振動設備以及用於製造纖維幅的機器的製作方法

2023-06-06 20:53:16 2

專利名稱：振動設備以及用於製造纖維幅的機器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種使輥沿著其軸往復運動的振動設備，所述輥尤其用於製造纖維幅，尤其是紙幅、紙板幅或者包裝紙幅的機器。
背景技術：
這種振動設備例如由專利文獻EP1624102B1公開。這種幾乎沒有反作用カエ作的振動設備基於藉助於高度動態的、帶有角度同步調節器的交流驅動器直接驅動的質量塊對，其中，質量塊對布置在靜壓支承的裝置上，例如滑板、支架或框架上。然而，這種振動設備的兩個質量塊對也可以藉助於具有僅ー個驅動電機 的驅動裝置驅動。此外，也可以替代電機使用液壓馬達。通過從O到180度(沿旋轉方向)調節兩個質量塊對之間的角度可以無級地調節作用在振動杆上的慣性力。通過兩個質量塊對的轉動速度同樣可以無級地調節頻率。產生的旋轉能量藉助于振動杆傳遞到用於製造纖維幅的機器的例如胸輥(Brustwalze) 0 「帶有胸輥的滑板」單元是沿水平方向(帶有共同的機械零點)自由振動的系統。該振動設備還具有以下特徵-高頻率的振動即便在機器速度直至1200m/min時，也可以明顯改善待製造的纖維幅中的成形。-可控的撕裂長度比例通過匹配振動的行程和頻率可以在寬的範圍內自由選擇待製造的纖維幅中的撕裂長度比例。因此產生了對于振動設備的運營者的以下常見使用-在待製造的纖維幅中通過均勻的纖維分布在明顯改善紙質量的情況下的最佳成形，在對待製造的纖維幅進行繼續處理、塗布、浸潰和印刷時有利，-通過在待製造的纖維幅中有針對性的纖維定向改善了尺寸穩定性，-通過小的應カ和減小的磨損減小了維護成本。對于振動設備的運營者地專門使用是-明顯改善待製造的纖維幅中的成形；-減小待製造的纖維幅中的撕裂長度比例-改善待製造的纖維幅中的其它質量參數，如斷裂強度、頂鍛阻力(SCT-CD)等，-沒有反作用力。基礎僅需支承振動設備的自重，不向機器的其它部分(如流漿箱和網部)傳遞幹擾的振動。-結構緊湊，堅固並且被封裝。裝置或者滑板優選靜壓地支承，系統集成地按照旋轉原理確保潤滑。然而，在這種公知的振動設備中的缺點是，待運動的輥和可運動的裝置之間剛性的、必要時也鉸接的連接，所述可運動的裝置支承兩個偏心驅動器。如本領域技術人員已知的那樣，剛性的連接承受扭轉、振動、磨損等。剛性的連接例如也具有高的內應カ和負荷,並且在可運動的裝置的軸承單元以及在另一端，即，在待運動的輥上導致高的橫向力。此外，這種連接還要求高並且僅用大的時間耗費才能實現的對準精度。軸承、尤其振動設備的主軸承和/或胸輥軸承因此經常提前失效。
發明內容因此，本實用新型所要解決的技術問題是，這樣地改進開頭所述類型的振動設備，使得在很大程度上減小現有技術中的所述缺點，優選甚至完全避免這些缺點。尤其要由傳遞器件，尤其是振動杆儘可能僅傳遞軸向力，並且要在很大程度上避免傳遞不利的橫向力。此外應當顯著減小迄今對高對準精度的要求，尤其是在剛性連接吋。該技術問題在開頭所述類型的振動設備中按照本實用新型這樣地解決，S卩，所述振動設備具有沿輥軸方向與輥連接的第一偏心驅動器和沿輥軸方向與輥連接的第二偏心驅動器，其中，兩個偏心驅動器由至少ー個電機、優選兩個電機驅動，其中，兩個偏心驅動器 支承在同一個可運動或可移動的裝置上或內，並且，所述輥和裝置藉助於至少ー個至少單件的振動杆直接或間接地相互連接，輥和裝置之間的連接包括至少ー個至少可暫時固定、尤其是可夾緊的球窩關節。按本實用新型的技術問題通過這種方式得到完全解決。