專利名稱：造紙機壓輥涂層的調(diào)整方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙機壓輥涂層的調(diào)整方法及其設(shè)備。
壓輥的多孔表面容易產(chǎn)生聚積作用，故一般涂有刮刀材料，例如環(huán)氧樹脂。如果其涂層過厚，則壓輥的表面將變得過于平滑，這將給紙幅從中心壓輥上的脫離以及從刮刀上的通過帶來更多的困難，從而導(dǎo)致紙幅的破損。如果壓輥表面過于粗糙，同樣，也會影響其表面的操作性能。壓輥表面的平滑與粗糙性，直接體現(xiàn)了帶有陶瓷涂層材料的壓輥的特性。
為了能使該表面的粗糙度值(RA值)保持在最佳的操作點上，必須對壓輥表面進行研磨。
因此，本發(fā)明提出了一種方案，可對壓輥表面進行周期性的調(diào)整，而且不需移開該壓輥即可就地處理。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，被調(diào)整的壓輥的刮刀上設(shè)有一個獨立的研磨元件，該元件安裝在刮刀的執(zhí)行機構(gòu)上，借助于刮刀使之與被研磨的表面相接觸。該元件包括一個襯墊部，其形狀與壓輥表面的曲面形狀十分相近，一個研磨帶和一個獨立的柔軟襯墊部與該襯墊部分相連接，所述的軟襯墊部在研磨過程中造成了一種彈性研磨，同時該軟襯墊部也是考慮到相互接觸的二個表面之間可能存在的任何形狀差異而設(shè)立的。該壓輥可以在其操作位置直接進行研磨。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，一個基本的考慮是在選擇研磨元件時，無論是想把壓輥的表面磨得比較光滑時還是想把一個過于平滑的表面弄得粗糙時，借助于該元件都可以得到一個令人滿意的結(jié)果。所以，依照本發(fā)明，要選擇一種獨立的研磨元件，其中研磨顆粒的直徑需在15—200μm之間，最好選用一種金剛石研磨帶。在研磨過程中，該研磨元件隨著刮刀的擺動裝置而沿壓輥的軸向作往復(fù)擺動。研磨元件對研磨表面的壓力約為100—1200N/m(單位長度的力)。壓輥以大約10—200m/min的圓周速度低速旋轉(zhuǎn)。最好能將一水流噴射到壓輥表面，以便用水膜將研磨材料帶走，同時它也起到了冷卻介質(zhì)的作用。在本專利申請中，所述的陶瓷壓輥是指一種帶有瓷涂層或金屬一陶瓷涂層的壓輥，該涂層材料最好是一種氧化物陶瓷，例如，鋁、鈣、鉻、錳、硅、鈦、鋅或釔的氧化物，或者是一種碳化物陶瓷，例如鉻、鎳、鈦或鎢的碳化物，或者一種硼化物陶瓷，例如硼化鈦，或者是它們的一種混合物或化合物，這些陶瓷材料中還可以熔入金屬，例如鋁、鉻、鈷、鈦、鉬、鎳、硅或者其合金材料。
本發(fā)明的方法及設(shè)備，其特征如本專利權(quán)利要求所描述的那樣。
下面將結(jié)合附圖并參照附圖所述的一些優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行描述，然而，本發(fā)明并不局限于這些實施例。


圖1A是一個壓輥表面變平滑時的示意圖。
圖1B是一個壓輥表面變粗糙時的示意圖。
圖2A所示的是曲線圖f1，f2，它們代表了表面的粗糙程度，其中曲線f1代表的是表面的粗糙過程，曲線f2代表的是表面的平滑過程。
圖2B描述了其研磨過程，其中曲線f3代表研磨過程中表面的漸趨平滑，而曲線f4則代表研磨過程中平滑表面的漸趨粗糙。
圖3A表示了運轉(zhuǎn)過程中造紙機的壓榨部。
圖3B表示了依照本發(fā)明對中心壓輥所進行的研磨。
圖4A是本發(fā)明的一個研磨設(shè)備的較詳細的側(cè)視圖，該圖是沿圖4B中I—I線所作的剖面圖。
圖4B是沿圖4A中箭頭K1的方向所看到的設(shè)備結(jié)構(gòu)。
圖5A是一放大圖，它表示了研磨元件與被研磨的表面相接觸的情形。
圖5B表示了圖5A中區(qū)域X1的情況。
