自對準的可樞轉卷筒組件的制作方法
【專利摘要】本發明提供用于罐本體(1)罐裝飾機的卷筒組件(50)。卷筒組件(50)包括軸承組件(56),該軸承組件形成假想樞軸點(100),由此卷筒(54)可以相對于支撐卷筒軸(52)樞轉。為了允許卷筒(54)相對于卷筒軸(52)樞轉,軸承組件(56)位于一個位置處,并且為卷筒(54)和卷筒軸(52)之間僅有的接觸點。
【專利說明】自對準的可樞轉卷筒組件
[0001]相關專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年4月26日提交的系列號為N0.13/456,579的美國專利申請的優先權,該專利申請以引用方式并入本文。
【技術領域】
[0003]本發明總體涉及卷筒組件,該卷筒組件聯接到卷筒承載體,以用于裝飾容器,更具體地,本發明涉及卷筒組件,其中卷筒與罐裝飾裝置的表面自對準。
【背景技術】
[0004]裝飾(即任何標記)通常由利用旋轉“覆蓋層”的罐裝飾裝置施加給罐。覆蓋層(或更一般地為多個覆蓋層)設置在大直徑(即相對于施加有罐裝飾的罐本體而言的大直徑)旋轉盤的周邊上。在覆蓋層接觸罐之前,一個或多個油墨工位以期望的圖案將油墨施加到覆蓋層。罐以與覆蓋層對應的速度旋轉,然后與覆蓋層接觸。罐以其基本上一個完整的旋轉接觸覆蓋層。在罐和覆蓋層彼此接觸期間,油墨從覆蓋層轉印到罐上。然后,罐可以經受進一步的處理,例如清漆、干燥等,以確保油墨不被污染。
[0005]在罐裝飾過程期間用來支撐和操縱罐的裝置是卷筒轉動架。通常,卷筒轉動架包括具有旋轉軸線的盤。卷筒轉動架的盤的旋轉軸線基本上平行于覆蓋層輪的旋轉軸線。多個長形卷筒組件聯接到卷筒轉動架的盤。每個卷筒組件的縱向軸線大致平行于覆蓋層輪的旋轉軸線和卷筒轉動架的盤的旋轉軸線,然而,如果卷筒需要具有一定量的徑向“內束”,如下所述,那么卷筒轉動架的盤的旋轉軸線可以朝向覆蓋層輪的軸線傾斜。
[0006]如上所述,罐必須在其接觸油墨覆蓋層時旋轉。這種旋轉是通過卷筒組件實現的,罐安裝在該卷筒組件上。初始要注意的是,在罐的制造過程中,在該點處,罐是不完整的,即罐不具有頂部。從而,罐為大致杯狀物,具有大致平的基部,帶有依靠的側壁。罐設置在卷筒組件的遠側端部上,并且通過真空保持就位。也就是,卷筒組件被構造為在遠側端部處抽真空,由此將罐保持就位。
[0007]為了實現罐的旋轉,卷筒組件包括卷筒和卷筒軸。卷筒和卷筒軸為大致圓柱形,但是具有半徑不同的部分。卷筒軸包括通道,可以通過該通道抽真空。卷筒軸的一端(近側端部)聯接到卷筒轉動架的盤。從而,卷筒軸從卷筒轉動架的盤懸置。優選地,卷筒軸相對于卷筒轉動架的盤不旋轉(在卷筒轉動架的盤旋轉時繞卷筒轉動架的盤的軸線旋轉)。
[0008]卷筒為設置在卷筒軸上的大致圓柱形外殼。卷筒通常在兩端開口。卷筒被構造為繞卷筒軸同中心地旋轉。軸承組件設置在卷筒和卷筒軸之間。軸承組件允許卷筒相對于卷筒軸旋轉。旋轉裝置(通常為將罐裝飾裝置覆蓋層輪聯接到一個或多個卷筒的帶系統)被構造為使得每個卷筒在正好罐接觸油墨覆蓋層之前處于合適的旋轉速度。當罐接觸油墨覆蓋層時,或在正好罐接觸油墨覆蓋層之前,該旋轉裝置與卷筒脫開。還要注意到,卷筒必須與覆蓋層相距特定的距離,以便在罐和油墨覆蓋層之間形成合適的壓力,該合適的壓力使得油墨進行轉印而不扭曲覆蓋層,而扭曲覆蓋層引起扭曲的圖像,或者使得卷筒以及由此罐減緩其旋轉速度,這還導致在罐上形成扭曲圖像。
[0009]在這種構造中,罐裝飾裝置和卷筒轉動架的盤的各個部件必須精確地對準,并且被構造為以特定的速度旋轉,以確保罐裝飾施加到罐上而不會污染、涂污或以其他方式扭曲標記。因此,卷筒轉動架的盤的元件在傳統上非常剛性,以便控制它們相對于其它元件的位置。
[0010]即使對于非常剛性的部件,仍然有一個不對準的誘因,即卷筒組件是懸置的。在這種構造中,已知的是,在向罐施加圖像時,卷筒組件的遠側端部響應于由覆蓋層施加到其上的壓力而進行偏轉。補償這種偏轉的一種方法是將卷筒組件構造為具有選擇的徑向位移,或者卷筒組件的“內束”。也就是,卷筒轉動架的盤沿徑向朝向覆蓋層輪傾斜。這使得卷筒組件的遠側端部定位成距覆蓋層輪的旋轉軸線比距卷筒組件的近側端部更近。從而,當覆蓋層接觸罐(在卷筒上)時,由覆蓋層形成的偏壓使得卷筒組件向內偏轉微小的量,由此卷筒組件的縱向軸線基本上平行于覆蓋層輪的旋轉軸線。
