CZ277894B6 - Apparatus for fiber separating within a spinning unit - Google Patents

Description

Oblast techniky

Předmět vynálezu se týká zařízení pro ojednocování vláken ve spřádací jednotce, zahrnující v ojednocovacím tělese vyčesávací váleček, upravený v dutině částečně ohraničené vnitřní obvodovou stěnou a podávači váleček s protisměrnou rotací vůči vyčesávacímu válečku, upravený ve vstupním vybrání, otevřeném ve směru spojovací roviny, proložené rovnoběžnými osami podávacího a vyčesávacího válečku tak, že mezi podávacím a vyčesávacím válečkem je vzhledem k jejich odlehlosti vytvořen pracovní prostor složený ze dvou poloprostorů, ojednocovacího poloprostoru, který je od spojovací roviny ve směru ojednocování vláken dále vymezen pevnou naváděcí stěnou, jejíž počáteční hrana je v bezprostřední blízkosti obrysového povrchu podávacího válečku, zatímco její koncová průniková hrana je na vnitřní obvodové stěně dutiny vzdálena od spojovací roviny více než její počáteční hrana na obrysovém povrchu'podávacího válečku, a přiváděcího poloprostoru, který je od spojovací roviny proti směru přivádění pramene staplového materiálu dále vymezen na vnitřní stěně dutiny otevírací hranou, určující odkrytou délku vyčesávacího válečku vůči obrysovému povrchu podávacího válečku, na kterou navazuje usměrňovači stěna protilehlá k pramenem opásanému obrysovému povrchu podávacího válečku.

Dosavadní stav techniky

Podle CS AO 140 587 je známo ojednocovací zařízení pro ojednocování vláken z vlákenného pramene, které má v ojednocovacím tělese vyčesávací váleček a k němu upravené podávači zařízení. Podávači zařízení sestává z poháněného podávacího válečku a k němu pružně přitlačovaného přítlačného stolečku se zhuštovačem. Pramen je za stiskovou linií ohýbán přes hranu přítlačného stolečku a veden do pracovního prostoru na naváděcí stěnu, která navazuje průnikovou hranou na vnitřní obvodovou stěnu válcové dutiny, ve které je uložen vyčesávací váleček. Směr otáčení podávacího válečku a vyčesávacího válečku je stejný.

Během rozvolňování je pramen ohýbán přes hranu přítlačného stolečku, takže vlákna jsou napadána ohroceným funkčním povrchem vyčesávacího válečku bezprostředně za touto hranou, kdy svěrný stisk, vyvozovaný na vlákna ještě trvá. Překročí-li intenzita napadání pevnost vláken, dochází k jejich přetržení, což zhoršuje jakost vypřádané příze. Zatímco u delších vláken dochází takto k jejich krácení, jsou kratší vlákna po opuštění svěrného stisku unášena nekontrolovatelně pouze stykem s delšími vlákny. Důsledkem nekontrolovaného unášení těchto tzv. plovoucích vláken je, že dochází k občasnému výčesu celých vlákenných shluků, což při zkrucování vláken ve spřádacím ústrojí vede ke vzniku nestejnoměrnosti ve vypřádané přízi.

Toto zařízení se používá pro zpracováni vláken bavlnářského charakteru. Aby se omezil vliv krácení vláken nebo vyčesávání shluků, byla poloha přítlačného stolečku upravena stavitelně.

C2 277894 B6

Pro zpracování dlouhých vláken, tj. vláken vlnařského charakteru s průměrnou délkou staplu větší než 60 mm, je známo zařízení dle A0 168 180, kde podávači váleček má protisměrné otáčení vůči vyčesávacímu válečku a pramen je veden opásáním po podávacím povrchu podávacího válečku od přítlačného stolečku do spojovacího kanálu, který navazuje na naváděcí stěnu vnitřní obvodové stěny dutiny pro vyčesávací váleček. Za přechodovou hranou, resp. průnikovou hranou naváděcí stěny docházelo k intenzivnímu ojednocování vláken mezi vnitřní stěnou dutiny a ozubeným povrchem vyčesávacího válečku. Toto zařízení vyvolávalo nežádoucí třecí účinky na vedený pramen a s tím spojené deformace vláken.

