專利名稱：料卷卷繞裝置和用于卷繞材料幅面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種料卷卷繞裝置，該料卷卷繞裝置用于將材料幅面、尤其是紙幅面 或紙板幅面在至少一個(gè)卷繞芯、優(yōu)選卷筒上卷繞成至少一個(gè)料卷，在卷繞時(shí)，至少一個(gè)支承 在滾動(dòng)軸承內(nèi)的輥?zhàn)拥挚吭谠摿暇砩?，并且至少一個(gè)可動(dòng)的滾動(dòng)軸承通過(guò)減震裝置與支撐 部連接，該支撐部包括缸筒和可動(dòng)地設(shè)置在該缸筒中的活塞。本發(fā)明還涉及一種借助于料卷卷繞裝置在至少一個(gè)卷繞芯、優(yōu)選卷筒上將卷繞材 料幅面、尤其是紙幅面或紙板幅面卷繞成料卷的方法。
背景技術(shù)：
以下結(jié)合對(duì)紙幅面的處理說(shuō)明本發(fā)明。然而，本發(fā)明也可以相應(yīng)地應(yīng)用在類似處 理的其它幅面中。在此，涉及但不是窮舉由紙板、塑料或金屬膜制成的幅面。在造紙機(jī)中生產(chǎn)直至超過(guò)11米的較大寬度的紙幅面。生產(chǎn)幾乎連續(xù)地進(jìn)行。在 此，將造紙機(jī)的物品運(yùn)行方向規(guī)定為位于造紙廠所有機(jī)器和裝置的縱向，并將在水平面上 與物品運(yùn)行方向垂直的方向規(guī)定為橫向。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在本文中還在合適的位置將縱向稱 為X方向、橫向稱為Y方向以及將與由這兩個(gè)方向撐開(kāi)的平面垂直的高度方向稱為Z方向。 在造紙機(jī)的端部，產(chǎn)生的紙幅面以全寬度卷繞在卷繞芯上。該卷繞芯通常在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)周 期性地被更換。以這種方式產(chǎn)生的、寬幅面的料卷通常稱為母卷或者滿卷。為了之后的用 戶，例如印刷廠能操縱，卷繞在母卷上的幅面必須切分成多個(gè)相互平行的、寬度適用于相應(yīng) 后續(xù)用戶的子幅面。這些寬度在有些情況下會(huì)有大的變化，因此紙幅面的劃分通常根據(jù)可 個(gè)別定義的切割圖案進(jìn)行。然后，子幅面被卷繞成所謂的子幅面卷或成品卷，并且共同作為 所謂的成卷(R0Ilenmirf)輸出。各成卷的切割圖案是可以改變的?？v向切割和卷繞相宜地 在唯一一個(gè)機(jī)器(所謂的料卷切割機(jī)，為此在本申請(qǐng)中統(tǒng)稱為料卷卷繞裝置)中進(jìn)行，因?yàn)?例如在母卷單純重繞、可能會(huì)在沒(méi)有形狀改變的情況下出現(xiàn)至少一部分可能的卷繞問(wèn)題。料卷切割裝置基本上由解繞裝置、切割部和卷起裝置組成，其中，切割部具有數(shù)量 匹配于相應(yīng)的可能的劃分的、大多構(gòu)造為盤(pán)狀的刀刃。本領(lǐng)域技術(shù)人員將料卷卷繞裝置的構(gòu)造分為兩種基本的構(gòu)型，即托輥和支撐輥。托輥類型的特征在于卷起裝置，其中，所有的成卷在通常由兩個(gè)托輥組成的卷繞 床上被卷繞在卷筒上。成卷的卷筒可以無(wú)軸地由張緊頭或?qū)б^或者在較少的情況下通過(guò) 插入卷筒中的卷軸保持。料卷被共同卷繞成完整的成卷。通常這借助于周向卷繞實(shí)現(xiàn)，為 此可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)托輥中的至少一個(gè)。如果使用卷軸也可以進(jìn)行中心卷繞或兩種卷繞的組合。在表征支撐輥類型的卷起裝置中，每一個(gè)待卷繞的料卷在自有的卷繞站被卷繞。 在卷繞過(guò)程中，料卷支承在支撐輥上。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型使用一至兩個(gè)支撐輥并且在需要時(shí)使 用額外的支撐輥。子幅面卷或成品卷在其卷繞站中被卷繞在卷筒上，其分別由一對(duì)插入的 張緊頭或者導(dǎo)向頭保持。料卷或者通過(guò)張緊頭或者導(dǎo)弓I頭以中心卷繞或者通過(guò)至少一個(gè)支 撐輥以周向卷繞或兩者組合地驅(qū)動(dòng)。在本文中，用帶纏繞的和/或用于使形成的料卷從托承位置運(yùn)動(dòng)到支撐位置的纏繞輥也理解為托輥或支撐輥。兩種機(jī)器類型通常使用額外的壓緊輥，壓緊輥在每次卷繞的 起始階段用于使卷繞硬度達(dá)到希望的程度。所使用的料卷卷繞裝置的類型的確定通常與待制造的紙種類和希望的卷繞質(zhì)量 有關(guān)。與此無(wú)關(guān)的是，造紙廠的運(yùn)營(yíng)商面臨另一基本的問(wèn)題為保證競(jìng)爭(zhēng)力和高生產(chǎn)率而追 求高的生產(chǎn)速度。在此，位于造紙廠的生產(chǎn)鏈中的所有裝置或機(jī)器針對(duì)由造紙機(jī)預(yù)先確定 的生產(chǎn)速度或者其產(chǎn)量確定。