CZ2021293A3 - Způsob tlumení vibrací navíjecího zařízení pro navíjení příze na cívku u textilního stroje, zařízení k jeho provádění a textilní stroj s tímto zařízením - Google Patents

Abstract

Při tlumení vibrací navíjecího zařízení příze pro navíjení příze na cívku u textilního stroje se vibrace tlumí působením magnetické síly mezi permanentním magnetem (14) na navíjecím rameni (8) a magneticky adhezivním tělesem (11) přiřazeným navíjecímu rameni (8), přičemž permanentní magnet (14) se pohybuje po magneticky adhezivním tělese (11). Permanentní magnet (14) se během svého pohybu po magneticky adhezivním tělese (11) pohybuje vůči navíjecímu rameni (8) se dvěma stupni volnosti a samovolně se automaticky nastavuje vůči magneticky adhezivnímu tělesu (11). Vynález se také týká zařízení k provádění způsobu a textilního stroje s tímto zařízením.

Description

Způsob tlumení vibrací navíjecího zařízení pro navíjení příze na cívku u textilního stroje, zařízení k jeho provádění a textilní stroj s tímto zařízením

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu tlumení vibrací navíjecího zařízení příze pro navíjení příze na cívku u textilního stroje, při kterém se vibrace tlumí působením magnetické síly mezi permanentním magnetem na navíjecím rameni a magneticky adhezivním tělesem přiřazeným navíjecímu rameni, přičemž permanentní magnet se pohybuje po magneticky adhezivním tělese.

Vynález se také týká zařízení pro tlumení vibrací navíjecího zařízení pro navíjení příze na cívku u textilního stroje, které obsahuje permanentní magnet uložený na navíjecím rameni navíjecího zařízení, přičemž dráze magnetuje přiřazeno magneticky adhezivní těleso, přičemž permanentní magnet je uzpůsoben pro pohyb po magneticky adhezivním tělese.

Vynález se také týká textilního stroje obsahujícího alespoň jedno navíjecí zařízení příze na cívku.

Dosavadní stav techniky

Při navíjení textilní příze na cívku, která je poháněna třením o hnací váleček, přičemž je volně otočně uložena mezi výklopnými rameny s určitým přítlakem, dochází k tomu, že cívka má vlivem určitých nepřesností tendenci vibrovat během procesu navíjení příze. Tento efekt je nežádoucí, a proto jsou realizovány nej různější systémy tlumení těchto vibrací.

Je známa celá řada řešení tlumičů vibrací cívky pro stroje vyrábějící nebo zpracovávající textilní příze.

Například spis EP2949612 popisuje navíjecí zařízení, které má tlumič vibrací s tlumicí hmotou a s přidruženým elastickým prvkem, který tvoří současně tlumicí prvek, který je vyroben z plastu.

CZ 149 992 popisuje mechanický tlumič zejména pro bezvřetenový dopřádací stroj, který obsahuje výkyvnou tyč namontovanou v tělese se dvěma třecími prvky s různými koeficienty tření. Podobné řešení na mechanickém principu popisuje rovněž CN 102 586 962.

Nevýhodou těchto systémů je postupné mechanické opotřebení třecích elementů, které vyžaduje určitou kompenzaci, přičemž životnost třecích elementů je přirozeně omezená.

Další metody tlumení vibrací cívky využívají hydraulické válce s olejovou náplní, například podle DE 19534333 a CZ 299457.

Nevýhodou těchto systémů je především montážní složitost a riziko úniku tlumící olejové náplně, které může v textilním provozu vést až ke znehodnocení vyráběných přízí.

US 2001045488 a DE 10012005 popisují využití principu vířivých proudů (eddy current) pro tlumení vibrací cívkového rámu, přičemž permanentní magnet generuje tyto vířivé proudy v elektricky vodivém tělese v závislosti na frekvenci a amplitudě vibrací tělesa, a tedy i cívky. Nevýhodou těchto principů je především nízký tlumící efekt v případě, že amplituda a frekvence počátečních vibrací je poměrně nízká, což generuje malou amplitudu vířivých proudů.

