Устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов Советский патент 1974 года по МПК B21C47/06 

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, при намотке проволоки в волочильном производстве.

Известно устройство для непрерывной намотки на катушки нитеобразных материалов, содержащее сменные катушки, расположенные соосно с поводковыми барабанами, механизм раскладки и переброса нити с наполненной катушки на пустую, полую штангу с расположенными на ней направляющими и раскладочными роликами, узлы порртки и закрепления концов нити, приводные опоры катушек, контактную дорожку в виде лемнискаты Бернулли и направляющие стрелки, размешенные между поводковыми барабанами.

В известном устройстве нйдерот стрелок из одного рабочего положения . другое осуществляется самостоятельным приводом,а переброс нити и ее раскладка при намотке - посредством полой штанги, находящейся в постоянном контакте с перемещающейся возвратно-поступательно кольцевой дорожкой и закрепленной в (J-образных пазах поводковых барабанов с возможностью продольного и вращательного движения. Такое устройство используется для непрерывной намотки нити .как на вращающиеся, так и на неподвижные , а-также в случае встречного вращения укладчика в гтков и катушки. Однако для непрерывной намотки нити только на вращающиеся катушки устройство может быть значительно упрощено, а производительность его и качество намотки повышены.

Предлагаемое устройство с целью повышения производительности и улучшения качества намотки снабжено расположенными на направляющих стрелках, сидящих на общей оси, параллельной оси катушек, ограничительными и переставными упорами, подпружиненн ш фиксатором. Последний взаимодействует с двумя, связанными между собой зубчатой-етередачей, цевочными звездочками, пооче)Э(едно зацепляющимися с полой штангой -a-,«fa торцовых поверхностях бадабанов, обращенных к шекам катушек, установлены консольно конические ролики.

-На фиг; изображено.-описьтваешё устройртво, вид спереди; на ,§-i то же, видв Ьлане; на фиг. 3.- разрездоА-А на фиг:,1; на фиг. по CTpejfKejJi дад фиг. 1; да фиг. 5 - вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 6 - вид по стрелке Г на фиг. 1; на, фиг;,- разрез до Д-Д на, фиг. 2;,да фиг. 8 кинематическая схема устройства; на . 9-12 - схема процесса переброса нити с наполне}й; ой катушки на пустую.

ycTpaifCTBo содержи ДвухШпиндельную 1 и двухбарабанную 2 опоры, два электропрИбода 3 катушек, механизм 4 раскладки нитц и подачи-,, ее в захваты, шпиндельной 1

И двухЬарабанной 2 опорами закрепляются параллельно друг к другу на базировочных центрах 5 или оправках сменные катушки 6. В корпусе опоры 1 помещаются две шпиндельные приводные бабки 7 (фиг. 4), на концах шпинделей 8 которых закреплены поводковые шайбы 9. Шпиндели 8 смонтированы в бабках 7 на подшипниках качения и приводятся во вращение от электроприводов 3 через клиноременную передачу 10, 11, 12, а для их остановки служат тормоза 13. На периферии поводковых щайб 9 закреплены центробежные подпружиненные захваты 14, а также подвижные ножи для резки нити. На опоре 1 между поводковыми шайбами 9 также закреплены с возможностью регулировки неподвижные ножи 15 (фиг. 3). На опоре 1 установлен редуктор механизма 4 раскладки, быстроходный вал 16 которого связан через клиноременную передачу 17, 18, 19 и две обгонные муфты 20 со шпинделями 8 бабок 7. Тихоходный вал редуктора раскладки выполнен в виде винта 21 и связан посредством гайки с кареткой 22, на которой закреплены направляющие и раскладочные ролики 23, 24, 25. Кроме того, каретка 22 закреплена подвижно на цилиндрических направляющих 26 с возможностью возвратно-поступательного перемещения между опорами 1, 2 катушек. Для изменения шага раскладки служит сменная зубчатая пара 27, 28, а для реверса каретки 22 - электромагнитные муфты 29, 30 (фиг. 8). Привод каждой катушки оснащен тахогенератором для контроля скорости намотки нити на катушки (на чертежах не показаны). Визуальный контроль соответствия линейных скоростей обеих катушек при перебросе нити на пустую катушку и согласование этих скоростей регулировкой вручную осуществляется стробоскопами (на чертежах не показаны). Электромагнитные муфты 29, 30 включаются по командам от концевых выключателей 31, 32, 33 при воздействии на них каретки 22 в режиме раскладки. Выключатели 31, 32 закреплены с возможностью подрегулировки их положения относительно щек катушек. Концевые выключатели 31, 32 могут перемещаться вдоль катушек по направляющим рукоятками 34, 35, расположенными возле каждой катушки. В пустотелом корпусе двухбарабанной опоры 2, в его противоположных стенках, имеются смежные цилиндрические отверстия, образующие в совокупности отверстия в форме восьмерки. В каждом из этих отверстий установлен двухдисковый барабан 36, опирающийся на торцовые поверхности этих отверстий непосредственно или через роликовые опоры, закрепленные на подшипниках качения или скольжения (на чертежах не показаны). При использовании роликовых опор последние должны быть равномерно распределены вдоль периферии дисков барабана 36. Барабаны 36 связаны .между собой зубчатой передачей 37, 38, 39, 40, 41, 42, которая предназначена для согласованного вращения обоих барабанов при