因?yàn)槌烁蓴_情況之外，造紙機(jī)連續(xù)地工作，這對(duì)于不連續(xù)工 作的料卷卷繞裝置難以跟隨所述速度，因?yàn)橄鄳?yīng)于減小規(guī)格的任務(wù)的裝調(diào)時(shí)間、加速時(shí)間 和制動(dòng)時(shí)間相當(dāng)耗費(fèi)并因此僅通過(guò)明顯更高的生產(chǎn)速度來(lái)補(bǔ)償。然而，由于出現(xiàn)的振動(dòng)，對(duì)卷繞速度的高要求造成了高的潛在風(fēng)險(xiǎn)。待產(chǎn)生的卷幾乎沒(méi)有理想的圓形。在每個(gè)完整的重卷時(shí)，小的卷繞錯(cuò)誤、例如由于 待卷繞的紙幅面的型面波動(dòng)累積在一起。在進(jìn)一步的過(guò)程中，繞卷在該區(qū)域形成硬化。由 于旋轉(zhuǎn)的料卷的相應(yīng)卷繞錯(cuò)誤周期性地重復(fù)，形成了與其圓周和圓周速度有關(guān)的、相應(yīng)頻 率的振動(dòng)。隨著生產(chǎn)速度的增加，激勵(lì)頻率越來(lái)越大(在圓周速度上升時(shí)，料卷的這一位置 更經(jīng)常經(jīng)過(guò)同一卷繞間隙)并且激勵(lì)振幅變得越來(lái)越劇烈(同時(shí)隨著料卷直徑的增大其不 平度和有效重量也增大)。在此，在這一復(fù)雜的過(guò)程中形成振動(dòng)的概率明顯增大，這種振動(dòng) (通過(guò)整數(shù)倍的諧波)易于和料卷卷繞裝置的托輥形成共振，這種共振會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器局 部突然強(qiáng)烈地“起振”。如已知的那樣，在極端情況下會(huì)導(dǎo)致料卷被從料卷床拋出。在如今追求的生產(chǎn)速度為3000米/分鐘的情況下不存在經(jīng)濟(jì)可用的可能性來(lái)這 樣設(shè)計(jì)參與的托輥的固有頻率，使得能夠可靠地排除系統(tǒng)可能的諧振。與此疊加地還出現(xiàn)另一個(gè)振動(dòng)問(wèn)題。例如假定形成的料卷是各向異性的轉(zhuǎn)子的狀 態(tài)。其中的原因是紙幅面的橫向型面波動(dòng)每次沖繞時(shí)累積。然后，在每次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也會(huì)出現(xiàn) 接觸損失或者至少不同的線性負(fù)荷。然后通過(guò)造紙技術(shù)上的關(guān)聯(lián)(如幅面的可壓縮性或摩 擦值)形成不均勻的料卷。在相當(dāng)于料卷的共振轉(zhuǎn)速一半的半臨界速度時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)料卷強(qiáng)烈的變形。這種 變形也被稱為s2沖擊或者2f沖擊。這種變形再一次地與其它參與整個(gè)卷繞系統(tǒng)的部件強(qiáng) 烈地相互作用并且共同對(duì)料卷結(jié)構(gòu)的偏心負(fù)責(zé)。為克服由此產(chǎn)生的振動(dòng)和隨之而來(lái)的損壞公知的是，緩沖作用在待卷繞的料卷上 的輥?zhàn)?，以便吸收形成振?dòng)過(guò)程的能量。在此，人們追求改善料卷結(jié)構(gòu)，但是首先要避免危 險(xiǎn)的料卷拋出。因此，迄今為止總是假設(shè)，人們必須避免共振臨界的狀態(tài)，方式是有效地防 止已經(jīng)有危險(xiǎn)的振動(dòng)范圍，因此，相應(yīng)設(shè)計(jì)按現(xiàn)有技術(shù)的緩沖系統(tǒng)，使得其在達(dá)到臨界的振 動(dòng)狀態(tài)之前特別有效地工作。然而，在實(shí)踐中這意味著，料卷卷繞裝置，尤其是料卷切割裝 置在運(yùn)行中相當(dāng)經(jīng)常地在邊界范圍內(nèi)運(yùn)行。一次激勵(lì)或自激的料卷能夠僅阻尼到在一個(gè)平 面所需的程度，以便卷繞過(guò)程能大多可靠地結(jié)束。然而，結(jié)果是料卷結(jié)構(gòu)常常不能讓人滿 意。尤其在對(duì)卷繞要求苛刻的紙種類時(shí)，也就是摩擦系數(shù)超過(guò)0. 55并尤其是超過(guò)0. 7的紙 種類時(shí)，在高生產(chǎn)速度下料卷結(jié)構(gòu)經(jīng)常不能讓人滿意。此外生產(chǎn)率，也就是說(shuō)首先是卷繞速 度幾乎不能提高到超過(guò)觀00米/分鐘的可靠轉(zhuǎn)移程度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，這樣地進(jìn)一步擴(kuò)展用于將材料幅面卷繞成 料卷上的裝置，使得料卷結(jié)構(gòu)得以改善并尤其穩(wěn)定卷繞區(qū)域中的行為。就方法而言，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，在廣泛的過(guò)程步驟中改善料卷結(jié) 構(gòu)并且穩(wěn)定料卷過(guò)程。就裝置而言，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題由此解決，S卩，在缸筒和活塞之間設(shè)置一 無(wú)摩擦的密封裝置。