УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАТЫВАНИЯ ГИБКОГО ЭЛЕМЕНТА Российский патент 1999 года по МПК B21C47/22 

Изобретение относится к устройствам по перемотке нитевидных материалов, в частности проволоки, провода, каната.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является "Устройство для разматывания арматурной проволоки" по а.с. СССР N 585894, кл. B 21 C 47/22.

Из описания авторского свидетельства следует, что устройство для разматывания арматурной проволоки содержит установочную раму, смонтированный на установочной оси тормозной диск, контактирующий с тормозным механизмом, нажимной и отключающие ролики.

Недостатком известного технического решения является отсутствие согласования изменения махового момента вращающихся масс устройства (тормозного диска с установленной на нем бухтой с проволокой) по мере сматывания проволоки, с тормозным моментом, прикладываемым к тормозному диску.

По мере смытывания проволоки с бухты маховый момент вращающихся масс устройства уменьшается, при этом тормозной момент (обусловленный предварительной настройкой тормозного механизма) остается постоянным. Это приводит к более резкому замедлению (остановке) вращающихся масс устройства и, следовательно, вызывает рывки проволоки и повышенные динамические усилия, снижающие надежность оборудования для перемотки.

Задача, на решение которой направлено техническое решение - согласование изменения махового момента вращающихся масс устройства с моментом их торможения, по мере сматывания гибкого элемента с бухты, что приводит к устранению рывков гибкого элемента и снижению динамических усилий.

При этом достигается получение такого технического результата, как снижение повреждаемости и потерь гибкого элемента при перемотке, увеличение эксплуатационной надежности оборудования.

Указанные недостатки исключаются тем, что устройство для разматывания гибкого элемента, содержащее раму, смонтированный на установочной оси тормозной диск, контактирующий с тормозным механизмом, отклоняющий и нажимной ролики, снабжено демпфирующим элементом, размещенным между рамой и тормозным диском, последний установлен с возможностью осевого перемещения, при этом демпфирующий элемент смонтирован с возможностью взаимодействия с тормозным диском. А демпфирующий элемент может быть выполнен в виде пружины сжатия, установленной на оси, либо в виде подпружиненных поддерживающих роликов, установленных по радиусу относительно установочной оси; демпфирующий элемент может быть выполнен в виде поддерживающих роликов, выполненных из эластичного материала.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с известным техническим решением показывает, что заявляемое устройство отличается своим конструктивным выполнением, а именно тем, что снабжено демпфирующим элементом, размещенным между рамой и тормозным диском, последний установлен с возможностью осевого перемещения, при этом демпфирующий элемент смонтирован с возможностью взаимодействия с тормозным диском.

Отсюда следует, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволил выявить в них существенные признаки, присущие заявленному решению. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение вышеуказанного технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень".

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для разматывания гибкого элемента.

На фиг. 2 изображен фрагмент устройства с вариантом выполнения демпфирующего элемента.

На фиг. 3 изображен фрагмент устройства с вариантом выполнения демпфирующего элемента.

Устройство для разматывания гибкого элемента содержит раму 1, тормозной диск 2, смонтированный на установочной оси 3, отклоняющий ролик 4, тормозной механизм, представляющий собой установленный в шарнире 5 двуплечий рычаг 6 с тормозной колодкой 7, пружиной 8 и нажимным роликом 9.

Устройство содержит также демпфирующий элемент, выполненный в виде пружины сжатия 10 (см. фиг. 1), размещенной между рамой 1 и тормозным диском 2, причем последний установлен с возможностью осевого перемещения, а демпфирующий элемент 10 смонтирован с возможностью взаимодействия с тормозным диском 2.

Кроме того демпфирующий элемент может быть выполнен в виде подпружиненных поддерживающих роликов 11 (см. фиг. 2), установленных по радиусу относительно установочной оси 3, или поддерживающих роликов 12 (см. фиг. 3), выполненных из эластичного материала.

Устройство для разматывания гибкого элемента работает следующим образом.

Бухту гибкого элемента 13 с вертикальной осью устанавливают на тормозной диск 2, центрируя ее на установочной оси 3. Конец гибкого элемента 14 заправляют через нажимной 9 и отклоняющий 4 ролики (как показано на чертеже см. фиг. 1) в тянущие ролики или моталку (не чертеже не показаны) для последующей перемотки или переработки.