圖6A表示了本發(fā)明的第二個實施例，其中的研磨帶直接與刮刀刀片相接觸。
圖6B表示了圖6A中區(qū)域X2的情況。
圖7以軸測圖的方式表示了將研磨帶固定到研磨元件襯墊部的情況，參照附圖可以看出該襯墊部的設(shè)計情形。
圖1A描述了一種陶瓷壓輥表面在其平滑階段的斷面結(jié)構(gòu)，圖中劃斜線的陰影部分代表刮刀材料11。在壓輥表面的平滑階段，尤其是對一種熱噴表面來說，與研磨相結(jié)合產(chǎn)生的一些邊緣銳利的凹槽O1，O2…將刮擦刮刀材料，從而使這些凹槽O1，O2趨于被填充，從而使其表面變得平滑。
圖1B表示了第二種情形，此時壓輥的表面變得粗糙，在圖1B中，劃斜線的陰影部分是刮刀材料11。如果進入刀片與壓輥之間的研磨顆粒的數(shù)量和尺寸很大，則這些顆粒便開始刮研刮刀材料層，這一過程的產(chǎn)生要比其表面的恢復(fù)迅速的多。這時，刮刀材料層首先被劃破，然后有可能使陶瓷層變粗糙。通過研磨處理，在壓輥表面會形成一個新的平面，該平面促進了刮刀材料層的形成。
在圖2A中，曲線f1代表的是表面的粗糙化的趨勢，即圖1A所示的情形，它采用表面粗糙度/運行時間座標(biāo)系進行表示。在整個運行期間，表面的粗糙度達到了一個最大值。
該圖中曲線f2代表了表面逐漸變平滑的趨勢。依照具體的情況，其粗糙度的變化率可以有所不同，甚至達到一種相當(dāng)大的程度，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在t1階段，按照本發(fā)明的方法進行研磨，其最大值可達到RA值為2，而最小值時其RA值則為0.2。
如圖2B所示，在t1階段，壓輥表面受到研磨元件的研磨，其中所含顆粒的平均直徑，即粒砂直徑(顆粒尺寸)為15—200μm。不管其起點是一種過度粗糙的表面還是一種過度平滑的表面，都可以達到一種理想的表面粗糙度，曲線f3表示的是研磨過程中粗糙表面的逐漸平滑化，而曲線f4則表示了研磨過程中一平滑表面的逐漸粗化。最終結(jié)果的實現(xiàn)大約要經(jīng)過1至2小時的研磨時間。
圖3A是運行狀態(tài)下一造紙機壓榨部的示意圖。圖3A所示的壓榨部包括一個根據(jù)本發(fā)明的帶有一種陶瓷涂層的中心輥10，在壓輥12與背輥13之間有一壓區(qū)N1，在中心輥10與壓輥12之間壓區(qū)有N2，在中心輥10和背輥14之間有一壓區(qū)N3。毛毯H2和紙幅W從壓區(qū)N1和N2中穿過。與之相應(yīng)，毛毯H1從壓區(qū)N1穿過并繞過毛毯導(dǎo)引輥15a1，15a2。經(jīng)壓區(qū)N2之后，紙幅便沿中心輥10的表面10’運行，同時緊貼著所述的表面進入壓區(qū)N3，毛毯H3也同時從該壓區(qū)穿過。毛毯H3還經(jīng)過毛毯導(dǎo)輥16a1，16a2。經(jīng)壓區(qū)N3之后，紙幅再沿輥10的輥面10’運行一段距離，經(jīng)過輥17輸送而與毛毯H4相接觸。毛毯H4是經(jīng)由毛毯導(dǎo)輥18進行導(dǎo)引的。在這種情形下，在壓輥操作過程中需要其表面具有良好的，精密的性能，以便能與引紙操作相結(jié)合，同時在運行狀態(tài)下，使紙幅W能很容易地被移送，進而與中心壓輥結(jié)合，同時確保紙幅從中心壓輥上被送出。從生產(chǎn)出的紙幅的質(zhì)量的觀點出發(fā)，壓輥表面的性能同樣是十分重要的。如果這種表面性能的變化發(fā)生在陶瓷材料上，則其運行狀況將無法控制，因此在本專利申請中，需對陶瓷材料進行周期性的研磨，即在某一有規(guī)律的時間間隔內(nèi)，例如與更換毛毯時所造成的適當(dāng)停車相結(jié)合，進行上述研磨。
