устройство для размотки длинномерного материала

Формула изобретения

Устройство для размотки длинномерного материала, содержащее питающую катушку, установленную на оси с возможностью вращения, средство торможения катушки и компенсационный рычаг, отличающееся тем, что в нем дополнительно выполнен регулируемый противовес с изменяющейся массой, установленный на одном из двух плеч компенсационного рычага, стержень которого закреплен на опоре вращения с возможностью изменения соотношения длин обоих его плеч, при этом средство торможения катушки выполнено с возможностью ее торможения с постоянным тормозным моментом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области размотки свернутого длинномерного материала (далее в тексте материал), а именно к устройствам, которые можно использовать, например, в машинах, предназначенных для изготовления спиралей из проволоки, в технологическом оборудовании для изготовления электрических катушек, при производстве жгутов и так далее.

Известно по А.С. №420529, МПК 7 В 65 Н 59/04, от 01.03.72, опубл. в БИ №11 от 25.03.74 безынерционное натяжное устройство к установке для намотки длинномерного материала, содержащее катушку с материалом, механизм торможения и двуплечий рычаг.

Недостатком этого устройства является сложность его конструкции, так как двуплечий рычаг связан с механизмом торможения с помощью следующих деталей: ограничительного рычага, рычага механизма торможения и механизма настройки натяжения материала.

Известно также по А.С. №1736889, МПК 7 В 65 Н 59/04, от 31.08.90, опубл. в БИ №20 от 30.05.92 устройство для разматывания длинномерного материала, содержащее бухту материала, тормозной механизм и двуплечий рычаг.

Недостатком такого устройства является сложность его конструкции, так как двуплечий рычаг связан с тормозным механизмом с помощью следующих деталей: управляющего рычага с регулировочным винтом, пружины, кулачка, толкателя с роликом и конечного выключателя.

Известно по А.С. №1802806, МПК 7 В 65 Н 59/04, от 17.08.90, опубл. в БИ №10 от 15.03.93 устройство для размотки нити, содержащее питающую катушку, установленную на оси с возможностью вращения, средство торможения катушки и компенсационный рычаг.

Недостатком данного устройства является сложность его конструкции, так как в нем применено большое количество следующих деталей: турбинка, пневматическое сопло, заслонка, золотник с регулировочной пружиной.

Задачей, решаемой данным изобретением, является упрощение конструкции устройства.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в выполнении более простого устройства, у которого на величину времени срабатывания не влияют силы инерции его подвижных деталей, а величина усилия приложенного к материалу при его размотке не достигает величины, при которой может происходить его вытягивание и обрыв. При этом величина натяжения материала остается стабильной в течение всего процесса его разматывания.

Указанный выше технический результат достигается тем, что в устройстве для размотки длинномерного материала, содержащем питающую катушку, установленную на оси с возможностью вращения, средство торможения и компенсационный рычаг, дополнительно выполнен регулируемый противовес с изменяющейся массой, установленный на одном из двух плеч компенсационного рычага, стержень которого закреплен на опоре вращения с возможностью изменения соотношения длин обоих его плеч, при этом средство торможения катушки выполнено с возможностью ее торможения с постоянным тормозным моментом.

Применение противовеса, установленного на одном из двух плеч компенсационного рычага, обеспечило возможность быстрого натяжения сматываемого материала при его ослаблениях, периодически происходящих от ускорений вращения питающей катушки, возникающих при рывках материала в момент устранения "закусывания" участка материала его соседними витками. Стабильность натяжения материала обеспечена тем, что постоянное усилие его натяжения осуществляется непосредственно нагруженным компенсационным рычагом, мгновенно перемещающимся при ослаблении сматываемого материала, а инерция масс других деталей его механизма не влияет на скорость осуществления этого натяжения. Этим же обеспечено и постоянное усилие натяжения разматываемого материала в момент освобождения участка материала при его "закусывании" соседними витками путем приложения к компенсационному рычагу достаточного для этого усилия с помощью гирь. Возможность изменения массы противовеса обеспечило возможность осуществления размотки материала различных диаметров с катушек, отличающихся друг от друга своей массой. Возможность изменения соотношения длин обоих плеч рычагов обеспечило осуществление плавной, а не скачками, регулировки усилия натяжения сматываемого материала при одном и том же количестве используемых гирь. Это позволяет подобрать величину усилия натяжения материала с необходимой точностью. Выполнение средства торможения катушки с возможностью ее торможения с постоянным тормозным моментом позволило отказаться от применения механизма регулирования усилия тормозного момента, прикладываемого к катушке и управляемого с помощью компенсационного рычага. Выполнение компенсационного рычага и средства торможения питающей катушки не связанными позволило увеличить величину амплитуды качания компенсационного рычага. Этой величины амплитуды качания компенсационного рычага стало достаточной для осуществления постоянного натяжения с необходимым усилием непосредственно нагруженным компенсационным рычагом. Результатом использования всех предложенных признаков является получение более простой конструкции устройства, способного осуществлять размотку материала с постоянным усилием его натяжения на больших скоростях.