在待運動的輥和可運動的裝置之間的、按本實用新型的連接藉助於至少一個至少可暫時固定、尤其是可夾緊的球窩關節保證儘可能傳遞軸向力並且有效地避免傳遞不利的橫向力。在兩個結構單元輥和裝置再校準的情況下也明顯減小了迄今為止要求高的對準精度。球窩關節的固定、尤其是夾緊至少在振動設備運行過程中發生。在振動杆上至少單側、優選兩側布置各一個至少可暫時固定的、尤其是可夾緊的球窩關節，其中，各個球窩關節的球設置在振動杆上，而各個球窩關節的球座設置在相鄰的器件上。因此可以使至少振動杆的質量保持儘可能小。當然，各個球窩關節的球座也可以設置在振動杆上，而各個球窩關節的球設置在相鄰的器件上。各個球窩關節的球優選具有在75至300mm，優選在100至250mm，尤其是在120到200mm範圍內的球直徑。直徑範圍是傳遞振動カ所需的足夠強度和縱向抗彎安全性以及運行可允許的質量之間可實際通用的折衷。球窩關節的至少暫時固定、尤其是夾緊還優選在球窩關節的球的至少兩個球形並且優選沿直徑對置的球子面上進行。在此，在球窩關節的球的兩個球形的並且優選沿直徑對置的球子面之間優選構造有ー個具有優選圓柱形或球形的基本形狀的中間件，其中，該基本形狀具有在球窩關節的球的球直徑的40%到80%範圍內，優選在45%到75%的範圍內，尤其在50 %到70 %範圍內的最大直徑。這種夾緊類型本身在困難的運行條件下都是相當理想的。球窩關節的球在與振動杆相対的面可以端側削平並且也在進ー步減小振動杆的質量方面是有利的。球窩關節的至少暫時的固定、尤其是夾緊也尤其在球窩關節的球的至少兩個球形的並且優選沿直徑對置的球子面上至少單側、優選兩側地實現。單側的固定、尤其是夾緊例如可以藉助於螺栓等實現，兩側的固定、尤其是夾緊則例如藉助於至少兩個夾緊單元實現。相應的固定、尤其是夾緊以有利的方式在球窩關節的球的球形的並且優選沿直徑對置的球子面上進行。另外，球窩關節的至少暫時的固定、尤其是夾緊優選藉助於夾緊輪廓尤其在球窩關節的球的至少兩個球形的並且優選沿直徑對置的球子面上進行，其中，球座優選具有線性的夾緊輪廓部分，而球的球子面具有優選圓錐形或球形的夾緊輪廓部分。這種幾何形狀即便在最困難的運行條件下、例如在具有較大負荷變化等的情況下也確保了運行可靠的固定、尤其是夾紫。 振動杆優選具有球直徑在15 %至50 %，優選從20 %到45 %，尤其從25 %到40 %的杆基體。在此，振動杆的杆基體在其大部分長度上可以構造為圓柱形的，收腰的等。在振動杆的杆基體和球窩關節的球的球形的球子面之間優選設置有一個過渡區，該過渡區帶有在5至50mm,優選10至25mm,尤其是15至18mm的範圍內的過渡半徑。振動杆和球窩關節的球的球形子面之間的這種和緩的過渡在最佳的力和力矩傳遞的情況下使可能的應カ集中減到最小。過渡區域可以具有Ra = I. 6 μ m(標準)或Ra = O. 8 μ m(拋 光)的表面質量。振動杆優選具有在300至3000mm，優選600至2500mm，尤其從800至2000mm的範
圍內的長度，因為在該長度範圍內還提供了足夠的、優選最佳的強度和縱向抗彎安全性。在此，輥和裝置可以藉助於單件的振動杆間接地相互連接。在通常情況下，在輥和裝置之間還設置有聯軸器。此外，振動設備優選具有在1500至6000[1000/min]範圍內的振動常數，其中，振動常數由以下公式計算出振動常數=(振動頻率2X振動行程)/篩網速度各個參數的單位如下振動常數SKZ為[1000/min]，振動頻率η為[Ι/min]，振動行程s為[mm],並且篩網速度V 為[m/min]。