SU1147664A1

SU1147664A1 - Device for regulating tension of web material being unwound

Info

Publication number: SU1147664A1
Application number: SU833691419A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Самойлович Непомнящий
Original assignee: Предприятие П/Я А-3612
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1985-03-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ РАЗМАТЬГОАЕМОГО РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА, содержащее нат жной плавающий ролик и датчик его крайних положений, св занный с приводом ходового винта передачи винт-гайка, отличающеес тем, что, с целью повьше и надежности работы, оно дополнительно имеет центробежный регул тор, вал которого располо- . жен параллельно оси винта и снабжен обоймой, установленной с возможностью скольжени вдоль него и контактировани с рычагами регул тора, при этом гайка жестко соединена с обоймой, а вал регул тора - с осью рулона. (Л 4 а 05 4A DEVICE FOR REGULATING TENSION OF A MELTING ROLLED MATERIAL, containing a tensioning floating roller and a sensor for its extreme positions, associated with the drive screw drive of the screw-nut, characterized by the fact that, in order to increase and reliability of operation, it also has a centrifugal regulator shaft which is located parallel to the axis of the screw and provided with a clip mounted slidably along it and in contact with the levers of the regulator, wherein the nut is rigidly connected to the holder and the shaft of the regulator with the axis of the roll. (L 4 and 05 4

Description

Изобретение относитс к текётильпой промьшшенности и может быть примнено во всех област х, где приходитс иметь дело с перемоткой рулонного полотна, ленты из бумаги, текстильного , полимерного или любого другого материала, при перемотке которых необходимо создавать определенное нат жение.The invention relates to textile industry and can be applied in all areas where it is necessary to deal with the rewinding of a rolled web, a ribbon of paper, textile, polymer or any other material, during the rewinding of which it is necessary to create a certain tension.

Известно устройство дл натджени гибкого элемента, в котором гибкий элемент, сматыва сь с катушки, барабана или рулона, на оси которых установлен шкив ленточного фрикционного тормоза, обегает три ролика. Оси двух из них закреплены неподвижно , а ось третьего соединена рычагом с лептой фрикционного тормоза. Величина нат жени ленты определ етс весом этого ролика или приложенной к нему силой. В процессе сматывани гибкого элемента с катушки ролик вместе с рычагом будет занимать такое положение, при котором нат жение от веса ролика равно нат жению, создаваемому ленточньм фрикционным тормозом Г }A device for tensioning a flexible element is known, in which a flexible element, winding off a reel, drum or roll, on the axis of which a belt pulley of a friction brake is mounted, runs around three rollers. The axes of two of them are fixed, and the axis of the third is connected by a lever with the friction brake. The amount of tension of the tape is determined by the weight of this roller or the force applied to it. In the process of coiling the flexible element from the coil, the roller with the lever will occupy a position in which the tension due to the weight of the roller is equal to the tension created by the friction braking belt G}

Таким образом, в этом устройстве создаетс посто нное по величине нат жение, но так как материалы, используемые во фрикционном тормозе, несколько неоднородны, то коэффици-ент трени в процессе работы мен етс и это требует частой его наладки . Кроме того, образуемые при работе тормоза продукты износа делают неприменимым это устройство при .производстве веществ повьшенной чистотыThus, a constant tension is created in this device, but since the materials used in the friction brake are somewhat heterogeneous, the coefficient of friction during operation varies and this requires frequent adjustment. In addition, the wear products formed during the operation of the brake make this device inapplicable in the manufacture of substances of increased purity.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл регулировани нат жени разматываемого рулонного материала, содержащее нат жной плавающий ролик и датчик его крайних положений, св занный с приводом ходового винта.передачи винт-гайка 12,Closest to the present invention is a device for adjusting the tension of an unwinding web material, comprising a tensioning floating roller and a sensor of its extreme positions associated with the drive of the drive screw. Screw-nut transmission 12,

Однако наличие гидроцилиндра в систене управлени и фрикционной муфты снижает надежность работы известного устройства.However, the presence of a hydraulic cylinder in the control system and a friction clutch reduces the reliability of the known device.