На фиг.1 показано устройство для размотки длинномерного материала.

Устройство содержит питающую катушку 1 с материалом 2 (проволока, нить и т.п.). Катушка 1 установлена на оси 3 с возможностью вращения при натяжении нити 2. Средство торможения катушки 1 выполнено в виде фрикционной пары, один элемент которой представляет собой тормозной шкив 4, закрепленный на оси 3, а другой - тормозную ленту 5, охватывающую часть рабочей поверхности тормозного шкива 4. Для поджатия тормозной ленты 5 с постоянным усилием к тормозному шкиву 4 один ее конец закреплен на корпусе 6 (не показано), а другой ее конец закреплен на одном из концов пружины 7.

Средство торможения катушки может быть различных исполнений, например в виде двух фрикционных дисков или барабана с тормозной колодкой, в виде пневматического устройства (не показано) и тому подобное.

Для обеспечения возможности регулировки величины усилия поджатия тормозной ленты 5 к рабочей поверхности тормозного шкива 4 второй конец пружины 7 закреплен на конце резьбовой шпильки 8. Шпилька 8 закреплена с помощью гайки 9 на кронштейне 10. Кронштейн 10 закреплен на стойке 11. В зависимости от массы катушки 1 и материала 2 может применяться комплект из пружин 7, с различными рабочими усилиями. В устройстве вместо одной пружины 7 может быть смонтировано несколько таких пружин 7 с возможностью непосредственного включения одной пружины или сразу нескольких пружин. Механизм включения пружин может быть выполнен по аналогии с устройством по А.С. №725994 (не показано).

Компенсационный рычаг представляет собой стержень 12 с опорой 13. Опора 13 выполнена в виде оси, установленной с возможностью поворота в отверстии, которое выполнено в стойке 11. Компенсационный рычаг выполнен двуплечим с длиной плеч А и Б. Стержень 12 вставлен в отверстие, которое выполнено в опоре 13 и закреплено. На одном из концов стержня 12 смонтирован ролик 14. На свободном конце стержня 12 установлен противовес. Регулируемый противовес с изменяющейся массой состоит из набора гирь 15. Количество используемых гирь 15 может быть любым, так как их число зависит от их собственной массы и массы катушки 1 с материалом 2. Гири 15 установлены на опоре 16, которая подвешена на стержне 12 с помощью троса 17.

Установка противовеса на компенсационном рычаге может быть различных исполнений. Так, например, гири 15 могут монтироваться непосредственно на стержне 12 и так далее (не показано).

Устройство работает следующим образом.

На ось 3 устанавливают катушку 1 с материалом 2. После установки катушки 1 конец материала пропускают через ролик 14 к месту его подачи. При предварительной размотке материала 2 осуществляют регулировку усилия поджатия тормозной ленты 5 к тормозному шкиву 4 путем подбора необходимой пружины 7 и регулировки ее рабочего усилия с помощью гайки 9. Кроме этого при необходимости может изменяться соотношение плеч А и Б стержня 12 рычага. Путем установки на опору 16 подбирается необходимое количество гирь 15. Выбор числа используемых гирь 15 определяется величиной натяжения материала 2, которую необходимо обеспечить при осуществлении его размотки.

В процессе размотки материала 2 фрикционная пара 4 и 5 не позволяет катушке 1 получать большое ускорение. Так как после увеличения числа оборотов катушки 1, из-за трения в фрикционной паре 4 и 5, величина ее оборотов понижается в течение короткого промежутка времени до величины, соответствующей величине, необходимой для осуществления подачи материала 2. В момент получения ускорения вращения катушки 1 стержень 12 с роликом 14 мгновенно под действием гири (или гирь) 15 поворачивается вверх. Поскольку стержень 12 свободно смонтирован на опоре 13, то есть он не связан с фрикционной парой 4 и 5, величина его поворота (угол) определяется величиной "лишнего" материала, смотавшегося с катушки 1 при увеличении числа ее оборотов. При этом величина натяжения материала 2 остается постоянной. Витки материала 2 могут располагаться на катушке 1 таким образом, что при сматывании некоторые из них защемлены между его соседними витками. Выбранной величины усилия натяжения сматываемого материала 2 должно хватать на то, чтобы освободить (выдернуть) такие витки. В момент начала освобождения защемленного витка материала 2 стержень 12 с роликом 14, преодолевая действие гири (или гирь) 15, мгновенно поворачивается вниз. Величина поворота стержня 12 в этом случае определяется временем, необходимым на освобождение защемленного витка материала 2. И в этом случае величина натяжения материала 2 остается постоянной. После отклонения стержня 12 с роликом 14 в ту или иную сторону при возвращении величины числа оборотов к величине, необходимой для осуществления подачи материала 2, он возвращается в первоначальное положение.

Использование настоящего изобретения обеспечивает изготовление более простого устройства, у которого на величину времени срабатывания не влияют силы инерции его подвижных деталей, а величина усилия, приложенного к материалу при его размотке, не достигает величины, при которой может происходить его вытягивание и обрыв. При этом величина натяжения материала остается постоянной в течение всего процесса его разматывания.