專利名稱：帶材張力施加設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種張力施加設(shè)備，尤其涉及一種對(duì)帶材施加張力的設(shè)備。
背景技術(shù)：
歐洲專利公開第1380359A2號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)揭示一種使用環(huán)狀皮帶 (endless belt)的張力裝置。在專利文獻(xiàn)1中，待施加張力的帶材由上下配置的環(huán)狀皮帶夾持。張力裝置以環(huán)狀皮帶不會(huì)相對(duì)于帶材滑動(dòng)的方式對(duì)帶材施加張力，故可確保帶材不會(huì)因摩擦而造成表面損傷。專利文獻(xiàn)1的張力裝置亦可調(diào)整在卷取帶材時(shí)所產(chǎn)生的張力不均衡，而對(duì)帶材施加均勻的張力。專利文獻(xiàn)1的問(wèn)題之一在于，在帶材卷繞過(guò)程中，全部的環(huán)狀皮帶隨時(shí)都在壓力下相對(duì)于壓力賦予體滑動(dòng)，以致于在帶材卷繞過(guò)程的整個(gè)期間內(nèi)，環(huán)狀皮帶的內(nèi)側(cè)表面會(huì)持續(xù)地磨損。經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，必須更換已經(jīng)磨損的環(huán)狀皮帶。這是相當(dāng)耗費(fèi)成本的。 此外，在帶材卷繞期間，因持續(xù)的摩擦而產(chǎn)生大量的熱。專利文獻(xiàn)1的張力裝置尚需設(shè)置水冷器，以冷卻張力裝置。然而，水冷器的設(shè)置會(huì)造成張力裝置的體積增加及裝置的復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶材張力施加設(shè)備，其具有簡(jiǎn)單的構(gòu)造。本發(fā)明的另一目的在于提供一種帶材張力施加設(shè)備，其能以成本低廉的方式維護(hù)。本發(fā)明的又一目的在于提供一種帶材張力施加設(shè)備，其能同時(shí)對(duì)具不同線速度的帶材調(diào)節(jié)張力。上述及其它目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的帶材張力施加設(shè)備而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的帶材張力施加設(shè)備包含上側(cè)主滾輪；及下側(cè)主滾輪，其配置于該上側(cè)主滾輪下方；其中該上側(cè)主滾輪包括多個(gè)第1次滾輪(sub-roller)及多個(gè)第1間隔環(huán)，這些第1次滾輪及這些第1間隔環(huán)被配置成，這些第1次滾輪相鄰的兩個(gè)在軸向上以一個(gè)第1間隔環(huán)隔開并與該一個(gè)第1間隔環(huán)接觸，這些第1次滾輪相對(duì)于該上側(cè)主滾輪的軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而這些第1間隔環(huán)相對(duì)于該上側(cè)主滾輪的軸為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的；該下側(cè)主滾輪包括多個(gè)第2次滾輪及多個(gè)第2間隔環(huán)，這些第2次滾輪及這些第2間隔環(huán)被配置成，這些第 2次滾輪相鄰的兩個(gè)在軸向上以一個(gè)第2間隔環(huán)隔開并與該一個(gè)第2間隔環(huán)接觸，且這些第2次滾輪相對(duì)于該下側(cè)主滾輪的軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而這些第2間隔環(huán)相對(duì)于該下側(cè)主滾輪的軸為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員，在閱讀此說(shuō)明書之后，將可理解本發(fā)明其它目的及優(yōu)點(diǎn)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的帶材張力施加設(shè)備的立體圖2為上側(cè)主滾輪的立體圖，其中部分的第1次滾輪及部分的第1間隔件未被顯示；及圖3概要地顯示對(duì)3個(gè)帶材S1、S2及S3及施加張力的情形，其中下側(cè)主滾輪未顯
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具體實(shí)施例方式以下將參照

