CN107405856A - 刮刀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有细长刮刀的刮刀装置，用于在刮除或擦除表面(20)上的材料(IB)期间与辊表面(2)和/或滚筒表面(20)相抵地工作，刮刀装置(5)包括与辊表面或滚筒表面的长度相配的载架梁(10)，所述载架梁具有夹持装置(4)，用于定位载架部分(3)以在纵向方向上在凹槽中可滑动地承载刮刀(6)，其中载架部分(3)包括载架刀片(30)、布置在载架刀片(30)处的唇缘构件(14)和布置在唇缘构件(14)与载架刀片之间的间隔元件(12)，其中载架刀片(30)、唇缘构件(14)和间隔元件(12)沿着它们之间的载架刀片(30)的第一长侧边布置，以形成用于在载架刀片(30)、唇缘(14)和间隔元件(12)的支撑下在纵向方向上可滑动地定位刮刀(6)的凹槽(15)。

Description

刮刀装置
技术领域
本发明涉及一种具有细长刮刀的刮刀装置，所述刮刀在刮除或擦除辊表面或滚筒表面上材料时在所述表面上连续地工作，所述刮刀装置包括与辊表面或滚筒表面的长度相配的固持器，所述固持器具有与刮刀的厚度相配的凹槽，所述凹槽接纳刮刀的一长边，所述刮刀的另一长边伸出固持器的凹槽外，所述凹槽的尺寸被设定为，在界定凹槽的壁的支撑下，实现刮刀在纵向方向上的可滑动定位。
此处，“刮刀”是指薄尺或薄刀片，通常是金属的，其在刮除或擦除操作期间在辊表面或滚筒表面上连续地工作。
下文将在用于使纸幅起皱离开软纸机中的扬克式滚筒的应用中描述刮刀，但所述刮刀装置当然还可以用于从其它辊表面或滚筒表面刮掉材料并且还可以用于除造纸机之外的其它机器，且还用于平滑污泥层并且刮掉涂覆和印刷时的多余物的某些应用中。
背景技术
在制造例如卫生纸、生活用纸、餐巾纸和类似卫生用品等软纸时，通过所谓的起皱方法来实现纸张的柔软度和吸收能力。该方法将形成纸张时产生的仍然湿的纤维层/纸幅带到干燥滚筒上，并将完全干燥或部分干燥的纸幅刮断且拉离滚筒的出口侧，之后再对其进行任何后续可能的附加干燥和/或卷起处理。在此工业领域内，这些干燥滚筒被称为“扬克式滚筒”。这些滚筒的特性特征在于大直径，其直径为3m到5m。通过与温热表面接触来对纸幅进行干燥，通常通过内部蒸汽供应以及外部热空气来使温热表面变热，有时使用IR辐射完成。
因此，所谓的起皱在上文提及的移除(刮擦)时进行。在此过程中，通过所谓的相对刀片从滚筒上“刮掉”行进的纸幅，其中刀片以一定压力与滚筒表面抵接。当行进的纸幅遇到刀片的钝表面时，纸幅/纸张微微变皱。此微变皱(也称为起皱)增加了纸张的厚度和柔软度。出现起皱的前提条件是行进的纸幅对滚筒表面具有一定的粘附性。可以使纸张未完全干燥或者使纤维组成含有粘附于滚筒表面的组分而自然地出现此粘附。然而，实现所需粘附的常见方法是从外部向滚筒表面提供胶合剂。这通常通过将低浓度的胶合剂喷涂在滚筒表面上来实现。
因此起皱过程中起有效作用的机器组件是相对的刀片，也叫起皱刮刀，所述刮刀在特定压力下抵接滚筒表面，且其长边具有抵接区域，所述抵接区域会刮掉纸张并且使纸张微变皱。起皱刮刀定位在固持器(通常为梁)中，其具有以下主要功能：
-实现起皱刮刀抵接滚筒的压力可调节；
-可推动和拉起起皱刮刀；
-可以快速更换起皱刮刀。
起皱刮刀与滚筒表面接触会使起皱刮刀和滚筒表面受到磨损。这意味着该过程中会出现负面后果，即磨损。就起皱刮刀而言，磨损的后果是必须更换起皱刮刀，除了起皱刮刀的成本以外，这还意味着更换时的生产损失会导致相当高的成本。
滚筒表面磨损的后果是，必须不时地重新打磨表面，打磨成本很高。由于滚筒是压力容器，因此滚筒必须还具有一定的护套厚度。这意味着在一定次数的重新打磨之后滚筒必须涂覆新的磨损表面。起皱刮刀磨损的另一后果是，起皱纸张的质量随着磨损的程度改变。
为了减少磨损，重要的是在起皱刮刀的峰部与滚筒表面之间保持尽可能小的压力。然而，必须维持特定最小压力以防止纸幅或部分纸幅从起皱刮刀与滚筒表面之间通过，否则会导致纸幅破裂。
