Устройство для бифилярной намотки электрических катушек Советский патент 1984 года по МПК H01F41/04 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготов™ ления электрических катушек и может быть использовано в радиоэлектронной и электротехнической прО1« шшенности. Известно устройство для бифилярной , в котором оправка для электрических катушек вращается вместе со шпинделем. Оно содержит две отдакнцие катушки с проводом, установленные независимо одна от другой, шпиндель с закрепленной на нем оправкой, , а также две промежуточные катушки, с.вязаниые между собой Cl Однако данное устройство имеет низкую производе1тельность9 так как оно не может быть встроено в шлсоко производительные роторные полуавтом ты, устройства дпя намоткн в которы должны иметь неподвизгасую оправку. Известно также устройство для би филярной намотки с неподвижной оправкой , которое используется в рото ных полуавтоматах для изготовления электрических катушек и имеет балее высокую производительность Оно со,держит неподвижную оправку для злек атрических катушек, птиндель, рамку с отдакяцими катушками, с которых проходит через отверстие в шпинделе. Шпиндель кинематически; связан с рамкой с передаточным отношением равным единице . Отдшоцие катушки в указалном устройстве постоянно заторможены относительно рамки с целью предотвр щения раскручивания по инерции катушек, вызывающего ослабление натяжения и провисание ГЕровода, что приводагг в начале вращения шпинделя к образоаанию петель и обрыву про вода. Усилие торможения при работе yci ройства различно по величине и времени действия. В процессе намотки, когда шпиндель вращается относительно равномерно, достато шо неболыпое по величине постоянное торможение для предотвращения образования слабины провода из-за возможной неравномерности сматывания проводов с отдакзЕщх катушек (например биение катушек, зацепы прово дов на катушках и т.д.). При тормо жении шпинделя это усилие должно быть значительно большим, тшс как оно необходимо для погашения кинетической энергии вращакшщхся отдающих катушек и определяется скоростью вращения отдающих катушек и их моментом инерции ( размерами и массой ). Так устройство имеет г&аько однопостоянное по величине, усилие торможения, то оно определяется усилием, необходимым при торможении 1яга1нделя. Однако усилие торможе1шя катушек ограничено прочностью провода. Кроме ТОГО;; создаваемое тop «эжeнием катушек усилие наткженйя провода не должно превьшзать усилия :-атяжения, требуемого при намотке. Это ограничийает усилие торможения катушек, особенно для тонкого провода, что приводит к необходимости снижения скорости намотки, ,Цля уменьшения инерционности катушек необходимо также применять катушки мапьж размеров, вследствие . чегоприходится часто останавливать полуавтомат для замены катуиек. Все это приводит к снижению производительности и надежности, так как отдакщие катуики не усгозвают остановиться за время торможения, что приводит к образованию петель и обрыву провода. Цель изобретения - повышение производительности труда и надежности устройства за счет исключения образования слабины провода. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержавшее неподвижную оправку для электрических катушек, шпиндель и рамку с отдающими катушками 5 проаод с которых проходит через отверстие в шпинделе, снабжено кинематически связанной со шпинделем обоймой, внутри которой установлена с возможностью поворота относительно нее рамка, ведомая посредством стянутых пружиной упора, выполненного на ней, и поводка обоймы, при этом шпиндель, обойма и рамка имеют обшз.чо ось вращения, причем один из фланцев каждой отдающей катушки имеет тормозную поверхность, а на обойме над каждой отдающей катушкой установлен с возможностью взаимодействия с этой поверхностью при торможении шпинделя подпружиненный тормозной элемент. На фиг, 5 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фяг, ; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1(в рабочем положении устройства); на фиг. 4 - то же.

при торможении шпинделя; на фиг. 5 то же, при смене отдающих катушек;

на фиг. 6 - разрез В-В на фиг, 1;

на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 1;

на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг, 1|

на фиг. 9 - вид по стрелке Е на

г, 2.

