專利名稱：組合刮刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合刮刀裝置(composite doctor arrangement)，其用于紙幅成形機或紙幅處理機，該組合刮刀裝置包括梁結(jié)構(gòu)(beam structure)及固定至該梁結(jié)構(gòu)的安裝件(mounting piece)，以及固定至該安裝件的刀架，并且該刮刀裝置中包括的刀片固定至該刀架。
背景技術(shù)：
刮刀裝置用于諸如造紙機、紙板機和紙巾機(tissue machine)之類的紙幅成形機以及諸如印刷機之類的紙幅處理機中，在此，刮刀裝置的承載構(gòu)件為梁結(jié)構(gòu)。該梁結(jié)構(gòu)通常僅通過其端部而支撐在紙幅成形機上。目前梁的長度已達到10米以上。而且，紙幅成形機的速度已明顯提高。當在傳統(tǒng)上使用金屬來制造梁結(jié)構(gòu)時，梁結(jié)構(gòu)變大、變重。因此，梁結(jié)構(gòu)需要更大的安裝空間，并且它們自身的重量使它們明顯翹曲。該梁結(jié)構(gòu)還對震動敏感，這使刮刀裝置的操作變得復雜。
為了減小重量和震動并使制造加速，目前采用比金屬輕的材料來制造梁結(jié)構(gòu)。這樣可以實現(xiàn)重量更輕且更剛性的梁結(jié)構(gòu)，這種梁結(jié)構(gòu)具有比以前的梁結(jié)構(gòu)更好的震動特性。但是，組合結(jié)構(gòu)需要使用昂貴的原材料。而且，將刮刀裝置中包括的其它部件與梁結(jié)構(gòu)結(jié)合也會出現(xiàn)問題。特別是用于刀架的安裝件，其需要通過膠粘劑或螺釘連接而穩(wěn)固地固定至梁結(jié)構(gòu)。在這種情況下，例如安裝件的長度上的熱膨脹系數(shù)必須與梁結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)非常接近。
實際上，制造具有足夠剛性的梁結(jié)構(gòu)需要使用諸如碳纖維強化物之類的強化物。在這種情況下，固定的安裝件也必須具有相應的強化物，例如來避免由于周圍溫度與梁結(jié)構(gòu)溫度之間的差異而導致的扭曲。而且，安裝件變大，從而提高制造成本，并使安裝件在刮刀裝置中的設(shè)置變得復雜。將市場上可購得的刀架通過螺釘固定至組合安裝件還會導致其它問題的出現(xiàn)。刀架通常由金屬制成，或者刀架至少具有不同于安裝件的特性。主要由于刀架與安裝件的熱膨脹系數(shù)不同，從而導致在這兩個部件之間產(chǎn)生扭曲和拉伸。換句話說，刮刀裝置的制造涉及許多限制和問題，這將增加制造成本，并使刮刀裝置的使用變得復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種新型的組合刮刀裝置，該組合刮刀裝置比以前的組合刮刀裝置更為通用，并且各種類型刀架的固定更簡單，同時無額外的限制或張力。從所附的權(quán)利要求書中可以更充分地了解本發(fā)明的特征。在本發(fā)明的刮刀裝置中，可通過使部件形成適當?shù)某叽绮⑦M行適當?shù)脑O(shè)計完成具有剛性的結(jié)構(gòu)，同時該剛性結(jié)構(gòu)無熱膨脹所產(chǎn)生的問題。換句話說，適用于各個目的的材料可用于部件的制造，并且這些部件可給定最合適的尺寸。而且，還可將現(xiàn)有的部件用于刮刀裝置，并且不出現(xiàn)任何問題。另外，采用可提高本發(fā)明通用性的設(shè)計，可以在幾乎無需增加額外成本地來增加刮刀裝置的變型。


