RU2262477C1

RU2262477C1 - Device for winding hyperplasic thread into conical bobbing

Info

Publication number: RU2262477C1
Application number: RU2004108255/12A
Authority: RU
Inventors: М.П. Рудовский (RU); М.П. Рудовский; А.А. Телицын (RU); А.А. Телицын; С.В. Палочкин (RU); С.В. Палочкин
Original assignee: Костромской государственный технологический университет
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-10-20

Abstract

FIELD: textile industry; spinning machines.

SUBSTANCE: invention relates to devices for making bobbins of complex threads including elastomers. In proposed device, tension of thread at outlet of stored hopper is determined depending on deviation of quantity of thread in hopper from preset quantity. Quantity of thread is determined by checking position of movable of hopper, and tension is provided by controllable tensioner so that, at decrease of thread level in hopper, tension at outlet of tensioner is increased and vice versa.

EFFECT: improved quality of bobbins owing to provision of preset stable tension of complex threads with elastomers at their winding on.

1 dwg

Description

Изобретение относится к прядильному производству текстильной промышленности и касается устройства для формирования паковок из комплексных нитей, в состав которых входят эластомеры. The invention relates to spinning production of the textile industry and relates to a device for forming packages of complex threads, which include elastomers.

В процессе производства комплексных нитей путем соединения одного или нескольких компонентов из натуральных волокон и мононити из эластомера путем пневмоперепутывания формируется нитевидная структура с петлями, которые распрямляются только при определенном значении натяжения нити. При снижении натяжения петли образуются вновь. Для обеспечения стабильных условий переработки комплексных нитей на последующих переходах необходимо, чтобы намотка производилась на коническую бобину и нить была уложена в намотку без петель. Однако при наматывании бобин крестовой мотки на машинах с постоянной скоростью выпуска возникает неравномерность натяжения. Эта неравномерность возникает по разным причинам и может быть разделена на два вида. Первый вид неравномерности натяжения вызван движением нитеводителя и разностью линейных скоростей при наматывании на больший и меньший диаметры бобины. Максимальная неравномерность натяжения такого вида может иметь период, равный периоду движения нитеводителя, и по величине быть равной среднему значению натяжения. При такой значительной неравномерности натяжения невозможно обеспечить намотку нити, содержащей эластомеры без петель. Второй вид неравномерности связан с изменением контактного радиуса бобины по мере ее наработки. Неравномерность такого вида не имеет периодического характера и приводит к изменению натяжения на небольшую величину порядка 5-6% за время наработки бобины.In the process of production of complex yarns by combining one or several components of natural fibers and monofilament from an elastomer, a threadlike structure with loops is formed by pneumatic entangling, which are straightened only at a certain value of thread tension. With a decrease in tension, the loops are formed again. To ensure stable processing conditions for complex yarns at subsequent transitions, it is necessary that the winding is carried out on a conical bobbin and the thread is laid in a winder without loops. However, when winding the reels of the cross winding on machines with a constant release rate, uneven tension occurs. This unevenness arises for various reasons and can be divided into two types. The first type of tension unevenness is caused by the movement of the yarn feeder and the difference in linear speeds when winding over the larger and smaller diameters of the bobbin. The maximum non-uniformity of tension of this kind may have a period equal to the period of movement of the yarn guide, and be equal in magnitude to the average value of tension. With such a significant unevenness of tension, it is impossible to winding a thread containing elastomers without loops. The second type of unevenness is associated with a change in the contact radius of the bobbin as it is run. The unevenness of this type is not periodic and leads to a change in tension by a small amount of about 5-6% during the time the bobbin is used up.

