Разделительно-направляющее устройство для непрерывно движущихся нитей

 

Использование: оборудование непрерывного процесса производства химических волокон, а именно устройства для выполнения технологических операций, при которых осуществляют разделение непрерывно движущихся одиночных нитей, лент и других интевидных материалов. Сущность изобретения: устройство содержит основание, выполненное в виде тела вращения, продольная ось которого размещена перпендикулярно направлению движения нитей, и снабженное установленными вдоль продольной оси с одинаковым шагом между собой разделителями нитей и средством их крепления. Основание смонтировано в поворотных опорах с возможностью фиксации разворота относительно продольной оси. Разделители нитей выполнены в виде ряда витков гибкой проволочной спирали, поперечные сечения которых схватывают наружную поверхность основания. Один из концов спирали укреплен в основании, а другой - во втулке, подвижно установленной вдоль оси основания с возможностью фиксации. Основание может быть выполнено в виде цилиндрического стержня или трубы, а спираль - из калиброванной проволоки, изготовленной из коррозионно-стойкого материала. 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию для реализации непрерывного технологического процесса производства химических волокон, а именно к устройствам для выполнения технологических операций, при которых должно быть обеспечено разделение непрерывно движущихся одиночных жгутов, нитей, лент и других нитевидных материалов.

В процессе технологической обработки волокон и нитей (например, промывки, отделки, сушки, пластификации с вытяжкой) очень важно проведение непрерывного процесса перемещения одиночных нитей (жгутов, лент), т.к. время осуществления технологических операций для одиночной нити при наличии механизмов непрерывного их транспортирования сокращается в десятки (и даже сотни) раз по сравнению с прерывным процессом, когда волокно подвергается обработке в паковке или куличе.

Реализация механизмов непрерывного транспортирования одиночных нитей (в текстильной машине или по всей цепочке технологических операций) невозможна без использования разделительно-направляющих устройств, т.е. устройств, разделяющих одиночные нити или жгуты, и направляющих их согласно заданной траектории непрерывного перемещения.

Например, в известной машине для пластификационной вытяжки жгутов химических волокон используются входной и выходной жгутонаправители, выполненные в виде смонтированной перпендикулярно направлению движения жгутов гребенки с прорезями по числу обрабатываемых жгутов, расположенными вдоль продольной оси с постоянным шагом q.

Указанные жгутонаправители являются аналогом разделительно-направляющего устройства по выполняемой функции.

Недостатком конструкции жгутонаправителей в указанной машине является неизменность их расположения относительно плоскости перемещения жгутов, что не позволяет разворачивать их при необходимости (например, при образовании механических дефектов заусениц или забоин на корпусе гребенки) относительно оси, лежащей в указанной плоскости перпендикулярно направлению перемещения. Другим недостатком жгутонаправителей в машине является постоянство величины шага q между прорезями гребенки, что требует при необходимости изменения величины шага (в случае, например, изменения толщины (ширины) и формы волокна) провести демонтаж прежнего жгутонаправителя и замены его новым.

Указанные недостатки частично устранены в другом известном устройстве, содержащем основание, выполненное в виде горизонтально расположенной цилиндрической трубы, ось которой размещена перпендикулярно направлению перемещения жгутов или нитей с возможностью разворота в пределах 0 < α<2π относительно продольной оси и несущей не менее двух рядов разделителей волокон. Ряды разделителей закреплены вдоль соответствующих образующих на цилиндрической поверхности основания с постоянными шагами q₁,q₂,q_n для каждого из рядов соответственно, причем постоянные шаги между разделителями соседних рядов не равны между собой, т.е. q₁ ≠ q₂ ≠q_n.

Конструкция разделительно-направляющего устройства позволяет осуществить разворот основания на угол 180^о вокруг его продольной оси (перпендикулярной направлению перемещения жгутов или нитей) при возникновении механических повреждений, например забоин или заусениц на рабочей части поверхности основания, (контактирующей с движущимися жгутами), которые могут зацепить или оборвать элементарные волокна. Разворот основания вокруг продольной оси позволяет отвести поврежденный участок основания от места прохождения волокон и тем предотвратить брак или разрыв элементарных волокон, что в конечном счете позволяет повысить долговечность при использовании устройства.

