УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИТИ ШВЕЙНОЙ КРУЧЕНОЙ БОНДИРОВАННОЙ

Настоящая полезная модель относится к текстильной промышленности и касается устройств для изготовления нитей и может быть использована для изготовления нити швейной, применяемой для пошива изделий из тяжелой технической ткани, отделочных строчек на обуви, кожаных изделиях и мебели, для сидений автомобилей и самолетов, средств индивидуальной защиты, одежды для мотоциклистов, ковриков и ремней (для разнонаправленных швов).
Для соединения тяжелых технических тканей или кожи предъявляют следующие требования – высокая прочность шва, износоустойчивость и однородность (эстетичный вид), а также эффективный и бесперебойный процесс шитья. Основную роль в обеспечении выполнения этих требований играет химическая природа используемого волокна и структура самой нити. Как правило, тяжелые технические ткани и кожу сшивают кручеными нитями из синтетических волокон (полиэфир, полиамид) с хорошими прочностными свойствами, имеющими мультифиламентную структуру. Важным аспектом является и способ скрепления (бондирования) крученой многостренговой нити в единую структуру. Бондирование нити предотвращает распушение ее края при заправке, а также раскручивание нити при производстве зигзагообразных швов и позволяет прокладывать шов через несколько слоев очень толстого материала без нарушения целостности (расслоения) структуры нити.
Известны различные способы получения бондированных нитей. Одним из известных способов бондирования нити является поверхностное покрытие мультифиламентной нити специальным связующим веществом различной природы. Преимуществом такого бондирования является уменьшение трения поверхности нити об ушко иглы при высокоскоростном шитье. Однако, возможно и удаление связующего вещества с поверхности нити в процессе шитья, что может привести не только к загрязнению швейного оборудования частичками вещества, но и разделению нити на отдельные пряди или волокна, что, в свою очередь, может привести к ухудшению качества шва и возможной остановке процесса шитья. Другой особенностью такого способа бондирования является сочетание процессов окраски и поверхностной обработки нити. Краска должна быть нанесена на швейную нить до нанесения связующего вещества, с другой стороны, связующее вещество препятствовало бы однородному впитыванию краски нитью.
Заявляемая полезная модель касается изготовления бондированной нити путем сплавления изнутри крученой нити, образованной намотанными по спирали на легкоплавкую стержневую нить многофиламентными нитями.
Известно устройство для получения крученой сплавленной изнутри швейной нити, содержащее выполненные с возможностью вращения от приводного ремня паковки, при этом для каждой из паковок устройство содержит, по меньшей мере, два поводка для направления многофиламентных нитей и, по меньшей мере, один поводок для направления стержневой нити, выполненные с возможностью вращения и установленные под углом один к другому рядом один с другимподающие ролики, расположенные перед роликами объединяющий поводок для сбора и направления многофиламентных нитей на ролики и поводок для направления стержневой нити на ролики, расположенные после роликов поводок для сбора многофиламентных и стержневой нитей, направляющий поводок и крутильное устройство, на выходе которого получают крученую нить с тремя намотанными по спирали на легкоплавкую стержневую нить многофиламентными нитями. Для получения из крученой нити сплавленной изнутри нити известное устройство содержит нагревающие барабаны, на которые перематывается крученая нить, и устройство для термообработки крученой нити, в качестве которого может быть использован автоклав или печь (патент на изобретение RU2093621 С1, опубликовано 20.10.1997г.).
К недостаткам известного устройства для получения крученой сплавленной изнутри швейной нити можно отнести недостаточно высокое качество получаемых нитей, связанное с отсутствием регулировки натяжения стержневой нити в процессе получения крученой нити, что приводит к неравномерному перекручиванию или выпадению стержневой нити, и, как следствие, к некачественному скреплению в центре стержневой нити при ее расплавлении и формировании комплексной сплавленной изнутри нити, а также к возникновению обрыва нити в процессе кручения. Кроме того, на известном устройстве получают нити, обладающие следующими ограничениями: по количеству составляющих крученой нити (только три многофиламентные нити), по крутке (от 250 кручений/метр), по диапазону линейной плотности каждой из трех многофиламентных нитейнитей: от 50 до 480 денье.
