Устройство для регулирования натяжения нитевидного материала при размотке

Устройство для регулирования натяжения нитевидного материала при размотке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к отраслям промышленности, использующим нитевидный материал в виде проволоки, нити, ленты прямоугольного или фасонного профилей для образования прядей армирующих цилиндрических оболочек и тканых изделий. Устройство обеспечивает возможность надежного регулирования натяжения нитевидного материала при размотке шпули, а также стабилизацию величины этого натяжения на всем диапазоне размотки. Регулирование натяжения достигается ввинчиванием или вывинчиванием втулки 9 в резьбовое отверстие неподвижной обоймы 18. При этом втулка 9 предварительно выводится из зацепления с зубчатой рейкой, закрепленной на штоке, верхняя часть которого отсоединяется от ползуна 12, смонтированного на направляющей 10 с возможностью радиального относительно шпули 1 перемещения. При достижении требуемого натяжения нитевидного материала зубчатую рейку вводят в зацепление с втулкой 9 и шток соединяют с ползуном 12, который находится в крайнем верхнем положении. Для поддержания стабильного натяжения нитевидного материала при размотке шпули 1 ролик 13 опускается на поверхность нитевидного материала. По мере освобождения шпули 1 от нитевидного материала ролик 13 совместно с ползуном 12 и штоком перемещаются в радиальном направлении под действием крутящего момента, приложенного к втулке 9 от несамотормозящейся винтовой передачи, в которой втулка 9 находится под действием осевого усилия пружины 6 тормозного механизма, смонтированного внутри шпули 1. Вращение втулки 9 сопровождается одновременным ее осевым перемещением. При этом начальное сжатие пружины уменьшается, что приводит к постепенному снижению тормозного момента, происходящему синхронно с уменьшением диаметра размотки нитевидного материала. Соотношение между тормозным моментом на оси шпули, приложенным со стороны тормозного механизма, и диаметром размотки при этом сохраняется постоянным, что позволяет поддерживать стабильное натяжение нитевидного материала на всем диапазоне размотки. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц4 В 65 Н59 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиГ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 42761ф6/31-12 (22) 03.07.87 (46) 15.07.89. Бюл. № 26 (71) Донецкий политехнический институт (72) Н. Г. Гаркуша, А. Г. Лень и А. В. Булахов (53) 677.053.2 (088.8) (56) Патент США № 2252419, кл. 242 — 75.45, 1941. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ НИТЕВИДНОГО МАТЕРИАЛА ПРИ РАЗМ01КЕ (57) Изобретение относится к отраслям промышленности, использующим нитевидный материал в виде проволоки, нити, ленты прямоугольного или фасонного профилей для образования прядей армирующих цилиндриг

„,SUÄÄ 1493578

2 ческих оболочек и тканых изделий. Устройство обеспечивает возможность надежного регулирования натяжения нитевидного материала при размотке шпули, а также стабилизацию величины этого натяжения на всем диапазоне размотки. Регулирование натяжения достигается ввинчиванием или вывинчиванием втулки 9 в резьбовое отверстие неподвижной обоймы 18. При этом втулка 9 предварительно выводится из зацепления с зубчатой рейкой, закрепленной на штоке, верхняя часть которого отсосдиняется от ползуна 12, смонтированного на направляющей 10 с возможностью радиального относительно ш пули 1 перемещения. П ри достижении требуемого натяжения нитевидного материала зубчатую рейку вводят в зацепление с втулкой 9 и шток соединяют ф

1493578

35 с ползуном 12, который находится в крайнем верхнем положении. Для поддержания стабильного натяжения нитевидного материала при размотке шпули 1 ролик 13 опускается на поверхность нитевидного материала. По мере освобождения шпули 1 от нитевидного материала ролик 13 совместно с ползуном !2 и штоком перемещаются в радиальном направлении под действием крутящего момента, приложенного к втулке 9 от несамотормозяшейся винтовой передачи, в которой втулка 9 находится под действием осевого усилия пружины 6 тормозного механизма, смонтированного внутри шпули 1.

