CN202466292U - 振动设备以及用于制造纤维幅的机器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种使辊沿着轴往复运动的振动装置，所述辊尤其用于制造纤维幅，尤其是纸幅、纸板幅或者包装纸幅的机器，所述振动装置具有沿辊轴方向与辊连接的第一偏心驱动器和沿辊轴方向与辊连接的第二偏心驱动器，其中，两个偏心驱动器由至少一个电机、优选两个电机驱动，其中，两个偏心驱动器支承在同一个可运动或可移动的装置上或内，并且，所述辊和装置借助于至少一个至少单件的振动杆直接或间接地相互连接。按本实用新型的振动装置的特征在于，所述辊和装置之间的连接包括可至少暂时固定的、尤其是夹紧的球窝关节。

Description

振动设备以及用于制造纤维幅的机器

技术领域

本实用新型涉及一种使辊沿着其轴往复运动的振动设备，所述辊尤其用于制造纤维幅，尤其是纸幅、纸板幅或者包装纸幅的机器。 

背景技术

这种振动设备例如由专利文献EP1624102B1公开。 

这种几乎没有反作用力工作的振动设备基于借助于高度动态的、带有角度同步调节器的交流驱动器直接驱动的质量块对，其中，质量块对布置在静压支承的装置上，例如滑板、支架或框架上。然而，这种振动设备的两个质量块对也可以借助于具有仅一个驱动电机的驱动装置驱动。此外，也可以替代电机使用液压马达。 

通过从0到180度(沿旋转方向)调节两个质量块对之间的角度可以无级地调节作用在振动杆上的惯性力。通过两个质量块对的转动速度同样可以无级地调节频率。 

产生的旋转能量借助于振动杆传递到用于制造纤维幅的机器的例如胸辊(Brustwalze)。“带有胸辊的滑板”单元是沿水平方向(带有共同的机械零点)自由振动的系统。 

该振动设备还具有以下特征： 

-高频率的振动 

即便在机器速度直至1200m/min时，也可以明显改善待制造的纤维幅中的成形。 

-可控的撕裂长度比例 

通过匹配振动的行程和频率可以在宽的范围内自由选择待制造的纤维幅中的撕裂长度比例。 

因此产生了对于振动设备的运营者的以下常见使用： 

-在待制造的纤维幅中通过均匀的纤维分布在明显改善纸质量的情况下的最佳成形，在对待制造的纤维幅进行继续处理、涂布、浸渍和印刷时有 利， 

-通过在待制造的纤维幅中有针对性的纤维定向改善了尺寸稳定性， 

-通过小的应力和减小的磨损减小了维护成本。 

对于振动设备的运营者地专门使用是： 

-明显改善待制造的纤维幅中的成形； 

-减小待制造的纤维幅中的撕裂长度比例 

-改善待制造的纤维幅中的其它质量参数，如断裂强度、顶锻阻力(SCT-CD)等， 

-没有反作用力。基础仅需支承振动设备的自重，不向机器的其它部分(如流浆箱和网部)传递干扰的振动。 

-结构紧凑，坚固并且被封装。装置或者滑板优选静压地支承，系统集成地按照旋转原理确保润滑。 

然而，在这种公知的振动设备中的缺点是，待运动的辊和可运动的装置之间刚性的、必要时也铰接的连接，所述可运动的装置支承两个偏心驱动器。如本领域技术人员已知的那样，刚性的连接承受扭转、振动、磨损等。刚性的连接例如也具有高的内应力和负荷，并且在可运动的装置的轴承单元以及在另一端，即，在待运动的辊上导致高的横向力。此外，这种连接还要求高并且仅用大的时间耗费才能实现的对准精度。轴承、尤其振动设备的主轴承和/或胸辊轴承因此经常提前失效。 

发明内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题是，这样地改进开头所述类型的振动设备，使得在很大程度上减小现有技术中的所述缺点，优选甚至完全避免这些缺点。尤其要由传递器件，尤其是振动杆尽可能仅传递轴向力，并且要在很大程度上避免传递不利的横向力。此外应当显著减小迄今对高对准精度的要求，尤其是在刚性连接时。 

该技术问题在开头所述类型的振动设备中按照本实用新型这样地解决，即，所述振动设备具有沿辊轴方向与辊连接的第一偏心驱动器和沿辊轴方向与辊连接的第二偏心驱动器，其中，两个偏心驱动器由至少一个电机、优选两个电机驱动，其中，两个偏心驱动器支承在同一个可运动或可移动的装置上或内，并且，所述辊和装置借助于至少一个至少单件的振动杆直接或间接 地相互连接，辊和装置之间的连接包括至少一个至少可暂时固定、尤其是可夹紧的球窝关节。 

