RU2022901C1

RU2022901C1 - Thread unwinding device

Info

Publication number: RU2022901C1
Authority: RU
Inventors: Михаил Иосифович Войцехович; Сергей Рафаилович Городкин; Вильям Ильич Кордонский; Александр Вадимович Лукьянович; Игорь Викторович Прохоров; Вилорий Иванович Шашин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Март"
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: winding of fibrous materials in manufacture of optic cables. SUBSTANCE: device comprises service reel 1 and magnetic field inductor consisting magnetic core 4, winding 3 and airs gap 5. Air gap is formed by two coaxial tapered surfaces whose axes are in line with axis of service reel and is filled with viscous magnetic material. Being wound off the reel, the thread moves along said air gap. Resistance to motion and tension of thread are determined, respectively, by viscosity of the material which is positively connected with field intensity in air gap which is controlled by current flowing through the winding. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к перемотке волоконных материалов, в частности оптического стекловолокна, и может быть использовано при производстве оптических кабелей. The invention relates to the rewinding of fiber materials, in particular optical fiber, and can be used in the manufacture of optical cables.

Цель изобретения состоит в повышении надежности работы, точности, оперативности регулирования натяжения и предотвращении повреждения поверхности нити. The purpose of the invention is to increase the reliability, accuracy, speed of tension regulation and preventing damage to the surface of the thread.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве размотки нити осуществляют изменение величины силы трения на поверхности нити за счет ее помещения в зазор магнитопровода индуктора магнитного поля и изменение напряженности магнитного поля в зазоре. Зазор заполняют магнитовязкой средой, а нить перемещают в магнитовязкой среде не касаясь нитью стенок магнитопровода. В устройстве, состоящем из расходной катушки с которой сматывается нить и узла трения, содержащего намагничивающую обмотку и магнитопровод с зазором, согласно изобретению, зазор магнитопровода образован двумя конусными поверхностями, оси которых совпадают с осью расходной катушки и заполнен магнитовязкой средой в виде ферросуспензии. This goal is achieved by the fact that in the device for unwinding the thread, the friction force on the surface of the thread is changed by placing it in the gap of the magnetic circuit of the magnetic field inductor and changing the magnetic field strength in the gap. The gap is filled with a magnetically viscous medium, and the thread is moved in a magnetically viscous medium without touching the thread of the walls of the magnetic circuit. In a device consisting of a consumable coil with which the thread is wound and a friction assembly containing a magnetizing winding and a magnetic circuit with a gap, according to the invention, the magnetic circuit gap is formed by two conical surfaces whose axes coincide with the axis of the consumable coil and is filled with a magnetically viscous medium in the form of a ferrosuspension.

Именно предложенное формирование зазора магнитопровода двумя конусными поверхностями, оси которых совпадают с осью расходной катушки и заполнение его магнитовязкой средой обеспечивает перемещение нити в магнитовязкой среде вдоль зазора магнитопровода без касания стенок магнитопровода. It is the proposed formation of the magnetic circuit gap with two conical surfaces whose axes coincide with the axis of the feed coil and filling it with a magnetically viscous medium ensures that the filament moves in the magnetically viscous medium along the magnetic circuit gap without touching the walls of the magnetic circuit.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для размотки нити. The drawing schematically shows the proposed device for unwinding the thread.

Устройство состоит из расходной катушки 1, на которой намотана натягиваемая нить 2, намагничивающей обмотки 3, магнитопровода 4, в котором сформирован магнитный зазор 5, заполненный магнитовязкой средой 6. Нить помещена в зазор 5 и направляется роликом 7, а намагничивающая обмотка 3 подключена к источнику напряжения (не показан). The device consists of a consumable coil 1, on which a stretchable thread 2 is wound, a magnetizing winding 3, a magnetic circuit 4, in which a magnetic gap 5 is formed, filled with a magnetoviscous medium 6. The thread is placed in the gap 5 and guided by a roller 7, and the magnetizing winding 3 is connected to the source voltage (not shown).

