获得簇绒地毯所要求的密 度和弹力是重要的，相对于之前和后序的工艺，并捻纱线加工比较缓慢。作为这个行业“瓶 颈”的结果，加捻机和工序库存要求相对大的投资。根据纱线的厚度和期望的效果，纱线以每英寸约1个捻回到多于8个捻回范围的 频率被加捻到一起。每英寸捻回的数量越多，操作变的越慢，因为对于每一个“捻回”，带有 筒子架供纱的锭子必须完成一次绕转。例如，如果以约6000rpm的速度、每英寸两个捻回 的频率加捻两根纱线，忽略其它因素的情况下，产品的卷绕速度将是大约每分钟3000英寸 (83码)。倍增捻回频率到每英寸4个捻回，将降低大约一半的生产效率(假设纱线足够细 以允许更高水平的捻度)。用于商业加捻的操作的卷绕速度通常是约每分钟50码到约每分 钟100码，为获得更轻的丹尼尔，实现6000的旋转速度直到约9000rpm的要求。其它地毯相关的纱线的工序比目前的并捻工序快很多。纺纱机以超过每分钟3000 码的速度卷绕，而热定型工序以约每分钟600码卷绕。从而，在不损害纱线的性能的前提 下，在本行业里，需要提高并捻效率。
发明内容
简要描述的是，本公开的实施方案包括纱线加捻或并捻装置，或类似物。一个示例 性的纱线加捻或并捻装置，其中，包括具有罐顶部和罐底部的多卷装罐；储纱盘(reserve disc)；以及具有气圈导纱器纱器(balloon thread guide)的可调整的伸长支杆，其中，该
3多罐经调节以包括至少两个全尺寸11英寸管，其中，该储纱盘被放置在该罐底部，其中，该 可调节的伸长支杆被定位使得该气圈导纱器沿着该罐的中心线在罐顶部的上面定位。另一种示例性的加捻或并捻纱线的方法，其中，包括提供装置，如本文中描述的 包括多卷装罐的纱线加捻或并捻装置；和对罐罐供纱线和筒子架供纱进行加捻以形成股线 (piled yarn)。
通过参考下面的附图，可以更好地理解本公开。附图里的组件不是必须成比例的， 重点而是在于清楚地说明本公开的原理。图1例举了包括双罐的实施方案的纱线加捻或并捻装置的实施方案。
具体实施例方式在更加详细地描述本公开以前，可以理解的是，本公开并不限于描述的具体实施 方案，因此当然可以变化。也可以理解的是，本文中使用的术语仅仅用于描述具体实施方案 的目的，不意味着被限制，因为，本公开的范围仅仅由附加的权利要求限制。这里，当提供了数值的范围时，可以理解的是，该范围的上限和下限之间的每个居 间值(除非上下文另外明确指出，以下限的单位的十分之一为间隔(to the tenth of the unit of the lower limit))，和位于该指定的范围内的任何其它指出的值或居间值，都包 含在本公开内。除在该指定范围内明确排除的任何界限值外，这些较小范围的上限和下限 可以独立地包含在该较小的范围内并且也包含在本公开内。这里，该指定范围包括一个或 两个界限值，排除任一个或两个那些包括的界限值的范围也包含在本公开内。除非另外限定，本文中使用的所有科技和科学术语具有相同的含义，就像本公开 属于领域技术人员通常理解的那样。虽然类似或等同于本文中描述的那些的任何方法和原 料也能被用在本公开的实践或试验中，这里描述的是优选的方法和材料。在本说明书中引用的所有出版物和专利在此引入作为参考，就像每个独立的出版 物或专利都具体地并且单独地表示引入作为参考，并且在本文中引入作为参考以公开和描 述与被引用的出版物相关联的方法和/或原料。任何出版物的引用是对于它早于申请日的 公开，且不被解释为认可通过在先公开本公开无权先于此出版物。另外，提供的出版物的日 期可以不同于实际的出版日期，该实际日期需要去单独地核实。通过阅读本公开对于本领域技术人员来说将是明显的，每一个这里描述和说明的 单独的实施方案具有分别的组分和特征，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，它们能 容易地与本公开的任何其它若干实施方案的特征分隔开或组合。任何叙述的方法能够以所 叙述的事件的顺序或以逻辑上可行的任何其它顺序进行。除非另有规定，本公开的实施方案将使用纤维、纱线、纺织品、制造纱线的方法及 类似的技术，它们都属于现有技术。