БОБИНОДЕРЖАТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК B65H54/547 

Изобретение относится к области намотки нитевидных материалов, в частности, при производстве углеродных волокон и касается устройства для удерживания бобин.

Известны бобинодержатели, представляющие собой цилиндрический корпус с зажимными элементами, выполненными в виде подпружиненных в радиальном направлении планок. Планки располагаются вдоль оси корпуса над его наружной поверхностью. При установке бобины на корпус планки взаимодействуют с ее внутренней поверхностью, к которой они прижимаются пружинами. Вращение бобины осуществляется за счет сил трения между внутренней поверхностью бобины и планками (авт. св. СССР N 589190, опубл. 20.01.78 и N 662470, опубл. 15.05.79).

Такие бобинодержатели имеют сложную конструкцию из-за наличия большого количества деталей, кроме того, они не обеспечивают надежную связь бобины с бобинодержателем ввиду недостаточного трения между ними.

Известен бобинодержатель, содержащий цилиндрический корпус, на котором установлен упругий зажимной элемент в виде винтовой пружины, размещенный в проточке на наружной поверхности корпуса. Фиксация бобины на бобинодержателе осуществляется за счет увеличения диаметра зажимного элемента под действием центробежных сил, возникающих при вращении бобинодержателя.

Надежная связь бобины с бобинодержателем в указанном устройстве возможна только при достижении достаточно больших оборотов бобинодержателем, когда центробежные силы смогут воздействовать на зажимной элемент, а также большого усилия натяжения со стороны наматываемой нити. При таких условиях намотки не исключается ударная нагрузка на нитку и ее обрывы, следовательно такой бобинодержатель не может быть использован для намотки малопрочных нитевидных материалов и в устройствах для перекрестной намотки, поскольку будет происходить сползание нити с концов наматываемой паковки под действием больших сил натяжения. Недостатком известного бобинодержателя также является его сложная конструкция.

Изобретением решается задача обеспечения работоспособности бобинодержателя при намотке нитевидных материалов с малой прочностью, а также использование его в раскладчиках для перекрестной намотки и упрощение конструкции.

Для достижения указанного технического результата в бобинодержателе, содержащем цилиндрический корпус с кольцевой проточкой по наружной поверхности, в которой размещен упругий зажимной элемент, который выполнен в виде винтовой пружины, направление навивки которой соответствует направлению вращения корпуса, при этом первый виток пружины со стороны установки бобины жестко связан с корпусом, пружина может иметь форму цилиндра или усеченного конуса. Размер диаметра цилиндрической пружины равен или на 0,2 - 0,3 мм больше внутреннего диаметра бобины. Пружина в виде усеченного конуса размещается в проточке малым основанием со стороны установки бобины на корпус, при этом размер диаметра этого основания меньше на 0,2 - 0,3 мм внутреннего диаметра бобины, а размер диаметра большего основания равен или на 0,2 - 0,3 мм больше указанного размера бобины.

Благодаря такому выполнению достигается надежная фиксация бобины на бобинодержателе при малый оборотах бобинодержателя и небольшом усилии натяжения нити. Связь бобины с бобинодержателем обеспечивается за счет взаимодействия внутренней поверхности бобины с витками пружины, которые при намотке нити под действием сил трения раскручиваются, увеличиваясь в диаметре, и плотно прижимаются к внутренней поверхности бобины. Это взаимодействие тем больше, чем больше натяжение нити, и не зависит от скорости вращения бобинодержателя. Указанное позволяет использовать предлагаемое устройство для перемотки малопрочных нитевидных материалов, а также в устройствах для перекрестной намотки.

Предлагаемый бобинодержатель иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2.

На фиг. 1 показан общий вид бобинодержателя с пружиной цилиндрической формы и установленной на нем бобины с частичным разрезом вдоль продольной оси; на фиг. 2 показан общий вид бобинодержателя с пружиной в виде усеченного конуса (бобина не показана).

