устройство для крестовой намотки натуральных или синтетических нитей, подаваемых с большой скоростью

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕСТОВОЙ НАМОТКИ НАТУРАЛЬНЫХ ИЛИ СИНТЕТИЧЕСКИХ НИТЕЙ, ПОДАВАЕМЫХ С БОЛЬШОЙ СКОРОСТЬЮ, содержащее приводной намоточный шпиндель со шпулями по числу наматываемых нитей, контактирующий со шпулями прижимной ролик и нитераскладчики, каждый из которых имеет по две группы нитенаправительных элементов, установленных с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях в двух плоскостях, расположенных одна над другой наклонно к направлению перемещения нити, отличающееся тем, что плоскости размещения групп нитенаправительных элементов проходят под различными углами относительно плоскости, нормальной к направлению перемещения нити, и сходятся между собой под заданным углом, вершина которого направлена к точке раскладки нити по шпуле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоскости размещения групп нитенаправительных элементов расположены по обе стороны от плоскости, нормальной к направлению перемещения нити, при этом верхняя плоскость имеет больший наклон, а ее нитенаправительные элементы установлены с возможностью перемещения нити от краев к середине шпули, нижняя плоскость имеет меньший наклон, а ее направительные элементы установлены для подачи нити от середины к краям шпули.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что нижняя плоскость нитенаправительных элементов почти совпадает с плоскостью, нормальной к направлению перемещения нити.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоскости размещения нитенаправительных элементов проходят по одну сторону от плоскости, нормальной к направлению перемещения нити.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к намоточному устройству с несколькими вращающимися нитенаправительными элементами, осуществляющими возвратно-поступательное перемещение синтетических или натуральных нитей, подаваемых с большой скоростью на мотальные машины. Устройство преимущественно применяется в приемно-намоточных приспособлениях для намотки синтетических волокон, формуемых с большой скоростью, хотя его применение и не ограничивается исключительно ими.

Известно, что машины или установки, осуществляющие наматывание пряжи, должны гарантировать целостность нитей, наматываемых слоями на поверхности образуемой при этом шпули. Во время перекрестного укладывания нитяных слоев важно, чтобы в процессе наматывания или последующего разматывания не возникали обстоятельства, препятствующие проведению технологических операций, которым подвергается пряжа. Поэтому желательно, чтобы нитенаправительные элементы, применяемые для возвратно-поступательного перемещения пряжи в одном и в другом направлении относительно вращающейся шпули, не создавали сильных толчков, которые могут повредить, а в худшем случае порвать пряжу. Существенным недостатком известных нитенаправительных устройств является ограничение максимальной скорости возвратно-поступательного перемещения элементов во время перекрестного наматывания пряжи, при этом особенные затруднения возникают, тогда нитенаправительные элементы проходят через точки реверса.

Для раскладки нити на шпуле, вращающейся с большой скоростью, предлагались различные технические решения.

Известно бегунковое устройство для крестовой намотки нитей, содержащее приводной намоточный шпиндель со шпулями по числу нитей, контактирующий со шпулями прижимной ролик и нитераскладчики, каждый из которых имеет по две группы нитенаправительных элементов, установленных с возможностью синхронного вращения в противоположных с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях а двух плоскостях, расположенных одна над другой, наклонно к направлению перемещения нити [1] . Такая конструкция обеспечивает раскладку нити с большой скоростью при возвратно-поступательных перемещениях и поэтому позволяет наматывать нить с большой производительностью.

Однако она имеет недостаток, связанный с ненормальным натяжением, возникающим всякий раз при реверсе, поскольку когда один бегунок отпускает нить, а другой ее захватывает, они не находятся в эквиалентных положениях относительно шпули. По этой причине устройство не может предохранить повреждения нитей при намотке, что сказывается на производительности машины.

В основу данного изобретения положена задача устранения перечисленных выше недостатков, создания намоточного устройства с вращающимися нитенаправительными элементами, позволяющими осуществлять крестовую намотку с большой скоростью порядка пяти тысяч и более метров в минуту для получения цилиндрических шпулей с оптимальными характеристиками, которые можно без каких-либо затруднений применять в процессах, следующих после намотки.

