用於壓力處理料幅的軋輥的製作方法
2023-05-31 15:36:16
專利名稱：用於壓力處理料幅的軋輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述類型的用於壓力處理料幅的軋輥。
背景技術：
這樣的軋輥也稱為「浮動的」軋輥。它們包括一根大多數情況下旋轉固定地支承的支架，一個構成為軋輥圓周的輥套繞著支架可旋轉地支承。在支架和輥套之間構成至少一個壓力腔，該壓力腔填充液體，該液體可以把液壓支承力傳遞到輥套上，該支承力在徑向上沿輥縫的方向定向。
一種這樣的軋輥由DE-AS 1 026 609已知。它在支架內具有多個從下向上延伸的盲孔用於防止不允許的壓力升高，所述盲孔在壓力液體柱的上面含有一個氣墊。
由WO 88/03610已經，在浮動軋輥的壓力腔內設有一個第二腔，該第二腔通過一個節流部位與第一腔相連接。在第二腔內有一個填充氣體的、不透氣封閉的橡膠軟管。因此第二腔總是只部分地填充液體。由於這個措施，當第一腔內的壓力變化時，在第二腔內的液體體積也可以發生變化。所以輥套的振動導致液體振蕩地流動通過節流部位，這樣由於液體摩擦將振動能量轉換成摩擦熱能。
DE 31 51 001 A1涉及一種靜壓支承的軋輥，其中輥套通過靜壓的軸承元件支承在支架上。靜壓元件的軸承外殼與一個外部的彈性作用的蓄壓器相連接用於減振。
這樣的軋輥已經證明適用於壓力處理料幅，例如用於對紙張和其他材料的進行上光和壓凸、用於軋出紡織品的水分、用於壓光和拉出塑料薄膜和橡膠薄膜以及用於其它壓制過程。然而已經證明，特別是當浮動軋輥設有一個彈性的例如由塑料製成的外層時，在不希望的短暫的運行時間後在軋輥外層的圓周上形成多邊形。這種多邊形是由于振動狀態形成的，其中軋輥相對於形成輥縫邊界的配合工具(大多數是一個反壓輥)振動。
發明內容
因此本發明的目的是，進一步設計一種同類的軋輥，以致可以用結構上簡單的方式使輥套與支架有效振動隔開，以便通過減小相對於配合工具振動的質量來減小由于振動而產生的磨損。
該目的通過在權利要求1中給出的軋輥來實現。
通過在所述至少一個壓力腔內設置一個彈性元件，該彈性元件無節流地與產生液壓支承力的支承液體保持連通，並且該彈性元件在超過用於產生液壓支承力所需的液體壓力時是可壓縮的，在輥縫內至少基本上避免由於支架的振動而造成的壓力峰值。無節流的連通彈性元件和壓力液體導致，即使振幅較大的支架振動也不會或者只有很小部分地傳遞到輥套上。
試驗表明，在按本發明進一步設計的浮動的軋輥中，輥套的外層受到的磨損相對於那些按現有技術設計的軋輥明顯減小了，並且輥套在維修和更換之前可使用明顯更長的時間。
除了產生液壓支承力的液體所處在的壓力腔外，軋輥可以還包括一個洩漏腔，該洩漏腔用於容納和排出從壓力腔出來的液壓液體。附加地在洩漏腔內可以設有至少一個另外的彈性元件，用於改進輥套與支架的振動隔開。
優選的是，所述至少一個彈性元件具有一個裝有或可裝有一種可壓縮介質的空腔。
在一個優選的結構方案中，彈性元件構成為軟管狀的。
可壓縮的介質優選是空氣。
在一種可能的第一實施方式中，彈性元件構成為封閉的並且以一種預定的壓力填充。這個壓力處於液壓支承液體的最低的期望壓力。在使用軋輥時，彈性元件被這樣壓縮，使得在支承液體壓力和氣動壓力之間達到平衡。
試驗表明，彈性元件填充大氣壓力適合於多方面的應用。
然而為了擴大可使用按本發明軋輥的壓力範圍，優選的是，彈性元件包括一個單向閥，通過該單向閥可填充在一定壓力下的空氣，這個壓力又低於支承液體在軋輥的運行過程中的壓力。此外在彈性元件內的壓力可以優化適應在壓力腔和洩漏腔內的相應可以期望的壓力比。
按本發明的帶有封閉的彈性元件的軋輥的實施方式的一個缺點是，彈性元件必須具有一個儘可能大的內部容積，以便軋輥適合於在輥縫內的一個儘可能大的壓力範圍。因為只有在一個最小初始容積的情況下才保證，即使空氣體積在最高的、希望的運行壓力的情況下，也具有一個足夠的空氣體積用於平衡支架的振動。然而彈性元件的一個大的初始容積需要一個相應大的在壓力腔或者洩漏腔內的自由空間，這會導致支架的不希望的削弱並且隨之而來增加振動傾向或者加大振幅。
因此一種按本發明的軋輥的實施方式是特別優選的，其中所述至少一個彈性元件與一個壓縮空氣源相連接，通過該壓縮空氣源可如此跟蹤壓力，使得它始終略高於液壓支承液體的壓力。在這種實施方式中，換句話說，彈性元件內的氣動壓力-也就是它的柔性-適應於支承液體所處在的相應實時的液壓壓力。
