UA44318C2 - Патрон для рідинної обробки - Google Patents

Abstract

Винахід відноситься до текстильної промисловості і може бути використаний для рідинної обробки переважно текстильних ниток у пакуваннях. Корпус патрона виготовляють товстостінним з полімерного матеріалу з магнітним наповнювачем для активації обробного розчину і оброблюваного матеріалу. Перфорації виконані у вигляді повздовжньо-щілинних радіально-тангенційних каналів, утворених повздовжніми перемичками з поперечним криволінійним перерізом для зменшення застійних зон і деформації ниток.

Description

Винахід відноситься до текстильної промисловості і може бути використаний для рідинної обробки переважно текстильних нитей у паковках.

Найближчим по технічній сутності і досягаемому результатові до описуваного технічного рішення є патрон із змінною площею живого перерізу отворів і кроком розміщення, зростаючим від середньої частини корпусу до його торців (Авторське свідоцтво СРСР Ме998615, кл. Ю0О6В 23/04, 1983). Перевагою такого патрону в порівнянні з розглянутими вище (В.Ф. Андросов, С.А.Александров и др. Крашение пряжи в паковках. - М.: Легкая индустрия, 1974, с.49) є рівномірніше і частіше чергування ділянок перемичок і перфорацій в окружному напрямі, а недоліком - нерівномірне чергування ділянок перемичок і перфорацій в осьовому напрямі патрону, що призводить до нерівномірного розподілу деформованого стану нитей, нерівномірному проникненню фарбувального розчину в деформовані ділянки нитей у вказаному напрямі і утворенню крапкового непрофарблення. При цьому залишаються відносно великими застійні зони за перемичками патрону, що також сприяє утворенню крапкового непрофарблення. Крім того, у вказаному патроні не передбачене обмеження осьових фільтраційних деформацій наковок і стикування торців патронів на стрижнях пряжефарбувального апарату без допомоги роздільних прокладок, установка яких в процесі формування стрижнів потребує великих витрат ручного труда.

Завданням винаходу є створення патрону для рідинної обробки, який завдяки своїм конструктивним можливостям дозволяє зменшити крапкове непрофарблення за рахунок зменшення нерівномірності стикання поверхні ниті по її довжині в шарі у поверхні патрону з потоком фарбувального розчину, утворення зони магнітної активації обробного розчину і шару оброблюваного матеріалу, обмеження осьових фільтраційних деформацій в умовах односторонньої циркуляції від центру до периферії, а також виключення роздільних прокладок між торцями патронів при формуванні стрижнів.

Рішення поставленого завдання досягається в результаті того, що в патроні для рідинної обробки текстильних нитей, який являє собою порожнисте циліндричне або конічне тіло, виконаним із полімерного матеріалу, передбачені такі конструктивні відміни: патрон виготовлений товстостінним; перфорації виконані у вигляді рівновіддалених по окружності патрону подовжньо-щілинних радіально-гангенційних каналів, утворених подовжніми перемичками з поперечнім криволінійним перерізом у вигляді дуги кола; в матеріал патрону введений рівномірно розподілений порошкообразний магнітний наповнювач; на зовнішній поверхні торцевих ділянок виконані упори у вигляді рівновіддалених по окружності патрону опухлостей крапкової форми, розміщених на однаковій відстані від торця патрону; на зовнішній і внутрішній поверхнях протилежних торців виконані кільцеві фаски під кутом 45"до осьової лінії патрону. Іншими відмінними відзнаками є: товщина стінки патрону, яка дорівнює 6 - 7мм, ширина перемичок - З - 4мм, ширина по- довжньо-щілинних радіально-тангенційних каналів - 2 - Змм, кількість магнітного наповнювача, введеного в матеріал патрону- 0,1 - 0,12г/см3, товщина кільцевих перемичок, які з'єднують подовжні перемички з внутрішнього боку патрону, не перебільшує 1/2 товщини стінки патрону.

