CZ20002283A3 - Bidlen tkacího stroje - Google Patents

Description

Vynález se týká bidlenu tkacího obsahujícího tenkostěnné duté těleso, které obsahuje tenkostěnnou trubku a dvojici ramen, mezi jejichž volnými konci je mezera pro uložení spodního trámce tkacího paprsku, se kterým se ramena spojí pomocí svorníků v pevný rozebíratelný celek.

Dosavadní stav techniky

Bidlen tkacího stroje je obvykle tvořen dvěma spojitými tělesy, a to tkacím paprskem a kyvným prostředkem, přičemž tkací paprsek je uložen na kyvném prostředku, který zajišťuje vratný pohyb tkacího paprsku. U tkacích strojů, zejména u výkonných tkacích strojů, musí být zaručeno pevné a tuhé spojení tkacího paprsku s kyvným prostředkem, snadná výměna tkacího paprsku a dostatečná torzní a ohybová tuhost bidlenu.

Výše uvedené požadavky na pevné a tuhé spojení tkacího paprsku s kyvným prostředkem bývají do jisté míry uspokojovány tak, že na relativně tuhém kyvném prostředku jsou uloženy relativně tuhé mečíky. V mečících je uložen těžký a složitý nosník, který je opatřen drážkou, do níž je svým spodním trámcem vložen tkací paprsek, který je upnut řadou šroubů po délce nosníku, čímž se tkací paprsek zároveň vyrovná. Uvedený nosník může sloužit např. i k uložení přifukovacích trysek, konfuzoru nebo vodicí dráhy zanašeče útku v prošlupu. Rovnoměrnost přenosu upínací síly, která je na tkací paprsek vyvozována soustavou šroubů rozložených po délce uvedeného nosníku se dociluje pomocí přídavné lišty klínovitého průřezu, která je vložena do uvedené drážky v nosníku mezi jednu stěnu drážky a spodní trámec tkacího paprsku.

Také se používá uspořádání, v němž je relativně tuhý kyvný prostředek opatřen řadou relativně tuhých mečíků, v nichž je svým spodním trámcem upevněn tkací paprsek. Jestliže je vzdálenost mezi jednotlivými mečíky taková, že průhyb spodního trámce mezi mečíky je zanedbatelný, závisí velikost ohybové a torzní

PS324SCZ2?._n4j20Q2 <' i n · O

PV 2000-2283 19.6.2000 deformace bidlenu výhradně na tuhosti kyvného prostředku, který musí odolávat působení zatížení vzhledem k momentu setrvačnosti celého bidlenu. Velikost momentu setrvačnosti však nejvíce závisí na rozložení hmoty bidlenu vzhledem k ose otáčení bidlenu.

Proto je nevýhodou obou těchto řešení právě rozložení hmoty bidlenu v jeho průřezu, neboť zejména těžký spodní trámec tkacího paprsku se výrazně negativně podílí na velikosti momentu setrvačnosti celého bidlenu, přičemž podíl tohoto spodního trámce tkacího paprsku na zvýšení torzní a ohybové tuhosti bidlenu je minimální. V důsledku toho dochází při chodu stroje ke vzrůstu setrvačných sil, které zvýšeně namáhají přírazový mechanismus, přičemž se přenášejí i na jiné části tkacího stroje, kde rovněž způsobují zvýšené zatížení těchto částí.

Nevýhody těchto uspořádání byly sníženy řešením podle CZ patentu č. 278 388, které se týká bidlenu tkacího stroje, který je tvořen tenkostěnným dutým tělesem obsahujícím tenkostěnnou trubku, z níž vybíhají dvě ramena, mezi jejichž konci je podélná drážka pro spodní trámec tkacího paprsku, přičemž obě ramena společně se spodním trámcem tvoří prostřednictvím šroubů pevný rozebíratelný celek. U tohoto uspořádání se velká část průřezu bidlenu podílí na zvýšení tuhosti bidlenu, přičemž tato část průřezu bidlenu velmi malou měrou přispívá ke zvětšování momentu setrvačnosti bidlenu. Navíc dojde po vložení spodního trámce tkacího paprsku do drážky a po utažení šroubů k uzavření průřezu tenkostěnného dutého tělesa a ke zvýšení jeho torzní a ohybové tuhosti. Tenkostěnné duté těleso může být vytvořeno buď z kovové slitiny s vysokým poměrem pevnost/měrná hmotnost, např. z duralu, nebo může být vytvořen z kompozitního materiálu.

