НАМОТОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 2016 года по МПК B21F37/00 B29D30/48 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к намоточной машине, которая формирует бортовое кольцо путем намотки проволоки вокруг внешней окружной поверхности вращаемого тела.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Намоточная машина этого типа описана в патентном документе 1. Намоточная машина включает в себя вращаемое тело для формирования бортового кольца. Вращаемое тело сформировано из подложки, вращаемой вращающимся валом, и многочисленных секционированных полосок, прикрепленных к части внешней окружности подложки и выполненных с возможностью перемещения в радиальном направлении. Каждая из секционированных полосок имеет боковую поверхность, которой придана аркообразная форма. Внешняя окружная поверхность каждой из секционированных полосок снабжена канавочной частью, в которой проволока расположена рядами и уложена ярусами во время намотки проволоки. Каждую из секционированных полосок перемещают наружу (к положению большего диаметра) в радиальном направлении подложки с помощью приводного средства, такого как цилиндр. Затем вращаемое тело вращают с помощью вращающегося вала. Это приводит к намотке проволоки в канавочной части каждой из секционированных полосок для формирования бортового кольца. После формирования бортового кольца каждую из секционированных полосок перемещают внутрь (к положению меньшего диаметра) в радиальном направлении подложки с помощью приводного средства. В этом состоянии бортовое кольцо открепляют из внутреннего пространства канавочной части секционированной полоски.

Как описано выше, вращаемое тело в вышеупомянутой обычной намоточной машине сформировано из подложки и многочисленных секционированных полосок, прикрепленных к части внешней окружности подложки, а каждую из секционированных полосок можно перемещать с помощью приводного средства между положением большего диаметра и положением меньшего диаметра. Это усложняет конструкцию вращаемого тела и отнимает время на открепление бортового кольца, находящегося на вращаемом теле, от вращаемого тела.

ДОКУМЕНТЫ, КАСАЮЩИЕСЯ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: Публикация № 9-267410 выложенного патента Японии.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача этого изобретения состоит в том, чтобы разработать намоточную машину, включающую в себя вращаемое тело простой конструкции, выполненное с возможностью легкого открепления бортового кольца, находящегося на вращаемом теле, от вращаемого тела.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ

Чтобы решить вышеупомянутую задачу, в одном аспекте этого изобретения предложена намоточная машина, включающая в себя: первое вращаемое тело, вращаемое вращающимся валом; второе вращаемое тело, вращаемое вокруг той же оси, что и первое вращаемое тело, и с той же скоростью, что и первое вращаемое тело; и приводной элемент для размыкания и смыкания первого и второго тел вращения относительно друг друга. Внешняя окружная поверхность, по меньшей мере, одного из первого и второго тел в части, где первое и второе вращаемые тела соединяются, снабжена канавкой, в которой надлежит сформировать бортовое кольцо путем намотки проволоки.

В этой конструкции смыкание первого и второго тел относительно друг друга приводным элементом приводит к закрыванию боковой части канавки, сформированной во внешней окружной поверхности той части, где соединяются первое и второе вращаемые тела. В этом состоянии вращающийся вал вращает вращаемые тела для намотки проволоки в канавке и тем самым формирования бортового кольца. После формирования бортового кольца, приводной элемент размыкает первое и второе вращаемые тела относительно друг друга. Тогда боковая часть канавки, в которой путем намотки формируют бортовое кольцо, раскрывается. Это упрощает конструкцию вращаемого тела по сравнению с обычной конструкцией, при наличии которой вращаемое тело формируют из подложки и многочисленных секционированных полосок, и при этом делает возможным легкое открепление бортового кольца, находящегося на вращаемом теле, от вращаемого тела.

В предпочтительном варианте вышеупомянутого намоточного устройства это намоточное устройство дополнительно включает в себя выталкивающий элемент для выталкивания бортового кольца, сформированного путем намотки, из внутреннего пространства канавки.

