Устройство для навивки пружин с начальным натяжением

Авторы патента:

B21F3/04 - наружной навивкой на оправки и т.п.

Владельцы патента RU 2349409:

Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное Агентство по атомной энергии (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ") (RU)

Изобретение относится к изготовлению пружин с помощью устройств, обеспечивающих деформацию проволоки путем ее навивки на оправку. Устройство содержит оправку с поджатым к ней роликом и направляющий элемент, выполненный с возможностью отгиба в сторону навиваемых витков части проволоки, подаваемой на оправку. Устройство снабжено винтовым приводом смещения направляющего элемента вдоль оси вращения оправки. Направляющий элемент выполнен в виде желобчатого шкива, установленного с расположением оси его вращения перпендикулярно оси вращения оправки и выполненного с возможностью отвода его от оправки. В результате осуществляется навивка пружины на повышенных скоростях с получением различных предварительных натягов и обеспечивается возможность перенастройки устройства без замены его отдельных деталей. 3 ил.

Изобретение относится к области изготовления спиралей (пружин), а именно к аппаратам (далее в тексте устройство), с помощью которых обеспечивается деформация проволоки путем ее навивки на керн (оправку).

Известно по кн. Вопросы проектирования, изготовления и службы пружин, под общ. ред. Н.Н.Давыденкова, Москва-Ленинград, 1956, стр.76, устройство для навивки пружин с начальным натяжением, содержащее основную плиту, на которой смонтированы два ролика, выполненные с возможностью подачи проволоки в направляющий элемент, и два штифта, каждый из которых закреплен в своем держателе, имеющих возможность перемещаться в кольцевых пазах основной плиты и устанавливаться в любом положении относительно направляющего элемента.

Недостатком данного устройства является невозможность осуществлять на нем навивку микропружин из проволоки диаметрами от 0,02 мм до 0,2 мм.

Известное по кн. Вопросы проектирования, изготовления и службы пружин, под общ. ред. Н.Н.Давыденкова, Москва-Ленинград, 1956, стр.75, устройство для навивки пружин с начальным натяжением содержит оправку с поджатым к ней роликом и направляющий элемент.

Недостатком данного устройства является невозможность осуществлять настройку навивки пружин с начальным натягом различных типоразмеров. Это объясняется тем, что угол предварительной навивки α_п.н. устанавливается поворотом планки, на которой закреплен направляющий элемент. Расстояние а оси поворота планки от оси вращения оправки устанавливается

α=ϕ·R_пн,

где ϕ - центральный угол участка предварительной навивки;

R_пн - радиус предварительной навивки.

Радиус предварительной навивки равен

где D_o - диаметр оправки;

d - диаметр проволоки.

Таким образом, величина расстояния α, оси поворота планки от оси вращения оправки, зависит от диаметра оправки D_о и диаметра проволоки d. Поэтому устройство, в котором размер α - величина постоянная, рассчитано только на изготовление пружины одного типоразмера. Каждый раз для изготовления спирали с другими диаметром оправки D_о и диаметром проволоки d требуется замена планки с направляющим элементом из-за необходимости изменить величину расстояния α, оси поворота планки от оси вращения оправки.

Задачами, решаемыми данным изобретением, является повышение производительности и расширение функциональных возможностей устройства, а именно получение возможности навивки микропружин различных типоразмеров из проволоки диаметрами от 0,02 мм до 0,2 мм с индексом жесткости С=6...20.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в получении возможности осуществлять навивку спирали на повышенных скоростях с получением различных предварительных натягов, в возможности проводить для этого перенастройку без замены как самого устройства, так и каких-либо его отдельных деталей.

Указанный выше технический результат достигается тем, что устройство для навивки пружин с начальным натяжением, содержащее оправку с поджатым к ней роликом и направляющий элемент, выполненный с возможностью отгиба в сторону навиваемых витков части проволоки, подаваемой на оправку, снабжено винтовым приводом смещения направляющего элемента вдоль оси вращения оправки. При этом направляющий элемент выполнен в виде желобчатого шкива, установленного с расположением оси его вращения перпендикулярно оси вращения оправки и выполненного с возможностью отвода от оправки.

