专利名称：用于造纸机或纸板机的辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种辊、尤其是用于造纸机或纸板机的辊，该辊带有环绕的辊套和固定的轭，该轭轴向贯穿辊套，其中，辊套可通过至少两个压力腔中的压力径向向外加载，其中，压力腔与构造在轭内的至少一个轴向孔中的压力流体导管连通，并且，至少一个压力腔通过至少一个连接件与至少一个具有可变容积的压力空间相连通。
背景技术：
这种辊被用作与配对辊一起形成辊隙的挠曲补偿辊、浮动辊或者靴式压辊。纤维状的料幅，通常是纸幅或者纸板幅被导引经过该辊隙并且在辊隙中被以提高的压力加载以及必要时被施以提高的温度。挠曲补偿辊可以在轭中具有一个孔，作为压力流体导管的、紧密的管束被插入所述孔中。然后，管束的每个管与一个压力腔连通。在EP1380762B1中记载了一种示例的结构。辊并尤其是辊套在运行中例如由于不均匀性、各向异性或者几何形状缺陷，但也由于纸厚度的波动而被加载激发力，这种激发力导致辊套的振动。所导致的振动运动通常很小，以至于不直接引起干扰。然而，这种振动运动在较长的时间之后会反映在辊套上，这会导致进一步的振动加强。一方面，这使得可作为声学振动被注意，也就是以提高的声级被注意，但也会导致料幅周期性的厚度波动，这种波动导致所谓的起楞现象。通常在带有配对辊和所述辊的砑光机中可测量到三个特别显著的固有频率。在10至40Hz的数量级的特别低的固有频率由辊或配对辊的转动频率激发，因此辊和配对辊同相地振动。此外测量到大小在100-300HZ的固有频率。在此涉及辊和配对辊之间的反相振动，该振动主要由轭固有频率导致。第三个显著的固有频率在500至800Hz之间，并且同样描述辊和配对辊之间的反相振动，其中在此以该辊的辊套的接触固有频率为主。辊套的振动直接或通过支承元件传递到设置在压力腔中的压力器件上，因此该压力器件来回移过节流点。在此，在节流点通过摩擦从系统吸收振动能量，因此实现振动缓冲。在此，必须这样设计节流点，使得足够的油料能够脉动地流过节流点。为了避免反向耦合到压力流体导管中，在EP1731668A1中建议一种挠曲补偿辊，其中，压力腔通过节流点首先与一个压力空间连通，其中，压力空间通过节流点连接在压力流体导管上。在压力流体导管和压力腔之间还串接有一个压力空间，该压力空间实现压力流体导管的隔离。在此，压力空间可以具有部分弹性的边界壁，通过其弹性变形实现进一步的振动缓冲。在DE102007051395A1中建议，挠曲调节辊的压力腔借助于薄膜划分为两个腔室，其中，朝向支承元件的压力腔通过节流点与压力流体导管连通，而通过弹性的壁从压力腔分隔出的腔室用可压缩的介质填充。可压缩的介质，例如是气体，在此可以通过连接导管引入到该腔室内。在该方案中，一方面通过压力器件在节流点来回运动实现了振动缓冲，另一方面通过部分地限定压力腔边界的弹性壁的运动实现了振动缓冲。[0009]在上述两个申请(EP1731668A1和DE102007051395A1)的附图中可毫无困难地得出这样的缺点，即，在这种压力腔中通常必须增大容积，以便为蓄压能力满足所述关系的大压力空间创造足够的位置。压力腔的增大以及压力空间单独设置在轭的外部区域导致轭的阻力力矩(挠曲)明显降低。这在配对辊目前的长度和受力的情况下当然是不希望的。
发明内容因此，本实用新型所要解决的技术问题是创造一种挠曲补偿辊，其中，即便在已经存在辊的情况下，压力空间或蓄压器也能以简单的方式设置在压力腔附近，具体这样，使得压力空间或蓄压器不影响或者仅不明显地影响轭的挠曲特性。本实用新型通过如下所述的一种用于造纸机或纸板机的辊解决了上述技术问题，其中，该辊带有环绕的辊套12和固定的轭14，该轭轴向贯穿辊套12，其中，所述辊套12可通过至少两个压力腔8中的压力径向向外加载，其中，所述压力腔8与构造在轭14内的至少一个轴向孔20中的压力流体导管24连通，并且，至少一个压力腔8通过至少一个连接件5与至少一个具有可变容积的压力空间15连通，其特征在于，所述至少一个压力空间15和所述压力流体导管24相邻地设置在所述轴向孔20中。在这种方案中，压力空间被一同设置在轭的总归存在的空腔中。因此(尤其是在径向外部区域)没有削弱轭的额外缺口。也有利的是，压力空间能够较靠近压力腔地布置，并且在辊已经处于使用中的情况下，压力空间会以尽可能小的改装构造在辊中。