включении электромагнитной луфты 43, установленной на быстроходном вагу 16 редуктора раскладки. Муфта 43 выполнена вместе с зубчатым колесом 37, закрепленным на валу 5 16 свободно на подшипниках качения. Барабаны 36 могут вращаться вручную с помощью зубчатых передач 44, 45, 46, 41 и 42 посредством рукояток 47. В центральной части пустотелых барабанов 36 установлены поджимные 10 бабки 48, служащие в качестве вторых опор катушек. В подвижных пинолях бабок 48 на подшипниках качения закреплены базировочные центры 5. Зубчатые колеса 41, 42 закреплены на барабанах 36, а колеса 37, 38, 39, 15 40 - в корпусе опоры 2 на подшипниках качения и размещены таким образом, что обеспечивают непрерывное зацепление зубчатых колес 41, 42 двух барабанов, несмотря на U-образные пазы 49 (фиг. 5) в барабанах. 20 При вращении барабанов 36 их U-образные пазы совпадают при каждом обороте. В одном из этих пазов барабанов установлена двухфланцевая втулка 50, опирающаяся своими фланцами на торцы барабанов 36 и на 25 опорные поверхности отверстия в форме восьмерки, образованном в корпусе опоры 2. При вращении барабанов 36 втулка 50 также вращается вместе с одним из барабанов. Внутри втулки 50 закреплена полая штанга 51 с уста30 новленными на ее противоположных концах направляющими роликами 52, 53, закрепленными на подшипниках качения. Между барабанами 36 на корпусе опоры 2 на одной оси 54, расположенной параллельно осям шеек 35 катушек, жестко закреплены направляющие стрелки 55, 56 для перевода втулки 50 и штанги 51 от одного барабана 36 к другому, т. е. для передачи их из U-образного паза одного барабана в аналогичный паз другого бараба0 на. Штанга 51 при настройке устройства для работы может быть выдвинута вдоль катушки в необходимое положение и жестко закреплена во втулке 50. В рабочем режиме штанга вращается вокруг катушки и не пере5 мещается вдоль катушек. На стрелке 55 расположены в опорах скольжения две оси 57, на одном конце которых жестко закреплены цевочные звездочки 58, а на противоположных - зубчатые колеса 59, связанные между 0 собой промежуточным зубчатым колесом 60, свободно вращающимся на оси 54 стрелок 55, 56. Кроме того, для ограничения угла поворота цевочных звездочек, на стрелке 55 имеются ограничивающие упоры 61, а на самих 5 звездочках 58 - переставные упоры 62. Стрелки 55, 56 удерживаются в необходимом положении ограничивающими торцами вилки 63 и установленным в ней подпружиненным фиксатором 64.

