辊式给料机的制作方法

专利名称：辊式给料机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辊式给料机(roll feeder),该辊式给料机将带状材料例如供给到挤 压机器。
背景技术：
一般而言，用一系列设备连续地将由钢、铝等组成的带状板材(以下称为带状材料) 供给到挤压机器，并执行挤压加工、切除加工等的机械加工，例如在日本专利申请公开公 报No. 2003-181573号被公开。
在上述设备中，执行挤压加工等等(参见日本专利申请公开公报特开2003-181573和 特开2004-142876)。也就是说，随着用被称为展巻机(uncoiler)的机构使得巻绕成巻状 的带状材料(即巻材(coil stock))在展开方向上转动，从外圆周抽出所需的带状材料。 使用被称为辊式给料机(或巻料给料机)并且定位在该展巻机的滑流(slipstream)(在 挤压机器等之前的加工流)的机构将上述带状材料送出到每个挤压机器的规定数量，。
在上述设备中，辊式给料机包括一对辊(上辊和下辊)，并且通过夹紧和旋转带状材 料实施带状材料的给料操作。
附带地，在上述辊式给料机中，每个辊的支承结构为常规现有技术，即每个辊为两端 型结构，例如日本专利申请公开公报No. 2001-30029所公开的那样。
更具体地，安装在固定于安装地点的壳体(被称为"机壳"、"框架"等)的一部分上 或安装在该壳体上的构件被定位在每个辊的两侧，以作为每个辊的支承构件。另外，例如 从每个辊的两端伸出的轴经由诸如球轴承的滚动轴承可旋转地安装在每个支承构件上。通 过这种方式，每个辊可旋转地支承于壳体上。
例如，在如日本专利申请公开公报No. 2001 — 30029所公开的辊式给料机的情况下， 安装在固定于安装地点的机壳4上的支承构件(即，固定板5， 12和可动板7)定位在每 个辊2， 3的两侧，作为每个辊2， 3的支承构件。另外，轴(即，可旋转轴的右端部2a、 可旋转轴的左端部2b、可旋转轴的右端部3a和可旋转轴的左端部3b)从每个辊2，3的两 侧伸出，并经由轴承6， 8， 11和13被安装成可相对于每个支承构件(即，固定板5， 12和可动板7)自由旋转。通过这样的方式，每个辊2， 3如上所述地由机器外壳4可旋转地 支承。
由于上面提到的用于每个辊的支承结构具有两端型结构，该常规辊式给料机具有以下
各种问题
(a) 由于具有大量的昂贵部件，例如轴承，容纳支承构件的框架(壳体)的结构很
复杂；
(b) 由于它是不能可视地检査整个辊且人手无法轻易接近辊附近区域的结构，无法毫 不费力地实施辊的情况检查或清洁；
(c) 由于不能可视检査整个辊，调整辊隙或释放开口量是难以完成的任务；
(d) 由于每当以高速完成释放操作时通过释放操作举起和放下的部件的重量，存在 与正在加工的带状材料接触的辊的瞬间冲击力很大且导致材料中的凹痕的问题。
另外，释放操作是在与另一侧分离的方向上将上下辊的一侧抬高以从插入带状材料的 状态开放到不插入带状材料的状态。通常，在正在用挤压机器进行加工的情况下，在已经 馈送了预定数量的带状材料之后，每次需要执行释放操作并暂时释放带状材料；和
(e)当对辊进行更替作业时，不能执行框架的拆卸。例如，在常规现有技术日本专利 申请公开公报No.200卜30029的情况下，除非支承构件(即固定板5， 12和可动板7)被 移除，否则辊2， 3不能被更替。出于这个原因，辊的更替作业很麻烦。
并且，自然需要替换由磨损和破损等损害的辊，以便延长使用寿命。另外，即使磨损 和破损等还没有进一步发展，与带状材料的物理性能等相对应，每当与特定带状材料接触 的外圆周表面的物理性能不同时，也需要适当地替换辊。

发明内容
本发明的目的在于提供一种辊式给料机，该辊式给料机用简单的辊支承结构解决了以 上问题点。
为了实现上述目的，提供一种辊式给料机，包括一对辊，用于通过夹紧和旋转带状材 料来实现带状材料的馈送操作，其中，仅在每个辊的一侧设置支承构件，每个辊在该侧安 装成能够自由旋转；每个辊内部是空心的；并且每个辊安装在形成为从支承构件延伸到每 个辊内部的轴上。
这里，"支承构件"指的是固定于辊式给料机安装地点的壳体的一部分或者固定于该 壳体的构件。在本发明的优选实施例中，辊式给料机包括各个辊中的至少一个安装成能够在轴的圆 周上自由旋转，并且可通过滚动轴承内部相对运动而绕着辊的中心线沿着相对于轴的中心 线倾斜的方向摆动的结构，轴与定位在轴的外圆周表面和辊的内圆周表面之间的滚动轴承 配合。
这里，"滚动轴承内部相对运动"指的是，例如，构成滚动轴承的外环相对于内环的 运动。
并且，在本发明的优选实施例中，支承构件包括安装盖子对(mounted pair of covers), 该安装盖子对能够移位到覆盖每个辊的闭合位置或露出每个辊的打开位置。
在本发明的优选实施例中，辊式给料机进一步包括辊位置调整机构，用于在馈送操作 期间调整每个辊的间隙。
在本发明的优选实施例中，辊式给料机进一步包括可操作的辊释放机构，用于执行使 每个辊的间隙临时地比馈送操作期间的间隙更宽的释放操作；以及，其中所述辊释放机构 包括杆，通过杆变位而完成释放操作。
本发明的有益效果如下
(a) 由于本发明的辊式给料机具有仅在每个辊的一侧设置支承构件并且辊安装在悬 臂形状内的结构，支承构件的结构被相对简化，诸如轴承的部件的数量没有增加，因此变 得更经济；
(b) 由于每个辊从支承构件安装在形成为从支承构件延伸到每个辊内部的轴上，能 够可视地检查整个辊；
(c) 由于本发明的辊式给料机具有人手能够轻易接近辊附近区域的结构，能够毫不费 力地实施辊的情况检查或清洁；
(d) 因为能够可视地检査每个辊的整个辊，辊隙G或释放开口量(释放操作期间的间 隙G)的调整就是不难完成的任务；
