RU2168454C1

RU2168454C1 - Bobbin holder

Info

Publication number: RU2168454C1
Application number: RU99120806A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Захаров; С.В. Захаров
Original assignee: Уральский электрохимический комбинат
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: production of carbon fibers. SUBSTANCE: invention relates to winding of thread-like materials and design of bobbin holders. Proposed bobbin holder has housing with coil spring fitted in housing groove. End of spring from side of bobbin is coupled with housing by means of bent off end fitted in housing hole. With thread being wound on bobbin, its inner surface comes in contact with spring coils. Under action of friction forces between bobbin and coils the latter expand increasing in diameter and tightly pressing to inner surface of bobbin, thus providing reliable fixing of bobbin on bobbin holder. EFFECT: provision of winding of low-strength thread-like materials, possibility of use of bobbin holder in thread spreaders for cross winding, simplified design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области намотки нитевидных материалов, в частности, при производстве углеродных волокон и касается устройства для удерживания бобин. The invention relates to the field of winding filamentary materials, in particular in the production of carbon fibers and relates to a device for holding bobbins.

Известны бобинодержатели, представляющие собой цилиндрический корпус с зажимными элементами, выполненными в виде подпружиненных в радиальном направлении планок. Планки располагаются вдоль оси корпуса над его наружной поверхностью. При установке бобины на корпус планки взаимодействуют с ее внутренней поверхностью, к которой они прижимаются пружинами. Вращение бобины осуществляется за счет сил трения между внутренней поверхностью бобины и планками (авт. св. СССР N 589190, опубл. 20.01.78 и N 662470, опубл. 15.05.79). Known bobbin holders, which are a cylindrical body with clamping elements made in the form of radially spring-loaded strips. The straps are located along the axis of the housing above its outer surface. When installing the bobbins on the body of the strap interact with its inner surface, to which they are pressed by the springs. The rotation of the reel is due to friction between the inner surface of the reel and the slats (ed. St. USSR N 589190, publ. 01.20.78 and N 662470, publ. 15.05.79).

Такие бобинодержатели имеют сложную конструкцию из-за наличия большого количества деталей, кроме того, они не обеспечивают надежную связь бобины с бобинодержателем ввиду недостаточного трения между ними. Such bobbin holders have a complex structure due to the presence of a large number of parts, in addition, they do not provide reliable connection of the bobbin with the bobbin holder due to insufficient friction between them.

Известен бобинодержатель, содержащий цилиндрический корпус, на котором установлен упругий зажимной элемент в виде винтовой пружины, размещенный в проточке на наружной поверхности корпуса. Фиксация бобины на бобинодержателе осуществляется за счет увеличения диаметра зажимного элемента под действием центробежных сил, возникающих при вращении бобинодержателя. Known bobbin holder containing a cylindrical body on which is mounted an elastic clamping element in the form of a helical spring, placed in a groove on the outer surface of the housing. The bobbin is fixed on the bobbin holder by increasing the diameter of the clamping element under the action of centrifugal forces arising from the rotation of the bobbin holder.

Надежная связь бобины с бобинодержателем в указанном устройстве возможна только при достижении достаточно больших оборотов бобинодержателем, когда центробежные силы смогут воздействовать на зажимной элемент, а также большого усилия натяжения со стороны наматываемой нити. При таких условиях намотки не исключается ударная нагрузка на нитку и ее обрывы, следовательно такой бобинодержатель не может быть использован для намотки малопрочных нитевидных материалов и в устройствах для перекрестной намотки, поскольку будет происходить сползание нити с концов наматываемой паковки под действием больших сил натяжения. Недостатком известного бобинодержателя также является его сложная конструкция. Reliable connection of the bobbin with the bobbin holder in the specified device is possible only when the bobbin holder reaches a sufficiently high speed, when centrifugal forces can act on the clamping element, as well as a large pulling force from the side of the wound thread. Under such winding conditions, an impact load on the thread and its breaks are not excluded, therefore, such a bobbin holder cannot be used for winding low-strength filamentary materials and in devices for cross winding, since the thread will creep from the ends of the wound package under the action of high tension forces. A disadvantage of the known bobbin holder is also its complex design.

Изобретением решается задача обеспечения работоспособности бобинодержателя при намотке нитевидных материалов с малой прочностью, а также использование его в раскладчиках для перекрестной намотки и упрощение конструкции. The invention solves the problem of ensuring the health of the bobbin holder when winding filamentary materials with low strength, as well as its use in cross-winders, and simplifying the design.

