专利名称：吸水辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸水辊，该吸水辊包括一个在轴颈上转动的辊壳，该辊壳是一个多孔体，其上有多个穿过该辊壳的小孔，由此吸水作用被直接引向辊壳的内部空间内，并且，通过这些小孔抽吸空气使纸幅压靠在辊壳的外表面上。该吸水辊还包括辊壳的内部空间，来自抽吸管的低压直接引入到该内部空间内，吸水辊的内部实质上设有设置吸水箱或相类似的装置，借助于这种吸水辊吸水作用只引入到张紧区内。
由本申请人较早提出的一件芬兰专利申请FI881106中介绍了一种吸水辊方案，其中，纸幅压靠在一个较低的烘缸。该申请是基于这种构思，即，纸幅是由一个辊内没有吸水箱的吸水辊所支持。根据上述发明，该吸水辊的结构是这样形成的，吸水辊包括多个孔眼，该孔眼端部有一个分离的凹穴，最好是槽，通过这些凹穴，低压大面积地分布在该辊表面上，以获得一个作用在纸幅上的合适的吸水力。根据该发明，通过适当地设定这些孔眼的尺寸，可以获得一个足够的张紧力而不需要在吸水辊内放置一个吸水箱或其它类似的装置。
本发明的目的是对上述吸水辊结构进行改进。当空气通过一个空心轴或一根吸气管从带有多孔壳体和空心的内部的转缸中排出时，在该转缸中造成一种紊流，这种紊流引起一个高的空气阻力，因此使空气从转缸的排出更加困难。这种有害的紊流是由于所谓的角动量现象引起的。
所述的紊流产生一个压力损失，损失的大小取决于转缸的转动速度。实际上，这意味着吸水辊的圆周速度越高，吸水辊的吸水装置能从该辊内部排除的空气越少，由此，通过辊壳的孔眼的空气处于流动不足的状态。
所以，本发明的目的是提供一种没有吸水箱或类似装置的吸水辊，其中出现在该辊或转缸轴线X方向上的紊流被防止了。
因此，本发明的目的是提出一种吸水辊方案，通过这种方案，可以通过吸水辊孔眼有效地排除大量的空气而不会有在结构上不利的紊流和合成压力损失的出现。
本发明基于这样一种方案，其中有一块防止空气紊流并与该辊一起转动的板状结构部件，该结构部件形成在结构内并靠近吸气管处。这个结构部件以这样一种方式径向设置，使开始从转缸内表面周边切向开始流动的气流垂直接触紊流抑制板的表面E。因此，可借助于这样一块紊流抑制板而有效地防止有害的紊流的出现。
本发明提出的吸水辊其主要特征在于该吸水辊包括至少位于吸水辊的吸气管端部附近的一个紊流抑制装置，该抑制装置包括至少一块板件，它的表面基本上位于该辊的半径方向上，且该紊流抑制装置相对于吸气管的端部以这样一种方式装配，使得在抽吸阶段，被抽吸的空气的紊流能被防止;并且在沿该辊的整个宽度上将低压以所要求的接近一个恒定的值保持在该辊的内表面上;也保持通过辊壳的孔眼的吸气量在所要求的接近一个恒定的值上。
下面将根据本发明的某些较佳实施例和参照附图所示的该实施例进行说明，但本发明并不仅限于这些实施例和附图。
图1A是本发明吸水辊的横截面图。
图1B是图1A中沿Ⅰ-Ⅰ部分截取的视图。
图1C表示辊槽和孔眼的横截面流通面积和它们相互之间的关系。
图2表示吸气量随圆周速度的变化曲线。曲线fA1表示不带紊流抑制装置的变化情况，曲线fB1表示带有本发明紊流抑制装置的吸水辊的情况。
图3表示吸气管的低压作为随圆周速度的函数的变化曲线。曲线fA2对应于未利用紊流抑制装置状况下的函数曲线，曲线fB2则对应于利用了紊流抑制装置状况下的函数曲线。
图4A至4C更详细地示出紊流抑制装置的第一个较佳实施例。图4B则示出从图4A中箭头K1方向所看到的图4A的方案情况。图4C示出该实施例的不等角投影图。
图5A至5C示出本发明紊流抑制装置的第二个较佳实施例的视图。图5B是从图5A中箭头K2方向所看到的视图。图5C是本实施例的不等角投影图。
图6A至6C示出本发明紊流抑制装置的第三个较佳实施例的视图。图6B是从图6A中箭头K3方向所看到的视图。图6C是本实施例的不等角投影图。
