Hамотувальhий пристрій

13902 Изобретение относится к металлургии, конкретно, к намоточным устройствам для порядовой укладки на катушки нитевидных материалов, в частности, порошковой и электродной проволоки, а также может быть использовано для намотки канатов, прядей и кабеля на метизных, сталепроволочно-канатных и кабельных заводах. Известно намоточное устройство для приема проволоки после волочильных станов или термоагрегатов (авт. свид. СССР № 1031554, МКЛ В 21С 47/10), которое выбрано в качестве прототипа. Устройство содержит установленную на конусах приводную катушку и виткоукладчик с направляющим роликом, кинематически связанный с приводом катушки. При этом передаточное отношение выбрано таким, что за один оборот барабана виткоукладчик с направляющим роликом перемещается параллельно оси катушки на величину, равную толщине наматываемой проволоки. Намоточное устройство хорошо работает при намотке калиброванной проволоки, то есть проволоки, у которой величина диаметра и геометрии поперечного сечения не превышают определенных величин, как правило, сотых долей миллиметра. Однако в процессе производства порошковых проволок, особенно крупного диаметра (10 мм и более), в силу ряда причин (неравномерная засыпка порошка, износ калибров формирующих роликов, изменение гранулометрического состава порошка и др.) не представляется возможным согласовать требуемую линейную скорость виткоукладчика с угловой скоростью барабана, так как она зависит от множества, в том числе и перечисленных ниже, причин. В результате, даже незначительное отклонение геометрии и размеров поперечного сечения проволоки от номинальных приводит к тому, что виткоукладчик или отстает от технологической оси намотки, или идет с опережением. В первом случае витки укладываются с большим боковым давлением на предыдущие витки, и после достижения определенного критического состояния происходит выброс витка на уже уложенные витки, что требует остановки технологического процесса и совмещения вручную положения виткоукладчика с направляющим роликом в одну плоскость с наматываемым витком. Во втором случае, когда виткоукладчик опережает требуемый шаг укладки, витки укладываются друг к другу с зазором, что при укладке следующего ряда приводит к тому, что некоторые витки, раздвигая витки предыдущего ряда, ложатся в нижележащий ряд, что приводит к нарушению рядовой укладки. Как в том, так и в другом случае требуется многократная остановка процесса производства порошковой проволоки, что снижает производительность, а также ухудшает качество порошковой проволоки, т. к. процесс идет не в устоявшемся режиме. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать намоточное устройство путем изменения конструкции виткоукладчика таким образом, чтобы возникающее в процессе намотки смещение направляющего ролика виткоукладчика от вертикальной плоскости укладки витка на катушку автоматически устранялось. В результате, обеспечивается возможность порядовой укладки проволоки и други х нитевидных материалов, у которых толщина и форма поперечного сечения могут изменяться в процессе намотки. Сущность изобретения состоит в том, что в намоточном устройстве, содержащем приводную катушку и виткоукладчик с направляющим роликом, кинематически связанный с приводом катушки, направляющий ролик установлен на оси с возможностью осевого перемещения и снабжен механизмом его фиксации, обеспечивающим фиксацию ролика, по крайней мере, в трех положениях ролика на оси. При этом механизм фиксации может быть выполнен в двух независимых вариантах. Первый вариант. Ролик посажен на ось через переходную втулку. В оси выполнено радиальное отверстие с резьбой, в которое помещен подпружиненный шарик, удерживаемый от выпадения втулкой с конической внутренней поверхностью и наружной резьбой. При этом требуемая величина сжатия пружины обеспечивается с помощью опо-рного кольца с наружной резьбой. Во втулке с определенным шагом (1...3 шага намотки) вдоль оси с внутренней поверхности выполнены глухие отверстия, количество которых может быть три и более. Втулка посажена на ось с возможностью перемещения ее вдоль оси, а от взаимного их поворота удерживается направляющей. Данный вариант имеет то преимущество, что механизм фиксации закрыт, что предотвращает доступ к нему пыли и грязи. Недостатком его является относительная сложность изготовления. Второй вариант. Ролик посажан на ось непосредственно. Для этого ролик снабжен бобышкой со сквозным отверстием с резьбой, в котором помещен узел фиксации, аналогичный первому варианту. При этом ось через определенный шаг снабжена кольцевыми проточками, соответствующими диаметру шарика. Устройство по второму варианту более простое, однако для его применения необходимо принимать меры по предотвращению загрязнения канавок. Общими с прототипом существенными признаками изобретения являются: - приводная катушка; - виткоукладчик с направляющим роликом; - виткоукладчик кинематически связан с приводом катушки. Отличительными от прототипа существенными признаками являются: - установка ролика от оси с возможностью осевого перемещения; - ролик снабжен механизмом фиксации ролика, по крайней мере, в трех положениях ролика на оси. Приведенные выше существенные признаки являются необходимыми и достаточными для всех случаев, на которые распространяется область применения изобретения. Альтернативными признаками изобретения являются признаки, касающиеся выполнения механизма фиксации и места его установки. Ме ханизм фиксации выполнен в виде подпружиненного шарика, удерживаемого от выпадения втулкой с внутренней конической поверхностью, и опорного кольца, обеспечивающего требуемое сжатие пружины. 