CN102177288B - 对辊的改进或者涉及辊的改进 - Google Patents

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Abstract

公开了一种脱水挤压辊(1)，该脱水挤压辊特别用于纺织工业的排水操作中。该辊包括轴(4)，绕所述轴设置较厚的弹性底层，并且绕所述底层设置较薄的弹性外罩(6)。所述底层的硬度比所述外罩的硬度大，使得所述底层由邵氏硬度A在(85)至(105)之间的材料形成，同时所述外罩由邵氏硬度A在(60)至(80)之间的材料形成。

Description

对辊的改进或者涉及辊的改进
技术领域
本发明涉及辊以及包括该辊的设备。本发明具体地涉及适于在纺织工业中使用的挤压辊和相关设备。
背景技术
已知在纺织工业中使用挤压辊来机械干燥湿的纺织品。传统上，橡胶包覆的挤压辊为此用于诸如挤压机、脱水机、绞干机、轧染机、离心机和压榨机的纺织品操纵机械中。还应清楚，根据本发明的辊可在使用吸辊和压辊的造纸工业中用于脱水目的。
传统的橡胶包覆的辊包括中心金属轴，该中心金属轴在每端处具有轴颈部。在轴上设置弹性包覆材料，弹性材料的径向厚度通常在10mm至20mm之间。同时可以使用天然橡胶作为弹性覆盖物，更传统地使用诸如丁腈之类的合成弹性体物质。
在诸如绞干机的典型脱水机中，两个挤压辊被布置成彼此抵靠运行，并且被朝向彼此推动，使得湿的纺织材料可穿过限定于两个辊之间的压区，这些辊用于挤压出纺织材料中的液体。
由于绕辊的中心轴设置的弹性材料在辊上施加的挤压力作用下轻微变形，从而当纺织材料穿过两个辊之间的压区时提高辊与纺织材料的接触面积，因此已发现橡胶包覆的挤压辊在从纺织材料挤压水时特别有用。
现有技术的上述类型的橡胶包覆的挤压辊通常使用邵氏硬度A为大约95的弹性材料。已发现该硬度水平的弹性材料在允许充分变形以提高辊与纺织材料在压区处接触的表面积与保持足够的刚性以提供有效的挤压动作之间提供合理的平衡。
然而，上述类型的现有技术的橡胶包覆的挤压辊并不是没有问题，并且尽管它们已被发现在用于纺织品脱水机中时提供合理的结果，但是仍需要相当大的压区压力，以提供可接受的挤压性能。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种改进的挤压辊。
从而，本发明的第一方面提供一种脱水辊，该脱水辊包括：轴；绕所述轴设置的相对较厚的弹性底层；以及绕所述底层设置的相对较薄的弹性外罩，所述底层的硬度比所述外罩的硬度大，其中，所述底层由邵氏硬度A在85至105之间的材料形成。
优选地，所述外罩的厚度近似等于所述底层的厚度的10％。
在优选布置中，所述底层的径向厚度在10mm至20mm之间。
所述外罩的径向厚度优选地在1mm至2mm之间。
在优选实施方式中，所述底层由邵氏硬度A在90至100之间的材料形成，并且最优选地由邵氏硬度A大致等于95的材料形成。
优选地，所述外罩由邵氏硬度A在60至80之间的材料形成，更优选地，由邵氏硬度A在65至75之间的材料形成，并且最优选地，由邵氏硬度A大致等于70的材料形成。
有利地，所述底层和所述外罩的结合体的邵氏硬度A在80至85之间。
方便地，所述底层和所述外罩均由弹性体材料形成。
优选地，所述底层和所述外罩均由从包括丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、CSPE、EPDM和HNBR的组中所选择的材料形成。
有利地，所述挤压辊的总直径在250mm至400mm之间。
方便地，所述外罩在其大致整个范围内具有基本恒定的厚度。
根据本发明的另一方面，提供一种用于从纺织品挤压液体的设备，该设备包括至少一个上述限定类型的辊。
优选地，所述设备包括至少一对上述类型的辊，其中，每个所述辊均布置成抵靠另一所述辊运行。
附图说明
为了使本发明可以被更容易地理解，并可以清楚其另外的特征，现在参照附图通过实施例描述本发明的实施方式，在附图中：
图1为根据本发明的挤压辊的立体图；
图2为通过图1中所示的挤压辊获取的横向剖视图。
具体实施方式
首先参照图1，示出了根据本发明的挤压辊1。该辊包括细长的中心轴2，该轴2通常由实心金属制成，并且最优选由钢制成。轴2在两端处设置有短的轴颈部3，轴颈部被构造成用于与设置在脱水机(未示出)中的协作轴承接合，并且由该协作轴承支撑。应清楚，轴2可由实心金属或者管状金属制成，或者被制成为包括设置在伸出的金属管内的实心金属芯的形式，这在用于提供可变压力辊或者防偏辊中已知。可选地，所述轴可由诸如碳纤维材料的复合材料制成。
轴2在两个轴颈部3之间具有细长的中心部4，该细长的中心部具有大致均匀的圆形横截面。
绕轴2的中心辊部4设置由弹性材料形成的弹性底层5，该弹性底层因此具有大致管状构造。弹性底层5可由任何方便的弹性体材料形成，诸如传统的挤压辊技术中通常所用的材料。然而，为了本发明的目的，优选的是，底层5的弹性体材料从包括以下材料的组中选择，即：丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯(CSPE)(公知商标名为Hypalon)、三元乙丙橡胶(EDPM)以及氢化丁腈橡胶(HNBR)。
