Устройство для электромагнитного торможения и сцепления питающей катушки

 

Устройство предназначено для электромагнитного торможения и сцепления, по меньшей мере, одной питающей катушки, установленной на полом валу с возможностью вращения вокруг его продольной оси. С катушки разматывают жгутообразное изделие и наматывают его на нее при соединении питающей катушки с приводимым полым валом. Устройство содержит установленную на полом валу и прочно соединенную с ним несущую деталь с несколькими держателями, распределенными по ее окружности в радиальном направлении. На несущей детали в радиальном направлении на расстоянии от полого вала посредством одного держателя фиксирована, по меньшей мере, одна электрически возбуждаемая катушка. Устройство предназначено, в частности, для торможения и сцепления питающих катушек, установленных на полом валу большого наружного диаметра, и обеспечивает эффективное торможение и сцепление питающих катушек без проскальзывания. 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для электромагнитного торможения и сцепления, по меньшей мере, одной питающей катушки, установленной на полом валу с возможностью вращения вокруг его продольной оси, с которой сматывают жгутообразное изделие и наматывают на нее при соединении питающей катушки с полым валом, установленным с возможностью привода.

В патенте ГДР N 56458 описан уровень техники, наиболее близкий к данной заявке, а именно устройство для электромагнитного торможения и сцепления питающей катушки, содержащее установленный с возможностью привода полый вал, на котором, по меньшей мере, одна питающая катушка установлена с возможностью вращения вокруг его оси и жестко закреплена несущая деталь, снабженная, по меньшей мере, одной электромагнитной катушкой возбуждения, установленной с возможностью взаимодействия с обращенной к ней поверхностью питающей катушки для ее подтормаживания при сматывании и сцепления с полым валом при наматывании жгутового изделия. Кольцевая магнитная катушка установлена концентрично с полым валом, чего стремятся избежать в техническом решении согласно данной заявке. Центр или центральная ось магнитной катушки лежит поэтому на продольной оси - оси вращения полого вала.

Недостатком известного устройства является то, что в нем не предусмотрены специальная фрикционная поверхность на магнитных катушках и специальная тормозная поверхность на питающих катушках, которые обеспечивают эффективное торможение и сцепление питающих катушек без проскальзывания.

Исходя из этого уровня техники, в основу изобретения положена задача создания хорошо регулируемого устройства для электромагнитного торможения и сцепления, по меньшей мере, одной питающей катушки, установленной на полом валу с возможностью вращения вокруг его продольной оси, которое даже при больших наружных диаметрах полого вала является простым и экономичным в изготовлении.

Эта задача решается тем, что в устройстве для электромагнитного торможения и сцепления питающей катушки, содержащем установленный с возможностью привода полый вал, на котором, по меньшей мере, одна питающая катушка установлена с возможностью вращения вокруг его оси и жестко закреплена несущая деталь, снабженная, по меньшей мере, одной электромагнитной катушкой возбуждения, установленной с возможностью взаимодействия с обращенной к ней поверхностью питающей катушки для ее подтормаживания при сматывании и сцепления с полым валом при наматывании жгутового изделия, согласно изобретению, несущая деталь выполнена по существу звездообразной с несколькими выступающими наружу в радиальном направлении распределенными по окружности держателями, причем, по меньшей мере, одна электромагнитная катушка возбуждения фиксирована одним держателем со смещением от оси полого вала в радиальном направлении с возможностью поворота относительно несущей детали, при этом каждая электромагнитная катушка выполнена с возможностью индивидуального электрического возбуждения.

Предпочтительно устройство содержит четыре катушки возбуждения.

Целесообразно, чтобы катушки возбуждения были закреплены на несущей детали с равномерным распределением по окружности питающей катушки.

На обращенной, по меньшей мере, к одной катушке возбуждения стороне питающей катушки может быть предусмотрена поверхность торможения.

