Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов

Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ого . - а: @а

Взаме

P.-.è Ц| д (iц 4489 03

Союз Советских

Социалистических респубоик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.08.72 (21) 1823062/25-27 (51) М. Кл. В 21с 47/06 с присоединением заявки №

Государствеинык комнтет

Совета Мииистроа СССР рв лелем изооретвний (32) 11риоритет

Опубликовано 05.11.74. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 04.06.75 (53) УДК 621.778.27 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения И. И. Беленький, П. П. Сахарчук, Ю. И. Малахов и В. П. Манаенков (71) Заявитель

Казахский политехнический институт им. В. И. Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ НАМОТКИ

НА КАТУШКИ НИТЕОБРАЗНЪ|Х МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, при намотке проволоки в волочильном производстве.

Известно устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов, содержащее сменные катушки, расположенные соосно с паводковыми барабанами, механизм раскладки и переброса нити с наполненной катушки на пустую, полую штангу с расположенными на ней направляющими и раскладочными роликами, узлы порезки и закрепления концов нити, приводные опоры катушек, контактную дорожку в виде лемнискаты Бернулли и направляющие стрелки, размещенные между паводковыми барабанами.

В известном устройстве иаИэрот стрелок из одного рабочего положения у другое осуществляется самостоятельным приводом, а переброс нити и ее раскладка при намотке — посредством полой штанги, находящейся в постоянном контакте с перемещающейся возвратно-поступательно кольцевой дорожкой и закрепленной в U-образных пазах паводковых барабанов с возможностью продольного и вращательного движения. Такое устройство используется для непрерывной намотки нити, как на вращающиеся, так и на неподвижные (;атчшки, а также в случае встречного вращения укладчика в|ттков и катушки. Однако для непрерывной намотки нити только на вращающиеся катушки устройство может быть значительно упрощено, а производительность его и качество намотки повышены.

Предлагаемое устройство с целью повыше5 ния производительности и улучшения качества намотки снабжено расположенными на направляющих стрелках, сидящих на общей оси, параллельной оси катушек, ограничительными и переставными упорами, подпружиненным

10 фиксатором. Последний взаимодействуер," с двумя. связанными между собой зубчатой- етередачей, цевочными звездочками, поочередно зацепляющимися с палой штангойф- а мн торцовых поверхностях барабанов, обращенных

15 к щекам катушек, установлены консольно конические ролики.

- На фиг. | изображено описываемое устройство, вид спереди; иа фиг:  — то же, вид в

Клане; на фиг. 3,— разрез ло А — А на фиг:,1;

20 на фиг. 4 —,вид по стрелке,й gp фиг. 1;,на фиг. 5 — вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. б — вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 7— разрез до Д вЂ” Д на; фиг.2;.тта фиг. 8 — кинематическая схема устройства; на фйг. 9 — 12—

25 схема процесса переброса нити с наполнетщай катушки на пустую.

Устройство содержио-двухшпиндельную 1 и двухбарабанную 2 огторы, два электропривада 3 ка1ушек, механизм 4 раскладки нитц и

30 подачке, ее в захваты. М,.ежду шпиндельной

448903

И двухЬарабанной 2 опорами закрепляются параллельно друг к другу на базировочных центрах 5 или оправках сменные катушки 6.

В корпусе опоры 1 помещаются две шпиндельные приводные бабки 7 (фиг. 4), на концах шпинделей 8 которых закреплены поводковые шайбы 9. Шпиндели 8 смонтированы в бабках

7 на подшипниках качения и приводятся во вращение от электроприводов 3 через клиноременную передачу 10, 11, 12, а для их остановки служат тормоза 13. На периферии поводковых шайб 9 закреплены центробежные подпружиненные захваты 14, а также подвижные ножи для резки нити. На опоре 1 между поводковыми шайбами 9 также закреплены с возможностью регулировки неподвижные ножи 15 (фиг. 3). На опоре 1 установлен редуктор механизма 4 раскладки, быстроходньш вал 16 которого связан через клиноременную передачу 17, 18, 19 и две обгонные муфты 20 со шпинделями 8 бабок 7. Тихоходный вал редуктора раскладки выполнен в виде винта 21 и связан посредством гайки с кареткой 22, на которой закреплены направляющие и раскладочные ролики 23, 24, 25. Кроме того, каретка