Цель изобретени - повышение надености работы.The purpose of the invention is to enhance the performance of work.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл регулировани натжени разматьшаемого рулонного материала , содержащее нат жной плавающий ролик и датчик его крайних положений , св занннй с приводом ходового винта передачи винт-гайка, дополнительно имеет центробежный регул тор, вал которого расположен параллельно оси винта и снабжен обоймой , установленной с возможностью скольжени вдол него и контактировани с рычагами регул тора , при этом гайка жестко соединена с обоймой, а вал регул тора с осью рулона.This goal is achieved by the fact that the device for adjusting the tension of the expandable web material, which contains a tensioning floating roller and a sensor for its extreme positions, is connected to a screw-nut drive screw drive, additionally has a centrifugal regulator, the shaft of which is parallel to the axis of the screw and provided a clip mounted slidably over it and in contact with the levers of the adjuster, wherein the nut is rigidly connected to the clip, and the adjuster shaft with the axis of the roll.

Нат жение, создаваемое массой нат жного ролика, уравниваетс нат же нием от инерции рулона и соединенного с ним передачей вала переменного момента инерции. Это позвол ет создавать как очень малые, так и достаточно большие величины нат жени , отсутствие фрикционных устройств позвол ет примен ть устройство при производстве веществ повышенной чистоты, отсутствие электрических устройств - во взрывоопасном производстве.The tension created by the tension roller mass is equalized by the tension from the inertia of the coil and the variable inertia moment shaft connected to it by transmission of the shaft. This allows you to create both very small and sufficiently large values of tension, the absence of friction devices allows the device to be used in the production of substances of high purity, the absence of electrical devices in explosive production.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 3} иа фиг. 3 - устройство вид сверху.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 3} and FIG. 3 - device top view.

Устройство состоит из рулона полотна 1, направл ющих роликов 2 и 3, нат жного плавающего ролика 4, датчика 5 положени нат жного ролика (например, фотоэлемента), вала 6, параллельного ходовому винту 7, и привода 8 ходового винта. Ось 9 рулона 1 посредством передачи любого типа.10 соеданеиа с валом 6, на котором с помощью пальца 11 шарнирно установлены два рычага 12, образующие центробежный регул тор системы управлени .,На ходовом винте 7 установлена каретка 13, состо ща из гай .ки 1-4 и обоймы 15, соединенных между собой ребром 16, причем в обойме 15 на шарикоподшипнике 17 смонтирова-. i но кольцо 18. Концы оси нат жного ролика 4 установлены в направл ю-: :х щих 19.The device consists of a web roll 1, guide rollers 2 and 3, a tension floating roller 4, a tension roller position sensor 5 (for example, a photocell), a shaft 6 parallel to the spindle 7, and a spindle drive 8. The axis 9 of the roll 1 via transmission of any type. 10 connection with the shaft 6, on which two levers 12 are pivotally mounted with a finger 11, forming the centrifugal regulator of the control system. On the lead screw 7 is a carriage 13 consisting of a jack. -4 and the holder 15, interconnected by an edge 16, and in the holder 15 on a ball bearing 17 mounted-. i but ring 18. The ends of the axis of the tension roller 4 are set in the direction of the y-:: their 19.

Работа устройства основана на том, что при разматывании рулона полотна 1 с посто нной линейной скоростью (самый распространенный случай) он будет вращатьс с некоторым угловым ускорением ЕThe operation of the device is based on the fact that when unrolling a roll of web 1 at a constant linear velocity (the most common case), it will rotate with some angular acceleration E

6 ol(u))c(t-c/( ,6 ol (u)) c (t-c / (,

где К - радиус рулона,where K is the radius of the roll,

W - углова скорость вращени W - angular rotation speed

рулона.roll.

