УСТРОЙСТВО НАМОТКИ НИТИ Российский патент 1998 года по МПК B65H54/00 D01H7/02 

Изобретение относится к производству длинномерных материалов, преимущественно волокон и нитей, в частности к оборудованию для намотки жгутов и нитей при формовании, вытягивании, перемотке и т.д. Изобретение может быть использовано, например, в химической, легкой и текстильной промышленности.

Известно устройство для намотки катушек седлообразной формы (а.с. СССР N 114809, кл. B 65 H 54/10, 1958 г.) [1], состоящее из оправки, вращающейся вокруг продольной и поперечной осей от шпинделя, который через систему механизмов передает вращение от электродвигателя этой оправке. Устройство имеет счетчик числа оборотов, который останавливает станок при заданном числе оборотов шпинделя. При этом одновременно с намоткой реализуется очень небольшое кручение провода, прошедшего предварительную клеевую обработку, для придания компактности проводу. Недостатки устройства: крайне низкие скорости намотки при почти полном отсутствии кручения, ограничен ассортимент тары и готовой продукции, сложная и ненадежная конструкция.

Известно устройство для намотки нити после стадии вытягивания при одновременном кручении на крутильно-вытяжной машине (Н.В.Шахова и др. Кручение и перемотка химических нитей, М., "Высшая школа", 1975 г., с. 35 - 37)-[2], состоящее из веретена с надетой на него паковкой и приводом, кольцевой планки с кольцом и бегающим по нему бегунком, с приводом для перемещения планки возвратно-поступательно вдоль оси веретена и питателя нити. Кручение и намотка скрученной нити осуществляется при взаимодействии вращающегося веретена и скользящего по неподвижному кольцу с заправленной нитью бегунка. Бегунок вращается по кольцу за счет движущейся нити, преодолевая при этом силы трения, возникающие между бегунком и кольцом. При этом коэффициент крутки K = N_в/V, где N_В - число оборотов веретена, V - линейная скорость нити, т.е. число кручений и скорость намотки связаны друг с другом обратно пропорционально. Раскладка нити по оси паковки реализуется за счет перемещения кольцевой планки (с бегунком и кольцом).

Недостатки этого устройства: неровнота по крутке, большая дефектность нити из-за быстрого износа бегунка, колец, повышения температуры бегунка даже до 500^oC, частых колебаний натяжения нити при смене положения кольцевой планки, ограничены скорость намотки, форма и масса паковок, величина крутки - всегда повышение одного из параметров снижает другой, т.е. ограничены производительность и технологическая гибкость устройства.

Известно устройство для намотки нити (патент РФ по заявке N 94032789/12, решение о выдаче патента от 14 мая 1996 г., кл. B 65 H 54/40) [3], наиболее близкое по своей технической сути к заявляемому и взятое нами за прототип, состоящие из рамы, на которой крепят опору, с которой контактирует подвижная платформа. На ней размещают наматывающую поверхность - бобину, патрон и т.д. , с бобинодержателем и приводом бобины. Платформа от привода на раме перемещается возвратно-поступательно относительно опоры, расположенной по центру платформы. Это позволяет избежать контакта нити с нитеводителем - его просто нет, как и механизма нитеводителя.

Недостатки устройства: - ограничены технологические возможности устройства, т.к. нельзя одновременно с намоткой подвергать нить кручению.

Целью настоящего изобретения является расширение технологических возможностей устройства для одновременной и бесконтактной намотки и кручения нити от независимых приводов их движения.

Технический результат достигается тем, что устройство для намотки нити, содержащее неподвижную раму, опору, подвижную платформу с механизмом ее перемещения относительно опоры и размещенный на подвижной платформе намоточный узел, включающий наматываемую паковку с приводом ее вращения, согласно изобретению оно имеет механизм кручения нити, включающий установленную на неподвижной раме дополнительную подвижную платформу с механизмом ее вращения относительно вертикальной оси устройства, при этом опора с подвижной платформой, несущей намоточный узел, закреплены на дополнительной платформе.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 - схема размещения узлов в устройстве при механическом варианте вращения дополнительной платформы; на фиг. 2 - схема размещения узлов при электротехническом варианте вращения платформы и пневматическом перемещении платформы с паковкой: а) при максимальном давлении в пневмокамере, б) при минимальном давлении.

