УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРУЧЕНИЯ НИТИ Российский патент 1998 года по МПК D01H7/92 D02G1/04 

Изобретение относится к производству длинномерных материалов, преимущественно химических волокон и нитей, в частности, к оборудованию для кручения нитей в процессе их получения и подготовки к переработке в текстильной и легкой промышленности и может быть использовано в химической, легкой и текстильной промышленности.

Известно устройство для кручения нити, содержащее два соосно расположенных и вращающихся в противоположных направлениях крутильных элемента, по меньшей мере один из которых перемещается аксиально, при этом оба крутильных элемента имеют ступенчатые, подходящие друг другу профили и зафиксированы один относительно другого на регулируемом расстоянии. Подлежащая кручению нить входит в устройство параллельно оси крутильного элемента через полый вал одного из крутильных элементов и проходит между двумя крутильными, вращающимися в противоположных направлениях элементами в наклонном к этой оси направлении. Нить отводится перпендикулярно к оси вала или параллельно ей. После точечного контакта с противоположно вращающимися крутильными элементами нить сразу же раскручивается /1/.

Недостатками данного устройства являются низкая производительность, малая крутка нити, ограниченный ассортимент выпускаемой продукции, низкие технологическая гибкость и качество крученной нити.

Наиболее близким аналогом изобретения является известное устройство для кручения нити, содержащее по меньшей мере одну пару соосно расположенных крутильных элементов, один из которых размещен неподвижно, а другой имеет привод для его вращения относительно оси крутильных элементов и установлен относительно неподвижного крутильного элемента с образованием зазора для прохода нити с возможностью ее вращения в нем вокруг своей продольной оси и вокруг одного из крутильных элементов /2/.

Однако в данном устройстве не ограничены произвольные поперечные смещения нити в зазоре, что отрицательно сказывается на равномерности ее кручения и соответственно на ее качестве и, кроме того, не позволяет осуществлять в устройстве кручение нескольких нитей, чем ограничиваются его технологические возможности.

Целью изобретения является создание устройства для кручения нити, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в повышении качества крученой нити и расширении технологических возможностей устройства.

Эта цель в устройстве для кручения нити, содержащем по меньшей мере одну пару соосно расположенных крутильных элементов, один из которых размещен неподвижно, а другой имеет привод для его вращения относительно оси крутильных элементов и установлен относительно неподвижного крутильного элемента с образованием зазора для прохода нити с возможностью ее вращения в нем вокруг своей продольной оси и вокруг одного из крутильных элементов, достигается тем, что каждый крутильный элемент имеет поверхность вращения, а зазор для прохода нити образован между поверхностями вращения крутильных элементов с возможностью контакта в нем нити с крутильными элементами, при этом на поверхности вращения установленного с возможностью вращения крутильного элемента равномерно по окружности выполнены канавки, частично или полностью ориентированные вдоль образующей поверхности вращения крутильного элемента.

Устройство содержит две пары крутильных элементов, при этом крутильный элемент одной пары установлен с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения крутильного элемента другой пары крутильных элементов.

На фиг.1 изображена схема устройства с одной парой крутильных элементов; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3-5 варианты выполнения канавок на поверхности вращения крутильного элемента: точечное, сплошное и частичное; на фиг.6 схема устройства с двумя парами крутильных элементов.

Устройство состоит из неподвижного крутильного элемента 1 и вращающегося крутильного элемента 2, имеющего привод 3 (фиг. 1,2). Элементы 1 и 2 располагают соосно и один в другом таким образом, что поверхности 4 и 5 соответственно элементов 1 и 2, противостоящие друг другу, как бы подобны, образуя между собой зазор 6, в который и заправляют нить 7. На поверхности 5 вращающегося элемента 2 имеются канавки 8, которые размещают равномерно по окружности (фиг. 2). Количество канавок 8 определяют размеры крутящего элемента 2, количество и линейная плотность нитей 7, одновременно подвергающихся переработке. Для одной нити можно иметь и одну канавку, но предпочтительнее для обеспечения стабильности вращения, как и во всех других случаях, канавки должны распределяться по окружности равномерно, т.е. для одной нити целесообразно иметь минимум две канавки. Однако при кручении даже одной нити количество канавок 8 может быть намного больше; например, при диаметре окружности поверхности вращения 5 крутильного элемента 2, равном 20 мм, количество канавок 8 может быть даже более 40, соответственно на одном и том же элементе 2 можно одновременно перерабатывать от 1 до 40 нитей. Длину канавок 8 вдоль образующей поверхности вращения 5 можно изменять в широких пределах (см. фиг. 3) от точечного до частичного и сплошного. Количество пар неподвижного и вращающегося крутильных элементов 1 и 2 может быть, как показано на фиг.4, равно и двум. При этом возможно расположение элементов 1 и 2 по-разному, т. е. подвижный элемент 2 может располагаться как внутри (фиг.6), так и вокруг (фиг. 1) неподвижного элемента 1. Направление вращения крутильных элементов 2 в каждой паре противоположное, например: один по часовой стрелке, а другой против.

Обеспечение вращения крутящего элемента 2 может быть реализовано по- разному: например, от привода 3 механически (фиг.1) или электротехническим способом (фиг. 6) по типу электродвигателя или супермаховика Гулиа Н. (Н. Гулиа. Сверхнакопители энергии. Техника-молодежи, N 6, 1982 г. с. 10-11).

