RU189070U1

RU189070U1 - DEVICE FOR WRINKING MATERIAL IN ROLL

Info

Publication number: RU189070U1
Application number: RU2018147345U
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Симанин; Виталий Вадимович Голубовский
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-05-07

Abstract

Полезная модель повышает качество намотки материала в рулон, упрощает конструкцию устройства и может быть использована в качестве оборудования легкой промышленности.Устройство для намотки материала в рулон содержит два параллельных горизонтальных ролика для привода рулона, один из которых является ведущим, а другой - ведомым. Стержень для рулона укладывается на ролики параллельно им с возможностью подъема при увеличении диаметра рулона и размещается цапфами с возможностью вращения в двух подшипниковых опорах вертикальных штоков гидроцилиндров. Средство компенсации веса рулона включает систему управления давлением в полостях гидроцилиндров, а также имеет чувствительный элемент в виде динамометрического датчика, связанного с опорой ведущего ролика. Система управления давлением выполнена электрической и имеет связанный с датчиком пропорциональный клапан. Подшипниковые опоры вертикальных штоков выполнены в виде открытых сверху полуцилиндров.Система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров выполнена гидравлической. Гидроцилиндры соединены линиями последовательно и имеют двусторонние штоки. Нижняя полость одного из цилиндров соединена с насосом, а его верхняя полость соединена с нижней полостью другого цилиндра, имеющего слив жидкости из верхней полости.Гидравлическая система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров упрощает конструкцию устройства, не допускает перекос стержня относительно роликов, обеспечивает равномерный контакт рулона с роликами, что повышает качество намотки материала в рулон.The utility model improves the quality of material winding into a roll, simplifies the design of the device, and can be used as equipment for light industry. A device for winding material into a roll contains two parallel horizontal rollers for a roll drive, one of which is the master and the other is the slave. The rod for the roll is placed on the rollers parallel to them with the possibility of lifting with an increase in the diameter of the roll and is placed with the trunnions with the possibility of rotation in the two bearing supports of the vertical rods of the hydraulic cylinders. The means for compensating the weight of the roll includes a pressure control system in the cavities of the hydraulic cylinders, and also has a sensitive element in the form of a torque sensor connected to the support of the drive roller. The pressure control system is electric and has a proportional valve connected to the sensor. Bearing bearings of vertical rods are made in the form of semi-cylinders open at the top. The system for synchronizing the movement of vertical rods of hydraulic cylinders is made hydraulic. Hydraulic cylinders are connected by lines in series and have double-sided rods. The lower cavity of one of the cylinders is connected to the pump, and its upper cavity is connected to the lower cavity of another cylinder, which has a fluid drain from the upper cavity. rollers, which improves the quality of the winding material in a roll.

Description

Описание полезной моделиDescription of the utility model

Полезная модель относится к оборудованию легкой промышленности и может быть использована для намотки в рулон тканых и нетканых материалов различной плотности.The invention relates to the equipment of light industry and can be used for winding into a roll of woven and non-woven materials of different densities.

Известно устройство для намотки материала в рулон, содержащее два параллельных горизонтальных ролика для привода рулона, один из которых является ведущим, а другой - ведомым, стержень для рулона, укладываемый на ролики параллельно им с возможностью подъема при увеличении диаметра рулона и размещенный цапфами с возможностью вращения в двух подшипниковых опорах вертикальных штоков гидроцилиндров средства компенсации веса рулона, включающего систему управления давлением в поршневых полостях гидроцилиндров и поддержания постоянного давления в штоковых полостях цилиндров, имеющую чувствительный элемент в виде динамометрического датчика, связанного с опорой ведущего ролика, система управления давлением выполнена электрической и имеет связанный с датчиком пропорциональный клапан, подшипниковые опоры вертикальных штоков выполнены в виде открытых сверху полуцилиндров [1].A device for winding material into a roll, containing two parallel horizontal rollers to drive a roll, one of which is the leading and the other driven, a roll rod, placed on the rollers parallel to them with the possibility of lifting as the diameter of the roll increases and pivotally mounted with pivots in the two bearing supports of the vertical rods of the hydraulic cylinders, means for compensating the weight of the roll, including the pressure control system in the piston cavities of the hydraulic cylinders and maintaining constant pressure In the rod cavities of cylinders, having a sensitive element in the form of a torque sensor connected to the drive roller support, the pressure control system is electric and has a proportional valve connected to the sensor, the bearing supports of vertical rods are made in the form of half-open at the top [1].

