DE1088337B

DE1088337B - Rotary body with regularly patterned, perforated surface, especially suction roll for paper machines

Info

Publication number: DE1088337B
Application number: DEN12292A
Authority: DE
Inventors: George Jacob Thiessen
Original assignee: National Research Council of Canada
Current assignee: National Research Council of Canada
Priority date: 1955-06-02
Filing date: 1956-05-30
Publication date: 1960-09-01

Description

Rotationskörper mit regelmäßig gemusterter, gelochter Oberfläche, insbesondere Saugwalze für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft Rotationskörper mit regelmäßig gemusterter, gelochter Oberfläche, insbesondere Saugwalzen für Papiermaschinen, deren Lochungen ring- oder schraubenförmig um -den Walzenumfang sowie reihenförmig in Längsrichtung derselben angeordnet sind und über eine quer zur Rotationsrichtung liegende Leiste hinweglaufen.Solid of revolution with a regularly patterned, perforated surface, in particular suction roll for paper machines. The invention relates to rotating bodies with a regularly patterned, perforated surface, especially suction rolls for paper machines, whose perforations are ring or helical around the roller circumference and in rows are arranged in the longitudinal direction of the same and across a direction of rotation run away from the lying bar.

Bei Rotationskörpern der genannten Art entstehen erhebliche Geräusche, wenn die mit einem regelmäßig wiederkehrenden Oberflächenmuster, beispielsweise Reihen von Vorsprüngen, Vertiefungen oder Löchern, versehenen Körper über eine feststehende Leiste od. dgl, hinweglaufen.In the case of rotating bodies of the type mentioned, considerable noises arise, if those with a regularly recurring surface pattern, for example Rows of projections, depressions or holes, provided bodies over a fixed one Bar or the like, run away.

Eines der ernstesten Probleme, die in diese Kategorie fallen, ist das Geräusch, das von den Saugwalzen in Papiermaschinen @ hervorgerufen wird. Diese Saugwalzen sind mit einem Muster gebohrter Löcher versehen, die sich in Ringen oder Schraubenlinien auf dem Umfang oder Kränzen und in axialen Reihen über die Länge der Walzen erstrecken. Die Sangwalzen rotieren mit hoher Drehzahl, und jede Lochreihe ist zunächst einem Unterdruck ausgesetzt und kommt dann beim Passieren einer Dichtungsleiste unter Atmosphärendruck. Dä die Lochreihen in schneller Folge an der Dichtungsleiste vorbeigehen; wird ein Geräusch von hoher Intensität erzeugt. Dieses Geräusch wird oft »Gautschgeräusch« genannt, weil eine der Saugwalzen als Gäutschwalze bezeichnet wird; die Grundfrequenz dieses Geräusches ist durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die aufeinanderfolgenden Lochreihen an der Dichtungsleiste vorbeigehen. Der Ton dieses Geräusches ist so intensiv, daß er eine starke Belastung für die Arbeiter darstellt und sogar zur Gesundheitsgefährdung führen kann. Es macht die Verständigung in einer Papierfabrik äußerst schwierig.One of the most serious problems that fall into this category is the noise made by the suction rolls in paper machines @. These Suction rolls are provided with a pattern of drilled holes that are in rings or Helical lines on the circumference or wreaths and in axial rows along the length the rollers extend. The singing rollers rotate at high speed, and each row of holes is initially exposed to negative pressure and then occurs when passing a sealing strip under atmospheric pressure. Dä the rows of holes in quick succession on the sealing strip pass; a high-intensity sound is generated. This sound will often referred to as the "couch sound" because one of the suction rollers is called a yumming roller will; the fundamental frequency of this noise is determined by the speed, with which the successive rows of holes go past the sealing strip. The tone of this noise is so intense that it is a heavy burden on the Represents workers and can even lead to health hazards. It does that Communication in a paper mill is extremely difficult.

Die Erfindung bezweckt zwar allgemein die Unterdrückung von Geräusch in Rotationskörpern, deren Lochungen über eine quer zur Rotationsrichtung liegende Leiste hinweglaufen, wird aber nachstehend im Hinblick ailf die Muster von gebohrten Löchern veranschaulicht, die in den Saugwalzen von Papierrnaschinen vorhanden sind.The invention generally aims to suppress noise in bodies of revolution, the perforations of which lie across a direction transverse to the direction of rotation Ledge, but will be explained below with regard to the patterns of drilled holes Illustrates holes present in the suction rolls of paper machines.