压力腔本身如通常一样设置在轭中，其中，在每个压力腔中引入有一个支承元件，该支承元件通过压力腔中的压力可用贴靠侧压在辊套上。在此，支承元件通常可径向引入压力腔并且限定压力腔的一侧的边界。在此，可以在支承元件和压力腔的环周面之间设置一密封件。支承元件形成压力腔的一侧。在支承元件的贴靠侧可以设计有油料腔，该油料腔用于在支承元件的贴靠侧和辊套的内侧之间形成油膜。该油膜例如可以为20至50μπι厚并且非常粘稠，使得由此几乎不进行振动缓冲。辊套的振动因此被直接传递到支承元件上，该支承元件相应地与辊套一起在压力腔中振动并因此将振动传递到布置在压力腔中的压力介质中。支承元件可以设计为靴式压辊的靴部，但是也可以在相应多个压力腔中轴向并排地布置多个支承元件。通过将压力腔布置在轭中可以相对外界良好地密封压力腔。压力流体导管位于轭内的轴向孔中。 有利的是，至少一个压力空间和压力流体导管形成一个结构单元。这种结构单元可以在预安装之后从轭的轴向端部插入轴向孔中。压力空间和压力流体导管优选在轴向孔中液力耦合。因此，如在传统的管束中一样，仅与压力腔建立唯一一个连接。然后，压力腔可以在没有其它措施的情况下与压力空间液力耦合。有利的是，压力空间位于薄膜式蓄压器的内部。薄膜式蓄压器通常是圆的并且构造得较小。因此也可以将轴向孔的直径保持在常见的范围内。有利的是，设置相互间隔的若干盘形件，压力流体导管支承在所述盘形件中。在此，盘形件至少部分地以其外周支撑在轴向孔上。因此，可能的结构单元较为刚性并且还在运行中抗振地保持压力流体导管。优选的是，盘形件具有径向孔，该径向孔指向压力腔并且至少与一个压力导管连通。这种布置使得径向孔例如通过可以以螺纹方式拧入的适配器与压力腔连接。通过这种方式保证了从压力流体导管向压力腔的供给。特别优选的是，压力空间(同样)连接在盘形件上。因此，结构单元变得紧凑并且稳定。有利的是，为避免振动而在连接件或者通向至少一个压力空间的后续通道和/或在通向至少一个压力腔的压力流体导管中和/或在适配器中设置节流点。节流装置由于压力流体产生的摩擦作为“能量消耗器”工作并且以这种方式缓冲辊的振动。如果设置两个节流装置，即，一个设置在压力空间前面并且一个设置在压力流体导管中，因此由于辊套的振动而运动的液压流体不仅在来回移动经过第一节流点，而且也来回移动经过在容积由相应的压力波动改变的压力空间中的第二节流点。在此，两个节流装置的特殊之处在于，可以 通过相应的节流阻力尽可能相互无关地通过节流影响轭固有频率和辊套的接触固有频率。因此减少了起楞并且延长了辊的寿命。优选沿辊的轴向并排地布置多个压力空间。然后，蓄压器可与各个压力腔连接。压力空间全部可以连接在不同的盘形件上并且通过盘形件与对应配设的压力腔连接。压力腔例如可以位于薄膜式蓄压器内，其中，在薄膜的另一侧通常存在气体加载的腔室，通过该腔室的气压和气体容积可以额外地影响振动缓冲。该腔室气密地密封的结构的优点在于实现了几乎无维护的运行。在一种优选的实施形式中，可通过至少一个调节元件改变节流点的数量和/或横截面积和/或长度，该调节元件尤其设计为液压的、电的、磁的或者压电的调节元件。因此可以将系统事后调谐到各个频率。也可以在一个特定的时间内缓冲第一频带，并且在较晚的时间中缓冲另一频带。总体可以使缓冲最大化，使得辊的寿命最终得以延长。在此尤其优选的是，在辊套和/或在轭和/或在支承元件上和/或在压力腔中设置至少一个振动传感器。借助于该振动传感器可以直接检测辊套的振动并且例如用于控制调节元件。由此实现了缓冲的最大化。
以下根据优选的实施例结合附图说明本实用新型。在附图中示出图I是沿辊的轴线的局部纵向剖视图，图2是源自结构单元的三维视图的局部剖切图，图3是按现有技术的辊。
具体实施方式
