CZ287519B6 - Process and apparatus for producing a thread - Google Patents

Description

Způsob a zařízení pro výrobu nitě

Oblast techniky

Vynález se týká výroby nitě, při kterém se pramen vláken protahuje a vlákna pramenu se sdružují do nitě, odtahované přebíracími prostředky. Dále se týká zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Spřádáním nebo zkrucování dvou pramenů se dají vyrábět dvoupramenné příze, v nichž byly zadní konce vláken obklopeny vzduchovým proudem (např. Plyfil) nebo kde se při pracovním postupu zachycuje prostřídaný zákrut pramenů (např. Sirospun). Takové příze mají zlepšenou pevnost a odolnost proti otěru vzhledem k jednotlivým přízím, ale při zpracovávání s česáním mají průměrný průřez okolo 80 nebo více vláken. Bylo by velmi užitečné vyrábět jednotlivé příze způsobilé tkaní, které by měly podstatně menší průřez, například okolo 50-60 vláken nebo méně. Jednotlivé příze takové velikosti však až dosud měly sklon ktomu, že vykazovaly nedostatečnou pevnost a odolnost proti otěru pro tkaní a pletení.

Peircem (Peirce. F. T.: Textile Research Joumal, 1947, 17, pl23), Mortonem a Yenem (Morton, W.E. aYen, K.C.J.: Joumal of the Textile Institute, 1952, 22, T.463) a Mortonem (Morton, W. E.: Annales Scientifiques Textiles Belges, 1956, p29) bylo zjištěno, že pro získání výsledné pevnosti nitě a odolnosti proti otěru musí během vkládání zákrutu nebo mechanického vzájemnému zachycení vláken dojít k přesunům (migraci) vláken. Pokud jde o pramen vláken, vystupující ze svěmé štěrbiny předních válečků. Morton částečně konstatoval, že .... jelikož se délka dráhy vláken se zvyšuje jádra k povrchu, musí se také zvyšovat napětí ve vláknech. V jakémkoli daném okamžiku sledují vlákna, tvořící vnější vrstvu, nejdelší dráhu a jsou v důsledku toho vystavena vysokým namáháním. Dále je také zakřivení jejich dráhy největší. Uvedenými autory bylo prokázáno, že tato vlákna svysokými napětími budou mít sklon migrovat směrem kose nitě, aby dosáhly stavu nižší napjatosti. Bylo však konstatováno, že . . . .jakmile zadní konec vlákna vystoupí ze svěmé štěrbiny mezi předními válečky, musí napětí ve vlákně klesnout na nulu. Není pak způsobilé ničeho jiného, než být vypuzeno na povrch, kde bude přítomné jako vyčnívající vlákno. Ve svých závěrečných poznámkách Morton konstatuje, že dalším praktickým výsledkem je, že neuspořádaná nebo neuspořádaně působící vlákna (je třeba konstatovat, že mají znaky neuspořádanosti) sotva mohou přispět účinným podílem k pevnosti vlákna, takže šířka vytahovaného přástu by měla být co možná nejvíce omezena.

Spis W094/01604 organizace Wool Research of New Zealand popisuje řadu praktických postupů pro uplatňování výše uvedených zásad na jednotlivý protahovaný vlákenný soubor nebo pramen, když je pramen spřádán z průtažného systému. V jednom z těchto postupů vyvolává vodič kmitání pramenu do strany pro cyklické měnění napětí v jeho vláknech. Mění-li se napětí tímto způsobem, dochází k cyklickému migrování vláken mezi jádrem a povrchem výsledné nitě. V jiném uspořádání se protahovaný pramen vede skrz přídavnou dvojici svěmých válečků, umístěných bezprostředně na výstupní straně předních průtahových válečků. Svěmé válečky jsou poháněny nižší rychlostí, než je přívodní rychlost předních průtahových válečků, přičemž negativní protahování vyvolává vznik oblasti přeplňování, ve které vlákna nahodile mění své polohy v oblasti svěmé štěrbiny. Dochází k nahodilé migraci vláken mezi jádrem a povrchem nitě. V třetím uspořádání se protahovaný pramen nechává rozprostírat dostatečně do strany tak, že se vytvářejí podskupiny, v nichž dochází k nepravému zákrutu vláken a tvoří se samostatné dílčí prameny, které se potom zkrucují dohromady v opětovně sdružené přízi.

- 1 CZ 287519 B6

Návrh ve spisu W094/01604 pro kmitání vodiče má určité podobnosti s různými návrhy pro vytváření dvoupramenových přízí z dvojice samostatných pramenů, popsanými a rozebíranými například v patentovém spisu USA č.3 599 416, v australských patentech AU 438 072 a 473 152 a v D.Plate a kol., J.Text.Inst.73 (č.3, 1982), str.99 a 74 (č.6, 1998), str.320. Tato třída dvoupramenových procesů zahrnuje mimo jiné technologii autorů vynálezu, známou jako postup Sirospun. Možná přítomnost předběžného zákrutu malých dílčích skupin vláken v zákrutovém trojúhelníku je rozebírána v Neckar a kol., Melliand Textilberichte (anglické vydání), srpen 1985, str.605. Autoři Harakawa a kol. (J.Text.Machinery Soc.Japan, 43, č.10, 1990, T98, a 41, 1988, TI 77) navrhují zařízení, ve kterém pramen vystupující z předních válečků je tažen do dutého vřetena, které může být rozkmitáváno do strany. Takto vyráběné příze mají rozdílná vlákna na vnější straně podle strany, z níž se vynořila, a polohy dutého vřetena. Odpovídající popis je možné také najít v japonském patentovém spisu 57-029615.

Patentový spis USA č.4 418 523 popisuje váleček se zářezy ve spřádacích a skacích strojích, kde se jádro vystavuje nepravému zákrutu a obaluje se nekonečným vláknem.