0 Стрелки 55, 56 и зубья цевочных звездочек 58 размещены на траектории движения штанги 51 с втулкой 50 таким образол, чтобы при движении втулки 50 по круговой траектории последняя входила в зацепление с одной из цевочных звездочек 58. За каждый оборот

бтулки 50 вокруг катушки она поворачивает звездочку 58 на один зуб, другая звездочка также поворачивается на один зуб, но в противоположном направлении. После выполнения втулкой 50 заданного числа оборотов, переставной упор 62 звездочки 58 встречает па своем пути ограничивающий упор 61 на стрелке 55, в результате чего звездочка 58 стопорится, и втулка 50 поворачивает зуб зведочки вместе со стрелками 55, 56 на оси 54 в новое положение, при этом ей приходится преодолевать сопротивление подпружиненного фиксатора 64, который после установки стрелок в новое положение вновь возвращается в исходное положение. При последнем обороте вокруг катущки втулка 50 встречает на своем пути направляющие стрелки 55, 56, которые выталкивают ее из U-образного паза 49 одного барабана 36 в аналогичный паз другого барабана. Стрелка 56 размещена внутри корпуса 2, а стрелка 55 для удобства доступа при настройке (посредством перестановки упора в 62 в новое положение) вынесена наружу. Для поджима катущек и фиксации пинолей поджимных бабок служат рукоятки 65, 66. На периферии поводковых барабанов 36 с торцовой стороиы, обращенной к щекам катущек, на незначительном удалении от U-образных пазов закреплено по одному ролику 67 для подвода нити на участке между катущками на траекторию движения раскладочных роликов 23, 24, 25. Оси роликов 67 расположены параллельно между собой и осям катущек, сами ролики

67выполнены коническими и закреплены консольно, их основания находятся у торцовых поверхпостей барабанов 36. Для снятия нити с роликов 67 и укладки ее в желоба ролика 25 вертикальный ролик 23 выполнен короче ролика 25. Длины роликов 23, 25 выбираются в зависимости от конусности роликов 67 и их расположения на поводковых барабанах. Для закатывания катущек в зону их крепления к базировочным центрам на торцовых поверхностях поводковых барабанов 36 закреплены с возможностью регулировки на тот или иной размер щеки катущки платформы 68, которые при вращении-барабанов 36 также поворачиваются вокруг ближайщих щек катущек. Так как при остановке барабаны 36 фиксируются в одно.м и том же положении, то и платформы

68устанавливаются в положение; удобное для замены катущек. Подрегулировка их положения при необходимости может.быть выполнена вручную посредством одной из рукояток 47.-Натяжение нити и скорость намотки регулируется соответствующими датчиками, которые на чертежах не показаны.

Наполненность катущки контролируется бесконтактным концевым выключателем 69, расположенным напротив середины катущек, и электронной схемой. При намотке каждого слоя нити на катущку в систему контроля поступает сигнал от выключателя 69.

Между поводковыми щайбами 9 и базировочными центрами 5 поджимных бабок 48 зажимают посредством рукояток 65, 66 две катущки 6. подача которых может быть осуществлена вручную или механизмами. Нить заправляют после отдающего устройства в датчик регулятора скорости и затем протягивают между направляющими роликами 52 в полость щтанги 51 и далее через ролик 53, раскладочные ролики 23, 24, 25 - на катущку, в U-образном пазе 49 барабана 36 которой отсутствует щтанга 51 (фиг. 9). При этом направляющие стрелки 55, 56 выставлены по касательной к поводковому барабану 36, в U-образном пазу которого находится щтанга 51. Электромагнитная муфта 43 привода барабанов 36 отключена. При помощи рукояток 34, 35 концевые выключатели 3, 32 устанавливают напротив щек катущки 6, на которой закреплен конец нити. Вместе с отдающим устройством, например волочильным станом,

включается электропривод 3 катущки через ременную передачу 17, 18, 19 обгонную муфту 20, одну из электромагнитных муфт 29, 30 механизма 4 раскладки. Нить начинает наматываться на катушку 6 за счет вращательного движения катущки 6 и возвратно-поступательпого движения вдоль катущки раскладочных роликов 23, 24, 25, закрепленных на каретке 22 (фиг. 10). Направление движения раскладочных роликов меняется включением

