Устройство для намотки катушек Советский патент 1983 года по МПК H01F41/08 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления потенциометров .и катушек кольцевой формы (тороидов ) и может быть использовано в областях приборостроения и электротехники.

Наиболее близким техническимрешением, к изобретению является устройство для намотки катушек, содерЖсццее механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой на челноке, электрически связанный с резистором, и реечную передачу, зубчатое колесо которой кинематически связано с резистором, и датчик изменения , диаметра отдающей катушки til.

Недостатком известного устройства является наличие в нем механического сигнального контакта - шуп - намотанный провод, который не может обеспечить плавное регулирование натяжения сматываемого провода с отдающей катушки, так как шуп перемещается скачкообразно с витка верхнего ряда на виток нижнего ряда намотанного провода отдающей катушки, а наличие зазоров в кинематической паре зубчатое колесо-рейка дополнительно

усложняют плавное регулирование натяжения сматываемого провода. ;

Целью изобретения является улучшение качества изделия за счет поддержания стабильного натяжения.

Указанная цель достигается тем, что датчик изменения диаметра отдающей катушки выполнен в виде постоянного магнита, установленного на под10пружиненном поворотном рычаге с одного торца катушки, при этом электромагнитная муфта электрически связана с началом и концом провода отдающей катушки, а рычаг шарнирно установлен

15 на челноке.

На фиг. I изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид В на фиг. 2; на фиг. 4 - другой вариант

20 расположения магнита; на фиг, 5 вид В на фиг. 4.

Устройство содержит наматываемый кольцевой каркас 1, челнок 2,

25 имеющий вид незамкнутого кольца, приводящегося во вращение против хода часовой стрелки двумя зубчатыми колесами 3 от привода станка 4, причем расстояние в между зубчатыми колеса30 ми 3 больше расстояния г челнока 2

для обеспечения непрерывного вращения последнего,

В отверстие 5 челнока 2 по скользящей посадке устанавливают и закрепляют ротор б, внутри которого с радиальным зазором 7 концентрично на подшипниках б устанавливают статор 9 Статор 9 и ротор 6 в совокупности образуют магнитноэлектрический датчик момента, выполняющий функцию электромагнитной муфты.

Принцип действия этого датчика аналогичен щеточно- коллекторному двигателю постоянного тока. Ротор б состоит из магнитопроврда 10 с радиальными пазами, в которых жестко установлены постоянные магниты 11, Статор 9 состоит из магнитопроводапакета пластин 12 с радиальными пазами, в которые уложена обмотка 13, соединенная электрически через щеточнЬ-коллекторный узел 14 с источником постоянного тока станка 4. Щеточноколлекторный узел 14 включает две пары щеток 15, армированных в кольце 16, закрепленном на торце ротора б, и коллектор17, состоящий из пластин 18, армированных, например, в компаунде над лобовой частью обмотки 13, Обмотка 13 состоит из катушек, выводы которых (начало и кО нец ) присоединяют к соответствующим пластинам 18, при этом через пластины 18 провода обмотки 13 образуют замкнутую цепь.

Давление каждой пары щеток 15 на пластину 18 обеспечивается конструктивно и не/требует регулирования в процессе сборки, при этом одна пара щеток 15 электрически связана через выключатель и переменное сопротивление R с +, а вторая пара щеток 15 с - внешнего источника питания стака 4 и с выходом усилителя 19 согласно фи г , 2 ,

Вращакадий момент между ротором б и статором 9 создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянных магнитов 11 и обмотки 13 с током, находящейся в этом поле. Знак момента и его величина зависят от величины и полярности тока управления. Основным достоинством такой конструктивной схемы статора 9 и ротора б является высокая линейность характеристики по току управления, причем предварительно снимают экспериментальным путем зависимость величины момента от изменения тока управления.

Далее на втулку 20 устанавливают по скользящей посадке отдающую катушку 21 со сматываемым проводом 22 и каркасом 23, закрепляют упорным кольцом 24, Отдающую катушку 21 предохраняют от проворота на втулке 20 штифт 25, ас противоположно стороны катушки 21 через отверстие

наружу выведен нижний конец сматываемого провода 22, который электрически соединен через шайбу 26, закрепенную в полой оси 27, контактную пару - кольцо 28-щетка 29, а также контактную Пару - шинопровод 30-щетка 31 со входом усилителя 19. Причем ось 27 жестко закреплена в отдаюей катушке 21.