专利公开文献US 2010/0032112(埃里克森)描述了用于起皱的方法和装置，其中传统起皱刀片被在纸机的横向方向上连续地或不连续地向前馈送的带所取代。在开发期间，已经证明此发明的优选实施方式主要存在两个问题。一个问题是，所述优选实施方式需要更换整个刀片固持器单元，这意味着用户要投入大量成本。
US 3 778 861(古德诺)中示出并描述了常规刀片固持器单元。所述固持器单元具有两个腔室，刮刀从一个腔室中伸出，而与刮刀抵接的按压刀片从另一腔室中伸出。US2010/0032112(埃里克森)中描述的发明无法与根据US 3 778 861(古德诺)的刀片固持器单元一起使用。
从(例如)US 5,138,740(古德诺等)已知的是，可使用通过连续地或不连续地馈送带来更换传统的起皱刀片，其中带的两端可以彼此接合，且可在根据美国US 3 778 861(古德诺)的刀片固持器单元中使用带。
使用刮刀带的其它刮刀装置从(例如)US 6,651,303(托伊瓦宁等)和US 6,202,252(哈里森)中可知，但这两者都不可以与常规的刀片固持器单元，例如，上文提及的美国3778 861(古德诺)中的刀片固持器单元，一起使用。US 6,202,252(哈里森)还示出了刮刀带的长边可以倒对称地倾斜。使用第一倾斜边缘之后，带滚动到一线圈上，之后在倒置地转动线圈之后，未使用的第二倾斜边缘即可用于刮除。
根据US 2010/0032112(埃里克森)的发明的第二个问题在于以下事实：承载和控制起皱带的部分的柔性不够，不足以沿着整个滚筒表面产生均匀的带压力，这是因为该部分为夹层构造且其在承载梁中牢固夹持。不均匀的带压力导致起皱带的磨损不均匀，并且还可能导致辊表面或滚筒表面发生磨损损坏。难以获得均匀带压力可能部分地由以下事实导致：由于辊/滚筒带载，其旋转轴线弯曲从而致使辊表面或滚筒表面弯曲，辊表面或滚筒表面成弓形，或滚筒内部压力过大。
当刮刀的峰部以及与滚筒接触的表面涂覆比起皱刮刀的基座主体本身更硬的材料时，可以增加起皱刮刀的工作持续时间。GB 2128551描述了此解决方案的实例。此解决方案的问题在于，更硬的材料可能会由于(例如)磨损而更容易损坏滚筒表面。
为了减少滚筒表面的磨损，可将提高纸幅与滚筒表面的粘附性的制剂与在滚筒表面上形成层的制剂结合起来使用。以此方式，起皱刮刀的峰部将在所形成的层中“刮擦”，而非与滚筒表面相抵地“刮擦”。此方法的缺陷是化学物品的消耗大且滚筒的热传递率下降，此外化学残留物与纸张混合。
即使可以使用上文提及的方法来延长起皱刮刀的工作时间，然而，或多或少地在长时间生产之后也必须更换起皱刮刀。已经通过在纵向方向上连续馈送传统的长起皱刮刀进行了试验来减少此问题。导致该方法未在市场上受欢迎的若干问题中的一些问题在于，该结构意味着维护成本高，调整的可能性受限，该方法要求机器两侧的空间较大，以及刮刀的消耗将较高，这是因为馈送速度必须很高，使得输入侧和输出侧之间的磨损差异导致两侧之间的质量差异。
发明内容
本发明的目的是实现一种连续或间歇地纵向馈送刮刀的刮刀装置，该刮刀装置可用在常规刀片固持器单元中并且不需要对其进行任何更换。
根据本发明，在上文第一项中提及的那种刮刀装置中实现了此目的，固持器包括载架刀片、唇缘构件以及布置在唇缘构件与载架刀片之间的间隔元件，其中载架刀片、唇缘构件和间隔元件以这样一种方式彼此连接：它们沿着彼此之间的载架刀片的第一长侧边形成凹槽，所述凹槽用于通过载架刀片、唇缘和间隔元件的支撑在纵向方向上可滑动地定位刮刀。
本发明具有大大降低安装成本的优势，这是因为可以重新使用现有的刀片固持器单元，并且可以大大减少与安装相关的生产损耗。
为了减小弯曲阻力，合适的是，将间隔元件划分为若干连续的间隔元件部分，将唇缘构件划分为若干连续的唇缘部分，以及间隔元件部分的数量与唇缘部分的数量一样多。合适地，使用螺钉和铆钉进行连接(焊接和/或胶合也是可行的，其中合适的是，螺钉或铆钉的数量是间隔元件部分和唇缘部分的数量的两倍之多，且每个螺钉或铆钉均穿透唇缘部分和间隔元件部分，但优选地不露出载架刀片的外表面，且优选地载架刀片在该位置处是平滑的，以便灵活地与按压机构相互作用。
