Станок для изготовления изделий методом намотки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик 645844 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06,76 {21) 2369376/23-05 (51) М. Кл.

Б 29 D 23/12 с присоединением заявки Г-, е (23) Приоритет

Гооударотвенный номхтет

СССР оо делам нзооретеннй н открмтнй

Опубликовано 05.02.79.Б.оллетень ¹ 5

Дата опубликозания описания 06.02.79 (53) УДК 678.027..9 4 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

А. А. Коровяков, К, А, Зеленов и Л. I. Часовников (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТ013ЛЕНИЯ НЗДЕЛНЙ

МЕТОДОМ НАМОТКИ

Изобретение относится к оборудованию для изготовления иэделий из компоэицион. ных материалов методом намотки.

Известны намоточные станки, предназначенные для изготовления изделий из композиционных материалов, содержащие станину, приводы, переднюю бабку для крепления и вращения оправки и раскладчик jl}.

Но эти станки не позволяют формировать крученый жгут с задаваемыми технологическими параметрами и совмещать процессы формирования жгута и получения изделий типа сетки методом намотки крученого жгута на вращающуюся оправку.

Иэделия типа сетки. изготовляют методом намотки крученого жгута на оправку по заранее нанесенному на оправку рисунку, причем изготовляют заранее жгут.

При этом процесс изготовления изделий не автоматизирован, растянут по времени и трудоемкий. В результате изделия имеют нестабильный рисунок намотки, не выдерживается постоянство технологического натяжения жгута, з из-за лишних перемоток и времени хранения жгут теряет форму, возникает нежелательная lюлимериэация материала жгута, что отрицательно влияет на ка iccTI30 изделия.

На:-;более близкий к предлагаемому по техvè÷åñêîé сущности станок, включающий расположенные на станине привод, переднюю бабку со шпинделем для закрепления оправки, раскладчик, натяжитель наматываемого материала с тормозным элементом, механизм формирования наматываемого материала и шпулярнпк (2).

Известный станок не обеспечивает воз10 можности формирования крученого жгута с задаваемыми технологическими параметрами, который необходим для получения изделий типа сетки, кроме того, станок имеет низкую производительность.

Цель изобретения — получение изделий типа сетки и повьппение производительности станка эа счет автоматизации и совмегцения на одном станке процесса формирования крученого жгута с роцессом получения изделия типа сетки методом намотки жгута

20 на вращающуюся оправку.

Указанная цель достигается теч, что станок снабжен установленными между механизмом формирования наматываемого материала и llÿòëæèòåëåM кочпенсатороч, выполпенным в виде перемещающегося по направляющим ползуна со свободно вращающимся ориентирующим роликом и смонтиООВянных на входе и выходе композиционного материала двух пар профилированных роликов с взаимно перпендикулярным расположением осей, а также тем, что механизм формирования наматываемого материала сосТоит из механизма крутки, выполненного н виде приводного полого вала с закрепленными HB нем кронштейнами с подтормаживающими катушками, и механизма протягивяния, выполненного в ниде зажимных роликов, установленных на прйводном валу, и тянущего профильного ролика с двумя направляющими роликами, причем тормозной элемент связан с приводом.

На фиг. 1 показана схема станка для изготовления изделий методом намотки; иа фиг. 2 — то же, вид в плане.

Станок состоит пз механизма формирования наматываемого материала, нключающего механизмы крутки и протягивания, компенсатора, натяжителя наматываемого материала, раскладчикон и передней бабки, последовательно располон(е?!Иых на одной станине, функционально взаимосвязанных и приводимых в действие от одного общего привода, обеспечивающего также и вращение оправки при намотке жгута.

Механизм формиронания наматываемого материала состоит из механизма крутки и механизма протягивания ж!ута.

