EP0854233B1 - Procédé et appareil pour l'amortissement des vibrations de rouleaux en contact et en rotation - Google Patents
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- rolls
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/0073—Accessories for calenders
- D21G1/008—Vibration-preventing or -eliminating devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
- B65H2515/50—Vibrations; Oscillations
Definitions
- the invention relates to a method and a device for damping contact vibrations rotating rollers in a paper machine or coating device according to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 10.
- the web to be produced runs over a large number of rollers, whereby again at many places at least two rolls with each other a nip form, through which the web runs, z. B. in the press section, in coating devices, in Winding units or smoothing devices. The problem of occurs again and again Contact vibrations.
- the essence of the contact vibration is that the axes of the two nip-forming Rollers move relative to each other during operation and thus deform unintentionally.
- a method for damping vibrations of a large mass is known from US Pat. No. 5,431,261.
- a vibration suppressor with an additional mass is used, the additional mass acting against the mass to be damped.
- EP-0 819 638 A a method and a winding device for winding a paper web into a roll with active Vibration damping described.
- the winding device comprises a vibration suppressor with a additional suppressant, which acts on the pressure drum for the drum.
- the vibration suppression device comprises at least one actuator that works hydraulically or pneumatically.
- the actuator excites vibrations out of phase, causing the vibrations of the Pressure drum are largely suppressed.
- the object of the invention is to provide a method and a device with which Contact vibrations of rolls forming a nip are reliably eliminated or at least can be dampened. No additional mass should as in the known prior art.
- the object is characterized by the characterizing part of claim 1 and Claim 10 solved.
- the inventors have recognized that effective damping of the vibrations of the interacting, d. H. nip-forming rollers only by active excitation from the outside to at least one of the bearing points of a roller (driver and / or drive side) can be achieved.
- the forces to be introduced can also be outside or inside the bearing on the journal of the bearing.
- a to the depository (s) 3 set sensor can measure the vibration of the rollers in an advantageous manner and forward a command for active damping via an actuator.
- the counter vibration is a sine wave. But it can also be impulsive Have vibration characteristics (square wave).
- the counter vibration need not act on any amplitude, but z. B. every second, third or fourth etc.
- the exemplary embodiment relates to a coating device.
- FIG. 1 shows the schematic view of two mutually parallel rollers 1 and 2 of a coating device with respectively associated known applicator units 3 and 4, which, however, are not to be explained in more detail here.
- the web B to be coated runs, the direction of which is shown by an arrow.
- the two rollers are shown lying horizontally next to one another in FIG .
- other positions are also conceivable, for example one where the connection plane of their axes of rotation forms an angle with the horizontal or where the two rolls 1 and 2 are arranged directly vertically one above the other, wherein the running direction of the web B can also be different.
- the right roller 2 is pivotably movable over a pivot mechanism 5 about a parallel to the rollers 1 and 2 pivot axis 6 stored in a warehouse 7.
- the pivot mechanism 5 is z. B. by a Swivel cylinder 8 triggered.
- the roller 1 is fixedly mounted in the bearing 9, which generally has a roller elastic cover, e.g. B. rubber, PU or the like.
- the roller 2 is either also elastic covered or has a steel or chrome coating.
- Actuator 10 is coupled to bearing 9
- actuator 11 is coupled to bearing 7
- actuator 12 initiates an excitation in parallel or in series with cylinder 8.
- the actuators mentioned counteract the contact vibrations with counter frequencies.
- the natural frequency of such systems is often between 30 and> 100 Hertz. All three named actuators can carry out active damping separately. However, variants are also conceivable, according to which the actuators 10 and 11, or actuators 10 and 12 act together.
- the direction of action of the actuator 12 again corresponds to that of the actuator 11 due to the deflection via the pivot axis 6 (ie essentially the radial connecting line between the axes of rotation 7 and 9 of the nip-forming rollers 2 and 1.)
- the damping of the contact vibration can also be used successfully with such Arrangement of rollers, as can be seen in Figure 2.
- FIG. 2 shows a 2-roller application device with the two application rollers 1 and 2 and additional transfer rollers 13 and 14, which rotate in the opposite direction to the application rollers and likewise form a nip N (filled with liquid).
- the web B passes through the nip N between the application rollers 1 and 2 in a different direction than in FIG . 1 .
- the applicator rolls are generally (but not necessarily) the same Diameter on.
- the transfer rollers 13 and 14 preferably each have one smaller diameter than the application rollers. At least one corresponding actuator 10 or 11 can then be used for vibration damping on at least one bearing Rollers 1 or 2, 13 or 14 are used.
- the deflection (vibration) is plotted in mm x 10 -2 in the Y-axis and the time period in sec in the X-axis.
