[发明专利]工业辊、特别是用于造纸的工业辊、将聚合物纤维引入工业辊的空管中的方法和聚合物纤维的用途

说明书

本发明涉及一种工业辊，特别是用于造纸的工业辊，其具有细长的辊芯(12)，以及至少一个设置在所述辊芯(12)上的第一覆盖层(14)，其中设置空管(20，22)，所述空管(20，22)适合于接收聚合物纤维(30)并且在所述辊(10)的长度上延伸，使得所述聚合物纤维能在所述空管的一端引入。本发明还涉及一种具有聚合物纤维的工业辊，以及将所述聚合物纤维引入空管的方法。最后，本发明涉及基于聚合物的光波导作为在工业辊中的传感器的用途。

本发明涉及工业辊，特别是用于造纸的工业辊，其具有细长的辊芯和至少一个设置在辊芯上的第一覆盖层。本发明还涉及将聚合物纤维引入工业辊的空管中的方法，以及在工业辊中使用基于聚合物的光波导作为传感器。

在许多不同的技术领域，特别是在造纸工业中，使用具有单层或多层覆盖层的辊。这些单层或多层覆盖层可以是橡胶覆盖层、复合覆盖层或聚氨酯覆盖层，这里仅列举最重要的几种。

在这种辊的运行过程中，各种参数，如辊覆盖层中的温度或作用在辊子表面的压力负荷，对于各自系统的最佳设置非常重要。如果这些参数是已知的，例如，对于两个相互作用的辊来说，所谓的辊隙可以得到很好的调整。

然而，这些参数的记录是非常复杂的，很难在系统的实时操作中实现。在现有技术中有一些解决方案，其中一个或多个传感器被集成在辊的固定位置，并记录相应的参数。这样的传感器在辊的制造过程中，甚至在覆盖层被施加之前就已经设置。通常情况下，它们被提供在辊芯上。

这种解决方案的缺点是，制造过程非常复杂，而且在施加覆盖层期间，传感器的热负荷非常高。此外，已经在使用的辊不能加装传感器。

在此背景下，本发明的一个技术问题是进一步设计上述类型的工业辊，使其制造非常简单，并且随后还可以配备传感器。

开头所述的工业辊解决了这一问题，因为其设置了空管，该空管适合于接收聚合物纤维，并在辊的长度上延伸，以便聚合物纤维可以在空管的一个端部引入。

换句话说，辊是以通常的方式制造的，唯一的要求是在施加覆盖层时提供空管。这方面的努力是非常小的。辊制造完成后，可将聚合物纤维引入空管中。这样的聚合物纤维是WO 2015/1811551文件中公开的一种特殊的基于聚合物的光纤。这种聚合物纤维可用作传感器以检测不同的参数，特别是温度和压力。

借助于这种聚合物纤维和适当提供的检测装置，上述参数可以在辊运行期间被检测，并被传送到例如计算机上进行进一步评估。

事实表明，根据本发明的这个解决方案可以使辊的生产非常具有成本效益，因为只需要提供空管。以前的制造工艺只是因此而发生了无实质的变化。然而，聚合物纤维和相应的电子元件形式的传感器的安装可以在任何时候通过提供的空管进行改装。

这样，上述问题就完全得到解决。

在优选的实施方案中，空管设置在辊芯外。

这种措施的优点是制造成本较低，因为辊芯本身不需要被机械加工。

在优选的实施方案中，在辊芯上设置了多个覆盖层或层，其中第一个覆盖层形成外覆盖层(顶层)，并且空管设置在辊芯和外覆盖层之间。

这样做的好处是，空管，也就是以后要引入的聚合物纤维，离辊表面只有很短的距离，因此，特别是可以更好地检测作用在辊表面的压缩力。

在优选的实施方案中，空管以这样的方式与聚合物纤维相适应，即聚合物纤维靠在空管的内侧。优选地，空管的内径为300μm至600μm，优选400μm至500μm，更优选425μm。

当聚合物纤维紧靠空管的内壁时，参数的检测得到明显改善。

在优选的实施方案中，空管延伸到覆盖层的整个长度上，并且空管的两个端部都可以从外面进入。

这样做的好处是，如果空管的两个端部都能从外面进入，那么聚合物纤维的引入就更容易。