Vynález si tak klade za úkol, přinést způsob a zařízení, které by byly způsobilé vyrábět z vláken nit, mající vhodnou míru pevnosti a/nebo odolnosti proti otěru vzhledem k průměrnému počtu vláken v průřezu nitě.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo způsobem výroby nitě, při kterém se vlákenný pramen protahuje a vlákna vlákenného pramenu se sdružují do příze, odtahované přebíracími prostředky, jehož podstatou je, že se výchozí vlákenný soubor ve formě vlákenného pramenu, přiváděného jako celek, dělí během jeho dopředného pohybu směrem k přebíracím prostředkům na nejméně dva vlákenné podsoubory, a to nejméně první vlákenný podsoubor a druhý vlákenný podsoubor, které se vedou každý po odlišné dráze, která se liší v alespoň jednom parametru od dráhy druhého podsouboru, načež se vlákenné podsoubory znovu spolu sdružují do jednoho celku v oblasti bodu sbíhání, a vzhledem ke vzájemným odchylkám na dráhách, po nichž jsou odděleně vedeny podsoubory, se vlákna znovu sdruženého vlákenného souboru vzájemně mechanicky zachycují alespoň na výstupní straně bodu sbíhání tak, že se z nich vytváří nit.

Pod pojmem vlákenný pramen, který vstupuje jako výchozí soubor vláken do způsobu podle vynálezu, se zde rozumí liniovitý soubor vláken, uložených převážné paralelně, který může být zcela bez zákrutu (a jde tedy o pramen v pravém slova smyslu ve smyslu obvyklé terminologie v oboru tvaru vláken a nití) nebo může popřípadě mít nízký zákrut (a jde tedy o přást).

Po rozdělení pramenu vláken se podle dalšího znaku vynálezu každý z vlákenných podsouborů nechává procházet po dráze odlišné délky. Každý z vlákenných podsouborů se po rozdělení vlákenného pramenu může nechávat procházet po dráhách, jejichž délky se mění v čase. Rovněž tak se může každý z vlákenných podsouborů po rozdělení nechává procházet po dráhách, které se mění v čase. Dráhy podsouborů se mohou měnit v čase cyklicky.

Podle dalšího znaku vynálezu zavádí opětovné sdružování vlákenných podsouborů do nitě zákrut jejich zkracováním spolu dohromady. Po rozdělení vlákenného pramenu se přitom každý z vlákenných podsouborů může vést podél drah, jejichž boční polohy vzhledem k ose nitě se cyklicky střídají. Alternativně se při vzájemném opětovném sdružování vlákna plynule přenášejí z jednoho podsouboru do drahého podsouboru vzájemným přiblížením drah, přibližujících se k bodu sbíhání, a výsledným dotykem, před zakrucováním do nitě.

-2CZ 287519 B6

Šíření zákrutu z bodu sbíhání proti směru dopředného posunu vlákenných podsouborů se s výhodou mění v čase. Přitom se s výhodou mění vzdálenost mezi místem sevření jako posledním vzájemným bodem dotyku vláken vlákenných podsouborů před jejich dělením a bodem sbíhání.

V provedení, kdy opětovné sdružování vlákenných podsouborů zavádí do nitě zákrut jejich zkrocováním spolu dohromady, se délky drah, po nichž procházejí vlákenné podsoubory, s výhodou cyklicky mění cyklickým zaměňováním jejich poloh v bočním směru pro vytváření struktury, v níž jsou vlákenné podsoubory vzájemné okolo sebe ovíjeny.

Podle dalšího znaku vynálezu se vlákenné podsoubory vzájemně spolu znovu sdružují do jednoho celku tím, že se každý vlákenný podsoubor cyklicky ukládá přes druhý vlákenný podsoubor a poté se vrací do počáteční vzájemné polohy v bočním směru. Zákrut se přitom šíří dále zpět podél vláken jednoho z podsouborů za bod sbíhání než podél vláken druhého podsouborů.

Podle dalšího provedení vynálezu jsou vlákenné podsoubory nejméně tři a cyklickým měněním vzájemných drah a šířením zákrutu je každý vlákenný podsoubor zachycován mezi dvěma vlákennými podsoubory ve vzájemných odstupech podél nitě.

Vlákenné podsoubory mohou být vedeny po více drahách, které se vzájemně kříží, takže se vytváří síťová struktura před tím, než se vlákenné podsoubory vzájemně zakrocují do nitě.

Vlákenný pramen může být podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu staplový pramen nebo přást, sestávající z přírodních nebo syntetických vláken. S výhodou je pramen nebo přást z vlny.

Vynález dále navrhuje zařízení pro provádění výše uvedeného způsobu, obsahující protahovací sekci pro protahování vlákenného pramenu, jehož podstatou je, že na výstupní straně protahovací sekce je umístěn dělicí prostředek vlákenného pramenu, spolupůsobící s protahovací sekcí.

Dělicí prostředek s výhodou sestává z dělicího válečku s nejméně dvěma odlišnými vodícími obvody, vymezujícími dráhy vlákenných podsouborů, vřazeného mezi dvojicí vodicích válečků na výstupu z protahovací sekce a polohou opětovného vzájemného sdružování vlákenných podsouborů do jednoho celku v bodě sbíhání. Dělicí váleček přitom může sestávat z nejméně dvou souosých válcových úseků, majících odlišné poloměry pro vedení vlákenných podsouborů. Válcový úsek menšího průměru je s výhodou opatřen výstupkem, vystupujícím z něj radiálně směrem ven do stejné radiální vzdálenosti, jako vnější plocha válcového úseku většího poloměru.

Válcový úsek menšího průměru může přecházet do válcového úseku většího průměru osazením, ležícím v rovině kolmé k ose dělicího válečku. Dělicí váleček s výhodou sestává ze základního válcového úseku konstantního průměru pro vedení prvního vlákenného podsouborů, a nejméně jednoho souosého válcového úseku eliptického tvaru, jehož menší osa je kratší, než je průměr základního válcového úseku, a jehož větší osa je shodná s průměrem základního válcového úseku.