Устройство содержит неподвижную оправку 1 Д11Я каркасов 2 электрических катушек, шпиндель 3, рамку 4 с отдающими катушками 5 и проводами 6 и 7, которые проходят через отверстие в шпинделе 3. Оправка 1 закреплена на роторе 8 роторного полуавтомата 9 для изготовления электрических катушек. На станине

10полуавтомата 9 закреплен корпус

11устройства, в котором с возможностью вращения и продольного перемещения установлен шпиндель 3. На од ном конце шпинделя 3 закреплен проводоводитель 12, а второй его конец соединен с /электромагнитным тормозом 13. Шпиндель 3 связан с электродвигателем (не показан ) ременной передачей 14 и шкивом 15, установленным

на шлицах второго конца шпинделя 3. Шпиндель 3 кинематически связан посредством шестерни 16, закрепленной на шкиве 15, зубчатого блока 17 и шестерни 18, закреппенной на полом валу 19, а также с обоймой 20, имеющей пазы для прохождения проводов 6 и 7. Внутри обоймы 20 установлена с возможностью поворота относительно нее рамка 4, причем ось вращения шпинделя 3 и обойья 20, а также ось поворота рамки 4 совпадают Вал 19 установлен во фланце 21 на подшипниках 22 и имеет хвостовик Ж, на котором на подшипнике 23 скольжения установлена рамка 4, Рамка .4 с другой стороны имеет жестко соединенный с ней хвостовик 24, который входит в подшипник 25 скольжения, запрессованньй в обойму 20. На хвостовике 24 рамки 4 выполнен упор 26, а на обойме 20 - взаимодействующий с ним поводок 27. Упор 26 и поводок 27 стянуты пружиной28, Задн«й конец обоймы 20 поддерживается осью 29, установленной в подшипнике 30 и кронштейне 31, закрепленной на корпусе 11. Один из фланцев каждой из отдающих катушек 5 имеет тормозную поверх ность, выполненную в виде закрепленного на каркасе 32 катушки 5 и обращенного внутрь конуса 53. В каркас

32 запрессованы с обеих сторон втулки 34. Катушка 5 установлена в рамке 4 с возможностью вращения на осях

35и 36. Ось 35 ввернута во втулку 37, закрепленную на рамке 4, а ось

36установлена во втулке 38, также закрепленной на. рамке 4, с возможностью продольного перемещения. Пружина 39 прижимает буртик оси 36 к катушке 5, Усилие пружины 39 регулируется винтом 40. На обойме 20 над каждой из катушек 5 установлен с возможностью взаимодействия с конусом 33 при торможении шпинделя 3 подпружиненный тормозной элемент 41, закрепленный в кронштейне 42,

Кронштейн 42 закреплен на толкателе 43, который с возможностью перемещения установлен во втулке 44, ввернутой в корпус 45. С другой стороны на толкателе 43 закреплен рычажок 46, взаимодействую1ций с выступом И корпуса 45, закрепленного на обойме 20. Между тормозным элементом 41 и конусом 33 имеется зазор К, которы регулируется ввертыванием втулки 44 в корпус 45, На обойме 20 расположены натяжные ролики 47, установленные на осях 48, ввинченных в кронштейн 49, закрепленный на обойме 20. На подшипнике 50 установлен роли 51 и шайбы 52 и 53, которые прижаты пружиной 54. Усилие пружины 54 регулируется гайкой 55, которая стопорится винтом 56. Отклоняющий ролик 57 установлен на обойме 20, а откпоняющяе подпружиненные ролики 58 - на рамке 4.

Устройство работает следующим об1Д)азом.