Предпочтительно, чтобы каждая катушка возбуждения имела обращенную к притормаживаемой питающей катушке поверхность трения.

Каждой катушке возбуждения может соответствовать, по меньшей мере, частично охватывающий ее сменный фрикционный колпак, имеющий обращенную к притормаживаемой питающей катушке поверхность трения.

Желательно, чтобы, по меньшей мере, одна электромагнитная катушка была выполнена с возможностью бесступенчатого регулирования тока возбуждения. По меньшей мере, одна катушка возбуждения при этом имеет размещенный по периферии кольцеобразный корпус из антифрикционного материала.

Целесообразно, чтобы электромагнитная катушка была выполнена кольцеобразной, а ее центральное отверстие на обращенном к поверхности торможения питающей катушки конце закрыто шайбой из антифрикционного материала.

На фиг. 1 представлено свивальное или намоточное устройство, у которого свивальная головка и питающие катушки по две объединены в один узел; на фиг. 2 - первый пример выполнения устройства согласно изобретению для электромагнитного притормаживания и соединения установленной с возможностью вращения питающей катушки; на фиг. 3 - разрез по A-A на фиг. 2; на фиг. 4 - фрагмент второго примера выполнения устройства согласно изобретению.

Изображенное на фиг. 1 в качестве примера свивальное или намоточное устройство 1 для свивки или намотки лент, проволок, нитей и т.п. содержит два кольцеобразных свивателя 3. Каждый из них охватывает установленный с возможностью привода полый вал 5, на котором с возможностью вращения установлено несколько питающих катушек 7. На каждом полом валу 5 может быть также предусмотрена только одна питающая катушка. Оба свивальных узла 8, состоящих каждый из полого вала 5, установленных на нем питающих катушек 7 и охватывавшего их свивателя 3, фиксированы в своем положении относительно друг друга, например, посредством двух поперечин 10, 12 и удерживаются вместе при помощи стойки 9. Приводом служит узел 11. При вращении одного из трубчатых свивателей 3 вокруг своей продольной оси 25 проходящие по свивателю или в нем жгутообразные изделия 13, например, отдельные проволоки, разматываются с питающих катушек 7 и после отклонения посредством, например, закрепленной на полом валу 5 направляющей шайбы 15 подаются к точке свивки 17. Если жгутообразные изделия 13 не свивают между собой, а, например, наматывают на сердечник кабеля, то его направляют сквозь полый вал 5 к точке свивки 17.

Оба свивальных узла 8 одинаковой конструкции установлены в одной плоскости рядом и параллельно друг другу. Они могут быть повернуты относительно друг друга с помощью подходящего механизма замены. При этом после опорожнения питающих катушек 7 одного свивального узла 8 этот свивальный узел поворачивается из рабочего положения и одновременно в это рабочее положение поворачивается другой свивальный узел 8 с полными питающими катушками 7. Для заполнения повернутого из рабочего положения свивального узла 8 с пустыми питающими катушками 7 служит изображенная в качестве примера позиция 21 загрузки, на которой, например, в подходящем магазине хранятся жгутообразные изделия 13 разных размеров, например, проволоки, наматываемые на пустые питающие катушки 7 в соответствии с программой посредством схематично показанного раскладчика 23. Процесс загрузки может происходить автоматически, как и соответствующий поворот свивальных узлов 8 в загрузочное или рабочее положение.

Оба свивальных узла 8 оборудованы устройствами 24 согласно изобретению для электромагнитного торможения и сцепления установленных на полом валу 5 с возможностью вращения вокруг его продольной оси 25 питающих катушек 7 для приема жгутообразного изделия (фиг. 2-4). Устройства 24 служат для торможения питающей катушки 7 при сходе с нее жгутообразного изделия с тем, чтобы подвергнуть его постоянному или, по меньшей мере, почти постоянному натяжению, которое препятствует биению или разрыву жгутообразного изделия при сходе. Кроме того, устройство 24 служит для того, чтобы при заполнении питающей катушки 7 жгутообразным изделием обеспечить соединение с силовым замыканием между приводимым во вращение в процессе загрузки полым валом 5 и, по меньшей мере, одной питающей катушкой 7.

