CS244401B2 - Staple fibres spinning device - Google Patents

Description

Vynález ее týká zeřísení pro spřádání štaflových vláken a řeší zvýšení jakosti příze, produktivity její výroby a zjednodušení používaného zařízení·

S ohledem na dobře známé nevýhody běžných a vysoce vyvinutých systémů prstencového předení, jako např· omezený objem cívky, relativně nízkou produktivitu a vysoké náklady při častém smekání cívek, i z důvodů jistých technických potíží, jako je zejména vznik přízového balonu, neurevnanost vláken v přízi atp·, byly studovány jiné známé principy předení ve snaze inovovat proces předení odklonem od systému prstencového předení. Pro dosažení vysoké produktivity a z ní plynoucích ekonomických výhod byl kladen důraz na vysoké rychlosti vřetena a rotoru, které však mají za následek vyšší spotřebu energie a jiné negativní ekonomické a technické dopady·

Známé principy bezvřetenovéhe předení označované jako předení a otevřeným koncem, předení s přerušovanou dodávkou*, předení s osovým sdružováním atd·, vyžadují povětšině rotaci zákrutotvorného orgánu udělujícího v průběhu jedné otáčky zařízení jednu zákrutovou otáčku tvořící se přízi·

К nejúčinnějším systémům předení s přerušovanou dodávkou patří tzv. systém rotorového nebo komorového předení, který používá rotoru otáčejícího ae rychlostí do 50 000 ot./min. Nehledíc na rychlost rotoru, je počet zákrutových otoček na délkovou jednotku příze udělovaných přízi rotorem určován rychlostí odtahu vytvářené příze, zatímco číslo příze je určováno dodávkou vláken do rotoru· Při rotorovém předení je nutno, aby vlákna byla do rotoru postupně vrstvena při jeho rotaci, přičemž je současně odlupována tzv. vlákenná stužka.

* Některá vlákna bývají uchycena do příze bez zákrutu a vytvářejí tak nežádoucí vlákenné můstky, které tvoří v přízi slabá místa a/nebo způsobují vyšší trhavést hotové příze. Jmenovitě při výrobě příze jemných čísel lze žádaný objem vláken přivádět do rotoru poměrně vyšěí rychlostí než jakou je rotorový systém vůbec schopen udělit tvořící se přízi zákrut· Stručně řečeno, závisí tedy rychlost a celý ehod systému na sákrutotvorné kapacitě stroje· Přívodní, odtahové a navíjecí mechanismy nemohou tudíž pracovat maximální nebo přibližně maximální rychlostí, které jsou schopny, nebot jsou omezeny rychlostí udělování zákrutu, která je držena v jistých mezích rotací rotoru.

Chod rotorového spřádacího systému je závislý na průměru rotoru, který má vliv jak na délku zpracovávaného steplu, tak i na rychlost, jíž se rotor může otáčet a udělovat tvořící se přízi zákrut. Vysoké rychlosti rotoru, jež jsou nezbytně nutné pro ekonomickou výrobu příze, vyžadují použití poměrně malého rotoru. Při vysoké rychlosti velkoprůměrových rotorů, jež je předpokladem vysoké rychlosti udělování zákrutu odpovídající vysoké odtahové rychlosti, hrozí totiž nebezpečí roztržení rotoru. Na druhé straně však rotor o poměrně malém průměru není vhodný pro zpracování vláken relativně dlouhého staplů.

Při vysokých rychlostech rotoru může nastat vzájemné zaplétání vláken· Při takových rychlostech působí vzdušný vír negativně na přetrhavost a snižuje ták kvalitu hotové příze· Rotor o velkém průměru otáčející se poměrně nízkou rychlostí dává sice přízi optimální jakosti, avšak dosahovaná produktivita je nízká.

