輥子間隙測量系統的製作方法

2023-05-27 08:41:56 2

專利名稱：輥子間隙測量系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於測量兩個輥子之間的徑向距離的輥子間隙測量系統，以及一種輥子間隙調節系統和一種帶有該輥子間隙測量系統的平整裝置，以及相應的用於測量和調節兩個輥子之間的徑向距離的方法。
背景技術：
為了生產塑料或橡膠薄膜而採用所謂的平整裝置或砑光機。平整裝置具有多個輥子或滾輪的設置結構，塑料或橡膠被引導通過這些輥子或滾輪。為了能夠改變薄膜的厚度，至少兩個輥子彼此之間的距離(輥子間隙)可以例如藉助於調節軸進行調節。需要有ー個合適的測量系統用以調整輥子間隙，該測量系統允許實現非常精確的調節。
從現有技術公知多種輥子間隙測量的可能方案，例如雷射測量、渦流測量、感應式位移傳感器、拉繩傳感器、磁帶測量、電位計或磁致伸縮式傳感器。然而它們都有具有以下缺點例如非常不精確、尺寸太大或者時溫度敏感。一種廣泛應用的輥子間隙測量方法是藉助於電位計來實行。其中，ー個測量標識被安裝在調節軸的軸螺母上，該測量標識在一刻度尺上顯示出輥子之間的距離。然而由於測量標識的長度(刻度尺不能被直接固定在軸上)以及其偏擺而產生了ー種視差誤差，從而使得距離確定非常不準確。此外，由於螺紋餘隙和軸螺母安裝支承的餘隙會使軸擺動，並且測量誤差由於固定在軸端部的支座而増大。

發明內容
本發明的目的就在於，提供一種輥子間隙測量系統，該系統克服了已知的輥子間隙測量系統的缺點，特別是具有高的測量精確度和小的安裝尺寸。該目的通過依據權利要求I的用於測量兩個輥子之間的徑向距離(即輥子間隙)的輥子間隙測量系統得以實現。在此，一個輥子就其位置而言，也就是它到另ー輥子的徑向距離，能夠藉助於ー調節軸(Verstellspindel,調節絲杆)來改變,其中，調節軸具有ー個用作調節元件的軸螺母(Spindelmutter，絲杆螺母)。此外，該輥子間隙測量系統具有ー個用於測量軸螺母的轉動/轉數的轉動測量儀。該目的同樣還通過依據權利要求6的輥子間隙調節系統以及依據權利要求7的平整裝置和依據權利要求8與9的相應的方法得以實現。有利的改進方案在從屬權利要求中說明。在此，本發明的思路在於，利用軸螺母的恆定的螺距(導程)，並且通過測量軸螺母的轉動/轉數來確定輥子之間的距離。在ー種有利的設計方案中，軸螺母和轉動測量儀通過帶傳動、特別是齒帶傳動而相互連接。在此，軸螺母和轉動測量儀在它們的旋轉軸上具有帶輪，特別是齒帶輪，皮帶在該輪上運行，從而藉助於皮帶將旋轉運動從軸螺母傳遞到轉動測量儀上。通過帶傳動的連接特別具有以下優點，即，轉動測量儀可以在空間上遠離軸螺母地布置，並且因此可以節省空間地設置。
在另一種有利的設計方案中，轉動測量儀構成為轉角傳感器。例如，軸螺母的轉角可以利用能夠測量多圈轉動的多轉-絕對-轉角傳感器被非常精確地測量。此外，絕對轉角傳感器具有以下優點在中斷供電時也可保持測量值。
此外在另一種有利的設計方案中，轉動測量儀與一個處理單元耦聯，該處理單元藉助於由轉動測量儀測得的轉動來確定輥子之間的距離。這樣，調節軸相應於輥子之間距離的行程不是被直接測量，而是由軸螺母的轉角來計算。有利的是，由處理單元所確定的輥子之間的距離藉助於輸出單元被輸出。用於調節兩個輥子之間的徑向距離的輥子間隙調節系統除了具有依據本發明的輥子間隙測量系統外，還具有用於旋轉軸螺母的調節驅動器以及用於控制調節驅動器的控制單元，其中，調節驅動器的控制單元根據藉助於轉動測量儀測得的軸螺母的轉動來進行(控制)。有利的是，輥子間隙調節系統還具有用於輸入所期望的輥子間隙的額定值的輸入單元。從而可以將輥子間隙調整至額定值。依據本發明的輥子間隙測量系統優選被置入具有至少兩個就其距離而言可變的、用於成型塑料料幅或者橡膠料幅的輥子的平整裝置，特別是砑光機或行星式砑光機。平整裝置當然可以具有多於兩個的輥子，其中多個輥子也可以相對彼此調節其徑向位置，在此，至少一個輥子可以設計有依據本發明的輥子間隙測量系統。依據本發明的輥子間隙測量系統與迄今為止已知的系統相比，具有更高的測量精確度，更好的可重複性和操縱性，並因此導致更好的產品質量。此外，該系統還具有很小的安裝尺寸，並且無需高的耗費就可以加裝在已有的設備上。


