ИГЛОПРОБИВНАЯ МАШИНА Российский патент 1996 года по МПК D04H18/00 

Изобретение относится к области производства нетканых материалов, в частности, к иглопробивным машинам.

Известны иглопробивные машины (см. например а.с. N 592894 D 04 H 18/20 от 27.10.72. ), содержащие смонтированные на основе привод, игольчатый, очистительный и подкладочный столы, питающий транспортер, механизм оттяжки, товарный валик и механизм резки кромок.

Эти устройства отличаются недостаточно высокой производительностью, громоздкостью, их необходимо устанавливать на массивные фундаменты, вследствие возникновения неуравновешенных сил инерции во время работы этих устройств и, наконец, они могут использоваться только лишь для изготовления длинномерных протяженных полотен, ширина которых равна или меньше длины игольного стола. Все это сужает технологические возможности этих устройств.

Известно также устройство для производства бесконечного технического сукна (а. с. N 322890 от 15.09.67.), содержащее узел подвода волокнистого холста, иглопробивное приспособление, бесконечное полотно с направляющими валиками и приспособление для съема сукна, выполненное в виде нескольких транспортирующих цепей со штырями, помещенных в продольные пазы наружной поверхности направляющих валиков бесконечного полотна, причем, привод транспортирующих цепей включает цепные колеса, оси которых шарнирно соединены между собой, и червячную пару. Для предотвращения прогибания бесконечного холста устройство снабжено системой опорных роликов, а направляющие валики бесконечного полотна установлены с возможностью изменения расстояния между ними.

Данная конструкция обладает несколькими преимуществами:
а) в одном агрегате совмещается выполнение двух технологических операций наложение слоев друг на друга, осуществляемых в обычном случае преобразователем прочеса, и иглопробивание;
б) благодаря тому, что направляющие валики установлены с возможностью изменения расстояния между ними, достигнута возможность получения рукавов различного периметра, а благодаря наличию приспособления для съема сукна, длина рукавов может быть практически любой.

Оба фактора расширяют технологические возможности устройства. Однако, это устройство отличается следующими недостатками:
а) имея значительные размеры, оно имеет невысокую производительность, так как установлено одно иглопробивное приспособление; установка же дополнительных иглопробивных приспособлений приведет к увеличению занимаемой площади;
б) устройство не позволяет получать длинномерный протяженный материал различной ширины, что сужает технологические возможности этого устройства.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков. Указанная цель достигается тем, что в иглопробивной машине, содержащей механизм подачи нетканого холста, формирующий транспортер, иглопробивное приспособление и механизм приема готового материала, формирующий транспортер выполнен состоящим из консольной рамы, на которой установлены не менее трех пар валов, внутренние валы крепятся к раме обеими концами, а внешние выполнены прижимными к внутренним и крепятся одним концом к раме, а другим к кронштейну, установленному соосно раме и охватывающему ее, и, при этом, оси наружных и внутренних валов параллельны между собой и наклонены к оси рамы на одинаковый угол, причем на концах внутренних валов установлено по два шкива, и валы связаны между собой ремнями; иглопробивное приспособление состоит из вала, установленного в подшипниковых корпусах по оси рамы, на валу выполнены две наклонные к оси вала под одинаковыми, но взаимно противоположными углами кольцевые канавки, в которых размещены подшипники с осями, закрепленными во втулках, установленных с возможностью перемещения вдоль оси вала на цилиндрических направляющих, закрепленных на подшипниковых корпусах вала, причем обе цилиндрические направляющие установлены по отношению к оси вала с эксцентриситетом, одинаковым по величине и диаметрально противоположном по направлению, и каждая из втулок шарнирно соединена с рычагом, другой конец которого также шарнирно соединен с игольной доской, количество которых равно числу пар валов. Механизм приема готового материала может быть выполнен по одному из двух вариантов:
а) в виде кронштейна со шпулей, установленного с возможностью вращения относительно оси, совпадающей с осью рамы формирующего транспортера, и имеющей привод для вращения вокруг этой оси, а шпуля установлена с возможностью вращения вокруг собственно оси и также имеет привод для вращения вокруг этой оси;
б) механизм приема готового материала выполнен по заявке N 4885757/27 от 26.11.90.

