[发明专利]带有宽凹槽的软橡胶辊罩

说明书

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。

本申请是于2015年12月30日进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为201480037412.0，国际申请号为PCT/US2014/056217，发明名称“带有宽凹槽的软橡胶辊罩”)的分案申请。

相关申请

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

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。

背景技术

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和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。

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。

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、水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。

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（10 PJ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，PJ）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。

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（Yankeecan）”）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

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。

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（PJ）硬度的顶部原料层，其中，所述顶部原料层包括周向凹槽。