способ дискретизации волокнистого материала и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ дискретизации волокнистого материала, согласно которому разъединяют волокнистый материал и в зоне его транспортировки создают внутри дискретизирующего барабанчика внутренний воздушный поток, который направляют по дугообразной траектории к зоне съема волокна, отличающийся тем, что воздушный поток направляют по дугообразной траектории через изогнутый к центру дискретизирующего барабанчика и сужающийся в направлении к транспортирующему каналу дугообразный коридор, при этом в зоне съема воздушный поток разделяют на две составляющие, одну из которых направляют радиально, а другую - в зону соровыделения.

2. Устройство для дискретизации волокнистого материала, содержащее питающий цилиндр с питающим столиком, дискретизирующий барабанчик, выполненный из обтянутой гарнитурой обечайки, установленный коаксиально дискретизирующему барабанчику неподвижный цилиндр с выполненным в нем на участке между транспортирующим и сороотводящим каналами дугообразным коридором и пневмоотсос, отличающееся тем, что дугообразный коридор выполнен изогнутым к центру дискретизирующего барабанчика и сужающимся в направлении к транспортирующему каналу и разделен на выходе на два участка, один из которых связан с пневмоотсосом, а другой соединен с транспортирующим каналом и расположен по радиусу дискретизирующего барабанчика, при этом коридор вписан в сектор, угол при вершине которого выполнен равным 60-120, а один из радиусов сектора размещен в плоскости, соединяющей центр дискретизирующего барабанчика с вершиной волокноотделяющего ножа.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к прядильному производству текстильной промышленности и могут быть использованы на пневмомеханических прядильных машинах.

Известен способ безверетенного прядения, при котором создают дополнительный воздушный поток, отводимый из корпуса, в котором размещен дискретизирующий барабанчик, к прядильной камере. Дополнительный воздушный поток предназначен для съема транспортируемых разъединенных волокон с поверхности дискретизирующего барабанчика. Воздушный поток направлен таким образом, что транспортируемые им волокна оседают на сборной поверхности. Для отвода воздушного потока предназначен вспомогательный канал, подсоединенный к отсасывающему вентилятору [1].

Недостатком данного способа является то, что хотя поток и способствует частичному съему волокон с дискретизирующего барабанчика, съем волокон осуществляется не через транспортирующий канал, а через вспомогательный, что приводит к увеличению неровноты в процессе формирования волокнистой ленточки в прядильной камере. Кроме того, способ не позволяет удалять сорные примеси из зоны дискретизации.

Известно дискретизирующее устройство, в котором дискретизирующий барабанчик выполнен полым с отверстиями на цилиндрической поверхности для прохождения воздуха внутрь него. Барабанчик установлен с возможностью вращения в корпусе, имеющем зону отделения сора и зону схода волокон. Система сороочистки выполнена в виде двух или более камер. У одной из камер предусмотрено средство для отвода воздуха и удаления пыли и сора, у другой, расположенной у зоны схода волокон, - средство для подачи воздуха или иного газа [2].

Данное устройство не обеспечивает целенаправленного отсоса сорных примесей из зоны дискретизации. Подача воздуха через патрубок приводит к уменьшению количества воздуха, всасываемого из зоны отделения сора. Вследствие этого появляется вероятность сброса волокон в зону отделения сора, так как уменьшается поддерживающий поток воздуха.

Известен способ дискретизации, реализуемый в дискретизирующем устройстве, при котором для удаления сора, пыли и коротких волокон внутри барабанчика создают всасывающий поток и поток, подающий сжатый воздух, направленные параллельно образующей поверхности барабанчика. При этом подающий патрубок расположен перед всасывающим (по направлению вращения барабанчика) и со стороны барабанчика, удаленной от зоны дискретизации волокна [3].

Однако при таком способе недостаточна скорость воздушного потока для сбора и уноса сорных примесей из зоны дискретизации. Кроме того, отсос, осуществляемый по всему периметру дискретизирующего барабанчика, способствует увеличению остаточного слоя.

Известен узел дискретизации пневмомеханической прядильной машины, содержащий питающий цилиндр с питающим столиком, дискретизирующий барабанчик, выполненный из обтянутой гарнитурой обечайки, внутри которой находится неподвижный цилиндр. Вдоль образующей цилиндра выполнена обращенная к питающему цилиндру полость, образованная двумя дугообразными поверхностями, на одной из которых предусмотрена щель, переходящая в вертикальный конфузорный канал, соединенный с сороотводящей трубой пневмоотсоса [4].

