Автомат для навивки капиллярных труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1673241 А 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН рук Подой(54) АВТОМАТ ДЛЯ НАНЫХ ТРУБ(57) Изобретение отноталлов давлением. Цевышение надежностидля навивки капиллярн КИ КАПИЛЛЯРмепоатостся к обработ изобретения в работе Автх труб содерж ГОСУДАРСТВЕН.ЬЙ КСЭФЗТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССФ 1486212, кл. В 21 О 11/06,В 21 Р 3/04,1987. Изобретение относится к обработке металлов давлением.Цель изобретения - повышение надежности работы.На фиг.1 изображен автомат в сечении по оси вращения шпинделя с оправкой; на фиг.2 - узел снятия навитого пакета капиллярной трубы в рабочем положении; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг,4 - сечение Г-Г на фиг.З; на фиг.5 - сечение В-В на фиг,З; на фиг,б - вид Д на фиг.Э; на фиг,7 - сечение Е - Е на фиг.З; на фиг,8 - вид Ж на фиг.7; на фиг.9 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг,10 - схема привода осевого перемещения шпинделя; на фиг,11 - схема работы муфты кулачкового зацепления; на фиг.12 - схема работы обгонной муфты; на фиг. 13 зцз В 21 0 11/06, В 21 Р 3/04 нование, шпиндель с оправкой, механизм вращения с приводным валом, узел шаговой осевой подачи шпинделя, механизмы коррекции шага осевой подачи шпинделя. Для осуществления поочередного включения механизмов коррекции шага осевой подачи шпинделя используют обгонную и кулачковую муфты, Муфты размещают на противоположных концах вала, Одна из полумуфт кулачковой муфты имеет один кулачок, в другая - несколько кулачков, равномерно размещенных по окружности с промежутками между ними, Полумуфта, выполненная с несколькими кулачками, связана с приводом включения и установлена на валу с возможностью осевого перемещения. Устройство позволяет повысить точность навивки капиллярных труб, 17 ил. 17 - последовательность работы кулачкового зацепления.Автомат содержит основание 1, в котором смонтированы приводной вал 2 с зубчатым колесом 3 и полый шпиндель 4 с оправкой 5 и винтовым червячным участком 6, Вал 2 входит в осевое отверстие шпинделя 4 и зафиксирован от поворота относительно шпинделя шпонкой 7. На основании 1 смонтирован шкив 8, соединенный с приводом 9 вращения и через электромагнитную муфту 10 торцового зацепления - с валом 2. В поперечных отверстиях основания 1 смонтированы поворотные ступицы 11 и 12, полумуфты, на которых закреплены червячные колеса 13 и 14, входящие в зацепление с червячными винтами 15 и 16, 1673241В осевых отверстиях ступиц 11 и 12 смонтирован вал 17, на котором в средней части установлено червячное колесо 18, зафиксированное от поворота относительно вала 17 шпонкой 19 и входящее в зацепление с винтовым червячным участком 6 шпинделя 4. Ступица 12 соединена с валом 17 с помощью обгонной муфты 20. Со стороны ступицы 11 на валу 17 установлена полу- муфта 21, включающая диск 22, снабженный торцовыми кулачками 23. Количество последних, т,е. угол между осями кулачков, выбирается в зависимости от количества навиваемых витков в одном ряду спирали. Кулачки 23 расположены с воэможностью взаимодействия с торцовым кулачком 24 на ступице 11, которая является второй полумуфтой торцового зацепления, Полумуфта 21 установлена на валу 17 с воэможностью осевого перемещения и зафиксирована от поворота относительно вала 17 шпон кой 25.На основании 1 закреплен силовой цилиндр 26 перемещения полумуфты 21, в котором установлен поршень 21 со штоком 28 и образованы рабочие полости 29 и ЗО. На штоке 28 закреплена вилка 31, входящая в кольцевой паз на полумуфте 21, Червячный винт 15 соединен с зубчатым колесом 3 через зубчатые колеса 32 и 33, червячный винт 16 соединен с колесом 3 через зубчатые колеса 34 и 35. Колеса 33 и 35. Колеса 33 и 35, установленные на червячных винтах 15 и 16, а также полумуфта 21 являются сменными элементами. Колеса 32 и 34 установлены на поворотных кулисах 36 и 31, смонтированных на ступице 38 основания 1. Передаточные отношения в червячных передачах