專利名稱：在造紙機內(nèi)的-裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與造紙機一部件的一裝置有關(guān)，其中藉助外加熱裝置通過調(diào)節(jié)輥子面的溫度來影響輥子的表面特性。
本發(fā)明還與上述裝置的使用有關(guān)。
對造紙機的不同部分的輥子和輥子面有許多不同的要求，諸如耐久性，粘附性，轉(zhuǎn)移性，分離性。
例如，在造紙機中普遍使用的所謂閉式擠壓部分，有關(guān)中間輥子，形成一個壓輥鉗口，而經(jīng)常有若干壓輥鉗口，這種擠壓部分先有技術(shù)中的一個例子是申請人以sym-Ⅱ為商標(biāo)在市場上銷售的擠壓部分，在擠壓部分中表面光滑的中間輥，與其它輥子相比較有較大直徑，通常是由巖石制成，一般常用花崗巖，它是一種抗拉強度低不均勻的天然材料，而花崗巖在機器制造業(yè)中使用問題很多，如果想要加熱一花崗巖輥子，其受熱變形是非線性的，而且很難予測。
作為一種壓輥的材料，花崗巖對紙幅有比較好的粘附，轉(zhuǎn)移和分離，這至少是受歡迎的一個理由，然后其分離性需要進一步改進，特別對非漂白紙質(zhì)量的情況下。
在先有技術(shù)中大家都知道，在擠壓時，紙幅是在無支撐下任意地拉離上述中心輥面，考慮到造紙機的運轉(zhuǎn)，這種任意拉離是十分關(guān)鍵的，在上述任意拉離中，速度差異將紙幅伸長，結(jié)果就產(chǎn)生了某些缺陷，況且，上述的任意拉離對造紙機的斷頭形成一敏感的問題，早先，這種分離總是通過機械地拉離來進行的并且加熱發(fā)生在輥體內(nèi)，從而整個輥子升溫，所以輥子就易磨損，縮短了輥子研磨周期。
由于造紙機日益增加的運轉(zhuǎn)速度，而造紙機經(jīng)常要生產(chǎn)不同質(zhì)量的紙，隨著石輥面上的不同粘附力，結(jié)果形成了拉離紙幅所需的必要拉力的變化，故紙幅的任意分離變?yōu)橐蝗找嬷匾膯栴}。
在申請人的芬蘭專利申請No870308，敘述了一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，在擠壓過程中，紙幅從中間輥的光滑表面的拉離能較好的控制，上述發(fā)明的具體目的是提供一把紙幅拉離的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不管紙幅的乾燥程度，或輥子材料的表面能量，或造紙機的運轉(zhuǎn)速度，能夠最佳地調(diào)節(jié)紙幅拉離輥子的拉力。根據(jù)芬蘭申請870308所述的方法，其特征在于該方法中上述光滑面壓輥的表面溫度是可調(diào)節(jié)的，利用這種調(diào)節(jié)，就會影響到要拉離的紙幅與上述輥子面之間的附著力，從而使拉離角和/或紙幅的拉離力建立在一最佳范圍內(nèi)。
另一方面，根據(jù)上述申請所述的發(fā)明裝置的主要特點在于提供了有關(guān)上述光滑面壓輥的加熱裝置，用它來影響到上述壓輥的光滑面溫度，從而影響到紙幅從上述輥面上的分離。