В соответствии с законами механики рулон при вращении с угловым ускорение будет обладать инерцией, которую и должно преодолеть нат жение полотна, определ емое по формул -Пйгде -i - момент инерции} 6 - угловое ускорение, 0. - нат жение, необходимое дл преодолевани инерции Так как в нашем случае ось 9 рулона 1 соединена передачей 10 с валомю 6, который вследствие этого тоже пр ходит во вращение, то момент инерции будет равен ,.Э.„)«. . j - момент.инерции рулона; 2 - момент инерции вала 6$ m - масса рулонаi m - масса рычагов 12j R - рассто ние рычагов 12 от. т оси вала 6. Поскольку m и R в процессе размотки уменьшаютс , то, соответственно , уменьшаетс и Э, . В то же т остаетс посто нным, а R можно измен ть, перемеща каретку 13 в ту или иную сторону Изменение массы рупоиа mi, , его радиуса R и углового ускорени однозначно определ ю с скоростью размотки V , Управл ть моментом инерции рулона J невозможно. В то же врем приближа рычаги 12 к оси вала 6 или удал их от нее, можно мен ть момент инерции вала 6 Dj и, в конечном счете, нат жение от сил Инерции С другой стороны, поскольку полот но при своем движении обегает направл ющие ролики 2 иЗ и нат жной ролик 4 (фиг. t), то нат жение полотна будет определ тьс весом нат жного ролика 4 р где uj нат жение полотна от веса ролика; Р - вес нат жного ролика. Задача устройства, таким образом. состоит в::том, чтобы нат жение от веса ролика сделать равньм нат жению, необходимому дл преодолени инерции рулона 1 и вала 6, В этом равновесном состо нии ось нат жного ролика 4 будет сохран ть в наиравл кнпих 19 .55 посто нное положение.In accordance with the laws of mechanics, a roll with rotation with angular acceleration will have inertia, which the web tension must overcome, determined by the formulas - Pigde - i - moment of inertia} 6 - angular acceleration, 0. - tension required to overcome inertia Since in our case, axis 9 of roll 1 is connected by transfer 10 to shaft 6, which consequently rotates too, the moment of inertia will be equal to .E. ")". . j is the moment of inertia of the roll; 2 - the moment of inertia of the shaft 6 $ m - the mass of the roll; m - the mass of the levers 12j R - the distance of the levers 12 from. t the axis of the shaft 6. As m and R are reduced during the unwinding process, then, respectively, E,. At the same time, it remains constant, and R can be changed by moving the carriage 13 in one direction or another. The change in mass of the mass mi, its radius R and angular acceleration is uniquely determined with the unwinding speed V, It is impossible to control the inertia moment J of the roll. At the same time, when the levers 12 approach the axis of the shaft 6 or move away from it, it is possible to change the moment of inertia of the shaft 6 Dj and, ultimately, the tension from the forces of inertia. On the other hand, as the web rolls around the guide rollers 2 and 3 and the tension roller 4 (Fig. T), the web tension will be determined by the weight of the tension roller 4 p where uj the web tension from the weight of the roller; P is the tension roller weight. The task of the device, in this way. consists in: that the tension on the weight of the roller makes the tension necessary to overcome the inertia of the roll 1 and shaft 6. In this equilibrium state, the axis of the tension roller 4 will maintain a constant position.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

