Устройство для изготовления полых изделий методом намотки длинномерного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 1 88 0136 9 С 53649 1. 900 05:28,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я ЕЛЬСТВУ ИЗГОТОВЛЕНИЯ,1 НАМОТКИ ДЛИН(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОД НОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изготовление о дованию для изготов емников протезов из ков методом намотки ния - повышение эффе ства при намотке ку протезов. Устройство Р 3езно-орто бору епри- ластирете" устрой- иков 615,о.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Московское протческое предприятие(56) Патент Франции 9 2268кл, В 29 0 23/12, 1975,носится к ения куль слоистых Цель изо ктивности льтеприемнсодержит1368188 Составитель М. ОсиповаПекарь Техред М,Дидык Коррек Шекмар едакт Тираж Государ елам изоб Москва, Жаказ 16 6 ВНИИПИ 559твенного комитететений и открытии35, Раушская наб Подписное СССР о 11303 д. 4/5 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 413681 ванне 1, имеющее средства возвратно- поступательного перемещения по высоте, преобразователь этого движения во вращательное движение, установленные на последнем оправки 4 с пружинящими патронами, концевики которых выполнены с проточками для их независимого останова посредством фиксаторов механизма соединения пат. - рона с оправкой 4, снабженного тремя катушками индуктивности, установленными в направляющих, образующих зубчатое колесо, две из которых неподвижны, а одна перемещается по винто" вой направляющей с возможностью кон 88такта с ферромагнитным вкладышем, расположенным внутри патрона. При вращении оправки 4 и перемещении по высоте на нее наматывается материал раскладчиком 5 с бобинодержателем 6, проходящий через средство 10 пропитки. При этом уложенные слои прикаты-. вают упругими элементами 11. Устройство имеет централизованную систему управления рабочим циклом намотки и приготовления связующего с поддержанием стабильности вязкотекучего состояния и напора, заданной скорости намотки и толщины заготовки, 5 з,п. ф-лы, 10 ил.Изобретение относится к оборудованию для изготовления полых слоистых изделий методом намотки материала непрерывной длины по спирали и может быть использовано при изготовлении слоистых изделий типакультеприемников протезов.Цель изобретения - .повышение эффективности устройства при намотке 10 культеприемников протезов.На фиг. 1 показано устройство, общий вид в плане; на фиг. 2 - устройство с механизмом вращения оправок и перемещения основания по высо г те, содержащим эпициклическое колесо, фронтальный разрез; на фиг. 3 и 4 -устройство с механизмом вращения оп-равок и перемещения основания по высоте, содержащим кулачок; на фиг. 5 20 и 6 - уплотняющий упругий элемент;на фиг. 7 - узел крепления оправки;.на фиг. 8 - патрон и схемы управления устройством; на фиг. 9 - средства управления циклом работы каждой оп равки при централизованном приготовлении связующего; на фиг. 10 - релейная программа переключения катушек индуктивности механизма соединения патрона с оправкой. 30Устройство для изготовления полых изделий методом намотки длинномерного материала содержит основание 1, несущее консольно закрепленные на конических патронах 2 с цилиндрическими концевиками З,оправки 4, раскладчики 5 с бобинодержателями 6, направляющие 7 для наматывания материала, которые консольно установлены на неподвижной платформе 8 посредством шарового шарнира 9 вместе со средствами 10 пропитки и уплотняющими упругими элементами 11, смонтированными. между каждыми соседними оправками 4 с возможностью контакта с ними, а также нагревательные элементы 12 непрерывной сушки.