為了防止彈性元件塌陷，它們可以裝備有內部支承件，例如一個由可彈性變形的材料製成的螺旋。
為了容納所述至少一個彈性元件，優選的是設有在一個在支架上加工出的凹槽。特別是當彈性元件構成為軟管狀時，所述凹槽優選地具有軸向平行延伸的縱向槽的形式。
一種按本發明的軋輥的實施方式是特別優選的，該軋輥包括用於測量支承液體的液壓壓力的裝置。這個裝置可以包括一個壓力傳感器，該壓力傳感器優選的是設置在軋輥的外面，然而和壓力腔處於流體連接。
在一種按本發明的軋輥的特別優選的實施方式中，壓力傳感器用於控制或調節氣動壓力，用該氣動壓力加載所述至少一個彈性元件。
在附圖中示意描述按本發明的軋輥的一個實施例。其中圖1 軋輥的橫截面圖，
圖2 同一軋輥的局部剖視的縱視圖，圖3 該軋輥的液壓和氣動的布線圖。
具體實施例方式
整體上標記為100的軋輥構成為所謂的浮動軋輥。它與一個反壓輥1一起構成一個輥縫2，用於壓力處理一個連續前進的在附圖中未示出的料幅。反壓輥1可以構成為傳統的軋輥、控制撓曲的軋輥、浮動軋輥或任意其它方式。
按本發明的軋輥100包括一個支架3，該支架旋轉固定地支承在一個圖中未示出的機架上。一個輥套4可繞著支架3旋轉地支承，輥套的外殼面5構成軋輥100的工作圓周6。
在輥套4的內殼面7和支架3的外殼面8之間有一個環狀間隙9，該環狀間隙通過兩個互相對置的縱向密封裝置10、11分成一個靠近反壓輥1的壓力腔12和一個遠離反壓輥1的洩漏腔13。
在軋輥100的運行過程中，壓力腔12包含處於一個液壓壓力下的支承液體，該支承液體的壓力確定在輥縫2內產生的線性力。
洩漏腔13用於容納和排出支承液體，該支承液體從縱向密封裝置10、11旁邊經過進入到洩漏腔內。
在支架3的圓周上均勻分布地設置四個縱向槽14、15、16、17，這些縱向槽分別用於容納一個彈性元件18、18′，該彈性元件無節流地與支承液體保持連通，並且它的設計結構和工作方式下面還會進一步描述。
彈性元件18、18′構成為軟管狀。它們各自包括一個由彈性材料製成的外套19以及設置在外套19的內部容積內的支承件20，即使在較高的液壓支承介質的壓力下，該支承件也能防止外套19的塌陷。
在彈性元件18、18′的內部容積21內存在著氣動壓力，該氣動壓力的大小取決於支承液體所處在的液壓壓力的大小用一種藉助於圖3下面進一步描述的方式來調節。為了測量實時的存在於壓力腔12內的液壓壓力，設有一根測量管路22，該測量管路把壓力腔12和一個在軋輥100外面的壓電轉換器23(見圖3)連接起來。
按本發明的軋輥100的氣動和液壓布線現在藉助於圖3進行描述。
與洩漏腔13保持連通的、在圖1下部示出的彈性元件18通過一根氣動管路24經過一個減壓閥25連接到一個中央壓縮空氣源26。這樣來理解，代替一個單個氣動管路24，該氣動管路通過一個在圖中未示出的分配器與在洩漏腔13內的彈性元件相連接，也可以為各個彈性元件分別設置單獨的氣動管路。
減壓閥25調節壓力到一個值，這個值比在洩漏腔13內的液壓支承介質所處在的液壓壓力高几個1/10bar。該洩漏腔具有一個在圖中未示出的出口。典型的是，在氣動管路24內的氣動壓力大約為0.3bar，在洩漏腔13內的液壓壓力為0.1bar。
與壓力腔12保持連通的彈性元件18′通過一根總管27或-可選地-通過一些單個管路和一個壓電轉換器28相連接，該壓電轉換器把在彈性元件的內部容積21內的氣動壓力轉換成電信號。後者通過一根電線29傳遞到整體上標記為31的調節裝置的輸入端30。此外由壓電轉換器23產生的電信號通過一根電線32傳遞到輸入端30，該電信號是支承液體的液壓壓力大小的尺度。
調節裝置31比較這兩個輸入信號，並且在它的輸出端33產生一個取決於輸入信號差值的輸出信號，該輸出信號通過一根電線34傳遞到一個氣動-壓力調節器36的操縱元件35。
壓力調節器36根據電信號把由外部的壓縮空氣源26確定的典型為6bar的氣動壓力調節到0到5bar之間的值，這個值確定在與它相連的氣動管路37上。因為在壓力腔12內壓力也可以大於5bar，部分甚至到10bar，氣動管路37與一個壓力加倍器38的輸入端相連接。壓力加倍器的輸出端與一個氣動管路39相連接，在壓力加倍器的輸出端產生兩倍於氣動管路37內的壓力，該氣動管路39本身在部位40通入到總管27內。
