[发明专利]用于调节两个辊之间的缝隙中的力的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置和一种方法，用于对在造纸机或纸板机的压光机部使用的两个辊之间的缝隙中的力进行调节。

背景技术

在对例如纸幅材这样的纤维状幅材进行压光时，特别是当使用软辊、挠度补偿辊或弹性辊时，在特定的运行时间之后会看到公知的“条痕(Barring)”现象。条痕是通过由于固有振动引起的压光辊的不规则磨损而产生的。当压光辊的位置以及作用在压光辊和相邻的辊之间的力通过固有振动而发生改变时，则通过在特定转速范围内发生的固有振动实际上可以由于不规则的机械负荷而在辊的表面上形成波浪型(Wellenmuster)。由此不能确保辊的圆形运转。

辊的不圆性除了会导致噪音水平提高之外，由于不圆的辊能够在幅材表面形成压痕，因此或早或晚会造成纤维幅材表面质量的恶化。这迟早会在幅材中形成清晰可辨的横向条纹，由此不再能确保最终产品，例如纸幅材的表面质量达到要求。因此，可能需要在到达预定的维修日期之前就对部分或所有的压光辊进行更换。

由公开的专利文献DE 10133888 C1中已知一种用于驱动压光辊的方法和一种压光辊。根据该专利文献，通过使辊相对于挤压方向横向偏移来抑制或防止由于振动而出现条痕现象。为此设置调节器，该调节器在至少一个辊上与振动吸收装置和执行器连接，并在发生振动时改变辊的位置。

专利文献WO 2004/044316公开了一种方法，用于在造纸机和纸板机中在两个长形的辊装置之间的辊间隙中调节长形辊装置的位置和/或力。根据该专利文献，通过传感器检测辊装置的固有振动，并利用数字液压压力调节器改变液压装置中工作流体的流体压力和/或通量，从而抵消固有振动。

这种数字液压压力调节器的工作方式例如在期刊Fluid Nr.7-8，2008S.12，13中进行了准确的描述。为了增强该文献的可读性，下面对这种数字液压压力调节器的工作方式做非常简短地概括性说明：

在简单情况下，数字液压压力调节器由一排并联的阀门组成，这些阀门只有开/关功能，也就是简单的开/关切换阀，这种切换阀可以允许或中断流通(Durchfluss)，并在整篇该文献中被称为阀门。这些阀门一方面全部连接到共同的供应管道，另一方面还全部连接到共同的输出管道。这些阀门本身可以是常规的电磁阀，即具有电磁驱动的阀门。但是也可以选择其他的驱动形式。

通过连接或安装节流元件或由阀门本身会注意到：阀门在打开时会有不同的流量。例如，如果设置四个阀门，那么每个单独的、由对应的阀门选择打开的出入口中的流速Q相互之间的比例为1∶2∶4∶8；当有更多阀门时，这个数列将相应地延伸。

现在通过打开和关闭单个阀门或阀门组合(由计算机在数学模型的基础上确定并选择)，可以在输出管道或与之相连的控制元件(Stellglied)中实现快速、精确的压力调整。这通过用所建立的数字控制(近似)曲线代替以上所述的比例控制阀的模拟控制曲线来实现。由于去除了模拟比例阀的非线性性和/或滞后性，使得这条曲线可以是阶梯形的近似直线，它允许快速和(几乎)无过冲()地到达调节点(Regelpunkt)。

数字液压调整的另一个优点在于，阀门或者打开或者关闭，即，为了在封闭(和未改变)的系统中保持额定压力，将阀门简单地关闭且没有内部漏流。因此，与传统的比例阀相比其明显的差别在于，传统的比例阀始终有液压油流流过。对于例如造纸机中的液压泵来说，这会不断地消耗能源。

由此可以看出，使用数字液压压力调节器能够使液压缸更少或更短时间地运行，从而可以节省能源。此外，压力水平的改变能够在极短的时间内进行。

在图1中示例性示出的数字液压控制元件配置有四个阀条(Ventilbank)，每个阀条都具有相同数目的阀门和/或节流阀。从图1中可以看到这种例如可以用在造纸机中的液压系统的示意图。阀条也被称为数字流量控制单元，并因此在图1中以缩写DFCU表示。

图1中的液压系统由可以借助两个控制元件1、5移动的圆筒3构成，圆筒3相对于固定设置的圆筒7运动。控制元件1、5具有第一室A和第二室B。如果相对于各室B中的压力提高各室A中的压力，则使可移动的圆筒3相对于固定的圆筒7前进移动(Zustellbewegung)。与此相反，如果提高各室B中的压力，则使可移动的圆筒3相对于固定的圆筒7后退移动。在此，分别为控制元件1、5配置具有相同结构的数字液压调节器2、4。