CN105358762B - 干燥辊及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干燥辊，所述干燥辊至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴或直接固定在盖上的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接，其中，焊缝具有和至少两个彼此对置的并且相互间隔的平行的法兰区域的接合处。此外还涉及一种用于制造干燥辊的方法。
Description
本发明涉及一种干燥辊，干燥辊至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴或直接固定在盖上的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接。
由专利文献DE 27 07 923 A1中已知一种用于干燥由纸浆或者纸制成的料幅的干燥辊或者干燥滚筒，其包括辊套以及布置在辊套端部的盖。为了避免在焊接辊套和盖的情况下的弯曲应力，在其背离辊套边缘的侧面上的焊缝处连接过渡件，在穿过辊套的轴向截面内看在焊接区域中，该过渡件具有近似辊套的厚度，其中，该过渡件以及辊套在焊接区域中具有连续的走向。
此外，文献US 2010/0132903示出由钢制成的干燥辊的类似的结构，其中，盖借助圆周焊缝焊接在筒套的端部，该焊缝设计在每个盖和筒套的相互对置的面之间。该焊缝由向筒套的外侧面打开的U形横截面的凹陷，该凹陷通过在筒套的各端部和盖之一之间的各凹槽形成并借助焊接材料填满，其中，筒套的内侧面在凹陷的高度上设有背面焊道。
对于这种类型的已知的干燥辊难于检查筒套和盖之间的焊缝的质量。在此，尤其在焊缝的底部区域中的焊接质量的检查很困难并且多数情况只能用X射线的方法测量。
本发明要解决的技术问题在于，提供具有运行安全的焊缝的干燥辊和这种干燥辊的制造方法。
所述技术问题通过干燥辊和用于制造所述干燥辊的方法解决。
在此，本发明总的发明构思在于，通过在焊缝周围区域内的筒套和盖的适合的设计确保筒套和盖之间的焊缝的质量。
因此，干燥辊可以至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴或直接固定在盖上的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接，并且其中焊缝具有和至少两个彼此对置的并且相互间隔的平行的法兰区域的接合处。
因为在这种类型的干燥辊情况下焊缝具有和至少两个彼此对置的并且相互间隔的平行的法兰区域的接合处，或者换句话说具有带隔件和隔间距的接合处，所以形成焊缝的根部层的焊道也可以可靠地从外部焊接。以此可以改善所形成的焊缝的质量并整体提高其运行安全性。相应地由此可以实现，创造具有运行安全的焊缝的干燥辊以及提供用于其制造的方法。
这种类型的滚筒可以在纸制造的期间设置用于不同的使用目的或者用于干燥不同类型的纸。例如干燥辊尤其是设计用于干燥所谓的绵纸或者卫生纸或者软纸的所谓杨基滚筒。用于制造单光纸的MG滚筒(machine glazed)是可以用这种类型的干燥辊实施的。此外，在制造纸板或者图纸时可以使用干燥辊。通常杨基滚筒和MG滚筒具有两个间接通过与盖连接的空心轴固定的轴颈，而用于制造纸板或者图纸的干燥辊通常具有直接固定在盖上的轴颈。
在干燥过程中，要干燥的材料、例如纸或者纸板通常与筒套的外表面直接接触，该筒套可以在内侧上至少局部区段具有光滑的表面或者可以至少局部区段配设一个或多个槽或者肋，该一个或多个槽或者肋也可以设置在凸起状的加厚部中，以便反作用于可能由外部的压辊或者压力滚筒作用到干燥辊上的负荷。干燥辊的盖可以设计为圆盘形。至少一个盖例如可以是扁平的圆盘。不过至少一个盖也可以设计为具有半椭圆形的横截面或者具有拱起的形状、例如类似于封头(容器上盖下底板)或者椭圆拱底。空心轴可以提供用于支承干燥辊，其中，该空心轴减小作用在筒套或者盖上的应力。通常空心轴具有圆柱形的具有扁平的或者锥形的端部段的外形。空心轴可以是一件式的或者多件式地设计具有两个或者多个相互连接的、例如熔焊、钎焊、螺纹连接、锁紧或借助销钉连接的区段。在一些实施形式中空心轴和轴颈一体式地设计。此外，轴颈习惯上装入相应的轴承中或者轴承壳体中，该轴承或者轴承壳体支承整个干燥辊装置并且实现干燥辊的旋转运动。在此，干燥辊的元件可以由不同的材料制造并且尤其由金属，例如钢、不锈钢、碳素钢、铸钢或者铸铁制造。