На фиг.1,2 показан общий вид устройства, на фиг.3-6 показаны его отдельные элементы, на фиг.7 вариант устройства.

Устройство состоит из механизма формирования нетканого холста 1 (чесального барабана), передаточного транспортера 2, формирующего транспортера 3, иглопробивного приспособления 4 и механизма приема готового материала 5.

Формирующий транспортер 3 состоит из четырех направляющих валов 6 (фиг. 6), установленных на консольной раме 7 с помощью корпусов 8, на одном конце рамы и 9, на другом, и при этом оси валов 6 образуют с осью рамы 7 угол α.

Кроме того, параллельно валам 6 установлено четыре вала 10, которые прижимаются к валам 6 пружинами 11 и 12. На концах валов 6 установлено по два шкива 13, один из которых соединен ремнем 14 с приводом любого известного типа (на фиг. не показан), а другой с одним из шкивов соседнего вала, другой шкив которого также соединен ремнем со шкивом следующего вала, таким образом все четыре вала последовательно связаны между собой ремнями 14. Корпус подшипников 8 крепятся к раме 7, а подшипников 9, к соосному раме 7 кронштейну 15.

Иглопробивное приспособление (фиг.3) состоит из вала 16, установленного в подшипниковых корпусах 17 по оси рамы 7, на валу выполнены две наклоненные к оси вала под одинаковыми, но взаимно противоположными углами, кольцевые канавки, в которых на осях 18 размещены подшипники 19 (фиг.4.). Оси 18 закреплены во втулках 20, установленных с возможностью перемещения вдоль оси вала 16 на цилиндрических направляющих 21, прикрепленных к корпусам 17, причем, обе цилиндрические направляющие 21 установлены по отношению к оси вала 16 с эксцентриситетом "е", одинаковым по величине, но диаметрально противоположном по направлению. К втулкам 20 шарнирно присоединены рычаги 22, которые другим концом также шарнирно присоединены к верхней 23 или, соответственно, нижней 24 игольным доскам (на фиг.3 показана одна нижняя и одна верхняя игольная доска, но конструкция позволяет иметь количество игольных досок как минимум равное числу граней формирующего транспортера, то есть четыре) (фиг.6). Очистительные 25 и подкладные 26 игольные доски крепятся к раме 7 и кронштейну 15. (фиг.3).

Механизм приема готового материала выполнен в двух вариантах:
а) в виде кронштейна 27 (см. фиг.7) со шпулей 28, имеющим привод для вращения шпули вокруг собственной оси и вращения относительно оси консольной рамы 7, совпадающей с осью кронштейна 27 (приводы на фиг. не показаны);
б) в виде устройства для резки рукавного материала по заявке N 4885757/27 от 26.11.90.

Устройство работает следующим образом:
Волокнистый холст 29, получаемый с помощью чесального барабана 1, передаточным транспортером 2 подается к формирующему транспортеру 3 в зазор между одной из пар валов 6 и 10. Включается привод валов 6 и, поскольку все четыре вала связаны между собой ремнями, начинают вращаться все четыре вала 6, перемещая при этом зажатый между парами валов 6 и 10 холст 29. При этом холст будет перемещаться сначала слева направо от одной верхней пары валов 6 и 10 к другой, затем сверху вниз к нижней паре валов, после этого справа налево, к другой паре нижних валов и, наконец, снизу вверх к первоначальной паре валов. Поскольку оси валов 6 и 10 наклонены к оси рамы 7, то холст 29 будет перемещаться не только вокруг оси этой рамы, но и вдоль нее, то есть в результате совершать винтовое движение. Угол наклона вала 6 и 10 a выбран таким, чтобы шаг винтового движения был меньше ширины холста, вследствие чего будет происходить наложение слоев холста друг на друга. Легко видеть, что в этом случае будет формироваться многослойный рукав, совершающий винтовое движение.

