Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов

Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ - Рюз Советских.

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зав.!chloe от авт. свидетельства . й—

М..КЛ. В 2)с 47//14

Заявлено 30Х1.1970 (№ 1445397/22-2) с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 22Х111.1973. Бюллетень ¹ 34

Дата опублпкош|нпя описания 27Л11.1973

УДК 621.771.252.068 (088.8) Авторы изобретения И. И. Беленький, П. H. Сахарчук, Ю. И. Малахов и В. П. Манаенков

Заявитель

Казахский политехнический институт имени В. И. Ленина

УСТРОЙСТВО ДЛЯ HEHPEPblBHOA НАМОТКИ НА КАТУШКИ

НИТЕОБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Известны устройства для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов, например проволоки, состоящие из сменных катушек, расположенных соосно с паводковыми барабанами, механизма раскладки и переброса нити от наполненной катушки на пустую с контактной дорожкой, со штангой и расположенными на ней направляющими и раскладочными роликами, узлов порезки и закрепл ения концов нити с приводными опорами каждой катушки.

Описываемое устройство отличается тем, что, с целью обеспечения возможности намотки нити как на вращающиеся, так и на неподвижныс катушки, а также и в случае встречного вращения укладчика витков и .катушки, каждый барабан выполнен с U-образным пазом, штанга раскладочного механизма выполнена полой, закреплена в U-образных пазах барабанов, а контактная дорожка, с которой она соединена, выполнена в виде фигуры, приближенной по форме к лемнискате Бернулли, при этом устройство снабжено направляющей стрелкой. Устройство отличается также тем, что, с целью синхронизации вращател ьного движения барабанов обеих катушек и обеспечения условий для перевода полой штанги с U-образного паза одного барабана в аналогичный паз другого барабана, т. е. с траектории движения вокруг одной катушки к другой, барабаны соединены жесткой кинематической связью, например зубчатой передачей, и снабжены общим приводом, и тем, что, с целью обеспечения возможности периодического пере5 движения полой штанги от одного барабана к другому, olla закреплена в U-образных пазах барабанов подвижно, например, IlpH помощи направляющих втулок и опорных роликов.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид;

10 па фиг. 2 — кинсматпческая схема устройства; на фиг. 3 — контактная дорожка механизма раскладки; на фиг. 4 — направляющие стрел! и в Воз. 1о>кн!>1х положениях; на фиг. 5— кинсматпчсская схема зацепления зубчатой

15; на фиг. 6 — ролик полой штанги, соединенный с фигурной дорожкои (при переходе от одной катушки к другой).

Устройство содержит двухшпиндел ьную бабку 1, двухбарабанную опору 2, два элекропри20 вода > катушек, элсктропривод 4 барабачов, электропрпвод 5 механизма раскладки нити, механизм 6 раскладки нити и подачи сс в захваты, а также ползуны 7. Между шпиндельной бабкой 1 и двухбарабанной опорой 2 за25 крепляются параллельно друг другу на базировочных центрах плп оправках сменные катушки 8. Б корпусе двухшпиндельной бабки 1 помещаются два шпинделя 9, на концах котоpblx закреплены поводковые шайбы 10. Шпин30 дель 9 крепится в пиноли 11 на подшипниках

394124

65 качения и связан с гильзой 12 шлицевым соединением. Гильза 12 закрепляется также в корпусе шпиндельной бабки 1 на подшипниках качения. Шпиндель 9 приводится во вращение от электропривода 3 через клиноременную передачу 18 и 14 и гильзу 12 и может быть остановлен тормозом 15. Для поджима катушки шпиндель 9 совместно с пинолью 11, шайбой

10 и ползуном 7 перемещается вдоль оси рычагом 16 и фиксируется в необходимом положении винтовым зажимом 17, гильза 12 остается при этом неподвижной. На периферии поводковой шайбы 10 закреплены захваты, а также ножи для резки нити. В корпусе шпиндельной бабки 1 между поводковыми шайбами 10 закреплены подвижно на ползунах 7, связанных с пинолями 11, ножи для резки нити (на чертежах не показаны). В направляющих корпуса шпиндельной бабки 1 находится штанга 18, несущая ролик

19, предназначенный для подачи нити в захваты поводковых шайб после осуществления ее переброса на свободную катушку. На поверхности ролика 19 вьиполнена бесконечная винтовая канавка. Электоопривод 8 каждой катушки оснащен тахогенератором 20 для контроля скорости намотки нити на катушки.