在干燥辊的一种实施形式中，焊缝不用背面焊道焊接，以此优化在焊缝制造时的过程安全性，因为焊缝被特别简单地实施。
此外，干燥辊可以至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴或直接固定在盖上的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接，其中，盖和筒套的位于径向内部的工件表面均在焊缝的两侧设计为圆柱形并且其中在至少一个盖中设置可封闭的或者封闭的检查开口。
在干燥辊的这种实施形式情况下，该检查开口可以与用于空心轴或者轴颈的孔相同。作为检测开口的补充，备选地，可以设置用于空心轴或者轴颈的另外的孔。根据干燥辊的大小，检查开口可以设计为人孔。
此外，干燥辊可以至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴或直接固定在盖上的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接，其中，筒套的位于径向内部的工件表面在冷凝器和焊缝之间设计为圆柱形。
这样设计的干燥辊，即设有在焊缝的两侧的不仅盖的而且筒套的位于径向内部的设计为圆柱形的工件表面的干燥辊，或者配设有在冷凝器和焊缝之间的筒套的位于径向内部的设计为圆柱形的工件表面的干燥辊，优点在于即使从内部也可以很容易接触到焊缝，以此改善了用不同的检查方法检查焊缝的可能性，以此可以确保焊缝的质量。这样设计的干燥辊的焊缝尤其可以按照选择，借助X射线、超声波、以颜色渗透形式的渗透试验和/或，但不仅限于此地通过磁性粒子测试。
有利的是，在此冷凝器具有一个、优选多个环绕的槽。槽的数量越大，冷凝器的作用越好。
优选的是，在筒套的圆柱形的位于内部的工件表面和冷凝器之间规定切削加工出的过渡半径和/或过渡槽，优选具有至少一个在过渡槽的槽侧面和过渡槽的槽底之间的切削加工出的过渡半径。以此在能够较容易检查的情况下获得干燥辊的特别高的稳定性。该过渡半径和/或过渡槽尤其可以借助铣削和车削制造。
在用于干燥辊的制造方法中，该干燥辊至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴固定的轴颈或者直接在盖处固定的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接，可以在盖和筒套的焊接之前通过至少一个间隔保持件确定各要焊接的盖和筒套之间的间距，以便以这种方式提供运行安全的焊缝。
这种方法尤其实现干燥辊的制造，该干燥辊具有在筒套和盖之间环绕的焊缝，该焊缝具有和至少两个彼此对置的并且相互间隔的平行的法兰区域的接合处。
优选地，各要焊接的盖和筒套首先通过定位焊相互定位，然后才通过焊道相互焊接。在此，定位焊允许在通过由焊道的焊接形成最终连接之前，盖预定位在筒套上。以这种方式仍在最终焊接前还可以修正不准确的盖定位。
间隔保持件可以是间隔保持环，该间隔保持环确保沿干燥辊的圆周在盖和筒套之间不变的相同的间距。同样备选地，可以使用环段或者具有确定的宽度的单独的间隔保持件。
此外，在用于所述干燥辊的制造方法中，该干燥辊至少由圆柱形的筒套、两个安置在筒套两侧的盖、以及两个间接通过与盖连接的空心轴或直接固定在盖上的轴颈组成，其中，筒套和盖通过环形的焊缝相互焊接，可以在盖和筒套的焊接之后穿过检查开口从内部检查焊缝。
由于从内部通过检查开口对焊缝的检查，整体上提高了焊缝的运行安全性，因为可以及时改补有缺陷的焊缝。也可以使用完全不同的检查方法。