Princip známý pod názvem samozákrutové předení, odstraňuje nutnost používat otevřeného konce v systému přívodu vláken, přičemž vykazuje výhody vysoké produkce a velkoobjemových návinů hotové příze, stejně jako u systémů předení s otevřeným koncem· Shora uvedený systém používá dvojice válečků, mezi nimiž je veden protažený vlákenný svazek, přičemž se vratně pohybují navzájem v axiálním směru, takže vlákna se mezi nimi edvalují a je jim udělován zákrut·

Vzhledem к vratnému pohybu válečků se mění při každéip chodu tam a zpět i směr 61 smysl zákrutu. V úvrati pohybu existuje krátký časový interval, kdy válečky jsou ve skuteč^* nosti nehybné, takže v jeho průběhu není vlákennému svazku udělován Žádný zákrut· Délka

tohoto bezzákrutového úseku v přízi závisí ne rychlosti odtahu a na rychlosti vratného pohybu válečků.

Zákrut vyvolaný v tvořící se přízi vratným pohybem válečků Je nepravý zákrut, tzn., Že zákrut udělený na vstupní straně zákrutového mechanismu se zruší - v případě kontinuálního kroucení konstantním směrem - na výstupní straně tohoto mechanismu. Interval nulového ‘zákrutu odděluje úseky zákrutů opačného smyslu, takže zákrut je v přízi zachován, pokud příze není vystavena nevhodnému napětí· Tímto způsobem jsou v přízi vytvářeny střídavě úseky zákrutu S a zákrutu Z oddělené úseky nulového zákrutu·

Působením napětí, např· při navíjení, má příze tendenci se rozkládat v slabých místech nulového zákrutu, pokud nebudou běžet vedle sebe dvě větve jedné a téže příze v přesazeném uspořádání, čímž lze vyrobit dvojitou přízi· Zákruty opačného smyalu na obou koncích příze jsou při odtahu od každého z obou řečených válečků uspořádány,tak, že splynou a vytvoří pevný spoj, nebol každý zákrut má sklon se proti zákrutu epačnéhe smyslu rozkroutit.

V útvaru.musí být zabráněno, aby se při spojení obou konců příze dostala к sobě slabá nekroucená místa, nebol by to tvořilo takové místo ve dvojité přízi, u níž by došlo v průběhu dalěíhQ zpracování к přetrhu, Popsaný způsob vkládání zákrutu Je celkém uspokojivý, pokud jsou zpracována vlákna poměrně značné staplové délky; u kratších vláken, např· bavlny, mohou totiž nekroucená úseky být delší než délka jednotlivého vlákna, což bý mělo za následek neúnosně nízkou pevnost příze·

Úseky zákrutu S a Z, mohou navíc představovat 1 jiné proměnné hodnoty, např· v barvitelnosti, a představují určitá omezení při dalším použití příze a výrobků z ní·

Další známé způsoby a zařízení jsou popsány v publikaci F.R. Lorda Spinning in thé 70 s, Merrow Publiohing Cá. Ltd·, Watford, Velká Británie.

Je znám rovněž způsob a zařízení к předení příze, kde svazek staplových vláken je přiváděn v souvislé formaci na rotační plochu a tažen po této ploše z jednoho jejího axiálního konce na druhý, přičemž mezi vlákenný* svazkem a řečenou plochou je vyvoláván pohyb, který způsobuje, Že vlákenný svazek se odvaluje po této ploše kolem své osy, čímž jsou vlákna svazku zakrucována na přízi. Pohyb mezi svazkem vláken a rotační plochou je dosahován rotací svazku nebo plochy, případně obou kolem osy rotační plochy. Svazek vláken se může odvalovat buá po vnější nebo po vnitřní rotační ploše, případně mezi dvěma souosými rotačními plochami, z nichž jedna je vnitřní a druhá vnější·

Podle jednoho provedení jsou vlákna protahována přiváděním vlákenného pramene к otočnému ozubenému válečku, načež protažená vlákna jsou dopravována proudem vzduchu к Venturiho trubici· Při průchodu Venturiho trubicí jsou vlákna urychlována, čímž dochází к delšímu zředění vlákenné hmoty а к tvorbě přerušení nutného pro předení a otevřeným koncem·