Dalším známým principem je řešení s využitím permanentního magnetu nebo elektromagnetu v interakci s magnetizovatelným adhezivním segmentem, např podle CH 430527 A a DE 1973332 U, u kterého se kontaktní tlak mezi navíjecí cívkou a třecím pohonem cívky krátce zvyšuje během navíjení příze pomocí magnetu, přičemž magnet je výškově nastavitelný.

- 1 CZ 2021 - 293 A3

Využití elektromagnetu pro tlumení vibrací popisuje i CH 374 003, kde elektromagnet působí na desku, která je připevněna k nosnému rámu cívky, přičemž je upraven nastavitelný řídicí rezistor pro regulaci elektrického proudu napájejícího tento elektromagnet tak, aby bylo možné přizpůsobit silový účinek magnetického pole požadovanému tlumení cívky.

Nevýhodou tohoto řešení je značná složitost a spotřeba elektrické energie pro napájení elektromagnetu během funkce tohoto zařízení.

DE 1830734 U popisuje vodicí dráhu pro tlumení vibrací cívky během procesu navíjení příze, která sestává z magnetizovatelné adhezivní desky, přednostně ve tvaru půlměsíce, upevněné na pracovním místě rovnoběžně nebo přibližně rovnoběžně s dráhou pohybu výkyvného ramene držícího cívku. Permanentní magnet nebo elektromagnet, který je umístěn na boční straně výkyvného ramene nebo na protizávaží na něm umístěném, klouže během provozu po adhezní desce. Magnetizovatelná adhezivní deska vodicí dráhy je navržena jako pružná a pouzdro magnetu je pevně zafixováno na navíjecím rámu.

Nevýhodou tohoto řešení je pevná fixace pouzdra magnetu na navíjecím rámu, která vyžaduje značnou přesnost montáže, a přitom nedovoluje kompenzovat případné toleranční odchylky jednotlivých součástí, které v součtu mohou způsobovat rozdíly v tlumící funkci mezi jednotlivými pracovními místy, což má negativní vliv na rozptyl parametrů cívek navíjených na různých pracovních místech i v rámci jednoho stroje. Dále toto řešení neumožňuje snadno odklápět jedno z navíjecích ramen pro snadnou výměnu cívek, ani neumožňuje jednoduchou přestavbu navíjecího systému při potřebě změny navíjení z válcové na kuželovou cívku a naopak.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat či alespoň snížit nevýhody dosavadního stavu techniky při zachování jednoduché konstrukce systému pro tlumení vibrací cívky a navíjecího ústrojí během navíjení příze na cívku, a to bez potřeby přívodu energie do tohoto systému pro tlumení vibrací.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo tím, že je doplněno pohyblivé spojení mezi navíjecím ramenem a pouzdrem permanentního magnetu, čímž se dosáhne lepšího postavení permanentního magnetu vůči magnetizovatelné adhezní desce. Toto spojení může být s výhodou realizováno například kulovým kloubem nebo elastickým elementem. Díky kulovému kloubu nebo elastickému elementu se vzájemná korektní poloha ustaví automaticky, permanentní magnet je vždy v definované vzdálenosti od magnetizovatelné adhezní desky, aniž by hrozila kolize mezi pouzdrem magnetu a adhezní deskou. Použití kulového kloubu nebo elastického elementu umožní otevření ramen pro vyjmutí cívky při smeku a vložení prázdné dutinky. Zároveň toto řešení umožní přestavení navíjecích ramen pro navíjení jak válcové, tak kuželové cívky.

Výhodou vynálezu je snadné a automatické nastavení ideální vzájemné polohy permanentního magnetu a magneticky adhezivního tělesa a dlouhodobou udržitelnost této ideální vzájemné polohy, a to vše i při oddálení (otevření) navíjecích ramen pro výměnu plné cívky za prázdnou dutinku a také při přestavění navíjecího zařízení pro navíjení válcové cívky nebo kuželové cívky.

