Устройство для намотки на катушки нитеобразных материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111 640779 (61) Лополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 0701.75 (2!) 2104509/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 050179. Бюллетень № 1

Лата опубликования описания 050179 (51} М. Кл.

В 21 С 47/14 (иоуларствеииый комитет

СССР ио иелдм ииооретеии и и открытий (5З) УДК 621. 778, .068 (088.8) И,И.Беленький и B,Ï.Ìàíàåíêîâ

Казахский политехнический институт им,В,И.Ленина и Алма-Атинский завод тяжелЬ о машиностроения (72) Авторы изобретения (7!) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ HA КАТУШКИ

НИТЕОБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обработке. нитеобразных материалов, преимущественно проволоки, и может быть использовано на метиэных и кабельных заводах. 0

Известно устройство для автоматической намотки на катушки (1), содержащее приводные мотальные головки и несущее устройство для пустых катушек, механизм для замены наполненных 10 катушек, управляющий механизм, связанный с приводным устройством мотальных готовок и механизмом, предназначенным для замены катушек, и приемное устройство для размещения наполненных 1о катушек.

Устройство работает циклически, в связи с чем непригодно для непрерывной намотки тонкой проволоки на тяжелые катушки, Известно также устройство для намотки многоэаходных спиралей из нитевидного материала на неподвижную направляющую, содержащее приводную от электродвигателя головку н виде коль25 ца, охватывающего направляющую. Принод головки снабжен следящей системой, выполненной в виде копира, размещенного на направляющей и взаимодействующего с копиром щупа и электрической цепи, передающей информацию с щупа установленному на державках каждой катушки двигателю, Устройство снабжено смонтированным на неподвижном основании суппортом с отверстием под направляющую, перемещающимся возвратно-поступательно вдоль направляющей посредстном индивидуального привода, при этом голонка установлена на суппорте с воэможностью вращения относительно него, а державки катушек раз-мещены на жестко закрепленных на головке стержнях с возможностью возврат" но-поступательного перемещения вдоль напбавляющей. Часть суппорта, прилегающая к направляющей, выполнена из набора концентрично расположенных колец (2).

Данное устройство наиболее близко к изобретению, Однако оно непригодно для непрерывной намотки проволоки на неподвижные катушки, так как проволока вытягивается из закрепленных на вытяжном кольце катушек, имеющих ограниченную емкость, для замены которых необходимы остановки.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности намотки и расширение области применения устройства.

640779

Для достижения цели устройство снабжено смонтированными в вытяжном механизме приемной катушкой и накопительным барабаном. Вытяжной механизм выполнен в виде полого цилиндра и трех шкивов, связанных с приводом возвратно-поступательного перемещения и соединенных с полым цилиндром посредством 5 гибких приводных элементов. Накопитель-. ный барабан выполнен в виде расположенных равномерно по окружности и закрепленных на полом цилиндре роликов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое 10 устройство, вид спереди; на фиг, 2 то же, в плане; на фиг, 3 — то же, вид А фиг. 1; на фиг, 4 — разрез Б-Б фиг, 2; на фиг. 5 — разрез В-В фиг.4; на фиг. 6 — разрез Г-Г фиг. 4; на фиг. 7 — кинематическая схема устройства; на фиг. 8 — кинематическая схема вытяжного механизма.

Устройство содержит вытяжной механизм, выполненный в виде полого цилин-20 дра 1, внутренний диаметр которого позволяет вводить в него беспрепятственно приемную катушку, а наружная часть выполнена в виде мнагоручьевого клиноременного шкива. На торцах цилиндра 1 закреплены направляющие 2 и вытяжной ролики 3, а также фигурные ролики 4, расположенные равномерно по окружности и образующие в своей совокупности накопительный барабан 5. Ци30 линдр 1 подвешен врастяжку на клиновых ремнях 6 — 8, опирающихся на натяжные 9 и полый приводной 10 шкивы.

Шкивы 9 и 10 закреплены на подшипниковых опорах, на подвижной платформе

11, установленной на направляющих 12 и 13 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль приемной катушки. Платформа 11 связана посредством тросов 14 и 15 и отклоняющих роликов блоков 16 и 17 с уравновешива-40 ющими грузами 18 и 19.

