CS236198B1 - Rozšiřovač kabelů vláken - Google Patents

Abstract

Rozšiřovač rozvinuje pramen vláken na plošný vlákenný útvar o dané šířce a tloušťce. Tvoří ^ej dvě dvojice (4, 10) nekonečných nosných elementu (11), z nichž vždy dva nekonečné nosné elementy (11) vytvářející dvojici (4, 10) jsou uspořádány nad sebou a vzdálenost takto uspořádané dvojice (4, 10) k druhé shodně uspořádané dvojici (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) je nekonstantní, zvětšující se ve směru pohybu nekonečných nosných elementů (11). Ve zvolených roztečích jsou na obvodu dvou dvojic (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) uchyceny pružné pásky (7), které jsou ve vzájemném těsném styku a to na části obvodu nekonečných nosných elementů (11), tvořených například dopravníkovými řetězy nesenými řetězovými koly (3). Pružné pásky (7) jsou umístěny na nekonečných nosných elementech (11) ve shodných místech a ve shodných roztečích. Pružné pásky (7) se postupně natahují a mezi nimi sevřený kabel vláken je postupně rozvinován do vrstvy. Dopravníkové řetězy procházejí dvojicemi svěrných lišt (13), které zabezpečují těsný styk pružných pásků (7). Podpůrný pásek (8), vedený přes kola (12), zamezuje prověšení pružných pásků (7). Před rozšiřovačem je kabel vláken veden přes zužovací ústrojí (2), za rozšiřovačem je upravena odtahová lišta (6), přes kterou se odvádí vzniklá vlákenná vrstva.

Description

(54)

Rozšiřovač kabelů vláken (51) Int CIA

D 04 H 1/00, B 65 H 57/16

Rozšiřovač rozvinuje pramen vláken na plošný vlákenný útvar o dané šířce a tloušťce. Tvoří ^ej dvě dvojice (4, 10) nekonečných nosných elementu (11), z nichž vždy dva nekonečné nosné elementy (11) vytvářející dvojici (4, 10) jsou uspořádány nad sebou a vzdálenost takto uspořádané dvojice (4, 10) k druhé shodně uspořádané dvojici (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) je nekonstantní, zvětšující se ve směru pohybu nekonečných nosných elementů (11). Ve zvolených roztečích jsou na obvodu dvou dvojic (4,

10) nekonečných nosných elementů (11) uchyceny pružné pásky (7), které jsou ve vzájemném těsném styku a to na části obvodu nekonečných nosných elementů (11), tvořených například dopravníkovými řetězy nesenými řetězovými koly (3). Pružné pásky (7) jsou umístěny na nekonečných nosných elementech (11) ve shodných místech a ve shodných roztečích. Pružné pásky (7) se postupně natahují a mezi nimi sevřený kabel vláken je postupně rozvinován do vrstvy. Dopravníkové řetězy procházejí dvojicemi svěrných lišt (13), které zabezpečují těsný styk pružných pásků (7). Podpůrný pásek (8), vedený přes kola (12), zamezuje prověšení pružných pásků (7). Před rozšiřovačem je kabel vláken veden přes zužovací ústrojí (2), za rozšiřovačem je upravena odtahová lišta (6), přes kterou se odvádí vzniklá vlákenná vrstva.

a j i-

v/	Γ	X-* z?

Obr. 2

236 198

236 198

Vynález se týká zařízení pro rozšiřování kabelů vláken, zejména nekonečných vláken syntetického charakteru. Rozšiřovač rozvinuje pramen vláken na plošný vlákenný útvar o dané šířce a tloušlce, při zabezpečení nutné paralelní orientace vláken ve funkční ploše.

Těžiště uplatnění vynálezu je v oblasti netkaných mechanicky vázaných textilií, konkrétně v tvorbě roun. Vysoké příčná pevnost takto konstruovaného rouna umožňuje uplatnit nízké dělení a nízký počet řádků na proplétacím stroji.

V současné době jsou pro výrobu roun nekonečné kabely zpracovávány na trhacích respektive řezacích konvertorech do staplové formy a následovně jednokomponentně nebo vícekomponentně předkládány směšovacímu, posukovacímu a mykacímu složení, které funkčně zabezpečuje vytvoření plošného vlákenného útvaru, jako poloproduktu pro další zpracování.

Tento klasický způsob je značně investičně, ekonomicky i energeticky náročný a v rozhodující míře ovlivňuje efektivnost netkaného textilu.

