CN220035057U - 一种起皱刮刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种起皱刮刀，属于卫生纸品生产技术领域。本实用新型的一种起皱刮刀，包括基体和形成在基体顶端的耐磨层，该耐磨层的顶面具有一定倾斜度，所述基体采用复合结构，包括基体层和软基层，其中：所述基体层硬度不小于40HRC，软基层硬度为6‑36HRC，且基体层与软基层为一体成型结构；耐磨层硬度不小于860Hv，耐磨层厚度h小于软基层的宽度d。本方案将软基层硬度控制在一定范围内，使得其与耐磨层之间的硬度差较为明显，软基层容易被磨损掉，从而使得刃口具有自锐性，延长了刮刀的使用寿命，且保证了所加工纸张的品质。

Description

一种起皱刮刀

技术领域

本实用新型涉及卫生纸品生产刀具技术领域，更具体地说，涉及一种起皱刮刀。

背景技术

起皱刮刀通常用于制备薄纸，大致工作过程为：挂到顶端朝向烘缸，从刚而热的干燥器滚筒上分离卷筒纸，同时在卷筒纸上施加压缩作用，从而使薄页纸从烘缸表面剥离，同时使薄页纸上形成皱纹。薄纸产品可以经过再次加工形成卫生纸、面巾纸等产品。

刮刀均具有用于与烘缸表面接触的刀刃、用于与薄页纸发生碰撞的工作面，以及朝向烘缸表面的摩擦面。其中，刀刃为工作面与该侧面的交线。其倾斜角度能够影响生产效率，例如刮刀的工作面呈水平时，在薄页纸上生成粗而大的皱纹，纸张柔软度较低。当刮刀的工作面与水平面呈15°夹角且工作面位于水平面之下时，在薄页纸上生成的的皱纹相对密而小，纸张柔软度相对较高，手感也相对较好。因而可以通过调整工作面的倾斜角度调整褶皱的粗细。

目前，刮刀存在两方面的难题，一个是如何提高刮刀的使用寿命，另一个则是在产品寿命期间内保持纸张的品质。

如图1中左图所示，刚投入使用的刮刀，其性能较好，能够准确的控制褶皱的粗细。但在使用过程中，刀刃会不断磨损，与烘缸贴近的刮刀工作部位由接近线性状态而很快被磨损成带状形态，纸张的起皱情况和物理性能也会随之发生渐变。刮刀工作一定时间后，则刀刃下侧的摩擦面也会与烘缸接触，则会出现图1中右图中的情况，制备得到的纸的皱纹结构超出质量标准要求，刮刀寿命终结。

有时为了控制起皱效果，每生产一卷纸就需要更换一次刮刀，更换后的刮刀进行修磨，然后再重复利用，这严重影响生产效率，无法连续加工，而且刮刀后期质量也难以控制。

针对起皱刮刀存在的这些问题，现有方案中也提出来多种解决方案：

在DE102006001336A1专利中，其采用增加了硬质涂料覆盖层来达到耐磨的效果，结构如图2所示。这种结构确实能够提高寿命，但随着时间的推移，与烘缸接触的工作面会随着时间的推移而加宽，纸面皱纹不均匀。

专利GB2128551A也是采用增加涂层的方式，存在同样的缺陷。如果涂覆层采用陶瓷材料的话，还可能会出现局部崩口，这种崩口虽然不一定会影响正常生产，但是相对大一些的崩口会在纸张上留下纵向的条纹痕迹。

在专利CN106182906A中，采用了另一种方案，其虽然也采用涂覆层增加刀口硬度，但同时在刀口下侧开设槽体，如图3所示，则在加工时，槽体部分不会与烘缸接触而产生摩擦。

在专利US6113470A中，也是公开了设置槽口的类似的技术。如图4中结构，由于槽口的设置，刀刃下侧不会与烘缸接触摩擦。使用一段时间后，刀刃有所磨损，但依然能够工作，且不存在下侧的摩擦情况。而且在最终失效前，保持刀刃下侧不与烘缸接触。