В порівнянні з прототипом, для якого характерно нерівномірне омивання нитей у шарі біля поверхні патрону потоком фарбувального розчину як внаслідок утворення великих застійних зон за перемичками при нерівномірному чергуванні перфорацій і перемичок, так і внаслідок нерівномірної деформації нитей в напрямку розкладу на поверхні патрону, а також відсутність обмеження осьових фільтраційних деформацій паковки, і, як слідство з усього цього - утворення крапкового непрофарблення, у патроні, який пропонується, зменшена величина застійних зон і нерівномірність розподілу деформованого стану ниті на поверхні патрону шляхом забезпечення більш частого чергування перемичок та перфорацій в окружному напрямі і повного виключення нерівномірності чергування в осьовому напрямі, відхилення потоку розчину, витікаючого з перфорацій, в тангенційному напрямі, створення зони магнітної активації розчину і оброблюваного матеріалу, передбачено обмеження осьових фільтраційних деформацій і стиковка патронів без використання роздільних прокладок. Більш часте чергування перемичок і перфорацій досягнуто за рахунок зменшення їх ширини; повне виключення нерівномірності чергування перемичок і перфорацій в осьовому напрямі досягнуто за рахунок виконання подовжньо-щілинних перфорацій на всю довжину робочої частини патрону; втрати міцності при цьому компенсовані за рахунок виготовлення корпусу патрона товстостінним. Додаткова міцність забезпечується за допомогою кільцевих окружних перемичок. Подальше зменшення застійних зон досягається, відхиленням потоку розчина, витікаючого з перфорацій, в тангенційному напрямі шляхом виконання подовжньо-щілинних перфорацій у вигляді радіально- тангенційних каналів, завдяки чому відбувається "здування" застійних зон за перемичками. Криволінійна форма поперечного перерізу перемичок, які одночасно є напрямними потоку, дозволяє плавно змінити радіальний напрям потоку на вході в канал у тангенційний - на виході з нього; при цьому вона є оптимальною з позиції забезпечення додаткової міцності конструкції. Завдяки переліченим відзнакам досягається більш висока якість фарбування нитей на пропонованому патроні: більш рівномірний розподіл фарбника в обсязі тіла паковки і по довжині ниті, менша незворотна деформація ниті. Рівномірний розподіл фарбника в тілі паковки означає зменшення різнозабарвленості ниті. Більш рівномірний розподіл фарбника по довжині ниті виявляється, в першу чергу, в зменшенні величини крапкового непрофарблення. Крім підвищення якості фарбованої ниті при цьому зменшується частка сировини, яка переходить в неякісну продукцію (так звані угари). При цьому заощаджується коштовна сировина. Зменшення необоротного деформованого стану ниті в паковці дозволяє як зекономити сировину за рахунок зменшення угарів, так і збільшити міцність ниті, зменшити обривність у перемотці і, особливо, - обривність в процесі пошиву на швидкісному швейному обладнанні. Подальше підвищення якості рідинної обробки досягається завдяки утворенню зон магнітної активації розчину усередині радіально-тангенціальних каналів і оброблюваного матеріалу на поверхні патрону. Для цього в матеріал патрону введений рівномірно розподілений порошкообразний магнітний наповнювач, який створює поблизу поверхні патрону мікроградієнтне магнітне поле, при цьому розмір поля в радіальному напрямі приблизно збігається з товщиною шару нитей на поверхні патрону, в якому виникає крапкове, тобто локальне, непрофарблення ниті. Магнітна обробка розчину і матеріалу ниті дозволяє збільшити нафарбованість і рівномірність розподілу фарбника по довжині ниті Її тим самим зменшити крапкове непрофарблення. Завдяки тому, що в пропонованій конструкції патрону процеси і магнітної активації і рідинної обробки суміщені в просторі і часі, виключаються втрати корисних якостей активованого розчину, і тим самим забезпечується максимальна ефективність обробки.

