Устройство для намотки ленты Советский патент 1991 года по МПК B65H18/00 B21C47/00 

, Ю

Изобретение относится к прокатному оборудованию и позволяет повысить надежность работы устройства для намотки особо тонкой металлической ленты в рулон. Привод вала 2 в устройстве выполнен в виде пневматической турбинки 3, а катушка 7 связана с приводным валом 2 через одно- фланцевый полый барабан 4, соосно закрепленный фланцем 5 на приводном валу 2. На

Фиг.1

со

С

о

00

о о о

Ю

цилиндрической поверхности барабана 4 расположены отверстия 8, совмещенные с отверстиями 9 из цилиндре катушки 7, а в свободном торце его внутренней полости размещена крыльчатка б для отсоса воздуха. Направляющий рукав 10, включающий прямолинейную и дугообразную части, представляет собой трехполостной короб, в котором две крайние полости, предназначенные для нагнетания воздуха, соединены со средней полостью, предназначенной для проводки ленты, поперечными щелями с постоянными углами наклона по направлению движения ленты. Направляющий рукав 10 в дугообразной части соединен с однопо- лостной дугообразной камерой, расположенной между фланцами барабана и

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к устройству для намотки особо тонкой ленты в рулон, и может найти применение при изготовлении особо тонких лент как на основе черных, так и цветных металлов и сплавов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - однофланцевал катушка для намотки ленты, разрез; на фиг.4 - двухфланцевая катушка для намотки ленты, разрез; на фиг.5 - разрез Б-5 на фиг.З и 4.

Устройство содержит раму с опорами вала 1, приводной вал 2, смонтированный на раме, пневматическую турбинку 3 (сопла для истечения сжатого воздуха и кожух тур- бинки не показаны), закрепленную на одной стороне вала 2, ступицу вала 2 в виде однофланцевого полого барабан 4, соосно закрепленного фланцем 5 к валу 2; крыльчатку б для отсоса воздуха, установленную в свободном торце внутри ступицы вала 1, катушку 7, отверстия 8 в цилиндрической 1 поверхности однофланцевого полого барабана 4 и отверстия 9 в цилиндре катушки 7, совмещенные между собой; направляющий рукав 10, содержащий прямолинейную 11 и дугообразную 12 чести , причем направляющий рукав состоит из двух крайних полостей 13, предназначенных для нагнетания воздуха, и средней полости 14 для проводки ленты 15 и включает поперечные щели 16 с постоянными углами наклона по направлению движения ленты 15; однополостную камеру 17 с поперечными щелями 18, углы наклона которых к касательной в точке их

катушки с осевыми зазорами и снабженной поперечными щелями, имеющими переменные углы наклона, с выходом во внутреннюю полость камеры. Однополостная камера соединена с наружной дугообразной камерой трехкамерного направляющего рукава 10, а внутренняя камера последнего заканчивается узкой поперечной щелью, наклоненной под углом к цилиндру катушки в направлении движения ленты. Такой привод позволяет упростить конструкцию устройства, уменьшить габариты и массу и повышает надежность работы устройства, не допуская обрыва ленты, образования петли при повторной намотке ленты на ранее намотанную часть рулона. 2 з.п. ф-лы, 5 ил,

выхода возрастают от места соединения од- нополостной камеры 17 с дугообразной частью 12 направляющего рукава 10; осевые зазоры 19 между однополостной камерой 17, а также дугообразной частью 12 направляющего рукава 10 и фланцем 20 однофлан

цевого полого барабана 4 и фланцем 21;

пазы 22 или глухие отверстия 23, поперечные сечения которых увеличиваются к периферии фланцев 20 однофланцевого полого барабана 4 или фланца 21 катушки 7; каналы 24, соединяющие пазы 22 или глухие отверстия 23 с внутренней полостью однофланцевого барабана 4; поперечную щель 25 в

торце внутренней полости 13, направленную под углом к центру барабана в направлении движения ленты, поперечную щель 26 в месте примыкания концевой части одно- полостной камеры к направляющему рукаву

и направленную по касательной к последнему.

