CS198188B2 - Thrust roller for web processing device and method of manufacturing same - Google Patents

Description

(54) Přítlačný válec zařízení na zpracování rounového materiálu a způsob jeho výroby

Vynález se týká přítlačného válce zařízení na zpracování rounového materiálu opatřeného protilehlým ocelovým opěrným válcem, mezi jehož obvodovou plochou a obvodovou plochou svěrného válce je svěrná linie pro zpracovávaný rounový materiál, přičemž přítlačný válec se skládá z vnitřního jádra z tuhého materiálu a z vnějšího povlaku z pružného a trvale nedeformovatelného materiálu, obalujícího válcové vnitřní jádro a připevněného k jeho obvodové ploše.

Při výrobě a zpracování papíru, popřípadě při zpracování tkaných a netkaných textilií, vytvářených ve formě pásu, je výhodné podrobit tyto materiály lisování, aby se zvýšila hustota materiálu pásu, vytvořila se měkká struktura a zvýšila se roztažnost pásu. Například při průmyslové výrobě papíru, ze kterého se potom hotoví pytle pro balení sypkých materiálů, je třeba co nejvíce zvýšit pevnost papíru, aby pytle byly schopny i při poněkud drsném namáhání a nakládání, během například lodní přepravy, zachovat svoji celistvost a aby v nich nevznikaly trhliny, kterými by docházelo ke ztrátě sypkého materiálu. Proto se pásy papíru, určeného pro tyto účely, podrobují lisování, kterým se má dosáhnout zvýšení pevnosti a tažností a popřípadě také jistého změkčení struktury. Také u textilního materiálu vytvořeného ve formě pásu, se získává vhodným lisováním zlepšení pevnosti textilie a do jisté míry i tažností při současně zlepšené ohebnosti.

Dosud byla pro takové lisování a zpracovávání papíru a plošných textilií vyvinuta a navržena zařízení opatřená dvojicí lisovacích válců, jež jsou schopny působit na zpracovávaný pás nejen kolmo na plochu pásu, ale které vyvozují v materiálu také síly, které působí *v rovině pásu zpracovávaného materiálu a jejichž velikost a směry působení jsou přizpůsobeny potřebám druhu zpracovávaného materiálu. Známá lisovací zařízení jsou proto opatřena dvojicí válců, z nichž jeden je na svém obvodu opatřen pružným povlakem, tvořeným vrstvou pryže, zatímco druhý je celý vyroben z oceli nebo litiny. Při uložení obou válců do pracovní polohy protíná obvodová část ocelového válce obvod přítlačného válce a zasahuje do vrstvy pryžového povlaku, který se tak deformuje, a materiál povlaku se posouvá od roviny proložené osami obou válců do stran. Výsledkem tohoto stlačování pryžové vrstvy při otáčení válců je hromadění pryžového materiálu za svěrňou linií ve směru posuvu pásu materiálu, přičemž dochází k poklesu skutečné rychlosti pohybu povrchu deformovatelné vrstvy v mezeře mezi oběma válci, a protože tento povrch dosedá na povrch zpracovávaného pásového materiálu, dochází v mezeře к vzniku sil působících v rovině pásu a odlišných od zhutňovacích sil lisujících materiál pásu.

U těchto známých lisovacích zařízení musí mít poháněný ocelový válec i přítlačný válec pružný povlak, přičemž každý z nich musí být poháněn jinou rychlostí otáčení, aby se působení deformující se pryžové vrstvy vyrovnávalo. Vyšší rychlostí se přitom musí otáčet ocelový válec, aby stačil zajišťovat zatlačování deformované části pryžového povlaku přítlačného válce do mezery mezi oběma válci. V praxi sé provádí zpomalování otáčení přítlačného válce zařazením generátoru do pohonné soustavy přítlačného válce, který poněkud brzdí jeho pohyb. Tímto opatřením je získávána zpět část energie, která je přidávána к energii přiváděné na pohonnou jednotku ocelového válce. Tato známá zařízení mají řadu nedostatků, z nichž je zejména možno jmenovat potřebu použití příliš velkých ,a drahých hnacích motorů pro pohon válců, které navíc musí být doplněny generátorem a regulačními ústrojími pro regulování hodnot energií přiváděných na jednotlivé pohonné jednotky zařízení. Lisovací zařízení musí být robustní, aby bylo schopno vyrovnávat nestejné kroutící momenty, působící na válce a přenášet· rozdíly kroutících momentů. Generátor vložený do zařízení má malou účinnost, takže využití přebytku energie je značně nehospodárné a nevýhodné.

Je znám také lisovací válec pro tato zařízení, popsaný například v patentovém spisu Sp. st. a. č. 1537 439, který je opatřen povlakem z vulkanizované pryže, opatřeným soustavou pórů nebo kanálků vytvářejících na obvodu vzduchové komůrky, které přispívají к odebírání přebytečné vody z lisovaného pásu papíru. Jiné známé řešení, popsané v patentovém spisu Sp. st. a. č. 1973 690, obsahuje kalandrový válec, který odolává působení tepla a má jádro a povrchovou vrstvu takového charakteru, že může být použit i v kalandrových strojích používaných pro zpracovávání textilií, papíru a podobných materiálů. Válec je uložen na hřídeli a jeho těleso je sevřeno mezi dvěma přírubami, umístěnými na dvou protilehlých čelních stranách tělesa válce, přičemž samotné těleso je vytvořeno radiálně seřazenými odklíženými vlákny ramle.

Další známé zařízení, popsané v patentovém spisu Sp. st. a. č. 3 362 862, je opatřeno svislou soustavou válců, uložených ve svislém rámu, přičemž v soustavě jsou seřazeny střídavě válce s tvrdým povrchem a válce s pružnou povrchovou vrstvou a pás zpracovávaného papíru je zaváděn postupně mezi jednotlivé dvojice otočných válců, držených nad sebou a v daných vzájemných vzdálenostech rámem. U tohoto zařízení je však poháněn jen nejspodnější válec a pružný povlak sudých válců je tvořen vrstvou polykarbonátu. Přítlačný válec, popsaný v patentovém spisu Sp. st. a. číslo 3 447-600, je opatřen na povrchu povlakem z elastomerní látky, složeným ze dvou různých vrstev. Vnitřní pracovní vrstva je děrována podélnými spirálovými kanálky, které mají jednak zvyšovat pružnost celé této vrstvy ve srovnání s vlastní pružností elastomerní látky, jednak sloužit pro přivádění chladicí kapaliny, kterou se reguluje teplota válce. Vnější vrstva má větší modul pružnosti než vnitřní vrstva a slouží jako vyrovnávací vrstva pro vyrovnávání rozdílné pružnosti vnitřní vrstvy v místě kanálku a mimo něj a také pro vyrovnávání chladicího účinku kanálků na vnější povrchovou vrstvu válce.

