RU2503610C2 - Устройство и способ разматывания и сматывания шнура электропитания - Google Patents

Устройство и способ разматывания и сматывания шнура электропитания Download PDF

Info

Publication number
RU2503610C2
RU2503610C2 RU2011108454/13A RU2011108454A RU2503610C2 RU 2503610 C2 RU2503610 C2 RU 2503610C2 RU 2011108454/13 A RU2011108454/13 A RU 2011108454/13A RU 2011108454 A RU2011108454 A RU 2011108454A RU 2503610 C2 RU2503610 C2 RU 2503610C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cord
winding
speed
drum
control element
Prior art date
Application number
RU2011108454/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011108454A (ru
Inventor
Ауке-Ян ВЕНСТРА
Хенрикус В. Й. БАЛТЮССЕН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2011108454A publication Critical patent/RU2011108454A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2503610C2 publication Critical patent/RU2503610C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/44—Constructional details
    • B65H75/4481—Arrangements or adaptations for driving the reel or the material
    • B65H75/4486—Electric motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/26—Incorporation of winding devices for electric cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/02—Rotary devices, e.g. with helical forwarding surfaces
    • B65H51/04—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements
    • B65H51/08—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements
    • B65H51/10—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements with opposed coacting surfaces, e.g. providing nips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/40—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material mobile or transportable
    • B65H75/42—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material mobile or transportable attached to, or forming part of, mobile tools, machines or vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/44—Constructional details
    • B65H75/4402—Guiding arrangements to control paying-out and re-storing of the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/44—Constructional details
    • B65H75/4481—Arrangements or adaptations for driving the reel or the material
    • B65H75/4484—Electronic arrangements or adaptations for controlling the winding or unwinding process, e.g. with sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • H02G11/02—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using take-up reel or drum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/34—Handled filamentary material electric cords or electric power cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
  • Forwarding And Storing Of Filamentary Material (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области хранения гибких длинномерных изделий. При осуществлении способа разматывания и сматывания шнура электропитания используют устройство для разматывания и сматывания шнура. Устройство содержит электрический двигатель и два приводных звена. Первое звено представляет собой барабан. Второе звено является управляющим элементом. Управляющий элемент зацепляет шнур на расстоянии от барабана. Электрический двигатель соединен с управляющим элементом посредством муфты скольжения и муфты одностороннего вращения. Двигатель приводит в движение управляющий элемент с помощью муфты скольжения. Управляющий элемент может свободно перемещаться в противоположном направлении. Управляющий элемент совершает движение в противоположном направлении со скоростью, меньшей чем приводная скорость, задаваемая двигателем. Обеспечивается возможность управления барабаном и управляющим элементом с помощью одного двигателя. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение касается устройства для разматывания и сматывания шнура электропитания, которое содержит электрический двигатель и два приводных звена для намотки шнура, при этом первое звено представляет собой барабан для намотки шнура, а второе звено является управляющим элементом для зацепления шнура на расстоянии от барабана, причем двигатель может приводить в движение одно из двух звеньев, предназначенных для намотки шнура, в двух направлениях.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Подобное устройство раскрыто в US-A-4736826. В этой публикации описан подвижный робот, на который подается питание через электрический шнур от стационарной консоли, расположенной на удалении. Робот несет на себе устройство управления шнуром, которое хранит в себе шнур, а также разматывает и сматывает шнур по необходимости. Устройство удерживает шнур с нулевым натяжением, когда робот удаляется, и сматывает его, когда робот возвращается обратно. Таким образом, робот может проделать извилистый путь без того, чтобы шнур запутался под препятствиями или вокруг них. Шнур хранится на барабане для намотки шнура и зацепляется с помощью управляющего элемента, который представляет собой вращающийся шкив, имеющий канавку. Шнур вдавливается в канавку при помощи вращающегося звена, так что между шнуром и шкивом создается трение. Первый электрический мотор приводит шкив в движение, чтобы размотать шнур, при этом шнур размотан с барабана. В результате барабан приводится в движение вторым электрическим двигателем скоординированным образом, чтобы обеспечить возможность соответствующей подачи шнура на вращающийся шкив. При обратном сматывании шнура второй двигатель приводит в движение барабан так, чтобы шнур собирался на барабане, в то время как упомянутый первый двигатель скоординированным образом управляет вращающимся шкивом, так чтобы шнур собирался на барабане в плотный моток.
