CN103282294B - 心轴 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，辊子心轴（2）包括两个辊子支撑件（8,9）和差动器（10）。

Description

心轴

背景技术

心轴用于卷起和反卷辊子。驱动件可以驱动心轴以卷起和反卷辊子，用于将卷料输送通过处理系统。在很多情况下，处理系统设有使心轴旋转的驱动件。辊子处理系统的已知示例是打印机。使用单个心轴来旋转多个辊子可以是有效率的。

附图说明

为了说明的目的，现在将参考所附的概略图来描述本发明的某些实施例，其中：

图1显示了安装在辊子处理装置上的心轴的实施例的图，其中，心轴支撑两个辊子；

图2显示了安装在辊子处理装置上的心轴的实施例的图，其中，心轴支撑单个辊子；

图3显示了心轴的实施例的横截面前视图；

图4显示了心轴的差动器和传动装置的实施例的详细的横截面前视图；

图5显示了图4中所示的差动器的实施例的分解透视图；

图6A显示了心轴端部的实施例的横截面透视图，其中，闭锁装置处于闭锁位置；

图6B显示了心轴端部和处于闭锁位置的图6A的闭锁装置的实施例的横截面透视图；

图6C显示了心轴端部和处于释放位置的图6A和图6B的闭锁装置的实施例的横截面侧视图；

图7显示了心轴中的差动器的另一实施例的详细的横截面透视图；

图8显示了处理辊子的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，参考附图。说明书和附图中的实施例应该被认为是说明性的，并且不应该被认为限制于所描述的特定实施例或元件。可以从以下描述和/或附图通过某些元件的修改、组合或变化而得到多个实施例。此外，可以懂得，本领域技术人员可以从说明书和附图得到没有从语言上公开的其它实施例或元件。

图1显示了系统1，其包括心轴2。心轴2布置成支撑一个或多个辊子3。在附图中，心轴2支撑两个辊子3,4。系统1包括用于驱动心轴2的驱动件5。驱动件5在其至少一个端部6,7接合心轴。驱动件5布置成绕旋转轴线C旋转心轴2，用于卷起和/或反卷辊子3,4。卷起和/或反卷辊子3,4造成卷材前进通过系统1。在一个实施例中，系统1包括打印系统，例如大幅面打印系统。辊子3,4可以包括打印介质的辊子。

心轴2布置成同时旋转两个辊子3,4。在一个实施例中，心轴2包括两个支撑管8,9，它们沿着心轴2的旋转轴线C延伸。在其它实施例中，心轴2可以包括其它类型的支撑件用于接合和支撑辊子3,4，诸如围绕所述旋转轴线C旋转的足部或环。

心轴2包括差动器10。差动器10可以大致在心轴2的中部延伸。差动器10具有两个输出15,16和一个输入17，如图3所示。每个差动器输出15,16连接到支撑管8,9以使得相应的支撑管8,9旋转。每个管8,9可以支撑相应的辊子3,4。

心轴2包括驱动传动装置11A，用于将驱动运动从驱动件5传递至差动器10。在使用中，驱动传动装置11A接合驱动件5。差动器10和驱动传动装置11A以虚线示出。在所示的实施例中，驱动传动装置11A包括在管之一8中的传动轴11，从心轴2的端部6延伸到差动器10。驱动传动装置11A可以进一步包括齿轮13，用于将运动从外驱动件5传递到传动轴11，如图3所示。

在使用中，驱动件5使驱动传动装置11A旋转。驱动传动装置11A使差动器10旋转。差动器10将进入的转矩均等地分配到每个管8,9，使得两个辊子3,4可以以相等的介质张力同时卷起或反卷，不管辊子3,4的直径是否相等，或者不管辊子3,4之一已经停止。在一个实施例中，驱动转矩的大约一半传递给第一支撑管8，驱动转矩的大约一半传递给第二支撑管9。即使在两个辊子3,4的直径不同的情况下，使分配均等可以保持两个辊子3,4的卷材张力。即使在使用多个辊子3,4的情况下，使得输出转矩均等可以降低卷材褶皱。

