Устройство для намотки на катушки нитеобразных материалов Советский патент 1979 года по МПК B21C47/14 

Для достижения цели устройство снабжено смонтированными в вытяжном механизме приемной катушкой и накопительным барабаном. Вытяжной механизм выполнен в виде полого цилиндра и тре шкивов, связанных с приводом возвратно-поступательного перемещения и соединенных с полым цилиндром посредство гибких приводных элементов. Накопител ный барабан выполнен в виде расположе ных равномерно по окружности и закреп ленных на полом цилиндре роликов. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг, 2 то же, в плане; на фиг, 3 - то же, вид А фиг. 1; на фиг, 4 - разрез Б-Б фиг, 2; на фиг. 5 - разрез В-В фиг.4; на фиг. 6 - разрез Г-Г фиг. 4; на фиг. 7 - кинематическая схема устройства; на фиг. 8 - кинематическая схема вытяжного механизма. Устройство содержит вытяжной механизм, выполненный в виде полого цилин дра 1, внутренний диаметр которого позволяет вводить в него беспрепятственно приемную катушку, а наружная часть выполнена в виде многоручьевого клиноременного шкива. На торцах цилин дра 1 закреплены направляющие 2 и вытяжной ролики 3, а также фигурные ролики 4, расположенные равномерно по окружности и образующие в своей совокупности накопительный барабан 5. Цилиндр 1 подвешен врастяжку на клиновых ремнях 6-8, опирающихся на натяжные 9 и полый приводной 10 шкивы. Шкивы 9 и 10 закреплены на подшипниковых опорах, на подвижной платформе 11, установленной на направляющих 12 и 13 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль приемной катушки. Платформа 11 связана посредством тросов 14 и 15 и отклоняющих роликов блоков 16 и 17 с уравновешива ю.щими грузами 18 и 19. На торцовой поверхности полого шки ва 10 закреплены три ролика 20, обкатывающиеся по трехгранному ведущему в лу 2.1, установленному на самостоятель ных подшипниковых опорах и проходящему через полость шкива 10. Такая конструкция вала 21 и шкива 10 обеспечивает передачу вытяжному цилиндру вращательного и возвратно-поступатель ного движений вокруг и вдоль приемной катушки. Вращение ведущему валу 21 сообщается от управляемого электродви гателя 22 через ременную передачу 23 25, а возвратно-поступательное двил{ение платформе 11 -.от механизма раскладки, состоящего из шагового элект-родвигателя 26, связанного с электро двигателем 22 посредством датчика импульсов 27 через цепные передачи 28 30 и 31-33. Две параллельные ветви цепных передач принятыдля исключения возможных перекосов платформы 11 на направляющих 12 и 13. . 6 94 Датчик импульсов 27 представляет собой совокупность бесконтактных конечных выключателей (ВЕК), размещенных вдоль и вокруг вала электродвигателя 22, на котором смонтированы флажки, взаимодействующие с БВК, Путем подключения в цепь управления того или иного количества БВК можно изменять количество импульсов, поступающих к шаговому электродвигателю и тем самым изменять шаг раскладки проволоки на катушке. Ведущие звездочки 28 и 31 механизма раскладки посажены на валу 34, а ведомые 30 и 33 закрепляются на направляющих 12 и 13 или на корпусе 35 Платформа 11 непосредственно закреплена на цепях 29, 32, натяжение которых регулируется звездочками 36 и 37. На платформе 11 закреплен флажок 38, взаимодействующий при ее перемещении с БВК 39 - 41, размещенными на пути ее движения, БВК 39 и 40 предназначены для изменения направления движения вытяжного механизма вдоль катушки и регулирования хода раскладки. По их команде направление вращения шагового электродвигателя 26 изменяется, БВК 40, кроме того, используется для управления процессом замены катушек В режиме переброса проволоки, а БВК 39 одновременно является датчиком для реле счета импульсов (РСИ) (на чертежах не показано) , БВК 39 и 40 закреплены на каретках 42 и 43, Их положение относительно щек катушки может быть изменено при помощи винтовых пар 44 и 45 и рукояток 46 и 47. . БВК 41 закреплен на корпусе 35 устройства и предназначен для дублирования функций БВК 40 в. режиме переброса проволоки на пустую катушку, а также для автоматической остановки волочильной машины и намоточного устройства в случае неподготовленности последнего к осуществлению переброса проволоки. Приемные катушки закрепляются на подвижной тележке 48, перемещаемой возвратно-поступательно на опорах качения по направляющим при помощи пневмоцилиндра 49, установленного на неподвижном штоке 50 между направляющими 12 и 13, На тележке 48 размещены два цилиндрических стержня 51, 52 к опорные площадки 53 и 54, предназначенные для базирования на них катушек. Расстояние между стержнями 51 и 52 принято таким, что при установке одной из катушек в рабочую зону (зону намотки) другая доступна для замены. Закрепление катушек осуществляется