專利名稱：紙幅成形機(jī)的導(dǎo)輥及用于制造和使用相應(yīng)導(dǎo)輥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紙幅成形機(jī)的導(dǎo)輥，該導(dǎo)輥包括殼體，由板材料制成；端部元件，位于殼體兩端處，用于將導(dǎo)輥可旋轉(zhuǎn)地支撐在紙幅成形機(jī)的軸承裝置中；以及端板，位于每個(gè)端部元件中，其中設(shè)有用于連接所述軸承裝置的凸軸。
本發(fā)明還涉及一種用于制造和使用該導(dǎo)輥的方法。
背景技術(shù)：
在紙幅成形機(jī)(例如造紙機(jī)或紙板機(jī))中使用許多導(dǎo)輥，例如用來支撐造紙氈(felt)或網(wǎng)(wire)的導(dǎo)輥。導(dǎo)輥被覆蓋的那段通常很小，所以其負(fù)載輕。另外，在紙幅成形機(jī)中有專門的導(dǎo)輥，在導(dǎo)輥上只輸送紙。在那種情況下，導(dǎo)紙輥上的線性載荷是1KN/m左右。在已知的導(dǎo)輥中，殼體由彎曲且焊接的鋼板制成，在導(dǎo)輥中使用與殼體連接的鑄造的端部元件。在現(xiàn)有技術(shù)中，最終對(duì)殼體進(jìn)行機(jī)加工并使導(dǎo)輥平衡(balance)。
已知的端部元件是通過對(duì)鑄件進(jìn)行機(jī)加工來制造的。實(shí)際上，即使載荷要求小，加工要求也確定了殼體和端部元件的構(gòu)造與尺寸，這使得導(dǎo)輥相對(duì)于其工作目的而言過于笨重和昂貴。另外，就振動(dòng)而言，鑄造的端部元件和薄殼體是不令人滿意的結(jié)合體。實(shí)際上，在薄板構(gòu)造的殼體中還出現(xiàn)了撓曲，且在已知的導(dǎo)輥中該撓曲不能得到補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在創(chuàng)造一種新型的紙幅成形機(jī)導(dǎo)輥，其比以前更輕且構(gòu)造更簡(jiǎn)單。本發(fā)明還旨在創(chuàng)造一種制造用于紙幅成形機(jī)中的導(dǎo)輥的新型方法，該方法簡(jiǎn)單且容易在導(dǎo)輥中產(chǎn)生新的性能。此外，本發(fā)明制造創(chuàng)造一種使用用于紙幅成形機(jī)中的導(dǎo)輥的新型方法，通過該方法，可避免例如由撓曲引起的問題。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)輥的特征出現(xiàn)在所附的權(quán)利要求1中，相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的制造方法的特征出現(xiàn)在所附的權(quán)利要求10中，根據(jù)本發(fā)明的操作方法的特征出現(xiàn)在所附的權(quán)利要求15中。在本發(fā)明的導(dǎo)輥中，有新型的殼體和端部元件構(gòu)造，所以創(chuàng)造了簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)輥。另外，使用該制造方法能使得成本相當(dāng)大地減少，同時(shí)至少將導(dǎo)輥的性能保持在以前的水平。另一方面，能增加導(dǎo)輥的可用性和可制造性的性能可結(jié)合于該導(dǎo)輥中。另外，能以新的且令人意外的方式使用根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)輥，在這種情況下，例如能將導(dǎo)輥的撓曲置于控制之下。同時(shí)，能使導(dǎo)輥以比以前更高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。


下面，參考附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝配到紙幅成形機(jī)的壓榨部的導(dǎo)輥；圖2a表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)輥的一部分的軸側(cè)投影圖；圖2b表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)輥的端部部件的示意圖；圖3表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的導(dǎo)輥的端部部件的剖視示意圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的導(dǎo)輥的端部部件的剖視示意圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的導(dǎo)輥的端部部件的的局部剖視的示意圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)輥的支撐實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示紙幅成形機(jī)的壓榨部的側(cè)視圖。通常，紙幅成形機(jī)是造紙機(jī)或紙板機(jī)，其中在不同位置中使用導(dǎo)輥。圖1的實(shí)施例還包括兩個(gè)導(dǎo)輥15，它們也具有它們本身的驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)輥15’也能用在織物方面(圖1)。下面，將導(dǎo)輥更簡(jiǎn)單地稱為輥。一般地，輥15包括板材料的殼體10和在兩端處的端部元件11，以將輥15可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承裝置12(圖2a)中。殼體也可結(jié)合有表面處理或覆蓋層(cover)。端部元件11還具有用于連接軸承裝置12的凸軸14。
