PL215079B1 - Urzadzenie do wytwarzania iglowanej przedzy i sposób wytwarzania iglowanej przedzy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania igłowanej przędzy z pasma liniowo uformowanych włókien, przeznaczonej na różne zastosowania techniczne i sposób wytwarzania igłowanej przędzy.

Znana jest z literatury technicznej zmodernizowana igłowarka płaska, na której igłowanie niedoprzędu odbywa się w kilkunastu równoległych półrowkach. usytuowanych na stole maszyny. Z polskiego opisu zgłoszenia wynalazku nr P-379900 znane jest urządzenie do wytwarzania przędz, zawierające perforowaną rurkę, mającą po obydwu stronach otwory, przez które wprowadzane są do środka przetykowe igły. Na wejściu perforowanej rurki znajduje się para wałków wprowadzających tasiemkę przędzalniczą do wzdłużnego kanału perforowanej rurki a na wyjściu jest para odbierających wałków, przesuwających obrabiany półprodukt włókienniczy wzdłuż szeregu przetykowych igieł. Górne wałki pary wałków wprowadzających ora.: pary wałków odbierających wykonują poosiowo ruchy posuwistozwrotne, wywołane przez krzywki i popychacze, nadające przędzalniczej tasiemce włókien ruch obrotowy Przetykowe igły są osadzone w płytach igłujących, zamocowanych w belkach wykonujących od napędu krzywkowego ruchy posuwisto-zwrotne. Natomiast z polskiego opisu zgłoszenia wynalazku nr P-379901 znany jest sposób wytwarzania przędz, polegający na tym, że włókna tasiemki przędzalniczej, lub kilku tasiemek przędzalniczych, lub innego półproduktu liniowego, są wielokrotnie i wielokierunkowo nakłuwane stosowanymi do wytwarzania włóknin przetykowymi igłami, lub strumieniem wody o ciśnieniu około 150 atmosfer, aż do osiągnięcia żądanego zagęszczenia i odpowiedniej wytrzymałości na rozerwanie.

Znany sposób wytwarzania przędzy igłowanej i znane urządzenia do wytwarzania przędzy igłowanej mają szereg wad, nie pozwalających na uzyskanie przędzy igłowanej o zadawalających parametrach jakościowych takich jak: równomierny rozkład przeigłowań, kształt w przekroju poprzecznym, wytrzymałość przy określonej liczbie przeigłowań, sprężystość poprzeczna, oraz odpowiedniej wydajności procesu jej wytwarzania. Celem wynalazku jest eliminacja tych wad oraz uzyskanie z pasma liniowo uformowanych włókien igłowanej przędzy o zadawalających parametrach jakościowych i wydajnościowych, a zadaniem technicznym jest konstrukcja urządzenie do wytwarzania takiej przędzy igłowanej.

Urządzenie do wytwarzania igłowanej przędzy, wyposażone w perforowane prowadzące rurki, współpracujące z układem przetykowych igieł o ruchu posuwisto-zwrotnym, oraz w układ odbierających wałków, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera zespół ustalających perforowanych rurek, prowadzących pasmo liniowo uformowanych włókien, które korzystnie ma nadawany niewielki skręt, ułożyskowanych w podporach ramy urządzenia, połączonych kinematycznie z krokowym silnikiem, zmieniających swoją pozycję razem z igłowanym pasmem włókien obrotowo o kąt (360/k°) po każdym cyklu igłowania, gdzie k jest liczbą rzędów otworów w rurce, które współpracują z przetykowymi igłami, usytuowanymi współosiowo z bocznymi otworami perforowanych rurek, po obydwu ich stronach, przy czym przetykowe igły są zamocowane do układu suwliwych igłujących belek, współpracujących z czujnikiem, połączonym elektrycznie z krokowym silnikiem, ułożyskowanych w liniowych prowadnicach tocznych, osadzonych na dwóch prowadzących sworzniach, a suwliwe igłujące belki są połączone kinematycznie z elektrycznym napędowym silnikiem, jak również układ odbierających wałków jest połączony kinematycznie z elektrycznym napędowym silnikiem.

