CN1985046A - 用于纸幅成形机的干燥部的辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于纸幅成形机干燥部的辊。网(12)设置成在辊(10、11)的上方行进。辊(10、11)包括壳体(16)以及位于其两端的端部件(17)。另外，设置了与辊(10、11)相关联的装置，用以在辊(10、11)内部产生相对于其周围环境的压力差或者温度差。壳体(16)由薄板材料构成。加强结构(18)安装于壳体(16)内部。

Description

用于纸幅成形机的干燥部的辊

技术领域

本发明涉及一种用于纸幅成形机的干燥部中的辊，其中将织物设置为在辊的上方行进，并且所述辊包括位于其两端的壳体和端部件，以将所述辊可转动地支撑于纸幅成形机中；并且设置与所述辊相关联的装置，用以相对于其周围环境在辊内部产生压力差或温度差。

背景技术

特别是在纸幅成形机的干燥部中，具有许多空心辊，纸幅通过这些空心辊的回旋路线被向前送到织物上。尽管这些辊的位置在一起非常靠近，但是所述辊还是彼此分开。换句话说，它们处于非压区(nip-free)的位置。在构造方面，辊具有筒形的壳体，在其端部还安装有端部件。通过所述端部件，将辊可转动地支撑于纸幅成形机中。在干燥部中，主要有两种空心辊，即抽吸辊和干燥烘缸。所述的抽吸辊也称为抽吸张紧辊。在抽吸辊中，具有穿孔的壳体，而可将热蒸汽导入干燥烘缸内部。实际上，使用干燥烘缸来加热纸幅以使其干燥，而使用抽吸辊控制纸幅保持于用作织物的干燥网之上。术语VAC辊也用作干燥部中的大直径抽吸辊，并且主要与单网牵引相关联使用。

如已知的，在两种辊中都使用了几十毫米厚的铸造壳体。因而这些辊会变大、变重并且成本昂贵。另外，特别是在抽吸辊中，在壳体中钻孔也很缓慢并且需要专用的工具。同时，孔对于辊的刚度有不利影响，并且易于被阻塞。另一方面，厚壳体减少了通过该壳体传递至干燥网，进而传递至纸幅的热。除了难以制造之外，重型辊还需要大的轴承和牢固的基座。重型辊的转动还需要强大的驱动装置。在其他方面，由于辊为中空构造并且质量大，所以所述辊在振动方面也存在问题。另一方面，即使例如加大是一种增加其干燥能力的途径，但由于铸造技术的局限，也难以将辊造得更大。

发明内容

本发明旨在形成一种用于纸幅成形机干燥部中的新型辊，该辊比先前的辊质量更轻并且在动力学上更加稳定，通过该辊可以避免现有技术的缺点。在所附的权利要求1中陈述了本发明的特征。根据本发明的辊中，使用了特别薄的壳体。这通过使用薄板材料而实现，该薄板材料以新型且令人惊讶的方式得以加强。板构造避免了厚壳体的铸造和钻孔困难。所完成的辊也远轻于常规的辊。这样就减小了转动辊所需的动力，同时辊可以支撑于比先前的轴承更小的轴承上。另一方面，可以制造比先前的辊大得多的辊，而没有质量或振动的限制。另外，由于其构造和制造技术，根据本发明的辊准备好使用而无需进行机械加工。如有必要的话，可以使用覆盖物，可对该覆盖物进行机械加工以根据需求调节辊表面的性能。辊的端部件也是新型的并且使用回转体和板构造。