При этом центральный угол а поворота дугообразной части направляющего рукава находится в интервале 0 а тг/2.

Крыльчатку б допустимо расположить в

свободном торце внутри однофланцевого барабана 4, жестко закрепив ее к стенкам или свободно от барабана, на валу с отдельным приводом (не показан). Части направляющего руказа 10 и однополостную камеру 17 допустимо сочленять жестко или на шарнирах. Катушка может быть однофланцевой и двухфланцевой.

Устройство работает следующим образом.

Устройство подсоединяется к любому агрегату, из которого выдается особо тонкая

лента, в скоростном потоке воздуха. Сжатым воздухом приводится во вращение тур-

бинка 3 и, следовательно, приводной вал 2, однофланцевый полый барабан 4 и катушка 7 с окружной скоростью на 1 10% превышающей скорость движения ленты. Это обеспечивается за счет регулирования сечения выходных отверстий сопел турбинки (не показаны).

Одновременно нагнетается сжатый воздух в обе камеры 13 направляющего рукава 10. При этом воздух проходит через щели 16 в среднюю камеру 14 трехполостного направляющего рукава 10, в однополостную камеру 17 и далее через щели 18, 25, 26 воздух проходит в камеру намотки ленты на катушку. Из этой камеры воздух частично удаляется самотеком через осевые зазоры 19, расположенные между фланцами одно- фланцевого полого барабана, фланцем катушки 7 и направляющим рукавом 10, а также однополостной камерой 17. Большая часть воздуха удаляется через отверс гия 9 в катушке 7 и соосны с ним отверстия 8 в барабане 4 за счет отсоса воздуха с помощью крыльчатки 6. Если в качестве возможного варианта изготовления устройства принята свободная от барабана 4 установка крыльчатки 6 на валу с отдельным приводом, то необходимо одновременно привести крыльчатку во вращение в направлении, обеспечивающем отсос воздуха из внутренней полости барабана 4. За счет отсоса воздуха крыльчаткой из внутренней полости барабана 4 воздух частично удаляется из намоточной камеры через пазы 22 или глухие отверстия 23 и каналы 24, соединяющие их с внутренней полостью барабана 4. При описанном движении воздуха внутри намоточной камеры формируется воздушный вихрь, закручивающийся в спираль вокруг цилиндрической поверхности катушки.

Лента 15 по направляющему рукаву 10 подается к катушке во взвешенном состоянии, так как поступающие в среднюю полость 14 через наклонные поперечные щели 16 воздушные струи создают нормальные составляющие воздушных подпоров, что исключает трение ленты о стенки средней полости 14, тогда как тангенциальная составляющая воздушных подпоров ориентирует ленту как при входе в среднюю полость 14, так и при ее продвижении вдоль прямолинейной 11 и дугообразной 12 частей направляющего рукава 10. Поэтому уже на этом участке движения ленты исключается потеря скорости движения ленты, образование складок и петель.

Уже в дугообразной части 12 направляющего рукава 10 линейное движение ленты 15 переводится в криволинейное без потери скорости, и при выходе в зону депо г вия воздушных7струй, поступающих из поперечных щелей 18 однополостной камеры 17. формируется нисходящая спиралеобразная траектория передней концевой части ленты 15, так как увеличение углов наклона поперечных щелей 18 позволяет не только с увеличивающимися усилиями прижимать ленту к цилиндрической поверхности катушки, но и формировать воздушный вихрь вокруг цилиндрической поверхности катушки.

