本發(fā)明涉及纖維幅材機的多孔輥(perforated roll，穿孔輥)中的一種裝置，該裝置包括：

-輥殼(roll shell，輥套)，

-穿過輥殼適配的多個孔，

-傳感系統(tǒng)，布置在輥殼中，該傳感系統(tǒng)包括至少一對引線，一個或多個傳感器被連接到上述引線。

本發(fā)明還涉及一種用于纖維幅材機的多孔輥的預制傳感器片。

背景技術(shù)：

在纖維幅材機上執(zhí)行例如與檢修停機相關(guān)的多種不同的壓區(qū)測量是公知的。在這些測量中，為進行測量而布置的臨時傳感系統(tǒng)被布置在輥的表面上，執(zhí)行測量，然后移除傳感系統(tǒng)。例如，所謂的“E壓區(qū)測量技術(shù)”代表著現(xiàn)有技術(shù)。其可用于在靜態(tài)條件下測量壓區(qū)的長度上的橫截面輪廓，但是這種測量方式并不直接測量壓區(qū)壓力的橫截面分布或壓力的機器方向分布。此外，一種已知的測量是申請人的iRoll便攜式測量，其可用于借助臨時安裝在輥表面上的傳感器來測量壓區(qū)壓力/力的橫截面輪廓。

從歐洲專利公開EP 1719836B1中已知此傳感系統(tǒng)在例如纖維幅材機的抽吸輥中的布置。該傳感系統(tǒng)包括嵌入輥殼中的一對引線，一個或多個傳感器被連接到這對引線以確定輥中存在的各種問題。該對引線的引線從布置在輥殼中的通孔之間被取出到輥的端部并從此處進一步到達處理器。在處理器中，分析由傳感器產(chǎn)生并由一對引線傳輸?shù)臏y量信號以便進行各種測量。傳感器被布置在孔的周圍，在這種情況下，傳感器具有配合于孔的開口。取出位于這些通孔之間的一對引線的引線是較麻煩的，且因此提高了輥的制造成本。而且，當傳感器在孔的周圍時，當在輥殼中鉆設通孔時，傳感器可能被損壞。

人們已進行多種嘗試來解決關(guān)于傳感系統(tǒng)的布置的問題，例如在傳感系統(tǒng)的位置鉆設相對通孔而言的盲孔，輥殼的其余部分則由輥的最終使用者所限定或接受的方式被鉆孔?？捎嬎愠鰝鞲邢到y(tǒng)相對于輥的軸線的傾斜角，以使盲孔的鉆孔排列(drilling pattern，鉆孔位)的傾斜度(pitch)保持不變，例如沿鉆孔排列的周向每次移位1、2、3…個鉆孔排列。在這種情況下，在鉆孔階段鉆頭從傳感系統(tǒng)的一側(cè)到另一側(cè)的移位的次數(shù)始終是不變的。這樣，目標就是使鉆孔作業(yè)盡可能容易，以避免作業(yè)中的錯誤并快速執(zhí)行作業(yè)。沿輥的周向首尾相接地排列有如此多的盲孔的鉆孔排列，使得傳感系統(tǒng)完全配合在盲孔的這些鉆孔排列之內(nèi)。圖1示出了處于抽吸輥的傳感系統(tǒng)位置處的盲孔的示例圖像。輥殼上的柵格化區(qū)域是傾斜度為2的盲孔，而未柵格化區(qū)域是正常的通孔。然而，這種解決方案的缺點是輥上的通孔的不均勻穿孔，因為在傳感系統(tǒng)位置不具有通孔。此外，這里的鉆設通孔工作需要在每個鉆孔工序中均具有專門的測量措施(例如采用鉆頭移位的形式)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)纖維幅材機的多孔輥中的一種裝置(arrangement，布置)，借助于這種裝置，在多孔輥中布置傳感系統(tǒng)要比現(xiàn)有技術(shù)的方案更為簡單和快速。本發(fā)明的另一個目的還在于實現(xiàn)一種用于纖維幅材機的多孔輥的預制傳感器片，借助于該預制傳感器片，可以更簡單且快速地在纖維幅材機的多孔輥中布置傳感系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種在纖維幅材機的多孔輥中的裝置，該裝置包括：輥殼；穿過所述輥殼適配的多個孔；傳感系統(tǒng)，布置在輥殼中，該傳感系統(tǒng)包括至少一對引線，一個或多個傳感器被連接到這些引線。在該裝置中，至少一對引線被適配為由并排布置在輥殼中的多個扁平引線組成。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于纖維幅材機的多孔輥的預制傳感器片，該預制傳感器片包括：底部，適配為支撐傳感系統(tǒng)，以便將該傳感系統(tǒng)安裝到所述多孔輥；至少兩個平行的扁平引線，布置在底部上，這些扁平引線適配為形成至少一對引線；至少一個傳感器，連接到這對引線，其中特定尺寸的傳感系統(tǒng)被適配成能從該預制傳感器片被切下，該傳感系統(tǒng)能夠被緊固到形成在多孔輥的輥殼上的安裝表面。

