專利名稱：用于紙幅成形機(jī)的干燥部的輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于紙幅成形機(jī)的干燥部中的輥，其中將織物設(shè)置為在輥的上方行進(jìn)，并且所述輥包括位于其兩端的殼體和端部件，以將所述輥可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于紙幅成形機(jī)中；并且設(shè)置與所述輥相關(guān)聯(lián)的裝置，用以相對(duì)于其周圍環(huán)境在輥內(nèi)部產(chǎn)生壓力差或溫度差。
背景技術(shù)：
特別是在紙幅成形機(jī)的干燥部中，具有許多空心輥，紙幅通過(guò)這些空心輥的回旋路線被向前送到織物上。盡管這些輥的位置在一起非?？拷?，但是所述輥還是彼此分開(kāi)。換句話說(shuō)，它們處于非壓區(qū)(nip-free)的位置。在構(gòu)造方面，輥具有筒形的殼體，在其端部還安裝有端部件。通過(guò)所述端部件，將輥可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于紙幅成形機(jī)中。在干燥部中，主要有兩種空心輥，即抽吸輥和干燥烘缸。所述的抽吸輥也稱為抽吸張緊輥。在抽吸輥中，具有穿孔的殼體，而可將熱蒸汽導(dǎo)入干燥烘缸內(nèi)部。實(shí)際上，使用干燥烘缸來(lái)加熱紙幅以使其干燥，而使用抽吸輥控制紙幅保持于用作織物的干燥網(wǎng)之上。術(shù)語(yǔ)VAC輥也用作干燥部中的大直徑抽吸輥，并且主要與單網(wǎng)牽引相關(guān)聯(lián)使用。
如已知的，在兩種輥中都使用了幾十毫米厚的鑄造殼體。因而這些輥會(huì)變大、變重并且成本昂貴。另外，特別是在抽吸輥中，在殼體中鉆孔也很緩慢并且需要專用的工具。同時(shí)，孔對(duì)于輥的剛度有不利影響，并且易于被阻塞。另一方面，厚殼體減少了通過(guò)該殼體傳遞至干燥網(wǎng)，進(jìn)而傳遞至紙幅的熱。除了難以制造之外，重型輥還需要大的軸承和牢固的基座。重型輥的轉(zhuǎn)動(dòng)還需要強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)裝置。在其他方面，由于輥為中空構(gòu)造并且質(zhì)量大，所以所述輥在振動(dòng)方面也存在問(wèn)題。另一方面，即使例如加大是一種增加其干燥能力的途徑，但由于鑄造技術(shù)的局限，也難以將輥造得更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在形成一種用于紙幅成形機(jī)干燥部中的新型輥，該輥比先前的輥質(zhì)量更輕并且在動(dòng)力學(xué)上更加穩(wěn)定，通過(guò)該輥可以避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。在所附的權(quán)利要求1中陳述了本發(fā)明的特征。根據(jù)本發(fā)明的輥中，使用了特別薄的殼體。這通過(guò)使用薄板材料而實(shí)現(xiàn)，該薄板材料以新型且令人驚訝的方式得以加強(qiáng)。板構(gòu)造避免了厚殼體的鑄造和鉆孔困難。所完成的輥也遠(yuǎn)輕于常規(guī)的輥。這樣就減小了轉(zhuǎn)動(dòng)輥所需的動(dòng)力，同時(shí)輥可以支撐于比先前的軸承更小的軸承上。另一方面，可以制造比先前的輥大得多的輥，而沒(méi)有質(zhì)量或振動(dòng)的限制。另外，由于其構(gòu)造和制造技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的輥準(zhǔn)備好使用而無(wú)需進(jìn)行機(jī)械加工。如有必要的話，可以使用覆蓋物，可對(duì)該覆蓋物進(jìn)行機(jī)械加工以根據(jù)需求調(diào)節(jié)輥表面的性能。輥的端部件也是新型的并且使用回轉(zhuǎn)體和板構(gòu)造。


下面，參考示出本發(fā)明一些實(shí)施例的附圖詳細(xì)地研究本發(fā)明，其中圖1a示出了與造紙機(jī)干燥部相關(guān)聯(lián)安裝的、根據(jù)本發(fā)明的輥的示意圖；圖1b示出了在干燥部中由根據(jù)本發(fā)明的輥形成的一個(gè)總體的示意圖；圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的軸測(cè)圖；圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的局部截面圖；圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的殼體的局部截面圖；圖3b示