按本实用新型的技术问题通过这种方式得到完全解决。 

在待运动的辊和可运动的装置之间的、按本实用新型的连接借助于至少一个至少可暂时固定、尤其是可夹紧的球窝关节保证尽可能传递轴向力并且有效地避免传递不利的横向力。在两个结构单元辊和装置再校准的情况下也明显减小了迄今为止要求高的对准精度。球窝关节的固定、尤其是夹紧至少在振动设备运行过程中发生。 

在振动杆上至少单侧、优选两侧布置各一个至少可暂时固定的、尤其是可夹紧的球窝关节，其中，各个球窝关节的球设置在振动杆上，而各个球窝关节的球座设置在相邻的器件上。因此可以使至少振动杆的质量保持尽可能小。当然，各个球窝关节的球座也可以设置在振动杆上，而各个球窝关节的球设置在相邻的器件上。 

各个球窝关节的球优选具有在75至300mm，优选在100至250mm，尤其是在120到200mm范围内的球直径。直径范围是传递振动力所需的足够强度和纵向抗弯安全性以及运行可允许的质量之间可实际通用的折衷。 

球窝关节的至少暂时固定、尤其是夹紧还优选在球窝关节的球的至少两个球形并且优选沿直径对置的球子面上进行。在此，在球窝关节的球的两个球形的并且优选沿直径对置的球子面之间优选构造有一个具有优选圆柱形或球形的基本形状的中间件，其中，该基本形状具有在球窝关节的球的球直径的40％到80％范围内，优选在45％到75％的范围内，尤其在50％到70％范围内的最大直径。这种夹紧类型本身在困难的运行条件下都是相当理想的。球窝关节的球在与振动杆相对的面可以端侧削平并且也在进一步减小振动杆的质量方面是有利的。 

球窝关节的至少暂时的固定、尤其是夹紧也尤其在球窝关节的球的至少两个球形的并且优选沿直径对置的球子面上至少单侧、优选两侧地实现。单侧的固定、尤其是夹紧例如可以借助于螺栓等实现，两侧的固定、尤其是夹紧则例如借助于至少两个夹紧单元实现。相应的固定、尤其是夹紧以有利的方式在球窝关节的球的球形的并且优选沿直径对置的球子面上进行。 

另外，球窝关节的至少暂时的固定、尤其是夹紧优选借助于夹紧轮廓尤其在球窝关节的球的至少两个球形的并且优选沿直径对置的球子面上进行， 其中，球座优选具有线性的夹紧轮廓部分，而球的球子面具有优选圆锥形或球形的夹紧轮廓部分。这种几何形状即便在最困难的运行条件下、例如在具有较大负荷变化等的情况下也确保了运行可靠的固定、尤其是夹紧。 

振动杆优选具有球直径在15％至50％，优选从20％到45％，尤其从25％到40％的杆基体。在此，振动杆的杆基体在其大部分长度上可以构造为圆柱形的，收腰的等。 

在振动杆的杆基体和球窝关节的球的球形的球子面之间优选设置有一个过渡区，该过渡区带有在5至50mm，优选10至25mm，尤其是15至18mm的范围内的过渡半径。振动杆和球窝关节的球的球形子面之间的这种和缓的过渡在最佳的力和力矩传递的情况下使可能的应力集中减到最小。过渡区域可以具有Ra＝1.6μm(标准)或Ra＝0.8μm(抛光)的表面质量。 

振动杆优选具有在300至3000mm，优选600至2500mm，尤其从800至2000mm的范围内的长度，因为在该长度范围内还提供了足够的、优选最佳的强度和纵向抗弯安全性。 

在此，辊和装置可以借助于单件的振动杆间接地相互连接。在通常情况下，在辊和装置之间还设置有联轴器。 

此外，振动设备优选具有在1500至6000[1000/min]范围内的振动常数，其中，振动常数由以下公式计算出： 

振动常数＝(振动频率²×振动行程)/筛网速度 

各个参数的单位如下：振动常数SKZ为[1000/min]，振动频率n为[l/min]，振动行程s为[mm]，并且筛网速度V_筛网为[m/min]。 

在振动频率为100至700l/min，尤其为150至600l/min且振动行程在0.1至30mm，优选为0.1至25mm的情况下，各个偏心驱动器优选具有在100至750Nm的范围内，优选在125至700Nm的范围内，尤其是150至600Nm的范围内的最大驱动力矩。这种特性对于实现开头所述的优点和利用振动设备是重要的。 