在专利CN210368454U中公开了一种起皱刮刀，采用基体与刀刃镶嵌的方式连接。

在专利CN217810226U中公开了一种起皱刀，不但采用涂层增加硬度，同时设置软保护层来防止起皱刀工作部位由接近线性状态而很快被磨损成带状形态，刃口变成圆角。

可见，国内外对于起皱刮刀都进行了相关的研究分析，需要一种可在目前的常规起皱工艺中使用的起皱刀片，其中，无论刀片的具体用途如何，都需要刮刀具有一定的寿命，从而尽量减少刀片的更换频次。此外，与传统的起皱刀片相比，该起皱刀片还要在使用寿命范围内具有较小的刀片变化，从而由于延长的寿命和最小化的刀片变化而使起皱产品具有更均匀的柔软性。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有起皱刮刀很难均衡使用寿命和起皱效果的问题，本实用新型提供了一种起皱刮刀，通过在基体上设置软化层，刮刀能够进行自锐，寿命提高，且能够使刀片起皱时具有较好的加工效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种起皱刮刀，包括基体和形成在基体顶端的耐磨层，该耐磨层的顶面具有一定倾斜度，所述基体采用复合结构，包括基体层和软基层，其中：

所述基体层硬度不小于40HRC，所述软基层硬度为6-36HRC，且基体层与软基层为一体成型结构；

所述耐磨层硬度不小于900Hv，耐磨层厚度h小于软基层的宽度d。

进一步地，所述耐磨层顶端的倾斜角度a为0-18°。

进一步地，基体朝向烘缸的一侧为摩擦面，该摩擦面相对于竖直面具有倾斜角度b，b的范围为0-15°。

进一步地，所述软基层平行于基体层设置，基体层硬度为42-54HRC；所述软基层的硬度为10-32HRC。

进一步地，所述软基层与基体层的结合区域的硬度成渐变式过渡。

进一步地，所述软基层硬度是耐磨层硬度的0.05-0.35倍。

进一步地，所述软基层的宽度d为0.1-25mm。

进一步地，所述软基层的宽度d为1-10mm。

进一步地，所述软基层朝向烘缸的一侧开设有沟槽；或，

所述软基层与基体层的结合处朝向烘缸的一侧开设有沟槽。

进一步地，所述沟槽起始端与耐磨层底端的距离不小于0.1mm。

进一步地，所述耐磨层的材料为金属、金属氧化物、陶瓷材料、硅酸盐、碳化物、硼化物和氮化物中的一种或几种的组合。

本实用新型的一种起皱刮刀，包括基体和形成在基体顶端的耐磨层，所述工作面位于该耐磨层的顶面；所述基体采用复合结构，包括基体层和软基层，其中：

所述基体层硬度为40-56HRC，大于软基层硬度，且基体层与软基层为同材质一体成型结构；

所述软基层硬度是耐磨层硬度的0.05-0.30倍，软基层的宽度d是耐磨层厚度h的5倍以上，耐磨层厚度h为0.02-0.25mm，；

所述软基层朝向烘缸的一侧为摩擦面，摩擦面上端向远离烘缸的方向偏离倾斜，其倾斜角度b的范围为0-15°。

进一步地，所述软基层是由基体局部受热后形成的局部软化层或区段软化层。

进一步地，所述软基层硬度为8-35HRC，在朝向基体层的方向上硬度逐渐升高。

进一步地，所述基体的厚度在0.6～1.35mm之间，倾斜角度b的范围为5～12°。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型的起皱刮刀，将基体分为基体层和软基层，降低软基层硬度的方式，将软基层硬度控制在一定范围内，使得其与耐磨层之间的硬度差较为明显，差别较大，软基层容易被磨损掉，从而使得刃口具有自锐性，延长了刮刀的使用寿命，且保证了所加工纸张的品质。