芬蘭申請870308的發(fā)明是以觀察紙幅和光滑輥面之間交接面的溫度影響到紙的干硬程度，所接觸材料的表面能量以及水的粘性。而這些參數(shù)又重新影響到紙幅和紙幅內(nèi)所含水分之間的粘附。一方面，是光滑的輥面，另一方面通過建立上述參數(shù)的相互關(guān)系，將其控制，并以此信息為基礎(chǔ)，藉助本發(fā)明的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)輥子面的溫度，即使工作條件有很大變化時，也能使紙幅的拉離張力達到一合適的水平。因此，本發(fā)明中當(dāng)適紙機用不同的運轉(zhuǎn)速度并帶動不同的紙質(zhì)時，就能調(diào)節(jié)輥子光滑面的溫度到某個設(shè)定值，該設(shè)定值對用于各特定時間內(nèi)所要求紙幅質(zhì)量和造紙機速度下，提供一最佳的紙幅拉離和一最理想的運轉(zhuǎn)質(zhì)量。
在芬蘭專利申請No870308中，中間壓輥或任何其它紙幅脫離相應(yīng)光滑面的輥子大致上是一涂復(fù)金屬或鍍上陶瓷材料或其混合物的金屬罩輥，一鑄鐵輥子或一沒有鍍層的金屬輥子，藉助可調(diào)節(jié)的加熱裝置把它們加熱，至少部分地可藉助已知技術(shù)，這種加熱可在輥子的里面或輥子的外面進行。芬蘭專利No.870308決不僅局限用于造紙機封閉的擠壓部分中從中心輥分離紙幅，但是此發(fā)明目的是一般適用于控制紙幅從壓輥光滑面上拉離，也就是說從一輥子上拉離并不一定是中間輥子。
作為先有技術(shù)，也引用了芬蘭專利申請No870308中的解決方案，主要利用對輥罩加熱的效果，對紙幅和輥子面之間存在的水分加熱，最好在分離點局部范圍內(nèi)汽化使紙幅從上述輥子面上拉離。因為在該發(fā)明中，紙幅的分離工作通過汽化進行，為了拉離紙幅，根本不需將其伸長，紙幅允許從壓機的中間輥緊緊拉到干燥部分，例如拉到烘干網(wǎng)。
本發(fā)明的目的是進一步發(fā)展由上述芬蘭專利NO870303和No870309所得出的解決方案，通過更接近上述芬蘭專利的目的，是為了更好控制紙幅從壓機中間輥光滑面上拉離以及提供一用于調(diào)節(jié)紙幅拉離輥子的系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個目的是進一步擴大上述專利的應(yīng)用范圍，這樣在各種應(yīng)用中，不管紙幅干硬程度，不管輥子材料的表面能量也不管造紙機的運轉(zhuǎn)速度，都可將紙幅分離的牽引力作最佳的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的另外一個目的是更加擴大上述專利的應(yīng)用范圍，這樣上述專利也能用于除了改變紙幅分離性外，還能改變輥子的其它表面特性。
本發(fā)明的一個特殊目的是提供用于輥子合適的表面材料，其中加熱裝置用于輥子的外側(cè)。
為了達到上述這些目的，根據(jù)本發(fā)明的裝置其主要特點是在裝置中使用了這樣一種加熱裝置與輥子涂層的結(jié)合，以至于熱輻射穿透紙幅并直接輻射到輥子面，但是輥子本身并沒有在較大深度內(nèi)被加熱。
根據(jù)本發(fā)明，涂層和加熱相結(jié)合的構(gòu)思是輥子表面材料的深色面可有效地吸收來自加熱裝置的輻射光，因此輥子面受熱而紙幅并未加熱，況且可選擇涂層材料，使之有絕熱作用，從而輥子的其余部分不受熱，熱量就不會浪費。
上述最有利的外加熱裝置是一能加熱鍍層的遠(yuǎn)紅外加熱器或一激光加熱器，它能加熱鍍層，遠(yuǎn)紅外加熱的好外是輻射熱能穿過紙幅而加熱輥子面，僅僅輥子的淺表層加熱，而輥子其余部分仍保持環(huán)境溫度，加熱器的實施例在申請人早先的專利申請FI-870308和FI870309已有敘述。
