CZ5872U1 - Zařízení pro předení - Google Patents

Description

Zařízení pro předení

Oblast technikv

Technické řešení se týká zařízení pro předení, zahrnující průtahové ústrojí, poháněné vřeteno, kontrolní místo začátku balónu příze, poháněný nosič pracovního povrchu pro unášení a vedení příze, uspořádaného v dutině nosiče, který obklopuje osu vřetena, a vymezeného nahoře vstupním okrajem a dole výstupním okrajem, na který navazuje prstenec s volně uloženým běžcem, a programové ústrojí pro řízení relativního podélného pohybu mezi vřetenem a nosičem, přičemž pohony vřetena a nosiče jsou nastaveny pro vyšší otáčky nosiče vůči vřetenu pro vytváření přídavného - přechodného - zákrutu na přízi v úseku mezi průtahovým ústrojím a běžcem.

Dosavadní stav techniky

Shora uvedené zařízení je předmětem EP-A2 496 114 (CZ-patent 278 771). Nosič pracovního povrchu se pohybuje ve stejném smyslu jako vřeteno, avšak s vyšší úhlovou rychlostí a podmínkou minimálního nezbytného předbíhání pracovního povrchu před vřetenem. Příze se navíjí na dutinku běžcem, který má větší obvodovou rychlost než vřeteno. Kontaktem příze s pracovním povrchem dochází za působení odstředivé síly na přízi a obvodového unášivého pohybu pracovního povrchu k odvalování příze po tomto povrchu. Odvalovaná příze je tak zkrucována kromě základním zákrutem, vznikajícím otáčením vřetena, ještě přídavným zákrutem vyvolávaným odvalováním příze. Tento přídavný zákrut má však charakter přechodného zákrutu, kterým se příze zpevňuje zejména v úseku mezi vstupním okrajem nosiče a průtahovým ústrojím, aby bylo překonáno vyšší tahové napětí příze v tomto úseku. Přídavný zákrut se v oblasti běžce, to je v podstatě mezi běžcem a návinem, rozkrucuje. Řešení podle EP-A2 496 114 umožňuje zvýšení rychlosti předení.

Podstata technického řešení

Úkolem technického řešení je zdokonalit 'zařízení úvodem zmíněného druhu a provedení tak, aby bylo dosaženo optimální stability a provozní spolehlivosti spřádacího procesu a zároveň výpředu jakostní příze při relativně vysoké spřádací rychlosti.

Tyto podmínky jsou zde splněny v podstatě tím, že pracovní povrch nosiče má hrdlo, které se rozšiřuje symetricky k ose vřetena do vstupního okraje a výstupního okraje pracovního povrchu.

Konkrétněji hrdlo přechází k okrajům dutiny konkávní nebo konvexní plochou. Zvlášť výhodný je nálevkovítý přechod, ztělesněný kuželovými stěnami, které usnadňují posuv úletových částic z příze, vyvolaný odstředivou silou při rotaci nosiče.

Hrdlo může být vytvořeno alespoň jedním radiálním žebrem s vrcholem.

Pro zajištění provozně spolehlivého pohybu běžce na prstenci a tím i dosažení vysoké stability spřádacího procesu je podstatný

-1CZ 5872 Ul úhel ohybu příze na běžci při jeho rotaci na vodicí ploše prstence a tvar spodní části vytvářeného balónu příze mezi hrdlem a ohybem příze na běžci. Podmínkou pro splnění tohoto předpokladu je, že radiální vzdálenost mezi vrcholem žebra, přilehlým výstupnímu okraji pracovního povrchu, a osou vřetena je větší nebo rovna radiální vzdálenosti mezi osou vřetena a ohybem příze na běžci při jeho rotaci na vodicí ploše prstence, avšak zároveň menší než největší poloměr spodní části balónu, vymezené hrdlem a běžcem. Optimální tvar spodní části balónu se volí vzdáleností mezi ohybem příze na běžci a vrcholem žebra přilehlého výstupnímu okraji pracovního povrchu. Úhel ohybu příze na běžci je důležitý pro propouštění příze běžcem bez shrnování povrchových vláken na procházející přízi a v důsledku toho bez poškozování povrchové struktury vytvářené příze.

Při zpracování některého, z hlediska spřádacího procesu náročného vlákenného materiálu se mohou při rozkrucování příze v úseku mezi hrdlem a běžcem uvolňovat vlákna z povrchu příze, která odlétávají do prostoru dutiny nosiče. Tyto úletky, které se zachycují v oblasti vodicí dráhy prstence a dostávají zpět na pracovní povrch, kde je vytvářená příze zachytí, mohou způsobit výpřed příze neklidného vzhledu nebo vést k přetrhu. Pro dosažení jakostního výpředu příze je proto podstatné, že nosič je opatřen odlučovacími prostředky prachu a nečistot z jeho dutiny při spřádacím procesu.