这些技术在文献内已被充分解释。提出下面的例子，以向本领域技术人员提供如何实现方法和使用这里公开的并且 要求保护的组合物和化合物的充分公开和描述。已经努力确保关于数值(例如，重量，温度 等)的精确度，但是应说明一些误差和偏差。在详细描述本公开的实施方案以前，可以理解的是，除非另有规定，本公开不限于具体的材料、试剂、反应原料、生产方法等，因此可以变化。也可理解的是，这里使用的术语 仅仅用于描述具体实施方案的目的，并没有去限制的意图。在本公开中，步骤以逻辑上可行 的不同的顺序进行也是可能的。必须注意的是，就像被用在说明书或所附的权利要求里那样，除非内容另有明确 规定，单数形式“a”，“an”和“the”包括复数所指物。从而，例如，参考“支承物(a support)” 包括多个支承物。在下面的本说明书和权利要求里，一些术语将被参考，除非明显的相反的 意图，这些术语将被定义成具有下述含义。定义就像本文中使用的那样，术语“纤维”是指长丝原料，该长丝原料能被用于织物和 纱线，以及纺织品制造。一根或多根纤维能用于生产织物或纱线。依据本文中描述的方法， 纱线被完全牵伸或变形。就像本文中使用的那样，术语“并捻”是指加捻两根或多根纱线到一起。就像本文中使用的那样，术语“并捻纱线”是指两根或多根加捻到一起的纱线。就像本文中使用的那样，术语“传统的捻线机”是指通过将两根或多根单纱到同时 加捻到一起生产纱线的系统。就像本文中使用的那样，术语“合股纱”或“股线”是在一个操作中，两根或多根单 纱加捻到一起的纱线(例如，两合股纱(两股纱(two-ply yarn))，三合股纱(三股纱)，等等。说明本公开的实施方案提供了形成纱线的多卷装罐(例如，双罐)、系统和方法，用于 加捻或并捻纱线的装置(也称为“纱线加捻或并捻装置”)等。本公开的实施方案减小了 罐落纱进行的频率。标准的工业落纱程序是，当该罐卷装用完一半时，移除并更换它。如果 当仅仅一半的卷装仍然位于罐内时使用罐落纱的操作，那么，在具体的实施方案里，在恒定 的加捻速率下，如果使用双罐(例如，大小能包含两个全尺寸筒管(tube)，且筒管纱相互连 结)替代单筒管罐(大小能包含单一筒管)，每个落纱周期(doff cycle)之间的时间增至 三倍。在另一个实施方案里，在恒定的加捻速率，如果使用三罐，每个落纱周期之间的时间 增加五倍。落纱周期之间的时间增加会导致限制了停机时间，因此，提高了效率。另外，每 磅纱线需要的落纱越少，加工纱线所需的雇员越少，因此，降低了劳动力成本。本公开的实 施方案包括多卷装罐，该罐能用在传统纱线加捻或并捻装置上或在高速纱线加捻或并捻装 置上。通常，本公开的实施方案使用两根或多根膨化长纤维(bulk continuous fibers) 或合成纱线(例如，尼龙或其它聚酰胺)以制造股线(两股，三股，或更多)，该股线被用于 纺织品，例如垫子、地毯或类似物。本公开的实施方案包括多卷装罐，该罐包括2个，3个，4 个或更多个全尺寸(11英寸)的筒管(例如，纱管或纱线卷装)。每个附加的筒管能够通过 相对于包括单个全尺寸筒管的罐的系数(factor)增加每个落纱周期之间的时间，这里，该 系数可以使用下面的公式确定((AX2)-1)，其中，A是筒管的数量。例如，如果多卷装罐是 双罐，该罐包括两个全尺寸筒管，那么，该系数是3，因此，落纱周期之间的时间以3的系数 增加，该系数是相对于当用完一半(管纱)时落纱的包括单个全尺寸筒管的罐。每个筒管的纱线相互连结以形成连续的纱线。在具有两个筒管(双罐)的实施方案里，第一筒管或顶部筒管的纱线的末端连结到第二筒管或底部筒管的起始端，使得，一旦 第一筒管全部地退绕，第二筒管的纱线开始退绕(take up)。在另一个具有三个筒管(三 罐)的实施方案里，第一筒管或顶部筒管的纱线的末端连结到第二筒管或中间筒管的起始 端，和第二筒管的末端连结到底部筒管或第三筒管的起始端。最初，第一筒管退绕，和然后， 第二筒管卷绕，因为第一筒管的末端连结到第二筒管的起始端。一旦第二筒管退绕完，第三 筒管将退绕，因为第二筒管的末端连结到第三筒管的起始端。