НАСОСНАЯ СТОЙКА ДЛЯ МАШИНЫ ФОРМОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН Российский патент 1997 года по МПК D01D1/06 

Изобретение относится к производству машин для формования химических волокон из раствора полимера, точнее к устройствам для транспортирования прядильного раствора и дозированной подачи его к узлу формования нитей на прядильном рабочем месте.

Прядильный раствор, как правило, транспортируется под давлением вдоль прядильной машины по растворопроводу, на котором установлены обычно для каждого прядильного рабочего места насосные стойки, предназначенные для крепления съемных гидроузлов, например, дозирующих шестеренных насосов и/или фильтр-пальцев, обеспечивающих дозировку, фильтрацию и нагнетание прядильного раствора к узлам формования нитей, например, к фильерам системы формования.

Известны насосные стойки, предназначенные для крепления съемных дозирующих шестеренчатых насосов.

Известная нососная стойка включает закрепленный на трубе питающего растворопровода корпус с двумя выступами, расположенными в радиальном направлении к поверхности растворопровода и предназначенными для шарнирного крепления посредством ниппелей съемного дозирующего насоса. Крепление насоса осуществляется за счет механического контакта шаровых торцевых поверхностей подающего и отводящего ниппелей с входной и выходной коническими расточками корпуса насоса. Причем указанный механический контакт создает необходимое гидравлическое уплотнение в соединениях соответствующих каналов ниппелей и дозирующего насоса. В выступе насосной стойки, несущем подающий ниппель, выполнен подающий канал для приема (всасывания) под давлением прядильного раствора, связанный одним концом с растворопроводом через трубку, фиксирующую насосную стойку на растворопроводе, а другим концом с подающим ниппелем. При этом отверстия в выступах стойки для размещения обоих ниппелей расположены абсолютно соосно друг относительно друга для повышения эксплуатационных возможностей шестеренчатого насоса. Ниппели установлены с возможностью взаимного осевого перемещения (для периодического снятия насоса и его замены) за счет подвижки (перемещения) на резьбе отводящего (зажимного) ниппеля и возможностью его фиксации (для надежного зажима насоса при его установке).

Недостатками устройства являются, во-первых, невозможность обеспечения точности дозирования насоса, которая определяет параметры формуемой нити (например, ее толщину), а во-вторых, невозможность подачи одной насосной стойкой прядильного раствора к узлам системы формования нитей на нескольких рабочих прядильных местах.

Первый недостаток является следствием протекания раствора через наружную резьбу отводящего ниппеля, так как, несмотря на наличие уплотнительной прокладки (на отводящем ниппеле), по резьбовым канавкам прядильный раствор вытекает наружу, и точное порционное количество раствора, нагнетаемого насосом, сокращается на величину утечки.

Первый из указанных недостатков устранен в известной насосной стойке, где подвижный резьбовой ниппель расположен со стороны входного канала насоса, что исключает влияние утечек через резьбовые канавки на точность дозирования раствора насосом. Устройство совпадает в наибольшей степени с заявляемым объектом по максимальному количеству сходных существенных признаков и принято за его прототип.

Но прототип обладает вторым из ранее указанных недостатков, а именно, прототип не способен обеспечить подачу прядильного раствора к нескольким рабочим местам, что требует обязательного наличия насосных стоек по числу прядильных рабочих мест в машине формования нитей, что в конечном счете приводит к возрастанию габарита машины в целом. Кроме того, наличие насосной стойки на каждом рабочем месте машины увеличивает ее металлоемкость и трудоемкость изготовления.

Технической задачей изобретения является обеспечение дозированной подачи прядильного раствора посредством насосов, закрепленных в одной насосной стойке к нескольким рабочим местам машины за счет создания независимых траекторий транспортирования раствора, лежащих в радиальных плоскостях вокруг продольной оси растворопровода под любыми заданными углами 0 < α_n< 2π.
Техническая задача достигается за счет того, что насосная стойка для машины формования химических волокон, содержащая закрепленный на трубе питающего растворопровода корпус, имеющий парные выступы, предназначенные для шарнирного крепления между каждой парой выступов не менее одного съемного гидроузла посредством установленных в соосные между собой отверстия ниппелей и/или шарнирных упоров с торцевыми шаровыми поверхностями для охвата или в двух противоположных сторон каждого из закрепленных на насосной стойке гидроузлов, причем часть выступов стойки либо оснащена радиальными подающими каналами для гидравлической связи соответствующих шарнирно закрепленных гидроузлов с полостью растворопровода, либо сопряжена с отводящими каналами для соединения тех же гидроузлов с выходными элементами для нагнетания прядильного раствора в систему формования нитей, указанная стойка включает, по крайней мере, два параллельных продольной оси растворопровода прямолинейных ряда выступов, каждый их которых имеет не менее двух выступов с соосными меду собой отверстиями: один выступ с подающим каналом, а другой сопряженный с отводящим каналом для подачи раствора в систему формования нитей. Причем подающие каналы выступов каждого из прямолинейных рядов расположены в радиальной плоскости, проведенной через продольную ось растворопровода и общую ось отверстий соответствующего ряда выступов под любым заданным углом 0 < α_n< 2π к аналогичной плоскости соседнего прямолинейного ряда выступов, при этом поперечное сечение трубы растворопровода охвачено корпусом по угловой дуге, превышающий суммарный угол между радиальными плоскостями.