Такое устройство для разматывания и сматывания шнура может быть использовано для многих целей, например для разматывания и сматывания шнура электропитания роботизированного пылесоса, когда пылесос перемещается в процессе выполнения уборки. Требуется, чтобы шнур разматывался и сматывался в соответствии со скоростью движения пылесоса контролируемым образом. Скорость движения пылесоса может быть измерена или рассчитана, и скорость разматывания или сматывания шнура может быть адаптирована к этой скорости с помощью средства управления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для разматывания и сматывания шнура согласно публикации US-A-4736826 является сравнительно сложным, в частности, в силу наличия двух электрических двигателей, предназначенных соответственно для управления барабаном для намотки шнура и для приведения в движение управляющего элемента для шнура, а также в силу присутствия средства управления, предназначенного для управления скоростями работы обоих двигателей независимо друг от друга.
Задача изобретения заключается в создании устройства для разматывания и сматывания шнура электропитания, которое содержит барабан для намотки шнура и управляющий элемент для зацепления шнура на расстоянии от барабана, при этом один электрический двигатель соответствующим способом управляет барабаном для намотки шнура, также как и управляющим элементом.
Для решения этой задачи двигатель соединен не только с одним из звеньев для намотки шнура, создавая тяговое усилие, но также и с другим звеном для намотки шнура посредством муфты скольжения и муфты одностороннего вращения, так что упомянутое другое звено для намотки шнура может приводиться в движение с помощью двигателя в одном направлении посредством муфты скольжения, при этом упомянутое другое звено для намотки шнура может свободно совершать движение в обратном направлении со скоростью, меньшей чем скорость движения, задаваемая двигателем.
Муфта скольжения представляет собой хорошо известное устройство. Она обеспечивает передачу заданного вращающего момента, когда муфта скольжения приводится во вращение с большей скоростью, чем скорость вращения выходного звена муфты скольжения. Такая муфта скольжения известна, например, под торговой маркой «Ogura» как гистерезисная муфта на постоянных магнитах (Permanent-Magnetic Hysteresis Clutch) PHT. Муфта одностороннего вращения также является хорошо известным устройством. Она может передавать крутящий момент, когда приводится в движение в одном направлении вращения, при этом выходная скорость вращения равна входной скорости вращения, но когда муфта одностороннего вращения приводится в движение в другом направлении, вращательное движение не передается.
Согласно изобретению одно из двух звеньев для шнура (барабан или управляющий элемент) приводится в движение двигателем со скоростью, пропорциональной скорости работы двигателя, при этом скорость этого одного звена определяет скорость перемещения шнура (т.е. скорость разматывания шнура или скорость сматывания шнура). Другое звено для намотки шнура приводится в движение двигателем через муфту скольжения и муфту одностороннего вращения. На самом деле скорость вращения упомянутого другого звена для намотки шнура определяется скоростью шнура, для чего шнур между двумя звеньями для намотки шнура должен поддерживаться с определенным натяжением. Таким образом, когда шнур перемещается в направлении упомянутого другого звена для намотки шнура, это другое звено приводится в движение со столь высокой скоростью, что муфта скольжения проскальзывает, и шнур подтягивается к звену с определенной силой. Когда шнур перемещается от упомянутого другого звена для намотки шнура, это звено приводится в движение в другом направлении со столь высокой скоростью, что муфта одностороннего вращения обеспечивает пониженную скорость, которая соответствует скорости перемещения шнура.
Когда барабан для намотки шнура (упомянутое первое звено для намотки шнура) приводится в движение двигателем через муфту скольжения и муфту одностороннего вращения, управляющий элемент (упомянутое второе звено для намотки шнура) приводится в движение двигателем со скоростью, пропорциональной скорости двигателя. Скорость управляющего элемента, таким образом, определяет скорость перемещения шнура. Когда шнур сматывается обратно, управляющий элемент перемещает шнур по направлению к барабану, и барабан приводится в движение двигателем через муфту скольжения с относительно большой скоростью, так что муфта скольжения проскальзывает, в то время как шнур наматывается на барабан. Когда двигатель приводит в движение управляющий элемент в другом направлении, управляющий элемент оттягивает шнур с барабана, в ходе чего муфта одностороннего вращения позволяет барабану вращаться требуемым образом. Двигатель соответственно приводит во вращение входную часть муфты одностороннего вращения с относительно высокой скоростью, при этом муфта одностороннего вращения позволяет барабану свободно вращаться с пониженной скоростью.
