Вал с желобом и способ его изготовления
Иллюстрации
Реферат
(i i) 725544
Союз Советских
Социалистических
Республик
Щ 4
Ц у
Ф р .
Ж:- Е5С р а ) r :,ó /:".
1 Е
К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 13.01.78 (21) 2571352/25-27 (23) Приоритет — (32) 02,02.77 (31) Р2704158.3 (33) ФРГ (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл.
В 21С 37/26
В 23К 31/08
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.778.27 (088.8) (72) Автор изобретения
Иностранец
Валентин Аппенцеллер (ФРГ) Иностр анец
Эдуард Кюстерс (ФРГ) (71) Заявитель (54) ВАЛ С ЖЕЛОБОМ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Изобретение касается изготовления валов с желобами и может быть использовано, например, в бумажной промышленности при изготовлении агрегатов для обезвоживания бумажных полотен. 5
Валы с желобами, используемые в этих агрегатах, имеют диаметр до 1 м, а длину до 10 м. Рабочая поверхность таких валов выполняется из коррозионностойкой стали, а потому прорезание желобов представля- lo ет большие трудности.
Известен вал с желобом, выполненный в виде цилиндрического вала с закрепленной на его поверхности по винтовой линии с заданным шагом по крайней мере одной 15 полосой (1).
Известен способ изготовления вала с желобом, при котором производят намотку по крайней мере одной полосы на цилиндрический вал по винтовой линии с заданным 20 шагом (1).
Однако конструкция известного вала и способ его изготовления не обеспечивают достаточной точности и прочностных свойств изделия. 25
С целью повышения точности изготовления и прочностных свойств известный вал с желобом снабжен по крайней мере одним прутком, размещенным на заданном расстоянии от поверхности цилиндрического вала между витками полосы и фиксирую1 щим расстояние между ними.
Полоса, навитая на цилиндрический вал, снабжена продольными канавками, выполненными с обеих ее сторон в соответствии с количеством прутков и их размещением, при этом диаметр прутков больше суммы глубин этих канавок на величину шага между витками полосы.
Витки полосы жзстко соединены с п тутком.
С той же целью в известном способе изготовления вала с желобом между витками полосы одновременно с ее намоткой на заданном расстоянии от поверхности вала наматывают по крайней мере один пруток, фиксирующий расстояние между витками полосы и соединенный с полосой.
Перед намоткой на поверхности полос выполняют канавки в соответствии с количеством и размещением прутков.
Витки полосы сваривают с прутками.
Витки полосы сваривают с прутками точечной сваркой с определенным шагом.
Витки полосы спаивают с прутками.
Витки полосы склеивают с прутками.
725544
Полосы 4 имеют прямоугольное сечение, 15
3
На фиг. 1 представлен вал, общий вид; на фиг. 2 — варианты выполнения вала; на фиг. 3 — устройство для изготовления вала с желобом; на фиг. 4 — вид по стрелке A на фиг. 3.
Вал с желобом выполнен в виде цилиндрического вала 1 с цапфами 2 и 3 на концах (фиг. 1). На валу 1 закреплены по винтовой линии несколько полос 4. Винтовая обмотка 5 проходит по всей поверхности вала 1 и на концах она крепится с помощью концевых дисков 6. Полоса 4 образует желоба 7, проходящие по винтовои линии. намотаны вокруг вала 1 на ребро и внутренними короткими сторонами сечения прилегают к наружной поверхности вала 1, а противоположная сторона этих полос ооразует наружную рабочую поверхность 8 вала.
Отдельные витки полос 4 своими боковыми поверхностями 9 и 10, противоположными по отношению друг к другу, не прилегают непосредственно друг к другу, а с помощью прутка 11 фиксируются на некотором осевом расстоянии. 11рутки 11 отстоят от рабочей поверхности 8 вала на некоторое радиальное расстояние h, соответствующее глубине кольцевых желобов 7.
Таким образом, наружные зоны боковых поверхностей 9 и 10 полос 4 образуют боковые стороны кольцевого желоба 7, а пруток 11 образует дно 12 желоба.
В первом варианте (фиг. 2а) пруток 11 имеет круглое сечение и расположен в канавках 13 полос 4, предусмотренных на боковых поверхностях 9 и 10 полос 4, противолежащих по отношению друг к другу в осевом направлении, на одинаковой высо-, те, т. е. напротив друг друга. Пруток 11 проходит в канавках равнонаправленно с полосой 4 между витками последней.
Ниже прутка 11, т. е. между последним и наружной поверхностью вала 1, на полосе 4 также имеются проходящие в продольном направлении, расположенные на одинаковой высоте на обеих боковых поверхностях 9 и 10 канавки 14, в которых между соседними витками полосы 4 расположен другой пруток 15. Благодаря прутку 15 полоса 4 получает oriopy в двух местах, имеющих некоторое радиальное расстояние, и поэтому полоса не может опрокидываться вокруг оси, проходящей перпендикулярно плоскости чертежа, Во втором варианте (фиг. 2б) пруток 15 намотан непосредственно на наружную поверхность вала 1 между витками полосы 4.
В этом варианте выполнения канавки 14 не требуется.
В третьем варианте (фиг. 2в) предусмотрены прутки 11 и 15, которые имеют не круглое, а приблизительно квадратное сечение. Канавки 13 и 14 на обеих боковых
4 поверхностях полосы 4 в этом случае имеют соответствующую форму сечения. Преимущество прутков с сечением такого типа состоит в том, что расположение прутков v таких канавках в радиальном направлении является более устойчивым, чем в канавках круглого сечения.