为了进一步减小弯曲阻力，载架刀片优选地具有多个横向应力消除狭槽，所述横向应力消除狭槽源自载架刀片的第二长侧边，且其沿着载架刀片的长度均匀分布。合适的是，这些狭槽具的长度是载架刀片宽度的50％到70％。狭槽减小了载架刀片中由于不均匀的温度分布而引起的热应力。
优选的是，载架刀片的第二长侧边倚靠刮刀梁或任何其它载架梁中在第一唇缘与第二唇缘之间形成的腔室的底部，其中腔室被设计为使得载架刀片在倚靠底部时在凹部中有一定倾斜。此可倾斜性对于其功能是很重要的，且在US 2010/0032112(埃里克森)中，此可倾斜性在牢固夹持部分附近是弱点，因此根据本发明，此可倾斜性可在载架梁中的载架刀片的支撑点处出现。
优选的是，所述载架梁包括在第二唇缘与第三唇缘之间形成的第二腔室，所述载架梁还包括按压刀片，其从第二唇缘与第三唇缘之间的第二腔室中的底部，沿着与用于刮刀的凹槽的底部相关的线，延伸到与载架刀片抵接的接界线处。以此方式，本发明实现了刮刀的均匀支撑压力。
合适的是，刮刀的长度比辊表面或滚筒表面的长度大若干倍，刮刀与辊表面或滚筒表面相抵地工作，因此其为带形。通过这种方式，本发明在更换刀片时减少了停车时间。
需要时，刮刀带的端部彼此接合以形成连续的刮刀带。
对于将用于使柔软纸幅起皱的刮刀，可能合适的是，很多时候将刮刀的至少一个长侧边打磨成与刮刀的邻边成大约60°到大约90°的角度，以在刮刀与辊表面或滚筒表面抵接的点处使经打磨表面与辊表面或滚筒表面的切线之间成(非限制性的)大约80°到大约110°的所需角度。
需要时，可将刮刀带的两个长侧边打磨成使得刮刀带具有旋转对称的横截面，并使得带在端部接合处的一端相对于另一端扭转半圈，以使用仅一侧和仅一个长侧边形成莫比乌斯带。通过此种方式，可使刮刀带在更换之间的连续工作时间加倍。
附图说明
下文将参考优选实施方式和附图更详细地描述本发明，附图中：
图1是已知的起皱刮刀(US 2010/0032112(埃里克森))的示意性侧视图，此图示出了其原理；
图2是含有根据本发明的刮刀装置的起皱刮刀的示意性侧视图，所述刮刀装置具有刮刀和固持器，其可安装在已知类型的传统载架梁中并包括载架刀片、唇缘构件和间歇间隔元件，其被固持在载架梁中，所述载架梁还固持有与载架刀片抵接的按压刀片；
图3是固持器的一个优选实施例的一部分的平面图；
图4是沿着图3中的线IV-IV取得的刮刀和固持器的邻近部分的放大剖视图。
具体实施方式
图1示出根据US 2010/0032112(埃里克森)的起皱刮刀装置5的侧视图，在形成起皱软纸幅1C期间，通过起皱刮刀装置使粘附到扬克式滚筒2的护套表面20的软纸幅IB起皱离开护套表面20。起皱刮刀装置5枢转地悬挂在紧固部分8中，此处优选为轴螺栓形式。通过旋转运动，起皱刮刀装置5可被定位在操作位置和断开的非活动位置。起皱刮刀装置包括载架梁10，其由具有用于轴螺栓的紧固构件(例如，圆形凹部)的细长主体组成。主体的上部设有柱脚77，在所述柱脚中，使用固持装置4夹持固持器部分3。刮刀6(还可以将其指定为刮墨刀)可滑动地/可移动地布置在固持器部分3中的间隙中。为了能够最优化地使用此结构，设置有可枢转连杆34，其在此处为呈构成枢转弹性连杆的中段的形式。通过使枢转连杆34上方的部分枢转，可以给予刮刀6不同的压力和/或角度β以使其与护套表面抵接。然而，起皱操作的结果，即，起皱纸幅1C的厚度和宏观结构，并非首先受到角度β控制，而是受刮刀6的抵接点62处的护套表面20的切线的上游段与到达纸幅IB的抵接或冲击表面60之间的所谓的压力或冲击角度控制。
进一步地，此图示出了按压装置9，其由细长(或在纵向方向上划分/分段)的主体组成，且大致在主体的中间围绕枢转点7枢转地布置。在按压主体的上端处设有按压构件91(其可以是细长的或分段的)，其端部沿着联接点34上方的线与固持器部分3抵接，使得按压构件91的压力可以影响刮刀6的按压力。可以通过一个按压构件96或更多按压构件(优选为柔性可膨胀软管)施加按压力，以便在接触线62处控制与护套表面20的接触压力。
