CN209443296U - 干燥纤维幅材的扬克烘缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干燥纤维幅材(W)的扬克烘缸(1)，纤维幅材(W)诸如为绵纸幅材。扬克烘缸(1)包括圆柱形壳体(2)，其具有轴向延伸部及第一轴向端部(4)和第二轴向端部(5)。壳体还具有内表面(6)和外表面(7)。对于圆柱形壳体的每个轴向端部(4、5)，存在一个端壁(8、9)，其连结到圆柱形壳体(2)，使得圆柱形壳体(2)和端壁(8、9)限定封闭空间(13)。中央的中央系件(14)在端壁(8、9)之间延伸，并通过焊接接头(19、24、25、26)连结到端壁(8、9)。

Description

干燥纤维幅材的扬克烘缸

技术领域

本实用新型涉及一种用于干燥纤维幅材(例如，绵纸幅材)的扬克烘缸 (Yankeedrying cylinder)。本实用新型还涉及一种制造本实用新型的扬克烘缸的方法。

背景技术

扬克烘缸用于制造纸张，特别是绵纸(tissue paper，卫生纸)。这种缸被设计成向缸的内部供应热蒸汽，使得扬克烘缸被加热。当安装在诸如绵纸机的造纸机中时，扬克烘缸被设置成是旋转的。在操作中，来自造纸机的成形部分的湿的纤维幅材被转移到扬克烘缸的外表面，并随着缸旋转而跟随扬克烘缸的表面。当纤维幅材与扬克烘缸的外(外部)表面接触时，纤维幅材被干燥，因为扬克烘缸的外表面由于供给到缸内部的热蒸汽而变热。然后，干燥的纤维幅材离开扬克烘缸的外部表面并被进一步送到后续站，例如送到卷取装置，在卷取装置处将纤维幅材卷成纸卷。在一些机器中，其他设备可以位于扬克烘缸之间，例如用于测量纸幅的各种性能(例如纸幅的厚度、幅材的干燥度或幅材沿机器横向的干燥度变化)的测量设备。

长期以来，扬克烘缸通常通过铸造来制造，并且其中，端壁通过诸如螺栓之类的元件连结到铸造的柱形壳体。还有人提出，扬克烘缸通过使用钢板而不是铸铁的方法制造。例如第4320582号美国专利中公开了这种制造方法的一个示例。还有人提出，钢的扬克烘缸可以在扬克烘缸的端壁焊接到柱形壳体的过程中制造，并且在例如第8438752号美国专利中公开了这种方法的一个示例。

与扬克烘缸相关的技术问题是，除了通过热传递到湿的纤维幅材之外，供应给扬克烘缸且通常以热蒸汽的形式存在的热能不应损失。另一个问题是，扬克烘缸必须具有有助于长的使用寿命的设计，即扬克烘缸能够运行多年。此外，希望扬克烘缸能够以快速且省时的方式制造。本实用新型解决了这些和其他问题，这将在下文中进行解释。

实用新型内容

本实用新型的扬克烘缸旨在干燥纤维幅材(例如绵纸幅材)的目的。根据本实用新型的扬克烘缸包括圆柱形壳体，其具有第一轴向端部和第二轴向端部、内表面和外表面。对于圆柱形壳体的每个轴向端部，端壁连结到圆柱形壳体，使得圆柱形壳体和端壁限定封闭空间。本实用新型的扬克烘缸还包括中央系件(central tie member)，该中央系件在端壁之间延伸并连结到端壁。根据本实用新型，中央系件通过焊接接头连结到端壁。

优选地，端壁还通过焊接接头连接到圆柱形壳体，使得包括圆柱形壳体、端壁和中央系件的整个结构通过焊接接头保持在一起。

在本实用新型的实施例中，中央系件通过封闭空间内的至少一个焊接接头连结到端壁中的至少一个，尽管可以想到中央系件仅通过外焊接接头/焊缝连结到端壁的这样的实施例。

优选地，但非必要地，系件不仅通过内焊接接头/焊缝还通过位于封闭空间外的至少一个焊接接头/焊缝连结到每个端壁元件。

在本实用新型的优选实施例中，圆柱形壳体的内表面设有内部周向凹槽。然而，可以想到没有这种周向凹槽的实施例。

中央系件可以采用许多不同的形式，但在本实用新型的有利实施例中，中央系件可以由管状结构形成或包括管状结构，该管状结构连接到或可连接到扬克烘缸外的热蒸汽源。在包括这种管状结构的实施例中，管状结构能够可选地设有开口(管状结构的壁中的通孔)，使得热蒸汽可通过管状结构进入扬克烘缸，并通过管状结构中的开口到达圆柱形壳体的内表面。