На торцовой поверхности полого шкива 10 закреплены три ролика 20, обкатывающиеся по трехгранному ведущему валу 21, установленному на самостоятельных подшипниковых опорах и проходя- 45 щему через полость шкива 10. Такая конструкция вала 21 и шкива 10 обеспечивает передачу вытяжному цилиндру 1 вращательного и Во3Вра.тно-поступательного движений вокруг и вдоль приемной 50 катушки. Вращение ведущему валу 21 сообщается от управляемого электродвигателя 22 через ременную передачу 23

25, а возвратно-поступательное движение платформе 11 †.от механизма раскладки, состоящего из шагового элект-родвигателя 26, связанного с электродвигателем 22 посредством датчика импульсов 27 через цепные передачи 28

30 и 31-33. Две параллельные ветви

60 цепных передач приняты для исключения возможных перекосов платформы 11 на направляющих 12 и 13. 65

Датчик импульсов 27 представляет собой совокупность бесконтактных конечных выключателей (БВК), размещенных вдоль и вокруг вала электродвигателя 22, на котором смонтированы флажки, взаимодействующие с БВК, Путем подключения в цепь управления того или иного количества БВК можно изменять количество импул сов, поступающих к шаговому электродвигателю и тем самым изменять шаг раскладки проволоки на катушке. Ведущие звездочки

28 и 31 механизма раскладки посажены на валу 34, а ведомые 30 и 33 закрепляются на направляющих 12 и 13 или на корпусе 35. Платформа 11 непосредственно закреплена на цепях 29, 32, натяжение которых регулируется звездочками .36 и 37. На платформе 11 закреплен флажок 38, взаимодействующий при ее перемещении с BBK 39 — 41, размещенными на пути ее движения. БВК 39 и 40 предназначены для изменения направления движения вытяжного механизма вдоль катушки и регулирования хода раскладки, По их команде направление вращения шагового электродвигателя 26 изменяется. БВК 40, кроме того, используется для управления процессом замены катушек в режиме переброса проволоки, а БВК 39 одновременно является датчиком для реле счета импульсов (РСИ) (на чертежах не показано), БВК 39 и 40 закреплены на каретках 42 и 43. Их положение относительно щек катушки может быть изменено при помощи винтовых пар 44 и 45 и рукояток 46 и 47.

EBK 41 закреплен на корпусе 35 уст- ройства и предназначен для дублирования функций БВК 40 в режиме переброса проволоки на пустую катушку, а также для автоматической остановки волочильной машины и намоточного устройства в случае неподготовленности последнего к осуществлению переброса проволоки.

Приемные катушки закрепляются на подвижной тележке 48, перемещаемой возвратно-поступательно на опорах качения по направляющим при помощи пневмоцилиндра 49, установленного на неподвижном штоке 50 между направляющими 12 и 13. На тележке 48 размещены два цилиндрических стержня 51, 52 и опорные площадки 53 и 54, предназначенные для базирования на них катушек. Расстояние между стержнями 51 и

52 принято таким, что при установке одной из катушек в рабочую зону (зону намотки) другая доступна для замены. Закрепление катушек осуществляет" ся посредством клиновинтовых зажимов

55, 56, размещенных в баэировочных стержнях 51, 52,винты которых поворачиваются рукоятками 57, 58 вручную или при помощи упоров 59, 60, 61, установленных на пути. движения рукояток

57, 58

640779

На пневмоцилиндре 49 закреплены флажки 62, 63 взаимодействующие поочередно с BBK 64, 65 и бб, размещенными на пути их движения. БВК 64 и 66 предназначены для управления золотниковым устройством (на чертежах не показано), служащим для подачи воздуха в ту или иную полость пневмоцилиндра

49, а БВК 65 — для контроля наличия в рабочей зоне приемной катушки и выдачи сигнала на автоматический переброс проволоки в случае, если задействован БВК 40 ° БВК 40 дает ко- 10 манду на переброс с выдержкой времени, которая устанавливается на реле времени. Эта выдержка назначается из условия обеспечения намотки необходимым числом витков проволоки на на-. 1," копительном барабане 67 и на накопительном барабане 5 вытяжного механизма в режиме переброса, когда вытяжной ролик 3 выходит за пределы зоны намотки, а также для достаточного его удаления от торцовой поверхности барабана 67 с целью исключения возможности их столкновения при перемещении наполненной катушки из рабочей зоны. Накопительный барабан 67 встав25 ляется базировочной частью в отверстие катушки. Наматываемые на накопительном барабане 67 витки используются в качестве пружинного демпфера, позволяющего устранить перекручивание, 0 или обрыв проволоки при холостом режиме вытяжного механизма, Наружный диаметр и высота барабана 67 выбираются исходя из принятой длины демпфирующего участка проволоки.

