[发明专利]辊和避免其振动的方法

说明书

本发明涉及一种用于处理纤维料幅的辊，包括一个安装在防旋转的轴上的环形空心辊套，其中，在辊套与轴之间的环腔通过至少两个轴向密封件分为至少两个腔室，为了达到期望的辊挠度，所述腔室可以充填压力不同的加压流体。

此外本发明涉及一种在由所述辊和对向辊构成的系统中避免振动的方法。

因此正在讨论的是在专业圈内称为“浮动辊”或“S辊”的辊。这些辊如今经常使用在(就幅宽，所谓CD方向而言)较狭窄的砑光机内。在两个腔室内不同的压力，足以达到基本上与对向辊的曲率相匹配的挠度。

已知，在S辊内的两个纵向密封件。它们允许在面朝辊隙和背对辊隙的半月形腔室内不同升压。它们甚至完全允许辊套的升降运动，而并不失去密封性。为了避免在辊套上温度变化的不均匀性，从辊颈侧出发输入高压力载荷腔室的油，经过第二腔室重新以较低压力输送。

对于较宽的砑光机，此类辊通常不再能胜任，使纤维料幅达到期望的横截面，所以必须使用本申请人的所谓“Nipco-Walzen”，它们非常贵和需要复杂的控制。在这些辊上沿轴的轴向长度分布一个个流体静力的支承元件，并逐个或成组作用在辊套上，使其相应地变形。

在此发明中改进的辊涉及一种S辊，它的轴向长度处于5至8m的数量级内。由于现今的砑光机必须运行得越来越快，在有这些辊的机器中往往也导致在那里迄今未知的由整个系统的固有振动造成的阻塞现象。

有许多由两个辊组成的用于纸张处理的机器，其中为了避免振动尝试了各种试验并也曾申请权利保护。那时这些试验的系统起先通过其支承为辊套阻尼。在这里举例列举DE29624490U1和DE19821854C1。可惜的是，系统振动的阻尼在100与400Hz之间重要的频率范围内借助典型的辊轴承(通常球面滚柱轴承)几乎是不可能的。将力传入轴内或弯矩加入轴内的主动系统也没有多大成功的前途，因为不能通过球面滚柱轴承传递力或弯矩。相反，在大多数情况下辊套有害的振动也可以不传给轴，并因而轴没有损耗。因此在出现阻塞问题时的辊套振动对辊几乎没有损害。

因此所说明措施也不适合在S辊中主动或被动地阻尼辊套在100至400Hz范围内的振动，因为在浮动辊内部大的油体积，妨碍轴与旋转辊套刚性耦合。此外，在此系统内附加进入的空气，妨碍形成足够高的在>900N/mm2范围内的油劲度。

由于这一原因，面对应预期的振动问题，即使在较狭窄的砑光机中，人们也使用沿轴向长度有一个个流体静力支承件的辊。

由DE29509545U1已知具有减振器的辊，尤其用于生产或处理纤维料幅，例如纸幅或卡纸幅。它还涉及一种具有固定的中心轴和围绕此中心轴旋转的辊套的辊。在中心轴内设一系列例如圆柱形压力腔，它们沿径向延伸和分别容纳一个可径向移动的支承件。每个压力腔可充填加压流体，它将液压支承力从中心轴通过支承件传给辊套，从而可相宜地调整辊套的挠度。取代多个各有一个支承件的压力腔，可以存在具有单个纵向延伸的支承件的单个纵向延伸的压力腔。为了将加压流体输入这些压力腔，固定的中心轴设有一个例如布置在中央的输入通道，它分别通过一个狭窄的管道(例如通过节流通道)与各个压力腔连接。因此在这里阻尼被动地作用。制造和以后用于控制这种辊的费用高。

在DE10008800B4中可知另一种辊的设计方案，它包括处于内部减振用的主动式致动器。在那里所说明类型的辊可使用在砑光机内。当然这种应用昂贵和需要很高的结构性和加工技术方面的化费。对于这种类型的辊没有提供用于相宜地调整挠度的方法。

本发明要解决的技术问题是减小S辊工作时的辊套振动。

上述技术问题在设备方面通过一种辊得以解决，其中存在至少一个可主动控制的腔室容积改变装置。

这种可主动控制的腔室容积改变装置创造可能性，通过充填加压流体的腔室的容积改变，达到短时的压力冲击。这种压力冲击可产生一种反相振动，并因而消除通过第一轴固有频率或通过系统的第一接触固有频率形成的压力脉动。由腔室容积改变装置造成的容积改变，至少可以在辊套振动与轴振动之间形成近似90°的相位错移，从而达到最佳阻尼。在相位错移至少50°至130°时预期达到有效阻尼。在具有一个对向辊的系统中，亦即例如在软砑光机中，可主动控制的腔室容积改变装置可以从S辊内部出发产生主动相位移的反向振动，反向振动导致明显减小振动运动。