根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例。盡管附圖及較佳實(shí)施例顯示本發(fā)明的諸多細(xì)節(jié)，本發(fā)明并不限于所示的細(xì)節(jié)。附圖僅供說(shuō)明之用，并未依比例繪制。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶材張力施加設(shè)備。帶材張力施加設(shè)備整體以組件符號(hào)1標(biāo)示。帶材張力施加設(shè)備1可使用于對(duì)多個(gè)待卷取的帶材施加張力。帶材張力施加設(shè)備1包含上側(cè)主滾輪11及配置于上側(cè)主滾輪11下方的下側(cè)主滾輪12。帶材(未圖式)由上側(cè)主滾輪11及下側(cè)主滾輪12所夾持。上側(cè)主滾輪11及下側(cè)主滾輪12由設(shè)置于機(jī)臺(tái)20的支撐部21、22所支持。作為移動(dòng)裝置的兩個(gè)油壓缸13分別連接至上側(cè)主滾輪11的兩端，以便在垂直方向上相對(duì)于下側(cè)主滾輪12移動(dòng)上側(cè)主滾輪11。油壓缸13亦可將上側(cè)主滾輪11向下推壓， 以便對(duì)夾持于上側(cè)主滾輪11及下側(cè)主滾輪12之間的帶材施加夾持力。上側(cè)主滾輪11包含多個(gè)第1次滾輪111及多個(gè)第1間隔件112。第1次滾輪111 及第1間隔件112配置成，第1次滾輪111相鄰的兩個(gè)在軸向上以一個(gè)第1間隔環(huán)112隔開并與此第1間隔環(huán)112接觸；且第1次滾輪111及第1間隔件112配置成，第1次滾輪111 相對(duì)于上側(cè)主滾輪11的軸113為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而第1間隔環(huán)112相對(duì)于上側(cè)主滾輪11的軸 113為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的。圖2概要地顯示第1次滾輪111、第1間隔件112及上側(cè)主滾輪11的軸113的構(gòu)造。為了方便顯示，在圖2中，部分的第1次滾輪及部分的第1間隔件沒有被繪出。上側(cè)主滾輪11的軸113形成有軸向延伸的鍵槽114。每一個(gè)第1間隔環(huán)112形成有自內(nèi)環(huán)狀表面徑向朝內(nèi)突出的鍵部115。當(dāng)?shù)?間隔環(huán)112套在軸113時(shí)，由于鍵槽114與鍵部115的卡合，第1間隔環(huán)112可在軸向上移動(dòng)，但不會(huì)相對(duì)于上側(cè)主滾輪11的軸113轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)第1次滾輪111的內(nèi)徑大致等于或略大于上側(cè)主滾輪11的軸113的直徑。 第1次滾輪111的內(nèi)環(huán)表面不具有任何突出部。因此，當(dāng)?shù)?次滾輪111套在上側(cè)主滾輪 11的軸113時(shí)，第1次滾輪111可在軸向上移動(dòng)且可相對(duì)于上側(cè)主滾輪11的軸113轉(zhuǎn)動(dòng)。較佳地，每一個(gè)第1次滾輪111包含金屬制或合金制的內(nèi)層及由聚合物或樹脂形成的外層；每一個(gè)第1間隔件112以金屬或合金制成。為了提高第1次滾輪與帶材之間的摩擦力，每一個(gè)第1次滾輪設(shè)置有由聚合物或樹脂形成的外層，使得第1次滾輪的外周面具有高的摩擦系數(shù)。較佳地，選擇第1次滾輪外周面的摩擦系數(shù)及油壓缸13的推力，使得帶材不會(huì)相對(duì)于第1次滾輪的外周面滑動(dòng)，以確保帶材不會(huì)被刮傷。應(yīng)了解的是，次滾輪的內(nèi)層及間隔件的材料并不限于金屬或合金，也可使用耐磨材料、硬質(zhì)材料、陶瓷材料、碳纖維或樹脂等材料形成次滾輪的內(nèi)層及間隔件。次滾輪的內(nèi)層及間隔件也可為包含金屬部分及非金屬部分的復(fù)合體。再次參照?qǐng)D1，下側(cè)主滾輪12包含多個(gè)第2次滾輪121及多個(gè)第2間隔環(huán)122。下
5側(cè)主滾輪12的組件、構(gòu)造及配置與上側(cè)主滾輪11相同，故省略其說(shuō)明。右側(cè)支撐部22配置成可相對(duì)機(jī)臺(tái)20在橫向上于在工作位置Pl及維護(hù)位置P2之間移動(dòng)，而帶材張力施加設(shè)備1又包含用移動(dòng)右側(cè)支撐部22的油壓缸14。當(dāng)通過(guò)油壓缸 14將右側(cè)支撐部22移動(dòng)至維護(hù)位置P2時(shí)，滾輪軸113及滾輪軸123的右側(cè)端會(huì)自右側(cè)支撐部22脫離，使得滾輪軸113及滾輪軸123會(huì)以懸臂的方式由左側(cè)支撐部21支撐。此時(shí)， 技術(shù)人員可以進(jìn)行次滾輪及間隔件的檢查、維修或更換。亦可使用氣壓缸取代油壓缸13及油壓缸14。每一個(gè)主滾輪設(shè)有側(cè)壓力機(jī)構(gòu)15?？赏ㄟ^(guò)側(cè)壓力機(jī)構(gòu)15對(duì)上側(cè)主滾輪11及下側(cè)主滾輪12施加軸向力F。具體言之，側(cè)壓力機(jī)構(gòu)15對(duì)上側(cè)主滾輪11的第1次滾輪111及第1間隔件112以及下側(cè)主滾輪12的第2次滾輪121第2間隔件122施加軸向力F。