Одновременно с приводом вала 6 включается привод вала 16 и приводит его во вращение, которое через подшипники 19 и оси 18 сообщает втулкам 20 возвратно-поступательное движение вдоль оси вала 16, а игольным доскам 23 и 24 посредством рычагов 22 возвратно-поступательное движение в вертикальной и горизонтальной плоскостях, которые при этом производят иглопрокалывание рукавного холста. В зависимости от соотношения длины валов 6 и 10, ширины холста и шага его винтового движения в зону иглопрокалывания может поступать сформированный рукав, когда необходимое число слоев в рукаве уже есть, или иглопробивание будет происходить одновременно с формированием многослойного рукава.

Сформированный таким образом рукавный холст проходит иглопробивную обработку в соответствии с заданными технологическими параметрами (число проколов на 1 м²) и, перемещаясь по винтовой траектории, поступает к механизму приема готового материала.

При выполнении устройства приема готового материала по первому варианту конец рукавного холста складывается вдвое, закрепляется на шпуле 28 (длина шпули равна половине периметра рукава) и наматывается на нее при вращении шпули вокруг собственной оси и, вместе с кронштейном 27, вокруг оси рамы 7, причем оба эти вращения в совокупности соответствуют винтовому движению рукавного холста.

При выполнении устройства готового материала по второму варианту (заявка N 4885757/27 от 26.11.90.) рукавный холст разрезается на длинномерное протяжное полотно, ширина которого может изменяться в пределах от 0 (теоретически) до величины равной периметру (изменение ширины происходит при изменении скорости обращения режущего инструмента относительно оси рукава), и полотну сообщается равномерное прямолинейное движение, при котором его можно сматывать в рулон или подавать на последующую технологическую обработку.

Данная конструкция иглопробивной машины отличается следующими преимуществами.

1. Происходит совмещение двух технологических операций наложение слоев друг на друга и иглопробивание, что позволит отказаться от использования преобразователя прочеса, поскольку холст после чесального барабана можно сразу подавать на наш агрегат.

2. Вследствие того, что холст в нашем устройстве формируется в виде многогранного рукава (в описанном случае четырехгранного), то возникает возможность разместить практически при тех же габаритах, что и в указанном прототипе, несколько игольных досок (в нашем случае четыре), что повысит производительность устройства в несколько раз (для четырехгранного рукава и четырех игольных досок в четыре раза).

3. Поскольку игольные доски размещены симметрично относительно оси вала и движение им придается при его вращении, вследствие перемещения подшипников 19 с осями 18 и цилиндром 20 по канавкам выполненным на валу 16, наклоненными под одинаковыми по величине, но взаимно противоположными по направлению углами, то возникающие при движении доски силы инерции, воздействующие на вал 16 через подшипники 19, будут равны по величине и противоположны по направлению, т. е. взаимно уравновешенными при любом количестве досок. Это освободит раму устройства и фундамент, на котором оно будет установлено, от воздействия неуравновешенных сил инерции, что облегчает условия эксплуатации данного устройства.

4. Описываемое устройство придает нетканому холсту форму рукава, разрезая который можно получать длинномерное протяженное полотно, ширина которого может изменяться в пределах от О (теоретически) для величины равной периметру; при этом ширина полотна не связана с длиной игольной доски и может быть как значительно меньше ее, так и превышать ее в несколько раз. Поскольку величина периметра рукава (она определяет предельное значение ширины полотна) складывается как из горизонтальных сторон, определяющих площадь устройства, так и из вертикальных, не влияющих на площадь устройства (причем высота вертикальных сторон может превышать длину горизонтальных), то производство рукавного материала большого периметра не потребует от устройства большой площади.