在本發(fā)明中，傳感系統(tǒng)中所包括的至少一對引線被適配為由多個扁平引線組成，這些扁平引線被并排地布置在輥殼中。扁平引線容易被緊固到包括在輥殼中的表面上，因為其結(jié)合表面相對較大。扁平引線的另一個優(yōu)勢是在布置傳感系統(tǒng)之后當輥被涂覆時其能更可靠地保持緊固。而且，作為相當?shù)偷慕Y(jié)構(gòu)，扁平引線不會干擾輥的涂覆。

根據(jù)進一步的實施例，扁平引線的寬度可以大于布置在輥殼中并處于扁平引線的位置上的通孔的直徑。該尺寸使得在傳感系統(tǒng)的布置中具有自由度。據(jù)此，無論輥殼上的通孔的位置如何，傳感系統(tǒng)中包括的至少一對引線可以比現(xiàn)有技術(shù)(的方案)中更自由地延伸。包括在成對引線中的扁平引線甚至可以在通孔的位置處延伸而不會使扁平引線破壞，換言之即不會丟失其信號傳輸能力。這樣就簡化了傳感系統(tǒng)的布置，也簡化了輥的制造，因為這對引線基本上不再對輥殼中的鉆孔造成限制。如果扁平引線與待鉆的孔重合，則要在該扁平引線上，在所論及的孔的位置處形成一切口。然而，由于扁平引線具有合適尺寸的寬度，該孔不會使扁平引線完全斷開，而是使其仍能夠在其未受損的部分上向前傳輸信號。

根據(jù)一個實施例，傳感器可適配在這些扁平引線之間。在這種情況下，傳感器可設置在例如多個孔之間，亦即設置在形成于輥殼上的頸部上并位于多個孔之間。這樣，當在輥殼的涂層中鉆設通孔時傳感器也是安全的。在本發(fā)明的說明書中披露了本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)的其它優(yōu)點，而在權(quán)利要求書中公開了本發(fā)明的多個特征。

