专利名称：辊式卷取机辊和辊式卷取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有辊体的辊式巻取机辊，在该辊体中布设减振器。 另外本实用新型还涉及一种具有至少一个辊式巻取机辊的辊式巻取装置。
背景技术：
由DE102005056748A1已知一种本文开头所述类型的辊式巻取机辊和辊式巻取装 置。减振器布设在辊体中。该减振器由具有阻尼器的弹簧-质量-系统构成。通过弹簧和 阻尼器将所述质量悬挂在辊体上。该系统具有与在工作中所期望的振荡频率相协调的固有 振荡。 下面以辊式巻取装置为例来阐述本实用新型，该辊式巻取装置用于巻取纸幅。但
是本实用新型也可以用于其他不同的要以类似方式巻取成滚巻的料幅。 纸幅目前以10m以上的大宽度且似乎循环地生产。为了使后续的用户、例如印刷
厂能够操作，必须把纸幅切割成介于0. 2至4. 8m范围内的小宽度以及随后巻取成直径介于
0. 5至2. 5m范围内的滚巻。在这种情况下以2000至3000m/min的速度进行巻取。滚巻的
巻绕大约要持续5至15分钟，该时间的上限和下限可能取决于它的直径。 现在人们已发觉，在巻取特定料幅、尤其是在巻取静摩擦系数大的纸幅时会遇到
困难。这尤其是指当纸幅层之间的静摩擦系数大于0.5、尤其是达到0.7或更高时。在巻取
这样的纸幅时常常会导致强烈的振动，该振动对滚巻会有不利的影响。 一方面导致滚巻不
圆，这可能在后续加工时会产生干扰。在极端情况下甚至存在滚巻从辊式巻取装置上抛出
的危险，这会导致出现危险的状况。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，避免在巻取静摩擦系数大的料幅时出现的问 题。 上述技术问题通过一种具有辊体的辊式巻取机辊得以解决，在该辊体中布设减振 器，按照本发明，所述辊体布设为可相对于所述减振器。 若辊体可相对于减振器旋转，则可以考虑，在运行中，即辊体旋转时，减振器不一
起旋转或不同等程度地一起旋转。相应地尤其可以避免在辊体的旋转频率和减振器的谐调
频率非常接近时出现问题，而这种频率接近是很多的辊式巻取机都有的情况。 优选，所述减振器具有向外引出的扭矩支座。减振器可以防旋转地固定，亦即基本
上不随同辊体一起旋转。这样的话，就可以将减振器的作用以简单的方式限定在一个空间
方向上。这是有利的，因为辊式巻取机辊在运行中遭遇的绝大部分激励同样仅来自于一个
空间方向。此外，固定的减振器与随同旋转的减振器相比还具有其他优点。随同旋转的减
振器由于弹性的减振器悬置装置的刚性的材料各向异性而导致对减振器的半临界转速的
不希望的激励。由于这种各向异性在辊每旋转一圈减振器被轻易地两次激励，这导致减振
器质量以双倍的辊旋转频率相对强烈的振动。这种对共振点的激励可能落到装有辊式巻取机辊的巻取装置的生产转速范围内，因此不再被允许。对于随同旋转的减振器而言通过高
精度地构造减振器质量的弹性悬挂装置可以规避支承的各向异性。但是这样做不经济。对
于固定的减振器通过抑制减振器质量的旋转完全避免以双倍的旋转频率的振动。通过固定
地布设减振器质量来充分地抑制横向于巻料的接触点的辊式巻取机辊运动的耦合，该辊式
巻取机辊运动可能是由于在减振器质量在旋转系统中运动时回转力产生的。 优选，所述扭矩支座具有角调整装置。这样的话，可以改变减振器的作用方向。由
此尤其可以将减振器的作用方向调整为，使其平行于激励方向。该调整可以在运行过程中
进行。例如在双支承辊巻取机中设计为支承辊的辊式巻取机辊与直径渐增的滚巻之间的接
触位置是移动的。振动激励基本上是发生在该接触位置上，确切地说，是在一个辊式巻取机
辊的轴线与滚巻的轴线相交的平面内。若能够将减振器的作用方向置于该平面内，则实现