在振動頻率為100至7001/min，尤其為150至6001/min且振動行程在O. I至30mm,優選為O. I至25mm的情況下，各個偏心驅動器優選具有在100至750Nm的範圍內，優選在125至700Nm的範圍內，尤其是150至600Nm的範圍內的最大驅動カ矩。這種特性對於實現開頭所述的優點和利用振動設備是重要的。振動設備的軸承調節例如可以按照已經述及的專利文獻EP1624102B1的公開內容進行。在此，裝置可以具有用於對準和保持輥和裝置相對外部作用的幹擾量的共同零點的系統。可以設置由控制裝置加載的電機調節裝置作為該系統。按本實用新型的振動設備也能夠以出色的方式應用在用於纖維幅，尤其是紙幅、紙板幅或者包裝紙幅的機器中。在此，然後獲得了前述的按本實用新型的優點。在此，機器可以在第一種優選的實施形式中設計為具有輥、尤其是胸輥的縱向篩機。在此，按本實用新型的振動設備使輥、尤其是胸輥往復運動。這種縱向篩機例如由專利文獻DE10116867A1公開，該專利文獻的相應內容因此也作為本說明書的主題。在第二種優選的實施形式中，機器可以設計為具有至少ー個輥、尤其是胸輥的多層機器。在此，按本實用新型的振動設備使至少ー個輥、尤其是胸輥往復運動。這種多層機器例如由專利文獻DE4031038A1，DE10015828A1和DE10223398A1公開，所述專利文獻的相應內容因此也作為本說明書的主題。
本實用新型的其它特徵和優點由以下參照附圖對多個優選的實施例的說明得出。在附圖中示出圖I是使用於製造纖維幅的機器的輥往復運動的已知振動設備的部分剖切的示意側視圖；圖2是使用於製造纖維幅的機器的輥往復運動的、按本實用新型的振動設備的一種實施形式的部分剖切的示意側視圖；圖3是在圖2中所示的振動設備的示意詳細視圖，以及圖4是在圖3中所示的振動設備的示意詳細視圖。
具體實施方式
·圖I示出了使用於製造纖維幅的、沒有詳細示出的機器的輥2往復運動的已知振動設備I的部分剖切的示意側視圖。在此，輥2沿著其縱軸L往復運動。纖維幅可以是紙幅、紙板幅或者包裝紙幅。輥2以可轉動的方式並且沿軸向、也就是沿著其縱軸線L以可運動的方式支承在示意地示出的輥支座3，4上。輥2通過通常可拆卸地構造的聯軸器5與振動設備I連接。振動設備I用于振動，也用於使輥2沿著其縱軸線L往復運動，如通過雙箭頭A所示。振動設備I具有裝置6，例如滑板，支架或者框架，所述裝置以可沿雙箭頭A的方向，也就是沿著輥2的縱軸線L的方向運動或者移動的方式支承在裝置軸承7，8上。裝置6在一個軸向端部剛性地配設有振動杆9，該振動杆剛性地過渡到聯軸器5，使得裝置6的往復運動導致輥2的相應往復運動。為此，在裝置6上設置第一偏心驅動器10和第二偏心驅動器11。第一偏心驅動器10通過ー對振動體13，14形成，所述振動體可相對輥2的輥軸線12對稱地以可旋轉的方式支承在裝置6內並且例如由沒有示出的第一電機驅動該裝置。第ニ偏心驅動器11通過ー對振動體15，16形成，所述振動體同樣可相對輥軸線12對稱地以可旋轉的方式支承在裝置6內並且所述裝置6例如由沒有示出的第二電機驅動。然而也可以設置僅ー個具有驅動電機的驅動裝置，用於驅動兩對振動體13，14 ;15，16。兩個偏心驅動器10，11的偏心位置可相對彼此調節，以便設定輥2往復運動的行程。現在，圖2示出了使未詳細示出的、用於製造纖維幅的機器的輥2往復運動的、按本實用新型的振動設備I的一種實施形式的部分剖切的示意側視圖。輥2在此沿著其縱軸線L往復運動。對於所示的振動設備I的共同的結構參照在圖I中所示的振動設備I的說明。輥2和裝置6之間的連接V現在包括至少ー個至少可暫時固定的、尤其是可夾緊的球窩關節17。在當前的實施形式中，在振動杆9兩側，也就是在起始側和末端側設置各ー個至少可暫時固定的、尤其是可夾緊並且包括球18和球支座19的球窩關節17。