[0011]注意到,作為卷筒組件的剛性構造的一部分,并且如圖1所示,通常在卷筒4和卷筒軸5之間設置有兩組軸承2、3。通常具有在卷筒組件的遠側端部附近設置的滾珠軸承組件2和在卷筒組件的近側端部附近設置的滾針軸承3組件。通過沿著卷筒組件的縱向軸線在兩個位置處將卷筒支撐在卷筒軸上,卷筒在能夠旋轉時相對于卷筒軸處于固定定向。
[0012]從而,為了在所有罐的罐裝飾中取得一致且良好的質量,每個卷筒組件必須大致平行于覆蓋層輪的旋轉軸線。卷筒組件的部件上的任何偏離平行狀況可能導致在每個罐中卷筒組件沒有完全印刷。當發生這種情況時,必須要確定相關卷筒組件中哪一個部件偏離規范,并且將其更換。這可能導致大量的機器停產。有時候當操作者檢測這樣的不對準而不是執行正確的維護時,操作者將簡單地增大罐裝飾裝置的壓力,以便使得偏離規范的卷筒組件正確地進行印刷。然而,這導致剩余的卷筒組件具有比必要載荷高的載荷,并且通常降低卷筒轉動架的盤組件的使用壽命。
【發明內容】
[0013]通過允許卷筒在卷筒軸上“浮動”,本文所公開的和要求保護的概念克服了不對準的卷筒組件的問題。這是通過提供一卷筒組件實現的,其中軸承組件形成假想樞軸點,由此卷筒可以相對于卷筒軸樞轉。也就是,雖然構造卷筒轉動架盤組件(更具體地為卷筒組件)的傳統方法要求在卷筒和卷筒軸之間的兩個支撐位置處在部件之間具有緊密但可旋轉的配合,但是本文所公開的卷筒組件允許軸承組件在卷筒和卷筒軸之間具有單個或兩個非常靠近的軸承單元。此外,軸承單元的尺寸形成為允許卷筒相對于卷筒軸樞轉。卷筒的這種相對于卷筒軸運動的有意的能力在本文中限定為“浮動”。
[0014]在操作中,卷筒相對于卷筒軸的浮動允許卷筒與覆蓋層對準。也就是,即使卷筒軸未對準,即基本上不平行于覆蓋層輪的旋轉軸線,由覆蓋層接觸卷筒所產生的偏壓也能使得卷筒相對于卷筒軸樞轉,從而卷筒變得基本上平行于覆蓋層輪的旋轉軸線。這種構造允許卷筒組件和卷筒轉動架盤的構造具有不太嚴格的規范,并且允許卷筒與覆蓋層輪的旋轉軸線自動地對準。
[0015]在另一個實施例中,軸承組件的尺寸形成為用以適應具有不同直徑的卷筒。也就是,雖然具有傳統尺寸的鋁罐仍然是通用的,但是尺寸可選的鋁罐正在變得更加通用。當罐具有可選的尺寸并且由此卷筒具有可選的尺寸時,需要將不同尺寸的卷筒聯接到卷筒軸。為了適應不同尺寸的卷筒,軸承組件可以利用三個滾珠軸承單元。三個滾珠軸承單元仍然提供單個假想樞軸點,但是允許卷筒和卷筒軸上具有較大的接觸面積。較大的接觸面積允許不同尺寸的卷筒聯接到單個卷筒軸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]參考附圖,從以下優選實施例的說明中可以獲得本發明的完整理解,其中:
[0017]圖1為現有技術的卷筒組件的橫截面圖。
[0018]圖2為罐裝飾機的側視圖。
[0019]圖3為樞轉卷筒組件的橫截面圖。
[0020]圖4為滾珠軸承單元的橫截面圖。
[0021]圖5A為另一個樞轉卷筒組件的橫截面圖,圖5B為另一個樞轉卷筒組件的橫截面圖,圖5C為另一個樞轉卷筒組件的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0022]如在此所用的,“大致平行”,即當比較兩個旋轉軸線時,意味著兩個軸線彼此處于大約0.007度內和/或卷筒長度的每英寸0.001度。
[0023]如在此所用的,“基本上平行”,即當比較兩個旋轉軸線時,意味著兩個軸線彼此處于大約0.0035度內和/或卷筒長度的每英寸0.005度。
[0024]如在此所用的,“假想樞軸”為一點,物理元件繞該點樞轉,但是在該位置處沒有該元件的部分存在。“假想樞軸”由與“假想樞軸”間隔開的多個物理樞軸點形成。另外,“假想樞軸”是有意形成的,并且由于制造公差而不是固有存在的。也就是,例如在具有內座圈和外座圈、滾珠軸承設置在內座圈和外座圈之間的滾珠軸承單元中,制造公差允許具有徑向間隙,即由兩個座圈限定的通道稍大于滾珠軸承的直徑。雖然這樣的間隙可以允許一個座圈相對于另一個座圈樞轉或搖擺,但是這樣的微小的且有意的樞轉量不會形成“假想樞軸點”。