弹性底层5被构造成邵氏硬度A在85至105之间，但更优选地邵氏硬度A在90至100之间。已发现当底层由邵氏硬度A大致等于95的材料形成时，本发明的挤压辊最为有效地运行。
在弹性底层5之上或周围以弹性外罩6的形式设置弹性材料形成的薄层。如从图1可以看出，外罩6与较厚的弹性底层5相比较薄(沿径向所测的厚度)。
外罩6可由天然橡胶形成，但是最优选的是由诸如丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯(CSPE)(公知商标名为Hypalon)或者三元乙丙橡胶(EDPM)之类的合成弹性体材料形成。
弹性外罩6被构造成硬度水平比下部底层5的硬度水平低。从而，本发明的优选实施方式被构造成使弹性外罩6的材料的邵氏硬度A在60至80之间。更优选地，外罩6的材料的邵氏硬度A在65至75之间，最优选地邵氏硬度A大致等于70。
较薄的外罩6在下部底层5上有效地形成为较软的橡胶形成的薄膜，其可以以压延片材形式或带形式与底层5结合，或者可以为呈单部件或双部件形式的开铸件(open-cast)或带式流铸件(ribbon-flow cast)，或者可以被挤压成带或十字头形式，或者形成为铸体复合件。已发现用于形成外罩6的材料的最终选择取决于多种因素，诸如脱水机械的运行温度和运行压力、以及抗加工化学制品的所需等级和耐磨性。
现在转至考虑图2，D表示挤压辊1的总直径，T表示弹性底层5的径向厚度，t表示弹性外罩6的径向厚度。可以想到，本发明的挤压辊的最实用的实施方式的总直径D在250mm至400mm之间。弹性底层5的厚度T在10mm至20mm之间，较薄的弹性外罩6的厚度t小于或等于2mm。最优选地，外罩6的厚度t在1mm至2mm之间。因此将清楚，挤压辊的优选实施方式具有厚度近似等于下部底层5的厚度的10％的外罩6。
根据本发明的优选实施方式的挤压辊，以上述比例设置底层5和外罩6的相对厚度，使底层5的邵氏硬度A大致等于95，外罩6的邵氏硬度A大致等于70；已发现在这样的挤压辊中，两层结合体的有效邵氏硬度A在80至85的范围内。
已发现本发明的上述挤压辊1当用于从湿的纺织品挤压液体时具有明显改善的脱水性。性能出现这一提高是因为较软的外罩6具有充分的弹性，而与织物的纹理表面紧密贴合，由此将液体挤压出织物的经纱和纬纱之间或纤维的表面轮廓之间的空腔。而且，较薄且较软的外罩6提供比现有技术的橡胶包覆的挤压辊更易变形的顶层，因此通过在压区作用力损失最小的情况下有效地提高两个辊和织物之间的接触面积而提高这两个辊之间的挤压压区效率。与具有明显较硬的外表面的现有技术的橡胶包覆的挤压辊的情况相比，相对较软的外罩6还具有更柔和地挤压纺织织物的附加优点。
然而，由于较硬且厚的下部底层5保持足够的弹性以提供足够的挤压力，因此其对于本发明的挤压辊1的性能改进具有重要作用。因此，有效地，较软的外罩6被设置为与经过辊的纺织品柔和且紧密地贴合，同时较硬的下部底层5支撑薄的外罩6，以提供足够的挤压力。
脱水挤压辊和相关机械的性能通常以干织物的重量百分比表示。例如，如果干织物的样品重量为1000g，并且在挤压之后湿织物的重量为1500g，则所实现的表现水平为1500/1000g＝50％。
已发现根据本发明的挤压辊根据处理的织物类型提供10％至15％之间的提高的挤压性能。根据本发明的挤压辊当使用于具有许多小空腔的针织物时提供特别好的挤压性能，对于这样的织物提高的挤压效果通常为20％至80％。
重要的是外罩6与下部底层5相比形成得不太厚。通过实验已发现当外罩6的厚度增加超过2mm时，根据本发明的辊的工作特性开始明显变差。
已知挤压辊设置有抛物曲面轮廓，以确保当置于脱水机的负载下时在辊弯曲时压区压力基本均匀。因此，可以想到，根据本发明的辊可被构造成具有这样的轮廓，在该轮廓的情况下，较厚的底层5可被研磨，以在较薄的外罩6被施加于底层5上之前具有期望的抛物曲面。然后可施加外壳6，并且该外壳被重新研磨，以具有相同的抛物线轮廓，因此在外罩6的整个范围上保持均匀的厚度。
尽管根据本发明的两个挤压辊彼此结合地运行而获得最佳性能，但根据本发明的辊可与传统的钢辊或传统的橡胶包覆的挤压辊一起使用，以限定两个辊之间的压区。
在本发明的辊待在造纸中用于脱水目的时，则可以想到，两层弹性覆盖件设置有一排孔或槽，用于与传统的真空抽取设备连接。
当用于说明书和权利要求书时，术语“包括”和其变形是指包含具体的特征、步骤或整体件。这些术语不被解释为排除其它特征、步骤或部件的存在。
在前述说明书中、下列权利要求中或者附图中公开的、以特定形式或者以用于执行所公开的功能的手段或者用于获得公开的结果的方法或过程表述的特征，适当时可以分离地或者以这些特征任意结合的方式以其变化形式实现本发明。
尽管已结合上述示例性实施方式描述了本发明，但当给出该公开时本领域技术人员将清楚许多等同修改和变型。从而，以上阐述的示例性实施方式被认为是示意性的而不是限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施方式进行各种修改。