механизма осевого перемещения шпинделя 4 и в механизмах коррекции шага выполнены одинаковыми, а червячные винты имеют одинаковое направление винтовой линии. Передаточные отношения между валом 2 и червячными винтами 15 и 16 регулируются путем зубчатых колес 33 и 35,Оправка 5 снабжена диском 39, в котором выполнен паэ 40, предназначенный для закрепления конца навиваемой трубы. В осевом отверстии вала 2 установлена штанга 41, один конец которой закреплен на шпинделе 4, а другой через упорный подшипник 42 и шток 43 соединен с поршнем 44 силового цилиндра 45, в котором образованы полости 46 и 47. В ступице 48 основания 1 выполнены параллельные цилиндрические расточки, в которых установлены поршни 49 со штоками-толкателями 50 и образованы рабочие полости 51 и 52. В диске 39 оправки 5 выполнены отверстия 53 для прохода штоков-толкателей 50.20 25 30 шпиндель 4 с оправкой 5 перемещается в 35 40 45 50 5 10 15 Оси 53 отверстий на диске 39 совпадают с осями штоков-толкателей 50 в исходном угловом положении шпинделя 4. На кронштейна 54 основания 1 закреплено устройство 55, предназначенное для доворота и фиксации вала 2 в определенном угловом положении. Рабочий орган 56 устройства 55 смонтирован с возможностью взаимодействия с зубчатым сектором 57 вала 2, Позицией 58 обозначена капиллярнэя труба, позицией 59 - конец капиллярной трубы и позицией 60 - капилляр, навитый в многорядный пакет.Автомат работает следующим образом,В исходном положении шпиндель 4 с оправкой 5 отведен в крайнее положение (на фиг.7 вправо). Трубу 58 подают в осевом направлении и ее конец 59 заводят в паэ 40 на диске 39. В этом положении кулачковая полумуфта 21 выведена из зацепления с полумуфтой 11, Включением привода 9 валу 2 через шкив 8 и полумуфту 12 сообщается вращение, Бал 2 через шпонку 1 передает вращение на шпиндель 4 с оправкой 5 и через зубчатые колеса 3, 32, ЗЗ и 34, 35 передает вращение на червячные винты 15 и 16. При навивке первого ряда спирали муфта 20 обгона введена в зацепление,осевом направлении в сторону основания 1 (на фиг, 1 влево),После начала вращения вала 2 и поворота полумуфты 11 на определенный угол(когда кулачок 24 пройдет кулачок 23) сжатый воздух подают в полость ЗО силового цилиндра 26, полумуфта 21 через элементы 27, 28 и 31 перемещается по валу 11 в рабочее положение, и кулачок 24 входит между кулачками 23 (фиг,15). Так как угловая скорость полумуфты 11 больше угловой скорости полумуфты 21, кулачок 24 на определенном участке вращения догоняет кулачок 23 и входит с ним в зацепление. Такое зацепление происходит при строго определенном угловом положении полумуфт 11 и 21, так как между ними осуществляется жесткая кинематическая связь, В момент зацепления кулачков 23 и 24 скорость вала 17, а следовател ьно, и колеса 18 изменяется (увеличивается), осевое перемещение шпинделя 4 с оправкой 5 реверсируется (на фиг.1 вправо) и начинается навивка второго ряда спирали. В момент включения кулачковой муфты обгонная муфта 20 автоматически выключается. После поворота вала 17 на определенный угол, т.е, после полной навивки ряда спирали, сжатый воздух подают в полость 29 цилиндра 26 и полумуфта 21 перемещается в исходное положение, кулачок 2410 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выходит иэ зацепления с кулачком 23 (фиг.17) и автоматически включается обгонная муфта 20, движение шпинделя 4 реверсируется. Аналогичным образом осуществляется переключение на навивку последующих витков спирали.В г 1 роцессе навивки капилляра полость 47 силового цилиндра 45 находится под давлением.После полной навивки пакета спирали 60 капилляра привод 9 отключается.