附图说明

下面，参考示出本发明一些实施例的附图详细地研究本发明，其中：

图1a示出了与造纸机干燥部相关联安装的、根据本发明的辊的示意图；

图1b示出了在干燥部中由根据本发明的辊形成的一个总体的示意图；

图2a示出了根据本发明的辊的轴测图；

图2b示出了根据本发明的辊的局部截面图；

图3a示出了根据本发明的辊的壳体的局部截面图；

图3b示出了根据本发明的辊的壳体的第三种改型的局部截面图；

图4示出了根据本发明的辊的截面图；

图5示出了辊的端部件的局部截面图；

图6a示出了根据本发明的辊的应用的截面图；

图6b示出了沿着图6a中A-A平面的局部截面图。

具体实施方式

图1示出了一个烘缸组，在纸幅成形机的干燥部中具有若干连续的烘缸组。公知的纸幅成型机例如是造纸机和纸板机以及其它类似的机器。烘缸组包括连续的干燥烘缸10和抽吸辊11，用作织物的干燥网12在循环环路中被引导通过该干燥烘缸10和抽吸辊11。目前，常常使用如图所示的单网牵引，其中在各烘缸组中仅具有一个干燥网。实际上，通过在干燥网与加热的干燥烘缸之间引导纸幅而使其干燥。通过在干燥烘缸内部引导热蒸汽而加热该干燥烘缸。结合图4更详细地研究干燥烘缸的构造。相应地，在抽吸辊处，纸幅在干燥网之上行进。通过使用抽吸辊来控制纸幅，由其产生的真空效应将纸幅保持于干燥网上。除了具有真空效应的抽吸辊之外，还使用吹风机或抽吸箱13来控制纸幅，该吹风机或抽吸箱13位于由连续的干燥烘缸10和抽吸辊11形成的凹部中。

图1b仅示出了干燥网12，而未示出纸幅。此外，用于在辊内产生相对于周围环境的压力差或温度差的装置与辊相关联设置。在图1a中示意性地示出了真空线路14和蒸汽线路15。通过某些公知的方式产生真空和蒸汽，并通过上述的线路将其引导至辊。

图2a示出了根据本发明辊的轴测图。作为基本部件，辊包括壳体16，在其各端部具有端部件17，以将该辊可转动地支撑于纸幅成形机中。在图5中更详细地示出了端部件17的一个实施例。图2a示出了抽吸辊，其中具有穿孔的壳体16。单个孔用附图标记26表示。从外部看，根据本发明的辊看来似乎非常普通，但是其构造却是全新且令人惊讶的。根据本发明，壳体16实际上由薄板材料构成。另外，加强结构18(图2b)固定在壳体16内侧。这避免了铸造以及随后的限制。同时，辊与先前的辊相比变得相当轻，并且在振动方面更加有利。

根据本发明，加强结构也由薄板材料构成，因而壳体和加强结构两者均可以使用相同的装置和方法制造。在实践中，薄板材料的厚度为1-5mm，优选为2-4mm。一种优选的材料为没有残余应力的冷轧钢板。因此在切割期间及切割后，薄板件将保持为直的，并且弯曲期间的弹性回复将会较小。另一方面，例如可以使用胶合到壳体内表面上的组合结构。组合结构很轻，但尽管如此却可产生良好的加强作用。另外，在组合结构中可容易地制造复杂的形状。

图2b示出了根据本发明的辊的壳体16的局部截面图。根据本发明，沿辊的径向方向，加强结构18的高度约为辊外径的5-30％，优选为10-20％。在这种情况下，加强结构的尺寸将会保持合理并且可以使用简化的结构。然而，加强结构的高度为至少100mm，以使制造方法保持简单。在实践中，加强结构18由若干相互隔开一定距离安装的加强件19形成。另外，加强件由连接至壳体内表面的加强型面形成。在图2b中，帽形的加强件19连接至薄壳体16的内表面。在这种情况下，各加强件19由薄板材料弯成，并且例如通过焊接而连接至壳体16的内表面。尽管所示的加强件19的连接方式为优选的方案，但是也可以使用其它形状的加强件。在图2b的壳体16的左手端，将加强件19彼此非常靠近地连接。然而在壳体16的右手端，加强件19明显分开。加强件的形状和尺寸以及它们之间的距离根据需要而定，考虑的因素包括辊的尺寸及其操作用途和目的。在这个实施例中，加强件也是穿孔的，从而确保真空效应的均匀分布。例如通过中空的伸出轴20(图2a)将真空引入到抽吸辊。

图3a示出了根据本发明的辊的第二实施例。在这种情况下，加强件19包括连接至壳体16内表面的圆环。圆环易于制造并且易于产生足够的刚度。另外，可以使用未穿孔的板材，而不会导致真空效应分布不均匀。在所述的实施例中，在壳体16的外表面上还有覆盖物21，其中具有沟槽以将真空效应分布于干燥网的很大区域上。换句话说，所述沟槽位于覆盖物中，而非位于构成辊的基材中，这将进一步简化辊的制造。另一方面，可以更加自由地选择沟槽的形状。