Objasnění výkresů

Vynález je schematicky znázorněn na výkresech, kde ukazuje:

- Obr. 1 - uspořádání pracovního místa tryskového dopřádacího stroje;

-2CZ 2021 - 293 A3

- Obr. 2 - uspořádání navíjecího zařízení na pracovním místě textilního stroje s cívkou uchycenou mezi výklopnými rameny navíjecího zařízení;

- Obr. 3 - uspořádání navíjecího zařízení na pracovním místě textilního stroje se vzájemně odklopenými (rozevřenými) výklopnými rameny navíjecího zařízení a uvolněnou cívkou;

- Obr. 4 - schematické znázornění funkce adaptabilního uložení držáku permanentního magnetu na výklopném ramenu navíjecího zařízení vůči adhezivní desce,

- Obr. 4a - detail provedení držáku permanentního magnetu na výklopném ramenu navíjecího zařízení vůči magneticky adhezivní desce se vzduchovou mezerou,

- Obr. 4b - detail provedení držáku permanentního magnetu na výklopném ramenu navíjecího zařízení s kluzným elementem vůči magnetické adhezivní desce a

- Obr. 4c - alternativní uskutečnění držáku permanentního magnetu na výklopném ramenu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález bude popsán na příkladu uskutečnění pracovního místa tryskového dopřádacího stroje pro výrobu příze, nicméně vynález je bez vynaložení tvůrčí činnosti a v intencích odborníka aplikovatelný na navíjecí zařízení jiného typu textilního stroje, např. rotorového dopřádacího stroje, převíjecího stroje atd.

Dopřádací stroj pro výrobu příze obsahuje množství vedle sebe uspořádaných stejných pracovních míst. Každé pracovní místo obsahuje spřádací jednotku 1, která je uzpůsobena pro výrobu příze z dodávaného vlákenného materiálu. Vlákenný materiál je do spřádací jednotky dodáván např. v podobě neznázoměného pramene vláken pomocí neznázoměného podávacího ústrojí pramene nebo pomocí neznázoměného průtahového ústrojí pramene vláken. Ze spřádací jednotky 1 se vyrobená příze 10 odtahuje odtahovým ústrojím 2 příze, které je uspořádáno ve směru chodu příze 10 za spřádací jednotkou 1, a které obvykle obsahuje známou dvojici odtahových válečků 20,21.

Ve směru chodu příze 10 za odtahovým ústrojím 2 příze je uspořádáno navíjecí zařízení 5 příze na cívku 6, kde navíjecí zařízení 5 obsahuje poháněči válec 7 otáčení cívky 6, jemuž jsou přiřazena navíjecí ramena 8 s otočnými držáky 9 cívky 6. Navíjecí ramena 8 jsou výkyvná kolem osy 80 a současně jsou odklopná od sebe, jak je znázorněno na obr. 3, pro vyjmutí nebo vložení cívky 6. Cívka 6 je při navíjení uchycena mezi navíjecími rameny 8, kde svými konci dosedá na otočné držáky 9, které svým otáčením v ramenech 8 umožňují otáčí cívky 6 třením a odvalováním obvodu cívky 6 po poháněcím válci 7. Poháněči válec 7 je spřažen s pohonem. Při vychylování navíjecích ramen 8 kolem osy 80 se otočné držáky 9 pohybují po kruhové dráze kolem osy 80, tj. po dráze 90 vyznačené na obr. 1, přičemž se každé z navíjecích ramen 8 pohybuje v rovině, která je kolmá na osu 80 vykyvování navíjecích ramen 8.

Pro monitorování kvality a/nebo přítomnosti příze 10 je pracovní místo opatřeno alespoň jedním snímačem 3, 4 příze, který je uspořádán mezi spřádací jednotkou 1 a odtahovým ústrojím 2 příze a/nebo mezi odtahovým ústrojím 2 příze a navíjecím zařízením 5 příze 10 na cívku 6. Ve znázorněném provedení je mezi spřádací jednotkou 1 a odtahovým ústrojím 2 příze uspořádán snímač 4 příze a mezi odtahovým ústrojím 2 příze a navíjecím zařízením 5 příze 10 na cívku 6 je uspořádán snímač 3 přítomnosti příze.

