УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО КРУЧЕНИЯ И НАМАТЫВАНИЯ ПРЯЖИ Российский патент 2016 года по МПК D01H1/06 

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

Известно устройство для получения пряжи способом раздельного кручения и наматывания [1], содержащее раскладывающее средство в виде вращающегося колпака, связанного с веретеном, и тормоз в виде горки с возможностью перемещения в радиальном направлении. Тормоз расположен между нижним краем колпака и веретеном. Частота вращения веретена и частота вращения колпака равны.

Предлагается новое устройство, отличающееся от известного прототипа более совершенными техническими характеристиками.

На фиг. 1 показан один из вариантов предлагаемого устройства. 1 - нить, выходящая из вытяжного прибора и образующая баллон; 2 - верхняя часть колпака; 3 - подшипник; 4 - опорная неподвижная ось; 5 - веретено; 6 - патрон; 7 - внутренние подпружиненные выступы колпака, скользящие по шлицам патрона; 8 - нижняя часть колпака; 9 - початок; 10 - тормоз в виде горки; 11 - устройство для перемещения горки в вертикальном и горизонтальном направлениях.

На фиг. 2 показано соединение верхней части опорной оси со съемным подшипником.

4 - опорная неподвижная ось; 12 - короткий вал с подшипником.

На фиг. 3 показан вариант устройства с безбаллонной насадкой.

13 - зубцы безбаллонной насадки; 14 - массивное кольцо.

Для стабильного протекания технологического процесса важно соблюдать оптимальные условия кручения и наматывания, которые должны обеспечиваться соответствующим расположением горки в вертикальном и горизонтальном направлении в каждый момент времени. Без этого условия процесс кручения и наматывания выходит из-под контроля, происходит дестабилизация процесса и обрыв нити. В известном устройстве [1] это условие не обеспечивается, поскольку в процессе кручения и наматывания параметры этой зоны (см. фиг. 1) непрерывно изменяются.

Предлагается устройство, в котором горка 10 (см. фиг. 1) выполнена подпружиненной и имеет возможность свободного перемещения в вертикальном направлении. Это позволяет избавиться от лавинообразного накопления нити в зоне намотки и стабилизировать технологический процесс. Движение горки в горизонтальном направлении происходит таким образом, что выполняется равенство длин нити от края колпака до горки с одной стороны и от горки до точки наматывания на початок с другой стороны. Важно, что это равенство выполняется постоянно на всех стадиях формирования початка. Для обеспечения надежного контакта нити с поверхностью горки, она выполнена подпружиненной, что создает условия для стабильного протекания технологического процесса.

Перемещение горки в вертикальном направлении происходит таким образом, что натяжение нити в процессе намотки каждого слоя и прослойка остается постоянно.

Одним из условий стабильного протекания прядильного цикла на машине является возможность быстрого и удобного съема наработанных початков. С этой целью предлагается установка раскладывающего колпака на верхнюю часть неподвижной оси. Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что соединение колпака с неподвижной осью выполнено за счет того, что короткий вал 12 (см. фиг. 2), проходящий через внутреннее кольцо подшипника 3 (см. фиг. 2) заканчивается внутренней выемкой 15 (см. фиг. 2), которая насаживается на верхний конец неподвижной опорной оси 4 (см. фиг. 2). Крепление колпака на неподвижной оси обеспечивается за счет магнитного прижима.

Для того чтобы обеспечить максимальную частоту вращения веретен, необходимо минимизировать массу колпака 16. Это достигается за счет того, что колпак выполнен в виде двух конусных поверхностей. Верхняя коническая поверхность 2 (см. фиг. 1) имеет малую конусность и параллельна конусной поверхности патрона, при этом сам конус выполнен в виде «беличьей» клетки. Нижняя часть колпака 8 (см. фиг. 1) выполнена в виде «юбки» и параллельна верхнему конусу початка.

Для обеспечения точной синхронизации вращения веретена и колпака использовано скользящее шлицевое соединение между вертикальными впадинами патрона 6 и выступами 7 (см. фиг. 1) на внутренней поверхности верхнего конуса колпака. При этом для стабилизации контакта между выступами и впадинами предлагается выступы выполнить подпружиненными.

С целью существенного повышения производительности устройства за счет увеличения частоты вращения веретен с колпачным устройством в предлагаемом устройстве использован принцип гироскопа. Это достигается за счет того, что нижняя (широкая) часть нижнего конуса колпака 8 выполнена в виде массивного кольца 14. При этом неподвижная опорная ось предлагаемого устройства 4 (фиг. 1) может быть выполнена достаточно тонкой (порядка 3 мм). Это позволяет уменьшить диаметры веретена и колпака, что заметно увеличивает массу полного початка. Гироскопический эффект, наступающий при частотах выше 55×10³ мин^-1 и диаметре опорной оси 4 порядка 5-6 мм, практически снимает осевую нагрузку с опорной оси и обеспечивает высокую производительность устройства.

С целью стабилизации процесса прядения и снижения обрывности верхняя внешняя часть колпака имеет зубцы 13 (см. фиг. 3), обеспечивающие захват мычки и уменьшение баллона.