Venturiho trubice přivádí zředěná vlákna к axiálně orientované sběrné drážce, v níž dochází ke kondenzaci vláken tím, že vlákna jsou dopravována kontinuálně řízenou rychlostí к drážce· V tomto bodě nabírá na sebe krutný konec již vytvořené příze kondenzovaná vlákna z axiální sběrné drážky, načež jsou vlákna tažena napříč rotační plochou·

Stupeň zákrutu udělovaný tvořící se přízi při jejím tažení napříč rotační plochou je závislý na průměru této plochy, na rychlosti její rotace a na rychlosti, kterou je tvořící se příze tažena po této ploše·

U zařízení, kde je přůaěr rotační plochy asi 50 mm při průměru příze 0,16 mm, Činí teoretický počet zákrutů, který lze sdělit vlékonnému svazku při jedná jeho otáčce kolem* osy rotační plechy, aai 315· Otéčí-li ae tedy vlákenný svazek kolem této osy rychlostí 800 ot«/min, dosahuje počet zákrutů ze minutu čísla 252 000. Vzhledem к jistému prokluzu bývá však tet· číalt · něc· nižší* Vzhlede® к ach·pnešti tohoto způsobu a zařízení udělit vláknil® vysoký poCet zákrutů sa minutu, je možná použít vysoké odtahové rychlosti a zachovat přitom žádaný počet zákrutových otoček ne jednotkovou délku hotové příze s cílem vyrobit jakostní přízi·

Úkolem předloženého vynálezu je nevrknout takové zařízení pro předení příze, které umožní dosáhnout tvorby stejnoměrného zákrutu jednoho smyslu při poměrně vysoké produktivitě za použití principu předení s otevřeným koncem a bez nutnosti nepřiměřeně vysokých rychlostí pohybových prvků zařízení pro tvorbu zákrutu, jakož i vyloučit nevýhody rotorového předení, které tkví zejména ve výěe zmíněné rychlosti a průměru spřádacího rotoru· Delším úkolem vynálezu je zvýšení jekosti příze, produktivity její výroby · zjednodušení konstrukce atráje.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje a vytčený úkol řeší zařízení pro spřádání staplových vláken, které sestává z prostředku pro přivádění staplových vláken do styčné prstencovité drážky vnějěího rotačního členu uspořádaného v jedné rovině s vnitřním rotačním,členem, mezi nimiž dochází vlivem jejich rozdílných obvodových rychlostí к odvalování vyráběné vlákenné stužky, přičemž vnější rotační člen je opatřen pohonem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jak vnější rotační člen tak i vnitřní rotační člen jsou opatřeny samostatnými třecími plochami, mezi nimiž je vytvořena prstencová mezera pro odvalování vlákenné stužky odtahované ze styčné prstencovité drážky a tažené prstencovou mezerou do styku s třecími plochami·

Podle vynálezu je výhodné, jestliže vnitřní třecí plocha je na vnějším rotačním členu, uložena pevně, stejně jako vnější třecí plocha na vnitřním rotačním členu, který je rovněž vybaven pohonem nezávislým na pohonu vnějšího rotaěního členu·

Je rovněž výhodné, pokud vnější rotační člen sestává z duté příruby opatřené osovým vrtáním, ve které je uložen prstenec opatřený vnitřní třecí plochou, а к níž je upevněn sběrný člen opatřený dovnitř otevřenou prstencovou drážkou, jejíž jeden okraj je přivrácen axiálnímu vstupu prstencové mezery, jejíž výstup je přivrácen osovému vrtání·

Přestože člen opatřený prstencovou drážkou funguje obdobně jako rotor při rotorovém předení s otevřeným koncem, jeho rotační rychlost nepředstavuje zde faktor determinující počet zákrutů na délkovou jednotku příze, jako je tomu v případě zmíněného rotorového předení· Člen e drážkou musí sice rotovat rychlostí, která postačí к shromažďování a kondenzování vláken v drážce, avšak pbčet zákrutů je závislý na daném průměru vlákenného svazku, jakož i ne rotační ploše a rychlosti její rotace·