22 закреплена подвижно на цилиндрических направляющих 26 с возможностью возвратно-поступательного перемещения между опорами 1, 2 катушек. Для изменения шага раскладки служйт сменная зубчатая пара 27, 28, а для реверса каретки 22 — электромагнитные муфты 29, 30 (фиг. 8). Привод каждой катушки оснащен тахогенератором для контроля скорости намотки нити на катушки (на чертежах не показаны). Визуальный контроль соответствия линейных скоростей обеих катушек при перебросе нити на пустую катушку и согласование этих скоростей регулировкой вручную осуществляется стробоскопами (на чертежах не показаны). Электромагнитные муфты 29, 30 включаются по командам от концевых выключателей 31, 32, 33 при воздействии на них каретки 22 в режиме раскладки. Выключатели 31, 32 закреплены с возможностью подрегулировки их положения относительно щек катушек. Концевые выключатели

31, 32 могут перемещаться вдоль катушек по направляющим рукоятками 34, 35, расположенными возле каждой катушки. В пустотелом корпусе двухбарабанной опоры 2, в его противоположных стенках, имеются смежные цилиндрические отверстия, образующие в совокупности отверстия в форме восьмерки, В каждом из этих отверстий установлен двухдисковый барабан 36, опирающийся на торцовые поверхности этих отверстий непосредственно или через роликовые опоры, закрепленные на подшипниках качения или скольжения (на чертежах не показаны). При использовании роликовых опор последние должны быть равномерно распределены вдоль периферии дисков барабана 36. Барабаны 36 связаны между собой зубчатой передачей 37, 38, 39, 40, 41, 42, которая предназначена для согласованного вращения обоих барабанов при

4 включении электромагнитной» уфты 43, установленной на быстроходном ва: у 16 редуктора раскладки. Муфта 43 выполнена вместе с зубчатым колесом 37, закрепленным на валу

3 16 свободно на подшипниках качения. Барабаны 36 могут вращаться вручную с помощью зубчатых передач 44, 45, 46, 41 и 42 посредством рукояток 47. В центральной части пустотелых барабанов 36 установлены поджимные

10 бабки 48, служащие в качестве вторых опор катушек. В подвижных пинолях бабок 48 на подшипниках качения закреплены базировочные центры 5. Зубчатые колеса 41, 42 закреплены на барабанах 36, а колеса 37, 38, 39, 15 40 — в корпусе опоры 2 иа подшипниках качения и размещены таким образом, что обеспечивают непрерывное зацепление зубчатых колес 41, 42 двух барабанов, несмотря на

U-образные пазы 49 (фиг. 5) в барабанах.

20 При вращении барабанов 36 их U-образные пазы совпадают при каждом обороте. В одном из этих пазов барабанов установлена двухфланцевая втулка 50, опирающаяся своими фланцами на торцы барабанов 36 и на

25 опорные поверхности отверстия в форме восьмерки, образованном в корпусе опоры 2. При вращении барабанов 36 втулка 50 также вращается вместе с одним из барабанов. Внутри втулки 50 закреплена полая штанга 51 с уста30 новленными на ее противоположных концах направляющими роликами 52, 53, закрепленными на подшипниках качения. Между барабанами 36 на корпусе опоры 2 на одной оси

54, расположенной параллельно осям шеек

35 катушек, жестко закреплены направляющие стрелки 55, 56 для перевода втулки 50 и штанги 51 от одного барабана 36 к другому, т. е. для передачи их из U-образного паза одного барабана в аналогичный паз другого бараба40 на. Штанга 51 при настройке устройства для работы может быть выдвинута вдоль катушки в необходимое положение и жестко закреплена во втулке 50. В рабочем режиме штанга вращается вокруг катушки и не пере45 мещается вдоль катушек. На стрелке 55 расположены в опорах скольжения две оси 57, на одном конце которых жестко закреплены цевочные звездочки 58, а на противоположных — зубчатые колеса 59, связанные между

50 собой промежуточным зубчатым колесом 60, свободно вращающимся на оси 54 стрелок 55, 56. Кроме того, для ограничения угла поворота цевочных звездочек, на стрелке 55 имеются ограничивающие упоры 61, а на самих

55 звездочках 58 — переставные упоры 62. Стрелки 55, 56 удерживаются в необходимом положении ограничивающими торцами вилки 63 и установленным в ней подпружиненным фиксатором 64.

