Автомат для навивки капиллярных труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения - повышение надежности в работе. Автомат для навивки капиллярных труб содержит основание, шпиндель с оправкой, механизм вращения с приводным валом, узел шаговой осевой подачи шпинделя, механизмы коррекции шага осевой подачи шпинделя. Для осуществления поочередного включения механизмов коррекции шага осевой подачи шпинделя используют обгонную и кулачкову муфты. Муфты размещают на противоположных концах вала. Одна из полумуфт кулачковой муфты имеет один кулачок, а другая - несколько кулачков, равномерно размещенных по окружности с промежутками между ними. Полумуфта, выполненная с несколькими кулачками, связана с приводом включения и установлена на валу с возможностью осевого перемещения. Устройство позволяет повысить точность навивки капиллярных труб. 17 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s В 21 0 11/06, В 21 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕНЮЙ KOh%fTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748433/27 (22) 13.10.89 (46) 30.08.91. Бюл. N. 32 (71) Центральное проектно-конструкторское бюро "Теплоприбор" (72) Ю.М.Кусов, В, К.Жикленков и В.Х,Подойницын (53) 621.778.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1486212, кл. В 21 О 11/06, В 21 F 3/04,1987. (54) АВТОМАТ ДЛЯ НАВИВКИ КАПИЛЛЯР-

НЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения — повышение надежности в работе, Автомат для навивки капиллярных труб содержит осИзобретение относится к обработке металлов давлением.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг.1 изображен автомат в сечении по оси вращения шпинделя с оправкой; на фиг.2 — узел снятия навитого пакета капиллярной трубы в рабочем положении; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.1; на фиг,4— сечение Г-Г на фиг.3; на фиг.5 — сечение

В-B на фиг.3; на фиг,б — вид Д на фиг.Э; на фиг.7 — сечение Š— Е на фиг.3; на фиг,8 — вид

Ж на фиг.7; на фиг.9 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.10 — схема привода осевого перемещения шпинделя; на фиг.11 — схема работы муфты кулачкового зацепления; на фиг.12— схема работы обгонной муфты; на фиг. 13„„ Ы „„1673241 А1 нование, шпиндель с оправкой, механизм вращения с приводным валом, узел шаговой осевой подачи шпинделя, механизмы коррекции шага осевой подачи шпинделя. Для осуществления поочередного включения механизмов коррекции шага осевой подачи шпинделя используют обгонную и кулачковую муфты. Муфты размещают на противоположных концах вала, Одна из полумуфт кулачковой муфты имеет один кулачок, в другая — несколько кулачков, равномерно размещенных по окружности с промежутками между ними. Полумуфта, выполненная с несколькими кулачками, связана с приводом включения и установлена на валу с воэможностью осевого перемещения.

Устройство позволяет повысить точность навивки капиллярных труб. 17 ил.

17 — последовательность работы кулачкового зацепления.

Автомат содержит основание 1, в котором смонтированы приводной вал 2 с зубчатым колесом 3 и полый шпиндель 4 с оправкой 5 и винтовым червячным участком

6, Вал 2 входит в осевое отверстие шпинделя 4 и зафиксирован от поворота относительно шпинделя шпонкой 7. На основании

1 смонтирован шкив 8, соединенный с приводом 9 вращения и через электромагнитную муфту 10 торцового зацепления— с валом 2. В поперечных отверстиях основания 1 смонтированы поворотные ступицы 11 и 12, полумуфты, на которых закреплены червячные колеса 13 и 14, входящие в зацепление с червячными винтами 15 и 16, 1673241

В осевых отверстиях ступиц 11 и 12 смонтирован вал 17, на котором в средней части установлено червячное колесо 18, зафиксированное от поворота относительно вала 17 шпонкой 19 и входящее в зацепление с винтовым червячным участком 6 шпинделя 4. Ступица 12 соединена с валом

17 с помощью обгонной муфты 20. Со стороны ступицы 11 на валу 17 установлена полумуфта 21, включающая диск 22, снабженный торцовыми кулачками 23. Количество последних, т,е. угол между осями кулачков, выбирается в зависимости от количества навиваемых витков в одном ряду спирали. Кулачки 23 расположены с воэможностью взаимодействия с торцовым кулачком 24 на ступице 11, которая является второй полумуфтой торцового зацепления, Полумуфта 21 установлена на валу 17 с воэможностью осевого перемещения v. зафиксирована от поворота относительно вала 17 шпон кой 25.

