專利名稱：輥支撐和輥涂設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種與輥涂設(shè)備相關(guān)的改進的輥支撐。此外，還描述了 一種結(jié)合所述改進的輥支撐的改進的輥涂設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)選實施例還涉及 相關(guān)的輥對相鄰輥或表面的改進的力的調(diào)整和施加。
在整個說明書及其所附的權(quán)利要求書中，在使用詞語"多個輥"或"輥" 或其任何語法變化時，除非特別限定，均應(yīng)視為擴展至安裝在輥涂頭上的一 個或多個輥，所述輥涂頭在使用時對鋼或其它金屬板形式的行進金屬網(wǎng)進行
涂布。因此，術(shù)語"輥"或"多個輥"可包括取料輥(pick-up roll)、計量 輥、中間輥、涂布輥(applicatorroll)等。
背景技術(shù)：
輥涂是一種將涂料涂布在金屬帶材上的工藝，至少在一種公知的工藝 中，第一旋轉(zhuǎn)輥是被夾送或局部浸在涂料液中以獲得一層涂料，然后第一旋 轉(zhuǎn)輥通過直接接觸金屬帶材或者接觸反轉(zhuǎn)涂布輥來傳送涂料，以將涂料涂布 在經(jīng)過該涂布輥和支承輥(back-uproll)之間的金屬帶材上。
在輥涂工藝中，接觸力必須施加在第一輥和涂布輥之間，并且從涂布輥 施加至帶材。重要的是準(zhǔn)確地估計這些力的量值。然而，在公知的系統(tǒng)中， 由于輥支撐架和輥涂頭的其它部件的偏轉(zhuǎn)和共振以及由于涂料對各種移動 部件的污染增加了它們之間的阻力，所以很難準(zhǔn)確地估計這些力的量值。由 于調(diào)整裝置的部件之間的反撞力(backlash)和各種摩擦阻力，所以很難準(zhǔn) 確估計各個輥之間的力。
此外，公知的輥涂系統(tǒng)由于人機工程學(xué)上較差的測試設(shè)備和/或調(diào)整布局 而難以操作。
由于處在高負(fù)荷下并且必須被小型化以安裝在小空間中，所以為了降低 靈敏測量設(shè)備的污染，在公知的輥涂機中必須使用昂貴的部件。 本發(fā)明旨在消除一個或多個上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供了一種適于在輥涂機中使用的輥支撐設(shè) 備，所述輥支撐設(shè)備包括輥支撐架，其用于可旋轉(zhuǎn)地支撐與所述輥支撐架
相關(guān)的輥涂頭輥(roll coating head roll)，所述輥支撐架適合相對于輥支撐架
安裝基座進行樞轉(zhuǎn)運動。
優(yōu)選地，設(shè)有樞軸安裝裝置，其操作性地連接至所述輥支撐架或與所述
輥支撐架形成為一體，以使所述輥支撐架適合圍繞樞軸座(pivot mount)相
對于所述輥支撐架安裝基座樞轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，設(shè)有調(diào)整裝置，以使所述輥支撐架圍繞樞軸座旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，所述輥支撐架包括鄰近輥端部區(qū)域設(shè)置的兩個端部架體，所述
端部架體包括用于安裝一個或多個輥的輥安裝件以及增加輥支撐架強度的
桁架結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述端部架體為大體呈三角形的實心壁的形式，以減少所述端 部架體的偏轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，所述調(diào)整裝置設(shè)置在調(diào)整區(qū)中，所述調(diào)整區(qū)設(shè)置在離樞軸座一 選定距離的位置處，以便在使用中能提供圍繞所述樞軸座的扭矩并且抑制對 所述調(diào)整裝置的污染。
優(yōu)選地，側(cè)架體為樞轉(zhuǎn)連桿的形式。
輥支撐架可基本上設(shè)置在輥的上方或下方。在某些實施例中，例如在被 稱為快速更換C型巻繞涂布機中，第一輥托架安裝在支承輥的滾動軸線的下 方，而第二輥托架安裝在同一支承輥的滾動軸線的上方。采用此方式定向的 輥托架的優(yōu)點在于，這些涂布輥可以在同一支承輥上彼此比較靠近地設(shè)置， 因而能降低公知的輥托架所需的額外高度。
優(yōu)選地，所述樞軸座包括深溝球軸承。樞轉(zhuǎn)系統(tǒng)的相關(guān)摩擦阻力可以忽 略不計。
