CS259307B1 - Device for yarn friction spinning - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro frikční předení příze z ojednocených vláken na principu předení s otevřeným koncem v podélné klínovité Štěrbině mezi dvěma protisměrně rotujícími třecími plochami, do níž vyúsťuje kanál pro dopravu ojednocených vláken.

Při tomto systému předení se do spřádací jednotky frikčního dopřádacího stroje podává podávacím ústrojím vlákenný pramen, který se v ojednocovacím ústrojí ojednocuje na jednotlivá vlákna odváděná ve formě toku ojednocených vláken do frikčního skrucovacího ústrojí, ve kterém jsou přikrucována к rotujícímu otevřenému konci tvořící se příze. Jednou z determinujících operací při frikčním předení je vytvoření rovnoměrného toku separovaných vláken, neboť právě zde dochází к diskontinuálnosti vlákenných vazeb potřebné к vytvoření otevřeného konce příze.

Při tomto způsobu předení se pro operaci tvorby toku ojednocených vláken používá ojednocovací ústrojí zahrnující ohrocený rychle se otáčející vyčesávací váleček upravený v dutině ojednocovacího tělesa, jejíž stěny vytváří dopravní cesty vyúsťující do kanálu, kterým je ojednocovací ústrojí propojeno s frikčním skrucovacím ústrojím. Oproti rotorovému předení, při kterém se používá obdobné uspořádání ojednocovacího ústrojí, je při frikčním předení problémem jak vytvořit rovnoměrný tok vláken, kterých je více než dvojnásobné množství vzhledem ke značně zvýšené výrobnosti tohoto systému.

Pro dodržení rovnoměrného toku vláken je totiž třeba dodržet určitou míru hustoty vláken ve vnitřním prostoru kanálu, ve kterém se tok pohybuje. Vysoká hustota vláken v tomto prostoru vede však к jejich shlukování, což se následně projevuje ve snížených užitných hodnotách vypřádané příze, jako je nestejnoměrnost, malá pevnost atd.

Pro transport ojednocených vláken do frikčního skrucovacího ústrojí byla navržena různá provedení kanálů, které se ve směru ke klínovité štěrbině v příčném průřezu rozšiřují a takto přizpůsobují к jejímu podélnému tvaru. Problém shlukování vláken se mezi jinými řešil též zvětšením pracovní Šíře ohroceného povrchu vyčesávacího válečku a tím i zvětšením průřezu kanálu pro přívod ojednocených vláken (DE 3 322 394) . V praxi se však ukázalo, že pouhá lineární interpolace šířkových rozměrů vede к neúnosně velkým šířkám pracovního povrchu vyčesávacího válečku následně geometricky promítnutým i do šířky vstupového profilu kanálu, jehož velký průřez vedl к neúnosným nárokům na objemový průtok vzduchu pro transport vláken.

Při zúžení tohoto průřezu dochází však opět к nevýhodně vyšší prostorové hustotě toku vláken v kanále, které při snímání z vyčesávacího válečku vyletují s největší hustotou kolem středové oblasti jeho pracovního povrchu a s malým rozptylem kolem točné roviny od pracovního povrchu к ose kanálu. Pro dodržení pneumatických relací má však kanál plochu příčného profilu podstatně větší než je plocha této úzké oblasti, kde dochází к nadlimitní hustotě vláken, zatímco zbývající plocha profilu kanálu je nedostatečně využita.

Jelikož při frikčním systému předení je nutno z konstrukčních i technologických důvodů používat poměrně dlouhé kanály pro dopravu ojednocených vláken, je nebezpečí shlukování vláken a s tím spojená zhoršená orientace ve vlákenném toku velmi vysoké, což má mezi jiným i za následek nedostatečnou pevnost výsledné příze.

Cílem vynálezu je odstranit stávající nedostatky při transportu velkého množství ojednocených vláken kanálem napojeným vstupní částí na ojednocovací ústrojí a vyúsťujícím výstupní částí v oblasti klínovité štěrbiny frikčního skrucovacího ústrojí, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že přívodní kanál vykazuje mezi vstupní a výstupní částí dopravní úsek vymezený podélným vstupním a výstupním profilem, jehož osy jsou vůči sobě kolmě a v kterémžto dopravním úseku je upravena homogenizační část, vymezená symetrickým profilem, jehož obě osy vymezují průniky těchto os obrysem profilu a osou kanálu stejné vzdálenosti.