Зазор 5 магнитопровода 4 индуктора магнитного поля заполняют магнитовязкой средой 6, например магнитореологической суспензией (МРС) по а.с. СССР N 686454. Нить 2 пропускают через суспензию и с помощью направляющих устройств, например ролика 7, располагают ее таким образом чтобы она не касалась стенок магнитопровода. Затем нить перемещают и подают напряжение на намагничивающую обмотку 3. При этом в МРС из частиц дисперсной ферромагнитной фазы образуется структура в виде цепочек, располагающихся вдоль силовых линий магнитного поля, прочность которых зависит от напряженности поля. В результате эффективная вязкость МРС увеличивается по мере повышения напряженности магнитного поля до определенного предела. Если нить не смачивается МРС, то ее торможение осуществляется за счет разрыва цепочек в суспензии. Причем наибольшее сопротивление разрыву достигается при переносе нити перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Одновременно нить должна, естественно, двигаться вдоль своей оси (сматываться). Поэтому для регулирования натяжения несмачиваемой нити необходимо, чтобы она перемещалась в двух взаимоперпендикулярных направлениях поперек силовых линий магнитного поля. Если нить смачивается МРС, то ее торможение обеспечивается, кроме того, вязкостным напряжением сдвига на ее поверхности, погруженной в суспензию. Если этой части торможения достаточно, то переносного движения нити не требуется. Чем выше напряженность магнитного поля в зазоре, тем больше вязкость МРС и больше натягивается нить. Так как при незначительных изменениях напряженности магнитного поля в зазоре вязкость МРС изменяется мало, и, в то же время, достигаемый диапазон изменения вязкости МРС велик, (до 1000 раз), то регулирование натяжения нити может осуществляться с высокими скоростью и разрешающей способностью что позволяет управлять натяжением в реальном масштабе времени. Кроме того вязкое трение по всей поверхности нити не приводит к ее повреждению на микротрещинах и, таким образом, уменьшается вероятность обрыва. The gap 5 of the magnetic circuit 4 of the magnetic field inductor is filled with a magnetoviscous medium 6, for example, a magnetorheological suspension (MRS) according to as USSR N 686454. Thread 2 is passed through the suspension and using guiding devices, for example, roller 7, is positioned so that it does not touch the walls of the magnetic circuit. Then the filament is moved and voltage is applied to the magnetizing winding 3. In this case, in the MRS, a structure in the form of chains located along the magnetic field lines, the strength of which depends on the field strength, is formed from particles of the dispersed ferromagnetic phase. As a result, the effective viscosity of MRS increases with increasing magnetic field strength to a certain limit. If the thread is not wetted by MPC, then its braking is carried out due to the breaking of chains in suspension. Moreover, the greatest tensile strength is achieved by transferring the thread perpendicular to the lines of force of the magnetic field. At the same time, the thread should, naturally, move along its axis (wound). Therefore, to control the tension of a non-wettable thread, it is necessary that it moves in two mutually perpendicular directions across the lines of force of the magnetic field. If the thread is wetted by MRS, then its braking is ensured, in addition, by the viscous shear stress on its surface immersed in the suspension. If this part of the braking is sufficient, then the portable movement of the thread is not required. The higher the magnetic field strength in the gap, the greater the viscosity of the MPC and the more the thread is pulled. Since with small changes in the magnetic field strength in the gap, the viscosity of the MPC changes little, and at the same time, the achieved range of change in the viscosity of the MPC is large (up to 1000 times), the thread tension can be controlled with high speed and resolution, which allows you to control real-time tensioning. In addition, viscous friction over the entire surface of the thread does not lead to damage on microcracks and, thus, the probability of breakage is reduced.

Устройство работает следующим образом. При протягивании нити по ролику 6, нить сматывается с безынерционной расходной катушки, описывая пари своем движении конусную поверхность. Часть этой поверхности заключает в себе зазор 5 магнитопровода, поэтому, сматываясь с катушки, нить переносится вдоль зазора и разрывает структуру ферромагнитной дисперсной фазы МРС. Сопротивление движению нити зависит от напряженности магнитного поля в зазоре магнитопровода. Напряженность поля изменяется в зависимости от тока, протекающего по соленоидной катушке 3 и может варьироваться по сигналу от датчиков внешних условий. Если необходимые силы натяжения соизмеримы с сопротивлением сматывания нити с безынерционной катушки, то между магнитопроводом и расходной катушкой может быть оставлен зазор. В других случаях этого зазора быть не должно, что достигается, например, размещением части магнитопровода индуктора магнитного поля, содержащей рабочий зазор, непосредственно на торце расходной катушки. The device operates as follows. When pulling the thread along the roller 6, the thread is wound from an inertia-free consumable coil, describing the conical surface as a bet to its movement. A part of this surface encloses the gap 5 of the magnetic circuit, therefore, unwinding from the spool, the thread is carried along the gap and breaks the structure of the ferromagnetic dispersed phase of the MPC. The resistance to movement of the thread depends on the magnetic field strength in the gap of the magnetic circuit. The field strength varies depending on the current flowing through the solenoid coil 3 and can vary according to the signal from the sensors of external conditions. If the necessary tension forces are commensurate with the resistance of winding the thread from the inertialess coil, a gap may be left between the magnetic circuit and the feed coil. In other cases, this gap should not be, which is achieved, for example, by placing a portion of the magnetic field of the magnetic field inductor containing the working gap directly at the end of the supply coil.

Использование устройства позволяет по сравнению с существующими управлять уровнем натяжения нити в реальном масштабе времени таким образом, чтобы обеспечив ее максимальное натяжение, предотвратить ее разрыв. Одновременно снижается вероятность обрыва нити, вызываемая микротрещинами на ее поверхности. Все это повышает плотность упаковки, а следовательно и качество световолоконных жгутов, увеличивает производительность труда, уменьшает отходы световолокна. Using the device allows, in comparison with the existing ones, to control the level of tension of the thread in real time in such a way as to ensure its maximum tension, to prevent its rupture. At the same time, the probability of thread breakage caused by microcracks on its surface is reduced. All this increases the density of the package, and therefore the quality of fiber optic bundles, increases labor productivity, reduces fiber waste.

Claims

DEVICE FOR WINDING A THREAD, comprising a feeding coil and a thread tension regulator, including a magnetizing winding with a magnetic circuit and a magnetically viscous medium for guiding the thread, characterized in that, in order to increase reliability in operation, the magnetizing winding is placed inside the feeding coil, and a part of the magnetic circuit is installed at its end, it is made with an annular conical gap for a magnetically viscous medium, in which ferrosuspension is used.