使用中，輥托架形成輥涂頭的一部分，所述輥涂頭適于在安裝至輥涂頭 上的涂布輥與繞經(jīng)安裝在巻材或帶材供給組件上的支承輥的巻材之間施加 力。處于涂布位置的涂布輥與裝載有油漆或其它涂料的反轉(zhuǎn)取料輥或中間輥 鄰接，通過浸入填充有涂料流體的容器中并在該容器中旋轉(zhuǎn)，或夾送來進行上述裝載。涂料流體被傳送至涂布輥，涂布輥又將涂料傳送至行進的板材或
巻材。中間輥可用于提供對涂料的進一步的計量和/或平整(smoothing)。
本發(fā)明可用于c型巻繞涂布機、s型巻繞涂布機、立式涂布機、臥式涂
布機、U型巻繞涂布機以及光潔度A級和光潔度B級涂布機(finish A andfinish B coater)。
由本發(fā)明的輥支撐設(shè)備支撐的輥可以是以下任何一種類型的輥涂布輥、中間或計量輥、或取料輥。在一個實施例中，支撐涂布輥的輥支撐架被稱為涂布連桿。第二連桿安裝在涂布連桿上，涂布連桿形成第二連桿的相對固定的輥支撐安裝基座。
優(yōu)選地，設(shè)置接合橫向機構(gòu)，其在使用中使輥托架在涂布輥與帶材鄰接的涂布位置和涂布輥與帶材間隔開的停止位置之間移動。
可以設(shè)置第三輥托架，其中第三連桿安裝在第二連桿上，第二連桿形成第三連桿的相對固定的輥支撐設(shè)備安裝基座。第三連桿和托架提供涂層厚度的改進的計量和精度。
調(diào)整裝置可包括設(shè)置在調(diào)整區(qū)中的可調(diào)整的座，其與樞軸隔開一選定距離，以便抑制對調(diào)整裝置的污染。可調(diào)整的座可以是線性致動器，以使輥支撐組件的間隔區(qū)的線性運動引起輥支撐組件圍繞樞軸安裝裝置旋轉(zhuǎn)。線性致動器可以通過手輪、步進馬達(dá)或伺服馬達(dá)等致動。
可設(shè)置轉(zhuǎn)接頭組件(swivel assembly)，其允許輥支撐組件旋轉(zhuǎn)而不會使線性致動器彎曲。
轉(zhuǎn)接頭組件可為拱形U狀連桿或雙拱形U狀連桿的形式。調(diào)整區(qū)可包括多個線性致動器和多個與其相關(guān)的力傳感器(force transducer)，并且可通過遠(yuǎn)離任何涂布區(qū)(位于任何輥之間的界面處)來保護調(diào)整區(qū)免受涂料濺出和其它污染物的影響。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供了一種適于在具有一個或多個輥的輥涂機中使用的輥托架，所述輥托架包括用于可旋轉(zhuǎn)地支撐各自的輥的輥支撐架；所述輥托架包括輥支撐架安裝裝置，輥支撐架安裝裝置用于可移動地安裝所述輥支撐架，以使輥支撐架在涂布位置與停止位置之間移動，其中所述輥支撐架安裝裝置在使用中基本上安裝在各自的輥的上方，以便抑制對所述輥支撐架安裝裝置的污染。
6優(yōu)選地，所述輥支撐組件為以上所描述的輥支撐架的形式。剛剛描述的
本發(fā)明的方案的安裝裝置可為線性軸承(linear bearing)或線性安裝設(shè)備的形式。然而，在優(yōu)選實施例中，安裝裝置為如上所述的樞軸座和滾子軸承(roller bearing)的形式。此處描述的本發(fā)明的兩個方案的樞軸可以設(shè)置在任何適當(dāng)?shù)奈恢锰?。然而，在?yōu)選實施例中，樞軸設(shè)置在涂頭上遠(yuǎn)離涂料噴射或濺出的位置處，并且優(yōu)選設(shè)置在兩個鄰接的輥的切線上的位置處。這種設(shè)置保護軸承免受污染。設(shè)置在切線上的一個原因是為了對于所有運行的輥的直徑而言，使致動力輸出與輥夾力壓力(roll nip force pressure)之間具有準(zhǔn)確的線性關(guān)系。
在涂頭的整個使用壽命中，降低軸承中的污染能阻止涂頭施力精度的下降。
優(yōu)選地，調(diào)整裝置與污染區(qū)隔開一選定距離，這也能阻止涂頭精度的F降，以及減少維修和停工時間。此外，調(diào)整裝置還可遠(yuǎn)離樞軸，以便降低相對于輥夾壓力的致動力需求，并且還留出放置線性致動器的較大空間，從而可以使用高精度的負(fù)載傳感器(load cells)。
優(yōu)選地，高度可調(diào)的涂料容器連接至取料輥連桿，并包括保持該容器處于水平位置的矯平臂(levelling arm)。


為了更清晰地理解本發(fā)明，附有示出了示例性實施例的附圖，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的結(jié)合有輥托架的涂頭的側(cè)視圖2至圖5是類似于圖1所示情況的側(cè)視圖，其中輥托架和涂頭應(yīng)用于
