CN205603960U - 用于制造和/或加工纤维幅材的机器及其辊子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于制造和/或加工纤维幅材的机器及其辊子。辊子包括：圆柱形辊子基体、支承轴颈及辊子套，至少一个压敏和/或温敏传感器嵌入在辊子套中，信号线路包括至少一个在辊子的内部延伸并且在一个端侧与至少一个传感器连接的第一线路区段，信号线路还包括至少一个基本上在辊子之外延伸并且在一个端侧能与信号激发和/或信号处理单元连接的第二线路区段，以及包括电转动连接器和/或光学转动连接器，通过电转动连接器和/或光学转动连接器，第一线路区段和第二线路区段在另一端侧以能相对彼此转动的方式彼此连接或能彼此连接，从而在辊子绕其纵轴线旋转时，第一线路区段与辊子基体一起旋转，而第二线路区段不必跟随辊子基体旋转运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于制造和/或加工纤维幅材，尤其是纸张幅材、纸板幅材或纸巾幅材的机器的辊子，该辊子包括：圆柱体的辊子基体、布置在辊子基体的两个轴向端部区域内的用于以能绕辊子的纵轴线旋转的方式将辊子支承在机器的机架上的轴颈、以及至少分区段覆盖辊子基体的外表面的辊子套，至少一个压敏和/或温敏传感器嵌入在该辊子套中，所述压敏和/或温敏传感器与至少一个电信号线路和/或光信号线路连接，所述电信号线路和/或光信号线与信号激发单元和/或信号处理单元连接，用以交换信号。
此外本实用新型还涉及一种具有如下的辊子的机器以及一种测量压力和/或温度的方法，该辊子具有至少一个嵌入在辊子套中的传感器。
背景技术
具有嵌入在辊子套中的用于对压力和/或温度进行测量的传感器的辊子使用在幅材加工机器中，以便在辊隙中检测型廓、在辊隙中识别出辊子的错位并且据此可以予以修正。
例如由US5562027或WO2010034321公开了这样的辊子。
上述的已知的辊子的缺点在于：其信号处理单元(包括电压源，必要时包括信号激发单元，例如在光学传感器中可能包括光源)至少分部件或分组件地固定地安装在旋转的辊子上，并且因此必须与辊子一起旋转。之所以说是缺点，一方面因为必须针对很高的旋转速度设计跟随旋转的组件，并且另一方面因为跟随旋转的组件需要空间，在辊子的狭窄的空间条件的情况下常常很难甚至无法排布该空间，这例 如可能是在压延辊的情况下。常常在辊子盖与机架或辊子轴承之间的空间中将这些组件安装在辊子的其中一个辊子盖上。固定安装在辊子上并且与其一起旋转的信号处理单元组件和/或信号激发单元组件的另一缺点在于，必须针对每个辊子单独提供这些组件，因此它们无法用于多个的辊子。
实用新型内容
因此，本实用新型的任务在于，提出一种具有传感器的辊子、一种具有这种辊子的机器以及一种用于运行这种辊子的方法，在其中，不再有以上所述的缺点。
该任务通过本实用新型的辊子、本实用新型的机器以及本实用新型的方法来解决。
信号线路包括至少一个基本上在辊子的内部延伸的第一线路区段，该第一线路区段在一端与至少一个传感器连接，信号线路还包括至少一个基本上在辊子之外延伸并且在一个端侧能与信号激发和/或信号处理单元连接的第二线路区段，以及包括电转动连接器和/或光学转动连接器，通过该电转动连接器和/或光学转动连接器，第一和第二线路区段在另一端侧以能相对彼此转动的方式彼此连接或能彼此连接，从而在辊子绕其纵轴线旋转时，第一线路区段与辊子基体一起旋转，而第二线路区段不必跟随其旋转运动，通过上述方案，整个信号激发和/或信号处理单元可以与辊子无关地布置，亦即，布置在旋转的辊子之外，并且不是抗相对转动地(drehfest)与辊子连接。