附图说明

图1为刮刀使用磨削示意图；

图2为现有刮刀增加涂层方式示意图；

图3为现有刮刀增加涂层的另一方式示意图；

图4为现有带有沟槽刮刀使用示意图；

图5为现有刮刀采用保护层结构示意图；

图6为本申请一种刮刀结构展示示意图；

图7为刮刀的一种结构分布示意图；

图8为刮刀顶面与侧面的一种结构示意图；

图9为在软基层开设沟槽的一种结构示意图；

图10为在软基层与基体层结合处开设沟槽的一种结构示意图。

示意图中的标号说明：

10、刮刀；101、基体层；102、软基层；103、耐磨层；104、工作面；105、刃口；106、摩擦面；

20、烘缸；

30、沟槽。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例的一种起皱刮刀，结合图6，多是由长条形的带钢形成，在长度方向上，一般为4000mm左右，宽度为100mm左右，厚度为1.0mm左右。

结合图5、图6，刮刀的顶部为工作面104，该工作面会被刮下的薄页纸冲击，形成褶皱薄纸。刮刀朝向烘缸20的一侧为摩擦面106，在摩擦面106与工作面104的交接处形成刃口105，该刃口能够从烘缸上刮下薄纸，经过工作面后形成褶皱的纸产品，如卫生纸。

具体地，刮刀包括基体和形成在基体顶端的耐磨层103，该耐磨层103的顶面即为工作面105，其可以具有一定倾斜度，倾斜角度a一般在0-20°之间。0°时，纸张褶皱较大，倾斜角度a较大时，例如18°，能够生产较细皱纹的纸张。基体采用复合结构，包括基体层101和软基层102，其中：基体层101硬度不小于38HRC，大于软基层102硬度，且基体层101与软基层102为一体成型结构。

基体是由带钢加工形成，因此，基体层101和软基层102实际都是带钢的一部分。由于刮刀的长度在4000mm左右，因为跨度较大，需要足够的横向硬度支撑，否则由于重力等原因，可能会出现弯折，则加工后的纸张厚度不均匀，故要求基体层101硬度不小于40HRC，从而保证基本支撑强度。

软基层102在位置上位于基体层101与耐磨层103之间，可以通过加热处理等方式改变其性能，至少使得软基层102表面硬度降低，降低其耐磨性。

在实施时，软基层102硬度是耐磨层103硬度的0.05-0.35倍，且耐磨层103厚度h小于软基层102的宽度d。

耐磨层可以具有900HV以上的硬度，目前主要是采用喷涂的方式形成，可以是喷涂陶瓷材料或金属材料等。在使用一段时间后，刮刀与烘缸之间接触部分可能会变成带状，而采用硬度较低的软基层之后，软基层会被烘缸摩擦掉，只有耐磨层103始终作为刃口进行纸张的刮切。

现有的技术中，在解决使用寿命问题时，很多是采用图2中的方案，即利用高硬度涂层作为接触部分，降低摩擦损耗。不可否认，该技术能够延长寿命，但是使用后带状明显，不容易修磨，崩口缺陷情况较多。

图5中的方案增加保护层，该保护层也充当磨削消耗体的作用，但由于其是外嵌结构，很容易脱落。

在专利CN108532352A中同样公开了一种带保护层的结构，而且其保护层是喷涂或熔覆与基体结合。同理，由于是喷涂或熔覆而进行的结合，刮刀整体长度较大，一方面是在摩擦受热后的脱落问题；另一方面是其喷涂材料与基体材料之间的应力及导热等性能不同，在与烘缸发生摩擦时，热量分布不均匀，崩口情况更严重。

本实施例中，软基层是与基体层一体成型，其材质相同，不存在明显的断层，因而热传递性好，热量和应力分布较为均匀，不存在崩口或者是脱落的问题。其次，软基层102硬度是耐磨层103硬度的0.05-0.35倍。耐磨层硬度可以在1000HV以上，而软基层102则可控制在8～35HRC范围，两者之间的硬度差较为明显，差别较大，软基层102容易被磨损掉，因此不会导致刃口磨削出带状而影响纸张质量。此外，基体层101硬度不小于40HRC，能够保证跨度范围内不变形。

