(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ И НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (ЕГО ВАРИАНТЫ)
1
Изобретение относится к автоматическим устройствам для регулирования натяжения длинномерных материа.лов при их намотке, и может быть использовано в электротехнической, электромашиностроительной и легкой промышленности при намотке проводов, нитей, лент и других подобных материалов.
Известно устройство для натяжения и намотки длинномерного материала, содержащее электродвигатель с. вентилятором и с основным и дополнительным роторами, натяжной и направляющий ролики и механизм раскладки материала на наматываемый каркас 1.
Недостатком известного устройства является низкое качество намотки длинномерного материала вследствие низкой стабилизации скорости намотки материала при регулировании усилия его натяжения.
Цель изобретения - повыщение качества намотки длинномерного материала.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для натяжения и намотки длинномерного материала, содержащем электродвигатель с вентилятором и с. основным и дополнительным роторами, натяжной и направляющий ролики и механизм раскладки материала на наматываемый каркйс, наматываемый каркас и вентилятор жестко закреплены на валу основного ротора, а натяжной ролик расположен на валу дополнительного ротора электродвигателя.
По второму варианту шпиндель кинематически связан с вентилятором, жестко
10 закрепленным на основном роторе, а натяжной ррлик расположен на конце вала дополнительного ротора.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, первый вариант; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, вид слева;
15 на фиг. 3 - принципиальная схема предлагаемого устройства, второй вариант; на фиг. 4 - электродвигател ь, поперечный разрез.
Длинномерный материал I (фиг. 1 и 2),
20 сматываемый с неподвижной питающей бобины (не показана), через натяжной ролик 2, выполненный с обрезиненной канавкой 3, и через направляющий ролик 4 и механизм 5 раскладки заправлен на каркас 6 наматываемой катушки. Натяжной ролик 2 посредством полого вала 7 соединен с внешним полым дополнительным ротором 8 двухротррного электродвигателя 9, а каркас 6 расположен на валу 10, на котором посредством двух концевых ступиц 11 жестко установлен основной ротор 12. На основном роторе 12 закреплен центробежный вентилятор 13. Дополнительный ротор 8 выполнен с меньшими электромеханической постоянной времени и электромагнитным моментом, чем основной ротор 12 В корпусе электродвигателя 9 ив ступице дополнительного ротора 8 выполнены вентиляционные окна 14, 15 и 16, а основной ротор 12 имеет вентиляционный канал 17. В корпусе электродвигателя 9 запрессован, статор 18 с обмотками 19.
В другом варианте (фиг. 3 и 4) приводной двухроторный электродвигатель 20 устройства выполнен с одним рабочим валом 21, на котором неподвижно закреплен дополнительный ротор 22. Материал 23, сматываемый с элемента питания намотки, заправлен, по крайней мере, в один виток в обрезиненную канавку 24 натяжного ролика 25 жестко установленного на выходном конце вала 21, и через механизм 26 раскладки на наматываемый каркас 27 Каркас 27 жестко установлен на шпинделе 28 намоточного устройства, который посредством ведомой шестерни 29 сцеплен с ведущей шестерней 30, а через шестеренчатую передачу 31 - с механизмом 26 раскладки. Ведущая шестерня 30 напрессованна на ступицу 32 центробежного вентилятора 33, который жестко закреплен на основном роторе 34. Сцепление шестерен 29 и 30 происходит через сквозное окно 35, выполненное в заднем подшипниковом щите 36. Основной ротор 34 установлен на валу 21 через подшипники 37 с возможностью независимого вращения. В корпус электродвигателя 20 запрессован статор 38 с обмотками 39.
По первому варианту устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения на обмотки 19 статора 18 создается магнитный поток, вызывающий вращение основного к дополнительного роторов 12 и 8 в одну сторону. При этом, поскольку дополнительный ротор 8 имеет меньшую электромеханическую постоянную времени, чем основной ротор 12, вращаться он начинает первым, создавая перед началом намотки силу натяжения материала 1. После поворота основного ротора 12 материал 1 с питающей бобины начинает двигаться в сторону, противоположную направлению вращения натяжного ролика 2, так как вращающий момент основного ротора 12 больше, чем дополнительного ротора 8, т. е. основной ротор 12 работает в двигательном режиме.
