專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)切割裝置的旋轉(zhuǎn)刀具和砧輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)切割裝置的旋轉(zhuǎn)刀具，包括心軸和外圍套筒，所述外圍套筒設(shè)置有至少一個用于與砧輥為切割關(guān)系的切割元件。本發(fā)明還涉及砧輥和設(shè)置有這種旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)切割裝置并且涉及砧輥本身。本發(fā)明還涉及制造方法。
背景技術(shù)：
從US-A-4,770,078可知設(shè)置有這種旋轉(zhuǎn)刀具和這種砧輥的這種旋轉(zhuǎn)切割裝置，該專利公開了一種旋轉(zhuǎn)刀具和砧，旋轉(zhuǎn)刀具和砧均設(shè)置有分別布置在心軸上的套筒，所述套筒通過氣壓連接到心軸上。
在US-A-4,073,208中公開了一種刀具輥，該刀具輥設(shè)置有用于與砧輥協(xié)同操作的切割刀，砧輥具有布置在滑環(huán)上的彈性模敷層，構(gòu)成中間層?；h(huán)預(yù)計避免模敷層的變形。
在US-A-4,982,639中公開了旋轉(zhuǎn)切割裝置中滑環(huán)的可選解決方案。
GB-2,035.876公開了提供分段的中間層以便于其在旋轉(zhuǎn)刀具和砧上的安裝。其目的是允許調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)刀具和砧輥的大小。
US-A-4,848,204公開了一種用于砧輥的可更換罩蓋。該罩蓋為彈性的并且布置在鋼襯里上。
US-A-3,731,600也公開了在砧上配設(shè)彈性表面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提高旋轉(zhuǎn)刀具和砧的穩(wěn)定性。
這已經(jīng)由最初限定的旋轉(zhuǎn)刀具、砧和旋轉(zhuǎn)切割裝置分別實現(xiàn)，其中，中間套筒布置在心軸和外圍套筒之間。因此就改進了切割性能。
優(yōu)選地，中間套筒由穩(wěn)定性改進材料制成。因此就可以實現(xiàn)更穩(wěn)定的切割條件。
適當?shù)兀虚g套筒由振動阻尼材料制成。
特別是，振動阻尼材料是聚合物或橡膠基材料、鎢基合金或礦物基材料。因此就可以實現(xiàn)穩(wěn)定的切割力并且切割會更少地受到來自于例如球軸承或連接器的振動的干擾。
另外或可選地，中間套筒由絕熱材料制成。特別是，絕熱材料是聚合物或橡膠基材料、礦物基材料或非傳導金屬。因此就可以實現(xiàn)由球軸承或空氣分配器中的摩擦生成的熱不會到達旋轉(zhuǎn)刀具或砧的側(cè)面。這就保證了更大的尺寸穩(wěn)定性。
可選地，中間套筒由導熱材料制成。特別是，導熱材料是傳導金屬或合金和/或載有傳導顆粒的聚合物或橡膠基材料。因此就可以實現(xiàn)熱在旋轉(zhuǎn)刀具或砧的整個外圍套筒上能夠以同質(zhì)的方式有效地擴散。因此，套筒整個軸向長度上的徑向熱膨脹相等，并且切割功能可以得到改善和穩(wěn)定。
另外或可選地，中間套筒由輕質(zhì)材料制成。特別是，輕質(zhì)材料是輕金屬或聚合物或橡膠基材料，具有或不具有慣性負載限制。因此就可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀具和砧的慣性的降低。這就限制了當旋轉(zhuǎn)速度例如在啟動和停止時響應(yīng)加速或減速而改變時在旋轉(zhuǎn)刀具和砧之間出現(xiàn)相對滑動的風險。
可選地，中間套筒由重型材料制成。
特別是，重型材料是重金屬、具有重質(zhì)量的聚合物或橡膠基材料或礦物基材料。因此就可以避免旋轉(zhuǎn)切割裝置在其固有頻率下運行的狀況。另外，切割操作會穩(wěn)定，因為它更不容易受到外部干擾的影響。
優(yōu)選地，所述心軸由鋼制成。
依照本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)刀具可以如下制造將外圍套筒從心軸在模具中以同軸關(guān)系沿徑向間隔，并且將聚合物或橡膠澆注到在它們之間形成的環(huán)形空間中。砧輥可以類似地形成。
或者，中間套筒和外圍套筒通過熱套配合或壓配合布置在心軸上。
或者，中間套筒和外圍套筒通過粘合或螺紋擰緊布置在心軸上。


在下文中將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1示意地顯示了依照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割裝置的第一實施例，且旋轉(zhuǎn)刀具和砧輥以縱剖面顯示。
圖1A是圖1中所圈起部分的局部放大視圖。
圖2示意性地顯示了依照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割裝置的第二實施例，且旋轉(zhuǎn)刀具和砧設(shè)置有布置在切割元件內(nèi)部和外部的徑向通風孔，并且顯示了布置在刀具內(nèi)部的通風孔。
圖3示意性地顯示了旋轉(zhuǎn)切割裝置的第二實施例，顯示了位于切割元件外部的徑向通風孔，并且顯示了可選的緊固件。
具體實施例方式
