Устройство для регулирования натяжения нити при намотке

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >740671 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060178 (21) 2565733/28-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1506,80 Бюллетень Р 22

Дата опубликования описания 1706,80

Р1)М. Кл.2

В 65 Н 59/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 798.

426 (088 8) (72) Авторы изобретения

В.А. Гольдин, А.С. Северин, Е.З. Регельман, Л.A. Абрамян и С.Д. Левина

Специальное конструкторско-технологическое бюро машин химических волокон Ленинградского машиностроительного объединения имени К.Маркса и Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С .М. Кирова (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

НИТИ ПРИ НАМОТКЕ

Изобретение относится к оборудованию для производства химических волокон, а именно к устройствам для регулирования натяжения нити при намотке.

Известны устройства для регулирования натяжения нити при намотке путем регулирования угловой скорости бобины (1) .

Известны также устройства, в которых в основу регулирования угловой скорости бобины заложены геометрические, кинематические и силовые факторы и определенная расчетная программа (2) .

В устройствах с регулированием угловой скорости по геометрическому фактору изменение скорости осущест. вляется за счет воздействия на систему управления скоростью бобин ролика-датчика, находящегося в непосредственном контакте с нарабатываемой паковкой и перемещающегося в .зависимости от увеличения диаметра паков ки, Недостатком устройств данного типа является вибрация ролика и всей .системы передачи от.ролика к органу управления скоростью бобины, особенно при скоростях намотки более

1000 м/мин, что влечет за собой колебания натяжения нити.

B устройствах с кинематическим регулированием угловой скорости изменение диаметра паковки приводит к изменению скорости прижимного ролика, контактирующего с паковкой и являющегося одновременно роликомдатчиком.

Недостатком этих устройств являются проскальзывание, возникающее между паковкой и роликом-датчиком, и отход ролика-датчика от паковки, что приводит к неточному регулированию угловой скорости бобины, а следовательно к колебаниям натяжения наматываемой нити.

Известно также устройство для регулирования натяжения нити при намотке, в котором роль регулятора натяжения выполняет магнитная муфта, ведущая полумуфта которой закреплена на приводном валу бобинодержателя, а ведомая соединена с бобинодержателем (3).

Недостатком данного устройства является отсутствие обеспечения по30

740Ы1

c.i оянного натяжения нити в процессе ее натяжения.

Невозможность достижения данной цели является следствием отсутствия воэможности регулирования зазора между полумуфтами, Невозможность регулирования зазора влечет эа собой получение постоянного крутящеro момента на протяжении всего цикла намотки паковки.

В процессе намотки для поддержания постоянного натяжения следует крутящий момент изменять, увеличивая его пропорционально увеличению радиуса намотки, согласно известной формуле

КР (1) где М вЂ” крутящий момент на паковкр ке;

Р— радиус паковки;

F — натяжение нити.

Таким образом, в данном устройстве создается несоответствие между крутящим моментом, поступающим через магнитную муфту, и крутящим,.моментом, необходимым для поддержания постоянного натяжения. Следовательно, постоянство натяжения нити в процессе ее намотки не обеспечивается.

Целью изобретения является повышение стабильности натяжения нити путем регулирования зазора между полумуфтами.

Цель достигается эа счет того, что устройство для регулирования натяжения нити при намотке имеет закрепленные на торце бобинодержателя пальцы и двуплечие рычаги, контактирующие одним плечом с ведомой полумуфтой, при этом последняя выполнена в виде подпружиненного кольца, свободно установленного на приводном валу и имеющего отверстие для прохода пальцев.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — график зависимости чисел оборотов паковки (П ) от роста диаметра(д) паковки; на фиг. 4 — график зависимости изменения зазора (g ) между кольцами магнитной муфты от роста диаметра (Q ) паковки; на фиг. 5 — график зависимости крутящего момента (М„„), передаваемого через магнитную муфту, от роста диаметра (Q ) паковки.Устройство для бесфрикционной намотки нити содержит бобинодержатель

1 (фиг. 1), установленный на шарикоподшипниках 2 и 3, смонтированных на приводном валу 4.

На бобинодержателе 1 установлена бобина 5, предназначенная для наработки паковки б. У торца 7 бобинодержателя 1 на приводном валу 4 смонтирована магнитная муфта, состоящая иэ двух колец 8 и 9.

Приводное кольцо 8 закреплено на приводном валу 4. По окружности кольца вмонтированы постоянные магниты

10 (фиг. 2) с чередованием полюсов для предотвращения проскальзывания силовых магнитных линий.

Ведомое кольцо 9 свободно установлено на приводном валу 4 и подвижно на пальцах ll, закрепленных на торце 7 бобинодержателя 1.В ведомое кольцо 9 вмонтировано ферромагнитное кольцо 12.

В момент пуска ведомое коль цо 9 прижато пружинами 13 к торцу ведущего кольца 8. На торце 7 бобинодержателя 1 установлен шарнирно ряд двуплечих рычагов 14 с упором внутренними плечами 15 в кольцо 9. Наружные плечи

16 двуплечих рычагов 14 выполнены более массивными, чем внутренние.

Соединительная муфта 17 предназначена для соединения приводного вала 4 с электродвигателем 18.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала электродвигателя 18 через муфту 17 вращение передается приводному валу 4, а через него — приводному кольцу 8 магнитной муфты.

Кроме этого, вращение от приводного вала 4 через шарикоподшипники

2 и 3 передается также бобинодержателю 1 с бобиной 5 и нарабатываемой паковкой б.

Вместе с бобинодержателем 1 получают вращение закрепленные на его торце 7 пальцы 11 и подвижно установленное на них ведомое кольцо 9 с ферромагнитным кольцом 12.

