Автоматическая мотальная машина для намотки металлической проволоки на катушки Советский патент 1986 года по МПК B65H67/04 B65H54/12 

тушки втулку, а промежуточный барабан установлен на втулке посредством подшипников.

6,Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство для обеспечения связи средства для захвата конца проволоки с промежуточным барабаном выполнено в виде стержней, а средство для захвата конца проволоки и промежуточный барабан имеют стержни и отверстия для размещения стержней,

7.Машина по пп, 1 и 5, отличающаяся тем, что средство для обеспечения заданного относительного перемещения имеет привод для обеспечения осевого перемещения промежуточного барабана.

8,Машина по пп. 1, 5 и 7, о т

л и чающаяся тем, что привод для обеспечения осевого перемещения промежуточного барабана имеет силово элемент, цилиндр которого жестко связан с держателем катушки, а поршень - с втулкой,

9.Машина по пп. 1 и 7, отличающаяся тем, что средство управления имеет связанный с промежуточным барабаном тормозной диск, а приводной диск и промежуточный барабан связаны посредством муфты сцепления.

Приоритет по пунктам: 1.04,80 по пп. 1-6 10,12.80 по пп. 7-9.

I. АВТОМАТИЧЕСКАЯ МОТАЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ НАМОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ НА КАТУШКИ, содержащая два держателя катушек с параллельными приводными валами и средствами для захвата конца проволоки, каждое из которых выполнено в виде соосного с валом одного из держателей катушек круглого полого цилиндра с крючком на его поверхности, установленный концентрично цилиндру с образованием радиального зазора для размещения резервного конца проволоки и связанный с ним промежуточный цилиндрический барабан с носиком на его поверхности, обращенным в сторону крючка, установленный на валу и имеющий средство для зацепления с торцовой поверхностью катушки приводной диск, средство для обеспечения связи средства для захвата конца проволоки с промежуточным барабаном и средство для обеспечения регулируемого периодического перемещения средства для захвата конца проволоки относительно приводного диска, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, она имеет средство для обеспечения заданного относительного перемещения цилиндра с крючком, средства для захвата конца проволоки и промежуточного барабана с носиком. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство для обеспечения заданного относительного перемещения цилиндра с крючком имеет планетарную передачу, по меньшей мере один сателлит которой размещен на цилиндре, а шестерня жестко связана с валом, и зубчатый венец, смонтированный на промежуточном барабане и связанный с зубьями по меньшей мере одного сателлита. 3.Машина по п. 1, отличаСО ющаяся тем, что средство для обеспечения связи средства для захвата конца проволоки с промежуточным барабаном имеет подпружиненный фиксатор, установленный на промежуточном барабане, жестко связанное 0 с цилиндром, соосное с валом кольцо vl с пазом для размещения фиксатора и средство управления. 4.Машина по пп. 1 и 3, отлиvj чающаяся тем, что средство GO управления имеет тормоз и связанную с ним кольцевую пластину, связанную с цилиндром посредством пальца, при зтом в цилиндре выполнено соосное с валом отверстие для размещения пальца с возможностью его продольного CM перемещения. 5.Машина по п. I, отличающаяся тем, что средство для обеспечения заданного относительного перемещения цилиндра с крючком имеет размещенную с возможностью осевого перемещения на держателе ка

I

, Изобретение относится к оборудованию для намотки длинномерного материала, преимущественно металлической проволоки на катушки.

Цель изобретения - повьш1ение надежности в работе.

На фиг. 1 представлена мотальная машина, разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - частичная развертка, показывающая средств для обеспечения связи средства для захвата конца проволоки с промежуточным барабаном; на фиг. 4-6 - то же, различные положения его блокировочного механизма; на фиг. 7 схема двух последовательных положений мотальной машины; на фиг. 8 и 9 - несколько положений машины при образовании резерва проволоки, на фиг. 10 - мотальная машина, аксиальный разрез, второй вариант; на фиг. 11 - то же, вид сбоку, начальное положение, на фиг, 12 - то же, при образовании петли начальной жилы; на фиг. 13 - машина, частичный аксиальный разрез,

Автоматическая мотальная машин имеет две катушки 1, размещенные на двух держателях -2 катушки с параллельными приводными валами 3, скорость которых регулируема и которые размещены посредством подшипников 4 в стойке 5, Машина имеет средство