Для достижения указанного технического результата в бобинодержателе, содержащем цилиндрический корпус с кольцевой проточкой по наружной поверхности, в которой размещен упругий зажимной элемент, который выполнен в виде винтовой пружины, направление навивки которой соответствует направлению вращения корпуса, при этом первый виток пружины со стороны установки бобины жестко связан с корпусом, пружина может иметь форму цилиндра или усеченного конуса. Размер диаметра цилиндрической пружины равен или на 0,2 - 0,3 мм больше внутреннего диаметра бобины. Пружина в виде усеченного конуса размещается в проточке малым основанием со стороны установки бобины на корпус, при этом размер диаметра этого основания меньше на 0,2 - 0,3 мм внутреннего диаметра бобины, а размер диаметра большего основания равен или на 0,2 - 0,3 мм больше указанного размера бобины. To achieve the specified technical result, in a bobbin holder containing a cylindrical body with an annular groove on the outer surface, in which an elastic clamping element is arranged, which is made in the form of a helical spring, the winding direction of which corresponds to the direction of rotation of the housing, while the first coil of the spring is rigidly mounted connected to the housing, the spring may take the form of a cylinder or a truncated cone. The diameter of the coil spring is equal to or 0.2 - 0.3 mm larger than the inner diameter of the bobbin. The spring in the form of a truncated cone is placed in the groove with a small base from the side of the reel to the housing, while the diameter of this base is less than 0.2 - 0.3 mm of the inner diameter of the reel, and the diameter of the larger base is equal to or 0.2 - 0 3 mm larger than the specified bobbin size.

Благодаря такому выполнению достигается надежная фиксация бобины на бобинодержателе при малый оборотах бобинодержателя и небольшом усилии натяжения нити. Связь бобины с бобинодержателем обеспечивается за счет взаимодействия внутренней поверхности бобины с витками пружины, которые при намотке нити под действием сил трения раскручиваются, увеличиваясь в диаметре, и плотно прижимаются к внутренней поверхности бобины. Это взаимодействие тем больше, чем больше натяжение нити, и не зависит от скорости вращения бобинодержателя. Указанное позволяет использовать предлагаемое устройство для перемотки малопрочных нитевидных материалов, а также в устройствах для перекрестной намотки. Thanks to this embodiment, reliable fixation of the bobbin on the bobbin holder is achieved at low revolutions of the bobbin holder and low thread tension. The connection of the bobbin with the bobbin holder is ensured by the interaction of the inner surface of the bobbin with spring coils, which, when winding the threads under the action of friction, unwind, increasing in diameter, and are tightly pressed to the inner surface of the bobbin. This interaction is the greater, the greater the tension of the thread, and does not depend on the rotation speed of the bobbin holder. This allows you to use the proposed device for rewinding low-strength filamentary materials, as well as in devices for cross winding.

Предлагаемый бобинодержатель иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2. The proposed bobbin holder is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-2.

На фиг. 1 показан общий вид бобинодержателя с пружиной цилиндрической формы и установленной на нем бобины с частичным разрезом вдоль продольной оси; на фиг. 2 показан общий вид бобинодержателя с пружиной в виде усеченного конуса (бобина не показана). In FIG. 1 shows a general view of a bobbin holder with a coil spring and a bobbin mounted on it with a partial section along the longitudinal axis; in FIG. 2 shows a general view of a bobbin holder with a spring in the form of a truncated cone (bobbin not shown).

Бобинодержатель фиг. 1 содержит цилиндрический корпус 1, на его наружной поверхности выполнена кольцевая проточка 2, в которой размещена цилиндрическая винтовая пружина 3. Наружный диаметр пружины равен внутреннему диаметру бобины или больше его на 0,2...0,3 мм. Первый виток пружины 3 со стороны установки бобины 7 закреплен на корпусе 1 с помощью отогнутого конца 4, размещенного в отверстии 5 корпуса. Бобинодержатель фиг. 2 снабжен пружиной 6, выполненной в виде усеченного конуса. Размер диаметра малого основания пружины 6 меньше на 0,2-0,3 мм внутреннего диаметра бобины 7, а размер диаметра большего основания равен или больше на 0,2-0,3 мм указанного размера бобины. Пружина 6 размещена в проточке 2 и жестко связана с корпусом 1 с помощью отогнутого конца 4 витка, при этом основание пружины с малым диаметром D_min располагается со стороны установки бобины 7 на корпус. Направление навивки пружин на фиг. 1 и фиг. 2 соответствует направлению вращения корпуса 1 при намотке нити на бобину.The bobbin holder of FIG. 1 contains a cylindrical body 1, an annular groove 2 is made on its outer surface, in which a cylindrical helical spring 3 is placed. The outer diameter of the spring is equal to the inner diameter of the bobbin or is 0.2 ... 0.3 mm larger. The first coil of the spring 3 from the installation side of the bobbin 7 is mounted on the housing 1 using the bent end 4, located in the hole 5 of the housing. The bobbin holder of FIG. 2 is provided with a spring 6 made in the form of a truncated cone. The diameter size of the small base of the spring 6 is 0.2-0.3 mm smaller than the inner diameter of the reel 7, and the diameter of the larger base is equal to or 0.2-0.3 mm larger than the specified size of the reel. The spring 6 is placed in the groove 2 and is rigidly connected to the housing 1 with the help of the bent end 4 of the coil, while the base of the spring with a small diameter D _min is located on the installation side of the bobbin 7 on the housing. The winding direction of the springs in FIG. 1 and FIG. 2 corresponds to the direction of rotation of the housing 1 when winding the thread on the bobbin.