术语“顶部筒管”涉及设置在 多罐的顶部的筒管。术语“底部筒管”涉及设置在多罐的底部的筒管。术语“中间筒管”涉 及设置在顶部筒管和底部筒管之间的一个或多个筒管。在一个实施方案里，筒管O个或更多个)被布置在设备(例如，传送到锭腔的管 (tube transfer spindle housing))上。筒管在布置在该设备上之前或之后，可以被连结 到一起。一旦筒管被布置在该设备上，该设备可以被布置在该多罐中，并且连接到纱线加捻 或并捻装置上。该设备的实施方案可以限制罐落纱期间的时间量。还应该注意的是，当多卷装罐系统内包括附加的筒管时，根据相关入的每个筒管 的增加，该罐的高度和从气圈导纱器到储纱盘的距离增加。在一个实施方案里，每添加一个 筒管，该罐高度可以增加大约11-13英寸。准确的高度增加取决于用于加捻或并捻纱线的 装置的设计、纱线的类型等。在一个实施方案里，该多卷装罐的直径可以增加，使得该筒管 卷装(筒管装载在传送到锭腔的管上)可以插入到该多卷装罐和从该多卷装罐移去。在一 个实施方案里，该多卷装罐的直径大于该纱线卷装的直径。该多卷装罐可以用在纱线加捻或并捻装置的实施方案里。在一个实施方案里，该 多卷装罐可以用于标准纱线加捻或并捻装置。在一个实施方案里，该纱线加捻或并捻装置 是高速纱线加捻或并捻装置，例如附件A中描述的那样。纱线加捻或并捻装置10的实施方案包括如图1中所示的双罐12。图1并没有意 图限制该纱线加捻或并捻装置为双罐系统；相反，图1举例说明了该多卷装罐系统的实施， 并且本实施可以扩展到具有3个或更多个筒管的多卷装罐系统。纱线加捻或并捻装置10包括筒子架钉(creel peg)(未示出)，张力架(未示出) (控制筒子架张力)，传送到锭腔的管(tube transfer to spindle housing)(未示出)，锭 子(未示出)，“罐” 12，罐张力设备14，罐顶部16，储纱盘18，以及具有气圈导纱器M的可 调节的伸长支杆22。如图1所示，不同于包括两个半筒管(two half tubes)的某些系统或 包括单个筒管的系统，双罐12的尺寸(例如，高度)增加了以包括两个全长度筒管(第一 筒管4 和第二筒管42b)。这具有优势，因为由于筒管是在当筒管是半满时落纱，筒管落纱 的频率比现有系统小。从而，与仅使用半个筒管相反，一旦使用一个半筒管，对本公开的实 施方案进行落纱。换句话说，相比于使用单个筒管罐，落纱周期增至三倍。在一个实施方案 里，双罐12可以具有约30到36英寸的高度。在一个实施方案里，双罐12的尺寸可以增加，因为气圈导纱器对可以被移到距离 储纱盘18 (例如，从储纱盘18到气圈导纱器24，约27. 5到68，约30到50，或约30到42英 寸)或从双罐12到气圈导纱器M更远的距离。应该注意的是，气圈导纱器M可以在上述 范围内以小于约1英寸的增量移动(例如，下限可以是约28，四，30，31，32，33，34，35等等， 而上限是68，67，66，65，64，63，62，61等等，以及这些下限和上限的组合)。该气圈导纱器M的直径可以是约0. 5到6英寸或约1英寸。该储纱盘18可以具有约7英寸的直径，并且从储纱盘到气圈导纱器M的距离42可以是约观到68英寸，约30 到58英寸，或约30到48英寸。简而言之，筒子架供纱(第一纱线)32布置在筒子架钉上。筒子架供纱32通过张 力架被引导到储纱盘18。施加到筒子架供纱32上的张力是约100克到1000克，或约200 克到300克。该筒子架供纱32围绕储纱盘18缠绕约0. 75到2. 5圈(wrap)。随后，该筒 子架供纱32被引导到气圈导纱器24(形成气圈36)，在此，它与罐供纱34并捻。该罐供纱 34布置在双罐12内。顶部筒管4 的罐供纱34的末端连结到底部筒管42b的罐供纱的起 始端以形成连续的罐供纱34。罐供纱34通过罐张力设备14被引导到气圈导纱器M，在这 里，它与筒子架供纱32并捻。在操作过程中形成的气圈足够大到能绕过罐通过。该罐的张 力是约100克到1000克，或约200克到300克。