устройство для рыхления волокон

Формула изобретения

Устройство для рыхления волокон, содержащее кожух с входным и выходным патрубками, рыхлитель с закрепленными на колесе лопастями, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит входные патрубки с направляющими коленами, выходные патрубки расположены на кожухе равномерно и соединены с соответствующими направляющими коленами, свободные концы направляющих колен расположены параллельно один относительно другого с образованием рядов, при этом свободные концы направляющих колен установлены с образованием с плоскостью колеса угол 0 90^o, причем количество рядов, образованных свободными концами направляющих колен, находится в пределах 1 3, а количество выходных патрубков в пределах 2 12.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано на станции рыхления волокон перед производством из них пряжи, нетканых материалов и композиционных материалов.

Изобретение может быть использовано для рыхления волокон в химической, текстильной и легкой промышленности. Для обеспечения высококачественной переработки волокон необходимо создать условия, при которых элементарные волокна будут максимально разделены. Это осуществляется на стадии рыхления волокон.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является изобретение аналогичного назначения (патент России N 2000361, кл. D 01 G 9/08, Б.И. N 33-36, 07.09.93), содержащее кожух с выходным и входным патрубками, лопастной рыхлитель с закрепленными на колесе лопастями. Недостатком известного изобретения является низкое качество рыхления. Техническая задача, решаемая в заявленном изобретении повышение качества рыхления.

Технический результата в изобретении, содержащем кожух с входным и выходным патрубками, лопастной рыхлитель с закрепленными на колесе лопастями, достигается за счет того, что оно дополнительно содержит входные патрубки с направляющими колесами, выходные патрубки расположены на кожухе равномерно и соединены с соответствующими коленами, свободные концы направляющих колен расположены параллельно один относительно другого с образованием рядов, при этом свободные концы направляющих колен доставлены с образованием с плоскостью колеса угол 0-90^o, причем количество рядов, образованных свободными концами направляющих колен находятся в пределах от одного до трех, а количество выходных патрубков в пределах от двух до двенадцати.

На фиг. 1 изображено схематично предложенное устройство при спиралевидном расположении направляющих колен (два выходных патрубка); на фиг. 2 - устройство при перпендикулярном расположении направляющих колен и плоскости колеса (девять выходных патрубков); на фиг. 3 разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 4 спиралевидное расположение направляющих колен, выпускные концы которых расположены в один ряд (восемь выходных патрубков); на фиг. 5 вид сбоку фиг. 2 (девять выходных патрубков) и выпускные концы размещены в три ряда.

Устройство состоит из кожуха 1, лопастного рыхлителя с закрепленными на колесе 2 лопастями 3, входного 4 и выходного 5 патрубков, расположенных на кожухе 1 тангенциально. Патрубки 5 соединены одним концом с направляющими коленами 6, выпускные свободные концы 7 которых размещают параллельно друг друга так, что они в одной плоскости образуют один три ряда. При этом патрубки 5 располагают на кожухе 1 равномерно на равных расстояниях друг от друга при смешении угла ориентации патрубков 5 на 30-180^o, и количество выходных патрубков 5 составляет от 2 до 12. Колена 6 обеспечивают изменение ориентации воздушно-волокнистого холста (ватки, ленты) из нескольких выпускных концов 7 колен 6. Выпускные концы 7 располагаются в один три ряда параллельно друг друга, однако для обеспечения гибкости при конструировании общая ось этих концов 7 может быть параллельной (даже лежать в одной плоскости) с осью выходного патрубка (фиг. 1) для спиралевидных направляющих колен 6 (фиг. 1, 3, 4, ) перпендикулярной (фиг. 2, 5) или промежуточной между этими направлениями, например, расположенной под углом 30^o к оси выходного патрубка 5 или плоскости колеса 2 рыхлителя (на фиг. 1-5 не показано).

Выбор 2-12 патрубков 5 обусловлен следующими причинами. При одном выходном патрубке 5 (по прототипу 2) волокно, двигаясь вдоль внутренней стенки кожуха 1? после того как оно сорвалось с лопасти 3 наружного колеса 2, постоянно подвергается воздействию со стороны сходящих с лопастей 3 волокна и воздуха. При этом длина пути волокна, сошедшего с лопасти 3 непосредственно сразу же за выходным патрубком 5, до выхода из рыхлителя, т.е. до попадания в патрубок 5, может быть очень большой, например, 7/8 внутренней стенки кожуха. Эта длина пути естественно зависит от соотношения размеров выходного патрубка 5 и диаметра окружности 1. По мере перемещения вдоль стенки кожуха в пространстве между стенкой кожуха и лопастями 3 колеса 2, от патрубка 5 вновь к нему же в направлении вращения колеса 2, постоянно увеличивается концентрация волокна в этом пространстве и турбулентность воздушно-волокнистого потока, что и ведет к перепутыванию, комкованию и сволачиванию волокон.