圖3B表示了本發(fā)明的一種研磨方法及設(shè)備。壓區(qū)N1，N2，N3被打開，中心輥10在其驅(qū)動齒輪的作用下緩緩運轉(zhuǎn)，如果其壓區(qū)是閉合的，也可以通過背輥對該壓輥進行驅(qū)動，該壓輥的旋轉(zhuǎn)狀況用箭頭D1表示。在刮刀裝置19的刀片29的端部，裝有一個研磨襯墊部20，其中的研磨元件21最好是一種金剛砂的研磨帶，研磨帶21與被研磨的表面10’有一段在圓周面上距離為L的接觸。重要的一點是該距離L在7—200mm的范圍內(nèi)，最好為10—100mm，在這種情況下，在該段周面的每個位置上都有足夠量的研磨顆粒與其研磨表面相接觸，而且在研磨過程中，被研磨的材料不會耗盡研磨元件21，這樣就可以避免每個研磨周期中更換研磨元件21。該研磨過程僅需進行1—2小時，而且在整個研磨過程中不需有時間中斷。
在研磨過程中輥10的圓周速度最好保持在10—200m/min的范圍內(nèi)。
圖4A是研磨裝置的放大側(cè)視圖。它是沿圖4B的I—I線剖開的斷面圖。按照圖4A所示的方式，刮刀19包括一個刮刀梁23，它與一樞軸臂24相連接。在樞軸臂24與支架F之間設(shè)有一執(zhí)行機構(gòu)240，例如一個氣缸裝置或一個支柱螺栓。
在操作過程中，刮刀梁23通過執(zhí)行機構(gòu)240而被沿旋轉(zhuǎn)方向鎖定。該設(shè)備中還包括一個樞軸支架26，它與刮刀梁23的突出部23’相連接，并且可在一個樞軸關(guān)節(jié)28上作樞軸運動。在樞軸支架26與突出部23’之間，負荷軟管27a和27b分別被放置在樞軸關(guān)節(jié)28的二側(cè)，通過負荷軟管27a，27b，樞軸支架26可以在樞軸關(guān)節(jié)28上作樞軸運動(如箭頭L1所示)。這樣，刀片29便可和與之相連的研磨元件21一起以一定的壓力與研磨表面10’相接觸。刀片29被裝在樞軸支架26端部的一個空腔26’之中。根據(jù)本發(fā)明，研磨襯墊部20是通過樞軸關(guān)節(jié)30而被安裝在刀片29的端部的。研磨襯墊件20包括一個研磨元件21，具體說是一種研磨帶，最好是一種金剛砂研磨帶，該研磨元件21中所含研磨顆粒的平均粒度為15—200μm。
在該附圖中，噴射管22可產(chǎn)生一水流S。它噴灑在被研磨的表面上，從而使研磨材料隨水一起被帶離輥表面10’。
圖4B表示的是沿圖4A箭頭K1方向所看到的該設(shè)備的狀態(tài)。擺動執(zhí)行機構(gòu)31可以移動刮刀19的軸E1，而軸E1則被支承在軸承座E2中。該擺動如箭頭L2，L3所示。
圖5A放大描述了襯墊部20與研磨元件21的結(jié)合關(guān)系，其研磨元件21又被裝在被研磨的表面10上。襯墊部20的形狀R1與輥10的半徑R2相對應(yīng)，二者密切配合，刮刀的刀片29裝在襯墊部20的凹槽20a中。凹槽20a設(shè)置在襯墊部20的外表面20”上，橫跨被研磨的輥10的整個寬度。
圖5B顯示了圖5A中的X1區(qū)域。研磨帶21最好在圓周距離L的范圍內(nèi)與輥表面10’接觸。區(qū)域L的長度最好在7—200mm范圍內(nèi)，10—100mm更佳。
襯墊材料25位于研磨帶21與研磨襯墊部件20之間。
圖6A表示的是本發(fā)明的第二個實施例，其中一個超寬的刀片29a固定在刮刀19上，該刀片29a是具有彈性的。研磨帶21固定在刀片29a的表面29a’上，襯墊材料25位于研磨帶21與刀片29a的刀面29a’之間。
圖6B是圖6A中X2區(qū)域的放大視圖。
圖7描述了本發(fā)明中研磨襯墊部20的形狀，還描述了研磨帶21以及襯墊材料25固定在研磨襯墊部20的彎曲表面20’上的情形。表面20’的形狀R1與壓輥10的半徑R2完全一致，按照這種排布方式，研磨元件21可以讓其本身與研磨表面10’相適應(yīng)，因此，由于研磨表面10’與研磨元件21之間不精密接觸而造成的任何表面壓力的變化都可以在研磨狀態(tài)下得到調(diào)整。研磨襯墊部20包括一個位于其外表面的凹槽20a，刮刀19的刀片29的端部插在該凹槽內(nèi)，從而在刀片29與研磨襯墊部21之間形成了一個樞軸關(guān)節(jié)30。在這種情況下，研磨襯墊部20就能夠依照壓輥在研磨狀態(tài)下的表面形狀盡可能柔和地被導(dǎo)引著。研磨的時間最好為1到2小時。研磨帶21或其他任何一種研磨元件以100—1200N/m的力壓向壓輥的研磨表面10’，壓輥的圓周轉(zhuǎn)速約為10—200m/min。
