专利名称：调节两转动工具间径向间距方法及实施该方法的加工工位的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种精确调节两圆柱工具之间存在的径向间距的方法，以及实施该方法的加工工位。上述圆柱工具应用在加工带材或张材的工位上，尤其是应用在加工象纸张材、纸板材或塑材上等带材或张材的加工工位上，以便制造出折叠箱盒的坯件和舌条。
现今，加工带材或张材以制造出折叠箱盒坯件的机器中的加工工位一般包括有一上切割工具和一光滑圆柱形下砧具，它们安装在位于一机壳中的轴承中，该机壳安置在机器各个侧机架上。
在这些加工工位中，上切具和下砧具的传动通过齿轮啮合来进行，它们转动速度相同只是转向相反，另外，齿轮的节圆是相同的，只是选择得使上切具和下砧具之间保持有一很小间距。为了最精确地保持上切具和下砧具之间的间距，上切具和下砧具的每一端部都安装有一转动轮圈，其直径与传动齿轮的节圆直径相等。支承上切具和下砧具的机壳由两滑块轴承组成，一个在上，一个在下，它们可以在机器每个侧机架中所设的开口中垂直滑动。在一种实施方式中，上下滑块之间的连接通过一弹性联接装置来联结，其目的是使上滑块能相对于下滑块上升，从而使上滑块能相对于下滑块作有限移动。
将上滑块压在联接上下滑块的弹性联接装置上是借助于千斤顶来实现的，加压的同时要保证上切具和下砧具之间的径向间距。这种结构在法国专利No.2645790中有详细的说明。
这种切割机器的缺点之一在于，上切具和下砧具之间的间距是取决于千斤顶对弹性装置的作用，这就使上述间距很难保持恒定，原因是千斤顶液压回路中的压力是变化的，以及上切具和下砧具进行切割时所产生的压力也是变化的。这种机器所遇到另一缺点是来自于无法有效控制热现象产生，所述热现象是由上切具和下砧具的轴承加热所产生，以及切割操作本身所产生的局部温度升高作用所致。每当进行精确切割时，这些缺点都要呈现出来。实际上，构成机器材料的性质的差别，不同质量的迭合以及某一点或某一局部热量的加入，这一切使得温度沿上切具或下砧具长度方向变化，处于不同的水平。不同的温度就产生不同的热膨胀，根据产生热的位置不同，有些地方就产生切割不足的现象，有些地方就产生上切具压下砧具时压力过大的问题，这就增加上切具的磨损，也就需要经常进行维修，或进行更换。
于是人们尝试克服上述缺点，使整个切割装置具有并维持在一个恒定的温度，该恒定的温度是预定的、可调的，以保证切割条件的稳定，上述温度可以等于或大于正常运行时所确定的最高温度。这种技术解决方案在法国专利No.2620372有详细说明。
本发明的目的是从上述技术领域的现状出发，提供一种精确调节两圆柱工具之间间距的方法及实施该方法的加工工位，以便消除上述现有技术中缺点，改善切割操作，同时增加工具的使用期限。
为此，精确调节两圆柱工具之间径向间距的方法为所述工具应用在加工纸张、纸板或塑材等的带材或张材的加工工位中，所述圆柱形工具2，4的端部带有转动带13，14，15，16，其特点是，在开始时，让转动带13，14，15，16接触，从而确定出所述两圆柱形工具2，4之间的最初的径向间距；然后通过可调节垫块10，11保持上述最初的径向间距，可调节垫块10，11在下半壳5，5a的上部与上半壳3，3a的下部之间作用，所述上半壳3，3a支承上切具2的轴承80，82，而下半壳5，5a则支承下砧具4的轴承81，83；再随后，借助拉杆17对所述转动带13，14，15，16施以弹性变形应力，所述拉杆17通过中间撑套24而作用在所述半壳上3，3a，5，5a，使所述半壳互相夹紧，所述转动带13，14，15，16的变形确定了圆柱形工具2，4之间的第二径向间距；接着，通过控制轴承80，81，82，83的温度来控制运行期间每一圆柱形工具2，4长度上出现的热交换，以便在整个圆柱形工具2，4的长度上补偿所述圆柱形工具的直径上的尺寸变化。而实施该方法的加工工位则包括有圆柱形工具2，4，设有转动带13，14，15，16，轴承80，81，82，83安装在上半壳3，3a和下半壳5，5a中，其特点是，所述上半壳3，3a和下半壳5，5a之间通过连杆8，8a，9，9a以及可调整垫块10，10a，11，11a互相连接起来；所述轴承80，81，82，83通过一温度调节装置92分别供给润滑油液，分别进行控制。
