Устройство для регулирования натяжения материала при его намотке

ССЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09 01) Ш 4 В 65 Н 77/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Катаока Машин Продакт Ко, Лтд(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ЕГО НАМОТКЕ (57) Изобретение относится к устрой- ствам для регулирования материала при его намотке. Цель изобретения - повышение эффективности намотки. Устрой 4,.с ,ство содержит последовательно установленные в направлении перемещенияматериала транспортирующие валы 53,54, 55 и 56 и продольно-режущий механизм 46, установленный напротивтранспортирующего вала 55. Привод выполнен в виде электрического тормоза58, вал которого посредством трансмиссионных передач 60, 34 и 62 связанс осью 33 бобины (рулона). Поворотрычага 31 с помощью преобразователя39 преобразуется в электрический сигнал, который изменяет натяжение материала путем изменения величины тормозного момента электрического тормоза 58, приводимого в движение электродвигателем 66. В описании устройства приведены различные варианты выполнения его блок-схем, а такжерасположения транспортирующих валов,11 ип.Изобретение относится к регуляторам натяжения длинномерных материа"лов, а именно к устройствам для регулирования натяжения материала приего намотке,Цель изобретения - повышение эффективности намотки.На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема выполнения устройства в виде аналоговогорегулятора натяжения; на фиг.З - блоксхема выполнения устройства в видецифроаналогового регулятора, нафиг.4 - зависимость величины натяжения от радиуса намотки; на фиг.5зависимость вращающего момента отрадиуса намотки, на фиг.6 - зависимости натяжения от радиуса при фиксированных значениях градиента натяже,ния; на фиг.7-9 - устройство, видысбоку соответственно и сверху, нафиг.10 - то же, поперечный разрез,на фиг.11 - конструкция основных узлов устройства.Устройство дпя регулирования натяжения материала (фиг.1) состоит изуправляемого задатчика 1 натяжения,выход которого соединен с одним входом блока 2 сравнения, другой входкоторого подключен к выходу датчика 3диаметра бобины (рулона) 4. Выхоцблока 2 через усилитель 5 связан свходом привода 6 рулона 4.В случае выполнения устройства ввиде аналогового регулятора натяжения (фиг.2) онд содержит задатчики 7и 8 требуемого натяжения (Р, ) и градиентанатяжения, преобразователи 9-11, сумматоры 12-14, датчик 3диаметра рулона 4, последовательновключенные блок 15 регулирования, согласующий элемент 16, переключатель17 и исполнительный механизм (привод)6 изменения вращающего момента на валу рулона, датчик 18 тока и арифметическое устройство 19. Выходы задатчика 7 и сумматора 14 через преобразователь 9 подключены к соответствующему входу преобразователя 11, другойвход которого связан с выходом датчика 3 диаметра рулона, а выход - подключен к входу сумматора 12. Другойвход сумматора 12 соединен с выхоцомдатчика 18 тока. Выход сумматора 12через блок 15, элемент 16 и переключатель 17 связан с входом привода 6.Выходы датчика 3 и задатчика минимального радиуса (К) намотки (за 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 датчик Кне показан) через сумматор 13 и арифметическое устройство19 связан с входом преобразователя10, другой вход которого подключен квыходу задатчика 8. Выход преобразователя 10 связан с соответствующимвходом сумматора 14,При выполнении устройства в видецифроаналогового регулятора (фиг,З)оно содержит аналого-цифровые преобразователи 20-22, цифроаналоговыйпреобразователь 23, блок 24 цифровогорегулирования, включающий цифровойвычислитель 25, блок 26 памяти, контрольное устройство 27 и блок 28 согласования. Устройство включает такжезадающий генератор 29 и аналоговыйусилитель 30. Выход датчика 3 диаметра через преобразователь 20 связанссоответствующим входом вычислителя25, другие входы которого подключены,к выходам преобразователей 21 и 22.