V patentovém spisu Sp. st. a. č. 3 501 823 je popsán kalandrový válec, který se skládá ze středního jádra a soustavy kotoučů, které jsou, upevněny na jádře a stlačovány ze stran к sobě, takže vytvářejí v podstatě celistvé tuhé těleso. Kotouče jsou vyrobeny z polymerního plošného materiálu, majícího molekulární strukturu orientovánu ve dvou osách. Konečně v patentovém spisu Sp. st. a. č. 3 753 276 je popsán kalandrový válec s povrchovou povlakovou vrstvou, která je však řešena pouze s ohledem na zajištění dostatečného tření mezi válcem a tuhým trnem ve statickém stavu, která má umožnit relativní pohyby mezi válcem a povlakem při provozu.

Žádné z těchto řešení se však netýká přímo problému přítlačného válce pro zpracovávání papíru a plošných textilií ve smyslu podle vynálezu. Proto je úkolem vynálezu vyřešit takový válec, který by vyhovoval všem požadavkům kladeným na zpracovávání plošného materiálu a který by odstraňoval nedostatky dosud známých válců.

Tento úkol je vyřešen přítlačným válcem podle vynálezu, určeným pro zařízení na zpracování rounového materiálu, které je opatřeno protilehlým ocelovým válcem, který slouží jako opěrný válec a,mezi jehož obvodovou plochou a plochou přítlačného válce je svěrná linie pro zpracovávaný rounový materiál, přičemž přítlačný válec se skádá z válcového vnitřního jádra z tuhého materiálu a z vnějšího povlaku z pružného a trvale nedeformovatelného materiálu, obalujícího válcové vnitřní jádro a připevněného к jeho obvodové ploše. Podstata přítlačného válce podle vynálezu spočívá v tom, že vnější povlak válce je vyztužen výztužnými prvky, zejména výztužnými pásky, pravidelně rozmístěnými ve vrstvě vnějšího povlaku, skloněnými po celé délce obvodu ve stejném smyslu a ve stejném ostrém úhlu к obvodové ploše vnitřního válcového jádra, přičemž výztužné prvky mají modul pružnosti v tahu vyšší, než je modul pružnosti v tahu pružného materiálu vnějšího povlaku.

⁵

Podle jiného výhodného provedení vynálezu jsou výztužné prvky, tvořené výztužnými pásky, obloukově zakřiveny a úhel sevřený vnitřním koncem každého výztužného prvku s tečnou rovinou vedenou průsečnicí plochy výztužného prvku s válcovým vnitřním jádrem je větší, než úhel sevřený vnějším koncem každého výztužného prvku s tečnou rovinou vedenou к vnější obvodové ploše vnějšího povlaku v prúsečnici s plochou výztužného prvku. Pružným materiálem vnějšího povlaku může být syntetický nebo přírodní elastomerní látka s tvarovou pamětí, zejména přírodní nebo syntetická pryž. Výztužné prvky a pásky mohou být tvořeny díly textilních plošných útvarů, které jsou zapuštěny v pružném materiálu vnějšího povlaku, zejména pásky polyesterové tkaniny s pravidelnou roztečí útkových a osnovních přízí. Vnější povlak je podle jiného význaku vynálezu tvořen soustavou pružných pásků z pružného elastomerního materiálu, vyztužených výztužnými pásky z textilních plošných útvarů, zejména z tkaniny, které jsou umístěny vždy mezi dvěma sousedními pružnými pásky, jež jsou skloněny v ostrém úhlu к obvodové ploše vnitřního jádra.

Vnější povlak je připojen к obvodové ploše vnitřního jádra prostřednictvím nejméně jednoho pásu elastomerního materiálu, který má větší tvrdost, než je tvrdost materiálu vnějšího povlaku, a menší tvrdost, než je tvrdost materiálu vnitřního jádra. Vnější povlak může být připojen к vnitřnímu jádru také prostřednictvím dvou vrstev, vytvořených ve formě pásů elastomerního materiálu, které mají větší tvrdost než materiál vnějšího povlaku a menší tvrdost než materiál vnitřního jádra, přičemž vnější pás má menší tvrdost než vnitřní pás.

Podle dalšího konkrétního provedení vynálezu obsahuje vnější povlak zapuštěné výztužné prvky v části své tloušťky a vnější obvodová část vnějšího povlaku je tvořena nevýztuženou pružnou elastomerní látkou pro vytvoření souvislé vnější plochy přítlačného válce. Pružné pásky vnějšího povlaku a spojovací vrstvy ve formě pásů mezi vnějším povlakem s vnitřním válcovým jádrem mohou být vytvořeny z pryže. Vnitřní válcové jádro může být podle konkrétního provedení z litiny nebo z oceli.