Základní válcový úsek konstantního průměru pro vedení prvního vlákenného podsouborů je s výhodou tvořen radiálními žebry válcového tvaru, mezi nimiž jsou vytvořeny mezilehlé eliptické drážky tvořící druhý zúžený válcový úsek eliptického tvaru, pro vedení více prvních vlákenných podsouborů a více druhých vlákenných podsouborů. Dělicí váleček má s výhodou po obvodě ve směru oběhu ave směru jeho osy napříč kjeho otáčení akprůchodu vlákenných podsouborů prostřídané obvodové úseky, vymezující pro každý středový úhel cyklicky se opakující kombinace obvodových úseků pro vedení vlákenných podsouborů po různých dráhách.

-3CZ 287519 B6

Obvodové úseky přitom účelně sestávají z kombinace vzájemně prostřídaných typů drážek, vyříznutých do povrchů válce, tvořícího dělicí váleček.

Podle dalšího provedení zařízení podle vynálezu má dělicí váleček na svém obvodě nejméně dvě soustavy obvodových vodicích drážek pro vedení nejméně dvou vlákenných podsouborů po odlišných drahách. Obvodové vodicí drážky mohou mít šroubovicový průběh. Alternativně obvodové vodicí drážky odlišný poloměr. Nejméně jedna z obvodových vodicích drážek může mít rovněž zalomený tvar. Přitom může mít nejméně jedna z obvodových vodicích drážek zalomený tvar, zatímco druhá z obvodových drážek má tvar šroubovice.

Podle dalšího provedení zařízení podle vynálezu sestává dělicí váleček z nejméně dvou souosých válcových částí, majících každá natvarované úseky jiného tvaru a jiné délky ve směru obvodu okolo dělicího válečku, přičemž uspořádání natvarovaných úseků se podél obvodu válečku v dráze vedení příslušného vlákenného podsouboru cyklicky opakuje.

Dělicí váleček je podle dalšího znaku zařízení podle vynálezu v hnacím kontaktu s homím vodicím válečkem dvojice vodicích válečků na výstupu protahovací sekce.

Podle dalšího znaku vynálezu je dělicí váleček v hnacím kontaktu s dolním vodicím válečkem dvojice vodicích válečků na výstupu protahovací sekce.

Dělicí váleček může být svým válcovým úsekem většího poloměru v hnacím dotyku s odpovídajícím vodicím válečkem na výstupu protahovací sekce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schematický boční pohled na spřádací zařízení podle jednoho provedení vynálezu, obr. 2 zvětšení části obr. 1, obr. 3 půdorysný pohled na zařízení z obr. 1, obr. 4 alternativní provedení dělicího válečku tvořícího část zařízení z obr. 1 až 3, obr. 5 a 6 odpovídající pohledy na další alternativní provedení dělicího válečku, obr. 7 a 8 schematický boční pohled a půdorys dalšího provedení dělicího válečku, které je méně závislé na přesném nastavení s ohledem na pohybující se soubor vláken, vystupující z průtahové svěmé štěrbiny, obr. 9 a 10 schematický boční pohled a půdorys obměněného provedení dělicího válečku znázorněného na obr. 7 a 8 podle dalšího provedení vynálezu, obr. 11 pohled podobný obr. 2 na alternativní uspořádání provedení z obr. 1 až 3, obr. 12 schematický boční pohled na spřádací zařízení podle ještě dalšího provedení vynálezu, obr. 13 schéma pro vysvětlení principu provedení z obr. 12, obr. 14 až 18 alternativní tvary válečku pro zařízení z obr. 12 a obr. 19 schéma spleteného útvaru vystupujícího ze svěmé štěrbiny s válečkem tvaru znázorněného na obr. 18.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 až 3 znázorňují konečnou protahovací (posukovací) sekci 10 dopřádacího stroje na předení česané příze, která je běžná do té míry, že obsahuje přední dvojici horního průtahového válečku 12 a dolního průtahového válečku 13, vymezující průtažnou svěmou štěrbinu 14, do níž se přivádí soubor staplových vláken ve formě posukovaného pramenu 8 vláken. Posukovaný vlákenný soubor, který po bezprostředně následujícím dalším zpracování, které bude podrobně vysvětleno, tvoří nit 9, se táhne na otáčející se přebírací návin 16, středěný v prstencové sestavě 18. Příze prochází volně se otáčejícím běžcem na prstenci. Otáčení návinu 16, které působí, že

-4CZ 287519 B6 příze pohybuje běžcem okolo prstence, vytváří prostředek pro zavádění zákrutu do příze a její navíjení do návinu. Prstencové prostředky se cyklicky pohybují vůči návinu 16 obvyklým způsobem. Návin 16 sjeho otáčecím ústrojím představuje vdaném příkladném provedení přebírací prostředky 180 ve smyslu definice předmětu vynálezu.

V hnacím styku s předním průtahovým válečkem 12 je uložen dělicí váleček 20. Dělicí váleček 20 je osazen v neznázoměných koncových ložiscích a má dva souose přilehlé válcové úseky 22, 23. Hranice mezi oběma válcovými úseky je prstencové osazení 24, které leží v rovině kolmé k ose dělicího válečku 20. Válcový úsek 23 většího průměru je v třecím hnacím dotyku s průtahovým válečkem 12. Osazení 24 je uloženo tak, že jeho osa leží v podstatě proti ose vlákenného souboru 8a vystupujícího ze svěmé štěrbiny ,14. Vlákenný soubor 8a je přitom dělen do dvou různých vlákenných podsouborů 9a, 9b, které dále procházejí po různých drahách okolo válcových úseků 22, 23, a které se potom opětovně sdružují v bodě 30 sbíhání, kde se vlákenné podsoubory zkracují pro vytváření nitě 9.