Podle AO 152 074 je známo obdobné zařízení, kde však je vstupní vybrání, ve kterém je upraven podávači váleček a přítlačný stoleček, otevřeno ve směru spojovací roviny, proložené osami podávacího válečku a vyčesávacího válečku do dutiny s vyčesávacím válečkem tak, že mezi vyčesávacím válečkem a podávacím válečkem je ve vzájemné odlehlosti vytvořen prostor, za kterým je teprve pracovní prostor, který je v ojednocovacím poloprostoru vymezen pevnou naváděcí stěnou.

Počáteční hrana naváděcí stěny je v bezprostřední blízkosti podávacího válečku, zatím co její koncová průniková hrana je na vnitřní obvodové stěně dutiny vzdálena od spojovací roviny na části obvodové délky větší, než je vzdálenost počáteční hrany. V přiváděcím poloprostoru je prostor vymezen otevírací hranou na vnitřní obvodové stěně dutiny, na kterou navazuje usměrňovači stěna přívodního vzduchového prostoru, protilehlá k pramenem opásanému podávacímu povrchu podávacího válečku od svěrného stisku přítlačného stolečku. Naváděcí stěna je zde rovinná a směřuje s počáteční hranou relativné blízko ke spojovací rovině. Toto zařízení je vhodné pro zpracování dlouhých vláken vlnařského charakteru a pro zpracování vláken bavlnářského charakteru se nehodí, protože dochází k vyčesávání shluků zejména kratších vláken od 15 mm do 20 mm. Tím se narušuje kvalita příze, která pak nedosahuje požadované úrovně srovnatelné s klasickou přízí.

Podle AO 167 561 je známo obdobné zařízení, které bylo upraveno na zpracování vláken bavlnářského charakteru, jeho nevýhodou však je, že naváděcí stěna byla vedena prakticky tangenciálně k podávacímu povrchu podávacího válečku a až téměř ke spojovací rovině proložené osou podávacího válečku a osou vyčesávacího válečku. Vzájemná odlehlost, tj. vzdálenost mezi vyčesávacím válečkem a podávacím povrchem podávacího válečku byla realtivně vysoká, aby se vlákna nedostávala do styku s ozubeným povrchem vyčesávacího válečku v místě spojovací roviny, ale až za počáteční hranou naváděcí stěny. Pro zvýšení kontroly vláken v pramenu byl švárný stisk přítlačným stolečkem proveden plošně, aby se omezilo vyčesávání shluků kratších vláken, což však mělo za následek krácení dlouhých vláken. Tím, že přítlačný stoleček byl proveden nastavitelně kolem podávacího povrchu podávacího válečku, muselo se pro určitou průměrnou staplovou délku hledat kompromisní řešení pro nejoptimálnější nastavení, aby se dosáhlo co nejmenšího krácení dlouhých vláken a co nejmenšího vyčesávání shluků krátkých vláken. Přesto se nedosáhlo požadované kvality příze, která by se blížila úrovní klasické příze.

CZ 277894 B6 V

Podstata vynálezu

Úkolem je vyřešit další zdokonalení podávacího ústrojí pro přivádění pramene vláken bavlnářského typu k vyčesávacímu válečku, u kterého je pramen veden za svěrným stiskem alespoň na části obvodu podávacího válečku tak,· aby nedocházelo ke krácení vyčesávaných vláken, nebo aby se co nejvíce omezil tento nežádoucí jev.

