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带有宽凹槽的软橡胶辊罩

阅读:949发布:2024-01-29

专利汇可以提供带有宽凹槽的软橡胶辊罩专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种工业辊包括:大致圆柱形的金属芯体; 基层 ,所述基层粘合到所述芯体并且周向地 覆盖 其;以及顶部原料层,所述顶部原料层周向地覆盖所述基层。所述顶部原料层包括周向凹槽,其中,所述凹槽具有至少0.7的宽/高比。,下面是带有宽凹槽的软橡胶辊罩专利的具体信息内容。

1.一种工业辊,其包括:
大致圆柱形的金属芯体;
基层,所述基层粘合到所述芯体并且周向地覆盖其:以及
顶部原料层,所述顶部原料层周向地覆盖所述基层,
其中,所述顶部原料层包括周向凹槽,以及其中,所述凹槽具有至少0.7的宽/高比。
2.根据权利要求1所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层包括橡胶
3.根据权利要求1所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层包括具有35或更高的赵氏硬度计(P&J)硬度的材料。
4.根据权利要求1所限定的工业辊,其中,包括所述顶部原料层的所述材料具有至少
0.35的泊松比。
5.根据权利要求1所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层进一步包括盲钻孔。
6.根据权利要求1所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层进一步包括通孔。
7.一种根据权利要求1所限定的工业辊与造纸机的洋基罐的结合。
8.一种工业辊,其包括:
大致圆柱形的金属芯体;
橡胶基层,所述橡胶基层粘合到所述芯体并且周向地覆盖其:以及
橡胶顶部原料层,所述橡胶顶部原料层周向地覆盖所述基层,包括所述顶部原料层的材料具有35或更高的赵氏硬度计(P&J)硬度;
其中,所述顶部原料层包括周向凹槽。
9.根据权利要求8所限定的工业辊,其中,所述凹槽具至少0.7的宽/高比。
10.根据权利要求8所限定的工业辊,其中,包括所述顶部原料层的材料具有至少0.35的泊松比。
11.根据权利要求8所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层进一步包括盲钻孔。
12.根据权利要求8所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层进一步包括通孔。
13.一种根据权利要求8所限定的工业辊与造纸机的洋基罐的结合。
14.一种工业辊,其包括:
大致圆柱形的金属芯体;
基层,所述基层粘合到所述芯体并且周向地覆盖其:以及
顶部原料层,所述顶部原料层周向地覆盖所述基层,包括所述顶部原料层的材料具有至少0.35的泊松比,
其中,所述顶部原料层包括周向凹槽。
15.根据权利要求14所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层包括橡胶。
16.根据权利要求14所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层包括具有35或更高的赵氏硬度计(P&J)硬度的材料。
17.根据权利要求14所限定的工业辊,其中,所述凹槽具有至少0.7的宽/高比。
18.根据权利要求14所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层进一步包括盲钻孔。
19.根据权利要求14所限定的工业辊,其中,所述顶部原料层进一步包括通孔。
20.一种根据权利要求1所限定的工业辊与造纸机的洋基罐的结合。

说明书全文

带有宽凹槽的软橡胶辊罩

[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2013年9月20日提交的美国临时专利申请61/880,364的权益和优先权,其公开整体上在此通过引用并入本文中。

