目前，压光纸张和纸板所需的热能由被加热的辊(即热辊)产生。在过去数年间压光机运行速度已显著地提升。为了获得所需的压光效果，热辊的表面温度必须升高到200℃-250℃。与热辊的高表面温度结合的高运行速度意味着来自热辊的热能交换必须非常高，在新工艺中，通常为200kW/m乃至更高。
众所周知，热辊的热量是通过将用作传热剂的流体引导到热辊壳体中的孔内产生的，在孔内，热量传递到壳体并被进一步引导到辊的表面。在诸如DE 44 04 922 C1和DE 40 36 121 A1的公开文献中披露了在壳体中的周缘孔内设置传热孔的实例。
因基于加工技术的限制，传热剂孔必须被设置得离热辊的表面相当深，由此保持在传热剂孔与热辊表面之间的材料起到隔热物的作用并限制来自热辊的热能交换。而且，考虑到热辊中所使用的传热剂(即油)的实际最高温度约为300℃，来自热辊的热能交换被限制在约为200kW/min，并且热辊的表面温度被限制到200℃。
当纤维幅材的压光和干燥工艺发展并且生产线更新时，必须用新的热辊替换热交换过低的旧的热辊。这种热辊的进一步的使用尚未得到有效设置。必须能够对从生产线卸下的热辊改型以供重新使用。
本发明的总体目的是消除或至少基本上缓解上述的缺点和不足。进一步的目的是提供一种能够大量传热的纤维幅材机辊，该纤维幅材机的流道系统制造简单、具有低制造成本，且由此可确保纤维幅材机辊的壳体具有所需的特性，例如像表面特性和强度特性等，并确保辊的本体具有所需的特性(优选为承载特性)。本发明的进一步的目的是简化纤维幅材机辊的维护。本发明的进一步的目的是能够将旧的辊体用作基体来制造纤维幅材机辊。
借助本发明实现了这些目的，本发明的特有特征由所附权利要求限定。

在权利要求1的特征部分披露了根据本发明的纤维幅材机辊的主要的特有特征。
具有大约1到20mm(优选为1到5mm)壁厚的管状金属壳被设置为围绕根据本发明的纤维幅材机辊的本体的壳体层，使得在本体与金属壳之间形成传热剂的周缘流动室，该周缘流动室沿纤维幅材机辊的径向方向具有约1到2mm的高度。该流动室与至少一个用于导入和/或导出传热剂的第一流道呈流动连通，流动室位于纤维幅材机的辊轴端。
根据本发明的第一方法包括：用具有相同特性或不同特性的另一金属壳来替换构成纤维幅材机辊的壳体层的金属壳，上述另一金属壳优选可包括下述特性至少之一：表面质量、硬度、厚度、材料强度、焊接适用性(suitability)、导热性、硬化性能。
根据本发明的第二方法包括：将待调节的辊的本体或具有周缘孔的辊的本体用作纤维幅材机辊的本体的基体，在本体中设置用于将传热剂从本体内部引导到本体外周缘的第二流道。具有约1到20mm壁厚的管状金属壳被设置为围绕本体的壳体层，使得在本体与金属壳之间形成传热剂的周缘流动室，该周缘流动室沿纤维幅材机辊的径向方向具有约1到2mm的高度。
在一些实施例中，辊包括固定在本体和至少一个轴端之间的至少一个凸缘，并且金属壳在至少一个边界区域通过焊接被固定到凸缘。
在一些实施例中，在辊的本体的表面上形成凹槽，环箍被以封闭形式(form closure)固定到凹槽，并且金属壳通过焊接被固定到环箍。
在一些实施例中，在辊的本体的表面上形成台肩，包括凹槽的环箍被以封闭形式固定到台肩，并且金属壳通过焊接被固定到环箍。
根据本发明的纤维幅材机辊目的在于用以挤压和/或压光和/或加热和/或冷却在纤维幅材机辊与接触纤维幅材机辊的匹配构件之间的接触区(即压区)中的纤维幅材，或用以烘干或加热或冷却纤维幅材机辊的壳体表面上的纤维幅材。
根据本发明的纤维幅材机的辊适合用于下面一个或多个纤维幅材机的应用中：多辊压光机的热辊、软压光机的热辊、长压区压光机的热辊、靴式压光机的热辊、带式压光机的热辊、金属带式压光机的热辊、烘缸、纤维幅材机的挤压单元的热辊和/或纤维幅材机的涂布段的热辊。