[0025]如在此所用的,“聯接”意味著兩個或更多個元件之間的連接,無論是直接的還是間接的,只要發生連接即可。
[0026]如在此所用的,“直接地聯接”意味著兩個元件彼此直接接觸。
[0027]如在此所用的,“固定地聯接”或“固定”意味著兩個部件聯接以成一體地運動,同時相對于彼此保持恒定的定向。
[0028]如在此所用的,“對應”表示具有互補形狀的兩個結構部件的尺寸形成為彼此接合,即至少部分地彼此接觸,具有微小量的摩擦。從而,與構件對應的開口具有基本上相似的形狀,并且其尺寸形成為稍稍大于構件,從而該構件可以以微小量的摩擦穿過開口。
[0029]如在此所用的,“罐本體”為具有一個閉合端部的大致圓柱形本體。閉合端部的周邊大致設置在平面中,但是閉合端部的中間部分可以是弓形的。
[0030]圖2中示出了用于罐本體I的罐裝飾機10。罐裝飾機10包括罐本體進給機構12、卷筒轉動架組件14、多個油墨工位16、覆蓋層輪18和罐傳送組件22,該覆蓋層輪18具有繞外圓周設置的多個覆蓋層20。卷筒轉動架組件14包括卷筒承載體30,如圖所示,該卷筒承載體為具有旋轉軸線34的盤32。注意到,某些卷筒承載體30包括多個板,這些板相對于彼此沿徑向滑動,由此形成具有可變半徑的盤組件。這種構造與本發明不相關,因此沒有示出,但是本文所公開的概念可以與這樣的卷筒承載體30—起操作。因此,如在此所用的,“卷筒承載體”并不限于簡單的盤32。
[0031]以下詳細討論的多個卷筒組件50聯接到卷筒承載體30。卷筒組件50通常是長形的,并且在一端處聯接到卷筒承載體30.每個卷筒組件50 (并且更具體地為每個卷筒軸52)與卷筒承載體的旋轉軸線34基本上平行地延伸。覆蓋層輪18也被構造為在軸線19上旋轉,該軸線19與卷筒承載體的旋轉軸線34基本上平行地延伸。覆蓋層20設置在覆蓋層輪18的外表面上。從而,覆蓋層20定位成沿側向或沿徑向接合卷筒組件50.已知的是,每個油墨工位16通常經由中間板圓筒36向覆蓋層20施加油墨。油墨工位16通常設置在覆蓋層輪的旋轉軸線19的與卷筒承載體30相對的一側上。通常包括多個帶40和引導輪42的預旋轉組件38 (示意性地示出)操作性地聯接到覆蓋層輪18,并且具有帶40,該帶40被構造為接合卷筒54 (下文中描述)并且使卷筒54旋轉。
[0032]在操作中,罐本體I在罐本體進給機構12處設置在卷筒組件50的遠側端部上。當卷筒承載體30旋轉時,卷筒組件50與罐本體I 一起朝向覆蓋層輪18運動。在接合覆蓋層20之前,預旋轉組件的帶40接合卷筒54并且使卷筒54繞卷筒組件的縱向軸線旋轉。當卷筒承載體30繼續旋轉時,卷筒組件50與罐本體I 一起運動成與涂有油墨的覆蓋層20接合,同時以一速度旋轉,使得罐本體I在與覆蓋層20接合期間旋轉一次。這使得覆蓋層20上的油墨轉印到罐本體I上。然后,罐傳送組件22將罐本體I從卷筒組件50移除,并且將罐本體I傳送到接下來的處理工位,例如但不限于固化完結工位24。
[0033]如圖3所示,卷筒組件50包括長形的卷筒軸52、中空長形的卷筒54和軸承組件56。長形卷筒軸52具有縱向軸線60、近側端部62和遠側端部64。卷筒軸52可以限定一個或多個通道66,所述通道與真空組件和/或加壓空氣供應裝置(均未示出)流體連通。已知的是,被抽吸通過卷筒組件50的真空可以用來在罐裝飾操作期間將罐本體I保持就位,并且加壓空氣可以用來將罐本體I從卷筒54移除。卷筒軸的近側端部62被構造為聯接到卷筒承載體30。卷筒軸的縱向軸線60與卷筒承載體的旋轉軸線34基本上平行地延伸。另夕卜,卷筒軸52具有軸承組件座部68,該軸承組件座部68設置成與卷筒軸的遠側端部64相鄰,該軸承組件座部68具有基本光滑的外表面,并且被構造為接合軸承組件56。卷筒軸52還具有中間部分70,該中間部分70設置在卷筒軸的近側端部62與軸承組件座部68之間。卷筒軸的中間部分70具有限定外表面72的第一半徑。另外,卷筒軸52具有凸緣74,當卷筒54設置在卷筒軸52上時,如下所述,凸緣74設置成與卷筒軸的近側端部62相鄰(下文中討論)。如圖所示,卷筒54的長度與卷筒軸52的長度大致相同。然而,這不是必須的,卷筒54可以較短。如下所述,卷筒軸的凸緣74被構造為堵塞進入卷筒軸52和卷筒54之間的間隙170的入口。因此,卷筒軸的凸緣74根據卷筒54的長度而定位在卷筒軸52上。