Nevýhody tohoto uspořádání se projevují u vysokorychlostních tkacích strojů, u nichž je tenkostěnné duté těleso vytvořeno z duralu, neboť dříve výhodný poměr pevnost/měrná hmotnost duralu je při vysoké pracovní rychlosti tkacího stroje potlačen, což omezuje maximálně dosažitelnou pracovní rychlost tkacího stroje. Při snaze o zvýšení pevnosti duraiového tenkostěnného dutého tělesa bez zvyšování jeho hmotnosti se projevily technologické problémy se zpracováním duralu, neboť čím je pevnost duralu vyšší, tím obtížněji se zpracovává, a tím obtížnější je dosažení

PV 2000-2283

19.6.2000 ‘ 3 ,”, ) PS3248CZ^ , ; 22.4. 2002 ,

Ί .Ί > 1 Ί»» ι - » .?. λ » ·» η potřebné přesnosti a kvality výroby. Je sice možné také zhotovení tenkostěnného dutého tělesa z kompozitního materiálu, který má výhodnější poměr pevnost/měrná hmotnost, aie ukázalo se, že tenkostěnné duté těleso podle CZ 278 388 je z kompozitu pouze obtížně vyrobitelné, čemuž pak odpovídá vysoká cena takového tenkostěnného dutého tělesa, což je nevýhodné.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky a dosáhnout co nejnižšího momentu setrvačnosti bidlenu.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo dvěma uspořádáními bidlenu tkacího stroje, přičemž podstata prvního z nich spočívá v tom, že ramena jsou samostatná a jsou svým koncem protilehlým svému volnému konci připevněna k vnějšímu povrchu tenkostěnné trubky. Podstata druhého uspořádání bidlenu tkacího stroje spočívá v tom, že ramena jsou tvořena konci jednoho otevřeného tenkostěnného tělesa, které částí své délky mezi svými konci obepíná část obvodu tenkostěnné trubky odlehlou od mezery mezi volnými konci ramen a je připevněno na vnějším povrchu tenkostěnné trubky.

Oběma těmito uspořádáními se jednoduše vytvoří lehký a přitom vysoce únosný bidlen, což vede ke snížení momentu setrvačnosti bidlenu tkacího stroje při zachování plné odolnosti bidlenu proti zatížení působícímu na bidlen během tkaní, a tím ke snížení zatížení celého tkacího stroje. Takto uspořádaný bidlen přitom vykazuje příznivou cenu a velkou životnost. Toto řešení také umožňuje, aby byly jednotlivé části tenkostěnného dutého tělesa jednoduše a efektivně vytvořitelné s rozdílným cílem, který spočívá v tom, že tenkostěnné trubka je vytvořena k dosažení optimální torzní a ohybové tuhosti celého bidlenu a ramena jsou vytvořena k dosažení optimálního sevření spodního trámce tkacího paprsku pomocí svorníků a k dosažení nízkého momentu setrvačnosti bidlenu.

S ohledem na maximální využití vhodné tvarové pevnosti je výhodné, je-li tenkostěnné trubka tvořena válcovou trubkou. Tenkostěnné trubka v podobě válcové

PS3248CZ-' 22.,4( 20(32 ,

PV 2000-2283

19.6.2000

Ί Ί

Ί Ί Ί )1-,1

Ί Ί 1

Π Τ ι '1 1 '» Ί ·-> -> — — *1 ->

trubky přináší bidlenu při minimálním zvětšení hmotnosti a momentu setrvačnosti výrazné zvýšení torzní tuhosti.

Podle jednoho výhodného provedení je tenkostěnná trubka vytvořena z kompozitního materiálu.

Podle jiného výhodného provedení je tenkostěnná trubka vytvořena z oceli.

Obě tato provedení jsou jednoduchá, provozně spolehlivá a cenově dostupná, zejména pro dosažení nízkého momentu setrvačnosti bidlenu při dostatečné pevnosti.

Pro dosažení co nejnižšího momentu setrvačnosti bidlenu při dostatečné pevnosti je výhodné, jsou-li ramena vytvořena z kompozitního materiálu.

Z důvodu minimalizace hmotnosti bidlenu je výhodné, jsou-li ramena a tenkostěnná trubka spojeny lepením, neboť lepené spoje jsou dostatečně únosné a trvanlivé a splňují tak veškeré na ně kladené požadavky.