Vynálezem je také vyřešen způsob výroby přítlačného válce podle vynálezu, při kterém se válcové jádro z tuhého materiálu opatřuje vnějším povlakem z pružného materiálu, jehož podstata spočívá v tom, že к vnější obvodové ploše vnitřního tuhého jádra se připevní pomocí podložení profilové lišty pásek pružné elastomerní látky, který se pokládá rovnoběžně s podélnou osou vnitřního jádra a skloněný v ostrém úhlu к tečné rovině vnitřního tuhého jádra vedené v místě připojení pružného pásku a který se obloukově zakřiví v příčném smě6 ru pomocí pojíždějícího profilového válečku, aby ostrý úhel, sevřený vnějším okrajem pružného pásku s tečnou rovinou к obalové válcové ploše vnější vrstvy, byl menší než ostrý úhel, sevřený připojeným okrajem pásku s tečnou rovinou v místě připojení к vnitřnímu jádru, načež se na pružný pásek nalepí proužek výztužné textilie ve shodném obloukově zakřiveném tvaru a na proužek výztužné textilie a na vnitřní jádro se nalepí další pružný pásek a vytvaruje se stejně jako první pružný pásek do příčně prohnutého a skloněného tvaru a potom se tento postup opakuje až do nalepení střídavě pružných pásků a výztužných proužků po celém válcovém obvodu vnitřního jádra a takto vytvořený polotovar přítlačného válce se vloží do vzduchotěsně uzavřené komory, v níž se po vložení válce vytvoří podtlak, a materiál vnějšího povlaku se podrobí vytvrzovacímu procesu pro vytvrzení elastomerní látky a pro vytvoření souvislého válcového pláště vnějšího povlaku, sestávajícího ze zakřivených elastomerních vrstev, střídajících se s vrstvami výztužné textilie. Podle jiného výhodného provedení způsobu podle vynálezu se po uložení každého pružného pásku na předchozí výztužný pásek pojíždí po délce pružného pásku profilovým válečkem, který působí na celou šířku pružného pásku dostatečným tlakem к dokonalému spojení pružného pásku z elastomerního materiálu s výztužným proužkem.

Přítlačný válec podle vynálezu je schopen vyvozovat síly působící v rovině zpracovávaného plošného materiálu, aniž je třeba redukovat jeho rychlost otáčení. Vyztužením pružné povlakové vrstvy skloněnými pásky textilie nebo podobného materiálu se dosáhne toho, že při pohánění ocelového tuhého válce se výztužné vložky v oblasti mezery naklánějí do polohy v podstatě rovnoběžné s plošným zpracovávaným materiálem, takže výztužné vložky vyvozují v plošném materiálu tlakové síly, působící v rovině tohoto materiálu. Výsledkem takového konstrukčního provedení přítlačného válce podle vynálezu je příznivější rozložení sil ve zpracovávaném materiálu a tím také kvalitnější zpracování papíru nebo textilie.

Příklady provedení přítlačného válce podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde značí: obr. 19 příčný řez přítlačným válcem dosud známého a používaného provedení, dosedajícím na ocelový opěrný válec, přičemž mezerou mezi oběma válci je veden zpracovávaný pás rouna, obr. 1B diagram působení sil a posuvu bodu A na obvodové ploše válce vůči bodu B, umístěnému radiálně proti bodu A na povrchu vnitřního jádra, obr. IC diagram rychlosti pohybu částí obvodového povlaku přítlačného válce, odvozený z obr. 1B, obr. 2A příčný řez přítlačným válcem podle vynálezu, opřeným o ocelový opěrný válec a do sedajícím na zpracovávaný plošný materiál, vedený svěrnou linií mezi přítlačným válcem a opěrným válcem, obr. 2A diagram obvodového .posuvu bodu A‘ . na obvodové ploSe pružného povlaku vůči druhému bodu B‘, nacházejícímu se mimo svěrnou linii' radiálně proti obvodovému bodu A‘ a umístěnému na povrchu ocelového jádra . přítlačného válce, obr. 2C diagram rychlosti ' pohybu obvodového bodu A‘ na obvodu pružného povlaku přítlačného válce, odvozený z ' obr. 2B,.obr. 3 boční pohled na ústrojí pro zpracování rounového materiálu, obsahující přítlačný válec podle vynálezu a o- pěrný válec, obr. 4 příčný řez dvojicí ' stejně konstruovaných přítlačných ' válců, dosedajících na sebe, přičemž druhý přítlačný válec zastupuje opěrný ocelový válec z předchozího příkladu provedení, obr. 5 příčný řez přítlačným válcem, 'dosedajícím na ocelový opěrný válec, ' přičemž přítlačný válec se otáčí opačným směrem než v příkladu provedení na obr. 2A, obr. 6 příčný řez částí přítlačného' válce, znázorňující jednu fázi výrobního postupu při . výrobě přítlačného ' válce způsobem podle' vynálezu, obr. 7 příčný řez částí přítlačného válce ' ve zvětSeném měřítku, . zobrazující detail vytvoření obvodové pružné vrstvy s výztužnými prvky.

U dosud známých přítlačných válců 10, které by bylo možno využít pro zpracovávání rounového materiálu, je· povlak na tuhém jádru 16 tvořen pryžovým povlakem 14, který je v podstatě jen vrstvou pryže. Přítlačný válec 10 je přitlačován na ocelový opěrný válec ' 12, jehož obvod protíná obvod pryžové vrstvy, a pryžový povlak 14 je proto stlačován; protože pryž se stlačuje pružně a po uvolnění tlaku se vrací do původního tvaru, nezůstává trvale deformována, a protože ke stlačování dochází za současného otáčení obou válců . 10, 12, je pryžová vrstva deformována na obou stranách mezery stejně ' a souměrně a na jejím obvodu se vytváří ' po obou stranách mezery podélná vlna, která je rovnoběžná s osou přítlačného válce 10. Spojnice bodů ležících proti sobě radiálně na vnitřní a vnějSí straně pryžového povlaku 14 se při průchodu mezerou ' a oblastí kolem ní deformují, jak je na obr. 1A znázorněno' čárkovanými čarami. Otáčejí-li se’ oba válce 10, ' 12 naznačeným směrem, bude tangenciální posuv Ď v průběhu času T, týkající ' se vzájemné polohy vnějSího bodu A vůči vnitřnímu bodu B na povrchu jádra 16, odpovídat diagramu na obr. 1B.

Tento diagram ukazuje, že tangenciální rychlost V v průběhu času T může být určena z následující rovnice:

kde -d— představuje první derivaci tangenciálního posuvu D v čase T.

