CN1217976A

CN1217976A - 同时双轴向拉紧的装置和方法

Info

Publication number: CN1217976A
Application number: CN98119143.6A
Authority: CN
Inventors: 林正宪; 高田忠; 金本顺一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 1999-06-02
Also published as: US5970589A; DE19840219A1

Abstract

一种同时双轴向拉紧薄膜的装置和方法,包括制导一对环形链条的上下轨道,环形链条具有夹紧薄膜侧边的链条构件。环形链条具有用导轨导向的上部和底部滚轮,它们分别由上下导轨在装置的不同区域制导。环形链条由上导轨在一个区域升起并制导,在另一区域由下导轨支撑和制导。由于环形链条在移动时是滚动而不是滑动,减小了摩擦力,润滑剂用量减少,系统污染也减少。随着环形链条运动方向的改变,上部和底部轨道共同起作用使上下滚轮沿移动方向运行,从而可进行稳定高速的运行,并延长了轴承寿命。

Description

同时双轴向拉紧的装置和方法

本发明关于在两个(双轴向)方向(即薄膜的运行和宽度方向)同时拉紧薄膜的装置和方法。

在日本公开的专利No.4-12957中，描述了一个制导机构用作薄膜的同时双轴向拉紧机。该制导机构包括一个滚动轴承和推力轴承，滚动轴承安置在制导槽的垂直侧壁之间，推力轴承接纳在制导槽底面上滑动的链条重量。

在日本公开的实用新型No.1987-147520上公开了宽度拉紧机的另一个例子。该公开的结构具有一滚动轴承，它沿着一导轨移动，同时它接纳它自身的重量和沿导轨制导的滚动轴承。

在上面的公开中，由于整个链条的重量大，在运行时由支撑链条重量而引起的运行摩擦或滑动摩擦也很大，因此很难驱动链条高速运行。此外，由于需要在滑动部分上施用润滑剂，还存在一个润滑剂漏到薄膜上弄脏薄膜的问题。

为了将用在宽度拉紧机上的滚动轴承与同时双轴向拉紧机联在一起，需要复杂的结构。由于作用在滚动轴承上的推力载荷缩短了滚动轴承和轨道的寿命，因而实际上是很难采用复杂结构的。

本发明的目的在于提供一种同时双轴向拉紧薄膜的装置和方法。

本发明的另一目的在于提供一种装置和方法，包括制导结构及技术，用于同时双轴向高速拉紧薄膜，并在操作方式上比较稳定。

本发明的又一目的在于提供一种同时双轴向拉紧薄膜的装置和方法，它可延长如轴承之类的部件的寿命。

本发明的进一步的目的在于提供一种同时双轴向拉紧薄膜的装置和方法，它可减少由于漏油引起的污染。

为达到上述目的，按照本发明的一个方面，提供一对可移动的载体，每个载体具有夹子，夹紧连续的薄膜的边缘，该成对移动的载体具有上滚轮和底滚轮；一对导向构件用以制导上述可移动的载体，上述成对的导向构件限定了同时拉紧的区域，其中上述导向构件分开从而在薄膜横向上拉紧薄膜(即薄膜运行的垂直方向)，同时，通过使在上述载体之间的薄膜的纵向加速运行来拉紧薄膜。

每个导向构件具有一个底导轨和一个上导轨，底导轨通过上述底滚轮支撑一个成对的可移动载体，上导轨通过上述上滚轮升起上述可移动载体，并在上部位置支撑上述可移动载体。

此外，通过上述底滚轮支撑上述可移动载体的支撑状态和通过上述上滚轮升起上述可移动载体的升起状态和升起移动，在上述可移动载体的循环运动中是交替变化的。升起状态出现在链条间距缩小期间，而支撑状态则在除升起状态外的其它期间。

另外，由单个钢珠或环形布置的若干钢珠构成的轴承可装在连接在链条板附近链条轴的底部。对于单个钢珠或环形布置的若干钢珠而言，由于钢珠是在导向构件一部分的基座上滚动，所以运行阻力很小。由于该轴承的运行是通过钢珠本身滚动而产生的运行，因此能在平面上的各个方向上运行。

基座或链条轴可具有一通孔，通过它可供给少量的如油脂类的润滑剂，该供给可以是连续的，也可是间断性的。在此情况下应选择在机器的工作温度下没有滴点的润滑剂，一个例子是超高温(约260℃)的氟润滑剂。