Korzystnie, jeżeli urządzenie do wytwarzania igłowanej przędzy zawiera co najmniej cztery zespoły, usytuowanych jedne nad drugimi lub poziomo jedno obok drugich, ustalających perforowanych prowadzących rurek, które ułożyskowane są we wspólnych podporach i połączone wzajemnie zębatym paskiem lub łańcuchem przekładni, oraz połączone zębatym paskiem lub łańcuchem z krokowym silnikiem. Każdy układ ustalających perforowanych prowadzących rurek zawiera dwie perforowane prowadzące rurki, połączone wzajemnie szeregowo łączącą tuleją, przy czym wzdłużny osiowy kanał każdego układu prowadzących rurek jest równomiernie zbieżny, w kierunku przesuwu pasma liniowo uformowanych włókien, tak że otwór wzdłużnego kanału na wejściu ustalającej perforowanej prowadzącej rurki jest większy od otworu wyjściowego kanału ustalającej perforowanej prowadzącej rurki.

Korzystnie, jeżeli każda z ustalających perforowanych prowadzących rurek, urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy, ma długość powyżej 80 mm, wewnętrzny wzdłużny kanał ma zbieżny i średnica wewnętrzna jego poprzecznego przekroju wynosi powyżej 5 mm, oraz ma co najmniej k = 6 rzędów promieniowo wykonanych otworów o średnicy minimalnej 2 mm, po co najmniej dziesięć otworów

PL 215 079 B1 w każdym rzędzie, poprowadzonych wzdłuż tworzących zewnętrznej powierzchni rurki, rozmieszczonych na bokach perforowanych prowadzących rurek co 360/k°.

Korzystnie, jeżeli każda z igłujących belek, urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy, jest połączona kinematycznie z napędowym silnikiem, poprzez oddzielne korbowe lub krzywkowe mechanizmy, których obroty są wzajemnie zsynchronizowane Korzystnie, jeżeli przetykowe igły, urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy, są prowadzone przez korbowe lub krzywkowe mechanizmy, znajdujące się z dwóch stron ustalających perforowanych prowadzących rurek, i są jednocześnie zagłębiane w boczne otwory ustalających prowadzących rurek, w jednych płaszczyznach, przechodzących przez wzdłużne osie symetrii przesuwających się pasm liniowo uformowanych włókien, przetwarzanych w igłowaną przędzę, przy czym przetykowe igły z każdej strony wprowadzane są w co drugi boczny otwór ustalającej perforowanej prowadzącej rurki, w taki sposób, ażeby w naprzeciwległych otworach znajdowała się tylko jedna przetykowa igła.

Sposób wytwarzania igłowanej przędzy, poprzez wielokrotne i wielokierunkowe nakłuwanie przetykowymi igłami przesuwającego się pasma liniowo uformowanych włókien, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pasmo liniowo uformowanych włókien, które korzystnie ma nadawany niewielki skręt, przesuwa się w osiowym kanale ustalającej perforowanej prowadzącej rurki i nakłuwa się wielokrotnie przetykowymi igłami, usytuowanymi prostopadle do pasma liniowo uformowanych włókien, obracając wokół osi pasmo liniowo uformowanych włókien, w stosunku do płaszczyzny rozmieszczenia przetykowych igieł, po każdym przeigłowaniu, o kąt nie mniejszy niż 30°, a obrót igłowanego pasma włókien następuje w wyniku sił tarcia pomiędzy pasmem włókien a rurką oraz ruchu obrotowego rurki.

Korzystnie, jeżeli stopniowo w miarę przesuwania pasma liniowo uformowanych włókien, w kierunku wylotu ustalającej perforowanej prowadzącej rurki, zmniejsza się nieznacznie równomiernie średnice poprzecznych przekrojów kanału ustalającej perforowanej prowadzącej rurki, w kierunku przesuwu pasma liniowo uformowanych coraz bardziej zagęszczanych włókien, zwiększając oddziaływanie powierzchni ściany osiowego kanału ustalającej perforowanej prowadzącej rurki na formowaną igłowaną przędzę oraz ułatwiając poosiowy obrót formowanej igłowanej przędzy z rurką, wykorzystując wzrastające tarcie pomiędzy igłowaną przędzą a ścianą kanału ustalającej perforowanej prowadzącej rurki.

