УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ НИТИ НА БОБИНУ КРЕСТОВОЙ НАМОТКИ ТЕКСТИЛЬНОЙ МАШИНЫ И ШТОК НИТЕВОДИТЕЛЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1997 года по МПК B65H54/28 

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается устройства для укладки нити на бобину крестовой намотки и особенностей выполнения штока нитеводителя этого устройства.

Известны штоки нитеводителей из высокопрочных синтетических материалов, которые по технологическим причинам имеют недостаточно ровную поверхность. Вследствие этого появляются трудности при осевом направлении штока нитеводителя. В этих случаях предлагается использовать направляющие валки для установки штока нитеводителя. Недостаток такой установки состоит в том, что шток нитеводителя, движущийся с высокой скоростью и имеющий длину более 30 метров, дополнительно к собственной массе должен сообщать ускорение также направляющим валам. Экономия массы, которая, с одной стороны, достигается применением синтетических материалов, с другой стороны, сводится на нет наличием направляющих валков.

В качестве подшипника штока нитеводителя в известном устройстве предлагается подшипник скольжения. Для устранения неровности поверхности профиля у штока нитеводителя располагаются подшипники, которые взаимодействуют с подшипниками станка. Последнее обстоятельство имеет тот недостаток, что ускорению подвергаются дополнительные детали.

Известно применение штока нитеводителя из пруткового профиля с волокнами из искусственных смол, в том числе: углеродных волокон. Эти штоки имеют высокую статическую и динамическую прочность и незначительное тепловое расширение. Тепловое расширение, в частности, будет очень мало, если волокна ориентированы в продольном направлении штока нитеводителя. Последнее обстоятельство является нежелательным, так как приводит к большой разнице теплового расширения штока нитеводителя и станины станка, выполняемой, как правило, из стали. Это приводит к тому, что при пуске холодного станка до его разогрева происходит боковое смещение при намотке нити на бобину. В экстремальных ситуациях нить при намотке спадает с бобины и препятствует ее равномерному формированию.

Штоки нитеводителей с продольными волокнами имеют еще тот недостаток, что их поперечная прочность, т.е. прочность относительно радиальных сил, действующих на поперечное сечение штока, в частности, при высоких скоростях и большой длине штока, оказывается недостаточной. Штоки должны иметь очень большое поперечное сечение, иначе они не будут выдерживать экстремальных нагрузок.

Целью изобретения является создание штока нитеводителя и мотальной машины с этим штоком, которые обеспечивают равномерное формирование бобины при высоких переменных скоростях.

Шток нитеводителя согласно изобретению выполнен из углеродных волокон, направленных вдоль его оси. Такая ориентация углеродных волокон обеспечивает равномерность их распределения по поверхности в осевом направлении и высокую прочность на изгиб. Структура штока допускает использование осевого подшипника скольжения. Благодаря тангенциальному направлению волокон значительно повышается поперечная прочность штока и его прочность при кручении. Оболочка штока, как правило, так тонка, что первоначальная структура его поверхности в значительной степени сохраняется. Особым преимуществом оболочки штока является углеволокнистый прочес. Тонкий прочеc с отдельными короткими волокнами соединяют бесконечные углеродные волокна, проходящие в осевом направлении, что придает высокую прочность штоку нитеводителя относительно поперечных сил.

Для уменьшения массы преимуществом является полая форма штока нитеводителя. Круглая форма поперечного сечения штока повышает его прочность. Благодаря осевому направлению углеродных волокон образуется равномерный по длине штока прутковый профиль.

Это позволяет устанавливать шток нитеводителя в осевой подшипник скольжения и другие средства для его установки не требуются. Недостатком углеволокнистого штока нитеводителя с осевым расположением волокон является практически полное отсутствие у него теплового расширения. Благодаря расширению станка возникает нежелательное смещение между станком и штоком нитеводителя. В устройстве согласно изобретению эта задача решается тем, что в нем участки штока нитеводителя, выполненные из материала с малой степенью расширения, например, из углеволокна, чередуются с участками из материала с большой степенью расширения. Благодаря этому в совокупности шток нитеводителя имеет степень теплового расширения приблизительно такую же, как станок, изготовленный из стали. Если станок разделен на секции, целесообразно чередовать участки штока из разных материалов в этих секциях. Отдельные участки могут чередоваться внутри одной секции или также секционным образом. В качестве материала с большой степенью расширения может использоваться преимущественно алюминий. Он имеет коэффициент теплового расширения, во много раз больший, чем сталь. Благодаря этому достигается компенсация различия теплового расширения углеволокна и стали. Кроме того, алюминий относительно легок, что способствует уменьшению массы.

Анодирование алюминия придает высокую твердость поверхности штока нитеводителя и препятствует его износу при установке в подшипниках.

