Устройство для ложного кручения нити

 

Изобретение относится к оборудованию, используемому при производстве нитей и пряжи, в частности текстурированных нитей, методом ложной крутки. Устройство содержит вертикальный полый шпиндель и соосное ему кольцо с бегунком в верхней части устройства. Верхний торец шпинделя выполнен в виде замкнутой кольцевой поверхности, а кольцо с бегунком выполнено вращающимся и имеет привод. Шпиндель может быть жестко связан с кольцом и имеет общий привод, а также может иметь индивидуальный привод и может быть выполнен неподвижным. В любом варианте при вращении бегунка относительно шпинделя нить обкатывается по верхнему торцу шпинделя и получает кручение. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к текстильной отрасли производства, а именно - к устройствам, с помощью которых производят ложное кручение нити, т.е. нити, концы которой зажаты, например, в питающем и мотальном устройствах, а крутильное устройство расположено между ними, в результате чего нить в окончательном виде имеет нулевую крутку, если не принимают специальных мер по фиксации крутки, полученной на одном из участков нити.

Устройства для ложного кручения нитей широко используются в текстильном производстве, особенно при изготовлении нитей и пряжи из синтетических волокон, поскольку в этом случае получаемая крутка может быть зафиксирована путем нагрева (термофиксацией).

Простейшими устройствами для ложного кручения являются так называемые вьюрки, представляющие собой различной конструкции приводные трубки, через которые проходят скручиваемые нити.

Основным недостатком вьюрков является большой процент проскальзывания нити при кручении из-за отсутствия ее четкого зажима во вьюрке, а отсюда - невозможность получения расчетной крутки нити. Поэтому одним из путей устранения указанного недостатка вьюрков является стремление повысить сцепление нити с внутренней поверхностью вьюрка.

Например, известно устройство для ложного кручения, представляющее собой цилиндрическую трубку с извилистым каналом, поверхность которого выполнена из материала с высоким коэффициентом трения, что значительно увеличивает сцепление нити с вьюрком и снижает ее проскальзывание при кручении. Однако и в этом случае проскальзывание нити остается весьма высоким, а главное - неопределенным, поскольку зависит от многих факторов, которые трудно учесть.

Другое известное, более сложное по конструкции, устройство для ложного кручения содержит приводной вертикальный шпиндель с осевым каналом для прохода нити и установленное в верхней части устройства соосно шпинделю кольцо с бегунком. Шпиндель на уровне кольца имеет радиальное отверстие для нити, сообщающееся с осевым каналом. Недостатком этого устройства является сложность заправки нити через прямоугольный канал шпинделя, образованный радиальным отверстием и осевым каналом.

В еще одном известном устройстве, наиболее близком по технической сущности к предлагаемому, указанный выше недостаток предыдущего известного устройства устранен тем, что в нем осевой канал в шпинделе выполнен прямым и сквозным, а радиальное отверстие выполнено в виде канавки на верхнем торце шпинделя, что значительно облегчает заправку нити в канал шпинделя.

Однако оба указанных известных устройства имеют один общий существенный недостаток, заключающийся в следующем. Поскольку нить из бегунка проходит в осевой канал шпинделя через радиальный канал (отверстие или канавку), то она и ведомый ею бегунок могут вращаться только вместе со шпинделем, т.е. с частотой вращения шпинделя, т.к. отставание бегунка на кольце от шпинделя неминуемо приведет к намотке нити на наружную поверхность шпинделя и, соответственно, к ее обрыву. Следовательно, количество кручений нити всегда равно числу оборотов шпинделя, и для повышения производительности устройства в несколько раз за счет увеличения скорости выпуска нити необходимо для сохранения крутки во столько же раз увеличить число оборотов шпинделя, что ведет к увеличению энергозатрат, повышенному износу подшипников, уменьшению срока службы бегунка и другим отрицательным последствиям.

Устройство для ложного кручения нити содержит вертикально расположенный шпиндель с осевым сквозным каналом для прохода нити и установленное в верхней части устройства соосно шпинделю кольцо с бегунком, согласно изобретению верхний торец шпинделя представляет собой замкнутую кольцевую поверхность, а кольцо с бегунком установлено с возможностью вращения и снабжено приводом.

Кольцо может быть жестко связано со шпинделем и имеет с нем общий привод.

Шпиндель может быть установлен неподвижно, а может иметь независимый от кольца привод.

Кольцевая поверхность верхнего торца шпинделя в поперечном сечении может иметь форму полукруга.

Верхняя часть шпинделя, контактирующая с нитью, выполнена из материала с высоким коэффициентом трения, например, из полиуретана.

На фиг. 1 изображена схема рабочего места крутильной машины с использованием предлагаемого устройства; на фиг.2 - вариант устройства, в котором шпиндель и кольцо жестко связаны и имеют общий привод; на фиг.3 - другой вариант устройства, с неподвижным шпинделем; на фиг.4 - еще один вариант устройства, с независимыми приводами шпинделя и кольца.