在軸向力F的作用下，分別會(huì)在第1次滾輪111及第1間隔件112之間的接觸面及第2次滾輪121第2間隔件122之間的接觸面產(chǎn)生摩擦力，使得第1次滾輪111與第1間隔件112會(huì)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，第2次滾輪121與第2間隔件122會(huì)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。S卩，第1次滾輪111 沒有相對(duì)于第1間隔件112轉(zhuǎn)動(dòng)，第2次滾輪121沒有相對(duì)于第2間隔件122轉(zhuǎn)動(dòng)。由側(cè)壓力機(jī)構(gòu)15所施加的軸向力F與次滾輪與間隔件之間的摩擦力有關(guān)。因此， 可通過(guò)改變側(cè)壓力機(jī)構(gòu)15所施加的軸向力F，調(diào)整第1次滾輪111及第1間隔件112之間的摩擦力以及第2次滾輪121及第2間隔件122之間的摩擦力。一旦待施加張力的帶材具有不同的線速度，則對(duì)應(yīng)線速度較快的帶材的次滾輪將相對(duì)于相鄰的間隔環(huán)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。舉例而言，鋼帶從鋼帶卷放出并經(jīng)過(guò)分條機(jī)裁切成多個(gè)帶材，帶材然后通過(guò)卷取滾輪卷取。通常在卷取帶材之前，會(huì)對(duì)帶材施加張力。然而，在鋼帶的壓延過(guò)程中，由于壓延滾輪的曲撓(deflection)，經(jīng)壓延的鋼帶在寬度方向上的厚度分布并非均勻的。鋼帶中間部可能會(huì)比鋼帶側(cè)部稍微厚。結(jié)果，對(duì)應(yīng)鋼帶中間部的帶材卷取后的外徑可能會(huì)大于對(duì)應(yīng)鋼帶側(cè)部的帶材卷取后的外徑。在相同的卷取角速度(即卷取滾輪(未圖式)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)下，因?yàn)橥鈴降牟町悾瑢?duì)應(yīng)鋼帶中間部的帶材的線速度會(huì)大于對(duì)應(yīng)鋼帶側(cè)部的帶材的線速度。為了順應(yīng)線速度較快的帶材，對(duì)應(yīng)此線速度較快的帶材的次滾輪會(huì)被帶材以更快的轉(zhuǎn)動(dòng)速度牽引或轉(zhuǎn)動(dòng)，因而此次滾輪會(huì)相對(duì)于相鄰的間隔環(huán)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。以下將以圖3說(shuō)明上述因帶材線速度差異造成次滾輪與相鄰間隔環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情形。為了方便說(shuō)明，圖3僅概要地顯示對(duì)3個(gè)帶材Si、S2及S3施加張力的情形，且下側(cè)主滾輪未被繪出。實(shí)際上，隨著帶材的卷取，上側(cè)主滾輪11及下側(cè)主滾輪分別以帶材S1、S2及S3與第1次滾輪IllaUllb及Illc之間的靜摩擦力以及帶材S1、S2及S3與第2次滾輪之間的靜摩擦力牽引或轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)楹穸鹊牟痪鶆?，造成帶材線速度的差異。具體而言，位于中間的帶材S2具有較快的線速度V2，而位于兩側(cè)帶材Sl及S3分別具有較慢的線速度Vl及V3。因?yàn)閹Р腟l 及S3具有相同的厚度，所以線速度Vl會(huì)等于線速度V3。因?yàn)榈?次滾輪IllaUllb及Illc具有相同的外徑，所以對(duì)應(yīng)帶材S2的第1次滾輪Illb的轉(zhuǎn)動(dòng)速度W2會(huì)大于對(duì)應(yīng)位于側(cè)邊的帶材Sl及S3的第1次滾輪11 la、11 Ic的轉(zhuǎn)動(dòng)速度Wl及W3。因?yàn)榫€速度Vl等于線速度V3，所以轉(zhuǎn)動(dòng)速度Wl會(huì)等于轉(zhuǎn)動(dòng)速度W3。在此情況下，第1次滾輪Illa及Illc不會(huì)相對(duì)于第1間隔環(huán)112轉(zhuǎn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)動(dòng)速度Wl及W3等于軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)速度WO ；第1次滾輪Illb會(huì)以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度(W2-W0)相對(duì)于第1間隔環(huán)112轉(zhuǎn)動(dòng)。在次滾輪沒有相對(duì)于相鄰間隔件轉(zhuǎn)動(dòng)的情形下，次滾輪、間隔件及主滾輪的軸可視為一體的單件，可透過(guò)上側(cè)及下側(cè)主滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗，對(duì)帶材施加張力。