接下來藉助於實施例並參考附圖來進一步說明本發明。更多有利的設計方案可從該實施例中得出。圖I示出帶有依據本發明一種實旋例的輥子間隙測量系統的輥子間隙調節系統的原理圖；圖2示出依據本發明實施例的輥子間隙測量系統的正視圖；圖3示出依據本發明實施例的輥子間隙測量系統的第一側視圖；圖4以剖視圖示出依據本發明實施例的輥子間隙測量系統的第二側視圖。
具體實施例方式圖I示出帶有依據本發明實施例的輥子間隙測量系統的輥子間隙調節系統的原理圖。圖2至圖4在不同的視圖中示出依據本發明實施例的輥子間隙測量系統。圖4示出圖2中的剖面B-B。相同元件配有相同的附圖標記。依據該實施例的輥子間隙測量系統包括一調節軸100，其帶有一個軸元件110以及一個徑向包圍該軸元件110的軸螺母120。軸螺母120用作調節元件，也就是，通過旋轉軸螺母120而將軸元件110從軸螺母120旋出或者旋入軸螺母120中。在軸元件110的從該軸突伸出的軸向端部處設置有一個軸頸112。軸頸112伸入到兩個間距要被改變的輥子中的一個輥子的未畫出的支承體內。一個第一齒輪130被抗扭轉(drehfest，即二者不能相對旋轉)地如此安裝在軸螺母120的端側，使得軸螺母120的旋轉軸線和第一齒輪130的旋轉軸線相同。或者作為另一選擇，第一齒輪也可設計成徑向包圍軸螺母的齒環。此外，依據該實施例的輥子間隙測量系統包括一個轉動測量儀，在這裡為一個轉角傳感器140，在其接收軸(Abnehmer)上如此抗扭轉地設置有一個第二齒輪132，使得接收軸的旋轉軸線和第二齒輪132的旋轉軸線相同。第一齒輪130和第二齒輪132位於一個平面內，並且用一個齒帶134如此連接，使第一齒輪130的旋轉運動被傳遞到第二齒輪132上。通過這種方式，軸螺母120、第一齒輪130、第二齒輪132和轉角傳感器140的接收軸以相同的轉速轉動，從而，轉角傳感器140便可以測量軸螺母120的轉動圈數。調節軸100被這樣設置在其距離可改變的輥子之間，即，軸頸112伸入位置固定的那個輥子的支承體內，而調節軸100的相對置的端側緊貼在位置可變的那個輥子的支承體上。調節軸100、特別是軸螺母120具有緊貼在輥子的支承體上的不轉動的螺栓頭，因此沒有任何轉動的部件與位置可變的輥子的支承體接觸。調節軸也可以翻轉過來設置在輥子之間。 此外圖I示出了一個與轉角傳感器140連接的處理單元150。轉角傳感器140將測得的轉動傳輸到處理單元150上，該處理單元藉助於所測得的轉動來計算軸螺母120的行程。該行程相應於軸元件110從軸螺母120中轉出的路程大小，並且因此也就相應於輥子間隙，亦即輥子之間的距離(從一個零位置出發)。若作為零位置，設定輥子間隙為零(例如當軸元件110完全被旋入軸螺母120中時)，則所述行程就相應於輥子間隙。該行程可以由轉角傳感器測得的轉動圈數來計算。為此，轉角傳感器每一轉的解析度、齒帶傳動裝置的傳動比以及軸螺母的螺距還應當是已知的。例如，如果使用每一轉8192步的轉角傳感器，直徑比按照從動/驅動為20/72的齒帶傳動機構和螺距為每一轉5mm的軸螺母，行程由(5mm/8192) X (20/72)計算，獲得轉角傳感器每步大約為O. 1695 μ m。於是50 μ m的輥子間隙相應於轉角傳感器的大約295步。此外，圖I示出了一個輸出單元152和一個輸出單元154，它們與處理單元150相連。處理單元150將計算出的輥子間隙傳輸到輸出單元152上，該輸出單元將算得的輥子間隙輸出。藉助於輸入單元154，可輸入一個期望的輥子間隙作為額定值。處理單元150由此計算軸螺母120的必要的轉動圈數。軸螺母120藉助於一個調節驅動器122而被驅動轉動。藉助於一個控制單元124來控制該調節驅動器122，並由此控制軸螺母120的轉動。通過從處理單元150和/或轉角傳感器140到軸螺母120的調節驅動器122的反饋，輥子間隙的大小可以被自動調整。調節驅動器如此長時地持續轉動，直至達到額定值。在一種可選的實施方式中，輸出單元和/或輸入單元也可以被整合在處理單元中。