СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЫТЯЖНЫМ АППАРАТОМ ТЕКСТИЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2007 года по МПК D01H1/22 D01H5/22 

Предлагаемое изобретение касается области текстильных машин, в частности вытяжных машин и ровничных машин, и объектом этого изобретения является способ управления вытяжным аппаратом текстильной машины. Объектом предлагаемого изобретения также является устройство, предназначенное для осуществления этого способа.

В настоящее время вытяжные аппараты текстильных машин, таких как машины типа gills à chaînes, intersecting à vis, gills soleil или gills à hérisson, a также ровничных машин, таких как ровничные машины с ремешком вытяжного аппарата и ровничные машины со штырями, обычно образованы системой, состоящей из двух металлических рифленых цилиндров, называемых вытяжными цилиндрами, к которым с некоторым усилием прижимается цилиндр, покрытый эластичной обшивкой и называемый цилиндром давления.

Вытяжной цилиндр, который располагается в непосредственной близости от зоны контроля волокон, имеет диаметр меньший, чем диаметр соседнего с ним вытяжного цилиндра, для того, чтобы сократить до минимума расстояние, отделяющее вытяжной аппарат от зоны контроля волокон. Каждый вытяжной цилиндр имеет на одном своем конце шестерню, посредством которой этот цилиндр приводится во вращательное движение.

Такой вытяжной аппарат, реализация которого уже давно известна, представлен, например, в патентном документе FR-A-1456485, в соответствии с которым шестерни каждого вытяжного цилиндра связаны между собой при помощи промежуточной шестерни.

Существуют также способы реализации, в соответствии с которыми одна из упомянутых шестерен представляет собой колоколообразную шестерню, внутри которой в зубчатом зацеплении с ней находится другая шестерня.

В то же время более поздние варианты реализации предусматривают установку смазываемого картера, содержащего промежуточный вал с двумя шестернями для того, чтобы соединить шестерни двух вытяжных цилиндров.

Такое техническое решение обладает преимуществом обеспечения возможности получения более высоких скоростей вращения вытяжных цилиндров и, следовательно, повышением производительности текстильных машин. Однако это техническое решение имеет и существенный недостаток, который заключается в том, что оно является достаточно дорогостоящим, требует тщательной герметизации и вызывает значительное нагревание находящихся в движении элементов.

Кроме того, в известных устройствах приведения вытяжных цилиндров во вращательное движение стремятся придать каждому из этих вытяжных цилиндров одну и ту же периферийную скорость таким образом, чтобы цилиндр давления, который входит в контакт с обоими вытяжными цилиндрами, также имел ту же самую периферийную скорость. Однако этого трудно в точности добиться на практике, поскольку имеет место некоторая не поддающаяся контролю деформация эластичного материала, покрывающего цилиндр давления. Таким образом, например, весьма малые и неустранимые, с учетом точности механической обработки и приемлемых механических допусков, различия диаметров вытяжного цилиндра порождают весьма малые различия периферийной скорости одного вытяжного цилиндра по отношению к другому.

Эластичный материал обшивки цилиндра давления обязательно должен компенсировать, вследствие своей деформации, эти небольшие различия в скорости, что влечет за собой нагревание находящихся в движении элементов, причем связанная с этим пульсация может вызывать дефекты равномерности на ленте или пряди, производимой данной текстильной машиной, преждевременный износ обшивки цилиндров давления, перегрузку шестерен управления смазываемого картера, вызывающую их преждевременный износ, нагревание и повышение акустического шума в процессе функционирования, а также нагревание смазывающей жидкости и быстрый износ уплотнительных прокладок герметизации, следствием чего могут оказаться утечки масла или смазочной жидкости.

Кроме того, в настоящее время операция замены изношенного или деформированного вытяжного цилиндра требует демонтажа смазываемого картера, что представляет собой длительный и дорогостоящий процесс.

Цель данного изобретения заключается в том, чтобы устранить отмеченные выше недостатки и предложить новый способ управления вытяжным аппаратом текстильной машины и устройство, предназначенное для осуществления этого способа и позволяющее обеспечить снижение стоимости изготовления, а также быстрый демонтаж и повторный монтаж вытяжных цилиндров.