不再需要对预处理的数据进行如下的无线传输(例如WLAN)，该无线传输从包括一部分信号处理单元的旋转的辊子传输至信号处理单元的与辊子无关地布置的组件。此外，也不再需要与辊子一起旋转的能量供应单元，例如感应式能量供应单元。由于信号激发和/或信号处理单元能与辊子无关地布置，因此可以随时接近信号激发和/或信号处理单元用于保养工作和/或维护工作。此外，根据本实用新型的辊子的空间需求明显得 到降低，因为在其盖上没有装配信号激发和/或信号处理单元的组件。此外由于辊子没有配备各自的信号激发和/或信号处理单元，因此唯一的信号激发和/或信号处理单元可以用于多个的辊子。这可以节约投资成本。此外，唯一的信号激发和/或信号处理单元还可以用于对多个辊子的压力和/或温度进行测量，例如在作为维修服务的测量的范围内。
一般来说，当在本实用新型的范围内谈到线路区段、转动连接器、一个或多个传感器以及信号激发和/或信号分析单元彼此连接或者能彼此连接时，通常可以理解为如下的功能性连接，即，其可以借助信号线路在一个或多个传感器与信号激发和/或信号分析单元之间交换信号并且与如何在结构上建立连接无关。因此，术语连接并不限于例如一个或多个传感器与第一线路区段必须是两个相互独立制造的、事后组装在一起的结构部件。相反也能想到的是，例如一个或多个传感器与第一线路区段制造为唯一的结构部件，例如在光纤传感器中就是这种情况，这些传感器是光波导体的整体组成部分。但是与此不相关地也可以实现的是，一个或多个传感器与第一线路区段是两个相互独立制造的、事后组装在一起的结构部件，例如在压电式传感器中就是这种情况，这些传感器独立于电信号线路地制造并且在事后与其连接。
当在本实用新型的范围内谈到信号激发和/或信号处理单元时，这不一定意味着存在信号激发单元和信号处理单元。如果不仅存在信号激发单元，而且也存在信号处理单元，则它们不一定形成唯一的单元，而可以是布置在同一个或不同的壳体中的相互独立的单元。也能想到的是，信号激发单元的和信号分析单元的一些组件集中在第一壳体中，信号激发单元的和信号分析单元的其它组件集中在第二壳体中。
按照本实用新型的一种具体的实施方式，第一线路区段基本上在辊子套中和/或在圆柱体的辊子基体的内部延伸，并且尤其抗相对转动地与辊子套和/或辊子基体连接(补充说明：“抗相对转动地”在此指的是，当辊子基体旋转时，通过辊子套和/或辊子基体带动第一线路区 段跟随辊子基体和辊子套一起旋转)。
优选地，第二线路区段以能松开或不能松开的方式与转动连接器连接或者能与之连接。于是当第二线路区段的其中一个端部与信号激发和/或信号分析单元固定连接时，例如也能想到的是，第二线路区段和转动连接器可以以能松开的方式连接。于是当第二线路区段的其中一个端部以能松开的方式与信号激发和/或信号分析单元连接时，例如能想到的是，第二线路区段和转动连接器可以以不能松开的方式连接。显然也能想到的是，第二线路区段不仅以能松开的方式与转动连接器连接，而且也以能松开的方式与信号激发和/或信号分析单元连接。
能松开的连接指的是：在不破坏连接机制的情况下可以多次松开并且可以再次建立的连接，例如可以借助插接连接、卡夹连接、螺纹连接建立能松开的连接。优选地，在此选用标准化的能松开的连接，在其中，连接元件均为标准化组件。
不能松开的连接指的是：只有破坏连接机制才能再次松开的连接，例如可以借助粘接、焊接(例如在光波导体的情况下)或者压接(例如在铜线缆之类的电导体的情况下)建立不能松开的连接。