Верхний конец сматываемого провода 22 закрепляют на кольцевом каркасе 1 и далее электрически соединяют через технологическое кольцо 32, щетку 33 со входом усилителя 19, Причем кольцо 32 концентрично расоложено относительно каркаса 1 на порах вращения 34, установленных в корпусе станка 4.

На торце челнока 2, например, со стороны отдающей катушки 21 по всему периметру концентрично оси вращения челнока 2 закреплен шиноровод 35 с тремя изолированньши ежду собой шинами 30, 36 и 37 с соответствующими щетками 31, 38 и 39, Причем щетки 38 и 39 электрически соединены через выключатель и.переменное сопротивление R соответственно с + и - источника постоянного тока станка 4. Предварительно экспериментальным путем для каждой марки сматываемого провода 22 снимают характеристику его оптимального натяга с целью предохранения его от обрыва,

Параллельно наружному торцу 40 отданицей катушки 21 с торцовым зазором 41 устанавливают на шарнире 42, например шарикоподшипнике, постоянный магнит 43 с рычагом 44 симметрично оси вращения катушки 21, Рычаг 44 имеет шарнир 45, установленный на челноке 2 и позволяет магниту 43 совершать с помощью упругих элементов 46 угловые колебательные движения относительно сматываемого провода 22 под действием центробежных сил при вращении челнока 2, Величину угловых отклонений магнита 43 регулируют, увеличивая или уменьшая жесткость упругих элементов 46. При этих колебаниях в сматываемом проводе 22 индуктируется ЭДС, а следовательно, возникает ток индукции. Магнит 4з может быть установлен в положение (фиг, 4), когда катушка 21 расположена между полюсами этого магнита.

.Устройство работает следующим образом,

С помощью переменного сопротивления R при включенном выключателе В на статор 9 электромагнитной муфты подают ток управления такой величи- ны, чтобы величина возникающего при этом момента вращения бьша бы равна допустимой величине натяжения сматываемого провода 22,

После этого челноку 2 сообщают вргицательное движение от привода станка 4, при этом челнок 2 вместе с электромагнитной муфтой, отдающей катушкой 21 и постоянным магнитом 43 проходят с зазором через внутреннее отверстие карка:са 1 / наматывая на него предварительно растянутый . провод 22.. Постоянный магнит 43 в этом случае колеблется относительно отдающей катушки 21 с проводом 22, при этом магнитные силовые линии пересекают витки, в результате чего в катушке 21 с намотанньм проводом . наводится ЭДС.

На входе усилителя 19 появляется слабый сигнал в виде тока индук1:ц1И, величина которого в первый момент, сматывания щэовода 22 максимальная, а аатем, по мере уменьшения витков в отдающей катушке 21, также уменьшается пропорционально числу витков и ток индукции.

Причем соответственно изменяется (плавно уменьшаюсь) ток управления на выходе усилителя 19, соответственно уменьшая момент вращения электромагнитной муфты, что позволяет плавно сохранить величину натяжения сматываемого провода 22 постоянной и обеспечить плотность намотки провода на Каркас 1 постоянной по всему пе1риметру каркаса 1.

Усилитель 19 в начале намотки ( при максимально-допустимой величине тока управления) должен выдавать равнозначный йо току сигнал. При стижении постоянных оборотов челно

ка 2 выключатель В разрывает цепь и устройство переходит на автоматический режим работы с помощью усилителя 19 и магнита 43.

Устройство может быть использовано при наматывании провода 22 на катушку 21 в случае иэменения направления вращения челнока 2.

Предложенное .устройство поэволяет плавно регулировать натяжение провода при намотке.

0

Формула изобретения

Устройство для намотки катушек, содержащее механизм для крепления отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой иа челноке, и датчик изменения диаметра отдающей катушки, отличающее с я тем, что, с целью повьшения качества изделие за счет поддер-. жания стабильного натяжения провода при намотке, датчик изменения диаметра отдающей катушки выполнен в виде постоянного магнита, установленного на подпружиненном поворотном рычаге с одного торца катушки, при этом электромагнитная муфта электрически связана с началом и концом провода отдающей катушки, а рычаг шарнирно установлен на челноке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2946991/07, кл. Н 01 F 41/08, 1980.

ff

«О

/9

Фиг. 2