(e) 因为通过将每个辊安装在悬臂形状内的简单结构，减轻了通过释放操作举起和放 下的部件的重量。即使当以高速完成释放操作时，与带状材料直接接触的辊的瞬间冲击力 不会很大，并且不会导致带状材料中的凹痕；和
(f)即使在辊交替作业时，也能够不用拆卸支承构件而完成该任务，。 当结合附图阅读以下详细说明时，本发明的上述及其他目的以及新颖特征将更完全地 从下面的详细说明中呈现。然而应当清楚地理解，附图用于说明目的，并且不是意欲作为 对本发明界限的定义。


图1是显示辊式给料机的盖子处于闭合位置的透视图； 图2是显示辊式给料机的盖子处于打开位置的透视图； 图3是辊式给料机的正视图； 图4是辊式给料机的后视图； 图5是辊式给料机的右视图6A是辊式给料机的垂直剖面图(即图3中VI剖面的纵断面图)； 图6B是用于解释上辊的支承状态的视图7是辊式给料机的水平剖面图(即图4中Hl剖面的横断面图)；
图8A到图8C是用于解释辊位置调整机构和辊释放机构的原理的视图；和 图9A和图9B是说明上辊的摆动的视图。
具体实施例方式
以下将参考附图详细解释本发明的优选实施例。 A.辊式给料机的整体结构
图1是显示实施例的辊式 给料机8的透视图，盖子ll， 12处于闭合位置(盖子ll， 12处于将要描述的闭合位置的状态)。
图2是显示辊式给料机8的透视图，盖子ll， 12处于打开位置(盖子11， 12处于将 要描述的打开位置的状态)。
图3是辊式给料机8的正视图。
图4是辊式给料机8的后视图。图4显示已经移去盖(lid) 17、把手15等(图7中 显示)的将要在后面描述的状态。 图5是辊式给料机8的右视图。
图6A是辊式给料机8的垂直剖面图(即图3中VI剖面的纵断面图)和图6B是用于 解释上辊9的支承状态的视图。
图7是辊式给料机8的水平剖面图(即图4中H1剖面的横断面图)；另外，图3和图 5-7显示了已经移除盖子11， 12的状态。
以下，作为水平方向的表述方法，图6A中的右侧(图7中的上侧)术语称为前侧或 正面侧，而图6B中的左侧(图7中的下侧)术语称为后侧或背面侧。这里如图l、图2、图4等所示，辊式给料机8包括一对辊9, 10;用于驱动辊9， 10 的马达；辊9， 10和马达14安装于其的框架13;能够覆盖每个辊9， lO的盖子ll， 12; 用于辊位置调整的把手15;和用于释放操作的杆16。
另外，框架13设置有用于驱动辊9， 10的驱动机构40，其中马达14作为驱动源；用 于与把手15的操作相应地调整辊9， 10的间隙G的辊位置调整机构50;和用于通过操作 杆16来实现辊9， 10的释放操作的辊释放机构70。
以下，在一些情况下，位于上侧的辊9将被称为上辊9，而位于下侧的辊10将被称为 下辊IO。另外，上侧的盖子ll将称为上盖ll，而下侧的盖子12将称为下盖12。
框架13是固定于已经安装辊式给料机8的地点上的壳体。框架13的内部是类似空心 的盒子。框架13的整个形状(从前面或背面观察时的总体形状)为凸形，下面部分具有 比下面部分更大的宽度，如图3和图4所示。
所述框架13用由金属，例如钢和铝获得的铸造材料制造。另外，框架13的背面侧开 放，如图4和图7所示。然而，在装配状态下，用盖17(图7中显示)关闭框架13的背 面开口。如前所述，图4显示当从背面侧观察框架13内部时己经移除了盖17和把手15 的状态。框架13起本发明的支承构件的作用，其中辊9， IO安装在悬臂形状中。
如图6A所示，辊9， IO为圆柱形。辊9， 10通过夹紧和旋转而实现带状材料馈送操 作，用外圆周表面将带状材料馈送经过。例如，带状材料沿着垂直于图5或图6A中所示 的间隙的方向从近侧向远侧馈送。在图3中，从左侧向右侧馈送带状材料。辊9， 10 (图 6A中显示)之间的间隙G设定为压力重量(pressure weight)被从带状材料片的厚度(通 过辊9， IO的压力挤压和收缩的带状材料的厚度尺寸)扣除的数值。
另外，辊9， 10以悬臂形状安装在框架13上。因此，支承构件13 (框架13)仅设置 在每个辊9， IO的一侧，在该侧每个辊9， IO安装成能够自由旋转。并且，将每个辊9， 10形成为分别安装在从框架13延伸到每个辊9， 10内部的轴18， 19上。以下，其上安装 上辊9的轴18将称为上辊轴18，而其上安装下辊10的轴19将称为下辊轴19。
B.上辊的支承结构和圆周结构
下面将解释上辊9的支承结构和上辊9的圆周结构。如图7和图6A所示，圆柱形的 上辊安装部13a形成在向前延伸的框架13的前部的上部分的水平中心。另外，轴承孔13b 形成在上辊安装部13a的内侧，具有向前和向后运动的圆形截面形状。
此外，上辊轴18为具有圆形截面形状的实心轴(非空心轴)，并且布置成穿过轴承孔 13b。上辊轴18在轴向上被分成外径尺寸不同的多个部分。因此，如图6A所示，上辊轴18从后侧端开始被顺序分成部分I 18a、部分II 18b、部分III 18c、部分IV 18d和部 分V 18e。在这些部分中，部分II 18b和部分IV 18d具有比其他部分(部分I 18a、部 分III 18c和部分V 18e)更大的外径尺寸。滚动轴承20配合在部分II 18b的外圆周和 轴承孔13b的内圆周(即，上辊安装部13a的内圆周)之间。滚动轴承21配合在部分IV 18d 的外圆周和轴承孔13b的内圆周之间。利用滚动轴承20， 21，上辊轴18可以轴承孔13b 的中心线Cl(图4和图7中显示)作为中心旋转。中心线CI相当于上辊轴18的部分II 18b 和部分IV 18d的中心线。