В случае равного количества выступов в каждом из прямолинейных рядов выступы в соседних прямолинейных рядах могут быть размещены последовательно друг за другом в поперечных направлениях (или сечениях) по отношению к продольной оси растворопровода. Причем количество поперечных сечений (или направлений), содержащих последовательность выступов, равно числу выступов в каждом из рядов. При этом в каждом из крайних сечений выступы могут быть расположены в любом порядке следования: как чередующиеся в любой последовательности в отношении функций связанных с ними каналов подающих или отводящих, так и одинаковые по функции в пределах одного сечения.

Отличительными существенными признаками заявляемого объекта, по сравнению с прототипом, являются следующие:
1) наличие в корпусе стойки не менее двух прямолинейных рядов выступов, каждый из которых имеет минимум два выступа с соосными между собой отверстиями, один из которых оснащен подающим, а другой связан с отводящим каналами;
2) размещение подающих каналов, имеющихся в каждом из рядов выступов, в соответствующих радиальных плоскостях, проведенных через продольную ось растворопровода и общую ось отверстий (под ниппели и/или упоры) соответствующего ряда выступов;
3) размещение радиальных плоскостей соседних рядов выступов друг по отношению к другу под любыми заданными углами " α_n " в пределах дуги полного круга от 0 до 360^o (0 < α_n< 2π );
4) размещение выступов всех соседних параллельных рядов друг за другом в поперечных сечениях по числу выступов в каждом параллельном ряду, перпендикулярных к продольной оси растворопровода;
5) размещение выступов в крайних поперечных сечениях каждого ряда в любом заданном порядке следования в отношении выступов, связанных с различными функциональными каналами как содержащих подающие каналы, так и сопряженные с отводящими каналами.

Предлагаемая конструкция насосной стойки позволит решить техническую задачу нагнетания прядильного раствора по крайней мере к двум узлам системы формования, размещенным на различных прядильных рабочих местах машины формования химических волокон, что позволит cократить как минимум в два раза количество насосных стоек по сравнению с количеством рабочих мест в машине и в конечном счете уменьшить габарит машины в целом, снизить ее металлоемкость и трудоемкость изготовления.

Решение указанной технической задачи является результатом создания в предлагаемом устройстве нескольких (не менее двух) параллельных питающему растворопроводу рядов выступов с гидроузлами, что позволяет реализовать через их каналы независимые траектории перемещения под давлением прядильного раствора к выходным элемента, связанным с несколькими рабочими местами узлов системы формования на машине для производства химических волокон. А радиально размещенные подающие каналы (как бы "веером" в поперечном сечении) в пределах полной окружности ( α_n от 0 до 360^o) трубы растворопровода дают возможность реализовать идентичные условия транспортирования раствора вокруг всей цилиндрической поверхности растворопровода, т.е. построить максимально возможное количество независимых трасс перемещения раствора и соответственно во столько же раз сократить количество необходимых насосных стоек в машине.

Кроме того, реальная возможность расположить выступы соседних параллельных рядов в поперечных сечениях перпендикулярных к оси растворопровода позволит создать компактный корпус каждой стойки с минимальным габаритом вдоль оси соосных отверстий, а расположение выступов, сопряженных с каналами различного функционального назначения в каждом из упомянутых поперечных сечений в любом порядке следования, расширяет возможности оптимального размещения съемных гидроузлов в насосной стойке с параллельными рядами выступов, т.е. также способствует построению конструкции стойки с минимальными габаритами, уменьшенной металлоемкостью и трудоемкостью изготовления.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой насосной стойки; на фиг.2 - вид А на фиг. 1 (поперечное сечение).