Известно устройство для изготовления крученой сплавленной изнутри (бондированной) нити, включающее вертикальную опорную стойку, устройство регулирования нити, которое можно перемещать вверх и вниз в нижней половине опорной стойки, первый нитенаправитель (устройство для направления и соединения/распределения нитей), который зафиксирован в верхней половине стойки, второй нитенаправитель, выполненный в виде верхнего и нижнего магнитных отверстий, которые расположены соответственно сверху и снизу относительно первого нитенаправителя и закреплены на рычажной головке, нагревательный элемент, расположенный за нижним магнитным отверстием, устройство для скручивания, расположенное в верхнем магнитном отверстии второго нитенаправителя, нагревательное устройство, расположенное в нижнем магнитном отверстии второго нитенаправителя. Первый нитенаправитель выполнен из неподвижного основания, которое закреплено на рычажной головке, и наконечника с конической боковой продольной резьбой, который выполнен с возможностью прохождения через неподвижное основание с формированием выступающей носовой конической части. Кроме того, центр первого нитенаправителя снабжен отверстием, так что нейлоновая нить с высокой температурой плавления и нейлоновая нить с низкой температурой плавления нити соответственно пропускаются через коническую боковую резьбу и центральное отверстие первого нитенаправителя (патент Китая CN2921048Y, опубликовано 11.07.2007г.).
Недостатком известного устройства для получения крученой бондированной нити также является недостаточно высокое качество нитей, связанное с неточной фиксацией стержневой нити с помощью наконечника с боковой резьбой, поскольку соединение основных нитей со стержневой нитью происходит хаотично, стержневая нить может занять любое положение в крученой: крайнее или срединное.
В качестве наиболее близкого технического решения выбрано устройство для получения крученой бондированной нити, которое содержит установленные на кронштейнах паковку для стержневой нити и паковку для многофиламентных нитей, приспособление для направления и распределения многофиламентных и стержневой нитей в одну комплексную крученую бондированную нить, кронштейн для фиксации приспособления для направления и соединения многофиламентных и стержневой нитей. За паковкой для стержневой нити установлено натяжное устройство. За паковкой для многофиламентных нитей расположены два направляющих элемента (поводка) для многофиламентных нитей, после которых установлены балансир натяжения и ролик. Приспособление для направления и распределения многофиламентных и стержневой нитей в одну комплексную крученую бондированную нить выполнено в виде двух установленных концентрически круглых пластин, каждая из которых содержит отверстие по центру и три отверстия, расположенных эквидистантно относительно отверстия по центру. За приспособлением для направления и соединения многофиламентных и стержневой нитей в одну комплексную крученую бондированную нить установлена паковка для намотки комплексной крученой нити (заявка Китая CN102704083B, опубликовано 03.10.2012г.).
Недостатком ближайшего аналога, как и известных устройств для получения крученых бондированных нитей, является недостаточно высокое качество нитей, обусловленное неравномерностью натяжения (отсутствует узел, обеспечивающий равномерное натяжение), а также ограниченное количество соединяемых нитей (3многофиламентных нити плюс легкоплавкая нить).
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание устройства для изготовления нити швейной крученой бондированной высокого качества с высокой прочностью и возможностью регулировки количества многофиламентных нитей начиная с 2х нитей за счет возможности использования более широкого диапазона линейной плотности нитей от 500 до 1700 денье, а также с высокой равномерностью распределения стержневой нити в готовой швейной крученой бондированной нити. Кроме того, техническое проблемой является создание устройства, позволяющего изготавливать равновесную нить, которая не обрывается и не закручивается в процессе шитья, не раскручивается при производстве различных видов швов и позволяет прокладывать шов через несколько слоев очень плотного материала, используя при необходимости меньшее количество нитей.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении равномерности натяжения стержневой нити в готовой швейной крученой бондированной нити.
Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления нити швейной крученой бондированной, содержащее паковки с многофиламентными нитями, выполненные с возможностью кручения многофиламентных нитей, и паковку со стержневой нитью, по меньшей мере, два поводка для направления каждой многофиламентной нити и, по меньшей мере, один поводок для направления стержневой нити, расположенный за паковками с многофиламентными нитями и выполненный с возможностью вращения ролик для многофиламентных нитей, приспособление для направления и распределения многофиламентных нитей и стержневой нити, выполненное в виде двух расположенных концентрически одна под другой пластин, каждая из которых содержит отверстие по центру и, по меньшей мере, два отверстия, расположенных эквидистантно относительно отверстия по центру, и установленную за приспособлением для направления и распределения паковку для намотки крученой нити, согласно полезной дополнительно содержит, по меньшей мере, один ролик для многофиламентных нитей, расположенный перед роликами поводок для сбора и направления многофиламентных нитей на ролики, расположенный после роликов поводок для сбора и направления многофиламентных нитей на приспособление для направления и распределения многофиламентных нитей и стержневой нити, устройство для термообработки крученой нити, по меньшей мере, одно тормозное устройство, расположенное за поводком для стержневой нити и устройство для скручивания многофиламентных нитей и стержневой нити в крученую нить, расположенное за приспособлением для направления и распределения многофиламентных нитей и стержневой нити.