根据本发明的纤维幅材机辊的本体可由承载、容易加工且廉价的金属材料如铸铁来制造，其不需要具备特别好的传热特性，并且壳体层可依据表面层所需的特性(如良好的耐磨性和硬度)进行优化。可将壳体层形成得相对薄或非常薄，由此降低壳体层的材料消耗。壳体层还可另外受到热处理，如消除残余应力退火和/或硬化和/或表面处理和/或涂覆，以获得期望的特性。
在下面，将参照附图描述本发明，然而本发明不限于图中所示的内容。

图1示出了根据本发明的一种优选热辊的截面，该热辊配备有薄金属壳和位于壳内的用于传热剂的周缘流动室。
图2示出了图1中的部分A的局部放大图，图2示出了金属壳与热辊的本体的固定。
图3示出了在金属壳的边界区域内的材料的优选设计。
图4示出了无壳体层的根据图1的热辊以及传热剂在周缘流动室中的流动F的实例。
图5至图8示出了诸如在本体的轴向方向上固定图1所示的热辊的金属壳的几种方式。

图1示出了用于处理纤维幅材的被加热和/或冷却的纤维幅材机辊，即热辊1。热辊1包括：用于承载的具有大体圆筒形外表面的本体2；以及固定到本体的端部2a、2b的轴端3a、3b。在图1中，固定到本体2的第一端部2a的第一轴端3a包括至少一个用于导入和/或导出传热剂的第一流道4a，并且固定到本体2的第二端部2b的第二轴端3b包括至少一个用于导入和/或导出传热剂的第一流道4b。热辊1包括围绕本体2的壳体层5，壳体层5用于在运转期间将热量从传热剂传递到纤维幅材或从纤维幅材传递到传热剂。传热剂优选为在高温下使用的油。具有约1到20mm、优选为1到5mm的壁厚的管状金属壳5被设置成围绕热辊1的本体2的壳体层，以在本体2与金属壳5之间形成传热剂的周缘流动室6，该流动室沿优选旋转对称的热辊1的径向具有约1到2mm的高度。
在图2和相关的描述中以及图5至图8和相关的描述中更详细地示出了图1的部分A中的金属壳5与热辊1的本体2的固定。如图7所示，金属壳5也可被固定到热辊1的轴端3a、3b。
图1中示出的热辊1的本体2优选为圆筒形和管状，并且包括在其第一端2a的第二流道8a，第二流道8a在本体2的第一端部2a处的内部第一部分容积7a与本体2外部的周缘流动室6之间形成流动连通。此外，本体2还包括在其第二端部2b的第二流道8b，第二流道8b形成本体2的第二端部2b处的内部第二部分容积7b与本体外部的周缘流动室6之间的流动流通。
通过在本体的各个端部区域安装分隔壁9a、9b，在本体2中形成部分容积7a、7b，本体2的基本形状优选为圆筒形和管状，而分隔壁的位置可沿本体2的轴向变化。分隔壁9a、9b可使本体的内部容积与部分容积7a、7b分离，内部容积由本体2的优选为圆筒形的内壁2d和轴端3a、3b的面向本体2的壁3a′、3b′限定。分隔壁9a、9b优选被定位得使大量的传热剂不是存储在热辊1内。位于本体2的不同端部2a、2b的部分容积7a、7b无需在体积和尺寸方面相似，而可因诸如第二流道8a、8b的不同配置、第二流道8a、8b的不同数目或固定到本体2的端部2a、2b的不同种类的轴端3a、3b而彼此不同。
第二流道8a、8b优选在本体2中形成为径向孔。在此无意以任何形式限制第二流道8a、8b的位置或数目。本体的第一端部2a处的设置可不同于另一端2b处使用的设置。可在本体2的不同端部2a、2b设置不同数目的第二流道8a、8b，和/或第二流道8a、8b的直径可与第二流道8a、8b附近的直径不同、或与位于另一端部2a、2b的第二流道8a、8b的直径不同。第二流道8a、8b可位于距本体的一个端部2a、2b相同或不同的距离处，和/或与距本体的一个端部2a、2b相互等距的多个其它的第二流道8a、8b相比，第二流道8a、8b中的至少一个可位于距本体的这个端部2a、2b不同距离的位置处。本体2中第二流道8a、8b相互的距离优选被设置为沿热辊1的周缘的旋转方向不相等。当第二流道8a、8b以等间隔设置时，第二流道的优选的数目为质数11和13。
