устройство для намотки нити

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ НИТИ, содержащее бобинодержатель, установленный с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения от привода, включающего размещенный внутри обечайки бобинодержателя полый приводной вал, выполненный с наружным пазом для толкателя винтовой пары, связанного с обечайкой, и центральный стержень, размещенный в полости приводного вала, отличающееся тем, что обечайка бобинодержателя выполнена в виде стакана за одно с центральным стержнем, образующим поршневую пару с приводным валом, причем последний со стороны, противоположной размещению стержня, снабжен скользящим регулировочным клапаном для связи полости приводного вала с атмосферой, а винтовая нарезка выполнена на его наружной поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству кабельно-проводниковой продукции, требующей равномерной раскладки в процессе ее намотки в приемные изделия (шпули, бобины, барабаны и т.п. далее бобины), а также может быть использовано на предприятиях по ремонту электротехнического оборудования, когда в процессе восстановления меди обмоток электрических машин необходимо перемотать их провода или шины на бобины.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров, повышение технологичности конструкции и расширение области применения.

Указанная цель достигается описываемым устройством, включающим корпус, приводной вал, кинематически связанный с приводом, и бобинодержатель.

Бобинодержатель выполнен с кольцевой полостью, образованной его валом и обечайкой, внутри которой концентрично и соосно ему размещен приводной вал с замкнутым винтовым пазом по наружной поверхности, в зацепление с которым входит толкатель, закрепленный в бобинодержателе, при этом вал бобинодержателя размещен в полости приводного вала и образует с ней поршневую пару, а в приводном вале со стороны, противоположной размещению вала бобинодержателя, установлен клапан с возможностью перемещения вдоль его оси и предназначенный для взаимодействия полости приводного вала с атмосферой.

На чертеже изображена схема устройства для намотки нити.

Устройство состоит из бобинодержателя с кольцевой полостью 1, образованной его обечайкой 2 в виде стакана и валом 3, выполненным в виде центрального стержня, являющегося поршнем с уплотнительным элементом 4. В полости 1 бобинодержателя размещен приводной вал 5 с замкнутым винтовым пазом 6 на его наружной поверхности. Вал установлен при помощи подшипникового узла 7 в корпусе 8 устройства и связан кинематически с приводом при помощи закрепленного на нем зубчатого колеса 9 (звездочки, шкива и т.п.). На валу 5 соосно его наружной поверхности выполнена цилиндрическая полость 10, в которой размещен стержень 3 бобинодержателя, а с противоположной стороны выполнена полость, в которой размещен регулировочный клапан в виде винта 11 и контргайки 12. Обе эти полости соединены между собой калиброванным отверстием 13. Кроме того, для перетока воздуха из полости 10 в атмосферу и обратно в винте 11 выполнены отверстия 14. На внутренней поверхности обечайки 2 бобинодержателя закреплен толкатель 15, входящий в зацепление с пазом 6 приводного вала.

Работает устройство следующим образом.

Крутящий момент через зубчатое колесо 9 вращает вал 5 и далее через толкатель 15 обечайку 2 бобинодержателя. При этом передающая крутящий момент сила в месте контакта толкателя с одной из боковых стенок паза 6 вала 5 (теоретически это контактная линия) раскладывается на две составляющие, соотношение величины которых зависит от угла подъема винтовой линии паза 6. Первая составляющая это осевая сила, заставляющая бобинодержатель перемещаться вдоль продольной оси устройства, обеспечивая раскладку нити по ширине бобины, а вторая составляющая заставляет бобинодержатель вращаться, преодолевая усилие натяжения нити и обеспечивая ее намотку на бобину. Замкнутый винтовой паз приводного вала 5 выполнен таким образом, что, совершив полвитка по одной стороне образующей вала, он по другой стороне возвращается в исходное положение. Поэтому при одном обороте вала 5 относительно бобинодержателя последний совершает одно возвратно-поступательное осевое движение.

Таким образом, бобинодержатель совершает сложное движение, состоящие из возвратно-поступательного осевого движения с определенной частотой и вращательного движения вокруг своей оси с частотой приводного вала за вычетом частоты возвратно-поступательного осевого движения, т.к. одно такое движение "взад-вперед" равносильно одному обороту приводного вала относительно бобинодержателю.

При возвратно-поступательном движении бобинодержателя воздух из камеры 10 прокачивается в атмосферу и обратно через калиброванное отверстие 13 и отверстие 14 винта 11, при этом частота этого движения зависит от количества прокачиваемого воздуха в единицу времени и теоретически равна

n где n частота возвратно-поступательного движения бобинодержателя (количество двойных движений в секунду);

Q_сек количество прокачиваемого в секунду воздуха из камеры 10 в атмосферу и обратно, м³/с;

h ход поршня (ширина раскладки), м;

D_ц диаметр цилиндрической полости (камеры), м.

Дросселируя винтом 11 количество прокачиваемого воздуха Q_сек, можно получить необходимую частоту n, которой соответствует требуемая для данного поперечного размера раскладываемой продукции скорость перемещения бобинодержателя вдоль продольной оси (необходимо, чтобы за один оборот бобинодержатель сдвинулся вдоль оси на величину ширины раскладываемой продукции).

Технико-экономическая эффективность при использовании предлагаемого устройства создается благодаря

упрощению конструкции за счет исключения длинномерного вала, двухсторонней резьбы, гайки с узлом поворотного сухарика. Это улучшает технологичность конструкции и позволяет для изготовления устройства применять серийновыпускаемое технологическое оборудование;

снижению материалоемкости за счет выполнения приводного вала неподвижным в осевом направлении, что позволяет существенно уменьшить его длину, а с ним и габаритные размеры устройства в целом;

повышению работоспособности устройства за счет передачи изгибающего момента на корпус приводным валом, который неподвижен в осевом направлении и обладает большим моментом сопротивления изгибу, это позволяет ему раскладывать продукцию с большим диапазоном поперечных размеров и упругих свойств;

упрощению процесса переналадки устройства при изменении поперечного размера раскладываемой продукции, которая достигается простым поворотом регулировочного винта в прототипе подобная операция осуществляется изменением передаточного отношения от привода к валу или к гайке.