在一个实施例中，差动器的外尺寸D1等于或小于支撑管8,9的外尺寸D2，如图1和图3所示。如果差动器不从支撑管8,9的外尺寸D2突出，这允许辊子3在很少干扰或没有干扰的情况下在差动器10上滑动，允许相对容易地安装一个或多个辊子3,4。

图2显示了系统1的实施例，具有与图1相同的心轴2，但仅一个辊子12安装在心轴2上。辊子12延伸两个支撑管8,9并且被两个支撑管8,9支撑。图2的辊子12比心轴2的大约一半更长。辊子12比一个支撑管8或9更长。心轴2沿着其整个长度可以具有仅一个旋转速度，如同大部分传统的心轴2，以便适当地旋转一个辊子12。并且当心轴2支撑比心轴2的一半更短的单个辊子时，可以采用单个旋转速度。

在一个实施例中，心轴2的外表面至少在两个端部6,7之间没有突起，以便能够沿其整个长度支撑一个辊子（图2）或多个辊子（图1），不需要组装或拆除心轴2的部件。例如，差动器10可以具有与管8,9大致相同的外直径，或者差动器10可以具有比管8,9小的直径。

图3显示了心轴2的实施例的更详细的横截面图。注意的是，为了说明，安装的辊子3,4以虚线示出。心轴2的一个端部6包括驱动接合部，以便从外驱动件5接收驱动运动。驱动接合部可以包括齿轮13。齿轮13连接到传动轴11。传动轴11从齿轮13延伸到差动器10。

两个支撑管8,9可以分别称为第一和第二支撑管8,9。第一支撑管8在一端被轴承14支撑，在另一端被第一差动器输出15支撑。轴承14安装到传动轴11。轴承14布置成允许第一管8相对于传动轴11旋转。

第二支撑管9在一端被第二差动器输出16支撑，另一端可以形成心轴的对应的端部7。心轴2和第二支撑管7的所述端部7布置成接合系统1的心轴支撑件，与系统驱动件5相对。

图4以横截面前视图示出了差动器10和传动轴11的一部分的实施例。图5示出了差动器10的实施例的分解图。如从图4和图5可以看到的，差动器10可以包括滚珠差动器。差动器10包括差动器输入17和两个输出15,16。差动器输入17连接到传动轴11。在使用中，差动器输入17被旋转。差动器10还包括传动装置部18A，用于将输入17的旋转传递到输出15,16。

在所示的实施例中，传动装置部18A包括滚珠轴承。在一个实施例中，滚珠轴承包括滚珠18和包含滚珠轴承杯20的轮19。滚珠18位于杯20中。滚珠18的表面在轮19的两侧延伸到轮19之外，用于接合相应的差动器输出15,16。在所示的实施例中，输出15,16设有接合滚珠18的垫圈23。垫圈23可以配合到输出15,16中。为了相对于差动器输入17和传动轴11旋转，输出15,16可以被另外的轴承22支撑，例如轴承22安装在差动器输入17或传动轴11上。

差动器输出15,16可以通过弹性元件压靠在传动装置部18A上，该弹性元件是例如螺旋弹簧21，以便在输出15,16和传动装置部之间具有足够的摩擦，例如以便防止打滑。在所示的实施例中，弹簧21可以防止输出15,16和滚珠18之间的打滑。弹簧21可以被偏置抵靠差动器输入17的足部24。在弹簧21和相应的输出16之间可以提供另外的轴承，以允许弹簧21相对于输出16旋转。差动器10的另外的部件可以包括密封环25，另外的垫圈和/或配合件，如图5所示。

在两个辊子3,4适当地安装在相应的管8,9并且两个管8,9经历与卷起或反卷辊子3,4相关的转矩的情况下，两个输出15,16将通过滚珠18被差动器输入17驱动。滚珠18可以调整输出15,16相对于彼此的旋转速度，使得两个输出15,16经历相等的转矩。