图2示出了根据本发明的一个实施方式的侧面视图。与图1中示出的现有技术的重要差异在于，本发明可以使用根据常规、通用的实施方式的固持器装置8和载架梁10。图2示出了一种具有常规载架梁10和常规按压装置9的常规固持器装置8，根据本发明的优选实施例，该常规固持器装置8布置有刮刀装置3、6、12、14。
根据本发明的刮刀装置包括呈载架刀片30形式的固持器部件3，可移动的磨损部件6布置在其上端处。磨损部件6可移动地布置在间隙15中(参见图4)，间隙15位于唇缘构件14与载架刀片的上端之间。间隔元件12布置在唇缘构件与载架刀片30之间，以产生所需间隙15，其能够实现稳定的磨损部件6供给，并在间隙15中提供足够空间以便能够以所需方式在磨损部件6的纵向方向上使磨损部分6移位。载架刀片30布置在第一腔室100中，而第一腔室100则位于载架梁10中的第一唇缘102与第二唇缘103之间，所述唇缘优选根据常规刮刀技术来设计。根据本发明的优选实施例，载架刀片30被设计为使得可以使用传统刮刀作为初始材料，从成本角度来看，这意味着许多优势。因此，载架刀片30适当地由钢制成并且适当的是，其厚度T在0.5mm至3mm的范围内，其宽度B在75mm至150mm的范围内。载架刀片30的下端32与腔室100的底部101抵接，且在工作期间其下端32被底部的外角A所夹持，外角A随后充当载架刀片30的一种枢转点，且使得固持器刀片可以在第一腔室100的空间内以及顶部的唇缘102与103之间形成的间隙D中弯曲，以便以一定角度y抵接。合适的是，腔室100的宽度大体上超过固持器刀片30的厚度t。进一步地，可以看到，载架梁10具备第二腔室104，其内部布置有按压刀片91以及同样是根据现有技术的作为按压装置9的一部分的均衡构件96。通过与第三唇缘105相互作用的均衡构件96，可以通过本身已知的方式调整按压刀片91的按压力F，从而向固持器部分3且因此向与辊2的表面20抵接的磨损部件6施加所需的按压力。在工作期间，磨损部件6可以以一定间隔或连续地移动，以便利用磨损部件6来更新磨损表面60。磨损部件适当地由钢制成，且其厚度t在0.4mm至1.5mm的范围内，其宽度B在10mm至30mm的范围内。
图3示出了从前方看到的根据本发明的载架刀片30的一部分。可以看到，唇缘构件14适当地以多个单独元件14'的形式布置，其通过螺钉元件13附接到载架刀片30上。在图3的左边部分示出了优选地采用圆形垫圈12'(优选不锈钢标准垫圈)作为间隔元件12，以实现载架刀片30与唇缘构件14之间的所需间隙S，以在不需要夹持的情况下容纳磨损部件6。在更靠近图3的中间的位置处，其示出了间隔元件12还可以具有另一设计，例如呈矩形垫圈12"的形式。应认识到，间隔元件12当然也可以由细长的连续单元组成，可以是自身存在或与唇缘构件14集成。
图4示出了图3中指示的具有磨损部件6的载架刀片3的上部部分的剖面。可以看到，磨损部件向下伸出足够距离，进入唇缘构件14与载架刀片的上部部分31之间形成的间隙15中，以便获得与辊2抵接的足够支撑。此外，其还示出了唇缘构件14的上端140位于载架刀片的上端31下方某一距离X(适当地，大约3mm至15mm)处，以便能够在磨损部分6与辊表面之间形成足够的空间来相对于辊表面20以所需角度β布置磨损部件6，且出于同一目的，唇缘构件的上部部分有利地具备斜面14A。此外，其还示出了，垫圈12通过具有锁定螺纹13A的螺钉13得到了有利的设置，或者其还可以另一方式安全地紧固在载架刀片3中。优选的是，螺钉13牢固夹持垫圈12，这可以进一步保证安全锚固。还可以做的修改是提供圆形垫圈12'，该圆形垫圈可被布置成不与持载架刀片3夹持相抵，因此其可围绕螺钉13自由旋转，借此可以进一步促进磨损部件6移位。

Claims (12)