振动设备的轴承调节例如可以按照已经述及的专利文献EP1624102B1的公开内容进行。在此，装置可以具有用于对准和保持辊和装置相对外部作用的干扰量的共同零点的系统。可以设置由控制装置加载的电机调节装置作为该系统。 

按本实用新型的振动设备也能够以出色的方式应用在用于纤维幅，尤其 是纸幅、纸板幅或者包装纸幅的机器中。在此，然后获得了前述的按本实用新型的优点。 

在此，机器可以在第一种优选的实施形式中设计为具有辊、尤其是胸辊的纵向筛机。在此，按本实用新型的振动设备使辊、尤其是胸辊往复运动。这种纵向筛机例如由专利文献DE10116867A1公开，该专利文献的相应内容因此也作为本说明书的主题。 

在第二种优选的实施形式中，机器可以设计为具有至少一个辊、尤其是胸辊的多层机器。在此，按本实用新型的振动设备使至少一个辊、尤其是胸辊往复运动。这种多层机器例如由专利文献DE4031038A1，DE10015828A1和DE10223398A1公开，所述专利文献的相应内容因此也作为本说明书的主题。 

附图说明

本实用新型的其它特征和优点由以下参照附图对多个优选的实施例的说明得出。 

在附图中示出： 

图1是使用于制造纤维幅的机器的辊往复运动的已知振动设备的部分剖切的示意侧视图； 

图2是使用于制造纤维幅的机器的辊往复运动的、按本实用新型的振动设备的一种实施形式的部分剖切的示意侧视图； 

图3是在图2中所示的振动设备的示意详细视图，以及 

图4是在图3中所示的振动设备的示意详细视图。 

具体实施方式

图1示出了使用于制造纤维幅的、没有详细示出的机器的辊2往复运动的已知振动设备1的部分剖切的示意侧视图。在此，辊2沿着其纵轴L往复运动。 

纤维幅可以是纸幅、纸板幅或者包装纸幅。 

辊2以可转动的方式并且沿轴向、也就是沿着其纵轴线L以可运动的方式支承在示意地示出的辊支座3，4上。辊2通过通常可拆卸地构造的联轴器5与振动设备1连接。振动设备1用于振动，也用于使辊2沿着其纵轴线L 往复运动，如通过双箭头A所示。 

振动设备1具有装置6，例如滑板，支架或者框架，所述装置以可沿双箭头A的方向，也就是沿着辊2的纵轴线L的方向运动或者移动的方式支承在装置轴承7，8上。 

装置6在一个轴向端部刚性地配设有振动杆9，该振动杆刚性地过渡到联轴器5，使得装置6的往复运动导致辊2的相应往复运动。 

为此，在装置6上设置第一偏心驱动器10和第二偏心驱动器11。 

第一偏心驱动器10通过一对振动体13，14形成，所述振动体可相对辊2的辊轴线12对称地以可旋转的方式支承在装置6内并且例如由没有示出的第一电机驱动该装置。第二偏心驱动器11通过一对振动体15，16形成，所述振动体同样可相对辊轴线12对称地以可旋转的方式支承在装置6内并且所述装置6例如由没有示出的第二电机驱动。然而也可以设置仅一个具有驱动电机的驱动装置，用于驱动两对振动体13，14；15，16。两个偏心驱动器10，11的偏心位置可相对彼此调节，以便设定辊2往复运动的行程。 

现在，图2示出了使未详细示出的、用于制造纤维幅的机器的辊2往复运动的、按本实用新型的振动设备1的一种实施形式的部分剖切的示意侧视图。辊2在此沿着其纵轴线L往复运动。 

对于所示的振动设备1的共同的结构参照在图1中所示的振动设备1的说明。 

辊2和装置6之间的连接V现在包括至少一个至少可暂时固定的、尤其是可夹紧的球窝关节17。 

在当前的实施形式中，在振动杆9两侧，也就是在起始侧和末端侧设置各一个至少可暂时固定的、尤其是可夹紧并且包括球18和球支座19的球窝关节17。各个球窝关节17的球18在此设置在振动杆9上，而各个球窝关节17的球支座19设置在相邻的器件上，也就是设置在装置6上并且间接设置在联轴器5上。 

振动杆9连同其两侧的球18具有在300至3000mm的范围内，优选600至2500mm的范围内，尤其是从800至2000mm的范围内的长度l(参见图3)。 

并且辊2和装置6借助于单件的振动杆9间接相互连接。如上所述，间接的连接V还至少包括一个联轴器5。 

按本实用新型的振动设备1还具有在1500至6000[1000/min]的振动常数SKZ，其中，所述振动常数SKZ由以下公式计算出： 

振动常数＝(振动频率²×振动行程)/筛网速度 

各个参数的单位如下：振动常数SKZ为[1000/min]，振动频率n为[l/min]，振动行程s为[mm]并且滤网速度V_滤网为[m/min]。 

在振动频率为100至700l/min，优选为150至600l/min，且振动行程为0至30mm，优选为0至25mm的情况下，各个偏心驱动器10，11具有优选在100至750Nm，优选从125至700Nm，尤其是150至600Nm范围内的最大驱动力矩。 