Korzystnie, jeżeli prowadzi się przeciwbieżny sposób igłowania pasma liniowo uformowanych włókien, konsolidując mechanicznie przesuwające się pasmo liniowo uformowanych włókien z dwóch naprzeciwległych stron mijającymi się przetykowymi igłami, poruszającymi się w tej samej płaszczyźnie, przechodzącej przez wzdłużną oś symetrii formowanej igłowanej przędzy.

Korzystnie, jeżeli najpierw przeprowadza się, podczas gdy igły są poza rurką, operację obrotu pasma liniowo uformowanych włókien z rurką, a następnie oddzielnie przeprowadza się, podczas postoju pasma liniowo uformowanych włókien i rurki, operację igłowania pasma liniowo uformowanych włókien, a pomiędzy tymi operacjami obrotu i igłowania przesuwa się i nawija ustalony odcinek wytworzonej igłowanej przędzy przy zastosowaniu mechanizmu o skokowym działaniu, zsynchronizowanym z ruchem posuwisto-zwrotnym przetykowych igieł oraz ruchem obrotowym pasma liniowo uformowanych włókien.

Przedmiot wynalazku umożliwia z pasma liniowo uformowanych włókien, z pominięciem wielu pracochłonnych operacji procesu przędzenia, wytwarzać igłowaną przędzę, o oryginalnych parametrach jakościowych jakich nie można uzyskać metoda klasyczną, nadającą się do wykorzystania na wyroby techniczne, w różnych obszarach aplikacyjnych.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie sposób wytwarzania przędzy igłowanej, fig. 2 - wykres ruchu układu przetykowych igieł względem ruchu obrotowego ustalającej perforowanej prowadzącej rurki urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy, fig. 3 - ustalającą perforowaną prowadzącą rurkę w widoku ogólnym i w przekroju osiowym, fig. 4 - ustalającą perforowaną prowadzącą rurkę w przekroju poprzecznym, fig. 5 - moduł roboczy układu ustalających perforowanych rurek urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy w widoku ogólnym, fig. 6 - moduł roboczy układu belek z przetykowymi igłami, fig. 7 - schemat układu ustalających perforowanych prowadzących rurek oraz układu przetykowych igieł urządzania do wytwarzania igłowanej przędzy, fig. 8 - układ napędu przetykowych igieł urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy.

Sposób wytwarzania igłowanej przędzy, w przykładowym stosowaniu według wynalazku, polega na tym, że niedoprzęd przesuwa się w osiowym kanale ustalającej perforowanej rurki i nakłuwa się

PL 215 079 B1 go wielokrotnie przetykowymi igłami, takimi jakie są stosowane do produkcji włóknin igłowanych. Przetykowe igły utrzymuje się prostopadle do niedoprzędu, który obraca się wokół osi, po każdym przeigłowaniu, zmieniając swoje położenie razem z rurką w stosunku do płaszczyzny rozmieszczenia przetykowych igieł Jednocześnie zwiększa się oddziaływanie powierzchni ściany osiowego kanału ustalającej perforowanej rurki, poprzez równomierne zmniejszanie średnicy poprzecznego przekroju tego kanału, w kierunku przesuwu niedoprzędu, w celu ułatwienia obrotu niedoprzędu z rurką względem układu igieł, poruszających się w jednej płaszczyźnie, przechodzącej przez oś symetrii niedoprzędu. Przez to prowadzi się igłowanie przestrzenne przesuwającego się niedoprzędu zapewniając mu, skonsolidowanie włókien w wyniku igłowania, wysoką pożądaną puszystość, sprężystość poprzeczną, oraz odpowiednią wytrzymałość mechaniczną. Prowadzi się przeciwbieżny sposób igłowania, konsolidując mechanicznie cyklicznie przesuwający się niedoprzęd, z dwóch naprzeciwległych stron, mijającymi się przetykowymi igłami Najpierw przeprowadza się obrót niedoprzędu z rurką o ustalony kąt, wokół jego osi symetrii, i podczas postoju niedoprzędu, oddzielnie przeprowadza się jego igłowanie. Pomiędzy obrotem i igłowaniem niedoprzędu cyklicznie odbiera się ustalony odcinek wytworzonej igłowanej przędzy.

