[发明专利]用于可两侧加载吸入空气的真空辊的轴承

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种用于可加载负压的真空辊的轴承，尤其是一种用于可两侧加载负压的真空辊的轴承。

背景技术

在运输平面材料时，例如在信封、标牌或者类似产品的生产中进行裁剪时，常常采用所谓的真空辊。这种辊在其外表面上具有所谓吸入空气开口或者吸入孔，在其上施加负压(“吸入空气”)，其中，通过以这种方式形成的吸附作用，将待运输的产品保持在真空辊的外表面上。

在此期间，吸入孔与在辊内延伸的轴向吸入空气管道相连，其中，吸入空气管道通至真空辊的端面上。在此通常通过所谓的控制片和/或控制阀，可选择地对分布在辊体外周上的各个吸入空气管道施加负压(和/或必要时用压缩空气)，其中，一方面借助这些部件可以使真空辊适合于各种规格设置，另一方面可以通过辊旋转的各种角度部分上进行不同的加载。

因此，例如通过辊旋转的第一角度部分来向辊加载负压/吸入空气，可以将产品保持在辊的外表面上，而通过旋转的第二角度部分来向辊加载压缩空气，则可使产品从外表面上脱离。

在这个意义上，如果辊不需要在整个圆周上加载吸入空气/压缩空气，“控制片”就无须圆盘状地延伸至360°，而是仅以扇形体形式存在，例如马蹄形。

为了将通过泵或类似装置输送的负压位置固定地施加到正在旋转的辊端面上或吸入空气管道的布置在此端面上的接口，端面和位于其对面的位置固定且形成负压的部件通常通过间隙密封不接触地密封。

在这个意义上，正在旋转的端面和位置固定的部件尽管彼此隔开，使得端面可以实现非接触式旋转，但间隔被选择成尽可能地小，以便使通过所形成的间隙而出现的负压下降保持尽可能地小。这个间隙也被称为吸入间隙，其典型宽度在百分之几毫米的范围内。

为了制造和/或调整相应的间隙密封，现有技术已知有各种方法，例如参见DE102004044803A1，从而在此省略详细的说明。

为了保证真空辊的尽可能恒定且可重复的工作模式，必须确保辊的端面与位于其对面的位置固定且形成负压的部件之间的间隙基本保持恒定。

为了实现该目的，通常辊的一个轴承被构造成是关于辊的轴向移动的固定轴承，分配给待加载负压的端面的辊轴颈支承在这个轴承(下面被称为第一轴承)中，也就是说，辊不能在轴向上相对于轴承移动。

但由于必须考虑到可能出现的由于热力而导致的辊在轴向上的长度变化，真空辊的整个轴承装置被构造成固定-浮动支承，也就是说，位于第一轴承对面的第二轴承可使辊相对于轴承以及相应的轴承箱轴向移动。这能够通过内外环可相对移动的轴承或者具有点承载环的滑动座的自保持轴承实现。

但到目前为止所采用的对真空辊的单侧负压施加在某些应用中产生了明显的缺陷。

由于持续增加的节拍数量，例如在生产标牌或者信封时，以机器节拍运行的真空辊的旋转速度越来越快。这导致吸入空气管道内的负压必须在相应更短的时间内形成或消散。由于技术进步和待运输的产品的尺寸方面的要求，在过去的若干年里，真空辊在其轴向上的尺寸变得越来越大。

前述两点导致以下结果，如果在单侧对真空辊施加负压时，无法保证轴向的吸入空气管道在其整个轴向延伸部分上均匀地加载负压。由此在辊的轴向上产生不均匀的吸附作用。

因此在过去已经考虑在两侧对真空辊施加负压，以便在整个轴向尺寸上真空辊实现均匀的吸附作用。

一方面，在使用间隙密封的情况下，由于进行设置上述负压从位置固定的部件输送至正在旋转的端面上的吸入空气管道的接口，另一方面，由于辊体热长度变化所必须的第二轴承的浮动轴承功能产生在第二轴承处吸入间隙宽度不能保持恒定的问题。

由此，如果间隙宽度选择得不够大，则会在辊体热膨胀时导致密封面接触和密封面咬死。

在现有技术中，通过使用接触密封来解决密封面的磨损问题。其缺点在于，曾经因膨胀导致的密封面磨损不能再被矫正，从而意味着在辊长度缩短的热变化发生时，间隙具有所不期望的大的宽度，这可能导致在从固定的部件到正在旋转的部件过渡时负压下降增加，并进而导致对泵系统的功率要求提高或对产品而言吸附作用不足够。

发明内容

a)技术任务

因此，本发明的任务在于，提供一种用于可在两侧加载吸入空气的真空辊的轴承装置，所述轴承装置即使在热力导致辊长度变化时也能既保证使辊顺利旋转，又保证对设置在辊内的吸入空气管道施加恒定负压。

b)任务的解决

该任务通过权利要求1的特征来解决。从属权利要求包括了有利的实施方式。