Снабжение устройства винтовым приводом смещения направляющего элемента вдоль оси вращения оправки обеспечило возможность осуществления подхода проволоки к оправке как под углом подъема винтовой линии навивки, в случае навивки пружины без начального натяжения, так и под углом, полученным при отгибе в сторону навитой части пружины. Выполнение направляющего элемента в виде желобчатого шкива, ось вращения которого расположена перпендикулярно оси вращения оправки, обеспечило возможность отгиба проволоки при ее подходе к оправке. Кроме этого исключен интенсивный износ поверхности направляющего элемента, соприкасающегося с проволокой. Выполнение желобчатого шкива с возможностью его отвода от оправки обеспечило возможность осуществить предварительную навивку нескольких витков проволоки на оправку перед включением шпинделя. Предложенная совокупность новых признаков позволила осуществлять на одном и том же устройстве навивку пружин различных типоразмеров на повышенных скоростях с получением заданного начального натяга.

На фиг.1 показано устройство для навивки пружин с начальным натяжением; на фиг.2 - то же, сечение А-А; на фиг.3 - то же, расположение направляющего элемента относительно оправки, вид Б.

Устройство (см. фиг.1 и 2) содержит консольную оправку 1, установленную в корпусе 2, и прижимной ролик 3. Прижимной ролик 3 расположен на пружине изгиба 4 с возможностью вращения. Для подачи проволоки 5 (см. фиг.3) к оправке 1 на корпусе 2 смонтирован желобчатый шкив 6 с возможностью вращения.

Направляющий элемент 7, выполненный в виде желобчатого шкива, снабжен винтовым приводом для его смещения вдоль оси вращения оправки 1.

Привод выполнен в виде шпильки 8, ввинченной в резьбовое отверстие 9, выполненное в корпусе 2. На шпильке 8 установлена гильза 10, вставленная в гладкое отверстие 11, выполненное в корпусе 2. Резьбовое отверстие 9 и гладкое отверстие 11 выполнены соосными. Шпилька 8 и гильза 10 образовали между собой кинематическую вращательную пару, а гильза 10 и корпус 2 - кинематическую поступательную пару.

Для образования кинематической вращательной пары резьбовая часть шпильки 8 отделена от ее же цилиндрической поверхности опорной поверхностью 12, а на конце цилиндрической поверхности выполнена резьба, на которую навинчен крепежный элемент 13. Крепежный элемент 13 выполнен в виде шайбы и двух гаек. Для предотвращения вращения гильзы 10 относительно корпуса 2 на наружной поверхности выполнен паз 14 ("шпоночного" типа). В корпус 2 ввинчен винт 15, конец которого введен в паз 14. На свободном конце гильзы 10 установлен кронштейн 16 с возможностью поворота относительно общей оси винта 8 и гильзы 10. Для предотвращения несанкционированного поворота кронштейна 16 имеется винт 17. Винт 17 ввинчен в кронштейн 16, а его конец введен в паз 14, выполненный в гильзе 10. На кронштейне 16 закреплен направляющий элемент 7. Ось вращения направляющего элемента (шкива) 7 расположена перпендикулярно оси вращения оправки 1. При повороте кронштейна 16 направляющий элемент 7 может занимать нерабочее положение (см. фиг.3).

Подготовку к работе устройства осуществляют следующим образом.

Проволоку 5, подведенную через шкив 6 к оправке 1, обматывают вокруг ее рабочей части 3...4 раза и прижимают к оправке прижимным роликом 3. Направляющий элемент 7, расположенный в нерабочем положении, поворотом кронштейна 16 подводят к оправке 1 в рабочее положение. Одновременно отгибают проволоку 5 в сторону навитых на оправку 1 ее витков. При этом проволоку 5 заводят в желоб направляющего элемента (шкива) 7. Методом проб изготовления спирали определяют угол отгиба проволоки 5, необходимый для получения требуемой величины остаточного крутящего момента у навитых витков проволоки 5. При выборе месторасположения направляющего элемента 7 его смещают вдоль оси вращения оправки 1 с помощью винтового привода. Для этого поворачивают шпильку 8. Гильза 10, взаимодействующая с опорной поверхностью 12, перемещается вместе со шпилькой 8. После прекращения вращения шпильки 8 гильза 10 зажимается крепежным элементом 13 и винтом 15.

