专利名称：组合结构处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组合结构处理设备，其被设计成要设置为与移动表面连接，并且该设备包括构架，其设置在所述表面的附近；刀架，其由复合材料形成为基本整体式的部件，且连接至该构架；适配于该刀架上的刀片，其包括被设置成通过移动该刀架与该移动表面接触的刀刃；和适配于该刀架上的独立背刀片(backing blade)，其一端设置于该刀架上，而另一端延伸成比刀架更接近所述刀刃。
背景技术：
在目前的处理设备中，完全由复合材料制造的刀架曾经仅在短期内使用。位于造纸机中的一种公知刀架具有臂部，该刀架通过该臂部连接至由架子(beam)形成的构架。该臂部延伸有夹持部，其与刀片间隙配合。与传统的金属刀架相比，组合结构刀架的重量轻且耐用。例如通过调整增强纤维的方向，该刀架还能被制成更适用于表面。尽管如此，刀架在刀片加载方向，即机器方向(machine direction)，是刚性的。此外，甚至在大变形之后，该组合结构仍能返回至原始形状。
传统的刀架利用螺钉连接至构架。这样，在安装和更换该刀架时，需要移去螺钉，这要花费时间且需要在造纸机内部运作。在某些情况下，为了安装刀架，甚至需要从造纸机中移去整个处理设备。另外，臂部中的用于螺钉的孔在刀架结构中产生了不连续点，从而降低了其耐用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种新颖的组合结构处理设备，其易于使用和维修，且比以前更通用。从所附权利要求书可明显了解表征本发明的特征。在根据本发明的处理设备中，由于设计新颖，所以能以简单的方式更换整个刀架。这样就能迅速且容易地安装和更换刀架。除了别出心裁的结构，刀架能另外设有例如加载元件(loading element)。还能容易地在现有的处理设备中改进刀架，而不作大的改动。另一方面，新处理设备的设计能比以前更简单。另外，采用合适的尺寸和设计，该处理设备的部件能彼此独立地更换，这就允许根据需要精确地调整处理设备的特征。
下面将通过参照附图，详细描述本发明，附图示出本发明一些实施例，其中图1是设置成与移动表面连接的、根据本发明的处理设备的侧视图；图2a是图1所示的刀架的放大图；图2b是不带刀片的、如图2a所示的刀架的改型的横截面视图；图3a至图3d示出了根据本发明的刀架的各种应用；图4a是配备有加载元件的、根据本发明的刀架的横截面视图；图4b仅示出了图4a的刀架；图5a示出了根据本发明的处理设备的另一应用；图5b示出了配备有加载元件的刀架的另一应用。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的、适于与移动表面10连接的处理设备。这里，移动表面10是造纸机的辊11，图中仅示出了其一部分。通常，处理设备的目的是为了处理移动的表面。在刮除例子中，刮除的目的是为了去除表面、或例如某些造纸机位置处纸幅本身上的杂质。在纸板机和其它成形机中，移动表面还包括各种圆筒和织物的表而。处理设备例如用于纸幅涂布，其中涂布膏被涂布于移动纸幅的表面上。这示于图5a中。此外，处理设备包括设置在待处理的表面10的附近的构架12。在图1中，构架12是架子13，其通过轴14以允许相对于造纸机结构枢转的方式支撑着。在实践中，架子利用例如调整螺丝(tumbuckle screws)(未示出)被锁定在正确的位置。另一方面，架子能通过加载元件朝向表面枢转，用于改善刮除结果。
处理设备还包括刀架15，其由复合材料制成，以形成基本整体式的部件。下文将更详细地描述这种类型的刀架的优点。刀架15相应地连接至构架12(参见图1)。实际的设备设有适配于刀架的刀片16，其尺寸和材料可根据不同的应用而改变。在所提出的应用中，描述刮刀和涂布刀。刀片16包括刮刀刀刃(doctoring edge)17，其被设置成通过移动刀架15而与移动表面10接触。这样对移动表面进行处理。图1示出了所谓的刚性刀架15，其中该刀架15的移动是通过枢转架子13而产生的。所提出的刀架15还包括独立背刀片18，其一端被设置在刀架15中。相应地，背刀片18的另一端延伸成比刀架15更靠近所述刀刃17，从而支撑刀片16。下文将更详细地描述背刀片的操作。图中所示的刀片16是新的。在磨损的刀片中，刀刃朝另一方向。另一方面，与磨损的刀片对应的斜面在实践中能被初磨至刀片。在图1和图5a中，表面10的移动方向由箭头表示。
