專利名稱：連續(xù)地輸送和順序地處理帶材的輸入臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一帶材(如紙板)的輸入臺，按順序處理的壓板印刷機(jī)的輸入臺。
壓板印刷機(jī)是一種在切割加工過程中需要瞬時(shí)地停止帶材前進(jìn)的機(jī)器，由于連續(xù)地進(jìn)給帶材，在機(jī)器切割壓板的前面出現(xiàn)了集積的帶材。因而壓板印刷機(jī)的制造商已經(jīng)設(shè)想到一種可循環(huán)地抑制帶環(huán)形成的輸入臺，當(dāng)帶環(huán)剛剛接觸帶環(huán)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)時(shí)，它可最大限度地減少帶材的破裂現(xiàn)象，這是使用一種如同瑞士專利CH602462所敘述的安裝在兩旋轉(zhuǎn)盤之間的偏心輥的裝置，以引導(dǎo)圍繞在輥?zhàn)訄A周上的帶材。
由于帶環(huán)控制裝置的偏心輥，在輸入臺入口的帶材前進(jìn)速度Vo是恒定的，在機(jī)器的每一工作循環(huán)過程中，恒速Vo轉(zhuǎn)變成一能保持帶材恒定張力的斷續(xù)速度VIT。速度VIT在機(jī)器的每一工作循環(huán)過程中發(fā)生變化，此工作循環(huán)按照相對于帶材的動(dòng)態(tài)特性曲線的設(shè)定優(yōu)化曲線以時(shí)間單位劃分，但是，更普遍的是按輸入臺主電動(dòng)機(jī)的角度單位劃分。
帶材按偏心輥的調(diào)制速度而輸出，且通過一所謂“輸入輥”(最后一個(gè)輥?zhàn)?而引向壓板機(jī)。在VIT最高行進(jìn)速度期間，為了避免在輸入輥處帶材內(nèi)的張力破壞，將輸入輥的圓周速度定在超過最高速度VIT的足夠高的值上。換句話說，輸入輥一直是通過主電動(dòng)機(jī)和一輸入臺的齒輪系按恒速帶動(dòng)，使其圓周速度總是高于帶材的瞬時(shí)行進(jìn)速度，這可通過帶材在輸入輥上的持久打滑而表現(xiàn)出來。出現(xiàn)在帶材/滾筒接觸面上的摩擦力散發(fā)為熱量，這樣就需要為輸入輥配置一大型冷卻裝置。
為滿足標(biāo)準(zhǔn)紙板的運(yùn)行要求，一旦面對了提高生產(chǎn)速度即行進(jìn)速度，以及尤其是在紙板背面覆蓋一層例如聚乙烯薄膜，仍然很快發(fā)現(xiàn)該裝置有其局限性。而出現(xiàn)在輸入輥和紙板之間的熱量和摩擦力則加熱和局部地撕掉此薄膜，還發(fā)現(xiàn)在壓板的陰拔盤中具有糊狀塑料。此外，根據(jù)輸送帶的位置紙板還出現(xiàn)不容許的加速度痕跡。
無限制地增加輸入輥的水冷式裝置的功率毫無可能，因?yàn)楫a(chǎn)生了外部冷凝水，使輥?zhàn)优c帶材間發(fā)生打滑現(xiàn)象。此外，這樣的機(jī)器會(huì)用于過熱環(huán)境下，特別是在夏季。
再說，加速度與速度的平方成比例。人們很快地體會(huì)到增加40％的帶材行進(jìn)速度牽連到與機(jī)器的整個(gè)通用傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)鏈相關(guān)的加速度的倍增，這樣會(huì)很快地導(dǎo)致某些構(gòu)件所不可能實(shí)現(xiàn)的過大尺寸。
本發(fā)明的目的在于防止上述問題，而提出一可獲得較高運(yùn)行范圍的輸入臺，同樣地，它適用有薄膜的紙板，保持帶材或圓周層的完整性，且遵從機(jī)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力學(xué)極限。
本發(fā)明的這些目的由于輸入臺而得以實(shí)現(xiàn)，輸入臺含有一安裝在兩旋轉(zhuǎn)盤之間的偏心輥，帶材則穿過輥?zhàn)?，且其行進(jìn)速度從輸入速度Vo轉(zhuǎn)變成輸出速度VIT，輸出速度VIT按照輸入臺的每一工作循環(huán)過程中的設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和輸入輥將帶材從偏心輥引向壓板機(jī)時(shí)而變化，其特征在于輸入輥通過一獨(dú)立裝置而被傳動(dòng)，從而使其圓周速度VR按照類似于帶材輸出速度VIT的運(yùn)行狀態(tài)而得以始終保持其較高的轉(zhuǎn)速值。