Изобретение относится к отраслям промышленности (например, канатовьющей,, текстильной), использующим нитевидный ма териал в виде проволоки, нити, ленты пря моугольного или фасонного профилей для образования прядей, армирующих цилиндрических оболочек, тканых изделий и т. и.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг. приведено устройство, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4— узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 — вид Д на фиг. 3; на фиг. 6 — вид В на фиг. 1; на фиг. 7 — разрез à — Г на фиг. 3.

Устройство содержит шпулю с нитевидным материалом, закрепленную в опоре 2 с возможностью совместного с опорой свободного вращения относительно центральной оси 3, тормозной механизм, смонтированный, внутри шпули на центральной оси 3 и включающий тормозные диски 4 и 5, пружину 6, стакан 7, упорный подшипник 8 и втулку 9, направляющую 10, закрепленную концевыми частями в кронштейнах 1, на которой установлен ползун 12 с возможностью радиального относительно шпули перемещения, при этом на ползуне 12 размещен ролик 13, контактирующий с внешней поверхностью разматываемого нитевидного материала в непосредственной близости к реборде шпули 1.

Тормозной диск 4 установлен на центральной оси 3 и зафиксирован от проворота относительно шпули шпонкой 14 и от осевого смещения шайбой 15 с упорным кольцом 16. Тормозной диск 5 установлен на центральной оси 3 с возмо>кностью осевого перемещения в контакте с торцом пружины 6 и зафиксирован от проворота относительно оси с помощью шпонки 17.

Втулка 9 снабжена зубчатой и винтовой нарезками, выполненными последовательно на наружной поверхности, при этом втулка

Вращение втулки 9 сопровождается одновременным ее осевым перемещением. При этом начальное сжатие пружины уменьшается, что приводит к постепенному снижению тормозного момента, происходящему синхронно с уменьшением диаметра размотки нитевидного материала. Соотношение между тормозным моментом на оси шпули, приложенным со стороны тормозного механизма, и диаметром размотки при этом сохраняется постоянным, что позволяет поддерживать стабильное натяжение нитевидного материала на всем диапазоне размотки.

2 з.п.ф-лы, 7 ил. соединена несамотормозящейся винтовой передачей с внутренней поверхностью обоймы 18, жестко соединенной с опорой 2 и тормозным диском 4.

Зубчатая нарезка втулки 9 кинематически связана с зубчатой рейкой 19, жестко закрепленной на штоке 20, которий установлен концевыми частями в корпусах 21, смонтированных на опоре 2.

На реборде шпули 1 и опоре 2 выполнены в радиальном направлении взаимно совмещенные пазы а (см. фиг. 3 и 6), в которых размещен ролик 13, смонтированный на ползуне 12. Ползун 12 соединен поворотной планкой 22 со штоком 20, концевая часть которого снабжена резьбой с регулировочной гайкой 23, навинченной на шток до упора в поворотную пленку.

На штоке 20 в продольном направлении диаметрально противоположно зубчатой рейке 19 жестко закреплена рейка с храповой нарезкой 24 стопорного элемента, выполненного в виде храпового механизма, храповик 25 и пру>кина 26 которого смонти рованы на опоре 2.

Зажимы 27 для закрепления шпули 1 на опоре 2 выполнены в виде симметрично расположенных относительно оси паза рамок 28 углового профиля, жестко закрепленных на реборде шпули и поворотных втулок 29 с флажками 30, смонтированных на осях 31.

Достижения требуемого натяжения нитевидного материала и его стабилизация в процессе размотки шпули реализуются за счет выполнения определенного соотношения между конструктивными параметрами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Расстопаривают стопорный элемент, для чего храповик 25 выводят из зацепления с рейкой с храповой нарезкой 24, сжимая пружину 26. Затем ползун 12 с роликом 13 перемещают по направляющей 10 в крайнее верхнее положение, устанавливают в обой!

