УЗЕЛ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1998 года по МПК D01H13/04 D01H5/72 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в прядильном производстве на чесальных, гребнечесальных, ленточных и им подобных машинах.

Известны вытяжные приборы или плющильные цилиндры с уплотняющей воронкой, установленной на чесальных, гребнечесальных, ленточных и им подобных машинах, в которых при определенном диаметре отверстия воронки появляется повышенная неровнота продукта, забивается отверстие и рвется мычка. Одна из наиболее существенных причин данного явления заключается в том, что в процессе движения полуфабриката при сужении поперечного сечения канала воронки происходит смена движения потоков воздуха, находящегося внутри полуфабриката и сопутствующего ему в направлении, противоположном движению полуфабриката. При достижении потоком воздуха некоторой скорости кончики волокон отклоняются в направлении, противоположном движению полуфабриката, то есть происходит образование загнутых концов, что приводит к изменению площади поперечного сечения ленты и к увеличению силы сопротивления ее движению (1).

Известна уплотняющая воронка, имеющая на боковых стенках выходные отверстия, которые располагаются вертикально или косо к направлению движения волокнистого материала. Данный уплотнитель частично решает проблему аэродинамического сопротивления. Однако, как уплотняющее устройство малоэффективен, так как конструкция не способствует сохранению компактности полуфабриката после выхода из воронки (2).

Известен также направитель волокнистой ленты на текстильной машине с вытяжным прибором, в котором благодаря постоянной площади поперечного сечения канала направителя при формировании ленты не возникает избыточное давление воздуха, находящегося в волокнистой мычке. Однако данный направитель не предусмотрен для использования в качестве формирующего устройства на чесальных, гребнечесальных и им подобных машинах (3).

Известен уплотнитель волокнистой ленты для пневмомеханического прядения, имеющий внутри канала противоположные выступы, выполненные перекрестным образом, так, что промежуток между ними на выходной стороне ленты из канала равен максимальной ширине выходного отверстия, а на входной стороне ленты в канале он составляет от 0,4 до 1 максимальной ширины входного отверстия. Уплотнитель данной конструкции применим для определенной линейной плотности полуфабриката: с увеличением линейной плотности в полуфабрикате появляются задиры при взаимодействии полуфабриката с выступающими бортиками на входе. Конструкция уплотнителя не обеспечивает устранение избыточного давления воздуха, возникающего при формировании, так как уплотненная лента занимает всю площадь поперечного сечения выходного отверстия. Данный уплотнитель также не предусмотрен для использования в качестве формирующего устройства на чесальных, гребенчесальных и им подобных машинах (4).

Наиболее близким аналогом является узел для формирования волокнистого материала, содержащий воронку и расположенную на выходе из воронки пару валиков, один из валиков которой выполнен в виде перфорированной обечайки, установленной с возможностью свободного вращения относительно размещенного внутри обечайки и подключенного к механизму пневмоотсоса неподвижного полого цилиндра со щелью вдоль образующей, обращенной к выходу из воронки (5).

Конструкция данного узла также не обеспечивает устранение избыточного давления воздуха, возникающего при формировании вследствие расположения волокнистого материала по всему поперечному сечению выходного отверстия воронки.

Задачей изобретения является усовершенствование узла для формирования волокнистого материала для получения технического результата, состоящего в улучшении структуры волокнистого материала и снижении его засоренности.

Этот технический результат в узле для формирования волокнистого материала, содержащем воронку и расположенную на выходе из воронки пару валиков, один из валиков которой выполнен в виде перфорированной обечайки, установленной с возможностью свободного вращения относительно размещенного внутри обечайки и подключенного к механизму пневмоотсоса неподвижного полого цилиндра со щелью вдоль образующей, обращенной к выходу из воронки, достигается тем, что на рабочей поверхности воронки по винтовой линии размещены бортики с гранью, при этом высота бортиков выполнена увеличивающейся от нуля в направлении от входа к выходу из воронки, а расстояние от вертикальной плоскости входного края воронки до вертикальной плоскости, проходящей через точки начала бортиков, относится к расстоянию от последней до вертикальной плоскости выходного края воронки как 1:4-5, причем угол подъема бортиков составляет 45 - 60^o, а угол заострения бортиков равен 30 - 60^o.

Задача изобретения решается потому, что благодаря устранению избыточного давления воздуха в процессе формирования волокнистого материала за счет образующихся между волокнистым и гранями бортиков пространственных каналов, увеличивающихся в направлении к выходу из воронки, ликвидируется загибание кончиков волокон, что улучшает структуру волокнистого материала, кроме этого происходит перераспределение волокон в его поперечном сечении благодаря тому, что бортики воронки давят на боковую поверхность волокнистого материала, в результате волокна с боковой поверхности перемещаются внутрь его, а волокна, расположенные внутри волокнистого материала, перемещаются в поверхностные слои, одновременно происходит выделение и удаление сорных примесей за счет фильтрации волокнистого материала воздухом и в результате взаимодействия волокнистого материала с гранями бортиков воронки.

На фиг. 1 показана вытяжная пара с уплотняющей воронкой в продольном разрезе; на фиг. 2 - продольный разрез воронки, выполненный под углом 45^o к продольному разрезу на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение воронки; на фиг. 4 - поперечное сечение рабочего канала воронки с расположением в нем волокнистого материала; на фиг. 5 - изменение высоты бортика в направлении от входа к выходу из воронки.