本发明的优点是同时对上切具相对下砧具的位置以及在上切具和下砧具的长度上控制热交换的条件这两方面起作用，因而能改善切割操作，增加上切具的使用期限。
现在结合附图，对本发明转动切割机的一个实施例作详细说明，该实施例只是一实例，并非限制性的。
图1是转动切割工位外形示意图；图2是沿图1中II-II线所作剖视图；图3是沿图1中III-III线所作剖视图；图4是沿图1中IV-IV线所作剖视图；图5是在常用切割工位中温度分布示意图；图6是在本发明切割工位中温度分布示意图；图7是温度调节装置运行示意图。
图1是用在制造折叠箱盒坯件机器中转动切割工位1的外形示意图。在这类机器中可以设置多个这样的工位，一个接着一个安置，以便实现每一道诸如压力送料、轧制波纹以及切割等工序，这些工序都是在带材或张材上进行加工所需要的。为此，只要在各工位中安装相应的转动工具就可以了。在图1所示实施例中，圆柱形转动的上切具2安装在第一个半壳3，3a中，而圆柱形转动的下工具，又称下砧具4则安装在下半壳5，5a中。所述两半壳3，3a和5，5a连接成一机壳6，机壳6安置在转动切割工位1的机架7中。半壳3，3a和5，5a通过连杆8，8a和9，9a以及协同作用的可调节支承垫块10，10a和11，11a而相互靠接起来。在下述说明中，将对连杆8和9以及可调节支承垫块10和11的功能作更详细说明。
图2是沿图1II-II线的剖视图。上切具2带有切刃12，该切刃是根据要制成的折叠箱盒坯件的外形在上切具的外周上加工出来的。而下砧具4，其外圆周边则是光滑的。上切具2在其各个端部分别设有转动轮圈13，14。上切具2的转动轮圈13，14在位于下砧具4各端部的转动轮圈15和16上转动。如前所述，半壳3，3a和5，5a是通过连杆8，8a和9，9a而靠接在一起的。每一个连杆8，8a和9，9a都带有一拉杆17，17a，拉杆下端有一螺纹18，18a，与下半壳5，5a上部中加工出的螺纹孔19，19a互相啮合。拉杆17，17a穿过上半壳3的下部，同时通过孔20，20a。拉杆的上端部有一螺纹21，21a和一方形夹紧头22，22a，该方形夹紧头是为叉形扳手而设的。螺纹21，21a与螺母23，23a啮合，而后者在拧紧时将贴靠在撑套24，24a的上表面上，至于撑套24，24a的下表面则贴靠在上半壳3，3a的底部25，25a的面上。
图3是沿图1中III-III线的剖视图，图3中表示出上切具2和下砧具4的轴承。上切具2的一端有一圆柱状轴颈26，该轴颈上安装有两只滚锥轴承27和28，这两只滚锥轴承27和28通过撑套29和30以及用螺钉32固定在轴端的垫片31而定位在圆柱形轴颈26上。滚锥轴承27和28安置在轴承套33中，后者借助螺钉34固定在上半壳3中。轴承套33的密封是靠轴承盖35和36而获得。上切具2的另一端有两个轴颈37和38。轴颈37支承着两只滚锥轴承39和40，它们在轴向上定位由撑套41和42以及止动螺母43来保证，止动螺母43作用在圆环44上，从而使滚锥轴承39和40的内环紧压在轴颈37的轴肩45上。上述组件的密封由轴承盖49和50来保证。齿轮46安装在轴颈38上，并通过用螺钉48固紧的双锥度圆环47而固定在该轴颈上。齿轮46与驱动齿轮51以及第二齿轮--无间隙齿轮52啮合，后者通过键固定在下砧具4端部的轴颈53上。该第二轴承52在轴向上定位是由用螺钉55固定在轴端的止动垫片54来保证的。下砧具4端部的轴颈57上安装有两只滚锥轴承56和62，如此构成的轴承的密封是靠轴承盖58和机罩50来获得的。下砧具4另一端部有一轴颈59，其上装有两只滚锥轴承60和61，两轴承的轴向定位由撑套63和64以及用螺钉固定在轴端的止动垫片65来保证。滚锥轴承60和61的外环插配在轴承套67的内孔中，轴承套67由螺钉68固定在下半壳5中。上述组件的密封是由轴承盖69和钟形盖70来实现的。
