УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОТКИ

Устройство для размотки
Область техники, к которой относится полезная модель Полезная модель относится к оборудованию для разматывания
рулонов листового металла и прочих листовых материалов, бухт проволоки, катушек провода или кабеля, бобин и т. д., и может использоваться в прокатных станах, агрегатах резки и перемотки и т. д.
Уровень техники
Известен держатель бобин, содержащий две стойки, на концах которых выполнены U-образные пазы, в которые устанавливается ось бобины (US 2147351, (J.H. RAM) 14.02.1939). Намотанный на бобину материал разматывается путем приложения к свободному концу материала разматывающего усилия. При этом от действия силы тяжести бобины с материалом, в U-образных пазах возникает значительный момент трения скольжения, что требует приложения значительных по величине разматывающих усилий. Кроме этого, данное устройство не позволяет разматывать рулоны, катущки и пр. имеющие центральное отверстие.
Известен конусный разматыватель, содержащий опоры, представляющие собой два ролика, выполненных в виде прямых усеченных конусов, механизмы вращения роликов и механизмы перемещения кареток, на которых установлены ролики с механизмами
К заявке №
МПК-7 В 21 С 47/18
вращения (SU , (Старо-краматорский машиностроительный завод им. Орджоникидзе) 04.03.1975, В21С47/18). При установке рулона производится сведение кареток, ролики входят в отверстие рулона, центрируя его, и рулон зажимается силами от действия механизма перемещения кареток. Далее механизмом вращения роликов производят разматывание рулона. Данное устройство позволяет совместить закрепление рулона с его центрированием. Однако  для закрепления рулона в роликах необходимо использовать отдельный механизм с приводом, системой управления и т. д.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому является устройство для размотки, содержащее несущую конструкцию, опоры и два соосно размещенные центрирующие конические элемента, сужающиеся концы которых направлены навстречу друг другу (SU 583834, (Волгоградское специализированноестроительно-монтажноеуправление
«Волгостальмонтаж) 07.12.1977, В21С47/18). Центрирующие конуса выполнены в виде роликов, которые шарнирно установлены на верхних концах опор, представляющих собой систему наклонных стержней, щарнирно соединенных друг с другом. Устройство также снабжено механизмом сближения кареток, на которых шарнирно закреплены нижние концы опор. При сближении кареток осуществляется подъем рулона и его центрирование конусами. При этом закрепление и центровка  рулона осуществляется за счет его собственной силы тяжести, поскольку появляется составляющая от действия силы тяжести, сближающая верхние концы наклонных шарнирно соединенных стержней. Однако для подъема и удержания рулона требуется механизм перемещения кареток, а опоры выполнены в виде сложной системы шарнирно соединенных стержней. Сложность
устройства снижает надежность его функционирования, а вращающиеся ме анизмы являются источником производственного травматизма. Для надежного закрепления рулона необходимо применять в приводе самотормозящиеся передачи, в частности дорогостоящие шарико-винтовые.
Сущность полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является разработка и создание устройства для размотки, обладающего улучшенными характеристиками,
В результате решения данной задачи появляется возможность получения технических результатов, заключающихся в том, что закрепление и центровка рулона осуществляются одновременно и только за счет силы тяжести, и никаких других усилий или затрат энергии не требуется, повышаются эргономические показатели и безопасность при эксплуатации устройства, упрощается конструкция с одновременным повышением надежности закрепления и общем снижении затрат на изготовление и эксплуатацию устройства.
Данные технические результаты достигаются тем, что в устройстве для размотки, содержащем несущую конструкцию, опоры и два соосно размещенные центрирующие конические элемента, сужающиеся концы которых направлены навстречу друг другу, опоры выполнены в виде симметрично расположенных направляющих стоек, наклоненных друг к другу под углом а, а каждый центрирующий конический элемент выполнен в виде усеченного конического ролика и установлен с возможностью перемещения вдоль направляющей стойки так, что при движении вдоль направляющих стоек вверх усеченные
коннгческие ролики расходятся, а при движении вниз - сходятся, причем угол а составляет от 20 до 100°, а угол р между образующими усеченного конического ролика выбран от 20 до 60°.