Diagram rychlosti pohybu obvodových částí je pro přítlačný ' válec 10, konstruovaný podle známého stavu ' techniky, vyjádřen na obr. 1C. Bod A na obvodě pryžového povlaku 14 může dosahovat rychlosti Vao, která je menSí než rychlost V_s bodů na obvodu ocelového válce 12. Při dosažení deformované vlny v bezprostředním sousedství svěrně ' linie mezi oběma válci 10, 12 dochází k dočasnému snížení rychlosti pohybu bodu A, které je způsobeno deformací pryže, a v dalSím· časovém intervalu dosáhne bod A rychlosti shodné s rychlostí Vs ocelového válce 12, přičemž tento interval trvá 'po celou' dobu vzájemného styku přítlačného válce 10 a ocelového válce 12,, protože o vyrovnání rychlostí se postarají třecí síly. Po průchodu mezerou opět . poklesne rychlost posuvu bodu A a po překonání deformační vlny se ustálí na stálé rychlosti Va, která zůstává zachována po celou dobu oběhu bodu A kolem volného obvodu přítlačného válce 10.

Obvod pryžového povlaku 14 tedy vstupuje do' mezery ' a vystupuje z ní . v podstatě ' stejnými rychlostmi a v mezeře ' se zachovává rychlost rovná rychlosti otáčení ocelového válce 12. Na zpracovávaný pás rouna nebo pás 18 papíru potom působí pouze síly kolmé k povrchu tohoto pásu' 18, ale nevznikají žádné sily, které by zpracovávaly materiál pásu 18 ve směru' rovnoběžném s rovinou pásu 18 ' nebo s jeho tečnou rovinou. Pro vyvozování takových sil je nutno složitě regulovat rychlosti obou válců 10,

12.

Nové řeSení přítlačného válce ' 20 ' podle vynálezu je zobrazeno' na obr. 2A. Tento válec 20 se skládá z vnitřního jádra 22 válcového tvaru a z . vnějSího pružného, zejména pryžového povlaku 24,' uspořádaného kolem vnitřního jádra 22 a vyztuženého výztužnými vložkami 26, které jsou ukládány v pryžovém materiálu vnějSí vrstvy ve skloněných polohách vůči obvodu vnitřního jádra 22. Také v tomto případě dosedá' přítlačný válec 20 na opěrný válec 12, který . ' je spojen s pohonným ústrojím.

Výztužné vložky 26 jsou vytvořeny z materiálu, jehož modul pružnosti je větSí než modul pružnosti materiálu 'pryžového povlaku 24. Výztužné vložky 26 mohou být tvořeny ' například pásy tkaných nebo· netkaných textilií,.· vyrobených například z polyesterové. stříže, z bavlny, nylonu apod., které mají s výhodou největší modul pružnosti ve směru stlačování výztužných vložek 26. Zejména ' jsou výhodné polyesterové tkaniny se stejnou roztečí útkových a . osnovních nití a s ' uspořádáním útkových nití ve směru rovnoběžném s podélnou osou přítlačného válce 20.

Otáčí-li se přítlačný válec 20 a opěrný válec 12 naznačenými směry, budou při ' vstupu do oblasti svěrné linie výztužné prvky nebo ' vložky 26 bránit svému prodloužení a také deformování pryže na vstupní straně mezery· mezi . oběma válci 20, 12, zatímco na výstupní · straně mezery se působící deformační síly snaží ohnout výztužné vložky 26, které však takovým - silám kladou ' v důsledku své malé ohybové tuhosti malý odpor a k ' - jejich ohýbání dochází, přičemž s ohnutím výztužných vložek 26 je nedílně . spojena deformace pryžového povlaku 24 a dochází tak vytváření deformační vlny na výstupu mezery. Spojnice vnějšího bodu A* na obvodu pryžového· povlaku 24 s vnitřním bodem B‘ na obvodu vnitřního jádra 22 se tedy postupně mění, ' jak - je patrno z postupné změny tvaru čárkovaných čar mezi body A‘—B‘ (obr. · 2A), přičemž tangenciální posuv vnějšího· bodu A' vůči vnitřnímu bodu B‘, umístěnému radiálně proti vnějšímu bodu A‘, odpovídá schématu na obr. 2B. Protože deformace pryžové vrstvy probíhají pouze jedním směrem - od svěrné linie, jsou hodnoty dosahovaných deformací mnohem větší než u dosud známých přítlačných válců 10.

Při dalším otáčení přítlačného válce 20 začnou tyto · deformační síly překračovat hodnotu tření mezi oběma válci 20, 12 a v určité' vzdálenosti od mezery ' deformace pryžového- povlaku 24 mizí a pryžový materiál se postupně vrací do svých původních poloh, přičemž rychlost vnějšího bodu A‘ přejde na konstantní hodnotu (obr. 2C). Vnější bod A‘ se pohybuje stálou rychlostí V‘a- a na počátku mezery se jeho rychlost zvýší na počáteční rychlost - V‘a· o, která je stejná jako- obvodová rychlost Vs ocelového válce 12. Před mezerou ' tedy v tomto případě -nedošlo ke zpomalení pohybu vnějšího bodu A‘, protože výztužné vložky 26 zabránily deformacím, které by působily ve směru těchto vložek 26 a stlačovaly by je. V · mezeře mezi oběma válci 20,12 je tedy rychlost pohybu vnějšího bodu A nejprve rovna rychlostí Vs ocelového válce 12, dokud není dosaženo takových sil, které vracejí pryžový materiál do původní polohy a které jsou větší, - než je ' hodnota tření mezi oběma válci 20. 12. V takovém okamžiku začne působením těchto velkých sil docházet k deformacím pryžového' materiálu pryžového povlaku 24 a k - ohýbání výztužných vložek 26, což způsobí snížení rychlosti - V‘a‘ pohybu vnějšího - bodu- A‘ až na minimální hodnotu rychlosti V‘_R. Potom se postupně zvýší , hodnota rychlosti- bodu A‘ na normální - hodnotu rychlosti Va-o.