перемещением каретки посредствен ходового винта, то данное устройство вл етс простым и надежным дл автоматического регулировани нат жени рулонного полотна. Кроме того, поскольку массу нат жного ролика н массу и геометрические размеры вала 6 с рычагами -12 можно варьировать 44 В начальный момент нат жной ролик 4 и рычаги 12 регул тора занимают положение, показанное на фиг. 1 и фиг. 3 пунктиром. Когда же начинаетс размотка рулона 1 с линейной скоростью V, то рулон 1 приходит во вращение с угловым ускорением , которое через передачу 10 передаетс валу 6. При вращении вала 6 центробежна сила отбрасывает рычаги 12 к периферии до упора в кольцо 18 и вал 6 получает наибольший момент инерции. Параметры устройства подобраны таким образом, что в этом случае нат жение от сил инерции больше нат жени от веса нат жного ролика 4, поэтому ролик 4 начинает- подниматьс . Его подъем регистрируетс датчиком 5 и, когда ролик пройдет положение, показанное на фиг. 1 сплошными лини ми, и начнет подниматьс выше, датчик дает команду на включение привода 8 ходового винта 7. Ходовой винт 7 начинает вращатьс и перемещает каретку 13 таким образом, что рычаги 12 приближают с к оси вала 6 и его момент инерции 2 уменьшаетс . Движение винта 7, вызывающее уменьшение момента инерции вала 6 и, соответственно, нат жение от сил инерции, происходит до тех пор, пока нат жной ролик 4 не вернетс в положение, показанное на фиг. 1 сплошными лини ми, что свидетельствует о равенстве нат жени от сил инерции и от нат жного ролика 4. Датчик 5 и привод 8 взаимодействуют таким образом, что смещение ролика 4 от равновесного положени в ту или иную сторону, происход щее по каким-либо причинам (например, уменьшение момента инерции рулона 1 в процессе его размотки) вызывает такое смещение каретки 13, которое возвра- i щает ролик 1 в исходное положение. Так как величина нат жени -определ етс массой нат жного ролика « геометрическими размерами и массой вала 6 и рычагов 12, а регулирование нат жени происходит только лишьBy moving the carriage to the middle spindle, this device is simple and reliable for automatically adjusting the tension of the web. In addition, since the weight of the tension roller and the mass and geometrical dimensions of the shaft 6 with the levers -12 can be varied 44 At the initial time, the tension roller 4 and the levers 12 of the regulator occupy the position shown in FIG. 1 and FIG. 3 dotted line. When the unwinding of roll 1 starts at linear speed V, then roll 1 comes into rotation with angular acceleration, which is transmitted to shaft 6 through gear 10. When shaft 6 rotates, centrifugal force pushes levers 12 towards the periphery all the way into ring 18 and shaft 6 receives moment of inertia. The parameters of the device are selected in such a way that in this case the tension from inertial forces is greater than the tension from the weight of the tension roller 4, therefore the roller 4 starts to rise. Its rise is recorded by sensor 5 and, when the roller has passed the position shown in FIG. 1 in solid lines, and begins to rise higher, the sensor gives the command to turn on the drive 8 of the lead screw 7. The lead screw 7 begins to rotate and moves the carriage 13 in such a way that the levers 12 approach c to the axis of the shaft 6 and its moment of inertia 2 decreases. The movement of the screw 7, causing a decrease in the moment of inertia of the shaft 6 and, accordingly, tension from inertia forces, occurs until the tension roller 4 returns to the position shown in FIG. 1 by solid lines, indicating that the tension from inertia forces and tension roller 4 is equal. Sensor 5 and actuator 8 interact in such a way that roller 4 is displaced from an equilibrium position to one side or the other for any reason. (for example, a decrease in the moment of inertia of the roll 1 during its unwinding) causes such a shift of the carriage 13, which returns the roller 1 to its original position. Since the tension value is determined by the weight of the tension roller "by the geometrical dimensions and mass of the shaft 6 and the levers 12, and the tension regulation occurs only

Claims

DEVICE FOR REGULATING TENSION OF RELEASED ROLL MATERIAL, comprising a floating tension roller and a sensor of its extreme positions, connected to a screw-nut transmission drive screw drive, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, it additionally has a centrifugal regulator, the shaft of which is located. It is parallel to the axis of the screw and equipped with a cage installed with the possibility of sliding along it and contacting with the levers of the regulator, while the nut is rigidly connected to the cage, and the regulator shaft is connected to the axis of the roll.