Механизм крутки жгута состоит из корпуса i, в котором установлен г(олый нал 2 с закрепленным на нем кронштейном 3. На кронштейне 3 размещ",þòñÿ на осях катушки 4 с однонаправленной лентой. Каждая катушка имеет фрикционное тормозное уст. ройство 5. На кронштейне 3 смонтированы два зажимных ролика 6, один из которых поджимается к другому с помощью пружины

В корпусе 1 установлены входной вал 7 и вал 8, которые соединены ме>кду собой двумя сменными зубчатыми колесами 9. На конце валя 8 расположен счетчгп(10 числа кручений.

Механизм протягивания жгута состоит из корпуса 11, в котором установлен нал 12 с закрепленным на нем тянущим профильным роликом 3. Вал 2 соединен с промежуточным валом 14 с помощью червячной передачи 15. В корпусе 11 размещены также вал 16 и входной нал 17. На конце вала 16 смонтирован счетчик 18 метража получаемого жгута. Вал !б связан с вялом !4 через пару сменных зубчатых колес 19. На входной вал 17 свободно насажено зубчатое колесо, которое находится н зацеплении с зубчатым колесом вала 16 и может оыть соединено с входным вялом 17 с помощь!о электромагнитной муфты 20. Электро!!Ягнитная муфта 21 тормозная, она работа T н паре с. элекТромагнитной муфтой 20.

Вял - )BJ! 3 npOT я 113 in! i! il ?к Гута сОРдинcn (Входным Валом 7 узла кру1 ки н(ГуTB с ЛомoiUbio муфты 2?. На .-!Срхн(Й кры(цке корп(са l i устапонле; .-.! Вя llaпранля ощих (рофильных ролик", 23

5 !(,(11 пенсаTop состо 1- l !::op I I,: c 3 2

3 3ÊÐÅÏËÅI! НЫМИ I! Я НЕ,! ДВУIIЯ (IЯ3РЯ В. !. I!0ÙÈâ

iH!H 25, ?iB которых рас.поло кс(loл 26 с профильным роликом 27. В корг! се 24 усT B H o B Q H bi 3 H B и а Р ы; !э с! (н U. I I> H bb( ля!ОП<их полн!ков /81 !! 21 ((на !(0HUPBblx

1(! выключателя 30 и 31, 1-1атя>китель ням пынaå!!Oão материала состоит из op!!yea 32, В котором установлена в-улка 33 и Входцо(1 Бал 34, Втулка 33 с закрепленп(з(м l!B i!011 Гормознь(м дискОм 35

1-> соединена с Входным Вя ;OI 34 с помощью пары конических шестерен. Г1атя?иной р0лик 36 c((IOHTHpOHBI! !3 валу 37, который устЯиОВлсн 30 BT",ëKP 33. !1Ятяи(?(ой Оолик

36 поджат к то(эмсзпо." 1у дис!(у 30 с помоlцью пружины и гайки 38. На корпусе 32 рязме1ЦЕНЫ ДВЯ i!BHPBBJiH!OU! ИХ ПРОфИЛ?н Ь!Х POJIHка 39, один из которых крепится к корпусу натяжителя через упру" ó!0 пластин" 40, которая вмссте с датчи(;о 4! является измерителем натяжения жг Г!а.

Передняя бабка cocTonè из корпуса 42 I

В котором установлены входной Вал 43 и

IoJiЯя HI :.;! 33 44 с р;lclloaoH((UIHb!: HB ней шпинделем 45 для (pe:.лен!!я оправки 46.

На гильзе 44 с !o.,-.npoUBU c,IPI-!I!bié силовой кулачок 47

Входной нал 43 с помощью пары зубчаколес cOPJIHHP«(. 3030É ГHльзо?1 44 закрепленным на ?ей силонь:м кулачком 47. и далее через сменные "-;5:BTûå колеса 48— со п!пинделем 45.

На станке име(отсп дьа ра(кладчика—

Бра ц(аеоцц(?(ся и псо! IJ е! ця!01цийс я пя рялЛ Ел Ы! О C С И О П Р Я! В К И .