附圖說明

現(xiàn)將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下文給出的實施例，在附圖中：

圖1示出了關(guān)于多孔輥中的傳感系統(tǒng)的布置的現(xiàn)有技術(shù)的一個示例，

圖2以從端部斜向?qū)徱暡⒕植康厍虚_的方式示出了纖維幅材機的多孔輥的原理的一個示例，

圖3示出了當審視輥的穿孔部(perforation)時多孔輥的傳感系統(tǒng)的第一實施例，

圖4示出了當審視輥的穿孔部時多孔輥的傳感系統(tǒng)的第二實施例，

圖5示出了當審視輥的穿孔部時多孔輥的傳感系統(tǒng)的第三實施例，

圖6示出了與輥分開的圖3中所示的傳感系統(tǒng)，

圖7a示出了從上方觀看的用于纖維幅材機的多孔輥的預制傳感器片的示例，

圖7b以橫截面圖示出了圖7a中所示的預制傳感器片，以及

圖8a-圖8e示出了一種分多步將傳感系統(tǒng)布置在多孔輥中的方法。

具體實施方式

圖2以從端部斜向?qū)徱暡⒕植康厍虚_的方式示出了一種纖維幅材機的多孔輥10的原理的示例。多孔輥10例如可以是抽吸輥，該抽吸輥例如用于形成纖維幅材機的壓榨部。多孔輥10包括多孔的輥殼19、具有軸承的凸緣軸以及放置在輥殼19內(nèi)的抽吸箱(未示出)。凸緣軸被緊固到輥殼19的端部，多孔輥10借助軸承而被安裝在凸緣軸上。另一方面，多孔輥10的多孔的輥殼19在由凸緣軸支撐的軸承上旋轉(zhuǎn)或能旋轉(zhuǎn)。

多孔輥10的內(nèi)部是空心的。在作為抽吸輥的情況下，在多孔輥10的內(nèi)部形成負壓。在輥殼19的內(nèi)部，可具有包括一個或多個室的抽吸箱，該抽吸箱的吸入口通到由密封帶限制的輥殼19的內(nèi)表面。輥殼19具有由多個通孔13構(gòu)成的穿孔部，多孔輥10內(nèi)部形成的負壓可以通過穿孔部而影響到輥的外部。借助存在于抽吸箱的室內(nèi)的負壓，通過織物的網(wǎng)而在紙幅下面造成真空。通過由通孔形成的穿孔部，所造成的壓力差將水從幅材和/或織物中脫除到輥殼19的孔13以及/或者在(幅材)轉(zhuǎn)移的過程中保持幅材。除了壓榨部之外，多孔輥10可被用于例如將幅材轉(zhuǎn)移到輥上或者使幅材在不同的結(jié)構(gòu)組之間轉(zhuǎn)移。

圖3-圖5示出了多孔輥10中的傳感系統(tǒng)14的布置的一些實施例。圖3示出了當從上方審視輥的穿孔部時多孔輥10的傳感系統(tǒng)14的第一實施例，其中不具有涂層(其可被布置在傳感系統(tǒng)14上)。一般而言，纖維幅材機的多孔輥中的裝置包括輥殼19、適配為穿過輥殼19的孔13和布置在輥殼19中的傳感系統(tǒng)14。傳感系統(tǒng)14包括至少一對引線16，一個或多個傳感器15連接到這些引線。

傳感器15用于產(chǎn)生測量信號，該測量信號借助一對引線16被傳輸?shù)綔y量裝置(未示出)。該測量裝置例如可以是已知的現(xiàn)有技術(shù)的裝置，或者僅是正在開發(fā)的裝置。該測量裝置可包括至少一個處理器單元，其適于分析在傳感器15中產(chǎn)生并借助于該對引線16被傳輸?shù)教幚砥鞯臏y量信號。

適配在輥殼19中的至少一對引線16被適配為由扁平引線17.1、17.2組成。扁平引線17.1、17.2可以是帶狀的細長引線，其寬度W大于其厚度。扁平引線17.1、17.2的寬度W的一個示例是4-30mm，且更具體地為6-20mm。扁平引線17.1、17.2的厚度例如可處于微米量級。扁平引線17.1、17.2的材料可以是某些導電材料(如銅)。將扁平引線17.1、17.2緊固到包括在輥殼19中的安裝表面27是較容易的。而且，它們提供了可靠的緊固，這樣就不會干擾輥殼19中可能包括的涂層12在傳感系統(tǒng)14上的布置。