Для решения указанной технической задачи используются известные устройства [1], [2],[3], сущность которых заключаются в том, что в состав мотального механизма входит накопитель, в котором создается запас нити. Это позволяет принимать ее с постоянной скоростью, а извлекать из накопителя с переменной, за счет чего устраняется неравномерность натяжения первого вида. При этом средние скорости обоих процессов за длительный промежуток времени должны быть равными, т.е. необходимо устранить также неравномерность второго вида. Однако это условие трудно выполнить на практике, так как привод бобины обеспечивается за счет фрикционного контакта ее с мотальным барабанчиком, а передаточное отношение во фрикционной передаче нестабильно и зависит от целого ряда внешних факторов. В результате в процессе работы может произойти либо переполнение накопителя, либо его опорожнение. В любом случае это приведет к нарушению технологического процесса. Для обеспечения постоянного уровня накопления пряжи в бункере вводится обратная связь уровня нити в накопителе со скоростью наматывания. Однако такая связь должна обеспечивать требуемый уровень накопления на каждом выпуске машины. При этом для обеспечения плавного регулирования скорости наматывания [2] необходимо устанавливать индивидуальный привод на каждый выпуск машины, что ведет к возрастанию стоимости оборудования в несколько раз. Применение ступенчатого регулирования скорости наматывания [1] приводит к чрезмерному усложнению устройства машины, так как бункер накопителя и мотальный механизм расположены на значительном удалении друг от друга.To solve this technical problem, known devices [1], [2], [3] are used, the essence of which lies in the fact that the winding mechanism includes a drive in which a supply of thread is created. This allows you to take it at a constant speed, and remove it from the drive with a variable, thereby eliminating the uneven tension of the first kind. Moreover, the average speeds of both processes over a long period of time should be equal, i.e. the unevenness of the second kind must also be eliminated. However, this condition is difficult to fulfill in practice, since the bobbin drive is provided due to its frictional contact with the winding drum, and the gear ratio in the friction gear is unstable and depends on a number of external factors. As a result, either an overflow of the drive or its emptying can occur during operation. In any case, this will lead to disruption of the process. To ensure a constant level of accumulation of yarn in the hopper, the feedback of the level of the thread in the store with the winding speed is introduced. However, such a connection should provide the required level of accumulation on each release of the machine. At the same time, to ensure smooth control of the winding speed [2], it is necessary to install an individual drive for each machine output, which leads to an increase in the cost of equipment several times. The use of stepwise regulation of the winding speed [1] leads to an excessive complication of the machine device, since the storage hopper and the winding mechanism are located at a considerable distance from each other.

Известно устройство для наматывания извитых нитей [4], при котором натяжение нити на выходе из бункера зависит от уровня нити в нем. При этом, чем больше уровень нити в бункере, тем меньше натяжение нити на выходе из него. При снижении натяжения нити ее извитость увеличивается, что приводит к увеличению массы нити извлекаемой из бункера в единицу времени, и как следствие, к уменьшению массы нити в бункере. В случае снижения уровня нити в бункере наблюдается обратный процесс. Таким образом, уровень нити в бункере поддерживается автоматически. В состав устройства входит бункер с клинообразной прорезью в боковой стенке. При увеличении уровня нити в бункере извлекаемая из него нить проходит через щель в более широком месте, за счет чего ее извитость должна быть больше, и наоборот.A device for winding crimped threads [4], in which the tension of the thread at the outlet of the hopper depends on the level of thread in it. Moreover, the higher the level of the thread in the hopper, the less the tension of the thread at the exit from it. With a decrease in the tension of the thread, its crimp increases, which leads to an increase in the mass of the thread extracted from the hopper per unit time, and as a result, to a decrease in the mass of the thread in the hopper. In the case of a decrease in the level of thread in the hopper, the reverse process is observed. Thus, the level of thread in the hopper is maintained automatically. The device includes a hopper with a wedge-shaped slot in the side wall. When the level of the thread in the hopper increases, the thread extracted from it passes through the slot in a wider place, due to which its crimp should be greater, and vice versa.

