CS202945B1 - Válec pro tepelnou úpravu termoplastických plošných materiálů - Google Patents

Description

Vynález se týká válce pro tepelnou úpravu termoplastických plošných materiálů, obsahujícího'. dvě čela nesoucí válcový plášť a v něm souose umístěné duté válcové jádro, kde dutina mezi pláštěm, jádrem a čely je rozdělena šroubovité vytvořenými přehradními žebry na sudý počet šroubovitých kanálků, jejichž průřez se plynule zmenšuje od jednoho čela válce k jeho druhému čelu a které jsou největším průřezem napojené na přívod vyhřívacího nebo chladicího média a svým nejmenším průřezem na odvod tohoto média. Válec vyniká rovnoměrnou. teplotou celého svého povrchu.

Je známa celá řada strojů, vybavených vyhřívanými nebo chlazenými otáčejícími se pracovními válci a používaných k tepelné úpravě textilních nebo podobných termoplastických plošných útvarů.

Jednak jsou to těžké, konstrukčně složité a materiálově nákladné válce, opatřené podélně nebo šroubovité uspořádanými kanálky, pravidelně rozmístěnými po celém pracovním povrchu válce. Každý kanálek má samostatný přívod vyhřívacího nebo chladicího média. Nevýhodou těchto válců je jejich omezená možnost využití; nejsou totiž vhodné pro tepelnou úpravu, při níž není nutné nebo vhodné vyvíjet vysoký' tlak na upravovaný plošný termoplastický materiál.

Pak jsou to lehké svařované válce, sestávající ze dvou poměrně lehkých, do sebe zasunutých trubek. Dutina mezi oběma trubkami slouží k vedení vyhřívacího nebo chladicího média. Tato dutina bývá rozdělena šroubovitými žebry na několik kanálků o stejném průřezu. Každý kanálek je napojen na samostatný přívod a odvod média. Obvykle jsou kanálky napojeny na protichůdný tok média, takže jedna polovina počtu kanálků má přívod od jednoho konce válce a druhá polovina počtu kanálků má přívod od opačného konce válce.

I když se médium přivádí střídavě od obou konců válce, tak přesto je obtížné udržovat rovnoměrnou teplotu na celém pracovním povrchu válce. Je tomu tak proto, že centrální přívod média je uspořádán pouze u jednoho konce válce, odkud se část média musí přivést ke druhému konci válce pomocí trubky vedené dutým jádrem válce, takže dochází ke ztrátě teploty média při jeho průchodu trubkou. Následkem toho se na jednom konci válce přivádí do kanálku médium, jehož teplota se poněkud liší od teploty média přiváděného od opačného konce válce.

Jiný známý válec má souběžně vinuté kanálky, vytvořené vložením šroubovitého žebra mezi válcový plášť a kuželové jádro, tak202945 žq průřez kanálků se postupně zužuje od jednoho konce válce k jeho druhému konci. Přívody média jsou uspořádaný na tom konci válce, kde jsou průřezy kanálků největší, kdežto všechny odvody média jsou na opačném konci válce, kde jsou průřezy kanálků nejmenší. Konstrukce tohoto známého válce, která je poměrně nákladná, využívá zužujícího se' průřezu ke zrychlování toku média a tím se vyrovnává teplotní spád média. Ukázalo se však, že tomu tak je pouze v omezeném rozsahu teplot a rychlostí.

Konečně je známý válec opatřený systémem šroubovité uspořádaných kanálků zařízených na protiběžný tok média pro výměnu tepla. U tohoto válce jsou v dutině mezi pláštěm, jádrem a čely válce uspořádána alespoň dvě šroubovité vinutá přehradní žebra o relativně rozdílném stoupání závitů, která dělí zmíněnou dutinu na šroubovité kanálky, jejichž šířka se plynule mění od jednoho čela válce k jeho druhému čelu. Tento válec v podstatě využívá konstrukčních prvků dvou výše popsaných známých válců, tj. zmenšujícího se průřezu kanálků a protlběžného toku média, z čehož vyplývá jistý pokrok ve snaze dosáhnout stejnoměrné teploty na celém pracovním povrchu válce. Vytváření kanálků návinem žeber je poměrně pracný výrobní postup, přičemž zde není odstraněna nevýhoda ztráty teploty u té části média, která se převádí ke druňémú' konči válce trubkou věděnou' dutým válcem, jak bylo již výše uvedeno.