6О Стрелки 55, 56 и зубья цевочных звездочек

58 размещены на траектории движения штанги 51 с втулкой 50 таким образом, чтобы при движении втулки 50 по круговой траектории последняя входила в зацепление с одной из

65 певочных звездочек 58. За каждый оборот

448903

5 втулки 50 вокруг катушки она поворачивает звездочку 58 на один зуб, другая звездочка также поворачивается на один зуб, но в противоположном направлении. После выполнения втулкой 50 заданного числа оборотов, переставной упор 62 звездочки 58 встречает на своем пути ограничивающий упор 61 на стрелке 55, в результате чего звездочка 58 стопорится, и втулка 50 поворачивает зуб зведочки вместе со стрелками 55, 56 на оси 54 в новое положение, при этом ей приходится преодолевать сопротивление подпружиненного фиксатора 64, который после установки стрелок в новое положение вновь возвращается в исходное положение. При последнем обороте вокруг катушки втулка 50 встречает на своем пути направляющие стрелки 55, 56, которые выталкивают ее из U-образного паза 49 одного барабана 36 в аналогичный паз другого барабана. Стрелка 56 размещена внутри корпуса 2, а стрелка 55 для удобства доступа при настройке (посредством перестановки упора в

62 в новое положение) вынесена наружу. Для поджима катушек и фиксации пинолей поджимных бабок служат рукоятки 65, 66. На периферии поводковых барабанов 36 с торцовой стороны, обращенной к щекам катушек, на незначительном удалении от U-образных пазов закреплено по одному ролику 67 для подвода нити на участке между катушками на траекторию движения раскладочных роликов 23, 24, 25. Оси роликов 67 расположены параллельно между собой и осям катушек, сами ролики

67 выполнены коническими и закреплены консольно, их основания находятся у торцовых поверхностей барабанов 36. Для снятия нити с роликов 67 и укладки ее в желоба ролика

25 вертикальный ролик 23 выполнен короче ролика 25. Длины роликов 23, 25 выбираются в зависимости от конусности роликов 67 и их расположения на поводковых барабанах. Для закатывания катушек в зону их крепления к базировочным центрам на торцовых поверхностях поводковых барабанов 36 закреплены с возможностью регулировки на тот или иной размер щеки катушки платформы 68, которые при вращении барабанов 36 также поворачиваются вокруг ближайших щек катушек. Так как при остановке барабаны 36 фиксируются в одном и том же положении, то и платформы

68 устанавливаются в положение:, удобное для замены катушек. Подрегулировка их положения при необходимости может, быть выполнена вручную посредством одной из рукояток

47. Натяжение нити и скорость намотки регулируется соответствующими датчиками, которые на чертежах не показаны.

Наполненность катушки контролируется бесконтактным концевым выключателем 69, расположенным напротив середины катушек, и электронной схемой. При намотке каждого слоя нити на катушку в систему контроля поступает сигнал от выключателя 69.

Между поводковыми шайбами 9 и базировочными центрами 5 поджимных бабок 48 за5

1О

ЗЭ

6 жимают посредством рукояток 65, 66 две катушки 6, подача которых может быть осуществлена вручную или механизмами. Нить заправляют после отдающего устройства в датчик регулятора скорости и затем протягивают между направляющими роликами 52 в полость штанги 51 и далее через ролик 53, раскладочные ролики 23, 24, 25 — на катушку, в

U-образном пазе 49 барабана 36 которой отсутствует штанга 51 (фиг. 9). При этом направляющие стрелки 55, 56 выставлены по касательной к поводковому барабану 36, в

U-образном пазу которого находится штанга

51. Элсктромагнитная муфта 43 привода барабанов 36 отключена. При помощи рукояток