Pro výrobu bidlenu podle vynálezu je výhodné, je-li kompozitní materiál tvořen vlákenným zpevňujícím materiálem v polymerní matrici. Takové kompozitní materiály jsou dostatečně prozkoumané a mají dobře zvládnutou technologii přípravy a výroby, což usnadňuje jejich využití.

Je výhodné, je-li vlákenný zpevňující materiál tvořen vzájemně směrově orientovanými vrstvami samostatných paralelních uhlíkových vláken v matrici z epoxidové pryskyřice. Tento konkrétní typ vlákenného kompozitního materiálu je obzvláště vhodný pro své příznivé mechanické vlastnosti a nízkou měrnou hmotnost

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje obr. 1 příčný řez bidlenem s rameny tvořenými konci otevřeného tenkostěnného tělesa, do nějž je vložena tenkostěnná trubka a obr. 2 příčný řez bidlenem s dvojicí samostatných ramen nalepených na tenkostěnná trubce.

PV 2000-2283

19.6.2000 >

PS3243€ZAⁿ, -Ί - -.22.4.2002 /

Ί -» Ί ? Ί 'Ί -t

- -i ·> Λ > t Λ -i ~ ·> V >

Příklady provedení vynálezu

Bidlen tkacího stroje v příkladu provedení podle obr. 1 obsahuje otevřené tenkostěnné těleso 1, které na svých koncích obsahuje dvojici ramen 10, která se směrem od osy otáčení bidlenu ke svým volným koncům 100 vzájemně přibližují, přičemž volný konec 100 každého z ramen 10 je vytvořen jako upínací část spodního trámce 20 tkacího paprsku 2. Mezi upínacími částmi obou ramen 10 je mezera 11. pro spodní trámec 20 tkacího paprsku 2. Volné konce 100 ramen 10 svírají spodní trámec 20 tkacího paprsku 2 předepnutím ramen 10 pomocí řady svorníků 3, které jsou na ramenech 10 rovnoměrně rozmístěny po celé délce upnutí tkacího paprsku 2.

Do dutiny 12 otevřeného tenkostěnného tělesa i je vložena tenkostěnná trubka 4, která je v tomto příkladu provedení tvořena válcovou trubkou, která částí své vnější stěny dosedá na vnitřní stěnu jednodílného otevřeného tenkostěnného tělesa I a těleso 1 a trubka 4 jsou v tomto místě slepeny. V tomto uspořádání bidlenu je otevřené tenkostěnné těleso 1 vytvořeno k dosažení optimálního sevření spodního trámce 20 tkacího paprsku 2 a je určeno pro přenos příčného ohybového namáhání, přičemž současně je tenkostěnná trubka 4 vytvořena k dosažení optimální ohybové a torzní tuhosti a je určena pro přenos krutového a podélného ohybového namáhání, které působí na celou sestavu bidlenu. V tomto příkladu provedení jsou čepy pro otočné uložení bidlenu v rámu tkacího stroje vhodným způsobem uloženy na koncích tenkostěnné trubky 4.

V příkladu provedení znázorněném na obr. 2 jsou ramena 10 samostatná a každé z ramen JO je samostatně z jedné strany tenkostěnné trubky 4 nalepeno na tenkostěnné trubce 4. Tenkostěnná trubka 4 je stejně jako v příkladu provedení znázorněném na obr. 1 tvořena válcovou trubkou.

Tenkostěnná trubka 4 je vytvořena buď z kompozitního materiálu nebo z vhodného kovu, např. z oceli a otevřené tenkostěnné těleso 1, resp. samostatná ramena 10,, je vytvořeno z kompozitního materiálu nebo lehkého kovu, přičemž je možná i kombinace kompozitu a kovu.

Kompozitním materiálem, z nějž může být příslušná část bidlenu vyrobena může být např. kompozitní materiál s vlákennou zpevňující složkou uloženou , ’ PS3243€£”, ;;-22.4.?002 ,'

Ί -I 7 7 η

Ί 7 77 7 7?-.