Для возможности регулирования скорости намотки устройство снабжено петлевым регулятором 68, состоящим из неподвижного и подвижного блоков 69 роликов„ Этот регулятор используется также в качестве накопителя проволоки. его подвижный блок перемещается по направляющим 70, 71 и связан со сменными грузами 72 и винтообразной рейкой 73, которая соединена с датчиком длины петли, н пример, сельсином

74.

При перемещении подвижного блока роликов из одного крайнего положения в другое рейка 73 поворачивается на необходимый угол, а вместе с ней и ротор сельсина 74, На каретке подвижно- >0 го блока 69 закреплен флажок 75, взаимодействующий с БВК 76 и 77, служащими для остановки намотЬчного устройства и волочильной машины в тех случаях, когда блок 69 достигает одно из край- >6 них положений. На платформе 11, на опорах качения, закреплен полый поводок 78, притормаживаемый при необходимости тормозом 79. Поводок 78 совместно c нHаeк оoп иHтTеeл ь нHы м M б аeр аeб аeнHоoм M 5 5вытяжного цилиндра 1 служит для накопления витков и удержания проволоки от перемещения ее в направлении к петлевому 65 регулятору 68 в режиме переброса на пустую катушку. Поводок 78 в рабочем режиме приводится во вращение протягиваемой через его ролики 80 проволокой и вращается в неприторможенном состоянии совместно с вытяжным цилиндром 1.

Поводок может быть выполнен с принудительным вращением. В этом случае он снабжается индивидуальным приводом.

При этом представляется возможным устранить скручивание проволоки в режиме переброса на участке от вытяжного ролика 3 до наполненной катушки, для чего достаточно остановить вытяжной цилиндр 1 при вращающемся поводке 78.

Поступающая при этом от петлевого регулятора 68 проволока накапливается на неподвижном накопительном барабане

5 цилиндра 1 в виде спиральных витков.

При неприводном поводке 78 накопление проволоки на барабане 5 цилиндра 1 осуществляется при приторможенном или пол" ностью остановленном поводке 78 и вращающемся цилиндре 1 за счет намотки проволоки на барабан 5„ Выполнение йакопительного барабана 5 многороликовьм позволяет протягивать через него проволоку в режиме ее накопления или сброса.

Для накопления проволоки и ее сброса с барабана 5 можно обойтись без поводка 78. Для этого достаточно установить ролик 81 так, чтобы в режиме переброса проволока сходила с него по касательной к накопительному барабану 5, а в режиме сброса он перемещался над барабаном 5 в точку, с которой сбегающая с него проволока описывает коническую поверхность наиболее благоприятную для стягивания накопленных витков с барабана 5.

Для обеспечения такого взаимного расположения ролика 81 и барабана 5 может быть использовано возвратнопоступательное движение выrÿæíîãî механизма в режиме переброса или принудительное перемещение ролика 81 в . одно из вышеуказанных положений.

Подготовка устройства к работе производится следующим образом.

Для базирования катушек на тележку

48 используются цилиндрические стерж" ни 51, 52 и опорные поверхности 53, 54, Катушки устанавливаются поочередно. После установки первой из них те" лежку передвигают из одного крайнего положения в другое при помощи пневмоцилиндра 49. При подаче второй катушки в рабочую зону ее закрепляют клиновинтовым механизмом 55 (56) при взаимодействии его рукоятки 57 (58) с упором 60. Чтобы подаваемая в рабочую зону катушка не натолкнулась на вытяжной цилиндр 1 и ролик 4, платформу 11 устанавливают в крайнее верхнее положение, характерное для начала режима переброса проволоки от одной катушки на другую с установкой вытяжного роли640779 ка 3 в одно из крайних диаметрально противоположных относительно катушки положений, исключающих возможность их встречи.