Uvedené nevýhody si klade za úkol odstranit válec pro tepelnou úpravu termoplastických plošných materiálů, obsahující dvě čela nesoucí válcový plášť a v něm souose umístěné duté válcové jádro, kde dutina mezi pláštěm, jádrem a čely je rozdělena šroubovité vytvořenými přehradními žebry na sudý počet šroubovitých kanálků, jejichž průřez se plynule zmenšuje od jednoho čela válce k jeho druhému čelu a které jsou největším průřezem napojené na přívod vyhřívacího nebo chladicího média a svým nejmenším průřezem na odvod tohoto média a podstata tohoto válce spočívá podle vynálezu v tom, že hloubka kanálků se plynule zmenšuje ve směru od jednoho čela válce k jeho druhému čelu a to tak, že u poloviny počtu kanálků je směr zmenšování jejich hloubky protichůdný vzhledem ke druhé polovině počtu kanálků, přičemž jak přívod média do přiváděči trubky, procházející celou délkou dutého válcového jádra, tak i odvod média z odváděči trubky, procházející celou délkou dutého válcového jádra, jsou vytvořeny pouze v jednom čepu čela válce. Přiváděči trubka a odváděči trubka jsou souose uspořádané s dutým válcovým jádrem, přičemž vnější průměr přiváděči trubky je menší než vnitřní průměr odváděči trubky, do jejíž celé délky je přiváděči trubka zasunuta. Přiváděči trubka je napojena nejméně na jeden největší průřez kanálku, kdežto odváděči trubka je napojena ·· nejméně na jeden nejmenší průřez kanálku.

Válec podle‘vynálezu umožňuje udržovat s maximální přesností stejnoměrnou teplotu na celém jeho pracovním povrchu vlivem tří vzájemně se doplňujících konstrukčních prvků. Žá^! prvé je to tvar kanálků, jejichž hloubka se postupně zmenšuje, aby se dosáhlo postupného zvyšování průtokové rychlosti média a tím i zvyšování přenosu tepla z média do povrchu pláště. Zá. druhé .je to protiběžný směr toku média tý sousedících kanálcích, který pomáhá vyrovnávat teplotu na povrchu pláště. Konečně, zá třetí je to uložení přiváděči trubky do odváděči · trub, ky, takže teplé odváděné médium obklopuje ' ‘ vriejší povrch přiváděči trubky a tím zabraňuje ztrátě teploty přiváděného média při jeho průtoku přiváděči trubkou..

Výhody vynálezu lépe vyniknou z popisu příkladu jednoho možného provedení válce, schematicky znázorněného na výkrese představujícím podélný řez válcem v bočním pohledu.

Válec sestává z válcového pláště 1 a v něm souose umístěného dutého válcového jádra

2. Konce tohoto pláště 1 a jádra 2 jsou uloženy v přiváděcím čele 3, respektive v čele 4 náhonové,strany. Čela 3, 4 jsou zakončena čepy 5, které jsóu na obrázku nakresleny jen částečně. Čep 5 na čele 4 náhonové strany je opatřen neznázorněným ozubeným kolem pro pohon válce.

Dutina mezíjjláštěm 1 a jádrem 2 je rozdělena sudým počtem, zde dvěma stejně širokými šroubovitými kanálky 6, 7, jejichž hloubka se plynule zmenšuje od jednoho konce válce k jeho druhému konci, a to u prvního kanálku 6 ve směru od přiváděcího čela 3 k čelu 4 náhonové strany, kdežto u druhého kanálku 7 v opačném směrů, tj. od čela 4 náhonové strany k priváděcímu čelu 3.

V celé délce dutiny jádra 2 je souose uspořádána přiváděči trubka 8 a odváděči trubka 9, přičemž vnější průměr přiváděči trubky 8 je menší než vnitřní průměr odváděči trubky 9, do jejíž celé délky je přiváděči trubka 8 zasunuta, takže mezi oběma trubkami je prstencovitá dutina.