Недостатком устройства является отсутствие в устройстве дополнительных средств, способствующих уменьшению остаточного слоя на дискретизирующем барабанчике.

Наиболее близким аналогом является способ дискретизации волокнистого материала, согласно которому разъединяют волокнистый материал и в зоне его транспортировки создают внутри дискретизирующего барабанчика внутренний воздушный поток, который направляют по дугообразной траектории к зоне съема волокна [5].

Однако данный способ дискретизации волокнистого материала не способствует дополнительному удалению сорных примесей и пыли, что, в свою очередь, не способствует снижению накопления их в желобе ротора и обрывности пряжи.

За прототип устройства принято устройство для дискретизации волокнистого материала, содержащее питающий цилиндр с питающим столиком, дискретизирующий барабанчик, выполненный из обтянутой гарнитурой обечайки, установленный внутри дискретизирующего барабанчика коаксиально ему неподвижный цилиндр с выполненным в нем на участке между транспортирующим и сороотводящим каналами дугообразным коридором и пневмоотсос [5].

Недостатком прототипа является неоптимальная конструкция дугообразного коридора, не позволяющая повысить эффективность процесса съема волокна с гарнитуры дискретизирующего барабанчика и тем самым уменьшить его остаточный слой.

Техническим результатом заявленных изобретений является снижение выпадения прядомых волокон в отходы, уменьшение остаточного слоя на дискретизирующем барабанчике с одновременной очисткой волокнистого материала в зоне транспортирования дискретизирующим барабанчиком.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе дискретизации волокнистого материала, согласно которому разъединяют волокнистый материал и в зоне его транспортировки создают внутри дискретизирующего барабанчика внутренний воздушный поток, который направляют по дугообразной траектории к зоне съема волокна, согласно изобретению воздушный поток направляют по дугообразной траектории через изогнутый к центру дискретизирующего барабанчика и сужающийся в направлении к транспортирующему каналу дугообразный коридор, при этом в зоне съема воздушный поток разделяют на две составляющие, одну из которых направляют радиально, а другую - в зону соровыделения. А в устройстве для дискретизации волокнистого материала, содержащем питающий цилиндр с питающим столиком, дискретизирующий барабанчик, выполненный из обтянутой гарнитурой обечайки, установленный коаксиально дискретизирующему барабанчику неподвижный цилиндр с выполненным в нем на участке между транспортирующим и сороотводящим каналами дугообразным коридором и пневмоотсос, согласно изобретению дугообразный коридор выполнен изогнутым к центру дискретизирующего барабанчика и сужающимся в направлении к транспортирующему каналу и разделен на выходе на два участка, один из которых связан с пневмоотсосом, а другой соединен с транспортирующим каналом и расположен по радиусу дискретизирующего барабанчика, при этом коридор вписан в сектор, угол при вершине которого выполнен равным 60-120^o, а один из радиусов сектора размещен в плоскости, соединяющей центр дискретизирующего барабанчика с вершиной волокноотделяющего ножа.

На фиг. 1 представлена технологическая схема заявляемого устройства, на фиг.2. - технологическая схема неподвижного цилиндра.

Устройство для дискретизации волокнистого материала содержит питающий цилиндр 1 с питающим столиком 2, взаимодействующим с дискретизирующим барабанчиком 3, выполненным в виде обтянутой гарнитурой 4 обечайки 5, внутри которой коаксиально размещен неподвижный цилиндр 6. Для отвода сорных примесей в устройстве предусмотрен сороотводящий канал 7, а для подачи волокнистого материала в прядильную камеру 8 - транспортирующий канал 9. Устройство содержит также пневмоотсос 10 и волокноотделяющий нож 11.