圖3和圖4部分地示出了根據(jù)本發(fā)明的輥的剖面。根據(jù)本發(fā)明，端板13和與屬于端部元件11的凸軸14以單獨(dú)的元件設(shè)置。另外，在端板13和凸軸14之間裝配至少一個(gè)成形的板狀件19，且該板狀件19沿軸向方向與端板13和凸軸14的接觸位置處分隔。換句話說，板元件19以這樣一種方式布置，即，使得其沿徑向方向的內(nèi)邊緣或內(nèi)邊緣區(qū)域與凸軸14連接，而其沿徑向方向的外邊緣或外邊緣區(qū)域直接或通過一個(gè)中間件/多個(gè)中間件與端板13連接、或與殼體連接、或與端板13和殼體兩者連接。這樣，該端部元件的不同部分可以單獨(dú)制造，這避免了大件的鑄造和機(jī)加工。另外，甚至能以不同的方式和用不同的材料制造各個(gè)部分。同時(shí)，能使用比以前更薄的材料。另外，通過在輥的端部使用板元件，能形成剛硬且輕的小室結(jié)構(gòu)(cellconstruction)，該結(jié)構(gòu)能由凸軸容易地支撐。同時(shí)，凸軸的撓曲比以前小。
在根據(jù)本發(fā)明的輕承載的輥中，可使用簡(jiǎn)單的凸軸14，該凸軸14能以許多不同的方式被支撐。在圖3和圖4中，端板13和凸軸14為單獨(dú)機(jī)加工的回轉(zhuǎn)體。在這種情況下，凸軸是機(jī)加工的鑄造件。另一方面，端板甚至可以是板材料的，其中有用于容置凸軸的孔。制造單獨(dú)元件是簡(jiǎn)單的，且能針對(duì)每種工作目的精確地將它們形成所需尺寸。
該板元件的構(gòu)造在不同實(shí)施例中可以改變。圖3和圖4表示具有彎曲形狀的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(unified)的板元件19，其類似于由薄板材料制成的殼體10。于是，能在結(jié)構(gòu)上容易地獲得所需形狀，同時(shí)能用新方法連接各元件。根據(jù)本發(fā)明，在端板13和凸軸14之間有壓配合接合部(force-fit joint)。實(shí)際上，優(yōu)選地用熱壓冷縮結(jié)合(shrink joint)將凸軸14安裝到端板13。在那種情況下，它們之間將保持精確的定位，并且如果必要的話，甚至能更換凸軸。在圖3的實(shí)施例中，通過圖3中箭頭所示的焊接確保板元件19與凸軸14的連接，實(shí)際的轉(zhuǎn)矩通過前述的壓配合接合部來傳遞。
根據(jù)本發(fā)明的板元件通常是彎曲的或錐形的。在圖5示出了錐形板元件19，用同樣的附圖標(biāo)記來表示在功能上相似的部件。除了其形狀之外，板元件的位置在不同的實(shí)施例中也可以改變。在圖3中，將成形的板元件19設(shè)置成向離開所述相對(duì)的端部元件的方向敞開。相應(yīng)地在圖4中，板元件19朝著所述相對(duì)的端部元件的方向敞開。在圖3的實(shí)施例中，該板元件位于該殼體內(nèi)，以使得輥的總長(zhǎng)度盡可能地短，這使得甚至能將輥安裝在狹窄的部位中。另一方面，圖4的實(shí)施例中的板元件是殼體的延續(xù)部分，以使得凸軸的外露部分(free length)盡可能地短，這避免了凸軸的有害撓曲。
除了使用單獨(dú)的凸軸和板元件之外，不同的部件還以新方式彼此連接。根據(jù)本發(fā)明，在殼體10、端板13和板元件19會(huì)合的位置處設(shè)有焊接部16，焊接部16從箭頭所示的位置處從殼體10外部形成。在圖3中，板元件19與殼體10的內(nèi)表面連接。除此之外，將端板13設(shè)置在殼體10和板元件19上，因而，通過在箭頭所示的位置處的焊接，快速且簡(jiǎn)單地使全部三個(gè)元件彼此連接。換句話說，將殼體10、端板13和板元件19同時(shí)焊接在一起。在圖4中也采用了同樣的原理，其中板元件19端頭對(duì)準(zhǔn)于(end-on)殼體10。在這種情況下，端板13位于殼體10和板元件19的相交處，以使得焊接部16可靠地將這些元件彼此連接。圖4還示出了焊接到板元件上的連接套管17，凸軸14通過壓配合接合部與連接套管17連接。
在圖5的實(shí)施例中也能使用上述連接套管。在那種情況下，直接將錐形的板元件19安裝到凸軸14。根據(jù)本發(fā)明，在由殼體10和端部元件11限定的空間中可另外設(shè)置阻尼和/或絕緣材料24’，于是該殼體必將保持圓形，且所述材料將有效地防止殼體中的振動(dòng)。所用的材料例如是蘇合香脂(styrox)、泡沫塑料或一些其它較輕的材料。小室狀結(jié)構(gòu)雖然輕，但足夠剛硬以實(shí)現(xiàn)阻尼。還能將阻尼和/或絕緣材料24設(shè)置在由端板13和板元件19限定的空間中，材料將進(jìn)一步增加所述錐形三角小室的剛性，這也將減小輥的振動(dòng)。在輥的制造過程中所述材料從固體元件(solid pieces)來裝入，或例如所述材料能被擠壓到成品輥中。