沒(méi)有摩擦的密封被理解為這樣一種密封，這種密封在技術(shù)意義上沒(méi)有摩擦或者至 少幾乎沒(méi)有摩擦。也就是說(shuō)，概念“沒(méi)有摩擦”在此應(yīng)包括可忽略的小摩擦系數(shù)。通過(guò)這種方式，緩沖器件本身可以響應(yīng)微小的激勵(lì)。因此首次可以在形成料卷結(jié) 構(gòu)時(shí)有效地克服或者以理想的方式防止本身微小的引起振動(dòng)的起始錯(cuò)誤。具有摩擦的密封 直至克服其靜摩擦系數(shù)(如緩沖器件的鎖止)都起作用。也就是說(shuō)，待卷繞的料卷在此期 間被卷繞在“剛性的”料卷卷繞裝置上，也就是被卷繞在剛性支承的輥?zhàn)由?，直至突然超過(guò) 密封的靜摩擦力，這在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致料卷結(jié)構(gòu)中額外的擾動(dòng)。在此，市場(chǎng)上常見(jiàn)的密封的靜 摩擦系數(shù)可以為0. 6至0. 85，因此，在此首先剛性地向支撐部傳遞了顯著的能量，或者不利 地尤其是降低了料卷結(jié)構(gòu)的不圓度和局部的硬化，直至緩沖器件完全開(kāi)始起作用。緩沖器件通過(guò)變形做功從系統(tǒng)吸收能量。以這種方式減小了振動(dòng)的振幅并因此也 降低了危險(xiǎn)的共振的風(fēng)險(xiǎn)。在技術(shù)轉(zhuǎn)換方面，能量大多借助于摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，因此特別出 人意料的是，按照本發(fā)明在完全確定的位置排除了這種效果，以便實(shí)現(xiàn)盡可能良好的緩沖 效果。緩沖裝置具有缸筒和可在其中運(yùn)動(dòng)的活塞，該緩沖裝置還包括至少一個(gè)壓力介質(zhì)位 于其中的壓力腔，使得在活塞負(fù)載作用下能承受壓力以及其摩擦功，并因此其緩沖度總體 上可通過(guò)閥調(diào)節(jié)裝置設(shè)定或調(diào)節(jié)。自始借助于按本發(fā)明的裝置可阻尼的料卷形成得明顯更均勻，并且還在以后的卷 繞過(guò)程中導(dǎo)致更少的自激振動(dòng)。整個(gè)過(guò)程運(yùn)行得明顯更安靜并且更穩(wěn)定并且產(chǎn)生了更高質(zhì) 量的料卷。因此也可以實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)速度和更急劇的加速過(guò)程或減速過(guò)程。缸筒優(yōu)選構(gòu)造為雙作用緩沖缸。通過(guò)這種方式可以特別有效地減少初始的或相鄰 的振動(dòng)的正負(fù)振幅。有利的是，將無(wú)摩擦的密封設(shè)計(jì)為不接觸的密封。如果共同形成密封間隙的兩個(gè)部件沒(méi)有運(yùn)動(dòng)并且沒(méi)有附加能量持久地通過(guò)有限 的間隙相互分開(kāi)，這種密封則稱為沒(méi)有接觸的。這種密封還具有沒(méi)有磨損的優(yōu)點(diǎn)，并且在其 密封效果方面沒(méi)有變化。形成密封間隙的部件的熱傳遞也較小并且認(rèn)為不限制允許的相對(duì) 速度。因此，即便在料卷卷繞裝置持久地動(dòng)態(tài)加載時(shí)也能有效地避免整個(gè)卷繞過(guò)程中的滑 塊效應(yīng)。在此有利的是，無(wú)接觸的密封設(shè)計(jì)為間隙密封、迷宮式密封或者空氣阻隔密封。間隙密封具有相對(duì)易于制造的優(yōu)點(diǎn)，盡管在此當(dāng)然要考慮遵循預(yù)定的公差和精確 地加工表面。在此，在正確選擇間隙高度和間隙長(zhǎng)度的比例時(shí)幾乎不需要考慮由所使用的 密封介質(zhì)，尤其是由所使用的緩沖介質(zhì)，特別是所使用的緩沖油形成的密封膜的輪廓。迷宮式密封具有提高的密封效果，因?yàn)橛行У拈g隙長(zhǎng)度被人工地提高，并且密封 介質(zhì)經(jīng)過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)向。
兩種密封類型對(duì)于密封介質(zhì)，尤其是緩沖介質(zhì)從密封間隙回導(dǎo)到緩沖器件的壓力 腔中是特別有意義的?？諝庾韪裘芊庀鄬?duì)密封位置的進(jìn)出提供最可靠的隔離，然而其中，阻 隔空氣必須通過(guò)供應(yīng)單元引入密封間隙。在此尤其有利的是，無(wú)接觸的密封具有這樣的間隙高度，該間隙高度在0. 008mm 到0. Imm之間，優(yōu)選在0. 025mm到0. 065mm之間，尤其優(yōu)選在0. 03mm到0. 045mm之間。這種間隙高度可以實(shí)現(xiàn)高密封效果和制造成本之間良好的折衷。在此，特別小的 間隙高度允許較高的壓力。另外，在這種情況下優(yōu)選的是，間隙長(zhǎng)度在5mm到350mm之間，優(yōu)選在12mm到 IOOmm之間，完全優(yōu)選在18mm到60mm之間。對(duì)于迷宮式密封累加所有中心線的長(zhǎng)度。這種組合提供了高乃至非常高的密封效果，并且對(duì)密封介質(zhì)，在此也就是緩沖介 質(zhì)提出了不太高的要求。