устройство для формирования v-образного элемента из проволоки и скручивания его в жгут щетки

Формула изобретения

1. Устройство для формирования V-образного элемента из проволоки и скручивания его в жгут щетки, содержащее станину с опорами шпинделя и ползуна, привод вращения шпинделя, привод перемещения ползуна вдоль оси шпинделя, оправку, закрепленную на шпинделе и снабженную наружными упорами отростков V-образного элемента, захват, закрепленный на ползуне и снабженный отверстием под проволоку, и механизм, противодействующий силе, действующей на ползун при скручивании, отличающееся тем, что оправка снабжена отверстием, перпендикулярным оси шпинделя, и внутренними упорами отростков V-образного элемента, образованными прорезью в оправке, сообщенной с упомянутым отверстием в ней, захват выполнен с возможностью вхождения в прорезь оправки до совмещения их отверстий, механизм, противодействующий силе, возникающей при скручивании, выполнен с возможностью действия на ползун в сторону оправки с силой, уменьшающейся при скручивании.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружные упоры отростков V-образного элемента выполнены в виде кольца, установленного на оправке с возможностью осевого перемещения и фиксации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству щеточных изделий и может быть использовано для изготовления металлических щеток, применяемых при механической обработке.

Известно устройство для изготовления щеток, содержащее кассету с отверстиями для размещения пучков ворса, крючок для захвата ворса и привод воозвратно-поступательного перемещения крючка. Крючок вводят в отверстие кассеты так, что он выходит с другой ее стороны, где в отверстие крючка подают пучок прямолинейных отрезков ворса. При своем обратном движении крючок сгибает ворс пополам и протаскивает его в отверстие кассеты (авт. свидетельство СССР 735237, опубл. 22.05.80).

Это устройство может формировать V-образный элемент из жесткой проволоки, но в нем отсутствует средство для его скручивания в жгут, необходимый для производства щеток, работающих с большой нагрузкой на проволочный ворс.

От указанного недостатка свободно устройство для скручивания проволоки, содержащее станину с опорами шпинделя и ползуна, приводы вращения шпинделя и перемещения ползуна вдоль оси шпинделя, оправку, снабженную наружными упорами, удерживающими отростки V-элемента изнутри, захват, закрепленный на ползуне и снабженный отверстием для проволоки, и связанный с ползуном механизм противодействия силе, возникающей при скручивании, выполненный в виде трособлочной системы с грузом (авт. свидетельство СССР 719604, опубл. 05.03.80). Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому.

При использовании этого устройства для получения жгута щетки концы отрезков проволоки предварительно скрепляют друг с другом, надевают полученное кольцо на оправку, натягивают кольцо захватом с образованием V-образного элемента и скручивают последний. Далее приходится отрезать в отход участок проволоки, охватывающий оправку до места скрутки.

Предлагаемым изобретением решается задача, во-первых, упрощения технологии получения жгута щетки путем исключения операции скрепления друг с другом концов проволоки и, во-вторых, уменьшения технологических отходов проволоки путем использования в качестве заготовок прямоугольных отрезков проволоки.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для формирования V-образного элемента из проволоки и скручивания его в жгут щетки, содержащем станину с опорами шпинделя, привод вращения шпинделя, привод перемещения ползуна вдоль оси шпинделя, оправку, закрепленную на шпинделе и снабженную наружными упорами отростков V-образного элемента, захват, закрепленный на ползуне и снабженный отверстием под проволоку, и механизм, противодействующий силе, действующей на ползун при скручивании, согласно изобретению, оправка снабжена отверстием, перпендикулярным оси шпинделя, и внутренними упорами отростков V-образного элемента, образованными прорезью в оправке, сообщенной с упомянутым отверстием в ней, и имеющими выемки под проволоку. Захват выполнен с возможностью вхождения в прорезь оправки до совмещения их отверстий, а механизм, противодействующий силе, возникающей при скручивании, выполнен с возможностью действия на ползун в сторону оправки с силой, уменьшающейся при скручивании.

Кроме того, наружные упоры отростков V-образного элемента выполнены в виде кольца, установленного на оправке с возможностью осевого перемещения и фиксации.

На фиг. 1 изображена схема устройства с осевым разрезом оправки и захвата; на фиг. 2 - вид по стрелке В фиг.1; на фиг.3 - оправка с захватом и пучком проволоки в их отверстиях; на фиг.4 - сформированный V-образный элемент с отростками, зажатыми между упорами оправки и местом сгиба в отверстии захвата; на фиг.5 - жгут щетки, полностью вышедший из оправки.

Устройство для формирования V-образного элемента из проволоки и скручивания его в жгут содержит станину 1, несущую опору шпинделя 2 с осью А-А, фиксированного в осевом направлении и связанного с приводом 3 его вращения. Шпиндель снабжен цилиндрической коаксиальной ему оправкой 4. Станина 1 имеет направляющую опору 5 ползуна 6, установленного в ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси А-А и фиксированного от вращения.

К ползуну 6 прикреплен снабженный отверстием 7 захват 8 места сгиба V-образного элемента 9 проволоки. На станине 1 смонтирован привод ползуна 6, состоящий из рычага 10 с ограничителями его крайних положений (не показаны), кулачка 11, взаимодействующего с упором 12 на ползуне 6 при формировании V-образного элемента из прямолинейного пучка 13 проволоки.

