CZ284597B6 - Válec - Google Patents

Abstract

Válec (1) sestává z jádra (2) a pláště (6) válce (1), přičemž mezi jádrem (2) a pláštěm (6) válce (1) jsou uspořádány pružné elementy (4).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká válce, zejména válce pro mletí nebo rozptylování různých materiálů, jako například zrnitého sypkého materiálu, barev a podobně, ale také pro zpracovávání plošných útvarů podle předvýznakové části patentového nároku 1.

Je využitelný všude tam, kde deformace válce v provozním stavu představují problém ve spojení s válcovací mezerou.

Dosavadní stav techniky

Válce, které jsou uspořádány ve válcovacích mlýnech, válcovacích strojích a podobně, jsou uspořádány navzájem rovnoběžně s definovaným odstupem, to je podle své funkce buď s válcovací mezerou nebo mlecí mezerou, nebo jsou na sebe navzájem přitlačeny prakticky bez mezery. Přitom v provozu podléhají jak určitému opotřebení, tak také určitému průhybu, což vede k odchylkám od definovaných provozních hodnot. Pokud je válec, který je uložen na svých koncích, přitlačen proti druhému, shodně uloženému válci, oba válce se prohýbají. Tento průhyb je uprostřed silnější než na uložených koncích.

Takový pohyb způsobuje například u tiskařských strojů nestejné přítlačné tlaky na čáře dotyku, což negativně ovlivňuje výsledek tisku. Zejména v konstrukci tiskařských strojů, kde se často používají dlouhé a štíhlé válce, byla hledána řešení pro vyrovnávání takových průhybů. Vedle srovnatelně jednoduchých řešení, při kterých se například nanese pružná plášťová vrstva, zejména z pryže, jsou především používány válce s ovladatelným průhybem. Prostřednictvím nákladných konstrukčních a ovládacích technických uspořádání mají být průhyby válců řízeně vyrovnávány. To se především uskutečňuje prostřednictvím hydraulických systémů, u kterých je válec vytvořen jako rotující dutý válec s pevně upravenou příčnou hlavou, viz například EP-A451470 nebo EP-AA82318.

Podle EP-A-451470 jsou fluidně tlakem ovlivňovány podpěrné elementy, které jsou uspořádány v řadě proti vnitřnímu obvodu dutého válce, čímž se má získat specifická čára ohybu.

Hydrostatické uložení u známých válců NIPCO umožňuje vyrovnávání průhybů. Výroba takového hydraulického kluzného ložiska je však velmi nákladná.

VEP-A-21297 je na rozdíl od toho navrženo použít místo hydraulických systémů elektromagnety. Ve válcovém plášti je uspořádáno více elektromagnetů, ke kterým je přiřazen vždy jeden rotor a jedno čidlo, přičemž vybuzení jednotlivých elektromagnetů je ovladatelné prostřednictvím přiřazených čidel.

Jako další možnost se v EP-A-227302 navrhuje vytvořit válce pro válcování jako duté válce, v jejichž vnitřku je opět uspořádán osový unašeč. Tento osový unašeč je uložen jak na koncích, tak je uložen také tak, že se opírá o vnitřní obvod dutého válce. Případně je dutý hřídel také uložen na vnějším obvodu na svých koncích.

Obecně známé je také použití vydutých válců, avšak v takovém případě je možné vyrovnání průhybu již jen pro při výpočtu pevně stanovenou nastavovací sílu, to je pro specifický tlak. Změnám, které by byly potřebné při provozu, nelze takové vydutí přizpůsobit. Pro předem vypočítané provozní stavy lze dosáhnout u mlecích válců, to je u hladkých válců, rovnoměrného rozmílání po celé šířce válce.

- 1 CZ 284597 B6

Prostřednictvím vydutí nebo vypouklého vybroušení lze navíc v daných mezích vyrovnávat také opotřebení válcového pláště.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit válec daného druhu, zejména mlecí válec, to je hladký válec, a dále jej zdokonalit tak, aby se vytvořil pro překonání nedostatků známého stavu techniky takový válec, u kterého se dosáhne neřízeného pasivního vyrovnání průhybu pro dosažení konstantní mlecí mezery. Cílem jsou technicky a ekonomicky přijatelné náklady při vysoké funkční spolehlivosti.

Vytčený úkol se řeší znaky význakové části patentového nároku 1.

Podle vynálezu má válec jádro se dvoubodovým uložením na koncích. Mezi jádrem a mezi proti opotřebení odolným pláštěm jsou uspořádány pružné elementy. Plášť je prostřednictvím těchto pružných elementů podepřen. Pružné elementy mohou být vytvořeny jak z jednoduchých, o sobě známých pružinových elementů, například z elastomemích pružinových elementů, kovových pružin a podobně, tak také v podobě průchozí nebo přerušované pružné mezilehlé vrstvy. Taková mezilehlá vrstva je měkčí než hmota pro jádro a plášť.

Dráha pružiny pružných elementů musí být větší než průhyb jádra válce.

Velikost mezery mezi jádrem a pláštěm se při použití jednotlivých pružinových elementů také řídí podle velikosti průhybu, přičemž velikost mezery musí být větší než velikost průhybu. Do stanovení velikosti mezery musí být případně takové zahrnuto polohově pevné uložení takových pružinových elementů.

Možné je také nasazení pružinových elementů o různé tuhosti, což téměř umožňuje eliminovat průhyb.