Изобретение относится к области производства нетканых материалов, в частности, к иглопробивным машинам. Машина содержит механизм подачи нетканого холста, формирующий транспортер, иглопробивное приспособление и механизм приема готового материала. Формирующий транспортер состоит из консольной рамы, на которой установлено четыре пары валов, внутренние крепятся к раме обоими концами, а внешние выполнены прижимными к внутренним и крепятся одним концом к раме, а другим - к кронштейну, установленном соосно раме и охватывающему ее. Оси валов параллельны и наклонены к оси рамы на одинаковый угол, на концах внутренних валов установлены по два шкива и валы связаны между собой ремнями. Иглопробивное приспособление состоит из вала, установленного по оси рамы, на валу выполнены две наклоненные к оси вала под одинаковыми, но взаимно противоположными углами кольцевые канавки, в которых размещены подшипники с осью, закрепленной во втулках, установленных на цилиндрических направляющих, закрепленных на подшипниковых корпусах вала с эксцентриситетом, одинаковым по величине и диаметрально противоположным по направлению. Каждая из втулок шарнирно соединена с рычагами, другой конец которых также шарнирно соединен с игольной доской, количество которых равно числу пар валов. Механизм приема готового материала выполнен в двух вариантах:
а) в виде кронштейна со шпулей, ось вращения контейнера совпадает с осью рамы, а шпуля установлена с возможностью вращения относительно собственной оси;
б) механизм выполнен по а.с. N 1802793. Кроме того, предусмотрен вариант устройства, в котором формирующий транспортер состоит из не менее чем трех направляющих валков, выполненных по а.с. N 322890. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Иглопробивная машина, содержащая механизм подачи нетканого холста, формирующий транспортер, иглопробивное приспособление и механизм приема готового материала, отличающаяся тем, что формирующий транспортер выполнен состоящим из консольной рамы, на которой установлено не менее трех пар валов, внутренние валы крепятся к раме обоими концами, а внешние выполнены прижимными к внутренним и крепятся одним концом к раме, а другим к кронштейну, установленному соосно с рамой и охватывающему ее, и при этом оси наружных и внутренних валов параллельны между собой и наклонены к оси рамы на одинаковый угол, причем на концах внутренних валов установлено по два шкива, валы связаны между собой ремнями, а иглопробивное приспособление состоит из вала, установленного в подшипниковых корпусах по оси рамы, на валу выполнены две наклонные к оси вала под одинаковыми, но взаимно противоположными углами кольцевые канавки, в которых размещены подшипники, с осью, закрепленной во втулках, установленных с возможностью перемещения вдоль оси вала на цилиндрических направляющих, закрепленных на подшипниковых корпусах вала, причем обе цилиндрические направляющие установлены по отношению к оси вала с эксцентриситетом, одинаковым по величине и диаметрально противоположным по направлению, и каждая из втулок шарнирно соединена с рычагами, другой конец каждого из которых также шарнирно соединен с игольчатой доской, количество которых равно числу пар валов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм приема готового материала выполнен в виде кронштейна со шпулей, установленного с возможностью вращения относительно оси, совпадающей с осью рамы, и имеющего привод для вращения вокруг этой оси, а шпуля установлена с возможностью вращения вокруг собственной оси и также имеет привод для вращения вокруг этой оси. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм приема готового материала выполнен состоящим из механизма резки и передаточного транспортера, причем механизм резки состоит из дискового ножа, установленного на валу двигателя, смонтированного на кронштейне, перемещающемся на роликах по направляющей, имеющей форму многоугольной полосы со скругленными углами, число которых равно числу пар валов формирующего транспортера, а передаточный транспортер состоит из каркаса, изготовленного из центральной и параллельной ей периферийных труб, расположенных по дуге окружности с одинаковым шагом относительно центральной трубы и приваренных к ней посредством радиальных стержней, шкивов, установленных на концах периферийных труб в плоскостях, проходящих через ось центральной трубы, один из которых выполнен приводным, и гибкого бесконечного элемента, охватывающего шкивы, при этом наружные ветви гибкого элемента расположены параллельно оси центральной трубы, шкивы, установленные на одних концах периферийных труб, выполнены подпружиненными, а каркас установлен с возможностью планетарного перемещения относительно оси формирующего транспортера. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирующий транспортер выполнен состоящим из не менее чем трех валов с продольными пазами на наружной поверхности, в которых размещены транспортирующие цепи со штырями, и привода транспортирующих цепей, включающего цепные колеса, оси которых шарнирно соединены между собой, и червячную пару.