топ или иной электромагнитной муфты 29, 30 редуктора раскладки по команде от концевых выключателей 31, 32 при воздействии на них каретки 22. Необходимый щаг раскладки обеспечивается установкой соответствующих

сменных зубчатых колес 27, 28 и кинематической связью раскладочного винта 21 с электроприводом 3 катущки. Счетчик слоев в виде бесконтактного концевого выключателя 69 и электронной схемы ведет учет наполнения катущки, давая сигнал в систему контроля после намотки каждого слоя нити. Регулирование скорости намотки по мере наполнения катущки осуществляется регулятором скорости, при этом контроль ведется по натяжению нити или

по величине петли на петлевом регуляторе. После наполнения катущки по команде от системы контроля наполненности -катущки включается электропривод 3 другой -катущки 6, которая разгоняется до необходимой скоро

сти, т. е. до скорости намотки. При этом в качестве датчика скорости используется тахогенератор или другой подобный датчик, сигнал от которого поступает в электрическую систему сравнения и управления. При перебросе

вручную для наблюдения используется стробоскоп. При достижении равенства линейных скоростей на щейках обеих катущек 6 по команде с системы сравнения и концевого выключателя 69, расположенного напротив середины катущки, при движении каретки 22 в направлении к двухщпиндельной опоре 1 включается электромагнитная муфта 43 привода барабанов 36, и барабаны приводятся во вращение в противоположном направлении