Pro tvorbu pásů vláken z pramenů se používá rovněž válečkové posukovací hlavy, posukovací hlavy s jehelným polem, dále různých mechanismů pro rozšíření pramene vláken bez podélného průtahu, pneumatické štěrbinové trysky apod. Vyjmenovaná zařízení se používají výhodně ve spojení se zařízením

236 198 pro příčné ukládání, které je předřazeno proplétacímu stroji při výrobě propletů, jak je uvedeno v čs. autorském osvědčení t-201 795. Podle tohoto způsobu výroby propletů se do září-’ zení pro příčné ukládání předkládá vlákenný materiál vytvořený z dílčích pásů vláken v zařízení pro tvorbu pásu vláken z pramenů a to v celkové potřebné šířce pásu vléken.

Patentový spis VBž.1 389 400 uvádí zařízení na měnění šířky a tloušťky vlákenné vrstvy, které obsahuje poháněný hřídel nesoucí větší množství kotoučů, přičemž každý kotouč je upevněn na hřídeli pomocí natáčecího zařízení, které dovoluje kotouči obloukový pohyb v rovině kolem hřídele. Kotouče jsou na svém obvodu opatřeny množstvím radiálně uspořádaných výčnělků,, Zařízení dále obsahuje vodicí mechanismus spolupracující s kotouči za účelem jejich prostorového natočení a usměrnění pro rozšíření nebo zúžení pohybující se vlákenné vrstvy přes zmíněné kotouče.

Natáčecí zařízení každého kotouče obsahuje dvojici proti sobě ležících natáčecích jehel, které směřuji radiálně k poháněnému hřídeli, dále vnitřní prstenec, namontovaný na natáčecích jehlách a mající dva natáčecí body mezi radiálními výčnělky na vnitřním okraji každého kotouče, přičemž natáčecí body svírají úhel 90 ⁰ s natáčecími jehlami.

Vodicí mechanismus obsahuje nejméně jeden hřeben ze samomazného materiálu, mající množství zubů, které zapadají mezi kotouče. Radiálně uspořádané výčnělky kotoučů jsou z polychloroprenové pryže a dají se výškově seřizovat.

Pro výrobu vlákenné vrstvy z kabele vláken existují další principy. Použití kabele místo pavučiny z mykacího nebo pneumatického stroje má, výhody v tom, že vlákenná vrstva z rozepnutého kabelu má značně větší podélnou pevnost než pavučina z mykacího stroje a ke zpracování výchozího vlákenného materiálu je třeba mnohem jednoduššího a levnějšího zařízení než při mykání.

- 3 236 198

Podle jednoho principu se kabel vláken postupně rozpíná sadou rozpínek, které jsou tvořeny kovovými tyčemi s hladkým, korozi vzdorným povrchem a tvarovanými do oblouku. Tyto tyče je možné otáčet kolem osy a tím měnit relativně prohnutí vůči procházejícímu pásu kabele v extrémním případě z konkévního až na konvexní. Tím se dá regulovat velikost rozepnuti nebo zúžení. Nedostatkem tohoto způsobu rozepínání je malá stejnoměrnost. vrstvy po rozevření.

V jiné variantě se rozpínání provádí sadou rozpínek, vytvořených z tvarovaných tyčí a opatřených pryžovou vrstvou. Proti předchozímu způsobu dochází k menšímu nežádoucímu skluzu a k lepší stejnoměrnosti. Rozpínka umožňuje jen poměrně malé rozepnutí, takže pro výrobu vrstvy o provozně zajímavé šíři by bylo třeba mít příliš mnoho sekcí.

Vibrace všeobecně napomáhá částicím v různých dimenzích, tedy i vláknům, k přesunům do energeticky výhodnější polohy. Tento princip je možno využít i k dosažení rovnoměrného napětí vláken a rovnoměrné příčné hustoty zploštělého pásu vláken z kabele. K tomu je možné použít zařízení, sestavené z příčně kmitajících tyčí. Rozkmitání je možné vyvolat mechanicky nebo elektromagneticky podle žádoucí frekvence. Frekvenci kmitů lze nejlépe měnit změnou vzdálenosti podpěr tyčí. Poněvadž množství filamentů v kabelu se vzájemně pohybuje a ovlivňuje vzájemným třením, je nutno optimum frekvence korigovat experimentálně pro dané podmínky.

Mechanické střídavé vypínání a uvolnění filamentů v pásu zploštělého kabele může nahradit i profukování pásu vzduchem, např. úzkými podélnými štěrbinami.

