На фиг. 1 чертежа изображено предлагаемое устройство в плане, на фиг. 2 и 3 - его детали, на фиг. 4, 5 и 6 - детали его приводного механизма, при чем зубчатые колеса указаны пунктирными окружностями. На фиг. 7-10 изображена другая форма выполнения предлагаемого устройства: на фиг. 7 - вид сбоку и частичный разрез, на фиг. 8 - план, на фиг. 9 - в большем масштабе привод центрального вала одной из групп катушек устройства и на фиг. 10 - также в большем масштабе и в перспективе свивающая канат головка устройства и образование каната. На фиг. 11 показан барабан, который совершает двойное вращение. На фиг. 12-15 показаны поперечные сечения канатов.
На фиг. 1, изображающей в плане предлагаемое устройство, вал 1 снабжен приводным ременным шкивом 2 и покоится на двух подшипниках 3 и 4. Подшипники и вал должны иметь такие размеры, чтобы выступающий на весу конец вала не дрожал при работе. С подшипником 4 наглухо скреплено коническое зубчатое колесо 5, так что оно стоит неподвижно, тогда как вал 1 свободно проходит и вращается в его ступице. С валом 1 скреплена и вращается вместе с ним ступица 6 со спицами 7, на свободных концах которых устроены подшипники 8 для валов 9. На валах 9 наглухо укреплены конические зубчатки 10, находящиеся в сцеплении с колесом 5, так что при вращении вала 1 зубчатки 10 принуждены катиться по колесу 5. Число валов 9 может быть любым. В изображенной на чертеже форме выполнения для большей простоты предположено применение только двух таких валов, как это показано также на фиг. 4. На самом деле машина может иметь три, четыре и большее число валов 9, вращающихся вокруг главного вала 1. С каждой опорой 8 наглухо соединена коническая зубчатка 11, с которой может находиться в сцеплении любое число конических шестеренок 12; последние расположены на равных друг от друга расстояниях и вращаются вокруг зубчатки 11. Для этого на каждом валу 9 заклинена крестовина 13 с подшипниками 14 для валов 15. На каждом из валов 15 сидит, связанная с валом шпонкой, коническая шестеренка 12, так что при вращении вала 1 зубчатые колеса 10, катясь по колесу 5, вращают валы 9, которые передают движение крестовинам 13, а последние, в свою очередь, увлекают во вращение валы 15, вследствие чего шестерни 12 катятся по зубчаткам 11, с которыми они сцеплены. Валы 15 выполняют, в результате, планетное движение вокруг валов 9. С каждым из подшипников 14 наглухо скреплена коническая зубчатка 16, с которой, в свою очередь, может сцепляться любое количество конических шестеренок 17. В конструкции, изображенной на чертеже, с каждым колесом 16 сцеплены только два колеса 17, тогда как вокруг колеса 11 катятся три колеса 12. Каждая из конических шестеренок 17 снова посажена на вал 18, который пропущен в подшипнике 19. Последние образуются свободными концами спиц ступицы 20, соединенной на шпонке с валом 15. Вал 18, другой конец которого поддерживается в ступице 21, также прочно скрепленной с валом 15, несет раму 22 катушки 23. Конструкция этой части машины видна на фиг. 2, изображающей ее в большем масштабе. На каждую катушку намотан шнур или проволока 24. Для того, чтобы провести эти шнуры или проволоки, сохраняя возможность их вращения вокруг производящих их сплетение валов, к общему месту скрутки, валы 18 просверливаются по оси, как видно из фиг. 2, образуя каналы для прохода шнуров или проволок. Кроме того, валы 15 снабжены также водками 25 для; тех же шнуров или проволок 24. Каждый из, валов 15 заканчивается шайбой 26 или же эта шайба на нем заклинена. Сквозь имеющиеся в ней отверстия проходят шнуры или проволоки. Вид этой части конструкции спереди представлен на фиг. 5. Каждая из шайб 26 вращается в теле большей шайбы 27, укрепленной на валу 9, а шайбы 27, в свою очередь, свободно вращаются в фигурной шайбе 28, заклиненной на главном валу 1. Благодаря такому устройству, обеспечивается поддерживание и направление отдельных валов 9 и 15 у другого их конца. Для уменьшения веса шайб 27, сидящих на валах 9, в них проделываются отверстия 29. В местах, где шайбы соприкасаются друг с другом, можно применить, общеизвестные средства для уменьшения трения между ними. Описанная выше конструкция преследует цель раздельного ведения шнуров или проволок к общему месту скрутки 30. Вместо этого устройства можно применить и другую подходящую конструкцию. При трех или большем числе валов 9, конструкция направляющего приспособления, естественно, изменяется по сравнению с той, которая изображена на фиг. 5. На фиг. 6 схематически показана группировка отдельных валов и конических колес вокруг главного крутильного вала 1. На схеме, для простоты, все зубчатки заменены их делительными окружностями (пунктиры из чередующихся черточек и точек).
