КОМПЕНСАТОР-НАКОПИТЕЛЬ

Заявленная полезная модель относится к устройствам для намотки нитевидного материала на круглый барабан, а именно к устройствам для компактной автоматической намотки электрического провода.
Известно, выбранное в качестве ближайшего аналога, устройство регулирования натяжения, включающее, по меньшей мере, один свободно вращающийся ролик с фиксированным положением оси и один плавающий свободно вращающийся ролик и, взаимодействующий с плавающим роликом, датчик, измеряющий скорость движения изделия по количеству оборотов ролика и натяжение изделия соединенный с блоком управления, регулирующим скорость вращения вала барабана и скорость перемещения каретки раскладчика (публикация заявки US 2010/108797 А1, кл. МПК В65Н 54/22, опубл. 06.05.2010 г.)
Недостатком указанного устройства является то, что в нем датчик, измеряющий скорость движения изделия и натяжение изделия реагирует на уже произошедшее натяжение изделия (электрического провода), при этом может произойти необратимое растяжение электрического провода (утонение), нарушение целостности изоляционного слоя электрического провода или обрыв электрического провода.
Техническим результатом, который может быть получен в заявленной полезной модели, является создание компенсатора-накопителя, которое способно регулировать скорость вращения барабана и скорость перемещения каретки раскладчика без недопустимого натяжения, наматываемого на барабан, электрического провода.
Технический результат достигается тем, что в компенсаторе-накопителе, включающий первый и второй свободно вращающиеся ролики, и датчик для измерения количества оборотов первого свободно вращающегося ролика, при этом первый свободно вращающийся ролик имеет фиксированное положение оси, введены параллельные друг другу винтовой вал и направляющая, на которой размещен ползун, с возможностью перемещения вдоль направляющей, при этом ось второго свободно вращающегося ролика соединена с ползуном, который взаимодействует с винтовым валом с возможностью вращения винтового вала, а с одним из концов винтового вала соединен датчик поворота винтового вала, расположенный на направляющей, при этом датчик для измерения количества оборотов первого свободно вращающегося ролика установлен в непосредственной близости от первого свободно вращающегося ролика.
А также тем, что винтовой вал и направляющая расположены вертикально, при этом в непосредственной близости от нижнего конца направляющей, под вторым свободно вращающимся роликом, установлен датчик падения второго свободно вращающегося ролика.
А также тем, что ось второго свободно вращающегося ролика перпендикулярна оси винтового вала.
А также тем, что датчик поворота винтового вала является переменным проволочным резистором.
А также тем, что датчик поворота винтового вала является индуктивным датчиком, а на конце винтового вала, взаимодействующем с датчиком поворота винтового вала, выполнен выступ.
А также тем, что винтовой вал является скрученным прутком прямоугольного сечения.
А также тем, что винтовой вал является цилиндрическим прутком с винтовой канавкой.
А также тем, что датчик падения второго свободно вращающегося ролика является индуктивным датчиком.
А также тем, что датчик падения второго свободно вращающегося ролика является конечным выключателем.
А также тем, что ось первого свободно вращающегося ролика имеет фиксированное положение на верхнем конце направляющей, перпендикулярно оси винтового вала.
Заявленный компенсатор-накопитель поясняется при помощи схем, представленных на фиг.1-5.
При этом на фиг.1 представлен вид спереди на компенсатор-накопитель;
на фиг.2 представлен вид сбоку на компенсатор-накопитель;
на фиг.3 представлен вид сзади на компенсатор-накопитель;
на фиг.4 представлена схема взаимодействия компенсатора-накопителя с другими устройствами во время работы;
на фиг.5 представлена схема размещения и движения электрического провода в компенсаторе-накопителе.
Заявленный компенсатор накопитель включает первый свободно вращающийся ролик 1 второй свободно вращающийся ролик 2, размещенные на направляющей 3, закрепленный на направляющей 3 и соединенный с одним концом винтового вала 4 датчик 5 поворота винтового вала. Направляющая 3 и винтовой вал 4 расположены вертикально и параллельно друг другу.
Направляющая 3 может быть выполнена в виде цилиндрической штанги, а винтовой вал 4 может быть выполнен в виде скрученным прутком прямоугольного сечения или в виде цилиндрического прутка с винтовой канавкой. Датчик 5 поворота винтового вала предпочтительно выполнять как переменный проволочный резистор, менее предпочтительно - как индуктивный датчик, при этом на конце винтового вала 4, взаимодействующего с датчиком 5 поворота винтового вала, следует выполнять выступ, который будет изменять индуктивность датчика 5 при повороте винтового вала 4.
Первый свободно вращающийся ролик 1 имеет фиксированное положение оси 6 на направляющей 3, на верхнем ее конце, при этом ось 6 перпендикулярна направляющей 3 и оси винтового вала 4.
Ось 7 второго свободно вращающегося ролика 2 установлена на ползуне 8, который, с возможностью перемещения вдоль направляющей 3, установлен на направляющей 3. Ось 7 перпендикулярна направляющей 3 и параллельна оси 6.
Ползун 8 взаимодействует с винтовым валом 4 с возможностью вращения винтового вала 4, например посредством охватывающих винтовой вал 4 гребней или посредством винтового выступа на поверхности ползуна 8.