Jiné provedení zařízení, využívající účinků vibrace na rovnoměrnost uspořádání filamentů ve vrstvě vláken, představuje rotující klepadlo. Jsou to v podstatě dvě rozpínky, umístěné v otočném rámu a poháněné elektromotorem. Rychlýjn otáčením rozpínek se pás vláken natřásá a rozvírá.

236 198

- 4 “

Jedno ze zařízení, které využívá principu jednoduchého rotujícího klepadla, avšak svým uspořádáním násobí jeho účin ky, je konstruováno tak, že kabel odváděný z konve prochází přes několik brzdicích tyčí ke dvojici vstupních válečků a odtud prochází rozěiřovacím zařízením k výstupní dvojici odtahových válců. Rozšiřovací zařízení je tvořeno několika rozpínkami, umístěnými rotačně a tyto rozpínky jsou různým způsobem vytvarovány.

Pružinové zařízení k rozpínání kabele vláken je dalším typem stroje, který dovoluje kontrolovatelné a plynulé rozái řování malých úseků zploštělého pramene. Princip rozevírání kabele je založen na postupném natahování soustavy pružin, mezi kterými je sevřen pramen vláken. Pružiny jsou umístěny na obvodu oboustranně zkoseného válce do nedokončeného pišme ne V, jehož otáčením se pružiny postupně na jedné straně rozevírají a s nimi i navedený kabel. Dva takto upravené válce jsou umístěny nad sebou. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že šířka vlákenné vrstvy z jedné sekce válců není dostačující a je nutno řadit více sekcí bud za sebou nebo vedle sebe pro dosažení požadované šíře vlákenné vrstvy.

Jiné řešení je obsaženo v NSR ASt-2 846 517o Zařízení je opatřeno pneumatickou dopraní tryskou, která vede provazec vláken odahora dolů proti navíjecímu ústrojí. Zařízení je dále doplněno o pneumatické oscilační ústrojí, které udílí dopravovanému vlékennému provazci vratný pohyb do stran pomocí střídavě působících plynových trysek. Podstatou řešení je, že vykazuje dvě blízko sebe uspořádané desky, které jsou umístěny paralelně nebo mírně sbíhavé k sobě. Mezi nimi dochází k rozvinutí vlákenného provazce. Desky jsou umístěny mezi oscilačním zařízením a navíjecím ústrojím.

236 198

- ₅ Zařízení pro výrobu plošného netkaného materiálu z pramenu vláken je obsahem popisu vynálezu k patentovému spisu SSSRt351 380, podle kterého obsahuje dva válce uložené nad sebou, které se otáčejí v opačném smyslu. Horní válec se otáčí rychleji než spodní válec a navíc vykonává axiálně vratný pohyb ve směru své osy. Mezi válce se podává pramen vláken a to ve směru radiálním. Otáčením válců a axiálním pohybem horního válce dochází k rozvinutí pramene vláken do šířky ve směru délky obou válců.

US pat· episí.4 219 911 se týká zařízeni na rozpínání předtvarovaného vlákenného rouna, podle kterého se rouno s vlákny orientovanými po délce rozvinuje tak, že se přivádí na ostří nože uspořádaného v určitém úhlu k podélnému směru rouna, přičemž se na hraně nože mění náhle směr pohybu rouna z podélného směru do směru příčného při současném rozpínání rouna do šířky. Tloušlku, hustotu, stejnoměrnost a hmotnost roun je možno regulovat·

Zařízení pracující na podobném principu jako je uvedeno v NSR ASč-2 846 517 je popsáno v US pat. spisuč.3 599 848. Rozšiřování kabelu vláken se provádí na sběrném povrchu aerodynamicky. Používá se kapalinových trysek a tlakového vzduchu, které vychylují provazec do vybraných úložných bodů. Provazci je udělena lineární rychlost ve směru jeho podélné •sy₀ Rozvinování lze regulovat změnou množství kapaliny procházející tryskou a regulací tlaku vzduchu včetně změny úhlu dopadu tlakového vzduchu.