для захвата конца проволоки, выполненное в виде соосного валу 3 одного из держателей катушек круглого полого цилиндра 6 с крючком 7 на

его поверхности, а также установленный концентрично цилиндру с образованием радиального зазора для размещения резервного конца проволоки и связанный с ним промежуточный цилиндрический барабан 8 с осевым от.верстием для размещения фланца катушки 1 и с носиком 9 на его поверхности, обраа енной в сторону крючка. Приводной диск 10 установлен на валу 3 и имеет средство 1 для зацепления с торцовой поверхностью катушки. Средство для обеспечения связи цилиндра с промежуточным барабаном имеет подгруженный фиксатор 12, установленный на промежуточном барабане 8 и жестко связанное с цилиндром соосное валу 3 кольцо 13 с пазом 14 для размещения фиксатора. Средство для обеспечения регулируемого

периодического перемещения средства для захвата конца проволоки относительно приводного диска представляет собой .Средство управления, имеющее тормоз 5 и связанную с ним кольцевую пластину 16,связанную с цилиндром 6 посредством пальца 17. В цилиндре 6 выполнено отверстие для размещения пальца, который установлен с возможностью его продольного перемещения. Средство для обеспечения заданно го относительного перемещения цилиндра 6 с крючком 7 и промежуточного барабана 8 с носиком 9 имеет планетарную передачу или сателлит, сателлиты 18 которой размещены на цилиндре 6, а шестерня 19 жестко св зана с валом 3, зубчатый венец 20, смонтированный на промежуточном барабане 8, связан с зубьями сателлита 18, который одновременно связан планетарной шестерней 19 и зубчатым венцом 20, Таким образом цилиндр 6 и барабан 8 кинематически связаны один с друг сателлитами планетарной пере дачи. Если они заблокированы один ртносиуел нр другого, вал 3 приво- дит их с .той же скоростью, что и катушку, и весь узел вращается как единый орган. Если же, наоборот,оба диска свободны один от другого и посредством внешнего механизма одно му из них, например цилиндру 6, сообщают скорость вращения, которая меньше скорости вращения вала 3, например, путем его торможения, тогда барабан 8 приводится со скоростью, отличающейся от скорости вращения цилиндра 6, а также вала 3, причем эта скорость определяется передаточным отношением описанных элементов. Нормально цилиндр 6 и барабан 8 жестко связаны один с другим посредством блокирующего механизма, содержащего фиксатор 12, установленное с возможностью поворота на барабане 8 Кольцо 13 с пазами 14 коаксиапьно на п лу 3 неподвижно закреплено на цилинд ре 6 и содержит по меньшей мере два разрыва, образующих паз 14, ширина которого несколько больше ширины фиксатора 12 (фиг. 4-6), Хотя показан всего один паз, очевидно, что в зависимости от варианта реализации можно предусмотреть два или же несколько пазов, равноразнесенных вдол кольца 13,.В месте каждого кольца 2 цилиндр 6 содержит отверстие, в которое входит палец 17. Все эти пальцы 17 несомы кольцевой пластиной 16 коаксиальной катушке, внутренний край которой проходит между колодками тормоза 15, способного переме щаться в аксиальном направлении, Пока тормоз I5 находится в соответствующем положении (фиг. 1), фиксатор 12 остается в пазе 14, цилиндр 6 и барабан 8 жестко связаны один с другим и вращаются с той же скоростью, что и вал 3, и сателлит или сателлиты 18, играющие роль шпонок.. Если же, наоборот, узел тормоза 15 переместить вправо, продолжая прижимать обе колодки к кольцевой штасти-. не 16, то освобождающие пальцы про- , ходят через предназначенные для них отверстия в цилиндре 6 и опираются на нижние концыфиксаторов 12, освобождая их от пазов 14, С этого момента цилиндр 6 и барабан 8 оказываются деблокированными один относительно другого и, поскольку цилиндр 6 заторможен посредством пальцев 17 и кольцевой пластины 16, его скорость относительно вала 3 уменьшается. Тогда барабан 8 приводится посредством сателлитов 18, вращается относительно вала 3 и цилиндра 6 со скоростью, зависящей от передаточных отношений зубчатой передачи. Направление вращения барабана 8 (фиг, 4) таково, что фиксатор 12 перемещается относительно цилиндра 6. Когда барабан 8 перемещен на Hei