Souměrností homogenizačního profilu kanálu, jehož stěny jsou ve stejné vzdálenosti vůči probíhající ose kanálu, vytváří se žádoucí přeskupení proudnic, jejichž účinkem jsoú unášená vlákna z úzké oblasti s vysokou prostorovou hustotou přeskupována do celého průřezu profilu, čímž dochází к homogenizaci jejich vlákenného toku.

Unášená vlákna zde pak zaujímají rovnoměrnou a podstatně nižší prostorovou hustotu a lze je pak transportovat do frikčního skrucovacího ústrojí stejnou rychlostí. Proto je podle vynálezu výhodné, jestliže všechny řezy vedené v dopravním úseku kolmo na osu kanálu vykazují stejnou plochu. Při stejné ploše všech řezů vedených kolmo na osu kanálu v dopravním úseku dochází ke stejné unášecí rychlosti vzduchového proudu po celé délce dopravního úseku, přičemž je možné zlepšit orientaci vláken ve výstupní Části kanálu tím, že řezy vedené v dopravním úseku kolmo na osu kanálu zaujímají mezi profilem u výstupní části plynule se zmenšující plochu.

Zmenšující se plochou směrem к profilu u výstupní části dochází к urychlení vzduchového proudu, jehož účinkem se vlákna orientují ve směru zvyšujícího se vzduchového proudění, čímž dochází к jejich napřímení souběžně s osou kanálu.

Obdobný účinek avšak se současným zpomalením toku vláken v dopravním úseku v oblasti homogenizačního profilu lze podle vynálezu docílit v případě, kdy příčné řezy vedené v dopravním úseku kolmo na osu kanálu vykazují v oblasti homogenizačního profilu větší plochu než vedené kolmo na tuto osu v ostatních oblastech dopravního úseku. Při takovéto úpravě dopravního úseku kanálu dojde při vyšším rozptylu vláken v oblasti homogenizačního profilu sice ke ztrátě jejich orientace, kterou však vlákna znovu získají dík závěrečnému urychlení jejich toku v oblasti dopravního úseku u výstupní části kanálu, jehož profil zde zaujímá zmenšenou plochu.

Tento příznivý účinek na usměrňování vláken nelze docílit u kanálů bez homogenizačního profilu, u kterých dochází к nadlimitní prostorové hustotě v úzké oblasti každého příčného řezu, к čemuž je nutné přihlížet při řešení výstupního profilu kanálu. Obvykle je nezbytné, aby výstupní profil vykazoval zvětšující se plochy přímých řezů, čímž se prostorová hustota vláken v důsledku zpomalení vzduchového proudění rozptýlí. Zpomalení proudu vzduchu ve výstupu z kanálu však způsobuje ještě větší pokrčení a ztrátu orientace vláken. Toto řešení též vyžaduje, aby osy vstupního a výstupního profilu byly rovnoběžné a zabránilo se tak mechanickým účinkům stěn kanálu, jež by ohyby napomáhaly nežádoucímu shlukování.

V závislosti na celkové délce kanálu lze podle vynálezu řešit jeho konfiguraci tak, že homogenizační profil je upraven ve středové oblasti dopravního úseku,nebo.tak, že homogenizační profil je upraven mimo středovou oblast dopravního úseku, případně též tak, že homogenizační profil je ve směru toku vláken v kanále upraven v prvé třetině dopravního úseku.

Podle vynálezu je rovněž výhodné, jestliže homogenizační profil kanálu má tvar čtverce nebo kruhu.

Zařazení homogenizačního profilu do dopravního úseku kanálu vytváří natolik rovnoměrně rozloženou prostorovou hustotu toku vláken v kanále, že umožňuje bez negativních dopadů volit takové provedení, kde osy vstupního a výstupního profilu jsou u vstupní a výstupní části kanálu vzájemně rovnoběžné, případně též kde osy profilů dopravního úseku jsou u vstupní a výstupní části kanálu vzájemně různoběžné. Takovýmto různým provedením kanálu s homogenizačním profilem lze připustit, aby osy profilů dopravního úseku u vstupní a výstupní části byly vůči sobě kříženy, popřípadě byly vůči sobě kolmé, a tak se vyhovělo navazujícím geometrickým podmínkám pro optimální ukládání vláken do klínovité štěrbiny mezi dvěma rotačními třecími plochami frikčního skrucovacího ústrojí.