Механизм соединения патрона 2 с оправкой 4 выполнен в виде установленных одна над другой в цилиндрической полости концевика 3 патрона 2 с ферромагнитным вкладышем 13 неподвижных 14 (Ь 1) и 15 (Ь 2) и подвижной 16 (ЬЗ) катушек индуктивности, последняя 16 (ЬЗ) из которых расположена под ферромагнитным вкладышем 13, а остальные 14 (Ь 1) и 15,(Ь 2) жестко соединены с механизмом вращения оправок .4, имеющим наружную 17 ивнутреннюю 18 коаксиальные направляющие, установленные с возможностью охвата катушек 14 (Ь 1) и 15 (Ь 2) индуктивности с концевиком 3 патрона 2 и несущие фиксаторы 19 положения последнего и подвижной катушки 16 (ЬЗ) индуктивности, а также образующие зубчатое колесо 20. Колеса 20 всех оправок 4 находятся во взаимном зубчатом зацеплении.1Механизм перемещения основания 1 по высоте выполнен в виде соединенной6813810 15 20 25 30 35 40 з 13 с ним гайки 21 и ходового винта 22, соединенного с электроприводом 23 (И 1), и снабжен узлом преобразования ее возвратно-поступательного перемещения во вращательное движение, связанным с механизмом вращения оправок 4, который образован соединенной с одним из колес 20 приводной конической парой 24, 25, приводное колесо 25 которой одновременно является эпициклом 26 планетарного узла с однорядным сателлитом 27, имеющим радиус, равный половине радиуса последнего, а тяга 28 при этом расположена вместе с водилом 29 с возможностью перемещения в диаметрально соосном направляющем пазу 30, При этом тяга 28 и водило,29 жестко соединены с подвижной в корпусе 31 рейкой 32 зубчато-реечной пары, ось 33 двойной шес" терни 34 вмонтирована с воэможностью вращения в боковом приливе ходовой/гайки 21, при этом большая по диаметру часть двойной шестерни 34 состоит в зацеплении .с неподвижной рейкой 35, а приводной ходовой винт 22 соединен с электроприводом 23.1 (М 1), который включен в схему реверсивного движения от переставных путевых выключателей 36 ( Б 1 и Б 2). Для уравновешивания сил и моментов сил за гайку 21 механизма перемещения основания .1 по высоте подвешен на тросах 37, перекинутых через ролики 38, противовес 39.Возможно гайку 21 (фиг. 3 и 4) механизма вращения оправок 4 и механизма перемещения основания 1 по высоте относительно стационарно установленных над последним раскладчиков 5 смонтировать с колесом 20, если не все из остальных колес состоят с ним во взаимном зацеплении через узел преобразования ее возвратно-поступательного перемещения во вращательное посредством зубчато-реечной пары, шестерня 40 которой насажена на конце винта 22, а подвижная рейка 41 снабжена боковым роликом 42, введенным в замкнутый налравляющий паз 43, который выполнен в сменной боковой поверхности пространственного конического кулачкового механизма 44, соединенного с электроприводом 23,2 (М 2). При этом колеса 20 приводятся во вращение от выходной конической пары шестерен 45 и 46, из которых 46 выполнена с внутренней нарезкой для постоянного зацепления с шестернямивалами 47 и 48, симметрично расположенными с обеих сторон от ее центра,и непосредственно соединенными смуфтами 49 обгона, смонтированными назакрепленной под основанием 1 устройства консоле 50,При этом обоймы обеих муфт 49 обгона состоят во взаимном зацеплениимежду собой и одна из них соединенас неподвижной рейкой 5 1, а втораяведомая шестерня 45 выходной конической пары соосно установлена наопорах 52 качения на гайке 21 и одновременно выполнена с цилиндрической наружной нарезкой, приводящей вовращение непосредственно состоящие снею в зацеплении окружающие ее колеса 20, Согласно данного исполненияпоследние могут вращаться однонаправленно, если состоят в зацеплениитолько с центральным колесом 20, ане между собой.Подвижная катушка 16 (1,3) индуктивности, имеющая перемещение внутрикатушки 15 (Ь 2), снабжена наружнымвинтовым витком 53, имеющим возможность перемещения по шариковым направляющим 54. Винтовой спуск поддействием сил электромагнитной индукции такого инерционного звена придаетсистеме устойчивость.Кажцый патрон 2 выполнен в видеупругого конуса с цилиндрическимконцевиком 3 и со сквозной продольнойпрорезью 55 вдоль образующей.