В вышеупомянутом намоточном устройстве часть внешней окружности, по меньшей мере, одного из первого и второго тел предпочтительно снабжена захватывающим элементом для захвата начала проволоки.

В вышеупомянутом намоточном устройстве конфигурация захватывающего элемента предпочтительно такова, что его можно перемещать в осевом направлении вращающегося вала, и при этом намоточная машина дополнительно включает в себя отклоняющий элемент для отклонения захватывающего элемента к вращаемому телу, находящемуся напротив захватывающего элемента.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Это изобретение позволяет упростить конструкцию вращаемого тела и открепление бортового кольца, находящегося на вращаемом теле, от вращаемого тела.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлено сечение, иллюстрирующее намоточную машину в соответствии с первым вариантом осуществления этого изобретения.

На фиг. 2 представлено частичное сечение, иллюстрирующее часть согласно фиг. 1 в увеличенном масштабе.

На фиг. 3 представлено сечение, проведенное вдоль линии 3-3 согласно фиг. 1.

На фиг. 4 представлено сечение, иллюстрирующее намоточную машину согласно фиг. 1 в рабочем состоянии.

На фиг. 5 представлено частичное сечение в увеличенном масштабе, иллюстрирующее намоточную машину в рабочем состоянии, в которое она приходит после состояния согласно фиг. 4.

На фиг. 6 представлено частичное сечение, иллюстрирующее намоточную машину в соответствии со вторым вариантом осуществления этого изобретения.

На фиг. 7 представлен вид с торца, иллюстрирующий первое вращаемое тело намоточной машины в соответствии с третьим вариантом осуществления этого изобретения.

На фиг. 8 представлено сечение, проведенное вдоль линии 8-8 согласно фиг. 7.

На фиг. 9 представлено частичное сечение, иллюстрирующее намоточную машину в соответствии с четвертым вариантом осуществления этого изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Первый вариант осуществления, воплощающий намоточную машину согласно этому изобретению, описывается ниже со ссылками на фиг. 1-5.

Как показано на фиг. 1, первое вращаемое тело 12 в форме диска крепится к кончику вращающегося вала 11. Первое вращаемое тело 12 вращается вместе с вращающимся валом 11 посредством электродвигателя, не показанного на чертежах. Сбоку от первого вращаемого тела 12 на осевой линии вращающегося вала 11 расположен цилиндр 14. Цилиндр 14 включает в себя шток 14а поршня, имеющий кончик, снабженный опорным валом 15. Опорный вал 15 поддерживает второе вращаемое тело 16 в форме диска посредством радиального подшипника 18 и упорного подшипника 19. Второе вращаемое тело 16 может вращаться вокруг той же оси, что и первое вращаемое тело 12.

В ответ на действие выдвижения цилиндра 14 второе вращаемое тело 16 соединяется с первым вращаемым телом 12 для смыкания вращаемых тел 12 и 16 относительно друг друга, как показано на фиг. 1. В этом состоянии вращающийся вал 11 вращается, приводя вращаемые тела 12 и 16 как единое целое во вращение с одной и той же скоростью. Кстати, в ответ на действие отвода цилиндра 14 второе вращаемое тело 16 отделяется от первого вращаемого тела 12 для размыкания тел 12 и 16 относительно друг друга, как показано на фиг. 4.

Как показано на фиг. 1 и 2, внешняя окружная поверхность первого вращаемого тела 12 в части, где первое и второе вращаемые тела 12 и 16 соединяются, снабжена канавкой 20, которая раскрыта в части, обращенной ко второму вращаемому телу 16. В ответ на действие цилиндра 14 вращаемые тела 12 и 16 размыкаются и смыкаются относительно друг друга, тем самым закрывая или раскрывая часть канавки 20, обращенную ко второму вращаемому телу 16. Смыкание тел 12 и 16 относительно друг друга приводит к закрыванию части канавки 20, обращенной ко второму вращаемому телу 16. В этом состоянии проволока W наматывается в канавке 20, а вращаемые тела 12 и 16 вращаются как единое целое, вследствие чего формируется бортовое кольцо B.