Bohrmuster von Löchern in Saugwalzen sind in vielen verschiedenen Formen in Gebrauch. Das einfachsfe Muster ist eine Reihe von Umfangsringen oder Kränzen gebohrter Löcher, die nebeneinander angeordnet sind, wobei die Löcher eines Kranzes finit denen aller anderen Kränze fluchten, so; daß eine Anzahl 'Lochreihen entsteht und jede Lochreihe längs einer Linie verläuft, die zur Walzenachse parallel ist. Dieses Muster kann verändert werden, indem man dem ersten Lochkranz eine kleine Neigung gibt, so daß der Kranz, nachdem er einmal ganz um die Walze herumgeführt worden ist, axial so weit versetzt ist, däß er in den nächsten Kranz einmündet. Die Löcher sind dann längs einer Schraubenlinie auf dem äußeren Umfang der Walze angeordnet. Dieses Muster kann seinerseits wieder- verändert werden, indem man den Neigungswinkel so vergrößert, daß zwei oder mehr Schraubenlinien nach Art eines mehrgängigen Gewindes entstehen. Eine weitere Veränderung, die von den' Herstellern von Saugwalzen in großem Umfang vorgenommen worden ist, besteht darin, daß die Löcher in benachbarten Kränzen um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind; dies ergibt die Wirkung einer Verdoppelung der Lochreihenzahl, indem jede Lochreihe durch die Löcher abwechselnd aufeinanderfolgender Lochkränze gebildet wird. Beide Kunstgriffe, die Verwendung einer Neigung und das Versetzen der Löcher in benachbarten Kränzen, sind von den Walzenherstellern verwendet worden, um ungleichförmigen Verschleiß der Teile, besonders der Dichtungsleisten, zu vermeiden und um Gleichförmigkeit des Drucks gegen, das Papier zu erreichen, damit sich nicht ein Muster in das Papier einprägt. Die versetzte Form des Bohrlochmusters hat auch die Wirkung, da$ die Grundfrequenz des vorn -der bewegten Walze ausgesandten Geräusches in -großem Umfang unterdrückt wird; denn jeder Lochkranz erzeugt eine Schallwelle, deren Grundton und sämtliche ungeraden Härmonischen genau außer Phase mit der durch den nächstbenachbarten Lochkranz erzeugten Grundwelle sind. Dagegen werden die zweite und alle anderen geraden harmonischen Frequenzen verstärkt.Drilling patterns of holes in suction rolls come in many different Forms in use. The simple pattern is a series of circumferential rings or Wreaths of drilled holes that are arranged side by side, the holes being one Wreaths finite those of all other wreaths, so; that a number of 'rows of holes and each row of holes runs along a line that is parallel to the roller axis is. This pattern can be changed by adding a small hole to the first hole wreath There is an inclination so that the wreath after it has been guided all the way around the roller has been axially offset so far that it opens into the next ring. The holes are then along a helical line on the outer circumference of the roller arranged. This pattern can in turn be changed again by using the Inclination angle increased so that two or more helical lines in the manner of a multi-start thread arise. Another change made by the 'manufacturers has been made by suction rolls on a large scale, is that the holes are offset from one another by half a pitch in adjacent wreaths; this gives the effect of doubling the number of rows of holes by putting each row of holes through the holes of alternating successive perforated rings is formed. Both tricks the use of a slope and the staggering of the holes in adjacent wreaths, have been used by roll manufacturers to prevent uneven wear parts, especially the sealing strips, and ensure uniformity the pressure against reaching the paper so as not to create a pattern in the paper impresses. The offset shape of the borehole pattern also has the effect of reducing the fundamental frequency of the noise emitted from the front of the moving roller suppressed to a large extent will; because every perforated wreath generates a sound wave, its keynote and all odd harmonics exactly out of phase with that of the nearest neighbor Perforated wreath generated fundamental wave. Against the second and all others even harmonic frequencies are amplified.

Zur Beseitigung des Geräusches bei Saugwalzen von Papiermaschinen hat man bereits vorgeschlagen, in Umlaufrichtung der Walze hinter der Saugkammer eine weitere Kammer bzw. weitere Kammern vorzusehen, die die Geräusche, die durch die Aufhebung des Vakuums entstehen, aufheben, wobei diese Schallkammer mit schallabsorbierendem Material gefüllt sein kann.For eliminating the noise from suction rolls on paper machines it has already been proposed, in the direction of rotation of the roller behind the suction chamber a further chamber or chambers to be provided that the noises that come through the lifting of the vacuum arise, cancel, this acoustic chamber with sound-absorbing Material can be filled.

Zur Beiseitigung der Geräusche sind weiter Versuche durchgeführt worden mit dem Ziel, die Geräuschverminderung dadurch herbeizuführen, daß die Löcher in schraubenförmigen Bändern auf der Walze derart angeordnet werden, daß jedes Band als Sirene wirkt, wobei dann eine Tonhöhe oberhalb des hörbaren Frequenzbereiches erzeugt werden soll. Es wurde jedoch ausdrücklich festgestellt, daß sich dieser Vorschlag in der Praxis nicht durchführen läßt, da die Geräuschdämpfung abhängig ist von dem Abstand des Hörers und daß zahlreiche Versuche ergeben haben, daß es unmöglich ist, die Geräusche der Walzen auf diese Weise zu vermindern.Further tests have been carried out to eliminate the noises with the aim of reducing the noise by making the holes in helical belts are placed on the roller so that each belt acts as a siren, with a pitch above the audible frequency range should be generated. However, it was expressly stated that this Proposal can not be carried out in practice, since the noise attenuation depends is from the distance of the listener and that numerous tests have shown that it it is impossible to reduce the noise of the rollers in this way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel zu einer Geräuschverminderung von Rotationskörpern mit regelmäßig gemusterter Oberfläche zu schaffen, die über eine quer zur Rotationsrichtung liegende Leiste hinweglaufen.The invention is based on the object of providing means for reducing noise of bodies of revolution with regularly patterned surfaces that overlook run across a bar lying transversely to the direction of rotation.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen jeder der axialen Lochreihen-Linien und der Leiste eine derartige Neigung vorhanden ist, daß sich eine Geräuschverminderung im hörbaren Frequenzbereich ergibt. Für die meisten Fälle der Praxis hat sich eine Neigung der Lochreihen-Linien zur Leiste als befriedigend herausgestellt, die im Bogenmaß zwischen 1 und 6 rad liegt.The invention solves the problem in that between each the axial row of holes lines and the bar have such an inclination, that there is a noise reduction in the audible frequency range. For the most In practice, an inclination of the rows of holes towards the bar has proven to be satisfactory exposed, which is between 1 and 6 rad in radians.