至少一個(gè)輥?zhàn)佑欣厥侵屋?、托輥或支承輥。在本文中，用帶纏繞的和/或用于使形成的料卷從托承位置運(yùn)動(dòng)到支撐位置的纏 繞輥也理解為托輥或支撐輥。裝備有托輥的料卷卷繞裝置通常有最強(qiáng)的振動(dòng)危險(xiǎn)并且是本發(fā)明的主要目標(biāo)領(lǐng)域。支撐輥-料卷卷繞裝置盡管通常沒(méi)有這么強(qiáng)的振動(dòng)危險(xiǎn)，但是被用于處理特別敏 感和重要的紙類型，并且出于該原因也是本發(fā)明的重要應(yīng)用領(lǐng)域。支承輥除了其在卷繞過(guò)程開(kāi)始時(shí)提高卷繞硬度的基本功能之外，當(dāng)今常常用于穩(wěn) 定已經(jīng)處于連續(xù)的形成階段的料卷并且越來(lái)越多地裝備有緩沖裝置。在考慮開(kāi)頭所述的 效應(yīng)，也就是具有帶摩擦的密封的緩沖裝置直至克服靜摩擦力都像剛性的支承裝置那樣作 用，支承輥在該階段作為額外作用在料卷上的干擾量。這按照本發(fā)明得以首次避免。有利的是，將緩沖器件形成被動(dòng)的緩沖裝置的一部分。被動(dòng)的緩沖裝置通常能夠消除相鄰的振動(dòng)能量，也就是說(shuō)減小當(dāng)前的振動(dòng)狀態(tài)的 振幅偏斜。尤其在應(yīng)用本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，這種緩沖裝置是非常有效率的，因?yàn)榻柚?按本發(fā)明的裝置可以至少部分消耗已經(jīng)微小的振動(dòng)能量。然后，被動(dòng)的緩沖裝置在非常明 顯的成本開(kāi)銷的情況下提供高效率。在此也可以考慮的是，緩沖器件形成被動(dòng)的緩沖裝置的唯一一個(gè)部分。同樣會(huì)有利的是，緩沖器件形成主動(dòng)的緩沖裝置的一部分。在被動(dòng)的緩沖裝置中自然按照“反饋”原理作用，也就是說(shuō)，始終僅能夠有效地反 應(yīng)，通過(guò)主動(dòng)的緩沖也可以應(yīng)用“前饋”原理，其中人們從測(cè)量信號(hào)或經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先影響或抑 制振動(dòng)形成。為此，例如可改變可通過(guò)緩沖介質(zhì)施加在活塞上的(反)壓力并且例如抑制之前 存在的負(fù)載。因?yàn)榛钊簿哂匈|(zhì)量，該活塞通過(guò)快速的壓力變化而振動(dòng)，該振動(dòng)與要克服的 振動(dòng)疊加，因此該振動(dòng)能夠減小。人們?cè)诩夹g(shù)上說(shuō)的減振在本文中也包含在概念“緩沖”之 內(nèi)。特別有利的是，緩沖裝置的一部分通過(guò)橡膠元件形成。橡膠元件原則上相對(duì)機(jī)器產(chǎn)生的振動(dòng)具有良好的緩沖特性。然而，由于空間限制， 其可應(yīng)用性在設(shè)計(jì)上沒(méi)有大的意義。其工作范圍至少間接地與所謂的損失系數(shù)隊(duì)有關(guān)，而 該損失系數(shù)與材料和負(fù)載有關(guān)并且可以為各種橡膠類型假定有效值在0. 20到0. 35之間的共振范圍。因此，所需的緩沖面至少間接地與損失系數(shù)有關(guān)。通過(guò)形變功緩沖的橡膠元 件將吸收的能量?jī)H僅轉(zhuǎn)化為熱量。然而，受熱的橡膠元件然后具有不同的緩沖特性。在持 續(xù)加載的情況下，這種橡膠元件較快地疲勞。然而，如果橡膠元件僅僅加載借助于緩沖裝置的另一種功能組件作用在其上的、 分開(kāi)的振動(dòng)范圍，則該橡膠元件能夠長(zhǎng)時(shí)間地承受突出的緩沖工作。在此，橡膠元件在運(yùn)動(dòng) 的機(jī)器元件方面、在此尤其是緩沖器件的活塞單元也承擔(dān)卸載工作。優(yōu)選的是，具有有限的、尤其在350mm到2050mm之間，特別是在600mm到900mm之 間的半徑的滾動(dòng)軸承繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)可動(dòng)地布置。通過(guò)這種方式存在另一種可能性，即，使由至少一個(gè)輥?zhàn)雍土暇斫M成的振動(dòng)系統(tǒng) 不協(xié)調(diào)。因此，尤其可定量地限制緩沖器件的上部作用區(qū)域，并且能實(shí)現(xiàn)協(xié)同效果。同樣優(yōu)選的是，滾動(dòng)軸承以可直線運(yùn)動(dòng)的方式布置。通過(guò)這種方式保護(hù)了密封區(qū)域并且特別好地保證了可靠且沒(méi)有磨損的功能。因 此，在相反方向也可以保證緩沖器件在可運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承的懸掛裝置上的同步作用。相對(duì)有利的是，滾動(dòng)軸承這樣地以可直線運(yùn)動(dòng)的方式布置，使得與活塞作用連接 的活塞桿能幾乎沒(méi)有橫向力地運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)通過(guò)設(shè)置的密封件限定的密封區(qū)域。