[发明专利]刚性笼式扎棉机

说明书

技术领域

本发明涉及从棉花籽或轧棉中分离棉纤维的技术领域。更具体地说，本发明涉及一种设备和方法，所述设备和方法能够有效地从棉花籽中分离所需的棉纤维，并且棉纤维没有棉结和断裂。

背景技术

在轧棉的技术领域中，目前有两种重要的轧棉设备被使用到，这些轧棉设备是锯齿轧棉机和皮辊轧棉机。最流行轧棉方法是用锯齿轧棉机，所述锯齿轧棉机运用的是Eli Whitney的最基础的概念。所述锯齿轧棉机提供了一种从棉花籽中分离棉纤维高效率的方法，但所述锯齿轧棉机会遇到一些问题。第一，锯齿轧棉机会产生大量不希望的纤维破损。另外，在使用锯齿轧棉机轧棉的过程中普遍出现“棉结”(缠结纤维的小结)。而且，锯齿轧棉机遇到的另一个问题是机摘棉花经常在有籽棉花中包含大量的小杂屑，而锯齿轧棉机进一步将这些小杂屑打碎、混合进棉花里。因此，很难将这些小杂屑从棉花中分离出来。而且，纺织厂的纺纱过程将变的更加复杂化，因此需要有较少纤维破损和棉结、更干净的棉花。

所述第二种流行的轧棉设备是皮辊轧棉机，所述皮辊轧棉机被本领域普通技术人员所熟知。因为具有较少的纤维破损和棉结，以及能够比传统的锯齿轧棉机更好地分离小杂屑，所述皮辊轧棉机被应用于很多领域。然而，皮辊轧棉机操作缓慢，而且用于轧棉是一种昂贵的解决方案。因此，所述皮辊轧棉机不能够满意地解决锯齿轧棉机所遇到的问题。

几种另外的设计试图解决目前两种通用的轧棉机设计中存在的问题。例如，美国专利号4,441,232，4,934,029，4,984,334和5,003,669公开了不同的轧棉机设计(称为“笼式轧棉机”)，这些不同的轧棉机设计试图提高被处理棉纤维的质量。笼式轧棉概念是利用了多个惰辊，所述惰辊的直径约为0.75英寸，所述惰辊围绕一个鼠笼的圆周设置，所述惰辊的轴线平行于所述鼠笼的轴线，且距离鼠笼的轴线约0.010英寸。一系列包橡胶的轧辊还被安装在笼子内部，平行于笼子的轴线，所述包橡胶的轧辊紧靠所述惰辊的内边使得当所述鼠笼结构旋转时继而使所述惰辊连续旋转。现有技术的所述包橡胶的轧辊相对于棉纤维和所述惰辊表面有一个非常高的摩擦系数，每一个现有技术设计的目的就是当鼠笼旋转，引起所述包橡胶的轧辊接触所述惰辊时，使得所述惰辊旋转。虽然这种设备相对于上面所描述的传统轧棉方法提供了更高的棉纤维质量，但是所述惰辊相对于所述包橡胶的轧辊的撞击加速度和突然加速度会导致必要的小轴承出现不希望和不可接受的轴承损坏，所述必要的小轴承位于密集的惰辊端部。虽然这些尝试可以部分地减少目前存在问题的程度，但是它们不能够提供一种高效的轧棉操作。

我们所希望的轧棉机是能够以高容量轧棉同时又能较好地保护棉纤维的质量，这在现有技术中还没有发现。

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种轧棉设备，这种轧棉设备比传统的轧棉方法有较少的纤维破损。

本发明的另外一个目的就是提供一种比传统的轧棉机有较少的棉结的轧棉设备。

本发明的另外一个目的就是提供一种与传统轧棉机相比在轧棉中有较少杂屑微粒，比如大粒杂屑和小杂屑的轧棉设备。

本发明的另外一个目的就是提供一种比传统皮辊轧棉机有一个较高轧棉速度的轧棉设备，并且这种轧棉设备与锯齿轧棉机相比有充分大的容量。

本发明的另外一个目的就是提供一种与传统轧棉机相比能从棉籽中去除更少短纤维的轧棉设备。

本发明还有一个目的就是具有实现上述所有目的的设备，其利益大于其成本。

在本发明的一个优选实施例中，刚性笼式轧棉机包括一个棉撮给料器，所述给料器输送待轧的有籽棉花撮。一个高速落纱圆筒设置在邻近有籽棉花给料器的位置，所述高速落纱圆筒用来抛掷一粒粒的有籽棉花撮进入盖箱内。所述盖箱包括一系列设置在一个盖子和外壁上的可调节气口，这些气口用来提供气流使得有籽棉花撮向下进入一个旋转笼式容器。通过穿过气口进入刚性笼子的气流，所述有籽棉花撮被拉向旋转刚性笼子的表面。气流通过一系列过滤杆进入刚性笼子，所属过滤杆围绕刚性笼子设置，所述过滤杆处在相互隔开的位置上形成了一系列缝隙。

一个第一驱动装置使刚性笼子沿一个第一方向旋转，通过一系列惰轮使得刚性笼子处在适当的位置上。当刚性笼子旋转时，通过气流将一粒粒的有籽棉花撮拉进过滤杆之间的缝隙内，以致于有籽棉花撮的一些棉纤维至少部分地通过过滤杆之间的缝隙。