УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ НИТИ НА БОБИНУ Российский патент 1994 года по МПК B65H59/38 

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается устройств для намотки нити на цилиндрическую бобину. Изобретение может быть использовано на машинах по производству и переработке синтетических нитей.

Известно устройство для намотки нити [1]. Нить, сходящая с подающих роликов, проходит неподвижный противовибрационный нитенаправитель, датчик натяжения, вращающийся импульсный направитель и через нитераскладчик поступает на паковку. Датчик натяжения фиксирует изменение натяжения нити и генерирует электрический сигнал, пропорциональный величине натяжения, который сравнивается с сигналом датчика натяжения. Сигнал рассогласования поступает на блок управления, который регулирует частоту вращения двигателя привода бобинодержателя таким образом, чтобы натяжение нити оставалось постоянным.

Недостатком известного устройства является то, что имеется большое число элементов, контактирующих с быстро движущейся нитью. Последнее увеличивает время заправки нити, элементы, контактирующие с нитью, быстро изнашиваются и требуют частых регулировок, что увеличивает обрывность и снижает качество паковок.

Известно устройство для намотки нити на бобину, содержащее электродвигатель, подключенный к выходу блока управления и кинематически связанный с закрепленным на валу бобинодержателем, прикаточный ролик, установленный на каретке, индукционный датчик и измерительный диск с активными зонами равной шириной [2].

Недостатками известного устройства являются отсутствие оперативной информации о действительном натяжении наматываемой нити; строго ограниченная ширина активной зоны (ширина пазов на измерительном диске), что снижает точность регистрации окружной скорости при высоких скоростях приема нити на бобину (ограниченность ширины активной зоны объясняется тем, что датчик окружной скорости взаимодействует с этой зоной по дуге, длина которой зависит от радиуса намотки, и необходимо, чтобы в пределах погрешности измерений можно было считать, что ширина активной зоны равна длине дуги, по которой проходит датчик перед этой активной зоной).

Техническим результатом изобретения является повышение качества формования паковки и самой нити за счет оперативного контроля как скорости приема нити, так и ее натяжения на участке подающая галета - бобина без применения датчиков, контактирующих с нитью.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для намотки нити на бобину, содержащем приводной электродвигатель, кинематически связанный с бобинодержателем и электрически с блоком управления, прикаточный ролик, индукционный датчик, закрепленный на каретке прикаточного ролика таким образом, что датчик расположен на линии контакта паковки с прикаточным роликом, и измерительный диск, каждая активная зона на измерительном диске образована двумя секторами, соединенными упругой связью с постоянной жесткостью, причем один сектор образует прямолинейную границу активной зоны и закреплен на валу приводного электродвигателя, а другой, криволинейный, закреплен на валу бобинодержателя таким образом, что оба сектора вращаются в одной плоскости и образуют измерительный диск. Сектора при возрастании момента сопротивления на валу бобинодержателя из-за роста диаметра паковки сближаются, но форма криволинейной границы выбрана таким образом, чтобы ширина активной зоны по дуге на радиусе наматывания при сближении секторов оставалась постоянной, если натяжение накатываемой нити не изменяется.

Существенным отличием предлагаемого устройства является применение активной зоны с криволинейной границей и упругой связью между секторами, образующими измерительный диск, что дает возможность бесконтактного оперативного контроля за натяжением нити и скорости ее приема посредством измерительного преобразователя (индукционного датчика, расположенного на радиусе приема нити). Система позволяет повысить точность измерения временного интервала у датчиков за счет возможности в 3-4 раза увеличить ширину активной зоны. Кроме того, ширина активной зоны в данном случае измеряется всегда по дуге на радиусе наматывания.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - сечение одного сектора измерительного диска (все сектора в сечении одинаковы); на фиг.4 - схема принципа действия механизма и способа определения формы криволинейной границы активной зоны, на фиг.5 а,б,в показан узел упругой связи, соединяющий сектора измерительного диска, и сечения этого элемента по линиям Б-Б и В-В.

Устройство содержит электродвигатель 1, вал 2, узел упругой связи 3, измерительный диск 4, вал 5, бобинодержатель 6, бобину 7, прикаточный ролик 8, каретку 9 прикаточного ролика, индукционный датчик 10 и систему 11 управления двигателем. Позициями 12 - 15 показаны сектора измерительного диска.

На фиг.2 показаны активные зоны 20, 21, которые образуются утолщенными границами (частями) 16, 17, 18, 19 (фиг. 2)- и прямолинейными (16, 19), и криволинейными ( 17, 18),а острые ребра показаны без нумерации,так как они не образуют активные зоны.

На фиг. 3 показаны сечение одного из секторов измерительного диска (в данном случае сектор 13) и его взаимное расположение с датчиком. Сектор имеет утолщенную часть 16 т острое ребро 23. Все сектора по сечению одинаковы. Такая форма секторов позволяет получить скачкообразное изменение магнитной проницаемости среды, с которой взаимодействует индукционный датчик. Утолщенные стороны у каждого из двух соседних частей секторов расположены рядом, т. е. расположены таким образом, чтобы получить только две активные зоны, при прохождении которых и будет скачкообразное изменение магнитной проницаемости среды, взаимодействующей с датчиком, а прохождение двух остальных зон дает плавное изменение магнитной проницаемости этой среды, на которое индукционный датчик не будет реагировать, так как он дает импульсные сигналы только при скачкообразном изменении магнитной проницаемости среды.