При этом согласно полезной модели устройство для термообработки крученой нити может быть расположено за паковкой для намотки крученой нити.
При этом согласно полезной модели устройство для термообработки крученой нити может быть расположено перед паковкой для намотки крученой нити.
При этом согласно полезной модели ролики для многофиламентных нитей могут быть установлены один за другим под углом друг к другу.
При этом согласно полезной модели, по меньшей мере, на одном из роликов для многофиламентных нитей могут быть выполнены желоба.
При этом согласно полезной модели приспособление для направления и распределения многофиламентных нитей и стержневой нити может быть выполнено с возможностью регулировки расстояния между пластинами.
При этом согласно полезной модели одна пластина может быть выполнена больше другой.
При этом согласно полезной модели расстояния, на которых расположены отверстия, расположенные эквидистантно относительно отверстий по центру пластин, могут быть выполнены различными.
Настоящая полезная модель поясняется изображениями (фиг. 1-3), пример выполнения устройства для изготовления нити швейной крученой бондированной на которых, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата. При этом приведенные примеры выполнения заявленной полезной модели не ограничивают возможностей ее осуществления, не выходящих за рамки формулы полезной модели, и не являются исчерпывающими. На фиг. 1 представлена схема заявляемого устройства для изготовления крученой швейной бондированной нити, на фиг. 2 представлено укрупненное изображение приспособления для направления и распределения нитей (выноска А), на фиг. 3 представлено укрупненное изображение роликов (выноска Б).
Позициями на фиг. 1-3 обозначены:
1 – крученая нить;
2 – многофиламентная нить;
3 – стержневая нить;
4 – паковки с многофиламентными нитями 2;
5 – приводное средство;
6 – паковка со стержневой нитью 3;
7 – поводок для направления многофиламентных нитей 2;
8 – поводок для направления многофиламентных нитей 2;
9 – поводок для направления стержневой нити 3;
10 – ролики;
11 – поводок для сбора и направления многофиламентных нитей 2 на ролики 10;
12 – поводок для сбора и направления многофиламентных нитей 2 на приспособление 19;
13 – желоба роликов 10;
14, 15, 16 – витки многофиламентных нитей 2;
17, 18 – тормозные устройства;
19 – приспособление для направления и распределения многофиламентных нитей 2 и стержневой нити 3;
20, 21 – пластины приспособления 19;
22 – отверстия по центру пластин 20 и 21;
23 – отверстия не по центру пластин 20 и 21;
24 – паковка для намотки крученой нити 1;
25 - устройство для скручивания многофиламентных нитей 2 и стержневой нити 3 в крученую нить 1;
26 - бегунок;
27 – кольцо устройства 25;
28 - устройство для термообработки крученой нити.
Согласно полезной модели устройство для изготовления нити швейной крученой бондированной в одном из вариантов исполнения выполнено в виде сборной конструкции и содержит паковки 4 с многофиламентными нитями, выполненные с возможностью вращения от приводного средства 5, например, приводного ремня, для обеспечения кручения многофиламентных нитей 2, и паковку 6 со стержневой нитью 3. Устройство содержит для каждой из паковок 4, по меньшей мере, два поводка 7 и 8 для направления многофиламентных нитей 2 и, по меньшей мере, один поводок 9 для направления стержневой нити 3 (фиг. 1).