Mit der geringen Neigung der Lochreihen gegen die Zylindermantellinie wird eine Geräuschverminderung erzielt, die im Bereich zwischen 20 und 30 Dezibel liegt und für die Praxis im wesentlichen ausreicht. Mit einer Geräuschverminderung in der genannten Größenordnung wird beispielsweise das Geräusch von Saugwalzen so weit vermindert, daß es innerhalb des üblichen erträglichen Geräuschpegels einer Papierfabrik liegt.With the slight inclination of the rows of holes against the cylinder surface line a noise reduction in the range between 20 and 30 decibels is achieved and is essentially sufficient for practice. With a noise reduction in the order of magnitude mentioned, for example, the noise of suction rolls is so far reduced that it is within the usual tolerable noise level of a Paper mill lies.

Der Vorschlag gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß er sowohl bei Neukonstruktionen als auch für den Umbau vorhandener Anlagen anwendbar ist. So kann beispielsweise bei üblichen Papierwalzen die Geräuschverminderung dadurch herbeigeführt werden, daß die Leisten der Saugkammer um den notwendigen geringen Betrag schräg zur - Mantellinie angeordnet werden.The proposal according to the invention has the advantage that it is at both New constructions as well as for the conversion of existing systems can be used. So can For example, in conventional paper rollers, the noise reduction is brought about by this be that the strips of the suction chamber inclined by the necessary small amount to the surface line.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.The invention is shown in the drawing in various exemplary embodiments illustrated and described in detail below with reference to the drawing.

Fig.1 zeigt ein Lochmuster mit nicht gegeneinander versetzten Lochkränzen, das nur dargestellt ist, um gewisse Grundmaße zu veranschaulichen; Fig.2 zeigt ein allgemein gebräuchliches Muster ohne die erfindungsgemäße Abwandlung; Fig. 3 zeigt das Muster nach Fig. 2 mit erfindungsgemäßer Abwandlung; Fig. 4 ist ein Schaubild -der Geräuschverminderung, wie sie gemäß der Erfindung erreicht wird, und Fig. 5 ist. eine -Verlängerung des Schaubilds von Fig. 4 in anderem Maßstab;-. -Fig: 6- zeigt eine andere Form eines Bohrmusters nach der Erfindung.Fig. 1 shows a hole pattern with perforated rings that are not offset from one another, that is only shown to illustrate certain basic dimensions; Fig.2 shows a generally used pattern without the modification according to the invention; Fig. 3 shows the pattern according to FIG. 2 with a modification according to the invention; Fig. 4 is a diagram the noise reduction as achieved according to the invention, and FIG. 5 is. an extension of the diagram of Fig. 4 on a different scale; -Fig: 6- Figure 3 shows another form of drilling pattern according to the invention.

Selbstverständlich sind alle hier dargestellten Bohrmuster nur kleine Ausschnitte aus einem vollständigen Muster, wie es auf einer Saugwalze erscheinen würde, und diese Muster sind als ebeneAbwicklungen von der zylindrischen Oberfläche einer Walze dargestellt.Of course, all the drilling patterns shown here are only small Excerpts from a complete pattern as it would appear on a suction roll would, and these patterns are as planar developments from the cylindrical surface a roller shown.

Das Bohrmuster nach Fig. 1 besteht aus einer Folge von Lochreihen, die längs gedachter Linien A verteilt sind, die parallel zur Drehachse der Walze verlaufen. .The drilling pattern according to Fig. 1 consists of a sequence of rows of holes, which are distributed along imaginary lines A, which are parallel to the axis of rotation of the roller get lost. .

Die Abstände zwischen den Mitten benachbarter Löcher in jeder Reihe sind gleichmäßig gleich d. Die Löcher einer jeden Reihe verbinden sich zu Lochkränzen, die längs einer gedachten Schraubenlinie B verlaufen: diese läuft längs der Walze rund um ihren Umfang herum. Die Steigung p dieser Schraubenlinie wird durch den Winkel zwischen der Linie B und einer wahren Umfangslinie C angegeben. Der Abstand y zwischen benachbarten Löchern jedes Lochkranzes, d. h. zwischen Linien A, ist gleich. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze relativ zu der Leiste, die das Geräusch entstehen. läßt, hier die Dichtungsleiste D, wird durch S angedeutet. Das Lochmuster nach Fig. 1 ist lediglich gezeigt, um die Zeichen zu veranschaulichen, die für die weitere Erläuterung der Erfindung gebraucht werden. Es wird in der Praxis normalerweise nicht verwendet.The distances between the centers of adjacent holes in each row are equally equal to d. The holes in each row connect to form rings of holes, which run along an imaginary helical line B: this runs along the roller around their perimeter. The slope p of this helix is determined by the Angle between line B and a true circumferential line C is given. The distance y between adjacent holes of each perforated ring, d. H. between lines A, is same. The peripheral speed of the roller relative to the bar making the noise develop. lets, here the sealing strip D, is indicated by S. The lace pattern after Fig. 1 is shown only to illustrate the characters used for the further explanation of the invention are needed. It usually gets in practice not used.