图1是整体平面视图，表示本发明同时双轴向拉紧装置的一个实施例，

图2是预热段链条的平面视图，

图3是预热段链条运行的垂直剖视图，

图4是拉紧段后的一段中链条的平面视图，

图5是拉紧段后的链条的垂直剖视图，

图6是一垂直剖视图，表示用具有单个钢珠的球轴承的链条的例子，

图7是一垂直剖视图，表示用具有5个钢珠的球轴承的链条的例子，

图8是从下侧看去的用具有5个钢珠的球轴承的链条例子的横剖面图。

下面参照附图来说明本发明的同时双轴向拉紧装置的一个实施例。

用图1来说明该同时双轴向拉紧设备的基本结构。

在图1中，薄膜或薄板1被支撑着从进口(图中上侧)朝出口侧(图中底侧)运行，从出口拉出。一对环形链条2相对于板1对称放置，每个环形链条2包括若干链条构件3，每个构件3均带有能夹住薄膜1边缘的夹子4。正如图3和5所示，链板41通过链轴33与相邻的链板41相连，形成环形链条2。成对的环形链条2在进口侧窄、在出口侧宽，在拉紧段B变化，从而当板1运行时在其宽度方向拉紧板1。在拉紧段B，成对的环形链条2也加速，从而在板1运行时在运行方向拉紧板1。因此，板1在B段在两个相互垂直的方向上被拉紧。环形链条2由链轮8、9和10驱动，从而使它沿着底导轨5、6和7以及上导轨20连续(循环)转动。

成对的环形链条2运行速度的加速是由于链轮8、9和10的不同的转速而增加了相邻链条构件之间的距离(链条节距增加)而引起的。因此，由于链轮8和10的转速高于(相应于拉紧比率)链轮9的转速，在链轮9和10之间出现链条节距拉紧(增大)，在链轮8和9之间出现链条节距收缩(减小)。当然，链条节距是底部导轨5调节和控制的。这是通用的，在日本专利公开号为No.64-22531,1989年元月25日公开的内容中可以看出，这里为完整起见而提出作为参考。请特别注意No.64-22531的图2和3，在进口处板1的两侧均由夹子4夹住。板1沿箭头M的方向运行，由于环形链条2的环形(连续)移动而通过A、B、C和D段。板1在A段被加热(预热)，B(拉紧)，和C(稳定热处理)，在C段被冷却。环形链条2由底部导轨5、6和7制导，导轨5、6和7在板1的两侧在B段时宽度方向的距离增大。在B段，环形链条2的移动加速。因此，在B段带1同时在两个方向受拉。拉紧的板1在C段进行稳定热处理，因此在C段的后半段，拉紧的板稍有收缩。从D段出来的板1由卷绕机卷起。

每个链条构件3的夹子4在从出口返回到进口通过E段和F段时是打开的，在出口段释放板1。在B段链条节距增大使环形链带加速移动，在F段缩短而为下链条节距脱开作准备。在图2所示状态，两个链条构件3之间具有最短的链条节距。而在图4中示出了最大链条节距的一个链条构件3。

调节环形链条2的运行的底部导轨5、6和7在所有运行段上均有设置，而上部导轨20装在从F段的中部(如中点)到B段中部(如中点)的上部段上。

由于环形链条2在上部段沿上导轨20运行时由上导轨20支撑，此时并不与底导轨5、6和7接触，因此在此上部段就不必具有底导轨5、6和7。环形链条2的链条节距在A段最小，如图2所示；而在B段末端和C、D及E段最大，如图4所示。张开角度由运行方向M和链板41的中心线43的方向限定，当环形链条沿导轨5、6、7和20循环时，该角度从θ₁变到θ₂，并从θ₂变到θ₁。因此张开角度的角度差是(θ₂-θ₁)，作为一个非限制性的示例θ₁是79.0°,θ₂是55.15°。这些θ₁和θ₂的值可以变化。

由于角差(θ₂-θ₁)大，轴承和导轨受到较大的构形力或摩擦力，因而它的寿命缩短。由于上述角差是在从F段的中部到B段中部的上升段增大的，在该上升段，由上导轨20来升起环形链条2，从而使轴承机构离开导轨5、6和7的底部(并可完全离开导轨5、6和7)。为了改变这个驱动状态(悬挂状态和放置状态)，在链条构件3的上侧装有与上导轨20啮合的上滚轮32a和32b，在链条构件3的底侧装有支撑链条2重量的底滚轮34。亦即上滚轮32a和32b沿着上导轨20滚动，链条2处于上升段的悬挂状态；在上升段以外的段上，底滚轮34沿着底导轨5、6和7转动和移动，环形链2处于放置状态。