用于傳輸由傳感器15產(chǎn)生的測量信號的扁平引線17.1、17.2的寬度W被適配成大于適配在輥殼19中(傳感系統(tǒng)14的位置處)的孔13的直徑D。換言之，由于合適地設定了扁平引線17.1、17.2的尺寸，引線結(jié)構(gòu)變得很寬，以至孔13可通過這些引線結(jié)構(gòu)被鉆孔而不會導致扁平引線17.1、17.2斷開。這樣，孔13可位于扁平引線17.1、17.2的中間或者扁平引線17.1、17.2的邊緣處。如果孔13位于扁平引線17.1、17.2的中間，則扁平引線17.1、17.2的邊緣保持完整并從而傳輸信號。如果孔13位于扁平引線17.1、17.2的邊緣處，則扁平引線17.1、17.2的一個邊緣繼續(xù)傳輸信號。特別是在具有適合的傾斜角時，孔13僅部分地處于扁平引線17.1、17.2的位置處。這使得對于傳感系統(tǒng)14和穿孔部在輥殼19中的布置而言都能夠具有更大自由度。

圖3示出了一個實施例，其中傳感系統(tǒng)14為螺旋狀并沿循孔13的鉆孔排列的主傾斜角。這通常有利于例如壓力分布測量。根據(jù)該實施例，至少一個扁平引線17.1、17.2具有切口18，且在此情況下扁平引線17.1、17.2在孔13的位置處均具有切口18(圖6)。換言之，這種鉆孔被適配為切割扁平引線17.1、17.2。切口18在圖6中充分可見，該圖示出了圖3中所示的、與多孔輥10分開的傳感系統(tǒng)14。這樣，在圖3-圖5中，這些切口與孔13的形狀基本上相符。由于扁平引線17.1、17.2(的構(gòu)造)使傳感系統(tǒng)14可自由地布置在輥殼19上，而孔位/傾斜角并不限制或決定螺旋的形狀，所以本發(fā)明還能夠獲得繞多孔輥10的延伸小于一轉(zhuǎn)的傳感系統(tǒng)14。這通常是有利的，因為這樣使得傳感系統(tǒng)14的僅一個位置在某時與壓區(qū)重合。

根據(jù)測量的目的，傳感器15可以由例如一些壓敏和/或溫敏材料構(gòu)成。傳感器15例如可以為EMFi電傳感器、PVDF電傳感器、壓電式傳感器、電容式傳感器、電阻式傳感器、電感式傳感器、電渦流傳感器或其它相應的傳感器。例如通過釬焊連接到該對引線16的傳感器15可適配在扁平引線17.1、17.2之間。在這種情況下，該對引線16的平面扁平引線17.1、17.2被設置為并列平行且彼此稍微分開。這樣，扁平引線17.1、17.2沿輥殼19的厚度方向彼此相鄰地大體處于相同的深度。當傳感系統(tǒng)14連接到扁平引線17.1、17.2的邊緣29(圖7a)時，傳感系統(tǒng)14構(gòu)成低的、亦即扁平的結(jié)構(gòu)。此外，位于這對引線16之間的傳感器15確保了扁平引線17.1、17.2也在傳感器元件的位置處連續(xù)地被緊固到安裝表面。

此外，傳感器15可適配在孔13之間。在這種情況下，傳感器15與孔13分隔開，在此情況下，例如在孔13的鉆孔期間該傳感器不存在損壞的風險。傳感器15的尺寸可被選擇為使得這些傳感器完全裝配在輥殼19的頸部上并位于孔13之間。另一方面，如果傳感器15比孔13大，則孔13在傳感器15的位置處的鉆孔也可被省略。

圖4示出了當審視多孔輥10的穿孔部時多孔輥10的傳感系統(tǒng)14的第二實施例。這里，傳感系統(tǒng)14并不沿循鉆孔排列的傾斜角。在這種情況下，這些傳感器15的位置可被適配成恰好位于孔13之間。同樣，至少一個扁平引線17.1、17.2具有切口18，且在這種情況下兩個扁平引線17.1、17.2在孔13的位置處均具有切口18(圖6)。