Комбинирование колес и валов может быть продолжено любым способом еще дальше. Направление вращения отдельных валов или групп этих последних не трудно изменить, если это необходимо, на противоположное, путем включения между соответствующими планетным и центральным зубчатыми колесами промежуточной или реверсирующей шестерни. Если, например, требуется изменить направление вращения валов 15 на обратное, то достаточно было бы включить между колесами 11 и 12 по одной шестеренке, которую можно посадить вращательно на болт, прочно укрепленный в спице 13.
Навивание готового каната производится на барабан 31, который приводится во вращение зубчатым колесом 32. Если, помимо, этого, барабан 31 должен вращаться также вокруг продольной оси каната, то, согласно фиг. 3, это достигается проще всего расположением барабана в вилке 32, которая вместе с валом 33 приводится во вращение зубчатым колесом 34. При этом вращении коническое колесо 36, сидящее на валу 35 барабана 31, катится по неподвижному коническому же колесу 37, так что, в результате, навивающий барабан принуждается совершать двойное вращение. Так как при описанном устройстве отдельные проволоки скручиваются в пряди, пряди в жгуты и т.д., вплоть до получения готового каната, одновременно в одном и том же месте, то ясно, что каждая отдельная проволока в этом единственном месте скрутки совершает сложное вращение около нескольких осей, например, около оси пряди, жгута и т.д. Число катушек, осей вращения, а следовательно, и число скручиваемых элементов ничем не ограничено, точно так же, как и распределение вращений на отдельные оси. Образуемый из отдельных проволок в месте скрутки канат может оставаться неподвижным или вращаться вокруг своей продольной оси, при чем в любой момент представляется возможным прекратить вращательное движение, сообщаемое машиной канату.
Другая форма выполнения может быть осуществлена также при помощи устройства, которое изображено на фиг. 7 сбоку, в частичном разрезе, и на фиг. 8, где она показана в плане. На фиг. 9 изображен в большем масштабе привод центрального зала одной из групп катушек, составляющих машину, а на фиг. 10 - также в большем масштабе и в перспективе - свивающая канат головка машины и образование каната. Главный центральный крутильный вал 40 машины лежит в двух коренных подшипниках 38 и 39 (этот вал 40 соответствует валу 1 машины, изображенной на фиг. 1-6). Вал 40 получает вращение от приводного вала 41 при посредстве зубчатой пары 42 и 43, при чем число оборотов вала 40 зависит от передаточного числа пары 42, 43. На главном крутильном валу 40 заклинены две звездчатки 44 и 45, в которых устроены подшипники валов 46, распределенных на равных друг от друга расстояниях вокруг вала 40. На каждом валу 46 сидят две наглухо с ним скрепленные поперечины 47 и 48. Эти поперечины, в свою очередь, несут подшипники для цапф рам 50, в которых помещается по одной катушке 49 (эти катушки 49 соответствуют катушкам 33 машины, изображенной на фиг. 1-6). Валы 46 могут располагаться либо параллельно главному крутильному валу 40, либо под углом к нему, так что продолжения их осей пересекаются в одной точке. Рамы 50 также могут быть расположены либо параллельно валам 46, либо под углом к ним так, что продолжения средних осей рам одной и той же группы встречаются в одной точке. Привод всех валов имеет своим началом вал 41. От этого вала, при помощи зубчаток 42 и 43, приводится в движение главный крутильный вал, 40. Вращение валов 46, расположенных концентрично вокруг вала 40 и на одинаковых друг от друга расстояниях, достигается при посредстве зубчатых колес 51 и 52, находящихся также в определенном друг к другу отношении передачи. В данном случае, когда имеются три группы катушек, по две катушки в каждой группе, отношение скоростей вращения вала 46, несущего катушки, и главного крутильного вала 40 равно 1:1 1/2; при этом в месте скрутки образуется канат трехгранного сечения. Включая сменные колеса перед колесами 54, или же заменяя эти колеса или зубчатки 56 и 57, а также включая сменные колеса между зубчатками 42 и 43, или также заменяя эти, последние другими, - можно изменить отношение скоростей вращения вала 46 и главного вала 40, равно как и число оборотов катушек вокруг продольной оси рам 50. При отношении скоростей, вращения валов 46 и главного вала 40, равном 1:1 1/2, получается прямой канат клинообразного сечения, ребра которого будут параллельны его продольной оси. Если желательно, чтобы ребра каната не имели вида прямых линий, а образовали спираль вокруг его оси так, чтобы канат приобрел такой вид, будто он скручен, - надо лишь слегка изменить вышеуказанное отношение, т.