493578

Таким образом, вращение втулки 9, возникающее от действия усилия пружины 6, преобразуется в поступательное перемещение ролика 13 совместно с ползуном !2 и штоком 20 и в радиальном направлении относительно шпули. В процессе размотки шпули ролик 13, следуя за уменьшающимся диаметром размотки, постепенно перемещается по направлению к центральной оси, при этом происходит постепенное вывинчивание втулки 9 из обоймы 18, уменьшение начальной деформации пружины, что сопровождается уменьшением ее усилия, приложенного к тормозным дискам 4, 5 и постепенным снижением начального тормозного момента на оси шпули. При этом собачка 25 стопорного механизма, находящаяся в зацеплении с рейкой с храповой нарезкой 24 под давлением пружины 26, удерживает шток 20 вместе с ползуном 12 и роликом 13 от обратных перемещений под действием центробежных сил и сося.авляющих веса перечисленных деталей, обеспечивая в то же время свободное поступательное перемещение штока в направлении центральной оси.

55 му 18 шпулю 1 с нитевидным материалом упорядоченной укладки, закрепляют ее на опоре 2 с помощью зажимов 27 (поворачивая вокруг осей 31 поворотные втулки 29 с флажками 30 до упора в рамки 28) 5 и опускают ролик на поверхность нитевидного материала. В процессе перемещения ползуна по направляющей в связке с ним перемещается шток 20 с зубчатой рейкой

19, кинематически связанной с зубчатой нарезкои втулки 9, что сопровождается вра10 щением втулки и одновременным ее продольным перемещением за счет винтовой передачи втулка — стойка. При этом втулка 9, контактирующая через упорный подшипник 8 с торцом пружины 6 тормозного 15 механизма, сжимает последнюю, обеспечивая требуемое значение нормального давления в паре трения тормозных дисков 4 и 5. Так как винтовая передача втулка — стойка выполнена несамотормозящейся, втулка 9, находящаяся под давлением пружины 6, получает возможность одновременного самопроизвольного вращения с поступательным перемещением. В случае освобождения втулки от зацепления с зубчатой рейкой произошло бы вывинчивание втулки до полного освобож- g5 дения пружины. В рассматриваемой конструкции крутящий момент, возникающий от действия усилия пружины 6, и приложенный к втулке 9 через несамотормозящуюся винтовую передачу, передается зубчатой рейке 19, жестко закрепленной на штоке 20, и через шток и поворотную планку 22— ползуну 12 и ролику 13, бочкообразная поверхность которого при этом прижимается к внешней поверхности нитевидного материала.

После полного освобождения шпули от нитевидного материала зажимы 27 расстопаривают (поворачивая вокруг осей 31 поворотные втулки 29 с флажками 30 до исключения контакта с рамками 28), отсоединяняют шпулю от опоры 2 и направляют ее на участок укладки нитевидного материала.

Таким образом, в предлагаемой конструкции снижение тормозного момента на оси шпули по мере размотки нитевидного материала определяется уменьшением диаметра размотки, т. е. величины, определяющие натяжения нитевидного материала (тормозной момент и диаметр размотки) изменяются пропорционально, что позволяет сохранить постоянным (стабилизировать) это натяжение на всем диапазоне размотки.

Начальная регулировка натяжения нитевидного материала производится в следующей последовательности.

