УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛИРОВАНИЯ ДИАМЕТРА БАЛЛОНА НИТИ Российский патент 2019 года по МПК D02G3/28 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для контролирования диаметра баллона нити, с помощью которого обеспечивают возможность непосредственного контролирования диаметра баллона нити посредством использования датчиков положения на крутильных машинах, на которых осуществляют однопроцессное кручение, и, таким образом, для уменьшения потребления энергии.

Предшествующий уровень техники

Первый этап, осуществляемый при изготовлении кордной ткани, заключается в скручивании нитей, подлежащих использованию в структуре кордной ткани. Было установлено, что эффект образования баллона нити, происходящего во время этого процесса кручения, вызывает большее потребление энергии, чем требуется.

На современных крутильных машинах, на которых осуществляют однопроцессное кручение, выполняют процесс скручивания одной наружной нити и одной внутренней нити на регуляторе. Трощение - это процесс обеспечения большей эластичности двух кордных нитей. Крученые нити (кордные нити), подвергнутые сложению в два или большее количество слоев, располагают внутри автошин и этим обеспечивают эластичность автошины. При осуществлении этого процесса внутреннюю нить подают к регулятору из приспособления, называемого «кружкой». Наружную нить подают с катушечной рамки. Нить, подаваемую с катушечной рамки, вводят в регулятор с нитью, подаваемой из кружки, а скручиваемые нити накручивают одну поверх другой, затем продукт наматывают на мотальный цилиндр. До подачи наружной нити к регулятору, ее вводят в шпиндель-мотор, а нить, выходящую наружу из диска, расположенного на шпинделе-моторе, направляют между кружкой и листом, ограничивающим положение посредством планки для кручения нити. Между кружкой и листом образуется баллон. Контролирование диаметра баллона нити не практикуется. Баллон образуется в зависимости от скорости, применяемой на машине, и от линейной плотности продукта, и на его поддержание затрачивается большая часть потребляемой энергии. Потребление энергии увеличивается с увеличением линейной плотности нити. Увеличение скорости и линейной плотности нити, вызываемые центробежными силами, приводят к пропорциональному увеличению потребления энергии. В то же время, так как подачу наружной нити осуществляют только посредством регулирования торможения движения наружной нити, то не могут быть предприняты меры предосторожности против обрыва или изменения натяжения нити.

В немецком патенте № DE4220824, применение которого оказало известное влияние на уровень техники в данной области, раскрыт крутильный механизм для пневмопрядения нити из пучка волокон, содержащий два крутильных механизма, расположенных последовательно, с многоугольным нитепроводником и конечным ограничением баллона. Крутильный механизм содержит два крутильных блока. Из их сопел инжектируют сжатый воздух в нитепроводящие каналы, которые действуют как вихревые камеры, расположенные последовательно друг за другом. Устройство для контролирования баллона нити расположено на выходе второго крутильного механизма. Канал, выполненный в виде канала для прохода нити, расширяется, и его поперечное сечение имеет многоугольную форму. Конструкция ограничивает движение формируемой нити таким образом, чтобы она проходила вдоль прямой линии с ограниченным баллонирующим движением.

В английском патенте GB389011, применение которого оказало известное влияние на уровень техники в данной области, раскрыты усовершенствования процессов прядения и/или кручения текстильных волокон и искусственного шелка. При прядении или кручении нитей из натуральных волокон или из искусственного шелка обеспечена возможность определения образования баллона и обрыва по касательной во время прохода нити около вращаемой бобины. С помощью регулируемого нитенаправителя образование баллона регулируют.

В патентных документах FR2944296, US2731785 и US2870596, применение которых известно в данной области техники, также раскрыто контролирование диаметра баллона при кручении кордных нитей, подобное способу, предложенному в данной заявке

Самой большой проблемой среди применений, которые оказали известное влияние на уровень техники в данной области, является то, что система подачи наружной нити связана только с тормозом. Тормоз не является техническим средством, которое может реагировать на какие-либо проблемы, имеющие место при подаче наружной нити. Кроме того, он не эффективен против необязательного ослабления натяжения или сужения, имеющих место в случае образования баллона. Образование баллона или размер баллона в готовом продукте не эффективны после определенного момента. Ожидается, что упомянутые, требующиеся, максимальные величины будут обеспечиваться, и устройство может быть приспособлено к изменяющимся условиям после этого.

Краткое описание изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для контролирования диаметра баллона нити, образующегося во время кручения, с обратной связью, обеспечиваемой датчиками, расположенными на регуляторе и на шпинделях-моторах и, таким образом, для минимизации потребления энергии.

Предложенное в изобретении устройство для контролирования диаметра баллона нити содержит управляющую карту, которая получает информацию об угле подхода наружной нити, посылаемую к регулятору через датчики, расположенные на регуляторе и на шпинделе-моторе, с помощью которых, таким образом, регулируют скорость двигателя для подачи наружной нитии, для обеспечения параметров движения наружной нити, например ее угла, натяжения, которые существенно влияют на величину диаметра баллона нити. Для регулирования длины нити в баллоне, образующемся вокруг кружки, с помощью управляющей карты задают скорость наружной нити посредством двигателя для подачи наружной нитии с обратной связью в соответствии с информацией, получаемой от датчиков.

По разнице углов между наружной нитью, выходящей из шпинделя-мотора и входящей в регулятор, определяют состояние баллона вокруг кружки. Если этот угол больше определенного уровня, то наружная нить начинает наматываться на диск, окружающий шпиндель-мотор, и это вызывает неизбежное увеличение баллона, образующегося вокруг кружки.