由于獨(dú)立于輸入臺主電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置，作用于輸入輥的圓周速度VR不斷地增加，后又隨著帶材行進(jìn)的繼續(xù)速度VIT降低，以便在兩種速度之間始終保持正偏差，將偏差縮小到最低。這種輸入輥的特殊引導(dǎo)可通過只有帶材易碎層摩擦所生的明顯降低的熱量表現(xiàn)出來，或容許同樣的冷卻裝置提高帶材通過速度。
按本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，輸入輥的獨(dú)立傳動(dòng)裝置由兩對齒輪限定的減速箱補(bǔ)加的直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。
電動(dòng)機(jī)通過兩齒輪副與輸入輥軸連接，第一副具有速比20∶36，第二副具有速比15∶38，輥?zhàn)?、齒輪副和電動(dòng)機(jī)的總慣性矩作用于電動(dòng)機(jī)出軸處不超過O.04Kgm2。
本發(fā)明取無局限性的實(shí)例，通過下列圖紙加以說明，可充分地理解本發(fā)明的實(shí)施方式；—

圖1是輸入臺的側(cè)向示意圖，—圖2按照主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角表示與輸入臺循環(huán)成函數(shù)的輸入輥的圓周速度及加速度實(shí)例有關(guān)的帶材前進(jìn)速度和加速度的示意圖，和—圖3是獨(dú)立于輸入輥的傳動(dòng)裝置的透視示意圖。
圖1表示一輸入臺10，它用于接收在其前方按恒定速度Vo行進(jìn)的帶材5，和將位于輸入臺下方的帶材按斷續(xù)速度VIT傳送到壓板印刷機(jī)20。為誘發(fā)此速度(VIT)的變化，帶材5以低慣量通過輥?zhàn)?3的周圍，輥?zhàn)?3以偏心方式安裝在兩側(cè)旋轉(zhuǎn)盤之間。因此，旋轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，帶材則形成一可控制尺寸的環(huán)，在形成此環(huán)期間，輸出速度幾乎是零。
成對輥?zhàn)?1對前方來的帶施加一張力，而輸入輥15則將帶材引向壓板印刷機(jī)，由于摩擦力而使輥15保持帶環(huán)中的張力，這是因?yàn)閳A周速度VR總是高于帶材瞬時(shí)速度VIT。
從圖2中可清楚地看到，在環(huán)輸出處的帶材的前進(jìn)(速度)AVIT與機(jī)器的總傳動(dòng)裝置不再成比例，但是，在偏心輥下降期間，前進(jìn)速度已為零，而當(dāng)偏心輥上升時(shí)，則前進(jìn)速度是很快的。因此，帶材繼續(xù)速度VIT根據(jù)帶料特性遵循鐘狀的最佳運(yùn)行狀態(tài)而變化，在此最佳運(yùn)行狀態(tài)下，工作循環(huán)的VIT速度平均值與通常約3.5m/s的輸入速度Vo是對應(yīng)的。曲線ACIT表示相應(yīng)的加速運(yùn)行狀態(tài)，此狀態(tài)包括一約達(dá)190m/s2的加速度和一約-255m/s2的減速度。
帶材繼續(xù)速度VIT的最大值可達(dá)到約8.5m/s，人們可將高于9m/s左右的輸入輥的恒定圓周速度VRO作用在傳統(tǒng)壓板機(jī)上。面積S1標(biāo)出瞬時(shí)速度差大小，可表達(dá)為按比例方式所耗散的熱量。
按本發(fā)明圖3所示，輥?zhàn)?3由一獨(dú)立電動(dòng)機(jī)35所驅(qū)動(dòng)，它通過一由雙齒輪副40/42和44/46所構(gòu)成的減速箱，由于此電動(dòng)機(jī)35，所述輥?zhàn)拥膫鲃?dòng)速度是按VR1或VR2運(yùn)行狀態(tài)而不再是按恒定速度傳動(dòng)的。
按第一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸入輥的速度按線性方式從2m/s值上升到9.2m/s值，然后再下降，通過電動(dòng)機(jī)作用的加速然后減速(制動(dòng))的ACR1是恒定的。