В устройстве имеются выполненные с возможностью вращения и установленные под углом один к другому рядом (например, один за другим) один с другим подающие ролики 10 и расположенный перед роликами 10 объединяющий поводок 11 для сбора и направления многофиламентных нитей 2 на ролики 10 и расположенный после роликов 10 поводок 12 для сбора и направления многофиламентных нитей 2 на приспособление 19. Ролики 10 установлены под углом друг к другу, то есть, непараллельно рядом друг с другом и, по меньшей мере, на одном из роликов 10 присутствуют специальные направляющие желоба 13 для того, чтобы последовательные витки 14, 15, 16 нитей 2 вокруг роликов 10 могли гарантированно отсоединяться один от другого (фиг. 3). За поводком 9 расположены тормозные устройства 17 и 18 (при необходимости может быть от одного до нескольких), за которыми располагается приспособление 19 для направления и распределения многофиламентных нитей 2 и стержневой нити 3 (фиг. 1).
Приспособление 19 выполнено в виде двух установленных концентрически пластин 20 и 21, каждая из которых содержит отверстие 22 по центру и, по меньшей мере, два отверстия 23, расположенных эквидистантно относительно отверстия 20 по центру (фиг. 2). В приведенном на фиг. 1 и 2 варианте исполнения устройства пластины выполнены с шестью отверстиями 23. Приспособление 19 выполнено с возможностью регулировки расстояния между пластинами 20 и 21. Пластина 20  может быть выполнена больше по размеру (в представленном варианте исполнения приспособления 19 – больше по диаметру, поскольку пластины выполнены круглыми), чем расположенная за ней пластина 21. Кроме того расстояние, на котором расположены отверстия 23 в пластине 20, может быть выполнено большим, чем расстояние, на котором расположены отверстия 23 в пластине 21. Причем соотношение указанных расстояний может меняться.
За приспособлением 19 установлены паковка 24 для намотки крученой нити и устройство 25 для скручивания многофиламентных нитей 2 и стержневой нити 3 в крученую нить 1, которое может содержать бегунок 26, выполненный с возможностью перемещения по кольцу 27. За устройством 25 расположено устройство 28 для термообработки крученой нити и получения, соответственно, бондированной нити, в качестве которого может быть использован автоклав или печь. В других вариантах исполнения устройство 28 может быть расположено перед паковкой 24 для намотки крученой нити 1 (фиг. 1).
Изготовление швейной крученой бондированной нити на заявляемом устройстве осуществляется следующим образом.
Сущность процесса изготовления комплексной крученой бондированной сводится к кручению двух или более ниток с плавким сердечником (стержневой нитью) вместе и формированию комплексной крученой нити. А после высокотемпературной обработки горячий сердечник расплавляется, прилипает к многожильной швейной нити и не отделяется. При этом полезная модель позволяет изготавливать нити швейные полиэфирные высокой прочности с регулируемым удлинением при разрыве, что очень важно для нитей швейных. Получаемая в соответствии с заявляемой полезной моделью нить швейная крученая бондированная имеет линейную плотность от 500 до 1700 денье, обладает высокой прочностью – не менее 6,4 сН/дтекс и удлинением при разрыве не ниже 17 %.
Паковки 4 с многофиламентной нитью 2 одновременно вращаются в первом направлении при помощи приводного ремня 5 для того, чтобы обеспечить одинаковую скрутку двум или более многофиламентным нитям 2. Отдельные нити 2 подаются с вращающихся паковок 4 через поводки 7 и затем на поводки 8. Вращение паковок 4 обеспечивает сообщение крутки в первом направлении многофиламентным нитям 2, выходящим из поводков 8.
Скрученные многофиламентные нити 2 собирают на поводке 11 и наматывают несколько раз на пару одинаковых вращающихся роликов 10. Число навивок многофиламентных нитей 2  на вращающиеся ролики 10 может быть различно. Обычно нити наматываются, по крайней мере, три раза вокруг вращающихся роликов, чтобы обеспечить достаточное натяжение и трение между ними и вращающимися роликами 10.
Стержневая нить 3 подается, через поводок 9 на тормозные устройства 17 и 18. Натяжение нити 3 регулируется за счет создания тормозного усилия непосредственно в тормозных устройствах 17 и 18 (количество и регулировка зависит от ассортимента нитей). Далее стержневая нить 3 подается непосредственно в центральные отверстия 22 пластин 20 и 21 приспособления 19, а нити  2поступают в отверстия 23 пластин 20 и 121 приспособления 19, где осуществляется необходимое направление и распределение (иными словами позиционирование) нитей 2 и 3.