Заканчивается концевик сквознойпроточкой 56, выше ее - кольцевая проточка 57, а за ней выполнены лунки 58,Коническая часть патрона 2 выполнена пообразующим с призматическим рифлением 59. 14 Уплотняющий упругий элемент выполнен в виде изнутри подпружиненнойнадувной манжеты 60, размещенной втрапециевидной части сквозной полостистойки 61 с каналом 62, сообщающимсячерез штуцер 63 с пневмоисточником(не показан) Стойка 61 снабжена рукояткой 64 и винтовой парой 65, аканал 62 снабжен манометром 66, унифицированный выходной сигнал которогоможно использовать для автоматического поддержания постоянства давления.Все уплотняющие упругие элементы 11консольно установлены над основанием 1преимущественно на уровне его верх 513681 него положения на стационарных конусах 67, которыми снабжены неподвижные платформы 8. На уровне этого положения консольно также закреплены рас 5 кладчики 5 с бобинодержателями 6 и направляющими 7 со средствами 10 пропитки, выполненными в виде соединенной с трубопроводом 68 жесткой приемной перфорированной трубки 69, плотно охватываемой пористой трубкой 70 из эластичного материала.При этом средства управления циклом работы устройства при централизованном приготовлении связующего содержат установленную в емкости 71 мешалку 72 с электроприводом 73 (МЗ) и самоотключающейся муфтой 74, нагреватель 75, измеритель 76 температуры с усилителем 77, в цепи которых 20 включено реле 78 (В 1) с одним нормально замкнутым контактом К 1,1 и тремя нормально разомкнутыми контактами К 1,2-К,1.4, насос 79 (Н) с электроприводом 80 (М 4) и обратным клапаном 81 (КО) и трехлинейным двух- позиционным 3/2 распределителем 82 (Р) с управлением от электромагнита с пружинным возвратом, регулирующий орган 83 нормально открытый, сосуд 30 84 закрытый Дьюара с клапаном 85 с логической функцией И и манометром 86 с унифицированным выходным сигналом на задаваемое давление в системе.Устройство оснащено также рычажным щупом, длинное плечо 87 которого подпружинено пружиной 88 для контакта с краем основания 1 под углом, соответствующим углу Ос наклона оправки 4, а короткое его плечо 89 является 40 подвижным контактом потенциометра 90, включенного в цепь, реверсирования электропривода 23.1 (М 1).Непосредственно над подвижным по высоте основанием 1 концентрично с 45 формообразующими оправками 4 снаматываемыми на них изделиями также консольно повышены против каждой рабочей позиции нагревательные элементы 12, выполненные конусообразной Формы 50 в соответствии с формой гильз культе- приемников протезов бедр, из двухслойного кварцевого стекла, на внутренней говерхности которых нанесена полупроводниковая пленка из хлористого олова, к которой подведено электрическое напряжение, а наружные поверхности которых заизолированы, например, асбопластиком. 88Релейная программа переключения катушек 14, 15 и 16 (Ь 1, Ь 2 и ЬЗ) индуктивности механизма соединения и разъединения патрона 2 с оправкой для автономного управления циклом ра боты каждой из оправок 4 вне зависимости от соседних рабочих позиций выполнена в виде шести по числу последних функциональных групп 91, состоящих из семи реле 92-98 скоростных (В 2-В 8) с контактами К 2.1-К 2.3, КЗ, 1-КЗ. 3, К 4, 1-К 4. 2, К 5, 1-К 5 . 3, Кб, 1-К 6,2, К 7, 1-К 7.3 и К 8. 1-К 8,4,В число других средств управления циклом работы устройства входят также путевой выключатель 99 ( Я 3) и четыре выключателя 100-103 (84 - 87). Усилитель 77 совмещен с компаратором, в цепи которых включен делитель напряжения - калибратор.Работа устройства осуществляется следующим образом.Оправки 4 устанавливают на основание 1.