Работа бобинодержателя на фиг.1 осуществляется следующим образом. Бобина 7 устанавливается на корпус 1. Витки пружины 3 касаются внутренней поверхности бобины 7. При перемотке нитки бобина 7 притормаживается относительно вращающегося корпуса 1 усилием натяжения нитки. Одновременно с ней притормаживаются незакрепленные витки пружины 3, происходит поворот их относительно корпуса 1. Поворот пружины 3 происходит за счет сил трения, возникающих между ее витками и внутренней поверхностью бобины 7. Поскольку пружина 3 связана концом 4 с корпусом 1 и этот конец неподвижен относительно корпуса, при ее повороте происходит расширение, увеличение диаметра свободных незакрепленных витков. При увеличении диаметра витков пружины 3 значительно возрастает усилие прижатия их к внутренней поверхности бобины 7, что приводит к увеличению трения между ними и обеспечивает надежную фиксацию бобины от проворота на корпусе 1. Надежность фиксации бобины 7 на корпусе 1 увеличивается с ростом усилия натяжения наматываемой нити. The operation of the bobbin holder in figure 1 is as follows. The bobbin 7 is mounted on the housing 1. The coil of the spring 3 touches the inner surface of the bobbin 7. When rewinding the thread, the bobbin 7 is braked against the rotating housing 1 by the thread tension. At the same time, the loose coils of the spring 3 are braked, they rotate relative to the housing 1. The rotation of the spring 3 occurs due to friction forces arising between its coils and the inner surface of the bobbin 7. Since the spring 3 is connected by the end 4 to the housing 1 and this end is stationary relative to the housing , when it turns, there is an expansion, an increase in the diameter of free unsecured turns. With an increase in the diameter of the coils of the spring 3, the force of pressing them against the inner surface of the bobbin 7 increases significantly, which leads to an increase in friction between them and ensures reliable fixation of the bobbin from turning on the housing 1. The reliability of the fixation of the bobbin 7 on the housing 1 increases with increasing tension of the wound thread.

Работа бобинодержателя на фиг. 2 отличается лишь тем, что первоначально контактирует с внутренней поверхностью бобины 7 (на фиг. 2 бобина не показана) один или два витка пружины 6, имеющие максимальный диаметр со стороны большего основания. По мере возрастания сил трения между этими витками и внутренней поверхностью бобины 7 в работу последовательно вступают остальные витки пружины 6. Конструктивное выполнение пружины 6 в виде усеченного конуса обеспечивает удобство установки бобины 7 на корпус 1 бобинодержателя. Кроме того, при последовательном взаимодействии витков пружины 6 с бобиной 7 происходит плавное увеличение натяжения нитки, что исключает ударную нагрузку на нее и, как следствие, обрывы. The operation of the bobbin holder in FIG. 2 differs only in that it initially contacts one or two turns of the spring 6 having a maximum diameter from the side of the larger base in contact with the inner surface of the bobbin 7 (Fig. 2 bobbin not shown). As the frictional forces between these turns and the inner surface of the reel 7 increase, the remaining turns of the spring 6 come into operation sequentially. The structural design of the spring 6 in the form of a truncated cone makes it convenient to install the reel 7 on the housing 1 of the reel holder. In addition, with the sequential interaction of the coils of the spring 6 with the bobbin 7, a smooth increase in the tension of the thread occurs, which eliminates the shock load on it and, as a result, breaks.

Предлагаемое устройство позволяет использовать его при перемотке не только малопрочных нитевидных материалов, но и особо прочных, обеспечивая надежную связь бобины с бобинодержателем. Оно имеет простую конструкцию, поскольку в качестве зажимного элемента применена одна деталь - винтовая пружина. The proposed device allows you to use it when rewinding not only low-strength filamentary materials, but also especially durable, providing reliable connection of the bobbin with the bobbin holder. It has a simple design, since one part is used as a clamping element - a coil spring.

Claims

1. The bobbin holder containing a cylindrical body and a clamping elastic element in the form of a coil spring, located in a groove on the outer surface of the housing, characterized in that the direction of winding the spring corresponds to the direction of rotation of the housing, the groove of which is circular, the first coil of the spring from the side of the bobbin rigidly connected to the body.

2. The bobbin holder according to claim 1, characterized in that the clamping element is made in the form of a cylindrical spring, while the outer diameter of the spring is equal to or 0.2 - 0.3 mm larger than the inner diameter of the bobbin.

3. The bobbin holder according to claim 1, characterized in that the spring is made in the form of a truncated cone, which is placed in the groove of the housing with a small base on the side of the bobbin installation, while the diameter of the small base is 0.2 - 0.3 mm smaller than the inner diameter of the bobbin and the size of the larger base is equal to or 0.2 - 0.3 mm larger than the specified size of the bobbin.