Это достигается тем, что плоскости размещения нитенаправительных элементов проходят под различными углами относительно плоскости, нормальной к направлению перемещения нити, и сходятся между собой под заданным углом, вершина которого направлена к точке раскладки нити на шпуле.

Эти плоскости могут быть расположены по обе стороны от плоскости, нормальной к направлению перемещения нити, при этом верхняя плоскость должна иметь больший наклон, а ее нитенаправительные элементы установлены с возможностью перемещения нити от краев к середине шпули, нижняя плоскость имеет меньший наклон, а ее направительные элементы установлены для подачи нити от середины к краям шпули.

Нижняя плоскость нитенаправительных элементов может почти совпадать с плоскостью, нормальной к направлению перемещения нити.

Кроме того, плоскости размещения нитенаправительных элементов могут проходить по одну сторону от плоскости, нормальной к направлению перемещения нити.

На фиг. 1 в аксонометрии схематично показано устройство по данному изобретению с многошестеренчатым механизмом вращения нитенаправительных элементов; на фиг. 2 - вид в сечении нитеукладчиков; на фиг. 3 - схематичный вид сверху в направлении, перпендикулярном плоскости размещения верхних нитенаправительных элементов; на фиг. 4 - схематичный вид в аксонометрии кольцевых траекторий перемещения одного из верхних нитенаправительных элементов и соответствующего нижнего нитенаправительного элемента; на фиг. 5 - схематичный вид сбоку в момент обмена нити между нижним нитенаправительным элементом и верхним нитенаправительным элементом в точке реверса.

На чертеже позицией 1 обозначена шпуля, формируемая за счет намотки нити. За этой шпулей установлена еще одна или несколько шпулей, по числу наматываемых нитей, закрепленных на шпинделе намоточного устройства для получения паковок.

Позицией 2 обозначена цилиндрическая катушка, которая служит опорой для наматываемой шпули 1 и закреплена на шпинделе намоточного устройства. Позицией 3 обозначена линия подачи нити, наматываемой перекрещивающимися витками на поверхность формируемой шпули 1; позицией 4 обозначена опора нитераскладчиков, перемещающих нитенаправительные элементы.

Устройство также имеет неподвижный плоский элемент 5, фигурная передняя кромка которого направляет нить 3 в поперечном возвратно-поступательном перемещении в процессе намотки.

Щуп 6 или прижимной ролик, который вращается при постоянном контакте со шпулей 1 или несколькими шпулями 1 и предназначен для контроля числа оборотов шпинделя и поддержания равномерной скорости наматывания нити 3 на шпулю 1; позицией 7 обозначен нижний вращающийся нитенаправительный элемент, размещенный вдоль наклонной плоскости по линии Р1, при этом нитенаправительный элемент 7 перемещает нить 3 поперечно от центра к краям формируемой шпули 1; позицией 9 обозначен верхний нитенаправительный элемент, лежащий в наклонной плоскости по линии Р2, при этом нитенаправительный элемент 9 перемещает нить 3 поперечно от краев к центральной части шпули 1; позицией 11 обозначен приводной ремень либо аналогичный элемент, который приводится в движение синхронным или асинхронным двигателем и вращает шкив 15, который в свою очередь передает вращательное движение валу 18 через шестерни 16 и 19. От конической шестерни 19 вращательное движение передается зубчатым колесам 20 и 21. Зубчатое колесо 20 через шестерни 22 и 24 передает вращательное движение нитенаправительному элементу 7, лежащему в нижней плоскости по линии Р1, он поперечно перемещает нить 3 от центра А2 к краям А1 и А3 формируемой шпули 1. Зубчатое колесо 21 через шестерни 23 и 25 передает вращательное движение нитенаправительному элементу 9, лежащему в верхней плоскости по линии Р2. Он поперечно перемещает нить 3 от краев А1 и А3 к центральной области А2 формируемой шпули 1. Зубчатые колеса 26 и 27 передают вращательное движение шестернями 25, образующим одно целое с верхними нитенаправительными элементами 9.