В предпочтительном варианте осуществления двигатель соединен с управляющим элементом (упомянутым вторым звеном для намотки шнура), создавая тяговое усилие, через муфту скольжения для приведения в движение управляющего элемента в направлении размотки шнура, при этом отношение скорости вращения барабана к скорости вращения муфты скольжения (т.е. входной скорости муфты скольжения) таково, что муфта скольжения всегда осуществляет проскальзывание во время разматывания шнура с барабана. Муфта одностороннего вращения присутствует в соединении между двигателем и управляющим элементом, так что управляющий элемент (следовательно, и шнур) может свободно совершать движение в направлении сматывания с меньшей скоростью, чем скорость движения, задаваемая двигателем.
Во время сматывания шнур может быть заблокирован или по какой-то причине может временно понадобиться сматывать шнур с относительно высоким усилием. Такое повышенное на время тяговое усилие может обеспечиваться барабаном для намотки шнура. Упомянутое повышенное усилие может доставить проблемы, если управляющий элемент шнура является звеном, которое определяет скорость перемещения шнура. Таким образом, предпочтительно, чтобы управляющий элемент для шнура являлся звеном для намотки шнура, которое управляется с помощью муфты скольжения и муфты одностороннего вращения.
Предпочтительно управляющий элемент содержит ведущий шкив для зацепления шнура и вспомогательный шкив свободного вращения для проталкивания шнура на ведущий шкив. Ведущий шкив может иметь кольцевую канавку, так что вспомогательный шкив проталкивает шнур в канавку, чтобы ввести шнур в плотное зацепление без проскальзывания.
Может потребоваться, чтобы ведущий элемент прикладывал определенное усилие к шнуру, когда шнур сматывается назад барабаном. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления присутствует регулируемое средство для поджатия вспомогательного шкива к ведущему шкиву, так чтобы сопротивление управляющего элемента могло изменяться.
В предпочтительном варианте осуществления двигатель приводит в движение барабан для намотки шнура при помощи зубчатой передачи, содержащей, по меньшей мере, три последовательно расположенных зубчатых колеса, при этом двигатель соединен с зубчатым колосом, обладающим самой высокой скоростью вращения, барабан для намотки шнура соединен с зубчатым колесом, обладающим самой низкой скоростью вращения, а управляющий элемент соединен с зубчатым колесом, находящимся между ними. Таким образом, можно получить компактную конструкцию для управления обоими звеньями для намотки шнура при помощи электрического двигателя, как станет ясно из описания варианта осуществления изобретения.
Когда устройство встроено в мобильное устройство, такое как роботизированный пылесос, шнур должен разматываться и сматываться контролируемым образом. Путь передвижения мобильного устройства может измеряться и/или вычисляться, поскольку контролируется движение колес мобильного устройства и/или предметы в окружении устройства просматриваются камерой и т.п. Скорость разматывания или сматывания шнура, таким образом, может контролироваться, поскольку контролируется скорость вращения электрического двигателя. В предпочтительном варианте осуществления изобретения присутствует датчик для измерения скорости разматывания и скорости сматывания шнура, чтобы необходимая скорость перемещения шнура могла сравниваться с мгновенной скоростью перемещения, при этом управление двигателем может осуществляться на основе разности этих двух скоростей.
Датчик может распознавать отметки на шнуре, чтобы определить его скорость перемещения, однако в предпочтительном варианте осуществления датчик содержит колесико для определения скорости, которое поджимается к шнуру. В этом случае никаких специальных отметок на самом шнуре не требуется, ведь такие отметки могут исчезнуть при частом использовании устройства.
Изобретение также касается способа разматывания и сматывания шнура электропитания, при этом шнур разматывается и сматывается с помощью устройства, содержащего электрический двигатель и два ведомых звена для намотки шнура, при этом первое звено представляет собой барабан для намотки шнура, а второе звено является управляющим элементом, зацепляющим шнур на расстоянии от барабана, причем двигатель может управлять одним из двух звеньев для намотки шнура, при этом двигатель управляет другим звеном для намотки шнура посредством муфты скольжения и муфты одностороннего вращения, так что упомянутое другое звено для намотки шнура может приводиться в движение двигателем в одном направлении посредством муфты скольжения, причем упомянутое другое звено для намотки шнура может свободно совершать движение в противоположном направлении со скоростью, меньшей чем приводная скорость, задаваемая двигателем.