oTpрую величину дуги, фиксатор 12 возвращается в паз 14, вновь заблокирует оба органа 6 и 8 один относительцо другого, если за это время освобождающие пальцы втянуты обратно. И наоборот, если эти пальцы не втянуты, положение блокировки продливается, и можно сделать так, что оно продлится долго. Наружная поверхность барабана 8 представляет собою развертывающий орган, на который наматывается отрезок проволоки, который образует начальную жилу. Барабан содержит один или несколько вырезов, ограниченных с одного конца носиком 9, Носики 9 и крючки 7 совпадают, когда барабан 8 и цилиндр 6 заблокированы один относительно другого (фиг, 1), На фиг, 7 схематически показаны две катушки 1 и 1 , установленные на мотальной машине и приводимые во вращение в направлении стрелок, показаны два различные ситуации, следующие одна за другой в весьма короткий промежуток времени в момент переноса. Проволока 22 проходит на шкив 23 и во время первой ситуации проходит по прямой линии от шкива 23 до обмотки катушки 1 , которая намотана полностью. Она проводится так, чтобы пройти почти тангенциально относительно стержня катушки 1, В аксиальном направлении она в это время отводится механизмом, который сам по себе является известным, например поводком для проволоки, с аксиальным опиранием на узел, образованный барабаном 8 с носиком 9 и несущим крючок 7 цилиндром 6, причем этот узел жестко связан фиксатором 12. Первая ситуация (фиг.7) точно соответствует моменту прохода носика 9 под отрезком проволоки,касательным к катушке 1 , перемео1аясь в направлении стрелки 24. Проволока, протягиваемая в аксиальном направлении, входит таким образом под крючок 7, Во второй ситуации, кото рая возникает несколько моментов спустя, отрезок проволоки, находящийся между щкивом и тем местом,которое только что было зацеплено крю ком 7, опирается на стержень ка тушки 1, и проволока вырывается меж ду крючком 7 и обмоткой катушки 1 ,С этого момента проволока может на чать наматываться на стержень катушки 1 . После нескольких оборотов проволока достаточно жестко связывается со стержнем катушки 1, чтобы функци удержания и привода, которую крючок 7 выполняет во время наложения первых витков обмотки, перестала быть необходимой функцией, и например, было можно ослабить начальную жилу, чтобы при этом не произошло прекращение движения катушки.Именно в этот момент приходят в действие приводные приспособления, вызывающие поступление начальной жилы на развертывающий барабан. Катушки 1 (фиг. 8 и 9) показаны -в состоянии вращения в направлении стрелки 24, шкив 23 и путь, -по которому идет пр волока 22, выходящая из входа машины, проходящая по шкиву 23 и направ ляющаяся затем тангенциально относи тельно стержня катушки 1, В ситуации, показанной на фиг. В, крючок 7 и носик 9 барабана 8 все время находятся в относительных положениях, соответствующих жесткому соединению обеих деталей 6 и 8 (фиг. 5). Эта ситуация воспроизводит отправную си туацию начала действия развертывающего механизма. -Если, начиная с это ситуации, привести в действие тормо 736 15, чтобы освобождающие пальцы 17 , переместились в аксиальном направлении и приподняли фиксаторы 12, приводя их в соответствующее положение (фиг. 5), тормозя при этом непрерывно цилиндр 6 крючка 7, тогда цилиндр 6перемещается относительно катушки I в направлении стрелки 25 (фиг. 8), т.е. она заторможена относительно катушки. Что касается барабана 8, то он перемещается в том же относитель-, ном направлении, что и цилиндр 6 с крючком 7, но с еще большей скоростью (стрелка 26, длина которой больше длины стрелки 25), т.е. барабан 8замедляется еще более выраженно, чем цилиндр 6. Эти относительные движения вызывают сближение носика 9с крючком 7, зацепление отрезка проволоки, проходящего между крючком 7и стержнем катушки 1, и проход его за крючком 7. На фиг. 9, например, показана ситуация, возникающая когда носик 9 приобретает положение примерно на 90°позади положения крючка 7. Эта ситуация может возникнуть тогда, когда катушка сделала несколько оборотов от начала ситуации (по фиг. 8) и в.направлении стрелки 24. Отрезок проволоки, идущий от крючка 7 и уходящий к стержню катушки 1, теперь наложен по дуге примерно 90 на цилиндрическую стенку барабана 8.