В неподвижном цилиндре 6 на участке между транспортирующим 8 и сороотводящим 7 каналами выполнен дугообразный коридор 12, сужающийся в направлении к транспортирующему каналу 9 и изогнутый к центру дискретизирующего барабанчика 3. Коридор имеет внешнюю 13 и внутреннюю 14 стенки. На выходе коридор 12 разделен на два участка 15 и 16, один из которых 15 связан с пневмоотсосом 10, а другой участок 16 соединен с транспортирующим каналом 9 и расположен по радиусу дискретизирующего барабана 3. Коридор 12 вписан в сектор, угол при вершине которого выполнен равным 60-120^o, при этом один из радиусов сектора расположен в плоскости, соединяющей центр дискретизирующего барабанчика с вершиной волокноотделяющего ножа 11. При увеличении угла больше, чем 120^o, происходит изменение направления движения потока всасываемого воздуха в сороотводящем канале 7, а при выполнении угла меньшим 60% происходит перегруппировка воздушного потока, движущегося в камеру, что нежелательно, так как часть воздушного потока приобретает радиально составляющую скорость, препятствующую транспортированию волокон в прядильную камеру.

Линия АВ определяет внутреннюю стенку канала 14, а CD - наружную 13 (фиг.2). Точка О" делит хорду АВ в отношении 1:2, т.е. О"А:O"В=1:2.

Профиль внутренней стенки 14 канала 12 задается радиусом, длина которого рассчитывается по формуле "спирали Архимеда"

_вн = a_вн,

где a_вн = (2/3)R_ц sin(/2);

- полярный угол, 2;

R_ц - радиус неподвижного цилиндра 6;

- угол сектора АОВ.

Профиль наружной стенки 13 канала 12 геометрически определяется по следующему закону

_нар = a_нар,

где

- угол сектора СОА.

Площадь поперечного сечения канала

= _нар-_вн = (a_нар-a_вн).

Устройство работает следующим образом.

Волокнистый материал 17 питающим цилиндром 1 подается к дискретизирующему барабанчику 3. В результате воздействия гарнитуры 4 дискретизирующего барабанчика 3 на ленту 17, зажатую между питающим цилиндром 1 и столиком 2, она приобретает форму бородки. Зубья барабанчика 3 осуществляют разъединение непрерывного потока волокон на отдельные волокна и отделение от волокон сорных примесей. За счет разрежения воздуха в прядильной камере 8 и участке 15, связанном с пневмоотсосом 10, образуется воздушный поток, проходящий через перфорацию обечайки 5 и дугообразный коридор 12. Поток подхватывает из волокна сорные примеси и пыль. За счет выполнения коридора 12 в виде конфузора запыленный воздушный поток приобретает ускорение, что способствует улучшению сепарирующей функции. В силу того что коридор 12 имеет дугообразную форму, частицы пыли и сор под действием центробежных сил попадают на внешнюю (большую) стенку 13, имеющую профиль _нар = a_нар, а очищенный воздух проходит вблизи внутренней стенки 14 (т.е. по малой дуге), выполненной по форме _вн = a_вн. Запыленный воздух и сор из коридора 12 поступают в участок 15, а затем с помощью пневмоотсоса 10 в зону соровыделения.

На выходе очищенный воздух поступает в участок 16, соединенный с транспортирующим каналом 9 и расположенный по радиусу дискретизирующего барабанчика 3.

Прохождение потока очищенного воздуха усиливается за счет разрежения, создаваемого в зоне съема. Очищенный воздух проходит через перфорацию в обечайке дискретизирующего барабанчика 3, проникает в межвитковое пространство, захватывает волокна, находящиеся на гарнитуре 4, и направляет их в транспортирующий канал 9 к прядильной камере 8, тем самым повышая эффективность процесса съема волокна с гарнитуры 4 и снижая остаточный слой.

Результаты испытаний пряжи приведены в таблице.

В производственных и лабораторных условиях была проведена экспертная оценка пряжи по внешнему виду. При оценке по внешнему виду учитывали цвет, наличие сорных примесей, заметных на глаз, и неровнота на коротких отрезках (утолщения, утонения, непсы). Визуально сравнивали цвет пряжи не только намотанной на доску черного цвета, но и на бобинах. Пряжа, выработанная с применением предложенного способа очистки, в обоих случаях была белее.

Источники информации

1. Патент Германии 4227099, кл. 5 D 01 Н 4/32, 1995.

2. Патент ЕПВ 0348178, кл. 4 D 01 Н 7/895, 1989.

3. Патент ЕПВ 0348179, кл. 4 D 01 Н 7/895, 1989.

4. Патент РФ 2128737, кл. 6 D 01 Н 4/32, 1999.

5. Патент Англии 1434629, кл. D 01 Н 1/12, 1976.