Устройство для укладки жгута химических волокон в емкость Советский патент 1980 года по МПК B65H54/80 

где R - радиус кривизны нижней части трубки; г - радиус траектории движеиия нижнего торца трубки; а - угол между проекцией нижиего торца трубки на горизонтальную плоскость и касательной, прозеденной в этой плоскости к выпуклой поверхности трубки через крайнюю точку проекции торца. Устройство содержит кольцевое сопло, размещенное вблизи уровня выходного отверстия трубки и концентрично траектории его движения и имеющее нанравленные вниз выходные отверстия. Корпус имеет форму двух сопряженных большими основаниями конусов и вертикально установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, при этом направляющая трубка размещена в корпусе и ее выходное отверстие расположено на его наружной поверхности, а кольцевое сопло установлено снаружи корпуса коицентрнчно ему. Корпус имеет расширяющийся вниз осевой канал, сообщающийся посредством боковых каналов с кольцевым соплом. Кроме того, устройство имеет круглую оградительную рещетку, выполненную из вертикально расположенных стержней. Стержни установлены с возможностью регулирования положения в радиальном направлении рещетки. Па фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фнг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - вариант выполнения устройства; на фиг. 4 - векторы ускорений жгута при его движении в нижней части направляющей трубки; на фиг. 5 - корпус для размещения направляющей трубки, разрез; на фиг. 6 - то же, вид сверху. Устройство содержит направляющую трубку 1, смонтированную посредством подшиппиков 2 над емкостью, например, тазом 3 с возможностью вращения вокруг оси 4 от привода 5. Входная часть 6 трубки размещена на ее оси 4 вращения, а нижний торец 7 трубки расположен радиально относительно траектории 8 его движения с радиусом г. Трубка 1 пространственно изогиута и радиус R кривизны по ее длине непостоянен. Проекция нижнего торца 7 трубки на горизонтальную плоскость составляет с касательной 9, проведенной в этой плоскости к выпуклой поверхности трубки через крайнюю точку 10 проекции торца, угол а равный 30-80°, а проекция этого торца иа вертикальную плоскость расположена к соответствующей касательной под углом р, составляющим 5-30°; оптимальным его значением является 15°.. Радиус R кривизны инжней части трубки 1 определяется из условия совпадения направления транспортирующей но трубке жгут 11 химических волокон силы с касательной 9 к трубке нижнего торца ее и превышения ею силы трения жгута о стенки трубки для предотвращения ее засорення. Этот радиус определяется из соотношения:,. С; 2 - sin: где 1 - коэффициент трения волокон о трубку. Практнчески R приближенно составляет 50-90% от г, причем больщие зиачения R целесообразны при укладке жгута из волокон с повышенной влажностью и прн больщих значениях угла а. При расчете соотношения использовались ускорения, испытываемые жгутом при выходе из трубки, где ui - вектор ускорения Кориолиса, а2 - вектор относительного ускорения, us - вектор центростремительного ускорения, ар - вектор результирующего реального ускорения, Ст - вектор результирующего теоретического ускорения (фиг. 4). Вблизи уровня выходного отверстия 12 трубки 1 и концентрично траектории его движения размещено кольцевое сонло 13, имеющее направленные вниз выходные отверстия 14 (фиг. 2). Трубка 1 может быть размещена в корнусе 15, нмеющем форму двух сопряженных большими основаниями корпусов и вертикально устаповлеином с возможностью вращения вокруг вертикальной оси 4. Выходное отверстие 14 трубки расположено на наружной поверхности корпуса 15, а кольцевое сопло 13 установлено снаружи корпуса концентрично ему (фиг. 3). Вокруг корпуса размещена круглая оградительная решетка, состоящая из вертикально установленных с возможностью регулирования положения в радиальном направлении решетки стержней 16. Стержни 16 могут доходить до таза 3 и занимать наклонное положение с приданием решетки расширяющейся вниз конической формы. Высота клетки составляет 2-10 шагов А витков 17 укладываемого жгута. Вместо решетки может быть использовано замкнутое полое цилиндрическое или коническое тело со звукоизоляционными слоями. Возможно выполнение в корпусе 15 расширяющегося вниз осевого канала 18, сообщающегося d кольцевым соплом 13 посредством трех боковых каналов 19 (фиг. 5и6). При вращении трубки 1 от привода 5 подаваемый питающей парой валиков 20 гут 11 химических волокон транспортируется по трубке и укладывается ею в

виде витков во вращающийся таз 3. Для иредотвращения соприкосновения витков между собой в процессе укладки и воздействия на них нежелательных воздушных потоков их шаг А должен быть не менее 10-20 мм. Радиус Б витков определяется величинами углов а, р и радиуса г.