Tok vláken v dopravním kanálu lze ovlivňovat jak umístěním tak i celkovou délkou homogenizačního profilu v dopravním úseku. К homogenizaci toku vláken vždy dochází při umístění homogenizačního profilu uprostřed kanálu, přičemž optimální homogenizační účinek na vzduchem unášená vlákna je dosahován v případě, kdy homogenizační profil se nachází blíž ke vstupní části.

Podle vynálezu může být homogenizační profil při zachování podmínky souměrnosti různých tvarů, z nichž optimálním obrysem je tvar kruhu. Jelikož vstupní část kanálů je většinou obdélníková, jeví se jako vyhovující čtvercový obrys homogenizačního profilu opatřený v rozích malými technologickými radiusy. Vyhovuje ovšem i každý jiný tvar homogenizačního profilu s vypouklými či vydutými stěnami za podmínky, že průniky os takového homogenizačního profilu vymezují s osou kanálu stejné vzdáleností.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde představuje obr. 1 frikční skrucovací ústrojí s kanálem v perspektivním pohledu, obr. 2 frikční skrucovací ústrojí в kanálem v podélném řezu, obr. 3 řez ojednocovacím ústrojím a skrucovacím ústrojím podle roviny II а III z obr. 1 a obr. 4 příkladná provedení profilů dopravního úseku.

Zařízení pro frikční předení příze v provedení dle obr. 1 sestává z podávacího ústrojí Λ tvořeného hnaným podávacím válečkem _3 а к němu přisazeným zhušřovačem 2 pro přívod vlákenného pramene 18, z ojednocovacího ústrojí £, kterým je hnaný vyčesávací váleček 5 uložený v ojednocovacím tělese £, dále z frikčního skrucovacího ústrojí 25, sestávajícího z poháněného nosiče 11 neperforované rotační třecí plochy 12 a poháněného nosiče 13 perforované rotační třecí plochy 14, ve kterém je uložena nehybná sací hubice 26 napojená přes sací potrubí 15 na zdroj podtlaku 22, z odtahového ústrojí 16, tvořeného párem odtahových válečků 17 a konečně z kanálu £ pro dopravu ojednocených vláken 19 do podélné klínovité štěrbiny 23 vytvářené mezi oběma rotačními třecími plochami (obr. 1).

Dopravní úsek 10 kanálu £ vykazuje v provedení dle obr. 2 u vstupní části £ navazující na stěny ojednocovacího tělesa £ obdélníkový obrys profilu A a u výstupní části £ rovněž obdélníkový obrys profilu C. Uprostřed dopravního úseku je upraven homogenizační profil B, jehož obrys má souměrný tvar např. čtverce či kruhu (obr. 4). Mezi průniky os 24 homogenizačního profilu a osou 21 kanálu jsou vymezeny stejné vzdálenosti.

Při předéní je vlákenný pramen 18 přiváděný přes zhušřovač к otáčejícímu se podávacímu válečku 3 rozvolňován ohroceným povrchem rychle rotujícího vyčesávacího válečku £, na jednotlivá vlákna 19 vymrštovaná do vstupní části £ kanálu £, na níž navazuje dopravní úsek 10, který v tomto místě vykazuje obdélníkový profil A přizpůsobený výstupnímu otvoru ojednocovacího tělesa £. Při náletu vláken vymršřovaných do vstupní oblasti £ dochází к vysoké míře hustoty vlákenného toku ve vnitřním prostoru dopravního úseku 10.· Přechodem obdélníkového profilu A na homogenizační profil В upravený v dopravním úseku nastává přeskupení vzduchových proudnic a tím i unášených vláken, v oblasti homogenizačního profilu В zaujmou rovnoměrnou, podstatně nižší prostorovou hustotu, načež po průchodu touto oblastí dojde ve směru к výstupní části к pozvolné žíněně směru pohybu homogenizovaného toku vláken к profilu C uzpůsobeného к podélnému tvaru klínovité štěrbiny 23.

Rychlost unášených vlákén se při stejné ploše všech řezů vedených dopravním úsekem 10 prakticky nemění, takže nemůže dojít к pokrčení či desorientaci jednotlivých vláken. Při plynule se zmenšující ploše řezů vedených kolmo na osu 21 kanálu £ v oblasti mezi homogenizačním profilem В a profilem C u výstupní části £ dochází naopak к urychlení vzduchového proudění a tím i ke zlepšení orientace vláken nasávaných sací hubicí 26 rotující perforovanou třecí plochu 14 do klínovité štěrbiny 23.

