СКАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТКАЦКОГО СТАНКА Российский патент 2024 года по МПК D03D49/22 

Заявленное техническое решение относится текстильному машиностроению и может быть использовано на пневматических ткацких станках.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является скальная система ткацкого станка по a.с.SU № 1664918, опубл. 23.07.1991 Бюл. № 27, содержащая опорный полый валик, установленный на раме станка с помощью кронштейнов, натяжное скало, установленное посредством опор на опорном валике с возможностью поворота вокруг оси последнего посредством пружин.

Недостатки прототипа: повышенная обрывность основных нитей и ухудшенное качество выработанных тканей из-за наличия в скальной системе повышенных инерционных нагрузок, что снижает эксплуатационно-технические характеристики ткацкого станка

Технической проблемой, решаемой созданием заявленного изобретения является то, что современный потребитель нуждается в качественных тканях, удовлетворяющих поступательно растущему спросу на текстиль в мире, использующемуся в разных областях деятельности общества (промышленности, медицине и здравоохранении, охране окружающей среды, геотехнике и строительстве, транспорте, аэрокосмической отрасли, новой энергии, сельском, лесном и рыбном хозяйстве и т.п.). Известно, что натяжение нитей основы, являющееся основным показателем работы ткацкого станка, влияет на процесс ткачества и на качество производимой продукции. Высокая обрывность основных нитей снижает эксплуатациннно-технические характеристики (потребительские свойства) ткацкого станка, в том числе долговечность, ведет к потерям производительности ткацкого оборудования, делает более низкой производительность труда персонала на ткацких фабриках (из-за простоев на устранение дефектов), а это в конечном итоге уменьшает ассортиментные возможности вырабатываемых тканей.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание усовершенствованной конструкции скальной системы ткацкого станка для существенного снижения обрывности основных нитей в процессе ткачества, что достигается за счет снижения инерционных нагрузок в скальной системе ткацкого станка, тем самым повышая его эксплуатационно-технические характеристики.

Технический результат достигается тем, что скальная система ткацкого станка, содержащая опорный полый валик, установленный на раме станка с помощью кронштейнов, натяжное скало, установленное посредством опор на опорном валике с возможностью поворота вокруг оси последнего под действием пружин, причем опорный полый валик выполнен в виде опорной трубы прямоугольной формы, натяжное скало выполнено жестко установленным на опорном валике посредством крайних и средних опор с образованием единой конструкции, расстояние 1 между осью натяжного скало и осью опорного валика находится в пределах 1=(1,3…1,4) dc, где dc -диаметр натяжного скало. При этом крайние опоры в количестве двух штук выполнены в виде прочных металлических соединителей прямоугольной формы. При этом крайние опоры выполнены на противоположных концах опорного полого валика. При этом каждая средняя опора выполнена в виде металлической скобы, охватывающей натяжное скало на угол, находящийся в диапазоне от 250° до 280°. При этом средние опоры выполнены в количестве, по меньшей мере, трех штук.

Новыми существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются следующие признаки:

- опорный полый валик выполнен в виде опорной трубы прямоугольной формы;

- натяжное скало выполнено жестко установленным на опорном валике посредством крайних и средних опор с образованием

единой конструкции;

- расстояние 1 между осью натяжного скало и осью опорного валика находится в пределах 1=(1,3…1,4) dc, где dc - диаметр натяжного скало.

Совокупность новых существенных отличительных признаков наряду с известными из уровня техники признаками достаточна для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата - создания усовершенствованной скальной системы ткацкого станка для существенного снижения обрывности основных нитей в процессе ткачества.

Сущность предлагаемого изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения иллюстрируется чертежами (фиг. 1, 2, 3), где:

на фиг. 1 - скальная система ткацкого станка;

на фиг. 2 - натяжное скало и опорная труба, вид сверху;

на фиг. 3 - натяжное скало с опорной трубой, поперечное сечение.

На представленных чертежах имеются следующие обозначения:

1 - скальная систем ткацкого станка;

2 - ткацкий станок;

3 - рама (остов) станка;

4 - права боковая стойка станка;

5 - левая боковая стойка станка;

6 - связь, расположенная в верхней части остова станка;

7 - связь, расположенная в верхней части остова станка;

8 - связь, расположенная в нижней части остова станка;

9 - связь, расположенная в нижней части остова станка;

10 - кронштейн;

11 - кронштейн;

12 - механизм отпуска основы;

13 - направляющее (неподвижное) скало;

14 - натяжное (подвижное) скало;

15 - навой;

16 - основные нити;

17- основонаблюдатель;

18 - ремизные рамы;

19 - вальян;

20 - товарный валик;

21 а, 21 6 - две крайние опоры;

22 - средние опоры;

23 - опорный валик, выполненный в виде опорной трубы прямоугольной формы;

24, 24б - цапфы;

25а, 25б - пружины;

26 - рычаги;

27 - коромысла;

28 - тензодатчик;

29 - пальцы.

