валяльная или подобная ей машина для обработки материала в форме жгута

Формула изобретения

1. Валяльная или подобная ей машина для обработки материала в форме жгута, содержащая одну или множество секций, каждая из которых имеет два полых, установленных с возможностью вращения валика (7, 11), определяющих зазор для прохождения через него обрабатываемого материала (Т) в форме жгута, причем один или каждый валик установлен посредством подшипниковых опор (36) на балке (30) в виде оси и содержит электрический двигатель (42, 50) для привода валика, отличающаяся тем, что балка (30) выполнена за одно целое со статором (42) электрического двигателя, а ротор (50) электрического двигателя размещен кольцеобразно вокруг статора (42) и выполнен за одно целое с периферийным кожухом (7В) валика (7, 11).

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что балка (30) имеет каналы (32) на сторонах статора (42) для циркуляции охлаждающей текучей среды, в частности воздуха, направляемой в полость (S) валика.

3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что балка (30) имеет осевое сквозное отверстие (32) с промежуточной пробкой (34), рядом с которой выполнены проходящие в радиальном направлении каналы (32А и 32В) для циркуляции охлаждающей текучей среды, например воздуха, причем эти каналы открыты по сторонам статора.

4. Машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что статор (42), установленный на балке (30), имеет сквозные отверстия (44) для циркуляции охлаждающей текучей среды, например воздуха, от одной стороны статора к другой его стороне.

5. Машина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что один (11) из двух валиков (7, 11) установлен на подвижных кронштейнах (13), причем кронштейны (13) являются полыми и соединены с гибкими подающими трубопроводами для циркуляции охлаждающей текучей среды через кронштейны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к валяльным или подобным им машинам для обработки материала в форме жгута.

Известна валяльная машина для обработки материала в форме жгута, содержащая, одну или множество секций, каждая из которых имеет два полых, установленных с возможностью вращения валика, определяющих зазор для прохождения через него обрабатываемого материала в форме жгута, причем один или каждый валик установлен посредством подшипниковых опор на балке в виде оси и содержит электрический двигатель для привода валика (EP N 0519884 A1).

Каждый валик этой валяльной или аналогичной машины имеет внутри себя электродвигатель, который размещен таким образом, что его ось ортогональна оси валика, и который приводит валик в движение через редукционную систему с большим числом зубчатых колес и с шаговым снижением (частоты вращения), при этом, как правило, необходимо использовать эпициклическое коническое зубчатое колесо, выполненное заодно с валиком и соосное с ним, образующее зацепление со звездочкой конической зубчатой передачи, приводимой электродвигателем с частотой вращения, которая перед этим уменьшена за счет цилиндрической зубчатой передачи. Это решение вызывает сравнительно большие затраты, при этом возникает необходимость в смазке внутри валика, и имеются определенные трудности с охлаждением, поскольку не происходит рассеивания тепла от электродвигателя непосредственно наружу.

В основу изобретения положена задача создания валяльной или подобной ей машины для обработки материала в форме жгута, которая за счет особенностей конструкции электрического двигателя позволяет устранить вышеуказанные недостатки.

Данная задача достигается посредством валяльной или подобной ей машины для обработки материала в форме жгута, содержащей, одну или множество секций, каждая из которых имеет два полых, установленных с возможностью вращения валика, определяющих зазор для прохождения через него обрабатываемого материала в форме жгута, причем один или каждый валик установлен посредством подшипниковых опор на балке в виде оси и содержит электрический двигатель для привода валика, в которой, согласно изобретению, балка выполнена за одно целое со статором электрического двигателя, а ротор электрического двигателя размещен кольцеобразно вокруг статора и выполнен за одно целое с периферийным кожухом валика.

Предпочтительно, чтобы балка имела каналы на сторонах статора для циркуляции охлаждающей текучей среды, в частности, воздуха, направляемой в полость валика.

Целесообразно, чтобы балка имела осевое сквозное отверстие с промежуточной пробкой, рядом с которой были выполнены проходящие в радиальном направлении каналы для циркуляции охлаждающей текучей среды как, например, воздуха, причем эти каналы были открыты по сторонам статора.