以下將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明，所述附圖描述了本發(fā)明的一些應用形式，其中圖1a是根據(jù)本發(fā)明刮刀裝置的拆開部件的剖視圖；圖1b是根據(jù)本發(fā)明由圖1a的部件組成的刮刀裝置；圖2a是圖1b中的刮刀裝置的一些部件的軸測圖；圖2b是根據(jù)本發(fā)明的刮刀裝置的變型部件；圖3是根據(jù)本發(fā)明的刮刀裝置的另一個應用形式的側(cè)視圖。
具體實施例方式
圖1a和圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的刮刀裝置及其制造的一個實例。刮刀裝置特別適于與紙幅成形機結(jié)合使用。在這種情況下，刮刀裝置中包括的梁結(jié)構(gòu)10通常為幾米長，目前其長度已增加至10米以上。而且，刮刀裝置包括刀架11，刮刀裝置的刀片12固定至該刀架11。使用相同的附圖標記來表示具有類似功能的部件。刀片12對例如旋轉(zhuǎn)輥表面的運動表面進行刮除操作(見圖3)。梁結(jié)構(gòu)10還包括用于刀架11的安裝件13。根據(jù)本發(fā)明，安裝件13通過形狀鎖定安裝配對件14(form-locked mounting counterpiece)沿軸向方向可滑動地裝配在梁結(jié)構(gòu)10中。這就避免采用在以前已出現(xiàn)過問題的膠粘劑和螺釘連接。同時，還使得刮刀裝置的制造及維修便捷。
更確切地，形狀鎖定件(form locking)設(shè)置為沿刀片12的橫向方向固定而在刀片12的縱向方向或軸向方向上基本無約束。這樣，必要的支撐力從梁結(jié)構(gòu)經(jīng)由安裝件施加至刀架，并最終施加至刀片。但是，由于刀片縱向上無支撐，即沿紙幅成形機的橫向支撐，因此梁結(jié)構(gòu)和安裝件可以具有不同的熱膨脹，同時梁結(jié)構(gòu)中不會產(chǎn)生扭曲或撓曲。而且，浮動式安裝使安裝件可由比梁結(jié)構(gòu)更便宜的材料制造，和/或與梁結(jié)構(gòu)相比浮動式安裝可使用具有不同方向的強化物。從而安裝件的尺寸和設(shè)計更為自由，并且仍能保持成本合理。還能保持整個刮刀裝置的可使用性及質(zhì)量。實際上，根據(jù)本發(fā)明的刮刀裝置的操作和可靠性優(yōu)于以前的刮刀裝置。
圖2b示出了通過浮動式安裝固定至梁結(jié)構(gòu)的簡單的安裝件13?？梢匀菀椎刂圃斐鲞@種安裝件13，并且?guī)缀跞我忸愋偷牡都芫梢酝ㄟ^例如螺釘或者甚至通過膠合固定至該安裝件13。圖2a示出了比上述應用形式更先進的應用形式。在該應用形式中，刀架11通過另一個形狀鎖定安裝配對件15固定至安裝件13。換句話說，刮刀裝置可以具有兩個形狀鎖定安裝配對件，從而避免了部件之間的熱膨脹問題。這樣，可以制造出具有不同方向強化纖維的不同部件，并且甚至可由不同材料來制造這些部件。因此安裝件13優(yōu)選地由與梁結(jié)構(gòu)10的材料不同的材料制造。還可以針對這些不同部件的用途和使用壽命最優(yōu)地進行設(shè)計和尺寸定制。特別是在如圖2a所示的應用形式中，可以很容易地對刮刀裝置進行維修和改進。僅通過從側(cè)面將所需部件從紙幅成形機中拔出、并將新的部件推進到所被拔出部件的位置，即可容易地替換刀架和安裝件。在將刮刀裝置安裝為所使用的應用形式時，以及在維修刮刀裝置時均可以利用到這個特性。