權(quán)利要求
1.對造紙機中帶有陶瓷或金屬—陶瓷涂層的壓輥(10)的涂層(10’)進行調(diào)整的方法，其特征在于采用一種研磨元件(21)對壓輥(10)進行周期性的研磨，該研磨元件安裝在壓輥(10)的刮刀(19)上，研磨元件(21)中研磨顆粒的尺寸，即顆粒的平均直徑在15—200μm的范圍內(nèi)，在研磨狀態(tài)下，壓輥(10)在其操作位置進行旋轉(zhuǎn)，研磨元件(21)以一定壓力與被研磨的表面相接觸，如果被研磨的表面是過度粗糙的，則可將其磨平至理想的表面粗糙度值，采用相應(yīng)的方式，也可以將過度平滑的表面磨至理想的表面粗糙度值，這取決于上述研磨元件(21)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在研磨過程中，借助于壓輥(10)的刮刀(19)上的執(zhí)行機構(gòu)(27a，27b)，使研磨元件(21)以100—1200N/m的壓力壓在壓輥表面(10’)上，研磨元件(21)借助于刮刀(19)的擺動執(zhí)行機構(gòu)(31)而沿壓輥的軸向進行類似的擺動(L2，L3)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在研磨過程中，壓輥(10)以10—200m/min的圓周速度旋轉(zhuǎn)，一種研磨介質(zhì)，最好是水，被噴灑在被研磨的表面(10’)上，
4.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于研磨元件(21)與刮刀(19)的結(jié)構(gòu)相連接，在刮刀結(jié)構(gòu)與研磨元件(21)之間設(shè)有一襯墊材料(25)，借助該襯墊材料(25)，使研磨元件(21)在研磨狀態(tài)下具有適當(dāng)?shù)淖冃文芰?，使研磨元?21)自身的形狀與被研磨的表面形狀相適應(yīng)，這樣，由于被研磨表面(10’)與研磨元件(21)之間不精密接觸而導(dǎo)致的任何表面壓力變化，在研磨狀態(tài)下都可以得到調(diào)整。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在該方法中，一種研磨帶被用作研磨元件(21)，其寬度(L)在7—200mm范圍內(nèi)，最好為10—100mm。
6.如上述任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于研磨元件(21)被放置在研磨襯墊部分(20)上，后者又被安裝在刮刀(19)的刀片(29)的端部，在該方法中，在研磨襯墊部(20)與刀片(29)之間有一樞軸關(guān)節(jié)(30)，所述的研磨襯墊部(20)通過該樞軸關(guān)節(jié)進行樞軸運動。
7.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該襯墊部(20)包括一個彎曲的表面(20’)，研磨帶(21)及襯墊材料(25)固定在該表面上，而且襯墊材料(25)位于研磨帶(21)與研磨襯墊部(20)的彎曲表面(20’)之間。
8.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在該方法中使用了一種彈性刀片(29a)，研磨帶(21)以及襯墊材料(25)固定在刀片的表面上，而且襯墊材料(25)位于研磨帶(21)與刀片(29a)的表面(29a’)之間。