Устройство позволяет поддерживать постоянную нагрузку на ролики в процессе намотки материала в рулон.The device allows you to maintain a constant load on the rollers in the process of winding material into a roll.

Недостатком данного устройства является несинхронная работа вертикальных штоков гидроцилиндров, что приводит к перекосу оси стержня в вертикальной плоскости, неравномерному контакту рулона с роликами и снижению качества намотки материала.The disadvantage of this device is the asynchronous operation of the vertical rods of the hydraulic cylinders, which leads to a misalignment of the rod axis in the vertical plane, uneven contact of the roll with the rollers and a decrease in the quality of material winding.

Известно устройство для намотки материала в рулон, содержащее два параллельных горизонтальных ролика для привода рулона, один из которых является ведущим, а другой - ведомым, стержень для рулона, укладываемый на ролики параллельно им с возможностью подъема при увеличении диаметра рулона и размещенный цапфами с возможностью вращения в двух подшипниковых опорах вертикальных штоков гидроцилиндров средства компенсации веса рулона, включающего систему управления давлением в поршневых полостях гидроцилиндров и поддержания постоянного давления в штоковых полостях цилиндров, имеющую чувствительный элемент в виде динамометрического датчика, связанного с опорой ведущего ролика, система управления давлением выполнена электрической и имеет связанный с датчиком пропорциональный клапан, подшипниковые опоры вертикальных штоков выполнены в виде открытых сверху полуцилиндров, штоки цилиндров соединены механической связью, содержащей вал, на концах которого закреплены зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками, выполненными на штоках, ось вала параллельна осям роликов и стержня, а его опоры размещены в вертикальных стенках корпуса устройства [2].A device for winding material into a roll, containing two parallel horizontal rollers to drive a roll, one of which is the leading and the other driven, a roll rod, placed on the rollers parallel to them with the possibility of lifting as the diameter of the roll increases and pivotally mounted with pivots in the two bearing supports of the vertical rods of the hydraulic cylinders, means for compensating the weight of the roll, including the pressure control system in the piston cavities of the hydraulic cylinders and maintaining constant pressure in the rod cavities of the cylinders, which has a sensitive element in the form of a torque sensor connected to the drive roller support, the pressure control system is electric and has a proportional valve connected to the sensor, the bearing supports of the vertical rods are made in the form of half open cylinders on top, the cylinder rods are connected by a mechanical connection, containing a shaft, at the ends of which gears are meshed with gear racks made on the rods, the shaft axis is parallel to the rollers and the rod, and its supports are located in the vertical walls of the device [2].

Недостатками данного устройства являются сложности изготовления, монтажа и наладки работы жесткой механической связи вертикальных штоков гидроцилиндров. Возникающие при этом погрешности отрицательно сказываются на качестве намотки материала в рулон.The disadvantages of this device are the difficulty of manufacturing, installation and commissioning of the work of rigid mechanical connection of the vertical rods of hydraulic cylinders. The errors resulting from this adversely affect the quality of the material winding into a roll.

Механическая связь имеет значительные габариты и массу, и располагается в рабочей зоне устройства, усложняя его конструкцию.Mechanical connection has significant dimensions and mass, and is located in the working area of the device, complicating its design.