В публикации JP 07 171079 A раскрыто устройство для намотки шнура электропитания пылесоса. В публикации JP 07 171079 A описано повреждение токопроводящей жилы вследствие чрезмерного усилия натяжения при вытягивании шнура. Устройство имеет катушку шнура, приводной двигатель и зубчатую передачу, при этом число оборотов контролируется двигателем. Механизм выключения содержит ведущий ролик и ведомый ролик, при этом зубчатое колесо ролика крепится к оси ведущего ролика.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет далее разъяснено подробнее посредством описания варианта осуществления устройства для разматывания и сматывания шнура электропитания, которое содержит барабан для намотки шнура и управляющий элемент, причем оба приводятся в движение одним и тем же электрическим двигателем, при этом управляющий элемент приводится в движение посредством муфты скольжения и муфты одностороннего вращения, со ссылкой на чертежи, содержащие схематичные фигуры, на которых:
на фиг.1 схематично показана работа устройства;
на фиг.2 показан вид в сечении привода ведущего шкива;
на фиг.3 показан вид частей устройства; а также
на фиг.4 показан вид в перспективе этих частей.
На фигурах даны схематичные представления, где показаны только те части, которые способствуют разъяснению описанного варианта осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг.1 показан барабан 1 для намотки шнура, который приводится в движение электрическим двигателем (не показан) в направлении разматывания шнура (стрелка 2) или в направлении сматывания шнура (стрелка 3), так что шнур 4 электропитания соответственно разматывается или наматывается на барабан. Стрелка 5 и стрелка 6 указывают перемещение шнура 4 в направлении разматывания или направления сматывания шнура соответственно. Представлен управляющий элемент 7, 8 для зацепления шнура 4 на некотором расстоянии от барабана 1. Управляющий элемент содержит ведущий шкив 7 и вспомогательный шкив 8, при этом вспомогательный шкив 8 поджимает шнур 4 к вращающейся поверхности ведущего шкива 7, как показано стрелкой 9, так чтобы не было скольжения между шнуром 4 и ведущим шкивом 7.
Когда электрический двигатель приводит в движение барабан 1 в направлении разматывания (стрелка 2), шнур 4 должен оттягиваться от барабана 1 для намотки шнура с помощью управляющего элемента 7, 8. Чтобы приложить заданное тяговое усилие к шнуру 4, управляющий элемент 7, 8 содержит муфту скольжения (не показана) для управления ведущим шкивом 7. Скорость вращения на входе управляющего элемента 7, 8 в направлении разматывания (стрелка 10), таким образом, выше скорости вращения ведущего шкива 7, обусловленной перемещением шнура 4, так что муфта скольжения проскальзывает при передаче крутящего момента. Передаваемый крутящий момент приводит к созданию тягового усилия, прикладываемого управляющим элементом 7, 8 к шнуру 4.
Когда шнур 4 сматывается назад, электрический двигатель приводит в движение барабан 1 для намотки шнура в направлении сматывания (стрелка 3), в ходе чего шнур 4 должен пройти управляющий элемент 7, 8, не испытывая чрезмерного сопротивления. С этой целью управляющий элемент 7, 8 содержат муфту одностороннего вращения в линии управления от двигателя до ведущего шкива 7, при этом муфта одностороннего вращения обеспечивает свободное вращение ведущего шкива 7 в направлении разматывания (стрелка 10), когда скорость на входе управляющего элемента 7, 8 равна нулю. Когда шнур 5 сматывается назад, однако, скорость на входе управляющего элемента 7, 8 в направлении сматывания (стрелка 11) относительно высока, при этом такая высокая скорость требуется для обеспечения проскальзывания в муфте скольжения в противоположном направлении при разматывании шнура 4. Ведущий шкив 7, таким образом, может свободно вращаться в направлении сматывания с более медленной скоростью в силу относительно высокой скорости на входе управляющего элемента 7, 8 в направлении сматывания. Усилие поджатия вспомогательного шкива 8 (обозначенное стрелкой 9) может варьироваться с целью регулирования степени малости сопротивления, оказываемого управляющим элементом 7, 8.
В альтернативном варианте осуществления устройства управляющий элемент 7, 8 для шнура приводится в движение двигателем без муфты скольжения и муфты одностороннего вращения, так что скорость перемещения шнура 4 определяется скоростью вращения ведущего шкива 7. Барабан 1 для намотки шнура, таким образом, приводится в движение посредством муфты скольжения и муфты одностороннего вращения, так что барабан 1 приводится в движение посредством осуществляющей проскальзывание муфты скольжения в направлении сматывания (стрелка 3), в то время как в направлении разматывания (стрелка 2) барабан 1 может свободно вращаться с меньшей скоростью, чем скорость привода, задаваемая двигателем, в силу наличия муфты одностороннего вращения. В данном альтернативном варианте осуществления скорость привода, передаваемая барабану 1 для намотки шнура двигателем, должна быть достаточно высокой, чтобы, - в случае сматывания шнура 4, - всегда приводить к проскальзыванию муфты скольжения, в частности, когда шнур 4 полностью размотан с барабана 1.
