[發(fā)明專(zhuān)利]帶有用于檢測(cè)操作參數(shù)的傳感器的真空輥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580039098.4
• 申請(qǐng)日: 2015-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106715791B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E.J.古斯塔夫森;S.H.里夫斯三世;C.梅森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 斯托·伍德沃德許可有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): D21F3/10
• 分類(lèi)號(hào): D21F3/10
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城;李強(qiáng)

一種工業(yè)用輥包括：大致圓筒形的殼，其具有外表面和內(nèi)腔；聚合物外罩，其周向地覆在殼外表面上，其中，殼和外罩具有提供腔與大氣之間的流體連通的多個(gè)通孔；以及感測(cè)系統(tǒng)。所述感測(cè)系統(tǒng)包括：嵌在外罩中的多個(gè)傳感器，所述傳感器被配置成感測(cè)輥的操作參數(shù)并提供與操作參數(shù)有關(guān)的信號(hào)；與傳感器中的至少一個(gè)連接的至少一個(gè)信號(hào)承載構(gòu)件，其中，所述信號(hào)承載構(gòu)件包括與殼和外罩的一些通孔至少部分地對(duì)齊的開(kāi)口；以及與傳感器操作性地相關(guān)聯(lián)的處理器，其處理由傳感器提供的信號(hào)。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求2014年9月12日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 62/049,600和2015年5月29日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 62/168,362的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，所述申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容特此通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及工業(yè)用輥，且更具體地涉及用于造紙的輥。

背景技術(shù)

在許多工業(yè)應(yīng)用（尤其是與造紙有關(guān)的那些工業(yè)應(yīng)用）中利用圓筒形輥。這樣的輥通常在苛刻的環(huán)境中采用，其中所述輥能夠暴露于高動(dòng)態(tài)載荷和溫度以及侵略性或腐蝕性化學(xué)試劑。作為示例，在通常的造紙廠中，輥不僅被用于在處理站之間運(yùn)輸纖維幅頁(yè)（fibrous web sheet），而且在壓榨部段和壓光輥的情況下用于將幅頁(yè)本身處理成紙。

造紙機(jī)可包括一個(gè)或多個(gè)真空輥，所述真空輥放置在機(jī)器內(nèi)的各種位置處以從帶（諸如壓榨毛毯）和/或纖維幅吸取濕氣。每個(gè)真空輥通常由被聚合物外罩覆蓋的金屬殼建構(gòu)成，并且所述聚合物外罩帶有徑向延伸穿過(guò)其的多個(gè)孔。用位于真空輥殼的內(nèi)部中的吸入箱來(lái)施加真空壓力。水被吸入徑向延伸的孔內(nèi)，且或者在其離開(kāi)吸入?yún)^(qū)之后從孔被離心地驅(qū)動(dòng)，或者通過(guò)適當(dāng)?shù)牧黧w導(dǎo)管或管道從真空輥殼的內(nèi)部被運(yùn)輸。通常由多位鉆以網(wǎng)格狀圖案形成孔，所述多位鉆一次形成一排多個(gè)孔（例如，鉆一次可形成五十個(gè)對(duì)齊的孔）。在許多網(wǎng)格圖案中，孔被布置成使得孔的行與列與輥的縱向軸線成斜角。

當(dāng)紙幅被輸送通過(guò)造紙機(jī)時(shí)，了解紙幅所經(jīng)歷的壓力分布能夠是非常重要的。壓力的變化能夠影響從紙幅排出的水的量，其能夠影響最終紙頁(yè)的濕氣含量、厚度和其它性質(zhì)。因此，用真空輥施加的壓力的大小能夠影響用造紙機(jī)制造的紙的品質(zhì)。

真空輥的其它性質(zhì)也能夠是重要的。例如，輥外罩沿紙機(jī)橫向方向（crossmachine direction）經(jīng)歷的應(yīng)力與應(yīng)變能夠提供關(guān)于外罩的耐久性和尺寸穩(wěn)定性的信息。此外，輥的溫度分布能夠輔助識(shí)別外罩的潛在問(wèn)題區(qū)域。

眾所周知，在工業(yè)用輥的外罩中包括壓力和/或溫度傳感器。例如，Moschel等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 5,699,729描述了帶有螺旋安置的纖維的輥，其包括嵌在輥的聚合物外罩中的多個(gè)壓力傳感器。然而，上述類(lèi)型的真空輥提出了常規(guī)輥所不具有的技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，真空輥孔圖案常常被設(shè)計(jì)成有足夠的密度使得一些孔將覆在傳感器的數(shù)個(gè)部分上。常規(guī)地，在應(yīng)用聚合物外罩之前將傳感器和伴隨的信號(hào)載體（例如，光纖或電纜）應(yīng)用于金屬殼，且在應(yīng)用和固化外罩之后鉆取真空孔。因此，以常規(guī)方式在外罩中鉆取孔將幾乎必然地?fù)p壞傳感器，并且很可能損壞信號(hào)載體。而且，在外罩的固化期間，聚合物材料時(shí)常在芯部略微移動(dòng)，且相應(yīng)地可使信號(hào)載體和傳感器的位置移動(dòng)；因此，不總是可能精確地確定外罩下方的信號(hào)載體和傳感器的位置，且移動(dòng)的芯部可使傳感器或信號(hào)載體運(yùn)動(dòng)到直接在孔下方的位置。此外，通常地，光纖具有相對(duì)高的最小彎曲半徑以實(shí)現(xiàn)合適的性能；因此，如果采用光纖作為信號(hào)載體，那么嘗試在輥中的預(yù)期孔之間編織光纖可導(dǎo)致光纖內(nèi)的不可接受的光傳輸。