Fig. 2 zeigt ein Zickzack-Bohrmuster, das als typisches industriell verwendetes Muster anzusehen ist. Wieder sind die Löcher in Reihen angeordnet, die längs gedachter Parallelen A zur Achse der Walze verlaufen. Jedes zweite Loch einer Reihe ist aber um eine halbe Teilung verschoben, so daß es gegenüber den Nachbarlöchern seiner Reihe außer Phase gekommen ist; auf diese Weise werden Zwischenreihen von Löchern gebildet, die je längs einer gedachten LinieA' liegen, die mit gleichem Abstand parallel zu zwei Linien A verläuft. Der Abstand zwischen zwei Linien A wird immer noch als der Abstand y betrachtet, und dieser Abstand ist es, der in Verbindung mit der Umfangsgeschwindigkeit S die Grundfrequenz f1 (Fig. 5) bestimmt, die ein von einem typischen Paar benachbarter Löcher W und Z eines Lochkranzes erzeugter Ton aufweist. Wie zuvor liegen die Lochkränze längs der Schraubenlinie B mit einer gewissen Steigung p relativ zu einer wahren Umfangslinie C. Der Abstand zwischen den Windungen der Linie B ist nach wie vor das Stück d. In dieser Hinsicht ist das Muster gegenüber dem in Fig. 1 unverändert. Fig. 2 zeigt auch mittels einer neben den ersten drei Lochreihen gezeichneten Sinuswelle, wie man das Maß y zwischen Löchern W und Z als äquivalent zu einer ganzen Periode (d. h. 2 n) des von diesen Löchern mit der Grundfrequenz f1 ausgesandten Tons behandeln kann: Bei der Konstruktion einer Saugwalze wird man üblicherweise zunächst deren Umfangsgeschwindig keit S, beispielsweise im Hinblick auf die optimale Fördergeschwindigkeit der im Entstehen begriffenen Papierbahn zu bestimmen haben. So kann man die Umfangsgeschwindigkeit in dieser Stufe mit etwa 450 mlmin ansetzen, einer für die Praxis typischen Geschwindigkeit. Eine Veränderliche bleibt noch zu wählen: dies wird normalerweise - die Größe y sein. Im Beispiel mag diese als 25 mm angenommen- werden.Fig. 2 shows a zigzag drilling pattern which is to be regarded as a typical pattern used in industry. Again, the holes are arranged in rows that run along imaginary parallels A to the axis of the roller. Every second hole in a row is shifted by half a division, so that it is out of phase with the neighboring holes in its row; In this way, intermediate rows of holes are formed, each lying along an imaginary line A 'which runs parallel to two lines A at the same distance. The distance between two lines A is still considered to be the distance y, and it is this distance which, in conjunction with the peripheral speed S, determines the fundamental frequency f1 (Fig. 5) which is one of a typical pair of adjacent holes W and Z. Has perforated wreath generated sound. As before, the perforated rings lie along the helical line B with a certain slope p relative to a true circumferential line C. The distance between the turns of the line B is still the piece d. In this regard, the pattern is unchanged from that in FIG. Fig. 2 also shows, by means of a sine wave drawn next to the first three rows of holes, how the dimension y between holes W and Z can be treated as equivalent to a whole period (ie 2 n) of the sound emitted by these holes with the fundamental frequency f1: the construction of a suction roll will usually first have to determine the circumferential speed S, for example with regard to the optimal conveying speed of the emerging paper web. In this way, the peripheral speed can be set at around 450 mlmin, a speed that is typical in practice. One variable remains to be chosen: this will normally be - the quantity y. In the example this can be assumed to be 25 mm.

Hat man einmal die Werte für S und y bestimmt, so folgt die Grundfrequenz f 1 automatisch, und ebenso ihre Wellenlänge 1,. Bei dem angenommenen Zahlenbeispiel wird f1=308 Hz und A, annähernd .1;1 in.Once the values for S and y have been determined, the fundamental frequency follows f 1 automatically, and also its wavelength 1 ,. With the assumed numerical example becomes f1 = 308 Hz and A, approximately .1; 1 in.

Danach wird es notwendig,. einen Wert für das :Maß d -zu wählen.-.Es kann zweckmäßig etwas kleiner als das Maß y, aber von derselben Größenordnung wie dieses y sein. Im Beispiel wird für" d die Annahme eines Wertes 7 mm vorgeschlagen.After that it becomes necessary. a value for the: dimension d -to choose .-. es can be functional a bit smaller than the measure y, but of the same Be of the order of magnitude like this y. In the example, a value is assumed for "d 7 mm suggested.