Z rychlostního diagramu pohybu vnějšího bodu A‘ by se mohlo zdát, že obvod pryžového- povlaku 24 vystupuje z mezery značně menší rychlostí, než je rychlost vnějšího bodu - při vstupu do mezery mezi oběma válci 20. 12. Protože pás 18 rouna, papíru nebo jiného- plošného materiálu bude- mít - v mezeře -mezi - oběma válci 20, 12 snahu přizpůsobovat se rychlosti povrchu pryžového povlaku - 24, bude tento zpracovávaný plošný materiál opouštět mezeru nižší rychlostí, než je rychlost, kterou do - mezery vstu10 poval. Tento rozdíl rychlostí je měřítkem' výsledného smrštění zpracovávaného· pásu. Zlepšení působení a - lisování je zejména důsledkem nesoumerného posuvu pryžového materiálu, -způsobeného ' vložením výztužných vložek 26 s vyšší odolností ve směru jejich - plochy a zešikmeným - uložením výztužných vložek 26 - - v pryžovém povlaku 24.

Na obr. 3 je znázorněn pohled na přítlačný' válec 20, který je součástí lisovacího- zařízení 41. Přítlačný válec 20 - je nesen na konci jednoho ramene dvouramenné páky 30, která je výkyvné uložena - v - čepu 34, a její druhé rameno 36 je spojeno ' s - pístní tyčí 43 tlakového - válce 42. Opěrný válec 12 z oceli nebo litiny je otočně uložen na - hřídeli 38, neseném konzolovými podpěrami 40, spojenými se svislým nosným rámem 32. Opěrný - válec 12 je spojen s neznázorněným hnacím· ústrojím, ' které jej uvádí do- otáčivého pohybu.

Přítlačný válec 20 je přitlačován - svou obvodovou plochou na opěrný válec 12 a svěrnou linií mezi oběma válci 20, 12 prochází zpracovávaný rounový materiál. Síla přítlaku přítlačného válce 20 je závislá na velikosti tlaku vyvozovaného tlakovým válcem 42, který ' se přenáší ovládacím ramenem na nosné konzolové rameno- 30, nesoucí přítlačný - válec - 20, a také na velikosti deformace pryžového povlaku- 24. Síly ve svěrné linii mezi oběma -válci 20, 12 mohou být převáděny na procento deformace pryžového povlaku 24, které je také závislé na tlaku vyvinutém tlakovým válcem ' a na posunutí pístní tyče - 43. Například u lisovacího zařízení podle obr. 3 bylo zjištěno, že pro dosažení dostatečného - zpracování papíru nebo rounového materiálu - je ' třeba při průměru' vnitřního jádra 22 kolem 50 cm asi 1,2 - až 2,0 kW na 1 - cm délky válce při rychlosti -otáčení asi 330 ot za minutu, aby ' se dosáhlo svěrného tlaku 500 až 700 ‘ Pa na běžný - centimetr' přítlačného- - válce 20 při 8 až ' 10 - % deformace ve - svěrné linii.

Při zpracování pásu 18 papíru ' nebo -rounového materiálu jsou - výztužné vložky -26 skloněny k rovině procházejícího -pásu 18 a přibližují se ke -svěrné linii' a k opěrnému válci 12 ' v poloze - rovnoběžné s rovinou pásu 18 (obr. 3], která v okamžiku dosednutí přechází do skloněné polohy, kdy výztužné vložky 26 syírají ostrý - úhel - s rovinou pásu 18. Na vstupní straně svěrné linie nedochází díky tuhosti vložek 26 v jejich rovině k deformaci -pryžového - materiálu, tento- pryžový -povlak 24 se -deformuje jén na výstupní straně svěrné linie, kdy se výztužné - vložky 26 ohýbají. Výsledkem tohoto jevu je skutečnost, že rychlost pohybu obvodové plochy pryžového povlaku 24 je na výstupní' ' straně svěrné linie menší než na vstupní straně a ve -svěrné linii dochází ke -' stlačování pásu 18 rounového materiálu ve směru rovnoběžném s jeho rovinou.

Zařízení podle vynálezu se zejména uplatňuje při zpracování papírových pásů 18, majících např. 30 až 40 % vlhkosti. Vlhčí papírové pásy 18, ' které obsahovaly . např. 50 až 60 'θ/ο' vlhkosti, byly již tímto zpracováním· poškozovány alespoň na jedné straně povrchové plochy. Díky tření mezi ' papírem a ocelovým opěrným' válcem 12 nemůže docházet ke stlačování papíru v době, kdy dochází k přetvarovávání pryžového povlaku 24 přítlačného ' válce 20. Proto se dospělo k názoru, že zvýšené tření, způsobené příliš vysokým' obsahem vlhkosti v pásu 18 papíru, má za následek vystavení pásu 18 papíru smykovým silám, působícím v rovině procházející jeho středem, ' přičemž tyto smykové síly mají snahu' porušit celistvost pásu 18. Jsou-li tyto smykové síly větší než pevnost papíru v tahu, dochází k oděru papíru, k vytváření trhlinek a popřípadě k vytváření prohlubní.

Na obr. 4 je znázorněn ' příklad alternativního konkrétního ' provedení lisovacího zařízení podle '' vynálezu, obsahujícího dva přítlačné '' válce '20, 21 a upraveného pro zpracovávání pásů papíru nebo podobného materiálu, obsahujících větší procento vlhkosti, například 50 až 60 %. Druhý přítlačný válec 21 je umístěn místo' opěrného válce a jeho konstrukční provedení . je shodné s provedením prvního přítlačného' válce 20. Jeden z obou přítlačných válců 20, 21 je poháněn neznázorněnou pohonnou jednotkou. U Johoto konstrukčního uspořádání se dosahuje souměrného průběhu -'sil na obou povrchových plochách pásu 18 papíru, takže nepochází k žádnému prokluzování pásu 18 á k jeho poškozování. Výztužné vložky 26 mají v obou válcích 20, 21 vzájemně zrcadlové uspořádání a orientaci a oba přítlačné válce 20, 21 se při otáčení chovají obdobně, jako tomu bylo u předchozího, příkladu provedení. Protože oba ' přítlačné ' válce 20, 21 jsou vytvořeny shodně, dochází ke snížení ' třecích sil na minimální hodnotu, protože oba ' přítlačné válce 20, 21 svírají a uvolňují papírový' pás 18 v podstatě současně a ' souměrně.