Кроме того, наличие на основании не менее двух рядов разделителей с равными по величине шагами в пределах одного ряда и с неравными величинами шагов в соседних рядах расширяет возможность использования известного устройства в большем диапазоне толщин (ширины) жгутов и нитей, чем жгутонаправителя в вышеуказанной машине. Устройство имеет наибольшее количество существенных признаков, сходных с заявляемым объектом, и принято за его прототип.

Недостатками прототипа являются нерегулируемость величины шага между разделителями, а также сложность и относительная трудоемкость закрепления разделителей на основании.

Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационных свойств разделительно-направляющего устройства посредством возможности изменения и регулирования величины шага между разделителями, а также упрощения закрепления их на основании.

Указанная задача реализуется за счет того, что в разделительно-направляющем устройстве, содержащем основание, выполненном в виде тела вращения, продольная ось которого размещена параллельно плоскости непрерывного движения нитей (жгутов) и перпендикулярно направлению их движения, и снабженном установленными вдоль продольной оси с одинаковым шагом q между собой разделителями нитей и средством их крепления, при этом основание смонтировано в поворотных опорах с возможностью фиксации разворота относительно продольной оси, указанные разделители выполнены в виде ряда витков гибкой проволочной спирали, поперечные сечения которых симметрично охватывают с зазором или без зазора наружную поверхность основания. При этом один из концов спирали укреплен в основании, а другой во втулке, подвижно установленной вдоль оси основания с возможностью фиксации.

Основание может быть выполнено в виде цилиндрического стержня или трубы, а спираль может быть изготовлена из калиброванной проволоки, выполненной из коррозионно-стойкого материала.

Укрепленный в основании конец спирали может быть расположен на одной из концевых частей основания, а подвижная втулка, связанная с другим концом спирали, может быть расположена на противоположной концевой части основания, на которой выполнен резьбовой участок. При этом резьбовой участок снабжен гайкой, установленной с возможностью взаимодействия и фиксации с подвижной втулкой.

Поперечные сечения витков спирали могут быть выполнены в форме кругов, свободно охватывающих наружную поверхность основания, либо в виде эллипсов, плотно или с зазором охватывающих наружную поверхность основания противолежащими частями витков вдоль двух диаметрально расположенных образующих ее поверхности.

Основание может быть смонтировано в поворотных опорах как консольно, так и на двух опорах.

Консольно смонтированное основание может быть установлено в шарнирной шаровой опоре с возможностью пространственного разворота его продольной оси и фиксации относительно центра поворота шарнира.

Отличительными существенными признаками предлагаемого устройства по сравнению с прототипом являются следующие: исполнение разделителей нитей и жгутов в виде ряда витков гибкой проволочной спирали; симметричный охват наружной поверхности основания поперечными сечениями витков спирали; закрепление одного из концов спирали в основании, а другого конца во втулке, подвижно смонтированной вдоль оси основания; исполнение основания в виде цилиндрического стержня или трубы; исполнение спирали из калиброванной проволоки, изготовленной из коррозионно-стойкого материала; размещение закрепленного в основании конца спирали на одной из концевых частей основания, а подвижной втулки, соединенной с другим концом спирали, на противоположной концевой части основания; выполнение резьбового участка на концевой части основания, несущей подвижную втулку и оснащение резьбового участка гайкой, установленной с возможностью взаимодействия и фиксации с подвижной втулкой; исполнение поперечных сечений витков спирали в форме кругов, свободно охватывающих наружную поверхность основания, или в форме эллипсов, охватывающих (плотно или с зазором) наружную поверхность основания противолежащими частями витков вдоль двух диаметрально расположенных образующих ее поверхности; возможность консольного или двухопорного монтажа основания;
возможность установки консольного основания в шарнирной шаровой опоре с возможностью пространственного разворота его продольной оси и фиксации основания относительно центра поворота шарнирной опоры.