Urządzenie do wytwarzania igłowanej przędzy, w przykładowym wykonaniu według wynalazku, ma modułową konstrukcję i zawiera układ 1 prowadzenia i obrotu półproduktu 2 przeznaczonego do igłowania, igłujący układ 3, układ 4 odbierający i gromadzący wytworzoną igłowaną przędzę 5, ma napędowy układ oraz elementy 6 synchronizujące pracę poszczególnych układów.

Układ 1 prowadzenia i obrotu niedoprzędu 2, który stosuje się jako półprodukt do wytwarzania igłowanej przędzy 5, zawiera zestaw ośmiu, umieszczonych parami, jedne nad drugimi, w czterech rzędach, perforowanych rurek 7, które są ułożyskowane we wspólnych podporach 8 ramy 9 urządzenia. Perforowane rurki 7 są po dwie szeregowo sprzęgnięte ze sobą za pośrednictwem tulejki. Każda z rurek 7 ma prowadzący kanał 10 o zbieżności 1:50 w kierunku przesuwu niedoprzędu 2, którego poprzeczne przekroje zmniejszają się równomiernie w miarę coraz większej konsolidacji niedoprzędu 2 i przeobrażania się go w igłowaną przędzę 5. Zbieżność kanału 10 perforowanej rurki 7 pozwala na kontakt igłowanego niedoprzędu 2 powierzchnią prowadzącego kanału 10 perforowanej rurki 7 na całym jej obwodzie i całej długości, pomimo zagęszczenia niedoprzędu 2 na skutek igłowania Każda z rurek 7 ma sześć rzędów otworów 11, rozmieszczonych na jej obwodzie co 60°, po dziesięć otworów w każdym rzędzie. Aby otrzymać w wyniku igłowania pożądany okrągły kształt przekroju poprzecznego igłowanej przędzy 5 zastosowano cykliczny obrót perforowanej rurki 7 o kąt 60° po każdym przeigłowaniu Układ ośmiu perforowanych rurek 7, rozmieszczonych w czterech rzędach, realizuje te same zadania technologiczne i wykorzystuje ten sam napęd. Sprzęgnięte ze sobą perforowane rurki 7 każdego z czterech zestawów roboczych są napędzane za pomocą jednego zębatego paska 12 przez krokowy silnik 13. Całość stanowi moduł roboczy przeznaczony do montażu w urządzeniu do wytwarzania igłowanej przędzy.

Igłujący układ 3 zawiera przetykowe igły 14, umieszczone w czterech rzędach po 10 igieł 14, jedne nad drugimi, z dwóch stron perforowanych rurek 7. Przetykowe igły 14 są zamocowane do igłujących belek 15, za pomocą pośrednich płytek 16, które przykręcone są śrubami do igłujących belek 15. Każda z igłujących belek 15 współpracuje z dwoma precyzyjnie wykonanymi sworzniami 17 i jest ułożyskowana w dwóch liniowych tocznych prowadnicach 18. W tocznych prowadnicach 18 igłująca belka 15 porusza się ruchem posuwisto zwrotnym i napędzana jest przez motoreduktor, którego prędkość regulowana jest falownikiem, za pośrednictwem wału wykorbionego i korbowodu 19. Igłujące belki 15 poruszają się przeciwbieżnie, tak że przetykowe igły 14 umieszczone w dwóch igłujących belkach 15 konsolidują mechanicznie znajdujący się w perforowanej rurce 7 niedoprzęd 2 jednocześnie, w tej samej poziomej płaszczyźnie, z dwóch przeciwległych stron. Przyczynia się to do znacznego zminimalizowania drgań urządzenia. Całość zamontowana jest na sztywnej ramie 9 urządzenia.