在使介质从介质辊子卷起或反卷的系统的实施例中，每个辊子上的转矩取决于介质被反卷的部分中的张力。在这种实施例中，输出15,16上的转矩可以是介质张力的函数，并且反之亦可。由于差动器10的特性，输出15,16的转矩固有地相等，因此当旋转心轴2时，对于两个辊子3,4来说，介质中的张力是相等的。支撑不同直径的辊子3,4的两个管8,9的旋转速度被自动地调整，因此提供两个辊子3,4的介质的相等的线性介质前进速度。

图6A显示了心轴2在第一端部6附近的实施例的详细的部分横截面透视图。第一端部6包括支撑部26，其在使用中被系统1的心轴支撑件支撑。第一端部26包括齿轮13，其在使用中被系统驱动件5接合。齿轮13连接到传动轴11。支撑管8被轴承14支撑，轴承14被传动轴11支撑。

图6A中所示的实施例包括闭锁装置27。闭锁装置27布置成使支撑管8,9相对于彼此闭锁，使得当心轴2被驱动件5旋转时其表面具有单一的旋转速度。当将辊子3,4安装到心轴2上或者当安装并且旋转仅一个辊子12（图2）时，这可能是有利的。当两个安装的辊子3,4中的另一个辊子4已经停止时，这可以允许继续处理一个辊子3。

闭锁装置27可以布置成使支撑管8,9之一相对于驱动传动装置11A闭锁。在所示的实施例中，闭锁装置27布置成使第一支撑管8相对于传动轴11闭锁。这使得滚珠18相对于相应的输出15闭锁，并且滚珠18和第二输出16之间的摩擦防止第二输出16相对于第一输出15旋转。由于两个输出15,16相对于彼此闭锁，因此管8,9也相对于彼此闭锁。

在所示的实施例中，闭锁装置27在心轴2的端部6附近和/或在端部6中延伸。闭锁装置27可包括闩锁28。在所示的实施例中，闩锁28连接到支撑管8，并且布置成在闭锁位置和释放位置之间移动。在所示的实施例中，闩锁28通过铰链30连接到支撑管8，用于相对于支撑管8铰接转动。闩锁28可以在端部6附近被致动，使得即使辊子3,4被安装时也可以闭锁心轴2。

在闭锁位置，闩锁28接合驱动传动装置11A，如图6B所示。在释放位置，闩锁28释放驱动传动装置11A，如图6C所示。在一个实施例中，闭锁装置27在支撑管8,9的外部尺寸内延伸。

闩锁28可以相对于驱动传动装置11A分别锁定和解锁支撑管8。驱动传动装置11A可以包括一个或多个凹口或槽29，用于接收闭锁位置的闩锁28。在所示的实施例中，槽29或凹口设置在传动轴11周围，以便允许闩锁28相对于传动轴11闭锁在闩锁28的多个位置。此外，闩锁28布置成使得其在闭锁和释放位置都不延伸到管8的周围之外，如图6B和6C所示。这允许心轴2的基本上整个长度的使用。

在图7中，示出了差动器10A的另一实施例。传动装置部18B可以包括连接到差动器输入17的轮31。轮31包括法兰32，在法兰32之间设有齿轮副33。齿轮副33包括两个相互接合的齿轮34,35。当轮31旋转时，齿轮副33围绕心轴2的旋转轴线C与轮31一起旋转，而每个齿轮34,35可以绕其自身轴线36旋转。齿轮34,35相互接合。每个齿轮34,35可以接合相应的输出15,16的相应的带齿的内侧部分，使得当齿轮34,35围绕其自身轴线36旋转时输出相对于彼此旋转。

在进一步的实施例中，其它类型的差动器或类似的致动器可以是合适的。例如，这种差动器可以包括电的、机械的、或磁性的传动装置部，或者是在多个输出15,16上均等地分配进入转矩的任何其它的传动装置部。差动器可以包括磁性齿轮和/或摩擦齿轮和/或其它合适的传动机构，用于在多个输出15,16上分配输入转矩。并且，驱动传动装置11A或闭锁装置27的不同实施例是合适的。例如，驱动传动装置11A可以包括伺服控制器或电传动装置。例如，闭锁装置27可以包括电控制的机构和/或伺服控制的机构。