Устройство работает следующим образом.

Нить 7 (одна или несколько) от исходных паковок (на фиг. 1-6 не показаны) подают в зазор 6, образованный соосно один в другом расположенными крутильными элементами 1 (неподвижным) и 2 (вращающимся от привода 3), а именно поверхностями вращения 4 и 5 этих элементов 1 и 2 и в канавки 8 на поверхности 5 вращающегося элемента 2, которые частично или полностью (в поперечном сечении нити), что зависит от соотношения размеров канавки 8 и нити 7 в разрезе, захватывают нить 7 и при вращении элемента 2 перемещают ее вокруг оси своего вращения. Одновременно нить в результате трения между подвижной и неподвижной поверхностями вращения 5 и 4 подвергается вращению вокруг собственной оси. Вращение нити 7 одновременно вокруг своей и вращающегося элемента 2 осей обеспечивает широкие возможности предлагаемого устройства при кручении нитей. При этом элементы 1 и 2 могут располагаться как в центре, так и снаружи устройства (фиг. 1 и 6). Одновременно с поперечным перемещением нити 7, обеспечивающим кручение нити, реализуется продольное транспортирование ее вдоль образующей поверхности вращения 5 элемента 2 по длине канавки 8, которая, как отмечалось ранее (фиг.3), может быть разной. При малой длине канавки 8 (фиг.3) нить как бы только фиксируется точечно на поверхности 5 элемента 2, а все остальное поперечное и продольное перемещение нити осуществляется в зазоре 6 между плоскостями вращения 4 и 5 элементов 1 и 2. Чем больше длина канавки 8 (фиг. 4, 5), тем четче фиксируется нить вдоль образующей поверхности вращения 5, меньше нить 7 подвержена не произвольным поперечным смещениям вне канавки 8 и, следовательно, равномернее будет процесс кручения и качество крученой нити. Если нить 7 полностью утапляется в поперечном сечении канавки 8 и контакта нити с поверхностью вращения 4 неподвижного элемента 1 нет, особенно это важно при внешнем расположении элемента 1, когда центростремительные силы как бы втягивают нить внутрь канавок 8 элемента 2, то кручение нити реализуется только за счет перемещения нити вокруг оси вращения элементов 1 и 2. Уменьшение длины канавки 8, а также глубины ее в поперечном сечении способствует возрастанию пути движения нити в зазоре 6 и кручению нити между плоскостями вращения 4 и 5 в этом зазоре. При внутреннем расположении элемента 1 и полном утоплении нити в канавке 8 центростремительные силы могут иногда обеспечить контакт нити с поверхностью вращения 4 элемента 1 и вращение при этом контакте нити вокруг ее оси, но при этом снижается качество крученой нити. Уменьшение длины канавки 8 или ее глубины позволяет улучшить процесс и качество кручения.

При реализации двух пар крутящих элементов, вращающихся в противоположных направлениях, величина крутки нити соответственно увеличивается.

Реализация изобретения имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
расширяются технологические возможности крутильного оборудования (снимаются ограничения в габаритах и массе паковок, скорости транспортирования нити по крутильному узлу и т. д. так как сам процесс крутки фактически отделен от операции транспортирования ее, а сам процесс кручения можно изменять в широких пределах целенаправленно даже на одном и том же узле);
уменьшаются габариты самого узла крутки и в то же время на одном и том же узле можно подвергать кручению одну или несколько нитей, которые к тому же могут существенно различаться по своим характеристикам (тонине, структуре, химическому составу и т.д.), можно использовать разное количество крутильных узлов, размещать их по- разному в пространстве, что позволяет создать в принципе компактное высокопроизводительное оборудование для крутки нитей и ликвидировать самое узкое и насыщенное людьми место в производстве и переработке химических и натуральных нитей и волокон.

Использование: химическая текстильная и легкая промышленности, кручение нитей для улучшения проходимости в процессе получения и расширения ассортимента и качества готовой продукции. Сущность: устройство содержит по меньшей мере одну пару подвижного и неподвижного крутильных элементов, соосно расположенных относительно друг друга с образованием зазора для размещения нити и имеющих поверхности вращения. На поверхности вращения подвижного крутильного элемента выполнены канавки, которые размещают равномерно по окружности и ориентируют вдоль образующей поверхности вращения этого крутильного элемента, частично или полностью. Устройство может содержать две пары крутильных элементов, из которых вращающиеся выполнены с возможностью вращения в противоположных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для кручения нити, содержащее по меньшей мере одну пару соосно расположенных крутильных элементов, один из которых размещен неподвижно, а другой имеет привод для его вращения относительно оси крутильных элементов и установлен относительно неподвижного крутильного элемента с образованием зазора для прохода нити с возможностью ее вращения в нем вокруг своей продольной оси и вокруг одного из крутильных элементов, отличающееся тем, что каждый крутильный элемент имеет поверхность вращения, а зазор для прохода нити образован между поверхностями вращения крутильных элементов с возможностью контакта в нем нити с крутильными элементами, при этом на поверхности вращения установленного с возможностью вращения крутильного элемента равномерно по окружности выполнены канавки, частично или полностью ориентированные вдоль образующей поверхности вращения крутильного элемента. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит две пары крутильных элементов, при этом крутильный элемент одной пары установлен с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения крутильного элемента другой пары крутильных элементов.