Нитенаправительные элементы 9 размещаются один за другим, причем для каждой шпули применяется по два встречно вращающихся элемента (фиг. 3); позициями С1, С3, С5 и С7 обозначены центры вращения четырех нитенаправительных элементов 9, используемых для формирования двух соседних шпулей 1, причем эти центры вращения лежат в плоскости по линии Р2 с наклоном d в сравнении с горизонтальной плоскостью по линии Р_n. Плоскость по линии P_n представляет плоскость, нормальную к направлению 33 перемещения нити 3; позициями 3а и 3в обозначены две отдельные нити, которые поодиночке подаются на две вращающиеся смежные шпули 1. Позицией С2 обозначен центр вращения нитенаправительного элемента 7; центр вращения С2 лежит в плоскости по линии Р1, причем плоскость имеет небольшой наклон с в сравнении с горизонтальной плоскостью по линии Р_n.

Наклон с значительно меньше наклона d.

Позициями А1 и А3 обозначены крайние точки в поперечном перемещении нити 3, наматываемой перекрещивающимися витками на шпулю 1, в точках А1 и А3 нижний нитенаправительный элемент 7 высвобождает нить 3, и в это же время верхний нитенаправительный элемент 9 захватывает ее при достаточно выдвижении h, что показано на фиг. 4 и 5. Величина h является проекцией выдвижения верхнего нитенаправительного элемента 9 относительно нитенаправительного элемента 7 в нормальной плоскости по линии P_n. В момент перехода расстояние между концами нитенаправительных элементов 7 и 9 вершиной, где сходятся обе плоскости P1 и P2, равно S (фиг. 5).

Концам нитенаправительных элементов 7 и 9 желательно придать геометрическую форму, пригодную для перемещения нити 3 назад и вперед без ее повреждения. В варианте осуществления изобретения (фиг. 1) подаваемая нить 3 заправляется под прижимной ролик 6 у передней кромки неподвижного плоского элемента 5. Далее нить 3 вставляется через паз в точке А1 (фиг. 3). Паз представляет собой щель между плоскими элементами, расположенными у одного конца неподвижного направляющего элемента 5.

В этот момент нить 3 находится у крайней точки А1, где верхний вращающийся нитенаправительный элемент 9 служит препятствием для нити 3, поперечно отводя ее от точки А1 к точке А2. Созданию препятствия способствует опорный выступ величиной h, благодаря которому обеспечивается стабильный момент контакта и начала втягивания нити. Когда в точке А1 между элементом 9 и нитью 3 возникает взаимодействие, вращающийся в противоположном направлении нижний нитенаправительный элемент 7 касается нити 3, не встречая препятствия вследствие разного наклона у элементов 7 и 9 относительно плоскости Р_n, причем их проекции на эту плоскость отличаются на величину h, что видно из фиг. 5 и 4.

Верхний и нижний нитенаправительные элементы 9 и 7 имеют одинаковые размеры и взаимозаменяемы в устройстве. Когда нитенаправительный элемент 9 вследствие нажима спереди перемещает нить 3 к точке А2 в основном вдоль центровой линии шпули 1, он высвобождает нить, которую захватывает и тянет вперед нижний нитенаправительный элемент 7, перемещающий ее от точки А2 к точке А3.

Точка А3 практически совпадает с концом оси шпули 1, и в точке 3 повторяется процедура обмена нити 3 между нижними нитенаправительным элементом 7 и верхним нитенаправительным элементом 9, находящимся напротив нити 3 в виде препятствия величиной h, благодаря чему момент контакта и начального толчка оказывается стабильным. Последовательность действий аналогична. Нить 3 перемещается к точке А2, где ее опять высвобождает верхний нитенаправительный элемент 9 и захватывает нижний нитенаправительный элемент 7, перемещающий ее к точке А1, после чего цикл возвратно-поступательных перемещений повторяется.

Под действием вращающихся нитенаправительных элементов нить 3 продолжает совершать возвратно-поступательное движение по прямой, и в результате чего непрерывно подается на вращающуюся шпулю 1, образуя прогрессивную крестовую намотку, вследствие чего диаметр шпули 1 постепенно увеличивается.

Предлагаемое устройство допускает различные модификации, не выходящие за объем патентных притязаний. К примеру, средство, приводящее верхний и нижний нитенаправительные элементы во вращение, можно выполнять иным образом в соответствии с известными концепциями.

Устройство управления приводятся в движение различными органами при механической, электрической или электронной синхронизации их работы. На практике изображенные элементы можно заменять иными, технически эквивалентными, не выходя за пределы объема изобретений. (56) Патент США N 4505436, кл. B 65 H 54/28, 1985.