В системе контролирования, входящей в состав предложенного в изобретении устройства для контролирования диаметра баллона нити, с помощью управляющей карты регулируют скорость двигателя для подачи наружной нити в соответствии с величинами углов между наружной нитью, выходящей из шпинделя-мотора и входящей в регулятор. Упомянутая управляющая карта получает требующуюся информацию об углах от регулятора и шпинделя-мотора посредством датчиков, расположенных на них, и регулирует параметры баллона. Таким образом диаметр баллона постоянно поддерживают на требуемом уровне. Благодаря упомянутому регулированию диаметра баллона нити, осуществляемому путем использования информации, получаемой от регулятора и шпинделя-мотора, на процесс не оказывает пагубного влияния требующееся техническое обслуживание машины, требующееся техническое обслуживание подшипников в шпинделе-моторе или изменения вида готового продукта. Кроме того, не требуется создание отдельной формулы для каждой линейной плотности нити.

Подачу наружной нити обеспечивают с помощью наружной нити, подлежащей рассеиванию по регулятору во время вращения шпинделя-мотора согласно современному уровню техники в данной области. Однако в предложенном в изобретении устройстве для контролирования диаметра баллона нити мотор для подачи наружной нити, с помощью которого обеспечивают возможность подачи наружной нити к регулятору, предпочтительно является шаговым двигателем для осуществления этой подачи управляемым образом посредством импульсов, подаваемых к двигателю.

Наиболее важным фактором в управлении баллоном является то, что подачу наружной нити осуществляют управляемым способом. Посредством этого существенно уменьшается потребление энергии в зависимости от линейной плотности, например, наблюдается снижение потребление энергии на 14-21%; и обрывность, начинающаяся с наружной нити, уменьшается приблизительно на 80%, так как подачу наружной нити обеспечивают управляемым способом, используя шаговый двигатель и обратную связь от датчиков.

Устройство для контролирования диаметра баллона нити, установленное на крутильной машине, на которой осуществляют однопроцессное кручение, которое является первым этапом в изготовлении кордной ткани, причем устройство содержит регулятор, посредством которого осуществляют процесс кручения одной внутренней нити и одной наружной нити, мотор для подачи наружной нити, с помощью которого обеспечивается возможность подачи наружной нити, идущей с паковки, подлежащей подаче к регулятору, шпиндель-мотор, посредством которого обеспечивают возможность подачи наружной нити, подаваемой с помощью двигателя для подачи наружной нити к регулятору посредством оттягивания. Причем устройство выполнено с возможностью обеспечения контролирования параметров баллона, образующегося из-за разницы между углом выхода наружной нити, идущей от шпинделя-мотора, и углом входа в регулятор, которая беспорядочно увеличивается из-за наружной нити, обернутой вокруг диска, окружающего шпиндель-мотор. Причем устройство дополнительно содержит датчики, расположенные на регуляторе и на шпинделе-моторе и получающие информацию об угле выхода наружной нити из шпинделя-мотора и угле входа в регулятор и управляющую карту, посредством которой контролируют рабочую скорость двигателя для подачи наружной нити для определения разницы между углом выхода наружной нити, идущей из шпинделя-мотора, и углом входа в регулятор, оказывающими влияние на определение диаметра баллона в зависимости от данных, получаемых от датчиков. При этом двигатель для подачи наружной нити, является шаговым двигателем, с помощью которого обеспечивают возможность подачи контролируемым способом посредством импульсов, выдаваемых управляющей картой в зависимости от информации об угле наклона наружной нити, которую получает управляющая карта от датчиков.1 ил.

Устройство (1) для контролирования диаметра баллона нити, установленное на крутильной машине, на которой осуществляют однопроцессное кручение, которое является первым этапом в изготовлении кордной ткани, причем устройство содержит:

- регулятор (4), посредством которого осуществляют процесс кручения одной внутренней нити (7) и одной наружной нити (8);

- мотор (6) для подачи наружной нити, с помощью которого обеспечивается возможность подачи наружной нити (8), идущей с паковки (B), подлежащей подаче к регулятору (4);

- шпиндель-мотор (5), посредством которого обеспечивают возможность подачи наружной нити (8), подаваемой с помощью двигателя (6) для подачи наружной нити к регулятору (4) посредством оттягивания;

причем устройство выполнено с возможностью обеспечения контролирования <параметров> баллона, образующегося из-за разницы между углом выхода наружной нити (8), идущей от шпинделя-мотора (5), и углом входа в регулятор (4), которая беспорядочно увеличивается из-за наружной нити (8), обернутой вокруг диска, окружающего шпиндель-мотор (5);

причем устройство дополнительно содержит:

- датчики (3), расположенные на регуляторе (4) и на шпинделе-моторе (5) и получающие информацию об угле выхода наружной нити (8) из шпинделя-мотора (5) и угле входа в регулятор (4); и

- управляющую карту (2), посредством которой контролируют рабочую скорость двигателя для подачи наружной нити для определения разницы между углом выхода наружной нити (8), идущей из шпинделя-мотора (5), и углом входа в регулятор (4), оказывающими влияние на определение диаметра баллона в зависимости от данных, получаемых от датчиков (3), причем

двигатель (6) для подачи наружной нити является шаговым двигателем, с помощью которого обеспечивают возможность подачи контролируемым способом посредством импульсов, выдаваемых управляющей картой (2) в зависимости от информации об угле наклона наружной нити (8), которую получает управляющая карта (2) от датчиков.