[0034]注意到,卷筒54為具有縱向軸線55的中空長形本體。卷筒54被構造為繞卷筒軸52可旋轉地設置。卷筒54還被構造為繞卷筒軸的縱向軸線60同中心地旋轉。也就是,卷筒54在卷筒軸52上繞該卷筒軸52旋轉。卷筒54具有近側端部80、遠側端部82、與卷筒的遠側端部82相鄰的軸承組件座部84、以及中間部分86,該中間部分86設置在卷筒的近側端部80和卷筒的軸承組件座部84之間。卷筒的中間部分86具有限定卷筒內表面88的第二半徑。另外,在卷筒的外表面90上具有帶表面92。帶表面92被構造為與預旋轉組件的帶40臨時接合。也就是,當卷筒54運動靠近覆蓋層輪18時,如上所述,預旋轉組件的帶40接合帶表面92。當預旋轉組件的帶40運動時,卷筒54繞其縱向軸線55旋轉。
[0035]軸承組件56被構造為設置在卷筒54和卷筒軸52之間。當組裝時,如下所述,軸承組件56將卷筒54可旋轉地聯接到卷筒軸52。此外,軸承組件56限定了基本上設置在卷筒軸的縱向軸線60上的假想樞軸點100。假想樞軸點100被構造為允許卷筒54相對于卷筒軸52樞轉。也就是,由于假想樞軸點100,使得卷筒的縱向軸線55可以相對于卷筒軸的縱向軸線60樞轉。更具體地,假想樞軸點100被構造為允許卷筒的縱向軸線55相對于卷筒軸的縱向軸線60在0.00到+/-0.20度之間旋轉,或更優選地旋轉大約+/-0.018度。
[0036]在一個實施例中,軸承組件56包括至少一個浮動滾珠軸承單元110。滾珠軸承單元110包括外座圈112、內座圈114和多個滾珠軸承116。外座圈112為具有外表面120和內表面122的圓環形本體。外座圈的內表面122包括為凹槽124的軸承滾道123。外座圈的凹槽124具有弓形橫截面形狀,該弓形橫截面形狀具有近側邊緣126和遠側邊緣128。弓形外座圈的凹槽124的曲率基本上對應于滾珠軸承116的曲率或半徑。外座圈的外表面120被構造為聯接到卷筒54。內座圈114也為具有外表面130和內表面132的圓環形本體。內座圈的外表面130包括為凹槽136的軸承滾道134。內座圈的凹槽136具有弓形橫截面形狀,該弓形橫截面形狀具有近側邊緣138和遠側邊緣140。弓形內座圈的凹槽136的曲率基本上對應于滾珠軸承116的曲率或半徑。內座圈的內表面132被構造為聯接到卷筒軸52。內座圈的外表面130的半徑比外座圈的內表面122的半徑小。
[0037]當組裝時,滾珠軸承單元110包括內座圈114,內座圈114設置在外座圈112內,并且內座圈114和外座圈112中每個的中心(即每個圓環的中心)基本上對準。在這種構造中,在內座圈的外表面130與外座圈的內表面122之間具有間隙150。此外,外座圈的凹槽124和內座圈凹槽136形成通道152,并且滾珠軸承116設置在該通道152內。滾珠軸承單元的通道152的尺寸被加大,如圖4所示,該圖為了可視性而夸大了。也就是,滾珠軸承單元的通道152有意地具有比滾珠軸承116的直徑大的徑向間距。從而,外座圈112相對于內座圈114 “浮動”,使得有限數量(即小于總數)的滾珠軸承116有效地接合(同時支承不止微小的載荷)外座圈112和內座圈114兩者。
[0038]此外,這種構造使得滾珠軸承單元110形成假想樞軸點100。也就是,因為通道152的尺寸被加大,所以外座圈112和內座圈114可以相對于彼此繞假想樞軸點100樞轉。假想樞軸點100基本上設置在外座圈112和內座圈114的中心處。在這種情況下,“基本上設置在中心處”意味著假想樞軸點100處于座圈112、114的中心處,或者與座圈112、114的中心微小地間隔開。注意到,座圈112、114的中心沿著卷筒軸的縱向軸線60設置。從而,假想樞軸點100基本上設置在卷筒軸的縱向軸線60上。
