ТКАЦКИЙ СТАНОК

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно, к ткацким станкам для изготовления тканей, в том числе лент, из углеродного волокна с разряженным стеклянным утком, которые могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства, например, в авиастроении, автомобилестроении, строительстве и других.
Углеродные ткани, в том числе ленты, выпускаются на ткацких станках для переработки углеродных и других волокон. В качестве основы используются, например, углеродные волокна, а в качестве утка могут быть использованы стеклянные, углеродные, арамидные и другие нити, в том числе волокна на основе термопластичных полимеров.
Известен ткацкий станок, предназначенный для изготовления технической ткани специального назначения, содержащий шпулярник, касейную доску, являющуюся средством собирания нитей основы, которая может быть выполнена в виде собирающего берда, приводной тянульный вал, прижимной обрезиненный валик, скало, ремизы, бердо, грудницу, вальян, а также товарный валик (полезная модель RU 21782 U1, D03D 33/00, 20.02.2002). Данная полезная модель является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели.
Недостатками известного ткацкого станка является его низкая производительность и низкое качество наработанных на нем тканей из-за нестабильности готового полотна, а также вследствие того, что при ткачестве углеродных нитей, обладающих повышенной хрупкостью, в рабочей зоне образуется углеродная пыль, что приводит к выходу из строя электрооборудования и электронной системы управления и автоматизации и к снижению надежности работы станка.
Задачей полезной модели является повышение производительности ткацкого станка и качества наработанной на нем ткани.
Технический результат достигается тем, что ткацкий станок содержит устройство для размещения нитей основы, выполненное в виде шпулярника, концентрирующее бердо, натяжной барабан, скало, держатели для катушек с кромочной нитью, ремизные рамы, бердо, механизм подачи утка с уточным тормозом, следящее устройство с глазком, механизм прокладывания утка, пару ножниц для обрезки кромок, вальян, механизм отвода наработанной ткани, напротив которого расположен механизм нагрева ткани по утку и за которым размещен товарный валик с прижимным валом, а также систему отсоса пыли, включающую, по меньшей мере, два отсоса и вытяжной элемент, соединенные системой трубопроводов с контейнером сбора пыли, при этом один из отсосов размещен в зоне уточного тормоза, другой отсос - в зоне керамического глазка следящего устройства, а вытяжной элемент расположен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль берда.
Дополнительно ткацкий станок содержит ножницы для продольной разрезки наработанной ткани на два полотна, расположенные между ножницами для обрезки кромок с возможностью регулирования их положения.
Изложенные выше особенности и преимущества полезной модели будут понятны из последующего описания предпочтительного примера осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых для представления одинаковых элементов используются одинаковые позиции:
на фиг.1 представлена схема ткацкого станка для изготовления лент из углеродного волокна с разряженным стеклянным утком в соответствии с настоящей полезной моделью;
на фиг.2 - то же, вид А фиг.1.
Ткацкий станок для изготовления тканей, в том числе лент, из углеродного волокна с разряженным стеклянным утком включает устройство 1 для размещения нитей основы 2, выполненное в виде шпулярника с конкретным количеством посадочных мест под паковки с нитями основы и торцевой смоткой, приспособленного и оптимизированного для переработки ровинговых углеродных жгутов. Работа со шпулярника 1 позволяет проводить быструю перезаправку станка при выработке различных образцов текстильных структур и за счет отсутствия необходимости подготовки навоя сокращает потери углеродного волокна при перезаправке и затраты на производство. При этом тангенциальная смотка нитей с паковок уменьшает их повреждаемость.
За шпулярником 1 расположено концентрирующее бердо 3, представляющее собой центральный нитенаправитель с керамическими глазками.
За концентрирующим бердом 3 установлен натяжной барабан 4, выполненный в виде прорезиненного вала и поджатый прижимным валиком. Натяжение нитей основы 2, идущих со шпулярника 1, регулируется и контролируется независимо от диаметра и веса бобин на шпулярнике 1.
За натяжным барабаном 4 расположены скало 5, ремизные рамы 6, бердо 7 и механизм 8 прокладывания утка. Перед ремизными рамами 6 с двух сторон от них на станине ткацкого станка смонтированы держатели для катушек 9 с кромочной нитью, снабженные натяжным механизмом.
