Устройство для обмотки длинномерного сердечника

 

Изобретение относится к машинам для изготовления обмотки из проволоки или нитей и может быть использовано в оплеточн 97 2 28 3 94 0-. СК / 25 ных машинах с траекториями движения выходного направителя. расположенными в одной плоскости. Цель изобретения - повышение эффективности регулирования натяжения. Устройство содержит шпуледержатель с обмоточным материалом, накопитель с подвижными 4 и неподвижными 5 направителями. Подвижные направители 4 посредством опорного ролика 8 контактируют с профилем фигурного кулачка накопителя . Накопитель выполнен из двух частей, одна из которых выполнена в виде поворотного блока 16 с датчиком углового положения шпуледержателя, а другая часть снабжена подвижными и неподвижными направителями. 5 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л с К 2 СП Os ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 65 Н 81/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

"1 I o-9ß

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.„ Ййй ф!,! Т1";, (21) 43/7157/12 (22) 29.01.88 (46) 07.07.92, Бюл. N- 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) А.А,Поляков (53) 677.023.29(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 996316, кл; В 65 Н 81/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМОТКИ ДЛИННОМЕРНОГО СЕРДЕЧНИКА (57) Изобретение относится к машинам для изготовления обмотки из проволоки или нитей и может быть использовано в оплеточ Ы„, 1745658 А1 ных машинах с траекториями движения выходного направителя, расположенными в одной плоскости. Цель изобретения — повышение эффективности регулирования натяжения. Устройство содержит шпуледержатель с обмоточным материалом, накопитель с подвижными 4 и неподвижными 5 направителями. Подвижные направители 4 посредством опорного ролика 8 контактируют с профилем фигурного кулачка накопителя. Накопитель выполнен иэ двух частей, одна из которых выполнена в виде поворотного блока 16 с датчиком углового положения шпуледержателя,. а другая часть снабжена подвижными и неподвижными нап равителями. 5 з.п. ф-лы. 5 ил.

1745658

Изобретение относится к машинам для изготовления обмотки из проволоки или нитей и может быть использовано в оплеточных машинах с траекториями движения выходного направителя, расположенными в одной плоскости.

Цель изобретения — повышение эффек. тивности регулирования натяжения обмоточного материала, На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — 4 — схемы работы устройства; на фиг, 5 — схема взаимодействия кулачка с роликом.

Обмоточный материал 1 со шпули 2, установленной на оси 3 вращения, с регулируемым вручную до начала работы устройства, тормозным моментом поступает на систему подвижных 4 и неподвижных 5 направителей накопителя, Подвижные направители закреплены на кронштейне 6, связанном со штоком 7, опорный ролик 8 которого под действием пружины 9 постоянно контактирует с профилем фигурного кулачка 10. Последний установлен на оси 11 вращения и имеет плоскую опорную поверхность 12, Под действием спиральной пружины 13 фигурный кулачок укаэанной плоской поверхностью контактирует с поворотным роликом 14, установленным на кронштейне

15.

Поворотный блок имеет основание 16, установленное на оси 17 вращения и несущее шарнирно соединенные в параллелограммы через стойки 18 рычаги 19 и 20, причем с рычагом 19 жестко связан кронштейн 15 поворотного ролика 14. Со стойками

8, помимо рычагов 19 и 20, шарнирно соединены рычаги 21 и 22, также образующие вместе с опорами чувствительных элементов 23 датчика параллелограммы, Ка стойках 18 симметрично относительно рычагов

19-22 закреплены направляющие 24 со скользящими втулками 25 и пружинами 26, под действием которых на шпуледержателе вне устройства втулки 25 располагаются на минимальном удалении от стоек 18, определяемом длиной шарнирно соединенных с втулками 25 четырех рычагов 27, в этом положении ace рычаги 27 (два из них не показаны на фиг. 1, так как закрыты рычагами 19 и 21), а также обе направляющие 24 распо.ложены в одной плоскости, параллельной оси 17 вращения поворотного блока.

Чувствительные элементы 23 имеют ролики 28 и 29, располагаемые на корпусе устройства в кольцевом пазу. концентричном оси сердечника. и контактирующие с наружной или внутренней цилиндрической поверхностью паза. Обе части поворотного ,блока, расположенные с двух противоположных сторон относительно оси его вращения, одинаковы. Выходной направитель 30 шпуледержателя расположен на продолжении оси 17 вращения поворотного блока и закреплен на каркасе 31..

При движении шпуледержателя по эксцентричной направляющей 32 от точки а в направлении, показанном стрелкой (фиг. 2), ролики 28 контактируют с наружной цилиндрической поверхностью кольцевого паза

10

33, при этом под действием рычагов 27 втулки 25 отведены на определенное расстояние от стоек 18, пружины 26 подвергнуты некоторому дополнительному сжатию.