I když působení dvojice shodných přítlačných válců 20, ' 21, má pro některé druhy materiálu pásu 18 nesporné přednosti a u vlhčích materiálů dokonce je jediným možným ' konstrukčním provedením, kterým je možno '' zpracovat pás ' 18 bez poškození materiálu, ' nedosahuje se tak účinného slisování 'jako' u předchozí konstrukce, kdy přítlačný válec 20 ' dosedal ' na ocelový opěrný válec 12. Je . to způsobeno . například tím, že ' ocelový válec má větší ' koeficient tření š pásem- 18 ' a je po delší dobu ve styku s přítlačným válcem 20 . v ' ' průběhu . působení smykových . ' sil, takže dochází ke vzniku větších ' sil, vyvolávajících deformace a přesouvání pryže v pryžovém povlaku 24, takže účinek deformace je ' výraznější. U konstukče lisovacího zařízení podle příkladu z obr. 4 je pryžový materiál ' pryžového povlaku převíjen a deformován na vnější stranu svěrné linie v menším rozsahu, takže liso12 vání a zhutňování pásu 18 v 'jeho rovině 'je méně účinné.

V příkladu provedení lisovacího ústrojí ' s přítlačným válcem 20 podle vynálezu, . ' zobrazeném na obr. 5, je ' použito ' ' opačného smyslu otáčení přítlačného válce ' 20, takže výztužné ' vložky 26 se blíží k pásu 18' zpracovávaného materiálu v ' •poloze, ' ' kdy jsou v podstatě ' kolmé' na . rovinu , pásu 18 a před svěrnou linií se' sklánějí. Takto se otáčející přítlačný válec ' 20 ' vyvolává ve zpracovávaném pásu 18 opačné účinky než předchozí ústrojí, to znamená, že pás 18 je účinkem přítlačného válce ' 20 ' roztahován vě směru své roviny. Tento·· účinek ' je výsledkem opačné ' deformace pryžové vrstvy pryžového' povlaku 24, ve ' které jsou uloženy páskové výztužné vložky 24, jež jsou odolné proti 'stlačení působícímu v jejich rovinách, ale jsou méně odolné proti ohýbání působícímu kolmo na jejich roviny.

Také v '' tomto případě je přítlačný válec 20 vytvořen z pevného jádra 22, na jehož vnějším obvodu ' je umístěn pryžový povlak

24. 'V pryžovém povlaku 24 jsou uloženy výztužné vložky ' 26 ve formě ' pásků například polyesterové ' tkaniny, které jsou skloněny v ostrém úhlu k obvodové ploše vnitřního jádra 22. ' Výztužné vložky 26 mohou být vyrobeny 'i z jiného materiálu, jejich modul pružnosti v tahu však musí být větší než modul pružnosti pryže.

Při otáčení přítlačného ' válce 20 ve směru šipky (obr. 5) dochází také k deformacím pryžové vrstvy pryžového povlaku 24, ale ' protože výztužné vložky 26 jsou ' skloněny ve směrů otáčení, vytváří se . deformační vlna před vstupem pryžového povlaku do svěrné linie, zatímco na výstupní straně svěrné linie je vzniku deformací pryžové, vrstvy zabráněno' pevností výztužných vložek 26 v ' tahu, protože deformační síly působí ' převážně ve směru výztužných pásků, které mají dostatečnou pevnost v tahu a nemohou se protáhnout. -Před vstupem do svěrné ' linie se tedy obvodový posuv bodů . nacházejících ' se na povrchu pryžové ' vrstvy zpomalí a v určitém místě svěrné ' linie . ' se začnou obvodové body opět přemísťovat donormálních poloh, čímž ' svůj postup urych lují. ' Tento- ' postup se třením ' . přenáší na zpracovávaný pás 18, který ' je tak ' nucen natahovat se ve směru své roviny. Při zpracovávání papírových pásů 18 je třeba dbát na to, aby síly vznikající v pásu 18-' nepřekročily vlaštní pevnost papíru v tahu a aby tak nedošlo k přetržení papíru; při překročení těchto sil se papír trhá na proužky v podstatě stejné šířky, které jsou rovnoběžné s osou přítlačného' válce 20, přičemž šířka těchto proužků je závislá ' na kombinaci působících faktorů, na průměru vnitřního jádra ' 22, na tloušťce vyztuženého' pryžového povlaku 24, na relativním rozdílu mezi moduly pružnosti pryžového . -materiálu a ' výztužných prvků 26 a na ' některých dalších činitelích.

Způsob výroby přítlačného válce 20 podle vynálezu je schematicky zobrazen · na obr. 6. Také v tomto příkladu sestává přítlačný válec z ocelového vnitřního jádra 44, které má tvar plného . válce a .' má průměr přibližně 50 cm. K vnějšímu povrchu · ocelového· vnitřního jádra 44 je připojena pryžová vrstva, tvořící pryžový povlak 47, sestávající v tomto příkladu ze soustavy · pryžových pásků 46. Pro lepší ' spojení ocelového vnitřního jádra 44 s pryžovým povlakem 47 je k obvodu ocelového · vnitřního jádra 44 nejprve připojen, zejména přilepením, nejméně jeden pryžový pás 58 z . nevytvrzené a nevyztužené pryže, · mající tvrdost 90 podle· Shoreova tvrdoměru.

Na první vnitřní pryžový pás 58 je potom přilepen vnější pryžový pás 80, který má trvdost 70 podle 'Shoreova tvrdoměru. Na vnější pryžový pás 60 se potom připevňují pryžové pásky 46 pryžového povlaku 47.