В механизме 8 прокладывания утка для прокладывания утка используется одна рапира, например, правосторонняя. Работа с одной рапирой позволяет избежать повреждения уточной нити при ее прокладывании в нитях основы 2 из-за отсутствия операции передачи уточной нити с одной рапиры на другую, повысить технические характеристики получаемых тканей и улучшить товарный вид наработанной ткани на основе углеродных волокон. С другой стороны станка, противоположно рапире, размещен механизм 10 подачи утка, который имеет уточный тормоз 11 для зажима утка при обрыве нити. В непосредственной близости от механизма 10 подачи утка расположено следящее устройство 12 с глазком, выполненное в виде датчика контроля обрывности нити.
Для удаления углеродной пыли и ворса, образующихся в процессе выработки текстильных структур, ткацкий станок оснащен системой отсоса пыли и фильтрации среды. Система отсоса пыли содержит отсосы 13 и 14 и вытяжной элемент 15, расположенные в местах пылеобразования и соединенные системой трубопроводов с контейнером сбора пыли. При этом отсос 13 размещен в зоне уточного тормоза 11, отсос 14 - в зоне керамического глазка следящего устройства 12, а вытяжной элемент 15 предназначен для удаления углеродной пыли в зоне опушки ткани и расположен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль берда 7.
За бердом 7 для обрезки ложных кромок и/или фиксирующих кромок после фиксирования продольных нитей основы 2 с двух сторон нарабатываемой ткани установлены ножницы 16 и 16', например, электрические с вариатором скорости.
Для разделения получаемой ткани на два полотна на ткацком станке между ножницами 16 и 16' для обрезки кромок предусмотрена возможность установки дополнительных ножниц 17, например, электрических, оборудованных редукторным электродвигателем и системой остановки. При этом ножницы 17 не связаны с механизмами ткацкого станка и смонтированы с возможностью их перемещения и регулирования их положения в зависимости от требуемой ширины получаемых полотен, что позволяет устанавливать их в любом месте по ширине станка (и, соответственно, по ширине вырабатываемой ткани) и, как результат, получать одновременно два полотна ткани необходимой ширины, суммарно не превышающей ширину вырабатываемой ткани.
За ножницами 16, 16', 17 расположены вальян 18, выполненный в виде прорезиненного вала, механизм 19 отвода ложных кромок, механизм 20 отвода наработанной ткани, наматывающее устройство в виде товарного валика 21 с пневматической фиксацией гильзы, например, картонной, и прижимной вал 22, предпочтительно выполненный хромированным и установленный с возможностью поджатия к товарному валику 21.
Для жесткого фиксирования нитей основы 2 нитями утка и предотвращения их последующего смещения при дальнейшей технологической переработке в качестве нитей утка используют стеклянные нити, покрытые термопластичными полимерами, при этом напротив механизма 20 отвода наработанной ткани в ткацкий станок встроено устройство 23 нагрева, например, в виде инфракрасной лампы, с целью термофиксации наработанной ткани по утку. При этом устройство 23 нагрева оснащено автоматическим устройством индикации и регулирования температуры нагрева.
Так как углеродное волокно имеет высокую электропроводность, а в процессе. его текстильной переработки образуется .углеродная пыль, все электрические контакты изготовлены в пыле защищенном исполнении, а электронная система управления и автоматизации станка выполнена со специальной защитой от воздействия углеродной пыли.
Работа ткацкого станка осуществляется следующим образом.
Бобины с углеродной нитью устанавливают на бобинодержатели шпулярника 1.
Выполняют заправку ткацкого станка, которая состоит из следующих операций: заправки нитей основы 2; заправки нитей утка; заправки кромочных нитей.
Заправка нитей основы 2 представляет собой ряд последовательных действий:
- проборка нитей основы 2, идущих из шпулярника 1, через концентрирующее бердо 3;
- пропускание нитей основы 2 через натяжной барабан 4;
- проборка нитей основы 2 в своем порядке согласно рисунку проборки через глазки галев каждой из задействованных ремизных рам 6;
- проборка нитей основы 2 через бердо 7 для формирования заданных ширины ткани и плотности нитей по основе.