优选地，在焊缝的两侧不仅盖的而且筒套的位于径向内部的工件表面设计为圆柱形。位于径向内部的工件表面的这种设计允许借助完全不同的检查装置进行方便地和运行安全地检查。合适的检查装置例如可以是X射线仪器或者超声波仪器。此外，检查可以例如借助颜色渗透检查或者磁性颗粒检查或者其他方法进行。
清楚的是，前述解决方案也可以根据情况组合，以便相应地进一步实现优点。
本发明其它的优点、目的和特征根据下面的对尤其在附图中所示的实施例的说明来阐述。在附图中：
图1是干燥辊的示意图；
图2是图1所示干燥辊的局部区域；
图3是与图2视图相似的、具有过渡槽的干燥辊的局部区域示意图；
图4是与图2和3视图相似的、具有阶梯式过渡槽的干燥辊的局部区域示意图。
在图1中示出的基本圆柱形的干燥辊1包括筒套2以及两个安置在筒套2两侧的并借助在图1中未示出的环形的焊缝与筒套2焊接的盖3。在由筒套2和盖3围成的内部空间4中，干燥辊1还具有在盖3之间延伸的和设有通孔的空心轴5。在每个盖3的外侧面上分别设置轴颈6。筒套2、盖3、空心轴5和轴颈6在此同轴地沿纵轴线7布置，以便整体形成干燥辊1的轴对称的构造。干燥辊1可以借助轴颈6围绕纵轴线7可转动地支承在合适的且图1未示出的轴承中。
在干燥辊1的运行中，筒套2的外侧面由要干燥的纸至少部分地缠绕或者要干燥的纸铺放在筒套2的外侧面上。在图1中未示出的压辊在此将铺放的纸压紧在筒套2上。具有一般为3到8bar、可至12bar或者更大的气压的热蒸汽通过空心轴5导入内部空间4。借助于筒套2的由于内部空间4中的热蒸汽而热的表面和纸之间的热交换，铺放在筒套2上的纸这时进行干燥过程。
在图2中放大并以横截面示出了在图1中以A标示的干燥辊1的局部区域，其中可以看到盖3的一部分和筒套2的一部分以及在两者之间的上面已提到的焊缝8。从图2中尤其可以得知，不仅盖3而且筒套2的属于焊缝接合处的彼此对置的面分别具有设计为彼此倾斜的第一法兰区域9以及相互平行并且相互间隔的第二法兰区域10。以此形成焊缝8的基本V形的横截面，该基本V形的横截面向筒套2的外侧的方向变宽并向内部空间4的方向变窄，其中通过由第二法兰区域10限定的槽形区段通入内部空间4。
筒套面向焊缝8的端部区段11在面向内部空间4的面上设计为圆柱形，也就是说，没有凸起或者凹槽。在该端部区段11上连接有设计为冷凝器12的、向该内部空间的方向变厚的区段，该变厚的区段具有大量在圆周上延伸的并且沿纵轴线7连续布置的槽13。在此，在端部区段11到冷凝器12之间的过渡部具有过渡半径14。
盖3在焊缝8的向内部空间4的区域内也被设计为圆柱形，以便在焊缝8的两侧圆柱形设计不仅盖3的而且筒套2的位于径向内部的工件表面。
由于通入内部空间4的槽形的区段实现了具有基本V形的横截面的焊缝8设有背面焊道。此外，圆柱形端部区段11以及在焊缝8两侧圆柱形设计的不仅盖3的而且筒套2的位于径向内部的工件表面实现了，方便地视觉检查或者借助合适的检查方法，例如X射线或者超声波、或者借助颜色渗透检查或者磁性颗粒检查焊缝8。
作为对V形横截面的替代，焊缝8也可以设计为U形、K形、X形、双U形或者其他形状的横截面。
在图3所示的实施形式中，对于从圆柱形的端部区段11到冷凝器12的过渡部，没有使用半径而是设计了圆周上的过渡槽15。该过渡槽15的深度在此和冷凝器12的槽13的深度一样，不过其深度也可以和槽13的深度不同。
相反的是在图4所示的实施形式中没有使用图3中的过渡槽15，而设计了较宽的、阶梯式的过渡槽16。其宽度仅通过端部区段11的宽度限制。在过渡槽16的各垂直于纵轴线7的槽侧面和过渡槽16的平行于纵轴线7的槽底部之间分别设置过渡半径17。
附图标识列表
1 干燥辊
2 筒套
3 盖
4 内部空间
5 空心轴
6 轴颈
7 纵轴线
8 焊缝
9 第一法兰区域
10 第二法兰区域
11 端部区段
12 冷凝器
13 槽
14 过渡半径
15 过渡槽
16 过渡槽
17 过渡半径
Claims (10)