Dráhy, kterými procházejí vlákenné podsoubory 9a, 9b, mají různou délku. Dolní vlákenný podsoubor 9a prochází kratší drahou a dotýká se válcového úseku 22 menšího průměru v kratší dotykové vzdálenosti, než v případě horního vlákenného podsoubora 9b v dotyku s válcovým úsekem 23. Je možné pozorovat, že zákrut postupuje zpět po délce horního vlákenného podsoubora 9b za bod 30 sbíhání v podstatě pouze do bodu dotyku s válcovým úsekem 23, zatímco zákrut ve vlákenném podsoubora 9a postupuje směrem zpět téměř až do svěmé štěrbiny 14.

Protože všechna vlákna nejsou přímá nebo rovnoběžná se směrem jejich dopravy, část vláken přemosťuje oba dílčí prameny. Jelikož se zákrut šíří v dolním vlákenném podsoubora téměř až ke svěmé štěrbině 14. jsou přemosťující vlákna obalována okolo tohoto vlákenného podsoubora, když se soubor vláken pohybuje dopředu. Jelikož se vlákenné podsoubory pohybují dopředu a sbíhají se, přecházejí vlákna, která přemosťují oba vlákenné podsoubory, z jednoho nebo druhého vlákenného podsoubora napříč osazení 24 a jsou ovíjena kolo pramenů, takže se jejich uvolněnost (nenatažení) zachycuje zabudováním do struktury. Tato vlákna jsou tak v části jejich délky vpravována na dolní vlákenný podsoubor nebo do tohoto vlákenného podsoubora a v části délky do horního vlákenného podsoubora. Tyto úseky přemosťujících vláken jsou kromě toho obalovány nebo zakracovány okolo jednoho nebo obou vlákenných podsouborů v různém a pravděpodobně větším úhlu šroubovice, než je zákrut, který se šíří do vlákenných podsouborů z vytvářené nitě. Tato vlákna jsou tak podrobována většímu příčnému posunu (migraci) a mechanickému zachycování.

Jelikož je horní vlákenný podsoubor 9b dopravován okolo větší obvodové plochy válcového úseku 23 dělicího válečku 20 do místa, kde začíná tvorba zákrutu, jsou také zadní konce vláken zakrucovány do hlavního souboru vláken a tedy nitě 9 před bodem 30 sbíhání obou vlákenných podsouborů 9a, 9b. Protože dolní vlákenný podsoubor 9a opisuje kratší dráhu od svěmé štěrbiny předních průtahových válečků k bodu 30 sbíhání, je napětí ve vláknech, která se připojují k tomuto dílčímu pramenu, nižší než v horním vlákenném podsoubora 9b. Když jsou dílčí prameny vláken zkracovány dohromady v bodě 30 sbíhání, může tak být zakrucováno více vláken okolo dolního dílčího pramenu vláken než okolo horního dílčího pramenu vláken. Výsledkem toho je, že dojde k mnohem většímu rozptylu úhlů šroubovice vláken ve výsledné niti než u běžných jednopramenových nití. Tento obalovací účinek jak u vláken, tak větších složek nitě, bude mít za následek diferenciální rozkrucování nebo uvolňování délky, když jsou nitě rozkrucovány při skácím pochodu. Výsledek může zvýšit objemovost. Dělení vystupujícího pramenu vláken zužuje šířky jednotlivých vlákenných podsouborů, čímž dovoluje lepší vpravování vláken na vnějších okrajích pramenu vláken, když vystupuje ze svěmé štěrbiny 14 předních průtahových válečků.

-5CZ 287519 B6

Mechanismy dělení pramenu vláken a rozdílných délek dráhy vláken, která kloužou od větší obvodové plochy válcového úseku 23 k menší obvodové ploše válcového úseku 22 dělicího válečku 20 a tedy odlišující se napětí vláken, přinášejí zlepšený boční posun a vzájemné mechanické zachycování vláken. Výsledné nitě jsou tak potenciálně více odolné proti otěru, hodí se jako jednotlivé nitě pro tkaní a mají menší náchylnost ke žmolkování v úpletech. Bylo zjištěno, že jednotlivé nitě pro tkaní, vyrobené podle vynálezu, mohou mít i tak málo jako 50 nebo i méně vláken na průměrný průřez. Rozdíl napětí při tvorbě příze může také vést ke zlepšenému objemu nitě, když jsou nitě skány.

Dělicí váleček 20, znázorněný v provedení z obr. 1 až 3, vyžaduje středění s postupujícím vlákenným souborem 8a vycházejícím z předních průtahových válečků 12, 13 a nedovoluje příčné posouvání, které je normální na běžných dopřádacích strojích pro minimalizování opotřebení horních válečků. Pro snížení možnosti, aby celý pramen vláken sledoval stejnou dráhu podél strany dělicího válečkového v uspořádání z obr. 2, tj. po menším průměru a tím i po nejkratší délce dráhy, může být do uspořádání vřazena J milimetrová plocha plné šířky pro napomáhání při opětovném dělení souboru vláken (obr. 4), ve formě výstupku 40.

Obr. 5 a 6 ukazují jiný alternativní způsob udržování dělení. Dělicí váleček 20 sestává ze základního válcového úseku 23' konstantního průměru pro vedení prvního vlákenného podsouboru 9a, a souosého druhého válcového úseku T eliptického tvaru, jehož menší osa je kratší, než je průměr základního válcového úseku 23', a jehož větší osa je shodná s průměrem základního válcového úseku 23'.

Soubor vláken je tak veden dvěma plochami vačkového typu, tvořenými uvedenými válcovými úseky 22', 23', a to k tomu, aby se dělil na pravou a potom levou stranu středu při každé půlotočce dělicího válečku 20'. Tyto plochy tak působí cyklické měnění relativních poloh podsouborů 9a, 9b.