На фиг.2 показан вид в сечении муфты 12 одностороннего вращения и муфты 13 скольжения, предназначенных для управления ведущим шкивом 7 для шнура. Зубчатое колесо 14 приводится в движение электрическим двигателем и опирается на левый конец центрального вала 15, так чтобы свободно вращаться. Зубчатое колесо 14 соединено с валом 15 посредством муфты 12 одностороннего вращения, так что зубчатое колесо 14 может свободно вращаться вокруг вала 15 в первом направлении, но не может вращаться вокруг вала 15 в другом направлении. Муфта 13 скольжения содержит внутреннее кольцо 16 и коаксиальное наружное кольцо 17. Внутреннее кольцо 16 соединено с валом 15, при этом стержень 18, продолжающийся через отверстие в валу 15, исключает поворот внутреннего кольца 16 относительно вала 15. Наружное кольцо 17 муфты 13 скольжения соединено с ведущим шкивом 7 для шнура посредством опорного звена 19, само же опорное звено 19 установлено на валу 15 с возможностью свободного вращения. Опорное звено 19 крепится к наружному кольцу 17, так же как и к ведущему шкиву 7. Муфта 13 скольжения отрегулирована так, что внутреннее кольцо 16 не может вращаться относительно наружного кольца 17 в обоих направлениях при передаче заданного вращательного момента.
Таким образом, при вращении зубчатого колеса 14 в упомянутом первом направлении (направлении сматывания шнура) вал 15 может свободно вращаться в другом направлении и достигать скорости вращения зубчатого колеса 14 в упомянутом первом направлении. До тех пор пока скорость вращения зубчатого колеса 14 в направлении сматывания превышает скорость вращения ведущего шкива 7, на шнур не передается никакого усилия. Таким образом, скорость ведущего шкива 7 определяется скоростью перемещения шнура.
Когда зубчатое колесо 14 вращается в другом направлении (направлении разматывания шнура), при этом скорость вращения зубчатого колеса 14 выше скорости вращения ведущего шкива 7, муфта 13 скольжения будет передавать заданный вращательный момент на ведущий шкив 7, что приведет к приложению тягового усилия к шнуру. Скорость перемещения шнура в этом случае определяется скоростью вращения барабана 1 для намотки шнура.
На фиг.3 и 4 показаны различные виды вышеописанного варианта осуществления изобретения, при этом схематично представлены только релевантные части. Электрический двигатель 20 приводит в движение первое зубчатое колесо 22 понижающей редукторной передачи посредством зубчатого колеса 21. Зубчатое колесо 22 понижающей редукторной передачи содержит два коаксиальных зубчатых колеса отличающихся диаметров и выполнено так, что передаваемая скорость вращения снижается. Колесо 22 понижающей редукторной передачи приводит в движение зубчатое колесо 14 (на фиг.3 не показано) на валу ведущего шкива 7 управляющего элемента 7, 8. Как пояснялось на фиг.2, муфта одностороннего вращения и муфта скольжения присутствуют в линии управления между зубчатым колесом 14 и ведущим шкивом 7. Зубчатое колесо 14 приводит в движение зубчатое колесо 24 понижающей редукторной передачи посредством промежуточного зубчатого колеса, само же зубчатое колесо 24 далее приводит в движение барабан 1 для намотки шнура.
Скорость вращения барабана 1 для намотки шнура пропорциональна скорости вращения двигателя 20. Таким образом, управляя скоростью вращения двигателя 20, можно регулировать скорость перемещения шнура 4. Управление скоростью вращения двигателя 20 выполняется в зависимости от разности между мгновенной скоростью перемещения шнура 4, измеренной датчиком 25, и требуемой скоростью перемещения. Датчик содержит колесико 25 для определения скорости, которое поджимается к шнуру 4, так что его скорость вращения пропорциональна скорости перемещения шнура 4. Требуемая скорость перемещения шнура, например, равна скорости движения роботизированного устройства, в которое встроено данное устройство.