13902 При этом механизм фиксации помещен в радиальное отверстие с резьбой, а втулка и опорное кольцо снабжены наружной резьбой. Однако этот вариант выполнения механизма фиксации не исключает другие возможные механизмы фиксации. Варианты установки механизма фиксации. Первый вариант. Механизм фиксации установлен в радиальном отверстии, выполненном в оси ролика. При этом сам ролик закреплен на переходной втулке с возможностью вращения, а во втулке со стороны внутренней поверхности выполнены глухие радиальные отверстия диаметром, соответствующим диаметру шарика. От взаимного поворота втулка и ось удерживаются направляющей. Второй вариант. Механизм фиксации установлен в радиальном отверстии бобышки, которой снабжен ролик, а ось имеет кольцевые проточки, выполненные с определенным шагом. Между существенными признаками изобретения и техническим результатом - обеспечением порядовой укладки нитевидных материалов, в частности, порошковой проволоки, которые в процессе намотки могут изменять размер и форму поперечного сечения, – существует причинно-следственная связь, которая определяется следующим. Если использовать не все существенные признаки в их совокупности, а только любые два из трех или, тем более, только один из трех, технического результата достичь невозможно. Так, установка направляющего ролика с возможностью перемещения на оси без механизма фиксации не только не приведет к желаемому результату, но вообще сделает невозможным намотку, так как ролик под действием разного рода случайных боковых сил будет “гулять” по оси, укладывая витки случайным образом. Даже если ролик будет снабжен механизмом фиксации, но положений фиксации будет меньше трех, то есть два, то в принципе направляющий ролик может хорошо укладывать витки только при его движении в одном направлении. При обратном движении ролика после перехода витков через центр симметрии катушки, ролик, не имея возможности смещения от нейтрального своего положения, выполнить свою функцию не сможет. Таким образом, только совокупность существенных отличительных признаков являются причиной возникновения технического результата, то есть следствия. Изобретение поясняется чертежами, где на; фиг. 1 изображен общий вид намоточного устройства, вид в плане; на фиг. 2 – разрез по А-А узла установки направляющего ролика; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 4 – вариант выполнения узла установки ролика. Устройство содержит установленную на конусах приводную катушку 1 и виткоукладчик 2, кинематически связанный с приводом катушки 1 с помощью, например, например клиноременной или цепной передачи 3. Виткоукладчик выполнен в виде каретки 4 с гайкой, взаимодействующей с винтом 5. Каретка установлена с возможностью перемещения по направляющей 6. Направляющий ролик 7 установлен на оси 8 через переходную втулку 9 и закреплен на втулке с помощью замкового кольца 10. От взаимного поворота втулка 9 и ось 8 удерживаются направляющей 11. В оси 8 выполнено радиальное отверстие с резьбой, в которое помещен механизм фиксации, выполненный в виде шарика 12, подпружиненного пружиной 13. От выпадения шарик 12 удерживается конической втулкой 14, с наружной резьбой, от бокового смещения пружины 13 – втулкой 15. Степень сжатия пружины регулируется опорным кольцом 16, имеющим наружную резьбу. В переходной втулке 9 со стороны внутренней поверхности выполнены глухие радиальные отверстия 17 с определенным шагом. Во втором варианте (фиг. 4) механизм фиксации, выполненный аналогично приведенному выше, установлен в отверстии бобышки 18, которой снабжен направляющий ролик 7, а на оси 8 выполнены кольцевые проточки 19. Устройство работает следующим образом. На основе прогнозирования определяют возможные отклонения диаметра порошковой проволоки от номинального и ее сечения от круга. Например, при номинальном диаметре 10 мм ожидается отклонение ±1 мм, а также овальность, т. е. разность между двумя взаимно перпендикулярными диаметрами ±1 мм. Таким образом, витки могут укладываться с шагом от 8 мм (минимально возможный шаг) и до 12 мм (максимально возможный шаг), а практически с любым шагом, изменяющимся от 8 до 12 мм. После определения возможного разброса геометрических размеров проволоки определяют шаг намотки витков, который устанавливают по минимальному размеру, т. е. в данном случае шаг виткоукладчика устанавливают равным 8 мм. Перед началом намотки направляющий ролик устанавливают в среднее фиксированное положение. В процессе намотки каждый последующий виток будет укладываться на катушку или на предыдущий ряд витков с прижатием к уже намотанному витк у. Это обеспечивается тем, что фактически толщина проволоки всегда будет больше 8 мм. Например, проволока имеет диаметр 9 мм. Тогда за каждый оборот катушки плоскость намотки будет опережать плоскость ролика на 1 мм, и при намотке, скажем, 30 витков рассогласование между плоскостью наматываемого ролика достигнет 30 мм. При этом на направляющий ролик будет действовать боковое усилие, которое возрастает с каждым намотанным витком. При достижении определенной величины это усилие воздействия через шарик на пружину, вызовет срабатывание механизма фиксации, и ролик вместе со втулкой переместится по оси ролика до следующего фиксированного положения. При этом плоскость вращения ролика совместится с плоскостью намотки, что исключит, или, по крайней мере, уменьшит боковое усилие на виток и предотвратит “выброс” витка на уже намотанный ряд, т. е. обеспечит порядковую укладку проволоки. При дальнейшей укладке ситуация может повториться и тогда ролик переместится в следующее фиксированное положение. 13902 Таким образом, независимо от изменения диаметра и геометрии поперечного сечения порошковой проволоки в процессе ее намотки плоскость вращения направляющего ролика будет автоматически совмещаться с плоскостью намотки, что исключит боковое давление и обеспечит порядковую укладку проволоки на катушку. 13902 Фиг. 1 13902 Фиг. 2 13902 Фиг. 3 Фиг. 4