附带地，如图4和图7所示，上辊轴18的部分I 18a和部分V 18e的中心线C2相对 于中心线C1略微偏移一个偏心尺寸D1。 S卩，部分I 18a和部分V 18e相对于部分I1 18b 和部分IV 18d的偏心率在尺寸Dl上是微小的。
其次，球轴承22 (滚动轴承)配合在部分I 18a的外圆周表面和后述的可动片55的 内圆周之间。并且，球轴承23 (滚动轴承)配合在部分V 18e的外圆周表面和上辊9 (后 述的大直径部9b)的内圆周表面之间。球轴承是一种包括多个配合在内环和外环之间的球， 且用保持器维持每个球的间隙(空间)的一种滚动轴承。
这里将解释球轴承23的主要结构元件的参考数字。
具体地，如图7所示，球轴承23包括多个配合在内环23a和外环23b之间的球23c， 且用保持器(省略图示)维持球轴承23的每个球23c的间隙。
球轴承23的内环23a插在上辊轴18的部分V 18e的外圆周上，用安装在上辊轴18 上的端板24来防止轴承23滑脱。端板24为环形板(doughnut sh即ed plate)，具有大于 部分V 18e且小于内环23a的外径。端板24布置成与内环23a端面的外周部接触，并且 用螺钉25固定在上辊轴18的前端表面(部分V 18e的前端表面)，螺钉25从上辊轴18 的端面侧穿过端板24并紧固到部分V 18e中。
另外，在上辊轴18的部分IV 18d和内环23a之间具有环形形状的垫片26。将垫片 26在内环23a之前插入到上辊轴的部分V 18e的外圆周上。
另一方面，球轴承23的外环23b安装到上辊9的内圆周表面上、大致轴向中心的位置。
小直径部9a形成在上辊9的内圆周表面上的前侧的一部分中，而大直径部％形成在 上辊9的内圆周表面上的后侧的一部分中。大直径部9b的直径比小直径部9a的直径大， 并且大致等于球轴承23的外环23b的外径。与外环23b的端面接触的阶梯部9c形成在小 直径部9a和大直径部9b的边界上。球轴承23的外环23b安装在上辊9的内圆周表面上、在轴向上的大致中心位置(大 直径部9b的最前部分)处，外环23b插入大直径部9b，其中一个端面与阶梯部9c接触， 而另一端面与垫片27接触。垫片27为环形的部分，在外环23b之后插入大直径部9b。垫 片27的一个端面与外环23b接触，而另一侧端面与保持圈28接触。保持圈28为插入形 成在大直径部9b中的狭槽(省略参考数字)中，以防止外环23b或垫片27滑脱。
上辊9安装在上辊轴18上以便能够像上面解释的那样随球轴承23之一 自由旋转。 此外，上辊9的中心必须与上面提到的中心线C2重合，而上辊9的中心必须在中心 线C2上相对于上辊轴18旋转。更具体地说，上辊9必须随着球轴承23绕中心线C2旋转。 关于上面解释的滚动轴承，例如球轴承23等等，在轴承内可能相对运动到使得内环 23a的中心线和外环23b的中心线相对倾斜的程度。更具体地说，例如，外环23b能够通 过在球23c和内环23a或外环23b之间滑动而在某种程度上相对于内环23a摆动。由于该 缘故，上辊9的中心线在相对于上辊轴18的中心线C2倾斜的方向上可摆动。 图6B是用于明确地解释上辊9的这种运动的支承状态的视图。 并且图9A和图9B是用于明确地说明上辊9的摆动运动的实例的视图。 在图6B中，上辊9能够在用环形箭头标示的方向上略微摆动。更具体地说，例如， 辊9的前侧能够在如图9A所示的向下方向上摆动，而上辊9的前侧能够在如图9B所示的 向上方向上摆动。即使通过由来自带状材料等的反作用力引起的下辊轴19的偏差而使下 辊IO从正常位置(在此情况下，水平)有些倾斜，上辊9将跟随该摆动。获得的效果是 能够使上辊9和下辊10的分别对准并且总是保持平行。
此外，如图7所示，同步齿轮29被固定到上辊9的后侧边缘。同步齿轮29随着上辊 9绕中心线C2旋转。
此外，如上述由于上辊9安装在上辊轴18上，能够通过松开螺钉25而容易地拆除上 辊9。更具体地说，当松开螺钉25并接着移除螺钉25和端板24时，能够将安装在球轴承 23内侧的上辊9向外拉到前侧并从上辊轴18拆除。
C.下辊的安装结构和圆周结构
下面将解释下辊10的安装结构和下辊10的圆周结构。
如图6A所示，在框架13的前部，在如上所述的上辊安装部13a的下部位置，下辊安 装部13c向前和向后延伸。轴承孔13d形成在下辊安装部13c的内侧，具有向前和向后运 动的圆形截面形状。
并且，下辊轴19为具有圆形截面形状的实心轴(非空心轴)，并且布置成穿过轴承孔13d。下辊轴19在轴向上被分成外径尺寸不同的多个部分。因此，如图6A所示，下辊轴 19从后侧端开始被顺序分成部分I 19a、部分II 1%、部分III 19c、部分IV 19d和部 分V 19e。在这些部分中，部分II 19b具有比部分I 19a更大的外径尺寸。并且部分III 19c具有与部分I1 19b更大的外径尺寸，并且为最大的直径尺寸。此外，部分IV 19d的 外圆周表面在轴向上倾斜，其中外部尺寸朝前侧较小。更具体地说，部分IV 19d的外圆 周表面为圆锥形状，外径朝前侧较小。部分V 19e显著地小于部分IV 19d的最小外径部。
两个滚珠轴承30， 31沿轴向(图6A中的水平方向)配合在下辊轴19的部分II 1% 的外圆周与轴承孔13d的内圆周(即，下辊安装部13c的内圆周)之间的间隙中。更具体 地说，球轴承30配合在部分II 19b的后侧边缘与轴承孔13d之间，而球轴承31配合在 部分II19b的前侧边缘与轴承孔13d之间。利用滚珠轴承30， 31,下辊轴19可以轴承孔 13d的中心线(省略图示)作为中心旋转。只要忽视下辊轴19等等的偏差(与柔性相关)， 轴承孔13d的中心线与下辊轴19的中心线重合，并且与上述中心线C1或C2平行。并且 轴承孔13d的中心线定位在上述中心线C2下方。
