Устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов

Классификация по МПК: G01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2515192
Дата публикации: 
Суббота, Май 10, 2014
Начало действия патента: 
Понедельник, Октябрь 1, 2012

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения длины гибких длинномерных материалов типа ленточных проводов и других материалов плоского ленточного типа прямоугольного сечения толщиной 0,1… 2 мм и шириной 4… 25 мм, с максимальным наружным диаметром рулона 130 мм. Применяется для удобства измерения длины рулонов ленточного провода при входном контроле при учете и приемке от поставщика. Устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов содержит основание 1, счетчик 6 длины, на выходном валу которого закреплено мерное колесо 7, диск 15 ведущий, диск 12, с которого сматывается материал, прижим, направляющие ролики 10, редуктор 13 с повышающей одноступенчатой конической зубчатой передачей, на диске 15 ведущем размещен ползун 16, имеющий одну степень свободы, на диске 12, с которого сматывается материал, установлен диск 28 съемный левый, а на диске 15 ведущем - диск 29 съемный правый, в прижиме в качестве прижимного элемента используется шариковый однорядный подшипник 19. Технический результат - повышение точности измерения, упрощение процесса съема и установки материалов. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения длины гибких длинномерных материалов типа ленточных проводов и других материалов плоского ленточного типа прямоугольного сечения толщиной 0,1… 2 мм и шириной 4… 25 мм, с максимальным наружным диаметром рулона 130 мм. Применяется для удобства измерения длины рулонов ленточного провода при входном контроле при учете и приемке от поставщика.

Известен перемоточный станок для ленты (ПС-60-600), состоящий из сварной рамы, на которой размещены привод, узел измерения длины, натяжное устройство, диски для установки и перемотки ленты, электронный счетчик длины и скорости перемотки. Измерение длины выполняется способом подсчета числа оборотов мерного колеса. К мерному колесу подсоединен электронный счетчик. Устройство станка содержит в своей конструкции откидные щеки на дисках и съемные втулки, необходимые для намотки на них измеряемого материала. В комплект станка входит оправка. Оправка является индивидуальным элементом для фиксации втулок, на которые производится намотка. Габариты оправки зависят от размеров втулки, а габариты втулки зависят от размеров измеряемого материала и габаритов мотка, в который он должен быть смотан (см. сайт http/vitok.ru/produkcts / ООО «Мир намоточных станков»).

Недостатки устройства: конструкция обладает достаточной сложностью и наличием большого количества конструктивных элементов.

Наиболее близким аналогом является станок (устройство) мерной перемотки провода, ленты с ручным приводом УМПП-25Л (см. сайт http/vitok.ru/produkcts / ООО «Мир намоточных станков»), принятое за прототип. Устройство содержит раму (основание), на которой размещены смоточное устройство с вертикальной осью вращения для исходной бухты (установленный на валу диск, с которого сматывается материал), ручное намоточное устройство с вертикальной или горизонтальной осью вращения для намотки отмеряемого материала (установленный на валу диск ведущий, на который материал наматывается), счетчик, на валу которого установлено мерное колесо, прижим, ролики. Станок комплектуется длинномером электронным ДМ-18-2Э или механическим ДМ-18-2М. Цена единицы счета - 0,1 м. Внутренний диаметр получаемой бухты - 190 мм. Толщина перематываемой ленты - от 0,5 мм.

Недостаток прототипа в том, что конструкция станка не позволяет производить намотку рулонов с требуемым внутренним диаметром (в нашем случае требуется диаметр 30 мм), и измерение ленточного материала толщиной менее 0,5 мм (в нашем случае минимальная толщина измеряемого ленточного провода - 0,1 мм). Цена единицы счета также не устраивает. В случае доработки данного станка его производителем для получения внутреннего диаметра получаемой бухты до 30 мм будет неудовлетворительной скорость перемотки измеряемого материала.

Предлагаемым изобретением решается задача: повышение эксплуатационных характеристик и эффективности работы устройства.

Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в упрощении процесса установки и съема рулонов измеряемого материала, повышении точности измерения, обеспечении с помощью повышающего редуктора оптимальной скорости перемотки при заданном требуемом внутреннем диаметре рулонов, а также возможности замера большого количества небольших рулонов длиной до 12 м при входном контроле на складе при приемке их от поставщика.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения длины гибких длинномерных материалов, содержащем основание, счетчик длины, на выходном валу которого закреплено мерное колесо, диск ведущий, диск, с которого сматывается материал, прижим, направляющие ролики, новым является то, что оно снабжено редуктором с повышающей одноступенчатой конической зубчатой передачей, на диске ведущем размещен ползун, имеющий одну степень свободы, на диске, с которого сматывается материал, установлен диск съемный левый, а на диске ведущем - диск съемный правый, в прижиме в качестве прижимного элемента используется шариковый однорядный подшипник с двумя шайбами со сферической поверхностью с одной стороны.

Снабжение устройства редуктором с повышающей одноступенчатой конической зубчатой передачей позволяет обеспечить оптимальную скорость перемотки измеряемого материала вручную и безаварийную остановку работ по воле оператора.

Размещение на диске ведущем ползуна с одной степенью свободы облегчает снятие после измерения рулона измеряемого материала с ведущего диска за счет уменьшения диаметра бобышки диска, на которую он сматывается, поскольку цилиндрическая часть ползуна является составной частью этой бобышки.

Установка на диске, с которого сматывается материал, диска съемного левого и на диске ведущем диска съемного правого способствует обеспечению точности измерения материала шириной 4… 10 мм и толщиной 0,1… 2 мм и удобству съема рулона сматываемого материала.

Использование в качестве прижимного элемента шарикового однорядного подшипника с одной стороны позволяет обеспечивать в процессе перемотки стабильность линии контакта мерного колеса с поджимающим вращающимся элементом цилиндрической формы, которым в данном случае является наружное кольцо подшипника, которое, благодаря конструкции самого подшипника, имеет возможность поворачиваться в пространстве на малые углы относительно внутреннего кольца этого подшипника, обеспечивая тем самым стабильную линию контакта, влияющую на точность измерения.

Использование в прижиме двух шайб со сферической поверхностью с одной стороны позволяет обеспечивать настройку стабильной линии контакта мерного колеса с поверхностью наружного кольца подшипника.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на

- фиг.1 - устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов (основной вид);

- фиг.2 - устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов (вид сверху).

Устройство содержит основание 1 в виде плиты, на которой установлена плита 2 базовая, закрепленная на стойке 3 левой и на стойке 4 правой. На плите 2 базовой установлен кронштейн 5, на котором закреплен механический счетчик 6 длины с функциями сложения и вычитания с ценой деления 0,01 м.

На выходном валу счетчика закреплено мерное колесо 7. На кронштейне 8, расположенном под мерным колесом 7, закреплены в качестве направляющих две пары осей 9 с установленными на них пластмассовыми цилиндрическими роликами 10, между которыми во время работы проходит измеряемый материал, и предназначенными для обеспечения прямолинейного участка материала в зоне измерения для обеспечения стабильной точности измерения.

Слева от счетчика 6 находится стойка 11 с размещенным на ней диском 12, предназначенным для установки на него рулона измеряемого материала.

Справа от счетчика 6 установлен редуктор 13 с повышающей одноступенчатой конической зубчатой передачей, служащий для передачи вращающего момента от его входного вала на выходной вал - шестерню, и который применен для обеспечения оптимальной скорости перемотки измеряемого материала вручную, и при этом возможности безаварийной остановки работ по воле оператора. На входном валу редуктора 13 установлена ручка 14 для обеспечения его вращения вручную. На выходном валу редуктора 13 закреплен диск 15 ведущий, предназначенный для сматывания на него в рулон измеренного материала.

На диске 15 ведущем размещен ползун 16 для облегчения снятия после измерения рулона измеряемого материала с ведущего диска 15 за счет уменьшения диаметра бобышки диска, на которую он сматывается, поскольку цилиндрическая часть ползуна 16 является составной частью этой бобышки. Ползун 16 имеет одну степень свободы и фиксируется на диске 15 ведущем винтом 17 стопорным.