Výše popsané spřádací zařízení je značně jednodušší konstrukce než zařízení předchozí· Má však podstatnou výhodu spočívající v tom, že kroucení vlákenného svazku je dosahováno jeho odvelováním po rotační ploše současně a jeho osovým protahováním napříč této plochy· Další jeho výhoda spočívá v použití sběrného členu, v němž jsou staplová vlákna před protahováním napříč této rotační plochy kondensována· Použití tohoto sběrného členu spolu a vnitřní sběrnou prstencovou drážkou odstraňuje nutnost synchronizovat mechanickou cestou pohyb vlákenného svazku kolem osy rotační plochy s pohybem bodu dodávky vlákenného svazku na tuto rotační plochu·

Jedno s výhodných provedení seřízení podle vynálezu je zobrazeno na připojených schematických výkresech, na nichž představuje obr· 1 celkový pohled na zařízení podle vynálezu ze strany, z něhož je patrný i způsob předení příze, obr· 2 seřízení v podélném osovém řezu, obr· 3 řez rovinou 3*3 z obr· 2, obr· 4 zvětšený částečný pohled ukazující sběrnou prstencovou drážku a prstencovou

štěrbinu mezi dvěma rotačními plochami a obr· 5 částečný řez rovinou 5-5 z obr· 4·

Obr· 1 znázorňuje schematicky příklad provedení spřádacího zařízení Ю spolu s příslušenství· známá konstrukce, která toto zařízení funkčně doplňuje· Staplová vlákna jsou přiváděna к spřádacímu zařízení li pomocí průtahového ústrojí 11 jakékoliv vhodné známé konstrukce· Hotová příze jo odváděna od spřádacího zařízení Щ odtahovými válečky 12 a navíjena na cívku 13·

Spřádací zařízení 1£ oo skládá se základny 12, ne níž jsou vertikálně uspořádány první stojan 16 a druhý stojan 12» ve kterých jsou otočně uloženy první hřídel 18 a druhý hřídel nesoucí první řemenici resp· druhou řemenici Ц.

Jek je patrno z obr· 2, jsou první hřídel lfi a druhý hřídel Ц otočně uloženy v příslušných dvojicích prvních ložisek 25 a druhých ložisek 26 uspořádaných v prvním ložiskovém pouzdru 2Z a sruhém ložiskovém pouzdru 28» která jsou uložena v prvním otvoru 22 a druhém otvoru Ji upravených souose ve stojanech 16 а 1Z· Prvním vertikálním sto jenem 16 e drtihým vertikálním stojanem 12 procházejí svěmé šrouby Ц, které slouží к zabránění otáčení a osovému pohybu ložiskových pouzder 22» 26 ve stojanech 16 a 1Z·

První hřídel lfi jo opatřen dutou přírubou 32» která jo umístěna mezi prvním stojanem 16 a druhý· stojanem 12» a v níž je neotočně uložen prstenenc 36 polohově zajištěný Seegerovou pojistkou 32·

Prstenec 36 vykazuje kuželovou vnitřní třecí plochu 38 mírně skloněnou к jeho ose. Celá vnitřní plocha prstence 26 bude podrobně popsána dále·

К duté přírubě 35 jo souose uchycena mesikrúhová deska di a sběrný Člen dl· Vnitřní průměr mesikruhové desky 40 odpovídá přibližně průměru přilehlého konce skloněné vnitřní třecí plochy 38· Mosikruhová deska di jo opatřena určitým počtem radiálních otvorů 40A_T rozmístěných po obvodě» které procházejí mezi její vnitřní a vnější obvodovou plochou a slouží jako průduchy pro vzduch·

Sběrný člen dl j· us vnitřní plode opatřen styčnou prstencoví tou drážkou 12» která má v příčném řezu tvar I s maximálním otevřením na vnitřním obvodě sběrného členu Ц· Styčná prstencovité drážka 42 slouží jako sběrná drážka pro vlákna přiváděná od průtahového ústrojí 11·

Ne druhém hřídeli 19 je nehybně upevněn vnitřní rotační člen 62, který se otáčí spolu s ním, e který je situován v podstatě soustředně vzhledem ke skloněné vnitřní třecí ploše 38 prstence 36· Vnější třecí plocha di vnitřního rotačního členu 62 J· ▼ podstatě rovnoběžná s vnitřní třecí plochou J8 prstence 36» takže obě vymezují mezi sebou prstencovou mezeru Ц· Toto část seřízení bude níže popsána podrobněji.