В пустотелом корпусе двухбарабанной опоры

2, в его противоположных стенках, имеются смежные цилиндрические отверстия, образующие в совокупности отверстие 8-образной формы. В каждом из указанных отверстий установлен двухдисковый барабан 21, опирающийся на торцовые поверхности этих отверстий посредством роликовых опор 22, закрепленных на подшипниках качения (возможно применение и опор скольжения, а также монтированис барабана на роликовых OIlopax, размещенных по периметру указанных выше отверстий) . Роликовые опоры 22 равномерно распределены вчоль периферии каждого диска 28 барабана 21 и при вращении барабанов обкатываются по торцовым поверхностям 8-образных отверстий. В полой ступице барабана 21 на подшипниках качения закреплен базировочный центр 24, служащий для закрепления катушки. Между двумя дисками 23 каждого оарабана 21 закреплены зубчатые колеса 25 с одинаковым числом зубьев.

Эти колеса находятся в зацеплении между собой и предназначены для обеспечения сивхронного вращения обоих барабанов 21 от одного электропривода 4 и зубчатой передачи

26, 27 и 28.

Зубчатые колеса 26, 27 и 28 имеют одинаковое число зубьев и размещены так, что ооеспечивают непрерывное заце пл ение зубчатых колес 25 двух барабанов, несмотря на наличие у последних U-образных пазов.

Оба qI

ЗО

50 ется постоянным зацеплением зубчатой пере дачи 25, 26, 27 и 28. В U-образном пазу бара бана 21, состоящем из отдельных пазов дис«ов 23 и зубчатого колеса 25, установлены подвижно две направляющие втулки 29, внутри которых размещается полая раскладочная штанга 30 с рас положенными на ее противоположных концах напрaÂëÿþøèìè 81 и рacкладочным 82 роликами, закрепленными с возможностью поворота вокруг ее оси на подшипниках качения. На наружной поверхности втулок 29 укреплены ролики 33 и 34, предназначенныс для удержания направляющих втулок

29 В заданном по отношению к дискам 23 положении. Посредством роликов 88 втулки опираются на торцовые поверхности 8-образных отверстий и удерживаются тем самым от осевого перемещения. Ролики 88 при вращении барабанов 21 обкатываются по торцовым поВерхностям 8-образного отверстия корпуса двухбараба ной опоры 2, аналогично роликам

22. Между каждой парой смежных дисков 23 в корпусе опоры 2 на осях укреплены направляющие стрелки 35, служащие дланя перевода штанги 80 от одного барабана 21 к другому.

Ролики 84 предназн ачены для удержания

Втулок 29 в необходимом по отношению к торцовым поверхностям 8-образных отверстий корпуса опоры 2 положении при передвижении раскладной штанги 80 и самих втулок 29 с траектории движения вокруг одной катушки на траекторию движения вокруг другой катушки и размещены внутри корпуса опоры 2.

При вращении барабанов 21 онп перекатываются по стрелкам 85, как по мостику, и обеспечивают переход роликов 88 с торцовой поверхности одного отверстия на аналогичную поверхность смежного отверстия.

На полой штанге 30 на подшипниках качения укреплен контактный ролик 86, который находится в постоянн ом контакте с контактной фигурной дорожкой 87, имеющей форму приближенную к лсмнискате. Дл я обеспечения постоянного контакта дорожки 87 с роликом, она имеет по всему внутреннему периметру паз, а ролик — соответствующий ему профиль или ролик выполняется с двумя ребордами (фнг. 6).

Такое соедин ение ролика с контактной дорожкой обеспечивает их постоянный контакт и при переходе штанги 30 из одного смежного отверстия в другое.