本实施方案使基体刀口部位的硬度降低，从面达到刮刀在使用过程中保持自锐性，从而达到延长刮刀的使用寿命的效果，并提高了卫生纸的品质。

进一步地，软基层102的顶面为倾斜面，耐磨层103是在软基层102顶部喷涂材料形成，因而形成倾斜顶面，耐磨层顶端的倾斜角度a为1-18°，例如可以是3°、10°、15°。

耐磨层103的材料为金属氧化物、陶瓷材料、硅酸盐、碳化物、硼化物和氮化物中的一种或几种的组合，例如选用三氧化二铬、二氧化钛材料，现有技术中具有较多的技术公开，不再赘述。

为了更好的控制基体的硬度，基体层101硬度为40-55HRC，例如是42HRC、48HRC、50HRC，或者是在一定的范围内；软基层102的硬度为10-32HRC，可以进一步控制在15-30HRC。在加工时，可以是在基体层的基础上，通过对基体边缘部位退火处理，达到软基层的硬度要求。

当采用退火处理时，软基层102与基体层101的结合区域的硬度成渐变式过渡。靠近耐磨层区域位置一定宽度内硬度较低，然后开始升高，直到达到基体层的硬度。

在一些实施方式中，软基层102的宽度d可以为0.1-35mm，当宽度较大时，硬度可以在一定的范围内波动。作为优选方案，软基层102宽度d可以在1-10mm之间，在该范围内，一方面能够满足刃口的磨削量需求，保持自锐性；另一方面，该宽度对整体强度影响更小，热处理加工效率相对较高。

值得说明的是，软基层102与基体层101虽然有各自的硬度要求，但由于是采用加热等方式对同一基体处理得到，因此会有一个硬度变化过渡区域，实现由软基层硬度过渡到基体层硬度，并不要求软基层102与基体层101之间有明确的分界线。

在一些实施方式中，摩擦面106可以是竖直面，即垂直厚度方向。在优选实施方案中，基体朝向烘缸20的一侧为摩擦面106，该摩擦面106相对于竖直面具有倾斜角度b，b的范围为0-15°，更优选的是1-5°，使刀口锋利，改变靠缸角度。

作为另一种实施方式，所述软基层102朝向烘缸20的一侧开设有沟槽30。如图9所示，该沟槽上侧距离耐磨层底部具有一定的距离，从而使得软基层能够支撑耐磨层。沟槽30起始端与耐磨层103底端的距离不小于0.1mm，例如为0.12mm。使用时，软基层不影响耐磨层的使用。此外，降低硬度后再进行沟槽处理，能够降低处理难度，降低刀片生产成本。

作为另一实施方式，如图10所示，在软基层102与基体层101的结合处朝向烘缸20的一侧开设有沟槽30。在该实施方式中，软基层宽度可以相对较小，磨削面被沟槽替代，只有沟槽30上部区域支撑耐磨层区域会发生摩擦，可以仅把该部分作为软基层。

开设沟槽可以进一步降低摩擦区域，该沟槽可以仅仅开始在软基层区域内，当软基层宽度较小时，该沟槽可以同时跨越软基层和基体层。传统的刮刀中，开沟槽要求其沟槽上方的区域尽可能与耐磨层平行，否则会影响纸张的皱纹。本实施例中因为较低了软基层硬度，对顶部耐磨层工作影响较小，因此沟槽形状可以具有更多的形式，沟槽顶部可以平行于耐磨层，也可以相对工作面倾斜或者成弧形，在一定强度范围内，其可以采用不同的结构形式。

作为一种起皱刮刀的具体结构说明，本实施例中起皱刀包括基体和形成在基体顶端的耐磨层103，工作面104位于该耐磨层103的顶面。基体采用复合结构，包括基体层101和软基层102，其中：基体层101硬度为40-50HRC，大于软基层102硬度，且基体层101与软基层102为同材质一体成型结构。