Боковая поверхность барабана 8 мешает ей выйти всей длиной из дуги, идущей от крючка к месту носика 9.Однако в этом месте проволока уходит с барабана 8 и проходит в положение перед фланцем катушки 1, тангенциально поступает на стержень этой катушки. Таким образом, между носиком 9 и крючком 7 имеется отрезок проволоки, наложенный по дуге окружности на барабан 8, натянутый между двумя этими крайними органами и образующий таким образом неподвижный резерв проволоки. Ситуация (фиг. 9) может продолжаться до того момента, когда вновь возникает жесткая связь развертывающего барабана с опорой крючка.. Если кольцо 13 содержит два паза 14, расположенных диаметрально противоположно, фиксатор 12, установленный , на барабане 8, заблокирует оба органа один относительно другого,-, когда носик 9 оказывается практически на расстоянии 180° от крючка 7. Од7 . нако в другом варианте реализации можно предусмотреть три или четыре паза 14 на контуре кольца 3. В слу чае; например, с тремя вырезами жесткое соединение повторяется тогда, когда носик 9 оказывается на рассто НИИ 120° от крючка 7, Длина запаса проволоки в каждом случае соответст вует длине дуги между крючком 7 и носиком 9 в момент нового входа фик сатора 12 в вьфез. Однако не обязательно, чтобы несущий крючок цилиндра только один крючок 7, а барабан 8 носик 9. Если число крючков 7 и носиков 9 вы брать согласно длине дуги, соответствующей запасу проволоки, механизм развертывания может отходить от сво его начального положения во время н мотки новой катушки. Каждое конечное положение является соответствующим начальным положением, соответ;ствующим, например,положению, показанному на фиг. 2, из которого может происходить относительное перемещение носика и крючка относительно суппорта катушки. На фиг. 1Q показана часть привод ных приспособлений катушки 27, установленной на мотальную машину. Эт мотальная машина содержит два держателя для катушек, которые установ лены на общей станине так, что оси катушек параллельны. Кроме того, мо тальная машина снабжена устройством для перемотки и приспособлениями для переноса (фиг. 11 и 12), конструкция которых является обычной. Катушка 27 (фиг. 10) установлена на приводном валу 28, несомом подшипниками 29 на неподвижной станине. Вал 28 содержит втулку ЭО, подпружиненную посредством пружины 31, и упирается в аксиальном направ лении в конец ступицы катушки 27. Внутри вала установлена оправка 32. Вал 28 приводится посредством шкива (не показан) и передаточного ремня .от электродвигателя. Станина содержит трубчатое продолжение 33 для размещения подшипника 34, ограниченное цилиндрической поверхностью, обращенной наружу и являющейся гладкой, по которой мо жет скользить также трубчатая втулка 35. Задний конец этой втулки имеет утолщение-36, образующее поршень, способный скользить внутри цилиндра 37 домкрата. На своем конце, высту738пающем из цилиндра 37, втулка 35 снабжена подшипником 38, на котором вращается подвижная система, состоящая из развертывающего 39 итормозного 40 барабанов. Оба органа 39 и 40 имеют возможность свободного вращения относительно втулки 35 и коаксиальны ей, но смещены посредством зтой втулки в аксиальном направлении, способны совершать ход, амплитуда которого задается длиной цилиндра 37. Поршень 36 находится в левом конце цилиндра 37. Вторая часть подвижной системы не имеет возможности аксиального перемещения. Она содержит несущий крючок диск 41, также свободно вращающийся относительно приводного вала 28. Правый конец приводного вала 28 несет диск 42 сцепления, Этот диск содержит на своей периферии обод 43, снабженный по окружности вырезами 44 и выступающим упором 45.С другой стороны, связь между диском 42 и приводным валом 28 осуществляется посредством центральной части в виде ступицы 46 диска 42, входящей и закрепленной на опорном кольце 47, приваренном к валу 28. Кроме того, против ступицы 46 на валу 28 закреплен фланец 48 для удержания на месте подшипника 49, поддерживающего диск 50. Этот подшипник установлен на ступице 46. Фланец 48 несет композитное фрикционное кольцо 51, направляемое выступами 52, жестко связанными с фланцем 48. Кольцо 51 аксиально подвижно на выступах 52 и удерживается наместе посредством упоров 53, также закрепленных на фланце 48, обращено с одной .