另一方面，下辊轴19的前侧部分(容纳部分IV 19d和部分V 19e的部分)插入到下 辊10的内侧上。并且下辊轴19的部分IV 19d固定到下辊10，在轴向的大致中心位置处 (即，后述的圆锥形部分10a)压在下辊10的内表面上。
更具体地说，如图6A所示，圆锥形状的部分10a形成在下辊10的内圆周表面上、轴 向的大致中心位置处，下辊10随着直径向前侧变小而倾斜。圆锥形部分10a的几何形状 对应于圆锥形状的部分IV19d的外圆周表面，这使部分IV 19d的外圆周能够与圆锥形部 分10a配合。
此外，在下辊10的内圆周表面中的圆锥形部分10a的前方，进一步向前侧顺序形成 后小直径部10b和前大直径部10c。并且在下辊10的内圆周表面中的圆锥形部分10a的后 方，在后侧形成后大直径部10d。后小直径部10b的直径与圆锥形部分10a的最小直径相 同，而前大直径部10c的直径大于后小直径部10b的直径。进一步地，后大直径部10d的 直径大于圆锥形部分10a的最大直径，并且设置成大于下辊轴19的部分III 19c的外径。 与固定板32的端面接触的阶梯部10e形成在后小直径部10b和前大直径部10c的边界上。
固定板32为外径大致与前大直径部10c相同且插入前大直径部10c的环形板，中心 孔的内径小于后小直径部10b。螺钉33的轴插入固定板32的中心孔。从前侧将螺钉33的 轴插入固定板32的中心孔，而螺钉末端紧固在形成在下辊轴19的前表面(g卩，部分IV 19e 的前端表面)中心的螺纹孔中。螺钉33的头部大于固定板32的中心孔，并且与固定板32的前侧表面接触。因此，当螺钉33被固定板32紧紧地紧固并支承时，通过螺钉33拉力 将下辊轴19拉到相对于下辊10的前侧。此外，当相对于下辊10将下辊轴19拉到前侧时， 用强力将下辊轴19的部分IV 19d的外圆周表面(圆锥形状的表面)压到下辊10的圆锥 形部分10a上。通过部分IV 19d与圆锥形部分10a的压力连接(推-配合连接)将下辊轴 19牢固地固定在下辊10上。
另外，在下辊10的前大直径部10c内，是分离板34而不是螺钉33被插入前侧。分 离板34与固定板32空间形状大致相同。在用紧固到位的螺钉33将分离板34插入前大直 径部10c以后，这些部件处于环形形状内。分离板34的后侧表面以微小间隙与螺钉33相 对，并且前侧表面与保持圈35接触。保持圈35为插入形成在前大直径部10c内的凹槽的 部件，以防止分离板34滑脱。进一步地，尽管分离板34中的中心孔的内径小于螺钉33 的头部，中心孔构成诸如六角螺帽扳手的工具能够插入而旋转螺钉33的尺寸。
通过这种结构能够实现以下效果。
具体地，当用上述工具沿松开方向旋转螺钉33时，螺钉33的头部将压在前侧的分离 板34上。结果，下辊10将相对于下辊轴19压在前侧上。为此，简单地通过用上述工具 在松开方向上旋转螺钉33，能够容易地释放上述部分IV 19d与圆锥形部分10a之间的压 力连接，并且能够迅速地将下辊10从下辊轴19上拆除。
根据上面解释的结构，下辊10被固定到下辊轴19。并且下辊10的中心线与下辊轴 19的中心线重合，并且如上所述地定位在上辊9的中心线C2下方。
如图6A所示，同步齿轮36被固定到下辊10的后侧边缘。同步齿轮36与上面提到的 辊9的同步齿轮29啮合，并随着下辊10旋转。并且，同步齿轮36和同步齿轮29之间的 轮齿间隙设定成即使由辊位置调整机构50啮合而调整辊9， 10的间隙G也不会导致由于 松散、拍击等(齿间隙)的机械故障。
另外，后述的从动滑轮42固定在下辊轴19的后侧边缘(即，部分I 19a)的外圆周内。
D.盖子的结构 下面将解释盖子ll， 12。
盖子ll， 12为具有可实施的形状的部件，能够覆盖每个辊9， IO的外圆周以及前侧 端面，如图1或图2所示。盖子11， 12通过铰链lla， 12a与框架13彼此联结，盖子11， 12 能够移位到覆盖每个辊9， IO的闭合位置(如图l所示)和移位到露出每个辊9， 10的打 开位置(如图2所示)。此外，如图1和图2所示，在闭合位置处有用于锁定每个盖子11， 12的螺旋式旋钮 37，紧紧地紧固该螺旋式旋钮37以便使每个盖子11， 12的端面侧夹在一起。
进一步地，当从闭合位置看时，每个盖子ll， 12具有位于每个辊9， IO外周侧的透 明部分。因此，即使在闭合位置也能够可视地检査每个辊9， IO的情况。
其次，马达14安装在框架13的前部左下侧，并且平行于每个辊9， 10。马达14为用 于伺服控制每个辊9， IO的旋转的马达，并且由控制系统(省略图示)控制。
其次，如图4所示，驱动机构40包括固定到马达14的输出轴上的从动滑轮41和固 定到下辊轴19的后端的从动滑轮42、绕从动滑轮41和从动滑轮42巻绕的带43 (例如定 时带)和用于维持带43的适当张力的张紧轮44。从动滑轮42具有大于从动滑轮41的直 径。因此，马达14的旋转具有减速被传送到下辊轴19和下辊10的构造。此外，下辊IO 的旋转被上面解释的同步齿轮36， 39传送到上辊9。因此，上辊9与下辊10互锁并一起 旋转。
此外如图4所示，实线显示了从动滑轮42和带43已经移除的状态。虚线显示从动滑 轮42和带43。
E.辊位置调整机构
下面将解释用于对应于把手15的操作来调整辊9， 10的间隙G的辊位置调整机构。
辊位置调整机构50是用于在夹紧和旋转带状材料的辊9， 10正在馈送带状材料的同 时(即在馈送操作期间)调整间隙G的机构。g卩，间隙G处于释放操作尚未发生的状态下。
如图7和图4所示，辊位置调整机构包括把手15、上辊轴18、把手按压器51、把手复 位弹簧52、把手轴53、滑块54、可动片55、位置定位销56等等。此外，上辊轴18和可 动片55等还构成后述的辊释放机构的部件。