Tyto pryžové pásky 46 mají například tloušťku 1,6 mm a jsou ohnuty mírně do oblouku, přičemž jejich délka ve směru kolmém' · k ose přítlačného válce je volena tak, aby se vytvořil pryžový povlak 47, který by měl radiální tloušťku asi 5 cm. Tyto pryžové pásky 46 jsou 'připojovány k ocelovému vnitřnímu jádru 44 nebo k .vnějšímu pryžovému pásu 60 ve sklonu a jejich připojené okraje svírají s tečnou rovinou k vnitřnímu jádru 44, vedenou v místě připojení pryžového pásku 46, ostrý úhel, který je větší, než je sklon opačného konce pryžového .pásku 46 k téže tečné rovině. Také skutečná tloušťka pryžových pásků 46 v pryžovém povlaku 47 se postupně směrem od vnitř-, ního jádra 44 k vnějšímu obvodu pryžového povlaku 47 zvětšuje, aby se vyrovnávalo a kompenzovalo narůstání obvodové vzdálenosti mezi sousedními, pryžovými pásky 46, k němuž dochází v důsledku zvětšování průměru a tím i obvodu. Každý pryžový pásek 46 zaujímá plochu, jejíž řídicí křivkou je spirála, přesněji ' řečeno její úsek, který . · je však ve znázorněném příkladu aproximován kruhovým obloukem. Pryžové pásky 46 mají zejména tvrdost 50 · podle Shoreova tvrdoměru. Pro usnadnění ukládání pryžových pásků 46 se používá profilové lišty 48, která se podkládá pod první ukládaný· pryžový pásek · 46 na vnitřní · jádro 44 a jejíž pracovní plocha 51 má tvar odpovídající tvaru přilepených pryžových pásků 46; · tato profilová · lišta 48 se před dokončením vytváření pryžového povlaku 47 ods-traní.

Každý pryžový pásek 46 · se·při ukládání potře dostatečně lepidlem a uloží se na své místo na obvodu vnitřního jádra 44 tak, aby dostatečně · překrývala předchozí vrstvu. Po uložení se pryžový pásek 46 přejede profilovým válečkem 52, · který na něj tlačí a zajistí dosednutí celé plochy · pryžového· pásku 46 na předchozí výztužný pásek 49. Na pryžový pásek 46 se vždý ukládá a přilepuje výztužný pásek 49, například proužek tkaniny z polyesterové stříže, načež se střídavě klade jeden pryžový pásek 46 a jeden výztužný pásek 49, až se vytvoří vyztužený povlak · · kolem celého obvodu· vnitřního· jádra · 44. Po nalepení všech pryžových pásků 46 a všech výztužných · pásků 49 sena obvod dohotoveného pryžového povlaku 47 nalepí vnější pryžová vrstva z nevyztužené pryže, která má tloušťku asi 6 mm a tvrdost kolem 50, měřeno na · Shoreově tvrdoměru; touto vnější pryžovou · vrstvou se vytvoří · rovnoměrný a hladký povrch přítlačného · válce a zakryjí se okraje pryžových pásků 46 a výztužných pásků 49.

Na vnitřních stranách pryžových pásků 46 v místě napojení na vnější pryžový pás 60 kolem vnitřního jádra 44 se vytvářejí malé · trojúhelníkové dutiny 54. Po ukončení výroby pryžového · povlaku 47 se celý válec uzavře do vzduchotěsně uzavřeného ústrojí, ve kterém sej. vytvoří . podtlak, jímž se odstraní vzduch z trojúhelníkových dutin 54. Protože pryžový materiál válce se vulkanizuje, udržuje se v trojúhelníkových dutinách · 54 podtlak · 1 v průběhu vulkanizace, aby se okraje · pryžových pásků 46 a materiál · pryžových pásů 58, 60 · ' zdeformovaly a vyplnily tyto malé trojúhelníkové · dutiny 54. Také na vnější straně pryžových pásků 46 dojde k zaplnění dutinek na okraji pryžových pásků materiálem . vnější pryžové · vrstvy, takže se vytvoří přítlačný válec bez jakýchkoliv dutin nebo . ' ostrých přechodů.

Průměr vnitřního· jádra 44 je závislý na individuálních potřebách výroby. Obecně bylo· zjištěno, že · pro zpracovávání rounového materiálu je nejvhodnější průměr vnitřního jádra 44 kolem 50 cm a tloušťka pryžového povlaku 47 by se měla pohybovat kolem 5 cm. Při použití takového · vnitřního jádra 44 je výhodné, je-li úhel a, který ·svírají výztužné · pásky 49 s tečnou rovinou 64, nebo, lépe , . řečeno, · . tečné · roviny · ' 64 výztužných pásků 49 s tečnými · rovinami 68, vedenými k vnitřnímu jádru 44 v místě připojení výztužného pásku nebo v průsečnici tečné · roviny výztužného pásku 49 s vnitřním jádrem · 44, roven · asi 20° (obr. 7). Výztužné pásky 49 i pryžové pásky 46 mají být zakřiveny asi tak, aby úhel β, · který svírají tečné roviny 68, vedené okrajem výztužného· pásku 49 na jeho· vnější straně, s vnější tečnou · rovinou 70, vedenou k vnější ploše přítlačného válce, · byl ' · roven · asi · 16°. Vhodně zvolenými rozměry přítlačného válce a vhodným· skloněním a zakřivením · pryžových · pásků · 46 a výztužných pásků· 49 je možno· dosáhnout potřebných hodnot převíjecích sil, · průběhů rychlostí . obvodových bodů a průběhů sil působících na · zpracovávaný · pás 18 plošného materiálu.

Claims (14)