按照本实用新型的一种具体实施方式，转动连接器包括第一和第二连接件，其中，这两个连接件以能绕转动轴线转动的方式相对彼此支承，并且第一线路区段在另一端侧与第一连接件连接或者能与之连接，第二线路区段在另一端侧与第二连接件连接或者能与之连接。
此外能想到的是，第二线路区段能以能松开的方式与信号激发和/或信号处理单元连接。
按照本实用新型的另一优选实施方式设置的是，转动连接器布置在轴颈上，尤其布置在轴颈的自由端的端部上。在此尤其有利的是， 信号线路在转动连接器的区域中从辊子中引出。按照可行的结构上的设计方案例如可以实现的是，第一连接件指向辊子的内部，并且第二连接件从辊子中向外指向，或者基本上在辊子之外延伸。
优选地，此外设置的是，第一连接件抗相对转动地固定在轴颈上。抗相对转动地在此指的是第一连接件不能相对于轴颈转动。
按照本实用新型的另一种具体实施方式设置的是，转动连接器以如下方式布置在辊子上，即，两个连接件的转动轴线和辊子的转动轴线重合。在此尤其能想到的是，两个连接件尤其通过其纵向延伸部和彼此相对的布置共同确定转动连接器的纵轴线，该纵轴线确定两个连接件相对彼此的转动轴线，并且与辊子的相当于纵轴线的转动轴线重合。
在根据本实用新型的辊子中，可以使用不同类型的传感器。
按照本实用新型的一种可行的实施方式设置的是，至少一个传感器是压电式传感器，并且信号线路是电线路。
在此尤其能想到的是，多个第一电线路区段设置具有分别在一个端侧连接的传感器，这些第一电线路区段分别在另一端侧与第一连接件连接。转动连接器在此可以是电转动连接器，尤其可以是导电滑环。
按照另一替选的实施方式能想到的是，至少一个传感器是光学传感器，尤其是光纤传感器，例如光纤布拉格传感器，并且信号线路是光波导体。在此尤其能想到的是，第一线路区段在一个端侧与至少一个传感器区段连接，所述传感器区段提供多个依次串联布置的光纤传感器。在此，第一线路区段和传感器区段例如可以由唯一的结构部件构成，亦即，一体式地构造。也能想到的是，第一线路区段和传感器区段由多个相互独立、事后彼此连接的结构部件构成。
也能想到的是，提供多个与第一线路区段连接的传感器区段。
此外能想到的是，多个传感器区段设置分别具有多个依次串联布置的传感器。在一个或多个传感器是光学传感器的情况下，转动连接器可以是光学转动连接器，尤其是光纤转动连接器。适用于本实用新型的光纤转动连接器例如由Princetel公司，潘宁顿,NJ08534(www.princetel.com)来提供。
辊子尤其可以具有小于850mm的直径，尤其是在100mm至-800mm的范围内的直径。根据本实用新型的解决方案优选用于这样的辊子，因为这些辊子由于其很小的直径而迄今为止并不适合配备传感器，也因为在那里预定的狭窄的空间条件下无法安置信号激发和/或信号处理单元的组件。
按照本实用新型的第二方面，要求保护一种用于制造和/或加工纤维幅材，尤其是纸张幅材、纸板幅材或纸巾幅材的机器，该机器具有根据本实用新型的能绕其纵轴线转动的辊子并且具有经由信号线路与辊子连接的信号激发和/或信号处理单元，该机器的特征在于，信号激发和/或信号处理单元并非(也并非仅分部件或分组件地)抗相对转动地固定在辊子上，并且因此在辊子绕其纵轴线旋转时不与辊子一起转动。
这意味着独立于旋转的辊子地放置信号激发和/或信号处理单元，例如固定在机器的机架上。
优选地，信号激发和/或信号处理单元是移动的信号产生和/或信号处理单元。在此尤其能想到的是，信号产生和/或信号处理单元是用于对相应的传感器辊子进行测量并且与其连接的能携带或能移行的单元。