Устройство состоит (см. фиг. 1, 2) из неподвижной рамы 1, на которой закрепляют подвижную - вращающуюся вокруг вертикальной оси устройства платформу 2 с приводом 3. На этой платформе 2 размещают опору 6, относительно которой возвратно-поступательно перемещается платформа 5 с приводом 7, а на ней - 5 располагают держатели 8 с паковкой 9 на несущей поверхности тары, например бобины, патрона 10, прижимной ролик 11, если он необходим для выбранного типа паковки, с опорами 12. Нить 13, заправленная на патрон 10, наматывается на него благодаря приводу вращения 14. При механическом варианте вращения платформу 2 крепят на раме 1 при помощи вала 4 (фиг. 1), который может быть и полым для размещения, проводки через него, например, электрокабеля. При электротехническом варианте (фиг. 2) платформа 2 размещается, например, в роторе 15, который в свою очередь располагается в статоре 16, закрепленном на раме 1, т.е. ротор 15 и статор 16 являются и приводом вращения 3, и опорой для платформы 2. Платформа 5 может перемещаться по типу "качелей" (фиг. 1) относительно опоры 6, расположенной по центру платформы 5, или опоры 6, размещенной на краю платформы 5 (фиг. 2) - вариант с горизонтальной платформой 5, а также по типу "каруселей"- вариант с вертикальной платформой 5 (на фиг. 1 не показано). Привод вращения 14 паковки 9 может быть выполнен различным способом, но на фиг. 1, 2 показан вариант с мотор-роликом для упрощения восприятия материала.

Устройство работает следующим образом. На бобину, патрон 10 заправляют нить 13 и включают привод вращения 14 паковки 9, привод 7 перемещения платформы 5 и привод 3 вращения платформы 2. Это и позволяет подвергнуть нить одновременно и кручению, и намотке. Привод 14 обеспечивает вращение патрона 10 и намотку нити на паковку 9. Он может быть выполнен по-разному: например, как показано на фиг. 1 - 2, внутри патрона 10 или вальца 11, или как и привод 3 на фиг. 1 - сбоку от вращающегося объекта - патрона 10 или вальца 11 на платформе 5. Привод 7 перемещает возвратно-поступательно относительно опоры 6 платформу 5 по типу "качелей" или "каруселей" и способствует раскладке нити вдоль оси патрона 10, паковки 9. Привод 7 может быть выполнен по разному, в частности, и как показан на фиг. 1, 2, и как показан на фиг. 1 привод 3 вращения платформы 2. Привод 3 вращает весь комплекс вокруг оси вращения платформы 2, который состоит из двух платформ 2 и 5, приводов 7 и 14, опоры 6 и намоточного узла - держателей 8 и 12, патрона 10, паковки 9, прижимного вальца 11, что и позволяет реализовать процесс кручения на участке входа нити 13 в устройство - паковка 9, без взаимодействия с какими-то дополнительными контактирующими с нитью элементами. Сложный характер движения паковки 9 с патроном 10 - вращение вокруг оси паковки 9, возвратно-поступательное перемещение паковки 9 и ее оси как бы в одной плоскости и вращение этой плоскости и паковки 9 вокруг вертикальной оси устройства, проходящей через паковку 9 - и обеспечивает бесконтактное одновременное кручение и наматывание нити 13 на паковку.

Преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипом следующее: существенно расширяются технологические возможности при намотке нити, т.к. при выбранной конструкции устройства для намотки нити появляется возможность одновременно подвергать нить и кручению широком диапазоне величины крутки (практически от нуля - простая намотка до самых разнообразных показателей, например до 50 - 1000 витков/м и более), при этом величину кручения можно менять, не прекращая процесса намотки, т.е. появляется возможность получать нити с заданно изменяющейся по длине круткой - пульсирующая крутка; для изменения величины крутки не требуется останавливать устройство, изменять производительность (скорость намотки); кроме того, и наматывание, и кручение нити реализуются одновременно и без контакта нити с какой-то промежуточной поверхностью - бегунком, раскладчиком нити и т.д., что позволяет расширить ассортимент готовой продукции и значительно улучшить качество ее. Все это позволяет создать новую технологию получения и переработки самых разнообразных волокон и нитей и реализовать ее и на земле, и в космосе, при этом можно достичь на нити, особенно в космосе, неимоверно высоких круток, например порядка 10000 и более кручений на метр, что, возможно, позволит получить изделия с совершенно новыми уникальными свойствами.

Изобретение предназначено для использования в химической, текстильной и легкой промышленности при формовании, вытягивании, кручении, перемотке и последующей переработке длинномерных материалов, например нитей, жгутов. Устройство содержит неподвижную раму, на которой последовательно одну на другую располагают две подвижные платформы с индивидуальными приводами их перемещения. На верхней платформе размещают наматываемую паковку с приводом вращения. При этом нижняя платформа вращается вокруг вертикальной оси устройства, а верхняя перемещается возвратно-поступательного относительно опоры, закрепленной на нижней платформе. За счет этого появляется возможность кручения нити с получение широкого диапазона величины крутки без прекращения процесса намотки нити. 2 ил.

Устройство для намотки нити, содержащее неподвижную раму, опору, подвижную платформу с механизмом ее перемещения относительно опоры и размещенную на подвижной платформе наматываемую паковку с приводом ее вращения, отличающееся тем, что оно имеет установленную на неподвижной раме дополнительную подвижную платформу с механизмом ее вращения относительно вертикальной оси устройства, при этом опора с подвижной платформой, несущей наматываемую паковку, закреплены на дополнительной платформе.