В оправке 4 выполнены наружные упоры 14, образованные прорезью 15, симметричной оси А-А. Упоры имеют обращенные к оси А-А выемки 16 под отростки V-образного элемента. Оправка снабжена сквозным отверстием 17, перпендикулярным прорези 15. Отверстие 17 продолжается в сторону шпинделя в виде пазов со скосами 18, являющимися нерегулируемыми наружными упорами концов V-образного элемента.

На оправке 4 установлено с возможностью осевого перемещения и фиксации кольцо 19, служащее регулируемым наружным упором отростков V-образного элемента.

Захват 8 может представлять собой крючок, планку или диск щетки и выполнен с возможностью вхождения в прорезь 15 оправки, а ход ползуна 6 в направляющей опоре 5 обеспечивает вхождение захвата 8 в прорезь до совмещения отверстий 7 и 17 захвата и оправки и выведение из последней готового жгута 20.

На ползуне 6 имеется рукоятка 21 для его смещения вправо (по чертежу) и выведения конечного участка жгута 20 из прорези 15 оправки. На станине 1 установлен регулируемый ограничитель 22, позволяющий расположить середину пучка 13 в прорези 15.

Устройство имеет механизм, противодействующий силе, возникающей при скручивании, который создает осевую силу N, приложенную к жгуту при его формировании и направленную в сторону оправки 4. Он включает в себя смонтированное на станине 1 колесо 23 с желобом, в котором расположен прикрепленный к ползуну 6 трос 24, и груз 25 на конце троса 24. Механизм имеет прикрепленный к колесу трос 26 с грузом 27, равным по весу грузу 25. Плечо Lп от груза 27 является переменным. Место крепления троса 26 к колесу 23 обеспечивает минимальную длину переменного плеча в начале скручивания (фиг.4) и увеличение этого плеча, т.е. приближение его к величине L при движении ползуна вправо.

Создаваемая грузом 25 сила N меньше противодействующей силы G, возникающей при скручивании V-образного элемента.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении ползун 6 находится в крайнем правом, а рычаг 10 - в крайнем левом положении. Рукояткой 21 сдвигают ползун 6 в крайнее левое положение, при котором захват 8 входит в прорезь 15 оправки до совпадения отверстий 7 и 17 захвата и оправки. В этом положении кулачок 11 начальной точкой подъема своей рабочей поверхности касается упора 12 ползуна. В отверстия 7 и 17 помещают пучок 13 отрезков проволоки, положение которого фиксируется упором 22. Далее рычаг 10 поворачивают вправо, кулачок 11 воздействует на упор 12 и отводит ползун 6 вправо. Захват 8 протаскивает середину пучка 13 проволоки между выемками 16 внутренних упоров 14, формируя V-образный элемент, отростки которого располагаются на наружных упорах - кольце 19, а место сгиба выведено из прорези 15 оправки (фиг. 4). Это исходное положение перед скруткой. V-образный элемент вследствие упругих свойств жесткой проволоки оказывается зажатым между внутренними 14 и наружными 19 упорами оправки 4. Далее включают привод 3 вращения шпинделя 2. Так как отростки V-образного элемента вращаются, а место его сгиба фиксировано в захвате от вращения, происходит свивка или скрутка отростков между собой, при этом крутящий момент, приложенный к V-образному элементу, преобразуется в осевую силу G, выталкивающую его из оправки с образованием жгута 20.

Сила G отжима ползуна 6 при скрутке преодолевает две силы: тормозящую силу, создаваемую прижимом V-образного элемента к упорам 14, 19 оправки, и силу, создаваемую грузом 25, изменяемую грузом 27 при скрутке. Чем больше сумма этих сил сопротивления отжиму, тем меньше шаг t скрутки. Сила зажима V-образного элемента жесткой проволоки в оправке 4 зависит от степени изогнутости его отростков. Она увеличивается при увеличении изогнутости, т. е. при сдвижении кольца вправо, и уменьшается при сдвижении кольца влево (по чертежу). Поэтому шаг скрутки t регулируется изменением положения кольца на оправке.

При скрутке концы отростков V-образного элемента попадают на скосы 18 оправки, т. е. степень изогнутости их, а значит, и сила зажима элемента в оправке уменьшается. Одновременно уменьшается сила N, приложенная к частично готовому жгуту и создаваемая грузом 25 вследствие увеличения переменного плеча Lп приложения груза 27. Это позволяет продолжить скрутку ближе к концам отростков V-образного элемента. При входе конца совмещенных отростков в прорезь 15 плечи L и Lп становятся равными и сила N исчезает, т.к. грузы 25 и 27 равны, скрутка отростков между собой прекращается. Давление концов проволоки на место схождения скосов 18 оправки отсутствует. При последних оборотах оправки выемками 16 упоров 14 наружные концы проволоки прижимаются к жгуту 20. Это происходит при ручном выводе жгута 20 из оправки 4. После этого отключают вращение шпинделя и снимают петлю жгута с крючка или открепляют планку или диск от ползуна, отрезают концы проволоки, выступающие из середины жгута.

Применение настоящего изобретения для изготовления жгута щетки из жесткой проволоки позволяет упростить технологию изготовления щетки и уменьшить технологические отходы.