CN1272227C - 用于牵引材料带的装置 - Google Patents

Abstract

用来牵引材料带的装置，它具有一受驱动的导辊和一未受驱动的以规定的压紧力压紧在导辊上的加压辊，其中加压辊支承在至少两个滚动轴承上，所述两个滚动轴承(2)设置在加压辊末端(3)之间，并且离各加压辊末端(3)有相同的距离(a)；所述滚动轴承(2)离各加压辊末端(3)的距离(a)由加压辊(1)在两个滚动轴承(2)上的挠曲方程在这样的条件下算出，即在加压辊末端(3)处的挠曲量f₁等于在加压辊中点处的挠曲量f₀。

Description

用于牵引材料带的装置

技术领域

本发明涉及一种用来牵引材料带、特别是塑料带的装置，它具有一受驱动的导辊和一未受驱动的、以规定的压紧力压在导辊上的加压辊，其中加压辊支承在至少两个滚动轴承上。材料带，特别是塑料薄膜带在导辊和压在它上面的加压辊之间穿过，并通过受驱动的导辊均匀地牵引。

背景技术

在由实际已知的开头所述类型的装置中滚动轴承设置在加压辊末端外面，通常在加压辊轴颈上。加压辊在运行时通常产生比较大的挠曲。为了补偿或减小这种挠曲采用中凸形加压辊，它们相对于其纵向长度在辊子中部具有比在加压辊末端处大的外圆周。通常这种中凸的加压辊磨削比较昂贵。但是这种已知加压辊的特征还在于另一个明显的缺点。由于这种中凸性加压辊在中部的圆周速度高于在加压辊末端处。由此形成所谓的滑差(Differenzialschlupf)，并造成穿过的材料带，特别是塑料薄膜的压实(stauchung)，使得在材料带上形成有害的纵折纹。在这方面由实际已知的装置需要改进。

发明内容

本发明以这样的技术问题为基础，即提供一种开头所述类型的装置，它可以方便地制造并具有简单的结构，并仍然可以用它有效地避免在抽出的材料带上的不规则性和瑕疵部位。

为了解决这个技术问题，本发明推荐一种开头所述类型的装置，即用于牵引材料带的装置，它具有受到驱动的导辊和一未受驱动的以规定的压紧力压紧在导辊上的加压辊，其中加压辊支承在至少两个滚动轴承上，所述两个滚动轴承设置在加压辊末端之间，并且离各加压辊末端有相同的距离；所述滚动轴承离各加压辊末端的距离由加压辊在两个滚动轴承上的挠曲方程在这样的条件下算出，即在加压辊末端处的挠曲量f₁等于在加压辊中点处的挠曲量f₀。

也就是说按照本发明与由现有技术已知的装置相比，两个滚动轴承向辊子中心等距地移动。在本发明的范围内，两个滚动轴承分别设置在离加压辊末端相同的距离a处。

适宜于采用滚珠轴承作为滚动轴承。两个滚动轴承最好是自动调心球轴承。

按照本发明一种非常优选的、对本发明有特殊意义的实施形式，两个滚动轴承以这样的方式设置，使得在加压辊末端的挠曲量f₁等于在加压辊中心处的挠曲量f₀。这里加压辊中心是指加压辊纵向长度的中点。两个滚动轴承适宜于设置在离加压辊末端距离为a处。该距离a由在这样的条件下在两个轴承上的加压辊的挠曲方程算出，此条件是在加压辊末端处的挠曲量f₁等于在加压辊中心处的挠曲量f₀。尤其是在加压辊末端处的挠曲量f₁分别由公式：

$f_1=\frac{F{\·l}^3}{24\·E\·I}\·\frac{a}{l}[3\frac{a^3}{l^3}+6\frac{a^2}{l^2}-1]$

算出，在加压辊中心处的挠曲量f₀由公式：

$f_0=\frac{{F\·l}^3}{16\·E\·I}[\frac{5}{24}-\frac{a^2}{l^2}]$

算出。其中F是加压辊的压紧力，这里有F＝q·l(q：由压紧力引起的分布载荷)。E为弹性模量，I为加压辊的平面惯性矩。由于挠曲量f₁应该等于挠曲量f₀这个条件，上面两个表达式可以相等，然后可以由此算出距离a。这样滚动轴承便设置在离加压辊末端距离为a处。

在本发明的范围内，距离a＝0.4025·l，其中l为两个滚动轴承相互之间的距离。其次在本发明的范围内，距离 $a=\frac{L-l}{2},$ 其中L为加压辊的总长度，L＝1.805·l。关于a精确的计算参照后面的说明。

本发明以这样的认识为基础，即通过滚动轴承按本发明的布局可以有效地将加压辊的挠曲量减到最小。试验表明，挠曲量仅约为在按现有技术的加压辊中可能出现的挠曲量的1/50。用按本发明的滚动轴承的布局不再需要中凸形加压辊，并且就这点而言可以减小制造费用和制造成本。在按本发明的加压辊中不再出现有害的滑差，从而可以避免材料带上的不规则性和疵点，特别是纵向折纹。因此其结果是按本发明的装置与由现有技术已知的装置相比具有明显的优点。

附图说明

下面借助于仅仅表示一个实施例的附图对本发明作较详细的说明。在示意图中示出：

图1在按现有技术的加压辊时的情况；

图2在按本发明的加压辊时的情况；

图3用详细的视图表示按本发明的加压辊。

具体实施方式

图1中示出在按现有技术的加压辊1时的挠曲特性。在这种加压辊1时滚动轴承2安装在加压辊1的未详细示出的端面轴颈上，这些轴颈设置在加压辊端面3旁边。滚动轴承相互之间的距离为l。用点划线表示的曲线表示在这种由现有技术已知的加压辊1时的挠曲线。f₀为加压辊1的最大挠曲量，它通常出现在加压辊中点。