Odlučovací prostředky jsou ztělesněny odlučovacími otvory uspořádanými na nosiči.

Podle jednoho z výhodných provedení jsou odlučovací prostředky vytvořeny odlučovacími otvory uspořádanými ve spodní obvodové stěně nosiče, kterou přechází výstupní okraj dutiny nosiče do lůžka prstence.

Odlučovací otvory mohou být též uspořádány ve střední obvodové stěně nosiče, která přechází vnitřními kuželovými stěnami do sousedních radiálních žeber. Odlučovací otvory komunikují bud přímo s vnějším prostředím nebo ústí do cyklonového kanálu upraveného na plášti nosiče a napojeného na odsávací systém. Volba toho kterého provedení je závislá na základním charakteru zpracovávaného vlákenného materiálu (druh vláken, obsah nečistot, způsob přípravy).

V případě spřádání takových vlákenných materiálů, které mají vysoké tření mezi přízí a pracovním povrchem a tím vyvolávají i příliš vysoký přídavný zákrut, je vrchol žebra ztělesněn vložkou s radiálními zaoblenými výstupky. Působením těchto výstupků dochází k rozkmitání příze a tudíž k odstranění trvalého kontaktu příze s hrdlem. Podle známého stavu techniky tvoří prstenec s radiálními výstupky různých tvarů vnitřní obvod nehybného omezovače balónu klasického prstencového dopřádacího stroje pro snížení zahřívání příze ze syntetických vláken při průchodu nehybným omezovačem balónu.

Další výhody a význaky technického řešení vyplynou z následujícího popisu příkladných provedení zařízení, při kterém je brán zřetel na připojené výkresy.

-2CZ 5872 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Na připojených výkresech znázorňuje obr. 1 spřádací jednotku v prostorovém pohledu v částečném axiálním řezu vedeném zákrutotvorným a navíjecím ústrojím, obr. 2 zákrutotvorné a navíjecí ústrojí podle obr. 1 v částečném axiálním řezu, obr. 3 nosič v axiálním řezu se znázorněním veličin A, B, C, D, obr. 4 jiné provedení nosiče v axiálním řezu a obr. 5, 6 nosič v axiálním řezu s variantami provedení žebra.

Příklady provedení

Spřádací jednotka (obr. 1) uchycená na neznázorněném rámu stroje zahrnuje průtahové ústrojí 1 a zákrutotvorné a navíjecí ústrojí, vytvořené vřetenem 2 obklopeným válcovitým nosičem 2 vnitřního pracovního povrchu 4 pro vedení a unášení příze P. Průtahové ústrojí 1, do kterého se přivádí přást z neznázorněné přástové cívky nebo předlohové konve, se volí podle druhu zpracovávaného vlákenného materiálu. V příkladném provedení se jedná o běžné tříválečkové průtahové ústrojí.

Vřeteno 2 je otočně uloženo ve vřetenové lavici 5 a poháněno ve smyslu šipky 6 elektromotorem 7 uloženým ve vřetene ú lavici 5, která je pohybově spojena se známým, neznázorněným prejrámovým ústrojím pro řízení vratného pohybu vřetenové lavice 5 ve smyslu dvojité šipky 8. Vřeteno může být popřípadě součástí známého centrálního hnacího systému stroje.

Nosič 2 (obr. 1, 2) je kluzně uložen v ložisku 9 10 válcovitého tvaru, jehož příruba 11 je uchycena šrouby 12 k nehybné nosičové lavici 13 stroje. Nosič 2 je poháněn ve smyslu šipky 14., který je shodný se smyslem rotace vřetena 2, hnacím páskem 15. vedeným ve vnější obvodové drážce 16 nosiče 7 procházejícím otvorem 17 pláště 10 (obr. 2) a napojeným na ”í hnací systém stroje. Podle neznázorněného alte .. _no provedení může mít nosič samostatný elektromotorický pohon.

Relativní vertikální pohyb mezi vřetenem 2 a nosičem 3 lze alternativně řešit známým kinematicky obráceným ponstacionárním vřetenem a programově se pohybujícím nosičem

V ose 18 vřetena 2 je nad nosičem 3 umístěno vodic;, očko 19. uchycené na neznázorněném rámu stroje. Vodicí očko 19 je funkčně v podstatě kontrolním místem začátku vytvářeného balónu příze.