软基层102硬度在耐磨层103硬度的0.05-0.3倍范围内，软基层102的宽度d是耐磨层103厚度h的5倍以上，耐磨层103厚度h为0.02-0.25mm，例如是0.03mm，则软基层宽度d大于0.15mm。软基层102朝向烘缸的一侧为摩擦面106，摩擦面106上端向远离烘缸的方向偏离倾斜，其倾斜角度b的范围为0-15°。当b为0°时，属于竖直设置。

软基层102是由基体局部受热后形成的局部软化层或区段软化层。局部受热可以是热处理的方式进行退火，使得基体表面一定深度局部软化。区段软化是指对应部分整体受热，受热的整个厚度区段被软化。

软基层102硬度在一定区间范围内具有变化，如硬度为20-30HRC，在朝向基体层101的方向上硬度逐渐升高。

以上方案中，将基体分为基体层和软基层，且软基层硬度小于基体层硬度，其差值不小于10HRC，基体层具有较大的硬度，起到整体支撑作用，软基层则容易磨损，仅保留涂覆形成的耐磨层作为加工区域，从而使得刃口具有自锐性，延长了刮刀的使用寿命，且保证了所加工纸张的品质。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (14)

1.一种起皱刮刀，包括基体和形成在基体顶端的耐磨层(103)，该耐磨层(103)的顶面具有一定倾斜度，其特征在于，所述基体采用复合结构，包括基体层(101)和软基层(102)，其中：

所述基体层(101)硬度不小于40HRC，所述软基层(102)硬度为6-36HRC，且基体层(101)与软基层(102)为一体成型结构；

所述耐磨层(103)硬度不小于900Hv，耐磨层(103)厚度h小于软基层(102)的宽度d。

2.根据权利要求1的一种起皱刮刀，其特征在于：所述耐磨层(103)顶端的倾斜角度a为0-18°。

3.根据权利要求1的一种起皱刮刀，其特征在于：基体朝向烘缸(20)的一侧为摩擦面(106)，该摩擦面(106)相对于竖直面具有倾斜角度b，b的范围为0-15°。

4.根据权利要求1的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)平行于基体层(101)设置，基体层(101)硬度为42-54HRC；所述软基层(102)的硬度为10-32HRC。

5.根据权利要求4的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)与基体层(101)的结合区域的硬度成渐变式过渡。

6.根据权利要求4的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)硬度是耐磨层(103)硬度的0.05-0.35倍。

7.根据权利要求1的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)的宽度d为0.1-25mm。

8.根据权利要求7的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)的宽度d为1-10mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)朝向烘缸(20)的一侧开设有沟槽(30)；或，

所述软基层(102)与基体层(101)的结合处朝向烘缸(20)的一侧开设有沟槽(30)。

10.根据权利要求9的一种起皱刮刀，其特征在于：所述沟槽(30)起始端与耐磨层(103)底端的距离不小于0.1mm。

11.一种起皱刮刀，包括基体和形成在基体顶端的耐磨层(103)，该耐磨层(103)的顶面为工作面(104)；其特征在于：

所述基体采用复合结构，包括基体层(101)和软基层(102)，其中：

所述基体层(101)硬度为40-56HRC，大于软基层(102)硬度，且基体层(101)与软基层(102)为同材质一体成型结构；

所述软基层(102)硬度是耐磨层(103)硬度的0.05-0.30倍，软基层(102)的宽度d是耐磨层(103)厚度h的5倍以上，耐磨层(103)厚度h为0.02-0.25mm；

所述软基层(102)朝向烘缸的一侧为摩擦面(106)，摩擦面(106)上端向远离烘缸的方向偏离倾斜，其倾斜角度b的范围为0-15°。

12.根据权利要求11的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)是由基体局部受热后形成的局部软化层或区段软化层。

13.根据权利要求12的一种起皱刮刀，其特征在于：所述软基层(102)硬度为8-35HRC，在朝向基体层(101)的方向上硬度逐渐升高。

14.根据权利要求11的一种起皱刮刀，其特征在于：所述基体的厚度在0.6～1.35mm之间，倾斜角度b的范围为5～12°。