RU2069111C1

RU2069111C1 - Automatic controller of winding

Info

Publication number: RU2069111C1
Application number: RU93005410A
Authority: RU
Inventors: И.А. Родичкин; А.Я. Родичкин; В.П. Аптуков
Original assignee: Малое предприятие "Дуга"
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1996-11-20

Abstract

FIELD: wire manufacture. SUBSTANCE: automatic controller comprises driving shaft 1, driven shaft 2, coil 3, and driving mechanism 4 made up as actuating cylinder 5 and unit 6 connected with it. Unit 6 serves for converting reciprocation of cylinder 5 into rotation of driving shaft 1 made up as a gear wheel 7 and system of two parallel gear racks 8 and 9 and master cams 13 and 14. EFFECT: simplified design and enhanced reliability. 2 cl, 4 dwg

Description

Авторегулятор намотки относится к обработке металлов давлением и может быть использован при производстве проволоки. Automatic winding refers to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of wire.

Известен регулятор намотки проволоки на разъемную катушку, содержащий виткоукладчик, привод вращения катушки, состоящий из электродвигателя, индукторной муфты скольжения, коробки скоростей, клиноременной передачи и тормоза. (Авт. св. N 837447, М.кл. В21С 47/04, 1981 г.). Known regulator of winding wire on a split coil containing a coiler, a rotation drive of the coil, consisting of an electric motor, an induction slip clutch, gearbox, V-belt transmission and brakes. (Ed. St. N 837447, M.C. B21C 47/04, 1981).

Это устройство сложно по конструкции. Регулирование намотки на изменяющийся диаметр катушки производят за счет муфты скольжения. Этим устройством трудно обеспечить качественную намотку из-за нестабильности передачи вращения муфтой. This device is complex in design. The regulation of the winding on the changing diameter of the coil is produced due to the slip clutch. This device is difficult to ensure high-quality winding due to the instability of the transmission of rotation of the coupling.

Известно наматывающее устройство, содержащее вал, ведущую втулку и расклинивающий механизм в виде секторов с жестко закрепленными на них пальцами. Расклинивание производится за счет обратного вращения вала. (Авт.св. 272257, М.кл. В21С 47/04, 1968). A winding device is known comprising a shaft, a driving sleeve and a wedging mechanism in the form of sectors with fingers rigidly fixed to them. The wedging is carried out due to the reverse rotation of the shaft. (Aut. St. 272257, M.C. B21C 47/04, 1968).

Известен наиболее близкий к предложенному авторегулятор намотки, содержащий ведущий и ведомый валы, установленную на ведомом валу катушку и приводной механизм. Приводной механизм содержит электродвигатель, приводной ролик, соединенный с фрикционным диском посредством обратной механической связи, выполненной в виде регулируемой пары винт-гайка, зубчатого колеса, установленного на винте, зубчатого сектора, связанного зацеплением с зубчатым колесом и системы передач, связывающей ведомый вал с фрикционным диском и зубчатым сектором. Known closest to the proposed automatic winding, containing the leading and driven shafts mounted on the driven shaft, the coil and the drive mechanism. The drive mechanism includes an electric motor, a drive roller connected to the friction disk by mechanical feedback in the form of an adjustable screw-nut pair, a gear mounted on a screw, a gear sector connected by gearing with a gear wheel and a transmission system connecting the driven shaft to the friction disc and gear sector.

Винт установлен с возможностью вращения, а гайка установлена с возможностью контакта с ведущим валом и фрикционным диском. (Авт.св. N 766700, М.кл. В21С 47/02, 1980 г.). The screw is mounted rotatably, and the nut is installed with the possibility of contact with the drive shaft and the friction disk. (Aut. St. N 766700, M.C. B21C 47/02, 1980).