Uvedený úkol řeší zařízení pro ojednocování vláken ve spřádací jednotce, zahrnující v ojednocovacím tělese vyčesávací váleček, upravený v dutině částečně ohraničené vnitřní obvodovou stěnou a podávači váleček s protisměrnou rotací vůči vyčesávacímu válečku, upravený ve vstupním vybrání, otevřeném ve směru spojovací roviny, proložené rovnoběžnými osami podávacího a vyčesávacího válečku tak, že mezi podávacím a vyčesávacím válečkem je vzhledem k jejich odlehlosti vytvořen pracovní prostor složený ze dvou poloprostorů, ojednocovacího poloprostoru, který je od spojovací roviny ve směru ojednocování vláken dále vymezen pevnou naváděcí stěnou, jejíž počáteční hrana je v bezprostřední blízkosti obrysového povrchu podávacího válečku, zatímco její koncová průniková hrana je na vnitřní obvodové stěně dutiny vzdálena od spojovací roviny více než její počáteční hrana na obrysovém povrchu podávacího válečku, a přiváděcího poloprostoru, který je od spojovací roviny proti směru přivádění pramene staplového materiálu dále vymezen na vnitřní stěně dutiny otevírací hranou, určující odkrytou délku vyčesávacího válečku vůči obrysovému povrchu podávacího válečku, na kterou navazuje usměrňovači stěna protilehlá k pramenem opásanému obrysovému povrchu poďávacího válečku, přičemž podstata řešení podle vynálezu spočívá v tom, že vzájemná odlehlost vnější obvodové kružnice zubů ozubeného potahu vyčesávacího válečku vůči obrysovému povrchu podávacího válečku je v rozmezí od 0,16 do 0,47 násobku poloměru obrysového povrchu podávacího válečku, jehož průměr je minimálně dvakrát menší než je průměr vnější obvodové kružnice vyčesávacího válečku a odkrytá délka vnější obvodové kružnice vyčesávacího válečku vůči obrysovému povrchu podávacího válečku před jejím největším přiblížením k obrysovému povrchu podávacího válečku v místě spojovací roviny je v intervalech od 0,7 do 1,8 násobku vzájemné odlehlosti vyčesávacího válečku vůči podávacímu válečku, přičemž rektifikovaná vzdálenost průnikové hrany od svěrného stisku pramene přítlačnou plochou na obrysovém povrchu podávacího válečku, sestávající z opásacího úseku na podávacím válečku a tangenciálního úseku vedoucího tangenciálně od podávacího válečku do průnikové hrany, je rovna velké efektivní délce vláken ze staplového diagramu v rozmezí od plus 0,2 po mínus 0,35 násobku velké efektivní délky.

Pracovní prostor podle vynálezu vykazuje zc?.r specifické znaky, které přináší proti dosavadnímu obecnému pojetí u známého stavu techniky podstatně vyšší účinky a zajišťuje zejména u bavlny a materiálů bavlnářského charakteru kvalitnější vyčesávání vláken.

Při aplikaci takového pracovního prostoru dochází v něm působením pneumatických a mechanických účinků k polohovému přetřídění vláken podle jejich délky, přičemž kratší vlákna délkové ho staplu podávaných vláken jsou odebírána účinkem česacích hrotů nejprve, tj. v oblasti počátku naváděcí stěny, zatímco dlouhá vlákna až v oblasti průnikové hrany. K tomuto procesu je využito fyzikálního principu využívajícího tuhosti vláken v ohybu tak, že na kratší vlákno působí při stejných silových účincích, menší ohybový moment. Proto krátká vlákna vstupující do pracovního prostoru za úsekem, kde je pramen za svěrným stiskem veden podél podávacího válečku s opásáním, odpružují a snaží se v důsledku tvarové paměti z ohybu pramene vybočit směrem k povrchu vyčesávacího válečku i přes působení ventilačních a mechanických účinků vyčesávacího válečku. Delší vlákna, na která působí větší ohybový moment jsou ventilačními i mechanickými účinky vyčesávacího válečku odtlačována do pracovního prostoru, takže nakonec nejdelší vlákna jsou vedena až při naváděcí stěně.