图8显示了处理辊子3,4,12的方法的实施例的流程图。在第一步骤100中，通过致动闭锁装置27而闭锁心轴2。支撑管8,9可以被闭锁而不能相对于彼此移动。在一个实施例中，通过相对于靠近相应端部6的驱动传动装置11A闭锁一个支撑管8，使得支撑管8,9相对于彼此闭锁。

在下一步骤110中，辊子3,4可以安装到相应的支撑管8,9上。通过如同步骤100中所做的相对于彼此闭锁管8,9的旋转，可以有利于辊子3,4的相对容易的安装。辊子3,4可以在心轴2上滑动，直到它们都在相应的支撑管8,9上的正确位置。辊子3,4可以在一个端部6或7上滑动。例如，一个辊子3或4在差动器10上滑动。

在进一步的步骤120中，抓持装置可以被致动，用于抓持辊子3,4，以防止辊子3,4相对于管8,9滑动。在一个实施例中，这种抓持装置的致动机构可以延伸通过差动器10，以便能够在两个管8,9中对中地致动抓持装置。

在下一步骤130中，带有辊子3,4的心轴2被安装到系统1上。系统1可以设有心轴支撑件。在被支撑的情况下，心轴2的驱动传动装置11A可以接合系统驱动件5。在一个实施例中，系统1的驱动件5接合心轴2的驱动传动装置11A的齿轮13。在进一步的步骤140中，心轴2被解锁，使得允许支撑管8,9相对于彼此旋转。

在进一步的步骤150中，心轴2被旋转。在一个实施例中，驱动传动装置11A被驱动，其转而驱动差动器10。差动器10同时地驱动两个支撑管8,9，使得每个支撑管8,9经历相等的转矩，如步骤160所示。

在驱动支撑管8,9的同时，辊子3,4被处理，如步骤170所示。在一个实施例中，来自辊子的介质前进并且被打印。反卷的卷材可以被整理、切割、堆叠、折叠等。在已经至少部分地处理辊子3,4之后，剩余的部分可以从心轴2移除。因此，心轴2可以被再次闭锁，如步骤180所示，以容易地从心轴2移除辊子3,4。步骤100-170可以被重复。

在一个实施例中，辊子3,4被安装到预组装的心轴2上，使得每个辊子被单独的支撑管8,9所支撑。此后，每个支撑管8,9通过差动器10以相等的转矩驱动，其中，差动器10的外尺寸大致等于或小于支撑管8,9的外尺寸D2。

在一个实施例中，可能期望使用相同的心轴2来处理一个单独的辊子12。这种辊子12可以比管8,9之一更长。以步骤180继续，在将单个辊子12安装在心轴2上之前闭锁心轴2。在闭锁之后，心轴辊子12被安装到心轴上，如步骤190所示。在步骤200中，单个辊子12在差动器10上滑动，以便将其放置在位置上，使得其部分地在两个支撑管8,9上延伸。管8,9保持闭锁。在步骤210中，抓持装置可以被致动以便将辊子12固定到支撑管8,9上。在进一步的步骤220中，辊子12可以被处理。

在一个实施例中，该方法和心轴允许重复地将辊子3,4安装到预组装的心轴2上，使得每个辊子被支撑管8,9所支撑。在安装不同的辊子3,4之间，心轴2不需要被拆除或再次组装，并且不需要额外的构件。差动器10适于具有与支撑管8,9的外尺寸D2相等或较小的外尺寸D1的事实允许不同长度的一个或多个辊子3,4,12容易地交换和定位到心轴2上。此外，心轴2可以在不同的系统1上执行其功能，例如传统的系统上，例如打印系统，而不需要改变相应的系统1。

在一个实施例中，心轴2可以以用于构建心轴2的部件套装的形式提供。这种套装可以包括大致相等外尺寸D2的至少两个支撑管8,9，以及差动器10，该差动器10布置成接合支撑管8,9，用于将相等的转矩传递到每个管8,9，其外尺寸D2大致等于或小于支撑管8,9的外尺寸D2。其它部件可以包括驱动传动装置11A，闭锁装置27等。