本实用新型还涉及一种制造扬克烘缸的创造性方法。该方法包括以下步骤：提供具有第一轴向端部和第二轴向端部的圆柱形壳体；提供第一端壁元件和第二端壁元件，每个端壁元件具有圆柱形外周和中央开口；提供在系件的第一纵向端部与系件的第二纵向端部之间延伸的系件，并且其中系件的纵向端部之间的距离对应于圆柱形壳体的轴向长度。该方法还包括将圆柱形壳体、端壁元件和系件彼此连结的步骤，使得端壁元件闭合圆柱形壳体的轴向端部以限定封闭空间，并且系件在端壁元件之间延伸并使它们相互连接。根据本实用新型的方法，通过系件的纵向端部分别配合到第一端壁元件和第二端壁元件的中央开口中并焊接到端壁元件的方式使系件连结到端壁元件，使得每个端壁元件通过一个或多个焊接(焊接接头/焊缝)连结到系件。

在本实用新型的有利实施例中，系件的纵向端部通过使焊接接头位于封闭空间内而连结到端壁元件。

优选地，系件的纵向端部还通过位于封闭空间外的焊接接头连结到端壁元件。

在本实用新型的实施例中，圆柱形壳体、端壁元件和系件按顺序彼此连结。该顺序(sequence)包括以下步骤：在系件的第一端部上执行机加工操作，使得系件的第一端部的外部形状可以配合到第一壁元件的中央开口中；以及将系件的现在机加工的第一端部配合到第一壁元件的中央开口中。该顺序还包括以下步骤：将系件与第一壁元件对准；以及在系件的第一端部被插入第一壁元件的区域中，通过系件与第一壁元件之间的第一焊接而将系件的第一端部焊接到第一壁元件。然后，在这些方法步骤之后是机加工系件的第二端部而使其可以配合到第二壁元件的中央开口中，以及使圆柱形壳体与第一壁元件对准。此后，第二壁元件与圆柱形壳体和与系件对准，使得系件的现在机加工的第二端部配合到第二壁构件的中央开口中。然后，通过作为内部焊接的第二焊接将第一壁元件焊接到圆柱形壳体。然后，通过作为内部焊接的第三焊接将第二壁元件焊接到圆柱形壳体，使得圆柱形壳体、端壁和系件将形成连贯结构(coherent structure)。

在有利的实施例中，该方法还包括以下步骤：将连贯结构放置在转向辊上，使得圆柱形壳体的轴线在水平方向上延伸；旋转连贯结构并通过第四焊接将第一壁元件焊接到圆柱形壳体，第四焊接是周向外部焊接；以及通过第五焊接将第二壁元件焊接到圆柱形壳体，第五焊接是周向外部焊接；通过第六焊接将第一壁元件焊接到系件的第一端部，第六焊接是外部焊接，而第一焊接是内部焊接；以及通过第七焊接和第八焊接将系件的第二端部焊接到第二壁元件，第七焊接是内部焊接，而第八焊接是外部焊接。