图1A示出本发明的吸水辊10。该吸水辊10包括一个辊壳11，该辊壳11安装在轴颈12a和12b上转动，轴颈12a和12b通过端盖法兰13a和13b连接到辊壳11上。辊壳11是一个多孔体14，多个小孔14a穿过辊壳11通向辊内。多孔体14包括向上延伸至槽或凹穴14b的孔部14a。空气通过辊壳11上的小孔14a(箭头L1)抽吸入吸水辊10的内部C，纸幅W借助于低压压靠在毛毡上，并藉此毛毯压靠在辊壳11的外表面上。一根吸气管15与轴颈12a连接，轴颈12a最合适是一根空心的轴或至少是一个能抽吸空气的装置。因此，通过不带有吸水箱的吸水辊10来张紧低幅。孔眼14a、14b的尺寸被如此确定，使通过孔眼的空气流在辊壳表面上的所有位置保持在控制的范围内。图1中的吸水辊10包括一个本发明的紊流抑制装置16，该装置最好是一块与吸水辊10一起转动并固定于其上的板状物。紊流抑制装置16位于吸气管15的附近，并有一个板面(E)。
图1B示出图1A中的Ⅰ-Ⅰ的截面。该图还包括一个干燥用织物H和纸幅W。由抽吸气流L1获得的张紧力F以将纸幅W保持在织物H和吸水辊10上。
图1C示出小孔14a的横截面孔面积A0和槽14b的横截面流通面积A1。吸水辊10的所有孔的总横截面孔面积(A0)与总的横截面流通面积(A1)的比值在1∶10至1∶50范围内，最好在1∶50至1∶110范围内。
吸水辊或转缸10包括这样一些孔眼14，使得通过小孔14a到吸水辊10内部C的流量在500至1500立方米/m-小时范围之内，其中分母中“m”表示吸水辊的宽度，单位是米。
图2示出通过孔眼抽吸的空气量作为圆周速度的出板的变化曲线。曲线fA1代表一个不带本发明的紊流抑制装置16的吸水辊的情况。图中可以看出，当圆周速度增加时，吸气量显著减小。曲线fB1代表带有本发明的紊流抑制装置16的相应情况。图中可以看到，当圆周速度增加时，吸气量保持接近恒定值，这正是本发明的目的。
图3相应地示出吸气管15的低压作为吸水辊10的圆周速度的函数的变化曲线。曲线fA2代表不带有紊流抑制装置的吸水辊方案。如图所示，当圆周速度增加时，吸气管的低压同时大大地增加。如果对应于曲线fB2的本发明紊流抑制装置16被利用的话，吸气管15的低压作为圆周速度的函数保持接近一个恒定值。
图4A至4C更详细地示出本发明的紊流抑制装置的第一个较佳实施例。根据图4A至4C，该紊流抑制装置16包括板件17a和17b，它们设置在接近于该辊的径向方向上，并由板件17c连接。该结构的横截面形状呈U型。整个结构由一径向对角支撑的板件18固定，它的板面18a基本上位于辊壳旋转轴线的半径R的方向上，以使板件18适合于经旋转轴线X而通过。由板件17形成的板的形状在它的端部处是开启的，因此，按照箭头L1所示的空气流从U型轮廓的端部进入该轮廓内，并进一步经过吸气管15流出吸水辊10的内部C之外。
图4C用不等角投影法示出了图4A和4B所示的紊流抑制装置，箭头L1表示空气流的流通道道。
图5A至图5C表示本发明的紊流抑制装置的第二个较佳实施例。该装置包括一个由一圆形板件19形成的紊流抑制装置16，该装置由至少一个径向板件20固定在该辊上。在该图所表示的方案中，圆形板19由两个叉交的板件20a和20b固定在辊壳的端部，即靠近吸气管15的端盖法兰13b上。圆形板19的尺寸是这样设定的，使圆形板和辊壳的内表面11′之间保持一个足够的流通间隙，经过这个间隙，空气流可以进一步通向吸气管15。在该图中，D3指图形板的直径，D3近似于辊壳内径D1的0.9倍。连接板20a、20b的宽度L约为吸气管15的直径D2的0.5倍。
图5C表示图5A、5B所示的紊流抑制装置中空气流的流通通道。
图6A至6C示出本发明紊流抑制装置16的第三个实施例。在该图所示的实施例中，紊流抑制装置16由设置在吸水辊10的径向上的仅一块板件21形成。该板件21设置在紧靠着吸气管15的端部附近，并同轴地固定在吸水辊10的轴线X。板件21复盖了吸水辊10的整个直径长度D1。在图示的这个实施例中，板件21的宽度1约为吸气管直径D2的1至1.5倍。