9.對造紙機中帶有陶瓷或金屬一陶瓷涂層的壓輥(10)的涂層進行調(diào)整的設(shè)備，其特征在于它具有一個獨立的研磨元件(21)，經(jīng)過某個時間間隔后，使該元件與壓輥(10)的表面(10’)周期性接觸，該設(shè)備包括一個位于壓輥(10)的刮刀(19)與研磨元件(21)之間的配合裝置，研磨元件(21)與刮刀(19)，最好與其刀片(29)可脫開地連接，這種連接是直接的或通過一個中間部，最好是一個研磨中用的研磨襯墊部(20)而連接。
10.如上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于研磨元件(21)中研磨顆粒的平均顆粒尺寸(直徑)在15—200μm之間。
11.如權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于在研磨元件與刮刀(19)的結(jié)構(gòu)部件之間設(shè)有一襯墊材料(25)。
12.如權(quán)利要求9—11中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于研磨元件(21)與研磨表面(10’)相接觸的沿圓周方向上的長度(L)在7—200mm范圍內(nèi)，最好為10—100mm，
13.如權(quán)利要求9—12中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于其研磨襯墊部(20)的一側(cè)(20”)帶有一條凹槽(20a)，它貫穿該襯墊部(20)的全長，刮刀(19)的刀片(29)的端部伸入該凹槽中，在刀片(29)與襯墊部(20)之間形成樞軸關(guān)節(jié)(30)。
14.如上述權(quán)利要求中所述的設(shè)備，其特征在于研磨襯墊部(20)包括一個與壓輥的彎曲形狀相一致的表面(20’)，構(gòu)成研磨元件的襯墊材料(25)以及研磨帶(21)被放置在該表面(20’)上。
15.如權(quán)利要求9—13中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于其研磨元件(21)是一種金剛砂研磨帶。
16.如權(quán)利要求9—15中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于研磨帶(21)被固定在刮刀(19)的彈性刀片(29a)的表面(29a’)上。
17.如上述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于其襯墊材料(25)被放置在刀片(29a)的刀面(29a’)與研磨帶(21)之間。
18.如權(quán)利要求9—17中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于它具有一個噴射管(22)或類似物，一種研磨介質(zhì)，最好是水，通過該噴射管，以便將研磨脫落的顆粒帶走，同時起到冷卻介質(zhì)的作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對造紙機中的帶有陶瓷或金屬一陶瓷涂層的壓輥的涂層進行調(diào)整的方法及設(shè)備。由一種安放在壓輥的刮刀上的研磨元件對壓輥進行周期性的研磨。研磨元件中研磨顆粒的粒度在15-200μm的范圍內(nèi)，在研磨時，壓輥在其操作位置旋轉(zhuǎn)，研磨元件以一定的壓力與被研磨的表面相接觸。如果被研磨的表面過度粗糙，則可被磨平至理想的表面粗糙度，同樣，也可使一過度平滑的表面達到理想的粗糙度，這主要取決于研磨元件。
文檔編號D21F3/08GK1120615SQ9510400
公開日1996年4月17日 申請日期1995年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月8日
發(fā)明者約華尼·維斯托拉, 裴克·哈林恩 申請人:維美德紙張機械公司