技术领域

[0003] 本发明大体涉及工业辊,并且更具体地涉及用于工业辊的罩。
[0004] 发明背景
[0005] 在许多工业应用中使用圆柱辊,尤其那些涉及造纸的应用。典型地,此类辊在高要求的环境中采用,在其中它们能够接触高动态载荷温度以及侵蚀性或腐蚀性的化学制剂。例如,在典型的造纸厂中,辊不仅用于在加工站之间运输纤维的卷筒纸片,而且在压榨部和轧光辊的情况下,用于将卷筒纸片本身加工成纸。
[0006] 由于在造纸机内不同位置处的辊需要执行不同的功能,因此通常将造纸中所使用的辊构造在造纸机内所需要的位置处。因为造纸辊能够具有许多不同的性能要求,并且因为更换整个金属辊会是相当昂贵的,许多造纸辊包括围绕金属芯体的周向表面的聚合物罩。通过改变在罩中采用的聚合物或弹性体,罩设计者能够根据造纸应用需求为该辊提供不同性能特征。而且,与整个金属辊的更换相比,在金属辊上方的罩的修复、再磨或更换能够明显较不昂贵。
[0007] 在许多情况下,辊罩将包括至少两个不同的层:基层,其覆盖芯体并提供到其的结合;以及顶部原料层,其覆盖且结合至该基层并用作辊的外表面(一些辊还将包括夹在该基层和顶部原料层之间的中间“连接”层)。对于这些材料的层通常选择来为罩提供有用于操作的一组预定的物理性质。这些能够包括必要的强度、弹性模量以及对高温、和苛性化学物质的耐性,以经受住造纸环境。此外,罩通常设计成具有适合于它们所实施的工艺的预定的表面硬度,并且它们通常需要从该罩“释放”纸张,而不损害纸张。而且,为了经济性,该罩应该是耐磨且耐损耗的。
[0008] 在一些情况下,在辊罩中包括周向凹槽以促进从纸张中排水。改进的排水通常对于造纸厂产生节能效果。通常在较硬的辊(10P&J或更低)中形成凹槽并且具有在约0.020”与0.040”之间的宽度以及在约0.090”与0.125”之间的深度。通常来说,由于它们能够促进排水增加,优选更深的凹槽。在图1中示出用于较硬的罩的通常的一组凹槽的构型,其中,描述了带有凹槽30’的罩10’的截面。由较柔软材料形成的罩(例如,具有在赵氏硬度计(Pusey&Jones,P&J)刻度上硬度为35的橡胶)不包括凹槽,因为该凹槽的壁倾向于在负荷下朝彼此偏转,.从而当水经过辊隙时会夹断该凹槽,并且防止水进入凹槽。特别地,橡胶的高泊松比导致由较柔软橡胶材料形成的凹槽变形以及坍缩。
[0009] 薄纸制造通常采用软罩,以使纸张符合相匹配的结构(有时称为“洋基罐(Yankee can)”)用于改进的干燥效率。然而,由于上述原因,上述类型的凹槽并没有用于在薄纸生产中所采用的软罩:即,凹槽的壁会变形并封闭该凹槽,从而减少或消除凹槽的益处。

发明内容

[0010] 作为第一方面,本发明的实施例涉及工业辊。所述工业辊包括:大致圆柱形的金属芯体;基层,所述基层粘合到所述芯体并且周向地覆盖其:以及顶部原料层,所述顶部原料层周向地覆盖所述基层。所述顶部原料层包括周向凹槽,其中,所述凹槽具有至少0.7的宽/高比。
[0011] 作为第二方面,本发明的实施例涉及工业辊,其包括:大致圆柱形的金属芯体;橡胶基层,所述橡胶基层粘合到所述芯体并且周向地覆盖其:以及橡胶顶部原料层,所述橡胶顶部原料层周向地覆盖所述基层,所述材料包括具有35或更高的赵氏硬度计(P&J)硬度的顶部原料层,其中,所述顶部原料层包括周向凹槽。
[0012] 作为第三方面,本发明的实施例涉及工业辊,其包括:大致圆柱形的金属芯体:基层,所述基层粘合到所述芯体并且周向地覆盖其:以及顶部原料层,所述顶部原料层周向地覆盖所述基层,包括所述顶部原料层的材料具有至少0.35的泊松比,其中,所述顶部原料层包括周向凹槽。附图说明
[0013] 图1是在现有技术辊罩中的凹槽的轴向剖视图。
[0014] 图2是根据本发明的实施例的工业辊的前视图。
[0015] 图3是图2的辊的剖视图。
[0016] 图4是图2的辊中凹槽的明显放大的轴向剖视图。
[0017] 图5是用于根据本发明的实施例的辊的典型凹槽和钻孔模式的顶视图。