друг к другу и относительно катущек (фиг. 10). Вместе с барабанами 36 вращается вокруг пустой катушки и штанга 51, которая встречая на своем пути зуб цевочной звездочки 58, поворачивает ее на один зуб вокруг ее оси 57, а вместе с нею - и другую звездочку, но в противоположном направлении. При этом за один оборот штанги 51 на пустую катушку наматывается один виток проволоки. Штанга 51 наматывает витки нити на шейку пустой катушки и поворачивает звездочку 58 до тех пор, пока упор 62 звездочки не встретит на своем пути упор 61 стрелки 55, после чего под действием втулки 50 поворачиваются вокруг своей оси сами стрелки 55, 56. При повороте стрелок 55, 56 вторая звездочка 58 подводится Б зону траектории движения штанги 51 вокруг другой катушки (фиг. 5, 6, 7, 9), а сами стрелки устанавливаются по касательной к другому барабану и удерживаются в этом положении подпружиненным фиксатором 64 и ограничивающим торцом вилки 63. Во время йамотки нити посредством штанги 51 на шейку пустой катушки витков нити раскладочные ролики 23, 24, 25 движутся в направлении-к опоре 1 (фиг. 11), и нить поступает на наполненную катушку транзитом через вращающуюся пустую катушку и раскладочные ролики 23, 24, 25. В кинематике привода механизма 4 раскладки и привода барабанов 36 предусмотрены передаточные отношения, обеспечивающие намотку на пустую катушку необходимого числа витков нити за время перемещения раскладочных роликов 23, 24, 25 от середины катушки до поводковой шайбы 9. В режиме переброса нити на пустую катушку изменение направления движения раскладочных роликов 23, 24, 25 к опоре 2 осушествляется не от концевого выключателя 32, а от выключателя 33 благодаря чему отрезок нити 70 (фиг. 10), связываюший шейку обеих катушек подводится раскладочными роликами 23, 24, 25 на траекторию движения захватов 14 поводковых шайб 9, где попадает в захваты обеих поводковых шайб и разрезается на ножах 15. После поворота стрелок 55, 56 в новое положение (фиг. 5, 12) втулка 50, встречая на своем пути направляющие поверхности стрелок 55, 56, перемещается из U-образного паза одного барабана в паз другого барабана, т. е. на траекторию движения вокруг другой катушки, при этом она вовлекается во вращательное движение другим барабаном 36 в противоположном направлении. Переход втулки 50 на прежнюю траекторию движения возможен только после повторного поворота стрелок 55, 56. После перехода штанги 51 на новую траекторию движения она останавливается после поворота на угол 90° путе.м отключения электромагнитной муфты 43 по сигналу от концевого выключателя 71, на хоторый действует фиксатор 64 при повороте стрелок 55, 56, или от выключателя, взаимодействующего непосредственно с барабаном 36. При переходе штанги 51 на новую траекторию движения, между роликом 53 и пустой катушкой натягивается новый отрезок 72 нити, который располагается на траектории движения конических роликов 67 (фиг. 11). При вращении роликов 67 вокруг катущек они встречают на своем пути отрезок нити 72 и, изгибая его, выводят нить, натянутую между шейкой пустой, катушки и роликом 53 на траекторию движения роликов 23, 24, 25, которые в это время движутся в направлении к опоре 2 (фиг. 11). Так как ролики 67 закреплены консольно и имеют ограниченную длину (примерно до середины катушки), как и штанга 51, то они не встречают на своем пути при вращении барабанов 36 отрезок 70 нити, подаваемый раскладочными роликами 23, 24, 25 в захваты 14. При роликов 23, 24, 25 в направлении к опоре 2, ролик 23 встречает на своем пути натянутую поперек его движения нить 72 и толкает ее своей внешней поверхностью вдоль роликов 67 в направлении к опоре 2. Так как ролики 67 выполнены коническими и их образующие расположены наклонно относительно направления движения раскладочных роликов 23, 24, 25, то нить 72 одновременно с перемещением вдоль роликов 67 поднимается вверх вдоль образующей ролика 23, который короче ролика 25, и в какоето время нить оказывается поднятой этим роликом выше его верхней точки и втягивается к внутренней поверхности вертикального ролика 25 напротив ролика 24 за счет натяжения и в дальнейшем перемещается вдоль роликов 67 к опоре 2 роликом 25. При движении раскладочных роликов 23, 24, 25 в обратном направлении нить, перемещаясь по наклонной поверхности роликов 67, оказывается с внутренней стороны ролика 23 (фиг. 12), снимается им с роликов 67 и укладывается в желобах ролика 24, после чего происходит обычная раскладка нити на катушку. Ролики 67 освобождаются от отрезка нити 72 при движении раскладочных роликов от середины катушки к опоре 1. После подачи отрезка 70 нити в захваты, отключается электропривод 3 наполненной катушки, катушка останавливается тормозом 13 и заменяется пустой. Механизм 4 раскладки подключается к приводу наполняемой катушки посредством другой обгонной муфты 20. Переключается также для работы с другим приводом система контроля наполненности катушек и регулирования скорости намотки. При необходимости посредством рукоятки 47 выставляются в исходное положение платфоры 68 для закатывания и съема катушек, а акже производится подрегулировка положеия концевых выключателей 31, 32 относиельно щек катущек при помощи рукояток 34, 5. После выполнения этих операций устройтво готово к последующему перебросу фиг. 12). Предмет изобретения Устройство для непрерывной намотки на каущки нитеобразных материалов, содержащее

смонтированные на станине поводковые барабаны, сменные катушки, расположенные соосно с новодковыми барабанами, механизм раскладки и переброса нити, полую штангу с роликами, установленную в U-образном пазу барабана, узлы порезки и закрепления концов нити и направляюндие стрелки, размешенные между поводковыми барабанами, отличаюшееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества памотки, оно снабжено расположенными на паправляюших стрелках, сидящих на обшей оси, параллельной оси катушек, ограничительными и переставными упорами и двумя связанными между собой зубчатой передачей и взаимодействующими с штангой цевочными звездочками, а также размещенным на станине и взаимодействующим со звездочками подпружиненным фиксатором, при этом на торцовых поверхностях барабанов, обрашенных к щекам катущек, установлены консольно конические ролики.

„aL.,u....i ™.- Л

59 55 58 W

Фиг. 2 fU 3 Ч-967 26 21 63 Bifffr Ж 16

65

12 13

51 37 Фиг. в

12

9

/

Фиг 10

6-7

25 23