34, 35 концевые выключатели 3!, 32 устанавливают напротив щек катушки 6, на которой закреплен конец нити. Вместе с отдающим устройством, например волочильным станом, включается электропривод 3 катушки через р менную передачу 17, 18, 19 обгонную муфту 20, одну из электромагнитных муфт 29, 30 механизма 4 раскладки. Нить начинает наматываться на катушку 6 за счет вращательного движения катушки 6 и возвратно-поступательного движения вдоль катушки раскладочных роликов 23, 24, 25, закрепленных на каретке 22 (фиг. 10). Направление движения раскладочных роликов меняется включением той или иной электромагнитной муфты 29, 30 редуктора раскладки по команде от концевых выключателей 31, 32 при воздействии на них каретки 22. Необходимый шаг раскладки обеспечивается установкой соответствующих сменных зубчатых колес 27, 28 и кинематической связью раскладочного винта 21 с электроприводом 3 катушки. Счетчик слоев в виде бесконтактного концевого выключателя 69 и электронной схемы ведет учет наполнения катушки, давая сигнал в систему контроля после намотки каждого слоя нити. Регулирование скорости намотки по мере наполнения катушки осуществляется регулятором скорости, при этом контроль ведется по натяжению нити или по величине петли на петлевом регуляторе.

После наполнения катушки по команде от системы контроля наполненности катушки включается электропривод 3 другой катушки

6, которая разгоняется до необходимой скоро сти, т. е. до скорости намотки. При этом в качестве датчика скорости используется тахогенератор или другой подобный датчик, сигнал от которого поступает в электрическую систему сравнения и управления. При перебросе вручную для наблюдения используется стробоскоп. При достижении равенства линейных скоростей на шейках обеих катушек 6 по команде с системы сравнения и концевого выключателя 69, расположенного напротив середины катушки, при движении каретки 22 в направлении к двухшпиндельной опоре 1 включается электромагнитная муфта 43 привода барабанов 36, и барабаны приводятся во вращение в противоположном направлении друг к другу и относительно катушек

448903

60 торию движения, между роликом 53 и пустой

65 (фиг. 10). Вместе с барабанами 36 вращается вокруг пустой катушки и штанга 51, которая встречая на своем пути зуб цевочной звездочки 58, поворачивает ее на один зуб вокруг ее оси 57, а вместе с нею — и другую звездочку, но в противоположном направлении. При этом за один оборот штанги 51 на пустую катушку наматывается один виток проволоки. Штанга

51 наматывает витки нити на шейку пустой катушки и поворачивает звездочку 58 до тех пор, пока упор 62 звездочки не встретит на своем пути упор 61 стрелки 55, после чего под действием втулки 50 поворачиваются вокруг своей оси сами стрелки 55, 56. При повороте стрелок 55, 56 вторая звездочка 58 подводится в зону траектории движения штанги 51 вокруг другой катушки (фиг. 5, 6, 7, 9), а сами стрелки устанавливаются по касательной к другому барабану и удерживаются в этом положении подпружиненным фиксатором 64 и ограничивающим торцом вилки 63. Во время намотки нити посредством штанги 51 на шейку пустой катушки витков нити раскладочные ролики 23, 24, 25 движутся в направлении-к опоре 1 (фиг. 11), и нить поступает на наполненную катушку транзитом через вращающуюся пустую катушку. и раскладочные ролики 23, 24, 25. В кинематике привода механизма 4 раскладки и привода барабанов 36 предусмотрены передаточные отношения, обеспечивающие намотку на пустую катушку необходимого числа витков нити за время перемещения раскладочных роликов 23, 24, 25 от середины катушки до поводковой шайбы 9. В режиме переброса нити на пустую катушку изменение направления движения раскладочных роликов

23, 24, 25 к опоре 2 осуществляется не от концевого выключателя 32, а от выключателя 33 благодаря чему отрезок нити 70 (фиг. 10), связывающий шейку обеих катушек подводится раскладочными роликами 23, 24, 25 на траекторию движения захватов 14 поводковых шайб 9, где попадает в захваты обеих поводковых шайб и разрезается на ножах 15. После поворота стрелок 55, 56 в новое положение (фиг. 5, 12) втулка 50, встречая на своем пути направляющие поверхности стрелок 55, 56, перемещается из U-образного паза одного барабана в паз другого барабана, т. е. на траекторию движения вокруг другой катушки, при этом она вовлекается во вращательное движение другим барабаном 36 в противоположном направлении.

