устройство для штапелирования льняного волокна в ленте

Формула изобретения

Устройство для штапелирования льняного волокна в ленте, содержащее питающие вальцы для подачи волокна в рабочую камеру в виде кожуха с отверстием на боковой поверхности для выхода штапелированного волокна и находящимися внутри кожуха вращающимися на валах синхронно в одном направлении трепальными барабанами с радиальными бильными планками, которые на барабанах установлены поочередно в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных осям вращения, отличающееся тем, что рабочая кромка каждой бильной планки, находясь вблизи линии, соединяющей центры вращения барабанов и располагаясь параллельно этой линии, смещена по отношению к ней в направлении, противоположном вращению барабанов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для получения штапелированного льняного волокна в ленте, и может быть использовано при производстве пряжи из смеси льна с шерстью или с хлопком, или с химическими волокнами, а также нетканых материалов.

В настоящее время для механического разволокнения льняного волокна на комплексы элементарных волокон в основном применяются устройства, предназначенные для штапелирования химических волокон. Известны устройства для штапелирования волокон путем резки жгута (SU 1602885 А1, 30.10.90 и SU 1305204 A1, 23.04.87). Применение известных устройств для штапелирования льняного волокна не позволяет максимально сохранить целостность формы элементарных льняных волокон, что приводит на стадии предпрядения к неоправданному увеличению доли непрядомых коротких волокон. Кроме того, комплексы элементарных волокон после резки имеют тупые концы, что снижает прядильную ценность полученного таким образом волокна. В результате резания волокна не получают должных воздействий, в результате чего в полученном волокне имеется присушистая костра, а на его поверхности нецеллюлозные примеси.

Известно устройство для штапелирования волокон путем их продольного разрыва в жгуте при сохранении непрерывности потока (JP 58-42289 А, 19.09.83).

Однако применение основанных на разрыве устройств не позволяет получать волокнистые комплексы заданной длины. Кроме этого, вследствие малых расстояний между парами вытяжных вальцов и малых их диаметров не обеспечивается надежный зажим волокнистой ленты, что приводит к выдергиванию из межвальцовой зоны волокон. Недостатком данного устройства является так же низкая эффективность удаления с поверхности волокон нецеллюлозных примесей и присушистой костры.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного технического решения является известное устройство для штапелирования льняного волокна в ленте, содержащее питающие вальцы для подачи волокна в рабочую камеру в виде кожуха с отверстием на боковой поверхности для выхода штапелированного волокна и находящимися внутри кожуха вращающимися на валах синхронно в одном направлении трепальными барабанами с радиальными бильными планками, которые на барабанах установлены поочередно в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных осям вращения (Патент 2178022 по заявке 2001100970 от 09.01.2001).

Однако данное устройство при высокоскоростных режимах обеспечивает эффективное разволокнение технических льняных волокон (комплексы элементарных волокон, склеенных между собой пектиновыми веществами), из которых состоит лента, на элементарные волокна или их более мелкие и тонкие комплексы только при достаточно больших диаметрах барабанов. Использование барабанов с малыми диаметрами приводит к следующим негативным последствиям. При ударах бил по ленте наблюдается отклонение свободного конца ленты в направлении от оси вращения, которое к моменту завершения процесса захлестывания может достигать значительных величин. Сила трения, возникающая при этом между лентой и билом, оказывается недостаточной для удерживания ленты на кромке била. Лента в этом случае соскальзывает с била в радиальном направлении. Вследствие данного обстоятельства время захлестывания ленты становится недостаточным для эффективного разволокнения и очистки от сорных примесей.

Задачей изобретения является создание малогабаритного (за счет уменьшения размеров барабанов) устройства для штапелирования льняного волокна в ленте, обеспечивающего достижение технического результата, состоящего в получении штапелированного волокна необходимых свойств.

Этот технический результат достигается с использованием устройства для штапелирования льняного волокна в ленте, содержащего питающие вальцы для подачи волокна в рабочую камеру в виде кожуха с отверстием на боковой поверхности для выхода штапелированного волокна и находящимися внутри кожуха вращающимися на валах синхронно в одном направлении трепальными барабанами с радиальными бильными планками, которые на барабанах установлены поочередно в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных осям вращения, причем согласно изобретению рабочая кромка каждой бильной планки, находясь вблизи линии, соединяющей центры вращения барабанов и располагаясь параллельно этой линии, смещена по отношению к ней в направлении, противоположном вращению барабанов.