該安裝件為板狀形狀，這種形狀可使安裝件更容易實現(xiàn)較小的總重量。而且，與該安裝件的兩個形狀鎖定安裝配對件14及15對應的邊緣基本上類似(圖1a)。這樣，安裝件可以兩個路徑(way)設(shè)置在刮刀裝置中。其它變型可以通過在安裝件13中沿刀片12的縱向方向設(shè)置至少一個彎折部(fold)16來實現(xiàn)。這樣，可以通過改變安裝件的安裝方向來改變刀架的定位和位置，從而改變刀片相對于待刮涂表面的定位和位置。這樣僅通過改變安裝件或僅僅改變其位置就可以在不同的應用形式中定位單個類型的刮刀裝置。在如圖1a所示的應用形式中，安裝件13中具有兩個彎折部16。盡管也可以使用彎曲的安裝件以及其它形狀的安裝件，但在板狀安裝件中完成彎折部更為容易。而且，可以預先制造出許多不同形狀、不同材料的安裝件壓型，從而在安裝該安裝件時可為上述應用形式選擇最合適類型的安裝件。
根據(jù)本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)10優(yōu)選為由具有好的重量與剛性關(guān)系的復合材料制成。在最簡單的結(jié)構(gòu)中，可以在制造中使用現(xiàn)有技術(shù)的復合基管(basictube)例如碳纖維強化塑料管。這種基管例如在圖1a中示出。根據(jù)本發(fā)明，還使用單獨的壓型件(profile piece)18，并且該壓型件18裝配在基管17上。而且，已將安裝配對件14中與安裝件13的形狀相對應的部分設(shè)置在壓型件18中。換句話說，安裝件通過壓型件的成形部固定至梁結(jié)構(gòu)。在圖1a中示出了一個壓型件18。壓型件18通常包括中間部19以及位于該壓型件18各側(cè)上的側(cè)部20。所述側(cè)部至少部分為柔性，以使單個類型的壓型件能與具有不同直徑的基管結(jié)合。壓型件由塑料或復合材料制成，并且壓型件優(yōu)選為膠合至基管上。一種優(yōu)選的材料是玻璃纖維，其能以合理的成本提供足夠的剛性和使用壽命。在圖1b中，壓型件18已膠合至基管17的表面上，并且由復合材料制成的涂層21已通過纏繞而施加在壓型件18和基管17上。從而涂層與基管以及壓型件一起形成均勻且平滑的梁結(jié)構(gòu)。盡管該梁結(jié)構(gòu)的重量較輕，但其具有良好的承重能力。在加載有較小負荷的梁結(jié)構(gòu)中，不需要纏繞涂層。
有意將壓型件18形成為普通樣式，并且在該壓型件18的中間部設(shè)有均勻孔22。原則上，可在纏繞之前機械加工出用于安裝件13的開槽23(圖1a中的虛線)。另一方面，在這種情況下位置不正確的可能性增加，從而需要在纏繞后重新打開該開槽。實際上，更優(yōu)選為僅在纏繞后打開該開槽，這樣可以制造相同的梁結(jié)構(gòu)。在這種情況下，根據(jù)在安裝位置的外部或者甚至在梁結(jié)構(gòu)固定至紙幅成形機之后的最終位置而制成該開槽。從而可以考慮到梁結(jié)構(gòu)的撓曲，減小刀架的偏斜。
當使用適當尺寸并進行適當機械加工時，形狀鎖定件幾乎沒有余隙(clearance)，并且最遲在裝載刮刀裝置時將形狀鎖定件設(shè)定到合適位置。但是，緊密公差(tight tolerance)可能會導致問題出現(xiàn)，尤其是在維修刮刀裝置時的情形。根據(jù)本發(fā)明，形狀鎖定件的尺寸形成為比較松以使部件即使在困難的情況下也能容易地彼此配合。可在中間部19中設(shè)置裝載構(gòu)件24，以相對于梁結(jié)構(gòu)10鎖定安裝件13的位置。裝載構(gòu)件可基于某一結(jié)構(gòu)或機構(gòu)或如圖1b所示的裝載管25。當安裝或移除安裝件時，該裝載管未受壓，從而形狀鎖定件稍微打開。相應地，當該裝載管受壓時，安裝件楔入該開槽中，這將使形狀鎖定件具有剛性并且沒有余隙。在此可使用一個或多個裝載管。如果有必要，也可由物質(zhì)或者甚至是膠接劑來填充余隙。另一方面，還可將裝載管用于裝載刮刀刀片。