1. PREDMET vynalezu

   1. Přítlačný válec zařízení na zpracování rounového materiálu, opatřeného protilehlým oceloVým opěrným válcem, mezi jehož obvodovou plochou a obvodovou . plochou přítlačného válce je svěrná linie pro- zpracovávaný rounový materiál, přičemž přítlačný válec se skládá z válcového vnitřního- jádra z tuhého materiálu ' a z vnějšíhopovlaku z pružného a trvale nedeformovatelného materiálu, obalujícího válcové vnitřní jádro a připevněného k jeho obvodové ploše, vyznačující se tím, že vnější povlak (24, 47) je ' vyztužen výztužnými - vložkami (26), zejména výztužnými pásky (49), pravidelně - rozmístěnými ve vrstvě vnějšího pružného povlaku (24, 47) a skloněnými po celé délce - obvodu ve stejném smyslu - a ve stejném ostrém úhlu k obvodové ploše tuhého válcového - vnitřního jádra (22, 44), přičemž výztužné vložky (26) mají modul pružnosti v tahu vyšší, než je modul pružnosti v tahu pružného materiálu vnějšího povlaku - (24, 47).
2. 2. Přítlačný válec podle bodu 1, vyznačující se tím, že výztužné vložky (26), tvořené výztužnými pásky (49), jsou V obvodovém směru přítlačného- válce (20) obloukově - zakřiveny a úhel (a), sevřený mezi tečnou rovinou (64) vnitřního okraje, plochy výztužného pásku (49) a tečnou - rovinou (66) vnitřního jádra (22, 44), vedenou v průsečnici tečné roviny (64) výztužného pásku (49) -s válcovou vnější - plochou vnitřního jádra (22, 44), je větší než úhel (jj), sevřený mezi tečnou rovinou - (68) vnějšího okraje výztužného pásku (49) a tečnou rovinou (70) vedenou k Obvodové ploše vnějšího povlaku (24, 47) v průsečnici - tečné roviny (68) k výztužnému pásku (49) s obvodovou plochou vnějšího povlaku - (24, 47).
3. 3. Přítlačný válec podle bodů 1 a 2, vyzna- čující -se- tím, že pružným materiálem - vnějšího- povlaku (24, 47) je syntetická nebo přírodní elastomerní látka - s tvarovou - pamětí·
4. 4. Přítlačný válec- podle bodu 3, vyznačující se tím, že elastomerní látkou je přírodní nebo syntetická pryž.
5. 5. Přítlačný válec podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že - výztužné vložky (26) jsou vytvořeny ' - ve formě - výztužných pásků (49), vyrobených z textilních plošných útvarů, které jsou - zapuštěny v pružném - materiálu vnějšího, pružného povlaku (24, 47).
6. 6.. Přítlačný válec podle bodu 5, - vyznačující se - tím, že výztužné vložky (26) jsou tvořeny pásky polyesterové tkaniny- s pravidelnou vzájemnou vzdáleností osnovních a útkových nití.
7. 7. Přítlačný válec podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že vnější povlak je vytvořen ze soustavy pružných pásků (46.) z pružného elastomerního - materiálu, mezi nimiž je uložena soustava výztužných pásků (49) z textilních plošných útvarů, zejména tkaniny, z nichž každý výztužný pásek - (49) je umístěn vždy mezi dvěma sousedními pružnými pásky (46), - které jsou skloněny v ostrém úhlu k -obvodové ploše vnitrního jádra - (44).
8. 8. Přítlačný - válec podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že vnější povlak (24, 47) je připojen k vnější obvodové ploše - vnitřního jádra (22, 44) - prostřednictvím nejméně - jednoho pásu (60) z elastomerního -materiálu, který má větší tvrdost než materiál vnějšího povlaku - (24, -47) a menší tvrdost než - - materiál vnitřního- jádra (22, 44).
9. 9. Přítlačný válec - podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že vnější povlak je připojen k vnitřnímu jádru (44) prostřednictvím dvou pružných pásů (58, 60) z elastomerního materiálu, které mají větší -tvrdost než materiál vnějšího povlaku ’ (47) a menší tvrdost než materiál vnitřního jádra - (44), přičemž - vnější pás (60) má menší tvrdost než vnitřní pás (58).
10. 10. Přítlačný válec podle bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že vnější povlak - (24, 47) obsahuje zapuštěné výztužné vložky (26) v části své tloušťky a vnější obvodová část vnějšího povlaku je tvořena vrstvou pružné nevyztužené elastomerní - látky pro· vytvoření souvislé vnější obvodové plochy přítlačného válce (20).
11. 11. Přítlačný válec podle bodů 7 áž 9, vyznačující se tím, že pružné pásky (46) vnějšího povlaku (47) a spojovací vrstvy kolem vnitřního jádra, tvořené - pružnými pásy (58, 60), jsou z pryže.
12. 12. Přítlačný - válec podle bodů 1 až 11, vyznačující se - tím, že - vnitřní válcové jádro (22, 44) je z -litiny nebo z oceli.
13. 13. Způsob výroby přítlačného- válce podle bodů 1 - až 12, při kterém se válcové vnitřní jádro z tuhého materiálu opatřuje vnějším povlakem z pružného elastomerního materiálu, vyznačující se - tím, - že k vnější obvodové ploše - vnitřního - tuhého jádra se připevní - pomocí podložené- profilové lišty, uložené na povrch vnitřního jádra, první pásek pružné elastomerní látky, který - se ukládá rovnoběžně s podélnou osou přítlačného- válce a v ostrém úhlu k -tečné - - rovině vnitřního - jádra, -vedené v místě připojení-, pružného - pásku, a - který se obloukově - zakřiví -. v .- příčném směru pomocí pojíždějícího - profilového válečku, kterým se pružný pásek přitlačí na povrch podložené profilové lišty, pro- sklonění vnějšího okraje pružného -pásku k tečné rovině, vedené k vnější ploše pružného povlaku v průsečnici plochy pružného pásku s obvodovou plochou pružného povlaku, v ostrém úhlu, který je menší než. ostrý úhel, - sevřený- vnitřní tečnou rovinou okraje pružného - pásku - . - s tečnou rovinou - k vnitřnímu jádru, vedenou v průsečnici plochy pružného pásku - s obvodovou plochou vnitřního jádra, načež ' -se na pružný pásek nalepí proužek výztužné textilie ve shodném obloukovém zakřiveném tvaru a na proužek výztužné textilie a na vnitřní jádro se nalepí další pružný pásek, který se vytvaruje do· shodného příčně prohnutého tvaru jako první pružný pásek a potom se postup opakuje až do nalepení všech pružných pásků a výztužných vložek kolem celého obvodu vnitřního jádra a takto vytvořený polotovar se uloží do vzduchotěsně uzavřené komory, v níž se po vložení přítlačného válce vytvoří podtlak, a materiál vnějšího povlaku se podrobí vytvrzovacímu procesu pro· vytvrzení -elastomerní látky a pro vytvoření souvislého vnějšího povlaku, sestávajícího · ze zakřivených elastomerních vrstev, · střídajících se s vrstvami výztužné textilie.
14. 14. Způsob podle bodu 13, -vyznačující se tím, že po uložení každého pružného pásku na předchozí výztužný · proužek se po délce pružného pásku pojíždí profilovým· válečkem, kterým se působí , na celou šířku pružného pásku tlakem dostatečným k dokonalému spojení pružného pásku s výztužným páskem.