CS195931B1 - Způsob dělení alespoň jednoho svazku nekonečných chemických vláken a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je způsob dělení alespoň jednoho svazku nekonečných chemických vláken, plošně rozloženého mezi podávacím a odváděcím mechanismem, do svazku staplových vláken a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Jsou známa některá zařízení, která řeší udanou problematiku dělení nekonečných vláken ve svazku. Jedním ze známých příkladů řešení je řešení podle pat. spisu NSR 1 937 173, u kterého svazek nekonečných chemických vláken je přiváděcím válečkem podáván na hranu ojednocovacího tělesa, vytvořenou jako nehybný břit. V těsné blízkosti nehybného břitu probíhají břity upevněné na rotujícím dělicím kotouči. Svazek vláken je působením břitů uspořádaných ve šroubovici postupně střihán a oddělená vlákna jsou odhazována na ohrocený vyčesávací váleček spřádací rotorové jednotky.

Nevýhodou zařízení je, že nehybný břit a břity na rotujícím kotouči musí při stříhání být vůči sobě uspořádány naprosto těsně, aby každé vlákno ze svazku o průřezu řádově v setinách milimetru bylo těmito břity odděleno. Tuto podmínku je velmi obtížné dodržet neboť zmíněné břity musí vykonat i během jedné pracovní směny vysoký počet střihů. Protože vlákna způsobují při dělení otupení nožů, tj. zvětšování vůle vzá2 jemného přisazení břitů při řezání, objevují se u tohoto zařízení po krátké době provozu poruchy v tom smyslu, že některá vlákna projdou místem řezání bez porušení, jako tzv. nedořezy, způsobující nábaly na ohroceném vyčesávacím válečku. Nabal vláken na vyčesávacím válečku narůstá až vede k zastavení válečků a tím i přerušení procesu předení, přičemž příze vyráběná v době, kdy vzniká nábal na válečku se vyznačuje sníženými užitnými vlastnostmi. Jakmile se tyto nábaly začnou objevovat, je nutné buď váleček s řezacími břity vyměnit, popřípadě seřídit jeho polohu vůči nehybnému břitu, což je jistě nevýhodné.

Další nevýhodou je i to, že vlákna jsou v oblasti řezu drcena a tento vlákenný prach zanášen do spřádacího rotoru, který je nutné v kratších intervalech, než je obvyklé, čistit.

Jiný známý příklad řešení problematiky dělení nekonečných vláken ve svazku je popsán v čs. autorském osvědčení č. 165 440, u kterého je vlákenný kabel rozdělováním válcem rozdělen příčně do většího počtu svazků. Každý svazek vláken vstupuje do jedné drážky na obvodě rotujícího bubnu a je do ní přitlačován synchronně se pohybujícím pásem. Buben je opatřen radiálními štěrbinami, ve kterých jsou suvně vedeny stříhací nože, vysouvané vačkou. Dílčí svazek vláken se přestřihne při vysouvání nože do odpovídajícího otvoru v přítlačném pásu. Přítlak pásu v místě střihu je podporován dvojicí válečků. Stříhací nože jsou. v jednotlivých drážkách navzájem přesazeny, čímž se dosahuje pravidelného počtu řezu v každém dílkovém úseku kabele. Po nadělení vláken se svazky shrnují do pramene, který může být přiváděn k ojednocovacímu ústrojí spřádací jednotky. Nevýhodou tohoto zařízení je především jeho složitost a vysoké nároky na zachování ostří posuvných stříhacích nožů. V případě, že se nože otupí od vláken, je jejich dělicí účinek nejistý. Nože a jim v perforovaném pasu odpovídající otvory musí mít určitý rozměr, aby nože působící určitou silou na vlákna byly dostatečně dimenzovány na vzpěr. Potom ovšem vlákno překlenující příslušný otvor v perforaci pásu a držené na okrajích otvoru tímto pasem, má určitou délku a působení tupého nože se prodlouží, aniž dojde k jeho rozdělení. Zvlášť se tento jev objevuje u více tažených vláken. Popsaným způsobem se do nařezaného svazku vláken dostávají i nedořezy vláken, jejichž negativní vliv při dalším, zpracování vláken na spřádacím zařízení byl již popsán.