Контактная дорожка 87 охватывает о6а барабана по траектории движения раскладочной штанги 80 и размещается на направляющих

88 между дисками 23 барабанов 21. С контактн ой дорожкой 87 жестко соединены штанга 18 и каретка 89. При помощи винта 40 с правой и левой нарезкой, соединенного муфтой с шаговым электроприводом 5 или с электроприводами 8 обеих катушек, а также каретки 89, связанной с винтом посредством гаек с правой и левой нарезкой, контактная дорожка 87 может перемещаться параллельно оси

394124

65 катушек, а вместе с ней и раскладочная штанга 80 с раскладочным роликом 82.

В описываемой конструкции в качестве механизма раскладки применен винтовой механизм, защищенный авт. св. № 212215, но возможно применение и других устройств.

Для регулирования ширины раскладки ня ходу служат упоры 41. На оси стрелок 85 посажены зубчатые колеса 42, которые находятся в зацеплен ии с зубчатой рейкой 48, предназначенной для поворота стрелок 85 в необходимое положение при переводе раскладочной штанги 80 от одного барабана 21 к другому.

Поворот стрелок 85 может быть выполнен автоматически, например, при помощи электромагнита либо вручную. Для контроля наполненности катушки и подачи сигнала на автоматический переброс нити от наполненной катушки к свободной, устройство оснащено счетчиком 44 уложенных на катушку слоев нити.

Работа устройства протекает следующим образом. Между поводковыми шайбами 10 н базировочными центрами 24 зажимают посредством рычагов lб и винтовых зажимов 17 две катушки 8, подача которых может быть осуществлена вручившую или механизмами. 3аправляют нить между направляющими роликами 81 в полость раскладочной штанги 80 и далее, пропустив через ролик 82, закрепляют конец на шейке катушки 8, в U-образных пазах барабана которой находится раскладочная штанга 80. При этом направляющие стрелки 85 устанавливаются в положение (фиг. 4,а), исключающее перевод штанги 80 н а траекторию движения вокруг другой катушки вручную или при помощи электромагнитного толкателя (на чертежах не показан). Совместно с отдающим устройством, например волочильным станом, включается привод 8 указанной выше катушки, а также привод 5 механизма раскладки. Начинается процесс намотки нити на катушку, выполняемый в результате вращател ьного движения катушки 8 и возвратнопоступательного движения вдоль катушки раскладочной штанги 80 совместно с фигурной контактной дорожкой 37, При этом раскладочная штанга может н яходиться в любой точке круговой траектории своего возможного перемещения вокруг катушки.

Вместе с раскладочной штангой 80 в возвратно- поступательном движении находится и ролик 19. Изменение направления движения штанги 30 происходит при изменении направления движения контактной дорожки 87 совместно с кареткой 89 во время встречи последней с упорами 41. Необходимый шяг раскладки обеспечивается шаговым приводом 5 или кинематической связью раскладочного винта

40 с приводами 8 обеих.катушек. Счетчик 44 слоев после укладки на катушку по два слоя нити посылает сигнал в систему контроля наполнен ности катушки. Скорость намотки регулируется известными способами. После наполнвния катушки по команде от системы контро5

55 ля наполненности катушки включается привод 8 другой катушки 8, которая разгоняется до необходимой скорости, т. е. до скорости намотки. В качестве датчика скорости используется TBxoIc нсратор 20 нлп другой подобный прибор, сигнал от которого поступает в электрическую систему сравнения и управления.

При достижении равенства линейных скоростей на шейках обеих кятъ 1пск 8 по команде, поступающей с системы сравнения, включается привод репки 48, например электромагнит, и стрелки 35 поворачиваются в другое рабочее плоожснис (фиг. 4,б), а также привод 4 барабанов, и барабаны 21 приводятся во вращательное движение. Так как барабаны связаны непосредственно зубчатой передачей, то они вращаются в противоположные стороны.