Переход втулки 50 на прежнюю траекторию движения возможен только после повторного поворота стрелок 55, 56. После перехода штанги 51 на новую траекторию движения она останавливается после поворота на угол 90 путем отключения электромагнитной муфты 43 по сигналу от концевого выключателя 71, на который действует фиксатор 64 при повороте

=трелок 55, 56, или от выключателя, взаимодействующего непосредственно с барабаном

36. При переходе штанги 51 на новую траек8 катушкой натягивается новый отрезок 72 нйти, который располагается на траектории движения конических роликов 67 (фиг. 11).

При вращении роликов 67 вокруг катушек они встречают на своем пути отрезок нити 72 и, изгибая его, выводят нить, натянутую между шейкой пустой катушки и роликом 53 на траекторию движения роликов 23, 24, 25, которые в это время движутся в направлении к опоре 2 (фиг. 11). Так как ролики 67 закреплены консольно и имеют ограничснную длину (примерно до середины катушки), как и штанга 51, то они не встречают на своем пути при вращении барабанов 36 отрезок 70 нити, подаваемый раскладочными роликами 23, 24, 25 в захваты 14. При движении роликов 23, 24, 25 в направлении к опоре 2, ролик 23 встречает на своем пути натянутую поперек его движения нить 72 и толкает ее своей внешней поверхностью вдоль роликов 67 в направлении к опоре 2. Так как ролики 67 выполнены коническими и их образующие расположены наклонно относительно направления движения раскладочных роликов 23, 24, 25, то нить 72 одновременно с перемещением вдоль роликов

67 поднимается вверх вдоль образующей ролика 23, каторый короче ролика 25, и в какоето время нить оказывается поднятой этим роликом выше его верхней точки и втягивается к внутренней поверхности вертикального ролика 25 напротив ролика 24 за счет натяжения и в дальнейшем перемещается вдоль роликов

67 к опоре 2 роликом 25. При движении раскладочных роликов 23, 24, 25 в обратном направлении нить, перемещаясь по наклонной поверхности роликов 67, оказывается с внутренней стороны ролика 23 (фиг. 12), снимается им с роликов 67 и укладывается в желобах ролика 24, после чего происходит обычная раскладка нити на катушку. Ролики 67 освобождаются от отрезка нити 72 при движении раскладочных роликов от середины катушки к опоре 1.

После подачи отрезка 70 нити в захваты, отключается электропривод 3 наполненной катушки, катушка останавливается тормозом 13 и заменяется пустой. Механизм 4 раскладки подключается к приводу наполняемой катушки посредством другой обгонной муфты 20.

Переключается также для работы с другим приводом система контроля наполненности катушек и регулирования скорости намотки.

При необходимости посредством рукоятки 47 выставляются в исходное положение платформы 68 для закатывания и съема катушек, а также производится подрегулировка положения концевых выключателей 31, 32 относительно щек катушек при помощи рукояток 34, 35. После выполнения этих операций устройство готово к последующему перебросу (фиг. 12).

Предмет изобретения

Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов, содержащее

448903

10 смонтированные на станине поводковые барабаны, сменные катушки, расположенные соосно с поводковыми барабанами, механизм раскладки и переброса нити, полую штангу с роликами, установленную в U-образном пазу барабана, узлы порезки и закрепления концов нити и направляющие стрелки, размещенные между поводковыми барабанами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества намотки, оно снабжено расположенными на направляющих стрелках, сидящих на общей оси, параллельной оси катушек, ограничительными и переставными упорами и двумя связанными между собой зубчатой передачей и взаимо5 действующими с штангой цевочными звездочками, а также размещенным на станине и взаимодействующим со звездочками подпружиненным фиксатором, при этом на торцовых поверхностях барабанов, обращенных к щекам

10 катушек, установлены консольно конические ролики.

448903

25 23

4:и11z

Составитель A. Арканов

Техред А. Дроздова

Корректор Л, Орлова

Редактор В. Дибобес

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1524/15 Изд. № 547 Тираж 837 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5