1.一种具有细长刮刀的刮刀装置，所述刮刀用于在刮除或擦除表面(20)上材料(IB)的期间，与辊表面(2)和/或滚筒表面(20)相抵地连续地工作，所述刮刀装置(5)包括与所述辊表面或滚筒表面的长度适配的载架梁(10)，所述载架梁具有夹持装置(4)，用于定位载架部分(3)，所述载架部分(3)被设置为在纵向方向上在凹槽中可滑动地承载刮刀(6)，其特征在于，所述载架部分(3)包括载架刀片(30)、布置在载架刀片(30)上的唇缘构件(14)和布置在所述唇缘构件(14)与载架刀片之间的间隔元件(12)，其中所述载架刀片(30)、唇缘构件(14)和间隔元件(12)沿着它们之间的载架刀片(30)的第一长侧边布置，以形成用于在所述载架刀片(30)、唇缘(14)和间隔元件(12)的支撑下在纵向方向上可滑动地定位所述刮刀(6)的凹槽(15)。
2.根据权利要求1所述的刮刀装置，其特征在于，所述载架梁(10)设有第一腔室(100)，所述第一腔室被布置成容纳所述载架刀片(30)的一长侧，所述载架刀片的第二长侧伸出所述腔室(100)外。
3.根据权利要求2所述的刮刀装置，其特征在于，所述腔室(100)在纵向方向上具有大于所述载架刀片(30)的厚度(T)的最小开口(D)，且优选的是，所述载架刀片(30)的第二长侧边倚靠所述腔室(100)的底部(101)设置，其中所述腔室(100)被设计为使得所述载架刀片(30))在其倚靠所述底部(101)时在所述凹部中有一定倾斜。
4.根据前述权利要求中任一项所述的刮刀装置，其特征在于，所述间隔元件(12)为相对于所述唇缘构件(14)的单独部件。
5.根据权利要求4所述的刮刀装置，其特征在于，所述间隔元件(12)被划分为若干连续的间隔元件部分(12'，12")。
6.根据前述权利要求中任一项所述的刮刀装置，其特征在于，所述唇缘构件(14)被划分为若干连续的唇缘部分(14')。
7.根据权利要求5或6所述的刮刀装置，其特征在于，间隔元件部分(12'，12")的数量大于唇缘部分(14')的数量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的刮刀装置，其特征在于，所述载架刀片(30)具有开始自所述载架刀片的第二长侧边的多个横向释放狭槽(35)，所述多个横向释放狭槽优选地沿着所述载架刀片的长度均匀分布。
9.根据前述权利要求中任一项所述的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀(6)具有宽度(b)，所述宽度(b)是所述载架刀片的宽度(B)的5％到50％、优选地10％到30％。
10.根据权利要求9所述的刮刀装置，其特征在于，所述载架梁(10)包括第二腔室(104)以及按压刀片(91)，所述第二腔室(104)在第二唇缘(103)与第三唇缘(105)之间形成，所述按压刀片(91)从所述第二唇缘(103)与第三唇缘(105)之间的第二腔室中的底部向外延伸到与所述载架刀片(30)抵接的接界线处，优选地与用于所述刮刀(6)的凹槽(15)的底部相关。
11.根据权利要求l至10中任一项所述的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀(6)的长度比所述辊表面(2)或滚筒表面(20)的长度大若干倍，所述刮刀(6)将抵靠在所述辊表面或滚筒表面上工作，其中优选地，所述刮刀的末端彼此接合以形成连续的刮刀带。
12.根据权利要求11所述的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀(6)的至少一个长侧边(60)被打磨成与所述刮刀(6)的邻边成大约60°到大约90°的角度，以在所述辊表面或滚筒表面的抵接点处使经打磨表面与所述辊表面(2)或滚筒表面(20)的切线之间成大约80°到大约95°的所需角度，其中优选地，所述刮刀(6)的两个长侧边均被打磨为使得所述刮刀带具有旋转对称的横截面，且使得所述末端的接合处上的一个带端相对于另一个带端扭转半圈，以使用仅一侧和仅一个长侧边边形成莫比乌斯带。
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