Особое преимущество имеет установка штока нитеводителя непосредственно в осевом подшипнике скольжения. Это, в отличие от известных устройств, не требует использования дополнительных деталей. Поверхность штока нитеводителя из углеволокна должна быть в осевом направлении по возможности ровной. В качестве материала для подшипника скольжения используется полиамид 6 молибден сульфид 2 (РА6МО 2). Этот материал позволяет уменьшить износ подшипника штока нитеводителя, выполненного как из углеволокна, так и из алюминия.

Ниже приводится пример осуществления изобретения.

На фиг. 1 показан поперечный разрез штока нитеводителя, выполненного в соответствии с изобретением; на фиг. 2 отрезок штока нитеводителя с частичным продольным разрезом; на фиг. 3 подшипник штока нитеводителя; на фиг. 4 схема секционной конструкции текстильной машины.

На фиг. 1 показан шток нитеводителя 1 согласно предлагаемому изобретению. В штоке 1 выполнена полость, облицованная углеволокном с продольным направлением волокон 2. Волокна представляют собой преимущественно бесконечные нити углеволокна. Эта трубка изготавливается, например, волочением. Трубка имеет наружную оболочку 3. Оболочка 3 состоит из коротких волокон из прочеса, охватывающих трубку из продольного волокна 2. Оболочка 3 придает штоку нитеводителя высокое сопротивление поперечным нагрузкам и кручению.

На фиг. 2 показан отрезок штока нитеводителя 1 с частичным разрезом, показывающим продольные волокна штока 2. Эти волокна склеиваются искусственной смолой. Они образуют в продольном направлении равномерную поверхность. Продольные волокна охватываются волокнистым прочесом оболочки 3. Прочес состоит из коротких направленных волокон и имеет очень малую толщину. Благодаря этому масса штока существенно не увеличивается. Кроме того, тонкий слой прочеса приводит к тому, что структура поверхности штока образуется в основном продольно направленными волокнами.

На фиг. 3 показан осевой подшипник скольжения для штока нитеводителя согласно изобретению. Осевой подшипник 4, жестко соединенный со станком, состоит из корпуса 5 и крышки 6, соединенных болтом 7. Корпус 5 и крышка 6 образуют полость, в которую устанавливается шток нитеводителя 1 с зазором. Благодаря этому трение уменьшается до минимума и шток нитеводителя перемещается свободно, что необходимо для точной укладки нити на бобину. Предпочтительным материалом для осевого подшипника является РА6МО 2.

На фиг. 4 схематично показана текстильная машина 8 в секционном исполнении. Между приводом 9 и концевой станиной 10 размещены секции 11-18. Шток нитеводителя приводится в движение приводом 9. Для соответствия теплового расширения штока 1 и станком 8 целесообразно шток 1 в каждой третьей секции
13 и 16 выполнять из алюминия, имеющего высокую степень теплового расширения. Этим достигается компромисс между уменьшением массы и прочности штока 1 в сочетании с необходимой степенью теплового расширения. При таком выполнении штоков их расширение от момента запуска станка, т.е. от его холодного состояния, до нормального режима работы, т.е. разогретого состояния станка, происходит таким образом, что предотвращается повреждение торцов бобин при намотке нити.

В зависимости от конструкции машины 8 и используемых материалов штока 1 может использовать другие варианты чередования материалов с большой и малой степенью теплового расширения.

Изобретение относится к штоку нитеводителя и устройству для укладки нити на бобину крестовой намотки текстильной машины. Укладка нити на множество последовательно расположенных мотальных головок осуществляется с помощью штока нитеводителя, выполненного из углеволокна. Шток нитеводителя 1 снабжен оболочкой 3. Для компенсации теплового расширения шток нитеводителя 1 имеет участки из материала с большой степенью расширения. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для укладки нити на бобину крестовой намотки текстильной машины, содержащее несколько последовательно расположенных мотальных головок и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, несущий нитеводители по числу мотальных головок, отличающееся тем, что шток нитеводителей вдоль его оси выполнен из материалов с различным коэффициентом теплового расширения, при этом в качестве материала с малым коэффициентом теплового расширения используется материал на основе углеродного волокна. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что участки штока с различными коэффициентами теплового расширения чередуются в соответствии с секциями текстильной машины, выполненной многоместной. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что участки штока, соответствующие каждой третьей секции машины, выполнены из материала с большим коэффициентом теплового расширения. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в качестве материала с большим коэффициентом теплового расширения использован алюминий. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поверхность алюминия анодирована. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шток установлен в осевом подшипнике скольжения. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что подшипник скольжения выполнен из материала полиамид 6 молибден сульфид 2. 8. Шток нитеводителя текстильной машины, выполненный из материала на основе углеродных волокон, ориентированных вдоль оси штока, отличающийся тем, что он имеет оболочку из волокнистого прочеса, ориентированного в тангенциальном направлении. 9. Шток по п. 8, отличающийся тем, что оболочка выполнена из углеродных волокон. 10. Шток по п. 9, отличающийся тем, что он выполнен полым.