Недостатком такого устройства для наматывания является то, что из бункера извлекается нить только в извитом состоянии и поступает в намотку петлистой, что неблагоприятно сказывается на условиях ее переработки в ткачестве и трикотаже. Недостатком устройства является также и то, что в его состав не входит раскладчик, обеспечивающий регулярную укладку нити. В этом случае возможно извлечение нескольких слоев нити одновременно, что приведет к нарушению технологического процесса. При этом уровень натяжения определяется его конструктивными особенностями устройства и фактическим соотношением средних скоростей выпуска и намотки пряжи, т.е. устройство пригодно для перематывания только одного вида нитей определенной линейной плотности.The disadvantage of this device for winding is that the thread is removed from the hopper only in a convoluted state and enters the winding looped, which adversely affects the conditions of its processing in weaving and knitting. The disadvantage of this device is that it does not include a spreader that provides regular threading. In this case, it is possible to extract several layers of thread at the same time, which will lead to disruption of the technological process. In this case, the level of tension is determined by its design features of the device and the actual ratio of the average rates of production and winding of yarn, i.e. the device is suitable for rewinding only one type of thread of a certain linear density.

Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство [5]. Устройство состоит из вращающегося бункера-накопителя, в который нить, выходящая из формирующего устройства, укладывается по укороченной эпициклоиде. Бункер имеет подвижное подпружиненное дно, положение которого определяется количеством нити, находящейся в бункере. В дне бункера имеется отверстие, через которое нить извлекается из бункера с переменной скоростью и, пройдя тарельчатый натяжитель, поступает в намотку. Тарелки натяжителя прижимаются друг к другу пружиной. Величина затяжки пружины зависит от положения ползуна, который сдвигается дном бункера один раз за оборот. Затяжка пружины определяет уровень натяжения нити, извлекаемой из бункера. От величины натяжения зависит деформация нити, а значит и масса нити, извлекаемой из бункера в единицу времени. Затяжка пружины определяется положением дна бункера, таким образом, что при увеличении заполнения бункера затяжка пружины уменьшается, и наоборот. Наличие такой обратной связи позволяет обеспечить стабилизацию положения дна бункера, а значит и натяжения нити на определенном уровне, и формировать конические бобины с постоянным натяжением, соответствующим этому уровню.Closest to the claimed invention is a device [5]. The device consists of a rotating storage hopper, in which the thread exiting from the forming device is stacked on a shortened epicycloid. The hopper has a movable spring-loaded bottom, the position of which is determined by the number of threads in the hopper. At the bottom of the hopper there is a hole through which the thread is removed from the hopper at a variable speed and, passing a plate tensioner, enters the winder. The tensioner plates are pressed against each other by a spring. The amount of spring tightening depends on the position of the slider, which is shifted by the bottom of the hopper once per revolution. Tightening the spring determines the level of tension of the thread to be removed from the hopper. The strain of the thread depends on the magnitude of the tension, and hence the mass of the thread extracted from the hopper per unit time. The tightening of the spring is determined by the position of the bottom of the hopper, so that with increasing filling of the hopper, the tightening of the spring decreases, and vice versa. The presence of such feedback allows stabilization of the position of the bottom of the hopper, and hence the tension of the thread at a certain level, and to form conical bobbins with a constant tension corresponding to this level.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности изменять уровень натяжения при смене ассортимента формируемых нитей. В частности, при намотке комплексных нитей, содержащих эластомеры, жесткость нитей может изменяться в значительных пределах, что будет вызывать изменение устойчивого положения дна и соответствующее изменение намоточного натяжения. Контроль за положением дна вращающегося бункера-накопителя осуществляется периодически, в одном из положений. В остальное время возможно неконтролируемое перемещение ползуна, которое может привести к существенному изменению натяжения, что ухудшит качество намотки.A disadvantage of the known device is the inability to change the level of tension when changing the range of formed threads. In particular, when winding complex yarns containing elastomers, the stiffness of the yarns can vary significantly, which will cause a change in the stable position of the bottom and a corresponding change in the winding tension. Monitoring the position of the bottom of the rotating storage hopper is carried out periodically, in one of the positions. At other times, uncontrolled movement of the slider is possible, which can lead to a significant change in tension, which will degrade the quality of the winding.

Технической задачей изобретения является повышение качества паковок за счет обеспечения заданного стабильного натяжения комплексных нитей с эластомерами при их наматывании.An object of the invention is to improve the quality of the packages by providing a given stable tension of complex threads with elastomers when they are wound.