Ведущий шкив 7 для шнура работает совместно со вспомогательным шкивом 8, сам же вспомогательный шкив 8 принудительно подается в направлении ведущего шкива 7 цилиндрической пружиной 26. Шнур 4, таким образом, прочно зацепляется ведущим шкивом 7, а кроме того, давление вызывает некоторое сопротивление при прохождении шнура 4 через управляющий элемент 7, 8 для шнура, в то время как муфта одностороннего вращения позволяет ведущему шкиву 7 свободно вращаться. Это сопротивление обеспечит состояние некоторого натяжения, в котором пребывает шнур между двумя звеньями 7, 8 и 1 для намотки шнура. Уровень давления, оказываемого пружиной 26, может регулироваться.
Зубчатые колеса 21, 22, 14, 23, 24 образуют так называемую зубчатую передачу, в которой зубчатое колесо 21 имеет наибольшую скорость вращения, а зубчатое колесо 24 имеет наименьшую скорость вращения. Использование такой зубчатой передачи дает возможность получить компактную конструкцию для управления обоими звеньями для намотки шнура посредством электрического двигателя.
Итак, раскрыто устройство для разматывания и сматывания шнура 4 электропитания, содержащее два приводных звена для намотки шнура, при этом первое звено представляет собой барабан 1 для намотки шнура, а второе звено является управляющим элементом 7, 8 для зацепления шнура 4 на расстоянии от барабана 1. Электрический двигатель 20 может приводить в движение одно из двух звеньев для намотки шнура в двух направлениях, при этом соединен с другим звеном 7, 8 для намотки шнура, создавая тяговое усилие, через муфту 13 скольжения и муфту 12 одностороннего вращения.
Описанный вариант осуществления изобретения - всего лишь пример; многие другие варианты осуществления возможны в объеме изобретения. Специалисты в данной области техники смогут предложить дополнительные модификации раскрытых вариантов осуществления, изучив чертежи, описание и прилагаемую формулу изобретения, и воплотить их на практике. В формуле изобретения термины «содержащий» или «содержать» не исключают наличия других элементов или этапов, а формы единственного числа не исключают наличия множества элементов. Любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны толковаться как ограничивающие объем изобретения.

Claims (10)

1. Устройство для разматывания и сматывания шнура (4) электропитания, содержащее электрический двигатель (20) и два приводных звена для намотки шнура, при этом первое звено представляет собой барабан (1) для намотки шнура, а второе звено является управляющим элементом (7, 8) для зацепления шнура (4) на расстоянии от барабана (1), причем двигатель (20) может приводить в движение одно из двух звеньев для намотки шнура в двух направлениях, отличающееся тем, что электрический двигатель (20) соединен с другим звеном (7, 8) для намотки шнура, создавая тяговое усилие, посредством муфты (13) скольжения и муфты (12) одностороннего вращения, так что упомянутое другое звено (7, 8) для намотки шнура может приводиться в движение двигателем в одном направлении посредством муфты (13) скольжения, при этом упомянутое другое звено (7, 8) для намотки шнура может свободно совершать движение в противоположном направлении со скоростью, меньшей чем приводная скорость, задаваемая двигателем (20), когда звено (7, 8) приводится в движение в другом направлении.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двигатель (20) соединен с управляющим элементом (7, 8), создавая тяговое усилие, посредством муфты (13) скольжения для приведения в движение управляющего элемента (7, 8) в направлении разматывания шнура, при этом отношение скорости вращения барабана (1) к скорости вращения, при которой приводится в действие муфта (13) скольжения, таково, что муфта (13) скольжения всегда осуществляет проскальзывание при разматывании шнура (4) с барабана (1), при этом в соединении между двигателем (20) и управляющим элементом (7, 8) присутствует муфта (12) одностороннего вращения, так что шнур (4) может свободно перемещаться в направлении сматывания со скоростью, меньшей чем приводная скорость, задаваемая двигателем (20).
3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что управляющий элемент (7, 8) содержит ведущий шкив (7) для зацепления шнура (4), а также свободно вращающийся вспомогательный шкив (8) для принудительной подачи шнура (4) к ведущему шкиву (7).
4. Устройство по п.3, отличающееся регулируемым средством для принудительной подачи вспомогательного шкива (8) к ведущему шкиву (7).
5. Устройство по любому из п.п.1, 2 и 4, отличающееся тем, что двигатель (20) управляет барабаном (1) для намотки шнура посредством зубчатой передачи (21, 22, 14, 23, 24), содержащей, по меньшей мере, три последовательно расположенных зубчатых колеса, так что двигатель (20) соединен с зубчатым колесом (21), обладающим самой высокой скоростью вращения, барабан (1) для намотки шнура соединен с зубчатым колесом (24), обладающим самой низкой скоростью вращения, а управляющий элемент (7, 8) соединен с промежуточным зубчатым колесом (14).