當由基管17和壓型件18制造梁結(jié)構(gòu)時，在它們之間殘留有空的空間26，并且在該空間中可裝配介質(zhì)連接件27。這里可以使用若干介質(zhì)連接件，它們可被用于例如在刮刀裝置中提供壓縮空氣或加熱梁結(jié)構(gòu)。所述空的空間還可被用作例如在適當距離處具有孔的通道，以進行保持梁結(jié)構(gòu)清潔的洗滌噴水(washing shower)(未示出)。
在圖2a所示的應用形式中，所述安裝配對件中的一個安裝配對件15還可以起接頭的作用。在這種情況下，可在安裝件13與刀架之間安裝有裝載構(gòu)件28。在圖2a中，所述裝載構(gòu)件28由兩個裝載管29組成?？商鎿Q地，可通過轉(zhuǎn)動整個梁結(jié)構(gòu)來裝載如圖2b所示的所謂具有剛性的刀架。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的刮刀裝置的另一個應用形式，其中安裝件13是刀架11的一部分。換句話說，形狀鎖定件存在于刀架11與梁結(jié)構(gòu)10之間。該應用形式特別適用于使用小的負荷裝載并且不采用纏繞的刮刀裝置。在此，壓型件18不對稱，從而可很好地引導裝載，并且可以使用較短的刀架。刮刀裝置還可以包括裝載構(gòu)件28，在壓型件18中具有用于該裝載構(gòu)件28的預留區(qū)域(reservation)30。這樣，可以改變刀架相對于梁結(jié)構(gòu)的位置，以使刀片12可以面向表面進行裝載。
安裝件和壓型件均可以優(yōu)選為由拉擠成型(pultrusion)方法制造，以使各最終部件不用進行機械加工就可以具有精確的尺寸和形狀。這將進一步加速制造，并且可以完全避免諸如調(diào)整加工之類的整個工作階段。而且，可在不扭曲的情況下膠合并纏繞部件，這將使制造加速。由根據(jù)本發(fā)明的部件可制造出尺寸相差很大的梁結(jié)構(gòu)。實際上，梁結(jié)構(gòu)的直徑大約為150mm-650mm。
根據(jù)本發(fā)明的浮動式安裝實現(xiàn)了易于調(diào)整和維修的刮刀裝置。盡管該刮刀裝置很通用，但其比以前技術(shù)中的刮刀裝置更易于制造。而且，該刮刀裝置的特性優(yōu)于以前的刮刀裝置。除了安裝件以外，壓型件甚至可以通過測量儀(meter)來制造。通過對模具進行微小改變可制造出具有微小差異的部件?？墒褂弥圃旃に噥硗瓿赡承┢胀ú考?，由這些普通部件可制造出適于大部分應用形式的刮刀裝置。刀架中一體化的形狀鎖定件提供了比傳統(tǒng)技術(shù)的解決方案額外的功能及成本效益。通過使用適當?shù)牟牧辖Y(jié)合或各種涂層可減小部件之間的摩擦。還可以使用潤滑油來減小部件之間的摩擦。通過例如僅移動刀架可以使得刮刀裝置擺動。
例如圖1a和圖1b示出了刮刀裝置中包括的其它部件，如有必要可將這些部件安裝在所需的位置處。圖中的其它部件為指套31，其也具有形狀鎖定件，從而可以快速地將其更換。指套31包括接合器32，其優(yōu)選為膠合至例如梁結(jié)構(gòu)或刀架。之后，將優(yōu)選地由塑料制成的防護壓型件(guard profile)33推進接合器。從而可使用簡單的工具在安裝場所容易地改變該防護壓型33的形狀和尺寸。以前，指套由薄金屬片制成，其通過螺釘固定至梁結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種組合刮刀裝置，其用于紙幅成形機或紙幅處理機，該刮刀裝置包括梁結(jié)構(gòu)(10)及固定至該梁結(jié)構(gòu)(10)的安裝件(13)；以及固定至該安裝件(13)的刀架(11)，并且該刮刀裝置中包括的刀片(12)固定至該刀架(11)；其特征在于，該安裝件(13)通過形狀鎖定安裝配對件(14)沿軸向可移動地裝配在該梁結(jié)構(gòu)(10)中，其中該形狀鎖定安裝配對件設(shè)置為沿該刀片(12)的橫向方向固定并且在該刀片(12)的縱向方向上基本無約束。
