УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ НАМОТКИ НИТЕВИДНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1997 года по МПК B65H54/22 

Изобретение относится к технологическому оборудованию, используемому в радиоэлектронной и приборостроительной промышленности, в частности к устройству для намотки нитевидного материала на каркасы с центральным отверстием, а именно, при изготовлении электрических катушек.

Известен станок для рядовой намотки проволоки модель СРН-0,5 (1), содержащий привод вращения, жестко связанный с ним шпиндель с установленной в нем консольно стержнеобразной оправкой для насаживания обматываемых элементов, соосную со шпинделем и оправкой заднюю бабку, способную поджимать оправку в осевом направлении и отходить от нее с образованием промежутка, нитеукладчик. Этот станок имеет лишь одну оправку, что обуславливает его простой во время подготовительных и заключительных операций при изготовлении обмоток катушек и в целом снижает производительность станка.

Известен также станок (2) для одновременной намотки десяти катушек, включающий привод вращения, нитеукладчик, нитеводители которого смонтированы на штоке, способном совершать возвратно-поступательное движение, две соосные, установленные консольно в шпинделе с возможностью вращения стержнеобразные оправки для насаживания паковок и устройство для фиксации последних.

Недостатком этого станка является большая потеря времени при выполнении подготовительных и заключительных переходов операции изготовления обмотки электрически катушек, а именно: установка и съем каркасов, закрепление первого и последнего витков, обрезание провода, вывод и закрепление концов провода и т.п. что приводит к простоям станка, причем длительность каждого простоя пропорциональна количеству одновременно наматываемых элементов.

Наиболее близким по технической сущности и количеству совпадающих существенных признаков является станок для непрерывной намотки нитевидного материала (3), содержащий привод, два нитеукладчика с нитеводителями и механизм переключения рабочих зон.

Однако указанная конструкция имеет сравнительно низкую производительность процесса намотки и допускает одновременную намотку лишь одной паковки.

В результате анализа уровня техники, проведенного по патентным и научно-техническим источникам информации, содержащим сведения об аналогах изобретения, не было выявлено аналога, характеризующегося признаками, идентичным всем существенным признакам предлагаемого решения.

Результаты анализа дают основание для вывода о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Предлагаемое устройство для рядовой намотки нитевидного материала в отличие от прототипа (3) позволяет ликвидировать простой устройства, т.е. совместить во времени подготовительные и заключительные операции изготовления обмоток катушек с непосредственной операцией намотки, тем самым повышая производительность устройства для рядовой намотки нитевидного материала.

Это достигается следующими мероприятиями:
вводом в конструкцию станка новых узлов, а именно подшипникового корпуса с консольными многоместными оправками, способными вращаться, и съемной вставкой;
новым расположением известных и новых элементов, а именно разнесение шпинделей в пространстве; размещение между ними подшипникового корпуса с оправками таким образом, что оправки располагаются соосно со шпинделями и между шпинделями и оправками имеются зазоры;
новым выполнением известных элементов, а именно оснащение нитеукладчика дополнительным количеством нитеводителей по числу паковок.

Кроме этого, заявляемое устройство по сравнению с прототипом (3) позволяет уменьшить радиальные биения консольного конца оправок за счет съемных вставок, что приводит к повышению точности укладки нитевидного материала и получению прецизионных обмоток, например электромагнитов.

Таким образом, достижение более высокого технического результата при использовании новых признаков заявленного технического решения позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения требованию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен вид спереди заявляемого устройства; на фиг.2 вид устройства сверху; на фиг.3 продольный разрез подшипникового корпуса с оправками; на фиг.4 продольный разрез съемной вставки.

Заявляемое устройство состоит из привода вращения 1, на задний вал которого насажен шкив 2, приводных ремней 3 и 4, держателей 5 и 6, представляющих собой подшипниковые корпусы, к выходным концам которых присоединены валики 7 и 8. На переднем валу привода вращения 1 установлен шпиндель 9, а соосно с ним на некотором расстоянии в собственном корпусе - шпиндель 10. Оправки 11 и 12 смонтированы в корпусе 13 консольно, причем корпус 13 размещен посередине между шпинделями 9 и 10. Между свободными концами оправок 11 и 12 и соответствующими шпинделями имеется зазор 14 для установки и снятия обматываемых каркасов паковок 15. В зазор 14 установлены съемные вставки 16. На противоположных сторонах нитеукладчика 17 имеются штоки 18 и 19 с укрепленными на них нитеводителями 20 и 21, а на его передней панели имеется рукоятка 22 механизма переключения рабочих зон.

Оправки 11 и 12 в корпусе 13 (фиг.3) смонтированы на подшипниках качения 23 и на торцах консольных концов имеют гнезда 24 (показано для одного конца) для соединения с вставкой 16.

Съемная вставка 16 (фиг.4) состоит из вставленных друг в друга фланцевых трубок 25, 26, штифтов 27 и пружины 28.