В качестве прототипа принято устройство для намотки материала в рулон, содержащее два параллельных горизонтальных ролика для привода рулона, один из которых является ведущим, а другой - ведомым, стержень для рулона, укладываемый на ролики параллельно им с возможностью подъема при увеличении диаметра рулона и размещенный цапфами с возможностью вращения в двух подшипниковых опорах вертикальных штоков гидроцилиндров средства компенсации веса рулона, включающего систему управления давлением в поршневых полостях гидроцилиндров и поддержания постоянного давления в штоковых полостях гидроцилиндров, имеющую чувствительный элемент в виде динамометрического датчика, связанного с опорой ведущего ролика, система управления давлением выполнена электрической и имеет связанный с датчиком пропорциональный клапан, подшипниковые опоры вертикальных штоков выполнены в виде открытых сверху полуцилиндров, система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров выполнена гидравлической и имеет автоматический делитель расхода жидкости, содержащий два постоянных дросселя и двухщелевой золотниковый дросселирующий распределитель.As a prototype, a device for winding material into a roll is taken, containing two parallel horizontal rollers for a roll drive, one of which is the leader and the other is a follower, a roll rod that is laid on the rollers parallel to them with the possibility of lifting with an increase in the diameter of the roll and placed with pins rotatably in two bearing supports vertical rods of hydraulic cylinders means of compensating the weight of the roll, including the system of pressure control in the piston cavities of the hydraulic cylinders and support Constant pressure in rod cavities of hydraulic cylinders, having a sensitive element in the form of a torque sensor connected to the drive roller bearing, the pressure control system is electric and has a proportional valve connected to the sensor, the bearing supports of vertical rods are vertical open hydraulic cylinder rods are made of hydraulic and have an automatic fluid flow divider containing two permanent dross A double-slit and throttling valve spool.

Недостатками данного устройства являются сложности изготовления, монтажа и наладки работы автоматического делителя расхода жидкости. Возникающие при этом погрешности отрицательно сказываются на качестве намотки материала в рулон.The disadvantages of this device are the complexity of manufacturing, installation and commissioning of the automatic flow divider. The errors resulting from this adversely affect the quality of the material winding into a roll.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение качества намотки материала в рулон и упрощение конструкции устройства.The technical task, the solution of which is directed the claimed utility model, is to improve the quality of the material winding into a roll and simplify the design of the device.

Решение указанной задачи достигается тем, что гидроцилиндры соединены линиями последовательно и имеют двусторонние штоки, нижняя полость одного из цилиндров соединена с насосом, а его верхняя полость соединена с нижней полостью другого цилиндра, имеющего слив жидкости из верхней полости.The solution of this task is achieved by the fact that the hydraulic cylinders are connected by lines in series and have double-sided rods, the lower cavity of one of the cylinders is connected to the pump, and its upper cavity is connected to the lower cavity of another cylinder having a fluid drain from the upper cavity.

Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.A comparison of the claimed device with the prototype shows that there is a presence of new parts and functional connections between them.

Новые детали: гидроцилиндры соединены линиями последовательно и имеют двусторонние штоки, нижняя полость одного из цилиндров соединена с насосом, а его верхняя полость соединена с нижней полостью другого цилиндра, имеющего слив жидкости из верхней полости.New parts: hydraulic cylinders are connected by lines in series and have double-sided rods, the lower cavity of one of the cylinders is connected to the pump, and its upper cavity is connected to the lower cavity of another cylinder that has a drain from the upper cavity.

Новые функциональные связи: гидроцилиндры с двусторонними штоками соединены линиями последовательно, с насосом соединена нижняя полость одного из цилиндров, при движении его поршня вверх жидкость из верхней полости вытесняется в нижнюю полость другого цилиндра, что приводит к перемещению его поршня вверх и вытеснению жидкости из верхней полости на слив в бак. При последовательной схеме соединения цилиндров расходы жидкости, подаваемые в нижние полости, будут одинаковыми, что и обеспечивает синхронизацию движения штоков.New functional connections: hydraulic cylinders with double-sided rods are connected by lines in series, the lower cavity of one of the cylinders is connected to the pump, when its piston moves upward, the liquid from the upper cavity is displaced into the lower cavity of another cylinder, which displaces its piston upwards and displaces the liquid from the upper cavity on the drain in the tank. With a serial scheme of connecting cylinders, the flow rates of the fluid supplied to the lower cavities will be the same, which ensures the synchronization of the movement of the rods.

Гидравлическая система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров не допускает перекос стержня относительно роликов и обеспечивает равномерный контакт рулона с роликами.The hydraulic system for synchronizing the movement of vertical rods of hydraulic cylinders prevents the rod from tilting relative to the rollers and ensures uniform contact of the roll with the rollers.

Отсутствие каких-либо устройств и аппаратов в системе синхронизации работы цилиндров не требует ее наладки и упрощает конструкцию устройства для намотки материала в рулон.The absence of any devices and devices in the synchronization system of the cylinder operation does not require its adjustment and simplifies the design of the device for winding material into a roll.