От отдающего устройства (волочильной машины) проволоку направляют на приемную катушку через петлевой регулятор 68,.отклоняющие ролики 80, 81, направляющие ролики 2 вытяжного механизма и вытяжной ролик 3 и закрепляют ее конец на катушке. При установке катушек на тележку 48 сверху в них вставляются накопительные барабаны 67,1

B зависимости от размеров катушек и сечения наматываемой на них проволоки производят настройку шага раскладки раскладчика (шагового двигателя),включая в работу то или иное количество датчиков импульсов (бесконтактных выключателей), а величину хода платформы 11, равную расстоянию между щеками катушек, — при помощи винтовых пар

44, 45 и рукояток 46, 47, устанавливая бесконтактные выключатели 39, 40 в необходимое положение. На датчике числа слоев устанавливают известное для сечения проволоки и типоразмера катушки число пар слоев, которое должно быть намотано на катушку. Подвижный блок роликов петлевого регулятора устанавливают в верхнее положение.

Включение двигателей 22 и 26 вытяжного механизма и механизма раскладки производится от петлевого регулятора 68 одновременно с включением в работу отдающего устройства. Необходимая величина натяжения проволоки при намотке задается при помощи сменных грузов 72, связанных с подвижным блоком 69 петлевого регулятора скорости. При включении электродвигателя 22 в работу вытяжному ролику 3 и поводку 78 сообщается вращательное движение вокруг неподвижной катушки, на которой закреплен конец проволоки, а также возвратно-поступательное движение в режиме раскладки вдоль катушки от шагового двигателя 26, работающего в режиме, задаваемом ему датчиком импульсов 27, связанным с управляемым от петлевого регулятора 68 электродвигателем 22„ При этом враща тельное движение вытяжному механизму сообщается от электродвигателя: 22 через ременную передачу 23, 24, 25, ведущий вал 21, полый шкив 10 и ременную передачу 10, б, 1, а возвратно-поступательное — от шагового электродвигателя 26 через цепные передачи 28, 29, 30 и 31, 32, 33, Изменение направления вращения шагового двигателя 26, а следовательйо, и направления движения платформы 11 происходит по команде от конечных выключателей 39, 40 при их взаимодействии с флажком 38, При необходимости подрегулировку хода раскладчика производят на ходу„ изменяя положение бесконтактных кс— е нечных выключателей 39, 40 при помощи винтовых пар 44, 45 и рукояток

46, 47, По мере наполнения на катушке проволоки выравнивание скорости намотки и скорости поступления проволоки от волочильной машины осуществляется при помощи петлевого регулятора 68, оказывающего управляющее воздействие на электродвигатель 2 . В тех случаях, когда флажок 75 петлевого регулятора воздействует на БВК 76(77), автоматически отключается привод во0 лочильного стана и намоточного устройства, Бесконтактный выключатель 39 используется в качестве датчика послойного контроля наполнения катушки проволокой. 3а каждый ход платформы 11 вверх и вниз, т.е. после намотки на катушку каждых двух слоев проволоки, выключатель взаимодействует с флажком

38 и выдает сигнал на РСИ, которое

20 срабатывает после намотки на катушку заданного числа слоев проволоки и переключает для рабаты в режиме замены катушки (БВК) 40.ПО достижении флажком 38 BBK 40 платформа 11 не изменяет свое движение на противоположное, 95 а перемещается вверх до момента входа .флажка 38 в зев БВК 41, который в этом случае дублирует БВК 40 и изменяет направление движения платформы

11 на. противоположное„ В режиме переброса при движении платформы 11 вверх флажок 38 зваимодействует с БВК 40, по команде которого с выдержкой времени, достаточной для удаления на необходимое расстояние от верхней щеки катушки вытяжного ролика 3, включается в работу пневмоцилиндр 49 и притормаживаемый тормозом 79 поводок 78, в результате чего барабан 5 наматывает на себя проволоку. Вытяжной ролик 3, И поднимаясь над наполненной катушкой, наматывает на накопительный барабан

67 заданное число витков проволоки, которые в дальнейшем стягиваются им с него и используются в качестве демпфера, исключающего перекручивание проволоки при вращении вытяжного механизма в холостом режиме при замене наполненной катушки на пустую. Во время работы вытяжного механизма в холостом режиме, т.е. когда прекращается намотка витков на накопительный бара50 бан 67, по команде реле времени пнев. моцилиндром 49 удалается из зоны намотки наполненная катушка, а на ее место устанавливается пустая.