在此优选地，信号激发和/或信号处理单元能以能松开的方式与第二线路区段连接。
如果至少一个传感器是光学传感器，那么按照一种具体的设计方案设置的是，信号激发单元包括光源。在此还可以设置的是，信号处理单元包括光接收器，尤其是具有多色仪的分光计和/或包括数据计算器。
优选地，辊子与配对元件，尤其是配对辊子形成辊隙。
按照本实用新型的第三方面，提出了一种在根据本实用新型的辊子中测量压力和/或温度的方法，在其中，使用了移动的信号激发和/或信号处理单元，为了执行测量，该信号激发和/或信号处理单元借助第二线路区段以能松开的方式与辊子连接，并且在完成测量之后再次与辊子分开。
通过提供能以能松开的方式与辊子连接的信号激发和/或信号处理单元，就可以以一个或同一个信号激发和/或信号处理单元在不同的传感器辊子上执行压力和/或温度测量。由此，节省了用于昂贵的信号激发和/或信号处理单元的投资成本。此外，作为给不同客户提供维修服务的一部分，还可以以一个或同一个信号激发和/或信号处理单元测量传感器辊子的压力和/或温度。
总之，本实用新型提供了一种用于制造和/或加工纤维幅材的机器的辊子，所述辊子包括：圆柱形的辊子基体、布置在所述辊子基体的两个轴向端部区域内的用于以能绕所述辊子的纵轴线旋转的方式将所述辊子支承在所述机器的机架上的支承轴颈、以及至少区段式覆盖所述辊子基体的外表面的辊子套，至少一个压敏和/或温敏传感器嵌入在所述辊子套中，所述压敏和/或温敏传感器借助至少一个电信号线路和/ 或光信号线路能与信号激发和/或信号处理单元连接，用以交换信号，其特征在于，信号线路包括至少一个基本上在所述辊子的内部延伸并且在一个端侧与至少一个传感器连接的第一线路区段，所述信号线路还包括至少一个基本上在所述辊子之外延伸并且在一个端侧能与所述信号激发和/或信号处理单元连接的第二线路区段，以及包括电转动连接器和/或光学转动连接器，通过所述电转动连接器和/或光学转动连接器，所述第一线路区段和所述第二线路区段在另一端侧以能相对彼此转动的方式彼此连接或能彼此连接，从而在所述辊子绕其纵轴线旋转时，所述第一线路区段与所述辊子基体一起旋转，而所述第二线路区段不必跟随所述辊子基体旋转运动。
优选地，所述第二线路区段以能松开或不能松开的方式与转动连接器连接或者能连接。
优选地，所述转动连接器包括相对彼此以能绕转动轴线转动的方式支承的第一连接件和第二连接件，其中，所述第一线路区段在另一端侧与所述第一连接件连接或者能连接，并且所述第二线路区段在另一端侧与所述第二连接件连接或者能连接。
优选地，所述转动连接器布置在轴颈上。
优选地，所述转动连接器布置在所述辊子上，从而两个连接件的转动轴线和所述辊子的转动轴线重合。
优选地，所述至少一个传感器是压电式传感器，并且所述信号线路是电线路，其中，所述转动连接部是电转动连接部。
优选地，所述至少一个传感器是光学传感器，并且所述信号线路是光波导体，所述转动连接部是光学转动连接部。
优选地，所述第一线路区段在一个端侧与至少一个传感器区段连接，所述传感器区段提供多个依次串联布置的光纤传感器。
优选地，提供多个传感器区段。
优选地，所述信号线路的第一线路区段基本上在所述辊子套中和/或在所述圆柱形的辊子基体的内部延伸。
优选地，所述辊子具有小于850mm的直径。
本实用新型还提供了一种用于制造和/或加工纤维幅材的机器，所述机器具有能绕其纵轴线转动的以上所述的辊子，并且具有经由信号线路与所述辊子连接的信号激发和/或信号处理单元，其特征在于，所述信号激发和/或信号处理单元没有布置在所述辊子上，并且因此在所述辊子绕其纵轴线转动时不与所述辊子一起转动。