為此有利的是，設(shè)置一對(duì)齊裝置，借助于該對(duì)齊裝置可對(duì)齊至少一個(gè)滾動(dòng)軸承的 運(yùn)動(dòng)方向。通過(guò)這種方式在料卷卷繞裝置投入運(yùn)行時(shí)以及在長(zhǎng)時(shí)間使用后都能保證精確的 調(diào)整。在有時(shí)候也可以要求緩沖器件的作用方向(有利地朝向輥隙方向)應(yīng)當(dāng)是可事后調(diào) 整的或者完全是可變的。還有利的是，活塞桿和缸筒至少在密封區(qū)域具有帶有特別小的摩擦系數(shù)的表面， 并且為此尤其是機(jī)械和/或化學(xué)地調(diào)質(zhì)處理。因此，也可以在作用的表面減小緩沖介質(zhì)在實(shí)際中通常忽略的邊緣層摩擦力。作為機(jī)械的措施考慮精磨、珩磨、輥軋或等價(jià)的加工方法。在化學(xué)調(diào)質(zhì)處理時(shí)尤其是指電解的表面處理(Verredelimg)和具有特別小的靜 摩擦系數(shù)的表面涂層。特別有利的是，滾動(dòng)軸承借助于無(wú)摩擦的可動(dòng)的彈簧裝置以可運(yùn)動(dòng)的方式與支撐 部連接。以這種方式可保證能沒(méi)有初始干擾地使用緩沖裝置。因此，由緩沖器件提供的寬 緩沖區(qū)域，尤其是可緩沖性也可以將微小的激勵(lì)傳遞到整個(gè)緩沖裝置上。因此也可以在緩 沖裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免缺陷源。為此有利的是，設(shè)置一對(duì)齊裝置，借助于該對(duì)齊裝置可對(duì)齊至少一個(gè)滾動(dòng)軸承的 運(yùn)動(dòng)方向。通過(guò)這種方式在料卷卷繞裝置投入運(yùn)行時(shí)以及在長(zhǎng)時(shí)間使用后都能保證精確的 調(diào)整。在有時(shí)候也可以要求緩沖器件的作用方向(有利地朝向輥隙方向)應(yīng)當(dāng)是可事后調(diào) 整的或者完全是可變的。還有利的是，活塞桿和缸筒至少在密封區(qū)域具有帶有特別小的摩擦系數(shù)的表面， 并且為此尤其是機(jī)械和/或化學(xué)地調(diào)質(zhì)處理。因此，也可以在作用的表面減小緩沖介質(zhì)的在實(shí)際中大多忽略的表面層摩擦力。
作為機(jī)械的措施考慮精磨、珩磨、輥軋或等價(jià)的加工方法。在化學(xué)調(diào)質(zhì)處理時(shí)尤其是指電解的表面處理和具有特別小的靜摩擦系數(shù)的表面涂層。特別有利的是，緩沖器件具有這樣一個(gè)功率范圍，該功率范圍可由滾動(dòng)軸承已經(jīng) 微小的運(yùn)動(dòng)的緩沖能力限定為低于5毫米每秒，優(yōu)選低于1毫米每秒，尤其優(yōu)選低于0. 5毫 米每秒。因此，產(chǎn)生的振動(dòng)已經(jīng)在其發(fā)展的最早階段就可有效地緩沖。因此，也可以防止從周期性的疊加到當(dāng)前的宏振動(dòng)上的微振動(dòng)到體現(xiàn)在料卷結(jié)構(gòu) 上的宏振動(dòng)的轉(zhuǎn)變。也可以防止在此稱為宏振動(dòng)的、導(dǎo)致?lián)p壞的振動(dòng)的起振。在此，在本文中也述及了宏振動(dòng)范圍和微振動(dòng)范圍，其中，宏振動(dòng)范圍描述通常能 察覺(jué)的、產(chǎn)生的振動(dòng)，而微振動(dòng)應(yīng)理解為大多具有較高的頻率和較小的振幅的疊加振動(dòng)，所 述頻率部分超過(guò)8Hz或IOHz。還有利的是，設(shè)置至少一個(gè)傳感器，優(yōu)選多個(gè)傳感器，用于檢測(cè)所述參數(shù)中的至少 一個(gè)，優(yōu)選至少兩個(gè)-活塞運(yùn)動(dòng)和/或滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)的頻率-活塞運(yùn)動(dòng)和/或滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)的振幅-緩沖介質(zhì)的黏度和/或溫度和/或水含量和/或空氣含量和/或固體顆粒含量-緩沖介質(zhì)的壓力和/或損失量，并且所檢測(cè)的數(shù)據(jù)可被輸送到控制/調(diào)節(jié)單元，該控制/調(diào)節(jié)單元以優(yōu)選的方式 與上一級(jí)的控制/調(diào)節(jié)單元連接。通過(guò)檢測(cè)單個(gè)，尤其是多個(gè)上述參數(shù)保證了控制/調(diào)節(jié)單元的可靠數(shù)據(jù)供應(yīng)并且 可使用現(xiàn)代的調(diào)節(jié)裝置?？刂?調(diào)節(jié)單元尤其可與在過(guò)程中瞬間存在的要求迅速的適應(yīng)， 并且可根據(jù)變化的過(guò)程參數(shù)避免計(jì)算錯(cuò)誤。有利地設(shè)置一用于可能流出的緩沖油的收集裝置，該收集裝置以優(yōu)選的方式與反 饋裝置有效連接，該反饋裝置更優(yōu)選具有一個(gè)過(guò)濾裝置。