Соединение оправок 4 с внутренней конической поверхностью патрона 2 обеспечивается наличием на его наружной поверхности продольных рифлений 59. При этом в коническую полость формообразующей оправки 4 патрон 2 легко вводится при сжатии его пружинящих краев у прорези 55, Далее винтами 104 соединяют наружный стакан 105 с внутренней поверхностью колеса 20. В него опускают катушки 14 (Ь 1). Затем при отвинченной конической части вставки 106 от внутренней направляющей 18 в раззенкованные изнутри полости последней вводят Фиксаторы 19. Вставляют внутренний стакан 107 до упора и в него ввинчивают катушку 16 (ЬЗ) с винтовым витком 53 и шариковыми направляющими 54 в сепараторе (на фиг. 7 показан зачерненным). В зависимости от положения Фиксатора 19 в лунках концевика 3 патрона 2 обеспечивают вращение оправки 4 или ее останов.Так, если Фиксаторы 19 находятся в лунке 58, т,е. в положении, в котором и вкладыши 13 из ферромагнитного материала находятся в непосредственной близости к поверхности подвижной катушки 16, то это обеспечивает воз" можность вращения оправки 4 с патроном 2 на вставке 106, смонтированной на резьбе внутренней направляющей 18.88 8ки через трубопровод 68, которыйцентрализован, что необходимо дляравномерного нанесения связующего.Для подачи в оптимальном состояниисвязующего в централизованный трубопровод 68 контакт К 86, 1 манометразапускает насос 79 (Н), а в случае,когда градиент давления превышаетнорму, К 86.2 размыкает цепь электропривода 80 (М 4).К 86,2 обеспечиваетобратный слив избытка связующего вемкость 71 для снижения давления всистеме. Включают электропривод 23.1(М 1) или 23,2 (М 2),В начале цикла предусмотрен нробный пуск устройства, чтобы оператормог убедиться, что весь процесс полностью отлажен для обеспечения получения требуемого режима работы.Пробный пуск устройства осуществляют от выключателя 100 ( 8 4)для сообщения вращения патрону 2 сформообразующей оправкой 4 от приводного колеса 20 и под контролемманометра 86, срабатывает контактК 86, 1, который косвенно блокирует накороткое время реле 93 (ВЗ), а контакт К 2.1 - реле 92 (В 2), вслед заего включением перекидные контактыК 2,2 и К 2,3 которого создают раэноименное направление тока в катушках15 (Ь 2) и 16(ЬЗ) на требуемое короткое время,После истечения времени, запрограммированного реле 92 (В 2), подключается реле 93 (ВЗ), контакт К 3.1которого блокирует реле 94 (В 4), аперекидная пара контактов К 3.2 иКЗ,З, установленных в катушке 15 (Ь 2)создает в последний одноименное направление тока с катушкой 16 (ЬЗ),при этом фиксаторы 19 вследствиеподъема по винтовому витку 53 катушки 16 (ЬЗ) до упора вместе с патроном 2 попадают в кольцевую проточку57, расположенную ниже на концевике3 патрона 2, т.е. ниже уровня лунок58. При этом последний отсоединяетсяот продолжающей вращаться вставки 106на время, запрограммированное реле93 (ВЗ). После истечения времени задержки реле 94 (В 4) с контактамиК 4,1 и К 4,2 обеспечивают продолжениепроцесса намотки.Для осуществления намотки электропривод 23 (М 1) приводит во вращениевинт 22, который перемещает гайку 21,соединенную с основанием 1. При этом 35 55, 7 13681При совмещении фиксаторов 19 внутренней направляющей 18 с наружной кольцевой канавкой 57 патрона 2 и соответственно его внутренней кольцевой канавки с фиксаторами 19 вставки 106 формообразующая оправка 4 вместе с патроном 2 не участвуют в движении приводных колес 20, а при совмещении фиксаторов 19 со сквозной 10 проточкой 56 у основания патрона 2 можно свободно снять последний со вставки 106.Устанавливают бобинодержатели 6 наматываемого материала. 15Приготовленную в соответствии с плановым заданием на полную рабочую смену композицию связующего после предварительного нагревания до заданной температуры нагревателем 75, 20 включаемым выключателем 100 ( 84), перемешивают мешалкой 72, вращают электроприводом 73 (МЗ), включаемым выключателем 101 (85). Заданная температура контролируется и поддержи вается системой, состоящей из измерителя 76 температуры, подключенного на один из входов усилителя-компаратора 77, на другой вход которого подается отрегулированное эталонное 30 напряжение, пропорциональное значению поддерживаемого нагрева, и при сравнении этих напряжении контакт К 1.1 ,реле 78 (В 1) размыкает цепь электропитания нагревателя 75.