Трубка 1 вращается с такой частотой, что отношение ее окружной скорости к диаметру витков 17 приблизительно на 5-20% больше скорости нодачи жгута к трубке, вследствие чего обеспечивается стабильность витков в пространстве.

Для подачи жгута к трубке при пуске устройства в работу или для траиспортирования жгута в установившемся режиме в случае укладки жгута с высоким влагосодержаннем может быть использован инжектор (на фиг. не показан).

Выходящий из кольцевого соила 13 воздушный ноток частично компенсирует сопротивление воздуха, испытываемое витками выходящего из трубки жгута, и предотвращает тем самым взаимное соприкосновение витков.

В варианте устройства согласно фиг. 3 выходяи ий из сопла 13 воздушиый поток, обтекая наружную поверхность вращающегося корпуса 15, сначала расширяется, а затем его диаметр уменьшается и вследствие вращения корпуса получает импульс движения но окружности. Благодаря этому воздушный поток способствует перемещению витков жгута.

Наличие корпуса 15 позволяет устранить под трубкой застойную зону, улучшить аэродинамические свойства устройства н повысить его жесткость, а решетка служит для ограничения диаметра витков жгута и для ограждения вращающихся деталей устройства.

При выполнении в корпусе осевого канала появляется возможность устранения вакуумной зоны под корпусом путем продуваиия его воздухом, подаваемым по боковым каналам.

Величины угла а и радиуса R кривизны трубки способствуют созданию сил, обеспечивающих продвижение жгута по трубке без ее засорения и движение жгута при его выходе из трубки вдоль траектории движения ее нижнего торца.

Формула изобретения

1. Устройство для укладки жгута химических волокон в емкость, содержащее установленную над емкостью с возможностью вращения вокруг вертикальиой оси и пространственно изогнутую направляющую трубку, входная часть которой размещена на ее оси вращения, а нижний торец ее расположен радиально относительно траектории его движения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества

укладки, трубка изогиута таким образом, что проекция ее нижнего торца на горизонтальную илоскость составляет с касательной, проведенной в этой плоскости к

выпуклой поверхности трубки через крайнюю точку проекции торца, угол равный 30-80°, а проекция этого торца на вертнкальную плоскость расположена к соответствующей касательной под углом 5-30°.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что раднус кривизны нижней части трубки определяют из следующего соотношения:

R

15

COSd

-sin где R

радиус кривизны нижней части трубки;

- радиус траектории движения

нижиего торца трубки; а - угол между ироекцией нижнего торца трубки на горизонтальную плоскость н касательной, проведенной в этой плоскости к выпуклой поверхности трубки через крайнюю точку проекции торца; (.1 - коэффициент трения волокон о

трубку.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиус кривизны нижней части трубки определяют из соотношения:

2 - sin а

где R - радиус кривизны нижней части

трубки;

г - радиус траектории движения нижнего торца трубки;

а - угол между проекцией нижнего торца трубки и касательной, проведенной в этой плоскости к выпуклой поверхности трубки через крайнюю точку проекции

торца.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что оно содержит кольцевое сопло, размещенное вблизи уровня выходного отверстия трубки и концентрично траектории его движения и имеющее направленные вниз выходные отверстия.

5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что оно содержит кориус, имеющий форму двух сопряженных большими основаниями конусов и вертикально установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, при этом направляющая трубка размещена в корпусе и ее

выходное отверстие расположено на его наружной поверхности, а кольцевое соило установлено снаружи корпуса концеитрично ему.

6.Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что корпус имеет расширяющийся вниз осевой канал, сообщающийся посредством боковых каналов с кольцевым соплом.

7.Устройство по пп. 1 -б, отличающееся тем, что оно имеет круглую оградительную рещетку, выполненную из вертикально расположенных стержней.

8.Устройство по п. 7, отличающееся тем, что стержни установлены с возможностью регулирования положения в радиальном направлении рещетки. Приоритет по пунктам: 07.03.75 по пп. 1, 4, 5, 7, 8; 09.09.75 по пп. 2, 3, 6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 466160, кл. В65Н 54/80, 1973.

(риг.1

rtT

/7- JфиеМ

с.

18

сриг.5

19

19