借助于收集裝置首先保證緩沖器件清潔的周圍，并且滿足了第一環(huán)境要求。反饋 裝置能導(dǎo)致明顯更經(jīng)濟(jì)并且環(huán)境友好的卸載。借助于過(guò)濾裝置可獲得緩沖器件出色的功能 并且能避免磨損。有利的是，缸筒具有用于影響電流變的緩沖油的黏度的改變單元，或者至少與這 種改變單元作用連接。以這種方式能以額外的自由度改變緩沖器件的緩沖特性并且能與在過(guò)程中瞬時(shí) 出現(xiàn)的要求相適應(yīng)。尤其可以迅速地繞過(guò)或經(jīng)過(guò)共振的振動(dòng)區(qū)域。也可以擴(kuò)展緩沖裝置的 整個(gè)工作區(qū)域。就方法而言本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題由此解決，S卩，在整個(gè)振動(dòng)范圍內(nèi)緩沖在卷繞過(guò)程 中在料卷和抵靠的輥?zhàn)又g形成的、并且通過(guò)輥?zhàn)觽鬟f到滾動(dòng)軸承的振動(dòng)。通過(guò)這種方式可以阻尼整個(gè)卷繞過(guò)程，這保證了最佳的卷繞結(jié)果。尤其是明顯影 響卷繞結(jié)果的振動(dòng)在其產(chǎn)生過(guò)程就被阻止。在此，也降低了已經(jīng)微小的激勵(lì)，尤其是低于1 毫米每秒的范圍內(nèi)，優(yōu)選低于0.5毫米每秒范圍內(nèi)的激勵(lì)的影響。為此，優(yōu)選使用關(guān)于裝置 的權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置。
有利的是，滾動(dòng)軸承在整個(gè)由料卷傳遞到滾動(dòng)軸承上的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)被無(wú)過(guò)渡 地緩沖。這為均勻并且高質(zhì)量的料卷結(jié)構(gòu)形成了最好的前提條件。在此，尤其希望通過(guò)在 現(xiàn)有的振動(dòng)過(guò)程中加入緩沖過(guò)程而避免突然過(guò)渡，因?yàn)檫@種突然加入所使用的緩沖器件和 /或裝置的功效常常首先作為干擾量影響卷繞過(guò)程。替代這種方案能以這種方式在整個(gè)卷 繞過(guò)程中將振動(dòng)保持在窄的、可控的范圍內(nèi)。緩沖度優(yōu)選通過(guò)在卷繞過(guò)程中壓力介質(zhì)的壓力變化連續(xù)或離散地改變。反之，作用的緩沖措施的程度(也即強(qiáng)度)可對(duì)卷繞過(guò)程沒(méi)有影響地改變。緩沖 度的改變可以明顯擴(kuò)展所使用的緩沖裝置/器件的作用范圍，并且通過(guò)快速避開(kāi)或經(jīng)過(guò)減 小其中的位于各個(gè)振動(dòng)元件(在此尤其是料卷和輥?zhàn)?上的臨界振動(dòng)范圍。緩沖過(guò)程優(yōu)選至少部分高頻地控制和/或調(diào)節(jié)。因此，使用者也可以有效地克服由疊加的振動(dòng)組成的振動(dòng)。尤其可以在本文中考 慮上述的微振動(dòng)和宏振動(dòng)的影響。小的初始激勵(lì)在卷繞過(guò)程開(kāi)始時(shí)也經(jīng)常高頻地出現(xiàn)，并 且常常具有小于ι毫米每秒，常常甚至小于0. 5毫米每秒的微小運(yùn)動(dòng)速度。


本發(fā)明其它有利的構(gòu)造由說(shuō)明書(shū)、實(shí)施例和附圖得出。以下參照附圖根據(jù)實(shí)施例 詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中圖1是料卷卷繞裝置；圖2是輥?zhàn)友b置。
具體實(shí)施例方式按本發(fā)明的料卷卷繞裝置1在圖1和圖2中示出的優(yōu)選實(shí)施形式結(jié)合托輥式料卷 卷繞裝置實(shí)現(xiàn)，該托輥式料卷卷繞裝置在其卷繞的區(qū)域內(nèi)具有輥?zhàn)友b置。輥?zhàn)友b置具有兩 個(gè)構(gòu)造為托輥的輥?zhàn)?，其中至少一個(gè)是可驅(qū)動(dòng)的。優(yōu)選兩個(gè)輥?zhàn)?都是可驅(qū)動(dòng)的并且與公 共的控制/調(diào)節(jié)單元19連接。在此，當(dāng)材料幅面M，尤其是紙幅面沿運(yùn)行方向，也就是χ方 向調(diào)節(jié)第一輥?zhàn)?的轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)第二輥?zhàn)?的轉(zhuǎn)矩被證實(shí)是合適的。輥?zhàn)?的軸支承在滾 動(dòng)軸承4，5上，所述滾動(dòng)軸承可以沿ζ方向位于不同的高度水平。此外，輥?zhàn)?可以具有不 同厚度的直徑。當(dāng)然，兩個(gè)輥?zhàn)?中的至少一個(gè)也可以具有在材料幅面M上變得有效的涂 層或鎧裝，而例如另一個(gè)輥?zhàn)?設(shè)計(jì)為鋼輥。除托輥6之外，至少一個(gè)卷繞在卷芯，在此是卷筒2上的料卷3和不總是需要的支 承輥6形成料卷卷繞裝置的纏繞裝置的重要部件。