Pomocí homogenizačního profilu В v dopravním úseku kanálu lze docílit i jistého zpomalení toku vláken v případě zvětšené plachy řezů v této oblasti, načež se tok vláken v další fázi urychluje zmenšení příčné plochy kanálu v oblasti profilu C u výstupní části £.

V příkladném provedení dle obr. 1 jsou nejdelší osy profilů A a C u vstupní a výstupní části j3' 9 dopravního úseku vzájemně různoběžné, takže kanál 2 je takto současně přizpůsoben odlišné poloze ojednocovacího ústrojí £ vůči frikčnímu skrucovacímu ústrojí 25.

Tím se dociluje, že ojednocená vlákna 19 nalétávající do vstupní části £ kanálu se při průchodu dopravním úsekem 10 přechodem z profilu A do oblasti homogenizačního profilu В a odtud do oblasti profilu C ve výstupní části 7 postupně orientují do směru podélné klínovité štěrbiny 23 mezi rotačními třecími plochami 12, 14/ kde se přikrucují к otevřenému konci tvořící se příze 20 přitlačované do štěrbiny účinkem sání nehybné sací hubice 26 (obr. 3). Z frikčního skrucovacího ústrojí 25 je vypřádaná příze odtahována párem hnaných odtahových válečků 17 a navíjená na cívku neznázorněným navíjecím ústrojím.

Zařízení podle vynálezu umožňuje optimální geometrickou konfiguraci skrucovacího ústrojí 25 a ojednocovacího ústrojí pomocí kanálu 2 ^s homogenizačním profilem v dopravním úseku při současně zlepšených podmínkách pro dopravu a přikrucování vláken při frikčním předení příze.

Claims (9)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení pro frikční předení příze z ojednocených vláken na principu předení s otevřeným koncem v klínovité štěrbině mezi dvěma nosiči rotačních, vůči sobě se protisměrně otáčejících frikčních ploch, z nichž alespoň jedna je perforovaná a nachází se pod účinkem sání sací hubice, opatřené podávacím, ojednocovacím a odtahovým ústrojím pro podávání a ojednocování vláken a odtah upředené příze, jakož i kanálem pro přívod ojednocených vláken, jehož vstupní část je napojena na těleso ojednocovacího ústrojí a výstupní část vyústuje do klínovité štěrbiny, vyznačené tím, že přívodní kanál (7) vykazuje mezi vstupní částí (8) a výstupní částí (9) dopravní úsek (10) vymezený podélným vstupním profilem (A) a výstupním profilem (C), jehož osy (24 _f 24') jsou vůči sobě kolmé, a v kterémžto dopravním úseku (10) je upravena homogenizační část, vymezená symetrickým profilem (B), jehož obě osy (24) vymezují průniky těchto os (24) obrysem profilu (В) a osou (21) kanálu (7) stejné vzdálenosti.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že všechny řezy vedené v dopravním úseku (10) kolmo na osu kanálu (7) vykazují stejnou plochu.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že příčné řezy vedené v dopravním úseku (10) kolmo na osu (21) kanálu (7) vykazují v oblasti homogenizační části vymezené symetrickým profilem (B) větší plochu než řezy vedené kolmo na tuto osu (21) v ostatních oblastech dopravního úseku (10).

4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že homogenizační část vymezená symetrickým profilem (B) je upravena ve středové oblasti dopravního úseku (10).

5. Za řízení podle bodu 1, vyznačené tím, že homogenizační Část vymezená symetrickým profilem (B) je upravena mimo středovou oblast dopravního úseku (10).

6. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že homogenizační část vymezená symetrickým profilem (B) je ve směru toku vláken v kanále (7) upravena v prvé třetině dopravního úseku (10).

7. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že symetrický profil (B) kanálu (7) má tvar čtverce nebo kruhu.

8. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že osy (24') vstupního profilu (A) a výstupního profilu (C) jsou u vstupní Části (8) a výstupní části (9) kanálu (7) vzájemně rovnoběžné.

9. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že osy (24') profilů (A, C) dopravního úseku (10) jsou u vstupní části (8) a výstupní části (9) kanálu (7) vzájemně různoběžné.