心轴2的某些实施例允许沿着心轴2的大致整个长度安装一个或多个辊子3,4,12。在一个实施例中，心轴2具有至少大致3米的长度，并且布置成以相等的转矩和/或相等的卷材前进速度来驱动至少两个至少大致1.50米的辊子。在一个实施例中，在两个辊子3,4之间可以具有小的间隙，以防止卷材重叠。在所示的实施例中，差动器10大致放置在心轴2的中部，支撑管8,9具有大致相同的尺寸。在其它实施例中，支撑管8,9可以具有不同的尺寸。

当将两个辊子安装到打印系统中的心轴2上时，心轴2可以提供管8,9不同的角速度，用于维持相应介质的相同线性前进速度。

以上描述不是穷尽式的或不是将本发明限制于所公开的实施例。在研究了附图、说明书和权利要求后，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，将懂得和实现所公开实施例的各种变化。不定冠词“一”或“一个”不排除多个，而对一定数量的元件的提及不排除具有更多元件的可能性。单个单元可以实现说明书中所述的若干物件的功能，并且反之亦然，若干物件可以实现一个单元的功能。

在以下的权利要求中，某些装置在相互不同的从属权利要求中被限定的事实不指示这些装置的组合不能够被有利地使用。在不偏离本发明的范围的情况下，可以进行多种替代、等同、变型和组合。

Claims (13)

1.一种辊子心轴（2），包括：

旋转轴线（C），

沿着旋转轴线（C）延伸的两个辊子支撑件（8,9），以及

布置成将转矩分配到每个支撑件（8,9）的差动器（10），其中，

差动器的外尺寸（D1）等于或小于支撑件的外尺寸（D2），使得辊子（3,4,12）能够在差动器（10）上滑动。

2.如权利要求1所述的辊子心轴（2），其中，差动器（10）布置在中部。

3.如权利要求1所述的辊子心轴（2），在两个端部之间没有突起，以便沿着其长度支撑一个辊子或多个辊子。

4.如权利要求1所述的辊子心轴（2），包括用于将驱动运动从外驱动件（5）传递到差动器（10）的驱动传动装置（11A），该驱动传动装置（11A）包括传动轴（11），该传动轴（11）在支撑件（8,9）之一中从心轴的端部（6,7）延伸到差动器（10）。

5.如权利要求1所述的辊子心轴（2），包括闭锁装置（27），该闭锁装置（27）布置成使支撑件（8,9）相对于彼此闭锁，使得当心轴（2）被外驱动件（5）旋转时两个支撑件具有相等的旋转速度。

6.如权利要求5所述的辊子心轴（2），包括用于将驱动运动从外驱动件（5）传递到差动器（10）的驱动传动装置（11A），其中，所述闭锁装置（27）布置成使支撑件（8,9）相对于驱动传动装置（11A）闭锁。

7.如权利要求5所述的辊子心轴（2），其中，闭锁装置（27）在心轴（2）的端部（6,7）附近延伸。

8.如权利要求1所述的辊子心轴（2），其中，差动器（10）包括滚珠差动器。

9.如权利要求1所述的辊子心轴（2），其中，所述辊子心轴布置成支撑大幅面打印介质辊子。

10.一种大幅面打印机，包括根据权利要求1所述的辊子心轴（2）。

11.一种处理辊子（3,4,12）的方法，包括：

在第一动作中，将多个辊子（3,4,12）安装（190）到具有多个支撑件（8,9）的心轴（2）上，使得每个辊子（3,4,12）被相应的一个支撑件（8,9）所支撑，以及

使用差动器（10）来同时地驱动（160）支撑件（8,9），使得每个支撑件（8,9）具有相等的转矩，以及

在第二动作中，以相同心轴（2）的相同支撑件（8,9）来支持一个辊子（3,4,12）。

12.如权利要求11所述的处理辊子（3,4,12）的方法，包括在差动器（10）上滑动（200）辊子（3,4,12）。

13.根据权利要求11所述的处理辊子（3,4,12）的方法，在第二动作中包括在将至少一个辊子（3,4,12）安装到心轴（2）上之前使支撑件（8,9）之一相对于另一个支撑管（8,9）闭锁（100）。