轧辊组件和轧辊 本发明涉及用于卷筒型介质的压力处理和最好还用于卷筒型介质的热处理的轧辊组件和轧辊。
把压力作用在卷筒形介质上的轧辊弯曲，其结果是轧辊中间处的辊隙比轧辊边缘处的辊隙大，因此该处的线压力较小。
这个问题在新式轧辊组件上一般通过这样的方法来解决：至少一个轧辊成形为所谓的弓形补偿轧辊，即轧辊具有全长非旋转轴线，绕着该轴线管子可以旋转。在辊隙的方向上，该管子由该轴线上的静液压装置或者液动压装置来支撑，而该装置吸收辊隙压力，因此它在负荷的作用下被压弯。该辊隙本身-象线压力一样-通过相应地控制液压来均匀设置。但是，弓形补偿轧辊、液压元件和压力控制器的这种设计增加了制造这种轧辊组件所需地费用。
在引入所描述的弓形补偿轧辊之前，有通过纯粹的机械装置来解决补偿弓形问题的解决方法。例如借助于设置至少一个弯曲的轧辊来得到总的补偿。根据弓形线，这个轧辊磨制成向着该轧辊的端部直径逐渐减少。这个的缺点是：以这种方式进行磨制只适合于特定的线压力大小。如果例如由于批料改变而需要另一种线压力，那么该轧辊一定得更换成另一种适合于弯曲的轧辊。
借助于构成管状体和轴的轧辊可以实现减少这种弓形的问题，但是这些轧辊固定地相互连接在所谓的四分之一位置上并且支撑在那里。然后，管子的该弓形曲线变成W形，并且外形误差较小。
机械调整器也是公知的，可以通过改变线压力用这种机械调整器来补偿该轧辊的弓形，所谓的“轧辊弯曲”就是这样的一个例子。轧辊的两个耳轴是细长形，并且每个耳轴在它的外端处设置辅助支承，通过辅助支承可以施加反向压力。从杠杆臂到主支承，轧辊体被“弯回”到某种程度。但是，这只对相对较短的轧辊起作用。这种较大压力的实现需要生产这些具有固体钢芯子的轧辊或者由复合铸铁材料制成的轧辊，而这些轧辊大大地增加了这种轧辊组件的费用。辊隙误差的补偿也决不准确。
另一种机构是所谓的“偏置机构”(“skewing”)，它使一个轧辊相对于另一个轧辊交错。因此而形成的辊隙向着这些轧辊的边缘扩宽，从而补偿这些轧辊的弓形。但是，由于弓形线和校正失败不能精确地配合，因此保留了W形辊隙误差，而该误差使线压力增加得更高并且使卷筒纸的长度增加得更长。这限制了把偏置机构应用到薄纸砑光机上，而该薄纸砑光机以极小的线压力进行工作。在能采用它们的地方，偏置机构代替使用弓形补偿轧辊显示出很好的成本-效果。
本发明的概述
本发明的目的是减少用于卷筒形介质的压力处理和最好还用于热处理的轧辊上的辊隙误差。
这个目的可以通过权利要求1和5的主题内容来实现。有利方面公开在从属权利要求中。
根据本发明，在具有轧辊体的轧辊的情况下，该轧辊体包括轴向中心孔，轧辊体在径向上的局部硬度即径向硬度进行改变，因此，由于径向硬度沿轴向进行变化，因此辊隙误差被补偿了，而根据本发明如果不改变该硬度，那么该辊隙误差在该轧辊顶着支承轧辊进行碾轧期间会出现。在优选实施例中，该轧辊包括对称旋转、中空的圆柱形轧辊主体，该轧辊体沿径向所测得的壁厚沿轴向进行变化。根据本发明，在壁厚没有发生变化的情况下，该壁厚越厚，那么辊隙宽度越宽。对孔径或者壁厚进行优选以便实际上在作用于介质上的轧辊体的整个长度上得到不变的辊隙宽度。
借助于内部支撑、尤其借助于布置在孔内的环实现轧辊体的硬度变化。在同样的优选实施例中，直接借助于相应地形成轧辊体的壳体来实现这种变化。
本发明提供了一种用于卷筒形介质如纸的压力处理和在需要的地方进行热处理的轧辊和轧辊组件，它的生产成本-效果较好。在没有外形误差的情况下(而在其它情况下常常使用这种解决方案)，最好借助于纯粹碎的机械装置来补偿弓形产生了一个较好的费用优点。
本发明的目的还在于扩大偏移装置应用范围，例如用到所谓的柔性砑光机(soft calender)上，而这种所谓的柔性砑光机在许多情况下涉及两个轧辊的组件，其中一个轧辊具有硬的和加热过的表面，同时另一个轧辊具有相对较软的橡胶涂层或者聚合物塑料涂层。该涂层为砑光机取了名称。