如图7所示，位置定位销56是嵌入框架13后部上的右上边缘内的部件，并且具有向 后伸出的锐角尖端。
把手15为完整的盘形，而通孔15a形成在中心。在把手15的后表面，通孔15a的圆 周具有向后延伸的圆柱形套筒(hub) 15b。此外，圆柱形抓持部15c形成在把手15的外 围。进一步，位置定位孔15d形成为用多个预定间隙标记的点状圆周形状，在那里位置定 位销56的末端配合到把手15的前部。
把手15安装成能够相对于把手轴53来回移动。然而，当用插入通孔15a内的键57 锁定把手轴53的后端部(后述的部分I 53a)时，这使得把手15不可能旋转。
把手按压器51为用螺钉58固定在把手轴53的后端面的部件。把手复位弹簧52为位于把手15的套筒15b外圆周上的巻簧，并且配合成在把手15和把手按压器51之间被按 压及收縮。把手复位弹簧52对把手15赋予向前的能量。通过抵抗把手复位弹簧52的赋 能力并且向后拉，能够将把手15移到位置定位销56脱离位置定位孔15d的状态。然而， 在没有施加外力的自然状态下，把手复位弹簧52的赋能力向前按压把手15，并且将把手 15维持在位置定位销56己经插入位置定位孔15d的任意位置处。
如图3所示，存在安装于把手15正面外围上的刻度板59，该刻度板59具有蚀刻有指 示辊9， IO的间隙G的数字的刻度。此外，如图1或图5所示，凹槽60形成在右侧表面 上，显示了与刻度板59对应的调整位置。例如，就凹槽60的定位而论，当刻度板59读 出"1.0"的刻度，可知间隙G要被调整为l.O毫米。此外、在实现与刻度板59的每个刻度 对应的每个间隙G (例如，0.2毫米、0.4毫米、0.6毫米、0.8毫米、1.0毫米、1. 2毫米、 1.4毫米、1.6毫米、1.8毫米)的数值的每个位置形成上面提到的位置定位孔15d。
除了键57插入的键槽部分之外，把手轴53为圆形截面形状的实心轴，并且被分成外 径尺寸沿轴向不同的多个部分。更具体地说，如图7所示，把手轴53从后侧端开始被顺 序分成部分I 53a、部分II 53b、部分III 53c、部分IV 53d和部分V 53e。在这些部分 中，部分II 53b具有比部分I 53a更大的外径。并且部分III 53c具有比部分I1 53b更 大的外径尺寸，并且为最大的直径尺寸。此外，部分V 53e的外径与部分II 53b大致相 同。
此外把手轴53安装到框架13的把手轴安装部13e上。更具体地说，如图1和图7所 示，圆柱形的把手轴安装部13e在框架13前部的左侧上部上形成为向前延伸。轴承孔13f 形成在把手轴安装部13e的内侧，具有向前和向后运动的圆形截面形状。如图7所示，轴 承孔13f的中心线C3平行于上辊轴18的中心线C1， C2。此外，在轴承孔13f中，圆柱形 的前侧轴承部61被从后侧插入。把手轴53的前端部(部分V53e)插入前侧轴承部61内 以能够自由旋转。
另外，前侧轴承部61的后端面以微小间隙与滑块54相对。此外，滑动轴承62介入 前侧轴承部61的内圆周与部分V 53e的外圆周之间的间隙，以及前侧轴承部和滑块54之 间的间隙中。滑动轴承62是，例如，使用固体润滑剂的无油滑动轴承。
此外，如图7所示，后轴承部63在框架13中定位在把手轴安装部13e后方。用螺钉 制动器将后轴承部63在顶部边缘固定到框架13上壁(省略图示)。通孔(省略参考数字) 形成在后轴承部63的下面部分中，在把手轴53的部分II53b插入的位置处。后轴承部的 通孔的中心线与中心线C3重合。进一步，后轴承部63的下前表面以微小间隙与把手轴53的部分III 53c的后边缘表面相对。此外，滑动轴承64介入后轴承部63和部分III 53c 之间的间隙，及后轴承部63的通孔的内圆周与部分I1 53b的外圆周之间的间隙内。类似 于上述的滑动轴承62，滑动轴承63是，例如，使用固体润滑剂的无油滑动轴承。
而且，除了把手15以外，图4中显示了把手轴53、后轴承部63等被移除的状态。 如前面所描述的，用包括前侧轴承部61、滑动轴承62和后轴承部63的两端支承结构 将把手轴53安装到框架13上，把手轴53可以中心线C3作为中心旋转。上面指出的中心 线C3与把手轴53的部分H 53b和部分V 53e的中心线重合。此外，中心线C3还与把手 轴53的部分I 53a的中心线及安装在部分I 53a上的把手15的中心线重合。
附带地，如图7所示，把手轴53的部分IV 53d的中心线C4相对于中心线C3略微偏 移一个偏心尺寸D2。 g卩，部分IV 53d相对于部分II 53b和部分V 53e的偏心率在尺寸 Dl上是微小的。
其次，滑块54为完整的圆柱形部件，并且在把手轴53的部分IV 53d插入到内侧上 的位置处具有通孔54a。通孔54a的中心线与上述中心线C4重合。两个平面54b， 54c (图 4所示)形成在滑块54的上下外围侧，滑块54可滑动地与可动片55上的后述凹陷区域 55b的上内表面和下内表面接触。
另外，当转动把手15且把手轴53旋转时，中心线C4在中心线C3的圆周上旋转。与 之相关，滑块54也将绕中心线C3摆动。当从图4所示的后侧观察时，滑块54将上下移 动，同时在大致来回的方向上滑动。
其次，可动片55为大致等于部分IV53d的截面宽度的类似板的部件，用于把手轴53 和滑块54 (如图7所示)。当从图4的后侧观察时，可动片55形成为大致矩形的形状，并 且在上述中心线C2上水平地中心定位。轴承孔55a形成在可动片55的中心。轴承孔55a 配合有上述球轴承22。上辊轴18的部分I 18a插入到球轴承22的内侧上(参见图6A)。 轴承孔55a的中心线与上述中心线C2重合。因此，可动片55可相对于上辊轴18以中心 线C2为中心旋转。