[0039]雖然所公開的概念應用于任何尺寸的滾珠軸承單元110,但是以下的尺寸表示用于滾珠軸承單元110的一實施例,該滾珠軸承單元110具有直徑為大約0.266英寸的滾珠軸承116。為了允許座圈112、114相對于彼此在-0.20到+0.20度之間樞轉,滾珠軸承單元的通道152具有在大約0.0002英寸到0.0008英寸之間的徑向間隙。在這樣的構造中,座圈112、114還可以相對于彼此沿徑向或軸向運動,由此允許座圈112、114相對于彼此樞轉。
[0040]軸承組件56為卷筒軸52和卷筒54之間僅有的聯接。此外,軸承組件56沿著卷筒軸的縱向軸線60位于離散位置處。也就是,與沿著卷筒組件的旋轉軸線在兩個或更多個間隔開的位置處設置有軸承和/或其它支撐件的現有卷筒組件不同,本文所公開的概念提供設置在單個位置處的軸承組件56。因為軸承組件56設置在單個位置處,并且因為軸承組件56形成假想樞軸點100,所以卷筒54可以相對于卷筒軸52樞轉。
[0041]也就是,每個卷筒組件50如下地進行組裝。每個卷筒軸52直接地或間接地安裝在卷筒承載體30上。每個卷筒軸的縱向軸線60與卷筒承載體的旋轉軸線34基本上平行地延伸。滾珠軸承單元的內座圈114設置在卷筒軸的軸承組件座部68中。滾珠軸承單元的內座圈114聯接到卷筒軸52,并且優選地固定到卷筒軸52。卷筒54設置在卷筒軸52上,其中滾珠軸承單元的外座圈112設置在卷筒的軸承組件座部84中。滾珠軸承單元的外座圈112聯接到卷筒54,并且優選地固定到卷筒54。在這種構造中,卷筒54可旋轉地設置在卷筒軸52上,并且被構造為繞卷筒軸的縱向軸線60同中心地旋轉。
[0042]此外,因為軸承組件56為卷筒軸52和卷筒54之間僅有的聯接,并且因為軸承組件56形成假想樞軸點100,所以卷筒54可以相對于卷筒軸52樞轉,即卷筒的縱向軸線55可以相對于卷筒軸的縱向軸線60樞轉。優選地,卷筒的縱向軸線55相對于卷筒軸的縱向軸線60可以在0.0到0.20度之間樞轉,并且更優選地可以樞轉0.18度。另外,軸承組件56距卷筒軸的遠側端部64比距卷筒軸的近側端部62更近,因此假想樞軸點100距卷筒軸的遠側端部64比距卷筒軸的近側端部62更近。另外,因為軸承組件56位于離散位置處,所以軸承組件56不包括距卷筒軸的近側端部62比距卷筒軸的遠側端部64更近的軸承(滾珠軸承或任何其它軸承)。從而,卷筒54大致被支撐在與卷筒軸的縱向軸線60大致垂直地延伸的單個平面處。
[0043]另外,軸承組件56優選地距卷筒軸的遠側端部64比距卷筒軸的近側端部62更近。也就是,優選的是,卷筒54的罐本體I支撐端部相對于卷筒軸52不懸置。從而,軸承組件56設置成距卷筒的遠側端部82比距卷筒的近側端部80更近。此外,本文所公開的概念需要卷筒54能夠繞假想樞軸點100自由地樞轉,從而不可能具有與軸承組件56間隔開的軸承或者任何其它支撐結構或聯接件。也就是,在多于兩個點處支撐的結構不可能繞這些點中的一個點樞轉。然而,軸承組件56可以包括彼此相鄰地設置的兩個滾珠軸承單元110。在這種構造中,滾珠軸承單元110中的尺寸被放大的通道152被構造為形成單個假想樞軸點 100。
[0044]另外,在這種構造中,因為卷筒軸的中間部分70的第一半徑小于卷筒的中間部分86的第二半徑,所以在卷筒軸的中間部分70和卷筒的中間部分86之間存在間隙170,如圖3所示。期望的是,限制進入該間隙170的灰塵和其它碎屑的量,這些灰塵和其它碎屑隨后可能損壞軸承組件56。因此,卷筒軸的凸緣74的半徑足以大致靠近卷筒組件50的近側端部80。也就是,卷筒軸的凸緣74和卷筒的內表面88之間的間距小于大約0.030英寸。注意到,卷筒軸的凸緣74不接觸卷筒的內表面88。從而,卷筒軸的凸緣74不支撐卷筒54。
[0045]在這種構造中,卷筒54(更具體地為卷筒的縱向軸線55)相對于卷筒軸的縱向軸線60可以在0.00到0.20度之間樞轉,并且更優選地可以樞轉大約0.18度。從而,在罐裝飾操作期間,當覆蓋層20接合罐本體I時,卷筒54將繞假想樞軸點100樞轉,直到用于罐本體I的旋轉軸線(即卷筒的縱向軸線55)與覆蓋層20的旋轉軸線(即覆蓋層輪的旋轉軸線19)大致平行。也就是,覆蓋層20接合罐本體I的壓力所產生的偏壓自動地將卷筒54運動成與覆蓋層輪的旋轉軸線19 (以及卷筒承載體的旋轉軸線34)大致對準。從而,在這種構造中,卷筒軸52可以不需要具有預先形成的內束來抵抗覆蓋層20接合罐本體I的壓力所產生的偏壓。