圖1顯示了旋轉(zhuǎn)切割裝置2，它包括旋轉(zhuǎn)刀具4和砧輥6。旋轉(zhuǎn)刀具4具有由鋼制成的心軸8、由硬質(zhì)合金制成的外圍套筒以及中間套筒12。外圍套筒設(shè)置有一對環(huán)形鄰接元件14a、14b以及切割元件16。砧輥6具有由鋼制成的心軸20、外圍套筒22以及中間套筒24。外圍套筒10、22可以由多相材料例如鋼、硬質(zhì)合金或金屬陶瓷(由金屬結(jié)合的硬相)制成。
中間套筒12或24固定到外圍套筒10或22以及心軸8或20上以與之一起旋轉(zhuǎn)。中間套筒12或24基本上在外圍套筒10或22的整個軸向長度上延伸，因此在外圍套筒10或22與心軸8或20之間就不會發(fā)生接觸。
依照本發(fā)明，中間套筒12和24的材料是根據(jù)所期望的性能例如穩(wěn)定性、振動阻尼、絕熱、導熱性和增重或減重來選取的。
振動阻尼中間套筒12和/或24的振動阻尼材料可以是聚合物基材料和/或橡膠基材料，并且可以包含無機顆粒，例如金屬粉或碎礦物顆粒。特別是，振動阻尼材料是聚合物或橡膠基材料、鎢基合金或礦物基材料。因此就可以實現(xiàn)穩(wěn)定的切割力并且切割會更少地受到來自于例如球軸承或連接器的振動的干擾。
絕熱中間套筒12和/或24的絕熱材料同樣可以為聚合物基、橡膠基和/或礦物基的材料。另外或可選地，可以利用非傳導金屬例如不銹鋼。因此就可以實現(xiàn)由球軸承或空氣分配器中的摩擦生成的熱不會傳導到旋轉(zhuǎn)刀具或砧的側(cè)面。這就保證了更大的尺寸穩(wěn)定性。
導熱性為了改進的導熱性，可以使用傳導材料例如鎂、Al、Cu、鐵基合金和/或包含無機顆粒例如金屬粉的聚合物基材料形成中間套筒12和/或24。因此就可以實現(xiàn)熱在旋轉(zhuǎn)刀具或砧的整個外圍套筒上以同質(zhì)的方式有效地擴散。因此，套筒整個軸向長度上的徑向熱膨脹相等，并且切割功能可以得到改善和穩(wěn)定。
減重為了減輕旋轉(zhuǎn)刀具和砧輥的重量，中間套筒12和/或24可以由具有低密度的金屬例如Mg或Al制成?？蛇x地或者結(jié)合；它可以基于具有低重量質(zhì)量(weight mass)或根本沒有質(zhì)量的聚合物或橡膠制造。因此就可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀具和砧的慣性的降低。這就限制了當旋轉(zhuǎn)速度例如在啟動和停止時響應(yīng)加速或減速而改變時在旋轉(zhuǎn)刀具和砧之間出現(xiàn)相對滑動的風險。
增重為了增加旋轉(zhuǎn)刀具和砧輥的重量，中間套筒12和/或24可以由高密度金屬例如Pb、Cu、Co或Ni制成?？蛇x地或結(jié)合，它可以是載有重質(zhì)量的聚合物基和/或橡膠基材料。它可以基于礦物或與礦物結(jié)合。因此就可以避免旋轉(zhuǎn)切割裝置在其固有頻率下運行的狀況。另外，切割操作會穩(wěn)定，因為它更不容易受到外部干擾的影響。
性能的組合根據(jù)材料的選擇，可以實現(xiàn)具有上述性能中的一或多項的中間層，即穩(wěn)定性；振動阻尼；絕熱或?qū)嵝?；?或增重或減重。
應(yīng)當指出，可以分別選擇砧輥和旋轉(zhuǎn)刀具的不同性能。
圖2和3顯示了與圖1中所示類型相同但配設(shè)有徑向通孔26和30的旋轉(zhuǎn)切割裝置2A。通孔26位于切割元件16內(nèi)部，延伸穿過外圍套筒并部分地穿過中間套筒，延伸至連接到未顯示的壓力源上的中間套筒中的軸向管腔28。另外，在切割元件16的軸向外部，延伸穿過外圍套筒并且部分地延伸穿過中間套筒的徑向孔30連接到中間套筒中的軸向孔32上(參見圖3)。應(yīng)當理解，圖2和圖3中所示的縱剖面分別取自于砧輥的沿圓周間隔開的位置處。
圖3也顯示了旋轉(zhuǎn)切割裝置2A，然而顯示有可選的開口33和螺母34以允許將刀片擰緊到旋轉(zhuǎn)刀具的表面上。
當切割薄板條(web)時，通孔26和孔30會在切割元件16切割薄板條之前處于真空下。在切割操作后，通孔26受到過壓或大氣壓以便允許切割產(chǎn)品從旋轉(zhuǎn)刀具中釋放?？?0中的真空仍然維持以便允許薄板條與旋轉(zhuǎn)刀具一起旋轉(zhuǎn)，這樣薄板條就可以在不同于切割產(chǎn)品的位置上進行收集。
當然，結(jié)合圖1所述的中間層的性能選擇還也會涉及圖2和圖3中的旋轉(zhuǎn)刀具和/或砧輥可以如下制造將外圍套筒和心軸以期望的同軸徑向間隔的關(guān)系保持在模具中，這樣就可以在外圍套筒和心軸之間生成環(huán)形空間，并且聚合物或橡膠可以澆注到該空間中。一旦硬化，聚合物或橡膠就會形成中間套筒。
或者，預(yù)形成的中間套筒和外圍套筒通過熱套配合或壓配合布置在心軸上?；蛘?，中間套筒和外圍套筒通過粘合或螺紋擰緊布置在心軸上。
權(quán)利要求
1.一種用于與旋轉(zhuǎn)切割裝置的砧輥配合的旋轉(zhuǎn)刀具，所述旋轉(zhuǎn)刀具包括心軸、設(shè)置有至少一個切割元件的外圍套筒和沿徑向布置在心軸和外圍套筒之間的中間套筒。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含穩(wěn)定性改進材料。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含振動阻尼材料。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述振動阻尼材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、鎢基合金或礦物基材料之一。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含絕熱材料。
