УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОТКИ НИТИ Российский патент 1994 года по МПК B65H59/06 B65H49/02 

Изобретение относится к перемотке волоконных материалов, в частности оптического стекловолокна, и может быть использовано при производстве оптических кабелей.

Цель изобретения состоит в повышении надежности работы, точности, оперативности регулирования натяжения и предотвращении повреждения поверхности нити.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве размотки нити осуществляют изменение величины силы трения на поверхности нити за счет ее помещения в зазор магнитопровода индуктора магнитного поля и изменение напряженности магнитного поля в зазоре. Зазор заполняют магнитовязкой средой, а нить перемещают в магнитовязкой среде не касаясь нитью стенок магнитопровода. В устройстве, состоящем из расходной катушки с которой сматывается нить и узла трения, содержащего намагничивающую обмотку и магнитопровод с зазором, согласно изобретению, зазор магнитопровода образован двумя конусными поверхностями, оси которых совпадают с осью расходной катушки и заполнен магнитовязкой средой в виде ферросуспензии.

Именно предложенное формирование зазора магнитопровода двумя конусными поверхностями, оси которых совпадают с осью расходной катушки и заполнение его магнитовязкой средой обеспечивает перемещение нити в магнитовязкой среде вдоль зазора магнитопровода без касания стенок магнитопровода.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для размотки нити.

Устройство состоит из расходной катушки 1, на которой намотана натягиваемая нить 2, намагничивающей обмотки 3, магнитопровода 4, в котором сформирован магнитный зазор 5, заполненный магнитовязкой средой 6. Нить помещена в зазор 5 и направляется роликом 7, а намагничивающая обмотка 3 подключена к источнику напряжения (не показан).

Зазор 5 магнитопровода 4 индуктора магнитного поля заполняют магнитовязкой средой 6, например магнитореологической суспензией (МРС) по а.с. СССР N 686454. Нить 2 пропускают через суспензию и с помощью направляющих устройств, например ролика 7, располагают ее таким образом чтобы она не касалась стенок магнитопровода. Затем нить перемещают и подают напряжение на намагничивающую обмотку 3. При этом в МРС из частиц дисперсной ферромагнитной фазы образуется структура в виде цепочек, располагающихся вдоль силовых линий магнитного поля, прочность которых зависит от напряженности поля. В результате эффективная вязкость МРС увеличивается по мере повышения напряженности магнитного поля до определенного предела. Если нить не смачивается МРС, то ее торможение осуществляется за счет разрыва цепочек в суспензии. Причем наибольшее сопротивление разрыву достигается при переносе нити перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Одновременно нить должна, естественно, двигаться вдоль своей оси (сматываться). Поэтому для регулирования натяжения несмачиваемой нити необходимо, чтобы она перемещалась в двух взаимоперпендикулярных направлениях поперек силовых линий магнитного поля. Если нить смачивается МРС, то ее торможение обеспечивается, кроме того, вязкостным напряжением сдвига на ее поверхности, погруженной в суспензию. Если этой части торможения достаточно, то переносного движения нити не требуется. Чем выше напряженность магнитного поля в зазоре, тем больше вязкость МРС и больше натягивается нить. Так как при незначительных изменениях напряженности магнитного поля в зазоре вязкость МРС изменяется мало, и, в то же время, достигаемый диапазон изменения вязкости МРС велик, (до 1000 раз), то регулирование натяжения нити может осуществляться с высокими скоростью и разрешающей способностью что позволяет управлять натяжением в реальном масштабе времени. Кроме того вязкое трение по всей поверхности нити не приводит к ее повреждению на микротрещинах и, таким образом, уменьшается вероятность обрыва.

Устройство работает следующим образом. При протягивании нити по ролику 6, нить сматывается с безынерционной расходной катушки, описывая пари своем движении конусную поверхность. Часть этой поверхности заключает в себе зазор 5 магнитопровода, поэтому, сматываясь с катушки, нить переносится вдоль зазора и разрывает структуру ферромагнитной дисперсной фазы МРС. Сопротивление движению нити зависит от напряженности магнитного поля в зазоре магнитопровода. Напряженность поля изменяется в зависимости от тока, протекающего по соленоидной катушке 3 и может варьироваться по сигналу от датчиков внешних условий. Если необходимые силы натяжения соизмеримы с сопротивлением сматывания нити с безынерционной катушки, то между магнитопроводом и расходной катушкой может быть оставлен зазор. В других случаях этого зазора быть не должно, что достигается, например, размещением части магнитопровода индуктора магнитного поля, содержащей рабочий зазор, непосредственно на торце расходной катушки.

Использование устройства позволяет по сравнению с существующими управлять уровнем натяжения нити в реальном масштабе времени таким образом, чтобы обеспечив ее максимальное натяжение, предотвратить ее разрыв. Одновременно снижается вероятность обрыва нити, вызываемая микротрещинами на ее поверхности. Все это повышает плотность упаковки, а следовательно и качество световолоконных жгутов, увеличивает производительность труда, уменьшает отходы световолокна.

Использование: для намотки волокнистых материалов при производстве оптических кабелей. Устройство содержит расходную катушку 1 и индуктор магнитного поля, состоящий из магнитопровода 4, обмотки 3, воздушного зазора 5. Зазор образован двумя соосными конусными поверхностями, оси которых совпадают с осью расходной катушки, и заполнен магнитовязкой средой 6. Сматываясь с катушки, нить перемещается вдоль зазора, причем сопротивление движению и натяжение нити соответственно, определяется вязкостью среды, которая однозначно связана с напряженностью поля в зазоре, управляемой током в обмотке. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОТКИ НИТИ, содержащее питающую катушку и регулятор натяжения нити, включающий в себя намагничивающую обмотку с магнитопроводом и магнитовязкой средой для направления нити, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, намагничивающая обмотка размещена внутри питающей катушки, а часть магнитопровода установлена на ее торце и выполнена с кольцевым коническим зазором для магнитовязкой среды, в качестве которой использована ферросуспензия.