Для достижения этой цели способ управления вытяжным аппаратом текстильной машины, имеющей в своем составе два вытяжных цилиндра и цилиндр давления, который прижимается к обоим вытяжным цилиндрам, а также, в случае необходимости, плющильный цилиндр, взаимодействующий с цилиндром давления, отличается тем, что этот способ состоит, главным образом, в приведении во вращательное движение без скольжения одного из вытяжных цилиндров и в приведении во вращательное движение другого вытяжного цилиндра при помощи трения.

Объектом предлагаемого изобретения также является устройство, предназначенное для осуществления описанного выше способа, выполненное в виде вытяжного аппарата, имеющего в своем составе два вытяжных цилиндра и цилиндр давления, который прижимается к обоим этим вытяжным цилиндрам, а также, в случае необходимости, плющильный цилиндр, взаимодействующий с цилиндром давления, отличающееся тем, что один из вытяжных цилиндров приводится во вращательное движение при помощи зубчатого ремня, входящего в зацепление с шестерней, жестко связанной с этим первым вытяжным цилиндром, а другой вытяжной цилиндр приводится во вращательное движение при помощи фрикционного устройства.

Предлагаемое изобретение будет лучше понято из приведенного ниже описания предпочтительных способов его реализации, используемых в качестве не являющихся ограничительными примеров со ссылками на чертежи, на которых:

- фиг.1-3 - виды сверху, демонстрирующие три варианта реализации вытяжного аппарата в соответствии с предлагаемым изобретением;

- фиг.4 - вид сбоку вытяжного аппарата в соответствии с предлагаемым изобретением;

- фиг.5 - вид процесса монтажа вытяжного цилиндра в соответствии с предлагаемым изобретением.

В соответствии с предлагаемым изобретением и как это показано на фиг.1-5 способ управления вытяжным аппаратом текстильной машины, имеющим в своем составе два вытяжных цилиндра 1 и 2, смонтированных на подшипниках 6, и цилиндр давления 3, который прижимается к обоим вытяжным цилиндрам 1 и 2, а также, в случае необходимости, плющильный цилиндр 16, взаимодействующий с цилиндром давления 18, состоит, главным образом, в приведении во вращательное движение без скольжения одного из вытяжных цилиндров 1 и в приведении во вращательное движение другого вытяжного цилиндра 2 при помощи трения.

Этот способ может быть осуществлен при помощи устройства, выполненного в форме вытяжного аппарата, имеющего в своем составе два вытяжных цилиндра 1 и 2, смонтированных на подшипниках 6, и цилиндр давления 3, снабженный эластичным покрытием, который прижимается к обоим вытяжным цилиндрам 1 и 2, а также, в случае необходимости, плющильный цилиндр 16, взаимодействующий с цилиндром давления 18.

Первый вытяжной цилиндр 1 представляет диаметр меньший, чем диаметр второго вытяжного цилиндра 2, для того чтобы расстояние, отделяющее зону контроля 4 волокон от линии сжатия этих волокон, образованной зоной контакта цилиндра давления 3 с вытяжным цилиндром 1, было возможно меньшим. Вытяжные цилиндры 1 и 2 выполнены рифлеными спиральным образом и смонтированы на поверхностях качения 5 (см. фиг.5) внутри подшипников 6, жестко связанных со станиной данной машины.

Первый вытяжной цилиндр 1 представляет на одном из своих концов зубчатую шестерню 7, приводимую во вращательное движение посредством зубчатого ремня 8, который сам, в свою очередь, приводится в движение при помощи зубчатой шестерни 9, приводимой во вращательное движение при помощи двигателя 10 посредством некоторой кинематической цепи (не показана).

В соответствии с предлагаемым изобретением один из вытяжных цилиндров 1 приводится во вращательное движение при помощи зубчатого приводного ремня 8, входящего в зацепление с шестерней 7, жестко связанной с этим первым вытяжным цилиндром 1, а другой вытяжной цилиндр 2 приводится во вращательное движение при помощи некоторого фрикционного устройства.