2.如權(quán)利要求1所述的刮刀裝置，其特征在于，該刀架(11)通過另一個形狀鎖定安裝配對件(15)固定至該安裝件(13)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的刮刀裝置，其特征在于，該安裝件(13)為板狀形狀，并且該安裝件(13)與所述兩個形狀鎖定安裝配對件(14，15)相對應的邊緣基本類似。
4.如權(quán)利要求1所述的刮刀裝置，其特征在于，該安裝件(13)為該刀架(11)的一部分。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的刮刀裝置，其特征在于，該梁結(jié)構(gòu)(10)由復合材料制成。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的刮刀裝置，其特征在于，該安裝件(13)由與該梁結(jié)構(gòu)(10)的材料不同的材料制成。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的刮刀裝置，其特征在于，在該安裝件(13)中沿著該刀片(12)的縱向方向具有至少一個彎折部(16)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的刮刀裝置，其特征在于，在該形狀鎖定安裝配對件(14)中，與該安裝件(13)相對應的形狀設(shè)置在單獨的壓型件(18)中。
9.如權(quán)利要求8所述的刮刀裝置，其特征在于，該壓型件(18)包括中間部(19)及位于該壓型件(18)各側(cè)上的側(cè)部(20)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的刮刀裝置，其特征在于，該壓型件(18)由塑料或復合材料制成。
11.如權(quán)利要求9所述的刮刀裝置，其特征在于，在該中間部(19)中設(shè)有裝載構(gòu)件(24)，用于鎖定該安裝件(13)相對于該梁結(jié)構(gòu)(10)的位置。
12.如權(quán)利要求8至11中任一項所述的刮刀裝置，其特征在于，該梁結(jié)構(gòu)(10)由基管(17)和壓型件(18)組成，并且在該基管(17)與該壓型件(18)之間形成的空的空間(26)中設(shè)有多個介質(zhì)連接件(27)。
13.如權(quán)利要求8至12中任一項所述的刮刀裝置，其特征在于，該刮刀裝置包括裝載構(gòu)件(28)，并且在該壓型件(18)中具有用于該裝載構(gòu)件(28)的預留區(qū)域(30)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組合刮刀裝置，其用于紙幅成形機或紙幅處理機。該刮刀裝置包括梁結(jié)構(gòu)(10)及裝配至該梁結(jié)構(gòu)(10)的安裝件(13)；以及裝配至該安裝件的刀架(11)，并且該刮刀裝置中包括的刀片(12)裝配至該刀架(11)。該安裝件(13)通過形狀鎖定安裝配對件(14)沿軸向可移動地裝配在該梁結(jié)構(gòu)(10)中，其中該形狀鎖定安裝配對件設(shè)置為沿該刀片(12)的橫向方向固定而在該刀片(12)的縱向方向上基本無約束。
文檔編號B41F9/10GK1880574SQ20061007770
公開日2006年12月20日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者伊爾卡·拉塔, 卡勒·瓦拉涅米 申請人:美卓造紙機械公司