根据本发明的相关方法，通过将待调节的辊的或具有周缘孔的热辊的优选为圆筒形和管状的本体用作本体2的基体，还可在热辊1中加工出第二流道8a、8b，在本体2中设有用于优选将传热剂从本体2的内部引导到其外周缘的第二流道8a、8b。在此情况下，将具有约1到20mm壁厚的管状金属壳5设置为围绕本体2的壳体层，从而在本体2与金属壳5之间形成传热剂的周缘流动室6，该流动室沿热辊1的径向方向具有约1到2mm的高度。
热辊1的流道系统包括以图1所示的方式呈流动连通的下列各部分：位于第一轴端3a的第一流道4a；位于本体2的第一端部2a的第一部分容积7a；连接第一部分容积7a和周缘流动室6的第二流道8a；周缘流动室6；连接周缘流动室6和第二部分容积7b的第二流道8b；第二部分容积7b；以及在第二轴端3b的第二条第一流道4b。
自然，热辊1的流道系统还可包括如下方案：经由一个轴端3a或3b来实现传热剂的导入和/或导出。可使用双向联结实现流动，即通过诸如嵌套管在同一轴端同时实现流入和流出，由此，回流经由热辊的内孔被引导回到同一端。在此情况下，可更简单地实现另一轴端，和/或可在另一轴端实现需要空间的其它功能；例如，随后可通过另一轴端实施热辊的旋转操作。
形成热辊1的壳体层的金属壳5的材料优选为焊接钢，优选地，结构钢。优选地，金属壳5的材料为硬化合金钢。热辊1的本体2的材料为铸铁，优选为球墨铸铁。
图2示出了图1中的部分A的局部放大图，图2示出了将金属壳5固定到热辊2的本体2、和在金属壳5内形成周缘流动室6。通过焊接(优选为摩擦熔焊)至少在边界区域5a、5b之一(在图2中为金属壳5的边界区域5a)将金属壳5固定到本体2。焊接10的优选区域在图2中以虚线表示。金属壳5可固定到形成于本体2中的台肩2c。金属壳5也可通过单独的部件(未示出)固定到本体2，该单独的部件围绕本体2设置并形成优选为圆筒形的台肩，并且在此情况下，本体2具有优选为大体圆筒形的外表面2e，由此必须在形成周缘流动室时去除少量材料。优选地，台肩2c的高度决定周缘流动室6的高度。例如可通过在周缘流动室6的期望区域中，将本体2加工成小于台肩2c的直径，来形成台肩2c。
可替换地，金属壳5可围绕热辊1的至少一个轴端3a、3b固定。如结合图2中所作描述，可通过焊接来实现上述固定。在此情况下，可将台肩2c至运转期间的压区边缘的距离设置成较大，并且金属壳5上的疲劳载荷保持在较低值。台肩2c优选被设计为使金属壳5上的和用于形成台肩的材料上的疲劳载荷最小化。因此，如上所述，台肩2c优选既设置在轴端3a、3b的区域中，也设置在本体2的区域中，这也示于图3和相关描述中。
可替换地或附加地，可借助螺纹联接件11，在至少边界区域5a、5b的其中一个(或在本发明的另一实施例中，在至少一个轴端3a、3b处)，将金属壳5在上述台肩2c的区域中固定到本体2。优选地，周缘流动室6被设置为承受传热剂的等于2到3巴的压强。为将周缘流动室6密封成在金属壳5的至少一个边界区域5a、5b中不在压力下泄漏，优选可使用至少一个密封件12，该密封件12可设置在本体2的端部2a、2b；或在本发明的另一实施例中，密封件12可设置在轴端3a、3b；优选地，设置在形成于台肩2c内的凹槽12中，贴靠组装后的金属壳5。
图3示出了材料2a、3a在金属壳5的边界区域5a内的优选设计。在该示例性实施例中，金属壳5围绕轴端3a固定，这被设计为使边界区域5a、5b中的金属壳5上的疲劳载荷最小化。围绕轴端3a设置的联接件有利地减小乃至消除了相对于本体2的端部2a密封轴端3a的需要。该构造还能够在不从本体2中卸下轴端3a、3b的情况下移除金属壳5以进行维护。