Nach Wahl dieser Maße und Annahme des Lochmusters (nämlich des Musters von Fig. 2) ist es zweckmäßig, einen Wert für einen Parameter a zu entwikkeln; dieser ist gleich der Grundphasenverschiebung benachbarter Lochkränze, dividiert durch einen Faktor kd, wobei ist. Mit dem gewählten Bohrmuster ist die Phasenverschiebung, d. h. die Versetzung zwischen dem. ersten Loch V des zweiten Kranzes und dem ersten Loch W des ersten Kranzes gleich a, so daß ist. Mit den gewählten Werten ergibt das im Bogenmaß einen Wert für a gleich 78rad. Dieser Wert von a, der für das gewählte, nicht abgewandelte Muster ein Grundwert ist, wird nachstehend mit ao bezeichnet.After choosing these dimensions and assuming the hole pattern (namely the pattern of FIG. 2), it is expedient to develop a value for a parameter a; this is equal to the basic phase shift of neighboring perforated rings, divided by a factor kd, where is. With the selected drilling pattern, the phase shift, ie the offset between the. first hole V of the second rim and the first hole W of the first rim equal to a, so that is. With the selected values this results in radians a value for a equal to 78rad. This value of a, which is a basic value for the selected, unmodified pattern, is referred to below as ao.

Nun läßt sich zeigen, daß in einem Abstand von einer Linie von Schallquellen, die, wie man annehmen darf, die benachbarten Lochkränze annähernd darstellen, die Intensität I des erzeugten Schalls proportional ist: Hiernach ist: die Anzahl der Schallquellen, d. h. die Anzahl n der Löcher je Reihe eine Potenz von 2, so daß n gleicht 2,7; eine Formel ist, die das Produkt aller Werte angibt, die man erhält, wenn man m nacheinander alle Integralwerte von -1 bis q -2 annehmen läßt; 0 der Winkel zwischen einer zu der Schallquellenreihe normalen Ebene und einer Linie, die die Schallquelle mit dem Beobachter verbindet.It can now be shown that at a distance from a line of sound sources, which, as one may assume, roughly represent the neighboring perforated rings, the intensity I of the sound generated is proportional to: According to this: the number of sound sources, ie the number n of holes per row is a power of 2, so that n equals 2.7; is a formula that gives the product of all the values obtained by letting m take all integral values from -1 to q -2 one after the other; 0 is the angle between a plane normal to the row of sound sources and a line connecting the sound source to the observer.

Mit den bereits gewonnenen Werten ist es so möglich, die Intensität I in Werten von 0, a und 1 zu berechnen. Die totale Schallenergie E kann man erhalten, wenn man I cos 0 d 0 zwischen O = -90° und -1-90° `integriert. Mit dieser Integration verschwindet 0, und für die totale Schallenergie E kann man so für irgendwelche gegebenen. Werte von a und Ä, einen bestimmten Wert gewinnen. Wenn man in den gewonnenen Ausdruck einen Wert ä = ao (d. h. für die angenommenen Größen 78 rad) einsetzt, so ist es möglich, zu zeigen, daß erwartungsgemäß mit dem Lochmuster nach Fig.2 die Grundfrequenz f1 unterdrückt wird und die zweite Harmonische f 2 = 616 Hz als Hauptfrequenz übrigbleibt. Ebenfalls erwartungsgemäß ist keine Schwächung dieser zweiten Harmonischen zu erkennen.With the values already obtained it is possible to calculate the intensity I in values of 0, a and 1. The total sound energy E can be obtained by integrating I cos 0 d 0 between O = -90 ° and -1-90 ° `. With this integration 0 vanishes, and for the total sound energy E one can be given for any. Values of a and Ä, gain a certain value. If a value ä = ao (ie for the assumed values 78 rad) is inserted into the expression obtained, it is possible to show that, as expected, the fundamental frequency f1 is suppressed and the second harmonic f 2 with the hole pattern according to FIG = 616 Hz remains as the main frequency. As expected, no weakening of this second harmonic can be seen.