Napęd główny urządzenia do wytwarzania igłowanej przędzy stanowi trójfazowy silnik 20 z reduktorem, napędzający igłujące belki 15, zaś napęd pomocniczy stanowi krokowy silnik 13, wykonujący obrót perforowanych rurek 7. Występuje zależność ruchu igłujących belek 15 i ruchu krokowego silnika 13 obracającego perforowane rurki 7 każdorazowo, precyzyjnie o kąt 60° w czasie, gdy wykorbiony wał 19 podczas tylnego nawrotu igłujących belek 15 wykonuje obrót o kąt 80°, co przedstawiono graficznie na fig. 2 rysunku. Trójfazowy silnik 20 pracuje w ruchu ciągłym, a jego prędkość obrotowa regulowana jest za pomocą falownika. Krokowy silnik 13 pracuje skokowo i uruchamiany jest sygnałem z czujnika indukcyjnego współpracującego z igłującą belką 15, która będąc w ściśle określonym położeniu wyzwala impuls z czujnika.

Claims (9)

1. Urządzenie do wytwarzania igłowanej przędzy, wyposażone w perforowane prowadzące rurki, współpracujące z układem przetykowych igieł, o ruchu posuwisto-zwrotnym, oraz w układ odbierających wałków, znamienne tym, że zawiera zespół ustalających perforowanych rurek (7), prowadzących pasmo (2) liniowo uformowanych włókien, które korzystnie ma nadawany niewielki skręt, ułożyskowanych w podporach (8) ramy (9) urządzenia, połączonych kinematycznie z krokowym silnikiem (13), zmieniających swoją pozycję razem z igłowanym pasmem (2) włókien obrotowo o kąt (360/k°) po każdym cyklu igłowania, gdzie k jest liczbą rzędów otworów w rurce (7), które współpracują z przetykowymi igłami (14), usytuowanymi współosiowo z bocznymi otworami (11) perforowanych rurek (7), po obydwu ich stronach, przy czym przetykowe igły (14) są zamocowane do układu suwliwych igłujących belek (15), współpracujących z czujnikiem, połączonym elektrycznie z krokowym silnikiem (13), ułożyskowanych w liniowych tocznych prowadnicach (18), osadzonych na dwóch prowadzących sworzniach (17), a suwliwe igłujące belki (15) są połączone kinematycznie z elektrycznym napędowym silnikiem (20), jak również układ odbierających wałków jest połączony kinematycznie z elektrycznym napędowym silnikiem (20).

2. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera co najmniej cztery układy, usytuowanych jedne nad drugim lub poziomo jedne obok drugich, ustalających perforowanych prowadzących rurek (7), które ułożyskowane są we wspólnych podporach (8) i połączone wzajemnie zębatym paskiem (12) lub łańcuchem przekładni, oraz połączone zębatym paskiem lub łańcuchem z krokowym silnikiem (13), a każdy zespół ustalających perforowanych prowadzących rurek (7) zawiera dwie perforowane prowadzące rurki (7), połączone wzajemnie szeregowo łączącą tuleją, przy czym wzdłużny osiowy kanał (10) każdego zespołu prowadzących rurek (7) jest równomiernie zbieżny, w kierunku przesuwu pasma (2) liniowo uformowanych włókien, tak ze otwór wzdłużnego kanału (10) na wejściu ustalającej perforowanej prowadzącej rurki (7) jest większy od otworu wyjściowego kanału (10) ustalającej perforowanej prowadzącej rurki (7).

3 Urządzenie, według zastrz. 2, znamienne tym, że każda z ustalających perforowanych prowadzących rurek (7) ma długość powyżej 80 mm, wewnętrzny wzdłużny kanał (10) ma zbieżny i średnica wewnętrzna jego poprzecznego przekroju wynosi powyżej 5 mm, oraz ma co najmniej k = 6 rzędów promieniowo wykonanych otworów (11) o średnicy minimum 2 mm, po co najmniej dziesięć otworów (11) w każdym rzędzie, poprowadzonych wzdłuż tworzących zewnętrznej powierzchni rurki, rozmieszczonych na bokach perforowanych prowadzących rurek (7) co 360/k°.