Под действием этих пружин и вследствие жесткости рычагов 19 и 20 основание 16

15 поворотного блока располагается на оси 17 вращения так, что,расстояния от каждого из его концов до кольцевого паза 33 оказыва20

25 ются одинаковыми, а продольная ось основания образует с нормальной проекцией материала на его плоскость, параллельную плоскости корпуса устройства, прямой угол.

По мере дальнейшего движения шпуледержателя по эксцентричной направляющей он приближается к кольцевому пазу, а стойки и опоры чувствительных элементов 23 датчика под действием пружин 26 приближаются (фиг, 1). При этом основание поворотного блока непрерывно вращается вокруг оси 17, обеспечивая выполнение указанного условия перпендикулярности продольной оси основания нормальной проекции пряди на

35 его плоскость. параллельную плоскости корпуса устройства.

По мере приближения шпуледержателя к участку пересечения эксцентричной направляющей с кольцевым пазом уменьша40 ется угол р< (фиг. 3) между рычагами 19, 20 и 21, 22 и происходит поворот кронштейна

15 с роликом 14 в сторону фигурного кулачка

10. Поскольку оси вращения фигурного ку45 лачка 10 и поворотного блока расположены в одной плоскости, отклонение кулачка 10 от начального положения под действием ролика 14 происходит на угол. не зависящий от угла поворота основания поворотного блока относительно оси 17, но определяемый только кратчайшим расстоянием от этой оси до кольцевого паза.

При переходе шпуледержателя через участок пересечения эксцентричной направляющей с кольцевым пазом поворотный блок располагается в положении равновесия, при котором ролики 28 выводятся из контакта с наружной цилиндрической поверхностью кольцевого паза, а

55 к среднему положению равновесия, в кото30 ром рычаги поворотного блока изображены

1745658 ролики 29 — вводятся в контакт с его внутренней цилиндрической поверхностью (фиг. 4).

При дальнейшем движении шпуледержателя по эксцентричной направляющей чувствительные элементы датчика располагаются с другой стороны от основания пово ротного блока по сравнению с указанным положением, при этом продолжается увеличение угла отклонения кронштейна 15 и фигурного кулачка 10 от начального положения. Направление вращения основания 16 поворотного блока вокруг оси 17 после прохождения участка пересечения эксцентричной направляющей с кольцевым пазом меняется на противоположное, При рассмотоенном движении шпуледержателя поворот фигурного кулачка 10 приводит к перемещению штока 7 и кронштейна 6 с направителями 4 в ci.орону удаления от направителей 5, вследствие чего происходит накопление части материала на . направителях 4 и 5 устройства, После прохождения шпуледержателем точки Ь (фиг. 2), расположенной на угловом расстоянии 180 от точки а, перемещение рычагов поворотного блока, кронштейна l5, фигурного кулачка 10, штока 7 с кронштейном 6 и направителями 4 происходит в противоположном направлении, вследствие чего часть материала освобождается и расходуется на оплетку сердечника.

Указанному накоплению и освобождению части материала соответствует приближение выходного направителя шпуледержателя к оси сердечника при движении от точки а к точке Ь и удаление от него при последующем движении от Ь к а. Благодаря этому усилие натяжения материала на участке от ш пули до места формирования оплетки сердечника может быть практически сведено к постоянной величине, определяемой только значением тормозного момента на оси шпули.

С целью сведения к минимуму сил трения между плоской опорной поверхностью 12 фигурного кулачка 10 и роликом 14 и повышения точности регулирования натяжения материала оси вращения поворотного блока, кронштейна поворотного ролика и фигурного кулачка целесообразно устанавливать так, чтобы они (осевые линии) пересекались е одной точке. При такой конструкции устройства перемещение ролика 14 по поверхности 12 осущест вляется по дуге окружности только вследствие качения без скольжения в радиальном направлении.

Для исключения скольжения ролика 14 по плоской опорной поверхности 12 е направлении касательной к линии контакта боковой поверхности ролика 14 с опоркой поверхностью 12 целесообразно использоваь поворотный ролик с конической опор5 ной поверхностью и углом при вершине конуса, расположенной в точке пересечения

0 осей вращения, G= 23rctg —, где 0 — диа21 метр малого основания усеченного конуса, 10 образующего ролик;! — расстояние от оси вращения кронштейна, несущего ролик, до малого оскования усеченного конуса, при наклоне оси вращения ролика к плоской опорной поверхности фигурного ку15 лачка на угол а /2 (фиг. 5).