Z hlediska zajištění všech funkcí pracovního místa pro výrobu a navíjení příze 10 obsahuje pracovní místo případně i další agregáty a zařízení, které jsou uspořádány na pracovním místě v odpovídajících pozicích a polohách vůči ostatním prvkům pracovního místa a/nebo vůči pracovní dráze příze 10 na pracovním místě. Takovými dalšími agregáty a zařízeními jsou obvykle např.

-3 CZ 2021 - 293 A3 alespoň jeden dočasný zásobník příze, kompenzátor rozdílu odtahové a navíjecí rychlosti příze 10, který je potřeba zejména při navíjení kuželových cívek, případně jsou na pracovním místě uspořádány další agregáty a zařízení atd.

Textilnímu stroji je případně přiřazeno alespoň jedno neznázoměné obslužné zařízení, které je přestavitelné podél řady pracovních míst s možností zastavení u zvoleného pracovního místa, a které je opatřeno agregáty a zařízeními pro provedení potřebných obslužných operací na příslušném pracovním místě.

Navíjecí ústrojí 5 je dále opatřeno tlumičem vibrací, který obsahuje alespoň jeden permanentní magnet 14, který je uložen na vnější straně alespoň jednoho navíjecího ramena 8, tj. na straně ramene 8 odvrácené od cívky 6. Tento permanentní magnet 14 je tak společně s navíjecími rameny 8 výkyvný kolem osy 80, přičemž se tento permanentní magnet 14 pohybuje podél kruhové dráhy 140 kolem osy 80 kývání navíjecích ramen 8, a to v rovině kolmé na osu 80 kývání navíjecích ramen 8, tj. v rovině, která je rovnoběžná s rovinou, ve které se pohybují navíjecí ramena 8 a otočné držáky 9 cívky 6.

Permanentní magnet 14 je na navíjecím rameni 8 uložen pomocí kulového kloubu 17. jehož jedna část je vytvořena na navíjecím rameni 8 a druhá část kulového kloubu 17 je vytvořena na straně permanentním magnetu 14, což umožňuje omezené všesměrové naklápění permanentního magnetu 14 vůči navíjecímu rameni 8. Ve znázorněném příkladu uskutečnění je permanentní magnet 14 opatřen kulovým čepem 170 a navíjecí rameno 8 je opatřeno kulovým pouzdrem 171 pro vložení kulového čepu 17. V neznázoměném příkladu uskutečnění je permanentní magnet 14 opatřen kulovým pouzdrem a navíjecí rameno 8 je opatřeno kulovým čepem. V dalším neznázoměném příkladu je kulový kloub nahrazen elastickým pružným členem.

V příkladu uskutečnění na obr. 4a až 4c je permanentní magnet 14 uložen v držáku 13, přičemž držák 13 je opatřen odpovídající částí kulového kloubu 17. zde příkladně kulovým čepem 170. zatímco navíjecí rameno 8 je opatřeno odpovídající protiěástí kulového kloubu 17. zde příkladně kulovým pouzdrem 170, které je buď integrální součástí navíjecího ramene 8, například jako součást odlitku navíjecího ramene 8, nebo je tvořeno samostatným dílcem uloženým v odpovídajícím místě na navíjecím rameni 8.

V příkladu uskutečnění na obr. 4a a 4b je permanentní magnet 14 s výhodou uložen v dutině vytvořené v pouzdru 13 a je zajištěn proti samovolnému uvolnění z pouzdra 13. zde např. šroubem 130. nebo mechanickou západkou, nebo zarážkou ve formě výstupky materiálu pouzdra 13 nebo lepidlem, případně je čelní stěna 141 permanentního magnetu 14 alespoň zčásti překryta materiálem pouzdra 13, atd.