6.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述絕熱材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、礦物基材料或非導熱金屬之一。
7.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含導熱材料。
8.如權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述導熱材料包含導熱金屬、導熱合金、導熱聚合物基材料或?qū)嵯鹉z基材料之一，所述導熱材料載有傳導顆粒。
9.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含不如外圍套筒致密的材料。
10.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料或橡膠基材料之一。
11.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含比外圍套筒更致密的材料。
12.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料、橡膠基材料或礦物基材料之一。
13.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其中所述心軸包含鋼。
14.一種用于與旋轉(zhuǎn)切割裝置的旋轉(zhuǎn)刀具配合的砧輥，所述砧輥包括心軸、外圍套筒和沿徑向布置在心軸和外圍套筒之間的中間套筒。
15.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含穩(wěn)定性改進材料。
16.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含振動阻尼材料。
17.如權(quán)利要求16所述的砧輥，其中所述振動阻尼材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、鎢基合金或礦物基材料之一。
18.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含絕熱材料。
19.如權(quán)利要求18所述的砧輥，其中所述絕熱材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、礦物基材料或非導熱金屬之一。
20.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含導熱材料。
21.如權(quán)利要求20所述的砧輥，其中所述導熱材料包含導熱金屬、導熱合金、導熱聚合物基材料或?qū)嵯鹉z基材料之一，所述導熱材料載有傳導顆粒。
22.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含不如外圍套筒致密的材料。
23.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料或橡膠基材料之一。
24.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含比外圍套筒更致密的材料。
25.如權(quán)利要求14所述的砧輥，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料、橡膠基材料或礦物基材料之一。
26.如權(quán)利要求24所述的砧輥，其中所述心軸包含鋼。
27.一種旋轉(zhuǎn)切割裝置，包括旋轉(zhuǎn)刀具和相對的砧輥；其中砧輥包括第一心軸，第一外圍套筒，和沿徑向布置在第一心軸和第一外圍套筒之間的中間套筒；所述旋轉(zhuǎn)刀具包括第二心軸，和第二外圍套筒，相對于第二心軸同軸地安裝并且設(shè)置有至少一個與第一外圍套筒以切割關(guān)系布置的切割元件。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含穩(wěn)定性改進材料。
29.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含振動阻尼材料。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其中所述振動阻尼材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、鎢基合金或礦物基材料之一。
31.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含絕熱材料。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述絕熱材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、礦物基材料或非導熱金屬之一。
33.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含導熱材料。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述導熱材料包含導熱金屬、導熱合金、導熱聚合物基材料或?qū)嵯鹉z基材料之一，所述導熱材料載有傳導顆粒。