Предлагаемое устройство реализуется следующим образом (см. фиг. 1).

Мычка 1, выходя из вытяжного прибора, огибает внешнюю поверхность колпака 16, его нижний край и поступает на приемный патрон 6, имеющий продольные шлицы. Патрон установлен на полом веретене 5. Через центральное отверстие веретена проходит опорная неподвижная ось 4. На верхнюю часть оси 4 надет короткий вал 12 с подшипником 3. На внешнюю 4 часть подшипника 3 насажена верхняя часть колпака 2. Колпак 16 приводится во вращение при помощи подпружиненных выступов 7, которые скользят по шлицам внешней поверхности патрона 6. Таким образом, частоты вращения патрона и колпака равны. На каждом обороте пряжа, имеющая два зажима (нижний край колпака и точка намотки на патроне), подходит к тормозному устройству в виде горки. Горка представляет собой пластинку клинообразной формы. В каждый данный момент времени эта пластинка установлена перпендикулярно направлению нити в зоне намотки, причем пологая сторона клина расположена в сторону нити. В каждый момент времени горка изменяет свое положение в вертикальном и горизонтальном направлении таким образом, чтобы набегающая и сбегающая ветви нити были по длине равны, а натяжение было бы достаточным для намотки нити путем торможения.

При подходе нити к горке она тормозится, и вся поступающая нить наматывается на початок. При этом натяжение нити постепенно возрастает, и нить сдвигается вверх по пологой части горки, приближаясь к ее вершине. Затем нить проскакивает вершину, период намотки заканчивается, и нить вместе с нижним краем колпака крутится, постепенно приближаясь к пологой части горки. Затем цикл повторяется.

Для того чтобы объем наработанных початков происходил удобно, подшипник с колпаком закреплены на коротком валу 12 (см. фиг. 2), который надевается на верхнюю часть опорной оси 4. Крепление этих деталей может быть выполнено при помощи магнита.

Для стабилизации работы устройства в нем может быть использован безбаллонный принцип (см. фиг. 3). Это обеспечивается за счет установки зубцов 13 в верхней части колпака 2 (см. фиг. 3). При этом нить обвивает колпак, а ее натяжение значительно уменьшается. Одновременно обеспечивается дополнительное важное преимущество: практически исключается лавинообразный рост баллона при неправильной установке горки по высоте. Если высота горки мала, то возникает лавинообразный рост баллона, постоянное «проскакивание» нити через горку с отсутствием торможения. Процесс быстро нарушается. При использовании зубцов 13 это явление практически исключено, и процесс приобретает необходимую стабильность.

Использование: в текстильной промышленности для получения главным образом пряжи и т.п. изделий. Сущность: устройство реализуется следующим образом: узел питания, например вытяжной прибор, подает мычку в зону кручения, где она скручивается в пряжу, огибает наружную поверхность колпака, вращающегося совместно с веретеном, и поступает на приемный патрон. Участок пряжи от нижней поверхности колпака до приемного патрона периодически контактирует с тормозным устройством, "проскальзывая" от веретена, наматываясь при каждом обороте баллона пряжи. Тормозное устройство представляет собой «горку» с пологим передним склоном, расположенную в зоне между краем колпака и точкой намотки пряжи перпендикулярно направлению пряжи. Горка перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях, обеспечивая оптимальные условия кручения и наматывания. Синхронизация вращения веретена и колпака осуществляется за счет шлицевого соединения. Высокая производительность устройства обеспечивается за счет гироскопического эффекта, снижающего боковую нагрузку на опорную ось. Стабилизация технологического процесса обеспечивается за счет установки в верхней части колпака зубцов для безбалонного прядения. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для кручения и наматывания пряжи, содержащее раскладывающее средство в виде вращающегося колпака, связанного с веретеном, и тормоз в виде горки, с возможностью перемещения в радиальном направлении, расположенный между нижним краем колпака и веретеном, частота вращения которого и частота вращения колпака равны, отличающееся тем, что с целью стабилизации контакта горки с нитью горка выполнена подпружиненной.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для обеспечения оптимальных условий намотки тормозная горка имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях таким образом, чтобы длина нити от края колпака до вершины горки и от вершины горки до точки намотки были равны.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединение колпака с неподвижной осью выполнено за счет того, что короткий вал, проходящий через внутреннее кольцо подшипника, заканчивается колпачком, одеваемым на верхний конец неподвижной опорной оси.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью снижения массы вращающегося колпака его верхняя часть может быть выполнена в виде «беличьей» клетки, к которой в нижней части примыкает сплошная коническая часть, угол наклона которой равен углу наклона верхнего конуса початка.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит выступы на внутренней части колпака, входящие в продольные шлицы патрона, причем эти выступы выполнены подпружиненными.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью стабилизации процесса прядения и снижения обрывности верхняя часть колпака может иметь зубцы, обеспечивающие захват мычки и уменьшение баллона.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью стабилизации системы на высоких частотах вращения веретена нижняя часть колпака выполнена в виде массивного кольца.