После сборки тормозного механизма шпулю 1, заполненную нитевидным материалом, устанавливают на обойму 18 и закрепляют к опоре 2 зажимами 27 (при этом ползун 12 с роликом 13 находятся в крайнем верхнем положении при отсоединенном штоке 20) и фиксируют от проворота центральную ось (на концевых лысках). Ввинчивая (или вывинчивая) втулку 9 с помощью специального ключа в обойму 18, измеряют динамометром усилие натяжения нитевидного материала, необходимое для вращения шпули совместно с опорой. При измерении натяжения втулку удерживают от проворота относительно стойки. В случае достижения требуемого натяжения нитевидного материала, удерживая втулку 9 в фиксированном относительно стойки положении, пропускают концевую часть штока 20 в отверстие в поворотной планке 22, навинчивают на шток регулировочную гайку 23, вводят в зацепление зубчатую рейку 19 с зубчатой нарезкой втулки 9 и закрепляют корпуса 21 со штоком 20 на опоре 2. После этого монтируют на опоре собачку 25 с пружиной 26 стопорного механизма. В случае необходимости осуществляют дополнительную подрегулировку величины натяжения нити вращением регулировочной гайки 23, при котором шток 16 с зубчатой рейкой 9 совершает поступательные перемещения, сообщающие вращение втулке 9 с целью увеличения или уменьшения деформации пружины 6.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять регулирование натяжения нитевидного материала при размотке шпули, а также стабилизацию величины этого натяжения на всем диапазоне размотки.

Применение предлагаемого устройства наиболее целесообразно при изготовлении гибких труб и шлангокабелей с армирующими оболочками из нитевидного материала, а также при производстве канатов, прядей и тканых изделий. При изготовлении перечисленных изделий качество выпускаемой

1493578 продукции в значительной мере определяется решением задачи регулирования, стабилизации и выравнивания натяжений отдельных нитевидных элементов по мере их выхода с накопительных устройств (шпуль, катушек, барабанов) .

Широко применяемые, например, в конструкции канатовьющих машин, ленточные тормозные устройства с постоянным тормозным моментом, устанавливаемые на каждой шпуле, не обеспечивают постоянного натяжения отдельных прядей (проволок) в процессе свивки каната (усилие натяжения к концу освобождения шпули обычно увеличивается в 2,5 раза). Рекомендуемая при этом одновременная (магазинная) замена шпуль в канатовьющей машине позволяет в идеальном случае достичь одинакового (но не постоянного B процессе свивки каната) натяжения отдельных проволок или прядей, что не решает задачи в целом.

Предлагаемое устройство позволяет повысить качество изделий за счет повышения надежности стабилизации и регулирования натяжения нитевидных элементов в процессе размотки нитевидных материалов.

Учитывая большую потребность различных отраслей промышленности в канатах, гибких трубах, тканых изделиях, применение предлагаемых устройств для стабилизации и регулирования натяжения нитевидного материала при размотке шпули позволяет получить значительный экономический народнохозяйственный эффект.

Формула изобретения !

l. Устройство для регулирования натяжения нитевидного материала при размотке, содержащее центральную ось, на которой расположен тормозной механизм с пружиной и тормозными дисками, обойму, жестко закрепленную в опоре, шпулю с ребор5 дами для нитевидного материала, установленную на обойме с возможностью совместного с опорой свободного вращения относительно центральной оси, ползун с роликом, установленный на направляющей с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном относительно реборды шпули направлении и реечную зубчатую передачу, соединяющую ползун с тормозным механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, тормозной

15 механизм размещен внутри шпули и снабжен втулкой, установленной на центральной оси с возможностью взаимодействия с торцом пружины, и кинематически связанной с внутренней поверхностью обоймы и зубчатой рейкой посредством винтовой и зубчатой нарезок, выполненных последовательно на ее наружной поверхности, при этом на реборде и опоре шпули выполнены сопряженные пазы для размещения ролика.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ролик выполнен бочкообразным и выступает относительно внутренней поверхности реборды шпули на расстояние, не превышающее его минимальный радиус.

ЗО

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено стопорным приспособлением в виде реечно-храпового механизма, в котором собачка с пружиной установлена на опоре, а рейка с храповой нарезкой кинематически связана с ползуном.!

493578

1493578

1493578

Г-/

Составитель E. Ермолаев

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верее Корректор О. Кравцова

Заказ 4054 24 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101