由于软的涂层，因此在柔性砑光机的工作中实现了工作辊隙的增宽，而这本身需要较高的线压力来实现这种理想的光滑效果。线压力常常位于100-250N/mm范围内。由于费用原因，因此所使用的轧辊根据轧辊材料的强度来设计。允许的弯曲能力是如此大，以致研磨工作的辊隙外形的剩余误差不再被允许。把轧辊的直径增加到所需要的范围也是不可行的，因为这个使得轧辊和砑光机太重以致不能被操纵。此外，在研磨工作本身时，自动增加的工作辊隙宽度产生了不利作用。
为了具有合适的重量，因此柔性砑光机的轧辊设计成具有较大的中心孔。由于机械关系，通过钻孔除去材料大大地减少了重量，但是对弯曲没有实质影响。但是精确计算已表明：线压力引起轧辊的壳体变形，一般地该变形可以进行单方面平整。这个平整值一方面依赖于线压力的强度，另一方面还依赖于轧辊体的壁厚。中心孔直径的变化直接影响这些。根据本发明，这个效果用来补偿辊隙外形的残余W形误差，而该W形误差产生于轧辊偏移时。为此，一个或者两个轧辊设置在带有中心孔的柔性砑光机中，而该中心孔的直径沿着轴向适合于各自位置上的预计辊隙误差，从而产生恒定的线压力，它们在径向上消除了辊隙误差量。可以证明：在每种情况下，偏移之后所剩余的辊隙误差范围和弹性径向变形量与线压力成比例。因此，当中心孔通过适合于线压力的偏移来正确地成形时，可以产生不变的辊隙压力，而这不需要进一步的校正。
附图的简短描述
参照附图现在详细描述本发明的优选实施例。示例性的实施例公开了所有特征，每个有利的形式单个或者以任何结合的方式形成了权利要求所限定的发明的扩展形式。在附图中：
图1是辊隙误差外形的曲线图；
图2是穿过本发明的轧辊的示意性横截面；
图3是这样的图线，它表示图2所示轧辊的最大矫平及传统轧辊偏移时所产生的最大辊隙误差，而每个最大矫平和最大辊隙误差是适合于线压力的线压力偏移的函数。
优选实施例的详细描述
借助于例子的方式，在图1中图解了柔性砑光机在整个卷筒形介质宽度上的辊隙误差的曲线，在穿过整个卷筒纸宽度的情况下，实现250N/mm的线压力并且优选交错。形成辊隙的的两个轧辊外径为610mm和支承中心间距为3600mm。这些轧辊主体中的一个由纯白口冷硬铸铁制成，而另一个由灰铸铁制成。图示的卷筒纸的宽度是2800mm。辊隙误差范围接近+-34um，这个范围对于柔性砑光机是不允许的。
图2图解了具有优选壁厚的灰铸铁的轧辊1。为了能够更好地表示，图示的比例为轴向1∶20和径向1∶10。
轧辊1包括位于它的支承耳轴2之间、可以对称旋转的、中空的圆柱形轧辊体3，该轧辊体3与配合轧辊的轧辊体一起形成了输送从此通过的卷筒纸的辊隙。轧辊体3包括中心孔4，该中心孔4具有孔径d。孔径d沿着轧辊的轴线可以改变。孔径d的大小或者轧辊体3的壁厚大小可以选择为图1中外形的辊隙误差的函数，而这个是在没有根据本发明进行补偿的情况下进行的，因此可以得到尽可能恒定宽度的辊隙。
离轧辊边缘大约350mm-即，由于扭曲，在大约34mm辊隙特别小的地方处-轧辊的壁设计成特别薄并且易弯曲。在轧辊的中间处，关系刚好相反。轧辊体3的变形计算表明：孔径d在两侧处的460mm和线压为250N/mm的轧辊的中间处的380mm之间的变化形成了接近70um的径向变形的差值，因此通过给定孔4的尺寸大小或者轧辊体3的壁厚的尺寸大小使图1的预期辊隙误差刚好得到补偿。
图3图解了随线压力而变化的两种变形。很清楚地看到：这两种变形精确地相互抵消掉了，而与线压力无关。
根据本发明，基本上以相同的方式，在其它机械调整装置如轧辊弯曲和通常还具有轧辊的非W型的弓形曲线的轧辊中也可以消除辊隙误差，而不需要进行补偿。
在上面描述中，本发明的优选实施例是用来图解和说明的。它们不是用来穷尽的或者用来把本发明限制到所公开的精确形式中。根据上面教导可以进行种种明显的变形或者改进。选择和描述这些实施例，从而提供本发明原理的最好解释和实际应用，并且使一个本领域的普通技术人员把本发明应用到各种实施例中，并且具有适合于设想的特殊应用的各种变形。根据它们清楚地、合法地和合理地所授权的范围来解释时，所有这些变形和改变都落入由附加权利要求书所确定的本发明范围内。