На основании 1 закреплен силовой цилиндр 26 перемещения полумуфты 21, в котором установлен поршень 27 со штоком 28 и образованы рабочие полости 29 и 30. На штоке 28 закреплена вилка 31, входящая в кольцевой паз на полумуфте 21, Червячный винт 15 соединен с зубчатым колесом 3 через зубчатые колеса 32 и 33, червячный винт

16 соединен с колесом 3 через зубчатые колеса 34 и 35. Колеса 33 и 35. Колеса 33 и

35, установленные на червячных винтах 15 и 16, а также полумуфта 21 являются сменными элементами. Колеса 32 и 34 установлены на поворотных кулисах 36 и 37, смонтированных на ступице 38 основания

1. Передаточные отношения в червячных передачах механизма осевого перемещения шпинделя 4 и в механизмах коррекции шага выполнены одинаковыми, а червячные винты имеют одинаковое направление винтовой линии. Передаточные отношения между валом 2 и червячными винтами 15 и 16 регулируются путем зубчатых колес 33 и 35.

Оправка 5 снабжена диском 39, в котором выполнен паэ 40, предназначенный для закрепления конца навиваемой трубы. В осевом отверстии вала 2 установлена штанга 41, один конец которой закреплен на шпинделе 4, а другой через упорный подшипник 42 и шток 43 соединен с поршнем

44 силового цилиндра 45, в котором образованы полости 46 и 47. В ступице 48 основания 1 выполнены параллельные цилиндрические расточки, в которых установлены поршни 49 со штоками-толкателями 50 и образованы рабочие полости 51 и

52. В диске 39 оправки 5 выполнены отверстия 53 для прохода штоков-толкателей 50.

25

30 шпиндель 4 с оправкой 5 перемещается в

55

Оси 53 отверстий на диске 39 совпадают с осями штоков-толкателей 50 в исходном угловом положении шпинделя 4. На кронштейна 54 основания 1 закреплено устройство 55, предназначенное для доворота и фиксации вала 2 в определенном угловом положении. Рабочий орган 56 устройства 55 смонтирован с возможностью взаимодействия с зубчатым сектором 57 вала 2, Позицией 58 обозначена капиллярнэя труба, позицией 59 — конец капиллярной трубы и позицией 60 — капилляр, навитый в многорядный пакет.

Автомат работает следующим образом, В исходном положении шпиндель 4 с оправкой 5 отведен в крайнее положение (на фиг.7 вправо). Трубу 58 подают в осевом направлении и ее конец 59 заводят в паэ 40 на диске 39. В этом положении кулачковая полумуфта 21 выведена из зацепления с полумуфтой 11, Включением привода 9 валу 2 через шкив 8 и полумуфту 12 сообщается вращение. Бал 2 через шпонку 7 передает вращение на шпиндель 4 с оправкой 5 и через зубчатые колеса 3, 32, 33 и 34, 35 передает вращение на червячные винты 15 и 16. При навивке первого ряда спирали муфта 20 обгона введена в зацепление, осевом направлении в сторону основания 1 (на фиг, 1 влево), После начала вращения вала 2 и поворота полумуфты 11 на определенный угол (когда кулачок 24 пройдет кулачок 23) сжатый воздух подают в полость 30 силового цилиндра 26, полумуфта 21 через элементы

27, 28 и 31 перемещается по валу 17 в рабочее положение, и кулачок 24 входит между кулачками 23 (фиг,15). Так как угловая скорость полумуфты 11 больше угловой скорости полумуфты 21, кулачок 24 на определенном участке вращения догоняет кулачок 23 и входит с ним в зацепление. Такое зацепление происходит при строго определенном угловом положении полумуфт 11 и 21, так как между ними осуществляется жесткая кинематическая связь, В момент зацепления кулачков 23 и 24 скорость вала 17, а следовател ьно, и колеса 18 изменяется (увеличивается), осевое перемещение шпинделя 4 с оправкой 5 реверсируется (на фиг.1 вправо) и начинается навивка второго ряда спирали. В момент включения кулачковой муфты обгонная муфта 20 автоматически выключается. После поворота вала 17 на определенный угол, т.е, после полной навивки ряда спирали, сжатый воздух подают в полость 29 цилиндра 26 и полумуфта 21 перемещается в исходное положение, кулачок 24

1673241

55 выходит иэ зацепления с кулачком 23 (фиг.17) и автоматически включается обгонная муфта 20, движение шпинделя 4 реверсируется. Аналогичным образом осуществляется переключение на навивку последующих витков спирали.

В процессе навивки капилляра полость

47 силового цилиндра 45 находится под давлением.

После полной навивки пакета спирали

60 капилляра привод 9 отключается.