图4是沿图1中IV-IV线的剖视图，它展示出可调节垫块10，11中的一个。可调节垫块10呈螺钉形，圆柱形螺钉头71上设有孔72，该孔中可插入杆件以便调节时使螺钉形垫块转动。螺钉的圆柱头71上设有一肩台部73，用于与上半壳3的下部接触，而微动螺纹74与安置在下半壳5上部的螺纹孔啮合。
图5所示为常用切割工位中温度分布示意图。轴承80，81，82和83中的机械应力，齿轮46和52啮合产生的机械应力，以及由于上切具2和下砧具4在其相应转动带13至16上的转动所产生的机械应力，这一切就导致产生热量，沿上切具2的长度和下砧具4的长度分布。由于上切具2和下砧具4的质量比较大，热量不可能均匀地沿其长度分布，在其端部处测得的温度总是比较高。上切具2和下砧具4的端部温度使其端部尺寸的变化比其中心部位的尺寸变化要大得多。在图5中并列示出的图84显示出温度分布状况，其中横坐标表示轴承间距离，纵坐标表示出温度高低，该温度分布曲线也类似地表现出上切具2和下砧具4尺寸变化的状况。上切具2和下砧具4这种变形使得通过其间的材料得不到完好的切割。事实上，接近两工具端部处的切割状况总是好于位于两工具中间部位处的切割状况。这种结果在实际生产中是不能接受的。
图6所示为本发明切割工位中温度分布示意图。图中所示轴承80，81，82和83已配备上一种温度调节装置(见图7)。每一个轴承80至83都包含有一油进口86和一个油出口87，该油进出口用来分别地调节各轴承温度，而同时又保证必要的润滑功效。因此，当用上述方式对轴承进行冷却时，就获得并列于图6中的温度分布曲线图85。通过选择冷却温度值使其适配于图5中温度分布曲线84所展示的温度升高分布状况，这样将图84和图85叠合，人们就在上切具2和下砧具4的尺寸变形上获得一个完美的互补，这就使得在整个上下工具的长度上能获得规则而又完好的切割。
图7所示为用于冷却轴承80至83的温度调节装置92的运行图。温度调节装置92可以方便地从市场上获得，它是位于瑞士DALLIKON的FURRER AG公司出品的，产品标名为OK25。温度调节装置中包含有四个空气调节器88至91，它们将调节好温度的油通过管路86输送到各个轴承80至83，并通过管路87回收从轴承80至83来的循环油和润滑油。为了获取尽量精确的调节，每个轴承80至83都配备有一温度探头93，各探头通过电线94分别与各空气调节器88至91进行电气连接。另外，在上切具2和下砧具4附近还设置了一个环境温度探测器95。该环境温度探测器95通过电线96也与各个空气调节器88至91进行电气连接。这样，温度调节装置92就能根据切割工位实际的温度状况，精确地计算出在什么温度下应该向各个轴承80至83供应油液，以便产生出能抵消由于温度升高在所述两只工具长度上产生尺寸变形的尺寸变形。为保证转动切割机器的操作令人满意，一方面要精细地调节上切具2和下砧具4之间的原始间距，而另一方面，这种调节是通过精确控制和调节工具运行的温度来实现的。
调节上切具2和下砧具4之间距离是根据下述方式进行的首先，在一调节台上，让上切具2的转动带13和14与下砧具4的转动带15和16接触。此时，将上切具2和下砧具4之间的距离值定为0.013毫米。其次，让可调节垫块10和11与上半壳3的下部接触，但不施力于其上。随后，拉紧连杆8和9的拉杆17，使得作用在转动带13至16上的力达40,000牛顿，当然施力不能超出拉杆的弹性极限，这时转动带被压陷，还在赫芝(Hertz)应力可接受范围内，压陷了0.011毫米，从而将上切具2与下砧具4之间的间距值减小到0.002毫米。