Это устройство сложно по конструкции и трудоемко в изготовлении и обслуживании. Фрикционные диски ограничивают диапазон регулировки с переходом с одного технологического режима на другой при изменении скоростей намотки, кроме того требуется использование дополнительных сменных шестерен, установка которых требует остановки агрегата и последующей их дополнительной настройки. Использование в устройстве сдвоенной муфты обгона снижает стабильность работы. This device is complex in design and laborious in manufacturing and maintenance. Friction discs limit the adjustment range with the transition from one technological mode to another when the winding speeds change, in addition, the use of additional interchangeable gears, the installation of which requires the unit to be stopped and their subsequent additional adjustment. The use of a dual overtaking clutch in a device reduces stability.

Целью изобретения является упрощение конструкции, облегчение обслуживания и повышение надежности намотки с обеспечением постоянства линейной скорости вращения катушки при изменении угловой скорости и диаметра намотки на катушке. The aim of the invention is to simplify the design, facilitate maintenance and increase the reliability of the winding, ensuring a constant linear speed of rotation of the coil when changing the angular velocity and diameter of the winding on the coil.

Эта цель достигается тем, что в авторегуляторе, содержащем ведущий и ведомый валы, катушку, установленную на ведомом валу и приводной механизм, приводной механизм выполнен в виде силового цилиндра и связанного с ним узла преобразования возвратно-поступательного движения цилиндра во вращательное движение ведомого вала, включающего жестко установленное на ведомом валу зубчатое колесо и систему двух параллельно установленных зубчатых реек жестко связанных между собой на расстоянии большем диаметра зубчатого колеса и установленных в шлицевом элементе с возможностью вертикального перемещения реек, при этом шлицевой элемент соединен со штоком силового цилиндра, а зубчатые рейки снабжены копиром для поочередного введения реек в зацепление с зубчатым колесом при изменении направления движения штока. This goal is achieved by the fact that in the autoregulator containing the drive and driven shafts, the coil mounted on the driven shaft and the drive mechanism, the drive mechanism is made in the form of a power cylinder and an associated unit for converting the reciprocating movement of the cylinder into rotational movement of the driven shaft, including a gear wheel rigidly mounted on a driven shaft and a system of two parallel mounted gear racks rigidly interconnected at a distance greater than the diameter of the gear wheel and installed in the main element with the possibility of vertical movement of the rails, while the spline element is connected to the rod of the power cylinder, and the gear racks are equipped with a copier for alternately introducing the rails into engagement with the gear when changing the direction of movement of the rod.

На чертежах изображено:
фиг. 1 общий вид предложенного авторегулятора, установка его на намоточном устройстве (вид сверху),
фиг.2 разрез А-А предложенного авторегулятора при движении вправо,
фиг.3 тоже, при движении влево,
фиг.4 свободное расположение упорного элемента на направляющей балке.The drawings show:
FIG. 1 general view of the proposed autoregulator, installing it on a winding device (top view),
figure 2 section aa of the proposed autoregulator when moving to the right,
figure 3, too, when moving to the left,
figure 4 free arrangement of the thrust element on the guide beam.

Авторегулятор (фиг. 1) содержит ведущий вал 1, ведомый вал 2, катушку 3 установленную на ведомом валу 2 и приводной механизм 4. Приводной механизм 4 выполнен в виде силового, например пневматического, цилиндра 5 и связанного с ним узла 6 преобразования возвратно-поступательного движения цилиндра 5 во вращательное движение ведущего вала 1. The autoregulator (Fig. 1) contains a drive shaft 1, a driven shaft 2, a coil 3 mounted on a driven shaft 2 and a drive mechanism 4. The drive mechanism 4 is made in the form of a power, for example pneumatic, cylinder 5 and a reciprocating conversion unit 6 connected thereto the movement of the cylinder 5 in the rotational movement of the drive shaft 1.

Узел 6 содержит зубчатое колесо 7 жестко установленное на ведомом валу 1 и систему двух параллельно установленных зубчатых реек 8, 9, концы которых с одной стороны жестко связаны между собой планкой 10, а с другой стороны установлены в шлицевом элементе 11 с возможностью их совместного вертикального перемещения, фиг.2,3. Шлицевой элемент 11 соединен со штоком 12 силового цилиндра 5. Зубчатые рейки 8, 9 расположены на расстоянии L большем диаметра Д зубчатого колеса 7. The node 6 contains a gear 7 rigidly mounted on the driven shaft 1 and a system of two parallel mounted gear racks 8, 9, the ends of which are rigidly connected to each other by the strip 10, and on the other hand are mounted in the spline element 11 with the possibility of their joint vertical movement , Fig. 2,3. The splined element 11 is connected to the rod 12 of the power cylinder 5. The gear racks 8, 9 are located at a distance L greater than the diameter D of the gear 7.