下面的计算实例示出了如何确定形成于金属壳5内的材料中的倒圆棱边的沿纤维幅材机辊纵向的长度L。在图3所示的情况下，倒圆棱边包括两个相邻并相互关联的圆角直径r，这两个圆角直径r在轴端3a处形成台肩2c的被倒圆形状，并且金属壳5围绕轴端3a被固定，轴端3a又被固定到本体2的端部2a。在此计算实例中，周缘流动室6的高度h为2mm，由钢制成的金属壳5的厚度t为10mm。可使用公式(I)和(II)确定倒圆棱边的弯曲应力，其中σ为疲劳载荷，钢的弹性模量E为210GPa。
$ϵ=\frac{t}{2r}---\left(I\right)$
σ＝Eε     (II)
由公式(III)得到倒圆棱边的长度L：
$L=r·\sin \left({\cos }^{-1}\left(\frac{r-h}{r}\right)\right)---\left(\mathrm{III}\right)$
如果从最小值到最大值的容许的疲劳载荷为σs＝70Mpa，通过应用公式(I)和公式(II)得到如下的圆角半径r：
$E\frac{t}{2r}<{\sigma }_s\Rightarrow r>\frac{E}{{2\sigma }_s}·t=\frac{210\mathrm{GPa}}{2·70\mathrm{MPa}}10\mathrm{mm}=15000\mathrm{mm}$
以这种方式，通过应用公式(III)得到倒圆棱角的长度L为245mm：
$L=15000·\sin \left({\cos }^{-1}\left(\frac{15000-2}{15000}\right)\right)=245\mathrm{mm}$
图4示出了无壳体层的图1中示出的热辊1以及该热辊的本体2的外表面2e上的周缘流动室6的区域中的传热剂的液流F的实例。
热辊1的本体2内的第二流道8a、8b优选被设置于在热辊1的运转期间纤维幅材与金属壳5的表面5c接触的区域之外，因而在热辊的运转过程中不会在正进行处理的纤维幅材中引起过高的温度梯度。
如果金属壳5的壁厚约为5到20mm并且壳体足够坚硬，则诸如凹槽(未示出)这样的的腔室可优选地形成在本体2的外表面2e上，用以引导在周缘流动室6中的流动。上述流动引导腔室可沿辊1的轴向或相对于该辊的轴线倾斜，或围绕本体2的外表面2e呈螺旋状。在此情况下，周缘流动室6可形成为浅腔室，有利地比没有流动引导室时更浅，由此使金属壳5的变形减小。
图5、图6、图7和图8示出了固定图1所示的热辊1的金属壳5的优选的示例方式。热辊1可为压光机的热辊，其中面向纸的最外壳体层5(即金属壳5)可通过诸如收缩联接件(shrink joint)被固定到内部本体5上。壳体层5受到很大的热载荷。壳体层5与热辊1的内部部分(例如传热剂和/或本体2)之间的温差引起壳体层5中的温差，这又引起壳体层5沿轴向运动，尤其是引起壳体层5的端部区域5a、5b沿轴向运动。除其它因素以外，为使所述收缩联接件按要求起作用并避免被称作摩擦腐蚀的疲劳现象，就必须防止壳体层5沿轴向运动。当热辊1的本体2的核心材料与壳体层5的材料不同时会出现上述问题，且因此而难以通过诸如焊接将它们联接在一起。必须防止壳体层5的两个端部区域5a、5b沿两方向的轴向运动。
图5、图6、图7和图8各自示出的金属壳5的固定还包括结合图2描述的密封结构12。
根据图5所示的特别优选的固定方式，至少在边界区域5a、5b其中之一(在图5中，在边界区域5a)，通过环箍14将金属壳5固定到形成于热辊的本体2内的凹槽13。这种固定方式可在将金属壳5保持在适当位置的同时从本体2上卸下轴端3a、3b。此外，不需要大尺寸的螺钉11，这是因为凹槽13与环箍14之间这种呈封闭形式的联接主要地承受了沿轴向施加到联接部位的载荷。当从本体2上卸下金属壳5时，可在环箍14与金属壳5之间机械加工出焊接接头16a。环箍14可视作廉价并可替换的联接件，其可很容易地用新的环箍14进行替换。上述机械加工不需要腐蚀本体5，并且金属壳5沿轴向的腐蚀或缩短非常小。