各個球窩關節17的球18在此設置在振動杆9上，而各個球窩關節17的球支座19設置在相鄰的器件上，也就是設置在裝置6上並且間接設置在聯軸器5上。振動杆9連同其兩側的球18具有在300至3000mm的範圍內，優選600至2500mm的範圍內，尤其是從800至2000mm的範圍內的長度1(參見圖3)。並且輥2和裝置6藉助於單件的振動杆9間接相互連接。如上所述，間接的連接V還至少包括一個聯軸器5。按本實用新型的振動設備I還具有在1500至6000 [1000/min]的振動常數SKZ，其中，所述振動常數SKZ由以下公式計算出振動常數=(振動頻率2X振動行程)/篩網速度各個參數的單位如下振動常數SKZ為[1000/min],振動頻率η為[Ι/min],振動行程s為[mm]並且濾網速度V Jira為[m/min]。在振動頻率為100至7001/min，優選為150至6001/min，且振動行程為O至30mm，優選為O至25mm的情況下，各個偏心驅動器10，11具有優選在100至750Nm，優選從125至700Nm,尤其是150至600Nm範圍內的最大驅動カ矩。圖3示出了圖2所示的、用於使用於沒有詳細示出的製造纖維幅的機器的、沒有詳細示出的輥2往復運動的振動設備I的示意詳細視圖。現在，在輥2和裝置6之間的連接V包括至少ー個至少可暫時固定的、尤其是可夾緊的球窩關節17。相應的球窩關節17的球18至少可暫時藉助於相應的球支座盤20固定，尤其是夾緊在所述的球支座19中。各個球支座盤20可以用球支座19連接，例如藉助於多個螺栓21。圖4示出了在圖3中所示的振動設備I的示意詳細視圖B。沒有示出的輥2和裝置6之間的連接V現在包括至少ー個可至少暫時固定的、尤其是可夾緊的球窩關節17。明顯可看出球窩關節17與設置在振動杆9上的球8和設置在裝置6上的球支座
19。此外，可看見球支座盤20和多個螺栓21。球窩關節17的球18具有在75至300mm，優選從100至250mm，尤其從120至200mm
的球直徑D。並且，球窩關節17的至少暫時的固定、尤其是夾緊在球窩關節17的球18的兩個球形的並且優選沿直徑對置的球子面18. 1，18. 2上進行。在此，在球窩關節17的球18的兩個球形的並且優選沿直徑對置的球子面18. 1,18.2之間構造有具有優選圓柱形或者球形的基本形狀23的中間件22。基本形狀23具有在球窩關節17的球18的直徑D. 18的40%至80%的範圍內，優選45%至75%的範圍內，尤其從50%至70%的範圍內的最大直徑D23。球窩關節17的至少暫時的固定、尤其是夾緊在球窩關節17的球18的兩個球形的並且優選沿直徑對置的球子面18. 1，18. 2上進行，也就是在兩側藉助於由球支座19和球支座盤20構成的夾緊單元進行。因此，球支座19例如在形成的夾緊輪廓24中具有線性的夾緊輪廓部分24. I並且球18的球子面18. I具有錐形或者球形的夾緊輪廓部分24. 2。另外在振動杆9的杆基體9. I和球窩關節17的球18的球形球子面18. 2之間設置有過渡區域25，該過渡區域帶有在5至50mm，優選10至25mm，尤其是15至18mm範圍內的過渡半徑R. 25。振動杆9具有在球18的球直徑D18的15至50 %，優選20 %至45 %，尤其從25 %至40%的範圍內的直徑D9. 1(也參見圖3)。分別在圖2至圖4中至少部分示出的、按本實用新型的振動設備I適於以出色的方式應用在用於製造纖維幅，尤其是紙幅、紙板幅或者包裝紙幅的機器上。在此，該機器可以設計為具有輥、尤其是胸輥的縱篩機，並且按本發明的振動設備可以是輥、尤其是胸輥往復運動。