對(duì)于相對(duì)于相鄰間隔件轉(zhuǎn)動(dòng)的次滾輪，由此次滾輪對(duì)帶材施加的張力與此次滾輪及相鄰間隔件之間的摩擦力(動(dòng)摩擦)有關(guān)。因此，可透過(guò)改變軸向力而調(diào)整此次滾輪及相鄰間隔件之間的摩擦力。關(guān)于上側(cè)及下側(cè)主滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗，可通過(guò)在主滾輪上配置飛輪或煞車裝置，而被動(dòng)地產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗?；蛘?，可通過(guò)配置與上側(cè)及下側(cè)主滾輪有效連接的電動(dòng)機(jī)，而主動(dòng)地產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。在配置有電動(dòng)機(jī)的情形下，上側(cè)及下側(cè)主滾輪可共享一個(gè)電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)可經(jīng)由諸如皮帶輪、皮帶或齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上側(cè)及下側(cè)主滾輪有效連接。舉例而言，設(shè)置一個(gè)電動(dòng)機(jī)，以驅(qū)動(dòng)下側(cè)主滾輪，而上側(cè)主滾輪及下側(cè)主滾輪透過(guò)多個(gè)齒輪有效連接且可分離地連接。這些齒輪包含關(guān)節(jié)式齒輪。也可配置兩個(gè)分別有效連接至上側(cè)及下側(cè)主滾輪的電動(dòng)機(jī)。例如，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)將上側(cè)及下側(cè)主滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度設(shè)定成，上側(cè)及下側(cè)主滾輪的外周的線速度與卷取滾輪的卷取線速度不同或小于卷取滾輪的卷取線速度。對(duì)卷取滾輪而言，連接至上側(cè)及下側(cè)主滾輪的電動(dòng)機(jī)對(duì)上側(cè)及下側(cè)主滾輪主動(dòng)地施加轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。以此方式，可對(duì)待卷取的帶材施加張力。如果上側(cè)主滾輪及下側(cè)主滾輪中的一個(gè)設(shè)有次滾輪及間隔環(huán)，而另一者設(shè)有多個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功效。根據(jù)本發(fā)明的帶材張力施加設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于并非所有的次滾輪隨時(shí)都處于摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，故可大幅減少組件的磨耗及延長(zhǎng)組件的使用壽命；次滾輪上被摩擦的部分能以金屬制成，且間隔件亦能以金屬制成，故不容易對(duì)次滾輪及間隔環(huán)產(chǎn)生損耗，可延長(zhǎng)組件的使用壽命；可透過(guò)改變上側(cè)及下側(cè)主滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗或施加在上側(cè)及下側(cè)主滾輪的軸向力， 即可調(diào)整施加在帶材的張力。雖然本發(fā)明參照較佳實(shí)施例而進(jìn)行說(shuō)明示范，應(yīng)了解的是在不脫離本發(fā)明的精神及范疇內(nèi)，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員而言，仍得有許多變化及修改。因此，本發(fā)明并不限制于所揭露的實(shí)施例，即不偏離本發(fā)明范圍所做的均等變化與修飾，應(yīng)仍屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶材張力施加設(shè)備，其包含 上側(cè)主滾輪；及下側(cè)主滾輪，其配置于該上側(cè)主滾輪下方；其中該上側(cè)主滾輪包括多個(gè)第1次滾輪及多個(gè)第1間隔環(huán)，這些第1次滾輪及這些第 1間隔環(huán)被配置成，這些第1次滾輪的相鄰兩個(gè)在軸向上以一個(gè)第1間隔環(huán)隔開并與該一個(gè)第1間隔環(huán)接觸，這些第1次滾輪相對(duì)于該上側(cè)主滾輪的軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而這些第1間隔環(huán)相對(duì)于該上側(cè)主滾輪的軸為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的；該下側(cè)主滾輪包括多個(gè)第2次滾輪及多個(gè)第2間隔環(huán)，這些第2次滾輪及這些第2間隔環(huán)被配置成，這些第2次滾輪的相鄰兩個(gè)在軸向上以一個(gè)第2間隔環(huán)隔開并與該一個(gè)第 