CS228052B1 - Způsob rotorového dopřádání vláken se specifickými vlastnostmi a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález řeší rotorová dopřádání vláken s vlastnostmi, které neumožňují provozně přijatelné rotorové dopřádání na stávající technice a které výslednicí svého vlivu nadměrné zvyěují osovou silu v přízi odvá­ děné z rotoru, ěímž tato vlékna významně odlišují především od bavlny. Podstatou způsobu je, že účinek třecích sil působících na přízi na vstupním pracovním povrchu odtahové nélevky se zmenší zkrácením dráhy dotyku odváděné příze, čímž se dosáhne optimální osová síly v odváděné přízi za výstupem z nélevky. Optimum osové síly je ve způsobu definováno. Zařízení k provedení způsobu, obsahující spřádací jednotku s rotorem a odtahovou ná- ' levkou s pracovním povrchem, se vyznačuje tím, že pracovní povrch nélevky je tvořen vstupní hranou a úsekem vymezeným vstupní hranou a posledním bodem dotyku příze na tomto pracovním povrchu, a určuje zkrácení dráhy dotyku příze při daném poloměru zakřivení pracovního povrchu výškou hlavy nálevky.

Description

Vynález řeší rotorové dopřádání vláken s vlastnostmi, které neumožňuji provozně přijatelné rotorové dopřádání do kvalitních přízí na stávající technice tím, že výslednice vlivu těchto vlastností nadměrně zvyšuje osovou sílu v přízi odváděné ze spřádacího rotoru, ěímž se tato vlékne významně odliěují především od bavlny. Specifickými vlastnostmi se rozumí koeficienty především dynamického tření povrchu vlákna, adheze vlákna k jiným povrchům, deformovatelnost průřezu vlékna včetně nižší tvrdosti jeho povrchu, odolnost vlékna v ohybu a velikost jeho specifického povrchu.

ZvláStě vlékne pro bavlnářské zpracování jsou již při své výrobě opatřena povrchovým filmem preparace (aviváže), která jim mé zajistit zpracovatelnost bez delších úprav povrchových vlastností u zpracovatele. V bavlnářské technologii není zvykem povrch vlékna před zpracováním je Stě doupravovat či přeupravovat, jako je tomu v technologii vlneřské.

Je proto samozřejmé, že zmíněné specifické vlastnosti se vztahují na celý komplex: vlákno/povrchový film preparace. Z toho také vyplývá, že vlékne vyrobené sice ze stejného makromolekulérniho materiálu (dokonce i morfologioky stejného) se mohou ve jmenovaných specifických vlastnostech liSit velmi podstatně právě zásluhou rozdílné povrchové úpravy.

Rotorové dopřádání vláken ee specifickými vlastnostmi řeší vynález snížením nadměrné osové síly odváděné příze na stanovené optimum úpravou místa prvého dotyku příze v odtahové cestě za sběrným povrchem rotoru, na vstupu příze do tzv. odtahové nálevky, tzn. úpravou vstupního pracovního povrchu odtahové nálevky.

Dosud známé způsoby rotorového dopřádání se v průmyslové prexi nejúspěěnějl provádějí u vláken přírodních (bavlna, začíná vlna), chemických (viskózová stříž) i syntetických (polyesterová stříž), případně jejich směsí. Výslednice vlivu specifických vlastností zmíněných chemických i syntetických vláken na tření a v jeho důsledku osové napětí z nich vypřédané a po kovových površích z rotoru odváděné příze je však významně od bavlny neodlišuje.

Pro tato vlákna je dnes rotorové dopřádání optimalizováno a této optimalizaci se snaží vléknařský vývoj přizpůsobit především povrchové vlastnosti svých nových vláken. Současný vývoj odtahových nálevek pro dosud rotorově dopřádaná vlákna (nepříliš odlišné od bavlny) je veden snahou vytvořit na nálevce takové třecí poměry, které by umožňovaly lepší kontrolu a jakousi lokalizaci zákrutu v úseku od nálevky zpět do sběrného povrchu rotoru. Tato snaha vyžaduje větší tření na vstupním pracovním povrchu nálevky a protože jeho omezujícím faktorem je osová síla odváděné příze, využívají patentová řešení různých kombinací hladkých e drsných vstupních pracovních povrchů nálevky (např. střídání hladkých a drsných segmentů na nálevce během 1 otáčky rotoru), radiálních i'soustředných drážek na vstupním pracovním povrchu nálevky apod. Teto řešení jsou nevyužitelné pro rotorové dopřádání vláken se specifickými vlastnostmi, protože jejich tření na obvyklém hladkém vstupním pracovním povrchu nálevky je již tak velké, Že není možné jej ještě zvyšovat, např. drsnějším segmentem.

Tření je výsledkem vzájemného působení 2 povrchů - třeného a třecího. Současné technické praxe mé poměrně velmi omezenou možnost kompenzace vlivu příliš velkých koeficientů tření některých vláken snižováním koeficientů tření pracovních povrchů odtahových cest. Možnosti analogického postupu u vláken, tj. snížení koeficientů tření vláken použitím preparace nanášené na povrch vlákna při jeho výrobě jsou omezeny rovněž.