Расположение бильных планок таким образом, что бы их рабочие кромки, находясь вблизи линии, соединяющей центры вращения барабанов и располагаясь параллельно этой линии, были смещены по отношению к ней в направлении, противоположном вращению барабанов, будет способствовать следующему положительному моменту. В момент начала взаимодействия бильной планки с лентой кромка била будет составлять с вертикальной плоскостью, в которой расположена лента, некоторый угол. В результате сила давления ленты на кромку била будет составлять с нормалью к кромке била некоторый угол, вначале уменьшающийся до нуля, а затем увеличивающийся с течением времени в процессе ее захлестывания за кромку била вследствие центробежных сил, отклоняющих ленту в направлении от оси вращения барабана. Поэтому при данном расположении бил лента даже в случае больших отклонений от центра вращения барабанов не будет соскальзывать с кромки била в периферийном направлении. Тем самым увеличится время и интенсивность взаимодействия, что приведет к улучшению очистки ленты от сорных примесей и обеспечит получение на выходе из устройства волокон льна с необходимыми свойствами, такими как пониженная линейная плотность и выравненность по длине.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен вертикальный разрез предлагаемого устройства.

На фиг.2 изображен горизонтальный разрез предлагаемого устройства.

На фиг.3 изображена схема взаимодействия бильных планок с волокном.

На фиг. 4 изображено положение била и ленты в момент начала взаимодействия.

На фиг. 5 изображено положение била и ленты в момент окончания процесса захлестывания.

Устройство для штапелирования льняного волокна в ленте (фиг.1 и 2) состоит из питающих вальцов 1 и 2 и двух барабанов 3, 4, установленных внутри кожуха 7 (фиг. 3) рабочей камеры на параллельных валах 8. Валы соединены шестернями 9, входящими в зацепление с ведущей шестерней 10, которые обеспечивают согласованное вращение барабанов в одинаковых направлениях. На барабанах в радиальном направлении расположены поочередно в двух плоскостях А и В бильные планки 11, сдвинутые в направлении, противоположном вращению, на расстояние (фиг.2). В торцевой поверхности 7а кожуха над зоной пересечения траекторий концов бильных планок имеется вырез 12 для подачи ленты 14. На боковой поверхности 7б кожуха имеются выходы 13 для воздушно-волокнистой смеси.

Устройство работает следующим образом. Подготовленное в виде ленты льняное волокно 14 подается с помощью пары питающих вальцов 1 и 2 в рабочую камеру, расположенную внутри кожуха 7, где подвергается воздействию со стороны рабочих кромок бильных планок 11. При нанесении ударов бильными планками (фиг. 3) по ленте в элементах волокна возникают инерционные силы, способствующие отделению неволокнистых примесей. Бильная планка, расположенная в плоскости А, отклоняет ленту в направлении своего движения. Бильная планка, расположенная в плоскости В, движется на встречу и отклоняет концы волокон в противоположном направлении, что увеличивает угол обхвата и силы трения между кромками и волокном. При дальнейшем движении бальной планки, расположенной в плоскости В, концы волокон, вращаясь вокруг кромки бильной планки, захлестывают ее, отклоняясь при этом в направлении от центра вращения барабанов. При уменьшении размеров барабанов и одновременном увеличении угловой скорости их вращения (для обеспечения необходимой скорости нанесения ударов билами по ленте) центробежные силы, отклоняющие ленту от оси вращения барабана, увеличиваются, поскольку они пропорциональны квадрату угловой скорости. При этом, поскольку каждая бильная планка сдвинута в направлении, противоположном вращению, так, что рабочая кромка каждой бильной планки, находясь вблизи линии, соединяющей центры вращения барабанов и располагаясь параллельно этой линии, смещена по отношению к ней в направлении, противоположном вращению барабанов, сила давления ленты на кромку била составляет с нормалью к кромке била угол, меньший угла трения как вначале (фиг.4), так и в процессе захлестывания (фиг.5), и, следовательно, площадка контакта ленты с билом не перемещается в радиальном направлении, тем самым увеличивая время взаимодействия ленты с билом. Зазор t между поверхностью вальцов и бильной планкой, лежащей в плоскости А, минимальный, что не позволяет волокнам наматываться на валец.

При подведении следующей пары бильных планок направления наносимых ударов меняются на противоположные, что способствует более эффективному разрыхлению волокна. В результате многократных ударных воздействий ослабляются межволоконные связи, что приводит к расщеплению комплексов пучков элементарных волокон на отдельные пучки. Одновременно от волокна отделяются нецеллюлозные примеси и костра. При достижении длины свободных концов отдельных комплексов определенной длины происходит выдергивание из них отдельных волокон под действием инерционных сил и сил трения между волокнами и кромками бильных планок. Отделившиеся волокна, костра и пыль транспортируются потоком воздуха, который поступает внутрь кожуха 7 через вырезы для подачи волокна. При этом воздушный поток с большой скоростью проходит вблизи поверхности питающих вальцов, очищая их от прилипшего волокна и сора.

Использование предлагаемого устройства позволяет производить штапелирование льняного волокна с минимальными потерями прядомых волокон, сохранять естественную заостренную форму концов комплексов, совместить штапелирование с процессами отделения от волокна костры и неволокнистых примесей, а так же обеспечить необходимую производительность штапелирования и уменьшить время простоя оборудования.