图3示出了图2所示的、用于使用于没有详细示出的制造纤维幅的机器的、没有详细示出的辊2往复运动的振动设备1的示意详细视图。 

现在，在辊2和装置6之间的连接V包括至少一个至少可暂时固定的、尤其是可夹紧的球窝关节17。 

相应的球窝关节17的球18至少可暂时借助于相应的球支座盘20固定，尤其是夹紧在所述的球支座19中。各个球支座盘20可以用球支座19连接，例如借助于多个螺栓21。 

图4示出了在图3中所示的振动设备1的示意详细视图B。 

没有示出的辊2和装置6之间的连接V现在包括至少一个可至少暂时固定的、尤其是可夹紧的球窝关节17。 

明显可看出球窝关节17与设置在振动杆9上的球8和设置在装置6上的球支座19。此外，可看见球支座盘20和多个螺栓21。 

球窝关节17的球18具有在75至300mm，优选从100至250mm，尤其从120至200mm的球直径D。 

并且，球窝关节17的至少暂时的固定、尤其是夹紧在球窝关节17的球18的两个球形的并且优选沿直径对置的球子面18.1，18.2上进行。在此，在球窝关节17的球18的两个球形的并且优选沿直径对置的球子面18.1，18.2之间构造有具有优选圆柱形或者球形的基本形状23的中间件22。基本形状23具有在球窝关节17的球18的直径D.18的40％至80％的范围内，优选45％至75％的范围内，尤其从50％至70％的范围内的最大直径D23。 

球窝关节17的至少暂时的固定、尤其是夹紧在球窝关节17的球18的两个球形的并且优选沿直径对置的球子面18.1，18.2上进行，也就是在两侧借 助于由球支座19和球支座盘20构成的夹紧单元进行。因此，球支座19例如在形成的夹紧轮廓24中具有线性的夹紧轮廓部分24.1并且球18的球子面18.1具有锥形或者球形的夹紧轮廓部分24.2。 

另外在振动杆9的杆基体9.1和球窝关节17的球18的球形球子面18.2之间设置有过渡区域25，该过渡区域带有在5至50mm，优选10至25mm，尤其是15至18mm范围内的过渡半径R.25。 

振动杆9具有在球18的球直径D18的15至50％，优选20％至45％，尤其从25％至40％的范围内的直径D9.1(也参见图3)。 

分别在图2至图4中至少部分示出的、按本实用新型的振动设备1适于以出色的方式应用在用于制造纤维幅，尤其是纸幅、纸板幅或者包装纸幅的机器上。 

在此，该机器可以设计为具有辊、尤其是胸辊的纵筛机，并且按本发明的振动设备可以是辊、尤其是胸辊往复运动。作为替代，该机器也可以按照要求设计为具有至少一个辊、尤其是胸辊的多层机器，并且按本实用新型的振动设备可以使至少一个辊、尤其是胸辊往复运动。 

总的来说，通过本实用新型创造了一种开头所述类型的振动设备，该振动设备在很大程度上减小了所述的现有技术的缺点，优选设置完全避免了缺点。尤其由传递器件，尤其是振动杆在很大程度上仅传递轴向力并且在很大程度上避免传递不利的横向力。此外，迄今对高对准精度的要求被明显降低。 

附图标记列表 

1振动设备 

2辊 

3辊支座 

4辊支座 

5联轴器 

6装置 

7装置轴承 

8装置轴承 

9振动杆 

9.1杆基体 

10第一偏心驱动器 

11第二偏心驱动器 

12辊轴线 

13振动体 

14振动体 

15振动体 

16振动体 

17球窝活节 

18球 

18.1球子面 

18.2球子面 

19球支座 

20球支座盘 

21螺栓 

22中间件 

23基本形状 

24夹紧轮廓 

24.1夹紧轮廓部分 

24.2夹紧轮廓部分 

25过渡区域 

A双箭头 

B详细视图 

D9.1直径 

D.18球直径 

D.23直径 

L纵轴线 

l长度 

M_max最大的驱动力矩 

n振动频率 

R25过渡半径 

s振动行程 

SKZ振动常数 

V连接 

V_滤网滤网速度 

Claims (20)