Как показано на фиг. 1-3, часть первого вращаемого тела 12, где первое и второе тела 12 и 16 соединяются, снабжена углубленной частью 21, имеющей отверстие в канавке 20. Во внутренней поверхности углубленной части 21 сформирована вмещающая канавка 22. Вмещающая канавка 22 вмещает захватывающий элемент 23 для захвата начала Wa проволоки W.

Захватывающий элемент 23 имеет боковую поверхность, снабженную частью 23a, предохраняющей от проскальзывания, такой как часть с насечкой. Как показано штрихпунктирными линиями согласно фиг. 3, на начальной стадии намотки проволоки W в канавку 20, начало Wa проволоки W, подаваемой в углубленную часть 21, захватывается захватывающим элементом 23 и вторым вращаемым телом 16.

Как показано на фиг. 1-3, предусмотрены многочисленные стержни 24 для проникновения сквозь вешний окружной край первого вращаемого тела 12. Стержни 24 поддерживаются так, что они могут двигаться в осевом направлении вращающегося вала 11. Каждый из стержней 24 имеет кончик, снабженный выталкивающим элементом 25. Выталкивающий элемент 25 выдвигается в канавку 20 для выталкивания бортового кольца В, сформированного путем наматывания, изнутри канавки 20. Сбоку первого вращаемого тела 12 расположена исполнительная пластина 26. Каждый из стержней 24 имеет основной конец, прикрепленный к исполнительный пластине 26. На каждый из стержней надета пружина 27, проходя между исполнительной пластиной 26 и первое вращаемое тело 12. Пружина 27 отклоняет соответствующий выталкивающий элемент 25 в направлении, которое вызывает отвод выталкивающего элемента 25 изнутри канавки 20. Исполнительная пластина 26 сочленена с многочисленными выталкивающими цилиндрами 28. Когда цилиндры 28 совершают действия выдвижения, а часть канавки 20, обращенная ко второму вращаемому телу 16, при этом раскрывается, как показано на фиг. 4, каждый из выталкивающих элементов 25 выдвигается в канавку 20, выталкивая бортовое кольцо В изнутри канавки 20.

Как показано на фиг. 4, когда вращаемые тела 12 и 16 размыкаются относительно друг друга, передаточная пластина 29 располагается сбоку первого вращаемого тела 12, оказываясь напротив первого вращаемого тела 12. Передаточная пластина 29 сформирована из постоянного магнита, который может притягивать бортовое кольцо B. Боковой поверхности передаточной пластины 29 на верхнем ее торце придана форма полукруга, соответствующего внешней окружной поверхности бортового кольца B. Бортовое кольцо В, вытолкнутое изнутри канавки 20 выталкивающими элементами 25, притягивается к передаточной пластине 29, а затем передается на следующий этап.

Ниже приводится описание работы вышеупомянутой намоточной машины.

На фиг. 1 и 2 показано состояние, в котором цилиндр 14 для размыкания и смыкания находится в выдвинутом положении, первое и второе тела 12 и 16 сомкнуты относительно друг друга, а часть канавки 20, обращенная ко второму вращаемому телу 16, закрыта. Кроме того, выталкивающие цилиндры 28 находятся в своих положениях пониженного давления. Таким образом, выталкивающие элементы 25 отводятся изнутри канавки 20 посредством отклоняющих сил пружин 27. Как показано на фиг. 3 и 5, когда проволока W подается в углубленную часть 21 первого вращаемого тела 12 в этом состоянии, начало Wa проволоки W захватывается захватывающим элементом 23 и вторым вращаемым телом 16. После этого, вращающийся вал 11 вращает тела 12 и 16 как единое целое. Потом, как показано на фиг. 1 и 2, проволоку W располагают рядами и укладывают ярусами в канавке 20 во время намотки проволоки W.