Druhé ložiskové pouzdro 28 J· opatřeno ramenem 62, které z něho vystupuje a které je opatřeno závitovou dírou pro seřizovači šroub £1 se stavěči maticí £2« Seřizovači Šroub £1 je opřen o druhý stojan 12» takže po povolení švárného šroubu 31 lze polohu druhého ložiskového pouzdro 28 vhledem к druhému stojanu 12 měnit otáčením eeřizovaeího šroubu £1· To má sa následek směnu osové rozteče třecích ploch 38 a 16 a tím i změnu šířky prstencové mezery dZ· Seřízení šířky prstencové mezery dZ 3· důležité vzhledem к Číslu vypřádané příze, což bude rovněž dále popsáno podrobněji·

První hřídel 18 3· opatřen osovým vrtáním 66» které prochází celou jeho délkou e vyúsiuje na svém vnitřním konci vodicím pro tence· 62» jíuš vstupuje do vrtání d8 příze z prstencové mezery dl· Příze potom postupuje vrtáním 66 ^a prochází mezi dvojicí odtahových válečků к cívce 13·

Dutá příruba 35 a sběrný člen 41 jsou obklopeny krytem f který spolu se stojany lg a 12 tvoří v podstatě vzduchotěsnou skříň. Kyt 5fi sestává z obvodového pláětě 51 složeného ze dvou půlkruhových dílů 51A» 51B «pojených vzájemně svorníky a maticemi 5QA, a z Čelních meelkruhových kotoučů 52 a 53· tyto kotouče e obvodový pláíi jsou drženy navzájem i vůči stoanům 16, 12 ▼ tlakovém styku pomocí těsnících kroužků 54, 52 upravených mezi příslušným stojanem 15, 12 a ' mezikruhovým kotoučem £2· 53 a v podstatě vzduchotěsnost takto vzniklé skříně. Z této skříně vystupují dva kanály, z ' nichž' první kanál 55 je napojen na zdroj podtlaku a sruhý kanál 51 vede od. průtahového ústrojí 11 do skříně. Výstupni konec 58 druhého kanálu 5Z usměrňuje vlákna v podstatě tangenciálně vzhledem k prstencovité drážce 42 ve sběrném členu 41·

Oba hřídele 18 i 12 jsou poháněny přes řemenice .26 resp. 21 dvěma na sobě nezávislými motory nebo jedním motorem přes příslušná převodová ústrojí tak, že jejich otáčky lze nezávisle vooit. Otáčky hřídelů 1S e 12 ee volí tele, aby obvodové rycHlooti třecích ploch a £5 se vzájemně lišily. Následkem tohoto rozdílu v obvodových rycHLostech ee svazek vláken tažený prstencovou mezerou 41 ve styku s třecími - plochami 3fi a 45 odvaluje kolem své osy po té ploše, která se otáčí nižší obvodovou rychhoosí. Tímto odvalováním vlákenného svazku je mu udělován zákrut a vzniká z něho příze.

Jak je patrno z detailního pohledu na obr. 4, je prstencová vnitřní třecí plocha 3fi opatřena frikčním kroužkem 384 a vnější třecí . plocha 45 obdobným kroužkem ££Д. tyto kroužky jsou zhotoveny z materiálu s požadovanými třecími vlastnostmi, které zaru<čuí, že odválo vání vlákenného svazku bude probíhat s minimálním proklusem mezi vlákny a kroužky. Jedním z ше^г1ё^ vhodných k tomuto účelu je nylon.