Преимуществами предлагаемого разделительно-направляющего устройства по сравнению с прототипом являются следующие:
возможность регулирования величины шага между разделителями нитей за счет исполнения их в виде витков спирали, легко, от руки (ключа), поддающейся сжатию и растяжению с изменением промежутков между витками и с фиксацией положения спирали посредством закрепления подвижной втулки, связанной с одним из концов спирали (регулирование величины шага позволяет при необходимости, например при изменении толщины (ширины) нити, жгута, ленты и т.д. изменять один из основных параметров устройства его шаг, не прибегая к демонтажу одного устройства и замене его другим с требуемым шагом между разделителями);
простота технологического исполнения разделителей в виде витков спирали, навивка которой стабильно отработана, в то время, как в прототипе необходимо изготовлять каждый разделитель как отдельную деталь;
простота крепления разделителей за счет закрепления в основании только двух концов спирали вместо закрепления каждого отдельного разделителя (как отдельной детали) в теле основания, как в прототипе;
обеспечение прохождения жгутов и нитей без затягивания или зацепления отдельных элементарных волокон между витками спирали за счет отсутствия трудно обрабатываемых стыков между разделителями и телом основания, как в прототипе;
расширение технологических возможностей за счет консольного или двухопорного исполнения основания, а также различного исполнения формы витков спирали: кругового со свободным охватом основания; эллипсного с плотным или свободным охватом основания;
возможность пространственного изменения направления продольной оси основания за счет консольно-шарнирного ее монтажа при необходимости изменения направления движения полотна жгутов и нитей.

Таким образом, изобретение обеспечивает повышение эксплуатационных свойств разделительно-направляющего устройства для непрерывно движущихся жгутов и нитей.

На фиг. 1 показано предлагаемое разделительно-направляющее устройство, общий вид; на фиг.2а,б сечения А-А на фиг.1 (эллипсное сечение витков спирали и круговое сечение витков спирали); на фиг.3 варианты схем использования предлагаемого устройства в системе формования; на фиг.4 вариант консольно-шарнирной установки предлагаемого устройства.

Предлагаемое разделительно-направляющее устройство для непрерывно движущихся нитей, жгутов, лент и т.д. включает основание 1 с установленными вдоль его продольной оси О₁О₁ разделителями 2 жгутов или нитей 3, а также элементами 4 и 5 для крепления разделителей 2 на основании 1. Основание 1 выполнено в виде тела вращения, например, цилиндрического стержня, продольная ось О₁-О₁ которого размещена перпендикулярно направлению движения жгутов или нитей 3, образующих как бы движущееся полотно, причем ось О₁-О₁ параллельна поверхности полотна волокон. Основание 1 смонтировано в поворотной опоре 6 консольно, но может быть установлено и на двух поворотных опорах по концам. Разделители 2 расположены на основании 1 с одинаковым шагом q относительно друг друга, а между ними размещены непрерывно движущиеся жгуты или нити 3, разделяемые и направляемые ими по траектории их дальнейшей технологической обработки.

Разделители 2 выполнены в виде витков гибкой проволочной спирали, изготовленной, например, из калиброванной проволоки диаметром d, выполненной из коррозионно-стойкого материала, а шаг q между разделителями 2 равен шагу витков спирали.

Поперечные сечения витков 2 спирали могут иметь как круговую, так и эллипсную форму и расположены симметрично относительно наружной цилиндрической поверхности основания 1 в направлении обеих осей О₂-О₂ и О₃-О₃ круга или эллипса соответственно. При этом круговое поперечное сечение витка (фиг.2б) свободно охватывает соответствующее поперечное сечение основания 1, а эллипсное поперечное сечение витка (фиг.2а) плотно (или с зазором) охватывает поперечное сечение основания противолежащими частями витков вдоль малой оси эллипса О₃-О₃. При этом весь ряд эллипсных витков спирали 2 либо осуществляет контакт с наружной цилиндрической поверхностью основания 1 вдоль двух образующих указанной цилиндрической поверхности, размещенных диаметрально противоположно относительно одна другой, либо образует общий зазор с двух сторон основания по всей длине (не показано).

При этом один конец гибкой проволочной спирали 2 жестко закреплен на левой (фиг. 1) концевой части основания 1 посредством, например, размещения конца спирали в сквозном диаметральном отверстии 4 и последующей развальцовки введенного конца спирали. Причем другой конец спирали 2 укреплен в радиальном отверстии 5, выполненном во втулке 7, установленной на противоположной (фиг. 1) концевой правой части основания 1 с возможностью осевой подвижки (перемещения). На правой концевой части основания 1 выполнен резьбовой участок 8, на котором установлены резьбовая гайка 9 с наружной накаткой (или под "ключ") и контргайка 10. В гайке 9 выполнена внутренняя расточка с канавкой и цилиндрическим уступом. Резьбовая гайка 9 установлена с возможностью охвата наружной поверхности подвижной втулки 7, контакта ее цилиндрического уступа с торцом втулки и соединения с ней посредством пружинного кольца 11, введенного в канавку в расточке гайки 9 и охватывающего втулку по наружному диаметру с зазором.