最佳地减弱乃至消灭所产生的振动。 优选，所述减振器具有外壳，该外壳通过两个沿轴向相互远离的轴承支承在辊体 内。减振器通过轴承耦合在辊体上。轴承可以实现，使辊体相对于减振器自由地旋转。通 过布设至少两个轴承，实际上可以使所述耦合保持免受倾覆力矩的作用，从而能够将减振 器的作用沿整个圆周传递到辊体上。 优选，所述减振器具有加速度传感器、减振器质量和作用在该减振器质量上的促 动器。也就是说，不仅采用其中通过减振的弹簧_质量_系统来吸收振动能量的被动式减 振器，而且还基于加速度传感器能够通过促动器与所产生的振动反相地驱动所述减振器质 量，以便实际消灭辊体的振动。当然当需要时，这类主动式减振器也可以具有一定的阻尼。 优选，所述振动传感器具有延伸穿过辊体的轴向端部的供电导线。该导线例如可 能涉及通过扭距支座向外引出的电缆，为此，扭距支座被钻制成空心的。那么通过所述导线 可以从内向外和从外向内传输足够大的能量和/或信号，以便通过促动器驱动所述质量。 上述技术问题在本文开头所述类型的辊式巻取装置中这样得以解决，S卩，该辊式 巻取装置具有上述类型的辊式巻取机辊。 优选，设有接触夹_检测装置，其检测滚巻贴靠到辊式巻取机辊上的圆周位置。因 此可以确定振动从外部传入的圆周位置。相应地可以控制减振器使其最佳地适配于振动方 向。 优选，所述接触夹-检测装置具有用于检测滚巻直径的直径传感器。由滚巻的直 径例如在双支承辊巻取机中可以相对精确地确定辊式巻取机辊的圆周上滚巻与该辊式巻 取机辊接触的位置。直径传感器在多数情况下都存在。还可以赋予该直径传感器第二个功 能或者可以将由该直径传感器获取的数据用于其他目的。 在此特别优选，所述接触夹-检测装置与扭距支座的角调整装置相连。由此可以 使减振器的作用方向自动地跟踪辊式巻取机辊与滚巻之间的接触位置，从而使该作用方向 始终与激励方向相反。
以下结合附图借助优选的实施例对本实用新型予以阐述。其中
图1示出了辊式巻取装置的简略示意图； 图2示出了辊式巻取机辊的简略纵剖视图。
具体实施方式
辊式巻取装置1用于将纸幅2巻取成滚巻3。该辊式巻取装置在本实施例中设计 为双支承辊巻取机，其中滚巻3处于由两个支承辊5、6构成的巻床4上。两个支承辊5、6 中至少一个、但是优选两个支承辊5、6由未示出的电动机马区动。 滚巻3被一个加载辊7压紧到支承辊5、6上，这尤其在巻取过程开始时是重要的， 因为要形成足够的巻硬度。滚巻3的芯由巻套筒8构成。两个支承辊5、6之间的距离在此 为了清晰起见被夸张地表示得较大。 以未详细示出的、但本身已知的方式可能还存在纵切装置，借助于它将经过的纸 幅2切割成分纸幅，这些分纸幅的宽度介于0. 2至4. 8m的范围内。 现在人们可能会发现，特别是在巻取静摩擦系数大的纸幅2时会出现问题。这尤 其是指当纸幅层之间的静摩擦系数大于0. 5、尤其是达到0. 7或更高时。在巻取这样的纸 时常常会导致滚巻3和支承辊5、6强烈的振动，出于多方面的原因不希望发生这样的振动。 一方面存在滚巻3从巻床4上抛出的危险。另一方面导致滚巻3的不圆度，这种不圆度又 对后续加工有不利影响。 加载辊7尽管能防止抛出并且在一定范围内也有助于减振。但是它还不能够减小 或者甚至避免振动，使得不再发生干扰。 振动激励可能是基于在滚巻3上的自激励效应。通过纸层之间大的静摩擦系数最 大程度地抑制了在巻取纸幅2时通常出现的层间移动。其结果是，调整在滚巻3圆周上动 态引起的巻硬度差，该巻硬度差导致滚巻3圆周半径的变化，因为由于缺乏层间移动不能 充分消除这样的巻硬度差。 在支承辊5、6上每次发生动态巻取变形时，都保留一小部分存在的位置固定的变 形，在再次将纸幅引入到支承辊5、6上时该变形作用到滚巻3与支承辊5、6之间的接触区 9、10上，如位移激励那样。这种再现效应在巻取转速的某些谐波与巻取系统(支承辊5、6 和滚巻3)的特定的固有频率重合时导致自激励过程。在此大多数情况下涉及在滚巻3本 身遭遇大的动态变形时的固有频率，该变形基本上与弹簧行程相同。这尤其是指所谓的接 触固有频率的情况，此时支承辊5、6和滚巻3相互反相运动地振动。 为了抑制这样的振动或者乃至消灭它，每个支承辊5、6具有减振器11、12，减振器 布设在各支承辊5、6的内部并且相对于基座不可旋转地支承。为此每个减振器11、12都设 有一个扭矩支座13、 14。 图2简略地示出了支承辊5的结构。另一个支承辊6也以相应的方式设计。 支承辊5具有辊体15，该辊体在其两端分别具有销头16、 17，利用销头支承辊5通 过轴承18、19支承在未详细示出的基座中。简略示出的驱动装置20用于使辊体15旋转。 减振器11具有外壳21，该外壳通过两个轴承22、23支承在辊体15内，确切地说， 辊体15可以自由地相对于该减振器11旋转。 