стороны к фланцу 27 катушки, а с другой стороны к основанию крючка 54. При установке на место катушки ее фланец упирается на кольцо 51 и отталкивает его в положение (фиг.10), в котором оно удерживает крючок 54 в в закрытом положении, как будет видно ниже. Свободно подвижная во враще ши система, содержащая тормозной барабан 40 и развертывающий барабан 39, содержит, кроме того, несущий крючок диск 41,. на задней поверхности которого закреплены три гильзы, например гильза 55, способные скользить в соответств уюших глазках 56 развертывающего барабана. Поскольку несущий крючок диск 41 находится в неподвижном аксиальном положении относительно приводного вала 28. когд развертывающий барабан перемещает ся в аксиальном направлении, глазки 56 скользят по гильзам 55. Крючок 54 состоит из профилированного стержня,.установленного радиально на правой поверхности (по фиг, 10) несущего крючок диска 4. Крючок имеет возможность поворота около оси относительно диска 41.Его поворот обеспечивает скоба 57 U-образной формы, закрепленная на диске 41. На конце, расположенном со стороны периферии диска, она содержит колено, к которому прикреплена подвижная профилированная колодка 58, с целью совмещения с соответствующей неподвижной колодкой 59, жестко связанной с диском 41. Эта колодка 59 имеет форму пальца, удлиненного в направлении периферии диска 41, и соединена одним концом с наружной частью, образующей обод этого диска. Наружная часть диска 41 )эыступа ет вправо, оказываясь непосредственно за фланцем катупжи 27, ив мо .тальной матине играет роль огради-тельного барабана. Она несет выступы 60, разнесенные вдоль периферии по ее наружной поверхности, причем каждый из этих выступов снабжен аксиальным отверстием, в который вста лен палец 61. Крючок 54, колодки, а также паль цы 61 и 62 схематически показаны на фиг. 12. Закраина развертывающего барабана снабжена вырезами 63,, окружающими пальцы, видны также освобождающие пальцы 64, Прежде чем объяснить действие ме ханизма зацепления, следует упомянуть расцепляемые соединяющие приспособления, существующие в подвижной системе для обеспечения возможности соединения или разъединения ее с ведущим валом 28. Соединительный палец 65 закреплен в продольном направлении на правой (по фиг. 10) поверхности развертывающего барабана 39. Он содержит вырез 66. В поло -жении, показанном на фиг. 10, его правый конец входит в вьфез диска 41 сцепления. Поскольку несущий крю чок диск 41 соединяется посредством ги;1ьз 55, подвижная система приводится посредством вала 28, когда он находится в соответствующем полож НИИ (фиг. 10). Однако, если домкрат приведен в действие и трубчатая 310 втулка 35 перемещает развертывающий барабан вправо, ггалец 65 входит в отверстие, смещенное в угловом направлении относительно крючка 54, вырез 66 перемещается вправо от выреза 44, и сцепление разъединяется. Тормозной башмак (не показан), расположенный против барабана 40, может тогда приходить в действие и замедлять подвижную систему относительно приводного вала 28. Таким образом эта подвижная система отходит от этого ва.па и отходит до того момента, когда основание пальца 65 упирается в упор. Тогда отход подвижной системы составляет 180 относительно приводного вала. На фиг. 11 и 12 схематически показана последовательность операций с момента переноса до момента, когда зацепляющий механизм оказывается готовым занять свое обычное место. В момент переноса зацепляющие механизмы обеих катушек находятся в положении, показанном на фиг. 10. Однако, что касается механизма, связанного с полной катушкой В (фиг.11),, то развертывающий барабан находится в вьщвинутом положении для приема начальной или наружной жилы обмотки. Проволока F (фиг. 11), поступающая из линии питания., проходит по шкиву 67, составляющему часть перемоточного устройства, и поступает на катушку В, приводимую во вращение в направлении стрелки В, тогда как катушка А, которая остается пока