-е. число 1,5 должно быть немного больше или меньше. Таким образом, получается известная спиральность ребер и граней каната уже в самый момент его изготовления. Спиральный вид ребер и граней канатов других фигурных сечений, с любым числом ребер больше трех, также точно легко достигается путем изменения отношения скоростей вращения элементов машины. Изменением этого отношения скоростей можно получить, вместо трехгранного каната, канат другого сечения; можно также свить канат, который на одной части своей длины имеет трехгранное, а на другой части - четырехгранное сечение. Имеется, следовательно, возможность получить канат, последовательные сечения которого, взятые по его длине, изменяются любым образом, при чем это изменение может происходить непрерывно, скачком или, наконец, ступенями на определенных отрезках длины каната, при чем различные сечения могут следовать одно за другим в любом порядке. Зубчатое колесо 52 свободно сидит на втулке (фиг. 9) и соединено с колесом 53. Вокруг последнего планетообразно движутся зубчатки 54; число этих зубчаток равно, конечно, числу валов 46 (на чертеже показано устройство с тремя такими валами, при чем, простоты ради и для большей ясности чертежа, только один из этих валов изображен полностью с его приводом). Зубчатки 54 наглухо укреплены на валах 46 и приводят эти последние во вращение. Для того, чтобы сделать возможным изменение числа оборотов катушек 49 вокруг продольной оси их рам и вокруг валов 46, предусмотрена возможность включения сменных колес. Такой конструкцией преследуется цель регулирования оборотов рам 50 так, чтобы иметь возможность произвольно влиять на напряжения кручения, возникающие при операции свивания в шнурах и проволоках. Подобным же образом можно включить сменные колеса и между зубчатками 42 и 43, поскольку возникает необходимость изменения скорости вращения главного вала; или же сменные колеса могут быть включены для изменения передаточного числа или отношения скоростей валов 49 и главного вала 40. Такой передачей движения должно достигаться отношение скоростей вращения, соответствующее числу примененных групп катушек, желательному числу ребер сечения каната и, наконец, желаемой степени спиральности продольных ребер каната, с тем, чтобы места перекрещивания отдельных шнуров или проволок в прядях располагались по отношению к местам скрещения прядей в канате или же пряди располагались друг к другу в большей или меньшей степени плашмя или на ребро именно так, как требуется для получения желаемой многогранной прямой или спиральной формы каната. Рамы 50 катушек получают вращение при посредстве зубчатого колеса 55, сидящего на удлиненном вкладыше коренного подшипника 39; колесо 55 сцеплено с шестернями 57 при помощи промежуточных зубчаток 56, оси которых укреплены в плечах звезды 45. Каждая из шестерен 57 связана при посредстве втулки, одетой на вал 46, с зубчаткой 58, которая передает свое вращение при посредстве колес 59 и 60 рамам 50, так как колесо 60 сидит на одной из цапф этой рамы. Соответственно рамы 50 выполняют планетное движение, состоящее из вращения вокруг собственной оси, вместе с последней - вокруг вала 46, а вместе с этим валом - вокруг главного крутильного вала 40. Шнуры или проволоки каждой группы катушек направляются порознь через ролики 61, сквозь отверстия опорных втулок 62 валов 46, а отсюда, по канавке в стержнях или трубках 63, - к крутильной головке 64, и далее - к месту скрутки 65, где и возникает из отдельных шнуров или проволок канат треугольного сечения (место скрутки 65 соответствует месту машины, изображенной. на фиг. 1-6). Готовый канат, по мере его образования, наворачивается известным уже образом на барабан 66, получающий вращение каким-либо способом от главного вала 40 (этот барабан 66 соответствует барабану 31 в конструкции, изображенной на фиг. 1-6). Для направления проволок от втулок 62 к крутильной головке 64 служат трубки или желобчатые стержни 63, которые вращаются вместе со втулками и валами 46. Для этого между стержнями 63 и втулками 62 включено надлежащее сцепление (универсальный шарнир). Как видно из фиг. 10, в крутильной головке 64; имеются отверстия, сквозь которые проходят проволоки или шнуры 24.