Перед началом разматывания гибкого элемента вес бухты 13 и маховый момент вращающихся масс устройства (бухта гибкого элемента 13, тормозной диск 2, установочная ось 3) будут максимальными, т.к. изменяющаяся часть этой инерционной системы-бухта гибкого элемента 13, имеет максимальный вес и диаметр.

Под действием веса бухты 13, тормозной диск 2 перемещается вниз, сжимая демпфирующий элемент 10. Величина осевого перемещения тормозного диска 2 при этом пропорциональна весу бухты гибкого элемента 13. Перемещаясь вниз, тормозной диск 2, контактирующий с тормозной колодкой 7, перемещает и ее, сжимая при этом пружину 8. В результате возрастает усилие прижатия тормозной колодки 7 к тормозному диску 2 и увеличится тормозной момент, создаваемый колодкой 7. Увеличение тормозного момента при этом будет пропорционально весу и маховому моменту бухты гибкого элемента 13. При натяжении гибкого элемента 14 во время его подачи тянущими роликами или моталкой, нажимной ролик 9, установленный на двуплечем рычаге 6, перемещается вверх, преодолевая усилие пружины 8 и перемещая тормозную колодку 7 вниз. Усилие прижатия тормозной колодки 7 к тормозному диску 2, а следовательно и тормозной момент снижается. Бухта 13 под действием натяжения гибкого элемента 14 начинает вращаться, а гибкий элемент постепенно сматывается с нее.

При уменьшении натяжения гибкого элемента (из-за несоответствия скоростей сматывания гибкого элемента с бухты 13 и наматывания его на моталку) нажимной ролик 9 перемещается вниз под действием пружины 8 и собственного веса. Тормозная колодка 7 пружиной 8 прижимается к тормозному диску 2, притормаживания его и гася инерцию вращающихся частей устройства. По мере разматывания гибкого элемента, вес бухты 13 и маховый момент вращающихся частей устройства уменьшается, вместе с этим и тормозной момент для их подтормаживания требуется меньший, чтобы сохранить постоянной скорость замедления вращающихся частей устройства, по мере изменения их махового момента, для обеспечения плавной без рывков, перемотки гибкого элемента. И это условие выполняется, так как при уменьшении веса бухты 13, тормозной диск 2 под действием демпфирующего элемента 10 перемещается вверх, пружина 8, разжимается, усилие прижатия тормозной колодки 7 к тормозному диску 2, а следовательно, и создаваемый тормозной момент уменьшается.

Уменьшение тормозного момента пропорционально уменьшению веса бухты каната и уменьшению махового момента вращающихся частей устройства.

При этом подтормаживание производится с постоянным замедлением вращающихся масс устройства, таким же как и в начале перемотки, что позволяет обеспечить плавную, без рывков, перемотку каната.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения для перемотки гибкого элемента позволяет согласовать изменение махового момента вращающихся масс устройства с моментом их торможения, по мере сматывания гибкого элемента 14 с бухты 13, и снизить его динамические усилия и рывки.

Следовательно, задача, на решение которой направлено техническое решение - выполняется.

При этом достигается получение такого технического результата, как снижение повреждаемости и потерь гибкого элемента при перемотке, увеличение эксплуатационной надежности оборудования.

Изобретение относится к устройствам по перемотке нитевидных материалов и может быть использовано при обработке или перемотке проволоки, провода, каната. Задача, на решение которой направлено техническое решение, - согласование изменения махового момента вращающихся масс устройства с моментом их торможения. Для этого устройство, которое включает в себя раму, смонтированный на установочной оси тормозной диск, контактирующий с тормозной колодкой, отклоняющий и нажимной ролики, снабжено демпфирующим элементом, размещенным между рамой и тормозным диском, последний установлен с возможностью осевого перемещения, при этом демпфирующий элемент смонтирован с возможностью взаимодействия с тормозным диском. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для разматывания гибкого элемента, включающее раму, смонтированный на установочной оси тормозной диск, контактирующий с тормозным механизмом, отклоняющий и нажимной ролики, отличающееся тем, что устройство снабжено демпфирующим элементом, размещенным между рамой и тормозным диском, последний установлен с возможностью осевого перемещения, при этом демпфирующий элемент смонтирован с возможностью взаимодействия с тормозным диском. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что демпфирующий элемент выполнен в виде пружины сжатия, установленной на установочной оси. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что демпфирующий элемент выполнен в виде подпружиненных поддерживающих роликов, установленных по радиусу относительно установочной оси. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что демпфирующий элемент выполнен в виде поддерживающих роликов, выполненных из эластичного материала.