Центральный обмотчик Советский патент 1992 года по МПК H01B13/00 

Изобретение относится к технике обмотки длинномерного материала, а именно к изолировочным машинам для наложения пленочной изоляции с применением центральных обмотчиков.

Цель изобретения - повышение качества обмотки путем повышения стабильности натяжения обмоточного материала.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит водило 1, бобинодержатель 2 с обмоточным материалом 3, . электромагнитную муфту 4, ультразвуковой измеритель 5 расстояния, синхронизирующий датчик 6 частоты вращения водила, блок 7 управления тормозным моментом муфты. Ультразвуковой измеритель 5 расстояния состоит из генератора 8 радиоимпульсов ультразвуковой частоты, излучателя 9 и приемника 10 ультразвуковых импульсов, резонансного усилителя 11, детектора 12, RS-триггера 13. схемы 14 выборки-хранения.

Синхронизирующий датчик 6 частоты вращен1/гя водила состоит из источника 15 инфракрасного излучения, отражающей пластины 16, закрепленной на водиле 1, и приемника 17 инфракрасного излучения.

Блок 7 управления тормозным моментом муфты содержит источник 18 питания, делитель 19 напряжения, суммирующий усилитель 20, управляемый стабилизатор 21 тока и токосъемник 22.

Через отверстие в бобинодержателе 2 пропущенообматываемое изделие 23. Ни

водиле 1 установлен :, транспортировочные ролики 24 и диск 25.

Устройство работает следующим образом.

Через отверстие в бобинодержателе 2 пропускают изделие для обмотки, например провод 23. От источника 8 питания подается напряжение к источнику 15 инфракрасного излучения. Приводится во вращение водило 1 и бобинодержатель 2 с обмоточным материалом.

При вращении водила 1 закрепленная на его диске 25 отражательная пластина 16, один раз за один оборот водила 1 оказывается на пути луча источника 15 излучения (светодиода). Пластина отражает его к приемнику 17 излучения (фотодиоду). Импульс, вырабатываемый приемником 17 излучения, запускает в работу генератор 8 радиоимпульсов ультразвуковой частоты, который вырабатывает импульс с частотой около 20 кГц, излучаемый источником 9 ультразвука. Одновременно импульс с генератора 8 подается на один из входов RS-триггера 13 ультразвукового измерителя 5 расстояния. Местоположение отражающей пластины на диске 25 прдобрано так, чтобы излучение ультразвукового импульса происходило в момент, когда, на пути ультразвуковой волны к бобинодерх ателю 2 с обмоточным материалом 3 нет препятствий, например транспортировочных роликов 24, Ультразвуковая волна, отраженная от обмоточного материала 3 на бобинодержателе 2, попадает на приемник 10 ультразвуковых импульсов, преобразуется &,электрический импульс, усиливается резонансным усилителем 11, детектируется амплитудным детектором 12 и подается на второй вхол RS-триггера-13. ,.

Триггер 13 вырабатывает импульс дли тельностью, пропорциональной расстоянию от излучателя 9 и приемника 10 до обмоточного материала 3 на бобинодержат.еле 2, т.е. расходу обмоточного материала. Схема 14 выборки-хранения преобразует длительность выработанного RS-триггером 13 импульса в напряжение, пропорциональное расходу материала, которое подается на суммирующий усилитель 20. На этот же усилитель подается напряжение отделителя 19 напряжения, задающего начальный уровень натяжения обмоточного материала 3.

Напряжение на выходе суммирующего усилителя 20 определяется соотношением

U20 Ki-Ul9-K2Ul4,

где Ki и К2 - положительные коэффициенты; U20, Ui9, Ui4 напряжения на выходах блоков 20. 19 и 14.

Таким образом, пЪ. мере уменьшения диаметра обмоточного материала 3 на бобинодержателе 2 управляющее напряжение, подаваемое на стабилизатор 21 тока, автоматически плавно снижает ток в злектромагнитной муфте 4, протекающий через токосъемник 22. Причем, изменяя коэффициенты К 1 и К2 суммирующего усилителя 20 (что легко реализуется в известных схемах), можно оперативно изменять соответственно начальный уровень натяжения обмоточного материала 3 и крутизну его уменьшения в зависимости от типа обмоточного материала и размеров бобины.

В качестве излучателя 9 и приемника 10 ультразвуковых импульсов можно использовать электромагнитные или пьезоэлектрические излучатели. Все элементы ультразвукового измерителя 5 расстоян.ия и блока 7 управления тормозным моментом муфты 4 выполняются по.общеизвестным электрическим схемам, в частности с применением интегральных микросхем.

Такое выполнение центрального обмотчика позволяет значительно повысить качество обматываемых изделий и надежность работы устройства. Запуск генератора радиоимпульсов ультразвукового измерителя расстояний от фотоприемника синхронно вращению водила позволяет за каждый оборот снимать показания фактического расхода обмоточного материала и передавать эти показания в блок управления тормозным моментом электромагнитной муфты. Блок управления непрерывно плавно, а не ступенчато, как в известном устройстве, изменяет силу тока в электромагнитной муфте, обеспечивая параметрическое поддержание постоянства натяжения .обмоточного материала, При изменении натяжения пленки получается стабильность параметров изоляции, например отклонение величины механической прочности при испытаниях готового провода, обмотанного пленкой с одной бобины, составляет не более 30% от среднего значения, в то время как, в известном устройстве величина механической прочности может отличаться в 1,5-2 раза. Надежность работы обмотчика значительно повышается. В, известном устройстве срок службы источника света составляет 10 тыс. ч (согласно паспорту на обмоточную машину типа Pampus KG требуются затраты за замену деталей). Кроме того, нормальная работа фотоприемников может нарушаться из-за наличия пыли и других загрязнений, требует дополнительного обслуживания механическая система серводвигателя и потенциометра. В предлагаемом устройстве срок действия инфракрасных и ультразвуко

Изобретение относится к технике обмотки длинномерного материала, а именно к изолировочным машинам для наложб(ния пленочной изоляции с применением центральных обмотчиков. Цель изобретения - побышение качества обмотки путем повышения стабильности натяжения обмоточного материала. Центральнь1й обмотчик содержит водило, бобинодержатель с обмоточным материалом, электромагнитную муфту, уравнитель натяжения, соединенный с блоком управления тормозным моментом муфты. Новым является выполнение уравнителя натяжения в виде ультразвукового измерителя расстояния, выход которого соединен с блоком управления тормозным моментом муфты. В состав уравнителя натяжения входит также синхронизирующий датчик частоты вращения водила, связанный с измерителем расстояния. -При вращении водила синхронизирующий датчик через каждый оборот запускает ультразвуковой измеритель расстояния, выходное напряже'ние которого пропорци,онально расходу обмоточного материала на бобине, непрерывно и плавно управляет тормозным моментом электромагнитной муфты так. что натяжение обмоточного материала остается постоянным. 1 ил.сл G