根據(jù)本發(fā)明的輥的直徑通常小于500mm。根據(jù)本發(fā)明，板元件19是由薄板材料軋輥壓成形的和/或深沖壓成形的。實(shí)際上，板元件可以由單個(gè)毛坯制成，在這種情況下板元件將是無縫的。輥壓成形的或深沖壓成形的板元件也將很好地保持其形狀，這將進(jìn)一步改善輥的剛性。另一方面，可以由一個(gè)或多個(gè)元件通過焊接制成板元件。通過鑄造和機(jī)加工的傳統(tǒng)方法制造的鑄造零件，例如凸軸。另一方面，在殼體和板元件的制造中，除了上述成形方法之外還使用激光切割，因而甚至能使用厚度小于5mm的薄板材料。該板材料除了易于成形之外，進(jìn)行激光焊接，同時(shí)具有優(yōu)良的效果。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)際上板元件通過激光焊接與殼體和端板連接。凸軸和板元件之間的鎖定焊接也可利用激光來進(jìn)行，焊接位置由圖3至圖5中的小箭頭示出。
采用激光切割和焊接是賦予輥精確尺寸和形狀的一種容易的方式，因而輥是在沒有機(jī)加工的情況下即可使用。如果需要，能通過覆蓋殼體10隨意地設(shè)置輥的圓度(circularity)。圖4中示出了覆蓋層20。同時(shí)，例如可在該覆層物中機(jī)加工出凹槽，能根據(jù)需要選擇其形狀和尺寸。通常不需要對(duì)輥進(jìn)行其它機(jī)加工，因?yàn)椴徊捎锰盍系募す夂附铀纬傻目p是非常光滑的。
新型的端部元件也使得能使用與已知的軸承裝置不同的軸承裝置。根據(jù)本發(fā)明，軸承裝置12與凸軸14連接或與板元件19連接。另一方面，軸承裝置也能與板元件19和端板13兩者連接。在圖3和圖4中，凸軸14與端部元件11連接，在這種情況下根據(jù)圖2a的軸承裝置12與凸軸14連接。在圖6的輥的右手端部分中也示出了所涉及的軸承裝置。另一方面，在圖2b中，凸軸14不旋轉(zhuǎn)，所以軸承裝置12處于板元件或端板中、或處于板元件和端板兩者中。通過在至少一個(gè)端部元件11的軸承裝置12中布置至少兩個(gè)支撐面，可轉(zhuǎn)動(dòng)軸承裝置12或凸軸14以補(bǔ)償輥的撓曲。在圖2b中，使不旋轉(zhuǎn)的凸軸14傾斜(turn)，以便能改變輥的對(duì)準(zhǔn)(alignment)。在這種情況下，所述傾斜僅僅相對(duì)于單個(gè)樞軸位置21發(fā)生，但如果需要，可在所述支撐及傾斜中設(shè)置若干自由度，并用合適的元件和裝置(未示出)實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)。
實(shí)際上，在軸承裝置12中設(shè)置至少兩個(gè)軸承18，所述至少兩個(gè)軸承18安裝成沿軸向方向彼此隔開一距離，以便形成支撐面，因而，通過使用兩個(gè)簡(jiǎn)單的軸承能容易地形成所需的支撐面。在圖6的輥的左手端，有兩個(gè)軸承18，它們由紙幅成形機(jī)結(jié)構(gòu)中的搖擺件(rocker element)23支撐。也可在輥的另一端安裝相應(yīng)的搖擺件，但利用單個(gè)特種軸承可實(shí)現(xiàn)凸軸的角度變化。
整體上，根據(jù)本發(fā)明的輥雖然輕，但剛硬。另外，輥的制造比以前更簡(jiǎn)單且更經(jīng)濟(jì)。相似地，輥的固有頻率(specific frequency)增加了，所以它對(duì)于振動(dòng)的敏感性減小了。另外，能更自由地選擇凸軸，允許使用比以前更小的軸直徑，同時(shí)，能更自由地選擇軸承。還能在輥和端部元件中設(shè)置阻尼。另外，甚至能補(bǔ)償輥的撓曲。
權(quán)利要求
1.一種用于紙幅成形機(jī)的導(dǎo)輥，該導(dǎo)輥(15，15’)包括殼體(10)，由板材料制成；端部元件(11)，位于所述殼體(10)的兩端處，用于將所述導(dǎo)輥(15，15’)可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述紙幅成形機(jī)的軸承裝置(12)中，以及端板(13)，其位于每個(gè)端部元件(11)中，其中設(shè)有用于連接所述軸承裝置(12)的凸軸(14)，其特征在于，將該端板(13)和該凸軸(14)以單獨(dú)的元件設(shè)置，而且，在該端板(13)和凸軸(14)之間設(shè)置至少一個(gè)成形的板元件(19)，且該板元件(19)沿軸向方向從所述端板(13)和凸軸(14)之間的接觸位置處分隔。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)輥，其特征在于，該端板(13)和該凸軸(14)是單獨(dú)機(jī)加工的回轉(zhuǎn)體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)輥，其特征在于，該殼體(10)和該板元件(19)是薄板材料。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，在該端板(13)和該凸軸(14)之間設(shè)有壓配合接合部。