На фиг.3 приведены варианты схем использования предлагаемого устройства на выходе из системы формования. Из многофильерного блочного фильерного комплекта (схемы в,г,д,е показаны условно) свежесформованные нити или жгуты в зависимости от их линейной плотности и компоновки узла поступают в разделительно-направляющее устройство с возможностью параллельного транспортирования (в)) с шагом q₁, сужения полотна с шагом между одиночными нитями (жгутами) q₂ (г), расширения полотна с шагом между одиночными нитями (жгутами) q₃ (д)) или со смещением полотна с шагом между одиночными нитями (жгутами) q₄ (е)). Предлагаемое устройство позволяет осуществить все вышеуказанные варианты исполнения схем без их демонтажа и замены, произведя всего лишь регулировку шага между витками гибкой проволочной спирали.

На фиг. 4 приведен вариант исполнения консольной установки основания 1, смонтированного в шарнирной шаровой опоре 12 с возможностью пространственного разворота и фиксации его продольной оси относительно центра поворота шарнира 12.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для осуществления установки шага разделителей 2 на заданную величину отпускают контргайку 10 и отводят вправо или влево резьбовую гайку 9 по резьбовому участку 8. При этом подвижная втулка 7, охваченная пружинным кольцом 11, перемещается в том же направлении вдоль продольной оси О₁-О₁ основания 1, что и гайка 9 вместе с закрепленным в ней концом спирали 2, сжимая или растягивая витки спирали до требуемой величины шага q_n между витками.

Затем фиксируют данное положение спирали за счет фиксации положения втулки 7 посредством закручивания гайки 9 по резьбовому участку 8 в обратную сторону и устраняют проворот ее за счет зажима контргайкой 10. Далее все устройство устанавливают в соответствии с заданной траекторией непрерывно движущегося полотна жгутов или нитей согласно технологического процесса и фиксируют положение.

В процессе работы при появлении забоин и заусениц на участке основания, прилегающем к рабочей зоне перемещения жгутов и нитей, осуществляют поворот основания вокруг оси О₁-О₁ для введения в рабочую зону нового участка основания 1, для чего поворачивают основание вокруг оси О₁-О₁ в поворотной опоре 6 (поворот может осуществляться на ходу). Для разворота оси О₁-О₁ в пространстве поворачивают основание 1 в шарнирной шаровой втулке 12.

Таким образом, изобретение позволяет осуществить регулировку шага разделителей в зависимости от толщины (ширины и формы транспортируемых волокон, движущихся между разделителями), разворот основания вокруг продольной оси, что позволяет увеличить долговечность устройства, а также поворот продольной оси основания в пространстве. Кроме того, предлагаемая конструкция разделителей в виде витков гибкой проволочной спирали позволяет значительно упростить технологию исполнения (изготовления) разделителей и средство их крепления на основании.

Формула изобретения

1. РАЗДЕЛИТЕЛЬНО-НАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНО ДВИЖУЩИХСЯ НИТЕЙ, содержащее основание в виде тела вращения, продольная ось которого размещена параллельно плоскости перемещения нитей и перпендикулярно направлению их перемещения, смонтированное в поворотных опорах с возможностью фиксации разворота относительно продольной оси, разделители нитей, установленные вдоль оси основания с равномерным шагом, средства их крепления, отличающееся тем, что разделители нитей выполнены в виде витков гибкой проволочной спирали, охватывающих наружную поверхность основания, а средство крепления одного из концов спирали - в виде втулки, установленной подвижно вдоль оси основания с возможностью ее фиксации, при этом другой конец спирали закреплен в основании.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание выполнено в виде стержня или трубы.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что спираль выполнена из калиброванной проволоки, изготовленной из коррозионностойкого материала.

4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что фиксацию втулки вдоль оси основания осуществляют посредством гайки, охватывающей наружную поверхность втулки и взаимодействующей с ней резьбой, выполненной на основании.

5. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что витки спирали имеют форму круга или эллипса, при этом первые свободно охватывают поверхность основания, а вторые - плотно вдоль двух диаметрально противоположных образующих поверхности основания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4