Насос 79 (Н), включаемый электроприводом 80 (М 4), через обратный клапан 88 (КО), трехлинейный двухпозиционный 3/2 распределитель 82 и регулируемый нормально открытый регу лирующий орган 83 подает связующее в,емкость 71 через клапан 85 с логической функцией И, когда избыточное поступление под контролем манометра 86 нежелательно,и в случае, когда 45 связующее по остальным параметрам не отвечает задаваемым условиям.Самоотключаемая муфта 74 отключает мешалку 72, когда не обеспечивается надлежащее напряжение трения между 50 слоями связующего в силу его вязко- текучего состояния, при температурах выше температуры текучести, что одновременно контролируется реле 78 (В 1), Таким образом, кроме взаимного контроля температуры и вязкости свя,зующего поддерживается и постоянство напора в системе, прежде чем подать его в рабочую зону средств 10 пропит 9 1368188 Осоединенная с гайкой 21 осью 33 двой" 90, соединенного с электропривоная шестерня 34 взаимодействует с дом 23 (М 1),зубчатыми рейками 32 и 35, тяга 28 После истечения этого времени наи водило. 29 через сателлит 27, эпи- мотки контакт К 5,1 включает реле 96цикл 26 и коническую пару 24, 25 сое- (В 6), контакт К 6.1 которого блокируетдинены с одним из зубчатых колес 20, включение реле 97 (В 7), а контактнаходящихся в зацеплении для обеспе- К 6.2 создает в катушке 14 (Ь 1) одночения вращения всех оправок 4. При именное направление тока с катушкойвращении и осевом перемещении опра О 16 (ЬЗ), что обусловливает перевод,вок .4 на них наматывают слоистую за- фиксаторов 19 из кольцевых проточекготовку иэ длинномерного.материала, патрона 2 в его сквозную проточку 56который проходит с бобинодержателя 6 и позволяет снимать готовое изделиена направляющие .7 и средство 10 про- .вместе с патроном 2 и вставкой 106.питки, где при контакте с дористой 15 Извлекается из формообразующей оптрубкой 70 из трубки 69 подается равки 4 патрон 2 также обжатием усвязующее под давлением. Сырой мате- прорези 55 его пружинящих краев, какриал подсушивают нагревательными эле- и для его дальнейшего использованияментами 12. При намотке слои уплот- при очередных сменах этих формообраняют надувной манжетой 60, установ эующих оправок 4.ленной на стойке 61. Направляющие 7За время задержки, созданное релеи средство 10 пропитки могут изме (В 6), оператор успевает поставитьнять положение на неподвижной плат- новую формообразующую оправку 4 наФорме 8 посредством шарниров 9, ту же вставку 106, не останавливаястойки 61 установлены на конусах 67. 25 хода работающих в это время остальныхПеремещение и вращение оправок 4 справок 4.возможно также осуществлять посред- После истечения этого времениством соединенного с винтом 22 через контакт К 6.1 включает реле 97 (В 7),рейку 41 (фиг. 3 и 4) несущую ролик контакт К 7.1 которого блокирует реле42, конического копира 44, Гайка 21 З 0 98 (В 8), предназначенное в дальнейчерез опоры 52 качения обеспечивает шем для приведения в исходное состоявращение конической шестерне 45, об- ние всех контактов катушек 14, 15 иразующей коническую пару с шестерней 16 (Ь 1, Ь 2 и ЬЗ) после завершения46, находящейся в зацеплении с шес- очередных циклов.тернями-валами 47 и 48, и тем самым -35Перекидные контакты К 7,2 и К 7,3вращение зубчатого колеса 20, нахо- реле 97 (В 7), меняя направление токадящегбся в зацеплении с другими ана- в катушке 16 (ЬЗ) на разноименное пологичными колесами 20 для вращения отношению к катушке 15 (Ь 2), и будуоправок 4. чи соединяемой с патроном 2 под дейОбеспечение постоянства натягаствием притяжения ферромагнитныхво времени намотки длинномерного вкладышей 13, осуществляют вращениематериала на формообразующую оправку оправок 4, установленных под намотку.