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，在該殼體(10)、該端板(13)和該板元件(19)會(huì)合的位置處設(shè)有焊接部(16)，以使該殼體(10)、該端板(13)和該板元件(19)彼此連接。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，在所述導(dǎo)輥(15，15’)中，成形的該板元件(19)設(shè)置成朝著相對(duì)的端部元件(11)的方向或向離開相對(duì)的端部元件(11)的方向敞開。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，該板元件(19)是彎曲的或錐形的。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，在由該殼體(10)和該端部元件(11)限定的空間中設(shè)置阻尼和/或絕緣材料(24)。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，在由該端板(13)和該板元件(19)限定的空間中設(shè)置阻尼和/或絕緣材料(24)。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，所述導(dǎo)輥(15)是與紙接觸的輥。
11.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)輥，其特征在于，所述導(dǎo)輥(15’)是與織物接觸的輥。
12.一種用于制造紙幅成形機(jī)的導(dǎo)輥的方法，在所述方法中，用板材料制成殼體(10)，制成多個(gè)端部元件(11)，在每個(gè)端部元件(11)中設(shè)置端板(13)和用于連接軸承裝置(12)的凸軸(14)，和所述端部元件(11)連接于該殼體(10)的兩端，其特征在于，將該端板(13)和該凸軸(14)以單獨(dú)的元件設(shè)置，且該端板(13)和該凸軸(14)通過至少一個(gè)成形的板元件(19)連接，以便形成小室結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該殼體(10)、該端板(13)和該板元件(19)同時(shí)地相互焊接。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，該板元件(19)是薄板材料輥壓成形的和/或深沖壓成形的，或該板元件(19)由一個(gè)或幾個(gè)部分通過焊接制成的。
15.如權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)輥(15，15’)的圓度通過覆蓋所述殼體(10)來按照需要設(shè)置。
16.如權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該軸承裝置(12)與該凸軸(14)或該板元件(19)連接，或者該軸承裝置(12)與該板元件(19)和該端板(13)連接。
17.一種在紙幅成形機(jī)中使用導(dǎo)輥的方法，在所述方法中，所述導(dǎo)輥(15，15’)被可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述紙幅成形機(jī)的軸承裝置中，為該目的，所述導(dǎo)輥(15，15’)包括殼體(10)，由板材料制成；端部元件(11)，位于所述殼體(10)的兩端處；以及端板(13)，位于每個(gè)端部元件(11)中，其中具有用于連接所述軸承裝置(12)的凸軸(14)，其特征在于，在至少一個(gè)端部元件(11)中，在所述軸承裝置(12)中設(shè)置至少兩個(gè)支撐面，且轉(zhuǎn)動(dòng)所述軸承裝置(12)或該凸軸(14)以補(bǔ)償所述導(dǎo)輥(15，15’)的撓曲。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在所述軸承裝置(12)中設(shè)置至少兩個(gè)軸承(18)，所述至少兩個(gè)軸承安裝成沿軸向方向彼此隔開一距離，以形成所述支撐面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于紙幅成形機(jī)的導(dǎo)輥，導(dǎo)輥(15，15’)包括板材料的殼體(10)，在殼體(10)的兩端有端部元件(11)。另外，在每個(gè)端部元件(11)中有端板(13)，在該端板中設(shè)有用于連接軸承裝置(12)的凸軸(14)。端板(13)和凸軸(14)以單獨(dú)的元件設(shè)置。另外，在端板(13)和凸軸(14)之間設(shè)置至少一個(gè)板狀件(19)，且該板狀件沿軸向方向與端板(13)和凸軸(14)之間的接觸位置處分隔。本發(fā)明還涉及一種用于制造和使用導(dǎo)輥(15，15’)的方法。
文檔編號(hào)D21G1/02GK1989293SQ200580024361
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者萊奧·庫(kù)爾基寧, 保利·屈特寧, 拉米·文尼寧 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械公司