圖5示出了當審視多孔輥10的穿孔部時多孔輥10的傳感系統(tǒng)14的第三實施例。在圖3和圖4的實施例中，只有一個測量通道。在圖5的實施例中，在一個傳感器結(jié)構(gòu)中包括兩個測量通道。在這種情況下，傳感系統(tǒng)14包括三個扁平引線17.1-17.3，此時這些扁平引線被適配為形成兩對引線16.1、16.2。至少兩個傳感器15、25連接到扁平引線17.1-17.3中的至少一個扁平引線17.2。在這種情況下，傳感器15、25位于扁平引線17.2的相對側(cè)。

圖7a示出了從上方觀看的用于纖維幅材機的多孔輥10的預制傳感器片26的示例，圖7b通過橫截面示出了該示例。在圖7a和圖7b中，預制傳感器片26在傳感系統(tǒng)14布置在多孔輥10中之前已被提供。預制傳感器片26包括底部(background，后臺部)28、至少一對引線16和至少一個傳感器15。底部28例如可以是在一側(cè)設有粘性表面的薄膜狀細長帶，該帶適于支撐傳感系統(tǒng)14，以便其安裝到適配于多孔輥10中的安裝表面27。在底部28的相對于粘合表面的相反側(cè)上，可具有至少兩個平行的扁平引線17.1、17.2，兩者彼此以一定間距并排地布置在底部28上，并適于形成用于傳感系統(tǒng)14的至少一對引線16。至少一個傳感器15連接到該對引線16。

特定尺寸的傳感系統(tǒng)14被適配為能從預制傳感器片26切下，該傳感系統(tǒng)14可被緊固到形成在多孔輥10的輥殼19上的安裝表面27。尤其是在具有傾斜度的傳感系統(tǒng)應用中，構(gòu)成這對引線16的扁平引線17.1、17.2連同連接到其上的傳感器15可以預先被緊固到底部28，該底部能被容易地粘接到形成在多孔輥10的輥殼19上的安裝表面27。在預制傳感器片26相對于底部28的相反側(cè)，可具有設在扁平引線17.1、17.2上的保護膜(未示出)。這樣(例如在傳感系統(tǒng)的安裝過程中)還可以將傳感系統(tǒng)14緊湊地保持在一起。

預制傳感器片26的效果在于，傳感系統(tǒng)14能被制作成基本上可表面安裝。在這種情況下，例如多孔輥10的內(nèi)圓柱部11無需例如針對傳感系統(tǒng)14而被機加工以便例如形成盲孔。

圖8a-圖8e借助輥殼19的截面圖，分多步示出了將傳感系統(tǒng)14布置在多孔輥10中的一種方法。圖8a示出了初始的情形。其中，屬于輥殼19的例如金屬的內(nèi)圓柱部11配置有多個通孔13，這些通孔是通過鉆孔而被布置在該內(nèi)圓柱部中的。

在圖8b中，屬于涂層12的預涂層21被布置在內(nèi)圓柱部11的外表面20上。預涂層21的外表面此時形成了用于傳感系統(tǒng)14的安裝表面27。在圖8b中，傳感系統(tǒng)14被緊固到該安裝表面27。在所示出的截面中，傳感系統(tǒng)14的兩個扁平引線17.1、17.2恰好位于孔13的位置處。