Kromě příkladně uvedených známých zařízení řešících problematiku dělení nekonečných vláken ve svazku stříháním, popřípadě řezáním s uvedenými nevýhodami, jsou známa zařízení pro dělení nekonečných vláken, u kterých jsou vlákna trhána.

Tak například je známé řešení, u kterého je svazek nekonečných vláken protahován mezi dvěma páry válečků tak, až dochází k přetržení všech vláken. Svazek natrhaných vláken je v následujícím ramínkovém průtahovém ústrojí zjemňován až do rozvolnšní a rozvolněná vlákna jsou dopravována do spřádacího rotorového zařízení.

Je také známé zařízení, u kterého se svazek vláken odvíjí přes napínací kolíky dvěma rýhovanými válečky a jedním přítlačným pogumovaným válečkem do průtažného ústrojí. Druhý pár průtažných válečků má větší obvodovou rychlost a přítlakem vytváří ve vláknech takové namáhání, při kterém dochází k trhání elementárních vláken. Tomuto trhání napomáhá osmihranný rotující nůž narušující napjatá vlákna uvnitř průtahové zóny. Svazek nařezaných vláken je pak dalším průtahovým zařízením zjemňován a přiváděn k ojednocovacímu ústrojí spřádací jednotky.

Obě tato popsaná zařízení mají nevýhodu v tom, že vlákno při natažení až do přetržení změní své mechanicko-fyzikální vlastnosti, což se projevuje například ve snížení tažnosti z těchto vláken vypřádané příze a dále má příze vysokou srážlivost při úpravě.

Úkolem je vyřešit takový způsob dělení vláken, který by odstranil výše uvedené nevýhody. Uvedený úkol se snaží řešit nový způsob dělení alespoň jednoho svazku ne6 konečných chemických vláken, plošně rozloženého a napjatého mezi nejméně jedním podávacím a odváděcím mechanismem, do svazku staplových vláken, jehož podstata spočívá v tom, že vlákna se obrus ují a natavují působením třecí síly, vedené příčně k rovině plošně rozloženého svazku vláken a současně se dělí boční silou, postupující napříč ke směru průchodu svazku vláken.

Podstata zařízení k provádění způsobu dělení mezi podávacím a odváděcím mechanismem pomocí dělicího prostředku podle vynálezu spočívá v tom, že dělicí prostředek tvoří alespoň jedna dělicí struna, upravená na napínacích kladkách a pohonném bubnu pohonného prostředku, přičemž uvedené kladky a pohonný buben jsou upraveny na nosiči, upraveném na rámu stroje příčně pohyblivě ke směru průchodu, svazku vláken.

Výhodné provedení se dosáhne podle vynálezu řešením, jehož podstata spočívá v tom, že dělicí struny jsou. dvě a jsou navzájem vůči sobě posunuté, ve směru průchodu vláken za účelem získání výsledného pramene s překrytými vrstvami vláken.

V následujícím popise, který nevyčerpává přirozeně všechny možné varianty řešení, je podstata vynálezu blíže vysvětlena na přiložených obrázcích, kde na obr. 1 je v šikmém průmětu znázorněno celkové uspořádání dělicího prostředku, na obr. 2 je znázorněno detailní dělení vláken dělicím prostředkem kruhového průřezu, na obr. 3 je znázorněno v detailu dělení vláken dělicím prostředkem nekru.hového průřezu, na obr. 4 je znázorněno v pohledu možné příkladné řešení s použitím dvou dělicích prostředků respektive dělicích strun, na obr. 5 je znázorněno schéma jednoduchého staplu, na obr. 6 je znázorněno schéma dvojitého staplu a na obr. 7 je znázorněno schematicky celková uspořádání dělení svazku nekonečných vláken ve spojení s rotorovou spřádací jednotkou.