此外，当从后侧(后面侧)观察时，凹陷区域55b形成在可动片55的右端表面上， 并且凹陷区域55c形成在可动片55的左端表面上。而且，两个平面(省略参考数字)形 成在凹陷区域55b的上下内表面中，这两个平面与上述滑块55的平面54b， 54c可滑动地 成为一体(unified)。以此方式，滑块54能够在跟随平面54b的方向上相对于可动片55 作直线运动(即，滑动)。
而且，在把手15设定在基准调整位置的基准状态下(例如，刻度板59像上面提到的那样被设定在读出指示间隙G调节到1. 0毫米的刻度的凹槽60位置处的状态下)，中心线 Cl、中心线C2、中心线C3和中心线C4构造成全部存在于大致相同的水平面上，如图4所 示。
另外，如图6A所示，凹陷区域55d形成在可动片55的中心上表面中，可动片55在 底部端配合有辊按压弹簧65。虽然在图6A中简化并显示了辊压力弹簧65，但辊按压弹簧 65实际上是与上述手柄复位弹簧52相同的压縮弹簧。辊按压弹簧65的上部分收容在辊按 压钮66内部。辊按压钮66为圆柱形部件，在下部外圆周上形成有螺纹部66a，而具有比 螺纹部66a大的直径的抓持部66b形成在上部外圆周。凹陷区域55d在框架13的上壁内 的上部位置处形成螺纹孔13i，辊按压钮66的螺纹部66a能够紧固到该螺纹孔13i。通过 从上部分将螺纹部66a紧固到螺纹孔13i中，使得辊按压钮66安装在框架13的上壁上。
而且，辊按压弹簧65配合成辊按压钮66的上壁和上述凹陷区域55d之间被按压及收 縮，并且可动片55的中心被向下赋能。
以此方式，辊按压弹簧65向下按压的力起作用，从而上辊轴18在下降方向(即，上 辊9的下降方向)上以中心线C1作为中心旋转。因此，当比设置的间隙G更厚的带状材 料插入辊9， IO之间时，施加到带状材料上的辊压力(辊9， IO夹紧带状材料的力)与辊 按压弹簧65的赋能力相当。
而且，当抓住辊按压钮66并通过抓持部66b旋转辊按压钮66时，辊按压钮66的张 力量被调整。因此，有可能改变辊按压弹簧65的长度(正被按压和收縮状态下的长度)， 这调整了辊按压弹簧65的赋能力(即，辊压力)。
F.辊释放机构
下面将解释用于实现辊9， 10的手动或自动释放操作的辊释放机构70。
如图4和图7所示，辊释放机构70包括杆16、上辊轴18、可动片55、凸轮随动件 71、释放轴72和气缸73。
图4所示为安装在上述可动片55内的凹陷区域55c的上部位置处的凸轮随动件轴71a 的横向视图。凸轮随动件71为小的圆柱辊，安装成能够相对于凸轮随动件轴71a自由旋 转。凸轮随动件71的下部外圆周略微伸入凹陷区域55c内，如图4所示。
杆16和释放轴72安装到框架13的释放轴安装部13g。
更具体地说，如图3和图7所示，释放轴安装部13g为圆柱形并且形成在框架13的 前部的右侧上面部分上向前延伸。轴承孔13h形成在释放轴安装部13g的内侧，具有向前 和向后运动的圆形截面形状。除了诸如后述的凹口 72等之外，释放轴72为圆形截面形状的实心轴，并且被分成外径尺寸沿轴向不同的多个部分。更具体地说，如图7所示，释放 轴72从后侧端开始被顺序分成部分I 72a、部分II 72b和部分I11 72c。在这些部分中， 部分II 72b具有比部分I 72a和部分I11 72c更大的外径。此外，如图4所示，在外圆 周的一部分上，在部分I 72a中形成半圆形的扇形部72d，而部分I 72a的轴直角截面形 状为厚新月形。
此外，部分I 72a位于可动片55的凹陷区域55c内。释放轴72定位在部分III 72c 插入轴承孔13h的位置处。另外，杆16的底端用螺钉77固定到释放轴72的前端，并用 板76支撑。释放轴72的中心线与轴承孔13h的中心线重合。板76为插在螺钉77的头部 和杆16的底端之间的环形板。通孔(省略参考数字)形成在杆16底端的中心。螺钉77 的钉杆(shank)穿过板76的内侧和杆16的通孔，中心紧固到释放轴72的前端表面上。 通过这样的方式，杆16的下部分固定到释放轴72的前端。而且，用滑动轴承74, 75安 装到轴承孔13h内的释放轴72和杆16可以轴承孔13h的中心线为中心旋转。滑动轴承74， 75为完整的圆柱形。在这些滑动轴承中，滑动轴承74配合到部分III 72c的后侧和轴承 孔13h之间，而滑动轴承75配合到部分III72c的前侧和轴承孔13h之间。滑动轴承74， 75是，例如，使用固体润滑剂的无油滑动轴承。
此外，释放轴72的部分I72a定位在凸轮随动件71下方并与凸轮随动件72接触。另 外，每当杆16处于图3中实线所示的正常位置(在没有发生释放操作的正常状态下的位 置)，如图4所示的部分I 72a的扇形部72d将处于面对大致正上方的位置，而凸轮随动 件71的外圆周下部分将与扇形部72d接触。在这种结构中，将维持馈送期间(在非释放 操作期间)所使用的间隙G和用辊位置调整机构所作的设置。
而且，每当杆16变换到图3中虚线所示的释放位置(完成释放操作的位置)，当从后 方观察时，部分I 72a的扇形部72d将处于面对向左上倾斜的位置处，而凸轮随动件71 的外圆周下部分将接触并上推扇形部72d的边。结果，这使可动片55移动，从而可动片 55的左侧向上移动(上升)(当从图4的后方观察时)。在这种结构中，完成释放操作，使 每个辊9， 10的间隙G暂时宽于馈送操作期间的间隙。
因此，当执行释放操作时，上辊9向上移动并在向上方向上与下辊IO分离。 一般而 言，这就是辊9， IO处于宽打开位置(即释放)的时候，此时带状材料从被夹紧的状态变 换到未被夹紧的状态。
另外，杆16能够被手动变位并用在螺旋操作的过程中，以初始地将带状材料插入辊9， IO之间。例如，作为用挤压机器的曲轴机械互锁并操作的构造，该构造还可以在机器加工的过程中机械响应并有效地执行释放操作。