35.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含不如外圍套筒致密的材料。
36.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料或橡膠基材料之一。
37.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含比外圍套筒更致密的材料。
38.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料、橡膠基材料或礦物基材料之一。
39.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述心軸包含鋼。
40.一種旋轉(zhuǎn)切割裝置，包括旋轉(zhuǎn)刀具和相對的砧輥；其中砧輥包括第一心軸，和相對于第一心軸同軸地安裝的第一外圍套筒；旋轉(zhuǎn)刀具包括第二心軸，第二外圍套筒，相對于第二心軸同軸地安裝并且設(shè)置有至少一個與第一外圍套筒以切割關(guān)系布置的切割元件，和沿徑向布置在第二心軸和第二外圍套筒之間的中間套筒。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含穩(wěn)定性改進材料。
42.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含振動阻尼材料。
43.如權(quán)利要求42所述的裝置，其中所述振動阻尼材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、鎢基合金或礦物基材料之一。
44.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含絕熱材料。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其中所述絕熱材料包含聚合物基材料、橡膠基材料、礦物基材料或非導熱金屬之一。
46.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含導熱材料。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述導熱材料包含導熱金屬、導熱合金、導熱聚合物基材料或?qū)嵯鹉z基材料之一，所述導熱材料載有傳導顆粒。
48.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含不如外圍套筒致密的材料。
49.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料或橡膠基材料之一。
50.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含比外圍套筒更致密的材料。
51.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述中間套筒包含金屬、聚合物基材料、橡膠基材料或礦物基材料之一。
52.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述心軸包含鋼。
53.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述砧還包括沿徑向布置在第一心軸和第一外圍套筒之間的中間套筒。
54.一種用于制造與旋轉(zhuǎn)切割裝置的砧輥配合的旋轉(zhuǎn)刀具的方法，所述旋轉(zhuǎn)刀具包括心軸、外圍套筒和沿徑向布置在心軸和外圍套筒之間的中間套筒，該方法包括下列步驟將心軸和外圍套筒以同軸、徑向間隔開的關(guān)系布置以在它們之間形成空間，并且向該空間中澆注聚合物或橡膠之一。
55.一種用于制造與旋轉(zhuǎn)切割裝置的砧輥配合的旋轉(zhuǎn)刀具的方法，所述旋轉(zhuǎn)刀具包括心軸、外圍套筒和沿徑向布置在心軸和外圍套筒之間的中間套筒，該方法包括將中間套筒和外圍套筒通過熱套配合、壓配合、粘合或螺紋緊固件之一安裝的步驟。
56.一種用于制造與旋轉(zhuǎn)刀具的切割元件配合的砧輥的方法，所述砧輥包括心軸、外圍套筒和沿徑向布置在心軸和外圍套筒之間的中間套筒，該方法包括下列步驟將心軸和外圍套筒以同軸、徑向間隔開的關(guān)系布置以在它們之間形成空間，并且向該空間中澆注聚合物或橡膠之一。
57.一種用于制造與旋轉(zhuǎn)刀具的切割元件配合的砧輥的方法，所述砧輥包括心軸、外圍套筒和沿徑向布置在心軸和外圍套筒之間的中間套筒，該方法包括將中間套筒和外圍套筒通過熱套配合、壓配合、粘合或螺紋緊固件之一安裝的步驟。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)切割裝置，包括旋轉(zhuǎn)刀具和配合的砧輥，旋轉(zhuǎn)刀具和砧輥均包括中心心軸、外圍套筒和沿徑向布置在外圍套筒和心軸之間的中間套筒。旋轉(zhuǎn)刀具或砧輥中任一個中間套筒或是兩個中間套筒都可以由用于振動阻尼、絕熱、導熱性、增重和/或減重的材料形成。
文檔編號B26D7/26GK1972784SQ200580020388
公開日2007年5月30日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者吉爾伯特·格勒尼耶, 莉蓮·蒙泰爾, 杰克斯·塞孔迪 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司