Soweit haben die Berechnungen nichts weiter ergeben als die theoretische Bestätigung der Wirkung der gebräuchlichen Bohrmuster nach Fig.2. Der Wert a, wie er benutzt wird, um Werte von E zu gewinnen, werde nun gegenüber dem Wert a, ein wenig verändert. Damit wird ein weiteres Glied d a eingeführt, wobei a=ao+da ist. Fig. 4 zeigt die Kurvenform, die man erhält, wenn man d a in Funktion von der Abnahme der Schallenergie graphisch darstellt; wobei im Schaubild das Maß der Schwächung in Dezibel dargestellt ist. Wie man- sieht, tritt für die zweite Harmonische f2 eine plötzliche Zunahme der Schwächung ein, wenn d a annähernd den Wert 1,0 annimmt. In ähnlicher Weise kann man eine Kurvenschar oder -familie für die verschiedenen Harmonischen darstellen, indem man für jede Frequenz verschiedene Werte da einzeichnet. Fig. 4 zeigt die Form der Kurven, die man für die zweite, vierte und achte Harmonische f2, f4 und f8 erhält. Fig. 5, die eine verlängerte Ansicht der Schaubilder aus Fig.4 über einem stärker zusammengedrängten waagerechten Maßstab zeigt, veranschaulicht, wie mit der Annäherung von d a an 78 rad, d. h. den Wert ao, die Kurve für f2 wieder gegen die Schwächung Null hin ansteigt, und zwar als Spiegelbild. des Anfangsteils der Kurve. Die Kurve für f4 steigt aber zur Schwächung Null für den halben Wert d a, der für die Kurve f2 erforderlich ist, die Kurve für f$ für ein Viertel des Wertes d a und so fort. In Fig. 5 ist auch die Kurve für die Grundfrequenz f1 gezeigt, wie sie bei Annäherung von da an a,=78 rad zur Schwächung Null ansteigt, aber eine stärkste Schwächung oder vollständigeUnterdrückung erfährt, wenn d a=0 ist, wie dies zu erwarten war. Die Kurvenfamilie fällt in zwei Gruppen auseinander: die Gruppe für die ungeraden Harmonischen bildet Kurven, die symmetrisch um 4a=-78 rad und 4a=-1-78 rad liegen, mit einer Anzahl abwärts gerichteter Schleifen zwischen diesen Punkten, wobei alle für d a = 0 durch einen Tiefpunkt hindurchgehen. In Fig.5 ist als Beispiel für diese Kurvengruppe die Kurve f3 eingezeichnet.So far the calculations have shown nothing more than the theoretical confirmation of the effect of the common drilling patterns according to Fig. 2. The value a, as it is used to obtain values of E, is now changed a little compared to the value a. This introduces another term da, where a = ao + da. Fig. 4 shows the waveform obtained by plotting there as a function of the decrease in sound energy; where the amount of attenuation is shown in decibels in the diagram. As you can see, there is a sudden increase in the attenuation for the second harmonic f2 when it approximately assumes the value 1.0. In a similar way, a family or family of curves can be represented for the various harmonics by drawing in different values for each frequency. 4 shows the shape of the curves obtained for the second, fourth and eighth harmonics f2, f4 and f8. FIG. 5, which shows an extended view of the diagrams from FIG. 4 on a more compressed horizontal scale, illustrates how as from there approaching 78 rad, ie the value ao, the curve for f2 rises again towards the weakening zero as a reflection. of the beginning part of the curve. The curve for f4, however, increases to weaken zero for half the value da, which is required for curve f2, the curve for f $ for a quarter of the value da, and so on. Also shown in Fig. 5 is the curve for the fundamental frequency f1, as it increases when approaching from there a, = 78 rads to attenuation zero, but undergoes a strongest attenuation or complete suppression when da = 0, as was to be expected . The curve family falls into two groups: the group for the odd harmonics forms curves that are symmetrical around 4a = -78 rad and 4a = -1-78 rad, with a number of downward loops between these points, all for da = 0 go through a low point. As an example for this group of curves, curve f3 is shown in FIG.

Es sind in der Theorie gewisse Annahmen und Annäherungen vorgenommen worden, um zu vermeiden, daß die Anzahl der algebraischen Ausdrücke hoffnungslos unbeherrschbar wird. Diese Annahmen und Annäherungen zur Herstellung einer tragbaren Basis für die Berechnung der Schwächung in Funktion von d a werden noch bedeutsamer bei Zwischenwerten von A a zwischen den Werten für eine gegebene Frequenzkurve, bei denen diese Kurve zu Null zurückkehrt. Aus diesem Grunde sind alle Zwischenstücke der Kurven in Fig. 5 gestrichelt gezeichnet. Tatsächlich folgen diese Kurven nicht geraden Bahnen, sondern schwanken ein wenig. Trotzdem bleiben sie normalerweise immer unter einer annehmbaren Schwächungsgrenze, beispielsweise etwa 20 Dezibel.Certain assumptions and approximations have been made in theory been to avoid making the number of algebraic expressions hopeless becomes uncontrollable. These assumptions and approximations help make a portable The basis for calculating the attenuation as a function of d a become even more important for intermediate values of A a between the values for a given frequency curve, where this curve returns to zero. For this reason, all are spacers of the curves in Fig. 5 drawn in dashed lines. In fact, these curves do not follow straight lanes, but sway a little. Even so, they usually stay always below an acceptable attenuation limit, for example around 20 decibels.