В соответствии с первым способом реализации предлагаемого изобретения и как это показано на фиг.1, 2 и 4 фрикционное устройство выполнено в виде не являющегося зубчатым приводного ремня 12, приводящего во вращательное движение гладкий шкив 11, жестко связанный со вторым вытяжным цилиндром 2. Таким образом, поскольку приведение во вращательное движение реализовано путем взаимодействия приводного ремня 12 с гладким шкивом 11 и не является вполне совершенным, допускаются небольшие скольжения этого приводного ремня по отношению к гладкому шкиву, которые поглощаются этим приводным ремнем 12, а не обшивкой цилиндра давления 3. Размерные параметры и характеристики приводного ремня 12 и гладкого шкива 11 определяются таким образом, чтобы один или несколько вытяжных цилиндров 2 приводились во вращательное движение практически позитивно, то есть таким образом, чтобы при появлении некоторого различия в периферийной скорости одного из вытяжных цилиндров 1 по отношению к другому вытяжному цилиндру 2 или по отношению к цилиндру давления 3 именно сам этот приводной ремень 12 скользил по своему шкиву 11 и поглощал различия в скорости вместо эластичной обшивки цилиндра давления 3.

Второй вытяжной цилиндр 2 представляет на одном из своих концов предпочтительно гладкий шкив 11 с выпуклым ободом, приводимый во вращательное движение посредством приводного ремня, предпочтительно плоского приводного ремня 12, который сам, в свою очередь, приводится в движение при помощи промежуточного шкива 13, установленного на промежуточной оси 14. На этой же промежуточной оси 14 смонтирована промежуточная зубчатая шестерня 15, приводимая во вращательное движение при помощи зубчатого приводного ремня 8.

Таким образом, двигатель 10 позитивно приводит во вращательное движение без возможного скольжения первый вытяжной цилиндр 1, тогда как второй вытяжной цилиндр 2 приводится во вращательное движение при помощи фрикционного устройства, которое образовано гладкими шкивами 11 и 13 и приводным ремнем 12.

Упомянутое фрикционное устройство действует в том случае, когда возникает тенденция к появлению небольшого различия периферийных скоростей между цилиндром давления 3 и вторым вытяжным цилиндром 2, позволяя приводному ремню 12 скользить на одном из гладких шкивов 11 или 13. Из сказанного выше следует, что этот приводной ремень 12 поглощает энергию скольжения, возникающую вследствие небольших различий в периферийной скорости движения одного органа по отношению к другому, причем в этом случае покрытие цилиндра давления 3 остается сохраненным в его первозданном виде.

На фиг.4 представлен схематический вид сбоку вытяжного аппарата в соответствии с предлагаемым изобретением.

Натяжение приводного ремня 12 поддается регулировке путем изменения расстояния между осями гладких шкивов 11 и 13. Для этого гладкий шкив 13 жестко связан с осью 14, установленной на поверхности качения внутри подшипника 20, шарнирно закрепленного по отношению к оси шарнирного соединения 21. Таким образом, шарнирно присоединенный подшипник 20 имеет возможность качаться относительно оси шарнирного соединения 21 и перемещаться по отношению к станине данной текстильной машины таким образом, чтобы изменять расстояние между осями гладкого шкива 13 и гладкого шкива 11. Средство блокировки 22, которое представляет собой совокупность винта и гайки, позволяет подшипнику 20 сохранять устойчивое положение по отношению к станине данной текстильной машины.

Натяжение зубчатого приводного ремня 8 также может быть отрегулировано посредством натяжного устройства 23, положение которого может быть изменено по отношению к станине данной текстильной машины. Для того, чтобы обеспечить корректное функционирование упомянутого фрикционного устройства, начинают с процесса регулировки натяжения приводного ремня 12, после чего регулируют натяжение зубчатого приводного ремня 8.

В соответствии с другим вариантом реализации предлагаемого изобретения, не представленным на чертежах, приводной ремень 12 также может быть непосредственно приведен в движение при помощи плющильного цилиндра 16, причем промежуточный шкив 13 смонтирован на оси данного устройства и натяжение приводного ремня 12 обеспечивается посредством натяжного ролика, располагающегося на рабочей траектории ремня. В таком способе реализации подшипник 20, шарнирное соединение 21 и средство блокировки 22 могут быть исключены.