Zařízení pro dělení svazku nekonečných vláken se v příkladném provedení skládá z přiváděcího podávacího mechanismu P vytvářeného dvojicí nekonečných pásků, z nichž přiváděči horní pásek 2 je upraven na naháněném válci 1 a pevném nosníku 3 a přiváděči spodní pásek 5 na naháněném válci 4 a spodním pevném nosníku B. Oba zmíněné válce 1 a 4 jsou s pásky 2 a 5 k sobě těsně přisazeny a totéž platí i o nosnících 3 a B. Naproti přiváděcímu mechan-smu P je upraven odváděči mechanismus O vytvářený rovněž dvojicí nekonečných pásků, z nichž odváděči horní pásek 8 je upraven na naháněném odváděcím válci 7 a pevném nosníku 9 a odváděči spodní pásek 11 na naháněném spodním odváděcím válci 10 a pevném spodním nosníku 12. Oba uvedené válce 7 a 10 jsou s pásky 8 a 11 k sobě rovněž těsně přisazeny, přičemž totéž platí i o nosnících 9 a 12. Hřídele válců 1, 4, 7 a 10 jsou otočně uloženy v rámu 30 zařízení a nosníky 3, G, 9 a 12 jsou na tomtéž rámu uloženy pev195931 ně. Mezi přiváděcím podávacím mechanismem P a odváděcím mechanismem O je vymezeno místo 27, kterým prochází dělicí prostředek 13 vytvořený jako dělicí struna 133. Dělicí struna 130 je upravena na napínacích kladkách 15, 151, 152 a 153 upravených na čepech 19 a na pohonném bubnu 1S1 pohonného prostředku 16, přičemž uvedené kladky 15, 151, 152, 153 a pohonný buben 1B1 jsou upraveny na nosiči 14, upraveném na rámu 30 stroje příčně pohyblivě ke směru průchodu svazku vláken 21. Napínání se například provádí přestavením kladky 151 v drážce 17 a zajištěním čepu 19 ve vhodné poloze pomocí matice 18. Pohonný prostředek IB má pohonný buben 161, který s hřídelí 162 je uložen otočně v ložisku 183. Na opačném, konci hřídele 162 je upevněna řemenice 164, na kterou dosedá řemen 165, který je poháněn ve směru šipky od neznázorněného pohonu například elektromotoru. Před přiváděči podávači mechanismus P je představen rozdělovač 20, mající vydutý rotační plášť 201. Rozdělovač 20 je upraven na hřídeli 202, uloženém v rámu zařízení 30. Nekonečná vlákna jsou rozdělovačem 20 z přiváděného svazku 22 rozprostírána v plošný útvar 23 pokud možno s rovnoměrnou vrstvou vláken 21. Příkladná zařízení na dělení nekonečných vláken ve svazku na staplová vlákna pracuje tak, že např. svazek vláken 22 postupuje ze zásobníku, svazku 255 přes kladku 24 k rozpínacím válcům 25 a 20. Zde je svazek 22 postupně plošně rozepínán, přičemž postupuje k rozdělovači 20. Od zmíněného rozdělovače 20 jsou nekonečná vlákna dopravována ve formě plošného útvaru 23 k přiváděcímu podávacímu mechanismu P. Plošný vlákenný útvar 23 vstupuje mezi pohybující se přiváděči horní pásek 2 a pohybující se přiváděči spodní pásek 3, který tím, že jsou k sobě těsně přesazeny svírají řečený vlákenný útvar 23 a přemísťují jej dále k odváděcímu podávacímu mechanismu O tvořenému pohybujícím se odváděcím horním páskem 8 na něj přitisknutým pohybujícím se společně se spodním odváděcím páskem 11. Ve vymezeném místě 27 mezi mechanismy P a O prochází dělicí prostředek 13, který svou dělicí strunou 130 dělí plošný vlákenný útvar 23. Způsob dělení spočívá v podstatě v tom, že vlákna se obrušují a natavuií působením třecí síly, vedené příčně k rovině plošně rozloženého svazku vláken a současně se dělí boční silou postupující napříč ke směru průchodu svazku vláken. Dělicí prostředek 13 koná za tím účelem nejméně dva různé přímé pohyby směřující napříč pohybu vláken. Vlákna ve svazku 23 jsou nejprve narušována odíráním dělicím prostředkem 13, tj. jeho dělicí strunou 139 a poté jsou rozdělena spolupůsobením třecího tepla a mechanického napětí vláken, vyvozovaným boční silou, postupující ke směru průchodu svazku vláken. Současně s rozdělováním vláken dochází k přesouvání plošného svazku 23 k odváděcímu podávacímu mechanismu O a odtud jsou již staplová vlákna 31 přiváděna k zaoblovacímu zařízení vytvářenému ze dvojice rotujících válečků 32 a 33 s posuvným vratným pohybem ve směru os rotace řečených válečků. Po rozdělení plošného útvaru vláken 23 tj. po přechodu dělicí struny 130 přes celou šíři plošného svazku vláken 23, dochází nejprve k posunutí řečeného útvaru o zvolenou miminimální délku staplu L min a potom se dělicí prostředek 13 započne vracet zpět do výchozí polohy, přičemž dělí plošný vlákenný útvar 23 stejně jako při dříve popsané operaci. Toto popsané stadium se cyklicky opakuje. Od zaoblovacího zařízení jsou staplová vlákna 31 ve formě výsledného pramene 41 přiváděna zhušťovačem 34 například ke známému podávacímu zařízení 35 a vyčesávacímu zařízení 36. Jako tok ojednocených vláken postupují pak kanálem 37 do známého spřádacího rotoru 38. V tomto jsou známým způsobem spřádána do příze 39 a přes odtahové válečky 40 odtahována ze spřádacího rotoru 38 a dále navíjena známým způsobem na cívku 42 rozváděcím válcem 43. Rotorové spřádací zařízení je dostatečně z patentové literatury známo a netvoří podstatu vynálezu a proto není blíže popisováno.