Технический результат достигается тем, что устройство для наматывания высокоэластичной нити, содержащее укладчик, бункер с подвижным дном, натяжитель и бобину, контактирующую с мотальным валом, согласно изобретению, оно имеет задатчик положения дна бункера и связанное с ним устройство управления натяжителем, соединенное с датчиком количества нити в бункере, выполненным в виде линейки преобразователей Холла, размещенной под дном бункера, при этом бункер и его дно выполнены из немагнитного материала, а на дне размещен постоянный магнит кольцевой формы.The technical result is achieved in that a device for winding a highly elastic thread containing a stacker, a hopper with a movable bottom, a tensioner and a bobbin in contact with the winding shaft, according to the invention, it has a positioner for the bottom of the hopper and an associated tensioner control device connected to the quantity sensor threads in the hopper, made in the form of a line of Hall transducers, located under the bottom of the hopper, while the hopper and its bottom are made of non-magnetic material, and a permanent magnet ltsevoy form.

На чертеже приведена схема устройства для наматывания нити.The drawing shows a diagram of a device for winding thread.

Устройство размещается на станине 1 машины. В состав устройства входят укладчик нити 3, вращающийся бункер накопителя 4 с подвижным дном 5, которое сжимает массу нити находящуюся в бункере под действием пружины 6. На подвижном дне 5 размещен постоянный магнит 14 кольцевой формы. Бункер и его дно выполнены из немагнитного материала. Под дном бункера расположена линейка из преобразователей Холла 12, соединенных с устройством управления 11. В устройство управления поступает сигнал от задатчика положения дна 13. Управляющий сигнал от устройства 11 поступает на шаговый двигатель 9, управляющий пружинным натяжителем 7.The device is placed on the frame 1 of the machine. The device includes a thread stacker 3, a rotating hopper of the drive 4 with a movable bottom 5, which compresses the mass of the thread located in the hopper under the action of a spring 6. A permanent ring-shaped magnet 14 is placed on the movable bottom 5. The hopper and its bottom are made of non-magnetic material. Under the bottom of the hopper there is a line of Hall converters 12 connected to the control device 11. The control device receives a signal from the bottom position adjuster 13. The control signal from the device 11 is supplied to the stepper motor 9, which controls the spring tensioner 7.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сформированная нить выходит из выпускной пары 2 формирующего устройства и укладывается с помощью укладчика 3 в бункер 4 с постоянной скоростью, равной скорости формирования нити. Из бункера нить извлекается под действием натяжения, которое возникает из-за вращения бобины 10. Бобина 10 получает вращение за счет фрикционного контакта с мотальным валом 8. Уровень натяжения определяется силой прижима тарелок в натяжителе 7.The formed thread leaves the exhaust pair 2 of the forming device and is stacked with the help of the stacker 3 into the hopper 4 with a constant speed equal to the speed of formation of the thread. The thread is removed from the hopper under the influence of tension, which occurs due to the rotation of the reel 10. The reel 10 receives rotation due to frictional contact with the winding shaft 8. The level of tension is determined by the force of the pressure plates in the tensioner 7.

По мере заполнения бункера дно 5 перемещается вправо. На линейке преобразователей 12 формируется электрический сигнал, зависящий от перемещения дна бункера. Этот сигнал подается в устройство управления 11, где он сравнивается с уровнем сигнала, поступающего от задатчика 13. На основании сравнения этих сигналов формируется управляющее воздействие на шаговый двигатель 9 натяжителя 7, которое приводит к уменьшению натяжения в том случае, если уровень сигнала, соответствующего положению дна бункера, больше заданного уровня, и наоборот. При уменьшении натяжения деформация нити уменьшается, что приводит к тому, что масса нити, извлекаемой из бункера, увеличивается. В результате такого воздействия уровень накопления нити в бункере будет поддерживаться постоянным, за счет чего устраняется неравномерность натяжения второго вида. Неравномерность натяжения первого вида, вызванная изменением скорости наматывания при укладке нити на больший и меньший диаметры бобины, устраняется за счет инерционных свойств массы нити в бункере.As the hopper fills, the bottom 5 moves to the right. An electrical signal is generated on the line of converters 12, depending on the movement of the bottom of the hopper. This signal is supplied to the control device 11, where it is compared with the level of the signal received from the setter 13. Based on the comparison of these signals, a control action is formed on the step motor 9 of the tensioner 7, which leads to a decrease in tension if the level of the signal corresponding to the position the bottom of the hopper, more than a given level, and vice versa. With a decrease in tension, the deformation of the thread decreases, which leads to the fact that the mass of the thread extracted from the hopper increases. As a result of this effect, the level of accumulation of the thread in the hopper will be maintained constant, thereby eliminating the uneven tension of the second type. The unevenness of the tension of the first kind, caused by the change in the winding speed when laying the thread on a larger and smaller bobbin diameters, is eliminated due to the inertial properties of the mass of the thread in the hopper.