Выход вычислителя 25 через преобразователь 23 и усилитель 30 связан свходом привода 6. Выход генератора29 через контрольное устройство 27связан с входом блока 26 памяти и через блок 28 - с входом вычислителя 25,Устройство намотки (фиг.7) содержит датчик диаметра намотки, выполненный в виде рычага 31, установленного на кронштейне 32 и кинематическисвязанного с осью 33 бобины (рулона)4. Средняя часть рычага 31 кинематически связана с штоком пневмоцилиндра34, установленного на кронштейне 32.Привод 6 установлен в центре рычага31. Трансмиссионная передача 35 связывает ось 33 с валом привода 6. Тран.смиссионная передача 36 связывает валприводов с валом 37, а трансмиссионная передача 38 - вал 37 с преобразователем 39 угла поворота рычага 31 вэлектрический сигнал. Материал 40 через нажимной вал 41 поступает на рулон 4.Устройство (фиг8-10) может содержать также транспортирующие валы 4244, щелевой барабан 45, напротив которого установлен режущий механизм46. Разрезанные листы 47 и 48 определенной ширины через нажимные ролики49 и 50 наматываются на рулоны 4. Позициями 51 и 52 показаны оси вращениярычагов 31Устройство (фиг.11) содержит механизм транспортировки материала 40,состоящий иэ последовательно установ264йдя через усипитель 5, поступает навход привода 6 рулона 4, обеспечивающего требуемое значение натяжения наматываемого материала.Наматываемый материал 40 проходит .через транспортирующий вал 53(фиг.11) и разглаживается валом 54.Разглаженный материал 40 поступаетна барабан 55, где он с помощью режущего элемента 46 разрезается на двеполосы, каждая иэ которых, пройдя по,дающий вал 56, наматывается на свой,рулон 4. Уплотнение рулона 4 осуществляется валом 57 и усилием, развива,емым пневмоцилиндром 34. В процессенамотки .изменяется (увеличивается)радиус рулона 4. В результате рычаг31 поворачивается. Поворот рычага31 с помощью преобразователя 39 преобразуется в электрический сигнал,который требуемым образом (в соответствии с уравнением (1 изменяетнатяжение материала путем изменениявеличины тормозного момента электрического тормоза 58, приводимого вдвижение электродвигателем 66,формула изобретения жения в процессе намотки6 - экспериментально определенный постоянный коэф фициент.В блоке 2 сравнения формируется управляющий сигнал для текущего значения радиуса намотки, который, проз 13332 ленных в направлении движения материала транспортирующего вала 53, разглаживающего вала 54, барабана 55,подающего вала 56 и укатывающего вала 57, взаимодействующего с рулонами 4.5 У барабана 55 установлен режущий элемент 46.Датчик диаметра рулона выполнен в виде рычага 31, кинематически связан ного с осью 33 рулона 4 и с преобразователем 39, выход которого подключен к входу блока 2 сравнения. Привод 6 полнен в виде электрического тормоза 58, вал 59 которого посредством трансмиссионной передачи 60, вала 61, передачи 62, вала 63 и шестерни 64 ,связан с освю 33 рулона 4. Электромагнитный тормоз 58 посред 20ством трансмиссионной передачи 6 свя-,зан с валом 65 электродвигателя 66,Устройство работает следующим образом.Управляемый. задатчик 1 натяженияобеспечивает на своем выходе сигналтребуемого натяжения РКмакс Кмннгде К . - текущий радиус рулона, мм; 30К иини К - соответственно минимальноеи максимальное значения ра.диуса рулона, мм,Р - начальное значение натяжения З 5при К,Р, - конечное значение натяженияпри К, О,- Р= в в . --- градиент изменения натяР Устройство для регулирования натяжения материала при его намотке, содержащее датчик диаметра бобины, выполненный в виде установленного на неподвижном кронштейне рычага, одним плечом кинематически связанного с осью бобины, а другим - с размещенным на неподвижном кронштейне преобразователем угла поворота рычага в электрический сигнал, выход которого подключен к приводу бобины, и укатывающий вал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности намотки, оно имеет группу транспортирующих валов и продольно-режущий механизм, установленный напротив одного из транспортирующих валов, а привод бобинывыполнен в виде электрического тормоза, вал которого посредством трансмиссионной передачи связан, с осью бобины.Тираж 59 осударственн ам изобретен ква, Ж, Р о комитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5