V příkladu uskutečnění na obr. 4a je permanentní magnet 14 v pouzdru 13 uspořádán svojí přední stěnou 141 až za úrovní čelní stěny 131 pouzdra 13, takže během fúnkce zařízení dosedá na dále popsanou rovinnou plochu 110 magneticky adhezivního tělesa 11 přímo čelní stěna 131 pouzdra 13. přičemž mezi rovinnou plochou 110 magneticky adhezivního tělesa 11 a přední stěnou 141 permanentního magnetu 14 je mezera 15, jejíž hloubka X je s výhodou vymezena překryvným lemem 132 pouzdra 13. který ve znázorněném příkladu provedení překrývá vnější část obvodu přední stěnou 141 permanentního magnetu 14. V tomto provedení je pouzdro 13 s výhodou vytvořeno z plastu s vhodným a stabilním koeficientem tření vůči magneticky adhezivnímu tělesu 11, což zlepší dlouhodobou stálost fúnkce systému pro tlumení vibrací.

V alternativním provedení podle obr. 4b je na přední stěně 141 permanentního magnetu 14 uložena kluzná podložka 16, zde příkladně vyrobena z vhodného plastu s vhodným a stabilním koeficientem tření vůči magneticky adhezivnímu tělesu 11. případně kluzná podložka 16 překrývá i čelní stěnu 131 pouzdra 13. Toto provedení omezí ukládání prachu a nečistot ve vzduchové mezeře 15 na permanentním magnetu J4.

-4CZ 2021 - 293 A3

V alternativním provedení je permanentní magnet 14 uložen v dutině vícedílného pouzdra 13. např.

jak je znázorněno na obr. 4c, kde pouzdro obsahuje objímku 133 s dutinou pro vložení permanentního magnetu 14 a s překryvným lemem 132 přední stěny 141 permanentního magnetu

14, přičemž dutina objímky 133 je uzavřena zadním dílem 134 na kterém je kulový čep 170 nebo elastický pružný člen.

Permanentní magnet 14 je s výhodou vyroben z tzv. vzácných zemin, například je permanentní magnet 14 je tvořen neodymovým magnetem (NdFeB), magnetem ze slitiny Samarium Cobalt (SmCo), nebo je permanentní magnet 14 tvořen magnetickou soustavou, např. tzv. Halbachovou soustavou magnetů, která výrazně zesiluje intenzitu magnetického pole atd. Použití těchto typů magnetů umožňuje zvýšení přitažlivé síly mezi permanentním magnetem 14 a magneticky adhezivním tělesem 11 nebo zmenšení rozměrů tlumiče vibrací při zachování velikosti přitažlivé síly mezi permanentním magnetem 14 a magneticky adhezivním tělesem 11

Na pracovním místě je podél dráhy 140 pohybu každého permanentního magnetu 14 při kývání příslušného navíjecího ramena 8 kolem osy 80 uloženo magneticky adhezivní těleso 11. které je situováno na straně permanentního magnetu 14 odvrácené od navíjecího ramene 8. Magneticky adhezivní těleso 11 je na straně přivrácené k permanentnímu magnetu 14 opatřeno rovinnou plochou 110. která je rovnoběžná s rovinou pohybu permanentního magnetu 14 společně s navíjecím ramenem 8. Rovinná plocha 110 je přiřazena permanentnímu magnetu 14. Alespoň jedno magneticky adhezivní těleso 11 přiřazené jednomu navíjecímu zařízení 5 je na pracovním místě uloženo pružně výkyvné ve směru R rozevírání navíjecích ramen 8, např. je toto magneticky adhezivní těleso 11 uloženo na jednom konci pružné planžety 18, která je svým druhým koncem pevně uložena na pracovním místě, jak je znázorněno na obr. 2. Alespoň rovinná plocha 110 magneticky adhezivního tělesa 11 je vytvořena z magneticky adhezivního materiálu, např. z oceli, k němuž se přitahuje permanentní magnet 14. Výhodně je magneticky adhezivní těleso 11 vytvořeno z ocelového plechu.