涂布裝置中，例如
快速更換S型巻繞涂布機(Quick change S-wrapcoater)(圖2);S型巻繞涂布機(S-wrap coater)(圖3);U型巻繞涂布機(U-wrap coater)(圖4);以及立式涂布機(vertical coater)(圖5)。
具體實施例方式
參考附圖，其中示出了總體由附圖標(biāo)記10表示的輥涂組件。使用中，帶材12繞過轉(zhuǎn)向輥(turn roll) 14和支承輥16，隨后在未示出的一區(qū)域巻繞， 所述區(qū)域一般指圖紙的右側(cè)和/或在箭頭18的方向上。在涂布位置中，涂頭 20與帶材12鄰接以便向帶材12的一側(cè)涂覆涂料。其它涂頭可以在相同側(cè)(涂 頭21)或者在下側(cè)(圖2中的涂頭22)向帶材12添加其它涂料。
涂頭20包括形式為輥支撐架33和43的兩個輥支撐設(shè)備24、 26，每個 輥支撐架33和43可旋轉(zhuǎn)地支撐輥25。輥支撐架33支撐取料輥27，而輥支 撐架43支撐涂布輥29。輥支撐架33通過樞軸安裝裝置23安裝在形式為輥 支撐架43的輥支撐架安裝基座28上，以相對其進行樞轉(zhuǎn)運動。輥支撐架43 通過樞軸安裝裝置23安裝在形式為輥支撐架托架30的輥支撐架安裝基座28 上。
輥支撐架33和43的形式為連桿35和45。輥支撐架33包括支柱區(qū)(bmce region) 37，以便形成桁架(truss) 38，所述桁架38被填充以形成實心壁39。
安裝裝置23包括樞軸座32。樞軸座32包括深溝球軸承或滾子軸承34。
調(diào)整裝置40設(shè)置為使輥支撐架33圍繞樞軸座32相對于輥支撐架43樞 轉(zhuǎn)。調(diào)整裝置40的形式為線性致動器42，其可由手動致動輪44、或步進馬 達(dá)、或伺服馬達(dá)(未示出)來致動。調(diào)整裝置40包括轉(zhuǎn)接頭(swivel) 46 以便允許輥支撐架33旋轉(zhuǎn)而不使線性致動器42發(fā)生彎曲。轉(zhuǎn)接頭46包括 一個或多個拱形U狀連桿(clevis link) 48和49。
調(diào)整裝置140設(shè)置為使輥支撐架43圍繞樞軸座132相對于輥支撐托架 30樞轉(zhuǎn)。勝于重復(fù)上一段落的描述，應(yīng)當(dāng)指出調(diào)整裝置40的類似部件在調(diào) 整裝置140中采用相似的附圖標(biāo)記表示，樞軸座32和132也采用類似方式。 盡管沒有示出，安裝在樞轉(zhuǎn)支撐架上的第三輥可以安裝在輥支撐架33上以 便相對其進行樞轉(zhuǎn)。
調(diào)整裝置40與樞軸座32隔開一選定距離，以便增加機械優(yōu)點。調(diào)整裝 置40也與樞軸座32和污染區(qū)51相隔開，以便減少馬達(dá)、螺紋或類似物被 油漆和其它涂料污染，從而抑制在這些機構(gòu)中累積的摩擦。
設(shè)置形式為負(fù)載傳感器52的力測量設(shè)備50。該力測量設(shè)備鄰近調(diào)整裝 置40設(shè)置，以便減少污染并且允許安裝較大的單元。這允許使用更精確的 裝置。
樞軸座32也與污染區(qū)51相隔開，以便減少累積的摩擦。樞軸座32設(shè)置在支承輥16和涂布輥29的共切線80上的一位置處，因而由線性致動器
42對帶材12施加的力可被容易地計算，并且無過度損失地傳遞，以及對于
所有運行的輥的直徑，在輥接觸點的切線上產(chǎn)生準(zhǔn)確的線性關(guān)系，以使致動 力輸出與輥夾力壓力具有準(zhǔn)確的線性關(guān)系。
設(shè)置安裝在涂盤支撐機構(gòu)上的涂料容器(coating reservoir) 60。涂盤支 撐機構(gòu)62連接至輥支撐架33，這樣涂盤支撐機構(gòu)62與輥支撐架33 —起移 動，并且在調(diào)整容器60的高度時能阻止容器60與取料輥頸64接觸。矯平 臂65設(shè)置為使容器60保持水平布置。
輥支撐架托架30包括凸輪系統(tǒng)70，以便逐漸地增加與降低加速度，從 而在涂頭20移向或離開備用位置時，在容器60中的涂料不會濺出。