[0046]在另一個實施例中,如圖5所示,長形卷筒軸52A可以被構造成適應具有不同直徑的卷筒54A、54B、54C。該實施例基本上類似于上述實施例,不同的是采用具有不同直徑的較小的浮動滾珠軸承單元110A、110B、IlOC和卷筒54A、54B、54C。因此,應當理解,卷筒54A、54B、54C和其它構造具有與上述相同的元件,并且使用類似的附圖標記,除非另有說明。在該實施例中,軸承組件56A包括彼此相鄰地設置的三個浮動滾珠軸承單元110AU10B、IlOC0三個滾珠軸承單元110A、110B、1 1C仍然形成基本上設置在卷筒軸的縱向軸線60上的單個假想樞軸點100。進一步地且如前所述,假想樞軸點100被構造成允許卷筒54A相對于卷筒軸52A樞轉。也就是,由于假想樞軸點100,使得卷筒的縱向軸線55可以相對于卷筒軸的縱向軸線60樞轉。更具體地,假想樞軸點100被構造為允許卷筒的縱向軸線55相對于卷筒軸的縱向軸線60在0.00到+/-0.20度之間旋轉,或更優選地旋轉大約+/-0.015度。
[0047]另外,軸承組件56A是卷筒軸52A和卷筒54A、54B、54C之間僅有的聯接。此外,軸承組件56A沿著卷筒軸的縱向軸線60位于離散位置處。也就是,與沿著卷筒組件的旋轉軸線在兩個或更多個間隔開的位置處設置有軸承和/或其它支撐件的現有卷筒組件不同,本文所公開的概念提供設置在單個位置處的軸承組件56A。也就是,當三個浮動滾珠軸承單元110A、110B、110C彼此相鄰地設置并且沒有間隔開時,軸承組件56A設置在單個位置處。因為軸承組件56A設置在單個位置處,并且因為軸承組件56A形成假想樞軸點100,所以卷筒54A、54B、54C可以相對于卷筒軸52A樞轉。
[0048]優選地,卷筒54A、54B、54C具有從包括大約2.572英寸直徑、大約2.253英寸直徑和大約2.063英寸直徑的組中選擇的外徑。如上所述,每個卷筒54A、54B、54C具有中間部分86,該中間部分具有限定了卷筒內表面88的第二半徑。卷筒的中間部分86的第二半徑大于卷筒軸的中間部分70的第一半徑。從而,在卷筒軸的中間部分70和卷筒的中間部分86之間存在間隙170。總體上,卷筒的中間部分86具有的厚度比卷筒軸承組件座部84A、84B、84C 薄。
[0049]另外,軸承組件56A的外半徑,也就是三個浮動滾珠軸承單元110A、110B、IlOC的外半徑在大約0.777英寸至0.877英寸之間,更優選地,外半徑為大約0.827英寸。當卷筒54A、54B、54C具有不同的外徑并且浮動滾珠軸承單元110A、110B、1 1C可以與所有三個卷筒54A、54B、54C —起使用時,每個卷筒54A、54B、54C上的卷筒軸承組件座部84A、84B、84C的厚度的尺寸不同,從而卷筒軸承組件座部84A、84B、84C的內表面的半徑對應于浮動滾珠軸承單元110A、110B、110C的外半徑。例如,如果卷筒54A的直徑為大約2.572英寸,那么卷筒軸承組件座部84A的厚度為大約0.459英寸,該厚度即為從卷筒54A的外表面到卷筒軸承組件座部84A處的內表面測量的厚度。如果卷筒54B的直徑為大約2.253英寸,那么卷筒軸承組件座部84B的厚度為大約0.300英寸,該厚度即為從卷筒54B的外表面到卷筒軸承組件座部84B處的內表面測量的厚度。如果卷筒54C的直徑為大約2.063英寸,那么卷筒軸承組件座部84C的厚度為大約0.2045英寸,該厚度即為從卷筒54C外表面到卷筒軸承組件座部84C處的內表面測量的厚度。因此,每個卷筒軸承組件座部84A、84B、84C處的內表面的半徑對應于軸承組件56A的半徑。
[0050]雖然所公開的概念應用于任何尺寸的滾珠軸承單元110A、110B、110C,但是以下的尺寸表示用于滾珠軸承單元110A、110B、1 1C的一個實施例,該滾珠軸承單元具有直徑為大約0.178英寸的滾珠116。為了允許座圈112、114相對于彼此在-0.20到+0.20度之間樞轉,滾珠軸承單元的通道152 (圖4)具有在大約0.0002英寸到0.0014英寸之間的徑向間隙,并且更優選地具有大約0.0008英寸的徑向間隙。在這樣的構造中,座圈112、114還可以相對于彼此沿徑向或軸向運動,由此允許座圈112、114相對于彼此樞轉。