Напротив мерного колеса 7 установлен прижим, служащий для поджатия измеряемого ленточного материала к мерному колесу 7, состоящий из кронштейна 18, на котором установлены подшипник 19, вилка 20, пружина 21, ось 22, две сферические шайбы 23, винт 24, корпус 25, винт 26 регулировки натяга, гайка 27. В прижиме используется стандартное изделие - шариковый однорядный подшипник 19, который в качестве прижимного элемента позволяет обеспечивать в процессе перемотки стабильность линии контакта мерного колеса 7 с поджимающим вращающимся элементом цилиндрической формы, которым в данном случае является наружное кольцо подшипника 19, которое, благодаря конструкции самого подшипника, имеет возможность поворачиваться в пространстве на малые углы относительно внутреннего кольца этого подшипника, обеспечивая тем самым стабильную линию контакта, влияющую на точность измерения. Подшипник 19 установлен на оси 22 в вилке 20, которая размещена в корпусе 25 и может в нем перемещаться возвратно-поступательно в направлении к мерному колесу 7. В корпусе 25 также установлен винт 24, ввернутый в вилку 20, на цилиндрической части которого установлена пружина 21 сжатия, упирающаяся одним концом в торец вилки 20, а другим в торец винта 26 регулировки натяга, ввернутого в корпус 25 с другой стороны. Для обеспечения установки подшипника 19 в номинальное положение относительно поверхности мерного колеса 7 в конструкции прижима применены две шайбы 23 со сферической поверхностью с одной стороны, которые, при установке на конические поверхности в кронштейне 18 прижима, позволяют регулировать положение оси корпуса 25. Винт 26 для регулировки натяга позволяет регулировать силу прижима измеряемого материала к мерному колесу 7 с помощью сжатия пружины 21.

На диске 12 установлен диск 28 съемный левый. На диске 15 ведущем установлен диск 29 съемный правый, которые применяются при измерении длины материала шириной 4… 10 мм и толщиной 0,1… 2 мм, что способствует обеспечению точности измерения материала с данными параметрами.

Номинальное положение подшипника 19 относительно поверхности мерного колеса 7 должно быть отрегулировано до начала работы, после чего корпус 25 фиксируется в кронштейне 18 затягиванием гайки 27.

Работает устройство следующим образом.

Устройство устанавливают на горизонтальной поверхности стола без закрепления фиксирующими элементами.

Заправку измеряемого материала осуществляют следующим образом: рулон измеряемого материала шириной 4… 25 мм и толщиной 0,1… 2 мм устанавливают на диск 12, затем в зависимости от толщины материала смещают подшипник 19 с подпружиненной вилкой 20 на требуемое расстояние, потянув за ввернутый в нее винт 24, чтобы материал установить между наружным кольцом подшипника 19 и мерным колесом 7, и затем винт 24 отпускают, при этом пружина 21 подожмет подшипник 19 к измеряемому материалу и к мерному колесу 7.

Ориентацию материала осуществляют поверхности диска 12 и диска 15 ведущего, лежащие в одной геометрической плоскости. Относительно мерного колеса 7 материал ориентируют две пары пластмассовых роликов 10. При достижении контакта конца ленты измеряемого материала с подшипником 19 и мерным колесом 7 обнуляют показания механического счетчика длины 6, нажимая на рычаг для сброса показаний на счетчике, материал при этом пропускают между двумя парами роликов 10. С помощью роликов 10 осуществляют ориентацию материала относительно мерного колеса 7.

Измеряемый материал протягивают через устройство и за счет силы трения вращают мерное колесо 7. Механический счетчик длины 6 определяет количество оборотов мерного колеса 7, и, умножая на коэффициент пересчета, выводит на табло счетчика данные результатов измерения длины материала. Перемотка материала осуществляется вращением ручки 14 повышающего редуктора 13 с одноступенчатой конической зубчатой передачей, на выходном валу которого установлен диск 15 ведущий. Редуктор 13 предназначен для обеспечения оптимальной скорости перемотки материала вручную. Показания измерения снимаются визуально. Направляющие элементы (ролики 10, диск 12, диск 15 ведущий) обеспечивают прямолинейный участок материала в зоне измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения длины гибких длинномерных материалов, содержащее основание, счетчик длины, на выходном валу которого закреплено мерное колесо, диск ведущий, диск, с которого сматывается материал, прижим, направляющие ролики, отличающееся тем, что оно снабжено редуктором с повышающей одноступенчатой конической зубчатой передачей, на диске ведущем размещен ползун, имеющий одну степень свободы, на диске, с которого сматывается материал, установлен диск съемный левый, а на диске ведущем - диск съемный правый, в прижиме в качестве прижимного элемента используется шариковый однорядный подшипник с двумя шайбами со сферической поверхностью с одной стороны.