УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРУЧЕНИЯ И НАМАТЫВАНИЯ ПРЯЖИ Российский патент 1999 года по МПК D01H1/06 D01H7/66 

Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно к получению пряжи на прядильных машинах, имеющих вытяжной прибор и веретено для кручения и наматывания пряжи.

Наиболее распространенными прядильными машинами, обеспечивающим основную массу пряжи широкого ассортимента, остаются кольцепрядильные машины. Известны достоинства этих машин: высокое качество пряжи; широкий ассортимент; хорошо отработанная технология; разработанная инфраструктура, приспособленная к данному способу.

К недостаткам кольцепрядильных машин относится наличие пары "кольцо-бегунок", что обуславливает нежелательные пики натяжения в процессе работы и предпосылки к повышенной обрывности; повышенный шум; повышенное энергопотребление; трудности автоматизации процесса прядения ввиду усложненной технологической линии; наличие быстроизнашивающихся деталей; проблемы при смене ассортимента (необходимость одновременной смены большого количества бегунков).

Все это накладывает ограничения на производительность оборудования и создает проблемы при выработке пряжи малой линейной плотности и малой крутки (трикотажная пряжа).

В то же время машины, реализующие так называемые "новые способы", имеющие высокую производительность, значительно уступают кольцепрядильным машинам по ассортиментным возможностям.

Именно стремлением улучшить ассортиментные возможности прядильного оборудования объясняется направление, связанное с применением различных колпачных машин (CH 681630 A5, 30.04.93 и DE 4012016 A1, 24.01.91), где сохраняются веретено и принцип, связанный с угловым отстаиванием крутящего элемента от наматывающей поверхности. В случае машин снеподвижным колпаком их ассортиментные возможности ограничиваются выработкой грубой пряжи при невысокой производительности. Устройства с вращающимся колпаком также имеют малую производительность, что объясняется длинной осью, вращающейся с частотой вращения веретена.

Наиболее близким аналогом заявленного устройства является устройство для кручения и наматывания пряжи (CH 152209 A, 01.04.32), в котором выходящую из вытяжного прибора мычку вращают в баллоне за счет совместного воздействия на нее синхронно вращающихся с одинаковой частотой веретена с приемным патроном колпака и наматывают пряжу на приемную паковку с разделением во времени процессов кручения и наматывания путем периодического тормозящего воздействия на пряжу тормозного устройства между нижним торцом колпака и приемной паковкой.

К недостаткам данного устройства следует отнести форму и расположение тормозного приспособления, которые приводят к тому, что при торможении пряжи происходит ее жесткий зажим, что, в свою очередь, ведет к ухудшению качества пряжи и повышенной обрывности; отсутствие управления работой тормоза в процессе работы, что уменьшает эффективность процесса и ограничивает его технологические возможности; вращающуюся длинную ось (длина равна двойной длине веретена), на верхнем конце которой крепится колпак и которая проходит через осевое отверстие шпинделя веретена; ось вращается с частотой веретена, что создает плохие динамические условия для работы устройства и серьезно ограничивает его производительность; невозможность организации процесса съема в условиях производства.

Задачей изобретения является создание устройства для кручения и наматывания пряжи, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в улучшении условий кручения и наматывания, что улучшает качество получаемой пряжи, расширяет ее ассортиментные возможности и повышает производительность устройства.

Этот технический результат в устройстве для кручения и наматывания пряжи, содержащем раскладывающее средство в виде вращающегося колпака, связанного с веретеном, и тормоз, расположенный между нижним краем колпака и веретеном, частота вращения которого равна частоте вращения колпака, достигается за счет того, что тормоз представляет собой элемент в виде горки с возможностью регулировки ее высоты и длины и перемещения по радиусу в зависимости от текущего диаметра намотки.

Другой отличительной особенностью настоящего изобретения, отличающим его от известных устройств, является то, что верхняя часть колпака, охватывающего верхнюю часть веретена, закреплена на подшипнике, установленном соосно с веретеном, при этом на внутренней поверхности колпака в его нижней части имеются выступы, входящие в шлицевые пазы на внешней поверхности патрона, насаженного на веретено для обеспечения синхронного с веретеном вращения колпака, а также для его свободного возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении относительно патрона для раскладки пряжи.

Устройство с внутренним креплением подшипника, на котором вращается колпак, характеризуется тем, что подшипник, установлен на не вращающейся оси, проходящей через осевое отверстие полого веретена, причем подшипник закреплен на верхнем конце этой оси, а нижний конец оси закреплен на станине машины. Устройство в данном варианте характеризуется тем, что колпак с подшипником имеет возможность быстрого разъединения с опорной осью при ликвидации обрыва или при съеме, что обеспечивается, например, магнитным фиксатором.

Устройство по варианту с внешним креплением подшипника, на котором вращается колпак, характеризуется тем, что верхняя часть колпака закреплена на наружной обойме подшипника, внутренняя обойма которого закреплена в нижней части опорно-направляющей втулки, имеющей осевое и одно или несколько тангенциальных нитепроводных отверстий, причем на верхней части опорно-направляющей втулки закреплена внутренняя обойма подшипника опорного кронштейна, при этом опорно-направляющая втулка имеет возможность свободного вращения независимо от невращающегося опорного кронштейна и вращающегося колпака, а опорный кронштейн и тормоз соединены между собой жесткой связью.