а дополнительный ротор 8 - в режиме электромагнитного тормоза, поскольку оба ротора 8 и 12 посредством длинномерного материала 1 связаны механически и момент дополнительного ротора 8 является моментом нагрузки для основного ротора 12. Тем самым обеспечивается натяжение материала 1 в процессе всей намотки. Поскольку натяжной ролик 2 имеет обрезиненную канавку 3, то поверхность материала 1 не нарушается, что особенно важно при намотке изолированных проводов. Через направляющий ролик.4 материал 1 подается на механизм 5 раскладки, который приводится в действие от приводного вала 10, и поступает затем на каркас 6. Центробежный вентилятор 13 при вращении основного ротора 12 перемещает воздух, который охлаждает все греющиеся части электродвигателя 9, включая дополнительный ротор 8. Воздух засасывается в вентиляционные окна 14, проходит через окна 16 и канал 17 и выбрасывается в вентиляционные окна 15. При возможном изменении подвижного к электродвигателю 9 напряжения механические характеристики основного и дополнительного роторов 12 и 8 изменяются. Поскольку оба ротора выполнены таким образом, что их механические характеристики в рабочем диапазоне изменения подвижного напряжения пересекаются в точках, имеющих постоянную абсциссу SH (SH- скольжение основного ро-. тора), то при изменении напряжения питания частота вращения наматываемого каркаса остается постоянной, а усилие натяжения изменяется. Таким образом, достигается автоматическая стабилизация скорости намотки при регулировании усилия наматываемого материала 1.
По второму варианту устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения на обмотки 39 статора 38 на дополнительный и основной роторы 22 к 3 действуют электромагнитные силы, стремящиеся привести их во вращениев одну сторону. За счет шестерен 29 и 30 вращается шпиндель 28 в направлении, противоположном, направлению вращения рабочего вала 21 и, соответственно, натяжного ролика 25. Поскольку электромагнитный момент основного ротора 34 больше элек тромагнитиого момента дополнительного ротора 22 и, кроме того, между ротором 34 и шпинделем 28 установлен понижающий редуктор на шестернях 29 и 30, то материал 23 начинает наматываться на каркас 27. При этом дополнительный ротор 22 создает тормозной момент на натяжном ролике 25, обеспечивая тем самым необходимое натяжение материала 23 как перед началом, так и в процессе намотки. Механизм 26 раскладки, приводящийся в действие через шестеренчатую передачу 31 от шпинделя 28, обеспечивает равномерную намотку материала 23 на каркас 27. Процесс автоматической стабилизации скорости намотки при регулировании усилия натяжения наматываемого материала 23 путем изменения подводимого напряжения идентичен первому варианту. Применение предложенного устройства позволяет осуществлять автоматическую стабилизацию скорости намотки при регулировании усилия натяжения наматываемого длинномерного материала, за счет чего повыщается качество намотки при изменении напряжения питания электродвигателя. Формула изобретения 1. Устройство для натяжения и намотки длинномерного материала, содержащее электродвигатель с вентилятором и с основным и дополнительным роторами, натяжной и направляющий ролики и механизм раскладки материала на наматываемый каркас, отличающееся тем, что, с целью повышения качества намотки, наматываемый каркас и вентилятор жестко закреплены на валу основного ротора, а натяжной ролик расположен на валу дополнительного ротора электродвигателя. 2. Устройство для натяжения и намотки длинномерного материала,содержащее электродвигатель с вентилятором и с основным и дополнительным роторами, натяжной и направляющий ролики и механизм раскладки материала на наматываемый каркас, установленный на шпинделе, отличающееся тем, что, с целью повышения качества намотки, шпиндель кинематически связан с вентилятором, жестко закрепленным на основном роторе, а натяжной ролик распрложенна конце вала дополнительного ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3939370, кл. Н 02 К 17/16, 1976.
Фиг. г // 39 38 22 3 w//// rt:s:) 33 30