图3b示出了根据本发明的辊的第三实施例。在这种情况下，在加强结构18中，加强件19沿辊的纵向方向通过中间支承部23而相互连接。中间支承部防止在辊承载时加强件弯曲，从而形成极具刚性的网格结构。最简单地，中间支承部23由筒形支承件24形成，其从辊的一个端部件延伸到另一个，并且连接至各加强件19。另一方面，例如可以使用成一定间隔连接至壳体周边上的纵向的支承件。在图3b中，筒形支承件24在壳体10的整个长度上延伸并且连接至特定的安装板25上。因此，可以单独制造壳体，并且最后可将端部件连接至安装板。当使用烘缸作为支承件时，它们必须被穿孔或具有较大的开口，以使真空可以均匀地分布通过壳体的整个区域。因此，加强件和/或支承件中具有穿孔或类似结构。另一方面，当使用薄板材料时，可以比先前更加自由地选择孔的尺寸和位置。在那种情况下，可以在壳体中不同的位置处不同地施加真空效应。例如，在壳体的端部处，即在纸幅的边缘，可以形成较强的真空，特别是用于控制纸幅的边缘。无论如何，在用作抽吸辊的辊的壳体中均具有穿孔，以将由辊内部或辊外部的装置在辊内部产生的压力差导向干燥网，进而由此导向纸幅。

根据本发明的辊也可以用作干燥烘缸，如图4所示。在所示的实施例中，圆环被用作加强件19，并且由筒形支承件24另外连接。在这种情况下，支承件24和加强件19均被穿孔，因而热蒸汽可以在壳体16的整个区域上均匀地分布。干燥烘缸的下部还具有用于除去冷凝物的虹吸件27，所述冷凝物由虚线箭头示出。作为虹吸件的替代方案，还可以使用其它用于除去冷凝物的装置和方法。在所示的实施例中，支承件24从安装板25延伸较短的距离，以允许虹吸件27抵靠着壳体16的内表面安装。实线箭头示出了蒸汽在干燥烘缸内部的分布情况。

在所示的辊的实施例中，可以使用相同类型的端部件，各端部件均具有根据本发明的网格结构。端部件17包括单独的内部件28，其中具有与伸出轴20相对应的内部孔30以便连接伸出轴20。另外，端部件17的端部板由至少一个板件31支撑在内部件28上。因此端部件的各部分可以单独制造，从而避免了大型件的铸造和机加工。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。因此可以考虑，例如由负载产生的应力或者表面粗糙度的要求。在这种情况下，端部板也由第二板件32支撑，这样就进一步便于制造端部件。所述的构造为中空的，因而端部件可以填充有绝热材料33。因此，特别是在大型干燥烘缸中，可以简单地防止热通过端部件而逸散。绝热材料例如是在端部件中均匀地分布并在适当的位置凝固的挤塑泡沫。相同的附图标记用于表示功能相似的部件。

图6a示出了根据本发明的作为干燥烘缸10的辊。在这种情况下，壳体16也由薄板材料构成。另外，端部件17为杯状并焊接在壳体16上。这样安装板就没有必要了。在这个实施例中，加强结构19包括可张紧的加强环和沿着辊的纵向方向延伸的加热带34。因此没有必要进行焊接。加热带使得热的分布均匀并且促进热的分布。另外，它们增加了辊的轴向和环向的刚度。在各加强环中具有包括张紧螺钉37的张力结构35。在用于张紧螺钉37的加强环中具有适当的凸缘36。在辊的端部，还具有蒸汽冷凝物联接器40，通过该蒸汽冷凝物联接器40首先将蒸汽引导至辊中，并且例如借助于虹吸件41将相应的冷凝物从辊10上除去。