Pracovní povrch 4 nosiče 3 v dutině 20, vymezený nahoře vstupním okrajem 21 a dole výstupním okrajem 22, má hrdlo 23, které se rozšiřuje do obou okrajů 21, 22 kuželovými stěnami 24. 25. Hrdlo 23 je ztělesněno radiálním žebrem 26 s vrcholem 27 (obr. 2), který má zaoblení, vytvořené částí obecné rotační plochy, například globoidní plochy. Výstupní okraj 22 přechází spodní obvodovou stěnou 28 do lůžka 29, v němž je vsazen prstenec 30 s horizontální vodicí plochou 21/ na které je navlečen prstenec 32 (obr. l). Pro zajištění klidného a spolehlivého pohybu běžce je výhodná vodicí plocha 31a prstence 30a (obr. 2) která je částí rotační kuželové plochy 33 s vrcholem 34 na ose 18 vřetena 2, pod spojnicí 35 vnitřního okraje 36 vodicí plochy 31a.

-3CZ 5872 Ul

Pohony vřetena 2. a nosiče 3 jsou blíže neuváděnými známými prostředky nastaveny pro vyšší otáčky nosiče 2 vůči vřetenu 2 pro vytváření přídavného zákrutu na přízi P v úseku mezi průtahovým ústrojím 1 a běžcem 32, zejména mezi hrdlem 23 a průtahovým ústrojím 1.

Příze P prochází vodicím očkem 19, přes žebro 26 a vytváří mezi vodicím očkem 19 a běžcem 32 balón 37 příze P (obr. 1, 3), který má mezi vodicím očkem 19 a žebrem 26 horní část 37 a mezi žebrem 26 a běžcem 32 spodní část 37, a běžcem 32 se navíjí do návinu 38 dutinky 39 nasazené na vřetenu 2. Vodicí očko 19 je kontrolním místem začátku balónu 37 tvořícího se před vstupem příze P na pracovní povrch 4 nosíce 2- Prostorové uspořádání nosiče 2 ^a osy 18 vřetena 2 a vytváření spodní části 37 balónu 37 je vyjádřeno vztahem C je větší než A, které je větší nebo rovno B (obr. 3), přičemž A je radiální vzdálenost mezi vrcholem 27 žebra 26 a osou 18, B je radiální vzdálenost mezi osou 18 a ohybem 40 příze P na běžci 32 a C je největší poloměr spodní části 37 balónu 37. Vzdálenost C je závislá na vzdálenosti D mezi ohybem 40 příze P na běžci 32 a vrcholem 27 žebra 26, přilehlého výstupnímu okraji 22 pracovního povrchu 4. Interakce veličin A, B, C, D, jakož i orientace vodicí dráhy 31a prstence 22. (obr. 2) zajištují výhodné podmínky pro klidný a spolehlivý pohyb běžce 32 na prstenci 30.

Nosič 2 j® vybaven odlučovacími prostředky 41 pro účinné odvádění prachu a nečistot z dutiny 20 nosiče 2· Tyto odlučovací prostředky 41 jsou u příkladu provedení (obr. 1, 2) tvořeny oválnými, ležatě orientovanými odlučovacími otvory 42 uspořádanými ve spodní obvodové stěně 28 nosiče 3., v oblasti prstence 22, které ústí do cyklonového kanálu 43 uchyceného na plášti 10 nosiče 2 a napojeného vývodem 44 na schematicky znázorněný odsávací systém 45. Jiné odlučovací prostředky 41 jsou ztělesněny odsávací prstencovou hubicí 46, pevně nasazenou na plášti 10 nosiče 2 v oblasti vstupního otvoru 21 a napojenou vývodem 47 na schematicky znázorněný odsávací systém 42· Odlučovací otvory 42. výhodné tangenciálně šikmé otvory, vyvolávají při rotaci nosiče 2 sací účinek pro odvádění odletků a prachu z oblasti prstence 30. Funkce ventilačních otvorů je známá z rotorového předení.

Spřádací jednotka pracuje následovně: při zapřádacím procesu na spřádací jednotce podle obr. 1 se odvine z návinu 38 dutinky 39 určitá délka příze P, která se protáhne běžcem 32, dutinou 20 nosiče 2 a vodicím očkem. Dále se uvede do chodu nosič 2 ^a P° jeho rozběhu na jmenovité otáčky se spustí chod vřetena 2 a průtahového ústrojí 1. Konec příze P, přidržený obsluhou nad vodicím očkem .19, se napojí na přástek vystupující z průtahového ústrojí 1 a vytvářená příze P, která postupuje při současném odvalování po obvodu hrdla 23 a vytváření balónu 37 mezi vodicím očkem 19 a běžcem 32, se běžcem 32 navíjí na návin 22.· Odvalováním po obvodu hrdla 23 se na přízi P vytváří mezi průtahovým ústrojím 1 a běžcem 32. zejména v úseku mezi hrdlem 23 a průtahovým ústrojím i přídavný zákrut, který v tomto úseku účelně zpevňuje přízi P k překonávání vyšší úrovně tahových sil v přízi při vysokých rychlostech vřetena až do 50 000 ot. min^-1. Počet přídavných zákrutů je úměrný potřebnému zpevnění příze na úseku mezi vstupním okrajem 21 pracovního povrchu 4 a průtahovým ústrojím 1, ale jen