4. Urządzenie, według zastrz. 3, znamienne tym, że każda z igłujących belek (15) jest połączona kinematycznie z napędowym silnikiem (20), poprzez oddzielne korbowe lub krzywkowe mechanizmy (19), których obroty są wzajemnie zsynchronizowane.

5. Urządzenie, według zastrz. 3, znamienne tym, że przetykowe igły (14) są prowadzone przez korbowe lub krzywkowe mechanizmy (19), znajdujące się z dwóch stron ustalających perforowanych prowadzących rurek (7) i są jednocześnie zagłębiane w boczne otwory (11) ustalających prowadzących rurek (7), w jednych płaszczyznach, przechodzących przez wzdłużne osie symetrii przesuwających się pasm (2) liniowo uformowanych włókien, przetwarzanych w igłowaną przędzę (5), przy czym przetykowe igły (14) z każdej strony wprowadzane są w co drugi boczny otwór (11) ustalającej perforowanej prowadzącej rurki (7), w taki sposób, ażeby w naprzeciwległych otworach znajdowała się tylko jedna przetykowa igła (14).

6 Sposób wytwarzania igłowanej przędzy, poprzez wielokrotne i wielokierunkowe nakłuwanie przetykowymi igłami przesuwającego się pasma liniowo uformowanych luźnych włókien, znamienny tym, że pasmo liniowo uformowanych luźnych włókien, które korzystnie ma nadany niewielki skręt, przesuwa się w osiowym kanale ustalającej perforowanej prowadzącej rurki, i nakłuwa się wielokrotnie przetykowymi igłami, usytuowanymi prostopadle do pasma liniowo uformowanych włókien, obracając wokół osi pasmo liniowo uformowanych włókien, w stosunku do płaszczyzny rozmieszczenia przetykowych igieł, po każdym przeigłowaniu, o kąt nie mniejszy niż 30°, a obrót igłowanego pasma włókien następuję w wyniku sił tarcia pomiędzy pasmem włókien a rurką oraz ruchu obrotowego rurki.

7. Sposób, według zastrz. 6, znamienny tym, że stopniowo w miarę przesuwania pasma liniowo uformowanych luźnych włókien w kierunku wylotu ustalającej perforowanej prowadzącej rurki, zmniejsza się nieznacznie równomiernie średnice poprzecznych przekrojów kanału ustalającej perforowanej prowadzącej rurki, w kierunku przesuwu pasma liniowo uformowanych coraz bardziej zagęszczanych włókien, zwiększając oddziaływanie wewnętrznej powierzchni ściany osiowego kanału ustalającej

PL 215 079 B1 perforowanej prowadzącej rurki, ułatwiając poosiowy obrót formowanej igłowanej przędzy, wykorzystując wzrastające tarcie pomiędzy igłowaną przędzą a wewnętrzną ścianą kanału ustalającej perforowanej prowadzącej rurki.

8. Sposób, według zastrz. 7, znamienny tym, że prowadzi się przeciwbieżny sposób igłowania pasma liniowo uformowanych luźnych włókien, konsolidując mechanicznie przesuwające się pasmo liniowo uformowanych luźnych włókien z dwóch naprzeciwległych stron mijającymi się przetykowymi igłami, poruszającymi się w tej samej płaszczyźnie, przechodzącej przez wzdłużną oś symetrii formowanej igłowanej przędzy.

9. Sposób, według zastrz. 8, znamienny tym, że najpierw przeprowadza się, podczas gdy igły są poza rurką, operację obrotu pasma liniowo uformowanych włókien z rurką, a następnie oddzielnie przeprowadza się, podczas postoju pasma liniowo uformowanych włókien i rurki, operację igłowania pasma liniowo uformowanych włókien, a pomiędzy tymi operacjami obrotu i igłowania przesuwa się i nawija ustalony odcinek wytworzonej igłowanej przędzy, przy zastosowaniu mechanizmu o skokowym działaniu, zsynchronizowanym z ruchem posuwisto-zwrotnym przetykowych igieł, oraz ruchem obrotowym pasma liniowo uformowanych włókien.