Вместе с барабанами 21 приводится во вращательное движение вокруг катушки и раскладочная штанга 30, которая при встрече на своем пути стрелок 85 перекатывается по и им на роликах 34 из U-образных пазов дисков 23 одного барабана 21 в аналогичные пазы другого барабана., т. с. перемещается на траекторию движения вокруг другой катушки, и вовлекается другим барабаном во вращательное движение в противоположном направлении.

Переход штанги на прежнюю траекторию движения возможен только после повторного поворота стрелок 35.

Так как штанга 80 находится в постоянном контакте посредством ролика 8б с контактной дорожкой 87, совершающей возвратно-посту пательное движение, то она совершает это движение и прп переходе на траекторию движения вокруг свободной катушки. Во время намотки посредством штанги 80 на шейку свободной катушки нескольких витков пити, нить поступает на наполненную катушку транзитом через свободную катушку. При этом она располагастся го касательной к шсйкям катушек. Вследствие того, что ролик 19, при возвратно-поступательном движении совместно с дорожкой 87 пересекает между катушками траекторию движения участка нити, соединяющего обе катушки, то нить, попадая в бесконечную винтовую канавку ролика 19, перемещается им вдоль катушек то в одну, то в другую сторону 10 тех пор, пока не попадет в захваты поводко»ых шайб 10, где оня закрепляется и подводится для резки к ножам, размещенным на самих шайбах 10 и на ползуне 7.

Ролик 19 предназначен для исключения пересечения роликом 32 траектории движения участка проволоки, размещенного между катушками.

После выполнения расклядочной штангой 80 заданного числя оборотов вокруг свободной катушки ес привод отключается по сигналу от счетчика оборотов, отключается привод 8 наполненной катушки, и катушка останавливается тормозом 15.

При вращении раскладоччой штанги 80 вокруг свободной катушки стрелки 85 удерживают ее от перемещения к незаполненной катуш39412.4 ке. Штанга 80 может быть остановлена для прекращения вращения в любой точке своего движения вокруг свободной катушки. Наполненную катушку заменяют свободной, и устройство готово для следующего переброса.

При намотке нити на неподвижные катушки, приводы катушек не включают, а включается привод 4 барабанов и привод 5 механизма раскладки. Для достижения ббльших скоростей намотки, включают в работу как привод барабанов, так и привод катушки.

При использовании описываемого устройства возможна как обычная так и перекрестная укладка витков нити на катушку. При намотке н ити на неподвижные катушки значительно сокращается расход электроэнергии, особенно при намотке на катушки большой емкости; кроме того, уменьшаются требования к точности изготовления катушек и их балансировке, а также отпадает надобность в создании весьма жестких конструкций высокоскоростных намоточных аппаратов.

Предмет изобретения

1. Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов, например проволоки, состоящее из сменных катушек, расположенных соосно с поводковыми барабанами, механизма раскладки и переброса идити от наполненной катушки на пустую с контактН0Н дорожкой, со штангой и расположенными на ней направляющими и раскладочьн ми роликами, узлов порезки и закрепления концов нити с приводными опорами каждой катушки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности намотки нити, как на вращающиеся, так и на неподвихкные катушки, а также и в случае встречного вращения укладчика витков и катушки, каждый барабан выполнен с U-образным пазом, штанга механизма раскладки выполнена полой, закреплена в U-об1О разных пазах барабанов, а контактная дорожка, с которой она соединена, выполнена в ви. де фигуры, приближенной по форме к лемннскате Бернулли, при этом устройство снабжено направляющей стрелкой, размещенной между

15 барабанами.

2. Устройство по п 1, отличающееся тем, что, с целью синхронизации вращательного движения барабанов обеих катушек .и обеспечения условий для перевода полой штанги с

20 U-образного паза одного барабана в аналогичный паз другого барабана, т. с. с траектории движения вокруг одной катушки к другой, барабаны соединены жесткой кинематической связью, например зубчатой передачей, и снаб25 жены общим приводом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности периодического передвижения полой штанги от одного барабана к другому, она закреплена в

30 U0-образных пазах барабанов подвижно, например, при помощи направляющих втулок и опорных роликов.