U dosavadních zařízení pro rotorové dopřádání, obsahujících přadní jednotku a rotorem a odtahovou nálevkou, se nepředpokládá, že by se provedení odtahové nálevky zásadně přizpůsobovalo výslednici vlivu zmíněných specifických vlastností určitých vláken. Dráha a způ sob dotyku při daném úhlu opásání odváděné příze na stávajících nálevkách, určené poloměrem zakřivení r (viz připojený výkres) přízí dotýkaného vstupního povrchu nálevky, jsou příliš nevhodné pro dopřádání vláken se specifickými vlastnostmi. Je sice známo, že zmenše3 ní poloměru zakřiveni vstupního pracovního povrchu nálevky může vést ke snížení osové síly v odváděné přízi, avěak v nepříliě velkém rozsahu, takže jej nemůže být a také není systematicky využíváno ke kompenzaci nežádoucí výslednice vlivu specifických vlastností na jejich třeni na vstupním pracovním povrchu nálevky a tím na nadměrné zvýšení osové síly v odváděné přízi.

Nadměrná zvýšení osové síly má za následek:

- snížení výrobnosti (osová síla, úměrná čtverci počtu otáček rotoru, si vynucuje snížení počtu otáček rotoru a tím snížení odváděči rychlosti příze),

- nadměrný otěr preparace (avivéže) z povrchu vlákna, anebo dokonce oděr hmoty vlákna, tím zvýšenou tvorbu prachu, nasávaného zpět do rotoru, vyvolávající nároky na íastější čištění rotorů, hlavně věek zhoršující se kvalitu příze, j - vyšší přetrhovost příze, související s vyšší pravděpodobností přetrhu vlivem napětí překračujícího pevnost příze.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny podle tohoto vynálezu způsobem rotorového dopřédání vláken s vlastnostmi, které výslednicí svého vlivu vyvolávají nadměrné zvýšení osové síly v odváděné přízi, jehož podstatou je, že účinek třecích sil působících na přízi na vstupním pracovním povrchu odtahové nálevky se zmeněí zkrácením dráhy dotyku odváděné příze, čímž se dosáhne optimální osové síly odvádění příze v úseku za výstupem z nálevky, měřeném za vstupním, resp. i výstupním pracovním povrchem nálevky (pokud nálevka výstupní pracovní povrch má), která nepřesahuje 2,5násobek osové síly Fq, která vzniká na rotoru a je dána vztahem

P_Q = 5,4b . 10“¹² . R² . n², kde

Fq = osová sila v odváděné přízi v úseku mezi sběrným povrchem spřádacího rotoru a vstupem do odtahové nálevky, měřené v raN/tex,

R = poloměr spřádacího rotoru v mm, n = počet otáček spřádacího rotoru za minutu.

Zkrácení dráhy dotyku příze na vstupním pracovním povrchu nálevky se dosáhne snížením výšky hlavy nálevky o daném poloměru zakřivení, na které není možné přijatelně rotorově dopřádat vlékna se specifickými vlastnostmi. Snížením výšky hlavy nálevky je, kromě zkrácení dráhy dotyku příze na vstupním pracovním povrchu původní nevhodné odtahové nálevky, navíc vytvořen kvalitativně nový pracovní povrch, tvořený vstupní hranou a zbytkem původního vstupního pracovního povrchu.

Uvedeným způsobe a snadno využitelným zařízením k jeho provedení lze kompenzovat výslednici vlivu specifických vlastností, rozdílnou u různých vláken, na jejich tření v rozhodující části odtahové cesty a z něho plynoucí nadměrnou osovou sílu v odváděné přízi, při konečném efektu získání kvalitních přízí, dopřadatelných za vynikajících ukazatelů výrobnosti.

Na připojeném výkresu je znázorněn výstupní pracovní povrch odtahové nálevky a princip vynálezu, spočívající ve změně dotyku příze odváděné ze spřádacího rotoru na vstupním pracovním povrchu nálevky.

Odtahová nálevka 1 se světlostí svého rotoru D je zobrazena v řezu rovinou vedenou rotační osou 2 nálevky, která je zároveň osou rotsce spřádacího rotoru. Příze 2 3® odváděna ze sběrného povrchu spřádacího rotoru přes kruhovou hranu dále přes vstupní pracovní povrch 2 nálevky, vymezený hranou £ a posledním místem dotyku 6 na vstupním pra228052 covním povrchu, který má poloměr zakřivení r. Hrana £ je kruhovou průsečnicí plochy, vzniklé rotací čtvrtiny kruhového oblouku o poloměru r kolem osy 2 ve vzdálenosti - (ro2 tační plocha, která vytváří vstupní pracovní povrch g) a roviny vymezující výšku ”h hlavy nálevky, přičemž teto rovina je kolmá na osu 2..