在图5中，固定环箍14的凹槽13形成于热辊1的本体2上，优选地，形成于本体2的处于该本体的端部区域2a内的表面上。环箍14为一种焊接材料，优选为钢。通过焊接将金属壳5的边界5a固定到环箍14。焊缝被示作16a。凹槽13和环箍14的截面形状优选为楔形，优选为彼此对应。环箍14的两侧经由凹槽13的两侧将轴向力传递到本体2，从而相对于本体2沿轴向将金属壳5保持在适当的位置。环箍14优选在被切断的状态下安装于凹槽13中，并且被切断的环箍部件的端部诸如被焊接在一起。由于其它原因，例如，环箍14还可沿热辊1的轴向一分为二，由附图标记15表示。在此情况下，通过焊接将金属壳5的边界5a固定到第一环箍14，而通过螺钉11将第二环箍15固定；通过将环箍14、15固定在凹槽13中，即可用第二环箍15来实现最终的固定。本体2上的凹槽也可使用本体上的台肩(未示出)替代，相应地，与所述台肩配合的凹槽可设置在环箍中，由此，环箍中的凹槽的两侧经由台肩的两侧将轴向力传递到本体2，从而相对于本体2沿轴向将金属壳5保持在适当的位置。
图6示出了将金属壳5固定到热辊1的本体2的可替换的方式。图6中，在边界区域5a通过螺纹联接件11沿热辊1的径向将金属壳5固定到本体2，而无焊接接头。这种螺纹联接需要使用大尺寸的螺钉11并将这些螺钉11连同轴端3a、3b的紧固螺钉17配合到热辊1的端部区域。
图7示出了将金属壳5固定到热辊1的至少一个轴端3a、3b的可替换的方式。图7中，在端部区域5a的边缘通过焊接将金属壳5固定到轴端3a、3b。焊缝以16b表示。可替换地，或者作为对图7所示的焊接接头16b的补充，可通过螺纹联接件11′沿轴向将金属壳5固定到轴端3a，在此情况下，需要壳体层对于螺纹联接件11′而言足够的厚。
图8所示的热辊1包括至少一个凸缘18，凸缘18被固定在本体2与至少一个轴端3a、3b之间，并且金属壳5在边界区域5a、5b至少其中之一固定到凸缘。焊缝以16b表示。
根据本发明的热辊优选为下述至少之一：多辊压光机的热辊、软压光机的热辊、长压区压光机的热辊、靴式压光机的热辊、带式压光机的热辊、金属带式压光机的热辊、烘缸、纤维幅材机的挤压单元的热辊和/或纤维幅材机的涂布段的热辊。
根据本发明的用于热辊1的辊维护方法包括：以具有相同特性或不同特性的另一金属壳5，来替换构成壳体层的金属壳5。
优选地，待替换的热辊1的金属壳5在下述特性中至少其一上有所不同：表面质量、硬度、厚度、材料强度、焊接适用性、导热性、硬化性能。
一种用于制造被加热和/或冷却的辊(即热辊1)的方法，热辊1包括：用于承载的本体2，其具有第一端部2a和第二端部2b；至少一个轴端3a、3b，其固定到本体2的端部2a、2b，并包括至少一个用于导入和/或导出传热剂的第一流道4a、4b；以及壳体层，其围绕本体2，用于在运转期间将热量从传热剂传递到纤维幅材或从纤维幅材传递到传热剂；该方法包括：将待调节的辊的本体或具有周缘孔的热辊的本体用作热辊的本体2的基体，在本体2中设置第二流道8a、8b，第二流道8a、8b用于将传热剂从本体2的内部引导到本体的外周缘；将具有约1到20mm壁厚的管状金属壳5设置为围绕本体2的壳体层，由此在本体2与金属壳5之间形成传热剂的周缘流动室6，周缘流动室沿热辊1的径向方向具有约1到2mm的高度。
涉及本发明的热辊不包括在辊的本体中用于传热剂的单独的“周缘孔”，或者无需使用这种单独的孔引导传热剂；取而代之，辊被大体分成两个部分，即本体2和具有相对薄的壁的金属壳5。