Устройство содержит шпиндель 1 с осевым сквозным каналом для прохода нити 2, вертикально установленный посредством подшипниковой опоры 4 на станине 3, причем, в варианте, показанном на фиг.3, шпиндель 1 неподвижно закреплен на опоре 4, а в варианте на фиг.4 шпиндель 1 приводится во вращение на опоре 4 посредством ремня 5 и блочка 6. Верхний торец 7 шпинделя 1 представляет собой замкнутую кольцевую поверхность, имеющую в поперечном сечении форму полукруга. В верхней части устройства соосно шпинделю 1 с возможностью вращения на подшипниковой опоре 4 смонтировано кольцо 8 с бегунком 9, приводимое ремнем 10 через блочек 11, причем, в варианте на фиг.2 кольцо 8 и шпиндель 1 жестко связаны между собой, вследствие чего привод 10 является общим. Для лучшего сцепления нити с верхним торцом 7 шпинделя 1, его верхняя часть 12 (фиг.3) выполнена из полиуретана или другого материала с высоким коэффициентом трения.

На фиг. 1 дополнительно обозначены: выпускная пара 13, камера термофиксации 14, нитепроводник 15, бобина с готовой нитью 16.

Устройство работает следующим образом.

Синтетическая нить 2, заправленная под бегунок 9, огибает торец 7 шпинделя 1, проходит через его осевой канал в канал опоры 4 и далее поступает на намотку в бобину 16. Ремень 10 приводит во вращение кольцо 8, в результате чего происходит вращение бегунка 9 относительно шпинделя 1, причем, в варианте, показанном на фиг.2, это вращение происходит вследствие аэродинамического сопротивления нити 2 и бегунка 8. Нить 2, вращаемая бегунком 9 относительно шпинделя 1 и находясь под натяжением вследствие баллонирования ее на участке между бегунком 9 и нитепроводником 15, обкатывается по кольцевой поверхности верхнего торца 7 шпинделя 1, причем, скругленная форма торца с достаточно большим радиусом скругления создает благоприятные условия для обкатывания нити 2, а выполнение поверхности обкатывания шероховатой или изготовление верхней части 12 шпинделя 1 из материала с высоким коэффициентом трения, например, из полиуретана, способствует хорошему сцеплению нити 2 с поверхностью качения и обеспечивает обкатывание нити 2 без проскальзывания, что повышает КПД устройства. Описанный процесс обкатывания нити 2 сообщает ей ложную крутку, которая распространяется по обе стороны от торца 7, причем, по одну сторону, например, в сторону бегунка 9, создается правая крутка, а по другую сторону, в нашем примере - в осевом канале шпинделя - левая. Крутка, сообщаемая нити 2, проникает через бегунок 9 и нитепроводник 15, проходит через камеру 14 и доходит до зажима выпускной пары 13. При нагревании нити в камере 14 большая часть полученной ею крутки в результате пластической деформации синтетики фиксируется и сохраняется до раскручивания нити 2 в обратную сторону в осевом канале шпинделя 1. Раскручиваясь, нить теряет свою крутку, однако, сохраняет полученную извитую структуру, чем и достигается эффект текстурирования нити.

Величина крутки, которая может быть получена на данном устройстве, зависит от используемого конструктивного варианта устройства и может достигать очень больших значений, что показывает следующий упрощенный расчет.

Так, например, при величине среднего диаметра D торца 7, равной 20 мм, и диаметре скручиваемой нити, равном 0,1 мм, за один оборот нити вокруг шпинделя 1 она получит 200 кручений вокруг своей оси, тогда при частоте вращения бегунка 9 относительно шпинделя 1, равной 5 тыс.об/мин (что составляет, примерно, половину частоты вращения бегунков на кольцепрядильных машинах), число кручений нити достигнет 1 млн. в минуту, что, например, при скорости выпуска нити 100 м/мин составит 10 тыс. кр/м. Понятно, что на практике такая высокая крутка не требуется, поэтому для снижения крутки нити до нормальной, например, в 5 раз (до 2000 кр/м), необходимо во столько же раз увеличить скорость выпуска нити (в приведенном примере - до 500 м/мин), что приводит к значительному повышению производительности оборудования. Еще более высокая крутка, а следовательно, и более высокая производительность, может быть получена на варианте устройства, показанном на фиг.4, где посредством привода 5, 6 шпиндель 1 можно вращать навстречу бегунку 9, увеличивая частоту вращения их относительно друг друга.

Таким образом, предлагаемое устройство при относительно низкой частоте вращения крутильного органа (кольца или шпинделя) позволяет получать очень высокую крутку нити, обеспечивая достижение высокой производительности машины.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОЖНОГО КРУЧЕНИЯ НИТИ, содержащее вертикально расположенный шпиндель с осевым сквозным каналом для прохода нити и установленное в верхней части устройства соосно со шпинделем кольцо с бегунком, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств за счет увеличения крутки нити без увеличения частоты вращения шпинделя, кольцо с бегунком установлено с возможностью вращения и имеет привод, а верхний торец шпинделя представляет собой замкнутую кольцевую поверхность.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кольцо жестко связано со шпинделем и имеет общий с ним привод.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шпиндель установлен неподвижно.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шпиндель имеет индивидуальный привод.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний торец шпинделя в поперечном сечении имеет форму полукруга.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцевая поверхность шпинделя выполнена из материала с высоким коэффициентом трения, например из полиуретана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4