由于在所有各段环形链条2均由上滚轮32a和32b或底滚轮34的转动来驱动的。因此，环形链2能够以很小的阻力和很高的稳定性高速运行。因此不必采用大量的轨道润滑剂，防止了油的污染。

上滚轮32a和32b的移动方向设定成上升段(图3)的运行方向，而底滚轮34的方向与运行方向有较大偏移。在这种情况下，底滚轮34并不接触基座15的表面，这是由于上导轨20的高度设定成在底滚轮34的最低点和基座15的表面之间具有间隔G，因此在底滚轮34和基座15之间不会产生摩擦力，这种状态见图3。

在悬挂状态为稳定运行一对上滚轮32a和32b的措施通过下面方法得到改进；将上滚轮32a和32b分别安置在上导轨20的相对侧，如图3所示那样向上和向下夹持住上导轨20。另一方面，在不是上升段时，环形链2由底滚轮34和插在导轨5和6的垂直壁之间及导轨5和7的垂直壁之间(在它们之间形成轨道)的径向滚轮36的转动沿底轨道5、6和7运行。如图5所示。

当链条构件3张开或链条节距处于如图4所示的最大值时底滚轮34的方向设定成运行方向。在这种情况下，当上滚轮32a和32b的方向与运行方向偏离转大时，环形链条2由底滚轮34支撑。由于上滚轮32a和32b不能支撑环形链条2，由于这个偏离而没有妨碍。径向轴承36装在底滚轮34的上部，受导轨5和6之间及导轨5和7之间的槽制导。这样滚轮34和36就沿着由导轨5、6和7限定的特定轨道运行。

图6是垂直剖视图，它表示具有由单个钢珠构成的球轴承的链条构件3的例子。链板111通过链轴113或销114连接到其它的链板上，从而形成环形。在该球轴承结构中，在链条轴的最下端装有一钢珠保持器112，保持器上有一安装钢珠110的孔，钢珠110安装在钢珠保持器112的孔中。在链条构件3提起时，为了防止钢珠110落下并防止异物附着到钢珠110上，在钢珠轴承112上装有一个盖118。另一方面，钢珠110在上面转动的基座15由抗磨材料120构成，在抗磨材料120的上表面上加工有R形槽119，钢珠110就在R形槽上运行。由于钢珠110在R形槽上滚动，钢珠110能沿着平面上的R形槽119限定的任何方向运行。另外，这就可能用较小的力而产生移动。径向轴承116装在链条轴上，位于钢珠保持器112的上部位置。径向轴承116在导轨5、6和7形成的导槽内被调整和运行。因此，链条轴113通过钢珠110在R形槽119上的运行和径向轴承116在导槽内的运行而沿导轨5、6和7的轨迹运行。

正如图6所示，在基座15上开有通孔131或在链轴113上开有通孔133，用以供给润滑剂。少量的润滑剂自动地和间歇性地供给钢珠保持器112。而薄膜拉紧的热处理是在例如200°或300℃下进行的，因此，为防止泄漏，采用在热处理温度范围内无滴点(drop point)的润滑剂是有利的。例如由NOK KLUBER(由日本油封Kogyo和KLUBER润滑MUNCHEN公司合作的公司)生产的“BARRIERTA L55/2”超高温氟脂就是合适的。

在钢珠110或钢珠保持器112磨损时，需要进行更换，将一根推顶杆从链轴113的通孔133插入，由钢珠110、钢珠保持器112和盖118构成的轴承构件由推顶杆推出，用新的轴承构件置换。在基座15磨损时，置换抗磨材料120。

在标的物薄膜1较厚或在标的物薄膜的拉紧强度较高的情况下，链条装置加大，作用在钢珠110上的载荷就较大。由于摩擦磨损，轴承的寿命就是一个问题。为了解决上述问题，钢珠110的数量加大，如图7所示，从而减小表面压力。在这种情况下，最好采用如图8所示的钢珠110布置在圆周的对称点上。