Jak bylo uvedeno, dochází k fyzikálnímu procesu dělení vláken přičemž přiváděný plošný svazek vláken 23 je ve stavu napjatosti, což je zabezpečeno tak, že odváděči podávači mechanismus O se pohybuje poněkud vyšší rychlostí, než přiváděči podávači mechanismus P a současně tím, že dělící struna 139 přechází příčně. V žádném případě však nesmí takto vytvářený průtah vytvořit napětí vyšší než je inez tažnosti vláken. V okamžiku počátku působení dělicí struny 139 dochází nejdříve k odírání vlákna 21 přičemž vzniká mechanický vrub na vlákně a tímto mechanickým působením se vlákno 21 lokálně zahřívá. Zahřátím vlákna 21 měkne jeho struktura a působením popsaného napětí ve vláknu a příčným postupem dělicí struny 1.39 dochází k deformaci vlákna vedoucí až k přerušení vlákna. Oddělované mechanické částice vlákna 21 vznikající při vytvoření vrubu jsou pohybem dělicího segmentu 139 vynášeny mimo plošný vlákenný útvar 23. Výhodou je, že vlákno 31 v místě přerušení má hladký zužující se konec.

Dělicím elementem. 139 může být struna nebo též posuvná tyčinka, jejichž příčný průřez je kruhový. Pro vyšší rychlosti postupu plošného vlákenného útvaru 23 je výhodné, aby příčný průřez byl nekruhový (viz obr. 3) tj. například, byl opatřen odkláněcím vybráním 29, které má za úkol odklánět konce nekonečných vláken 21 směrem za dělicí element 130, čímž nedochází k pokrčování postupujících konců řečených vláken, jak je znázorněno na obr. 3.