Зубчатые рейки 8, 9 снабжены копирами 13, 14 для поочередного введения реек 8, 9 в зацеплении с зубчатым колесом при изменении направления движения штока 12. The gear racks 8, 9 are equipped with copiers 13, 14 for alternately introducing the racks 8, 9 in engagement with the gear when changing the direction of movement of the rod 12.

Копиры 13, 14 могут быть выполнены в виде упорных элементов 15, 16 и системы вырезов 17, 18. При этом в нижнем копире 14 упорные элементы 16 закреплены на нижней зубчатой рейке 9, а в верхнем копире 13 в направляющей балке 19. Вырезы 18 нижнего копира 14 расположены в направляющей балке 20, а вырезы 17 верхнего копира 13 в верхней зубчатой рейке 8. Copiers 13, 14 can be made in the form of thrust elements 15, 16 and a system of cutouts 17, 18. In this case, in the lower copier 14, the thrust elements 16 are mounted on the lower gear rack 9, and in the upper copier 13 in the guide beam 19. Cutouts 18 of the lower the copier 14 is located in the guide beam 20, and the cutouts 17 of the upper copier 13 in the upper gear rack 8.

Авторегулятор намотки работает следующим образом: в исходном положении (принятом условно фиг. 2) элементы 16 нижнего копира 14 утоплены в вырезах 18, а зубчатая рейка находится в зацеплении с зубчатым колесом 7 и прижата упорным элементом 15. The winding auto-regulator works as follows: in the initial position (conditionally adopted Fig. 2), the elements 16 of the lower copier 14 are recessed in the cuts 18, and the gear rack is engaged with the gear 7 and pressed by the stop element 15.

При движении штока 12 вправо упорные элементы 16, скользя по боковой поверхности вырезов 18, выходят на верхнюю поверхность направляющей балки 20 (фиг. 4) и свободно располагаются на ней, на балке, не оказывая влияния на зацепление верхней рейки 8 с зубчатым колесом 7. When the rod 12 moves to the right, the stop elements 16, sliding along the lateral surface of the cutouts 18, go to the upper surface of the guide beam 20 (Fig. 4) and are freely located on it, on the beam, without affecting the engagement of the upper rack 8 with the gear wheel 7.

В это время рейка 8 перемещается вправо, находясь в состоянии постоянного распорного воздействия от верхнего упорного элемента 15, до крайнего правого положения с утоплением упорного элемента 15 в крайнем левом вырезе 17 зубчатой рейки 8. При этом происходит снятие распорного (прижимного) воздействия со стороны упорного элемента 15 на рейку 8. Одновременно нижние упорные элементы 16 утапливаются в вырезах 18. At this time, the rail 8 moves to the right, in a state of constant expansion action from the upper thrust element 15, to the extreme right position with the thrust element 15 drowned in the leftmost cutout 17 of the gear rack 8. In this case, the spacer (clamping) action is removed from the thrust side element 15 on the rail 8. Simultaneously, the lower thrust elements 16 are recessed in the cutouts 18.

При движении штока 12 влево упорные элементы 16 (фиг.3) выходят из вырезов 18 на поверхность балки 20 и располагаются в положение распорного воздействия на зубчатую рейку 9, введя ее в зацепление с зубчатым колесом 7, при этом обе зубчатые рейки 8, 9, будучи жестко связанными планкой 10, перемещаются в шлицевом элементе 11. When the rod 12 moves to the left, the stop elements 16 (Fig. 3) come out of the cutouts 18 onto the surface of the beam 20 and are placed in the position of the spacer action on the gear rack 9, introducing it into engagement with the gear wheel 7, while both gear racks 8, 9, being rigidly connected by the strap 10, are moved in the spline element 11.