Предлагаемое устройство насосной стойки включает корпус 1, закрепленный на трубе питающего растворопровода 2. На корпусе 1 монолитно с основанием выполнены выступы, в данном примере четыре выступа 3, 4, 5, и 6 попарно сопряженных в поперечном сечении А (фиг. 2) и размещенных друг относительно друга на некоторых расстояниях L₁, L₂, достаточных для свободной установки и шарнирного крепления между ними съемных гидроузлов, например, дозирующих шестеренчатых насосов 7 и 8. В каждом из выступов корпуса 1 стойки выполнены соосные между собой отверстия, общая ось О₁ О₁ которых параллельна продольной оси О₂ О₂ трубы питающего растворопровода 2. В отверстиях выступов корпуса 1 размещены входные и выходные ниппели 9 и 10 соответственно, предназначенные для шарнирного крепления посредством охвата с двух противоположных сторон каждого из установленных съемных насосов 7 и 8. Удержание насосов между выступами корпуса стойки осуществляется посредством их контакта с торцевыми шаровыми поверхностями "Б", которыми оснащены входные ниппели 9 и выходные 10. За счет контакта каналов насосов 7 и 8 с поверхностями "Б" ниппелей реализуется как механическое крепление насосов, так и гидравлическая связь отверстий ниппелей 9 и 10 с каналами насосов 7 и 8, создавая надежное гидравлическое уплотнение между ними.

Ниппели 9 и 10 установлены в выступах 3-6 с возможностью взаимного осевого перемещения, например, ниппели 9 закреплены неподвижно в отверстиях выступов 4 и 5, а ниппели 10 установлены в отверстиях выступов 3 и 6 с возможностью перемещения, например, посредством резьбы с последующей фиксацией их в отверстиях. Выступы 3-6 расположены в радиальном направлении по отношению к продольной оси О₂ О₂ растворопровода 2. В данном примере в выступах 4 и 5 выполнены подающие каналы 11 и 12 соответственно, оснащенные кранами 13 и 14 для обеспечения регулируемой гидравлической связи между соответствующими входными ниппелями 9 обоих насосов 7 и 8 и полостью питающего растворопровода 2. В ниппелях 10, установленных в выступы 3 и 6, выполнены отводящие каналы (на фиг. 1 показаны пунктиром соосно с отверстиями) для гидравлической связи тех же насосов 7 и 8 с выходными элементами, в данном примере с соединительными трубками 15 и 16 соответственно для нагнетания под давлением прядильного раствора, например, через фильтр-пальцы (не показаны) к двум рабочим узлам системы формования нитей (не показаны).

Выступы корпуса 3-6 построены в два прямолинейных ряда: в одном ряду размещены выступы 3 и 4, а в другом выступы 5 и 6. Каждый из двух рядов параллелен продольной оси растворопровода О₂ О₂ и включает один выступ с подающим каналом, а другой сопряженный с отводящим. Подающие каналы 11 и 12, выполненные в выступах 4 и 5, расположены в радиальных плоскостях "В" и "Г", проведенных через продольную ось растворопровода О₂ О₂ и общую ось отверстий каждого из ряда выступов, например, через ось О₁ О₁ для ряда выступов 5 и 6, охватывающих съемный насос 8.

Радиальные плоскости "В" и "Г" размещены под заданным углом " α_n " друг относительно друга, причем величина угла " α_n" может быть любой в пределах полной дуги окружности от 0 до 360^o (от 0 до 2π ) вокруг оси О₂ О₂.

Для обеспечения наименьшего габарита корпуса 1 стойки вдоль оси О₂ О₂ растворопровода 2 парные радиальные выступы расположены друг за другом, т.е. за парой выступов 3 и 4 размещена пара 5 и 6, а выступы 3 и 5 образуют последовательный криволинейный ряд выступов, лежащих в плоскости "Д", перпендикулярной к продольной оси О₂ О₂, при этом выступы 4 и 6 образуют второй криволинейный ряд, лежащий в перпендикулярной к продольной оси О₂ О₂ плоскости "Е", параллельной плоскости "Д". Причем в каждой из плоскостей "Д" и "Е" могут располагаться как выступы, связанные с подающими каналами, так и связанные с отводящими каналами, и в любой последовательности. Так в данном примере, выступ 3 в плоскости "Д" связан с отводящим каналом, а выступ 5 с подающим каналом 12. В плоскости "Е" наоборот: выступ 4 связан, естественно, с подающим каналом 11, а выступ 6 с отводящим каналом.