根据本发明，利用一对形成锁定(form-locking)的反向夹19，刀架15别出心裁地、可移动地适配于构架12。反向夹20和21之间的锁定成形部(form-lock)被设置成沿刀片16的横向紧固，且沿刀片16的纵向基本自由。这就允许沿着刀片的纵向(即，机器的横向)移动刀架。在实践中，例如在造纸机中，通过从侧面推动，就能简单地安装刀架；并相应地，通过向外拉动，就能卸下刀架。尽管这样快速地夹持，但锁定成形部沿刀片的横向紧固。这样能确保刀架可靠地保持在机器方向的适合的位置。为了另外确保在运作期间的安全性，例如，可利用锁定销防止沿机器横向运动。另一方面，选择合适的材料，就能利用这种横向运动实现摆动。也就是说，通过仅移动刀架，就能使刀片相对于表面移动。所有零件均优选由复合材料制成。从而，能避免例如金属铆钉的刮擦影响。
在所提出的处理设备中，形成这对反向夹19的第一反向夹20是肩膀的轮廓(profiled shoulder)。相应地，第二反向夹21适于基本沿着相对的侧边覆盖第一反向夹20。这样，所述的第二反向夹21就形成了抵靠第一侧翼状反向夹20的沟槽。原则上，反向夹的位置可以改变。然而，在刀架中，反向夹优选设置在后部，平行于该刀架。在这种情况下，刀片与刀架的前部连接。这里，前部表示刀架部分，其靠近待刮除的表面。利用所提出的反向夹的结构，刀架能自由地定位，并且刀架可以是关于加载和刀片连接方面的最佳设计。此时，可以避免容易造成杂物聚集且易于损坏的不良凸出部。
现存构架通常设有用于连接刀架的螺纹孔。在这种情况下，根据本发明，利用适配件22，就能容易地连接刀架15。通常，形成这对反向夹的其中一个反向夹、这样设置在独立的适配件中，其与该构架连接。在图中用虚线表示固定螺钉。图1、图2a和图2b示出了适配件22的第一实施例。这里，适配件22和构架12一起形成了用于在刀架15中形成的侧翼状反向夹20的反向夹21。所提出的结构非常紧凑，并且适配件22易于连接构架12。另外，利用合适的机械加工方法，能将甚至公知的组合结构刀架的臂部改型成侧翼状反向夹。然而，在实践中，更优选地，使刀架最终与产品连接，从而保持一体的刀架结构。同样的附图标记用于代表功能类似的部件。
图3a和图3b示出了适配件22的下述实施例。这里，在适配件22中完全形成反向夹的其中之一20或21。这样，适配件22能恒定地与构架12连接。在图3a中，适配件22设有侧翼状反向夹20，同时沟槽状反向夹21位于刀架15中。这就可以确保防止杂物进入锁定成形部。此外，刀架15能被设计成有利于制造。在图3a所示的处理设备，适配件22还具有弯曲部23，用于补偿刀片15相对于传统刀架的位置的改变。由于适配件22，刀片16延伸更接近表面10，在这种情况下，刀片16相对于表面的刀片角度α经常变化。根据图1，随着刀架15长度的增加，刀片角度α减小，这样通常对刮除结果产生不利影响。通过沿垂直方向移动刀架可以避免这个问题，或通过调节架子及其位置可以至少避免这个问题。如果需要，还可以在构架中从相反方向安装设有弯曲部的适配件。直线部和弯曲部的形状也能在不同的应用中改变。
例如，当根据本发明制造新的处理设备时，可以不包括适配件。可以通过在构架12中设置形成这对反向夹19的反向夹20或21其中之一。图3c和图3d的实施例示出了这种情况。特别地，图3d所示的刀架15能被制成非常短，从而允许将其定位在受限的位置中。
如今还使用可调式刀架，其中当刀架转动时，构架保持其位置不动。除了上述刚性刀架，根据本发明的刀架也可以被设置成可调式。通常，形成这对反向夹的反向夹被设置成相互作用的铰接(articulation)。在这种情况下，可以改变反向夹之间的角度，同时使在刀片横向上的锁定保持不变。图4a中示出了可调式或更合适的可加载式刀架15的实施例。除了刀架15的反向夹21被制成更宽敞之外，该刀架15的原理与图3a所示的刀架15的原理一致。这确保了在保持锁定成形部的同时，还可以运动。为了限定运动，在反向夹20和刀架15之间设置了加载元件24。在图4a所示的实施例中，加载元件24位于适配件22和刀架15之间。