Желательно, чтобы статор, установленный на балке, имел сквозные отверстия для циркуляции охлаждающей текучей среды как, например, воздуха, от одной стороны статора к другой его стороне.

Возможно, чтобы один из двух валиков был установлен на подвижных кронштейнах, причем кронштейны являлись полыми и были соединены с гибкими подающими трубопроводами для циркуляции охлаждающей текучей среды через кронштейны.

Изобретение станет более понятным из описания и приложенных чертежей, которые показывают практический неограничивающий изобретение пример его выполнения в применении к валяльной машине.

На фиг. 1 схематически показан вид спереди многовалковой валяльной машины, в которой может быть применено изобретение;

На фиг.2 - сечение по II-II по фиг.1;

На фиг. 3 - отдельно осевой разрез валика с электродвигателем согласно изобретению; и

На фиг.4 - вид с частичным разрезом вдоль линии IV-IV по фиг. 3.

В соответствии с прилагаемыми чертежами поз.1 обозначает ванну, содержащую жидкость для обработки материала; эта ванна может быть разделена на множество секций, как показано поз.1A, 1B, 1C и 1D, которые могут сообщаться друг с другом или могут не сообщаться друг с другом, чтобы обеспечить независимую обработку в четырех действующих системах, которые будут описаны ниже, а отделение различных секции ванны друг от друга может быть выполнено с помощью разделительных панелей 3. Различные исполнительные механизмы над секциями ванны опираются на опорные балки 5 (см. фиг.2). Каждый исполнительный механизм содержит нижний валик 7, который опирается на поперечные балки 9. Поперечные балки 9 объединены направляющими панелями 10 для входа материала T между рабочими валиками, которые включают вышеупомянутый валик 7 и валик 11, который расположен над валиком 7, и положение которого относительно валика 7 может регулироваться, или он может прижиматься к валику 7; в частности, валик 11 может быть установлен на кронштейнах 13, которые могут поворачиваться вокруг осей 15 и на которые действует пружина, например, пневмобаллонная пружина (воздушная рессора) 17, чтобы прижать валик 11 к валику 7, но допуская (при этом) взаимное смещение валиков друг от друга по отношению к пропускаемому между ними материалу. Материал протягивается в направлении стрелки f1 с помощью цилиндров (валиков) 7 и 11, которые приводятся в движение. Ротор 50 заставляет вращаться приводимый валик, и подталкивает обрабатываемый материал обычным образом в направлении камеры обработки, обозначенной в целом поз.19 и ограниченной поверхностью 20, сторонами 22 и стенкой 24, поворачиваемой вокруг точки, обозначенной поз.26, и поджатой с помощью пневмобаллонной пружины 28 в направлении нижней стороны 20. Расположение узлов, в основном, обычное.

Согласно изобретению каждый из валиков приводится определенным типом электродвигателя, сконструированным с учетом согласования с формой валика. Фиг. 3 и 4 подробно показывают валик, например, нижний валик 7, который опирается на поперечные балки 9. Эти поперечные балки входят в контакт с балкой 30, имеющей форму оси, прикрепленной к поперечным балкам 9. В балке 30 в виде оси в осевом направлении выполнено сквозное отверстие, обозначенное поз. 32, которое прерывается с помощью пробки 34, вставленной (в отверстие) в промежуточной части балки. Валик устанавливается на оси с помощью подшипниковых опор 36 таким образом, что он может вращаться относительно балки в виде оси.