В соответствии с еще одним вариантом реализации предлагаемого изобретения фрикционное устройство может быть образовано механическим контактом между цилиндром давления 3 и вытяжными цилиндрами 1 и 2 (см. фиг.3).

В этом случае первый вытяжной цилиндр 1 приводится во вращательное движение без скольжения посредством зубчатого ремня 8 и зубчатой шестерни 7, жестко связанной с этим вытяжным цилиндром 1. Зубчатый ремень 8 взаимодействует с зубчатой шестерней 9, как об этом уже было сказано выше. Первый вытяжной цилиндр 1 передает при помощи поверхностного контакта свое вращательное движение цилиндру давления 3. Этот цилиндр давления при этом передает вращательное движение также при помощи поверхностного контакта на второй вытяжной цилиндр 2. Таким образом, этот второй вытяжной цилиндр 2 приобретает ту же периферийную скорость, которую имеет цилиндр давления 3.

В соответствии с другой характеристикой предлагаемого изобретения и как это схематически представлено на фиг.5, по меньшей мере, один из цилиндров, образующих вытяжной аппарат, установлен в подшипниках 6 со съемными крышками для того, чтобы облегчить демонтаж и повторный монтаж данного цилиндра.

Для достижения этой цели и в соответствии с другой характеристикой предлагаемого изобретения каждый подшипник 6 состоит из опоры 24а, жестко связанной со станиной данной текстильной машины, и съемной крышки 24b. Эта опора 24а и съемная крышка 24b представляют, каждая, полуцилиндрическую опорную поверхность качения, отрегулированную по наружному диаметру подшипника 5. Таким образом, становится возможным быстро и без всяких затруднений демонтировать и заново монтировать вытяжные цилиндры 1 и 2 в том случае, когда они изношены или деформированы, без перемещения этих цилиндров в осевом направлении.

Действительно, на существующем уровне техники в данной области, поскольку подразумевается наличие смазываемых картеров, необходимо извлекать в осевом направлении вытяжные цилиндры из их подшипников после демонтажа смазываемых картеров. Эта операция, являющаяся продолжительной и трудоемкой, необходима в том случае, когда вытяжные цилиндры изношены или повреждены, в частности изогнуты.

Когда съемная крышка 24b отсоединена от своей опоры 24а, становится возможным извлечение в радиальном направлении вытяжного цилиндра 1 или 2 вместе с соответствующими подшипниками 5. При этом операция замены вытяжных цилиндров оказывается облегченной, и время вынужденной остановки данной текстильной машины сокращается.

В соответствии с еще одной характеристикой предлагаемого изобретения в том случае, когда данная текстильная машина оборудована плющильным цилиндром 16, взаимодействующим с цилиндром давления 18, зубчатый ремень 8 дополнительно входит в зацепление с зубчатой шестерней 17, установленной на конце плющильного цилиндра 16. Такой плющильный цилиндр 16, который выполнен рифленым спирально, установлен на поверхности качения внутри подшипников, закрепленных на станине данной текстильной машины таким же образом, как и вытяжные цилиндры 1 и 2. Цилиндр давления 18, который прижимается к плющильному цилиндру 16, получает ту же периферийную скорость, которую имеет сам этот плющильный цилиндр 16.

В функции качества текстильного материала, который должна вырабатывать данная машина, необходимо предусмотреть регулировку величины периферийной скорости этого плющильного цилиндра 16 по отношению к периферийной скорости вытяжного аппарата. Действительно, в некоторых случаях текстильный материал должен быть более или менее натянутым и даже иногда совсем не натянутым в пространстве между вытяжным аппаратом и плющильным цилиндром.

Таким образом, натяжение, то есть отношение периферийной скорости плющильного цилиндра к периферийной скорости вытяжного аппарата, может быть изменено путем смены зубчатой шестерни 17. Точность этой регулировки зависит от числа зубьев этой шестерни 17.