Спиральную форму ребер прядей можно получить также тем, что сердцевинный жгут, изготовляемый устройством для производства прядей (фиг. 7-10), навивается и в то же время скручивается барабаном, который совершает двойное вращение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, как это показано на фиг. 11.
На фиг. 12 изображен в разрезе некруглый сердцевинный жгут, приготовленный на одном из устройств, конструкция которых показана на фиг. 1-6 или 7-10. Он состоит из.3×2 проволок, или же из трех простых прядей, образованных каждая из двух проволок, при чем эти пряди расположены друг возле друга вперемежку на ребро и плашмя так, что в результате получается трехгранное сечение сердцевинного жгута. На фиг. 13 показано сечение такого трехгранного сердечника с одним рядом, а на фиг. 14 - с двумя рядами покрывающих проволок. Готовый круглый канат, составленный из таких некруглых прядей, свитых вокруг пеньковой сердцевины, показан в сечении на фиг. 15.
Устройство для изготовления треугольных сердцевинных жгутов из круглых проволок, изображенное на фиг. 7-10, при которой складывание образованных двумя элементарными проволоками 24 прядей в трехгранный сердцевинный жгут по фиг. 12 происходит в один рабочий ход и в одном и том же месте скрутки 65, обозначено на фиг. 11 буквой А. Изготовляемый на нем сердцевинный жгут навивается на барабан 66, который известным уже образом выполняет двойное вращение, будучи расположен в вилке 67, так что привод 68 производит скрутку сердцевинного жгута вокруг оси вала 69. Последний вращается также вокруг оси 70, на которой сидит коническая зубчатка 71, сцепляющаяся с неподвижным коническим зубчатым венцом 72. Спиральная форма ребер получается при этом вследствие того, что, как видно на фиг. 15, некруглые свитые пряди, из коих каждая состоит из покрытого проволоками некруглого сердечника, навиваются винтообразными витками вокруг пеньковой сердцевины 73. При этом во всех сечениях одна и та же сторона или поверхность некруглой пряди каната должна быть постоянно обращена наружу, ибо в противном случае возникают неправильности, поскольку канат теряет свою цилиндрическую круглую поверхность и качество его понижается.
1. Устройство для изготовления канатов, характеризующееся совокупным применением: а) вращающегося вала 1 (фиг. 1-6), несущего закрепленную на нем ступицу 6 с подшипниками 8 для валов 9 с крестовинами 13, получающими, при вращении вала 1, планетное движение, вследствие сцепления закрепленных на валах 9 шестерен 10 с неподвижным колесом 5; б) валов 15 со ступицами 20, вращающихся в крестовинах 13, вследствие сцепления шестерен 12, закрепленных на валах 15, с колесами 11, закрепленными на ступице 6; в) рамок 22 с катушками 23, вращающихся в ступицах 20 и 21, вследствие сцепления закрепленных на рамках 22 шестерен 17 с закрепленными на крестовинах 13 колесами 16, и г) водков 25, отводящих нити или проволоки от катушек 23, - сквозь отверстия в шайбах 21 и 26 на валах 15, вращающихся в шайбах 27 валов 9, при чем шайбы 27 вращаются в шайбе 28, закрепленной на валу 1, - к месту скручивания 30, откуда канат в готовом виде попадает на барабан 31 (фиг. 1-6).
2. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающаяся тем, что а) главный вал 40 машины получает вращение помощью шестерен от вспомогательного вала 41, каковые валы 40 и 41 приводят во вращение, при помощи шестерен, валы 46 катушечных групп и рамы 50 с катушками 49, б) катушечные группы с валами 46 снабжены ведущими механизмами 63 (напр., трубками или снабженными пазами стержнями), описывающими, вместе с валами 46, планетное движение вокруг главного вала скручивания и направляющими нити или проволоки независимо друг от друга к общему месту скручивания (фиг. 7-10).
3. При охарактеризованном в п.п. 1 и 2 устройстве применение сменных приводных шестерен для изменения соотношения отдельных скоростей вращения с целью изготовления трех- или многогранных канатов прямой или витой формы.