B четвертом варианте (фиг. 2г) предусмотрен лишь один пруток 11, выполненный также в виде полосы прямоугольного сечения и намотанный на ребро по наружной поверхности вала 1 между витками полосы
4. Более короткая сторона сечения прутка
11 определяет осевое расстояние .между витками полосы, в то время как более длинная сторона того же сечения, т, е. ширина прутка 11, определяет глубину желоба.
Вал 1 приводится во вращение на станке или на аналогичном устройстве в направлении стрелки 16 (фиг. 3).
Г1олоса сначала подается в виде необработанной прямоугольной профильной полосы 17 и затем проходит две технологические позиции 18, которые воздействуют на полосу 17 с различных сторон. Каждая технологическая позиция содержит в себе опору для полосы 17 в виде направляющей планки 19, через которую проходит полоса
17. Эту полосу к направляющей планке 19 прижимают по два направляющих ролика
20, которые установлены по концам направляющей планки. Между направляющими роликами 20 в полосу 17 врезается фреза 21, состоящая из двух расположенных друг над другом дисковых фрез 22.
Дисковые фрезы 22 в проходящей полосе
17 вырезают две расположенные друг над другом канавки 13 и 14.
Вместо дисковых фрез можно применять и другие профилирующие инструменты, например резец. Процесс профилирования можно также осуществлять отдельно от процесса намотки, а при намотке использовать заранее профилированный материал.
Г1осле нарезания канавок 13 и 14 из полосы 17 получают полосу 4 в соответствии с первым Иарйантом выполнения (фиг. 2а).
После выхода из второй технологической позиции 18 (фиг. 3 и 4) полоса 4 проходит направляющий ролик 23; иЯею1ций на расстоянИИ; равноМ расстояний" йей ф канав ками 13 и 14, и иИ их вьгсо Фе ко льцевы е пазы 24, с помощью которых пруток 11 и прутки 15 наматываются одИЬвременно (фиг. 4). При этом прутки 11 и 15, расположеннь1е Между витКами полосы 4, обеспечивают необходимое расстояние между отдельными витками.
Для получения плотной намотки в осевом направлении и для создания хорошего контакта прилегающих друг к другу в осевом направлении поверхностей полосы4 или прутков 11 и 15 предусмотрены прижимные ролики 24 — 27, из которых прижимной ролик 24 расположен вблизи точ725544
5 ки набегания полосы 4 на вал 1, в то время как прижимные ролики 25 — 27 распределеfit I по периметру первого витка.
Полоса 4 при намотке на ребро деформируется, однако это не вызывает трудностей, так как она сильно натянута и ее направляют прижимные ролики 25 — 27. Размеры полосы 4 зависят от размеров кольцевого желоба 7 и от находящихся между желобами распорок. Полоса может иметь, например, высоту 10 — 12 мм и толщину
2 — 4 мм. В качестве материала для полосы
4 и прутков 11 и 15 применяют предпочтительно коррозионностойкую сталь.
На фиг. 3 изображена также головка сварочного автомата 28, которая в примере выполнения представлена в виде головки для точечной сварки и осуществляют точечную сварку с заданным шагом, Сварные точки 29 соединяют отдельные витки полосы 4 с прутками 11 и 15.
Прутки можно также соединять с полосами непрерывной сваркой, пайкой или склеиванием, Формула изобретения
1. Вал с желобом, выполненный в виде цилиндрического вала с закрепленной на
его поверхности по винтовой линии с заданным шагом по крайней мере одной полосой, отличающийся тем, что, с целью по.вышения точности изготовления и прочностных свойств, он снабжен по крайней мере одним прутком, размещенным на заданном расстоянии от поверхности цилиндрического вала между витками полосы и фиксирующим расстояние между ними.
2. Вал с желобом по п. 1, о т л и ч а ю- шийся тем, что полоса, навитая на цилиндрический вал, снабжена продольными канавками, выполненными с обеих ее сто. рон в соответствии с количеством прутков и их размещением, при этом диаметр прутков больше суммы глубин этих канавок на
5 величину шага между витками полосы.
3. Вал с желобом по пп. 1 и 2, отл ичаю шийся тем, что витки полосы жестко соединены с прутком.
4. Способ изготовления вала с желобом
10 по пп. 1 — 3, при котором производят на-. мотку по крайней мере одной полосы на цилиндрический вал по винтовой линии с заданным шагом, отличающийся тем, что между витками полосы одновременно с
15 ее намоткой на заданном расстоянии от поверхности вала наматывают по крайней мере один пруток, фиксирующий расстояние между витками полосы и соединенный с полосой.
20 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что перед намоткой на поверхности полос выпоЛняют канавки в соответствии с количеством и размещением прутков.
6. Способ по пп. 4 и 5, отл ичающий25 с я тем, что витки полосы сваривают с прутками.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что витки полосы сваривают с прутками точечной сваркой с определенным ша30 гом.
8. Способ по пп. 4 и 5, отлича ющийс я тем, что витки полосы спаивают с прутками.
9. Способ по пп. 4 и 5, отлич ающий35 ся тем, что витки полосы склеивают с прутками.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
40 № 472717, кл, В 21С 37/26, 1972.
725544
Ф 7 в ю „ /г и
Фиг.г
Составитель Э. Ветрова
Редактор Н. Суханова Техред А. Камышникова
Корректоры: Л. Корогод и Т. Трушкина
Заказ 368/15 Изд. № 278
17 Тираж 995 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2