为了防止减振器11旋转，当辊体15旋转时扭距支座13作用在与外壳21连接的 延长段24上，该延长段24通过辊销头17向外延伸。为此，辊销头17被钻成空心的。 在减振器11的外壳21内具有通过弹簧26支承在该外壳21上的质量25。此外设 有促动器27，利用它可以使所述质量沿双箭头28的方向移动。振动传感器29检测外壳21的振动，因为外壳21通过轴承22、23连接在辊体15上，所以上述振动就相当于辊体15的 振动。 延长段24具有通道30，通过该通道将信号导线31从振动传感器向外引出以及将 供电导线32引向促动器27。这两种导线31、32与未详细示出的控制装置连接。根据由振 动传感器29检测到的振动，由该控制装置来操作例如设计为直线驱动装置的促动器27。 也就是说，减振器11由主动减振器构成，通过促动器27支持它的振动运动。在这 种情况下质量25的自然振动可能通过促动器27得到增强。通过这种增强将更大的质量力 经由轴承22、23传递到辊体15。可以把这种效应用于相对于一个纯主动作用的减振器所需 要的质量来明显地减小质量25。另一方面在与主动-弹性-协调的质量组合的情况下促动 器功率明显小于单纯的仅支承在一个携带的质量上的促动器。 质量25的振动方向保持不变，因为外壳21是防旋转支承的。该质量就图2而言是 平行于图面定向的。辊式巻取装置1可以在加载辊7的位置上连续地检测滚巻3的直径并 进而检测滚巻3与支承辊5、6之间的接触区9、 10的位置。为此，设有又与角调整装置34、 35相连的接触夹_检测装置33。借助于该角调整装置34、35使减振器11、12的作用方向 28定向为，使得它可以跟踪滚巻3的持续增大的直径。亦即该作用方向28始终朝滚巻3的 轴线36定向以及进而朝各自的接触区9、10定向。因此减振器11、12可以准确地抵制否则 可能导致系统浮起的激励。 当然这种减振器11、 12也可以应用于支承辊巻取机或接触辊巻取机。
权利要求一种具有辊体(15)的辊式卷取机辊(5、6)，在该辊体中布设减振器(11、12)，其特征在于，所述辊体(15)布设为可相对于所述减振器(11、12)旋转。
2. 按照权利要求l所述的辊式巻取机辊，其特征在于，所述减振器(11、12)具有向外引 出的扭矩支座(13、 14)。
3. 按照权利要求2所述的辊式巻取机辊，其特征在于，所述扭矩支座(13、 14)具有角调 整装置(34、35)。
4. 按照权利要求1至3中任一项所述的辊式巻取机辊，其特征在于，所述减振器(11、 12)具有外壳(21)，该外壳通过两个沿轴向相互远离的轴承(22、23)支承在辊体(15)内。
5. 按照权利要求1至3中任一项所述的辊式巻取机辊，其特征在于，所述减振器(11) 具有加速度传感器(29)、减振器质量(25)和作用在该减振器质量(25)上的促动器(27)。
6. 按照权利要求5所述的辊式巻取机辊，其特征在于，所述振动传感器(11)具有延伸 穿过辊体(15)的轴向端部的供电导线(32)。
7. —种具有至少一个按照权利要求1至3中任一项所述的辊式巻取机辊的辊式巻取装置。
8. 按照权利要求7所述的辊式巻取装置，其特征在于，设有接触夹-检测装置(33)，其 检测滚巻(3)贴靠到辊式巻取机辊(5、6)上的圆周位置。
9. 按照权利要求8所述的辊式巻取装置，其特征在于，所述接触夹-检测装置(33)具 有直径传感器，借助于该直径传感器检测滚巻(3)的直径。
10. 按照权利要求8或9所述的辊式巻取装置，其特征在于，所述接触夹_检测装置 (33)与扭距支座(13、 14)的角调整装置(34、35)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种具有辊体(15)的辊式卷取机辊(5)，在该辊体中布设减振器(11)。另外，本实用新型还涉及一种具有这种辊式卷取机辊(5)的辊式卷取装置。希望能够降低在卷取静摩擦系数大的料幅出现的问题。为此规定，所述辊体(15)可相对于减振器(11)旋转。
文档编号B65H26/00GK201447249SQ20092000776
公开日2010年5月5日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者安德烈·希布勒, 尤维·格瑙尔特 申请人:沃依特专利有限责任公司