附图说明

图1是给出扬克烘缸在操作时的示意性表达的侧视图。

图2是在扬克烘缸的制造中使用的不同部件的示意性表达。

图3是本实用新型的方法的其中一个初始步骤的示意性表达。

图4是遵循图3所示的方法步骤的顺序的一部分的示意性表达。

图5示出了图4的顺序步骤之后的顺序的一部分。

图6是紧接在图5的一个步骤之后的制造顺序的一部分的示意性表达。

图7是对应于图6的视图，并示出顺序的后续步骤。

图8是对应于图7并示出制造顺序的下一部分的视图。

图9是示出端壁如何设有外部焊接的示意性侧视图。

图10是对应于图8并示出图9所指示的外部焊接操作之后的扬克烘缸的视图。

图11是对应于图10并表达制造顺序的随后部分的视图。

图12是对应于图11并表示制造顺序中的最后步骤之一的视图。

具体实施方式

参考图1，示出了操作中的扬克烘缸1。扬克烘缸1可以为根据本实用新型的扬克烘缸，图1给出了如何在实践中使用这种扬克烘缸的示例。从图1 中可以看出，纤维幅材W由织物50承载到辊51与扬克烘缸1之间的压区中。织物50可以是毛毡，其可透过空气和水并且能够接收水。辊51可以是例如抽吸辊或靴形压榨辊，但也可以是一些其它类型的辊，例如偏转补偿辊。在辊51与扬克烘缸1之间的压区中，纤维幅材W被转移到扬克烘缸1的外表面7。扬克烘缸1具有光滑的外表面7。在辊51与扬克烘缸1之间的压区中，幅材W将从织物50转移到扬克烘缸1的表面7上。纤维幅材W具有跟随光滑表面而非粗糙表面的强烈倾向，并且扬克烘缸1的外表面7的光滑度导致纤维幅材W跟随扬克烘缸的外表面7的非常强烈的倾向。扬克烘缸1的外表面7通常进行光滑的特殊表面处理，例如研磨，而织物50(至少与扬克烘缸的外表面7相比)通常具有粗糙的表面。随着扬克烘缸以箭头R的方向旋转，纤维幅材W跟随扬克烘缸1的表面。扬克烘缸1被加热并通常由如热蒸汽的加热介质从内部加热。热蒸汽源符号化地由附图标记16表示。当纤维幅材 W与扬克烘缸1的外表面7接触时，扬克烘缸1的热表面7将使纤维幅材W 中的水蒸发，使得纤维幅材W被干燥。然后，可以从扬克烘缸1的表面7 移除纤维幅材W。例如，如图1中示意性地所示，它可以通过刮刀53从外表面7上被翘起(crepe，翻起)。应该理解的是，扬克烘缸1被轴颈支承(journal) 以便旋转，附图标记52指代扬克烘缸1的轴颈。本实用新型的扬克烘缸用于干燥湿的纤维幅材，并且可以参照图1说明的方式使用，图1的扬克烘缸可以理解为本实用新型的扬克烘缸的图示。扬克烘缸可以由例如卷取装置等其他设备跟随。

本实用新型的发明人已经发现，在已知的扬克烘缸中，可能存在由扬克烘缸的蒸汽泄漏引起的热损失。在传统的扬克烘缸中，通常成形为管状元件的中央系件用于连接扬克烘缸的端壁。发明人已经发现，在中央系件连结到端壁的区域中可能发生蒸汽的泄漏，这与中央系件连结到端壁的方式有关。将中央系件固定到端壁的传统方式是通过螺钉和/或螺栓，并且这种紧固的方法在传统上一直被使用，但是本实用新型的发明人已经发现了将系件紧固到端壁的替代方式。

现在将参考图12和图2解释本实用新型的扬克烘缸的设计。从图12和图2可以看出，根据本实用新型的扬克烘缸1包括圆柱形壳体2，其具有轴向延伸部E(图2)、第一轴向端部4和第二轴向端部5。圆柱形壳体2具有内表面6和外表面7。对于圆柱形壳体的每个轴向端部4、5，端壁8、9连结到圆柱形壳体2，使得圆柱形壳体2和端壁8、9限定封闭空间13(见图12)。中央系件14在端壁8、9之间延伸并且连结到端壁8、9。根据本实用新型，中央系件14通过焊接接头19、24、25、26连结到端壁8、9(见图12)。

在有利的实施例中，端壁8、9还通过焊接接头20、21、22、23连接到圆柱形壳体2，使得包括圆柱形壳体2、端壁8、9和中央系件14的整个结构通过焊接接头19、20、21、22、23、24、25、26保持在一起(见图12)。

优选地，中央系件14通过放置在封闭空间13内的至少一个焊接接头19、 25连结到端壁8、9中的至少一个。

在优选实施例中，系件14通过位于封闭空间13外的至少一个焊接接头 24、26附加地连结到每个端壁元件8、9。当每个端壁8、9具有中央开口，系件14的纵向端部15a、15b被配合到该中央开口中，并且系件14通过内部焊接和外部焊接而焊接到端壁8、9时，得到以下优点，系件14可以牢固地保持就位。这有助于使扬克烘缸具有较长的使用寿命。制造过程也将节省时间。

从例如图2和图12中可以看到，圆柱形壳体2的内表面6可以设有内部周向凹槽3。当使用扬克烘缸1时，周向凹槽3用于改善到柱形壳体2的外表面7的热传递。当诸如热蒸汽的加热介质被送入封闭空间13时，蒸汽将冷凝在内表面6上，并且热能将被传递到柱形壳体2。

优选地，中央系件14由管状结构形成或包括管状结构，该管状结构可连接到扬克烘缸1外的热蒸汽源16(见图1)。从例如图12中可以看到，管状结构设有开口17，使得热蒸汽可以经由系件14的管状结构进入扬克烘缸1，穿过管状结构中的开口17并到达圆柱形壳体2的内表面6。