Цьому сприяє відносно велика довжина радіально-тангенційних каналів, через які тече розчин. Додаткове підвищення якості рідинної обробки забезпечується за рахунок обмеження осьових фільтраційних деформацій паковки і, як слідство, - негативного перерозподілу потоку розчину в осьовому напрямі паковки, за допомогою упорів, виготовлених в торцьових ділянках патрону. Крім того, передбачена безпосередня стиковка торців патронів (без роздільних прокладок) за допомогою кільцевих фасок на торцьових ділянках патрону, що дозволяє заощаджувані витрати ручного труда в процесі підготовки паковок до рідинної обробки на фарбувальному апараті.

Технічна сутність пропонуємого патрону пояснюється кресленням, на якому на фіг. 1 - зображений подовжній розріз патрону; на фіг. 2 - розріз А - А на фіг. 1; на фіг. З - розріз В - В на фіг. 1.

Патрон складається із корпусу 1 з перфораціями у вигляді подовжньо-щілинних радіально-тангенційних каналів 2 (шириною 1 - Змм), утворених подовжньо орієнтованими перемичками З з криволінійним поперечним перерізом у вигляді дуги кола, з'єднуючих торцеві кільцеві ділянки 4. Подовжні перемички З укріплені з внутрішнього боку патрону кільцевими окружними перемичками 5, товщина яких не перевищує половини товщини стінки патрону. Корпус патрону 1 виготовлений товстостінним (б - 7мм) конічної або циліндричної форми із полімерного матеріалу, наприклад, із термостійкого поліпропілену, армованого скловолокном, при цьому матеріал патрону містить рівномірно розподілений порошкообразний магнітний наповнювач. На зовнішній поверхні торцевих ділянок виконані упори б у вигляді рівновіддалених по окружності опуклостей крапкової форми. На зовнішній поверхні торця меншого діаметру і на внутрішній поверхні торця більшого діаметру (конусного патрону) виготовлені кільцеві фаски 7 и 8 під кутом 45" до напряму осьової лінії патрону і шириною 1/3 товщини стінки патрону, поверхні яких є опорними при формуванні стовпів паковок на стрижнях пряжефарбувального апарату.

Конструкція патрону, яка пропонується, діє так. В процесі формування паковки хрестової намотки завдяки подовжньо-щілинним перфораціям 2 забезпечується рівномірне чергування ділянок перемичок З і перфорацій 2 вдовж ниті у напряму її розкладки навіть при випадковому відхиленні напряму розкладки від регламентованого куту підйому витків. Тому деформація нитей на такому патроні рівномірна і мінімальна і, отже, мінімальна різниця в умовах проникнення розчину фарбника в деформовані і недеформовані ділянки.

В процесі фарбування розчин фарбника витікає з перфорацій 2 патрону і інтенсивно омиває ділянки нитей напроти перфорацій 2. Завдяки радіально-тангенційній формі поперечного перерізу каналів перфорацій 2 потік розчину спрямовується під кутом до поверхні корпусу 1 патрону і тому омиває також ті ділянки нитей, які знаходяться за перемичками 3. Завдяки тому, що подовжньо-щілинні перфорації 2 виконані на всю довжину перфорованої частини корпусу 1 патрону, знімається проблема нерівномірного чергування ділянок перемичок З і перфорацій 2 в осьовому напрямі патрону. Таким чином, у пропонованій конструкції забезпечується зменшення величини застійних зон за перемичками З і тим самим, зменшення нерівномірності стикання поверхні нитей з фарбувальним розчином по їх довжині. Завдяки наявності в матеріалі патрону порошкообразного магнітного наповнювача в радіально-тангенційних каналах і на поверхні патрону створюється мікроградієнтне магнітне поле. Зона дії поля складає величину порядку 10мМмм від поверхні патрону, тому дії магнітної активації піддається не тільки фарбувальний розчин, який тече через подовжньо-щілинні радіально-тангенціальні канали, але й шар матеріалу на поверхні патрону, в якому імовірність утворення крапкового непрофарблення найбільша и товщина якого приблизно відповідає розмірові зони дії поля (1Омм). Запропоновані технічні рішення у сукупності дозволяють зменшити крапкове непрофарблення, зменшити нерівномірність розподілу фарбника, зменшити деформацію нитей і тим самим покращити якість фарбування. Крім того, виготовлення патрону товстостінним дозволяє збільшити частоту чергування перемичок З і перфорацій 2 в окружному напрямі без погіршення міцності патрону, а також забезпечити набір конусних патронів на стрижні фарбувального апарату без застосування роздільних прокладок, а шляхом безпосереднього з'єднання фасками 7 и 8. Це дозволяє виключити непродуктивний перетік розчину через зазори між торцями патронів і прокладками і тим самим зменшити енергетичні витрати в процесі фарбування паковок, а також спростити і здешевити операцію розміщення паковок на стрижнях пряжефарбувального апарату в процесі підготовки до фарбування. Упори б слугують для обмеження осьової фільтраційної деформації паковки в процесі фарбування, що дозволяє покращити якість фарбування нитей. Величини: товщина стінки патрону 6 - 7мм, ширина перемичок патрону З - 4мм, ширина подовжньо-щілинних каналів 2 - Змм, кількість введеного магнітного наповнювача 0,1 - 0.12г/см3, а також товщина кільцевих перемичок, яка не перевищує 1/2 товщини стінки патрону, вибрані з міркувань забезпечення максимальної ефективності конструкції патрону при збереженні достатньої міцності, підтверджені експериментально, і є необхідними і достатніми для вирішення поставленого завдання.