优选地，所述信号激发和/或信号处理单元是移动的信号产生和/或信号处理单元。
优选地，所述信号激发和/或信号处理单元能以能松开的方式与第二线路区段连接。
优选地，信号激发单元包括光源，和/或信号处理单元包括光接收器和/或数据计算器。
优选地，所述辊子与配对元件形成辊隙，在辊隙中测量压力和/或温度。
附图说明
下面依据示意图进一步阐述本实用新型。其中：
图1示出根据本实用新型的具有根据本实用新型的辊子的机器的实施方式以及
图2示出使用在根据本实用新型的辊子中的转动连接器的实施方式。
具体实施方式
图1示出根据本实用新型的机器1的实施方式，该机器具有辊子2(以下称作传感器辊子2)，该辊子与配对辊子3形成辊隙4。
传感器辊子2具有圆柱体的辊子基体5以及布置在辊子基体5的两个轴向端部区域中的轴颈6，当前可以识别出其中一个轴颈6，该轴颈用于以能绕传感器辊子2的纵轴线L旋转的方式将传感器辊子2支承在机器的机架7上。
传感器辊子2具有基本上将辊子基体5的外表面覆盖的辊子套8，多个压敏传感器9嵌入到该辊子套中，这些压敏传感器当前构造为呈光纤布拉格传感器形式的光纤传感器9。
传感器9借助呈光波导体形式的光纤信号线路10以能松开的方式与第一信号激发和信号处理单元11连接，用以交换信号。第一信号激发和信号处理单元11还借助信号线路10与第二信号处理单元12连接。
信号线路10包括在传感器辊子内部延伸的第一线路区段13，该线路区段在一个端侧与传感器区段14连接，该传感器区段提供多个依次串联布置的光纤传感器9。此外，信号线路10包括当前在传感器辊子2之外延伸并且在一个端侧以能松开的方式与第一信号激发和信号处理单元11以及第二信号处理单元12连接的第二线路区段15，以及包括光学转动连接器16，通过该光学转动连接器，第一线路区段13和第二线路区段15在另一端侧以能相对彼此转动的方式彼此连接，从而在传感器辊子2绕其纵轴线L旋转R时，第一线路区段13与辊子基体 5一起旋转，而第二线路区段15不必跟随其旋转运动R。
第二线路区段15当前以能松开的方式根据插接连接和/或螺纹连接的类型与光学转动连接器16连接。
如图1所示，转动连接器16布置在轴颈6的自由端的端部上，并且抗相对转动地固定在该端部上。此外，第一线路区段13基本上在辊子套8中延伸。
如图2所示，转动连接器16包括第一和第二连接件17、18，它们能绕转动轴线D转动的方式相对彼此支承，其中，第一线路区段13在另一端侧与第一连接件17连接，并且第二线路区段15在另一端侧与第二连接件18连接。如图所示，两个连接件17、18通过它们的纵向延伸部和相对彼此的布置共同确定转动连接器的纵轴线，该纵轴线确定两个连接件17、18相对彼此的转动轴线D。
第一连接件17当前抗相对转动地固定在轴颈6上，其中，转动连接器16以如下方式布置，即，两个连接件17、18的转动轴线D和传感器辊子的转动轴线L重合。
第一信号激发和信号处理单元11包括光源、呈具有多色仪的分光计形式的光接收器以及用于对传感器9的信号进行预处理的第一数据计算器。两个单元11、12依次地彼此连接，其中，第二信号处理单元12包括用于对经过预处理的信号继续进行处理的数据计算器以及用于以图形方式显示处理信号的屏幕。单元11、12实施为可移动单元，这些可移动单元为了在不同传感器辊子上执行测量而以能松开的方式与这些传感器辊子连接并且在执行成测量之后能再次与它们分开。
Claims (16)