权利要求
1.一种精确调节两圆柱形工具(2，4)之间径向间距的方法，所述工具应用在加工纸张、纸板或塑材等的带材或张材的加工工位中，所述圆柱形工具(2，4)的端部带有转动带(13，14，15，16)，其特征在于，在开始时，让转动带(13，14，15，16)接触，从而确定出所述两圆柱形工具(2，4)之间的最初的径向间距；然后通过可调节垫块(10，11)保持上述最初的径向间距，可调节垫块(10，11)在下半壳(5，5a)的上部与上半壳(3，3a)的下部之间作用，所述上半壳(3，3a)支承上切具(2)的轴承(80，82)，而下半壳(5，5a)则支承下砧具(4)的轴承(81，83)；再随后，借助拉杆(17)对所述转动带(13，14，15，16)施以弹性变形应力，所述拉杆(17)通过中间撑套(24)而作用在所述半壳上(3，3a，5，5a)，使所述半壳互相夹紧，所述转动带(13，14，15，16)的变形确定了圆柱形工具(2，4)之间的第二径向间距；接着，通过控制轴承(80，81，82，83)的温度来控制运行期间每一圆柱形工具(2，4)长度上出现的热交换，以便在整个圆柱形工具(2，4)的长度上补偿所述圆柱形工具的直径上的尺寸变化。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在运行期间通过分别控制调节各个轴承(80，81，82，83)的润滑液流温度来控制每个圆柱形工具(2，4)长度上出现的热交换。
3.一种实施上述方法的加工带材或张材的转动加工工位，它包括有圆柱形工具(2，4)，设有转动带(13，14，15，16)，轴承(80，81，82，83)安装在上半壳(3，3a)和下半壳(5，5a)中，其特征在于所述上半壳(3，3a)和下半壳(5，5a)之间通过连杆(8，8a，9，9a)以及可调整垫块(10，10a，11，11a)互相连接起来；所述轴承(80，81，82，83)通过一温度调节装置(92)分别供给润滑油液，分别进行控制。
4.根据权利要求3所述加工工位，其特征在于所述连杆(8，8a，9，9a)包含一个拉杆(17，17a)，所述拉杆的一端带有一螺纹(18，18a)，该螺纹与下半壳(5，5a)上面中加工出的螺纹孔配合；所述拉杆(17，17a)另一端带有一螺母(23，23a)，用来将撑套(24，24a)压靠在上半壳(3，3a)的底部(25，25a)上。
5.根据权利要求3所述加工工位，其特征在于可调节垫块(10，10a，11，11a)带有一微动螺纹(74)和一肩台部(73)，所述微动螺纹与位于下半壳(5，5a)的上部中的螺纹孔配合，而所述肩台部则用来与上半壳(3，3a)的下部进行接触。
6.根据权利要求3所述加工工位，其特征在于，每个轴承(80，81，82，83)都配备有一个与所述温度调节装置(92)相连接的探头(93)；在所述圆柱形工具(2，4)附近安装了一个也与所述温度调节装置(92)相连接的室温测头(95)。
全文摘要
加工带材或张材的转动加工工位，它包括有圆柱形工具2，4，后者带有转动带13，14，15，16，所述圆柱形工具上轴承安装在上半壳3，3a和下半壳5，5a中，上半壳3，3a和下半壳通过连杆8，8a，9，9a以及可调整垫块10，10a，11，11a而互相连接起来。所述轴承分别通过一温度调节器供给油液并进行温度调节。
文档编号B31F1/10GK1150111SQ961199
公开日1997年5月21日 申请日期1996年9月23日 优先权日1995年9月22日
发明者吉诺·克莱西奥里 申请人:鲍勃斯脱股份有限公司