-4CZ 5872 Ul natolik, aby v součtu s trvalým zákrutem nebyl překročen kritický zákrut příze. V úseku mezi nejužším profilem hrdla 23 a běžcem 32. ve kterém příze ztrácí přídavný zákrut, tj. že rotuje kolem své osy v opačném smyslu, může docházet i k uvolňování některých povrchových vláken příze. Protože však vkládaný přídavný zákrut příze je optimální, je i množství úletů vláken nízké. Případně uvolněná vlákna jsou odváděna odlučovacími otvory 42, popřípadě také odsávací prstencovou hubicí 46. Příze P navíjená do návinu 38 má již standardní zákrut, odpovídající počtu otáček vřetena 2, a v podstatě charakter prstencové příze.

Na obr. 4 je příklad provedení nosiče 2 ^s hrdlem 23 vytvořeným dvěma žebry 26a, 26b. Vstupní okraj 21 pracovního povrchu 4 přechází kuželovou stěnou 24a do žebra 26a a výstupní okraj 22 kuželovou stěnou 25a do žebra 26b. V podstatě uprostřed mezi žebry 26a, 26b, není to však podmínka, je střední obvodová stěna 49, která přechází vnitřní kuželovou stěnou 50 do žebra 26b a druhou vnitřní kuželovou stěnou 51 do žebra 26a. V tomto případě je spodní částí 37 balónu 37 úsek příze P mezi žebrem 26b a bežcem 32. Vztahy C je větší než A, které je větší nebo rovno B platí i pro spodní část 37 balónu 37. Toto provedení podle obr. 4 lze s výhodou použít například pro zlepšení odvodu ve větším množství odlučovaných nečistot a vlákenných častíc a prachu z pracovního povrchu, nebot se tímto provedením ’íská strmější sklon kuželových stěn 24a, 25a.

Nosič 2 3^e vybaven odlučovacími prostředky 41 vytvořenými odlučovacími otvory 52 ve střední obvodové stěně 49 a odlučovacími otvory 42 ve spodní obvodové stěně 28. Oba systémy odlučovacích otvorů jsou napojeny na neznázorněný odsávací systém. Při provozu se nečistoty a úletky usměrňují vnitřními kuželovými stěnami 50, 51 k odlučovacím otvorům a vnější kuželovou stěnou 25a k odlučovacím otvorům 42.

Na obr. 5 tvoří vrchol 27 žebra 26 otěruvzdorná vložka 53, například z teflonu, vsazená do obvodové drážky 54 provedené ve vrcholu žebra 26.

Pro zajištění optimálního styku příze P s hrdlem 23 je vrchol 27 žebra 26 vytvořen vložkou 55 s radiálními zaoblenými výstupky 56, například půlkulovitého tvaru, uloženou v obvodové drážce 57 ve vrcholu žebra 26 (obr. 6).

Následuje příklad stanovení podmínek pro výpřed pravotočivé příze na výše popsané spřádací jednotce:

Příze 20 tex, z bavlny AI se přede na spřádací jednotce s čtyřválečkový průtahovým ústrojím s průtahem 90 z předkládaného pramene 1,8 ktex, otáčky vřetena n_y = 35000. min^-1 a odtahová rychlost ν_θ = 38,6 m.min“¹. Při Alfap = 65 má tato příze zákrut Z = 880 z. m“¹.

Minimální otáčky pracovního povrchu n_pp > n_y, při průměru dutinky 20 mm, vyplynou z rovnice:

-5CZ 5872 Ul (Z . minimální obvod dutinky) + 1 n_ = n_v . - = 35 63 2 ot.min (Z . minimální obvod dutinky)

Praktické otáčky pracovního povrchu n' _n se vypočtou z rovnice: n'pp = 35 632 ot.min^-1 + N kde N je empiricky zjištěná hodnoty otáček pracovního povrchu pro vytvoření přídavného zákrutu v úseku nejvyššího namáhání příze v závislosti na struktuře pracovního povrchu a charakteru zpracovávaného vlákenného materiálu.