посредством клиновинтовых зажимов 55, 56, размещенных в базировочных стержнях 51, 52,винты которых поворачиваются рукоятками 57, 58 вручную или при помощи упоров 59, 60, 61, установленных на пути движения рукояток 57, 58 На пневмоцилиндре 49 закреплены флажки 62, 63, взаимодействующие поочередно с БВК 64, 65 и 66, размещенными на пути их движения. БВК 64 и 66 предназначены для управления золотниковьлм устройством (на чертежах не показано) , служащим для подачи воздуха в ту или иную полость пневмоцилиндра 49, а БВК 65 - для контроля наличия в рабочей зоне приемной катушки и выдачи сигнала на автоматический переброс проволоки в случае, если задействован БВК 40. БВК 40 дает команду на переброс с вьадержкой времени, которая устанавливается на реле . времени. Эта выдержка назначается из условия обеспечения намотки необходимым числом витков проволоки на на-. копительном барабане 67 и на накопительном барабане 5 вытяжного механизма в режиме переброса, когда вытяжной ролик 3 выходит за пределы зоны намотки, а также для достаточного его удаления от торцовой поверхности барабана 67 с целью исключения возможности их столкновения при перемещении наполненной катушки из рабочей зоны. Накопительный барабан 67 вставляется базировочной частью в отверстие катушки. Наматываемые на накопительном барабане 67 витки используются в качестве пружинного демпфера, позволяющего устранить перекручивание или обрыв проволоки при холостом режиме вытяжного механизма. Наружный диаметр и высота барабана 67 выбираются исходя из принятой длины демпфирующего участка проволоки. Для возможности регулирования скорости намотки устройство снабжено пет левым регулятором 68, состоящим из неподвижного и подвижного блоков 69 роликов,, Этот регулятор используется также в качестве накопителя проволоки. Его подвижный блок перемещается по направляющим 70, 71 и связан со сменными грузами 72 и винтообразной рейкой 73, которая соединена с датчиком длины петли. Например, сельсином 74. При перемещении подвижного блока роликов из одного крайнего положения в другое рейка 73 поворачивается на необходимый угол, а вместе с ней и р тор сельсина 74. На каретке подвижно го блока 69 закреплен флажок 75, вза модействующий с БВК 76 и 77, служащим для остановки намотбчного устройства и волочильной машины в тех случаях, когда блок 69 достигает одно из край них положений. На платформе 11, на опорах качения, закреплен полый пово док 78, притормаживаемый при необход мости тормозом 79. Поводок 78 совмес но с накопительным барабаном 5 вытяж ного цилиндра 1 служит для накоплени витков и удержания проволоки от пере мещения ее в направлении к петлевому регулятору 68 в режиме переброса на пустую катушку. Поводок 76 в рабочем режиме приводится вр вращение протягиваемой через его ролики 80 проволокой и вращается в неприторможенном состоянии совместно с вытяжным цилиндром 1. Поводок может быть выполнен с принудительным вращением. В этом случае он снабжается индивидуальным приводом. При этом представляется возможным устранить скручивание проволоки в режиме переброса на участке от вытяжного ролика 3 до наполненной катушки, для чего достаточно остановить вытяжной цилиндр 1 при вращающемся поводке 78, Поступающая при этом от петлевого регулятора 68 проволока накапливается на неподвижном накопительном барабане S цилиндра 1 в виде спиральных витков. При неприводном поводке 78 накопление проволоки на барабане 5 цилиндра 1 осуществляется при приторможенном или полностью остановленном поводке 78 и вращающемся цилиндре 1 за счет намотки проволоки на барабан 5, Выполнение Накопительного барабана 5 мнoгopoликoвы позволяет протягивать через него проволоку в режиме ее. накопления или сброса. Для накопления проволоки и ее сброса с барабана 5 можно обойтись без поводка 78. Для этого достаточно установить ролик 81 так, чтобы в режиме переброса проволока сходила с него по касательной к накопительному барабану 5 , а в режиме сброса он перемещался над барабаном 5 в точку, с которой сбегающая с него проволока описывает коническую поверхность наиболее благоприятную для стягивания накопленных витков с барабана 5. Для обеспечения такого взаимного расположения ролика 81 и барабана 5 может быть использовано возвратнопоступательное движение вытяжного механизма в режиме переброса или принудительное перемещение ролика 81 в. одно из вышеуказанных положений. Подготовка устройства к работе производится следующим образом. Для базирования катушек на тележку 48 используются цилиндрические стержни 51, 52 и опорные поверхности 53, 54. Катушки устанавливаются поочередно. После установки первой из них тележку передвигают из одного крайнего положения в другое при помощи пневмоцилиндра 49. При подаче второй катугаки