[0051]如上所述,卷筒軸的凸緣74被構造成基本上靠近卷筒組件50的近側端部80。也就是,卷筒軸的凸緣74和卷筒的內表面88之間的間距小于大約0.030英寸。從而,卷筒54A、54B、54C不被卷筒軸的凸緣74支撐。當卷筒軸的凸緣74的尺寸不能夠改變時,卷筒軸的凸緣74的尺寸形成為稍稍小于最大直徑的卷筒54A的近側端部80的內徑。對于這種卷筒54A,卷筒的近側端部80可以在卷筒軸的凸緣74之上(即從該凸緣沿徑向向外)延伸。對于具有較小直徑的卷筒54B、54C,卷筒的近側端部80設置成與卷筒軸的凸緣74的軸向表面相鄰。也就是,具有較小直徑的卷筒54B、54C所具有的軸向長度還稍稍小于最大直徑的卷筒54A的軸向長度。要注意的是,在任何這些構造中,卷筒軸的凸緣74并不接觸卷筒54A、54B、54C。也就是,為了能夠看到,附圖中的間隙被夸大了。
[0052]雖然已經詳細描述了本發明的具體實施例,但是本領域技術人員應當理解,在本公開的整體教導下可以對這些細節進行各種修改和替換。因此,所公開的特定布置僅僅是示意性的而非限制本發明的范圍,本發明的范圍由所附權利要求及其任何和全部等效來限定。
【權利要求】
1.一種卷筒組件(50),其包括: 長形的卷筒軸(52),所述卷筒軸具有縱向軸線(60)、近側端部¢2)和遠側端部(64);中空長形的卷筒(54),所述卷筒被構造為繞所述卷筒軸(52)可旋轉地設置,并且被構造為繞所述卷筒軸的縱向軸線(55)同中心地旋轉; 軸承組件(56),所述軸承組件設置在所述卷筒(54)和所述卷筒軸(52)之間,由此所述軸承組件(56)將所述卷筒(54)可旋轉地聯接到所述卷筒軸(52); 所述軸承組件(56)限定了假想樞軸點(100),所述假想樞軸點基本上設置在所述卷筒軸的縱向軸線(55)上;并且 其中所述軸承組件包括至少三個滾珠軸承單元。
2.根據權利要求1所述的卷筒組件(50),其中所述卷筒的縱向軸線(55)相對于所述卷筒軸的縱向軸線(60)在所述假想樞軸點(100)處能夠在0.00到0.20度之間樞轉。
3.根據權利要求2所述的卷筒組件(50),其中所述卷筒的縱向軸線(55)相對于所述卷筒軸的縱向軸線¢0)在所述假想樞軸點(100)處能夠樞轉0.15度。
4.根據權利要求1所述的卷筒組件,其中: 所述軸承組件的外半徑在大約0.777英寸至0.877英寸之間;并且所述卷筒具有軸承組件座部,所述卷筒的軸承組件座部的半徑對應于所述軸承組件的外半徑。
5.根據權利要求4所述的卷筒組件,其中所述軸承組件的外半徑為大約0.827英寸。
6.根據權利要求1所述的卷筒組件,其中所述卷筒的外徑從包括大約2.572英寸直徑、大約2.253英寸直徑和大約2.063英寸直徑的組中選擇。
7.根據權利要求1所述的卷筒組件(50),其中所述假想樞軸點(100)距所述卷筒軸的遠側端部¢4)比距所述卷筒軸的近側端部¢2)更近。
8.根據權利要求7所述的卷筒組件(50),其中所述三個滾珠軸承單元(110)彼此相鄰地設置。
9.根據權利要求1所述的卷筒組件(50),其中: 所述卷筒軸(52)具有與所述卷筒軸的遠側端部¢4)相鄰地設置的軸承組件座部(68)以及設置在所述卷筒軸的近側端部¢2)和所述軸承組件座部¢8)之間的中間部分(70),所述卷筒軸的中間部分(70)具有限定了外表面(72)的第一半徑; 所述卷筒(54)具有近側端部(80)、遠側端部(82)、與所述卷筒的遠側端部(82)相鄰的所述軸承組件座部(84)以及設置在所述卷筒的近側端部(80)和所述卷筒的軸承組件座部(84)之間的中間部分(86),所述卷筒的中間部分(86)具有限定了內表面(88)的第二半徑; 所述卷筒軸(52)的第一半徑小于所述卷筒(54)的第二半徑,由此在所述卷筒軸的中間部分(70)和所述卷筒的中間部分(86)之間存在間隙(170);并且 所述卷筒軸(52)具有凸緣(74),當所述卷筒(54)設置在所述卷筒軸(52)上時,所述凸緣與所述卷筒軸的近側端部¢2)相鄰地設置,所述卷筒軸的凸緣(74)的外半徑小于但基本上等于所述卷筒(54)的第二半徑,由此在所述卷筒軸的凸緣(74)和所述卷筒的內表面(88)之間存在間隙。