6. Устройство по любому из п.п.1, 2 и 4, отличающееся тем, что имеется датчик (25) для измерения скорости разматывания и скорости сматывания шнура (4).
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что датчик содержит колесико (25) для детектирования скорости, которое поджимается к шнуру (4).
8. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что двигатель (20) управляет барабаном (1) для намотки шнура посредством зубчатой передачи (21, 22, 14, 23, 24), содержащей, по меньшей мере, три последовательно расположенных зубчатых колеса, так что двигатель (20) соединен с зубчатым колесом (21), обладающим самой высокой скоростью вращения, барабан (1) для намотки шнура соединен с зубчатым колесом (24), обладающим самой низкой скоростью вращения, а управляющий элемент (7, 8) соединен с промежуточным зубчатым колесом (14).
9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что имеется датчик (25) для измерения скорости разматывания и скорости сматывания шнура (4).
10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что имеется датчик (25) для измерения скорости разматывания и скорости сматывания шнура (4).
RU2011108454/13A 2008-08-05 2009-07-29 Устройство и способ разматывания и сматывания шнура электропитания RU2503610C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08161794 2008-08-05
EP08161794.6 2008-08-05
PCT/IB2009/053293 WO2010015966A1 (en) 2008-08-05 2009-07-29 Paying out and retracting an electric power cord

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011108454A RU2011108454A (ru) 2012-09-10
RU2503610C2 true RU2503610C2 (ru) 2014-01-10

Family

ID=41327620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108454/13A RU2503610C2 (ru) 2008-08-05 2009-07-29 Устройство и способ разматывания и сматывания шнура электропитания

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8573527B2 (ru)
EP (1) EP2307299B1 (ru)
JP (1) JP5275465B2 (ru)
KR (1) KR101555893B1 (ru)
CN (1) CN102112381B (ru)
BR (1) BRPI0911931A2 (ru)
MX (1) MX2011001207A (ru)
RU (1) RU2503610C2 (ru)
WO (1) WO2010015966A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2489266B8 (en) 2011-03-23 2015-04-15 Techtronic Floor Care Tech Ltd Suction cleaner
US8695912B2 (en) 2011-04-19 2014-04-15 Great Stuff, Inc. Reel systems and methods for monitoring and controlling linear material slack
JP5801633B2 (ja) * 2011-07-20 2015-10-28 中央発條株式会社 コード収容装置
ITTO20110718A1 (it) * 2011-08-02 2013-02-03 Zeca S P A Dispositivo avvolgitore motorizzato per elementi allungati
US20140021284A1 (en) 2012-07-20 2014-01-23 Great Stuff, Inc. Reel with manually actuated retraction system
KR101476046B1 (ko) * 2013-07-23 2014-12-24 한국수력원자력 주식회사 와전류 검사용 탐촉자 삽입 및 인출장치
CN104326313A (zh) * 2014-08-12 2015-02-04 中航光电科技股份有限公司 一种收放线装置
CN105775815B (zh) * 2016-04-18 2017-10-10 常熟市中联光电新材料有限责任公司 光伏焊带复绕机的光伏焊带检测装置
CN108248440A (zh) * 2018-02-08 2018-07-06 东莞市趣电智能科技有限公司 一种自助式充电桩
CN209351262U (zh) * 2018-02-08 2019-09-06 东莞市趣电智能科技有限公司 一种自助式充电桩
CN109335901B (zh) * 2018-11-26 2021-02-19 张家港江苏科技大学产业技术研究院 一种探测仪用水下定深自动收放装置
CN110838699B (zh) * 2019-10-28 2020-12-25 国网江苏省电力有限公司连云港市赣榆区供电分公司 一种易于室内布线的物联网弱电箱
CN111731953A (zh) * 2020-07-16 2020-10-02 上海应用技术大学 一种电缆储存及收放线装置
CN112758774A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 山西传媒学院 一种新型虚拟现实头盔数据线的支撑装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU602998A1 (ru) * 1974-03-07 1978-04-15 Предприятие П/Я А-1389 Крутильна машина дискового типа дл скрутки проводов