Включением в работу устройства 55 с помощью элементов 56 и 57 вал 2 и, соответственно, шпиндель 4 с оправкой 5 доворачиваются и фиксируются в определенном угловом положении, при котором отверстия

53 в диске 39 устанавливаются соосно штокам-толкателям 50. После этого трубу 58 на прямолинейном участке разрезают. Подачей сжатого воздуха в полости 51 поршни 49 со штоками-толкателями 50 выдвигаются в рабочее положение и снимают навитый пакет 60 капилляра с оправки 5 (фиг.2). Подачей сжатого воздуха в полости 52 поршни 49 со штоками-толкателями 50 возвращаются в исходное положение, при этом полости 51 соединяют с наружной средой. Полумуфта

21 выводится из зацепления с полумуфтой

11, подачей сжатого воздуха в полость 46 цилиндра 45 шпиндель 4 с оправкой 5 перемещается в исходное положение. Следующий цикл подачи, навивки, отрезки и снятия пакета навитого капилляра с оправки осуществляется в аналогичной последовательности.

Пример выполнения кинематической цепи автомата для навивки капиллярной трубыф4 мм, в плотную многорядную спираль.

Модуль m зацепления в червячных передачах исходя из конструктивных требований равен 2. Следовательно, шаг зубчатого зацепления в червячных передачах равен с-m л=2 3,14=628

Требуемая осевая подача шпинделя 4 в обе .стороны равна ti = 4 мм эа один оборот шпинделя 4. Таким образом, с учетом коррекции эа один оборот шпинделя 4 колесо

18 должно поворачиваться на угол. длина дуги которого по делительному диаметру зубчатого зацепления равна с2 - t - t> = 6,28-4 = 2,28 мм

После изменения осевой подачи шпинделя 4 колесо 18 должно поворачиваться на угол, длина дуги которого по делительному диаметру равна сз - t + tt = 6,28+4 = 10,28 мм

Соответственно заданным коррекциям шага осевой подачи шпинделя 4 подбираются передаточные отношения между зубчатыми колесами 3, 35 и 3, 33, которые составляют:

1с- — = =0,36;12 = ——

t2 «2,28 . сэ «10,28

t6,28 t 628

- 1,63, Таким образом, эа один оборот шпинделя 4 червячный винт 16 должен совершать

0,36 оборота, червячный винт 15-1,63 оборота.

Подсчет витков в одном ряду спирали, Передаточное отношение в червячных передачах конструктивно выбрано 1з - 1:70; длина окружности по делительному диаметру червячного колеса - с 70 - 6,28 70-439,6 мм.

За один оборот шпинделя 4 колесо 14 поворачивается на шаг t4 = t I > = 6,28 0,36- 2.26 мм; колесо 13 поворачивается нв шаг

t5 - с ° I2 - 6,28 1,63 - 10,236 мм,Так как колеса 13 и 14 вращаются в одном направлении, за один оборот шпинделя 4 колеса 13 и 14 совершают взаимный поворот с шагом сг " t5-t4 - 10,236-2,26 - 7,976 мм.

Таким образом, при п кулачков 23 на полумуфте 21 количество витков п1 в одном

I ряду спирали составляет п1 - —, при

fl с6

439,6

llJecTH кулачках — 6 7 976 = 9,2 витка, соответственно при и =-5 — 11 витков, при

n = 4 — 13,8 витка и т.д.

Формула изобретения

Автомат для навивки капиллярных труб, содержащий смонтированные на основании шпиндель с оправкой, механизм вращения с приводным валом, узел шаговой осевой подачи шпинделя в виде червячной передачи, колесо которой установлено на валу, смонтированном на основании перпендикулярно к оси шпинделя, и связано с механизмами коррекции шага осевой подачи шпинделя, расположенными на том же валу симметрично узлу шаговой подачи шпинделя, включающими червячные и зубчатые передачи, причем зубчатая передача одного из этих механизмов выполнена с приводной шестерней большего диаметра, чем приводная шестерня зубчатой передачи другого механизма, муфты сцепления, установленные на противоположных концах вала, связывающие механизмы коррекции и узел шаговой осевой подачи шпинделя, и привод включения муфт сцепления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, муфты сцепления выполнены в виде обгонной и кулачковой муфт, первая из которых установлена со стороны механизма

1673241 коррекции с большей приводной шестерней, а вторая — со стороны механизма коррекции с меньшей приводной шестерней, одна из полумуфт кулачковой муфты выполнена однокулачковой, а другая — с 5 несколькими кулачками, равномерно размещенными по окружности с промежутками между ними, причем полумуфта с несколькими кулачками установлена на валу с возможностью осевого перемещения и связана с приводом включения.

1673241

А-4

Г РУ 26 0 6 Ю f7 8

1673241

21 25

72 17 20 б-б

1673241

1673241.17

Составитель С. Шаргалин

Техред М,Моргентал Корректор О, Ципле

Редактор М. Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2879 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Рэушская наб., 4/5