涂層的功能是把一熱沖擊加到紙幅上，熱沖擊能用于，例如，干燥紙或把紙從輥子上拉離，涂層的特性包括暗色表面，良好熱絕緣性，良好的耐熱性和抗熱沖擊性，低的熱脹系數(shù)，大的熱容量，好耐磨性或/和好抗腐蝕性，這類鍍層之一是例如氧化鉻一氧化硅復(fù)合物，此種復(fù)合材料可通過熱噴涂制造。這種材料的好處是色暗，抗腐蝕，耐磨，為此原因，本發(fā)明目的是把上述材料用于各種對象，例如用于壓光輥。
因此，使用一種易受熱的暗色材料作輥子涂層，根據(jù)上述所要求主要的附加特性，仔細(xì)選擇最后的涂層的材料，涂層可以是，例如，陶瓷或陶瓷復(fù)合材料或陶瓷和金屬的混合物。
如果，對材料的硬度和耐磨性有要求，采用以氧化鋁(AlO)和氧化鉻(CrO)為基礎(chǔ)的材料是有利的，另一方面，如果對材料的耐熱性、抗沖擊強度或熱絕緣性有所要求。選擇以氧化鋯(ZrO)為基礎(chǔ)的材料是有利的，而對表面處理要求高時，采用以氧化鈦(TiO)為基礎(chǔ)的材料是有利的。
涂層材料能單獨使用或用于多層以使用目的而定，例如為了提供一適當(dāng)?shù)目篃釠_擊或絕熱等性能。
本發(fā)明的一使用對象是壓光輥，其加熱裝置的熱效應(yīng)可穿透紙幅，從而熱的輥子面改變了紙的表面性質(zhì)。合適的涂層材料，例如，是CrO，AlO，TiO。如果需要，氧化鋯或其等同物也可用作一薄陶瓷套膜下的一熱絕緣。
本發(fā)明可用來通過加熱(以影響介質(zhì)的粘度)把紙幅從輥子上拉離或通過汽化輥子和紙幅的交界面，例如，如為加壓輥時，則將水汽化，如為涂復(fù)裝置的校正輥時，則將涂復(fù)介質(zhì)汽化，這安排可用于分別的施膠輥中的校正輥，用一刮刀以便于鏟除，在此情況下，熱的輥子表面將一部分膠層汽化并把紙幅從輥子上拉離，適于此用途的涂復(fù)材料包括諸如CrO。
所應(yīng)用的對象還可能是一個領(lǐng)紙輥，其中在紙和輥子之間有一毛氈。
涂層的厚度可以從10微米到1毫米，最合適的厚度在50微米到150微米。
當(dāng)希望獲得鍍層對輥子好的粘附性，同時增加鍍層的韌性和好的耐磨性，在涂層材料中能夠用金屬作為一合金摻合劑，比例可以從1比10～30(金屬與陶瓷比)，涂層的一個實例可以是-WC86COCr的合金表面層(即碳化鎢鈷鉻的合金材料)，通過一氧化鋯(ZrO)層與輥子本體隔離。
輥子涂層的制造可應(yīng)用先有技術(shù)領(lǐng)域的方法，例如粉末治金過程。
藉助本發(fā)明就能取得超過先有技術(shù)的不少優(yōu)點，可以提供一耐磨面，而同時，利用輥子加熱系統(tǒng)和合適選擇材料，就能按照所要求的方向精確地改變輥子面的分離性和其他特性。
所以，應(yīng)用本發(fā)明的各種對象簡言之是通過加熱(即通過影響粘度)或使輥子和低的交接面汽化，加熱紙幅或通過加熱改變紙的表面特性而把紙從輥子上拉離。
對于這些應(yīng)用，短波幅射是合適的，當(dāng)輥射應(yīng)該穿透紙幅(紅外加熱器)時，波長是一微米。當(dāng)輥子面被直接加熱，較長波長的輻射是合適的(紅外加熱器1～5微米，二氧化碳激光器10.6微米)，所需要的功率取決于紙幅長度，紙幅厚度，紙幅水分和填充成分，下面表格將給出適合用于本發(fā)明的材料實例。
以不同氧化物為基礎(chǔ)的表面材料成分舉例
權(quán)利要求
1.造紙機一部件的裝置中，利用外加熱裝置調(diào)節(jié)輥子表面的溫度，影響輥子表面的性能，其特征在于配置中用一個加熱裝置與輥子涂層結(jié)合，使熱輻射透過紙幅，或直接對輥子表面加熱，而不使輥子本身有較大深度的加熱。