在操作時，涂頭20通過輥支撐架托架30移動到圖1所示的涂布位置。 在該圖中，線性致動器142已經(jīng)延伸以使架43圍繞輥支撐架托架30樞轉(zhuǎn)， 從而使涂布輥29與帶材12鄰接。由于桁架38的實心壁39的剛性和低偏轉(zhuǎn)， 以及在深溝球軸承34的接觸點處的低阻力，由致動器142施加的力公知地 具有高精度。調(diào)整裝置40也延伸，以使架33相對于架43樞轉(zhuǎn)，從而經(jīng)由 取料輥27向涂布輥29施加計量或其它力。這些輥旋轉(zhuǎn)，輥29沿一個方向 旋轉(zhuǎn)而輥27沿另一方向旋轉(zhuǎn)，從而使經(jīng)過的帶材12被涂布。
有利地，利用本發(fā)明的優(yōu)選實施例，降低了與公知設(shè)計相關(guān)的摩擦死區(qū) 和偏轉(zhuǎn)以及共振。通過輥支撐架的樞轉(zhuǎn)特性、其由于桁架和支柱而具有的剛 性、以及由于其位置遠(yuǎn)離污染區(qū)而使移動部件的污染減少，有利于減少上述 精度問題。
通過使用本發(fā)明的安裝在輥支撐架43上的輥支撐組件24改進了涂料的 計量精度，所述輥支撐架43是架33的相對固定的基座。通過組件26的相 同的設(shè)計獲得在力測量精度方面的相同優(yōu)點。
在上述涂頭組件20中，架33和43分別從下方支撐輥27和29。
然而，在涂頭21中，這些輥(127和129)被從上方支撐。由于所有的 涂頭20和21的線性致動器均可以設(shè)置在用于調(diào)整的相同區(qū)域上，這就允許 更好的人機工程學(xué)設(shè)計。此外，涂布輥29和129可被施加到帶材12上，它 們在支承輥弧上彼此十分靠近。
涂布輥129和取料輥127的這種支撐并不必局限于樞轉(zhuǎn)架133和143，盡管這是優(yōu)選的。
架133和143可以是安裝在線性軸承(未示出)上的滑動架。 如上面的示例中說明的，這里的描述適于所有的附圖，相同的附圖標(biāo)記
表示相同的部件。
最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的構(gòu)思可以在其任何方面引入到多種不同 的構(gòu)造中，因而前述描述的普遍性不被附圖的特殊性所代替。在不脫離本發(fā) 明的精神和范圍的情況下可以將各種變換、改型禾B/或添加引入到部件的各種 構(gòu)造和布置中。
權(quán)利要求
1. 一種適合于在輥涂機中使用的輥支撐設(shè)備，所述輥支撐設(shè)備包括輥支撐架，所述輥支撐架用于可旋轉(zhuǎn)地支撐與所述輥支撐架相關(guān)的輥涂頭輥，所述輥支撐架適合相對于輥支撐架安裝基座進行樞轉(zhuǎn)運動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥支撐設(shè)備，其中設(shè)有樞軸安裝裝置，所述樞軸安裝裝置操作性地連接至所述輥支撐架或與所述輥支撐架形成為一體，以 使所述輥支撐架適合圍繞樞軸座相對于所述輥支撐架安裝基座樞轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥支撐設(shè)備，其中設(shè)有調(diào)整裝置，以使所述輥 支撐架圍繞所述樞軸座旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中所述輥支撐架包括 鄰近輥端部區(qū)域設(shè)置的兩個端部架體，所述端部架體包括用于安裝一個或多 個輥的輥安裝件以及用于增加所述輥支撐架的強度的桁架結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中所述輥支撐架包括 鄰近輥端部區(qū)域設(shè)置的兩個端部架體，所述端部架體包括用于安裝一個或多 個輥的輥安裝件，所述端部架體為大體呈三角形的壁的形式，以減少所述端 部架體的偏轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項所述的輥支撐設(shè)備，其中所述調(diào)整裝置設(shè) 置在調(diào)整區(qū)中，所述調(diào)整區(qū)設(shè)置在離所述樞軸座一選定距離的位置處，以便 在使用中能提供圍繞所述樞軸座的扭矩并且抑制對所述調(diào)整裝置的污染。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輥支撐設(shè)備，其中所述調(diào)整裝置為線性致動器 的形式，以使所述調(diào)整區(qū)的線性運動引起所述輥支撐架圍繞所述樞軸座進行 角旋轉(zhuǎn)。
8. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中所述輥支撐架安裝 基座為使所述輥支撐架在停止位置與涂布位置之間移動的輥支撐架托架。
9. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中設(shè)有接合橫向機 構(gòu)，所述接合橫向機構(gòu)操作性地連接至所述輥支撐架托架或與所述輥支撐架 托架形成為一體。
10. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中所述輥涂頭輥為 通過與經(jīng)過的板材或巻材接觸而向板材或巻材涂布涂料的涂布輥、或中間計量輥或取料輥。
11. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中所述輥支撐架安 裝基座為涂布輥或中間輥的輥支撐架，以使所述輥支撐架相對于所述涂布輥 或中間輥的輥支撐架進行樞轉(zhuǎn)運動，以便于精確地計量涂料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求3-11中任一項所述的輥支撐設(shè)備，其中所述調(diào)整裝置 為手輪、步進馬達(dá)或伺服馬達(dá)的形式。
13. 根據(jù)權(quán)利要求6-13中任一項所述的輥支撐設(shè)備，其中所述調(diào)整裝置包括余量裝置，其允許在所述線性致動器與所述輥支撐架之間改變施力角度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的輥支撐設(shè)備，其中所述余量裝置包括轉(zhuǎn)接頭，以使所述線性致動器的力大體上與所述線性致動器的縱向軸線重合，而 與所述線性致動器的延伸元件的延伸長度無關(guān)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的輥支撐設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)接頭包括拱形U 狀連桿或雙拱形U狀連桿。
16. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的輥支撐設(shè)備，其中在涂布位置，所 述樞軸座設(shè)置在與所述涂布輥和支承輥均相切的作圖線上，以提高力測量的 精度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求2-16中任一項所述的輥支撐設(shè)備，其中所述樞軸安裝 裝置在被安裝到所述輥涂機中時，位于所述輥涂頭輥的上方。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2-16中任一項所述的輥支撐設(shè)備，其中所述樞軸安裝 裝置在被安裝到所述輥涂機中時，位于所述輥涂頭輥的下方。
19. 根據(jù)權(quán)利要求2-17中任一項所述的輥支撐設(shè)備，其中所述樞軸座包 括深溝球軸承。
20. —種輥涂頭，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥支撐設(shè)備。
21. —種輥涂機，其包括根據(jù)權(quán)利要求l所述的輥支撐設(shè)備。
22. —種基本上如上文參考附圖描述的輥支撐設(shè)備。
23. —種基本上如上文參考附圖描述的輥涂頭。
24. —種基本上如上文參考附圖描述的輥涂機。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種適合于在輥涂機中使用的輥支撐設(shè)備。所述輥支撐設(shè)備包括輥支撐架，其用于可旋轉(zhuǎn)地支撐與所述輥支撐架相關(guān)的涂頭輥，所述輥支撐架適合相對于輥支撐架安裝基座進行樞轉(zhuǎn)運動。此外，本發(fā)明描述了一種適合于在輥涂機中使用的輥托架。輥托架包括用于可旋轉(zhuǎn)支撐各自的輥的輥支撐架，并且還包括輥支撐架安裝裝置，其用于可移動地安裝所述輥支撐架，以便在涂布位置與停止位置之間移動，其中所述輥支撐架安裝裝置在使用中基本上安裝在各自的輥的上方，以便抑制所述輥支撐架安裝裝置的污染。
文檔編號B21B45/00GK101484253SQ200780025455
公開日2009年7月15日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者邁克爾·亞瑟·菲奇 申請人:菲奇工程技術(shù)有限公司