Přehled obrázků na výkrese

Příkladné provedení spřádací jednotky je popsáno v následujícím popise a znázorněno na výkresech, kde na obr. 1 je v řezu celkové provedení spřádací jednotky a na obr. 2 detailní pohled na pracovní prostor mezi podávacím válečkem a vyčesávacím válečkem.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 znázorněná spřádací jednotka vykazuje známý spřádací rotor 1 uložený ve spřádacím tělese 2_, na které navazuje blíže neznázorněným uchycovacím zařízením ojednocovací těleso 3,. Ojednocovací těleso 3 má v dutině 4 s vnitřní obvodovou stěnou 5 upraven známý vyčesávací váleček 6. Na dutinu 4 navazuje jednak dopravní kanál 7, který ústí do spřádacího rotoru 1, jednak vstupní vybrání 8, ve kterém je upraven podávači váleček 9 s protisměrnou rotací vůči vyčesávacímu válečku 6. Vstupní vybrání 8. je prolomeno ve směru spojovací roviny 10, proložené osami 11, 12 podávacího válečku 9 a vyčesávacího válečku 6 do dutiny 4 tak, že mezi vyčesávacím válečkem 6 a podávacím válečkem 9 je ve vzájemné odlehlosti L vytvořen pracovní prostor 13♦ K podávacímu válečku 9 je upraven známý přítlačný stoleček 14, který svojí přítlačnou plochou 15 přitlačuje pramen 16 vláknitého materiálu na podávači váleček 9. účinkem pružiny 17. Přítlačná plocha 15 může být tvarovaná a vykazuje plošný styk nebo může být např. rovinná, vypouklá a pak vykazuje přímkový styk, jak je znázorněno na obr. 2. Přítlačný stoleček 14 je upraven výkyvné na čepu 18 a je většinou opatřen zhušťovací nálevkou 19 pro vedení pramene 16. Pohony a uložení vyčesávacího válečku 6 a podávacího válečku 9 nejsou blíže znázorněny, neboť podstatou vynálezu je pouze řešení pracovního prostoru 13., jak je blíže znázorněno na obr. 2.

Pracovní prostor 13 je od řečené spojovací roviny 10., ve směru ojednocovacího válečku vymezen kromě podávacího válečku 9 a vyčesávacího válečku 6, ještě pevnou naváděcí stěnou 20, jejíž počáteční hrana 21 je upravena v bezprostřední blízkosti obrysového povrchu 22 podávacího válečku 3_, zatímco její koncová průniková hrana 23 je na vnitřní obvodové stěně 5 dutiny 4, resp. v místě průniku naváděcí stěny 20 do vnitřní obvodové stěny 5.

CZ. 277894 B6

Tato koncová průniková hrana 23 je vzdálena od spojovací roviny na větší vzdálenost, než je vzdálenost počáteční hrany 21.

Naváděcí stěna 20 má počáteční hranu 21 posunutou od spojovací roviny 10 ve směru otáčení podávacího válečku 9, do vzdálenosti vyjádřené úhlem g , vymezeného vůči ose 11 podávacího válečku 9, který činí alespoň 2 °. Ve spojení s koncovou průnikovou hranou 23., jejíž poloha je dále rovněž blíže vymezena, vymezuje naváděcí stěna 20 rozšiřující pracovní prostor ve směru dolů od tangenciální roviny 23 , vedené tangenciálně k podávacímu válečku 9 a koncovou průnikovou hranou 23.. Naváděcí stěna 20 může mít různý tvar nebo rovinný povrch, ale je výhodné, když je vůči směru přívodu pramene vydutá. Tím se dosáhne lepšího navádění vláken k ozubenému potahu 25 ve směru ke koncové průnikové hraně 23.

Proti směru přivádění pramene 16 staplového materiálu je pracovní prostor 13 dále vymezen od spojovací roviny 10 přiváděcím poloprostorem s otevírací hranou 26 na vnitřní obvodové stěně 5. dutiny 4.. Tato otevírací hrana 26 vymezuje odkrytou délku 1 vyčesávacího válečku 6 vůči obrysovému povrchu 22 podávacího válečku 9. po spojovací rovinu 10.. Na otevírací hranu 26 navazuje usměrňovači stěna 27 přívodního vzduchového prostoru 28, která je protilehlá k pramenem 16 opásanému obrysovému povrchu 22 podávacího válečku 9.

Podstatné znaky nového řešení spočívají v relativně přesném vymezení pracovního prostoru 13 ve vztahu na vymezení vzájemné odlehlosti L vnější obvodové kružnice 29 zubů ozubeného potahu 25 vyčesávacího válečku 6. vůči obrysovému povrchu 22 podávacího válečku 9. Tato vzájemná odlehlost L je v rozmezí od 0,16 do 0,47 násobku poloměru R obrysového povrchu 22 podávacího válečku 9_f jehož průměr je ale minimálně dvakrát menší, než je průměr vnější obvodové kružnice 29 vyčesávacího válečku 6..