Наличие новых элементов и функциональных связей позволяет повысить качество намотки материала в рулон и упростить конструкцию устройства.The presence of new elements and functional connections allows improving the quality of material winding into a roll and simplifying the design of the device.

На фиг. 1 показано устройство для намотки материала в рулон, а на фиг. 2 - вид А устройства без натяжных роликов 9 и 10, прижимного ролика 11 и плотна наматываемого материала М.FIG. 1 shows a device for winding material into a roll, and FIG. 2 is a view A of the device without tension rollers 9 and 10, a pressure roller 11 and a densely wound material M.

Устройство для намотки материала М в рулон содержит два параллельных горизонтальных ролика для привода рулона R. Ролик 1 является ведущим, а ролик 2 - ведомым. Вращение ведущему ролику передается от двигателя 3 цепной передачей 4. Ведомый ролик получает вращение от звездочки 5 ведущего ролика посредством цепной передачи 6 на звездочку 7. Оба ролика вращаются в одном направлении.The device for winding material M into a roll contains two parallel horizontal rollers for driving the roll R. The roller 1 is the master and the roller 2 is the slave. The rotation of the drive roller is transmitted from the engine 3 by a chain transmission 4. The driven roller receives rotation from the sprocket 5 of the driving roller by means of a chain transmission 6 to the sprocket 7. Both rollers rotate in the same direction.

Между роликами размещен стержень 8 рулона, который приводится во вращение за счет сил трения на контактирующих поверхностях. Наматываемый материал охватывает натяжные ролики 9 и 10, прижимается роликом 11 к периферии ведущего ролика и заправляется на стержень, вокруг которого впоследствии формируется рулон.Between the rollers is placed the rod 8 of the roll, which is driven by the friction forces on the contacting surfaces. The reel material covers the tension rollers 9 and 10, presses the roller 11 to the periphery of the drive roller and tucks in on the rod, around which the roll is subsequently formed.

Цапфы 12 и 13 стержня размещены в подшипниковых опорах 14 и 15, закрепленных на штоках вертикально установленных гидравлических цилиндров 16 и 17. Опоры роликов расположены в вертикальных стенках 18 и 19 корпуса устройства.The trunnions 12 and 13 of the rod are placed in the bearing supports 14 and 15 fixed on the rods of the vertically mounted hydraulic cylinders 16 and 17. The roller supports are located in the vertical walls 18 and 19 of the device body.

Система управления давлением в полостях гидроцилиндров выполнена электрической и имеет чувствительный элемент в виде динамометрического датчика 20, который установлен на вертикальной стенке корпуса устройства и контактирует с цапфой ведущего ролика. Сигнал от датчика через элемент согласования 21 поступает к пропорциональному клапану 22, который регулирует давление жидкости в нижней полости цилиндра 16.The pressure control system in the cavities of the hydraulic cylinders is made electrical and has a sensitive element in the form of a torque sensor 20, which is mounted on the vertical wall of the device housing and contacts the pin of the drive roller. The signal from the sensor through the matching element 21 is supplied to the proportional valve 22, which regulates the fluid pressure in the lower cavity of the cylinder 16.

Система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров выполнена гидравлической. Гидроцилиндры соединены линиями последовательно и имеют двусторонние штоки. Нижняя полость цилиндра 16 соединена с насосом 23 через реверсивный распределитель 24, а его верхняя полость соединена с нижней полостью цилиндра 17, имеющего слив жидкости из верхней полости.The system of synchronization of the movement of vertical rods of hydraulic cylinders is made hydraulic. Hydraulic cylinders are connected by lines in series and have double-sided rods. The lower cavity of the cylinder 16 is connected to the pump 23 via a reversing valve 24, and its upper cavity is connected to the lower cavity of the cylinder 17, which has a drain from the upper cavity.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В процессе намотки материала диаметр рулона увеличивается, и стержень 8 в подшипниковых опорах 14 и 15 поднимается вверх.In the process of winding the material, the diameter of the roll increases, and the rod 8 in the bearing supports 14 and 15 rises.