Вращаю(!!Hйс:- p-il(n(ë",,пчик представляет собой рычаг 49 с ря, о:,: профильных роликов 50 и конической Втулкой 51, обеспечивающей кольце ой В;.l!(o (;;<Гуту. Раскладчик закреплен ia 1(р!.;о;:1!О l U3.Bó 52. х (е1эемеiUB!on!!! !IT H !)а си 13. 1. (ик nppäcTBBляе l cобой pü(13Ã 53 с рядoм прОфильHых роликов 54 и кониче кой втулкой 55. Раскладчик установлеи а -(яретке 56, переме4S щающийся нараллсл. î îcn о(ранки от приводного вала 57 -iepp". реечную передачу 58.

Закон движения для каждого раскладчика задается сменным силогым кулачком 47.

Движе(!ие на Вра!цающийся раскладчик от

КУлачка 47 передается -грез Угловой реечный механизм 59, рсе- !!у(о передач", 611, муфту 61 !а пр(Hognoи;=-ал 52.

Движение HB персмещ?I!0UIHHC» расклад-! ик оТ кулачка 47 передается через тот же угловой реечный ме.-...аш:з" l 59., реечную пе55 редачу 62, муфту 63 и;=.;принодной Вал 57.

01 1;ринодного нала 57 :;.Pa р=(-чную передачу 58 перемеп(еьч!е г!о.::,":яст каретка 56 с за:(рс пленi!bl? раск.". ;:: и 0».

645844

t0

ЗО

33

Все механизмы станка соединены с распределительным валом 64 с помощью цепных передач 65, 66 и 67. Распределительный вал 64 соединен с электродвигателем 68 через редуктор 69, имеющий сменные колеса 70.

Станок работает следующим образом.

Тянущий ролик 13 сматывает однонаправленные ленты с катушек 4 и протягивает их через зону крутки. Скорость протягивания жгута настраивается гитарой сменных зубчатых колес 19. При вращении вала 2 с кронштейном 3 и катушками 4 в зоне крутки на длине между роликами 6 и левым роликом 23 происходит скручивание лент в жгут, число кручений на единицу длины жгута настраивается из условий технологической необходимости с помощью сменных колес 9. Скорость получения жгута и число кручений замеряются датчиками ) 0 и 18 и показываются приборами на пульте управления (пульт на чертеже не показан). Диаметр получаемого жгута определяется числом и размерами скручиваемых лент. Натяжение жгута при его получении настраивается с помощью тормозных устройств 5.

Привод устройства для получения жгута осуществляется от распределительного вала 64 через цепную передачу 65. Устройство для формирования жгута в процессе намотки изделия может быть отключено с помощью электромагнитной муфты 20 и остановлено тормозной электромагнитной муфтой 21

Тянущий профильный ролик 13 узла протягивания подает жгут в компенсатор с постоян1 ой скоростью, а расходуется жгут при намотке изделия с переменной скоростью.

Для совмещения этих процессов ползун 26 с профильным роликом 27, на котором закреплен жгут, опускаясь, по цилиндрическим направляющим 25, создает и ориентирует компенсационную петлю запаса жгута.

Устройство работает в автоматическом режиме,так как при достижении наибольшей

Л йетли запаса ползун 26 нажимает концевой выключатель 30 и с помощью электромагнитных муфт 20 и 21 отключает узел формнрования жгута, а при уменьшении петли запаса жгута до минимальной ползун нажимает на выключатель 31 и тем самым включает узел формирования жгута.

Компенсатор обеспечивает правильную работу натяжителя наматываемого матернала, создавая предварительное натяжение жгута, необходимое для предотвращения проскальзывания жгута на натяжном ролике 36, что позволяет натяжителю подтягивать жгуг в направлении, обратном намотке, исключая прввисания жгута при малых углах намотки к оси оправки (а (< 30 ) .

Для создания натяжения и выборки возможного провисания жгута при его намотке на оправку служит натяжитель наматываемого материала. Проходя через натяжитель, жгут вращает натяжной ролик 36, который за счет тр ния о тормозной диск

35 придает натяжение жгуту. Направляющие профильцые ролики 39 создают необходимый угол охвата жгутом натяжного ролика 36. Усилне натяжения задается за счет поджатия натяжного ролика 36 к тормозному диску 35 с помощью пружины и гайки

38 и измеряется с помощью упругой пластины 40 и датчика 41. Прибор на пульте управления фиксирует натяжение жгута прн его намотке на оправку.