По окончании формирования бортового кольца В понижают давление на цилиндр 14 для размыкания и смыкания. Это приводит к размыканию первого и второго тел 12 и 16 относительно друг друга для раскрытия части канавки 20, обращенной ко второму вращаемому телу 16, как показано на фиг. 4. Далее, передаточную пластину 29 вставляют между первым и вторым вращаемыми телами 12 и 16 так, что она оказывается в положении напротив первого вращаемого тела 12. В этом состоянии осуществляют выдвижение цилиндров 28, заставляя каждый из выталкивающих элементов 25 выдвигаться в канавку 20. Это приводит к выталкиванию бортового кольца В вбок изнутри канавки 20, так что бортовое кольцо В притягивается за счет магнетизма к передаточной пластине 29. При этом в ответ на выталкивание бортового кольца В изнутри канавки 20 начало Wa проволоки W вытаскивается из промежутка между захватывающим элементом 23 и вторым вращаемым телом 16. Потом передаточную пластину 29 перемещают, передавая бортовое кольцо В на следующий этап.

После этого осуществляют выдвижение цилиндра 14 для размыкания и смыкания. Это приводит к смыканию первого и второго тел 12 и 16 относительно друг друга для раскрытия части канавки 20, обращенной ко второму вращаемому телу 16, как показано на фиг. 1 и 5. Далее, понижают давление на выталкивающие цилиндры 28. Таким образом, выталкивающие элементы 25 отводятся изнутри канавки 20 посредством отклоняющих сил пружин 27. В этом состоянии, как показано на фиг. 3 и 5, начало Wa проволоки W подается в углубленную часть 21 первого вращаемого тела 12, и это начало Wa проволоки W захватывается захватывающим элементом 23 и вторым вращаемым телом 16. После этого вращающийся вал 11 вращает тела 12 и 16, начиная формирование следующего бортового кольца B.

Соответственно, первый вариант осуществления позволяет достичь следующих эффектов.

(1) Намоточная машина включает в себя первое вращаемое тело 12, вращаемое вращающимся валом 11, и второе вращаемое тело 16, вращаемое вокруг той же оси, что и первое вращаемое тело 12, и с той же скоростью, что и первое вращаемое тело 12. Намоточная машина дополнительно включает в себя цилиндр 14, функционирующий как приводной элемент для смыкания и размыкания первого и второго тел 12 и 16 относительно друг друга. Внешняя окружная поверхность, по меньшей мере, одного из первого и второго тел 12 и 16 в части, где первое и второе вращаемые тела 12 и 16 соединяются, снабжена канавкой 20, в которой надлежит сформировать бортовое кольцо путем намотки проволоки W.

Соответственно, если цилиндр 14 смыкает первое и второе тела 12 и 16 относительно друг друга, часть канавки 20, обращенная к одному из первого и второго тел 12 и 16, закрывается. В этом состоянии вращающийся вал 11 вращает тела 12 и 16 для намотки проволоки W в канавке 20 и тем самым формирования бортового кольца B. После формирования бортового кольца B цилиндр 14 размыкает первое и второе тела 12 и 16 относительно друг друга. Тогда часть канавки 20, обращенная к одному из первого и второго тел 12 и 16, раскрывается. Это упрощает конструкцию вращаемого тела по сравнению с обычной конструкцией, при наличии которой вращаемое тело формируют из подложки и многочисленных секционированных полосок, и при этом делает возможным легкое открепление бортового кольца В от вращаемого тела.

(2) Намоточная машина включает в себя выталкивающие элементы 25 для выталкивания бортового кольца В, сформированного путем намотки внутри канавки 20. Выталкивающие элементы 25 используются для выталкивания бортового кольца В изнутри канавки 20, вследствие чего бортовое кольцо В, находящееся на вращаемом теле, можно легче откреплять от вращаемого тела.