Жидкость от насоса 23 поступает в нижнюю полость гидроцилиндра 16. При движении его поршня вверх жидкость из верхней полости вытесняется в нижнюю полость гидроцилиндра 17, что приводит к перемещению его поршня вверх и вытеснению жидкости из верхней полости на слив в бак. При последовательной схеме соединения гидроцилиндров расходы жидкости, подаваемые в их нижние полости, будут одинаковыми, что и обеспечивает синхронизацию движения штоков.The liquid from the pump 23 enters the lower cavity of the hydraulic cylinder 16. When its piston moves upward, the liquid from the upper cavity is displaced into the lower cavity of the hydraulic cylinder 17, which leads to the displacement of its piston upward and displacement of the liquid from the upper cavity to the tank. With a serial connection scheme of hydraulic cylinders, the flow rates of the fluid supplied to their lower cavities will be the same, which ensures the synchronization of the movement of the rods.

Сформированный рулон снимают с устройства, а поршни цилиндров опускают в исходное положение. Для этого через реверсивный распределитель 24 насос соединяют с верхней полостью гидроцилиндра 17, а нижнюю полость гидроцилиндра 16 соединяют со сливом.The formed roll is removed from the device, and the pistons of the cylinders are lowered to their original position. To do this, through a reversible valve 24, the pump is connected to the upper cavity of the hydraulic cylinder 17, and the lower cavity of the hydraulic cylinder 16 is connected to the drain.

Система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров не содержит каких-либо устройств и аппаратов и не требует предварительной настройки.The system of synchronization of the movement of vertical rods of hydraulic cylinders does not contain any devices and devices and does not require preliminary adjustment.

В процессе намотки материала диаметр рулона увеличивается, возрастает его вес и нагрузка на опоры роликов. Деформационный датчик реагирует на изменение положения цапфы ведущего ролика в опоре и передает соответствующий сигнал электрической системе управления, которая управляет пропорциональным клапаном. Настройка клапана изменяется в сторону увеличения давления рабочей жидкости. Силы на штоках цилиндров возрастают и компенсируют действие веса рулона на ролики.In the process of winding the material, the diameter of the roll increases, its weight increases and the load on the roller supports. The deformation sensor reacts to a change in the position of the pin of the drive roller in the support and transmits the corresponding signal to the electrical control system that controls the proportional valve. The valve setting changes in the direction of increasing pressure of the working fluid. The forces on the cylinder rods increase and compensate for the effect of the weight of the roll on the rollers.

Преимущества предлагаемого устройства перед прототипом заключаются в повышении качества намотки материала в рулон и упрощении конструкции.The advantages of the proposed device over the prototype are to improve the quality of the material winding into a roll and simplify the design.

Гидравлическая система синхронизации движения вертикальных штоков гидроцилиндров упрощает конструкцию устройства, не допускает перекос стержня относительно роликов, обеспечивает равномерный контакт рулона с роликами, что повышает качество намотки материала в рулон.The hydraulic system for synchronizing the movement of vertical rods of hydraulic cylinders simplifies the design of the device, prevents the rod from tilting relative to the rollers, ensures uniform contact of the roll with the rollers, which improves the quality of material winding into a roll.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Патент СССР №1727528, кл. В65Н 18/20, 1989.1. Patent of the USSR No. 1727528, cl. B65H 18/20, 1989.

2. Патент РФ №172033, кл. В65Н 18/20, 2016.2. RF patent №172033, cl. В65Н 18/20, 2016.

3. Патент РФ №179213, кл. В65Н 18/20, 2017 (прототип).3. RF patent №179213, cl. В65Н 18/20, 2017 (prototype).

Claims

A device for winding material into a roll containing two parallel horizontal rollers for a roll drive, one of which is the leader and the other is a follower, a rod for the roll, placed on the rollers parallel to them with the possibility of lifting as the diameter of the roll increases and placed with pins two bearing supports of vertical rods of hydraulic cylinders of a means for compensating the weight of a roll, including a pressure control system in the cavities of hydraulic cylinders, having a dynamometer sensitive element The pressure sensor is electrically connected and has a proportional valve connected to the sensor, the bearing supports of the vertical rods are made in the form of semi-cylinders open at the top, the synchronization system of the movement of the vertical rods of the hydraulic cylinders is made hydraulically, and have bilateral rods, the lower cavity of one of the cylinders is connected to the pump, and its upper cavity is connected to the lower th cavity of the other cylinder having a drain fluid from the upper cavity.