С целью обеспечения плавного прохождения чувствительными элементами датчика участка пересечения эксцентрич20 ной каправляющей. с кольцевым пазом и создания оптимальных условий для переплетения материала в обмоточных устройствах машин с круговыми эксцентричными направляющими, в которых кольцевой паз

25 используется для движения материала одного из направлений, чувствительные элементы датчика содержат по четыре ролика попарно в зависимости от углового положения шпуледержателя относительно оси

30 сердечника. контактирующих с внешней или внутренней поверхностью кольцевого паза. причем расстояние между осями пар роликов. одновременно контактирующих с одной поверхностью паза, равно ширине

35 эксцентричной направляющей шпуледер- жателя по направлению лежащей в плоскости стола касательной к этой поверхности паза в месте его пересечения с эксцентричной направляющей, размер чувствительно40 го элемента в радиальном направлении относительно оси обмотки сердечника не превышает половины ширины паза, а профиль фигурного кулачка в полярных координатах (p, О) с полюсом на оси вращения

45 кулачка определяется уравнениями гf sin рау

an cps@ .,/А+

f+r — R А — R., 0=arcsin

21 21 дГС$1П вЂ” — — — —, А = + +2rf cos р, 55 где r — радиус траектории движения выходного глазка шпуледержателя относительно центра эксцентричной направляющей;

f. — расстояние между центром эксцентричной направляющей и осью сердечника;. 1745658

-а(/ А + В )— — — — — Frsin d

А +В, поскольку А =

20 гя sin d

2псозф, A +

p — угловая координата шпуледержателя (выходного направителя) на корпусе устройства относительно центра эксцентричной направляющей (начало отсчета в точке максимального удаления шпуледержателя от. оси обмотки сердечника); и — количество подвижных направителей на кронштейне накопителя;

R — средний радиус кольцевого паза на корпусе устройства;

 — расстояние по оси обмотки сердечника от плоскости, проходящей через выходной направитель шпуледержателя и параллельной плоскости корпуса устройства, до калибра (места формирования обмотки сердечника);

L — длина каждого из рычагов поворотного блока, соединенных в параллелограммы, измеренная между осями вращения; . ф — угол между осью штока. несущего кронштейн с подвижными направителями, и радиусом-вектором точки контакта фигурного кулачка с опорным роликом штока (фиг, 3), Первые по ходу движения шпуледержателя:ролики пар 28 и 29 после преодоления эксцентричной направляющей вступают в контакт соответственно с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями кольцевого паза до того, как выведутся из контакта следующие эа ними ролики каждой пары, Оптимальный размер чувствительного элемента в направлении касательной к поверхности кольцевого паза при использовании шпуледержателя в машинах указанного типа соответствует минимальному расстоянию между осями каждой пары роликов 28 и 29, равному ширине эксцентричной направляющей в указанном направлении, поскольку при меньшем размере чувствительного элемента возможны его провалы в полость эксцентричной направляющей, а при большем размере возрастает общий угловой размер шпуледержателя на эксцентричной направляющей, ограничивающий допустимое количество материала каждого иэ направлений из-за необходимости обеспечения прохождения ими без взаимных помех участков пересечения эксцентричных направляющих с кольцевым пазом.

Для предотвращения указанных помех при расположении материала одного из направлений в средней части кольцевого паза размер чувствительного элемента в радиальном направлении относительно оси обмотки должен быть не более половины ширины паза.

При, перемешивании шпуледержателя между точками а и Ь (О - р л) по эксцентричной направляющей на элементарный угол d р длина di части материала, высвобождаемой вследствие приближения шпуледержателя к оси обмотки, равна—

V F+ P + 2r e cos p Эта длина материала при указанном перемещении шпуледержателя должна быть принята накопителем, Необходимое .перемещение штока 7 с кронштейном 6 и направителем 4 составляет di/2п, где п — количество направителей 4.

Указанное перемещение по модулю равно проекции приращения радиуса-вектора точки контакта фигурного кулачка с роликом 8 на направление продольной оси штока 7, т.е. di/2п = бр СОЯ ф Из указанных зависимостей следует соотношение Угол О поворота фигурного кулачка (фиг. 2 и 3) определяется выражением е+Г-R А вЂ

6 =arcsin- 2L — агфа 2„, где первое слагаемое численно равно максимальному значению угла — (при нахожде2 нии шпуледержателя в точке а), а второе— значению угла - - — при p О. Таким обра2 эом, по зависимости.p(p) и 0(p) может быть найдет профиль фигурного кулачка, при котором обеспечивается постоянство натяжения пряди при работе машины.

С целью исключения случайного стопорения рычагов 19 и 20 в среднем положении (положении равновесия поворотного блока) из-за нахождения рычагов 27, подвергнутых продольному сжатию. B мертвой точке при прохождении шпуледержателем участка пересечения эксцентричной направляющей с кольцевым пазом целесообразно соединенные в параллелограммы рычаги снабжать стойками с поворотными втулками, в центральных отверстиях которых проходят качающиеся рычаги, установленные на осях вращения. перпендикулярных плоскости основания корпуса и расположенных между парами рычагов датчика, соединенных в параллелограммы.