в рабочую зону ее закрепляют клиновинтовым механизмом 55 (56) при взаимодействии его рукоятки 57 (58) с упором 60. Чтобы подаваемая в рабочую зону катушка не натолкнулась на вытяжной цилиндр 1 и ролик 4, платформу 11 устанавливают в крайнее верхнее положе- . ние, характерное для начала режима переброса проволоки от одной катушки на другую с установкой вытяжного ролика 3 в одно из крайних диаметрально противоположных относительно кату1ики положений, исключающих возможность их встречи. От отдающего устройства (волочильной машины) проволоку направляют на приемную катушку через петлевой регулятор 68,- отклоняющие ролики 80, 81, направляющие ролики 2 вытяжного механизма и вытяжной ролик 3 и закрепляют ее конец на катугике. При установке ка тушек на тележку 48 сверху в них вставляются накопительные барабаны 67 В зависимости от размеров катушек и сечения наматываемой на них проволоки производят шага раскладки раскладчика (шагового двигателя),вклю чая в работу то или иное количество датчиков импульсов (бесконтактных выключателей) , а величину хода платформы 11, равную расстоянию между щеками катушек, - при помощи винтовых пар 44, 45 и рукояток 46, 47, устанавлива бесконтактные выключатели 39, 40 в необходимое положение. На датчике числа слоев устанавливают известное для сечения проволоки и типоразмера катушки число пар слоев, которое должно быть намотано на катушку. Подвижный блок роликов петлевого регулятора устанавливают в верхнее положение. Включение двигателей 22 и 26 вытяжного механизма и механизма раскладки производится от петлевого регулятора 68 одновременно с включением в работу отдающего устройства. Необходимая величина натяжения проволоки при намотке задается при помощи сменных грузов 72, связанных с подвижным блоком 69 петлевого регулятора скорости. При включении злектродвигателя 22 в работу вытяжному ролику 3 и поводку 78 сообщается вращательное движение вокруг неподвижной катушки, на которой закреплен конец проволоки, а.также возвратно-поступательное движение в режиме раскладки вдоль катушки от шагового двигателя 26, работающего в режиме, задаваемом ему датчиком импульсов 27, связанным с управляемым от петлевого регулятора 68 электродвигателем 22„ При этом вращательное движение вытяжному механизму сообщается от электродвигателя...22 4Q рез .ременную передачу 23, 24, 25., ведущий вал 21, полый шкив 10 и ременную передачу 10 6, 1, а возвратно-поступательное -от шагового электродвигателя 26 через цепные передачи 28, 29, 30 и 31, 32, 33, Изменение направления вращения, шагового двигателя 26, а следовательно, и направления движения платформы 11происходит по команде от конечных выключателей 39, 40 при их взаимодействии с флажком 38, При необходимости подрегулировку хода раскладчика про.изводят на ходу,, изменяя положение бесконтактных конечных выключателей 39, 40 при помощи винтовых пар 44, 45 и рукояток 46, 47, По мере наполнения на катушке проволоки выравнивание скорости намотки и скорости поступления проволоки от волочильной машины осуществляется при помощи петлевого регулятора 68, оказывающего управляющее воздействие на электродвигатель i . В тех случаях, когда флажок 75 петлевого регулятора воздействует на БВК 76(77), автоматически отключается привод волочильного стана и намоточного устройства . Бесконтактный выключатель 39 используется в качестве датчика послойного контроля наполнения катушки проволокой. За каждый ход платформы 11 вверх и вниз, т.е. после намоткИ на картушку каждых двух слоев проволоки, выключатель взаимодействует с флажком 38и выдает сигнал на РСИ, которое срабатывает после намотки на катушку заданного числа слоев проволоки и переключает для работы в режиме замены катушки (БВК) 40.По достижении флажком 38 БВК 40 платформа 11 не изменяет свое движение на противоположное, а перемещается вверх до момента входа флажка 38 в зев БВК 41, который в этом случае дублирует БВК 40 и изменяет Направление движения, платформы 11 на противоположное о В режиме переброса при движении платформы 11 вверх флажок 38 зваимодействует с БВК 40, по команде которого с выдержкой времени, достаточной для удаления на необходимое расстояние от верхней щеки катушки вытяжного ролика 3, включается в работу пневмоцилиндр 49 и притормаживаемый тормозом 79 поводок 78, в результате чего барабан 5 наматывает на себя проволоку. Вытяжной ролик 3, поднимаясь над наполненной катушкой, наматывает на накопительный барабан 67 заданное число витков проволоки, которые в дальнейшем стягиваются им с него и используются в качестве демпфера, исключающего перекручивание проволоки при вращении вытяжного механизма в холостом режиме при замене наполненной катушки на пустую. Во время работы вытяжного механизма в холостом режиме, т.