пустой, приводится в направлении стрелки А . Приспособления для переноса (не показаны) захватывают проволоку F и переносят ее на путь колодок 59 и 58, вращающихся вместе с диском 50 со скоростью вращения вала, приводящего катушку А. Несколькими мгновениями позднее колодки оказываются в положении, показанном смешанными линиями (фиг. 11). Проволока F перерезается между этими двумя катушками. Начальная жила новой обмотки проходит тангенциально стержню катушки А, и после нескольких оборотов расположение становится таким, как показано сплошной линией (фиг. 12). Между начальной жилой, захваченной между колодками 59 и 58, и отрезком проволоки F, проходящим по шкиву 67, на стержне катушки 28 вблизи ее фланца накладываются несколько витков, так что начало обмотки связано П, с стержнем катушки. Именно в этот момент приводится в действие силовой цилиндр, вызывающий выход ПОДВИ ной системы в положение, показанное на фиг. 13. В это время положение п ремоточного шкива 67 в аксиальном н правлении таково, что проволока не ограничивает выдвижение барабана 39 Момент торможения, сообщенный бараб ну, вызывает относительный отход по вижной системы в направлении стрелк С (фиг. 12), так что вся подвижная система,включая крючок 5А, приходит в положение, показанное на фиг. 12. Тогда начальная жила F образует пе лю, которая под воздействием центро бежной силы оказывается в барабане 39, между закраиной и пальцами. Тог да приводится в действие силовой г илиндр, отводящий развертывающий барабан 3 в положение, показанное на фиг, 10J и начальная жила оказывается над пальцами 61 барабана. Проволока F остается зажатой между колодками 59 и 58, так что во время образования обмотки отводящее усилие, воздействующее на проволоку F, отводит петлю на пальцы. Когда операция намотки окончена, катушка А сташа полной катушкой, повторяется операция переноса. Для облегчения снятия катушек каждый зацепляющий механизм снабжен меткой например отражающей лентой, закрепленной в определенном месте на периферии развертывающего барабана 39 или несущего крючок диска. Эта отражающая лента взаимодействует с датчиком, например лампой с фотоэлементом, или с любым другим электронным устройством, способным излучать сигнал, когда зацепляющий механизм находится в заданном положении.Эти приспособления позволяют останавливать приводной вал 28 в таком положении, при котором начальная проволока находится над осью к-атушки. 7312 Тогда приводят в действие силовой цилиндр для выдвижения развертывающего барабана 39. Освобождающие пальцы извлекают начальную жилу F с барабана, и эта начальная жила падает на обмотку. Таким образом, развертывакнций барабан 39 можно вернуть ,. приводя цилиндр в действие в обратном направлении, после чего нормально осуществляются операции снятия. Приподнимают питатель, перемещают в аксиальном направлении отправку с целью освобождения катущки. Достаточно перезарядить описанный механизм, что может быть осуществлено автоматически посредством очень простых приспособлений. Таким образом механизм оказывается вновь готовым к принятию новой пустой катушки, и эти операции могут легко осуществляться в течение времени, которое параллельный механизм затрачивает для осуществления наполнения следующей катушки, Преимущество описанных механизмов состоит в том, что длина запаса проволоки не зависит от изменений, которые могут наступить в кинематических условиях, согласно которым провод накладывается на стержень катушки и образует намотку, так что наличие начальных жил заданной длины можно гарантировать на всех катуик ах. Изготовленными таким образом катушками можно автоматически питать ряды катушек, полностью заполненных проволокой, оба конца обмотки котоРых легко доступны для проведения необходимых испытаний. Кроме того, преимуществом является то, что перезарядка механизма может осуществляться полностью автоматически,так как диск, несупиш крючок, может отодить на некоторый угол относительо катушки.

13

//////////////// ///////////////

//1

//////////////////////7/,

7//7/т

Фиг. 5

У///////7/7А/////////Л

г

хЧ

;j (У

/7 /V

/

х

П

/3

Фиг 8 J7 J(J J-V I

.Ю 777//V77777 64 60 Fl

ьч

62

ФчгЛ2