Пропонований винахід "Патрон для рідинної обробки" може бути застосований у текстильній промисловості, зокрема, у фарбуванні, білінні та інших процесах рідинної обробки швейних ниток у паковках бобінної структури в апаратах періодичної дії як елемент оснастки. Конструкція патрону дозволяє підвищити якість фарбованих нитей за рахунок зменшення величини крапкового непрофарблення, тобто тієї частки коштовної сировини, яка переводиться в неякісну продукцію, а також зменшення необоротного деформованого стану ниті, яке призводить до зменшення її міцності і обривам у перемотці, а особливо - в процесі пошиву на швидкісному швейному обладнанні. При цьому досягається економія коштовної сировини.

АХ 6 4 г т Й ЦК : й я в І! Ц в | 9

ТИН її НН

НИ ННИИННЯ

НІ ЛІННОИН я

Фіг. 1

АА

Я ше ях с:

Фіг. 2 й де я мікс ях

Р свя сл: г и аю о ття

Б - ко фуих схй чу ех я, й вихя чи

Фіг. З

Claims (2)

1. Патрон для рідинної обробки переважно текстильних нитей у пакуваннях, що містить порожнистий циліндричний або конічний корпус із торцьовими кільцевими ділянками і подовжньо-щілинними перфораціями, який відрізняється тим, що корпус патрона виконаний товстостінним із полімерного матеріалу, в якому рівномірно розподілений порошкоподібний магнітний наповнювач, і який складається з рівновіддалених в окружному напрямі подовжніх перемичок з поперечним криволінійним перерізом у вигляді дуги кола, з'єднуючих торцеві кільцеві ділянки, при цьому подовжньо-щілинні перфорації виконані у вигляді радіально-тангенційних каналів, утворених перемичками, на зовнішній поверхні торцевих ділянок виготовлені упори у вигляді рівновіддалених по окружності опуклостей точкової форми, а на зовнішній поверхні торця меншого діаметра і внутрішній поверхні торця більшого діаметра конусного корпусу виконані кільцеві фаски під кутом 45 градусів до осьової лінії патрона.

2. Патрон по п. 1, який відрізняється тим, що товщину стінки патрона вибирають рівною 6...7 мм, ширину перемичок - у межах 3...4 мм, відстань між перемичками, які утворюють подовжньо-щілинні радіально-тангенційні канали, вибирають у межах 2...3 мм, причому порошкоподібний наповнювач введений в матеріал патрони у кількості 0,1...0,12 г/см3, а товщина кільцевих перемичок, з'єднуючих подовжні перемички і внутрішнього боку патрона, не перевищує 1/2 товщини стінки патрона.