Втулка 33 с закрепленным тормозным диском 35 получает вращение от распределительного вала 64 через цепную передачу 66 и конические зубчатые колеса в сторону, противоположную вращению натяжно- . го ролика 36. За счет трения тормозного диска о натяжной ролик втулка стремится повернуть вместе с собой натяжной ролик 36 и подать жгут в направлении обратном намотке, тем самым сохраняя натяжение и предотвращая провисанне жгута на участке между раскладчиком и оправкой, которое может возникнуть при намотке жгута на оправку под малым углом. Жгут укладывается на вращающуся оправку с помощью раскладчика по пространственным кривым линиям рисунка намотки.

Станок имеет вращающийся раскладчик для намотки изделий чашеобразной формы и раскладчик, перемещающийся параллельно оси оправки, для намотки изделий цилиндрической формы. С помощью муфт 61 и 63 включается требуемый раскладчик, а другой, нерабочий, отводится нз рабочей зоны. Прн укладке жгута шпиндель 45 с оправкой 46 вращается с постоянной скоростью от распределительного вала 64 через цепную передачу 67, зубчатые колеса и гитару сменных зубчатых колес 48, а раскладчик движется относительно оправки 46 по закону, задаваемому кулачком 47. Так как за один оборот кулачка 47 укладывается на оправку один виток, для согласования скорости вращения шпинделя 45 и кулачка 47 имеется гитара смениь1х колес 48.

Время изготовлещгп изделия зависит от его размеров, формы и рисунка намотки, оно может быть изменено с помощью сменных колес 70 привода станка.

Предлагаемый станок позволяет полностью автоматизировать как процесс формирования наматываемого материала в крученый жгут, так и процесс получения готового изделия, совмещая их по времени, Экономический эффект от применения станка достигается за счет сокращения трудоемкости, числа обслуживающего персонала, производственных глощадей и металлоемкости используемого оборудования. Кроме того, станок позволяет изготовлять изделия со стабильными технологическими параметрами и вследствие предельного сокращения времени между процессом изгоговлепия жгута и намоткой его на оправку, наилучшим об645Я44 разом использовать свойства материала, практически полностью исключить нежелательную полимеризацию жгута и потерю его формы, происходящую при повторных перемотках.

Формула изобретения

l. Станок для изготовления изделий методом намотки композиционных материалов иа вращающуюся оправку, включающий расположенные на станине привод, переднюю бабку со шпинделем для крепления оправки, раскладчик, натяжитель наматываемого материала с тормозным элементом, механизм формирования. наматываемого материала и шпулярник, отличающийся тем, что, с целью получения изделий типа сетки и повышения производительности, он снабжен установленным между механизмом формирования нама- тываемого материала и натяжителем компенсатором, выполненным в виде перемещающегося по направляющим ползуна со сво- 20 бодно вращающимся ориентирующим роликом и смонтированных - щ входе и выходе композиционного материала двух пар профильных роликов с взаимно перпендикулярным расположением осей.

2. Станок по и, 1, отличающиися тем, что, с целью обеспечения крутки материала, механизм формирования наматываемо.о материала состоит из механизма крутки, выполненного в виде приводного полого вала с закрепленными на нем кронштейнами, с подтормаживающими катушками и механизма протягивания, выполненного в виде зажимиых роликов, установленных на приводном полом валу, и тянущего профильного ролика с двумя направляющими роликами.

3. Станок по и. 1, отличающийся тем, что тормозной элемент связан с приводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское. свидетельство СССР

% 302303, кл. В 29 В 23/00, 1969.

2. Росато Д, В. и др. «Намотка стеклонитью». «Машиностроение», М., 1969, с. 124.

Составитель Jl. Пучков

Редактор Jl. Ушакова Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Заказ 32/! 2 Тираж 7?О Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!! 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлыал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4