加载元件的定位可能由于这种受限的结构而变得困难。通过在用于加载元件的反向夹中的任一或两个设置至少一个构形(provision)，能避免空间不足。在图4a中，在适配件22的两侧刀架15具有这样的构形。上构形具有公知的加载软管26，下构形具有弹性件27。图4b更详细地示出了上构形25和下构形25’。所讨论的处理设备是合适的，弹性件27趋向于使刀片16向上转动。因此，通过调节加载软管26中的压力，刀片16被加载而抵靠表而。图4a中的箭头表示刀架15的运动，这示出了有利于根据本发明的新处理设备的技术方案。在这种情况下，对于使用刀架，仅需一个加载软管。对于包括两个加载软管的现有处理设备，能选择具有用于两个加载软管(未示出)的构形的刀架。
图5b示出了可加载式刀架的另一实施例。这里，也通过加载软管26，提供刀架15的运动。因此，通过另一个加载软管26’或弹性件27产生回复力。这里，适配件22延伸至构架12的两侧。固定件用螺钉固定。
根据本发明的刀架的设计允许使用不同的刀片。图3a示出了厚的塑料刀片，图3b-图3d示出了薄的金属或复合材料刀片。由于刀架的设计，利用几种不同的方法能固定薄刀片。在图3c中使用传统的铆钉，而在图3b中利用特定的适配件29连接组合刀片。在图3d所示的类似组合刀片中，在后部具有更大且不同形状的延伸部30，在这种情况下，不需要单独的适配件。对于刀片16，刀架还具有位于背刀片18旁边、由夹具(clamp)33限定的间隙32。
在处理设备中，背刀片的作用也是重要的。根据本发明，背刀片18与刀片16类似。此外，适配于刀架15的背刀片18具有可形成锁定(form-lockable)的锁销34，用于将背刀片18可活动地固定至刀架15上。这样，背刀片就像刀架一样，具有快速夹持系统，可以替换。此外，在选择和制造背刀片时，可以利用能简化处理设备的制造并能降低成本的、与刀片相关的技术和制造方法。
图2b示出了关于背刀片18的应用。这里，刀架15具有用于锁销34的两个固定点31，用于调整背刀片18沿着刀片16的横向的位置。也就是说，刀架15具有用于连接背刀片18的、两个可选择的固定点31。在这种情况下，例如可以在刀架中使用两种不同尺寸等级的背刀片。其次，由固定点31形成的沟槽能例如用于向刀片提供润滑剂，并进一步向待处理的表面提供润滑剂，此外，还可以使一导管装配在用于润滑剂的沟槽中，以由此防止压力施加到刀架上。此外，该导管能易于密封，从而润滑剂配给量精确。
总而言之，根据本发明的处理设备的制造比以前简单。优选地，所有部件都使用拉挤成型(pultrusion)方法制造。这样能确保部件是现成可用的，不需要进行大量的机械加工操作。另外，当使用拉挤成型方法时，可以采用特定的方式在部件中设置增强纤维。优选地，机器横向上的增强纤维比机器的纵向的增强纤维少得多。这样，刀片、背刀片、刀架，如果有的话甚至是适配件适配于待刮除的表面的形状。也就是说，整个处理设备在机器的横向是灵活可控的。这就消除了在其他事项中的处理设备的振动问题和不均匀的刀片磨损。此外，为定型控制设计的公知细小型螺丝不是必须的。代替地，大部分增强纤维沿着机器的纵向，在这种情况下，处理设备能被加载而抵靠表面。也就是说，部件是刚性的，适于传送力。
上述结构还能快速地调节处理设备。各种刀架都能连接至该构架上，并且类似地，在刀架中能快速地替换各种刀片和背刀片。这样，通过更换部件就可以获得针对各情形的合适的组合方式。由于该可移动式背刀片，刀架又能彻底清洗。由于能简单地从机器上取走整个刀架，所以可以在机器外部进行清洗。
组合结构处理设备在运作方面也具有优越性。首先，例如所测试的刀架的重量仅3kg/m，在这种情况下，刀架不会由于其自身的重量而发生弯曲。另外，不需要吊车或其他支撑件，靠人工就可以将刀架安装至处理设备中。此外，组合结构能承受突然的冲击，并且尽管有大的变形但能恢复至原来的形状。另一方而，当该组合结构处理设备损坏时，它会立刻停止工作，因此具有类似于特殊的保险丝的作用。在刀架损坏的情况下，可以快速地用新的刀架替换损坏的刀架，而不会使处理设备长时间地处于停止工作的状态。这样的损坏还可以保存该处理设备的其他结构。通过例如在刀片和背刀片之间安装用于确定加载压力分布图的图像传感器，可以容易地监控处理设备的操作。