Более детальное выполнение узла упругой связи показано на фиг.5. Вал 2 имеет на конце, обращенном к бобинодержателю, корпус 26, на котором расположены места крепления секторов с прямолинейными границами активных зон 27 и 28. На валу бобинодержателя также имеются места крепления секторов, но с криволинейными границами. На фиг.5 видно только одно посадочное место 29, точно такое же место имеется с другой стороны вала 5. Корпус 26 и вал 5 кинематически связаны плоскими спиральными пружинами 24 и 25, которые образуют упругий элемент, т.е. упругий элемент представляет собой спиральную пружину, конструктивно выполненную из двух пружин, навитых в противоположные стороны, что обеспечивает улучшение линейности характеристики упругого элемента. У каждой из этих спиральных пружин один конец прикреплен к корпусу 26 упругого элемента, а другой прикреплен к валу бобинодержателя. На фиг.5 показаны также два сечения узла упругой связи по Б-Б и В-В, которые поясняют взаимные расположения спиральных пружин 24 и 25.

Система регулирования заявляемого устройства функционирует так же, как и у прототипа, по принципу поддержания постоянства временного интервала
T_и= где l - длина дуги между секторами на радиусе намотки;
V_ок - окружная скорость паковки.

Устройство работает следующим образом.

В начале намотки нить создает на бобинодержателе 6 момент сопротивления М_н = F_н˙R1, под действием которого между границами 16 и 17; 18 и 19 активных зон устанавливается расстояние l1 по дуге на соответствующем радиусе, если F_н - сила натяжения нити, а R1 - радиус пустого патрона. По мере намотки бобины растет ее радиус. В это же время индукционный датчик 10 перемещается по поверхностиизмерительного диска 4 в соответствии с ростом радиуса бобины 7, така как индукционный датчик 10 закреплен на каретке 9 прикаточного ролика и расположен на линии контакта паковки с прикаточным роликом.

В процессе намотки на выходе индукционного датчика 10 путем прохождения перед ним активных зон вращающегося измерительного диска 4 возникают импульсы, содержащие информацию как о натяжении наматываемой нити, так и о ее скорости приема. Эти импульсы поступают на систему 11 управления двигателем, которая, как было указано ранее, поддерживает постоянство временного интервала
_=const
С ростом радиуса намотки растет и момент сопротивления на бобинодержателе, что вызывает сближение секторов измерительного диска, а это обеспечивает сохранение постоянства расстояния l между секторами измерительного диска на радиусе намотки и поддерживает его равным l1, что в свою очередь обеспечивает постоянство натяжения (F_н = const) и окружной скорости наматываемой нити (V_ок = const), так как l = l1 = const и
T_и= =const
Сигналы с выхода системы 11 управления двигателем поступают на сам двигатель 1, вследствие чего двигатель изменит скорость вращения бобины 7 до нужного значения. С другой стороны, даже если F_н на радиусе наматывания изменится, например увеличится, это приведет к уменьшению l, что вызовет уменьшение окружной скорости , так как Т_и поддерживается постоянным, и прежнее значение F_н восстанавливается.

Таким образом, в отличие от прототипа предлагаемое устройство осуществляет точное постоянное поддержание постоянства натяжения наматываемой нити без применения контактных датчиков, одновременно контролируя окружную скорость паковки, что обеспечивает высокое качество формования паковки, повышает качество самой нити за счет повышения ее однородности, снижает обрывность нити, причем надежность работы механизма остается достаточно высокой. В свою очередь, качественные паковки позволяют улучшить процессы последующей обработки и переработки нити.

Использование: в текстильной промышленности при намотке нити на цилиндрическую бобину. Сущность изобретения: устройство содержит связанный с блоком управления и бобинодержателем электродвигатель, прикаточный ролик для бобины, размещенный на каретке, индукционный датчик и измерительный диск с активными зонами. Каждая из двух активных зон образована парой секторов диска, соединенных упругой связью с постоянной жесткостью. Один из секторов образует прямолинейную границу активной зоны и закреплен на валу электродвигателя, а другой жестко закреплен на валу бобинодержателя и образует криволинейную границу, определяемую в зависимости от изменения радиуса намотки. Устройство позволяет осуществлять точное постоянное поддержание постоянства натяжения наматываемой нити без применения контактных датчиков, одновременно контролируя окружную скорость паковки, что обеспечивает высокое качество формования паковки, повышает качество самой нити за счет повышения ее однородности, снижает обрывность нити. В свою очередь, качественные паковки позволяют улучшить процессы последующей обработки и переработки нити. 5 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ НИТИ НА БОБИНУ, содержащее приводной электродвигатель, кинематически связанный с бобинодержателем и электрически - с выходом блока управления, прикаточный ролик, установленный на каретке, индукционный датчик, закрепленный на каретке прикаточного ролика, и закрепленный на валу электродвигателя измерительный диск с активными зонами, отличающееся тем, что каждая из двух активных зон измерительного диска образована парой секторов, соединенных упругой связью с постоянной жесткостью, расположенных в одной плоскости, причем один из секторов в каждой паре образует прямолинейную границу активной зоны и жестко закреплен на валу приводного электродвигателя, а второй закреплен жестко на валу бобинодержателя и образует криволинейную границу активной зоны.