輸出單元、輸入單元和/或處理單元還可以被整合在軸螺母的調節驅動器的控制單元中。例如，控制單元的操作區(操作面板)可用作輸入單元。處理單元、輸出單元和輸入單元是可選擇的元件。在另一種可選的實施方式中，輥子間隙或者說轉動圈數的計算以及軸螺母的調節也可以手動或部分手動地進行，從而可以省去處理單元、輸出單元以及輸入單元或者這些單元中的一部分。在另一種可選的實施方式中，使用一個空心軸轉角傳感器來替代與軸螺母齒帶連接的轉角傳感器，該空心軸轉角傳感器直接接收轉數，而沒有軸螺母的傳動轉換。空心軸轉角傳感器的使用具有測量更加精確的優點，因為省去了傳動機構；然而卻具有更大的空間需求，因為空心軸轉角傳感器必須直接安裝在軸螺母上。
與現有技術相比，通過本發明實現了一種精確得多的、並且幾乎不受外界影響的例如不受溫度波動影響的輥子間隙測量。此外，本發明可以在利用現有空閒空間的情況下節省位置地安裝到平整裝置中，因而也可容易地進行補充加裝。附圖標記列表100調節軸110軸元件112 軸頸120軸螺母122調節驅動器 124控制單元130 第一齒輪132 第二齒輪134 齒帶140轉角傳感器150處理單元152輸出單元154輸入單元
權利要求
1.用於測量兩個輥子之間的徑向距離的輥子間隙測量系統，所述輥子中的一個輥子就其位置而言是能夠藉助於ー調節軸(100)改變的，其中，所述調節軸具有用作調節元件的軸螺母(120)，並且，所述輥子間隙測量系統具有用於測量所述軸螺母(120)的轉動的轉動測量儀(140)。
2.如權利要求I所述的輥子間隙測量系統，其中，所述軸螺母(120)和所述轉動測量儀(140)通過帶傳動而相互連接。
3.如權利要求2所述的輥子間隙測量系統，其中，所述軸螺母(120)和所述轉動測量儀(140)分別具有ー個齒帶輪(130、132)，並且各齒帶輪(130、132)通過ー齒帶(134)相互連接。
4.如前述權利要求中任一項所述的輥子間隙測量系統，其中，所述轉動測量儀構成為轉角傳感器(140)。
5.如前述權利要求中任一項所述的輥子間隙測量系統，包括與所述轉動測量儀(140)耦聯的處理單元(150)，用於藉助由所述轉動測量儀(140)測得的轉動來確定輥子之間的距離。
6.用於調節兩個輥子之間的徑向距離的輥子間隙調節系統，其包括如權利要求I至5中任一項所述的輥子間隙測量系統以及用於旋轉所述軸螺母(120)的調節驅動器(122)和用於根據藉助所述轉動測量儀(140)測得的軸螺母(120)的轉動來控制所述調節驅動器(122)的控制單元(124)。
7.平整裝置，其包括至少兩個就其距離而言可變的、用於成型塑料料幅或者橡膠料幅的輥子以及如權利要求I至5中任一項所述的輥子間隙測量系統或如權利要求6所述的輥子間隙調節系統。
8.用於測量兩個輥子之間的徑向距離的方法，所述輥子中的一個輥子就其位置而言是能夠藉助於ー調節軸改變的，其中，所述調節軸具有用作調節元件的軸螺母，該方法包括 測量所述軸螺母的轉動，以及 藉助於測得的轉動來確定輥子之間的距離。
9.用於調節兩個輥子之間的徑向距離的方法，所述輥子中的一個輥子就其位置而言是能夠藉助於ー調節軸改變的，其中，所述調節軸具有用作調節元件的軸螺母，該方法包括 規定輥子之間的徑向距離的額定值， 確定所述軸螺母的相應於所述額定值的轉動圈數， 測量所述軸螺母的轉動， 將所述軸螺母的旋轉調整到相應於所述額定值的轉動圈數。
全文摘要
本發明涉及一種用於測量兩個輥子之間的徑向距離的輥子間隙測量系統。為了提供一種具備高測量精確度和小安裝尺寸的輥子間隙測量系統，輥子之間的距離藉助於用以測量軸螺母(120)的轉動的轉動測量儀(140)來確定，所述輥子中的一個輥子就其位置而言是能夠藉助於調節軸(100)改變的，其中，該調節軸具有用作調節元件的軸螺母(120)。
文檔編號G01B21/16GK102645199SQ201110463369
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月25日 優先權日2010年11月26日
發明者J·託勒 申請人:克勞斯馬菲貝斯託夫有限公司