Shora uvedené nedostatky jsou odstraněny řešením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k rozšíření kabelu dechází využitím optimálních třecích sil při plynulém rozpínání řady dvojic pryžových elementů, mezi nimiž je nekonečný kabel rovnoměrně a kontrolované paralelizován v plošný vlékenný útvar. Rozšiřovač kabelů je tvořen dvěma

- 6 236 198 dvojicemi nekonečných nosných elementů, z nichž vždy dva nekonečné nosné elementy jsou uspořádány nad sebou, přičemž vzdálenost takto uspořádané dvojice k druhé shodně uspořádané dvojici nekonečných nosných elementů se zvětšuje ve směru pohybu nekonečných nosných elementů, na kterých jsou upevněny ve zvolených roztečích pružné pásky, které jsou na obou dvojicích nekonečných nosných elementů umístěny ve shodných místech a ve shodných roztečích. Tímto uspořádáním je zajištěno, že pružné pásky přicházejí do styku ve dvojicích, mezi nimiž je umístěn rozvinovaný kabel·

Ve vzájemném dotyku je vždy několik dvojic pružných pásků, které jsou k sobě přitlačovány a současně postupně rozpínány.

Nekonečné nosné elementy jsou příkladně tvořeny dopravníkovými řetězy, nesenými čtyřmi dvojicemi řetězových kol. Alternativně jsou nekonečné nosné elementy tvořeny ozubenými pásy, které jsou neseny koly s ozubením. Toto řeěení rovněž zajišťuje dostatečnou přesnost v rozmístění pružných pásků v zařízení.

Na vstupu do rozšiřovacího zařízení je upraveno zužovací ústrojí, na jeho výstupu je vzniklý plošný vlákenný útvar veden přes odtahovou lištu.

Rozšiřovač kabelů umožňuje zachytit zkadeřený kabel mezi dvojicemi pryžových pásků a v souladu s jejich plynulým rozpínáním mezi dvěma dopravníkovými řetězy dochází k rovnoměrné paralerizaci vláken kabelu v plošný útvar. Výhodou pryže jsou optimální třecí síly, umožňující kontrolovat jednotlivá vlákna kabelu bez nároku na potřebu další konstrukční složitosti. Soustava těchto pryžových elementů, postupně vstupujících do funkční činnosti, pak zabezpečuje plynulou kontrolu tvořícího se plošného útvaru v průběhu celého pracovního cyklu.

236 198

- 7 Vhodnou volbou směsi pryžových pásků lze zabezpečit jejich vysokou tažnost i životnost při minimální zůstatkové deformaci, kterou lze odstranit odpovídajícím předpětím. Tažnost přímo ovlivňuje šířku plošného vlákenného útvaru v jednom pracovním cyklu· Při výstupu z rozšiřovače je vhodné kabel bodově počesat, čímž dochází k rovnoměrnosti· Při tvorbě širokých plošných útvarů je možno uplatnit více pracovních cyklů za sebou, z nichž vždy následující vychází z konečného plošnéh· útvaru cyklu předcházejícího.

V tomto případě je nutno uplatnit při přechodu z jednoho pracovního cyklu na druhý bodové počesání plošného vlákenného útvaru, eventuálně provést odstranění jeho obloučkovitosti tahem přes hranu·

Příkladné provedeni zařízení podle vynálezu je zobrazeno na výkresu, kde značí obr. 1 schematické uspořádání rozšiřovače v pohledu z boku a obr. 2 pohled na rozšiřovač shora·

Kabel 9 je odebírán přes neznázorněnou soustavu usměrňovačích lišt přiváděcími válci _1, prochází zužovacím ústrojím \2, které navádí při současném usměrňování šířky svazek vláken do vlastního rozšiřovače. Hlavním funkčním elementem rozšiřovače jsou pružné pásky 2 vstupující do činnosti vždy v péru pod přítlakem. Jejich -Uchycení na nekonečných nosných elementech 11 je provedeno pomocí příchytek, umožňujících snadnou a rychlou výměnu. Příchytky jsou upevněny v daných roztečích na nekonečných nosných elementech 11 a jsou opatřeny otvorem, do kterého se zasouvá čep držáku pružného pásku 2o V držáku, který je zhotoven z pásku plechu, je proveden čtyřhranný otvor, kterým je pružný pásek 2 provléknut do tvaru kličky a zajištěn proti vysmeknutí kolíčkem.