Как показывают расчеты, смещение дна бункера зависит от величины отклонения скорости нити от средней, длительности такого режима и диаметра бункера. Кратковременное изменение скорости нити даже на весьма существенную величину приводит к очень малой величине смещения дна, а значит и соответственно малому изменению натяжения в намотке. Так, при увеличении скорости намотки в два раза за время, равное периоду движения нитеводителя, при диаметре бункера, равном 30 мм, это смещение составляет около 0,1 мм, т.е. соизмеримо с виброперемещениями дна бункера, вызванными работой машины.As calculations show, the displacement of the bottom of the hopper depends on the deviation of the thread speed from the average, the duration of this mode and the diameter of the hopper. A short-term change in the speed of the thread, even by a very significant amount, leads to a very small amount of displacement of the bottom, and hence, accordingly, a small change in tension in the winding. So, when the winding speed is doubled in a time equal to the period of movement of the yarn guide, with a hopper diameter of 30 mm, this shift is about 0.1 mm, i.e. commensurate with vibratory movements of the bottom of the hopper caused by the operation of the machine.

Полезный эффект от применения предлагаемого устройства для наматывания высокоэластичной нити в конические бобины заключается в снижении обрывности при переработке таких нитей в ткачестве и трикотажном производстве, а также повышении качества полотен за счет устранения брака в виде петель в структуре полотна.The useful effect of the use of the proposed device for winding highly elastic yarn into conical bobbins is to reduce breakage during the processing of such yarns in weaving and knitting, as well as to improve the quality of the fabrics by eliminating the marriage in the form of loops in the fabric structure.

Список использованных источниковList of sources used

1. Патент ПНР 117003, МКИ D 01 Н 1/12, В 65 Н 54/22.1. Patent PNR 117003, MKI D 01 N 1/12, B 65 N 54/22.

2. Заявка Франции 2576885, опубл. 08.08.86, МКИ В 65 Н 51/22. 2. Application of France 2576885, publ. 08.08.86, MKI B 65 N 51/22.

3.Заявка Японии 60-209028, опубл. 21.10.85, МКИ D 01 Н 5/26.3. Japanese application 60-209028, publ. 10.21.85, MKI D 01 H 5/26.

4. Пат. США 4334654, НКИ 242/147 R.4. Pat. USA 4334654, NKI 242/147 R.

5. Рудовская Т.Я., Соркин А.П. Анализ работы накопителя нити для намотки конических бобин на машине ПСК-225 ШГ. Известия Вузов. Технология текстильной промышленности. 1997, №2.5. Rudovskaya T.Ya., Sorkin A.P. Analysis of the operation of the yarn drive for winding conical bobbins on a PSK-225 SHG machine. University News. Technology of the textile industry. 1997, No. 2.

Claims

A device for winding a highly elastic thread containing a stacker, a hopper with a movable bottom, a tensioner and a bobbin in contact with the winding shaft, characterized in that it has a positioner for the position of the bottom of the hopper and an associated tensioner control device connected to the thread quantity sensor in the hopper, made in the form of a line of Hall converters located under the bottom of the hopper, the hopper and its bottom are made of non-magnetic material, and a permanent ring magnet is placed at the bottom.