Отличительной особенностью устройства при раскладе пряжи на приемной паковке является также то, что взаимное возвратно-поступательное перемещение колпака и тормоза относительно початка выполнено либо за счет перемещающихся вдоль оси веретена колпака и тормоза при неподвижном веретенном бруске, либо за счет подвижного веретенного бруса при неподвижном колпаке и тормозе.

На фиг. 1 изображена общая схема устройства для кручения и наматывания пряжи согласно изобретению с внутренним креплением подшипника, на котором установлен колпак; на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображена общая схема устройства для кручения и наматывания пряжи согласно изобретению с внешним креплением подшипника, на котором установлен колпак; на фиг. 4 показано сечение Б-Б на фиг. 3.

На фиг. 1 - 4 показаны колпак - 1; подшипник колпака - 2; фиксатор - 3; ось - 4; веретено - 5; станина - 6; выступы колпака - 7; шлицевые пазы - 8; приемный патрон - 9; мычка -10; вытяжной прибор - 11; тормоз - 12; опорно-направляющая втулка - 13; осевое отверстие втулки - 14; радиальное отверстие втулки 15; подшипник втулки - 16; опорный кронштейн - 17. =Заявляемое устройство выполнено следующим образом.

На станине машины 6 расположены вытяжной прибор 11, веретено 5.

В варианте исполнения с внутренним креплением подшипника веретено имеет сквозное осевое отверстие, через которое проходит не вращающаяся ось 4, которая своим нижним концом закреплена на станине машине. На верхнем конце оси своим внутренним кольцом крепится подшипник колпака 2. На внешнем кольце подшипника крепится верхняя часть колпака. В нижней части колпака на его внутренней поверхности имеются выступы, которые входят в продольные шлицевые пазы 8, выполненные в патроне, насаженном на веретено. Тем самым колпак приводится во вращение от веретена синхронно с ним и имеет возможность свободного перемещения вдоль оси веретена, осуществляя раскладку пряжи на початке при намотке. Между нижним краем колпака и точкой намотки на початке расположен тормоз 12, который имеет связь с колпаком и может перемещаться в процессе намотки вдоль оси веретена.

В варианте с внешним креплением колпак 2 своей верхней частью закреплен на наружной обойме подшипника 2, внутренняя обойма которого закреплена в нижней части опорно-направляющей втулки 15. Втулка имеет осевое и одно или несколько тангенциальных нитепроводных отверстий. На верхней части опорно-направляющей втулки закреплена внутренняя обойма подшипника 16 опорного кронштейна 6. Опорно-направляющая втулка имеет возможность свободного вращения независимо от не вращающегося опорного кронштейна 17 и вращающегося колпака, а опорный кронштейн и тормоз 12 соединены между собой жесткой связью.

В обоих вариантах взаимное возвратно-поступательное перемещение колпака и тормоза относительно початка выполняется либо за счет перемещения колпака и тормоза вдоль оси початка при неподвижном веретенном брусе, либо за счет перемещения веретенного бурса в том же направлении при фиксированных в вертикальном положении колпаке и тормозе.

Кручение и наматывание пряжи в соответствии с заявляемым устройством по варианту в внутренним креплением подшипника происходят следующим образом.

Мычка 10, выходя из вытяжного прибора 11, огибает внешнюю поверхность колпака 1, его нижний край и поступает на приемный патрон 9, имеющий продольные шлицы 8. Колпак, приводимый во вращение от шлицевого патрона при помощи выступов колпака 7, имеет частоту вращения, одинаковую с веретеном. На каждом обороте пряжа, имеющая два зажима (нижний край колпака и точка намотки на патроне), подходит к тормозу. Тормоз представляет собой горку, т. е. относительно узкую пластину с пологим профилем на стороне набегающей пряжи. В каждый данный момент времени тормоз располагается приблизительно посередине отрезка пряжи в зоне торможения, что обеспечивает минимальное натяжение при максимально надежном захвате для намотки пряжи. Этот вид управления тормозом обеспечивается двумя путями. По первому (упрощенному) варианту горка располагается в некотором оптимальном положении, достаточно удаленном по горизонтали от нижнего края колпака. По второму (более сложному, но более эффективному) варианту для привода горки между мотальным механизмом и тормозном вводится дополнительный управляющий механизм, обеспечивающий необходимую корректировку положения тормоза по вертикали и по горизонтали относительно нижнего края колпака и точки намотки пряжи на початке.

Отметим также, что в понятие "управление" мы вкладываем не только соответствующее перемещение горки в пространстве, но также выбор параметров горки (высоты и длины) в зависимости от технологических характеристик вырабатываемой пряжи.