236 198

Nekonečné nosné elementy 11 jsou realizovány dopravníkevými řetězy, které jsou unášeny soustavou řetězových kol 2· Dopravníkové řetězy je možno nahradit ozubenými pásy. Prvá dvojice £ i druhá dvojice 10 dopravníkových řetězů jsou upraveny nad sebou® Rozteč mezi řetězovými koly J na vstupu do rozšiřovače je menší než na výstupu z rozšiřovače. Mezi prvými dvojicemi 4 a druhými dvojicemi 10 nekonečných nosných elementů 11 jsou ve stejných místech a ve stejných roztečích upraveny pružné pásky 2» které jsou neseny nekonečnými nosnými elementy 11® Na Části obvodu nekonečných nosných elementů 11 se pružné pásky 2 dotýkají a postupně směrem k výstupu rozšiřovače napínají, čímž dochází k, postupnému rozvinutí vláken kabelu v plošný vlákenný útvar. Dopravníkové řetězy jsou po obou stranách rozšiřovače v těch místech, kde jsou pružné pásky 2 ^νθ vzájemném styku, vedeny ve dvojicích svěrných lišt 13, které zaručují dostatečný přítlak horního i dolního pružného pásku 2·

Na konci cyklu je plošný útvar odebírán odtahovými válci 2 a tahem přes hranu odtahové lišty 6 je odstraňována obloučkovitosto Mezi odtahovacími válci 2 ^a odtahovou lištou 6 je vloženo bodové počesávání, provedené na principu rotačního kartáče 14> Toto bodové počesání dodatečně paralelizuje vlákna v plošném útvaru. Přes odtahovou lištu 6 je vlákenný plošný útvar veden v napnutém stavu.

Na spodní sekci rozšiřovače,,ve středu funkční plochy, je umístěn podpůrný pásek 8, zabraňující prověšování spodních pružných pásků 2 při zatížení tvořícím se plošným útvarem. Podpůrný pásek 8 je napínán přes kola 12. Spodní sekce i horní sekce rozšiřovače může být v případě potřeby opatřena i několika podpůrnými pásky 8.

Výhodou rozšiřovače kabelů podle vynálezu je, že při minimální investiční náročnosti lze vytvořit plošný vlákenný

236 198 útvar, který je možno realizovat na proplétací technice v textilie a vysokými pevnostními parametry. Rozhodujícím kritériem efektivnosti je váak odbourání klasických pracovních operaci, tj. konvertorování, posukování, mykání v textilním průmyslu.

Claims (9)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   236 198

   1. Rozšiřovač kabelů vláken, zejména nekonečných vláken syntetického charakteru, na plošný vlékenný útvar o požadované šířce a tlouštce, vyznačující se tím, že je tvořen dvěma dvojicemi (4, 10) nekonečných nosných elementů (11), z nichž vždy dva nekonečné nosné elementy (11) vytvářející dvojici (4, 10) jsou uspořádány nad sebou a vzdálenost takto uspořádané dvojice (4, 10) k druhé shodně uspořádané dvojici (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) se zvětšuje ve směru pohybu nekonečných nosných elementů (11), na kterých jsou vždy mezi jejich oběma dvojicemi (4, 10) uchyceny ve zvolených roztečích pružné pásky (7), které jsou ve vzájemném těsném styku a to na části obvodu nekonečných nosných elementů (11) nacházejících se ve vzájemné blízkosti v důsledku uspořádání do dvojic (4, 10) umístěných nad sebou.
2. 2. Rozšiřovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že nekonečné nosné elementy (11) jsou tvořeny dopravníkovými řetězy nesenými řetězovými koly (3).
3. 3. Rozšiřovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že nekonečné nosné elementy (11) jsou tvořeny ozubenými pásy nesenými koly s ozubením.
4. 4. Rozšiřovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že pružné pásky (7) jsou na obvodu obou dvojic (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) umístěny ve ehodných místech a ve shodných roztečích.
5. 5o Rozšiřovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že pružné pásky (7) jsou v prostoru mezi alespoň jednou dvojicí (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) podepřeny nejméně jedním podpůrným páskem (8), omezujícím prověšení pružných pásků (7)·

   11236 198
6. 6. Rozšiřovač podle bodu 1, vyznačující sa tím, že v místech, kde dvojice (4, 10) nekonečných nosných elementů (11) se nacházejí ve vzájemné blízkosti, jsou upraveny dvojice svěrných lišt (13), zabezpečující těsný styk pružných pásků (7) prostřednictvím nekonečných nosných elementů (ll)o
7. 7· Rozšiřovač podle bodu .1, vyznačující se tím, že před vstupem pružných pásků (7) do svěru je upraveno zužovací ústrojí (2) kabelu vláken·
8. 8. Rozšiřovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že na výstupu pružných pásků (7) ze vzájemného svěru je upravena odtahová lišta (6).
9. 9· Rozšiřovač podle bodů 7, vyznačující se tím, že před odtahovou lištou (6) je umístěn rotační kartáč (14), dotýkající se vzniklého plošného vlákenného útvaru·