作為替代，該機器也可以按照要求設計為具有至少ー個輥、尤其是胸輥的多層機器，並且按本實用新型的振動設備可以使至少ー個輥、尤其是胸輥往復運動。總的來說，通過本實用新型創造了一種開頭所述類型的振動設備，該振動設備在很大程度上減小了所述的現有技術的缺點，優選設置完全避免了缺點。尤其由傳遞器件，尤其是振動杆在很大程度上僅傳遞軸向力並且在很大程度上避免傳遞不利的橫向力。此外，迄今對高對準精度的要求被明顯降低。附圖標記列表 I振動設備2 輥3輥支座4輥支座5聯軸器6 裝置7裝置軸承8裝置軸承9振動杆9. I杆基體10第一偏心驅動器11第二偏心驅動器12輥軸線13振動體14振動體15振動體16振動體17球窩活節18 球18. I 球子面18. 2 球子面19球支座20球支座盤21 螺栓22中間件23基本形狀24夾緊輪廓[0108]24. I夾緊輪廓部分24. 2夾緊輪廓部分25過渡區域A雙箭頭B詳細視圖D9.1 直徑D. 18 球直徑D.23 直徑 L縱軸線I 長度Mmax最大的驅動カ矩η振動頻率R25過渡半徑s振動行程SKZ振動常數V 連接V濾網濾網速度
權利要求1.一種使輥(2)沿著軸(L)往復運動的振動設備(I)，所述設備用於製造纖維幅的機器，所述振動設備具有沿輥軸(L)方向與輥(2)連接的第一偏心驅動器(10)和沿輥軸(L)方向與輥⑵連接的第二偏心驅動器(11)，其中，兩個偏心驅動器(10，11)由至少ー個電機驅動，其中，兩個偏心驅動器(10，11)支承在同一個可運動或可移動的裝置(6)上或內，並且，所述輥(2)和裝置(2)藉助於至少一個至少單件的振動杆(9)直接或間接地相互連接， 其特徵在於，所述輥(2)和裝置(6)之間的連接(V)包括至少可暫時固定的球窩關節(17)。
2.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，兩個偏心驅動器(10，11)由兩個電機驅動。
3.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，在所述振動杆(9)的至少ー側設置至少可暫時固定的球窩關節(17)，其中，各個球窩關節(17)的球(18)設置在振動杆(9)上，而各個球窩關節(17)的球支座(19)設置在相鄰的器件(5，6)上。
4.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，在所述振動杆(9)的兩側設置各一個所述球窩關節(17)。
5.如權利要求3所述的振動設備(I)，其特徵在於，各個球窩關節(17)的球(18)具有在75至300mm範圍內的球直徑(D18)。
6.如權利要求之一所述的振動設備(I)，其特徵在於，所述球窩關節(17)的至少暫時固定在所述球窩關節(17)的球(18)的至少兩個球形的球子面(18. 1,18. 2)上進行，並且在述球窩關節(17)的球(18)的至少兩個球形的球子面(18. 1,18. 2)之間形成有中間件(22)。
7.如權利要求6所述的振動設備(I)，其特徵在於，球窩關節(17)的至少暫時的固定在所述球窩關節(17)的球(18)的至少兩個球形的球子面(18. 1,18. 2)上至少單側地進行。
8.如權利要求6所述的振動設備(I)，其特徵在於，球窩關節(17)的至少暫時的固定在所述球窩關節(17)的球(18)的至少兩個球形的球子面(18. 1,18. 2)上雙側地進行。
9.如權利要求6所述的振動設備(I)，其特徵在於，球窩關節(17)的至少暫時的固定在所述球窩關節(17)的球(18)的至少兩個球形的球子面(18. 1,18. 2)上藉助於夾緊輪廓(24)進行，其中，球支座(19)具有線性的夾緊輪廓部分(24. 1)，而所述球(18)的球子面(18. I)具有錐形或球形的夾緊輪廓部分(24. 2)。