調節裝置31通過一根數據線41與一個監控裝置42相連接，該監控裝置分析調節裝置31實時的運行狀態並且顯示出來以及通過一個經過一個數據機43連接的操縱裝置44可遠程操縱。
附圖標記表1 反壓輥 24 氣動管路2 輥縫 25 減壓閥3 支架 26 壓縮空氣源4 輥套 27 總管5 殼面 30 28 壓電轉換器6 作圓周 29 電線7 殼面 30 輸入端8 殼面 31 調節裝置9 環狀間隙 32 電線10 縱向密封裝置 35 33 輸出端11 縱向密封裝置 34 電線12 壓力腔 35 操縱元件13 洩漏腔 36 壓力調節器14 縱向槽 37 氣動管路15 縱向槽40 38 壓力加倍器16 縱向槽 39 氣動管路17 縱向槽 40 部位18 彈性元件 41 數據線19 外套 42 監控裝置20 支承件45 43 數據機21 內部容積 44 操縱裝置22 測量管路 100軋輥23 壓電轉換器
權利要求
1.一種用於壓力處理料幅的軋輥(100)，包括一個支架(3)、一個繞著支架(3)支承的輥套(4)、至少一個在支架(3)和輥套(4)之間的壓力腔(12)，該壓力腔至少部分地填充一種支承液體，該支承液體可以至少間接地把一種液壓支承力從支架(3)傳到輥套(4)上，其特徵在於在所述至少一個壓力腔(12)內設有彈性元件(18′)，該彈性元件無節流地與支承液體保持連通，並且該彈性元件在超過用於產生液壓支承力所需的液體壓力時是可壓縮的。
2.根據權利要求1所述的軋輥，其特徵在於軋輥包括至少一個洩漏腔(13)，用於容納從壓力腔(12)出來的支承液體。
3.根據權利要求2所述的軋輥，其特徵在於在所述至少一個洩漏腔(13)內設有至少一個彈性元件(18)。
4.根據權利要求1至3之一所述的軋輥，其特徵在於所述至少一個彈性元件(18、18′)包括一個裝有或可裝有一種可壓縮介質的空腔。
5.根據權利要求4所述的軋輥，其特徵在於所述至少一個彈性元件(18、18′)構成為軟管狀。
6.根據權利要求4或5所述的軋輥，其特徵在於可壓縮的介質是空氣。
7.根據權利要求6所述的軋輥，其特徵在於彈性元件(18、18′)是封閉的並且以一種預定的壓力填充。
8.根據權利要求7所述的軋輥，其特徵在於彈性元件(18、18′)用在大氣壓力下的空氣加載。
9.根據權利要求7所述軋輥，其特徵在於彈性元件(18、18′)包括一個單向閥，通過該單向閥可填充在一定壓力下的空氣，這個壓力低於液壓支承液體在運行過程中的壓力。
10.根據權利要求6所述的軋輥，其特徵在於所述至少一個彈性元件(18、18′)與一個壓縮空氣源(26)相連接，通過該壓縮空氣源可如此跟蹤壓力，使得它始終略高於液壓支承液體的壓力。
11.根據權利要求5至10之一所述的軋輥，其特徵在於構成為軟管狀的彈性元件(18、18′)包括內部支承件(20)。
12.根據權利要求10所述的軋輥，其特徵在於內部支承件(20)包括一個由可彈性變形的材料製成的螺旋。
13.根據權利要求1至12之一所述的軋輥，其特徵在於所述至少一個彈性元件(18、18′)設置在一個在支架(3)上加工出的凹槽內。
14.根據權利要求13所述的軋輥，其特徵在於凹槽具有軸向平行延伸的縱向槽(14、15、16、17)的形式。
15.根據權利要求1至14之一所述的軋輥，其特徵在於設有用於測量支承液體的液壓壓力的裝置。
16.根據權利要求15所述的軋輥，其特徵在於軋輥如此設計，使得用於測量液壓壓力的裝置用於控制或調節氣動壓力，用該氣動壓力加載所述至少一個彈性元件(18、18′)。
全文摘要
本發明涉及一種用於壓力處理料幅的軋輥，包括一個支架(3)、一個繞著支架(3)支承的輥套(4)、至少一個在支架(3)和輥套(4)之間的壓力腔(12)，該壓力腔至少部分地填充一種支承液體，該支承液體可以至少間接地把一種液壓支承力從支架(3)傳到輥套(4)上。按本發明，在所述至少一個壓力腔(12)內設有一個彈性元件(18′)，該彈性元件無節流地與支承液體保持連通，並且該彈性元件在超過用於產生液壓支承力所需的液體壓力時是可壓縮的。
文檔編號F16C13/00GK1780958SQ200480011509
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月23日 優先權日2003年4月30日
發明者P·哈德, R·邁特納 申請人:愛德華·庫斯特斯機械製造有限及兩合公司