При передвижении тележки 48 из одного крайнего положения в другое из зева БВК 65 выводится флажок 62 и вводится флажок 63. При перемещении наполненной катушки из рабочей зоны витки проволоки, стянутые вытяжным механизмом с накопительного барабана 67, под действием собственного веса опускаются, так как перемещению расслабленной проволоки в направлении к петлевому pery640779

1О

Формула изобретения лятору препятствуют витки намотанные на накопительном барабане 5. Увеличение длины петли (запаса проволоки) на петлевом регуляторе в этом случае происходит за счет поступления ее от волочильной машины. Выходу проволоки из желобка вытяжного ролика 3 в режиме ее переброса на пустую катушку препятст-. вует предохранительная скоба 82.

Электрической системой регулчрования режимами работы устройства предусмотрена автоматическая остановка волочильной машины и намоточного устройства. Автомат срабатывает, если при воздействии флажком 38 на БВК 41 в рабочую зону не подается пустая катушка. О том, что операция по замене катушки произведена, сигнализирует

БВК 65, испытывая воздействие флажка

62 или 63 при перемещении тележки из одного крайнего положения в другое.

После подачи в зону намотки пустой катушки, в результате чего оказывается задействованным БВК 65, БВК 41 дает команду на отключение тормоза 79 и изменение направления вращения шагового двигателя 26 и перемещения платформы 11 в зону раскладки, а также на переключение БВК 40 для работы в режиме раскладки. По мере увеличения петли на петлевом регуляторе 68 возрастает управляющее воздействие сельсина 74 на электродвигатель 22, который разгоняется в режиме переброса до скорости, соответствующей скорости поступления проволоки с отдатчика.

После наброса вытяжным роликом 3 на пустую катушку первого витка начинается процесс намотки на нее проволоки, протягиваемой через накопительный барабан 5 цилиндра 1. При этом поводок приводится посредством протягиваемой через него проволоки ускоренно во вращение и постепенно снимает накопленные витки с барабана 5, в дальнейшем вращаясь совместно с вытяжным цилиндром 1. После подачи команды на переброс РСИ сбрасывает счет и ведет учет наполнения проволокой последующей катушки. Наполненная катушка заменяется на пустую, и цикл повторяется. Перед заменой катушки участок проволоки, связывающий наполненную и наполняемую катушки, разрезается ножницами, вмонтированными в тележку 48. Из наполненной катушки вынимают накопительный барабан 67 и вставляют во вновь устаиовленную на тележку 48 пустую катушку. При намотке проволоки на неподвижные катушки с использованием вышеописанного устройства происходит ее скручивание на о

360 за каждый оборот вытяжного цилиндра 1. При размотке проволоки с данных неподвижных катушек скрутка устраняется. Концы проволоки двух катушек можно соединить, т.е. осуществить непрерывную ее отдачу„ так как оба конца проволоки каждой катушки выведены наружу.

Предлагаемое Устройство позволяет обеспеЧить непрерывную намотку проволоки на тяжеловесные катушки с максимальной степенью механизации всех операций при минимальных энергетических затратах на осуществление процес-. са намотки.

1 > Применение вытяжного механизма в виде полсо подвешенного на ремнях цилиндра позво",èò увеличить скорость намотки и тем самым расширить область использования устройства.

1.устройство для намотки на катушки нитеобразных материалов,преимущественно проволоки, содержащее вытяжной механизм, установленный на станине с возможностью возвратно-поступательного перемещения от привода вдоль катушки поводкового типа с вытяжными

30 роликами, механизм раскладки, тележку для базирования и транспортировки приемных катушек, средства для регулирования шага и хода раскладки, величины натяжения проволоки и скорости намотки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности намотки и расширения области применения, оно снабжено смонтированными в вытяжном механизме приемной катушкой

40 и накопительным барабаном, при этом вытяжной механизм выполнен в виде полого цилиндра и трех шкивов, связанных с приводом возвратно-поступательного перемещения и соединенных с по лым цилиндром посредством гибких приводных элементов.

2.устройство по п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что накопительный барабан выполнен в виде расположенных равномерно по окружности и закрепленных на полом цилиндре роликов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США Р 3307794, кл. 242- 35.5, 1967.

2. Патент СССР Р 384224, 6 кл. В 21 Q 48/14, 1973.