Dráha dotyku příze je podle principu vynálezu při daném r zkrácena zmenšením výšky hlavy nálevky o hodnotu (H-h) oproti dráze dotyku na nálevce s výškou hlavy H, při jejímž použití odváděné příze vykazuje nadměrnou osovou sílu. Za vstupním pracovním povrchem 2 nálevky, resp. za místem 6, je příze odváděna obvyklým odtahovým (navíjecím) zařízením, bu5 přímo, anebo napřed přes výstupní pracovní povrch nálevky, realizovaný např. keramickým (syntrkorundovým) kroužkem, pod různým úhlem lomenou trubičku apod., a pak odtahovým zařízením. Výstupní pracovní povrch ani navíjecí zařízení na výkresu zobrazeny nejsou.

Na výkresu jsou části nálevky, která je nevhodná pro rotorové dopřádání vláken určitých (specifických) vlastností, tj. nálevky s výškou hlavy H, z níž je nejsnadnější vhodnou nálevku o výšce hlavy h vytvořit, zobrazeny přerušovanou čarou.

Příklady konkrétního provedení vynálezu jsou uspořádány do následujícího tabelárního přehledu. Rozhodujícími kritérii osové sily v odváděné přízi (odečtené jako střední hodnoty z grafických záznamů ve stejných časových intervalech výpředn), spolu s charakteristikami kvality vypředené příze, příslušející k použitá nálevce původní (Standardní - označené £ či nová - označené N, vzniklé úpravou z £ podle tohoto vynálezu). Uveden je jeden dostatečně reprezentativní soubor výsledků dopřédéní téhož vzorku vlékna za stejných klimatických podmínek. Vzájemné relace hodnot osová síly a kvality příze zůstávají zachovány i pro zcela jiný druh vlékna, jak plyne z ověřeni velkého počtu souborů analogických uvedenému. Údaj o druhu použitého vlékne je proto u přikladu zcela nadbytečný. Výsledek při použití nálevek označených g platí pouze pro začátek výpředu, pak se zhoršuje. Se správně optimalizovanou nálevkou N (příklady č. 2 a 4) se výsledek s časem výpředu nemění.

Rotorový dopřádecí stroj BD-200 S

Poloměr rotorů (mm) 27

Předkládaný pramen Otáčky vyčeš, válečků (min”’)	2x	posukovaný, 3	,3 ktex
	6	000
Vypřádená příze - jemnost (tex)			35,5
- zákrut (m”’) Otáčky rotorů (min-1)			620
46 250	51 200
Odvéd. rychl. příze (m/min“’)		74,6			82,6
Použ. nálevka/příklad číslo	S/1	N/2	S/3	N/4	N/5
-poloměr zakřiveni r vstup, pracov. po-
vrchu (mm)	4	4	4	4	4
- světlost otvoru D (mm)	2	2	2	2	2
- výška hlavy H, resp. h (mm)	H 3,9	h 2,4	H 3,9	h 3,1	h 2,4
- vstupní pracovní povrch		lesklý tvrdochromový
- výstupní pracovní povrch		syntrkorundový kroužek
Osové síla (mN/tex) v odv. přízi
- za výstup, přec. povrchem F	40	18	50	31	23
- před Vstup. prac. povrchem Pq	8,5	8,5	10,4	10,4	10,4
- poměr F/Fq	4,7	2,’	4,9	3,0	2,2
Kvalita vypředené příze
- nestejnom. USTER (CV *)	19,5	16,2	19,6	17,3	15,0
-počet míst slabých	538	40	468	202	0
-počet míst silných	460	83	620	310	56
- počet nopků	380	54	428	150	36

Claims (2)

1. Způsob rotorového dopřádání vléken s vlastnostmi, které výslednicí svého vlivu vyvolávají nadměrné zvýěení osové síly v odváděné přízi, vyznačující se tím, že úěinek třecích sil působících na přízi na prvém místě dotyku v odtahové cestě za sběrným povrchem spřádacího rotoru, tj. na vstupním pracovním povrchu odtahové nálevky, se zmeněí zkrácením dráhy dotyku odváděné příze, ěímž se dosáhne optimální osové síly odváděné příze v úseku za výstupem z nálevky, které nepřesahuje 2,5nésobek osové síly

P_o = 5,45 . 10^-’² . R² . n², i kde

Fq = osové síla v odváděné přízi v úseku mezi sběrným povrchem spřádacího rotoru a vstupem do odtahové nálevky (mN/tex),

R = poloměr spřádacího rotoru (mm), n = počet otáček: spřádacího rotoru (min^- ).

2. Zařízení k provedení způsobu podle bodu 1, obsahující spřádací jednotku s rotorem a odtahovou nálevkou s pracovním povrchem, vyznačující se tím, že pracovní povrch nálevky (1) je tvořený vstupní hranou (4) e úsekem vymezeným vstupní hranou (4) a posledním bodem (5) dotyku příze na tomto pracovním povrchu, a určuje zkrácení dráhy dotyku příze při daném poloměru zakřivení r výškou hlavy nálevky h.