Odpovídající hodnota N zajistí přechodné zpevnění příze v uvedeném úseku až na Alfap = 95, která odpovídá silně kroucené přízi s využitím maximálně dosažitelné pevnosti staplového materiálu do kritického zákrutu. To znamená, že v úseku mezi hrdlem a stiskovou linií výstupních válečků průtahového ústrojí je přízi dodáván, při klidné rotaci běžce, přídavný zákrut Z v rozsahu 200 až 400 z.min^-1, který se vyruší v úseku od hrdla k běžci, takže v přízi zůstává trvalý pravý zákrut Z = 880 z.m^-1.

-Podmínky technologie výpředu uvedené příze 20 tex jsou aplikovatelné i na výpředy ostatních staplových materiálů spřádaných na prstencových dopřádacích strojích.

Při vztahu —— je menší nebo rovno 2, kde E je průměr F prstence a F minimální průměr dutinky na patě = 20 mm, platí vztah C je větší než A, které je větší nebo rovno B, za podmínky D = 60 mm.

Následuje tabulka výsledných hodnot:

-6CZ 5872 Ul

Materiál	E	A	B	Výška zdvihu vřete- nové lavice	Výška dutinky	F	Úhel kuželo- vých stěn hrdla
bavlna a její směsi, mykaná,česaná 25-12,5 tex	45	48	46	180	150	23	10°
mykaná vlna + syntetická vlákna tohoto typu 170-48 tex	70	72	72	220	180	35	8°
česaná vlna +syntetická vlákna tohoto typu 50-18,5 tex	56	58	58	200	180	28	8°

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (10)

1. Zařízení pro předení, zahrnující průtahové ústrojí, poháněné vřeteno, kontrolní místo začátku balónu příze, poháněný nosič pracovního povrchu pro unášení a vedení příze, uspořádaného v dutině nosiče, který obklopuje osu vřetena, a vymezeného nahoře vstupním okrajem a dole výstupním okrajem, na který navazuje prstenec s volně uloženým běžcem, a programové ústrojí pro řízení relativního podélného pohybu mezi vřetenem a nosičem, přičemž pohony vřetena a nosiče jsou nastaveny pro vyšší otáčky nosiče vůči vřetenu pro vytváření přídavného - přechodného - zákrutu na přízi v úseku mezi průtahovým ústrojím a běžcem, vyznačené tím, že pracovní povrch (4) nosiče (3) má hrdlo (23), které se rozšiřuje symetricky k ose (18) vřetena (2) do vstupního okraje (21) a výstupního okraje (22) pracovního povrchu (4).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že hrdlo (23) se rozšiřuje do vstupního okraje (21) a výstupního okraje (22) kuželovými stěnami (24, 25, 24a, 25a).

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že hrdlo je vytvořeno alespoň jedním radiálním žebrem (26, 26a, 26b) s vrcholem (27).

4. Zařízení podle nároku 3 nebo 2 a 3, vyznačené tím, že radiální vzdálenost (A) mezi vrcholem (27) žebra

-7CZ 5872 Ul (26, 26b), přilehlým výstupnímu okraji (22) pracovního povrchu (4), a osou (18) vřetena (2), je vétší nebo rovna radiální vzdálenosti (B) mezi osou (18) vřetena (2) a ohybem (40) příze (P) na běžci (32) při jeho rotaci na vodicí ploše (31, 31a) prstence (30), avšak menší než největší poloměr (C) spodní části (37) balónu (37) vymezené hrdlem (23) a běžcem (32).

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že nosič (3) má odlučovací prostředky (41) prachu a nečistot z dutiny (20) nosiče (3).

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že odlučovací prostředky (41) jsou vytvořeny odlučovacími otvory (42, 52) uspořádanými na nosiči (3).

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že odlučovací otvory (42) jsou umístěny ve spodní obvodové stěně (28) nosiče (3), kterou přechází výstupní okraj (22) dutiny (20) do lůžka (29) prstence (30).

8. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že odlučovací otvory (52) jsou umístěny ve střední obvodové stěně (49) nosiče (3), která přechází v dutině (20) vnitřními kuželovými stěnami (50, 51) do sousedních radiálních žeber (26a, 26b).

9. Zařízení podle nároku 7, vyznačené tím, že odlučovací otvory (42) ústí do cyklonového kanálu (43) upraveného na plášti (10) nosiče (3) a napojeného na odsávací systém (45).

10. Zářízení podle nároku 3, vyznačené tím, že vrchol žebra (26) je vytvořen vložkou (55) s radiálními zaoblenými výstupky (56).