Claims (16)

1.一种脱水辊，该脱水辊包括：轴；绕所述轴设置的相对较厚的弹性底层；以及绕所述底层设置的相对较薄的弹性外罩，所述底层的硬度比所述外罩的硬度大，其中，所述底层由邵氏硬度A在85至105之间的材料形成。
2.根据权利要求1所述的辊，其中，所述外罩的厚度等于所述底层的厚度的10％。
3.根据权利要求1或2所述的辊，其中，所述底层的径向厚度在10mm至20mm之间。
4.根据权利要求1所述的辊，其中，所述外罩的径向厚度在1mm至2mm之间。
5.根据权利要求1所述的辊，其中，所述底层由邵氏硬度A在90至100之间的材料形成。
6.根据权利要求5所述的辊，其中，所述底层由邵氏硬度A等于95的材料形成。
7.根据权利要求1所述的辊，其中，所述外罩由邵氏硬度A在60至80之间的材料形成。
8.根据权利要求7所述的辊，其中，所述外罩由邵氏硬度A在65至75之间的材料形成。
9.根据权利要求8所述的辊，其中，所述外罩由邵氏硬度A等于70的材料形成。
10.根据权利要求1所述的辊，其中，所述底层和所述外罩的结合体的邵氏硬度A在80至85之间。
11.根据权利要求1所述的辊，其中，所述底层和所述外罩均由弹性体材料形成。
12.根据权利要求1所述的辊，其中，所述底层和所述外罩均由从包括丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、CSPE、EPDM和HNBR的组中所选择的材料形成。
13.根据权利要求1所述的辊，该辊的总直径在250mm至400mm之间。
14.根据权利要求1所述的辊，其中，所述外罩在其整个范围内具有恒定的厚度。
15.一种用于从纺织品挤压液体的设备，该设备包括至少一个根据前述任一权利要求所述的辊。
16.根据权利要求15所述的设备，该设备包括至少一对根据权利要求1至14中任一项所述的辊，其中，每个所述辊均布置成抵靠另一所述辊运行。
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