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的殼體的第三種改型的局部截面圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的截面圖；圖5示出了輥的端部件的局部截面圖；圖6a示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的應(yīng)用的截面圖；圖6b示出了沿著圖6a中A-A平面的局部截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)烘缸組，在紙幅成形機(jī)的干燥部中具有若干連續(xù)的烘缸組。公知的紙幅成型機(jī)例如是造紙機(jī)和紙板機(jī)以及其它類似的機(jī)器。烘缸組包括連續(xù)的干燥烘缸10和抽吸輥11，用作織物的干燥網(wǎng)12在循環(huán)環(huán)路中被引導(dǎo)通過(guò)該干燥烘缸10和抽吸輥11。目前，常常使用如圖所示的單網(wǎng)牽引，其中在各烘缸組中僅具有一個(gè)干燥網(wǎng)。實(shí)際上，通過(guò)在干燥網(wǎng)與加熱的干燥烘缸之間引導(dǎo)紙幅而使其干燥。通過(guò)在干燥烘缸內(nèi)部引導(dǎo)熱蒸汽而加熱該干燥烘缸。結(jié)合圖4更詳細(xì)地研究干燥烘缸的構(gòu)造。相應(yīng)地，在抽吸輥處，紙幅在干燥網(wǎng)之上行進(jìn)。通過(guò)使用抽吸輥來(lái)控制紙幅，由其產(chǎn)生的真空效應(yīng)將紙幅保持于干燥網(wǎng)上。除了具有真空效應(yīng)的抽吸輥之外，還使用吹風(fēng)機(jī)或抽吸箱13來(lái)控制紙幅，該吹風(fēng)機(jī)或抽吸箱13位于由連續(xù)的干燥烘缸10和抽吸輥11形成的凹部中。
圖1b僅示出了干燥網(wǎng)12，而未示出紙幅。此外，用于在輥內(nèi)產(chǎn)生相對(duì)于周圍環(huán)境的壓力差或溫度差的裝置與輥相關(guān)聯(lián)設(shè)置。在圖1a中示意性地示出了真空線路14和蒸汽線路15。通過(guò)某些公知的方式產(chǎn)生真空和蒸汽，并通過(guò)上述的線路將其引導(dǎo)至輥。
圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明輥的軸測(cè)圖。作為基本部件，輥包括殼體16，在其各端部具有端部件17，以將該輥可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于紙幅成形機(jī)中。在圖5中更詳細(xì)地示出了端部件17的一個(gè)實(shí)施例。圖2a示出了抽吸輥，其中具有穿孔的殼體16。單個(gè)孔用附圖標(biāo)記26表示。從外部看，根據(jù)本發(fā)明的輥看來(lái)似乎非常普通，但是其構(gòu)造卻是全新且令人驚訝的。根據(jù)本發(fā)明，殼體16實(shí)際上由薄板材料構(gòu)成。另外，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)18(圖2b)固定在殼體16內(nèi)側(cè)。這避免了鑄造以及隨后的限制。同時(shí)，輥與先前的輥相比變得相當(dāng)輕，并且在振動(dòng)方面更加有利。
根據(jù)本發(fā)明，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)也由薄板材料構(gòu)成，因而殼體和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)兩者均可以使用相同的裝置和方法制造。在實(shí)踐中，薄板材料的厚度為1-5mm，優(yōu)選為2-4mm。一種優(yōu)選的材料為沒(méi)有殘余應(yīng)力的冷軋鋼板。因此在切割期間及切割后，薄板件將保持為直的，并且彎曲期間的彈性回復(fù)將會(huì)較小。另一方面，例如可以使用膠合到殼體內(nèi)表面上的組合結(jié)構(gòu)。組合結(jié)構(gòu)很輕，但盡管如此卻可產(chǎn)生良好的加強(qiáng)作用。另外，在組合結(jié)構(gòu)中可容易地制造復(fù)雜的形狀。
圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的殼體16的局部截面圖。根據(jù)本發(fā)明，沿輥的徑向方向，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)18的高度約為輥外徑的5-30％，優(yōu)選為10-20％。在這種情況下，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的尺寸將會(huì)保持合理并且可以使用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。然而，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的高度為至少100mm，以使制造方法保持簡(jiǎn)單。在實(shí)踐中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)18由若干相互隔開(kāi)一定距離安裝的加強(qiáng)件19形成。另外，加強(qiáng)件由連接至殼體內(nèi)表面的加強(qiáng)型面形成。在圖2b中，帽形的加強(qiáng)件19連接至薄殼體16的內(nèi)表面。在這種情況下，各加強(qiáng)件19由薄板材料彎成，并且例如通過(guò)焊接而連接至殼體16的內(nèi)表面。盡管所示的加強(qiáng)件19的連接方式為優(yōu)選的方案，但是也可以使用其它形狀的加強(qiáng)件。在圖2b的殼體16的左手端，將加強(qiáng)件19彼此非常靠近地連接。然而在殼體16的右手端，加強(qiáng)件19明顯分開(kāi)。加強(qiáng)件的形狀和尺寸以及它們之間的距離根據(jù)需要而定，考慮的因素包括輥的尺寸及其操作用途和目的。在這個(gè)實(shí)施例中，加強(qiáng)件也是穿孔的，從而確保真空效應(yīng)的均勻分布。例如通過(guò)中空的伸出軸20(圖2a)將真空引入到抽吸輥。
圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的第二實(shí)施例。在這種情況下，加強(qiáng)件19包括連接至殼體16內(nèi)表面的圓環(huán)。圓環(huán)易于制造并且易于產(chǎn)生足夠的剛度。另外，可以使用未穿孔的板材，而不會(huì)導(dǎo)致真空效應(yīng)分布不均勻。在所述的實(shí)施例中，在殼體16的外表面上還有覆蓋物21，其中具有溝槽以將真空效應(yīng)分布于干燥網(wǎng)的很大區(qū)域上。換句話說(shuō)，所述溝槽位于覆蓋物中，而非位于構(gòu)成輥的基材中，這將進(jìn)一步簡(jiǎn)化輥的制造。另一方面，可以更加自由地選擇溝槽的形狀。
圖3b示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的第三實(shí)施例。在這種情況下，在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)18中，加強(qiáng)件19沿輥的縱向方向通過(guò)中間支承部23而相互連接。中間支承部防止在輥承載時(shí)加強(qiáng)件彎曲，從而形成極具剛性的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。最簡(jiǎn)單地，中間支承部23由筒形支承件24形成，其從輥的一個(gè)端部件延伸到另一個(gè)，并且連接至各加強(qiáng)件19。另一方面，例如可以使用成一定間隔連接至殼體周邊上的縱向的支承件。在圖3b中，筒形支承件24在殼體10的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸并且連接至特定的安裝板25上。因此，可以單獨(dú)制造殼體，并且最后可將端部件連接至安裝板。當(dāng)使用烘缸作為支承件時(shí)，它們必須被穿孔或具有較大的開(kāi)口，以使真空可以均勻地分布通過(guò)殼體的整個(gè)區(qū)域。因此，加強(qiáng)件和/或支承件中具有穿孔或類似結(jié)構(gòu)。另一方面，當(dāng)使用薄板材料時(shí)，可以比先前更加自由地選擇孔的尺寸和位置。在那種情況下，可以在殼體中不同的位置處不同地施加真空效應(yīng)。例如，在殼體的端部處，即在紙幅的邊緣，可以形成較強(qiáng)的真空，特別是用于控制紙幅的邊緣。無(wú)論如何，在用作抽吸輥的輥的殼體中均具有穿孔，以將由輥內(nèi)部或輥外部的裝置在輥內(nèi)部產(chǎn)生的壓力差導(dǎo)向干燥網(wǎng)，進(jìn)而由此導(dǎo)向紙幅。
根據(jù)本發(fā)明的輥也可以用作干燥烘缸，如圖4所示。在所示的實(shí)施例中，圓環(huán)被用作加強(qiáng)件19，并且由筒形支承件24另外連接。在這種情況下，支承件24和加強(qiáng)件19均被穿孔，因而熱蒸汽可以在殼體16的整個(gè)區(qū)域上均勻地分布。干燥烘缸的下部還具有用于除去冷凝物的虹吸件27，所述冷凝物由虛線箭頭示出。作為虹吸件的替代方案，還可以使用其它用于除去冷凝物的裝置和方法。在所示的實(shí)施例中，支承件24從安裝板25延伸較短的距離，以允許虹吸件27抵靠著殼體16的內(nèi)表面安裝。實(shí)線箭頭示出了蒸汽在干燥烘缸內(nèi)部的分布情況。