В непосредственной близости от первого свободно вращающегося ролика 1 установлен датчик 9 для измерения количества оборотов первого свободно вращающегося ролика.
В непосредственной близости от нижнего конца направляющей 3, под вторым свободно вращающимся роликом 2, установлен (например, на полу производственного помещения) датчик 10 падения второго свободно вращающегося ролика. Датчик 10 падения второго свободно вращающегося ролика является индуктивным датчиком или конечным выключателем.
Заявленный компенсатор-накопитель работает следующим образом.
Перед началом работы компенсатора-накопителя электрический провод 11, поступающий от подающего устройства 12 (катушки или печи для сушки изоляции), укладывают на верхнюю часть первого свободно вращающегося ролика 1, затем охватывают нижнюю часть второго свободно вращающегося ролика 2, снова накладывают на верхнюю часть первого свободно вращающегося ролика 1, как показано на фиг.5, и подают на каретку 13 раскладчика электрического провода. После чего свободный конец электрического провода 11 крепят на барабане 14.
После чего на блоке 15 управления задают необходимое для намотки количество электрического провода 11 (метраж) и дают блоку 15 управления команду на начало намотки электрического провода 11 на барабан 14.
Блок 15 управления соединен с датчиком 5 поворота винтового вала, датчиком 9 для измерения количества оборотов первого свободно вращающегося ролика, датчиком 10 падения второго свободно вращающегося ролика, приводом 16 вала каретки 13 и приводом 17 вала барабана 14.
Получив команду на начало намотки электрического провода 11 на барабан 14, блок 15 управления дает команду приводу 16 вала каретки 13 и приводу 17 вала барабана 14 на включение. Электрический провод 11 начинает скользить по первому и второму свободно вращающимся роликам 1 и 2 и равномерно укладывается кареткой 13 на барабан 14.
Если электрический провод 11, подается подающим устройством 12 быстрее, чем он укладывается кареткой 13 на барабан 14, второй свободно вращающийся ролик 2 вместе с ползуном 8 опускается вдоль по направляющей 3 вниз, накапливая при этом излишек электрического провода 11, таким образом, реализуется функция накопления компенсатора-накопителя. При этом не происходит натяжения электрического провода 11. Ползун 8 опускаясь вниз, поворачивает винтовой вал 4. Винтовой вал 4 поворачивает ручку датчика 5 поворота винтового вала. Датчик 5 поворота винтового вала 4 передает сигнал на блок 15 управления о том, скорость подачи превышает скорость укладки, при этом блок 15 управления подает команду приводу 16 вала каретки 13 и приводу 17 вала барабана 14 на увеличение скорости вращения (таким образом, реализуется функция компенсации скорости укладки компенсатора-накопителя).
Если электрический провод 11, подается подающим устройством 12 медленнее, чем он укладывается кареткой 13 на барабан 14, второй свободно вращающийся ролик 2 вместе с ползуном 8 поднимается вдоль по направляющей 3 вверх, уменьшая при этом накопленный излишек электрического провода 11, при этом не происходит натяжения электрического провода 11. Ползун 8 поднимаясь вверх вдоль по направляющей 3, поворачивает винтовой вал 4. Винтовой вал 4 поворачивает ручку датчика 5 поворота винтового вала в обратную сторону. Датчик 5 поворота винтового вала 4 передает сигнал на блок 15 управления о том, скорость укладки превышает скорость подачи, при этом блок 15 управления подает команду приводу 16 вала каретки 13 и приводу 17 вала барабана 14 на понижение скорости вращения.
В процессе намотки блок 15 управления подсчитывает количество оборотов первого свободно вращающегося ролика 1 по сигналам, поступающим от датчика 9 для измерения количества оборотов первого свободно вращающегося ролика. Зная, какое количество электрического провода 11 подается за один оборот первого свободно вращающегося ролика 1, блок 15 управления рассчитывает, какое суммарное количество электрического провода 11 подано на барабан 14. Когда заданное для намотки на барабан 14 количество электрического провода 11 пройдет через первый свободно вращающийся ролик 1, блок 15 управления подает команду приводу 16 вала каретки 13 и приводу 17 вала барабана 14 на остановку.
Если в процессе намотки электрического провода 11 на барабан 14 произойдет обрыв электрического провода 11, то электрический провод высвобождает второй свободно вращающийся ролик 2 и он падает на датчик 10 падения второго свободно вращающегося ролика. Датчик 10 падения второго свободно вращающегося ролика передает на блок 15 управления сигнал о падении второго свободно вращающегося ролика 2 и блок 15 управления подает команду приводу 16 вала каретки 13 и приводу 17 вала барабана 14 на остановку.
Таким образом, за счет того, что в компенсаторе-накопителе в нем введены параллельные друг другу винтовой вал и направляющая, на которой размещен ползун, с возможностью перемещения вдоль направляющей, при этом ось второго свободно вращающегося ролика соединена с ползуном, который взаимодействует с винтовым валом с возможностью вращения винтового вала, а с одним из концов винтового вала соединен датчик поворота винтового вала, расположенный на направляющей, при этом датчик для измерения количества оборотов первого свободно вращающегося ролика установлен в непосредственной близости от первого свободно вращающегося ролика, компенсатор-накопитель способен регулировать скорость вращения барабана и скорость перемещения каретки раскладчика без недопустимого натяжения, наматываемого на барабан, электрического провода.