Dělicí válečky 202, znázorněné na obr. 7 a 8, jsou určeny k tomu, aby odstranily potřebu středění válečku a pro umožnění příčného posouvání pramenu vláken. Každá dvojice drážky 50 a žebra 52 působí podle stejného principu jako uspořádání válečku na obr. 5 a 6. Šířky drážek a ploch na tomto válečku jsou například 1 mm, avšak další pozorování ukázalo, že může být účelné tyto rozměry snižovat, tj. mít větší počet drážek a ploch na jednotku šířky dělicího válečku, zejména když je šířka pramenu vláken je užší, tj. když je vyráběna nit jemnější. Frekvence, s níž je vlákenný soubor cyklicky dělen z jedné strany na druhou, se může zvyšovat z každé půlotočky dělicího válečku, jak je popsáno výše, na každou čtvrtotočku nebo méně. Uspořádání vačkového typu je možné zcela opustit, pokud šířka drážky a plochy je o velikosti řádově desítek nebo stovek mikrometrů. Drážky a plochy mohou být v posledním případě vyrobeny z řady kotoučů, majících pevné nebo proměnlivé střídající se průměry.

Jak bylo uvedeno výše, je působení vícevačkového dělicího válečku 20 z obr. 7 a 8 podobné tomu, jaké bylo popsáno výše ve spojení s jednoduchým dělicím válečkem 20. Pro česanou přízí 40 tex je například vlákenný soubor, vystupující ze svěmé štěrbiny průtahové sestavy, velmi často dělen do tri vlákenných podsouborů. Jeden pramen sleduje delší délku dráhy a druhé dva sledují kratší délky dráhy v drážkách. Když se přede příze s větší jemností, soubor se zpravidla dělí do dvou podsouborů. Vícenásobné dělení pramenu může poskytovat zlepšený příčný posun a mechanické vzájemné zachycování vláken s použitím užších šířek drážky a plochy.

Dělicí válečky z obr. 5 a 7 také účinně mění relativní délku dráhy, kterou procházejí vlákenné podsoubory 9a. 9b pro měnění jejich relativních poloh a pro měnění délky pramenu, do níž se může šířit zákrut, čímž se cyklicky mění relativní zákrut ve vlákenných podsouborech na přívodní straně od bodu 30 sbíhání. Pozorování vysokorychlostního videosnímku zařízení z obr. 5, zpracovávajícího dva vlákenné podsoubory, ukazuje že alternativně se větší zákrut šíří do

-6CZ 287519 B6 jednoho vlákenného podsouboru a potom do druhého po každé přeměně. Vlákenný podsoubor s menším zákrutem, který byl také vlákenný podsoubor na dolní části během každého cyklu, se obaluje okolo vlákenného podsouboru s vyšším zákrutem. Tento mechanismus zachycuje významné velikosti zákrutu v jednotlivých vlákenných podsouborech.

Obměněná forma dělicího válečku z obr. 7 a 8 je znázorněna na obr. 9 a 10. Tento váleček se hodí pro provádění postupu nepravého splétání (nepravého vzájemného ovíjení). Váleček je tvořen válcem 120, v němž jsou vytvořené drážky, uspořádané jako prostřídané úseky 150 jednoduchých drážek 152 a dvojitých drážek 154 okolo obvodu. Drážky střídavě mění polohy odpovídající vnější a střední části vlákenných souborů vystupujícího pramenu. Účinné zachycení vlákna v niti vyžaduje, aby vlákno bylo zachyceno po své délce ve více bodech. Obvod válečku je rozdělen na šest sekcí (tři dvoudrážkové sekce, střídající se s třemi jednodrážkovými sekcemi), například každá o délce 15 mm dosažení přibližně čtyř bodů po délce průměrné délky vlákna 60 mm, v níž je střední podsoubor zachycen mezi druhými dvěma. Čárkované čáry 156 v bočním pohledu na obr. 9 ukazují, jak jsou drážky vyříznuty do válečku. Délka každého zářezu tvoří tětivu úhlu 60°, která je v typickém a praktickém případě přibližně rovná 15 mm obvodu.

Jsou také uvažovány složitější postupy nepravého splétání (vzájemného ovíjení). Kombinace se mění podle toho, zda pramen vláken se záměrně dělí na tři, čtyři nebo více podsouborů. Pro tři podsoubory, které zde budou pro lepší názornost označovány jako dílčí prameny, může obměna začínat se dvěma levými dílčími prameny spuštěnými, načež následuje zdvižení středního dílčího pramenu (levý spuštěný, dva pravé zdvižené), zdvižení levého dílčího pramenu a současné spuštění pravého dílčího pramenu (dva levé zdvižené, pravý spuštěný) a nakonec spuštění středního dílčího pramenu (levý zdvižený, dva pravé spuštěné), což se opakuje.

Uspořádání válečku, znázorněné na obr. 9 a 10, vyžaduje aby drážkové sekce ležely vždy na výstupní dráze vystupujícího dílčího pramenu. Pro vyrovnání opotřebení horních průtahových válečků se na většině dopřádacích strojů přást nebo pramen, z něhož jsou podsoubory protahovány, pomalu přesouvá do strany v jednom a druhém směru. Bylo by však obtížné, nebo by to alespoň způsobilo relativní složitost uspořádání dělicího válečku, nechat sestavu válečku se posouvat tak, aby se udrželo vzájemné vyřízení na výstupní dráze vlákenného pramenu. Pro překonání problémů se vzájemným vyřizováním do navazující dráhy proto v praxi může být použito řady podobných drážkových útvarů po šířce válečkového uspořádání, jak je vyznačeno na obr. 8.

Dělicí váleček 20 je znázorněn na obr. 1 až 3 v dotyku s horním průtahovým válečkem 12 dopřádacího stroje. To umožňuje snazší pozorování mechanismu pro tvorbu nitě, neboť je umístěn před dělicím válečkem. Bylo však zjištěno, že mechanismus je stejný, když je dělicí váleček 21 uložen na spodní straně předního průtahového válečku 13a, jak je znázorněno na obr. 22. Opětovné ukládání sacích trubiček dopřádacího stroje pod dělicí válečky, když jsou osazeny na obr. 1 a 2, dovoluje provádět zapřádací napojování na začátku předení nebo při přetrhu. To ukazuje, že napojování pomocí dělicích válečků, uložených proti dolnímu předním průtahovému válečku, je také proveditelné. V jiných provedeních může být také alternativně zařízení osazeno na dolním předním průtahovém válečku.