為清晰起見(jiàn)，在圖2中詳細(xì)示出的輥?zhàn)?裝置在支承輥6的視圖中被省略，盡管通過(guò)該輥?zhàn)友b置同樣可以作用在形成的料卷3上。輥?zhàn)?的兩個(gè)可動(dòng)的滾動(dòng)軸承4、5通過(guò)緩沖器件7與支撐部8連接。在圖左邊示 出的緩沖器件7是主動(dòng)緩沖裝置13的一部分，緩沖裝置也可通過(guò)控制/調(diào)節(jié)單元19這樣 地控制，使得緩沖裝置能夠以針對(duì)性的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)抑制出現(xiàn)的振動(dòng)。為改變緩沖度，主動(dòng)的緩沖裝置13例如可以額外地裝備有改變單元17，該改變單 元能夠影響位于主動(dòng)的緩沖單元13的缸筒9中、起壓力介質(zhì)18作用的能電流變的油的黏 度。然后，緩沖特性隨著黏度而改變。除了這種特別靈巧并且快速的方式，也可以通過(guò)壓力
10介質(zhì)10的缸筒區(qū)域或其流入和流出區(qū)域中離散或連續(xù)可調(diào)的閥開(kāi)口實(shí)現(xiàn)緩沖度的調(diào)節(jié)。屬于在圖右邊區(qū)域示出的輥?zhàn)友b置的緩沖器件7以常見(jiàn)的液壓油作為緩沖介質(zhì) 18工作并且是被動(dòng)的緩沖裝置12的一部分，其中，緩沖裝置12也包括橡膠元件14。通過(guò)右邊的緩沖器件7的剖視圖可良好地看出設(shè)計(jì)用于兩個(gè)緩沖器件7的、由缸 筒9和在其中相對(duì)可壓力加載的緩沖介質(zhì)18運(yùn)動(dòng)的活塞10組成的一般結(jié)構(gòu)。在還包括活 塞桿的活塞10和缸筒9之間需要的密封面設(shè)計(jì)為形式為非接觸的間隙密封的、無(wú)摩擦的密 封11。其間隙高度h在0.025毫米到0.035毫米之間。因此，緩沖器件7甚至通過(guò)有效地 將0. 15米每秒以下的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為形變功而適于微小的激勵(lì)。為了可動(dòng)地布置，滾動(dòng)軸承通過(guò)彈簧裝置15與支撐部連接，支撐部在此也形成用 于緩沖器件7或者緩沖裝置12、13的支座。彈簧裝置15圍繞滾動(dòng)軸承4，5對(duì)稱地布置并 且允許滾動(dòng)軸承4，5在技術(shù)意義上沒(méi)有摩擦的直線運(yùn)動(dòng)。為此，彈簧裝置由能夠不接觸地 變形的各個(gè)板簧構(gòu)成。各個(gè)板簧的厚度可以是相同或者不同的，其特性曲線表現(xiàn)為遞減或 遞增的特性。各個(gè)板簧是可更換的，并且總彈簧厚度因此可在離散的步驟中選擇。也可以 通過(guò)彈簧裝置僅僅影響緩沖度。為了控制/調(diào)節(jié)單元19能夠正確地工作，設(shè)置有三個(gè)傳感器16，所述傳感器在當(dāng) 前的情況下檢測(cè)滾動(dòng)軸承4，5的頻率和振幅以及兩個(gè)不同壓力介質(zhì)的各種參數(shù)。
0103]只要不離開(kāi)本發(fā)明的基本構(gòu)思，也可以在多方面偏離所示的實(shí)施形式。0104]附圖標(biāo)記清單0105]1料卷卷繞裝置0106]2卷筒0107]3料卷0108]4滾動(dòng)軸承0109]5滾動(dòng)軸承0110]6輥?zhàn)?111]7緩沖器件0112]8支撐部0113]9缸筒0114]10活塞0115]11密封0116]12被動(dòng)的緩沖裝置0117]13主動(dòng)的緩沖裝置0118]14橡膠元件0119]15彈簧裝置0120]16傳感器0121]17改變單元0122]18壓力介質(zhì)0123]19控制/調(diào)節(jié)單元0124]h間隙高度0125]M材料幅面(紙幅面)
XX方向
Yy方向
ZZ方向
權(quán)利要求
1.一種料卷卷繞裝置(1)，該料卷卷繞裝置用于將材料幅面、尤其是紙幅面或紙板幅 面(M)在至少一個(gè)卷繞芯、優(yōu)選卷筒(2)上卷繞成至少一個(gè)料卷(3)，在卷繞時(shí)，至少一個(gè)支 承在滾動(dòng)軸承(4、幻上的輥?zhàn)?6)抵靠在該料卷上，并且至少一個(gè)可動(dòng)的滾動(dòng)軸承通過(guò)緩 沖器件(7)與支撐部(8)連接，該緩沖器件包括缸筒(9)和可動(dòng)地布置在該缸筒中的活塞(10)，其特征在于，在所述缸筒(9)和活塞(10)之間設(shè)置有無(wú)摩擦的密封(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述無(wú)摩擦的密封(11)設(shè)計(jì) 為非接觸的密封，尤其設(shè)計(jì)為間隙密封、迷宮式密封或空氣阻隔密封。
3.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述無(wú)接觸的密封(11)具有在0.008mm到0. 06mm之間，優(yōu)選在0. 020mm到0. 045mm之間，尤其優(yōu)選在0. 025mm 到0. 035mm之間的間隙高度(h)。