Řešení podle vynálezu umožňuje vyrábět také delší válce s menším prohýbe, případně válcovací stolice s delšími a funkčně schopnými válci z hlediska deformace, případně vyrovnávání průhybu, a to ekonomicky výhodněji. Navíc lze při případném poškození plášť válce snadněji vyměnit.

Stejně tak lze mezeru využít pro chlazení v nejrůznější a o sobě známé podobě. Pokud se použije například spirálové chlazení s přívodem chladicího média na jedné čelní straně, například s menším poloměrem, a odvodem chladicího média na druhé čelní straně, nejsou rušivá z hlediska dosažení konstantní mlecí mezery ani teplotní prodloužení, způsobující kuželovitou deformaci válce, pokud je odchylka od válcové plochy zřetelně menší než průhyb válcového pláště. Je jen nutné, aby byl plášť válce lineární.

Malá tepelná kapacita pláště válce se ukázala z hlediska technické regulace jako výhodná.

Válec podle vynálezu umožňuje konstantní mlecí mezeru i v různých provozních okamžicích, například při spouštění.

U mlecího válce, to je hladkého válce, může zcela odpadnout až dosud obvyklé vydutí.

Takové vytvoření válce umožňuje variabilní nastavení při nekonstantním zatížení, ale také při vysokém konstantním zatížení.

-2CZ 284597 B6

Je sice také známé používat pružné mezilehlé nebo krycí vrstvy u válců tiskařských stojů, avšak ty lze nasadit jen pro podstatně menší síly a tlaky. Prosté přenášení takových řešení například na hladké válce vymílacích průchodů válcovací stolice nebo barvicího válce není možné.

Přehled obrázků na výkresu

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na výkresu je schematicky znázorněn válec podle vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

Hladký válec 1 o délce jednoho metru pro válcovací stolici, například vymílací průchod, sestává z jádra 2 ve tvaru tlustostěnné trubky z obvyklé lité oceli. Tloušťka stěny je dostatečná pro opracování úložného čepu 3. Povrchová plocha je jen přesoustružena. Na povrchové ploše jsou ve vzájemném odstupu o hodnotě zhruba 100 mm běžně dostupné pružinové elementy 4 z elastomeru o shodné pružné tuhosti, které jsou se zřetelem na vlastnosti jejich materiálu uloženy ve vedeních 5. Vnější průměr pružinových elementů 4 je zvolen tak, že se vytváří mezera 8 mezi jádrem 2 a mezi pláštěm 6 válce 1 z tvrdé slitiny o hodnotě zhruba 10 mm. Tento plášť 6 válce 1 je na svém vnějším průměru válcově obroušen a na vnitřní straně je opět jen přesoustružen.

Protože při mezním zatížení o hodnotě 50 N/mm válcové délky má excentricita válce 1 hodnotu menší než 1 mm, lze mezeru 8 zmenšit také až na tuto velikost. Mezera 8 je bočně, to znamená na čelních stranách válce 1. utěsněna obvyklými těsnicími elementy 7.

V pozměněném provedení mohou být pružinové elementy 4 také vytvořeny žebrovitě, s výhodou v podobě přerušovaných předepjatých podélných žeber, která jsou například vytvořena z polyuretanu a jsou na jádro 2 nalepena nebo nalita. Na koncích válce 1 jsou opět uspořádány těsnicí elementy 7. Uspořádání přerušovaných podélných žeber umožňuje kromě přenosu kroutícího momentu a výhodné možnosti vyrábění také tvoření optimálního chladicího obvodu, pokud je potřebný.

Válec 1 podle vynálezu, který není omezen na znázorněný příklad provedení, umožňuje při srovnatelně nízkých výrobních a provozních nákladech vysokou funkčnost, přičemž zajišťuje po mnoha provozních hodin konstantní mlecí mezeru ve spojení s možností chlazení. Funkční výhody při rovnoměrném rozemílání nebo drcení mletého materiálu se projevují v delší provozní trvanlivost a/nebo ve vyšší variabilitě provozních parametrů. Tak je například možné u barvicích válců, případně barevníkových válců, pracovat jen s jedním typem válce pro různé barevné pigmenty.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Válec, zejména mlecí válec, pro vyrovnávání deformací válce a průhybů při použití o sobě známých pružných elementů, jako pružinových elementů nebo pružných vrstev, vyznačující se tím, že sestává z válcového jádra (2) a z trubkového pláště (6) válce (1), přičemž mezi jádrem (2) a pláštěm (6) válce (1) jsou uspořádány pružné elementy/prostředky, čímž je mezi jádrem (2) a pláštěm (6) válce (1) vytvořena mezera (8).
2. 2. Válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že pružné elementy jsou uspořádány ve tvaru nejméně jedné vrstvy nebo jako prstencové pružinové elementy (4) ve vzájemném odstupu.
3. 3. Válec podle nároku 2, vyznačující se tím, že pružinové elementy (4) jsou z kovu nebo z elastomerů.
4. 4. Válec podle nároku laž3, vyznačující se tím, že pružné elementy jsou uspořádány se shodnou a/nebo rozdílnou pružnou tuhostí.
5. 5. Válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezera (8) má nejméně velikost maximálního průhybu jádra (2) válce.
6. 6. Válec podle nároku 1, vy z n a č u j í c í se tím, že plášť (6) válce (1) je válcový nebo kuželový.
7. 7. Válec podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že pružné elementy jsou uspořádány jako přerušovaná, případně prorážená vrstva.
8. 8. Válec podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že ve vzájemném odstupu upravené pružinové elementy jsou vytvořeny ve tvaru podélných žeber.

   1 výkres