При двух выходных патрубках 5 длина пути волокна вдоль внутренней стенки кожуха 1 сокращается почти вдвое (фиг. 2). Вероятность перепутывания и турбулентность потока резко сокращаются, а качество и стабильность прочеса рыхления повышаются (количество перепутанных волокон уменьшается). При 12 выходных патрубках 5 волокно практически не перемещается вдоль внутренней стенки кожуха 1, а сразу же после срыва с лопасти 3 уходит через патрубок 5 из рыхлителя в направляющее колено 6, и далее через выпускной конец 7 на последующую переработку, например, в холст для получения пряжи, нетканного или композиционного материала. Удаление волокна осуществляется через каждый из 12 патрубков 5 (фиг. 4 и 5). Дальнейшее увеличение количества выходных патрубков не сказывается на качестве рыхления и стабильности процесса рыхления, но приводит к увеличению затрат на создание и эксплуатацию устройства. При неравномерном и не на равных расстояниях друг от друга размещении на кожухе 1 выходных патрубков 5 качество рыхления ухудшается увеличивается длина пути вдоль стенки кожуха 1.

Направляющие колена 6 могут быть расположены по отношению к кожуху 1 по разному: они могут как бы охватывать кожух 1 по спирали (фиг. 1, 3, 4). При этом спиралеобразные колена 6 направляют волокно-воздушный поток в заданном направлении. Количество колен в этом случае меньше, чем выходных патрубков 5, так как к одному выбранному патрубку 5 как бы подводятся все колена 6, выпускные концы 7 которых объединяют и параллелизуют подводимые волокно-воздушные потоки как бы в один общий, который и способствует формированию равномерного холста для последующего получения пряжи, нетканного или композиционного материалов. При использовании направляющих колен 6, как показано на фиг. 2 и 5, количество колен 6 и выходных патрубков 5 совпадает и волокно-воздушные потоки от каждого патрубка 5 изменяют свое направление при помощи направляющих колен 6 например, потоки ориентируются перпендикулярно плоскости колеса 2 (фиг. 2, 5). В этом случае путь волокно-воздушного потока для каждого колена 6 будет одинаков, а при спиралевидных коленах 6 путь движения потоков для каждого колена различен он возрастает при переходе от одного патрубка 5 к другому в направлении, обратном вращению колеса 2 с лопастями 3 (фиг. 3, 4).

Выпускные концы 7 размещают параллельно друг другу в один три ряда (фиг. 3-5). Нарушение параллельности концов 7 в ряду ухудшает качество получаемого при формировании из разрыхленных волокон холста. При непараллельности концов 7 происходит перекрещивание волокно-воздушных потоков, выходящих из этих концов, что способствует перепутыванию волокон, их скручиванию, сворачиванию, т.е. ликвидируются результаты разрыхления волокна внутри кожуха 1. Параллельность выпускных концов 7 обеспечивает сохранение волокно-воздушных потоков, выходящих из концов 7, и вне их, объединяемых в единый волоконно-воздушный поток, который подается на формирование холста для получения в дальнейшем пряжи, нетканного или композиционного материала. В этом случае разрыхленность волокон после выхода из устройства сохраняется. Количество выпускных концов 7 в каждом из 1-3 рядов может быть и одинаковым (например, по 3, как на фиг. 5), так и разным (например, при 12 выпускных концов в каждом ряду может быть по 4 конца или соответственно в каждом ряду по 5, 4 и 3 конца; при 7 концах в 2 рядах может быть по 2 конца, а в одном 3, или в одном ряду 3 конца, в другом 4) ибо это не влияет на конечный результат (качество рыхления и готового холста). Количество рядов более трех никаких преимуществ перед 1-3 рядами не дает, а увеличение количества рядов за счет уменьшения количества выпускных концов 7 в каждом ряду непринципиально. Например, для 12 выпускных концов 7 три ряда по 4 конца и 4 ряда по 3 конца равнозначны.

Устройство работает следующим образом. Волокно через входной патрубок 4 попадает внутрь кожуха 1. На лопастях 3 колеса 2 волокно разгоняется и срывается с него с большой скоростью. Далее волокно захватывается лопастями 3 другого соосного с первым колеса 2, вращающегося в противоположном направлении. Благодаря этому достигается рыхление волокна, которое подробно описано в прототипе 2. Выходящие с лопастей 3 внешнего колеса 2 разрыхленные волокна удаляются непосредственно в выходные патрубки 5, как показано на фиг. 4 и 5, либо частично движутся вдоль внутренней стенки кожуха 1 и затем попадают в патрубок 5, выходящие из разных патрубков 5 разрыхленные волокна далее движутся в виде волокно-воздушных потоков к выпускным концам 7, которые ориентировоны параллельно друг другу и размещены в один-три ряда. Благодаря этому исключаются перепутывание, сворачивание, закрутка волокон и обеспечивается равномерное формирование холста для последующего получения пряжи, нетканного или композиционного материала. Размещение выпускных концов 7 в один ряд позволяет принимать волокна на формирующем транспортере тонким слоем, что обеспечивает, например, получение тонких волокнистых материалов ( с низкой поверхностной плотностью).