传热剂作为液流F，被引导经由本体2中的第二流道8a、8b到达本体2的外表面2e，并沿着这个外表面，且任选地还沿着形成于该表面上的流动室，而且由此形成的流动室6是通过安装在本体2上的金属壳5而被封闭的。金属壳5优选为非常薄，因而热辊1的表面与传热剂之间的隔热层也很薄，只有1到2mm的厚度。
例如，热辊1的本体2承受施加到辊上的外部载荷，例如压光机中的压区压力。例如，在典型的应用中，在压光机或挤压单元的压区中金属壳5被压向本体2。传热剂还附加性地在金属壳5和本体2之间起到润滑剂的作用，并减小诸如由压区接触引起的在金属壳与本体之间的接触中产生的摩擦和磨损。需要时，可通过在油中使用添加剂改进润滑特性。例如，粉状的WS2或MoS2大幅地改进高温下的润滑特性。
利用根据本发明的热辊1，当将磁流变油(magnetorheological oil)用作传热剂并将磁体应用于磁流变油时，可产生压区成形效应(nip profilingeffect)。可通过以适合的方式控制磁体(多个)并以适合的方式定位磁体来实现压区成形效应。在此情况下，可影响磁流变传热剂在周缘流动室6的区域内的位置，并可通过设置磁通量的位置和强度来控制磁流变传热剂的流速和流量(rate)，以将传热剂引导到需要压区成形的区域中。例如，在期望增大热辊的直径并引起纤维幅材的压缩增大的压区区域中，可通过加速传热剂的流动和/或通过增大热的传热剂的流量取得更高的温度。
在期望更普遍地改善热辊，例如根据本发明的热辊和具有周缘孔的已知热辊的加热特性的位置，可将优选包括发烫炽热的锡、纳或汞颗粒的传热剂引入热辊的传热通道系统中，并在热量释放后将包含颗粒的流体导出传热通道系统。优选地，可借助诸如电磁感应加热这类颗粒，例如锡、钠或汞颗粒。
在期望将蒸汽引入与根据本发明的配备有薄壳的热辊1相关的辊压区中的情况下，金属壳5可设有用于蒸汽的穿孔。由此，热蒸汽可在高压下被引入传热通道系统中，并经由有穿孔的金属壳5从周缘流动室6中被吹出。
可通过为热辊1配备用于传热剂的内部循环泵，来改进通常的热辊以及根据本发明的热辊1中的传热，其目的是实现热辊1中的大流量和高流速，由此更有效地传热。循环泵能够加速传热剂的流动，由此，热辊的传热通道系统和在热辊之前的传热剂管路中的压力损耗不限制传热剂的流动，并可使传热剂的流动达到传热剂的流动管路和流道中无流动阻力时的程度。例如，循环泵可设置在热辊1的与油联接件相关的端部或辊的端部3a、3b，在此情况下，循环泵可从热辊的旋转获得其驱动功率。
可通过热辊1的本体2内的内部加热/冷却，来补偿大体圆筒形和管状的热辊以及热辊1的任何形状缺陷。这种将被补偿的形状缺陷的一个实例为：经由轴端3a、3b朝向纤维幅材机的周围结构发生热损失以及热辊的壳体的直径小于所期望的直径的形状缺陷。相应地，在一些情况下，多余的热能够经由诸如轴端3a、3b进入热辊1的壳体的区域中，并且热辊的壳体的直径能够大于期望的直径。因此，可在热辊的本体内(例如在本体2的端部2a、2b的区域中)进行优选的基于摩擦的“闸块”式加热，由此通过将一个或多个摩擦件压靠到诸如本体的圆筒形内表面来产生补偿热，并可使得壳体的外径增大。还可利用电阻器，与热辊的端部关联地实施类似的更多加热。
热辊1能够使表面温度达到接近300度的高温，并且由于在金属壳5下方的润滑油膜，与使用具有硬表面的传统热辊时相比，还能够使用更长的压区长度。可通过对旧的热辊改型(尤其是对热辊的本体改型)使其与本发明一致来获得热辊1。也可通过用新的壳体替换磨损的金属壳实施辊的维护。
以上参照附图以示例的方式描述了本发明。然而，本发明不限于图中所示的内容；而是，可在所附权利要求限定的创造性构想的范围内修改本发明的各种实施例。