1.一种使辊(2)沿着轴(L)往复运动的振动设备(1)，所述设备用于制造纤维幅的机器，所述振动设备具有沿辊轴(L)方向与辊(2)连接的第一偏心驱动器(10)和沿辊轴(L)方向与辊(2)连接的第二偏心驱动器(11)，其中，两个偏心驱动器(10，11)由至少一个电机驱动，其中，两个偏心驱动器(10，11)支承在同一个可运动或可移动的装置(6)上或内，并且，所述辊(2)和装置(2)借助于至少一个至少单件的振动杆(9)直接或间接地相互连接，

其特征在于，所述辊(2)和装置(6)之间的连接(V)包括至少可暂时固定的球窝关节(17)。

2.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，两个偏心驱动器(10，11)由两个电机驱动。

3.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，在所述振动杆(9)的至少一侧设置至少可暂时固定的球窝关节(17)，其中，各个球窝关节(17)的球(18)设置在振动杆(9)上，而各个球窝关节(17)的球支座(19)设置在相邻的器件(5，6)上。

4.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，在所述振动杆(9)的两侧设置各一个所述球窝关节(17)。

5.如权利要求3所述的振动设备(1)，其特征在于，各个球窝关节(17)的球(18)具有在75至300mm范围内的球直径(D18)。

6.如权利要求之一所述的振动设备(1)，其特征在于，所述球窝关节(17)的至少暂时固定在所述球窝关节(17)的球(18)的至少两个球形的球子面(18.1，18.2)上进行，并且在述球窝关节(17)的球(18)的至少两个球形的球子面(18.1，18.2)之间形成有中间件(22)。

7.如权利要求6所述的振动设备(1)，其特征在于，球窝关节(17)的至少暂时的固定在所述球窝关节(17)的球(18)的至少两个球形的球子面(18.1，18.2)上至少单侧地进行。

8.如权利要求6所述的振动设备(1)，其特征在于，球窝关节(17)的至少暂时的固定在所述球窝关节(17)的球(18)的至少两个球形的球子面(18.1，18.2)上双侧地进行。

9.如权利要求6所述的振动设备(1)，其特征在于，球窝关节(17)的至少 暂时的固定在所述球窝关节(17)的球(18)的至少两个球形的球子面(18.1，18.2)上借助于夹紧轮廓(24)进行，其中，球支座(19)具有线性的夹紧轮廓部分(24.1)，而所述球(18)的球子面(18.1)具有锥形或球形的夹紧轮廓部分(24.2)。

10.如权利要求6所述的振动设备(1)，其特征在于，所述振动杆(9)的杆基体(9.1)具有在所述球(18)的球直径(D18)的15％至50％的范围内的直径(D9.1)。

11.如权利要求6所述的振动设备(1)，其特征在于，所述振动杆(9)的杆基体(9.1)具有在所述球(18)的球直径(D18)的25％至40％的范围内的直径(D9.1)。

12.如权利要求10所述的振动设备(1)，其特征在于，在振动杆(9)的杆基体(9.1)和球窝关节(17)的球(18)的球形球子面(18.2)之间布置过渡区域(25)，该过渡区域带有在5至50mm的范围内的过渡半径(R.25)。

13.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，所述振动杆(9)具有在300至3000mm的范围内的长度(1)。

14.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，所述辊(2)和所述装置(6)借助于单件的振动杆(9)间接地相互连接。

15.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，所述振动设备具有在1,500,000至6,000,000l/min范围内的振动常数(SKZ)，其中，所述振动常数(SKZ)由以下公式计算出：

SKZ＝((振动常数n)²×(振动行程s))/(滤网速度V_滤网)。

16.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，在振动频率(n)为100至700l/min，且振动行程(s)为0.1至30mm时，各个偏心驱动器(10，11)具有在100至750Nm的范围内的最大驱动力矩(M_max)。

17.如权利要求1所述的振动设备(1)，其特征在于，在振动频率(n)在150至600l/min内且振动行程(s)在0.1至25mm内时，各个偏心驱动器(10，11)具有在125至700Nm的范围内的最大驱动力矩(M_max)。

18.一种用于制造纤维幅的机器，其特征在于，所述机器包括至少一个按权利要求1至17之一所述的振动设备(1)。

19.如权利要求18所述的机器，其特征在于，所述机器设计为具有辊(2)的纵筛机，并且按权利要求1至17之一的所述振动设备(1)使辊(2)往复运动。

20.如权利要求18所述的机器，其特征在于，所述机器设计为具有至少 一个辊(2)的多层机器，并且按权利要求1至17之一的所述振动设备(1)使至少一个辊(2)往复运动。 

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