Požadavkem na dělicí element je, aby tento byl opatřen drsným povrchem a dále byl odolný proti opotřebení otěrem. Je například možné Je] vytvořit z kovu nebo z umělé hmoty a popřípadě může být Jeho povrch zpevněn diamantovým prachem. Od místa dělení vláken 21 dělicí strunou 130 plošný vlákenný útvar obsahuje staplová vlákna 31, jejichž délkové rozložení je od minimální délky vláken L min až po maximální délku vláken L max (obr. 5). Rozdíl mezi minimální délkou L min a maximální délkou L max vláken 31 je dán poměrem rychlosti postupu plošného útvaru vláken a rychlostí postupu dělicího elementu 130. Velikost minimální délky L min vláken 31 je dána ustavenou časovou prodlevou dělicího elementu 130 mimo pracovní úsek.

Pro praktické využití je výhodnější použije-li ze dvou paralelních dělicích prostředků resp. dělicích strun (obr. 4) tak, že výsledný pramen 41 po projití zhušťovačem 34 obsahuje překryté vrstvy vláken o délku A, čímž se získá stejnoměrnější rozložení vláken v pramenu a jeho větší soudržnost (obr. 6).

Příkladné provedení podle obr. 7 představuje paralelní uspořádání dvou dělicích strun 130 ve spojení s jednou rotorovou spřádací jednotkou. Dva svazky nekonečných chemických vláken 22 a 22* jsou ze zásobníků 28 a 28‘ vedeny přes kladky 24 a 24* k rozepínacímu zařízení 25, 28 a 25‘, 26* a k rozdělovačům svazků 20 a 20‘, k rozprostření v plošné útvary 23 a 23* a dvěma paralelně uspořádanými dílčími strunami 130 posunutými o délku A jsou již dříve popsaným způsobem naděleny na vlákna o střední staplové délce L, přičemž tato rozdělená vlákna jsou vůči sobě posunuta o vzdálenost A. Dále jsou tyto dva nadělené svazky 22 a 22* přiváděny do zaoblovacích zařízení, sestávajících z dvojic válečků 32, 33 a 32‘, 33* a do zhušťovače 34, z kterého vystupuje výsledný staplový pramen 41 k podávacímu zařízení, s výhodou přímo do spřádací rotorové jednotky, jak bylo již v předchozím uvedeno.

V úseku podávacího zařízení spřádací jednotky lze k pramenu 41 přivádět další pramen 410 z přírodních staplových vláken popřípadě i jiných vláken přiváděných ze zásobníku 28“ pramene, za účelem získání příze ze směsi vláken.

Claims (3)

1. Způsob dělení alespoň jednoho svazku nekonečných chemických vláken, plošně rozloženého a napjatého mezi nejméně jedním podávacím a odváděcím mechanismem, do svazku staplových vláken, vyznačujících se tím, že vlákna se obrušují a natavují působením třecí síly, vedené příčně k rovině plošně rozloženého svazku vláken a současně se dělí boční silou, postupující napříč ke směru průchodu svazku vláken.

2. Zařízení k provádění způsobu dělení alespoň jednoho svazku nekonečných chemických vláken podle bodu 1, obsahující alespoň jeden podávači a odváděči mechanismus s dělicím prostředkem, vyznačující se tím, že dělicí prostředek (13) tvoří alespoň jedna dělicí struna (130), upravená na napínacích kladkách (15, 151, 152, 153) a pohonném bubnu (161) pohonného prostředku (16), přičemž uvedené kladky (15, 151, 152, 153) a pohonný buben (161) jsou upraveny na nosiči (14), upraveném na rámu (30) stroje příčně pohyblivě ke směru průchodu svazku vláken (21).

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že dělicí struny (130, 130‘) jsou dvě a jsou navzájem vůči sobě posunuté ve směru průchodu vláken za účelem získání výsledného pramene s překrytými vrstvami vláken.