(3) Намоточная машина включает в себя захватывающий элемент 23, сформированный на части внешней окружности, по меньшей мере, одного из вращаемого тела 12 и 16 для захвата начала Wa проволоки W. Таким образом, на начальной стадии намотки проволоки W намотку проволоки W можно начинать сразу же, когда захватывающий элемент 23 захватывает начало Wa проволоки W.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже описывается второй вариант осуществления, воплощающий намоточную машину согласно этому изобретению. Далее приводится описание главным образом отличия от первого варианта осуществления.

Как показано на фиг. 6, вмещающая канавка 22 вмещает захватывающий элемент 23, так что этот захватывающий элемент 23 может двигаться в осевом направлении вращающегося вала 11. Во вмещающей канавке 22 предусмотрена пружина 31, функционирующая как отклоняющий элемент. Пружина 31 отклоняет захватывающий элемент 23 ко второму вращаемому телу 16. Таким образом, даже если диаметр проволоки W изменяется, захватывающий элемент 23 и второе вращаемое тело 16 могут по-прежнему надежно захватывать начало Wa проволоки W в результате приложения отклоняющей силы пружины 31 к захватывающему элементу 23.

Соответственно, второй вариант осуществления позволяет достичь следующего эффекта в дополнение к эффектам (1) - (3) первого варианта осуществления.

(4) Конфигурация захватывающего элемента 23 такова, что он может двигаться в осевом направлении вращающегося вала 11. Пружина 31 отклоняет захватывающий элемент 23 к вращаемому телу, находящемуся напротив захватывающего элемента 23. Таким образом, даже если диаметр проволоки W изменяется, захватывающий элемент 23 может по-прежнему надежно захватывать начало Wa проволоки W.

ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже описывается третий вариант осуществления, воплощающий намоточную машину согласно этому изобретению. Далее приводится описание главным образом отличия от первого варианта осуществления.

Как показано на фиг. 7 и 8, первому вращаемому телу 12, имеющему внешнюю окружную поверхность с канавкой 20, придана форма кольца. В части первого вращаемого тела 12 сформирована разделяющая зона 32. Первое вращаемое тело 12 имеет одно резьбовое отверстие 33 на каждой из противоположных сторон разделяющей зоны 32. К разделяющей зоне 32 первого вращаемого тела 12 прикреплена с возможностью открепления соединительная пластина 34. В каждом из противоположных концов соединительной пластины 34 выполнено отверстие 34а для вставления болта. Болт 35, вставляемый в каждое отверстие 34а для вставления болта, ввинчен в резьбовое отверстие 33. Для намоточной машины подготавливают соединительные пластины 34 нескольких типов. Соединительные пластины 34 нескольких типов отличаются друг от друга расстоянием L1 между отверстиями 34а для вставления болтов. Соединительные пластины 34 избирательно крепятся к разделяющей зоне 32 первого вращаемого тела 12, что приводит к изменению диаметра внутренней нижней поверхности канавки 20 на первом вращаемом теле 12, в частности - диаметра L2 бортового кольца B.

Соответственно, третий вариант осуществления позволяет достичь следующего эффекта в дополнение к эффектам (1) - (3) первого варианта осуществления.

(5) Можно легко изменить диаметр L2 намотки бортового кольца В, заменяя лишь соединительную пластину 34. Это позволяет легко достичь соответствия требованиям к намотке бортовых колец В разных спецификаций.

ЧЕТВЕРТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже описывается четвертый вариант осуществления, воплощающий намоточную машину согласно этому изобретению. Далее приводится описание главным образом отличия от первого варианта осуществления.