В начале намотки выключается торм ТЗ и включается привод, который через ременную передачу 14 и шкив 15 передает вращение на шпиндель 3 и через шестерню 16, блок 17, шестерню 18 и вал 19 на обойму 20, При вращении шпинделя 3 катушки 5 предварительно заторможены буртиком оси 35, прижатым пружиной 39 к каркасу 32 катушки 5, с целью предотвращения ослабления натяжения из-за возможной неравномерности сматывания проводов 6 и 7. Усилие этого торможения регулируется винтом 40. Провода 6 и 7 от катушек 5 проходят через пазы в обойме 20, натяжные ролики 47, далее опять через пазы в обойме 20, отклоняющие ролики 58 1провод 7 проходит еще через отклоняющий ролик 57, затем через полый вал 19, шпиндель 3, проводеводитель 12 и наматываютс на каркас 2, установленный на оправ ке 1 Через натяжные ролики 47 пров да 6 и 7 проходят между шайбами 52 и 53 и огибают ролик- 51. Кроме того провода 6 и 7 прижимаются подпружинен1й 1ми шайбами 52 к шайбе 53, тем самым создавая требуемое при на мотке на каркас 2 натяжение проводо Вращающаяся синхронно со шпинделем 3 обойма 20 передает вращение на рамку 4 через поводок 27 и упор 26, стянутые пружиной 28, т.е. рамка 4 в этом режиме работы неподвижна относительно обоймы 20. После окончания намотки выключается привод и включением тормоза 13 начинается торможение шпинделя 3 и обоймы 20, При этом рамка 4 по инерции продолжает вращаться до тех пор, пока конусы 33 не начнут взаимодействовать с тормозными элементами 41, вызывая дополнительное тор можение катутпек 5, что предотвраща ет ослабление натяжения и провисани проводов 6 и 7. Это положение пока зано на фиг, 4, где рамка 4 повер11улась относительно обоймы 20 на угол 0 , поводок 27 стоит на месте,, а упор 26 отошел от него, сжимая пружину 28. Угол ot определяется первоначальным зазором К, который был выбран при повороте рамки 4, Конус 33 нажимает на подпружиненньй тормозной элемент 41, вызывая дополнительное торможение катушки 5. и катушки 5 останавливаются. Фиксация тормозного элемента 41 в рабо чем положении от его поворота относительно оси толкателя 43 осуществляется взаимодействием рычажка 4 с алступом И корпуса 45 (фиг. 9)- Толкатели ,43 подпружинены для повьш |ния надежности торможения, так как при жестких Е9 кателях43 из-за нёравномерного износа тормозных элеке TOE 41 и неточностей изготовления невозможно было бы обеспечить одновременное торможение катушек 5. После остановки катушек 5 пружина 28 воздействуя-на упор 2.6, возвращаlir рамку 4 в рабочее положение. При смене катушек 5 необходимо отЕернуть кронштейны 42 с тормозными элементами 41 на 180, повернуть ранку 4 в сторону вращения, вывернуть оси 35 и . снять катушкиЗ,, Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваются два режима торможения отдающих катушек: постоянный во BpeMJf намотки и до :о 1 1ительнь й во время торможения шпинделя, Усилия торможения регулируются независимо друг от друга, что позволяет установить Оптимальный режим торможения отдакйцих катушек как во время намотки, гак и во время торможения шпинделя, В устройстве усилие постоянного торможения отдакашх катушек определяется только усашием, нeoбxoди в M iipH намотке, тогда как усилие дополш- тельного торможения не влияет на натяжение провода и не ограничивается его прочностью. Это позволяет увеличивать скорость намотки без увеличения ycJилия постоянного торможеютя, а тазсже массу и размеры отдающих катушек. Увеличение скорости намотки увеличивает производительность устройства, а увеличение размеров отдающих кату; шек уменьшает простои устройства изза их смены, что также повьш1ает производительность. Предлшаемое устройство имеет более высокую надежность, так как намотка производатся с небольшим усилием торможения отдаюпщх катушек, а дополнительное торможение исклю чает образование слабины и петель |на нам при остановке шпинделя и, iследовательно, обрывов провода.

(Put.3

фцг, 4

20

фиг. 5

« , 21

25

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШФИЛЯРНОЙНАШТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСЮ1Х КАТУШЕК, содержащее шпиндель с приводом его вращения и рамку с отдающими катушками, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности за счет исключения образования слабины провода, оно содержит обойму с поводком и подпружиненным тормозгелм элементом, кинематически связанную со шпинделем, рамка устан 3влвна внутри обоймл с возможностью поворота и снабжена упором с пружиной, при этом пододок.связан с упором через пружину, а тормозной элемент имеет возможность контактирования с отдаивяни катушками.

(Pui.n

ВидЕ