10.根據權利要求1所述的卷筒組件(50),其中所述軸承組件(56)為所述卷筒軸(52)和所述卷筒(54)之間僅有的聯接。
11.一種卷筒轉動架組件(14),其包括: 卷筒承載體(30),所述卷筒承載體被構造為繞軸線(34)旋轉; 多個長形的卷筒組件(50),每個卷筒組件(50)都具有長形的卷筒軸(52)、中空長形的卷筒(54)和軸承組件(56); 每個所述卷筒軸(52)都具有縱向軸線(60)、近側端部¢2)和遠側端部(64); 每個所述卷筒軸的近側端部¢2)都聯接到所述卷筒承載體(30),每個所述卷筒軸(52)都與所述承載體的旋轉軸線(34)基本上平行地延伸; 每個所述卷筒(54)都被構造為繞相關的卷筒軸(52)可旋轉地設置,并且被構造為繞所述相關的卷筒軸的縱向軸線¢0)旋轉; 每個所述軸承組件(56)都設置在相關的卷筒(54)和相關的卷筒軸(52)之間,由此每個所述軸承組件(56)都將所述相關的卷筒(54)可旋轉地聯接到所述相關的卷筒軸(52);每個所述軸承組件(56)都限定了假想樞軸點(100),所述假想樞軸點基本上設置在所述相關的卷筒軸的縱向軸線(60)上;并且 其中所述軸承組件包括至少三個滾珠軸承單元。
12.根據權利要求11所述的卷筒組件(50),其中所述卷筒的縱向軸線(55)相對于所述卷筒軸的縱向軸線(55)在所述假想樞軸點(100)處能夠在0.00到0.20度之間樞轉。
13.根據權利要求12所述的卷筒組件(50),其中所述卷筒的縱向軸線(55)相對于所述卷筒軸的縱向軸線¢0)在所述假想樞軸點(100)處能夠樞轉0.15度。
14.根據權利要求11所述的卷筒組件,其中: 所述軸承組件的外半徑在大約0.777英寸至0.877英寸之間;并且所述卷筒具有軸承組件座部,所述卷筒的軸承組件座部的半徑對應于所述軸承組件的外半徑。
15.根據權利要求14所述的卷筒組件,其中所述軸承組件的外半徑為大約0.827英寸。
16.根據權利要求11所述的卷筒組件,其中所述卷筒的外徑從包括大約2.572英寸直徑、大約2.253英寸直徑和大約2.063英寸直徑的組中選擇。
17.根據權利要求11所述的卷筒組件(50),其中所述假想樞軸點(100)距所述卷筒軸的遠側端部¢4)比距所述卷筒軸的近側端部¢2)更近。
18.根據權利要求17所述的卷筒組件(50),其中所述兩個滾珠軸承單元(110)彼此相鄰地設置。
19.根據權利要求11所述的卷筒組件(50),其中: 所述卷筒軸(52)具有設置在所述卷筒軸的近側端部¢2)和所述軸承組件(56)之間的中間部分,所述卷筒軸的中間部分(70)具有限定了外表面(72)的第一半徑; 所述卷筒(54)具有近側端部(80)、遠側端部(28)、與所述卷筒的遠側端部(82)相鄰的軸承組件座部(84)以及設置在所述卷筒的近側端部(80)和所述卷筒的軸承組件座部(84)之間的中間部分(86),所述卷筒的中間部分(86)具有限定了內表面(88)的第二半徑; 所述卷筒軸(52)的第一半徑小于所述卷筒(54)的第二半徑,由此在所述卷筒軸的中間部分(70)和所述卷筒的中間部分(86)之間存在間隙(170);并且 所述卷筒軸(52)具有凸緣(74),當所述卷筒(54)設置在所述卷筒軸(52)上時,所述凸緣與所述卷筒軸的近側端部¢2)相鄰地設置,所述卷筒軸的凸緣(74)的外半徑小于但基本上等于所述卷筒(54)的第二半徑,由此在所述卷筒軸的凸緣(74)和所述卷筒的內表面(88)之間存在間隙。
20.根據權利要求11所述的卷筒組件(50),其中所述軸承組件(56)為所述卷筒軸(52)和所述卷筒(54)之間僅有的聯接。
【文檔編號】F16C19/04GK104350294SQ201380030027
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年4月10日 優先權日:2012年4月26日
【發明者】K·S·弗萊徹 申請人:斯多里機械有限責任公司