Каждый валик, такой, как валик 7, показанный на фиг. 3 и 4, содержит два уплотняющих фланца 7A, которые контактируют с корпусами подшипниковых опор 36 и с наружным кожухом 7B, образующим поверхность, предназначенную для входа в контакт с материалом T, который должен протягиваться между валиками. Внутри валика, образованного элементами 7A, 7B, 7A и корпусами подшипниковых опор, установлен электродвигатель специальной конструкции, который проходит соосно с балкой 30 в виде оси. Этот электродвигатель имеет осевой сердечник 40, образующий единый узел с промежуточной частью балки 30 в виде оси; на этом сердечнике установлен статор 42, образованный из железных пластин; в статоре 42 имеются сквозные отверстия 44, проходящие через него и выполненные в нижеуказанных целях. Поз.46 обозначает медные статорные обмотки статора 42, размещенные в соответствующих полостях 48, выполненных в статоре. Наружная обшивка или кожух 7B валика 7 контактирует внутри с ротором, который содержит пакет кольцевых пластин 50, образующих тело ротора, в которых выполнены поперечные полости для размещения медных прутков 52, образующих обмотку ротора. Поз.54 обозначает воздушный зазор, образованный между внутренним статором 42 и наружным ротором 50, составляющим единый узел с валиком 7, который необходимо привести в движение. Ротор 50 непосредственно присоединен к приводимому валику 7, поскольку имеется возможность выполнить такой тип электродвигателя, частота вращения которого позволяет осуществить непосредственную связь его с валиком. Это осуществляется благодаря рациональному использованию внутреннего пространства валика и в соответствии с типичными обычными размерами валика, который имеет сравнительно большой диаметр по сравнению с осевым измерением (осевой длиной). Таким образом, можно выполнить множество полостей 48 статора и ротор с большой окружной поверхностью, тем самым делая возможным поучение обмотки с большим числом полюсов и при обычной частоте источника электропитания достижение таких частот вращения, что частоты вращения, требуемые для валика, согласованы с теми, которые достигаются ротором электродвигателя. Следовательно, электродвигатель подключен непосредственно к валику без какой-либо (механической) передачи и, следовательно, без понижающей частоту вращения передачи.

Если рассеяние тепла через наружную обшивку или кожух 7B и через фланцы 7A окажется недостаточным для того, чтобы ограничить температуры элементов электродвигателя, предусмотрена возможность охлаждения воздухом (или другой текучей средой) при использовании осевого канала 32 в балке 30 в виде оси. В случае применения валиков 7 с использованием поперечных балок 9, которые выполнены полыми, и путем выполнения прорези 30A в балке в виде оси может быть получен лоток, обозначенный стрелками f3, между поперечными балками, одна из которых выполнена с возможностью подачи воздуха или другой охлаждающей текучей среды, а другая выполнена с возможностью отвода (выпуска). Воздух пропускается через канал 32A, которые и радиально проходящие отверстия 32A, которые выходят во внутреннее пространство S валика 7, на большую часть которого зажимают узлы электродвигателя; затем поток проходит через отверстия 44, которые располагаются примерно по окружности, возвращается через другие, проходящие радиально каналы 32B, в осевой канал 32 на стороне, противоположной той, которая использовалась для впуска, и выходит через другие прорези 30B и другую поперечную балку 9. Такое расположение может допускать циклическое реверсирование потока охлаждающей жидкости.

Верхние валики 11 выполнены таким же образом, как и описанные выше, но им служат опорой подвижные кронштейны 13; в этом случае предусмотрена подача воздуха (или другой охлаждающей текучей среды) через кронштейны 13, который также выполнены полыми аналогично поперечным балкам 9, и с помощью преимущественно гибкого трубопровода 56 для подачи воздуха или другой текучей среды к одному из двух кронштейнов каждого валика 11, а выпуск может производиться из другого кронштейна 13 или даже непосредственно в корпус ванны 1.

Это расположение обеспечивает чрезвычайно простой привод, который не требует специального обслуживания и является очень надежным.

Предпочтительно электродвигатель представляет собой, как правило, трехфазный асинхронный электродвигатель. Тогда электропитание может осуществляться с помощью инвертора, чтобы изменять скорость вращения посредством изменения частоты.

Следует понимать, что на чертежах показан только пример, приведенный исключительно в качестве демонстрации практического выполнения изобретения, и что данное изобретение может быть реализовано в различных формах и при различных расположениях элементов, не выходя при этом за концепцию изобретения и за объем патентных притязаний. Ссылочные номера в приложенной формуле изобретения указаны только для облегчения понимания формулы изобретения, опираясь на описание и чертежи, и они не ограничивают объема защиты, представленного пунктами формулы. Данное изобретение также применимо к другим машинам, аналогичным валяльным машинам, для обработки материалов для "жгутов".