Odkrytá délka 1 vnější obvodové kružnice 29 vyčesávacího válečku 6 od otevírací hrany 26 po spojovací rovinu 10, tj. vůči obrysovému povrchu 22 podávacího válečku 9 před jejím největším přiblížením k obrysovému povrchu 22 podávacího válečků 9 v místě spojovací roviny 10, je v intervalu od 0,7 do 1,3 násobku vzájemné odlehlosti L vyčesávacího válečku 6. vůči podávacímu válečku 9.

Velikost odlehlosti L odkryté délky 1 z uvedených intervalů zajišťuje splnění úkolu vynálezu z hlediska minimalizace krácení vyčesávaných vláken. Výhodné však je, aby při volbě rozměrů pracovního prostoru 13 bylo přihlédnuto k jemnosti pramene předkládanému podávacímu ústrojí. Např. při použití obvyklého intervalu jemností pramene předkládaných rotorovému spřádacímu zařízení je výhodné, aby pro jemněj' prameny byl pracovní prostor 13 vymezován z nižších hodnot intervalu doporučených rozměrů odelhlosti L a odkryté délky χ.

K těmto dvěma znakům přistupuje ještě třetí znak a to rektifikovaná vzdálenost V průnikové hrany 23 od svěrného stisku 30 pramene 16 přítlačnou plochou 15 na obrysovém povrchu 22 podávacího válečku 9. Tato rektifikovaná vzdálenost V sestává z opásaného úseku Vo na podávacím válečku 9 a tangenciálního úseku Vt, vedoucího tangenciálně od podávacího válečku 9 do koncové průnikové hrany 23.

Celková délka rektifikované vzdálenosti V je rovna velké efektivní délce 1E vláken ze staplového diagramu příslušného druhu vlákenného staplového materiálu a to v rozmezí od plus 0,2 po mínus 0,35 násobku této velké efektivní délky 1E.

Menší hodnoty je výhodné nastavit při podávání mykané vlákenné předlohy z přírodních vláken, popř. chemických vláken, připravených konvertorovým způsobem. Větší hodnoty je výhodné nastavit u česané vlákenné předlohy nebo předlohy ze střižových chemických vláken.

Z hlediska funkce je činnost zařízení v celkovém pojetí obdobná jako u známých zařízení.