JPH07171079A (ja) * 1993-12-20 1995-07-11 Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd 電源コードの巻取装置とその巻取装置に巻かれた電源コードの破損防止方法並びに巻取装置を備えた電気機器及び電気掃除機
GB2388527A (en) * 2002-05-15 2003-11-19 Techtronic Ind Co Ltd A suction cleaner with internal hose storage means
RU2298866C2 (ru) * 2002-05-07 2007-05-10 Ройял Эпплианс Мфг. Ко, Электрическая катушка шнура с функцией автоматической подачи и сматывания

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3825197A (en) 1972-12-04 1974-07-23 L Sturgeon Cable tension preloader
US4655399A (en) * 1984-03-31 1987-04-07 Vernon Harvey B W Irrigation or other machine having a rotatable drum carrying a hose or other flexible element wound thereon
US4736826A (en) 1985-04-22 1988-04-12 Remote Technology Corporation Remotely controlled and/or powered mobile robot with cable management arrangement
US5647554A (en) * 1990-01-23 1997-07-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Electric working apparatus supplied with electric power through power supply cord
JPH1135235A (ja) * 1997-07-18 1999-02-09 Tamagawa Seiki Co Ltd ケーブル巻取装置
JP2002087650A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Noritsu Koki Co Ltd ペーパーマガジン
US7331436B1 (en) 2003-03-26 2008-02-19 Irobot Corporation Communications spooler for a mobile robot
JP2005200179A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Idemitsu Unitech Co Ltd テープ類の繰り出し方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU602998A1 (ru) * 1974-03-07 1978-04-15 Предприятие П/Я А-1389 Крутильна машина дискового типа дл скрутки проводов
JPH07171079A (ja) * 1993-12-20 1995-07-11 Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd 電源コードの巻取装置とその巻取装置に巻かれた電源コードの破損防止方法並びに巻取装置を備えた電気機器及び電気掃除機
RU2298866C2 (ru) * 2002-05-07 2007-05-10 Ройял Эпплианс Мфг. Ко, Электрическая катушка шнура с функцией автоматической подачи и сматывания
GB2388527A (en) * 2002-05-15 2003-11-19 Techtronic Ind Co Ltd A suction cleaner with internal hose storage means

Also Published As

Publication number Publication date
CN102112381B (zh) 2013-01-30
RU2011108454A (ru) 2012-09-10
EP2307299A1 (en) 2011-04-13
BRPI0911931A2 (pt) 2015-10-06
US8573527B2 (en) 2013-11-05
US20110133013A1 (en) 2011-06-09
WO2010015966A1 (en) 2010-02-11
CN102112381A (zh) 2011-06-29
JP5275465B2 (ja) 2013-08-28
MX2011001207A (es) 2011-03-04
EP2307299B1 (en) 2016-07-13
KR101555893B1 (ko) 2015-09-30
JP2011529838A (ja) 2011-12-15
KR20110040971A (ko) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2503610C2 (ru) Устройство и способ разматывания и сматывания шнура электропитания
US4012002A (en) Automatic coupling mechanism for hose reels
CA2193840C (en) Reeling device
US6280331B1 (en) Torque limiting slip clutch apparatus for cable reel drive assembly
CN101795957B (zh) 用于控制起重机的方法
CN101951809B (zh) 抽屉拉出导向装置和家具体
US20070045073A1 (en) Reel apparatus
WO2002007929A1 (en) Cable wrapping and installation machine
US6295740B1 (en) Power-movement measuring tape
CN109476468B (zh) 用于机动化的升降/牵引装置的可靠的卷绕
JP3137150B2 (ja) ケーブル巻取装置
KR101598648B1 (ko) 롤스크린의 구동장치
KR200295822Y1 (ko) 릴 와인더 부착형 자주식 엔진풀라의 와이어 로프 견인롤러
JP2006215434A (ja) プラスチック光ファイバケーブルの通線方法
GB2279371A (en) Winding continuously-delivered strand
JP3580422B2 (ja) 索状体の巻き取り装置
CN219564734U (zh) 一种稳定顺畅型随停遮阳帘总成
JP2699833B2 (ja) 引き上げ式シャッター装置
CN215946360U (zh) 一种卷筒绕线装置
KR102167064B1 (ko) 멀칭비닐 및 반사시트 교체작업기
US20230166949A1 (en) Winch with spool and remote tensioning wheel
KR20230144925A (ko) 와이어 구동 장치
CN113479725A (zh) 一种潜望镜
KR101415116B1 (ko) 와이어 늘어짐 방지 장치
JPH03182469A (ja) 導線装置用の巻取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180730