Zařízení pro tlumení vibrací podle tohoto vynálezu pracuje tak, že permanentní magnet 14 se díky uložení na navíjecím rameni 8 na kulovém kloubu 17 vždy natočením v kulovém kloubu 17 nastaví do ideální polohy vůči rovinné ploše 110 magneticky adhezivního tělesa 11, tj. přímo čelně proti rovinné ploše 110 magneticky adhezivního tělesa 11. a to i při odklápění navíjecích ramen 8 od sebe a k sobě i při vyklápění navíjecích ramen 8 kolem osy 80 atd.

V neznázoměném příkladu uskutečnění je permanentní magnet 14 na navíjecím rameni 8 uložen elastickým pružným elementem, např. je permanentní magnet 14 uložen na jednom konci elastického pružného elementu, který je svým druhým koncem uložen na navíjecím rameni 8. Elastický pružný element je příkladně vytvořen elastickým výstupkem na zadní straně pouzdra 13, ve kterém je uložen permanentní magnet 14, přičemž tento elastický výstupek je svým druhým koncem uložen na navíjecím rameni 8.

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný u navíjecího zařízení příze na textilním stroji, např. na rotorovém nebo tryskovém dopřádacím stroji, a to pro tlumení vibrací navíjecího zařízení, tlumení vibrací cívek s přízí atd.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob tlumení vibrací navíjecího zařízení příze pro navíjení příze na cívku u textilního stroje, při kterém se vibrace tlumí působením magnetické síly mezi permanentním magnetem na navíjecím rameni a magneticky adhezivním tělesem přiřazeným navíjecímu rameni, přičemž permanentní magnet se pohybuje po magneticky adhezivním tělese, vyznačující se tím, že permanentní magnet se během svého pohybu po magneticky adhezivním tělese pohybuje vzhledem k navíjecímu rameni se dvěma stupni volnosti a samovolně se automaticky nastavuje vůči magneticky adhezivnímu tělesu.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že permanentní magnet se vůči navíjecímu rameni naklápí po kulové ploše.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že permanentní magnet se naklápí elastickou deformací elastického pružného elementu.
4. 4. Zařízení pro tlumení vibrací navíjecího zařízení pro navíjení příze na cívku u textilního stroje, které obsahuje permanentní magnet uložený na navíjecím rameni navíjecího zařízení, přičemž dráze magnetuje přiřazeno magneticky adhezivní těleso, přičemž permanentní magnet je uzpůsoben pro pohyb po magneticky adhezivním tělese, vyznačující se tím, že permanentní magnet je na navíjecím rameni uložen volně naklopitelně se dvěma stupni volnosti vůči rovině vyklápění navíjecích ramen.
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující s e tím, že permanentní magnet je opatřen jednou částí kulového kloubu, jehož druhá část je uspořádána na navíjecím rameni.
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že permanentní magnet je uložen v pouzdru, které je opatřeno jednou částí kulového kloubu.
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že pouzdro permanentního magnetuje vyrobeno z plastu s definovaným součinitelem tření vůči magneticky adhezivnímu tělesu.
8. 8. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že navíjecí rameno je opatřeno kulovým pouzdrem, které je integrální částí navíjecího ramene nebo je vytvořeno jako součást tlakového odlitku navíjecího ramene.
9. 9. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že permanentní magnet je v pouzdru uspořádán svojí přední stěnou za úrovní čelní stěny pouzdra, přičemž prostor před permanentním magnetem je prázdný neboje vyplněn kluznou podložkou.
10. 10. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že permanentní magnet je k navíjecímu rameni připojen elastickým pružným elementem.
11. 11. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 4 až 10, vyznačující se tím, že permanentní magnet je vyroben z materiálu ze vzácných zemin nebo je tvořen magnetickou soustavou nebo je tvořen kombinací jednotlivých magnetů neboje tvořen Halbachovou magnetickou soustavou.
12. 12. Textilní stroj obsahující alespoň jedno navíjecí zařízení (5) příze (10) na cívku (6), vyznačující se tím, že navíjecí zařízení (5) je vytvořeno podle některého z nároků 4 až 11.