Таким образом, происходит поочередное изменение зацепления зубчатых реек 8, 9 с зубчатым колесом 7 с сохранением вращения колеса 7 в одном направлении. Вращение колеса 7 передается на вал 1 и с помощью вала 2 на катушку 3, а так же с помощью клиноременной передачи 21 на механизм виткоукладчика 22. Thus, there is a successive change in the engagement of the gear racks 8, 9 with the gear 7 while maintaining the rotation of the wheel 7 in one direction. The rotation of the wheel 7 is transmitted to the shaft 1 and with the help of the shaft 2 to the coil 3, as well as by means of a V-belt transmission 21 to the mechanism of the coiler 22.

При изменении диаметра намотки проволоки на катушку 7 происходит изменение угловой скорости наматывания проволоки (при увеличении диаметра происходит уменьшение угловой скорости намотки) и т.к. натяжение проволоки между вытяжным барабаном 23 и намоточной катушкой 7 постоянно, силовой цилиндр 5 вынужден изменять режим своей работы (количество ходов штока в единицу времени). With a change in the diameter of the wire winding on the coil 7, a change in the angular velocity of winding the wire (with an increase in diameter, a decrease in the angular velocity of the winding), and since the tension of the wire between the exhaust drum 23 and the winding coil 7 is constant, the power cylinder 5 is forced to change its mode of operation (the number of strokes of the rod per unit time).

Выполнение приводного механизма в виде силового цилиндра и связанного с ним узла преобразования возвратно-поступательного движения цилиндра во вращательное движение ведомого вала, выполненного в виде установленного на ведомом валу зубчатого колеса и системы двух параллельно установленных зубчатых реек, снабженных копиром для поочередного введения реек в зацепление с зубчатым колесом, позволяет упростить конструкцию и повысить надежность работы. Не требуется использование фрикционных дисков, дополнительных сменных шестерен и сдвоенных муфт обгона. Исключаются обрывы проволоки в виду того, что усилие силового цилиндра менее разрывного усилия проволоки. В случае запутывания проволоки механизм останавливается без разрыва проволоки. The implementation of the drive mechanism in the form of a power cylinder and a node for converting the reciprocating movement of the cylinder into the rotational movement of the driven shaft, made in the form of a gear mounted on a driven shaft and a system of two parallel gear racks equipped with a copier for alternately introducing the racks into engagement with gear, allows to simplify the design and improve reliability. The use of friction discs, additional interchangeable gears and dual overtaking couplings is not required. Wire breaks are excluded due to the fact that the force of the power cylinder is less than the breaking strength of the wire. In the event of a tangled wire, the mechanism stops without breaking the wire.

Предложенный авторегулятор намотки обеспечивает использование в качестве рабочего хода оба направления движения штока и обеспечивает постоянство натяжения проволоки между вытяжным барабаном и намоточной катушкой независимо от изменяющегося диаметра намотки проволоки на катушке за счет изменения скорости хода штока силового цилиндра. The proposed winding auto-regulator ensures that both directions of the rod movement are used as a working stroke and ensures constant wire tension between the exhaust drum and the winding coil, regardless of the changing diameter of the wire winding on the coil due to a change in the stroke speed of the power cylinder.

Claims

1. An automatic winding regulator comprising drive and driven shafts, a coil mounted on the shaft, a drive mechanism, characterized in that the drive mechanism is made in the form of a power cylinder and an associated unit for converting the reciprocating movement of the cylinder into the rotational movement of the driven shaft, including rigidly installed on the driven shaft, the gear and the system of two parallel mounted gear racks, rigidly interconnected at a distance greater than the diameter of the gear, and installed in the spline ment with the possibility of vertical movement of the racks and their alternate engagement with the gear, while the spline element is connected to the rod of the power cylinder, and a copier for alternately introducing the rails into engagement with the gear when changing the direction of movement of the rod located at a distance from each other, equal to the stroke stock.

2. The autoregulator according to claim 1, characterized in that the copiers are made in the form of a system of thrust elements, and corresponding cutouts are made in the end zones of the rail.