Как показано на фиг. 9, внешняя окружная поверхность первого вращаемого тела 12 снабжена крепежной углубленной частью 36. Внутри крепежной углубленной части 36 крепится многочисленными болтами 38 кольцевой канавочный элемент 37 с канавкой 20. Для намоточной машины подготавливают канавочные элементы 37 нескольких типов. Эти канавочные элементы 37 нескольких типов отличаются друг от друга, например, диаметром, шириной или формой поперечного сечения внутренней нижней поверхности канавки 20. Канавочные элементы 37 избирательно крепятся внутри крепежной углубленной части 36, что приводит к изменению, например, диаметра L2 намотки, ширины L3 намотки или формы поперечного сечения бортового кольца B.

Соответственно, четвертый вариант осуществления позволяет достичь следующего эффекта в дополнение к эффектам (1) - (3) первого варианта осуществления.

(6) Можно легко изменить, например, диаметр L2 намотки, ширину L3 намотки или форму поперечного сечения бортового кольца B, заменяя канавочный элемент 37. Это позволяет легко достичь соответствия изменению спецификаций бортового кольца В.

Каждый из вариантов осуществления можно модифицировать следующим образом.

Канавку 20, в которой надлежит формировать бортовое кольцо В, можно предусмотреть для второго вращаемого тела 16 или можно выполнить ее проходящей по первому и второму вращаемым телам 12 и 16.

Можно предусмотреть захватывающий элемент 23 для второго вращаемого тела 16.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ ЧЕРТЕЖЕЙ

11 Вращающийся вал

12 Первое вращаемое тело

14 Цилиндр для размыкания и смыкания, функционирующий как приводной элемент

16 Второе вращаемое тело

20 Канавка

23 Захватывающий элемент

25 Выталкивающий элемент

28 Выталкивающий цилиндр

31 Пружина, функционирующая как отклоняющий элемент

W Проволока

Wa Начало

В Бортовое кольцо

Изобретение относится к формированию бортовых колец путем намотки проволоки. Намоточная машина содержит первое вращаемое тело, вращаемое вращающимся валом, второе вращаемое тело, вращаемое вокруг той же оси и с той же скоростью, что и первое вращаемое тело, и приводной элемент для размыкания и смыкания первого и второго тел относительно друг друга. Внешняя окружная поверхность по меньшей мере одного из первого и второго тел в части, где первое и второе вращаемые тела соединяются, выполнена с канавкой для формирования бортового кольца путем намотки проволоки. Выталкивающий элемент машины предназначен для выталкивания сформированного бортового кольца из внутреннего пространства канавки. Передаточная пластина расположена между первым и вторым вращаемым телом, когда первое и второе вращаемые тела находятся в разомкнутом состоянии, и выполнена с возможностью притягивания за счет магнетизма бортового кольца, выталкиваемого изнутри канавки выталкивающим элементом. Обеспечивается легкое открепление бортового кольца от вращаемого тела, упрощается конструкция машины. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Намоточная машина, содержащая:
первое вращаемое тело, вращаемое вращающимся валом,
второе вращаемое тело, вращаемое вокруг той же оси и с той же скоростью, что и первое вращаемое тело, и
приводной элемент для размыкания и смыкания первого и второго вращаемых тел относительно друг друга,
причем внешняя окружная поверхность по меньшей мере одного из первого и второго вращаемых тел в части, где они соединены, выполнена с канавкой для формирования бортового кольца путем намотки проволоки,
при этом намоточная машина дополнительно содержит выталкивающий элемент для выталкивания бортового кольца, сформированного путем намотки, из внутреннего пространства канавки, и
передаточную пластину, выполненную с возможностью размещения между первым и вторым вращаемыми телами, когда первое и второе вращаемые тела находятся в разомкнутом состоянии, и с возможностью притягивания за счет магнетизма бортового кольца, выталкиваемого изнутри канавки выталкивающим элементом.

2. Машина по п. 1, в которой часть внешней окружности по меньшей мере одного из первого и второго тел снабжена захватывающим элементом для захвата начала проволоки.

3. Машина по п. 2, в которой захватывающий элемент выполнен с возможностью перемещаться в осевом направлении.