Формированию воздушного вихря по спирали способствуют также особые направления поперечных щелей 25 и 26. Направление щели 25, выбранное под углом к

центру барабана в направлении движения ленты, обеспечивает создание зоны пониженного давления воздуха между лентой 15 и щелью 25 в месте выхода ленты из трехполостного направляющего рукава 10 в полость намотки ленты на катушку. Это облегчает задачу отклонения движения ленты по направлению к центру барабана. Струя сжатого воздуха, истекающая из поперечной щели 25 способствует закручиванию в спираль струи воздуха, поступающего из поперечной щели 26, которая расположена в зоне примыкания конечной части однополостной камеры 17 к направляющему рукаву 10. Струя воздуха, истекающая из

щели 26, скользит вдоль внутренней поверхности дугообразной части 12 направляющего рукава 10, а затем она отбрасывается под углом к центру катушки в направлении движения ленты с помощью струи воздуха,

истекающей из щели 25. Таким образом, в полости намотки ленты на катушку нет застойных зон, воздух непрерывно движется по спирали в направлении к центру катушки, увлекая за собой ленту, т.е. лента закручивается в спираль с помощью воздушного вихря, создаваемого вокруг цилиндрической поверхности катушки. При таком движении ленты захват ленты 15 катушкой 7 происходит далее за счет трения между ними, не говоря уж о том,что за счет перепада давления . воздуха между зоной намотки ленты на катушку и внутренней полостью барабана особо тонкая лента как бы прилипает к цилиндрической поверхности катушки.

В случае, если возникает необходимость в повторной намотке ленты на ранее намотанную часть рулона, отверстия 9 Б ци- линдрической поверхности кэтушки 7 перекрыты, и движение воздушного вихря частично изменяется. Воздух выходит из полости намотки ленты во внутреннюю полость барабана 4 через пазы 22 или глухие отверстия 23 и каналы 24.

В этом случае повторно наматываемая лента прижимается к ранее намотанной части рулона у фланцев 20 и 21 и также закручивается в спираль с помощью воздушного вихря. После намотки первого витка последующий виток прижимает предыдущий, а поскольку первоначальная окружная скорость катушки обеспечивается турбинкой, несколько превышающей линейную скорость ленты, происходит некоторая затяжка первого витка за счет натяжения ленты. Это же натяжение заставляет снизить до номинального значения обороты пневматической турбинки благодаря высокой податливости привода (мягкой характеристики привода) и малой его инерционности. По мере намотки рулона его радиус возрастает, поэтому угловая скорость катушки снижается при сохранении неизменной номинальной скорости движения ленты. Движение ленты как в направляющем рукаве, так и в полости намотки на катушку происходит при небольшом натяжении без складок и петель.

Формула изобретения 1. Устройство для намотки ленты, содержащее смонтированный на раме приводной вал, выполненный с полой ступицей, имеющей радиальные отверстия и соединенной с системой отсоса воздуха фланцевую катушку с радиальными отверстиями на цилиндрической поверхности, установленную на ступице приводного вала, направляющий рукав с полостью для подачи ленты на катушку, механизм захвата и прижима ленты к катушке, выполненный в виде охватывающей катушку камеры, расположенной между ее фланцами и снабженной щелевыми отверстиями для подачи сжатого воздуха,

отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, привод вала выполнен в виде пневматической турбинки, его ступица снабжена фланцем, жестко закрепленным на валу, и крыльчаткой для отсоса воздуха, размещенной в ее полости, а направляющий рукав образован сопряженными прямолинейной и дугообразной частями и дополнительно имеет две

полости для нагнетания воздуха, соединенные с полостью для подачи ленты посредством поперечных щелей с постоянными углами наклона, и однополостнуга камеру, связанную с наружной полостью дугообразной части рукава, при этом внутренняя дугообразная полость направляющего рукава заканчивается торцом с поперечной щелью, однополостная камера снабжена поперечными щелями, имеющими переменные углы

наклона с выходом во внутреннюю полость камеры, и заканчивается поперечной щелью, примыкающей к направляющему рукаву и направленной по касательной к нему в точке примыкания однополостной камеры,

а с внутренней стороны во фланцах ступицы вала и катушки выполнены отверстия, сое- диненные каналами с внутренней полостью ступицы, поперечные сечения которых увеличиваются к периферии фланцев.

02

6090891

..-..

Фив. 5