按第二運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸入輥速度VR2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)按照最接近帶速VIT的鐘形運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化。加速度ACR2則過渡到最高值。
面積S2表示在帶材和輥?zhàn)又g的剩余速度之差，將此速度差降低到最佳值以充分地保持帶中的張力和將熱量損失降低到最小程度。
偏心輥13及其傳動(dòng)裝置的慣性矩的估算是按已知方式依次地考慮各零部件的慣性矩，即輥?zhàn)?3及其旋轉(zhuǎn)軸47，從動(dòng)錐齒輪46，主動(dòng)錐齒輪44，軸45，從動(dòng)齒輪42，主動(dòng)齒輪40，輸出軸36和電動(dòng)機(jī)35，以及還要考慮到減速比例如在齒輪44/46處的減速比為15∶38，在齒輪40/42處的減速比為20∶36。歸并到電動(dòng)機(jī)35處的總慣性矩，典型的約為0.03Kgm2，在任何情況下低于0.04Kgm2。
由電動(dòng)機(jī)供給的所需最大力矩等于慣性矩乘以必需的最大角加速度的積。
為了適應(yīng)于現(xiàn)有壓板印刷機(jī)，首先應(yīng)考慮差速傳動(dòng)的輸入輥連續(xù)傳動(dòng)的起動(dòng)負(fù)荷力矩，以及通用傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)鏈可由一電動(dòng)制動(dòng)器予以補(bǔ)償。能量平衡通過電網(wǎng)加以執(zhí)行。
速度的指令可按加于電動(dòng)機(jī)的設(shè)定圖形通過信息和電子技術(shù)按已知方法進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.輸入臺(10)含有一安裝在兩旋轉(zhuǎn)盤之間的偏心輥(13)，帶材(5)則通過輥?zhàn)又車?，以使其行進(jìn)速度從恒定輸入速度Vo轉(zhuǎn)變成輸出速度VIT，輸出速度VIT按輸入臺每一工作循環(huán)過程中的設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和輸入輥(15)將帶材從偏心輥引向壓板機(jī)時(shí)加以改變，其特征在于輸入輥通過一獨(dú)立裝置(35，40/42，44/46)而被傳動(dòng)，從而使其圓周速度VR按照類似于帶材輸出速度VIT的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)得以始終保持高轉(zhuǎn)速值。
2.按權(quán)利要求1的輸入臺，其特征在于獨(dú)立于輸入輥的傳動(dòng)裝置是由兩對齒輪的減速箱補(bǔ)加的一直流電動(dòng)機(jī)(35)構(gòu)成的。
3.按權(quán)利要求2的輸入臺，其特征在于電動(dòng)機(jī)(35)通過兩齒輪副與輸入輥軸連接，第一齒輪副(40/42)具有速比20∶36，第二齒輪副具有速比15∶38，輥?zhàn)?、齒輪副和電動(dòng)機(jī)的總慣性矩作用于電動(dòng)機(jī)出軸處而言不超過0.04Kgm2。
全文摘要
輸入臺(10)含有一安裝在兩旋轉(zhuǎn)盤之間的偏心輥(13)，帶材(5)則通過輥?zhàn)又車?，以使其行進(jìn)速度從恒定輸入轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)變成輸出速度，輸出速度按照輸入臺的每一工作循環(huán)過程中的設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和輸入輥(15)將帶材從偏心輥導(dǎo)向壓板機(jī)而變化。輸入輥通過一獨(dú)立裝置(35，40/42，44/46)而被傳動(dòng)，從而使其圓周速度按照類似于帶材輸出速度的運(yùn)行狀態(tài)得以始終保持高轉(zhuǎn)速值。
文檔編號B65H23/192GK1128237SQ9510341
公開日1996年8月7日 申請日期1995年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月25日
發(fā)明者愛德華·博雷爾 申請人:鮑勃斯脫股份有限公司