2間隔環(huán)接觸，且這些第2次滾輪相對(duì)于該下側(cè)主滾輪的軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而這些第2間隔環(huán)相對(duì)于該下側(cè)主滾輪的軸為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪中的每一個(gè)的軸形成有軸向延伸的鍵槽，而這些第1間隔環(huán)及這些第2間隔環(huán)的每一個(gè)設(shè)置有徑向朝內(nèi)突出的鍵部。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其更包含一移動(dòng)裝置，其使該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中該移動(dòng)裝置能夠?qū)A持于這些第1次滾輪及這些第 2次滾輪之間的多個(gè)帶材施加夾持力。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其更包含一軸向力施加裝置，用于對(duì)該上側(cè)主滾輪的第1 次滾輪及第1間隔環(huán)及/或該下側(cè)主滾輪的第2次滾輪及第2間隔環(huán)施加軸向力。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其更包含一個(gè)電動(dòng)機(jī)，用于對(duì)該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪中的一個(gè)或兩個(gè)施加轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪經(jīng)過(guò)多個(gè)齒輪而耦接。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其更包含兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，用于分別對(duì)該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪施加轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其更包含一煞車裝置，用于對(duì)該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪中的一個(gè)或兩個(gè)施加轉(zhuǎn)動(dòng)阻抗。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中這些第1次滾輪及這些第2次滾輪的每一個(gè)的每一個(gè)具有聚合物外層。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中這些第1次滾輪及這些第2次滾輪的每一個(gè)具有金屬內(nèi)層。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中這些第1間隔環(huán)及這些第2間隔環(huán)的每一個(gè)以金屬制成。
13.—種帶材張力施加設(shè)備，其包含 上側(cè)主滾輪；及下側(cè)主滾輪，其配置于該上側(cè)主滾輪下方；其中該上側(cè)主滾輪及該下側(cè)主滾輪中的一個(gè)包括多個(gè)次滾輪及多個(gè)間隔環(huán)，這些次滾輪及這些間隔環(huán)被配置成，這些次滾輪相鄰的兩個(gè)在軸向上以一個(gè)間隔環(huán)隔開并與該一個(gè)間隔環(huán)接觸，這些次滾輪相對(duì)于該配置有次滾輪及間隔環(huán)的主滾輪的軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而這些間隔環(huán)相對(duì)于該配置有次滾輪及間隔環(huán)的主滾輪的軸為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶材張力施加設(shè)備包含上下配置的兩個(gè)主滾輪。這些主滾輪的每一個(gè)包括多個(gè)次滾輪及多個(gè)間隔環(huán)。這些次滾輪及這些間隔環(huán)配置成，這些次滾輪相鄰兩個(gè)在軸向上以一個(gè)間隔環(huán)隔開，且這些次滾輪相對(duì)于主滾輪的軸為可轉(zhuǎn)動(dòng)的，而這些間隔環(huán)相對(duì)于主滾輪的軸為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的。
文檔編號(hào)B21C47/00GK102233368SQ20101017112
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者陳明助 申請(qǐng)人:巨佑自動(dòng)化科技股份有限公司