在圖8c中，凹部23在孔13的位置處被適配在預涂層21中，以便將絕緣物24布置在扁平引線17.1、17.2與孔13之間(沿徑向)。換言之，凹部23是盲孔，其可借助相對于孔13的直徑D的大尺寸的鉆頭來完成。如果孔13的直徑D例如為4mm，則可在扁平引線17.1、17.2以及后繼的預涂層21中通過使用具有例如5mm尺寸的鉆頭鉆出凹部23。換言之，凹部23形成在布置于圓柱部11中的孔13的位置處，在此位置切割扁平引線17.1、17.2并且還延伸一定距離到達預涂層21。另一方面，扁平引線17.1、17.2當然也可例如依照此鉆孔排列預先被穿孔，特別是如果傳感系統(tǒng)14完全按照鉆孔排列的傾斜度被安裝時的情況。在這種穿孔(方式)中還可同時考慮本實施例中闡示的凹部23的布置與待形成于其中的絕緣物24的布置的情況。

圖8d示出了凹部23被充填有絕緣物24的情形。絕緣物24例如可以為環(huán)氧樹脂。

圖8e示出了成品(完工的)輥殼19的情形。其中，外涂層22首先被適配在預涂層21和傳感系統(tǒng)14之上。外涂層22可形成多孔輥10的最終外表面，該表面與幅材或織物接觸?？蛇x的預涂層21和外涂層22一起形成涂層12，該涂層12被布置在輥殼19的內(nèi)部中空圓柱部11上。涂層12的層21、22例如可以為一些聚合材料，諸如橡膠或聚氨酯。傳感系統(tǒng)14被適配為與涂層12關(guān)聯(lián)。最具體而言，根據(jù)本實施例，傳感系統(tǒng)14可適配在預涂層21與外涂層22之間。另一方面，傳感系統(tǒng)14也可設于金屬圓柱部11與涂層12之間。

在布置了外涂層22之后，使用與布置在圓柱部11中的孔13的直徑D對應的尺寸的鉆頭，在與布置在圓柱部11中的孔13對應的位置處，穿過與外涂層22和傳感系統(tǒng)14的扁平引線17.1、17.2一起布置的絕緣物24而鉆開這些孔13。由于在圖8c中示出的凹部23、以及因此布置在其中的絕緣物24(圖8d中示出)均大于通孔13的直徑D，使得一些絕緣物24保留在扁平引線17.1、17.2的切口18中，該切口18被適配在孔13的位置處并位于扁平引線17.1、17.2與通孔13之間。這樣，在最終通孔13的鉆孔之后，一些環(huán)氧樹脂作為絕緣物保留在扁平引線17.1、17.2中被鉆出的凹部23中(例如，對于4mm的孔13、大約0.5mm的厚度的環(huán)氧樹脂區(qū)域保留在凹部23中)。絕緣物24用于防止當多孔輥10在潮濕環(huán)境中使用時，傳感系統(tǒng)14的扁平引線17.1、17.2發(fā)生短路。

布置在多孔輥10的輥殼19中的孔13的直徑D例如可以為3-6mm，更具體地例如為4-5mm。這些孔13彼此之間的距離例如可以為5-10mm。這對引線16的扁平引線17.1、17.2彼此之間的距離例如可以大于1mm。相應地，傳感器15的尺寸例如可以為1×1mm。

在上文中，本發(fā)明已針對抽吸管進行了描述。同樣，多孔輥10也可以是吹送輥或被動輥(例如在卷紙機上)。該裝置可與多孔輥10的生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)地被布置在該多孔輥中，但是該布置同樣也能夠被制造為用于設備翻新(例如與多孔輥10的再涂覆關(guān)聯(lián))。在本發(fā)明的背景中，纖維幅材機指的是造紙機、紙板機、衛(wèi)生紙機和紙漿烘干機等。

但應理解的是，上文的描述和相關(guān)的附圖僅用于說明本發(fā)明。本發(fā)明因此不僅限于上文給出的實施例或者(隨附的)權(quán)利要求書中所限定的實施例，而本發(fā)明的某些不同的變型和修改對本領(lǐng)域?qū)I(yè)人士而言也將是顯而易見的，在由隨附的權(quán)利要求書所限定的發(fā)明構(gòu)思之內(nèi)能夠做出這些變型和修改。