- the deflection of the movable roller 2 is shown in FIG .
- the full curve shows the strong deflection without active damping.
- the dashed line shows the very weak - almost zero - deflection with active damping.
- FIG. 1 A less pronounced deflection at the nip of the fixed roller 1 can be seen in FIG .
- the deflection is drawn in full line without vibration damping and in dashed lines with vibration damping. From Figure 5 it can be seen that a hardly noticeable deflection occurs in the bearings 7 and 9. As in FIGS. 3 and 4 , the deflection with and without vibration damping is shown here with a dashed or full line.
- Controlling the active damping of contact vibrations can be advantageous Way with the help of a known control loop.
- a sensor detects this the actual values of the existing vibrations of the rollers.
- These values will be a control computer unit for determining manipulated variables for active damping on the basis of a comparison of the actual values with predetermined target values.
- the figures have been shown in the figures Regulation waived.
Landscapes
- Paper (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Pulleys (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
Claims (16)
- Procédé pour l'amortissement de vibrations de contact de rouleaux rotatifs dans une machine à papier, en particulier toutefois dans un dispositif d'enduction, dans lequel les rouleaux sont maintenus par leurs bouts dans des paliers et au moins deux rouleaux forment ensemble une ligne de contact, l'un des rouleaux formant la ligne de contact pouvant être écarté par pivotement ou enlevé, et l'amortissement s'effectuant activement, l'amorçage actif, c'est-à-dire une vibration contraire en décalage de phase, agit depuis l'extérieur directement et/ou indirectement sur au moins un point d'appui d'un rouleau.
- Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'amorçage actif direct sur au moins un point d'appui du côté du bout est introduit au niveau d'un côté directeur et/ou d'entraínement. - Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'amorçage actif indirect est introduit par le biais du mécanisme de rapprochement par pivotement du rouleau pouvant se rapprocher par pivotement. - Procédé selon les revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
la vibration contraire étant une vibration sinusoïale ou présentant une caractéristique de vibration de type impulsionnelle. - Procédé selon les revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
pour l'amortissement actif, on utilise des actionneurs avec une fréquence d'amortissement f = 1/T, où T est la durée de la vibration sous forme d'un multiple entier de la vibration à amortir. - Procédé selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
pour l'amortissement indirect, l'actionneur d'amortissement est monté en série avec chaque actionneur qui réalise le mouvement de pivotement du rouleau pouvant pivoter, ses deux courses s'additionnant. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'on utilise pour l'amorçage actif des actionneurs qui fonctionnent de manière thermique, hydraulique, pneumatique, électrique, électromagnétique, magnétique, magnétostrictive ou piézoélectrique. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la direction d'action de l'amorçage actif correspond essentiellement à la ligne de liaison radiale entre les axes de rotation des rouleaux formant la ligne de contact. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'amortissement actif fonctionne à l'aide d'un circuit de régulation, un capteur détectant les vibrations indésirables des rouleaux et restituant celles-ci à un ordinateur de contrôle pour déterminer des valeurs de réglage pour l'amortissement actif sur la base d'une égalisation des valeurs réelles avec les valeurs de consigne prédéfinies. - Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
chaque actionneur d'amortissement fonctionne avec un circuit de régulation propre, ceux-ci étant harmonisés les uns aux autres. - Dispositif pour l'amortissement de vibrations de contact de rouleaux rotatifs dans une machine à papier, en particulier toutefois dans une machine d'enduction,comprenant au moins deux rouleaux qui, pressés l'un contre l'autre, forment ensemble une ligne de contact,les rouleaux étant maintenus par leurs bouts dans des paliers,l'un des rouleaux formant la ligne de contact pouvant être écarté par pivotement,
- Dispositif selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
sur le rouleau qui subit un amorçage actif, c'est-à-dire une vibration contraire, seulement un actionneur est accouplé au niveau d'un côté directeur et/ou d'entraínement. - Dispositif selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
sur le rouleau qui subit un amorçage actif, deux actionneurs sont accouplés, dont les directions d'action se rencontre essentiellement perpendiculairement. - Dispositif selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
les rouleaux (12, 13, 14) formant ensemble une ligne de contact sont chacun pourvus d'un actionneur dont la direction d'action s'étend de préférence vers la ligne de contact. - Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications 11 à 14,
caractérisé en ce qu'un actionneur (12) est accouplé au mécanisme de rapprochement par pivotement (5) du rouleau pouvant se rapprocher par pivotement (2), l'actionneur (12) étant monté en série avec l'actionneur de pivotement (8). - Dispositif selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications 11 à 15,
caractérisé en ce qu'un circuit de régulation est prévu avec au moins un capteur et un ordinateur de contrôle pour la régulation de l'amortissement actif.
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