Praktisch ist eine Schwächung des Saugwalzengeräusches etwa zwischen 20 und 30 Dezibel alles, was industriell verlangt wird; denn der dann erzeugte Schall hat annähernd dieselbe Stärke wie der Umgebungsgeräuschspiegel in einer Fabrik. Es bleibt also ein Wert d a zu wählen, der die beste Schwächung der unerwünschtesten Frequenzen ergibt. Die höchste zu beanstandende Frequenz variiert etwas zwischen verschiedenen Anwendungen der Erfindung; sie kann aber für die vorliegendeAufgabe in der Größenordnung von 12 000 Hz angenommen werden. Diese Frequenz ist der 39. Harmonischen f39 annähernd äquivalent; für diese ergibt sich eine Intensitätsspitze bei einem Wert d a angenähert gleich 4. Mit den gegenwärtigen Werten wird man so d a irgendwo zwischen einem Wert von etwa 1,2 (wo die Kurve für f2 die Linie für 20Dezibel schneidet) und einem Wert gerade unterhalb 4 wählen, wo die Kurve für f39 wieder ansteigt. Wenn mehr von den höheren Harmonischen annehmbar sind, so kann es praktisch sein, einen Wert d a bis hinauf zu zu 6 zu wählen. Da indessen die Schwächung plötzlich eintritt, so wird es normalerweise nicht notwendig sein, über einen Wert 2 für d a hinauszugehen.In practice, a weakening of the suction roll noise between 20 and 30 decibels is all that is required industrially; because the sound then generated has approximately the same strength as the ambient noise level in a factory. So it remains to choose a value that gives the best attenuation of the most undesirable frequencies. The highest objectionable frequency varies somewhat between different applications of the invention; however, it can be assumed to be of the order of 12,000 Hz for the present task. This frequency is approximately equivalent to the 39th harmonic f39; for this there is an intensity peak at a value da approximately equal to 4. With the current values one will choose somewhere between a value of about 1.2 (where the curve for f2 intersects the line for 20 decibels) and a value just below 4 where the curve for f39 rises again. If more are acceptable from the higher harmonics, so it may be handy as you choose a value way up to to 6 hours. However, since the weakening occurs suddenly, it will normally not be necessary to go beyond a value of 2 for there.

Hat man so einen Wert von d a bestimmt, der befriedigende Schwächung aller unerwünschten Frequenzen erwarten läßt, so muß dieser Wert noch in Ausdrücke der Lochverteilung im Bohrungsmuster übersetzt werden. Angenommen, A a sei im gegenwärtigen Beispiel gleich 2 gewählt worden, so wird a=80. Dieser Wert a läßt sich zu den Maßen des Bohrungsmusters in Beziehung setzen, da eine Verschiebung gleich der Strecke y äquivalent 2 ao oder 156 im Bogenmaß, d. h. zweimal der Verschiebung des Loches Ir von dem Loch W ist. Wenn d a=2 wird, so wird die notwendige zusätzliche Verschiebung des Loches V sich zu dem Maß y ebenso verhalten, wie sich 2 : 156 verhält, d. h. 0,0128. Multipliziert man dieses Verhältnis mit dem gewählten Wert des Maßes y, d. h. 25 mm, so erhält man einen Wert 0,315 mm als Verschiebungszuwachs, der erforderlich ist, um alle unerwünschten Harmonischen im wesentlichen zu unterdrücken. .# Die Art und Weise, in der dieser Zuwachs auf das Bohrmuster von Fig. 2 angewandt werden kann, ist in Fig. 3 veranschaulicht. Hier ist jede Lochreihe längs einer gedachten Linie F angeordnet; diese Linien F sind zueinander parallel und gegen die zur Achse der Walze parallele Zylindermantellinie A um einen Betrag geneigt, der jedes Loch um eine Strecke verschiebt, die gleich dem Produkt aus dem Zuwachs 0,315 mm und der zahlenmäßigen Stellung eines solchen Lochs längs einer Reihe ist. Auf diese Weise wird das Loch L' aus der Stellung, die es vorher eingenommen hat, wie durch das Loch V in Fig. 2 -gezeigt ist; um einen Betrag von 0,315 mm nach oben verschoben. Die Löcher H' des nächsten Lochkranzes werden aus den Stellungen entsprechender Löcher H des unabge-Wandelten- Musters um einen Zuwachs gleich 0,63 mm nach oben verschoben. Die Verschiebungen könnten mit gleicher Wirkung nach unten statt nach oben gehen.If a value has been determined from there that leads to the expectation of a satisfactory attenuation of all undesired frequencies, then this value must still be translated into expressions of the hole distribution in the bore pattern. Assuming that A a has been chosen equal to 2 in the present example, then a = 80. This value a can be related to the dimensions of the hole pattern, since a displacement equal to the distance y is equivalent to 2 ao or 156 in radians, ie twice the displacement of the hole Ir from the hole W. If da = 2 , then the necessary additional displacement of the hole V will be related to the dimension y in the same way as 2: 156 is related, ie 0.0128. If this ratio is multiplied by the selected value of the dimension y, ie 25 mm, a value of 0.315 mm is obtained as the displacement increase which is necessary in order to substantially suppress all undesired harmonics. The manner in which this increment can be applied to the drilling pattern of FIG. 2 is illustrated in FIG. Here each row of holes is arranged along an imaginary line F; these lines F are parallel to each other and inclined to the cylinder surface line A parallel to the axis of the roller by an amount which shifts each hole by a distance equal to the product of the increment 0.315 mm and the numerical position of such a hole along a row. In this way the hole L 'is moved from the position it was previously in, as shown by the hole V in Fig. 2; shifted upwards by an amount of 0.315 mm. The holes H 'of the next ring of holes are shifted upwards from the positions of corresponding holes H of the unchanged pattern by an increment equal to 0.63 mm. The shifts could go down instead of up with the same effect.