PV 2000-2283

19.6.2000 η » •· 6 v polymemí matrici. Z pevnostních důvodů je obzvláště výhodné, je-li kompozitní materiál tvořen soustavou vhodně orientovaných vrstev paralelních jednotlivých uhlíkových vláken uložených v matrici z epoxidové pryskyřice. V takovém případě je hodnota měrné hmotnosti kompozitního materiálu okolo 1,5 gem'². Je také možné, aby vlákenná zpevňující složka byla tvořena jiným typem vláken, např. vlákny kevlarovými, přičemž jednotlivé vrstvy nemusí být tvořeny paralelními jednotlivými vlákny, ale mohou být tvořeny např. vhodně orientovanou tkaninou z vhodného typu vláken nebo může být celá vlákenná zpevňující složka tvořena vhodně orientovanými vrstvami tkaniny z vhodného typu vláken. Matrice použitých kompozitních materiálů rovněž nemusí být pouze polymemí, ale může být i z jiného vhodného materiálu, _v např. může být i kovová. Je také možné, aby oba tenkostěnna profily byly vytvořeny buď ze stejného kompozitního materiálu, nebo aby byly vytvořeny z různých kompozitních materiálů.

Vhledem ktomu, že mechanické vlastnosti kompozitních materiálů, a obzvláště vlákenných kompozitních materiálů, je možno aktuálně ovlivňovat konkrétní výhodnou orientaci zpevňující složky kompozitního materiálu v jednotlivých vrstvách zpevňující složky (využití anizotropie vlastnosti kompozitního materiálu), je možno dosáhnout optimalizace mechanických vlastností každé části tenkostěnného profilu vůči konkrétnímu předpokládanému namáhání. Vlastnosti každého konkrétního vyráběného tenkostěnného profilu je tedy možno poměrně jednoduše a snadno optimalizovat vůči konkrétnímu předpokládanému zatížení bidlenu příslušného tkacího stroje.

ΓΥ d-OGO ,”, PS32£8CZ ; ^22-,4-2002 J

7 7 7 7 7

7 > 7 - - 7 7 7

PV 2000-2283

19.6.2000

-(1 1

7 7

7 7

7 7 7 7

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Bidlen tkacího stroje obsahující tenkostěnné duté těleso, které obsahuje tenkostěnnou trubku a dvojici ramen, mezi jejichž volnými konci je mezera pro uložení spodního trámce tkacího paprsku, se kterým se ramena spojí pomocí svorníků v pevný rozebíratelný celek, vyznačující se tím, že ramena (10) jsou samostatná a jsou svým koncem protilehlým svému volnému konci (100) připevněna k vnějšímu povrchu tenkostěnné trubky (4).
2. 2. Bidlen tkacího stroje obsahující tenkostěnné duté těleso, které obsahuje tenkostěnnou trubku a dvojici ramen, mezi jejichž volnými konci je mezera pro uložení spodního trámce tkacího paprsku, se kterým se ramena spojí pomocí svorníků v pevný rozebíratelný celek, vyznačující se tím, že ramena (10) jsou tvořena konci jednoho otevřeného tenkostěnného tělesa (1), které částí své délky mezi svými konci obepíná část obvodu tenkostěnné trubky (4) odlehlou od mezery (11) mezi volnými konci (100) ramen (10) a je připevněno na vnějším povrchu tenkostěnné trubky (4).
3. 3. Bidlen tkacího stroje podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tenkostěnná trubka (4) je tvořena válcovou trubkou.
4. 4. Bidlen tkacího stroje podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tenkostěnná trubka (4) je vytvořena z kompozitního materiálu.
5. 5. Bidlen tkacího stroje podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tenkostěnná trubka (4) je vytvořena z oceli.
6. 6. Bidlen tkacího stroje podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ramena (10) jsou vytvořena z kompozitního materiálu.
7. 7. Bidlen tkacího stroje podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že ramena (10) a tenkostěnná trubka (4) jsou spojeny lepením.

   PV 2000-2283

   19.6.2000

   Ί Ί , PS3248CZ^ ’ ί 2,22. Λ?,2032 J α η ·> -> ·> λ •ι ·Ί Λ -» ·> -ι ο 9 -1
8. 8. Bidlen tkacího stroje podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že kompozitní materiál je tvořen vlákenným zpevňujícím materiálem v polymerní matrici.
9. 9. Bidlen tkacího stroje podle nároku 8, vyznačující se tím, že vlákenný zpevňující materiál je tvořen soustavou směrově orientovaných vrstev samostatných paralelních uhlíkových vláken v matrici z epoxidové pryskyřice.