Предложена скальная система 1 (фиг. 1, 2) ткацкого станка 2 (фиг. 1), в т.ч. пневматического ткацкого станка, содержащего раму (остов) 3, состоящую из двух боковых стоек 4 и 5 (фиг. 2), соединенных между собой четырьмя связями 6, 7, 8, 9 (фиг. 1) с образованием жесткой пространственной конструкции. Две связи 6, 7 выполнены в верхней части рамы 2. В нижней части рамы 2 расположены две другие связи 8, 9. На раме 3 установлены все узлы и механизмы ткацкого станка.

Скальная система 1 (фиг. 1, 2) ткацкого станка входит в состав механизма 12 (фиг. 1) отпуска основы, установленного на заднюю часть рамы 3 ткацкого станка (далее по тексту - станок) посредством кронштейнов 10,11 (фиг. 2). Скальная система 1 (фиг. 1, 2) станка включает направляющее (неподвижное) скало 13 (фиг. 1, 3) и натяжное (подвижное) скало 14.

На раме 3 (фиг 1) станка установлен навой 15.

Основные нити 16 заправлены через направляющее скало 13 (фиг. 1, 3), натяжное скало 14, основонаблюдатель 17 (фиг. 1), множество галев (на фиг. не показаны) ремизных рам 18; в месте прибоя уточной нити (на фиг. не показана) к основным нитям 16 происходит формирование ткани (на фиг. не показана), которая отводится к вальяну 19 и наматывается на товарный валик 20.

Натяжное скало 14 (фиг. 1, 3) скальной системы 1 (фиг. 1, 2) станка жестко установлено на опорном валике 23 (фиг. 2, 3) посредством двух крайних опор 21а, 21б (фиг. 2) и, по меньшей мере, трех средних опор 22 (фиг. 2) с образованием единой жесткой конструкции. Опорный валик 23 (фиг. 2, 3) выполнен в виде опорной трубы прямоугольной формы. Опоры 21а, 21б, 22 выполнены из металла, например из стали.

Расстояние 1 между осью натяжного скало 14 (фиг. 3) и осью опорного валика 23 (фиг. 2, 3) составляет 1=(1,3…1,4) dc, где dc - диаметр натяжного скало 14.

Крайние опоры 21а, 21б (фиг. 2) выполнены в виде прочных металлических (например, из стали) соединителей прямоугольной формы и жестко прикреплены с противоположных концов опорного валика 23 (фиг. 2, 3).

Средние опоры 22 (фиг. 2), выполненные в виде скоб, частично охватывающих натяжное скало 14 (фиг. 1,3), имеются в количестве по меньшей мере трех штук. Средние опоры 22 (фиг. 2) ограничивают перемещение натяжного скало 14 (фиг. 1,3) в радиальном направлении при работе станка. Каждая из средних опор 22 (фиг. 2) выполнена охватывающей натяжное скало 14 (фиг. 1,3) на угол, составляющий диапазон от 250° до 280

Опорный валик 23 (фиг. 2, 3), на котором установлено натяжное скало 14 (фиг. 1, 3), выполнен с жесткими цапфами 24а, 24б (фиг. 2) на концах и установлен посредством подшипников качения (на фиг. не показаны) в средних частях коромысел 27 (фиг. 2, 3), расположенных с двух сторон (концов) опорного валика 21.

Опорный валик 23, на котором установлено натяжное скало 14 (Фиг. 1, 3), имеет возможность выполнения качательных движений относительно оси (на фиг. не показана) цапф 24а, 24б (фиг. 2), расположенных по его концам.

Под действием натяжения основных нитей 16 (фиг. 1), действующих на натяжное скало 14, опорный валик 23 (фиг. 2, 3) с натяжным скало 14 (фиг. 1, 3) поворачиваются вокруг оси (на фиг. не показана) цапф 24а, 24б (фиг. 2), преодолевая усилие пружин 25а, 25б (фиг. 2), на которые усилие передается через рычаги 26 (фиг. 1), установленные на цапфах 24а, 24б (фиг. 2).