Устройство работает следующим образом.

Включают вращение оправки 1. Проволока, прижатая роликом 3, накручивается на оправку 1, образуя непрерывную микроспираль.

Для возобновления навивки микроспирали, после выключения вращения оправки 1, при последующем ее включении настройка устройства не требуется.

Пример: в лабораторных условиях была осуществлена навивка со скоростью 3000 об/мин проволоки диаметром 0,050 мм из материала ЭИ 708А-ВИ ТУ на оправку диаметром 0,4 мм с получением величины начального натяжения около 0,010 кг.

Использование настоящего изобретения обеспечивает получение возможности осуществлять навивку спирали на повышенных скоростях с получением различных предварительных натягов, в возможности проводить для этого перенастройку без замены как самого устройства, так и каких-либо его отдельных деталей.

Устройство для навивки пружин с начальным натяжением, содержащее оправку с поджатым к ней роликом и направляющий элемент, выполненный с возможностью отгиба в сторону навиваемых витков части проволоки, подаваемой на оправку, отличающееся тем, что оно снабжено винтовым приводом смещения направляющего элемента вдоль оси вращения оправки, при этом направляющий элемент выполнен в виде желобчатого шкива, установленного с расположением оси его вращения перпендикулярно оси вращения оправки и выполненного с возможностью отвода его от оправки.

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при изготовлении микроспиралей навивкой проволоки. .

Устройство для навивки проволочных спиралей // 2264882

Изобретение относится к устройству для навивки проволочных спиралей. .

Устройство формирования спирали // 2257978

Изобретение относится к оборудованию для навивки спиралей и может быть использовано при изготовлении спиралей, предназначенных для пружинных матрацев, мягкой мебели.

Устройство формирования спирали // 2257977

Устройство формирования спирали // 2257976

Устройство для изготовления многожильных спиралей для электродов кардиостимуляции // 2243845

Изобретение относится к медицинской технике. .

Способ изготовления волновой обмотки для электрических машин и устройство для его осуществления // 2233530

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления обмоток электрических машин. .

Пружинная гайка и способ изготовления пружинных гаек // 2199035

Изобретение относится к области машиностроения, более конкретно к пружинным гайкам для разъемных соединений деталей, работающих в тяжелых условиях, например, при постоянной вибрации, а также к способам изготовления таких гаек.

Способ изготовления деталей из нетканого материала мр на проволочной основе и станок для его изготовления // 2195381

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению упругодемпфирующих деталей из нетканых материалов на основе металлической проволоки, например амортизаторов или фильтров из материала МР (металлического аналога резины), получаемых холодным прессованием проволочной спирали в пресс-формах.

Устройство для изготовления плоских спиралей конвейерной ленты и для плетения сеток // 2183527

Устройство для навивки из проволоки диаметром d=0,05-0,2 мм спиралей с наружным диаметром, равным 10d, и регулируемым шагом // 2399453

Изобретение относится к области изготовления спиралей и пружин, в частности к изготовлению спиралей для прессования из них различных деталей из металлорезины (МР)

Устройство для намотки спиральных пружин // 2422233

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении спиральных пружин

Способ изготовления винтовых спиралей, устройство для его осуществления, механизм перемещения керна, приспособление для снятия винтовой спирали с керна // 2443490

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении винтовых спиралей

Станок для изготовления элемента арматурного каркаса заданного профиля // 2445184

Изобретение относится к устройствам для навивки проволоки и может быть использовано при изготовлении спиральных элементов арматурных каркасов заданного профиля

Устройство для изготовления проволочных спиралей // 2466820

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении спиралей с прямолинейными концевыми участками