Obr. 12 ukazuje konečnou protahovací sekci 210 dopřádacího stroje česané příze, která je běžná do té míry, že obsahuje přední dvojici horního průtahového válečku 212 a dolního průtahového válečku 213, vymezující průtahovou svěmou štěrbinu 214, do níž je dopravován soubor staplových vláken ve formě posukovaného přástu nebo pramenu 208. Výsledný vlákenný soubor ve formě nitě 209 je tažen vodičem 217 na otáčející se přebírací návin 216, vystředěný v prstencové sestavě 218. Příze prochází volně se otáčejícím běžcem na prstenci. Otáčení návinu 216, které vyvolává, že příze pohybuje běžcem okolo prstence, vytváří prostředek pro vnášení

-7 CZ 287519 B6 zákrutu do příze a její navíjení do návinu. Prstencová spřádací sestava se cyklicky posouvá vůči návinu 216 obvyklým způsobem.

V hnacím kontaktu s dolním předním průtahovým válečkem 213 je uložen vzorovaný dělicí a splétací váleček 220. Váleček 220 je osazen v neznázoměných koncových ložiscích a obsahuje (obr. 14) dvě šroubovicové vodicí drážky 222. 223 s opačným sklonem. Vodicí drážka 222 má podstatně větší šířku a hloubku, než vodicí drážka 223. Vodicí drážky mají podobný úhel šroubovice a protínají se ve dvou kříženích 225 na otočku. Průřezový tvar drážek, i když je znázorněn jako obloukový a rovnoměrný, není důležitý.

Váleček 220 rozděluje vlákenný pramen 208 do více vlákenných podsouborů a poté cyklicky mění dráhy těchto podsouborů a jejich relativní polohy tak, že vyvolává jejich vzájemné splétání (vzájemné ovíjení) cyklickým ukládáním podsouborů přes sebe. Použitý princip může být vysvětlen následovně, s odvoláním na schémata obr. 13. Předpokládá-li se, že vlákenný pramen 208 má přibližně strukturu stužkového útvaru, jsou pro splétání (vzájemné ovíjení) podstatné dvě složky pohybu pro vzájemné výměně poloh podsouborů vláken ve stužkovém útvaru. Uvažujeme-li dva vlákenné podsoubory _8a, 8b, musí se první vlákenný podsoubor 8a pohybovat vzhledem ke druhému z roviny stužkového útvaru (např. na obr. Bije zdvíhán ve směru Z do polohy obr. Bii), po čemž následuje pohyb do strany přes stužkový útvar (např. na obr. Bii se pohybuje rovnoběžně s osou Y) pro výměnu jejich relativní polohy před tím, než se skupiny nechají znovu klesnout zpět do roviny stužkového útvaru (obr. Biii).

Jak je zřejmé z obr. 12 až 14, překřížené drážkové uspořádání za chodu přirozeně rozděluje a rozprostírá vlákenný soubor do strany, a rozdílné hloubky bodů křížení vyvolávají splétání (vzájemné ovíjení) výsledných podsouborů. Bylo zjištěno, že po určitém počátečním přeběhu je většina souboru vláken přirozeně rozdělena a uložena do drážek. Teoreticky vejdou během první otočky všechny polohy napříč přicházející stužkové sestavy ve styk s drážkou, a vzhledem ke geometrii budou mít sklon zapadnout do drážky. Jakmile je jednou v drážce, je vlákno v drážce zachyceno, takže při pokračujícím otáčení je zbývající délka vlákna (a přilehlých vláken) tažena do drážky a pohybuje se tak do strany s drážkou. V bodech křížení budou mít vlákna sklon zůstávat v jejich stávající drážce a křížit tak vrchem nebo spodem sousední skupinu.

U válečku 220 může být uložen váleček 230, poháněný válečkem 220, pro stabilizování pokluzu podsouborů směrem do strany. Bude zřejmé, že váleček 220 může být alternativně poháněn od horního předního válečku 212, přičemž geometrie je poněkud odlišná v tom, že dráha nitě je přes váleček 220 a ne pod ním.

Jiná možná uspořádání dělicího asplétacího válečku jsou znázorněna na obr. 15 až 18. První alternativou je použití více levých a pravých šroubovicových drážek. Obr. 15 znázorňuje příklad válečku 220’ s třemi startovacími levými a pravými drážkami. Větší počet drážek zvyšuje častost křížení na otočku válečku a umožňuje proto více vzájemných působení na délkovou jednotku nitě.

V jakémkoli bodě křížení na válečku je relativní hloubka dvou drážek rozhodující pro výsledný sled splétání (vzájemného ovíjení). Při splétání je známé, že výsledná struktura je vysoce závislá sledu splétání (vzájemného ovíjení), a že rozdílné sledy vedou ke zcela odlišným vzájemným působením mezi složkami krouceného útvaru. Obr. 14 a 15 znázorňují nejjednodušší případ, kde má každá drážka konstantní hloubku. Vzájemné působení mezi podsoubory může být zvýšeno měněním hloubky po délce drážky, takže se například střídají hluboké a mělké úseky mezi po sobě následujícími body křížení. V jednoduchém případě jedné drážky každého směru jsou na otočku jen dva body křížení, přičemž cyklická změna hloubky může být snadno dosažena vyříznutím alespoň jedné z drážek excentricky vzhledem k ose válečku.

-8CZ 287519 B6

Bylo také zjištěno, že může být výhodné provedení válečku z obr. 16. V tomto případě je váleček 220 poháněn ze stávajícího předního válečku spřádacího zařízení úsekem 221 s lehce zvětšeným průměrem na jednom konci. To vyvolává malou míru přeplňování přicházejícího pramenu na drážkovaný válec. Toto bylo neočekávaně zjištěno pro umožňování významně většího pohybu každého podsouboru do strany (a tedy více vzájemných působení s jinými podsoubory) před tím, než se vytvoří napětí směrem do strany a nutí podsoubor vyskočit do sousední drážky, pohybující se v opačném směru.