Воронка 1 имеет на рабочей поверхности канала 2 бортики 3 с гранью 4, расположенной по винтовой линии (фиг. 1 - 5).

Угол подъема бортиков 3 β = 45 - 60^o (фиг. 2).

Высота бортика 3 меняется от 0 на входе в воронку до Y на выходе (фиг. 5).

,
где
D_м - диаметр волокнистого материала на входе в воронку;
D_в - диаметр окружности, образованной вершинами бортиков;
α - угол заострения бортика, α = 30-60^° ;
b - ширина грани бортика.

.

Верхний валик 5 вытяжной пары содержит перфорированную обечайку 6, внутри которой размещен подключенный к механизму пневмоотсоса полый цилиндр со щелью 7 вдоль образующей, обращенной к выходу из воронки; перфорированная обечайка установлена с возможностью свободного вращения относительно неподвижного полого цилиндра.

Узел работает следующим образом. Двигаясь внутри воронки 1, волокнистый материал 8 оказывается обжатым рабочей поверхностью канала 2 с бортиком 3 и гранью 4, которые образуют на волокнистом материале винтовые канавки, соответствующие профилю бортиков 3. Одновременно происходит закручивание волокнистого материала 8, благодаря чему он приобретает ложную крутку. Волокнистый материал 8 не полностью прилегает к рабочей поверхности канала 2 (фиг. 4), что способствует образованию пространственных каналов 9, увеличивающих к выходу из воронки свои размеры. Через каналы 9 происходит отвод воздуха, и тем самым устраняется его избыточное давление внутри воронки, а значит, устраняется причина загибания кончиков волокон.

Устранение загибания передних кончиков волокон благоприятно влияет на процесс вытягивания в вытяжных приборах и формирование пряжи на прядильных машинах.

Одновременно с отводом воздуха происходит удаление сорных примесей, содержащихся в волокнистом материале 8. Выделение сорных примесей из волокнистого материала 8 происходит за счет фильтрации его воздухом и в результате взаимодействия волокнистого материала 8 с гранью 4 бортика 3, т.е. скользящем ударе волокнистого материала 8 по грани 4 бортика 3 воронки 1.

Воронка 1 в дополнение к уплотнению и очистке волокнистого материала 8 производит перераспределение волокон внутри него, выравнивание числа волокон по всему его поперечному сечению. Это происходит за счет того, что бортики 3 воронки 1 давят на боковую поверхность волокнистого материала 8, в результате волокна с боковой поверхности перемещаются внутрь его, а волокна, расположенные внутри волокнистого материала 8, перемещаются в поверхностные слои. Вследствие такого перераспределения волокон устраняется слабая связь между периферийными волокнами и тем самым устраняется незакономерный сдвиг их в процессе вытягивания.

Пневмоотсос обеспечивает удаление воздушных потоков с сорными примесями через отверстие перфорированной обечайки 6, далее через щель 7, выделяющимися при взаимодействии волокнистого материала 8 с рабочей поверхностью канала 2 воронки 1.

Результаты испытаний чесальной ленты приведены в табл. 1.

Результаты испытаний полуфабрикатов и пряжи на засоренность приведены в табл. 2.

Удаление сорных примесей благоприятно влияет на работу пневмомеханических прядильных машин, а именно, уменьшается забивание желоба ротора загрязнениями, микропылью, снижается обрывность, улучшаются условия формирования волокнистой ленточки в прядильной камере.

Узел предназначен для формирования волокнистого материала в текстильной промышленности и позволяет улучшить структуру волокнистого материала и снизить его засоренность. В узле на выходе из его воронки расположена пара валиков. Один из валиков выполнен в виде перфорированной обечайки, установленной с возможностью свободного вращения относительно размещенного внутри обечайки и подключенного к механизму пневмоотсоса неподвижного полого цилиндра со щелью вдоль образующей, обращенной к выходу из воронки. На рабочей поверхности воронки по винтовой линии размещены бортики с гранью. Высота бортиков выполнена увеличивающейся от нуля в направлении от входа к выходу из воронки, а расстояние от вертикальной плоскости входного края воронки до вертикальной плоскости, проходящей через точки начала бортиков, относится к расстоянию от последней до вертикальной плоскости выходного края воронки как 1: 4-5. Угол подъема бортиков составляет 45-60°, а угол заострения бортиков равен 30-60°. 2 табл., 5 ил.

Узел для формирования волокнистого материала, содержащий воронку и расположенную на выходе из воронки пару валиков, один из валиков которой выполнен в виде перфорированной обечайки, установленной с возможностью свободного вращения относительно размещенного внутри обечайки и подключенного к механизму пневмоотсоса неподвижного полого цилиндра с щелью вдоль образующей, обращенной к выходу из воронки, отличающийся тем, что на рабочей поверхности воронки по винтовой линии размещены бортики с гранью, при этом высота бортиков выполнена увеличивающейся от нуля в направлении от входа к выходу из воронки, а расстояние от вертикальной плоскости входного края воронки до вертикальной плоскости, проходящей через точки начала бортиков, относится к расстоянию от последней до вертикальной плоскости выходного края воронки как 1 : 4 - 5, причем угол подъема бортиков составляет 45 - 60^o, а угол заострения бортиков равен 30 - 60^o.