переменного сечения, или, наоборот, Фиксаторы 19 при этом попадают скогда необходимо почему-либо изменять учетом конечного положения направлянатяг, возможно созданием на приводе 45 ющего винтового витка 53. при его23.1 (М 1) или 23.2 (М 2) переменной спуске и влияния соосного.электромагскорости вращения по заранее выбран- нитного поля катушки 16 (ЬЗ) с Ферроному закону, используя для этогомагнитными вкладьпдами 13 в лунки 58.подпружиненный пружиной 88 щуп, После завершения последнего слояконтактно следящий длинным плечом 87 намотки, контролируемого путевымвыключателем 99 (ЯЗ), включающимреле 95 (В 5), контакт К 5,1 блокируетреле 96 (В 6), а остальные его контаксоответствующий исходный угол оь наклона плеча 87.относительно края ос- ты К 5.2 и К 5,3 изменяют направлениероткое его плечо 89 одновременноиндуктивности, одноименно приводя егов соответствие с направлением тока вявляется подвижным контактом, к котоподвижной катушке 16 (ЬЗ), "котораярому приложено электрическое напряжение, снимаемое с клемм потенциометра переводит фиксаторы 19 иэ лунок 811 1368 патрона 2 в его кольцевые наружную и внутреннюю проточки 57, обусловливающие холостой ход шестерни 20.Время задержки, созданное реле 95 (В 5), позволяет оператору отрезать конец материала.По окончании рабочего цикла реле 98 (В 8) своим четвертым контактом К 8.4 последовательно подключает ту 10 или иную функциональную группу 91 в соответствии с производственной программой.Таким образом, данное устройство позволяет изготовить полые изделия 15 типа культеприемников протезов мето" дом намотки длинномерного материала, отвечая требованиям производства. формула изобретения 20 1. Устройство для изготовления полых изделий методом намотки длин- номерного материала, включающее основание, несущее консольно закрепленные 25 в патронах с концевиками оправки, раскладчики с бобинодержателем, направляющие для наматываемого материала и средства пропитки, механизмы .-:.: вращения оправок, средства управле- З 0 ния циклом работы каждой оправки, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности устройства при намотке приемников протезов, оно снабжено механизмом переме 35 щения основания по высоте относительно стационарно установленных на нем раскладчиков, уплотняющими упругими элементами, смонтированными между каждыми соседними оправками с возможностью контакта с ними, имеханизмом соединения патрона с оправкой, выполненным в виде установленных одна над другой в полости концевика патрона с ферромагнитным,вкладьппем неподвижных и подвижных катушек индуктивности, подвижная из которых располо 188 12жена под ферромагнитным вкладышемконцевика патрона, а неподвижные жестко соединены с механизмом враще ния оправок, имеющим наружную и внутреннюю коаксиальные направляющие, установленные с возможностью охвата катушки индуктивности с концевиком патрона и несущие фиксаторы положения концевика патрона и подвижной катушки индуктивности.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения основания по высоте выполнен в виде соединенной с ним гайки и приводного винта и снабжен узлом преобразования ее возвратно- поступательного перемещения во вращательное движение, кинематическисвязанным с механизмом вращения оправ ок.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что подвижная катушка индуктивности снабжена наружным винтовым витком и установлена в неподвижной катушке с возможностью перемещения по шариковым направляющими4, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что патрон выполнен в виде упругого конуса с цич лнндрическнм концевиком, имеющим сквозную прорезь вдоль образующей.5, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство пропитки и направляющие для наматы" ваемого материала установлены на неподвижной платформе посредством шарового шарнира. 6Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средства управления циклом работы каждой оправки снабжены релейной программой переключения катушек индуктивности механизма соединения патрона с оправкой.