В момент пуска устройства для намотки нити приводное кольцо 8 и ведомое кольцо 9 магнитной муфты прижаты одно к другому за счет сил магнитного сцепления.

Отсутствие зазора между кольцами магнитной муфты в момент пуска способствует быстрому разгону бобинодержателя, так как весь крутящий момент, передаваемый через приводной вал 4, поступает к бобинодержателю 1.

B период разгона (фиг. 3-5, эона) зазор д между приводным и ведомым кольцом магнитной муфты остается равным нулю (фиг. 4). Кру тящий момент, передаваемый через магнитную муфту при отсутствии в ней зазора, в этот период достигает максимальной величины М„ (фнг, 5), при этом число оборотов бобинодержателя 1 возрастает 0-tl

2. (фиг. 3), что значительно увеличивает коэффициент полезного времени устройства.

Эа зоной 1 разгона бобинодержателя следует зона «и образования паковки (фиг, 3-5). На границе между

740671

60 зонами и 11, т.е. Н КОНЦЕ прсцеСса разгона, двуплечие рычаги 15 расходятся наружу от оси вращения бобинодержателя 1 под действием центробежной силы, чему способствуют выполнение наружных плеч 16 более массивными, чем внутренние, и быстрый рост чисел оборотов бобинодержателя 1 до (ф . 3).

Одновременно внутренние плечи 15 рычагов 14 отжимают подпружиненное ведомое кольцо 9 магнитной муфты от 10 приводного кольца 8, образуя между ними зазор d . Поскольку на границе между зонами 1 и Р число оборотов бобинодержателя является максимальным для всего процесса намотки, то )5 центробежная сила, действующая на наружные плечи 16 14, также является наибольшей, а внутренние плечи 15 отожмут ведомое кольцО 9 на максимально возможное расстояние от 70 кольца 8.

Таким образом, зазор д между кольцами магнитной муфты достигнет величины д „, г (фиг. 4).

Зона 11 является основной зоной образования паконки при увеличении ее диаметра от 1), (начальный диаметр паковки) до D (конечный диа2 метр паковки) .

В начале образования паковки, т.е. при намотке нити на начальный диаметр ))1, н результате образования максимального зазора Д между кольцами магнитной муфты происходит резкое падение крутящего момента, передаваемого через магнитную муфту, до величины М, Такой момент соответствует моменту, необходимому для создания определенного натяжения нити н начальный период намотки при минимальном 40 диаметре, согласно указанной выше формуле.

В процессе дальнейшей намотки нити в зоне н, т.е. при унеличении диаметра паковки ) .), — и„, происходит 45 постепенное уменьшение числа оборотов бобинодержателя <1 - n (фиг. 3)

1 согласно зависимости

\/ п= —, (2) в связи с тем, что скорость (Ч ) поступления нити на паконку остается постоянной, а диаметр (D ) паковки растет.

При этом из-за падения чисел оборотон бобинодержателя уменьшается 55 центробежная сила, действующая на наружные массивные плечи 16.

Рычаги 14 начинают сходиться к оси вращения бобинодержателя 1, не препятствуя перемещению ведомого кольца 9 по направлению к ведущему кольцу 8 магнитной муфты под действием пружин 13.

Таким образом, зазор д постепен

65 (фиг. 4) . ь

По мере уменьшения зазора Д между кольцами магнитной муфты постепенно увеличиваются магнитные силы, возбуждаемые между ферромагнитным кольцом 12 и постоянными магнитами 10.

Таким образом, уменьшение зазора влечет за собой постепенное увеличение крутящего момента М„„, — М„ передаваемого через магнитную муфту к бобинодержателю 1 (фиг. 5, зона ) .

Следовательно, в зоне.образования паковки величина крутящего момента (M„,), передаваемого через магнитную муфту к бобинодержателю 1, возрастает пропорционально увеличению радиуса паковки в соответствии с формулой (1) .

Таким образом, предлагаемое устройство стабилизирует натяжение нити на протяжении всего процесса образования паковки, что непосредственно влияет на получение качественной паковки, т.е. создание равномерной плотности по слоям паковки, получение лучших физико-механических снойстн наматываемой нити по ровноте и удлинению, отсутствие перепутывания начальных слоев наматываемой нити, что значительно облегчает ее дальнейшую переработку.

Кроме того, быстрый разгон устройства для бесфрикционной намотки способствует увеличению коэффициента полезного времени устройства.

Формула изобретения

Устройство для регулирования натяжения нити при намотке, содержащее магнитную муфту, ведущая полумуфта которой закреплена на приводном валу бобинодержателя, а ведомая соединена с бобинодержателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабилизации натяжения нити путем регулировки зазора между полумуфтами, оно имеет закрепленные на торце бобинодержателя пальцы и двуплечие рычаги, контактирующие одним плечом с ведомой полумуфтой, при этом последняя выполнена в виде подпружиненного кольца, свободно установленного на приводном валу и имеющего отверстия для прохода паль цев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Регельман Х.З. Магниты для формирования химических и минеральных волокон, Машиностроение, 1972, с. 165.

2. Патент Японии 9 15-2675, кл. A 12, 1976.

3. Патент Великобритании

9 887711776633, кл. 120/2/ 0, 1961 (прототип) .

740671

4, М/ ае накс

+"×. а к с

Икр, ко

gg f

Составитель E. Ромашкина

Редактор A.Òðóá÷åíêo Техред М.Петко КорректоР Г„ Решетник

Заказ 3133/24 Тираж 91 4 Подпи""íîå

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4