Za chodu spřádací jednotky je pramen 16 podáván podávacím válečkem 9 účinkem svěrného stisku přítlačné plochy 15 přítlačného stolečku 14 do pracovního prostoru 13. V pracovním prostoru 13 je pramen 16 vystaven účinku zubů ozubeného potahu 25 vyčesávacího válečku 6., který vlákna vytahuje z pramene 16 a dopravuje je do dopravního kanálu 7. Z dopravního kanálu 7 jsou ojednocená vlákna proudem nasávaného vzduchu naváděna do vnitřního prostoru spřádacího rotoru 1, kde se ukládají na sběrný povrch. Ze sběrného povrchu spřádacího rotoru 1 jsou známým způsobem odváděna ve formě příze 31 odváděcími válečky 32 na blíže neznázorněnou cívku. V průběhu přivádění pramene 16 do pracovního prostoru 13 je pramen 16 veden nejprve opásáním po obrysovém povrchu 22 podávacího válečku 9 a jednak tahem ozubeného potahu 25 vyčesávacího válečku 6., jednak za podpory proudu vzduchu, který proudí přiváděcím prostorem 28 mezi usměrňovači stěnou 27, zakončenou otevírací hranou 26 přibližně proti místu, kde končí opásání pramene 16,. Na funkci podávacího ústrojí v pracovním prostoru 13 spolupůsobí dva zásadní vzduchové účinky a to razantní, tečně k obvodu rotujícího vyčesávacího válečku 6. orientovaný vzduchový proud, vytvořený ventilací ozubeného potahu 25, a dále proud vzduchu nasávaný přiváděcím prostorem 28 , orientovaný v podstatě tečně k obvodu podávacího válečku 9. v oblasti konce opásaného úseku. Účinkem obou vzduchových proudů jsou vlákna v pracovním prostoru 13 a zejména v jeho části vymezené tangenciálním úsekem Vt silově ovlivňována tak, že kratší vlákna jsou působícími silami méně vychylována k tangenciálnímu směru, než vlákna delší. Proto řečená kratší vlákna se při procesu podávání dostanou do kontaktu s ozubeným potahem 25 v pracovním prostoru 13 dříve, než delší vlákna, která se řečenými vzduchovými účinky odklánějí do popřípadě od tangenciální roviny 24 až k pevné naváděcí stěně 28 tak, že nejdelší vlákno se dostává do kontaktu s ozubeným potahem 25, až v oblasti koncové průnikové hrany 23. Tím dochází k délkovému přetřidování vláken bradky pramene v pracovním prostoru 13.. Vlákno určité délky je účinkem ozubeného potahu 25 vyčesáno v příslušné části odkrytého obvodu vyčesávacího válečku při reakční síle, vytvořené mezivlákennými kontakty v opásacím účinku Vo. Tím dochází k šetrnému procesu vyčesávání, bez opakovaných styků zubů se stejným vláknem a jeho poškození.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Zařízení pro ojednocování vláken ve spřádací jednotce, zahrnující v ojednocovacím tělese vyčesávací váleček, upravený v dutině částečně ohraničené vnitřní obvodovou stěnou a podávači váleček s protisměrnou rotací vůči vyčesávacímu válečku, upravený ve vstupním vybrání, otevřeném ve směru spojovací roviny, proložené rovnoběžnými osami podávacího a vyčesávacího válečku tak, že mezi podávacím a vyčesávacím válečkem je vzhledem k jejich odlehlosti vytvořen pracovní prostor složený ze dvou poloprostorů, ojednocovacího poloprostoru, který je od spojovací roviny ve směru ojednocování vláken dále vymezen pevnou naváděcí stěnou, jejíž počáteční hrana je v bezprostřední blízkosti obrysového povrchu podávacího válečku, zatímco její koncová průniková hrana je na vnitřní obvodové stěně dutiny vzdálena od spojovací roviny více než její počáteční hrana na obrysovém povrchu podávacího válečku, a přiváděcího poloprostoru, který je od spojovací roviny proti směru přivádění pramene staplového materiálu dále vymezen na vnitřní stěně dutiny otevírací hranou, určující odkrytou délku vyčesávacího válečku vůči obrysovému povrchu podávacího válečku, na kterou navazuje usměrňovači stěna protilehlá k pramenem opásanému obrysovému povrchu podávacího válečku, vyzačující se tím, že vzájemná odlehlost (L) vnější obvodové kružnice (29) zubů ozubeného potahu (25) vyčesávacího válečku (6) vůči obrysovému povrchu (22) podávacího válečku (9) je v rozmezí od 0,16 do 0,47 násobku poloměru (R) obrysového povrchu (22) podávacího válečku (9), jehož průměr je minimálně dvakrát menší, než je průměr vnější obvodové kružnice (29) vyčesávacího válečku (6) a odkrytá délka (1) vnější obvodové kružnice (29) vyčesávacího válečku (6) vůči obrysovému povrchu (22) podávacího válečku (9), před jejím největším přiblížením k obrysovému povrchu (22) podávacího válečku (9) v místě spojovací roviny (10) je v intervalech od 0,7 do 1,8 násobku vzájemné odlehlosti (L) vyčesávacího válečku (6) vůči podávacímu válečku (9), přičemž rektifikovaná vzdálenost (V) průnikové hrany (23) od švárného stisku (30) pramene (16) přítlačnou plochou (15) na obrysovém povrchu (22) podávacího válečku (9) a tangenciálního úseku (Vt) vedoucího tangenciálně od podávacího válečku (9) do průnikové hrany (23), je rovna velké efektivní délce (1_E) vláken ze staplového diagramu v rozmezí od plus 0,2 po mínus 0,35 násobku této velké efektivní délky (1_E).