因为图I和图2仅示出了辊的对于本实用新型有实质意义的部件，首先根据示出了现有技术的图3说明整个实用新型的主题，也就是挠曲调整辊。辊10具有贯通并且抗扭地支承的轭14。在该轭14上以可转动的方式支承有辊套12。该辊套12例如在砑光机中相对没有示出的配对辊压紧并且因此形成用于纤维幅的处理辊隙。为了能够在辊隙中施加必要的直线压力，精确地朝辊隙方向作用的一系列液压支承元件16支撑在轭上。在一些挠曲调整辊中，也为调节辊12的挠曲而设置支承元件，该支承元件沿相反方向施加力。辊套12由于激励在运行中振动。这种振动通过支承元件传递到压力流体上，该压力流体必要时以不同的流体压力加载压力到每个支承元件。压力流体通过压力流体导管24通到支承元件下面的压力腔。或者每个支承元件(如图3所示)具有一个自有的压力流体导管24或者多个支承元件在一个所谓的区域共同通过一个压力流体导管24供给。所有这些压力流体导管24被作为管布置在轭14内的轴向孔20中。此外，常常还有必须设置在轴向孔20中的回流导管26。在此，被认为是特别有利的是，例如设置在包套管22中的所有导管24，26构造为可插入轴向孔20的预装配的单元。现在通过图I说明本实用新型的实质要点。所示的仅仅是按本实用新型的挠曲补偿辊I的轭部段的纵向剖视图。辊套2和支承元件16为清晰起见被省略，因为辊套和支承元件总归如在传统的挠曲补偿辊10中一样被使用。轭14包括圆柱孔9，如图3所示，支承元件16可以插入该圆柱孔中。在该圆柱孔9中，支承元件下面的、径向内侧的区域构造为压力腔8。在圆柱孔9的底部有压力流体入口 7。 轭14在对于阻力矩相对不重要的区域居中地配设有轴向孔20。在支承元件的轴向高度上设置有若干盘形件2。盘形件2是如此厚，使得能够设置至少一个径向孔3。有利的是，在径向孔3的侧面还有用于密封件的位置。在盘形件2的两侧可以看到分别一个连接件4、5。在一个连接件上设有压力流体导管24。有利的是在连接件中还集成有第一节流点23。在另一个连接件5上设有蓄压器11。如在所示的一系列蓄压器的最后一个蓄压器11中可见，蓄压器具有容积可变的压力空间15。因为在蓄压器11的内部通过弹性并且柔性的壁27从压力空间分隔出一个腔室17。在腔室17中有一个气压，该气压根据在该腔室内填充的压力流体的当前压力一同确定压力空间15的容积。在第二连接件5上也有利地集成有“吸收能量的”第二节流点25。位于压力腔8中的压力器件来回移动经过节流点23。在节流点23通过摩擦从系统吸收能量。由此实现了振动缓冲。节流点23的大小在此对在哪个频率下实现有效的振动缓冲有大的影响。如果节流点23过小，仅少量的油料能够经过节流点，因此在运行中可能需要的辊套12的迅速下降是不可能的。如果节流点23过宽，那么由于该节流点导致的流动阻力就较小，因此仅能实现小的缓冲。在辊处于运行中时，在形式为16个节流管的节流点的5-10_2的总横截面被认为是对于缓冲轭固有频率特别有效的值。然而也希望通过所述辊缓冲辊套与配对辊的接触固有频率。单独通过节流点23通常不能实现该目的。借助于额外的压力空间15实现振动缓冲的改进。在该位置存在对于缓冲较高频率的实质调节可能性。安装在压力空间15和压力腔8之间的第二节流装置25的横截面是决定性的。一至两倍这样大的节流横截面理想地适用于减小辊套的接触固有频率的闻振幅。每个压力空间15与腔室17，第二节流点25和腔室与压力空间之间的壁27—起形成分别一个脉动缓冲器，该脉动缓冲器能够针对特定的频率进行调谐。通过设置多个这种分别针对特定频率调谐的脉动缓冲器可以在非常宽地频带上实现缓冲。径向孔3通过圆柱孔9的底部配设有密封的适配器6。因此，根据需要通过第一和/或第二节流点23，25为压力流体创造了从压力流体导管24到压力腔8和到压力空间15的流动路径。在图I中也示出了盘形件的连接可能性和朝向辊隙的一侧(在附图中是下侧)的径向孔，然而在此没有被使用。由图2可以特别好地看出，轴向孔20的所有“内脏”可以由通过导管24，26和蓄压器11组成的、预装配的单元18构成。即，图2详细示出了这种预装配的单元18。为了使所有的压力流体导管24可以仅从一个辊端进入轴向孔20，盘形件2具有凹陷13，以便在辊的另一端也能通过压力流体导管24到达盘形件2，并由此供以压力流体。因此盘形件获得了类似于骨头的形状。为精确地保持各盘形件的间距而要求有至少一个间距保持件19，在此形式为带有螺母的螺杆21。在此，螺杆21穿过各个盘形件2中的分别一个孔并且通过螺母固定。当然，在此也可以使用多个间距保持件19，必要时用于防止盘形件相对彼此扭转。然而，这些间距保持件必须这样布置，使得轭由于辊隙中的力造成的一定挠曲不会导致问题。附图标记列表I按本实用新型的挠曲补偿辊2盘形件3径向孔4连接件5连接件6适配器7压力流体入口8压力腔9 圆柱孔10按现有技术的挠曲补偿辊11蓄压器、薄膜式蓄压器12 辊套13 凹陷14 轭15压力空间16支承元件17 腔室18可预装配的结构单元19间距保持件20轴向孔21 螺杆22包套管23第一节流点24导管，压力流体导管25第二节流点26回流导管27 壁