Для заправки уточной нити бобину с волокном размещают на держателе механизма 10 подачи утка. Устанавливают усилие торможения уточной нити. После чего нить пропускают через керамический глазок следящего устройства 12, а затем в механизм 8 прокладывания утка.
Заправка кромочных нитей осуществляется с катушек 9, установленных на держателях с натяжным механизмом. Кромочные нити заправляют в галева ремизных рам 6 и направляют в зону образования ткани. В качестве нитей ложной кромки могут быть применены полипропиленовые нити, обеспечивающие натяжение уточной нити в полотне, а в качестве нитей фиксирующих кромок - нити полиэфирные, для фиксации уточной нити в полотне.
После того, как все нити пробраны, их подают в зону отвода ткани, максимально выровняв их натяжение по всем зонам ткацкого станка, чтобы в зону намотки они попали единым полотном, так как при неравномерном натяжении нитей основы, вырабатываемая текстильная структура будет иметь ряд недопустимых дефектов:
а) провисшие нити основы;
б) сбитый рисунок переплетения;
в) ненадежную заработку нитей утка по всей зоне вырабатываемого текстильного полотна.
Наработанная ткань фиксируется на картонной гильзе товарного валика 21.
Образующиеся в процессе выработки текстильных структур углеродную пыль и ворс удаляют с помощью системы отсоса, работа которой организована по замкнутому циклу. Воздух из помещения засасывается отсосами 13, 14 и вытяжным элементом 15, увлекая с собой углеродную пыль, частицы которой через систему трубопроводов попадают на тканый фильтр, улавливаются им и концентрируются в специальном контейнере, а очищенный воздух возвращается в рабочее помещение.
Для одновременного получения двух текстильных полотен посредством одновременного их ткачества создаются технологические припуски, удерживаемые за счет уточных нитей без пропускания в установленном промежутке основных нитей, в котором посредством дополнительных ножниц 17, расположенных между ножницами 16 и 16′ для обрезки кромок, ткань разрезается на два полотна.
Чтобы избежать самопроизвольного изменения ширины получаемой ткани (ленты) при ее переработке в препрег и композит и должным образом зафиксировать все нити основы 2, которые самопроизвольно и непредсказуемым образом смещаются при их пропитке и переработке, может быть применен уток, например, из стеклянного волокна с нанесенным на него термопластичным полимерным составом. После прокладки такого утка вырабатываемую ткань, очищенную от углеродной пыли и ворса, нагревают посредством устройства 23 нагрева до температуры плавления утка. Для этого перед включением станка на пульте управления устройства 23 нагрева выставляют необходимый температурный режим. Степень прогрева уточных нитей зависит от температуры плавления (размягчения) полимерного покрытия утка, а также от скорости движения изготавливаемой ткани в кинематическом тракте ткацкого станка, т.е. при минимальной скорости движения время нахождения полотна в обогреваемой зоне максимально и уменьшается по мере увеличения скорости движения полотна. Температура нагрева поверхности утка является одним из главных факторов, оказывающих влияние на прочность сцепления уточных нитей с нитями основы 2. При оптимизации температуры необходимо также избегать перегрева утка, так как в этом случае может произойти полное или частичное выгорание полимера с поверхности стеклянных уточных нитей, в результате чего будет нарушена требуемая прочность сцепления с нитями основы 2. При плавлении утка нити основы 2 жестко фиксируются нитями утка, что предотвращает их последующее смещение при дальнейшей технологической переработке. Кроме того, указанный способ фиксирования уточных нитей на предлагаемом ткацком станке позволяет снизить поверхностную плотность получаемого полотна за счет возможности применения разряженного шага утка при его термофиксации.
Предлагаемая полезная модель позволяет повысить надежность работы ткацкого станка, его производительность, а также качество готовой ткани. При этом решен важный аспект охраны труда и обеспечения необходимого технологического климата за счет удаления углеродной пыли.
Описанный выше пример осуществления следует во всех аспектах рассматривать лишь как иллюстративный и не обуславливающий никаких ограничений. Следовательно, могут быть использованы другие примеры осуществления настоящей полезной модели и примеры внедрения, которые не выходят за пределы описанных здесь существенных признаков.