Jak bylo již dříve řečeno, lze pomooí seřizovacího Šroubu £1 poeouvat vnitřní rotační člen 45 v osovém směru vzhledem k prstenci 35 a tím buď zvětšovat nebo naopak zmeněovat vzdálenost mezi frikčními kroužky . 384 a 46A podle průměru vypřádané. příze. Průměr příze je však rovněž ve vztahu k.rychhosti odtahu vláken z prstencovité drážky 42, přičemž vzdálenost mezi frlkčníml kroužky 384 a 46A mwí být seřízeno tok, aby odpovídala parametrům vlákenného svazku, který tudy prochází ve styku a oběma kroužky sa účelm odvalování a vytváření příze požadovaného čísla.

Steplové vlákna jsou z průtahového ústrojí H dopravována pneumaaicky druhým kanálem 52 a ukládána v podstatě tangenciálním směrem do prstencovité drážky 42· Proud vzduchu pro dopravu staplových vláken je vyvoláván zmíněným podtlakem v prvním kanálu 25, který nasává vzduch do krytu 52 z průtahového ústrojí 11 druhým kanálem ' 52· Pro regulace proudu vzduchu v sousedství prstencovité drážky 42 je průměr a počet radiálních otvorů £04 volen tak, aby v podstatě celý objem vzduchu vystupující z kanálu procHázel těmito otvory.

Vlákna přiváděná do prstencovité drážky 42 v ní vytvářejí v peoUtatě st^ejn^i^měrnou vrstvu, která je zhušlována či kondenaována odstředivou silou vyvolávanou rotací sběrného členu 41· tychlost této rotace je tudíž třeba vooit s ohledem na požadovaný stupeň zhuštění vlákenné vrstvy.

Vlákenný svazek je pak odlupován od vrstvy vláken v prstencovité drážce 42 a tažen prstencovou mezerou 42· Tato operace je zahajována použitím tzv. spřádací příze, podobně jako při rotorovém předsnn. Teto zapřádací příze běží od prstencovité . drážky 42 prstencovou mezerou 42 a osovým vrtáním f k odtahovým válečlůta 12·

Jako příklad prodikttvity výroby příze, jíž lze podle vynálezu při доиМН poměrně nízkých rotačních ryehhostí dosáhnout, poslouží tyto konkrétní údaje:

Ottáčíli se prstenec 35 . ve smrelu hodinových ručiček rycHostí 13 250 ot./min a vnitřní rotační člen 45 v témž styelu rychhostí 14 000 ot./min, a je^H střední průměr prstencové mezery 42 76,2 mm a jmenovvtý průměr příze 0,13 na, bude mít příze přibližně 980 zákrutů na jeden metr při rychlosti odtahu 4,⁰5 m.s.¹.

Claims (3)

1· Zařízení pro spřádání staplových vláken, sestávající z prostředku pro přiváděni staplových vláken do styčné prsteneovítě drážky vnějšího rotačního členu uspořádaného v jedná rovině s vnitřním rotačním členem, mezi nimiž dochází vlivem jejich rozdílných obvodových rychlostí к odrolování vyráběné vlákenné stužky, přičemž vnější rotační člen je opatřen pohonem, vyznačující se tím, že jak vnějěí rotační člen tak i vnitřní rotační člen (45) jsbu opatřeny samostatnými třecími plochami (46, 38), mezi nimiž je vytvořena prtencová mezera (47) pro odrolování vlákenné stužky odtahované se styčné prstencovíté drážky (42) a tažené prstencovou mezerou (47) do styku s třecími plochami (46, 38)·

2· Zařízení pro spřádání staplových vláken podle bodu 1, vyznačující se tím, Že vnitř ní třecí plocha (38) je na vnějším rotačním členu uložena pevně, stejně jako vnější třecí plocha (46) na vnitřním rotačním Členu (45), který je rovněž vybaven pohonem nezávislým na pohonu vnějšího rotačního členu·

3· Zařízení pro spřádání štaflových vláken podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnější rotační člen sestává z duté příruby (35) opatřené osovým vrtáním (48), ve které je uložen prstenec (36) opatřený vnitřní třecí plochou (38), а к níž je upevněn sběrný člen (41) opatřený dovnitř otevřenou prsteneovitou drážkou (42), jojíž jeden okraj je přivrácen axiálnímu vstupu prstencové mezery (47), jejíž výstup je přivrácen osovému vrtání (48)·