现在将参考图2-图12说明制造本实用新型的扬克烘缸1的一种可能的顺序。参考图2，该方法的初始步骤包括：提供具有第一轴向端部4和第二轴向端部5的圆柱形壳体2；提供第一端壁元件8和第二端壁元件9，每个端壁元件8、9具有圆柱形外周10和中央开口11、12；提供在系件的第一纵向端部15a与系件14的第二纵向端部15b之间延伸的系件14，并且其中系件 14的纵向端部15a、15b之间的距离对应于圆柱形壳体2的轴向长度(或延伸部E)。参考图3，系件14可在其第一纵向端部15a处经受机加工操作。在本文中，术语“机加工”操作应理解为将材料从系件14移除的操作。例如，它可以由车削(turning)操作组成或包括车削操作。在图3中，附图标记18 用于表示机加工工具，例如用于车削的工具。执行机加工操作到这样的程度：系件14的第一端部15a的外形为使得其配合到第一壁元件8的中央开口11中。参考图4和图5，系件14与第一壁元件8的中央开口11对准并沿箭头 B的方向移动，使得系件14的第一端部15a配合到第一壁构件8的中央开口 11中。参考图6，系件14通过第一焊接19连结到第一壁元件，第一焊接19 优选地是绕系件14的圆周环绕一周的焊接接头/焊缝，使得系件14沿其整个圆周连结到第一壁元件8。从图6中可以看出，第一焊接19位于系件14的第一端部15a被插入第一壁元件8的区域中。在另一个机加工操作中(例如通过车削)，系件14的第二端部15b具有这样的形状：该系件的第二端部可以配合到第二壁元件9的中央开口12中。

参考图7和图8，圆柱形壳体2可以与第一壁元件8对准，并且第二壁元件9可以随后与圆柱形壳体2对准并与系件14对准，使得系件14的现在机加工的第二端部15b配合到第二壁构件9的中央开口12中。参考图8，第一壁元件8通过第二焊接20焊接到圆柱形壳体2，第二焊接20是内部焊接。第二壁元件9通过第三焊接21焊接到圆柱形壳体2，第三焊接21是内部焊接(即，在将形成的扬克烘缸1的内部的焊接)，使得圆柱形壳体2、端壁8、 9和系件14现在形成连贯结构27。

现在可以看出，圆柱形壳体2、端壁元件8、9和系件14已经彼此连结，使得端壁元件8、9闭合圆柱形壳体2的轴向端部4、5以限定封闭空间13，并且系件14在端壁元件8、9之间延伸。当然，系件14还将连结到第二壁元件9(这将在下文中进行说明)，使得每个端壁元件8、9通过一个或多个焊接连结到系件14。

原则上，可以想到系件的纵向端部15a、15b仅通过从一侧形成的焊接接头连结到端壁元件8、9这样的实施例，但是优选地，系件14通过位于封闭空间13内部和外部的焊接接头而连结到端壁(或端壁元件)8、9。

在本实用新型方法的优选版本中，可以如下地继续制造顺序。参考图9 和图10，连贯结构27可以放置在转向辊28上，使得圆柱形壳体2的轴线在水平方向上延伸。然后旋转连贯结构，并且在旋转时，第一壁元件8通过第四焊接22焊接到圆柱形壳体2，第四焊接22是周向外部焊接，并且第二壁元件9通过第五焊接23焊接到圆柱形壳体2，第五焊接23是周向外部焊接。

参考图9和图10，系件14的第一端部15a因此可以通过外部焊接(焊缝/焊接接头)24从外部焊接到第一壁8，所述外部焊接24优选地绕系件14 的圆周环绕一周，其中系件14的圆周与中央开口11的壁接触。在图9中，附图标记54表示用于进行外部焊接22、23的焊接设备。

进一步参考图11，随后的步骤可以包括连贯结构27的热处理，该结构现在是制造中的扬克烘缸。在图11中，箭头P象征性地表示传递到扬克烘缸1的热能。热处理可以包括将整个制造中的扬克烘缸加热至580℃-680℃范围的温度。在本实用新型的实施例中，热处理可以包括将扬克烘缸1加热至605℃-640℃范围的温度。例如，扬克烘缸可以加热到620℃的温度。加热优选地不应该太快，并且发明人已经发现，加热优选地应该以使得扬克烘缸的温度增加20℃-45℃每小时(20℃-45℃/小时)的速率进行。更优选地，温度以25℃-35℃/小时的速率升高，合适的加热速率可以是例如30℃/小时。温度升高的速率保持较低，以避免材料中(特别是在焊缝中)的有害张力。当扬克烘缸达到其最终温度时，可将其保持在该温度一段时间。根据经验，扬克烘缸应保持在最终升高的温度下，每25mm厚度的材料保持约1小时。例如，如果材料厚度为75mm，则扬克烘缸应在升高的温度下保持约3小时。然后，允许扬克烘缸冷却。扬克烘缸应首先以约20℃/h-30℃/h的慢速冷却，直至达到约200℃的温度，然后可以允许其自由冷却。