根据本发明的处理设备易于制造且具有多种用途。此外，能迅速地安装处理设备和更换其部件，从而减少了制造过程的停止。特别地，该刀架重量轻，从而易于储存，并特别易于操作。此外，在使用刀架时，所需的力比以前小。另一重要方面是还可以将各种部件组合成适于各种情况的组合件。因此，在几何位置改变，例如当在某个位置更换辊而所更换的辊的直径和先前使用的辊的直径不同时，仍能在各位置获得期望的刮除结果。此外，即使改变了制造参数，在渐变停工过程中，可以重新设置该处理设备，这是公知的处理设备不可能实现的。
权利要求
1.一种组合结构处理设备，其被设计成要设置为与移动表面(10)连接，并且该设备包括构架(12)，其设置在所述表面(10)的附近；刀架(15)，其由复合材料形成以形成基本整体式的部件，且该刀架连接至该构架(12)；适配于该刀架(15)的刀片(16)，其包括被设置成通过移动该刀架(15)而与该移动表面(10)接触的刀刃(17)；和适配于该刀架(15)的独立背刀片(18)，其一端设置于该刀架(15)上，而另一端延伸成比刀架(15)更接近所述刀刃(17)；其特征在于，该刀架(15)利用一对可形成锁定的反向夹(19)而可移动地适配于该构架(12)，其中锁定成形部被设置成在刀片(16)的横向上紧固，并且在刀片(16)的纵向上基本自由。
2.如权利要求1所述的处理设备，其特征在于，形成所述一对反向夹(19)的第一反向夹(20)是肩膀的轮廓，其适于在相对侧边上基本上被第二反向夹(21)覆盖。
3.如权利要求1或2所述的处理设备，其特征在于，在刀架(15)中，该反向夹(20，21)设置在后部且平行于该刀架(15)，刀片(16)连接至该刀架(15)的前部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的处理设备，其特征在于，形成所述一对反向夹(19)的该反向夹(20，21)其中之一被设置在独立适配件(22)中，该适配件(22)被设计成与该构架(12)连接。
5.如权利要求1至3中任一项所述的处理设备，其特征在于，形成所述一对反向夹(19)的该反向夹(20，21)其中之一被设置在该构架(12)上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的处理设备，其特征在于，所述反向夹(20，21)被设置为相互作用的铰接，在这种情况下，所述反向夹(20，21)之间的角度可以改变，同时使在该刀片(16)的横向上的锁定保持不变。
7.如权利要求6所述的处理设备，其特征在于，在所述反向夹(20，21)和该刀架(15)之间具有加载元件(24)。
8.如权利要求7所述的处理设备，其特征在于，所述反向夹(20，21)其中任一或二者具有至少一个用于所述加载元件(24)的构形(25，25’)。
9.如权利要求7或8所述的处理设备，其特征在于，所述加载元件(24)由加载软管(26)和/或弹性件(27)形成。
10.如权利要求1至9中任一项所述的处理设备，其特征在于，该背刀片(18)与该刀片(16)相似，且该背刀片(18)的设置在刀架(15)上的一个端部还设有形成锁定的锁销(34)，用于使该背刀片(18)可移动地连接至该刀架(15)。
11.如权利要求10所述的处理设备，其特征在于，该刀架(15)具有至少两个用于该锁销(34)的固定点(31)，用于调节该背刀片(18)在该刀片(16)的横向上的位置。
全文摘要
本发明涉及一种组合结构处理设备，其包括构架(12)、和与该构架连接且由复合材料制成的刀架(15)。此外，刀架(15)设有刀片(16)和独立背刀片(18)。刀架(15)利用一对可形成锁定的反向夹(19)而可移动地适配于构架(12)。锁定成形部被设置成在刀片(16)的横向上紧固，并且在刀片(16)的轴向上基本自由。
文档编号D21H23/34GK1738942SQ200480002311
公开日2006年2月22日 申请日期2004年1月27日 优先权日2003年1月30日
发明者伊尔卡·拉塔 申请人:美卓造纸机械公司