Два коромысла 27 (фиг. 2,3) крепятся через пальцы 29 (фиг. 3) к кронштейнам 10,11 (фиг. 2) одним своим концом, а другим концом коромысла 27 (фиг. 2, 3) крепятся к тензодатчику 28 (фиг. 3), который/ые в свою очередь через пальцы (на фиг. не показаны) прикреплен/ы к кронштейнам 10,11 (фиг. 2).)

Натяжное скало 14 (фиг. 1,3) совместно с опорным валиком 23 (фиг. 2, 3) образуют единую жесткую конструкцию за счет того, что натяжное скало 14 (фиг. 1, 3) жестко прикреплено к двум крайним опорам 21а, 216 (фиг. 2), а также имеется крепление этой конструкции к средним опорам 22, выполненным по меньшей мере, в количестве трех штук, что устраняет прогиб натяжного скало 14 (фиг. 1, 3). Все указанное позволяет при сохранении необходимой жесткости конструкции значительно уменьшить массу устройства и как следствие - инерционность устройства, т.е. подвижного скало 14 с опорным валиком 23 (фиг. 2, 3).

Скальная система 1 (фиг. 1, 2) служит направляющей для основных нитей 16 (фиг. 1), идущих от навоя 15, а также она предназначена для снятия «сигнала» с основных нитей 16 через тензодатчик 28 (фиг. 3) и передачи сигнала на систему управления механизмом 12 (фиг. 1) отпуска основы для обеспечения постоянного натяжения основных нитей 16 в процессе их сматывания с навоя 15 от начала до конца.

Скальная система ткацкого станка работает следующим образом.

Нити 16 основы, сматываясь с навоя 15, огибают неподвижное скало 13 (фиг. 1, 3), выполненное с возможностью вращения вокруг своей оси на подшипниках качения (на фиг. не показаны). Далее основные нити 16 (фиг. 1) огибают подвижное скало 14 (фиг. 1,3) и проходят через ламели (на фиг. не показаны) основонаблюдателя 17 (фиг. 1) и глазки галев (на фиг. не показаны), установленных на ремизных рамах 18, при движении которых вверх-вниз образуется зев (на фиг. не показан) в основе 16.

В процессе зевообразования происходит увеличение натяжения основных нитей 16. Изменение натяжения основных нитей 16, преодолевая сопротивление пружин 25а, 25б (фиг. 1,2) воздействующих на рычаги 26 (фиг. 1), вызывает поворот натяжного скало 14 (фиг. 1, 3) с опорным валиком 23 (фиг. 2, 3) прямоугольной формы по часовой стрелке относительно оси рычагов 26 (фиг. 1), в результате чего происходит компенсация излишнего натяжения основных нитей 16.

На натяжение основных нитей 16 ткацкого станка оказывает влияние инерционность натяжного скало 14 (фиг. 1, 3). Существует закономерность: чем выше скорость ткацкого станка и масса (инерционность) натяжного скало 14, тем выше динамические нагрузки на основу 16 (фиг. 1) от подвижного скало 14 (фиг. 1, 3).

Сила натяжения основных нитей 16 (фиг. 1) воздействует на опорный валик 23 (фиг. 2, 3), который через коромысло 27 (фиг. 2) воздействует на тензодатчик 28 (фиг. 3), в качестве которого может использоваться любой стандартный тензодатчик, передающий сигналы в систему управления механизмом (на фиг. не показан) отпуска основы 16 (фиг. 1). Чем сильнее натяжение основных нитей 16, тем сильнее происходит воздействие на тензодатчик 28 (фиг. 3), соответственно увеличивается подача основных нитей 16 (фиг. 1) механизмом 12 отпуска основы 16 вследствие поворота навоя 15. При увеличении подачи основных нитей 16 вследствие поворота навоя 15, давление основных нитей 16 ослабляется и их подача уменьшается, таким образом происходит автоматическое регулирование натяжения основных нитей 16, что позволяет обеспечить постоянное натяжение основных нитей 16 до полного срабатывания навоя.

В отличие от прототипа, где: опорный валик круглой формы имеет дополнительные ребра жесткости, имеются две дополнительные базовые поверхности, а натяжное скало установлено посредством крайних и промежуточных опор, содержащих элементы качения, на базовых поверхностях опорного валика, и поэтому конструкция обладает увеличенными массогабаритными, инерционными, характеристиками, что приводит к увеличению динамических нагрузок при работе скальной системы ткацкого станка, следствием чего является повышенная обрывность основных нитей, в предложенном техническом решении натяжное скало при помощи крайних и средних опор (не содержащих элементы качения) напрямую жестко закреплено к опорному валику прямоугольной формы (который не содержит дополнительных ребер жесткости, так как в ввиду своей формы обладает достаточной жесткостью без дополнительных базовых поверхностей), при этом создается единая жесткая конструкция, обладающая уменьшенными массогабаритными, инерционными, характеристиками, что позволяет при работе ткацкого станка уменьшить пиковые значения натяжения основных нитей при раскрытии зева посредством снижения воздействия инерционных нагрузок на подвижное скало при его качании и, соответственно, позволяет значительно снизить обрывность основных нитей при работе ткацкого станка, повышая эксплуатационно-технические характеристики ткацкого станка.