V bodech křížení bylo zjištěno, že když se vytvoří napětí směrem do strany, pramen v mělké drážce někdy předčasně přejde do hluboké drážky, když se váleček otáčí. Vyříznutí samostatné sekce právě po křížení, jak je znázorněno v místě 240 na obr. 17, vede podsoubor zpět do mělké drážky, jak je znázorněno.

Řešení křížení z obr. 17 je velmi podobné tomu, jaké se běžně používá ve strojích pro navíjení návinu, a jaké je znázorněno na válečku 320 na obr. 18. I když tato řešení byla vyvinuta pro jednu nit, ukázalo se neočekávaně, že tato uspořádání dělí soubor vláken a udělují vlákennému souboru pravidelné splétání (vzájemné ovíjení), použijí-li se jako váleček 220 na obr. 12. Na koncích válečku dále drážka 322 úmyslně mění směr pohybu skupiny vláken (například v ohybu 342) a má tedy ve smyslu definice předmětu vynálezu zalomený tvar, zatímco v předchozích příkladech tato změna směru spočívá v napětí konců, nutící skupinu do opačné drážky. Ostatní drážky 323 mají tvar šroubovice, jako v předchozích provedeních.

Příklad třícestně děleného a splétaného útvaru, vytvářeného válečkem z obr. 18, je znázorněn na jednoduchém schématu na obr. 19.

Splétací postup, popsaný výše s odvoláním na obr. 12 až 19, se uplatňuje ve zlepšeném vzájemném míšení vláken podsouborů, kladených před sebe, a proto vláken v konečné niti 209. Dosáhne se užitečné úrovně pevnosti nitě a/nebo odolnosti proti otěru ve vztahu k průměrnému počtu vláken v průřezu nitě.

Výše uvedený popis byl zaměřen především na dopřádání česaných přízí, ale je použitelné také na jiná staplová vlákna, jak přírodní, tak i umělá. Rozměry součástek proto mohou být odstupňovány podle použitých délek vláken.

V celém popisu i v následujících nárocích, pokud z kontextu nevyplývá něco jiného, slova obsahuje nebo obsahující, se rozumí tak, že zahrnuje přítomnost uvedené složky nebo skupiny složek, avšak bez vyloučení přítomnosti jakékoli jiné další složky nebo skupiny složek.

Claims (35)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby nitě, při kterém se vlákenný pramen protahuje a vlákna vlákenného pramenu se sdružují do nitě, odtahované přebíracími prostředky (180), vyznačený tím, že se výchozí vlákenný soubor ve formě vlákenného pramenu, přiváděného jako celek, dělí během jeho dopředného pohybu směrem kpřebíracím prostředkům (180) na nejméně dva vlákenné podsoubory (9a, 9b), a to nejméně první vlákenný podsoubor (9a) a druhý vlákenný podsoubor (9b), které se vedou každý po odlišné dráze, která se liší v alespoň jednom parametru od dráhy druhého podsouboru (9b), načež se vlákenné podsoubory (9a, 9b) znovu spolu sdružují do jednoho celku v oblasti bodu sbíhání (30), a vzhledem ke vzájemným odchylkám na dráhách, po nichž jsou odděleně vedeny podsoubory, se vlákna znovu sdruženého vlákenného souboru vzájemně mechanicky zachycují alespoň na výstupní straně bodu sbíhání (30) tak, že se z nich vytváří nit (9).
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že po rozdělení vlákenného pramenu se každý z vlákenných podsouboru (9a, 9b) nechává procházet po dráze odlišné délky.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že po rozdělení vlákenného pramenu se každý z vlákenných podsouborů (9a, 9b) nechává procházet po dráhách, jejichž délky se mění v čase.
4. 4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že po rozdělení vlákenného pramenu se každý z vlákenných podsouborů (9a, 9b) nechává procházet po dráhách, které se mění v čase.
5. 5. Způsob podle nároku 3 nebo 4, vyznačený tím, že dráhy podsouborů (9a, 9b) se mění v čase cyklicky.
6. 6. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačený tím, že opětovné sdružování vlákenných podsouborů zavádí do nitě zákrut jejich zkracováním spolu dohromady.
7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že po rozdělení vlákenného pramenu se každý z vlákenných podsouborů (9a, 9b) vede podél drah, jejichž boční polohy vzhledem k ose nitě se cyklicky střídají.
8. 8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačený tím, že se při vzájemném opětovném sdružování vlákna plynule přenášejí z jednoho podsouboru do druhého podsouboru vzájemným přiblížením drah, přibližujících se k bodu sbíhání (30), a výsledným dotykem, před zakrucováním do nitě (9).
9. 9. Způsob podle kteréhokoli z nároků 6 až 8, vyznačený tím, že šíření zákrutu z bodu sbíhání proti směru dopředného posunu vlákenných podsouborů (9a, 9b) se mění v čase.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že se mění vzdálenost mezi místem (14) sevření jako posledním vzájemným bodem dotyku vláken vlákenných podsouborů (9a, 9b) před jejich dělením a bodem (30) sbíhání.
11. 11. Způsob podle kteréhokoli z nároků 6ažl0, vyznačený tím, že délky drah, po nichž procházejí vlákenné podsoubory, se cyklicky mění cyklickým zaměňováním jejich poloh v bočním směru pro vytváření struktury, v níž jsou vlákenné podsoubory (9a, 9b) vzájemně okolo sebe ovíjeny.