В устройстве 24, изображенном на фиг. 2, 3 в фрагменте свивального узла 8, соответствующая питающая катушка 7 установлена на полом валу 5 с возможностью вращения посредством двух шарикоподшипников 27, 29. С одной стороны, рядом с питающей катушкой 7 на полом валу 5 установлена по существу звездообразная несущая деталь 31, которая надета на него, например, своей центральной проточкой 32 и прочно соединена с ним, например, посредством прессового соединения или соединения призматическая шпонка-паз. Осевое расстояние между несущей деталью 31 и питающей катушкой 7 определяется, например, распорным кольцом 33 между несущей деталью 31 и шарикоподшипником 29. Несущая деталь 31 имеет, например, четыре равномерно распределенных по окружности и направленных радиально наружу ребра 35, на наружных концах которых предусмотрено по одной кольцеобразной приемной детали 37. Каждая из них имеет параллельную продольной оси 25 питающей катушки 7 проточку 39, в которой с возможностью перемещения в продольном направлении установлен палец 41.

На конце каждого пальца 41, обращенном к фланцу 43 притормаживаемой или соединяемой питающей катушки 7, закреплен электромагнит 49, состоящий из кольцеобразной катушки возбуждения 45 и магнитного ярма 47. Каждая катушка возбуждения 45 имеет обращенную к фланцу 43 питающей катушки 7 кольцеобразную поверхность трения 51. В примере выполнения на фиг. 2 центральное отверстие 53 каждой кольцеобразной катушки возбуждения 45 закрыто на своей обращенной к фланцу 43 стороне шайбой 54 из антифрикционного материала, например, латуни. По периферии катушка возбуждения 45 окружена, например, кольцеобразным корпусом 55 из антифрикционного материала, например латуни.

На обращенной к поверхностям трения 51 электромагнитов 49 стороне фланец 43 питающей катушки 7 имеет, например, кольцеобразную тормозную шайбу 57, которая образует поверхность торможения 59, взаимодействующую с поверхностями трения 51 электромагнитов 49.

Катушки возбуждения 45 электромагнитов 49 выполнены, например, с возможностью индивидуального электрического возбуждения, а их ток возбуждения можно бесступенчато регулировать. Таким образом можно, например, при перемотке удлиненного изделия 13 притормаживать питающую катушку 7 с определенным тормозным моментом с тем, чтобы подвергнуть сходящее с питающей катушки 7 жгутообразное изделие 13 натяжению, препятствующему его биению или разрыву. Напротив, при намотке жгутообразного изделия 13 на питающую катушку 7 полностью возбуждают все катушки возбуждения 45, в результате чего электромагниты 49 прилегают своими поверхностями трения 51 без проскальзывания к поверхности торможения 59 соответствующей питающей катушки 7 и образуют соединение с силовым замыканием.

Можно также для притормаживания питающей катушки 7 возбуждать только одну катушку возбуждения 45.

Для притормаживания одной несущей деталью второй питающей катушки 7, установленной на полом валу 5 с возможностью вращения, можно, чтобы звездообразная несущая деталь 31 имела дополнительные ребра 35 и приемные детали 37, в которых расположены пальцы 41, служащие для фиксации указывающих в противоположном направлении электромагнитов. Можно, конечно, при неизменном числе приемных частей 37 предусмотреть только по два электромагнита 49 для притормаживания и соединения одной питающей катушки 7.