После приспопобления 19 многофиламентные нити 2 и стержневая нить 3 соединяются за счет скручивания их под натяжением в крученую нить 1 в направлении, противоположном первому направлению кручения многофиламентных нитей 2, при этом обеспечивается постоянное позиционирование многофиламентных нитей 2 и нити 3, которая осуществляет движение за счет тянущего усилия при обкручивании ее многофиламентными нитями 2, с последующей намоткой крученой нити 1 с сердечником на паковку 24.
Объединение (соединение, скручивание) многофиламентных нитей 2 и стержневой нити 3  проходит после приспособления 19 в процессе окончательной крутки, создаваемой устройством 25 для скручивания многофиламентных нитей и стержневой нити в крученую нить. По мере того, как образовавшаяся крученая нить 1 наматывается на паковку 24, крутильное устройство 25 сообщает нити 1 крутку в направлении, противоположном направлению крутки отдельной многофиламентной нити 2. Нормальное натяжение, обеспечиваемое крутильным устройством 25, достаточно для того, чтобы натянуть стержневую нить 3,подающуюся с тормозных устройств 17 и 18, а также  поддерживать получаемую крученую нить 1 в неперекрученном состоянии. Крутка, сообщенная нити 1 вращением шпинделя (на фигурах не показан), приводящего во вращение паковку 24, распространяется к приспособлению 19, где за счет разделения обеспечивается гарантированное размещение стержневой нити 3 по центру и обкручивание ее многофиламентными нитями 2. Угол намотки, регулируемый соотношением между диаметром паковки 24 и диаметром кольца 27, обеспечивает управление натяжением намотки, что важно для правильной структуры в начале процесса. Предпочтительный угол намотки должен быть больше 20 градусов.
Степень крутки, сообщаемой нити 1, будет зависеть от линейной плотности отдельных многофиламентных нитей  2и от линейной плотности стержневой нити 3. Обычно линейная плотность стержневой нити 3 такова, что нить 3 составляет примерно от 2 до 10 процентов по весу, предпочтительно примерно от 2,5 до 8 процентов по весу, относительно суммы линейных плотностей трех или более отдельных нитей 2.
При кручении трех или более многофиламентных нитей 2 в первом направлении им сообщают крутку 150 – 700 кручений на метр, а отношение крутки крученой нити 1 к крутке трех многофиламентных нитей 2 выбирают в пределах от 0,65 до 0,9.Число кручений на метр, сообщаемых нити 1, будет достаточным для намотки отдельных многофиламентных нитей 2 плотно на стержневую нить 3.
Следующая стадия изготовления нити предусматривает обработку крученой нити 1 в автоклаве или печи 28 перегретым паром при температуре, превышающей точку плавления стержневой нити, и в течение времени, достаточного для размягчения материала стержневой нити по всей длине намотанной на катушку крученой нити, и получения сплавленной изнутри швейной нити
Застывшие и сплавленные нити удаляются из автоклава 28 и перематываются на паковки для влажной обработки, эти паковки затем подвергаются влажной обработке, например, окраске в закрытых устройствах окраски паковок.
В готовой нити две или более многофиламентные нити 2 намотаны по спирали вокруг стержневой нити 3. Наружные многофиламентные нити 2 обычно представляют собой относительно высокопрочные непрерывные нити, такие как нейлон, полиэфир и т.п. Для иллюстрации отдельные или одиночные многофиламентные нити обычно имеют линейную плотность в диапазоне примерно от 50 до примерно 1700 денье. Таким образом, крученая нить обычно имеет общую линейную плотность (исключая стержневую нить), находящуюся в пределах от примерно 150 до примерно 5700 денье, а линейная плотность стержневой нити составляет от 2 до 8 процентов от суммарной линейной плотности трех многофиламентных нитей.
Стержневая нить 3 может быть однофиламентной или многофиламентной нитью из легкоплавкого сополимера, способного связывать многофиламентные нити 2. В случае, когда внешние многофиламентные нити выполнены из нейлона, стержневая нить 3 преимущественно является нейлоновым терполимером, полученным из трех нейлоновых мономеров. Предпочтительные нейлоновые связывающие нити имеют точку плавления при температуре ниже, чем 150ºC, предпочтительно температура плавления находится в пределах от примерно 90ºC до примерно 125ºC. Если нити 2 являются полиэфирными, то в качестве стержневой нити может быть преимущественно использована полиэфирная сополимерная или терполимерная связывающая нить. Полиэфирная связывающая нить предпочтительно в диапазоне от примерно 130 ºC до примерно 165ºC.