图6C示出经过辊壳11的孔眼14到吸气管15空气流(箭头L1)的无紊流通道，这是由于板件21有效地防止了空气流产生紊流。
权利要求
1.一种水辊(10)，它包括一个在轴颈(12a和12b)上转动的辊壳(11)，辊壳(11)是一个多孔体(14)，其上有多个小也(14a)通向辊壳(11)内，由此，吸水作用直接被引向辊壳(11)的内部空间(C)内，并且通过多孔体(14)抽吸空气，使纸幅压靠在辊壳的外表面上，该吸水辊(10)还包括辊壳(11)的内部空间(C)，其内直接由吸气管(15)引入低压，吸水辊(10)的内部空间(C)内基本上没有吸水箱或类似的装置，该吸水辊将吸水作用仅在张紧区引入，其特征在于吸水辊(10)包括一个至少位于吸水辊的吸气管(15)端部附近的紊流抑制装置(16)，该装置包括至少一个板件，它的表面(E)基本上位于吸水辊(10)的半径(R)方向上，并且，该紊流抑制装置(16)以这样一种方式相对于吸气管(15)的端部固定，使得在抽吸阶段，可避免抽吸空气的紊流，因此，沿整个该辊的宽度保持在辊壳的内表面上所要求的接近恒定值的低压，也保持通过辊壳的孔眼的吸气量在所要求的接近一个恒定的值上。
2.如权利要求1所述的吸水辊，其特征在于该吸水辊包括至少一个板件(21)，该板件装在吸水辊吸气管(15)边上的端部上，它的表面(E)大致位于吸水辊(10)的半径(R)方向上，当空气开始在辊壳的圆周方向上切向流动时，基本上使从吸水辊的孔眼(14)抽吸的空气大致垂直接触紊流抑制装置(16)的板件(21)的表面(E)，由此有效地避免产生紊流。
3.如权利要求1所述的吸水辊，其特征在于该紊流抑制装置(16)由两块板件(17a、17b)组成，这两块板件大致径向安装，以便用第三块板件(17c)将它们连接起来，这种结构基本上与-U形轮廓相对应，通过该结构的端部气流被导入该结构里面并进一步流向吸气管(15)。
4.如权利要求3所述的吸水辊，其特征在于该U型结构包括一块板件(18)，它大致中心地安装在旋转轴X上，其方式是相对于吸水辊的旋转轴(X)而言，板件(18)的板面基本上径向地设置。
5.如权利要求1所述的吸水辊，其特征在于该吸水辊包括至少一个径向的板件(20)，它的板面位于吸水辊(10)的半径(R)方向上，该板件(20)与一圆形板(19)连接，该圆形板的板面(T)放置在由吸辊的半径(R)构成的平面上，且该板件(19)相对于吸水辊的内表面(11′)以这样一种方式安装使得在板件(19)的上部和辊壳的内表面(11′)之间保持一个足够的间隙，以便从该间隙对吸气管(15)提供空气。
6.如权利要求1所述的吸水辊，其特征在于多孔体(14)包括一个槽(146)或一个凹穴，该槽或凹穴与从辊壳延伸的小孔(14a)连接，并使这些小孔的总的横截面的孔面积(A0)与孔槽或凹穴的总的横截面的流通面积(A1)的比值在1∶10至1∶150的范围内，最好是在1∶50至1∶110范围之内，并且由多孔体(14)流入的空气流量在500至1500立方米/m-小时范围内。
全文摘要
本发明涉及一种带有紊流抑制装置的吸辊，该紊流抑制装置至少设置在该吸水辊的吸气管的端部附近。该紊流抑制装置包括至少一块板件，它的表面(E)大致位于吸水辊的半径(R)方向。紊流抑制装置相对于吸气管的端部是这样安装的，使得在抽吸阶段，抽吸的空气的紊流得到避免，并且，因此沿整个该辊的宽度在辊壳的内表面上的该低压保持在所要求的、接近恒定的数值，并且，由辊壳上多孔体抽吸的空气量保持在所要求的、接近恒定的数值。
文档编号D21F3/10GK1049538SQ901071
公开日1991年2月27日 申请日期1990年8月18日 优先权日1989年8月18日
发明者安蒂·库哈沙洛, 奥拉维·维塔宁, 海基·伊尔韦斯帕 申请人:维美德造纸机械有限公司