В варианте с внешним креплением подшипника пряжа по выходе из вытяжного прибора попадает в осевое отверстие 14 опорно-направляющей втулки 13 и поворачивает в радиальное отверстие 15. Сама втулка 13 имеет возможность свободного вращения под действием пряжи в подшипнике 16, установленном в невращающемся опорном кронштейне 17.

Подчеркнем еще раз, что заявляемое устройство для кручения и наматывания пряжи характеризуется весьма небольшой амплитудой натяжения, воздействующего на пряжу и определяемого относительной деформацией пряжи в зоне торможения. Это превышение натяжения пряжи в период торможения и намотки над натяжением пряжи в период кручения определяется лишь ее относительной деформацией. Последняя равна относительной разнице между длиной пряжи в верхней точке контакта с "горкой" и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Фактически этот пик натяжения не превышает 1,5 - 5% от номинала.

Учитывая небольшую величину отрезка пряжи в зоне торможения, можно с уверенностью считать, что условия кручения и намотки пряжи в этой зоне практически исключают предпосылки для обрывности в этой зоне (разумеется, при кондиционной пряже).

Для получения оптимальных характеристик пряжи возможно периодическое пропускание намотки при нескольких оборотах веретена для получения оптимального распределения крутки по длине пряжи. Эта модификация процесса возможна также при выработке фасонной пряжи. Техническая реализация этого эффекта достигается тем, что упомянутый промежуточный управляющий элемент между приводом мотального механизма и механизмом перемещения тормоза обеспечивает периодическую задержку перемещения тормоза в вертикальной плоскости относительно колпака.

Устройство предназначено для получения пряжи и подобных изделий в текстильной промышленности и содержит узел питания, например вытяжной прибор, веретено с насаженным на него патроном, колпак и тормоз. Верхняя часть колпака закреплена на подшипнике, установленном на неподвижной опоре, которая может иметь внутреннее и внешнее крепление со станиной машины. На внутренней поверхности колпака на нижней его части выполнены выступы, входящие в шлицевые пазы на внешней поверхности патрона. Для улучшения условий кручения и наматывания и соответствующего улучшения качества получаемой пряжи, расширения ее ассортиментных возможностей и повышения производительности устройства тормоз представляет собой горку с пологим передним склоном, расположенную в зоне между краем колпака и точкой намотки пряжи на початок. Тормоз может иметь регулировку в горизонтальной и вертикальной плоскости относительно края колпака. Колпак с подшипником имеют возможность быстрого разъединения с опорной осью при ликвидации обрыва или при съеме, что обеспечивается, например, магнитным фиксатором. При внешнем креплении подшипника, на котором вращается колпак, верхняя часть колпака закреплена на наружной обойме подшипника, внутренняя обойма которого укреплена в нижней части опорно-направляющей втулки, имеющей возможность свободного вращения независимо от невращающегося опорного кронштейна и вращающегося колпака. На верхней части втулки закреплена внутренняя обойма подшипника опорного кронштейна, связанного жесткой связью с тормозом. При кручении пряжи ее участок от нижней поверхности колпака до приемного патрона периодически контактирует с тормозом, отстает, проскальзывая относительно веретена и наматываясь на патрон при каждом обороте баллона пряжи. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для кручения и наматывания пряжи, содержащее раскладывающее средство в виде вращающегося колпака, связанного с веретеном, и тормоз, расположенный между нижним краем колпака и веретеном, частота вращения которого равна частоте вращения колпака, отличающееся тем, что тормоз представляет собой элемент в виде горки с возможностью регулировки ее высоты и длины и перемещения по радиусу в зависимости от текучего диаметра намотки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя часть колпака, охватывающего верхнюю часть веретена, закреплена на подшипнике, установленном соосно с веретеном, при этом на внутренней поверхности колпака в нижней его части имеются выступы, входящие в шлицевые пазы на внешней поверхности патрона, насаженного на веретено, для обеспечения синхронного с веретеном вращения колпака, а также для свободного возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении относительно патрона для раскладки пряжи. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что подшипник, на котором вращается колпак, установлен на невращающейся оси, проходящей через осевое отверстие полого веретена, причем подшипник закреплен на верхнем конце этой оси, а нижний конец оси закреплен на станине машины, при этом колпак с подшипником имеют возможность быстрого разъединения с опорной осью при ликвидации обрыва или при съеме, например, посредством магнитного фиксатора. 4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что верхняя часть колпака закреплена на наружной обойме подшипника, внутренняя обойма которого закреплена в нижней части опорно-направляющей втулки, имеющей осевое и одно или несколько тангенциальных нитепроводных отверстий, причем на верхней части опорно-направляющей втулки закреплена внутренняя обойма подшипника опорного кронштейна, при этом опорно-направляющая втулка имеет возможность свободного вращения независимо от невращающегося опорного кронштейна и вращающегося колпака, а опорный кронштейн и тормоз соединен между собой жесткой связью. 5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что взаимное возвратно-поступательное перемещение колпака и тормоза относительно початка выполнено либо за счет перемещающихся вдоль оси веретена колпака и тормоза при неподвижном веретенном брусе, либо за счет подвижного веретенного бруса при неподвижных колпаке и тормозе.