Přiváděči trubka 8 je napojena svými přiváděcími odbočkami 10 na kanálky 6, 7 v místě jejich největšího průřezu, což je na vstupním konci kanálků buď u přiváděcího čela 3 nebo u čela 4 náhonové strany.

Odváděči trubka 9 je napojena svými odváděcími odbočkami 11 na kanálky 6, 7 v místě jejich nejmenšího průřezu, což je na výstupním konci těchto kanálků v sousedství čel 3, 4 válce.

Neznázorněná zásoba vyhřívacího nebo chladicího média je umístěna na straně přiváděcího čela 3, kterým médium nejen vtéká do válce, ale i z něho vytéká, jak ukazují přítokové šipky 12 a odtokové šipky

13.

Vyhřívání nebo chlazení pracovního povrchu válce probíhá takto:

Médium o požadované teplotě vstupuje do válce ze strany přiváděcího čela 3 ve směru přítokové šipky 12 a je přiváděno přiváděči trubkou 8 a priváděcími odbočkami 10 do obou kanálků 6, 7 v místě jejich největšího průřezu, což je u prvního kanálku 6 v sousedství přiváděcího čela 3, kdežto u druhého kanálku 7 v sousedství čela 4 náhonové strany, jak ukazují přítokové šipky 12. Šroubovitým prvním kanálkem 6 teče médium směrem k čelu 4 náhonové strany, zatímco šroubovitým druhým kanálkem 7 teče opačným směrem, tj. k přiváděcímu čelu 3. Zmenšujícími se průřezy kanálků B, 7 dochází ke zrychlování toku média, čímž se zvětšuje přenos tepla z média do pláště 1, aby se vyrovnával teplotní spád média během jeho průtoku válcem.

Médium vytéká z konců obou kanálků B, 7, což je v místě jejich nejmenšího průřezu nacházejícího se u prvního kanálku 6 v sousedství čela 4 náhonové strany a u druhého kanálku 7 v sousedství přiváděcího čela 3. Zde médium, jak ukazují odtokové šipky 13, přechází do odváděči trubky 9 obklopující přiváděči trubku 8, takže mezi oběma trubkami je prstencovitá dutina. Médium při svém odtoku odváděči trubkou 9 izoluje přiváděči trubku 8 a tím prakticky zabraňuje změně teploty média přiváděného přiváděči trubkou 8 ke kanálkům B, 7.

Claims (3)

1. PREDM8T

   1. Válec pro tepelnou úpravu termoplastických plošných materiálů, obsahující dvě čela nesoucí válcový plášť a v něm souose umístěné duté válcové jádro, kde dutina mezi pláštěm, jádrem a čely je rozdělena šroubovitě vytvořenými přehradními žebry na sudý počet šroubovitých kanálků, jejichž průřez se plynule zmenšuje od jednoho čela válce k jeho druhému čelu a které jsou největším průřezem napojené na přívod vyhřívacího nebo chladicího média a svým nejmenším průřezem na odvod tohoto média, vyznačený tím, že hloubka kanálků (6, 7} se plynule zmenšuje ve směru od jednoho čela (3, 4) válce k jeho druhému čelu (3, 4) a to tak, že u poloviny počtu kanálků (6, 7] je směr zmenšování jejich hloubky protictíůdný vzhledem ke druhé polovině počtu kanálků (6, 7), přičemž jak přívod média do

   YNALEZU přiváděči trubky (8) procházející celou délkou dutého válcového jádra (2), tak i odvod média z odváděči trubky (9) procházející celou délkou dutého válcového jádra (2) jsou vytvořeny pouze v jednom čepu čela (3) válce.
2. 2. Válec podle bodu 1, vyznačující se tím, že přiváděči trubka (8) a odváděči trubka (9) jsou souose uspořádané s dutým válcovým jádrem¹ (2), přičemž vnější průměr přiváděči trubky (8) je menší než vnitřní průměr odváděči trubky (9), do jejíž celé délky je přiváděči trubka (8) zasunuta.
3. 3. Válec podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že přiyáděcí trubka (8) je napojena nejméně na jeden největší průřez kanálků (6, 7), kdežto odváděči trubka (9) je napojena nejméně na jeden nejmenší průřez kanálků (6,7).