具体实施方式

[0018] 下文将参照附图更具体地描述本发明。本发明并不旨在限于所阐述的实施例;相反,这些实施例旨在对于本领域技术人员充分且完全地公开本发明。在图中,相同的附图标记始终表示相同的元件。为了清晰起见,可放大一些部件的厚度和尺寸。为了简洁性和/或清晰性,可不详细描述众所周知的功能或构造。
[0019] 此外,为了便于描述,此文中为了描述如在附图中所图示的一个元件或相对于另外的一个或多个元件的特征的关系或一个或多个特征,可以使用空间上相对的术语,例如“下方”、“以下”、“下部”、“上方”、“上部”等。将理解到,除了附图中所描述的方向,空间上相对的术语旨在涵盖在使用或操作中该装置的不同方向。例如,如果附图中的装置颠倒,则描述为在其它元件或特征部“下方”或在其“之下”的元件然后将被定位在其它元件或特征部“上方”。因此,示例性术语“下方”能够涵盖上方和下方的方向。该装置可以其它方式取向(旋转90度或以其它取向),并且相应地解释本文所使用的空间上相对的描述语。
[0020] 本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并且不旨在限制本发明。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在包括复数形式,除非上下文明确以其它方式指出。将要进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“带有”表示所述特征部、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征部、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。如本文所使用的,表述“和/或”包括相关联的所列举项目中的一个或更多个的任何和全部组合。
[0021] 除非另外限定,本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。将进一步理解的是,例如在常用字典中所限定的那些术语,应当理解为具有与相关领域上下文中其含义一致的含义,而不能以理想化或者过度局限的意义进行解释,除非此文中已如此明确限定。
[0022] 现在参照附图,在图2和图3中描述了广泛指定为10的辊。辊10包括处于覆盖关系的芯体12(典型地,金属的)和罩16,其包括基层18和项部原料层22,其二者通常都由橡胶形成。在美国专利公开号2007/0111871中描述了这些层的一些细节,其公开整体上在此通过引用并入本文中。
[0023] 现在参照图4,示出了在顶部原料层22中出现的多个周向凹槽30。特别地,凹槽30与在现有的辊罩中所采用的相比更浅且更宽。更具体地,凹槽30具有0.70、0.80、0.90或更大的宽/高比(例如,凹槽30可以是0.044”宽和0.055”深,W/H比为0.8)。这些更宽、更浅的凹槽30的尺寸防止凹槽30的壁变形到当凹槽30在操作过程中加载有相匹配结构(如洋基罐)时它们封闭凹槽30的程度。通常,凹槽30大体在辊罩16的大部分或全部长度上均匀地间隔开(例如,可以每英寸6个凹槽的频率包括凹槽30)。
[0024] 凹槽30可与任何罩材料一起使用,但在一些实施例中其包括在橡胶罩中,并且特别地在具有35P&J或更高(即,比35P&J更软)硬度的橡胶罩中。在一定的实施例中,顶部原料层22的材料具有至少0.35的泊松比,并且在一些实施例中为至少0.45。具有良好耐磨性和温度稳定性的橡胶材料适用于一定的实施例。在一些实施例中,顶部原料层22的橡胶材料可包括炭黑土、粘土等作为填充物。
[0025] 在罩16中凹槽30的存在可减少在生产过程中干燥薄纸所需的能量
[0026] 在一些实施例中,罩16还可包括从顶部原料层22的外表面延伸到芯体12内部的钻孔32(参见图5,其示出了钻孔32和凹槽30的示例性模式)。在称为抽吸辊的此类辊中,抽吸装置在钻孔上施加负压,其进一步促进水从罩16排出。
[0027] 在一些实施例中,罩16还可包括盲钻孔,其钻至比罩16的厚度更小的深度。在此类辊中,盲钻孔和凹槽30的组合能够进一步促进水从罩16排出。
[0028] 以上仅是对本发明的说明,且并不能解释为对其的限制。虽然已经描述了本发明的示例性实施例,但本领域技术人员将容易意识到的是,许多修改在示例性实施例中是可能的,而不实质性地偏离本发明的新颖教导和优点。因此,所有这些修改旨在被包括在由权利要求所限定的本发明范围内。本发明由以下权利要求所限定,且权利要求的等同物被包括在其中。
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