е. когда прекращается намотка витков на накопительный барабан 67, по команде реле времени пневмоцилиндром 49 удалается из зоны намотки наполненная катушка, а на ее место устанавливается пустая. При передвижении тележки 48 из одного крайнего положения в другое из зева -БЕК 65 выводится флажок 62 и вводится флажок 63. При перемещении наполненной катушки из рабочей зоны витки проволоки, стянутые вытяжным механизмом с накопительного барабана 67, под действием -собственного веса опускаются, так как перемещению расслабленной проволоки в направлении к петлевому регулятору препятствуют витки намотанные на накопительном барабане 5, Увеличение длины петли (запаса проволоки) на петлевом регуляторе в этом случае про исходит за счет поступления ее от волочильной машины. Выходу проволоки из желобка вытяжного ролика 3 Б режиме е переброса на пустую катушку препятствует предохранительная скоба 82. Электрической системой регулирования режимами работы устройства предусмотрена автоматическая остановка волочильной машины и намоточного устройства. Автомат срабатывает, если при воздействии флажком 38 на БВК 41 в рабочую зону не подается пустая катушка. О том, что операция по замене катушки произведена, сигнализирует БВК 65, испытывая воздействие флажка 62 или 63 при перемещении тележки из одного крайнего положения в другое. После подачи в зону намотки пустой катушки, в результате чего оказывается задействованным БВК 65, БВК 41 дает команду на отключение тормоза 79 и изменение направления вращения шаго вого двигателя 26 и перемещения платформы 11 в зону раскладки, а также на переключение БВК 40 для работы в режиме раскладки. По мере увеличения петли на петлевом регуляторе 68 возрастает управляющее воздействие сельсина 74 на электродвигатель 22, который разгоняется в режиме переброса до скорости, соответствующей скорости поступления проволоки с отдатчика. После наброса вытяжным роликом 3 на пустую катушйу первого витка начинается процесс намотки на нее проволоки, протягиваемой через накопительный барабан 5 цилиндра 1. При этом поводок приводится посредством протягиваемой через него проволоки ускоренно во вращение и постепенно снимает накопленные витки с барабана 5, в дальнейшем вращаясь совместно с вытяжным цилиндром 1. После подачи команды на переброс РСИ сбрасывает счет и ведет учет наполнения проволокой последующей катушки. Наполненная катушка заменяется на пустую, и цикл повторяется. Перед заменой катушки участок проволоки, связывающий наполненную и наполняемую катушки, разрезается ножницами, вмонтированными в тележку 48. Из наполненной катушки вынимают накопительный барабан 67 и вставляют во вновь установленную на тележку 48 пустую катушку. При намотке проволоки на неподвижные катушки с использованием вышеописанного устройства происходит ее скручивание на Збо за каждый оборот вытяжного ди-линдра 1. При размотке проволоки с данных неподвижных катушек скрутка устраняется. Концы проволоки двух катушек можно соединить, т.е. осуществить непрерывную ее отдачу, так как оба конца проволоки каждой катушки выведены наружу. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить непрерывную намотку проволоки на тялселовесные катушки с максимальной степенью механизации всех операций при минимальных энергетических затратах на осуществление процесса намотки. Применение вытяжного механизма в виде подвешенного на ремнях цилиндра позволит увеличить скорость намотки и тем самым расширить область использования устройства. Формула изобретения 1.Устройство для намоТки на катушки нитеобразных материалов,преимущественно проволоки, содержащее вытяжной механизм, установленный на станине с возможностью возвратно-поступательного перемещения от привода вдоль катушки поводкового типа с вытяжными роликами, механизм раскладки/ тележку для базирования и транспортировки приемных катушек, средства для регулирования шага и хода раскладки, величины натяжения проволоки и скорости намотки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывности намотки и расширения области применения, оно снабжено смонтированными в вытяжном механизме приемной катушкой и накопительным барабаном, при этом вытяжной механизм выполнен в виде полого цилиндра и трех шкивов, связанных с приводом возвратно-поступательного перемещения i соединенных с по лым цилиндром посредством гибких приводных элементов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что накопительный барабан выполнен в виде расположенных равномерно по окружности и закрепленных на полом цилиндре роликов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент США № 3307794, кл. 242- 35.5, 1967. 2.Патент СССР № 384224, кл. В 21 С 48/14, 1973. Л ff

20

ФигЗ

16

Фиг.5

г-г

30,33

..Ш. тЩм} М х кум/ /ш).