1.一种干燥辊(1)，所述干燥辊(1)至少由圆柱形的筒套(2)、两个安置在所述筒套(2)两侧的盖(3)以及两个通过与所述盖(3)连接的空心轴(5)间接固定或直接固定在所述盖(3)上的轴颈(6)组成，其中，所述筒套(2)和所述盖(3)通过环形的焊缝(8)相互焊接，其特征在于，所述焊缝(8)具有带有至少两个彼此对置的并且相互间隔的平行的法兰区域(10)的接合处，其中，所述筒套(2)和所述盖(3)的位于径向内部的工件表面均在焊缝的两侧设计为圆柱形，其中，在所述筒套(2)的圆柱形的位于内部的工件表面和冷凝器(12)之间设置切削加工出的过渡半径(14)和/或过渡槽(15、16)，具有至少一个在所述过渡槽(16)的槽侧面和所述过渡槽(16)的槽底之间的切削加工出的过渡半径(17)，并且筒套(2)的位于径向内部的工件表面的内径大于筒套(2)在冷凝器(12)的区域中的内径。
2.按照权利要求1所述的干燥辊(1)，其特征在于，所述焊缝(8)不用背面焊道焊接。
3.按照权利要求1或2所述的干燥辊(1)，其特征在于，所述盖(3)和所述筒套(2)的位于径向内部的工件表面均在所述焊缝(8)的两侧设计为圆柱形并且在至少一个盖(3)中设置可封闭的或封闭的检查开口。
4.一种干燥辊(1)，所述干燥辊(1)至少由圆柱形的筒套(2)、两个安置在所述筒套(2)两侧的盖(3)以及两个通过与所述盖(3)连接的空心轴(5)间接固定或直接固定在所述盖(3)上的轴颈(6)组成，其中，所述筒套(2)和所述盖(3)通过环形的焊缝(8)相互焊接，其特征在于，所述筒套(2)的位于径向内部的工件表面在冷凝器(12)和所述焊缝(8)之间设计为圆柱形，并且所述盖(3)的径向内部的工件表面设计为圆柱形，其中，在所述筒套(2)的圆柱形的位于内部的工件表面和所述冷凝器(12)之间设置切削加工出的过渡半径(14)和/或过渡槽(15、16)，具有至少一个在所述过渡槽(16)的槽侧面和所述过渡槽(16)的槽底之间的切削加工出的过渡半径(17)，并且筒套(2)的位于径向内部的工件表面的内径大于筒套(2)在冷凝器(12)的区域中的内径。
5.按照权利要求4所述的干燥辊(1)，其特征在于，所述冷凝器(12)具有至少一个环绕的槽(13)。
6.一种用于制造干燥辊(1)的方法，所述干燥辊(1)至少由圆柱形的筒套(2)、两个安置在所述筒套(2)两侧的盖(3)以及两个通过与所述盖(3)连接的空心轴(5)间接固定或直接固定在所述盖(3)上的轴颈(6)组成，其中，所述筒套(2)和所述盖(3)通过环形的焊缝(8)相互焊接，其特征在于，在所述盖(3)和所述筒套(2)焊接之前通过至少一个间隔保持件确定有待焊接的盖(3)和筒套(2)之间的间距，并且所述盖(3)的径向内部的工件表面设计为圆柱形，其中，在所述筒套(2)的圆柱形的位于内部的工件表面和冷凝器(12)之间设置切削加工出的过渡半径(14)和/或过渡槽(15、16)，具有至少一个在所述过渡槽(16)的槽侧面和所述过渡槽(16)的槽底之间的切削加工出的过渡半径(17)，并且筒套(2)的位于径向内部的工件表面的内径大于筒套(2)在冷凝器(12)的区域中的内径。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有待焊接的盖(3)和筒套(2)首先通过定位焊相互定位，然后才通过焊道相互焊接。
8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述间隔保持件是间隔保持环。
9.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述盖(3)和所述筒套(2)的焊接之后穿过检查开口从内部检查所述焊缝(8)。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述盖(3)和所述筒套(2)的位于径向内部的工件表面在所述焊缝(8)的两侧均设计为圆柱形。
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