按照本发明可能在高稳定的情况下使薄膜在高速运行中双轴向得到拉紧，这是由于使用了滚动摩擦而不是滑动摩擦，运行阻力较小。仅使用较少量的润滑剂就足够了，这是由于运行是由钢珠滚动产生的而不是滑动(需要大量的润滑剂)产生的。此外，可采用不易泄漏的如粘性脂类的润滑剂。从而使油污染问题也可克服。另外，由于滚轮按运行方向滚动，无推力载荷作用，可以预期轴承和轨道的寿命增大了。

在不超出本发明的精神和范围的情况下可以构成很多不同的本发明的实施例。应该看到，本发明不仅限于本说明书描述的特殊实施例，与此相反，本发明包括在权利要求的精神和范围内的各种改型和相当的设计。

Claims

1．一种同时在双轴向拉紧薄膜的装置，包括：

一对具有若干链条构件的可移动的载体，每个链条构件具有夹子以夹紧连续薄膜的边缘，成对移动的载体还具有上滚轮和底滚轮，

一对导向构件用于制导上述可移动的载体，上述成对的导向构件限定了同时拉紧的区域，其中上述导向构件张开以在薄膜运行的横向拉紧薄膜，同时通过上述载体之间薄膜的运行方向加速纵向拉紧薄膜，

每个导向构件具有通过上述底滚轮制导上述可移动载体的底部导轨结构和通过上述上滚轮升起并制导上述可移动载体的上导轨结构。

2．按照权利要求1的装置，其中提供上述上导轨结构，用以在上述同时拉紧区之前的区域、在缩短相邻链条构件之间的链条节距时从上述底部轨道结构上升起上述链条构件。

3．按照权利要求1的装置，其中每个上述底部滚轮包括单个钢珠。

4．按照权利要求1的装置，其中上述底部滚轮包括若干钢珠。

5．按照权利要求1的装置，其中上述底部轨道结构包括底部滚轮能在其上滚动的构成导轨的轨道。

6．按照权利要求1的装置，其中成对的可移动载体还包括在底部轨道结构附近的径向滚轮，用以靠着底部轨道结构滚动。

7．按照权利要求1的装置，其中可移动的载体移过两个区域，由上导轨结构升起并制导的可移动载体所处的第一个区域，和由底部轨道结构支撑和制导的可移动载体所处的第二个区域。

8．按照权利要求1的装置，其中底部轨道结构包括基座上的底部轨道，底部滚轮在基座上的底部轨道之间滚动。

9．按照权利要求8的装置，其中上述基座包括抗磨材料的插入件，底部滚轮在其上滚动。

10．按照权利要求1的装置，其中上轨道结构安置成当相应的可移动载体的链条构件由上轨道结构制导和升起时，上述相应链条构件的底部滚轮不与底部轨道结构接触。

11．一种同时在双轴向拉紧薄膜的装置，包括：

一对环形链条，它具有逐个连接的若干链条构件，每个链条构件具有夹子，以夹紧连续薄膜的边缘，一根轴向轴和在上述轴向轴底部的球轴承和止推轴承，

一对用以制导上述环形链条的导向构件，每个导向构件具有支撑上述球轴承的底表面和一对将上述止推轴承夹在其间的侧表面，和

用以驱动上述环形链条的链轮。

12．一种同时在双轴向拉紧薄膜的方法，包括的步骤有：

提供一对具有若干链条构件的可移动的载体，每个链条构件具有夹紧薄膜连续边缘的夹子，该成对的可移动的载体还包括上滚轮和底滚轮；

提供一对用以制导上述可移动载体的导向构件，上述成对的导向构件限定一个同时拉紧的区域，在该区域上述导向构件张开以在薄膜运行方向的横向上拉紧薄膜，通过上述载体之间的薄膜的加速，在薄膜运行方向的纵向同时拉紧薄膜，

升起上述可移动载体的链条构件并缩短链条构件之间的链条节距；和

在上述升起步骤之后拉紧上述薄膜。

13．按照权利要求12的方法，其中，在上述可移动载体的上述链条构件升起时开始拉紧。

14．按照权利要求12的方法，其中上述拉紧是由增加链条构件之间的链条节距来进行的。

15．按照权利要求12的方法，其中，在链条节距被缩短之后和薄膜拉紧之前用链条构件的夹子夹紧连续薄膜的边缘。

16．按照权利要求12的方法，还包括在上述拉紧工作已开始之后降低上述可移动载体的上述链条构件的步骤。

17．按照权利要求12的方法，其中上述可移动载体包括在一个表面上滚动的底部滚轮，在升起可移动载体的链条构件时，底部滚轮升起离开上述表面。