图2完全示意性地示出在按本发明的装置1中的特性，其中滚动轴承2向加压辊中心移动，并以离加压辊末端3距离为a地设置。两个滚动轴承2设置在离加压辊末端3相同的距离a处。用点划线表示挠曲线。按照本发明滚动轴承2位于这条挠曲线的零位上。f₀同样为加压辊中点的挠曲量，f₁分别为加压辊末端3的挠曲量。这些挠曲量f₁适用于上面已经列出的公式：

$f_1=\frac{{F\·l}^3}{24\·E\·I}\·\frac{a}{l}[3\frac{a^3}{l^3}+6\frac{a^2}{l^2}-1]$

其中F＝q·l。对于加压辊中点的挠曲量f₀同样适用于上面已经列出的公式：

$f_0=\frac{{F\·l}^3}{16\·E\·I}[\frac{5}{24}-\frac{a^2}{l^2}]$

按照本发明两个滚动轴承2以这样的方式设置在挠曲线的零位上，使得在加压辊末端处的挠曲量f₁等于在加压辊中点处的挠曲量f₀。因此f₁和f₀的表达式必须相等(f₁＝f₀)。由于两边因子

可以约去，留下：

$\frac{1}{24}\·\frac{a}{l}[3\frac{a^3}{l^3}+6\frac{a^2}{l^2}-1]=\frac{1}{16}[\frac{5}{24}-\frac{a^2}{l^2}]$

通过两边乘以16的方法得到：

$2\frac{a^4}{l^4}+4\frac{a^3}{l^3}-\frac{2}{3}\frac{a}{l}=\frac{5}{24}-\frac{a^2}{l^2}$

两边可以除以2，从而得到：

$\frac{a^4}{l^4}+2\frac{a^3}{l^3}+\frac{1}{2}\frac{a^2}{l^2}-\frac{1}{3}\frac{a}{l}-\frac{5}{48}=0$

经过置换 $\frac{a}{l}=X$ 后得到：

$X^4+2X^3+\frac{1}{2}{X}^2-\frac{1}{3}X-\frac{5}{48}=0$

适合于这个方程的零点可以通过叠代法求出，对于零点得到：

$X_0=0.4025=\frac{a}{l}$

因此对于滚动轴承2到相配的加压辊末端3的距离a得到：

              a＝0.4025·l

其中l为两个滚动轴承相互之间的距离。对于加压辊的总长L有：

            L＝2·a+l

所以在代入上述a的表达式后得到加压辊总长为：

            L＝1.805·l

并且对于两个滚动轴承2之间的距离l得到：

$l=\frac{L}{1.805}$

也就是说滚动轴承2离相邻加压辊末端3的距离可以毫无问题地由公式：

$a=\frac{L-l}{2}$

算出。上述算出的距离a证实是特别有利的。在这种距离a时可以特别有效地减小加压辊的挠曲量。

图3示出按本发明的加压辊1的详细结构。加压辊1通过其轴颈4分别支承在安装孔(Aufnahme)5内，轴颈4适宜于滑动支承在该安装孔内。此外加压辊1可以用从动油缸6以规定的压紧力压在用点划线表示的导辊7上。导辊7受到驱动，而加压辊1做得没有受到驱动。未示出的材料带，特别是塑料薄膜带穿过加压辊1和导辊7之间，并由于旋转的导辊7均匀地抽出。然后材料带适宜于在一合适的卷绕装置中卷绕成卷。

Claims (5)

1.用于牵引材料带的装置，它具有

一受到驱动的导辊(7)和一未受驱动的以规定的压紧力压紧在导辊(7)上的加压辊(1)，

其中加压辊(1)支承在至少两个滚动轴承(2)上，

其特征为：

所述两个滚动轴承(2)设置在加压辊末端(3)之间，并且离各加压辊末端(3)有相同的距离(a)；

所述滚动轴承(2)离各加压辊末端(3)的距离(a)由加压辊(1)在两个滚动轴承(2)上的挠曲方程在这样的条件下算出，即在加压辊末端(3)处的挠曲量f₁等于在加压辊中点处的挠曲量f₀。

2.按权利要求1所述的装置，其特征为：所述两个滚动轴承(2)以这样的方式设置，使得在加压辊末端(3)处的挠曲量f₁等于在加压辊中点处的挠曲量f₀。

3.按权利要求1所述的装置，其特征为：在各加压辊末端(3)处的挠曲量f₁分别由公式：

$f_1=\frac{F\·l^3}{24\·E\·I}\·\frac{a}{l}[3\frac{a^3}{l^3}+6\frac{a^2}{l^2}-1]$

算出，在加压辊中点处的挠曲量f₀由公式：

$f_0=\frac{F\·l^3}{16\·E\·I}[\frac{5}{24}-\frac{a^2}{l^2}]$

算出，其中滚动轴承(2)设置为离加压辊末端(3)一定距离(a)，此距离(a)通过把f₁和f₀置于相等来算出。

4.按权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征为：所述距离a＝0.4025·l，其中l是两个滚动轴承(2)相互之间的距离。

5.按权利要求4所述的装置，其特征为：所述距离 $a=\frac{L-l}{2},$ 其中L为加压辊(1)的总长，L＝1.805·l。

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