通过将温度升高到580℃-680℃的范围内的水平，可以获得焊接操作后的任何张力都将被消除的优点。

应当注意的是，在本实用新型的优选实施例中，在系件14的第二端部 15b仍未焊接到第二端壁9时进行热处理。原因在于，如果在热处理之前将第二端部15b焊接到第二端壁9，则焊缝中的收缩可能导致扬克烘缸中的剩余机械张力。如果在进行热处理时第二端15b尚未焊接到第二端壁9，则系件的第二端部15b仍然可相对于第二端壁9自由移动。然后，可以在热处理之后将其焊接到第二端壁9。以这种方式，可以避免产生机械张力。

参考图12，之后的方法步骤因此可以包括：通过作为内部焊接的第七焊接25和作为外部焊接的第八焊接26将系件14的第二端部15b焊接到第二壁元件9。原则上，第七焊接25和第八焊接26可以在热处理之前进行，但是由于上述原因，优选在连贯结构27的热处理之后进行这些焊接。

第二端部15b焊接到第二端壁9的区域的局部热处理可以有利地(但非必要地)在将系件14的第二端部15b焊接到第二端壁9的焊接之后。

由于本实用新型，可以减少蒸汽泄漏并由此减少热能。当焊接整个结构时，可以进一步减少热量损失。

端壁到圆柱形壳体的焊接可选地以这样的方式进行：最终结果(关于将端壁8、9连接到圆柱形壳体的焊接接头的位置)是如下在第8438752号美国专利中描述的那样，并且例如是该专利的图3所示的那样。

为了进一步减少热损失，端壁可以设有特殊的隔离，例如第8398822号美国专利中所公开的那样。

在使用中，本实用新型的扬克烘缸可以与热空气罩结合使用，例如第 6079115号美国专利中公开的或如EP2963176A1中公开的热空气罩。

如果本实用新型的扬克烘缸设有凹槽3，则扬克烘缸也可具有用于从凹槽中去除冷凝水的设备。这种设备的示例公开在例如第2614182号欧洲专利中。

虽然已经就扬克烘缸和制造扬克烘缸的方法描述了本实用新型，但应该理解的是，这些类别仅反映了同一实用新型的不同方面。因此应该理解，扬克烘缸可以包括将会是通过上述方法步骤制造扬克烘缸的必然结果的特征，而不管是否已经明确提及这些特征。

Claims (5)

1.一种扬克烘缸(1)，用于干燥纤维幅材，所述扬克烘缸(1)包括：圆柱形壳体(2)，具有轴向延伸部及第一轴向端部(4)和第二轴向端部(5)、内表面(6)和外表面(7)；端壁(8、9)，用于所述圆柱形壳体的每个轴向端部(4、5)，且连结到所述圆柱形壳体(2)，使得所述圆柱形壳体(2)和所述端壁(8、9)限定封闭空间(13)，每个所述端壁(8、9)具有圆柱形外周(10)；中央系件(14)，在所述端壁(8、9)之间延伸，并具有纵向端部(15a、15b)，且连结到所述端壁(8、9)，并且所述中央系件(14)通过焊接接头(19、24、25、26)连结到所述端壁(8、9)，其特征在于，每个所述端壁(8、9)具有中央开口(11、12)，所述系件(14)的纵向端部(15a、15b)配合到所述中央开口中，并通过位于所述封闭空间(13)内的焊接接头和通过位于所述封闭空间(13)外的焊接接头而焊接到所述端壁(8、9)。

2.根据权利要求1所述的扬克烘缸(1)，其中，所述端壁(8、9)通过焊接接头(20、21、22、23)连接到所述圆柱形壳体(2)，使得包括所述圆柱形壳体(2)、所述端壁(8、9)和所述中央系件(14)的整个结构通过所述焊接接头(19、20、21、22、23、24、25、26)保持在一起。

3.根据权利要求1所述的扬克烘缸(1)，其中，所述圆柱形壳体(2)的内表面(6)设有内部周向凹槽(3)。

4.根据权利要求2所述的扬克烘缸(1)，其中，所述圆柱形壳体(2)的内表面(6)设有内部周向凹槽(3)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的扬克烘缸，其中，所述中央系件(14)由管状结构形成或包括管状结构，所述管状结构能连接到所述扬克烘缸(1)外部的热蒸汽源(16)，以及其中，所述管状结构设有开口(17)，使得热蒸汽能够通过所述管状结构进入所述扬克烘缸(1)并到达所述圆柱形壳体(2)的内表面(6)。