下面如图4所示，当从后面观察时，气缸73布置在可动片55的左边缘部上的下位置 (上述凹陷区域55c的下位置)处。气缸73用经由管78供给的气压将活塞73a向上推， 并且具有使活塞73a返回正常位置的巻簧73b。活塞73a配合在可动片55的左侧边缘部的 下方侧。当供给气压时，可动片55的左边缘部被向上推动并移动预定距离。这组成了以 与杆16变位到释放位置时类似的方式完成释放操作的构造。
G.操作
下面将参考图8解释上述构造中的辊位置调整机构50和辊释放机构70的操作。 图8A到图8C为用于解释辊位置调整机构50和辊释放机构70的原理的视图。 在这些图中，图8A为用于解释辊位置调整机构50和辊释放机构70的机构的示意图。 此外，图8B是用于解释相对于薄金属片(相对薄的带状材料)的调整状态的示意图，而 图8C是用于解释相对于厚金属片(相对厚的带状材料)的调整状态的示意图。
当观察辊调整机构50和辊释放机构70的构造内的机构时，相对于框架13设置可动 片55，如图8A所示。此外，在图8A到图8C中，环形标记表示参考符号C广C4，说明定 中心于上述中心线C1 C4的转动副(例如由轴承20、轴承22、轴承62等实现)的上述机 构。
此外，由于构造牵涉滑块54的相对于可动片55的滑动副，在图8A显示一个矩形。 而且，在由上述气缸73的活塞73a从下表面支承的同时，可动片55的左端类似地由释放 轴72的部分I 72a支承。在这点上，已经在图8A中省略了释放轴72的图示。
在如图8A所示的构造中，当通过辊释放机构70的气缸73或通过操作杆16将可动片 55的左侧边缘部向上推时，可动片55在顺时针方向以中心线C4作为中心摆动，并伴随有 滑块54的滑动操作。结果，上辊轴18旋转且中心线C2向上移动(上升)，从而使中心线 C2绕中心线C1的圆周旋转。在这种情况下，由于上辊9中心安装在中心线C2，上辊9还 向上移动到中心线C2，并且实现暂时加宽每个辊9， 10的间隙G的释放操作。
其次，在没有发生释放操作的正常状态下，并当从后方观察时，上述把手15在顺时 针方向上旋转。如图8A中的箭头所示，把手轴53旋转，使得中心线C4绕中心线C3的圆 周旋转。与之相关，上辊轴18旋转，从而中心线C2绕中心线C1的圆周旋转。可动片55 向上移动，同时绕中心线C2和C4维持大致水平的位置。
在这种情况下，由于上辊9安装在中心线C2的中心，上辊9还向上移动到中心线C2， 并且每个辊9， 10的间隙G与把手15的旋转量相应地增大超过基准状态。因此，为了继续操作以使中心线C4对准中心线C3的正上方，能够使把手15从基准状态在90度范围内 沿顺时针方向旋转，并且能够进行调整以增大间隙G。
例如，如前述，当刻度板59的"1.0"刻度对准凹槽60的位置，在释放操作没有发 生的正常状态下间隙G被保持为调整到1.0毫米的基准状态。进一步，能够通过在把手15 上向后拉以脱离位置定位销56并接着在顺时针方向上旋转把手15来改变该基准状态。例 如，当在刻度盘59上的刻度"1. 4"对准凹槽60的位置并且把手15回复到位置定位销56 的位置处来进行位置改变设置时，间隙G将被调整到1. 4毫米并保持在正常状态。
而且，在上述正常状态下，还可以类似地在相反方向上实现间隙G (馈送操作期间的 间隙G)的调整(即通过辊调整机构50进行的调整)。更具体地说，当把手15沿从后面观 察时的逆时针方向旋转时，把手轴53和上辊轴18在相反方向上旋转。如图8A中箭头所 示，可动片55向下移动(下降)，同时绕中心线C2和C4保持大致水平的位置。
结果，上辊9还向下移动到中心线C2，而每个辊9， 10的间隙G与把手15的旋转量 相应地减小超过基准状态。因此，为了继续操作以使得中心线C4对准中心线C3的正下方， 能够使把手15从基准状态在90度范围内沿逆时针方向旋转，并且能够进行调整以减小间 隙G。
例如，能够通过在把手15上向后拉以脱离位置定位销56并接着在逆时针方向上旋转 把手15来改变该基准状态。例如，当在刻度盘59上的刻度"0. 6"对准凹槽60的位置， 并且把手15回复到位置定位销56的位置处进行改变设置，间隙G将被调整到0. 6毫米并 保持在正常状态。
而且，关于由上述辊位置调整机构50进行的调整，如图8B和图8C所示，中心线C4 的位置与辊释放机构70的释放操作的支点相应地向上和向下移动。
更具体地说，图8B和图8C显示通过辊位置调整机构50进行的调整，其中己经设置 了间隙G的数值(没有发生释放操作的状态)。首先，如图8B所示，利用薄金属板的带状 材料，中心线C4在释放操作的支点上下降。其次，如图8C所示，利用厚金属板的带状材 料，中心线C4在释放操作的支点上上升。而且，从上述正常状态开始通过暂时加宽间隙G 的辊释放机构70进行的释放操作使得可动片55主要以通过调整上述辊位置调整机构50 而设置的中心线C4的位置为中心摆动。
H.本发明的效果
基于本发明的辊式给料机构造，能够获得以下各种效果-(a)因为本发明的辊式给料机具有仅在每个辊9， 10的一侧设置支承构件并且辊9，IO安装在悬臂形状内的更简单的结构，支承构件的结构被相对简化，诸如轴承的部件数量 没有增加，因此变得更经济；
(b)每个辊9， 10分别安装在从支承构件延伸到每个辊9， 10内部的轴18， 19上。 并且，用于覆盖每个辊9， lO的盖子ll， 12在外周侧是透明的。此外，盖子ll， 12可以 被移位到完全露出每个辊9， IO的打开位置，如图2所示。为此，除在盖子ll， 12处于 闭合位置时能够在某种程度上观察辊9， IO之外，当盖子ll， 12处于打开位置时，能够 完全可视地检査每个辊9， 10。尤其是，由于本发明具有只要盖子ll， 12处于打开位置或 被移除，人手能够容易地接近辊9， IO附近区域的结构，能够毫不费力地实施辊9， 10的 情况检査或清洁；