При этом в качестве указанных осей вращения качающихся рычагов могут быть использованы направляющие 24, на которые дополнительно устанавливают втулки

35 (фиг. 1). Благодаря вращению качающих1745658

=2arctg(D/2l), где a — угол при вершине конуса; 0 — диаметр малого основания усеченного кокуса, образующего ролик; I— расстояние от оси вращения кронштейна, 5 несущего ролик, до малого основания конуса.

5. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что чувствительные элементы содержат по четыре ролика, попарно контак10 тирующих с внешней или внутренней поверхностью кольцевого паза, причем расстояние между осями пар роликов, одновременно контактирующих с одной поверхностью паза, равно ширине эксцентричной

15 направляющей вдоль прямой, лежащей в плоскости основания корпуса и касательной к поверхности паза в месте его пересечения с эксцентричной направляющей, размер чувствительного элемента в радиальном на20 правлении относительно оси сердечника не превышает половины ширины паза, а профиль кулачка в полярных координатах (р, 6) с полюсом на оси вращения кулачка определяется уравнениями

Ге sin Q

2п созф, А + а2

30 где г — радиус траектории движения .выходного направителя шпуледержателя относительно центра эксцентричной направляющей; е — расстояние между центром эксцен40 тричной направляющей и осью сердечника;

rp — угловая координата выходного направителя на корпусе устройства относительно центра эксцентричной направляющей (начало отсчета в точке максимального

45 удаления шпуледержателя от оси сердечника); п — количество подвижных направителей на кронштейне накопителя;

R — средний радиус кольцевого паза на

50 корпусе устройства:

8 — расстояние rio оси сердечника от плоскости, проходящей через выходной направитель шпуледержателя и параллельной плоскости основания корпуса устройства, 55 до калибра (места формирования обмотки сердечника);

L — длина каждого из pû÷àãoâ поворотного блока, соединенных в параллелограммы, измеренная между осями вращения; ся рычагов 34 с втулками вокруг направляющих 24 при переходе поворотного блока через положение равновесия возникает момент сил, выводящий рычаги 27 из мертвой точки, и обеспечивается непрерывная и плавная работа всего устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для обмотки длинномерного сердечника, содержащее размещенные на корпусе шпуледержатель для обмоточного материала, тормозное приспособление для регулирования натяжения, накопитель и съемник обмоточного материала, отл ича ю щееся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования натяжения обмоточного материала, накопитель материала образован из двух частей, одна из которых выполнена в виде поворотного блока, установленного на оси, перпендикулярной плоскости основания корпуса устройства, с возможностью вращения относительно другой части и имеющего датчик углового положения шпуледержателя относительно оси сердечкика, выполненный в виде системы подпружиненных, образующих параллелограммы качающихся рычагов, расположенных симметрично с двух сторон от оси вращекия поворотного блока с возможностью их синхронного поворота в плоскостях, перпендикулярных плоскости основания корпуса, относительно осей, закрепленных на основании поворотного бло- ка и связанных с кронштейном, на котором установлен ролик, Й другая часть накопителя снабжена неподвижными и подвижными направителями, причем подвижные направители связаны с качающимися рычагами посредством кронштейна с роликом и кулачка, имеющего плоскую опорную поверхность, контактирующую с роликом, при этом выходкой направитель установлен на продолжении оси вращения поворотного блока.

2, Устройство по п. 1,отл ича ю щеес я тем, что оси вращения поворотного блока, кронштейна с роликом и кулачка пересекаются в одной точке.

3. Устройство по п 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что корпус снабжен эксцектричной направляющей и кольцевым пазом, концентричным оси сердечника, а датчик углового положения шпуледержателя имеет на концах рычагов два чувствительных элемента, выполненных в виде стоек с роликами, расположенными в кольцевом пазу.

4. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что поворотный ролик имеет коническую опорную поверхность, вершина конуса которой расположена в точке пересечения осей вращения, причем а =

В = arcsin arcs in е+г — R

2(21

1745658

12 .

9иг,2 -угол между осью штока, несущего кронштейн с подвижными направителями и радиусом-вектором/точки контакта фигурного кулачка с опорным роликом штока.

6. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что соединенные в параллелограммы рычаги датчика попарно содержат стойки с поворотными втулками, в центральных отверстиях которых проходят качающиеся рычаги, установленные на осях вращения, перпендикулярных плоскости основания

5 корпуса и расположенных между парами рычагов датчика, соединенных в параллелограммы, 1745658

Составитель В.Коноплев

Техред М,Моргентал . Корректор Н.Слободяник

Редактор И.Шулла

Заказ 2360 . Тираж Подписнэе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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