Изображенный на фиг. 4 в виде фрагмента второй пример выполнения отличается от примера выполнения на фиг. 2, 3 в основном лишь конструкцией электромагнитов 49 с их поверхностями трения 51. Так, предусмотрен кольцеобразный фрикционный колпак 61, который внешним цилиндрическим отрезком 63 охватывает катушку возбуждения 45. На обращенном от магнитного ярма 47 конце внешнего цилиндрического отрезка 63 проходит направленный радиально внутрь кольцеобразный радиальный отрезок 65 фрикционного колпака 61. Внутренний цилиндрический отрезок 67 фрикционного колпака 61 направлен в центральное отверстие 53 кольцеобразной катушки возбуждения 45, проходит аксиально от радиального отрезка 65, например до магнитного ярма 47 и упирается во внутреннюю стенку катушки возбуждения 45, которая окружена тем самым с трех сторон фрикционным колпаком 61.

Центральная проточка 69 фрикционного колпака 61 закрыта на своем конце, обращенном к поверхности торможения 59 питающей катушки 7, шайбой 54 из антифрикционного материала, например латуни. На этом конце на торце 71 фрикционного колпака 61 выполнена кольцеобразная канавка 73, в которой расположено образующее поверхность трения 51 фрикционное кольцо 75 из подходящего материала. Кольцеобразный фрикционный колпак 61 выполнен сменным, так что при превышении предварительно установленной степени износа образующего поверхность трения 51 фрикционного кольца 75 последний можно простым и экономичным образом, а также быстро заменить путем замены фрикционного колпака. По окружности фрикционный колпак 61 окружен кольцеобразным корпусом 55 из антифрикционного материала, например, латуни, который кольцеобразным уступом 77, например, на торце 71 фрикционного колпака 61, направлен радиально внутрь.

Формула изобретения

1. Устройство для электромагнитного торможения и сцепления питающей катушки, содержащее установленный с возможностью привода полый вал, на котором по меньшей мере одна питающая катушка установлена с возможностью вращения вокруг его оси и жестко закреплена несущая деталь, снабженная по меньшей мере одной электромагнитной катушкой возбуждения, установленной с возможностью взаимодействия с обращенной к ней поверхностью питающей катушки для ее подтормаживания при сматывании и сцеплении с полым валом при наматывании жгутового изделия, отличающееся тем, что несущая деталь выполнена по существу звездообразной с несколькими выступающими наружу в радиальном направлении распределенными по окружности держателями, причем по меньшей мере одна электромагнитная катушка возбуждения фиксирована одним держателем со смещением от оси полого вала в радиальном направлении с возможностью поворота относительно несущей детали, при этом каждая электромагнитная катушка выполнена с возможностью индивидуального электрического возбуждения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит четыре катушки возбуждения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катушки возбуждения закреплены на несущей детали с равномерным распределением по окружности питающей катушки.

4. Устройство по одному из пп.1 - 3, отличающееся тем, что на обращенной по меньшей мере к одной катушке возбуждения стороне питающей катушки предусмотрена поверхность торможения.

5. Устройство по одному из пп.1 - 4, отличающееся тем, что каждая катушка возбуждения имеет обращенную к притормаживаемой питающей катушке поверхность трения.

6. Устройство по одному из пп.1 - 4, отличающееся тем, что каждой катушке возбуждения соответствует по меньшей мере частично охватывающий ее сменный фрикционный колпак, имеющий обращенную к притормаживаемой питающей катушке поверхность трения.

7. Устройство по одному из пп.1 - 6, отличающееся тем, что по меньшей мере одна электромагнитная катушка выполнена с возможностью бесступенчатого регулирования тока возбуждения.

8. Устройство по одному из пп.1 - 7, отличающееся тем, что по меньшей мере одна катушка возбуждения имеет размещенный по периферии кольцеобразный корпус из антифрикционного материала.

9. Устройство по одному из пп.1 - 8, отличающееся тем, что электромагнитная катушка выполнена кольцеобразной, а ее центральное отверстие на обращенном к поверхности торможения питающей катушки конце закрыто шайбой из антифрикционного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4