Нитеукладчик 17 конструктивно может быть выполнен по одной из широко известных схем на базе одного из традиционных механизмов возвратно-поступательного движения кулачкового, кривошипно-ползункового, винтового и пр.

Устройство для намотки нитевидного материала работает следующим образом.

Каркасы паковок 15 насаживаются на левую (или правую) оправку 11 и фиксируются либо имеющимися на оправке фиксаторами (на чертеже не показаны), либо съемной вставкой 16. При этом одновременно происходит кинематическое замыкание шпинделя 9 и оправки 11. Производятся все необходимые работы по подготовке обматываемых элементов к намотке. Переключатель рабочих зон 22 переводится в положение, соответствующее включению штока 18 (при этом шток 19 выключается).

Включается привод вращения 1, шпинделем 9 во вращение приводится оправка 11, а на шпиндель 10 вращение передается по кинематической цепи: ремень 3 - держатель 5 валик 7 нитеукладчик 17 валик 8 держатель 6 ремень 4 - шпиндель 10.

Одновременно с подачей вращательного движения на нитеукладчик 17 начинает совершать возвратно-поступательное движение шток с нитеводителями 20. Начинается процесс намотки, характеризующийся следующим:
вращаются шпиндели 9 и 10;
вращается оправка 11;
шток 18 совершает возвратно-поступательное движение;
оправка 12 неподвижна, т. к. между ней и вращающимся шпинделем 10 отсутствует вставка 16;
шток 19 неподвижен, т.к. переключатель режима 22 переведен в положение, соответствующее включению штока 18.

Данное состояние заявляемого устройства, т.е. работа его левой половины относительно корпуса 13 и статическое состояние правой, позволяет осуществить подготовительные работы нитевидным материалом на правой половине.

После завершения подготовительных работ на правой половине устройства и окончания намотки на левой половине останавливается привод вращения 1, снимается вставка 16 и устанавливается в зазор 14 между шпинделем 10 и оправкой 12. Рукояткой 22 включается шток 19, включается привод 1 и производится намотка обматываемых каркасов паковок 15, установленных на оправке 12. В это время производятся подготовительно-заключительные работы на остановленной оправке 1. Затем цикл работы повторяется.

Устройство позволяет изготавливать паковки с различной длиной намотки. В этом случае правая и левая части устройства настраиваются на различные рабочие ходы нитеводителей, длины оправок и месторасположение подшипникового корпуса подбираются таким образом, чтобы можно было установить такое количество паковок, время обработки которых на правой и левой частях устройства было бы примерно одинаковым. В случае обработки одинаковых паковок длина обеих оправок делается одинаковой, а подшипниковый корпус устанавливается посередине между шпинделями. В этом случае добиваются минимальных потерь времени на вспомогательных переходах.

Для упрощения конструкции устройства, и в частности конструкции оправок, форму некруглого поперечного сечения последних делают идентичной форме отверстий каркасов паковок "на просвет". В этом случае добиваются непроворачивания каркасов паковок на оправке. Фиксацию каркасов паковок на оправках в осевом направлении осуществляют с помощью съемной вставки, которая выполняется таким образом, чтобы при установке в зазоре между шпинделем и оправкой один ее конец упирался в шпиндель, а другой в торец крайней оправки.

Такое решение снижает затраты времени на установку иснятие паковок с оправок и тем самым повышает производительность труда.

Предложенное устройство для рядовой намотки нитевидного материала предназначено для использования в производстве с достижением значительного технического результата, что позволяет говорить о соответствии заявляемого решения критерию "промышленная применимость".

Использование: технологическое оборудование, для радиоэлектронной и приборостроительной отраслях промышленности, для намотки нитевидного материала на каркасы с центральным отверстием, при изготовлении электрических катушек. Сущность изобретения: устройство имеет нитеукладчик с кинематически независимыми друг от друга штоками и механизм их переключения. Оправки в устройстве, выполненные также кинематически независимыми друг от друга, размещены между двумя соосными им шпинделями так, что между консольными концами оправок и соответствующими шпинделями имеются промежутки, в которых установлены быстросъемные вставки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для непрерывной намотки нитевидного материала, содержащее два соосных шпинделя, два нитеукладчика с нитеводителями, привод движения шпинделей и нитеукладчиков, переключатель рабочих зон и средство фиксации паковок, отличающееся тем, что между шпинделями размещен подшипниковый корпус с двумя консольно расположенными и выступающими из него с возможностью вращения многоместными оправками для нескольких паковок, причем оправки установлены соосно шпинделям и образуют с ними зазоры, в которых размещены съемные вставки для передачи крутящего момента от шпинделя к оправке, а нитеукладчики снабжены дополнительными нитеводителямм по числу паковок. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подшипниковый корпус размещен посередине между шпинделями, а оправки имеют одинаковую длину. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство фиксации паковок выполнено в виде коаксиально сопряженных подпружиненных фланцевых втулок, размещенных в съемных вставках, упруго изменяющих свою длину для установки в распор между шпинделями и крайней паковкой на оправке.