Бобинодержатель фиг. 1 содержит цилиндрический корпус 1, на его наружной поверхности выполнена кольцевая проточка 2, в которой размещена цилиндрическая винтовая пружина 3. Наружный диаметр пружины равен внутреннему диаметру бобины или больше его на 0,2...0,3 мм. Первый виток пружины 3 со стороны установки бобины 7 закреплен на корпусе 1 с помощью отогнутого конца 4, размещенного в отверстии 5 корпуса. Бобинодержатель фиг. 2 снабжен пружиной 6, выполненной в виде усеченного конуса. Размер диаметра малого основания пружины 6 меньше на 0,2-0,3 мм внутреннего диаметра бобины 7, а размер диаметра большего основания равен или больше на 0,2-0,3 мм указанного размера бобины. Пружина 6 размещена в проточке 2 и жестко связана с корпусом 1 с помощью отогнутого конца 4 витка, при этом основание пружины с малым диаметром D_min располагается со стороны установки бобины 7 на корпус. Направление навивки пружин на фиг. 1 и фиг. 2 соответствует направлению вращения корпуса 1 при намотке нити на бобину.

Работа бобинодержателя на фиг.1 осуществляется следующим образом. Бобина 7 устанавливается на корпус 1. Витки пружины 3 касаются внутренней поверхности бобины 7. При перемотке нитки бобина 7 притормаживается относительно вращающегося корпуса 1 усилием натяжения нитки. Одновременно с ней притормаживаются незакрепленные витки пружины 3, происходит поворот их относительно корпуса 1. Поворот пружины 3 происходит за счет сил трения, возникающих между ее витками и внутренней поверхностью бобины 7. Поскольку пружина 3 связана концом 4 с корпусом 1 и этот конец неподвижен относительно корпуса, при ее повороте происходит расширение, увеличение диаметра свободных незакрепленных витков. При увеличении диаметра витков пружины 3 значительно возрастает усилие прижатия их к внутренней поверхности бобины 7, что приводит к увеличению трения между ними и обеспечивает надежную фиксацию бобины от проворота на корпусе 1. Надежность фиксации бобины 7 на корпусе 1 увеличивается с ростом усилия натяжения наматываемой нити.

Работа бобинодержателя на фиг. 2 отличается лишь тем, что первоначально контактирует с внутренней поверхностью бобины 7 (на фиг. 2 бобина не показана) один или два витка пружины 6, имеющие максимальный диаметр со стороны большего основания. По мере возрастания сил трения между этими витками и внутренней поверхностью бобины 7 в работу последовательно вступают остальные витки пружины 6. Конструктивное выполнение пружины 6 в виде усеченного конуса обеспечивает удобство установки бобины 7 на корпус 1 бобинодержателя. Кроме того, при последовательном взаимодействии витков пружины 6 с бобиной 7 происходит плавное увеличение натяжения нитки, что исключает ударную нагрузку на нее и, как следствие, обрывы.

Предлагаемое устройство позволяет использовать его при перемотке не только малопрочных нитевидных материалов, но и особо прочных, обеспечивая надежную связь бобины с бобинодержателем. Оно имеет простую конструкцию, поскольку в качестве зажимного элемента применена одна деталь - винтовая пружина.

Изобретение относится к намотке нитевидных материалов, в частности при производстве углеродных волокон, и касается устройства для удерживания бобин. Изобретение обеспечивает возможность намотки нитевидных материалов, волокна которых обладают малой прочностью, а также использование бобинодержателя в раскладчиках для перекрестной намотки и упрощение конструкции. Бобинодержатель содержит корпус, в проточке которого установлена винтовая пружина. Конец пружины со стороны установки бобины связан с корпусом с помощью отогнутого конца, расположенного в отверстии корпуса. При намотке нити на бобину ее внутренняя поверхность контактирует с витками пружины. Под действием между ними сил трения витки расширяются, увеличиваются в диаметре, плотно прижимаясь к внутренней поверхности бобины, обеспечивая надежную фиксацию бобины на бобинодержателе. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Бобинодержатель, содержащий цилиндрический корпус и зажимной упругий элемент в виде винтовой пружины, размещенный в проточке на наружной поверхности корпуса, отличающийся тем, что направление навивки пружины соответствует направлению вращения корпуса, проточка которого выполнена кольцевой, при этом первый виток пружины со стороны установки бобины жестко связан с корпусом. 2. Бобинодержатель по п.1, отличающийся тем, что зажимной элемент выполнен в виде цилиндрической пружины, при этом наружный диаметр пружины равен или на 0,2 - 0,3 мм больше внутреннего диаметра бобины. 3. Бобинодержатель по п.1, отличающийся тем, что пружина выполнена в виде усеченного конуса, который размещен в проточке корпуса малым основанием со стороны установки бобины, при этом размер диаметра малого основания на 0,2 - 0,3 мм меньше внутреннего диаметра бобины, а размер большего основания равен или на 0,2 - 0,3 мм больше указанного размера бобины.