2.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征為該加熱裝置為遠(yuǎn)紅外外加熱器，可將涂層加熱。
3.如權(quán)利要求2所述之裝置，其特征為運紅外加熱器的光束，在穿過紙幅加熱時，波長為1微米±0.5微米，對輥子表面直接加熱時，波長為1-5微米;用激光器對輥子表面直接加熱時，波長為10.6微米。
4.如權(quán)利要求1至3中之任何項之裝置，其特征為該輥子涂層用暗色易加熱材料制造。
5.如權(quán)利要求1至4中任何項所述之裝置，其特征為該輥子涂復(fù)絕熱，因而對輥子加熱的深度不大。
6.如權(quán)利要求4與5中所述之裝置，其特征為涂復(fù)組分的實際選擇，根據(jù)要求的附加性能，該性能舉例如耐磨性，分離性能，抗腐蝕性，絕熱性能，耐熱性，抗熱沖擊性能，熱張系數(shù)及熱容量。
7.如權(quán)利要求6所述之裝置，其特征為涂復(fù)為陶瓷，或陶瓷復(fù)合材料，或陶瓷與金屬混合物。
8.如權(quán)利要求6所述之裝置，其特征為用以礬土(AlO)或氧化鉻(CrO)為基碳的材料，以取得硬度與耐磨性。
9.如權(quán)利要求6所述之裝置，其特征為使用以二氧化鋯為基礎(chǔ)的材料，取得耐熱性，抗沖擊強度，和/或絕熱性能。
10.如權(quán)利要求6中所述之裝置，其特征為在表面處理要求高的應(yīng)用中，使用以二氧化鈦為基礎(chǔ)的材料。
11.如權(quán)利要求6中所述之裝置，其特征為根據(jù)用途的差異，可將涂料單獨使用，或作若干疊層使用。
12.權(quán)利要求1至11中任何項所述之裝置在壓光輥中之使用，其特征在于使加熱裝置的加熱效果穿過紙幅，從而加熱輥子表面改變紙幅表面性能。
13.如權(quán)利要求12所述之使用，其特征為適用于這目的的涂復(fù)或等同物，舉例如CrO，AlO，TiO。
14.如權(quán)利要求12所述之使用，其特征為用二氧化鋯或等同物，在薄陶瓷輥罩下作熱絕緣。
15.如權(quán)利要求1至11任何項所述之將紙幅與輥分離的系統(tǒng)的使用方法，方法包括加熱(通過改變粘度)或使交接面汽化，例如如為壓榨輥則將水分汽化，如為施膠輥等涂復(fù)裝置之校正輥，則將涂復(fù)介質(zhì)蒸發(fā)，以便用刮刀鏟除，熱輥表面將施膠層加熱，使紙幅與輥子分離。
16.如權(quán)利要求15所述之使用，其特征為適合此目的之涂復(fù)材料，舉例為CrO。
17.如權(quán)利要求14所述之使用，其特征為應(yīng)用對象為擠壓部中的中間輥，施膠輥，或剝離涂復(fù)的校正輥。
全文摘要
本發(fā)明與造紙機一個部件中的裝置有關(guān)，可用外加熱裝置調(diào)節(jié)輥子表面的溫度對裝置中的輥子表面性能進行影響。裝置中用加熱裝置與輥子涂層配合，使熱輻射穿過紙幅，或僅直接將輥子表面加熱，但不加熱輥表面的深層。該輥子涂層用易加熱暗色絕緣材料制造。本發(fā)明的使用，舉例如用于壓光輥，或?qū)⒓埛c輥子分離。
文檔編號D21F3/02GK1042745SQ89108
公開日1990年6月6日 申請日期1989年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月15日
發(fā)明者尤卡·沙洛 申請人:維美德造紙機械有限公司