使用现有的铸造技术，可以形成最大直径为2500mm的壳体。根据本发明，辊的直径为1000-5000mm，优选为1500-4000mm。这通过在辊的制造中使用薄板材料而实现。另外，壳体和加强件两者均优选为激光切割与激光焊接的薄板件。使用激光切割，形成具有精密尺寸和形状的薄板件，该薄板件可以弯成精确的形状。使用激光焊接，薄板件还可以相互连接而不会发生变形。另一方面，在连接中可以使用胶合。此外，或者作为激光方法的替代方案，可以使用其它适当的方法。在截面的方向上，壳体优选由对接焊的单个薄板件制成。另一方面，沿着辊的轴向方向，壳体由两个或两个以上筒形件形成。因此制造过程将保持足够简单。另外，易于在薄板材料中形成孔，并且特别是通过使用激光切割，将会精确地限定出孔。同时，与使用常规方法相比，可以更加自由地选择孔的形状和位置。

根据本发明的辊远轻于先前的辊。另外，尽管是薄板材料，但是通过使用加强结构将壳体制成具有足够的硬度。另外，该结构的使用消除了半临界振动，因此可以安全地制造比先前更小或者相应更大的辊。同时，通过使用板结构，可以避免先前由制造工艺带来的限制，而不会产生重量方面的问题。于是可以制造甚至非常大的辊。另外，辊具有高度抗腐蚀性，而新的制造方法也缩短了用于辊的输送时间。通过薄壳体的热传递也比先前更有效。

Claims (15)

1.用于纸幅成形机的干燥部中的辊，其中将网(12)设置成在所述辊(10、11)的上方行进，并且所述辊(10、11)包括壳体(16)和位于其两端的端部件(17)，以将所述辊(10、11)可转动地支撑于所述纸幅成形机中，并且设置与所述辊(10、11)相关联的装置，用以相对于其周围环境在所述辊(10、11)内部产生压力差或温度差，其特征在于，所述壳体(16)由薄板材料构成并且在所述壳体(16)内部安装有加强结构(18)。

2.如权利要求1所述的辊，其特征在于，所述加强结构(18)也由薄板材料构成。

3.如权利要求1或2所述的辊，其特征在于，所述薄板材料的厚度为1-5mm，优选为2-4mm。

4.如权利要求1-3中任何一项所述的辊，其特征在于，所述加强结构(18)沿所述辊(10、11)的半径方向的高度为所述辊(10、11)的外径的5-30％，优选为10-20％，但是所述高度至少为100mm。

5.如权利要求1-4中任何一项所述的辊，其特征在于，所述加强结构(18)由相互隔开一定距离安装的多个加强件(19)形成。

6.如权利要求5所述的辊，其特征在于，所述加强件(19)由连接至所述壳体(16)的内表面的圆环形成。

7.如权利要求5所述的辊，其特征在于，所述加强件(19)由连接至所述壳体(16)的内表面的加强型面形成。

8.如权利要求5-7中任何一项所述的辊，其特征在于，在所述加强结构(18)中，所述加强件(19)沿所述辊(10、11)的纵向方向通过中间支承部(23)而相互连接。

9.如权利要求8所述的辊，其特征在于，所述中间支承部(23)由筒形支承件(24)形成，其从所述辊(10、11)的一端延伸到另一端，并且连接至各所述加强件(19)。

10.如权利要求5-9中任何一项所述的辊，其特征在于，所述加强件(19)和/或所述支承件(24)中均具有穿孔。

11.如权利要求5-10中任何一项所述的辊，其特征在于，所述壳体(16)和所述加强件(19)均为激光切割和激光焊接的薄板件。

12.如权利要求1-11中任何一项所述的辊，其特征在于所述辊为纸幅成形机的干燥部的干燥烘缸(10)或者抽吸辊(11)。

13.如权利要求1-12中任何一项所述的辊，其特征在于，所述壳体(16)中具有穿孔(26)，以将由所述装置(14、15)在所述辊(10、11)内部产生的压力差引导至所述网(12)。

14.如权利要求1-13中任何一项所述的辊，其特征在于，所述端部件(17)具有网格结构并具有位于其内部的绝热材料(33)。

15.如权利要求1-14中任何一项所述的辊，其特征在于，所述辊(10、11)的直径为1000-5000mm，优选为1500-4000mm。

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