权利要求1.一种用于造纸机或纸板机的辊，该辊带有环绕的辊套(12)和固定的轭(14)，该轭轴向贯穿辊套(12)，其中，所述辊套(12)可通过至少两个压力腔(8)中的压力径向向外加载，其中，所述压力腔(8)与构造在轭(14)内的至少一个轴向孔(20)中的压力流体导管(24)连通，并且，至少一个压力腔(8)通过至少一个连接件(5)与至少一个具有可变容积的压力空间(15)连通，其特征在于，所述至少一个压力空间(15)和所述压力流体导管(24)相邻地设置在所述轴向孔(20)中。
2.如权利要求I所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，至少一个压力空间(15)和所述压力流体导管(24)构成一个结构单元(18)。
3.如权利要求I或2所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，压力空间(15)和所述压力流体导管(24)在所述轴向孔(20)中液力耦合。
4.如权利要求I或2所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，所述压力空间(15)在薄膜式蓄压器(11)内部。
5.如权利要求I或2所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，设置相互间隔开的若干盘形件(2)，所述压力流体导管(24)支承在所述盘形件中。
6.如权利要求5所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，所述盘形件(2)具有径向孔，该径向孔朝向所述压力腔(8)并且至少与一个压力流体导管(24)连通。
7.如权利要求5所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，所述压力空间(15)连接在所述盘形件(2)上。
8.如权利要求I或2所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，在连接件(5)或者通向至少一个压力空间(15)的后续通道和/或在通向至少一个压力腔(8)的压力流体导管(24)中和/或在适配器(6)中设置节流点(23，25)。
9.如权利要求I或2所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，沿所述辊(I)的轴向并排地布置多个压力空间(15)。
10.如权利要求8所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，可通过至少一个调节元件改变所述节流点(23，25)的数量和/或横截面积和/或长度，该调节元件尤其设计为液压的、电的、磁的或者压电的调节元件。
11.如权利要求I或2所述的用于造纸机或纸板机的辊，其特征在于，在辊套(12)和/或在轭(14)和/或在支承元件(16)上和/或在压力腔(8)中设置至少一个振动传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种尤其用于造纸机或纸板机的辊，该辊带有环绕的辊套(12)和固定的轭(14)，该轭轴向贯穿辊套(12)，其中，所述辊套(12)可通过至少两个压力腔(8)中的压力径向向外加载，其中，所述压力腔(8)与构造在轭(14)内的至少一个轴向孔(20)中的压力流体导管(24)连通，并且，至少一个压力腔(8)通过至少一个连接件(5)与至少一个具有可变容积的压力空间(15)连通，其中，所述至少一个压力空间(15)和所述压力流体导管(24)相邻地设置在所述轴向孔(20)中。
文档编号D21G1/02GK202359455SQ201120327630
公开日2012年8月1日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者J.尼曼, L.克鲁格 申请人:沃依特专利有限责任公司