В соответствии с еще одной характеристикой предлагаемого изобретения и как это схематически показано на фиг.2, в том случае, когда данная текстильная машина оборудована плющильным цилиндром 16, взаимодействующим с цилиндром давления 18, этот плющильный цилиндр 16 может приводиться во вращательное движение при помощи трения путем размещения на одном из его концов гладкого шкива 19, приводимого во вращательное движение при помощи приводного ремня 12. В этом случае натяжение, то есть отношение периферийной скорости плющильного цилиндра 16 к периферийной скорости вытяжного аппарата, также может быть изменено путем смены этого гладкого шкива 19. Точность этой регулировки является более высокой, поскольку она зависит от диаметра гладкого шкива 19 и не зависит от целого числа зубьев.

В соответствии с еще одной характеристикой предлагаемого изобретения, не проиллюстрированной на чертежах, в том случае, когда данная текстильная машина не содержит плющильного цилиндра, зубчатый ремень 8 взаимодействует с зубчатой шестерней 17, смонтированной свободной по вращательному движению в подшипнике на станине данной машины в положении со смещением центра по отношению к прямой, связывающей оси гладких шкивов 11 и 13. Таким образом, зубчатый ремень 8 вынужден проходить по изогнутой траектории, идентичной той траектории, которой он будет следовать, если данная текстильная машина будет оборудована плющильным цилиндром.

Благодаря использованию предлагаемого изобретения имеется возможность реализовать новую конструкцию вытяжного аппарата, менее дорогостоящую в изготовлении, чем существующие в настоящее время вытяжные аппараты. Кроме того, такой вытяжной аппарат больше не требует технического обслуживания и больше не является источником утечек смазывающей жидкости. И еще, в данном случае становится возможным свободно выбирать диаметры шкивов и цилиндров таким образом, чтобы точно адаптировать их к желаемой величине периферийной скорости без зависимости от соотношения числа зубьев. И наконец, обшивки цилиндров давления обустроены и упомянутый вытяжной аппарат больше не порождает пульсаций этих обшивок, которые иногда бывают причиной текстильных дефектов на изготавливаемых лентах или прядях. Кроме того, установлено, что находящиеся в движении органы вытяжного аппарата в соответствии с предлагаемым изобретением достигают, таким образом, в процессе их функционирования максимальной температуры, значительно более низкой, чем температура устройств подобного рода, известных из существующего уровня техники в данной области.

Время осуществления операции по замене поврежденных вытяжных цилиндров оказывается уменьшенным, что влечет за собой повышение производительности данной текстильной машины. Кроме того, такой вытяжной аппарат позволяет повысить скорость производства и, следовательно, эксплуатационные характеристики данной текстильной машины.

Разумеется, предлагаемое изобретение не ограничивается описанными выше и представленными схематически на приведенных чертежах способами его реализации. При этом остаются возможности различных его модификаций, в частности, с точки зрения конструкции различных элементов предлагаемого устройства или в результате эквивалентной технической замены этих элементов без выхода за рамки области правовой защиты данного изобретения.

