Устройство для намотки нити

 

Использование: производство кабелей. Задача изобретения: равномерная укладка кабелей при намотке на барабаны. Сущность использования: устройство состоит из полого вала 1, кинематически связанного с приводом. На валу закреплен толкатель 3, входящий в зацепление с замкнутым винтовым пазом 4 кулачка 5. Кулачок имеет внутреннюю полость 6, выполненную в виде глухого цилиндрического отверстия, в которой размещен поршень 7, жестко закрепленный в корпусе 9 устройства или в элементе, жестко с ним связанным. В поршне 7 выполнены калиброванное отверстие 11 и отверстия 12, сообщающие полость 6 с наружной средой (в частности с атмосферой) и установлен с возможностью осевого перемещения клапан 13, взаимодействующий с калиброванным отверстием 11, а на кулачке 5 жестко закреплен бобинодержатель 15. 2 ил.

Изобретение относится к производству кабельной продукции, требующей равномерной раскладки ее в процессе намотки на приемные изделия (шпули, бобины, катушки 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.

Цель изобретения упрощение конструкции, снижение трудоемкости ее изготовления и упрощение процесса переналадки при изменении поперечного размера наматываемой продукции.

Цель достигается описываемым устройством, включающим приводной вал, связанный с приводом, кулачок с замкнутым винтовым пазом на его наружной поверхности и цилиндрической полостью, ось которой совпадает с осью кулачка, бобинодержатель и толкатель, входящий в зацепление с винтовым пазом кулачка.

В цилиндрической полости кулачка с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения размещен поршень, жестко закрепленный к корпусу или жестко связанному с ним элементу, в частности к корпусу подшипникового узла приводного вала, с калиброванным отверстием, сообщающим полость кулачка с наружной средой и клапаном, установленном в нем с возможностью осевого перемещения, и взаимодействующим с калиброванным отверстием, толкатель закреплен на приводном валу, а бобинодержатель установлен на кулачке жестко.

На фиг. 1 изображено продольное сечение устройства в варианте крепления поршня к корпусу устройства; на фиг. 2 вариант крепления поршня к корпусу подшипникового узла приводного вала.

Устройство состоит (фиг. 1) из полого приводного вала 1, кинематически связанного с приводом при помощи установленной на нем звездочки 2 (шкива, зубчатого колеса) и с закрепленным в нем толкателем 3, входящим в зацепление с замкнутым винтовым пазом 4 кулачка 5. Кулачок имеет внутреннюю полость 6, выполненную в виде глухого цилиндрического отверстия, в которой размещен поршень 7 с уплотнительным элементом 8, жестко закрепленный в корпусе 9 устройства (на фиг. 2 в корпусе 10 подшипникового узла приводного вала 1). В поршне 7 выполнены калиброванное отверстие 11 и отверстия 12, сообщающие полость 6 кулачка с наружной средой (в частности, с атмосферой) и установлен с возможностью осевого перемещения клапан 13, взаимодействующий с калиброванным отверстием 11. На кулачке 5 жестко закреплен с помощью шпонки 14 (может быть другой вариант закрепления) бобинодержатель 15.

Устройство работает следующим образом.

Крутящий момент привода через звездочку 2 вращает приводной вал 1 и далее через толкатель 3 кулачок 5, при этом, передающая крутящий момент сила в месте контакта толкателя с одной из боковых стенок паза 4 раскладывается на две составляющие, соотношение величин которых определяется углом подъема винтовой линии паза. Первая составляющая это осевая сила, заставляющая кулачок вместе с закрепленным на ней бобинодержателем 15 перемещаться вдоль продольной оси устройства, обеспечивая раскладку нити (кабеля, провода и т.п.) по ширине бобины, а вторая составляющая заставляет кулачок с бобинодержателем вращаться, преодолевая усилие натяжения нити, обеспечивая тем самым ее намотку на бобину; при этом, замкнутость винтового паза 4 делает перемещение кулачка с бобинодержателем вдоль продольной оси устройства возвратно-поступательным.

Таким образом, бобинодержатель 15 совершает сложное движение, состоящее из: возвратно-поступательного осевого движения с определенной частотой; вращательного движения вокруг своей оси с частотой приводного вала 1 за вычетом частоты возвратно-поступательного осевого движения, так как одно такое движение "вперед-назад" равносильно одному обороту приводного вала относительно кулачка.

При возвратно-поступательном движении кулачка 5 воздух из цилиндрической полости 6 прокачивается в наружную среду и обратно через калиброванное отверстие 11 и отверстия 12; причем, частота этого движения зависит от количества прокачиваемого воздуха в единицу времени и теоретически равна , где n частота возвратно-поступательного осевого движения кулачка (бобинодержателя), количество двойных движений в секунду; Q_с количество прокачиваемого воздуха из полости 6 в наружную среду и обратно, м³/с; D_п диаметр поршня, м.

Дросселируя клапаном 13 количество прокачиваемого в секунду воздуха, т. е. величину Q_с, можно получить любую необходимую частоту (в пределах от нуля до частоты вращения приводного вала), которая требуется для раскладки продукции с данным поперечным размером (необходимо, чтобы за один оборот бобинодержатель сдвинулся вдоль продольной оси на величину поперечного размера раскладываемой продукции).

Технико-экономическая эффективность при использовании предлагаемого устройства определяется следующими факторами: упрощена конструкция, снижены ее материалоемкость и трудоемкость изготовления благодаря исключению из устройства одного приводного вала с элементами кинематической связи и одного классного отверстия, требующего высокой точности и чистоты обработки поверхности; упрощен процесс переналадки устройства при изменении поперечного размера наматываемой продукции в данном устройстве этот процесс сведен к повороту клапана для увеличения или уменьшения расхода воздуха через калиброванное отверстие, причем, эту операцию можно производить при работающем устройстве для корректировки раскладки нити на бобине.

Формула изобретения

Устройство для намотки нити, содержащее корпус, приводной вал, кулачок с замкнутым винтовым пазом на его наружной поверхности и осевой цилиндрической полостью, толкатель, входящий в зацепление с пазом кулачка, и бобинодержатель, установленный коаксиально кулачку с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения, отличающееся тем, что оно имеет размещенный в полости кулачка неподвижный поршень с калиброванным отверстием для сообщения полости кулачка с наружной средой и осевой регулировочный клапан, размещенный в поршне с возможностью взаимодействия с отверстием, при этом толкатель закреплен на приводном валу, а бобинодержатель установлен на кулачке жестко.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2