Предлагаемая насосная стойка работает следующим образом. Перед подачей к насосной стойке прядильного раствора под давлением P производят крепление съемных насосов 7 и 8 между соответствующими выступами. Так, в пространство "L₁" между выступами 3 и 4 вводят съемный дозирующий насос 7, при этом шаровая торцевая поверхность "Б" неподвижного входного ниппеля 9 вступает в контакт с конической расточной входного канала насоса 7, образуя гидравлически уплотненное соединение между ними. Затем перемещением по резьбе ниппеля 10 вводят его шаровую торцевую поверхность в контакт с аналогичной расточкой выходного канала насоса 7, после чего осуществляют фиксацию подвижного ниппеля 10, и насос 7 готов к работе.

Аналогично осуществляют монтаж второго дозирующего насоса 8, после чего насосная стойка подготовлена для осуществления нагнетания прядильного раствора к двум узлам системы формования химических волокон.

Затем поворотом кранов 13 и 14 в любом порядке (или одновременно) пропускают прядильный раствор под давлением P из полости растворопровода 2 через подающие каналы 11 и 12 к отверстиям в неподвижных ниппелях 9 обоих насосов 7 и 8. При срабатывании обоих насосов от привода (не показан), отдозированные порции прядильного раствора нагнетаются через отверстия в выходных ниппелях 10 обоих насосов в соединительные трубки 15 и 16 соответственно и далее через фильтр-пальцы (не показаны) подаются к двум узлам системы формования химических волокон, работающим независимо друг от друга.

Таким образом, предлагаемая конструкция насосной стойки позволит по сравнению с прототипом сократить количество требуемых насосных стоек в прядильной машине формования химических волокон в "n" раз, где "n" - количество пар радиальных выступов на каждой стойке, и при этом обеспечивает независимость функционирования каждой из трасс для всасывания и нагнетания прядильного раствора, что обеспечит возможность независимой работы при формовании химических волокон на каждом рабочем месте и в конечном счете позволит сократить габарит машины в расчете на одно рабочее прядильное место, снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления.

Использование: в производстве машин для формования химических волокон их раствора полимера, точнее, для нагнетания прядильного раствора под давлением и дозированной подачи к узлу системы формования на прядильном рабочем месте. Сущность изобретения: насосная установка содержит закрепленный на трубе питающего растворопровода корпус с выступами для шарнирного закрепления между ними съемных гидроузлов посредством соосных между собой ниппелей и упоров, установленных в отверстиях выступов. Причем часть выступов либо оснащена подающими каналами для связи закрепленных гидроузлов с полостью растворопровода, либо сопряжена с отводящими каналами для соединения тех же гидроузлов с выходными элементами для нагнетания прядильного раствора к узлу системы формования нитей. Насосная стойка включает не менее двух прямолинейных и параллельных продольной оси растворопровода рядов выступов. Каждый из рядов выступов состоит по меньшей мере из двух выступов с соосными между собой отверстиями, из которых один выступ оснащен подающим каналом, а другой сопряжен с отводящим. Причем подающие каналы каждого из указанных в рядах выступов расположены с соответствующих радиальных плоскостях, проведенных через продольную ось растворопровода и общую ось отверстий соответствующего ряда выступов, при этом указанные радиальные плоскости размещены под любыми заданными углами 0 < α_n< 2π вокруг продольной оси растворопровода и друг по отношению к другу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Насосная стойка для машины формования химических волокон, содержащая закрепленный на трубе растворопровода корпус, имеющий выступы с соосными между собой и параллельными продольной оси растворопровода отверстиями, в которых установлены ниппели и/или упоры для шарнирного крепления съемных гидроузлов, при этом одни из выступов оснащены подающими каналами, связывающими соответствующий гидроузел с растворопроводом, а другие сопряжены с отводящими каналами, соединяющими соответствующий гидроузел с выходными элементами нагнетания прядильного раствора в систему формования, отличающаяся тем, что выступы корпуса размещены попарно, по меньшей мере в два прямолинейных ряда, расположенных в соответствующих радиальных плоскостях, проходящих через продольную ось растворопровода и общую ось отверстий в выступах соответствующего ряда, каждый ряд выступов включает по меньшей мере один подающий канал, сопряженный с по меньшей мере одним отводящим каналом, при этом по меньшей мере один из подающих каналов расположен в соответствующей радиальной плоскости, причем радиальные плоскости каждого ряда выступов размещены под углом 0 < α < 2π одна к другой. 2. Стойка по п.1, отличающаяся тем, что парные выступы в соседних параллельных рядах размещены последовательно друг за другом в поперечных сечениях корпуса по числу выступов в каждом ряду, при этом сечения расположены перпендикулярно продольной оси растворопровода, причем в каждом из крайних сечений, содержащих выступы как с подающими, так и сопряженные с отводящими каналами, выступы расположены в любом порядке.