Включением в работу устройства 55 с помощью элементов 56 и 57 вал 2 и, соответственно, шпиндель 4 с оправкой 5 доворачиваются и фиксируются в определенном угловом положении, при котором отверстия 53 в диске 39 устанавливаются соосно штокам-толкателям 50, После этого трубу 58 на прямолинейном участке разрезают. Подачей сжатого воздуха в полости 51 поршни 49 со штоками-толкателями 50 выдвигаются в рабочее положение и снимают навитый пакет 60 капилляра с оправки 5 (фиг.2), Подачей сжатого воздуха в полости 52 поршни 49 со штоками-толкателями 50 возвращаются в исходное положение, при этом полости 51 соединяют с наружной средой. Полумуфта 21 выводится из зацепления с полумуфтой 11, подачей сжатого воздуха в полость 46 цилиндра 45 шпиндель 4 с оправкой 5 перемещается в исходное положение. Следующий цикл подачи, навивки, отрезки и снятия пакета навитого капилляра с оправки осуществляется в аналогичной последовательности.Пример выполнения кинематической цепи автомата для навивки капиллярной трубыф 4 мм, в плотную многорядную спираль.Модуль гп зацепления в червячных передачах исходя из конструктивных требований равен 2. Следовательно, шаг зубчатого зацепления в червячных передачах равенс - гп л = 23,14 = 6,28Требуемая осевая подача шпинделя 4 в обе .стороны равна с = 4 мм за один оборот шпинделя 4, Таким образом, с учетом коррекции эа один оборот шпинделя 4 колесо 18 должно поворачиваться на угол. длина дуги которого по делительному диаметру зубчатого зацепления равнас 2 - с - сс = 6,28-4 = 2,28 ммПосле изменения осевой подачи шпинделя 4 колесо 18 должно поворачиваться на угол, длина дуги которого по делительному диаметру равнасз - с + сс = 6,28+4 = 10,28 ммСоответственно заданным коррекциям шага осевой подачи шпинделя 4 подбираются передаточные отношения между зубчатыми колесами 3, 35 и 3, 33, которые составляют: 1 с - ==0,36; 12 = -с 2 2 28 сэ 1028с 6,28с 6,28- 1,63,Таким образом, эа один оборот шпинделя 4 червячный винт 16 должен совершать0,36 оборота, червячный винт 15-1,63 оборота,Подсчет витков в одном ряду спирали,Передаточное отношение в червячныхпередачах конструктивно выбрано 13" 1:70;длина окружности по делительному диаметру червячного колеса- с 70 " 6,28 70-439,6 мм.За один оборот шпинделя 4 колесо 14поворачивается на шаг с 4 = с 11 = 6,28 0,36- 2.26 мм; колесо 13 поворачивается нв шагс 5 - с12 - 6,28 1,63 - 10,236 мм,Так какколеса 13 и 14 вращаются в одном направлении, за один оборот шпинделя 4 колеса 13и 14 совершают взаимный поворот с шагомсг " с 5-с 4 - 10,236-2,26 - 7,976 мм,Таким образом, при п кулачков 23 наполумуфте 21 количество витков п в одном1ряду спирали составляет п " - , прис 6439,6шести кулачках - 6 7 976 = 9,2 витка,соответственно при и = 5 - 11 витков, прии = 4 - 13,8 витка и т,д. Формула изобретения Автомат для навивки капиллярных труб, содержащий смонтированные на основании шпиндель с оправкой, механизм вращения с приводным валом, узел шаговой осевой подачи шпинделя в виде червячной передачи, колесо которой установлено на валу, смонтированном на основании перпендикулярно к оси шпинделя, и связано с механизмами коррекции шага осевой подачи шпинделя, расположенными на том же валу симметрично узлу шаговой подачи шпинделя, включающими червячные и зубчатые передачи, причем зубчатая передача одного из этих механизмов выполнена с приводной шестерней большего диаметра, чем приводная шестерня зубчатой передачи другого механизма, муфты сцепления, установленные на противоположных концах вала, связывающие механизмы коррекции и узел шаговой осевой подачи шпинделя, и привод включения муфт сцепления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, муфты сцепления выполнены в виде обгонной и кулачковой муфт, первая из которых установлена со стороны механизма1673241 г,2 коррекции с большей приводной шестерней, а вторая - со стороны механизма коррекции с меньшей приводной шестерней, одна из полумуфт кулачковой муфты выполнена однокулачковой, а другая - с 5 несколькими кулачками, равномерно размещенными по окружности с промежутками между ними, причем полу- муфта с несколькими кулачками установлена на валу с возможностью осевого перемещения и связана с приводом включения.1673241 Составитель С. ШаргэлинТехред М,МоргенталКорректор О, Ципле Редактор М. Петрова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2879 Тираж 465 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5