(c) 如上述，能够完全可视地检査每个辊9， 10。因为能够从辊式给料机的旁侧直接 可视地检査所有辊隙，用于馈送操作或释放开启量(释放操作期间的间隙G)的辊隙G的 调整就是不难完成的任务
(d) 因为通过将每个辊9， 10安装在悬臂形状内的更简单的结构，减轻了通过释放操 作举起和放下的部件的重量。即使在以高速完成释放操作时，将与带状材料直接接触的辊 的瞬间冲击力不会很大，并且不会导致带状材料中的凹痕；
(e) 即使在辊9， 10更替作业时，也能够完成这个任务，而不用拆卸支承构件(框架
13);
(f) 由于用于馈送操作或释放开启量(释放操作期间的间隙G)的辊隙G调整是不难 完成的任务，能够将释放开启量设定为所需的最小值。由于这个原因，在夹紧带状材料期 间引起的凹痕就显著减少。并且作为结果这有助于释放操作的速度改进。
(g) 正如前面提到的那样，利用配合在上辊轴18的外圆周表面与上辊9的内圆周表 面之间的一个滚动轴承(球轴承23)，使上辊9安装成能够绕上辊轴18自由旋转。通过在 滚动轴承内的相对运动，上辊9的中心线在相对于轴18的中心线倾斜的方向上可摆动(参 见图6B和图9)。为此，即使例如通过由于各种材料的装配错误或加工错误或由来自带状 材料的反作用力引起下轴19的变化等而使下辊10从正常位置(在该情况下，为水平的) 略微倾斜，上辊9也将跟随该摆动。获得的效果是总是能够使上辊9和下辊10的分别对 准保持平行。另外在本发明中，每个辊9， IO支承在悬臂框架中。在常规结构中，由于辊 轴18， 19等的变化而使定位更少平行的概率相对较高。此外，当辊的定位变得更少平行 时，存在带状材料不可能正常馈送且正施加在带状材料上的压力将不成比例并导致带状材 料的凹痕、刮痕等的可能性。相反地，在本发明的结构中，如上所述的上辊9可摆动以跟随下辊IO。因此，由于本发明包括各个辊支承在悬臂形状内的结构，总是能够使各个辊的 姿势保持为彼此平行，并且可高度可靠地完成正常的馈送操作；
(h) 在操作期间，能够通过将盖子ll， 12置于闭合位置来保证安全。为此，诸如上 述辊的清洁等的可操作性能够随着适合提高的安全性而得到可观地改进。
(i) 辊式给料机8的主体部分配备有杆16，以机械地执行释放操作。出于这个原因， 即使没有通过分别放置的控制系统的按钮操作而使气缸73移动，能够通过手动地将杆16 变位到更靠近辊9， IO来执行释放操作。由于释放操作还可以靠近辊9， IO手动执行，为 了将带状材料初始地插入辊9， IO之间的螺旋操作的可操作性更有效。每当互锁到挤压机 器的杆16变位，可完成机械释放操作并进一步有助于在释放操作的速度方面的改进。
(j)如前面所述，通过松开每个螺钉25， 33，可容易地拆卸每个辊9， 10。相反地， 通过拧紧每个螺钉25， 33，可容易地安装每个辊9， 10;以及
(k)如前面所述，由于通过将圆锥形表面压力连接到下辊轴19来固定下辊10，例如 用键牢固固定下辊轴19，而不会在接合轴19时产生任何松开、拍打等(齿隙)。结果，马 达14的旋转能够无齿隙地被传送到下辊10，导致精确和先进的馈送操作(例如伺服控制 中的位置校准精度等)。
虽然已经参考优选实施例描述了本发明，但其意图是，本发明不局限于其说明书的任 何细节，而是包括落入所附权利要求书范围内的所有实施例。
权利要求
1. 一种辊式给料机，该辊式给料机包括用于通过夹紧和旋转带状材料来实现带状材料馈送操作的一对辊，其特征在于，支承构件，该支承构件仅设置在每个辊的一侧，每个辊在该侧安装成能够自由旋转；每个辊内部是空心的；并且每个辊安装在形成为从所述支承构件延伸到每个辊内部的轴上。
2. 如权利要求1所述的辊式给料机，其特征在于，每个辊中的至少一个安装成能够在 所述轴的圆周上自由旋转，所述轴与定位在所述轴的外圆周表面和所述辊的内圆周表面之 间的滚动轴承配合，并且所述轴通过所述滚动轴承内部的相对运动而在相对于所述轴的中 心线倾斜的方向上绕着所述辊的中心线可摆动。
3. 如权利要求1或2所述的辊式给料机，其特征在于，所述支承构件包括安装盖子对， 该安装盖子对能够移位到覆盖每个辊的闭合位置或露出每个辊的打开位置。
4. 如权利要求1到3中任意一项所述的辊式给料机，其特征在于，所述辊式给料机进 一步包括辊位置调整机构，用于在馈送操作期间调整每个辊的间隙。
5. 如权利要求1到4中任意一项所述的辊式给料机，其特征在于，所述辊式给料机进 一步包括可操作的辊释放机构，用于执行使每个辊的间隙临时地比馈送操作期间的间隙更 宽的释放操作；以及其中所述辊释放机构包括杆，通过使所述杆变位而完成所述释放操作。
全文摘要
一种辊式给料机(8)包括一对辊(9，10)，用于通过夹紧和旋转带状材料来实现带状材料馈送操作。支承构件(框架13)仅设置在每个辊(9，10)的一侧，在该侧每个辊(9，10)安装成能够自由旋转。每个辊内部是空心的。在悬臂悬挂式结构中，每个辊安装在形成为从支承构件延伸到每个辊内部的轴(18，19)上。上辊(9)安装成能够在轴(18)的圆周上自由旋转，轴(18)与轴(18)的外圆周表面和辊(9)的内圆周表面之间的滚动轴承(23)配合，并且在相对于轴(18)的中心线倾斜的方向上可通过滚动轴承(23)内部的相对运动而绕辊(9)的中心线摆动。
文档编号B21C33/00GK101530868SQ200910128758
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月13日 优先权日2008年3月14日
发明者枝泽正人, 武内诚治, 铃木智彦 申请人:欧立机电株式会社