В отличие от прототипа, где расстояние 1 между осью натяжного скало и осью опорного валика находится в пределах: l=(2,0…2,5)dc, где dc -диаметр натяжного скало, что приводит к достаточно большим динамическим нагрузкам при работе скальной системы ткацкого станка, вызывая повышенную обрывность основных нитей, в предложенном техническом решении расстояние 1 между осью натяжного скало и осью опорного валика находится в пределах: l=(l,3…1,4)dc, где dc - диаметр натяжного скало, что позволяет существенно снизить динамические нагрузки за счет уменьшения инерционности скальной системы (силы инерции при качании натяжного скало), а следовательно - уменьшить обрывность основных нитей.

Известно, что сила инерции возрастает квадратично с увеличением радиуса от оси качения до центра масс, которое в предложенном техническом решении соответствует расстоянию 1.

При обрыве основных нитей происходит немедленный останов ткацкого станка, что ведет к снижению эксплуатационно-технических характеристик ткацкого станка, в том числе - его надежности.

Предложенное техническое решение позволяет предотвратить пороки ткани, что ведет к улучшению качества созданного продукта. Малая инерционность предложенной скальной системы позволяет ткацкому станку работать с очень большой производительностью. Все указанное также способствует повышению эксплуатационно-технических характеристик ткацкого станка.

Осуществление предложенного изобретения позволяет решить заявленную техническую проблему и обеспечить достижение заявленного технического результата.

Предложенное техническое решение, имеющее конструктивное единство, реализует общее функциональное назначение (функциональное единство).

Предложенное техническое решение явным образом не следует из уровня техники. В процессе патентного поиска не выявлены технические решения, совпадающие с его существенными отличительными признаками, следовательно, оно удовлетворяет условию патентоспособности «изобретательский уровень».

В уровне техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Заявитель апробировал (испытал) предложенное устройство, что подтвердило назначение, реализуемость и работоспособность, в связи с чем заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость».

Заявленное техническое решение относится текстильному машиностроению и может быть использовано на пневматических ткацких станках. Техническим результатом заявленного изобретения является создание усовершенствованной конструкции скальной системы ткацкого станка для существенного снижения обрывности основных нитей в процессе ткачества, что достигается за счет снижения инерционных нагрузок в скальной системе ткацкого станка, тем самым повышая его эксплуатационно-технические характеристики. Технический результат достигается тем, что скальная система ткацкого станка, содержащая опорный полый валик, установленный на раме станка с помощью кронштейнов, натяжное скало, установленное посредством опор на опорном валике с возможностью поворота вокруг оси последнего под действием пружин, причем опорный полый валик выполнен в виде опорной трубы прямоугольной формы, натяжное скало выполнено жестко установленным на опорном валике посредством крайних и средних опор с образованием единой конструкции, расстояние l между осью натяжного скало и осью опорного валика находится в пределах l=(1,3…1,4)dc, где dc – диаметр натяжного скало. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Скальная система ткацкого станка, содержащая опорный полый валик, установленный на раме станка с помощью кронштейнов, натяжное скало, установленное посредством опор на опорном валике с возможностью поворота вокруг оси последнего под действием пружин, отличающаяся тем, что опорный полый валик выполнен в виде опорной трубы прямоугольной формы, натяжное скало выполнено жестко установленным на опорном валике посредством крайних и средних опор с образованием единой конструкции, расстояние l между осью натяжного скало и осью опорного валика находится в пределах l=(1,3…1,4)dс, где dс – диаметр натяжного скало.

2. Скальная система ткацкого станка по п.1, отличающаяся тем, что крайние опоры в количестве двух штук выполнены в виде прочных металлических соединителей прямоугольной формы.

3. Скальная система ткацкого станка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что крайние опоры выполнены на противоположных концах опорного полого валика.

4. Скальная система ткацкого станка по п.1, отличающаяся тем, что каждая средняя опора выполнена в виде металлической скобы, охватывающей натяжное скало на угол, находящийся в диапазоне от 250 до 280°.

5. Скальная система ткацкого станка по п.1 или 4, отличающаяся тем, что средние опоры выполнены в количестве по меньшей мере трех штук.