Устройство навивки пружин // 2549823

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве пружин горячей навивкой из прутков. Устройство содержит узел подачи навиваемого материала, узел нагрева, охлаждающую ванну и оправку с приводом вращения и осевого перемещения. В охлаждающей ванне установлен по меньшей мере один связанный с насосом спрейер из условия обеспечения подачи охлаждающей среды последовательно на каждый виток пружины при погружении оправки в охлаждающую ванну. Достигается повитковая закалка пружин с обеспечением ускоренного охлаждения в области высоких температур и последующего замедленного охлаждения в спокойной охлаждающей среде. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ изготовления изделий с проволочной спиралью // 2555299

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении изделий с проволочной спиралью, предназначенных для ламп накаливания или датчиков анализаторов. Способ включает изготовление проволочных спиралей, перемещение спирали для соединения ее с элементами заготовки изделия и присоединение концов спирали к элементам заготовки изделия. В процессе изготовления проволочных спиралей осуществляют их упорядоченно ориентированное размещение путем поочередного наматывания проволоки на по меньшей мере три оправки, имеющие основание, и фиксации на основании концов спиралей, при этом перемещение спирали и присоединение концов спирали к элементам заготовки изделия осуществляют в зафиксированном положении спирали с последующим отделением присоединенной спирали от остальных спиралей. Обеспечивается возможность сохранения и корректировки геометрических параметров спирали в процессе соединения спирали к элементам изделия. 7 ил.

Устройство для изготовления изделий с проволочной спиралью // 2556169

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении изделий с проволочной спиралью, предназначенных для ламп накаливания или датчиков газоанализаторов. Устройство содержит станину с размещенным на ней средством намотки спиралей на оправки в виде основания с по меньшей мере тремя ортогонально установленными на нем оправками, средства фиксации каждой из спиралей к основанию, установленные из условия формообразования непрерывного спиралевидного полуфабриката, и средство присоединения концов спирали к элементам изделия, выполненное в виде узла позиционирования элементов изделия относительно концов спирали и узла присоединения концов спирали к элементам изделия. Узел позиционирования элементов изделия выполнен в виде захвата, расположенного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном оси оправки, перемещения в плоскости, параллельной оси оправки, и с возможностью размещения в нем изделия. Захват оснащен направителем, выполненным в виде двух элементов, в каждом из которых выполнено сквозное отверстие, ось которого перпендикулярна оси оправки, предназначенное для размещения в нем элементов изделия, и сквозной паз для размещения в нем конца спирали, выполненный с симметрично расположенными стенками, параллельными оси упомянутого отверстия. Обеспечивается возможность сохранения и корректировки геометрических параметров спирали при ее изготовлении и в процессе присоединения к элементам изделия. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ изготовления проволочных спиралей // 2614914

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении спиралей преимущественно с малым внутренним диаметром из проволоки малого диаметра. Способ включает закрепление сматываемой с катушки через поводок проволоки на корпусе, расположение проволоки под определенным углом к оси оправки, наматывание проволоки на оправку посредством вращения поводка вокруг оси оправки. В процессе наматывания сохраняют заданный угол подъема винтовой линии спирали путем поступательного перемещения поводка параллельно оси оправки, скорость которого согласуют со скоростью вращения поводка так, что поводок перемещают по винтовой линии, угол подъема которой обеспечивает получение заданного угла подъема винтовой линии спирали. Обеспечивается возможность намотки спирали с постоянным и переменным шагом, расширяются технологические возможности. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ изготовления пружин и агрегат для его воплощения // 2623968

Группа изобретений относится к изготовлению стальных пружин. Способ изготовления пружин включает подачу и нагрев навиваемого материала, навивку на вертикальную оправку, погружение оправки с навитой пружиной в закалочную ванну, перемещение оправки с навитой пружиной по закалочной ванне от места погружения, съем пружины с оправки при условии совмещения по времени с навивкой другой пружины. После съема пружины с оправки осуществляют сброс пружины в заданном направлении посредством механизма съема пружины с оправки в виде установленного на приводном валу лотка с зацепами. Для осуществления способа используют агрегат для изготовления пружин, представляющий собой кинематически связанные между собой устройства и узлы. Увеличивается производительность процесса изготовления пружин за счет совмещения по времени операций. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.