    - 10CZ 287519 B6
12. 12. Způsob podle kteréhokoli z nároků lažll, vyznačený tím, že vlákenné podsoubory (9a, 9b) se vzájemně spolu znovu sdružují do jednoho celku tím, že se každý vlákenný podsoubor (9a, 9b) cyklicky ukládá přes druhý vlákenný podsoubor (9a, 9b) a poté se vrací do počáteční vzájemné polohy v bočním směru.
13. 13. Způsob podle kteréhokoli z nároků 6 až 12, vyznačený tím, že se zákrut šíří dále zpět podél vláken jednoho z podsouborů (9a, 9b) za bod sbíhání než podél vláken druhého podsouboru (9b, 9a).
14. 14. Způsob podle kteréhokoli z nároků lažl3, vyznačený tím, že vlákenné podsoubory (9a, 9b) jsou nejméně tři a cyklickým měněním vzájemných drah a šířením zákrutu je každý vlákenný podsoubor zachycován mezi dvěma vlákennými podsoubory ve vzájemných odstupech podél nitě (9).
15. 15. Způsob podle kteréhokoli z nároků 6 až 8, vyznačený tím, že vlákenné podsoubory (9a, 9b) jsou vedeny po více drahách, které se vzájemně kříží, takže se vytváří síťová struktura před tím, než se vlákenné podsoubory vzájemně zakrucují do nitě (9).
16. 16. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 15, vyznačený tím, že vlákenný pramen (8) je staplový pramen nebo přást, sestávající z přírodních nebo syntetických vláken.
17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačený tím, že pramen nebo přást je z vlny.
18. 18. Zařízení pro provádění způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 17, obsahující protahovací sekci (10) pro protahování vlákenného pramenu (8), vyznačené tím, že na výstupní straně protahovací sekce (10) je umístěn dělicí prostředek vlákenného pramenu (8), spolupůsobící s protahovací sekcí.
19. 19. Zařízení podle nároku 18, vyznačené tím, že dělicí prostředek sestává z dělicího válečku (20) s nejméně dvěma odlišnými vodícími obvody, vymezujícími dráhy vlákenných podsouborů (9a, 9b), vřazeného mezi dvojicí vodicích válečků (12, 13) na výstupu z protahovací sekce (10) a polohou opětovného vzájemného sdružování vlákenných podsouborů (9a, 9b) do jednoho celku v bodě (30) sbíhání.
20. 20. Zařízení podle nároku 19, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) sestává z nejméně dvou souosých válcových úseků (22, 23), majících odlišné poloměry pro vedení vlákenných podsouborů.
21. 21. Zařízení podle nároku 20, vyznačené tím, že válcový úsek (22) menšího průměru je opatřen výstupkem (40), vystupujícím z něj radiálně směrem ven do stejné radiální vzdálenosti, jako vnější plocha válcového úseku (23) většího poloměru.
22. 22. Zařízení podle nároku 20 nebo 21, vyznačené tím, že válcový úsek (22) menšího průměru přechází do válcového úseku (23) většího průměru osazením (24), ležícím v rovině kolmé k ose dělicího válečku (20).
23. 23. Zařízení podle nároku 22, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) sestává ze základního válcového úseku (23') konstantního průměru pro vedení prvního vlákenného podsouboru (9a), a nejméně jednoho souosého válcového úseku (22') eliptického tvaru, jehož menší osa je kratší, než je průměr základního válcového úseku (23'), a jehož větší osa je shodná s průměrem základního válcového úseku (23').

    - 11 i
24. 24. Zařízení podle nároku 23, vyznačené t í m , že základní válcový úsek (23') konstantního průměru pro vedení prvního vlákenného podsouboru (9a) je tvořen radiálními žebry (52) válcového tvaru, mezi nimiž jsou vytvořeny mezilehlé eliptické drážky (50) tvořící zúžený druhý válcový úsek eliptického tvaru, pro vedení více prvních vlákenných podsouborů (9a) a více druhých vlákenných podsouborů (9b).
25. 25. Zařízení podle nároku 24, že dělicí váleček (20) má po obvodě ve směru oběhu a ve směru jeho osy napříč kjeho otáčení a k průchodu vlákenných podsouborů prostřídané obvodové úseky, vymezující pro každý středový úhel dělicího válečku (20) cyklicky se opakující kombinace obvodových úseků pro vedení vlákenných podsouborů (9a, 9b) po různých dráhách.
26. 26. Zařízení podle nároku 25, vyznačené tím, že obvodové úseky (150) sestávají z kombinace vzájemně prostřídaných dvou typů drážek (152, 154), vyříznutých do povrchů válce (120), tvořícího dělicí váleček (20).
27. 27. Zařízení podle nároku 20, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) má na svém obvodě nejméně dvě soustavy obvodových vodicích drážek (222, 223) pro vedení nejméně dvou vlákenných podsouborů (9a, 9b) po odlišných drahách.
28. 28. Zařízení podle nároku 27, vyznačené mají šroubovicový průběh.
29. 29. Zařízení podle nároku 27, vyznačené mají odlišný poloměr.
30. 30. Zařízení podle nároku 27, vyznačené cích drážek (322) má zalomený tvar.

    tím, že obvodové vodicí drážky (222, 223) tí m , že obvodové vodicí drážky (222, 223) tím, že nejméně jedna z obvodových vodi-
31. 31. Zařízení podle nároku 27, vyznačené tím, že nejméně jedna z obvodových vodicích drážek (322) má zalomený tvar, zatímco druhá z obvodových drážek (323) má tvar šroubovice.
32. 32. Zařízení podle nároku 20, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) sestává z nejméně dvou souosých válcových částí, majících každá natvarované úseky jiného tvaru a jiné délky ve směru obvodu okolo dělicího válečku (20), přičemž uspořádání natvarovaných úseků se podél obvodu válečku (20) v dráze vedení příslušného vlákenného podsouboru (9a, 9b) cyklicky opakuje.
33. 33. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 20 až 32, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) je v hnacím kontaktu s horním vodicím válečkem (12) dvojice vodicích válečků (12, 13) na výstupu protahovací sekce (10).
34. 34. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 20 až 33, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) je v hnacím kontaktu s dolním vodicím válečkem (13) dvojice vodicích válečků (12, 13) na výstupu protahovací sekce (10).
35. 35. Zařízení podle nároku 33 nebo 34, vyznačené tím, že dělicí váleček (20) je svým válcovým úsekem (23) většího poloměru v hnacím dotyku s odpovídajícím vodicím válečkem (12, 13) na výstupu protahovací sekce (10).