Отличительная особенность предлагаемой полезной модели состоит в том, что обеспечивается возможность закрепления и одновременного с этим центрирования разматываемого рулона или катушки за счет только сил тяжести рулона и роликов. Такая возможность появляется при определенной установке наклонных направляющих, вдоль каждой из которых вверх и вниз перемещается усеченный конический ролик. Причем при перемещении роликов вниз по направляющим ролики сходятся в осевом направлении, т. е. расстояние между ними уменьшается, а при движении вверх расходятся в осевом направлении, т. е. расстояние между ними увеличивается.
Целесообразно подпружинить усеченные конические ролики в направлении своего перемещения вдоль соответствзоощих направляющих стоек.
Кроме того, усеченные конические ролики могут быть выполнены сменными, что обеспечит возможность размотки бобин с различными значениями внутренних диаметров.
Перечень фигур чертежей
На фиг.1 представлен общий вид устройства для размотки, на фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1, а на фиг.З - компоновка устройства для размотки.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления
полезной модели
Устройство содержит два центрирующих конических элемента, представляющих собой два усеченный конических ролика 1 и 2. Направляющие стойки 3 и 4 расположены под углом а друг к другу. Несущая конструкция 5 может иметь разнообразное исполнение (например, в виде рамной конструкции) и функционально предназначена для обеспечения устойчивости устройства в целом, его прочности и жесткости. Конструирование, расчет и изготовление несущей части осуществляют общеизвестными методами.
Каждый из роликов 1 и 2 установлен с возможностью перемещения вдоль соответствующей направляющей стойки 3 или 4 от некоторой нижней точки до некоторой верхней точки. Необходимо, чтобы при перемещении роликов их оси оставались соосными.
Ролики могут быть подпружинены относительно направляющих стоек в направлении перемещения. Основными геометрическими параметрами, определяющими работоспособность устройства являются угол а между направляющими стойками и угол Р между образующими усеченного конического ролика. Чем меньше угол а, тем выше вероятность заклинивания роликов во время перемещения, особенно при перемещении совместно с разматываемым рулоном. Чем больше угол а, тем выше должны быть направляющие, т. к. расстояние между роликами является функцией высоты их подъема. Очевидно, что для достижения заданного расстояния между роликами при большем значении а требуется поднять ролики на большую высоту. Экспериментально установлено, что для нормального функционирования устройства угол а между направляющими стойками следует выбрать от 20° до 100.
при малом значении угла Р между образующими усеченных конических ролийой ролики должны иметь значительную длину, чтобы обеспечить закрепление рулонов с различными диаметрами внутреннего отверстия. При большой величине угла Р имеют место значительные контактные напряжения по кромке внутреннего цилиндрического отверстия рулона, что приводит к необратимым пластическим деформациям разматываемого материала. Экспериментально установлено, что для нормального функционирования устройства угол р между образующими усеченного конического ролика следует выбрать от 20° до бО.
Функционирует устройство следующим образом. Ролики 1 и 2 перемещают вверх вдоль направляющих стоек 3 и 4. При этом ролики расходятся, увеличивая расстояние L между собой. Перемещение роликов вверх прекращают в момент, когда расстояние L между ними превысит длину i разматываемого рулона 6 или бобины. Разматываемый рулон 6 подвешивают с помощью крана или тали между роликами так, чтобы ось центрального отверстия рулона или катушки располагалась горизонтально и как можно более соосно с осями вращения роликов.
После этого рулон и ролики совместно опускают вниз. Очевидно, что при этом ролики сходятся, т. е. расстояние между ними уменьшается, и они входят в центральное отверстие разматываемого рулона или катушки. Далее, при совместном перемещении рулона и роликов вниз кромки внутреннего центрального отверстия рулона касаются конических поверхностей роликов.
В результате разматываемый рулон закрепляется на роликах силами трения, возникающими от действия сил тяжести рулона и
роликов. Очевидно, при этом происходит одновременное центрирование положения рулона.
Далее, прикладывают к материалу, намотанному в рулон силу F, создавая тем самым разматывающий момент Мразм, и материал поступает на технологическое оборудование: прокатный стан, агрегаты резки, механизмы перемотки и т.д.
Настоящее устройство для размотки является компактным, удобным в эксплуатации и одновременно надежным, простым в изготовлении и эксплуатации и его можно встроить в практически любую технологическую систему.