在所示的輥的實(shí)施例中，可以使用相同類型的端部件，各端部件均具有根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。端部件17包括單獨(dú)的內(nèi)部件28，其中具有與伸出軸20相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部孔30以便連接伸出軸20。另外，端部件17的端部板由至少一個(gè)板件31支撐在內(nèi)部件28上。因此端部件的各部分可以單獨(dú)制造，從而避免了大型件的鑄造和機(jī)加工。另外，各部分甚至可以按照不同的方式并由不同的材料制成。因此可以考慮，例如由負(fù)載產(chǎn)生的應(yīng)力或者表面粗糙度的要求。在這種情況下，端部板也由第二板件32支撐，這樣就進(jìn)一步便于制造端部件。所述的構(gòu)造為中空的，因而端部件可以填充有絕熱材料33。因此，特別是在大型干燥烘缸中，可以簡(jiǎn)單地防止熱通過(guò)端部件而逸散。絕熱材料例如是在端部件中均勻地分布并在適當(dāng)?shù)奈恢媚痰臄D塑泡沫。相同的附圖標(biāo)記用于表示功能相似的部件。
圖6a示出了根據(jù)本發(fā)明的作為干燥烘缸10的輥。在這種情況下，殼體16也由薄板材料構(gòu)成。另外，端部件17為杯狀并焊接在殼體16上。這樣安裝板就沒(méi)有必要了。在這個(gè)實(shí)施例中，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)19包括可張緊的加強(qiáng)環(huán)和沿著輥的縱向方向延伸的加熱帶34。因此沒(méi)有必要進(jìn)行焊接。加熱帶使得熱的分布均勻并且促進(jìn)熱的分布。另外，它們?cè)黾恿溯伒妮S向和環(huán)向的剛度。在各加強(qiáng)環(huán)中具有包括張緊螺釘37的張力結(jié)構(gòu)35。在用于張緊螺釘37的加強(qiáng)環(huán)中具有適當(dāng)?shù)耐咕?6。在輥的端部，還具有蒸汽冷凝物聯(lián)接器40，通過(guò)該蒸汽冷凝物聯(lián)接器40首先將蒸汽引導(dǎo)至輥中，并且例如借助于虹吸件41將相應(yīng)的冷凝物從輥10上除去。
使用現(xiàn)有的鑄造技術(shù)，可以形成最大直徑為2500mm的殼體。根據(jù)本發(fā)明，輥的直徑為1000-5000mm，優(yōu)選為1500-4000mm。這通過(guò)在輥的制造中使用薄板材料而實(shí)現(xiàn)。另外，殼體和加強(qiáng)件兩者均優(yōu)選為激光切割與激光焊接的薄板件。使用激光切割，形成具有精密尺寸和形狀的薄板件，該薄板件可以彎成精確的形狀。使用激光焊接，薄板件還可以相互連接而不會(huì)發(fā)生變形。另一方面，在連接中可以使用膠合。此外，或者作為激光方法的替代方案，可以使用其它適當(dāng)?shù)姆椒?。在截面的方向上，殼體優(yōu)選由對(duì)接焊的單個(gè)薄板件制成。另一方面，沿著輥的軸向方向，殼體由兩個(gè)或兩個(gè)以上筒形件形成。因此制造過(guò)程將保持足夠簡(jiǎn)單。另外，易于在薄板材料中形成孔，并且特別是通過(guò)使用激光切割，將會(huì)精確地限定出孔。同時(shí)，與使用常規(guī)方法相比，可以更加自由地選擇孔的形狀和位置。
根據(jù)本發(fā)明的輥遠(yuǎn)輕于先前的輥。另外，盡管是薄板材料，但是通過(guò)使用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)將殼體制成具有足夠的硬度。另外，該結(jié)構(gòu)的使用消除了半臨界振動(dòng)，因此可以安全地制造比先前更小或者相應(yīng)更大的輥。同時(shí)，通過(guò)使用板結(jié)構(gòu)，可以避免先前由制造工藝帶來(lái)的限制，而不會(huì)產(chǎn)生重量方面的問(wèn)題。于是可以制造甚至非常大的輥。另外，輥具有高度抗腐蝕性，而新的制造方法也縮短了用于輥的輸送時(shí)間。通過(guò)薄殼體的熱傳遞也比先前更有效。
權(quán)利要求