应该注意的是，为了更为清楚，并没有描述 该装置的所有特征，本领域技术人员应该知道如何正确地装配该装置以运行加捻或并捻工 序。该筒子架供纱可以具有约300到6000丹尼尔。该罐供纱可以具有约300到6000 丹尼尔。该筒子架供纱和罐供纱可以是具有相同或不同丹尼尔的相同或不同的纱线。如上所述，该纱线可以包括聚合物纤维。该聚合物纤维可以包括纤维，例如，但不 限于此，聚酰胺纤维，聚酯纤维，聚丙烯纤维等。具体地，该聚合物纤维可以是聚酰胺纤维。 本文中使用的术语“聚酰胺”意味着众所周知的纤维形成物质，该物质是长链合成聚酰胺。 聚酰胺可以是均聚物、共聚物，或三元共聚物，或聚合物的混合物。聚酰胺纤维的实施方案 包括，但不限于，聚己二酰己二胺(尼龙6，6)；聚己内酰胺(尼龙6)；聚庚酰胺(尼龙7)； 聚(10-氨基癸酸)(尼龙10)；聚十二内酰胺(polydodecanolactam)(尼龙12)；聚四丁基 己二酰胺(尼龙4，6)；聚六亚甲基癸二酰胺均聚物(尼龙6，10)；正十二烷二酸和己二胺 均聚物的聚酰胺(尼龙6,1 和十二亚甲基二胺和正十二烷二酸的聚酰胺(尼龙12，12)。 另外，该聚酰胺可以是共聚物聚酰胺(例如，从两种或多种不同的单体得到的聚酰胺聚合 物)。具体地，聚酰胺纤维是聚己二酰己二胺和它的共聚物。该共聚物包含现有技术中已知 的不同品种的共聚用单体，具体地，可以包含甲基戊二胺和间苯二酸。该聚合物或共聚物还 可以包括不同品种的添加剂，例如，去光剂，染料，稳定剂，抗静电剂等。应该注意的是，本文中，比率、浓度、数量，和其它数字数据能以范围形式表达。可 以理解的是，为了方便和简洁，使用这种范围形式，从而，应该以灵活的方式解释这种范围 形式，不仅包括清楚地叙述作为范围的界限的数值，如果每一个数值或子范围被明显地叙 述，而且包括包含在范围内的所有单独的数值或子范围。需要说明的是，浓度范围“约0. 1 到约5% ”解释为，不仅包括清楚地叙述的约0. Iwt %到约5wt %的浓度，而且包括在表示出 的范围内的单独的浓度(例如，1%，2%，3%和4%)和子范围(例如，0.5%，1. 1%,2.2%, 3.3% 和 4.4%)。术语“约”可包括士 1%，士 2%，士 3%，士 4%，士 5%，士 6%，士 7%， 士 8%，士 9%，或士 10%，或更多改变的数值。另夕卜，表达“约‘X’到‘Y’”包括“约‘X’到约 ‘Y，”。根据上述的实施例，可能做出许多变化和改进。本文中，所有这种改进和变化都将 包括在本公开和要求保护的下述权利要求的范围内。
权利要求
1.纱线加捻或并捻装置，包括多卷装罐，该罐具有罐顶部和罐底部；储纱盘；以及具有气圈导纱器的可调节的伸长 支杆，其中，所述多罐适合于包括至少两个全尺寸约11英寸筒管，其中，所述储纱盘置于该 罐底部，其中，所述可调节的伸长支杆经定位使得该气圈导纱器沿着该罐的中心线在该罐 顶部的上面定位。
2.如权利要求1所述的纱线加捻或并捻装置，其中，所述多卷装罐适合于包括至少三 个全尺寸11英寸筒管。
3.如权利要求1所述的纱线加捻或并捻装置，其中，从所述多卷装罐的顶部到该罐底 部的距离大于约22英寸。
4.结构，包括多卷装罐，该罐具有罐顶部和罐底部，其中，所述多卷装罐适合于包括至少两个全尺寸 11英寸筒管。
5.如权利要求4所述的结构，其中，所述多卷装罐适合于包括至少三个全尺寸11英寸ZrA-A-A-M菅。
6.如权利要求4所述的结构，其中，从所述多卷装罐的顶部到该罐底部的距离大于约 22英寸。
7.加捻或并捻纱线的方法，包括提供选自权利要求1到3的装置的装置；以及 加捻罐供纱与筒子架供纱以形成股线。
全文摘要
简要描述的是，本发明的实施例包括多卷装罐，纱线加捻或并捻装置，加捻或并捻纱线的方法等。
文档编号D01H7/00GK102112671SQ200980130015
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月16日 优先权日2008年7月30日
发明者P·加纳尔, R·里滕豪斯 申请人:英威达技术有限公司