4.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，至少一個(gè)輥?zhàn)?6)是支 撐輥、托輥或支承輥。
5.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述緩沖器件(7)形成 被動(dòng)的緩沖裝置(1 的一部分。
6.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述緩沖器件形成主 動(dòng)的緩沖裝置(1 的一部分。
7.如權(quán)利要求1至5之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述緩沖裝置的一部 分由橡膠元件(14)形成。
8.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，至少一個(gè)滾動(dòng)軸承(4、 5)以可直線運(yùn)動(dòng)的方式布置。
9.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述滾動(dòng)軸承(4、5)借 助于無(wú)摩擦的、可運(yùn)動(dòng)的彈簧裝置(1 以可運(yùn)動(dòng)的方式與所述支撐部(8)連接。
10.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述緩沖器件(7)具 有這樣一個(gè)功率范圍，該功率范圍可由滾動(dòng)軸承G，5)已經(jīng)微小的運(yùn)動(dòng)的緩沖能力限定為 低于1毫米每秒，尤其優(yōu)選低于0. 5毫米每秒。
11.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)傳感器 (16)，優(yōu)選多個(gè)傳感器(16)，用于檢測(cè)所述參數(shù)中的至少一個(gè)，優(yōu)選至少兩個(gè)-活塞運(yùn)動(dòng)和/或滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)的頻率 -活塞運(yùn)動(dòng)和/或滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)的振幅-緩沖介質(zhì)的黏度和/或溫度和/或含水量和/或空氣含量和/或固體顆粒含量-緩沖介質(zhì)的壓力和/或損失量，并且所檢測(cè)的數(shù)據(jù)可被輸送到控制/調(diào)節(jié)單元。
12.如前列權(quán)利要求之一所述的料卷卷繞裝置(1)，其特征在于，所述缸筒(9)具有用 于影響電流變的緩沖油的黏度的改變單元(17)，或者至少與這種改變單元(17)作用連接。
13.一種借助于料卷卷繞裝置(1)在至少一個(gè)卷繞芯、優(yōu)選卷筒(2)上將材料幅面、尤 其是紙幅面或紙板幅面(M)卷繞成一個(gè)料卷C3)的方法，其特征在于，在整個(gè)振動(dòng)范圍內(nèi)緩 沖在卷繞過(guò)程中在所述料卷( 和抵靠的輥?zhàn)?6)之間形成的、并且通過(guò)所述輥?zhàn)?6)傳 遞到滾動(dòng)軸承G，5)的振動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述滾動(dòng)軸承(4、5)在從所述料卷(3)傳遞到所述滾動(dòng)軸承G、5)的整個(gè)振動(dòng)頻率范圍內(nèi)被沒(méi)有過(guò)渡地緩沖。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述緩沖度通過(guò)壓力介質(zhì)(18)的壓 力改變?cè)诰砝@過(guò)程中連續(xù)或離散地改變。
16.如權(quán)利要求13至15之一所述的方法，其特征在于，所述緩沖過(guò)程至少部分借助于 控制/調(diào)節(jié)單元(19)高頻地被控制和/或調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種料卷卷繞裝置，該料卷卷繞裝置用于將材料幅面，尤其是紙幅面或紙板幅面在至少一個(gè)卷繞芯、優(yōu)選卷筒上卷繞成至少一個(gè)料卷，在卷繞時(shí)，至少一個(gè)支承在滾動(dòng)軸承上的輥?zhàn)淤N靠在該料卷上，并且至少一個(gè)可動(dòng)的滾動(dòng)軸承通過(guò)緩沖器件與支撐部連接，該緩沖器件包括缸筒和可動(dòng)地布置在該缸筒中的活塞。人們想改善卷繞結(jié)構(gòu)并且尤其是穩(wěn)定卷繞范圍內(nèi)的關(guān)系。為此設(shè)計(jì)為，在所述缸筒和活塞之間設(shè)置有無(wú)摩擦的密封。另外，本發(fā)明還涉及一種特別有利的、用于卷繞材料幅面的方法。
文檔編號(hào)B65H18/02GK102120534SQ20101061189
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者亞歷山大·克魯普, 托馬斯·舒斯特, 羅爾夫·范哈格 申請(qǐng)人:沃依特專利有限責(zé)任公司