In den -vorangehenden Ausführungen ist angenommen worden,daß die Dichtungsleiste parallel zur Walzendrehachse ist, wie dies normalerweise der Fall sein wird. Man würde aber dieselbe Wirkung erzielen können, wenn man die Linie der Dichtungsleiste neigte, statt die Linie einer jeden Lochreihe zu neigen. Dieser Kunstgriff könnte von besonderem Vorteil sein zur Verminderung des Geräusches, das von Saugwalzen in bestehenden Anlagen ausgesandt wird; es braucht dazu eine neue Walze nicht angefertigt und eingebaut, sondern --- wie erwähnt - nur die Dichtungsleiste des Saugkastens entsprechend geneigt zu werden. - ` Wie schön oben gesagt wurde, kann man die Erfindung auch auf ändere Lochmuster anwenden. So zeigt das Bohrmuster nach Fig. 6 eine allmähliche Versetzung aufeinanderfoigender Lochkränze, indem zwischen aufeinanderfolgenden Löchern einer jeden Lochreihe fünf Windungen der Schraubenlinie B auftreten; eine Lochreihe ist dabei als eine Folge von Löchern definiert, die sich (wenigstens in der unabgewandelten Form des Musters) längs einer zur Walzenachse parallelen Linie (Zylindernlantellinie) erstreckt. So würden im unabgewandelten Muster die Löcher W und R auf der zur Walzenachse parallelen Zyiindermantellinie A liegen. Die Berechnung von Werten zur Aufstellung ähnlicher Schaubilder wie in Fig. 4 und 5 geht dann in genau derselben Art wie vorher vor sich, mit der Ausnahme, daß der Wert ao bei Verwendung als Ausgangspunkt ein Drittel des bei dem Muster nach Fig. 2 benutzten Wertes sein würde, wenn man annimmt, daß die übrigen Maße, y, d und S unverändert bleiben. Dann wird ein passender Wert von d a bestimmt, der eine beste Geräuschunterdrückung ergibt, und dieser wird in ein physisches Maß übersetzt, um als Versetzung des Loches L angewandt zu werden. Das Loch L wird dann aus seiner unabgewandelten Lage nach oben oder nach unten verschoben, und zwar um einen Betrag, der mathematisch durch d a beschrieben und durch die Linie F' dargestellt wird, die gegen eine Linie A, eine Parallele zu den achsparallelen Grundlinien A, geneigt ist und davon Abstände bat, die durch das unabgewandelte Lochmuster bestimmt sind. Alle anderen Löcher des Musters werden proportional verschoben, so daß sie auf anderen Linien F' liegen, die zu der ersten solchen Linie parallel sind.In the preceding statements it has been assumed that the sealing strip is parallel to the roll axis of rotation, as it normally will be. Man but would be able to achieve the same effect by following the line of the sealing strip instead of sloping the line of each row of holes. This trick could be of particular advantage to reduce the noise caused by suction rolls is sent in existing systems; a new roller does not need to be made and installed, but - as mentioned - only the sealing strip of the suction box to be inclined accordingly. - `` As was nicely said above, you can use the invention also apply to other hole patterns. Thus, the drilling pattern according to FIG. 6 shows a gradual one Relocation of successive perforated rings by placing between successive Holes of each row of holes occur five turns of the helix B; one Row of holes is defined as a series of holes that are (at least in the unmodified shape of the pattern) along a line parallel to the roller axis (Cylinder plane line) extends. This is how the holes would appear in the unmodified pattern W and R lie on the cylinder surface line A parallel to the roller axis. The calculation values for setting up graphs similar to those in FIGS. 4 and 5 then go into exactly the same way as before, with the exception that the value ao when using be a third of the value used in the pattern of FIG. 2 as a starting point would if one assumes that the other dimensions, y, d and S remain unchanged. then a suitable value of d a is determined, which gives the best noise suppression, and this is translated into a physical measure as the displacement of the hole L. to be applied. The hole L is then from its unchanged position upwards or shifted down by an amount mathematically represented by d a is described and represented by the line F 'which is against a line A, a Parallel to the axially parallel base lines A, is inclined and spaced apart therefrom, which are determined by the unmodified hole pattern. All other holes in the pattern are shifted proportionally so that they lie on other lines F 'which are to are parallel to the first such line.

In den Fig. 1, 2, 3 und 6 ist angeriommen -worden,-daß jeder Lochkranz mit einer Steigung p ausgebildet ist. Die Berechnung erfolgte zwar ohne Rücksicht auf diese Steigung, aber der kleine Wert derselben sollte in der Praxis keinen meßbaren Unterschied im Verhalten ergeben.In Figs. 1, 2, 3 and 6 it has been assumed that each perforated wreath is formed with a slope p. The calculation was made without consideration on this slope, but its small value should not be measurable in practice Difference in behavior.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rotary body with regularly patterned, perforated Surface, especially suction roll for paper machines, the perforations of which are ring or helically around the circumference of the roller and in rows in the longitudinal direction of the same are arranged and run across a bar lying transversely to the direction of rotation, characterized in that between each of the axial row of holes lines (F or F ') and the bar (D) such an inclination (da) is present that a Noise reduction in the audible frequency range results.

2. Solid of revolution after Claim -1, thereby. characterized that the inclination (Aa) of the. Row of holes lines (F or F ') to the bar (D) is between 1 and 6 radians. Into consideration Drawn pamphlets: German Patent Nos. 531125, 817 290 ;. U.S. Patent No. 2107 812.