1.一种用于制造和/或加工纤维幅材的机器的辊子，所述辊子包括：圆柱形的辊子基体、布置在所述辊子基体的两个轴向端部区域内的用于以能绕所述辊子的纵轴线旋转的方式将所述辊子支承在所述机器的机架上的支承轴颈、以及至少区段式覆盖所述辊子基体的外表面的辊子套，至少一个压敏和/或温敏传感器嵌入在所述辊子套中，所述压敏和/或温敏传感器借助至少一个电信号线路和/或光信号线路能与信号激发和/或信号处理单元连接，用以交换信号，其特征在于，信号线路包括至少一个基本上在所述辊子的内部延伸并且在一个端侧与至少一个传感器连接的第一线路区段，所述信号线路还包括至少一个基本上在所述辊子之外延伸并且在一个端侧能与所述信号激发和/或信号处理单元连接的第二线路区段，以及包括电转动连接器和/或光学转动连接器，通过所述电转动连接器和/或光学转动连接器，所述第一线路区段和所述第二线路区段在另一端侧以能相对彼此转动的方式彼此连接或能彼此连接，从而在所述辊子绕其纵轴线旋转时，所述第一线路区段与所述辊子基体一起旋转，而所述第二线路区段不必跟随所述辊子基体旋转运动。
2.根据权利要求1所述的辊子，其特征在于，所述第二线路区段以能松开或不能松开的方式与转动连接器连接或者能连接。
3.根据权利要求1或2所述的辊子，其特征在于，所述转动连接器包括相对彼此以能绕转动轴线转动的方式支承的第一连接件和第二连接件，其中，所述第一线路区段在另一端侧与所述第一连接件连接或者能连接，并且所述第二线路区段在另一端侧与所述第二连接件连接或者能连接。
4.根据权利要求1或2所述的辊子，其特征在于，所述转动连接器布置在轴颈上。
5.根据权利要求3所述的辊子，其特征在于，所述转动连接器布置在所述辊子上，从而两个连接件的转动轴线和所述辊子的转动轴线重合。
6.根据权利要求1或2所述的辊子，其特征在于，所述至少一个传感器是压电式传感器，并且所述信号线路是电线路，其中，所述转动连接部是电转动连接部。
7.根据权利要求1或2所述的辊子，其特征在于，所述至少一个传感器是光学传感器，并且所述信号线路是光波导体，所述转动连接部是光学转动连接部。
8.根据权利要求7所述的辊子，其特征在于，所述第一线路区段在一个端侧与至少一个传感器区段连接，所述传感器区段提供多个依次串联布置的光纤传感器。
9.根据权利要求8所述的辊子，其特征在于，提供多个传感器区段。
10.根据权利要求1或2所述的辊子，其特征在于，所述信号线路的第一线路区段基本上在所述辊子套中和/或在所述圆柱形的辊子基体的内部延伸。
11.根据权利要求1或2所述的辊子，其特征在于，所述辊子具有小于850mm的直径。
12.一种用于制造和/或加工纤维幅材的机器，所述机器具有能绕其纵轴线转动的根据权利要求1或2所述的辊子，并且具有经由信号线路与所述辊子连接的信号激发和/或信号处理单元，其特征在于，所 述信号激发和/或信号处理单元没有布置在所述辊子上，并且因此在所述辊子绕其纵轴线转动时不与所述辊子一起转动。
13.根据权利要求12所述的机器，其特征在于，所述信号激发和/或信号处理单元是移动的信号产生和/或信号处理单元。
14.根据权利要求12或13所述的机器，其特征在于，所述信号激发和/或信号处理单元能以能松开的方式与第二线路区段连接。
15.根据权利要求12或13所述的机器，其特征在于，信号激发单元包括光源，和/或信号处理单元包括光接收器和/或数据计算器。
16.根据权利要求12或13所述的机器，其特征在于，所述辊子与配对元件形成辊隙，在辊隙中测量压力和/或温度。
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