Способ и устройство управления вытяжным аппаратом могут быть использованы на текстильной машине и позволяют снизить стоимость изготовления и осуществлять быстрый демонтаж вытяжных цилиндров и их повторный монтаж. Согласно способу управления вытяжным аппаратом текстильной машины, имеющим два установленных в подшипниках вытяжных цилиндра, прижатый к ним цилиндр давления и, при необходимости, плющильный цилиндр, взаимодействующий с цилиндром давления, приводят во вращение без скольжения один из вытяжных цилиндров, а другой вытяжной цилиндр вращают при помощи фрикционного устройства, содержащего гладкий приводной ремень и гладкий шкив. Один из вытяжных цилиндров устройства для осуществления способа приводится во вращение с помощью зубчатого приводного ремня, входящего в зацепление с шестерней, жестко связанной с этим первым вытяжным цилиндром. Другой вытяжной цилиндр вращается с помощью фрикционного устройства, содержащего гладкий приводной ремень, приводящий во вращательное движение гладкий шкив, жестко связанный со вторым вытяжным цилиндром. При использовании на машине плющильного цилиндра, взаимодействующего с цилиндром давления, гладкий приводной ремень приводится в движение непосредственно при помощи плющильного цилиндра, при этом промежуточный шкив установлен на оси этого плющильного цилиндра и натяжение гладкого приводного ремня обеспечивается при помощи натяжного ролика, располагающегося на траектории прохождения приводного ремня. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ управления вытяжным аппаратом текстильной машины, имеющей два вытяжных цилиндра (1 и 2), установленных в подшипниках (6), и цилиндр давления (3), который прижимается к обоим вытяжным цилиндрам (1 и 2), а также, в случае необходимости, плющильный цилиндр (16), взаимодействующий с цилиндром давления (18), отличающийся тем, что способ состоит главным образом в приведении во вращательное движение без скольжения одного из вытяжных цилиндров (1) и в приведении во вращательное движение другого вытяжного цилиндра (2) при помощи фрикционного устройства, содержащего гладкий приводной ремень и гладкий шкив.2. Устройство, предназначенное для осуществления способа по п.1, выполненное в виде вытяжного аппарата, имеющего два вытяжных цилиндра (1 и 2), установленных в подшипниках (6), и цилиндр давления (3), который прижимается к обоим вытяжным цилиндрам (1 и 2), а также, в случае необходимости, плющильный цилиндр (16), взаимодействующий с цилиндром давления (18), отличающееся тем, что один из вытяжных цилиндров (1) приводится во вращательное движение при помощи зубчатого приводного ремня (8), входящего в зацепление с шестерней (7), жестко связанной с этим первым вытяжным цилиндром (1), а другой вытяжной цилиндр (2) приводится во вращательное движение при помощи фрикционного устройства, содержащего гладкий приводной ремень (12), приводящий во вращательное движение гладкий шкив (11), жестко связанный со вторым вытяжным цилиндром (2).3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что второй вытяжной цилиндр (2) содержит на одном из своих концов предпочтительно гладкий шкив (11), имеющий выпуклый обод и приводимый во вращательное движение посредством гладкого приводного ремня, предпочтительно плоского приводного ремня (12), который сам приводится в движение при помощи промежуточного шкива (13), установленного на промежуточной оси (14).4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на промежуточной оси (14) также установлена зубчатая промежуточная шестерня (15), приводимая во вращательное движение при помощи зубчатого ремня (8).5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что гладкий шкив (13) жестко связан с осью (14), установленной на дорожке качения внутри подшипника (20), шарнирно закрепленного вокруг оси шарнирного соединения (21).6. Устройство по любому из пп.2-4, отличающееся тем, что натяжение зубчатого приводного ремня (8) поддается регулировке посредством натяжного устройства (23), положение которого может быть изменено по отношению к станине текстильной машины.7. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что в том случае, когда текстильная машина оборудована плющильным цилиндром (16), взаимодействующим с цилиндром давления (18), гладкий приводной ремень (12) приводится в движение непосредственно при помощи плющильного цилиндра (16), причем промежуточный шкив (13) установлен на оси этого плющильного цилиндра и натяжение гладкого приводного ремня (12) обеспечивается при помощи натяжного ролика, располагающегося на траектории прохождения приводного ремня.8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере один из цилиндров, образующих вытяжной аппарат, установлен в подшипниках (6) со съемными крышками.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что каждый подшипник (6) содержит опору (24а), жестко связанную со станиной машины, и съемную крышку (24b).10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в том случае, когда текстильная машина оборудована плющильным цилиндром (16), взаимодействующим с цилиндром давления (18), зубчатый ремень (8) дополнительно входит в зацепление с зубчатой шестерней (17), установленной на конце плющильного цилиндра (16).11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в том случае, когда текстильная машина оборудована плющильным цилиндром (16), взаимодействующим с цилиндром давления (18), плющильный цилиндр (16) приводится в движение при помощи трения путем размещения на одном из его концов гладкого шкива (19), приводимого во вращательное движение при помощи гладкого приводного ремня (12).12. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в том случае, когда текстильная машина не имеет в своем составе плющильного цилиндра, зубчатый ремень (8) взаимодействует с зубчатой шестерней (17), установленной с возможностью свободного вращения в подшипнике на станине этой машины в положении со смещенным центром по отношению к прямой, связывающей оси гладких шкивов (11 и 13).