1.用于紙幅成形機(jī)的干燥部中的輥，其中將網(wǎng)(12)設(shè)置成在所述輥(10、11)的上方行進(jìn)，并且所述輥(10、11)包括殼體(16)和位于其兩端的端部件(17)，以將所述輥(10、11)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于所述紙幅成形機(jī)中，并且設(shè)置與所述輥(10、11)相關(guān)聯(lián)的裝置，用以相對(duì)于其周圍環(huán)境在所述輥(10、11)內(nèi)部產(chǎn)生壓力差或溫度差，其特征在于，所述殼體(16)由薄板材料構(gòu)成并且在所述殼體(16)內(nèi)部安裝有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的輥，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(18)也由薄板材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輥，其特征在于，所述薄板材料的厚度為1-5mm，優(yōu)選為2-4mm。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(18)沿所述輥(10、11)的半徑方向的高度為所述輥(10、11)的外徑的5-30％，優(yōu)選為10-20％，但是所述高度至少為100mm。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(18)由相互隔開(kāi)一定距離安裝的多個(gè)加強(qiáng)件(19)形成。
6.如權(quán)利要求5所述的輥，其特征在于，所述加強(qiáng)件(19)由連接至所述殼體(16)的內(nèi)表面的圓環(huán)形成。
7.如權(quán)利要求5所述的輥，其特征在于，所述加強(qiáng)件(19)由連接至所述殼體(16)的內(nèi)表面的加強(qiáng)型面形成。
8.如權(quán)利要求5-7中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，在所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(18)中，所述加強(qiáng)件(19)沿所述輥(10、11)的縱向方向通過(guò)中間支承部(23)而相互連接。
9.如權(quán)利要求8所述的輥，其特征在于，所述中間支承部(23)由筒形支承件(24)形成，其從所述輥(10、11)的一端延伸到另一端，并且連接至各所述加強(qiáng)件(19)。
10.如權(quán)利要求5-9中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述加強(qiáng)件(19)和/或所述支承件(24)中均具有穿孔。
11.如權(quán)利要求5-10中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述殼體(16)和所述加強(qiáng)件(19)均為激光切割和激光焊接的薄板件。
12.如權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于所述輥為紙幅成形機(jī)的干燥部的干燥烘缸(10)或者抽吸輥(11)。
13.如權(quán)利要求1-12中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述殼體(16)中具有穿孔(26)，以將由所述裝置(14、15)在所述輥(10、11)內(nèi)部產(chǎn)生的壓力差引導(dǎo)至所述網(wǎng)(12)。
14.如權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述端部件(17)具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并具有位于其內(nèi)部的絕熱材料(33)。
15.如權(quán)利要求1-14中任何一項(xiàng)所述的輥，其特征在于，所述輥(10、11)的直徑為1000-5000mm，優(yōu)選為1500-4000mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于紙幅成形機(jī)干燥部的輥。網(wǎng)(12)設(shè)置成在輥(10、11)的上方行進(jìn)。輥(10、11)包括殼體(16)以及位于其兩端的端部件(17)。另外，設(shè)置了與輥(10、11)相關(guān)聯(lián)的裝置，用以在輥(10、11)內(nèi)部產(chǎn)生相對(duì)于其周圍環(huán)境的壓力差或者溫度差。殼體(16)由薄板材料構(gòu)成。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(18)安裝于殼體(16)內(nèi)部。
文檔編號(hào)D21F3/10GK1985046SQ200580023320
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者萊奧·庫(kù)爾基寧, 拉米·文尼寧 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械公司