10.如權利要求6所述的振動設備(I)，其特徵在於，所述振動杆(9)的杆基體(9.I)具有在所述球(18)的球直徑(D18)的15%至50%的範圍內的直徑(D9. I)。
11.如權利要求6所述的振動設備(I)，其特徵在於，所述振動杆(9)的杆基體(9.I)具有在所述球(18)的球直徑(D18)的25%至40%的範圍內的直徑(D9. I)。
12.如權利要求10所述的振動設備(I)，其特徵在於，在振動杆(9)的杆基體(9.I)和球窩關節(17)的球(18)的球形球子面(18. 2)之間布置過渡區域(25)，該過渡區域帶有在.5至50mm的範圍內的過渡半徑(R. 25)。
13.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，所述振動杆(9)具有在300至.3000mm的範圍內的長度(I)。
14.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，所述輥(2)和所述裝置(6)藉助於單件的振動杆(9)間接地相互連接。
15.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，所述振動設備具有在1，500,000至6，000，0001/min範圍內的振動常數(SKZ)，其中，所述振動常數(SKZ)由以下公式計算出 SKZ=((振動常數η)2X (振動行程S))バ濾網速度V濾網)。
16.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，在振動頻率(η)為100至7001/min，且振動行程(s)為O. I至30mm時，各個偏心驅動器(10，11)具有在100至750Nm的範圍內的最大驅動カ矩(Mniax)。
17.如權利要求I所述的振動設備(I)，其特徵在於，在振動頻率(η)在150至6001/min內且振動行程(s)在O. I至25mm內時，各個偏心驅動器(10，11)具有在125至700Nm的範圍內的最大驅動カ矩(Mniax)。
18.一種用於製造纖維幅的機器，其特徵在於，所述機器包括至少ー個按權利要求I至17之一所述的振動設備(I)。
19.如權利要求18所述的機器，其特徵在於，所述機器設計為具有輥(2)的縱篩機，並且按權利要求I至17之一的所述振動設備(I)使輥(2)往復運動。
20.如權利要求18所述的機器，其特徵在於，所述機器設計為具有至少ー個輥(2)的多層機器，並且按權利要求I至17之一的所述振動設備(I)使至少ー個輥(2)往復運動。
專利摘要本實用新型涉及一種使輥沿著軸往復運動的振動裝置，所述輥尤其用於製造纖維幅，尤其是紙幅、紙板幅或者包裝紙幅的機器，所述振動裝置具有沿輥軸方向與輥連接的第一偏心驅動器和沿輥軸方向與輥連接的第二偏心驅動器，其中，兩個偏心驅動器由至少一個電機、優選兩個電機驅動，其中，兩個偏心驅動器支承在同一個可運動或可移動的裝置上或內，並且，所述輥和裝置藉助於至少一個至少單件的振動杆直接或間接地相互連接。按本實用新型的振動裝置的特徵在於，所述輥和裝置之間的連接包括可至少暫時固定的、尤其是夾緊的球窩關節。
文檔編號B06B1/16GK202466292SQ20112029048
公開日2012年10月3日 申請日期2011年8月11日 優先權日2010年8月11日
發明者A.希爾茲, H.P.威耶曼 申請人:沃依特專利有限責任公司