CN103328723A

CN103328723A - 用于制造材料幅的装置和方法

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Publication number: CN103328723A
Application number: CN2011800652419A
Authority: CN
Inventors: M.菲克廷格; L.C.席尔瓦; T.舍布; J.V.伯查特
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2013-09-25
Also published as: DE102010044079A1; EP2640890A1; EP2640890B1; EP2712958B1; WO2012065804A1; EP2712958A1

Abstract

本发明涉及一种用于制造多层纤维幅(2)、尤其纸板幅的机器，该机器具有一个包括至少两个用于形成纤维幅层的层成型区域(I，II，III)的成型区域(IV)，该成型区域用于形成多层纤维幅(2)，所述机器还具有与所述成型区域(IV)相邻接的压榨区域。根据本发明的机器(1)的特征在于，脱水单元(E)设有压榨区用于脱水，设在循环的、可渗透的带(4，4.1，6.1)和循环的、可渗透的支承带(3，6，6.1)之间的所述纤维幅(2)和/或纤维幅层被导引通过所述压榨区，并且，所述压榨区设计成使得所述可渗透的带(4，4.1，6.1)、纤维幅(2)和/或纤维幅层和可渗透的支承带(3，6，6.1)至少在所述压榨区的长度的一部分上能够被流体流过，并且所述压榨区由可渗透的压榨元件(5)和可渗透的配合元件(7)构成。

Description

用于制造材料幅的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造多层纤维幅、尤其纸板幅的机器，具有包括至少两个用于形成纤维幅层的层成型区域的、用于形成多层纤维幅的成型区域，该机器还具有与成型区域相邻接的压榨区域。本发明还涉及一种用于制造多层纤维幅、以及使用该机器的方法。

背景技术

这种类型的机器是已知的。专利文献EP1780332A1描述了一种用于制造纸板幅的机器。其中，由4层分别在层成型区域内形成的纤维幅层组成的纸板幅在成型区域内制造。然后，通过在压榨区域内的辊压实现进一步的脱水。在随后的干燥设备内进行干燥。为了平整纸幅的面，在干燥设备内设有平整滚筒。在干燥之后，为了进一步改进纸板幅的平整，安装有宽压区压光机。然后，涂布装置在纸板幅面的面上涂抹涂料，最后进行完成干燥和将纸板幅卷起。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，对用于纸幅面和纸板幅面的制造过程在其质量和经济性方面进行改进。

所述技术问题通过权利要求1所述的特征所解决。在此对于本发明重要的是，为了脱水而设有具有压榨区的脱水单元，纤维幅和/或纤维幅层在循环的可渗透的带和循环的可渗透的支承带之间被导引穿过该压榨区，并且，压榨区设计成使得可渗透的带、纤维幅和/或纤维幅层和可渗透的支承带能够至少在压榨带长度的一部分上被流体流过，并且压榨带由可渗透的压榨元件和可渗透的配合元件构成。

通过使用根据本发明的脱水单元，纤维幅被轻柔地脱水，其中，几乎能够与带有流体的纤维幅的流通强度无关地调节应用的机械的脱水压力。因此，改善了多层纤维幅的强度值，尤其缝隙强度。同时，可非常节省体积地进行脱水，从而与使用已知的制造过程相比纤维幅的厚度通过此压榨过程减少得更少。因为纤维幅的厚度明显地影响机械的承载能力、例如弯曲应力，所以纤维幅机械的承载能力能够通过根据本发明的解决方案被提高，或者在相同的承载能力情况下纤维材料能够通过减少单位面积质量而被节省。同样地，根据本发明的解决方案能够使得纸幅面或者纸板幅面、尤其折叠纸箱板幅面的制造具有较高的单位体积，并且同时具有较好的平整性。

流体的流通方向有利地这样来选择，使得首先流过可渗透的压榨元件、然后流过可渗透的带、纤维幅或者纤维幅层，然后，流过可渗透的支承带。

可渗透的压榨元件优选是用于在可渗透的带上和由此在纤维幅上形成机械的压力的机械压榨元件。

在实用性设计变型方案中，配合元件设计为具有弯曲接触面的辊或者具有平坦接触面的盒。

辊优选是抽吸辊。该辊有利地具有设在内部的具有一个、优选两个或者多个抽吸区的抽吸盒。这种抽吸区沿着机器运行方向观察基本上在压榨区的长度方向上延伸。

在另一个变型方案中，抽吸辊也能够布计为有沟纹的辊或者有沟纹和孔的辊。对于所述两种变型方案，设在外部的抽吸盒设置用于对沟纹进行抽吸。这样可给出流体通过压榨区有效率的流通。因此，可以最小化流动损失。

可渗透的压榨件有利地由压榨带和/或压榨靴组成。如果压榨带只作为压榨元件使用，则可以考虑，在压榨带环内设置另一个压榨元件、例如以辊或者压榨靴形式的压榨元件。因此，能够在压榨区内局部提高机械的脱水压力。对于将压榨靴作为压榨元件的情况，这种压榨元件能够设计为可渗透的或者有沟的和/或有孔的，以便能够用流体流过压榨区。

此外有利的是，压榨带由筛网、螺旋滤网、金属滤网、带孔的金属带或者带组成，所述带由复合材料、例如由碳纤维加强塑料构成。

在实用性设计方案中，压榨带具有大于100cfm、尤其大于200cfm的透气性，其中“cfm”给出用立方英尺计算的空气体积，即在125Pa压差的情况下空气每分钟流过每单位面积(平方英尺)的压榨带的量。这种测量方法在标准TAPPI T251中有所描述。透气性的区域有这样的优点，即在给定的压差的情况下、在可渗透的支承带背向纤维幅一侧与压榨带背向可渗透的带一侧之间，流体尽可能高的体积流能够流过纤维幅。另一个优点是，由此保持通过流动产生的机械压力较小。

在本发明的另一个设计方案中，压榨带设计成，使得在机器运行中拉力能够大于30kN/m，尤其大于40kN/m，尤其大于45kN/m。

脱水单元优选设计成，即在纤维幅上的压榨压力小于0.9bar，尤其小于0.5bar，优选小于0.2bar。

配合元件的直径有利地大于1m，或者配合元件的曲率半径大于0.5m。

对于确定的应用，可渗透的带具有用于使纤维幅和/或至少一层纤维幅层结构化的结构表面。这尤其适用于只需要一面平整的纤维幅，或者适用于形成多层纤维幅的内部纤维幅层的纤维幅层。这使得较高的单位体积成为可能，而不损害纤维幅在必要的平整性方面的质量。

在本发明另一个设计方案中，可渗透的带由成型滤网构成。在此，成型滤网不再详细阐述。成型滤网可以由已知的织法所得到。这种编织结构具有涉及纤维幅的支承点。优选使用这种织法，其具有在每平方厘米上多于1300个支承点，尤其在每平方厘米上多于1400个支撑点，优选每平方厘米上多于1500个支撑点。这具有这样的优点，即能够达到较好的平整性。

还有这样的可能性，可渗透的带由毡构成。

在改进方案中，可渗透的带由不是编织的、可渗透的带构成，其至少在接触纤维幅的一侧上被涂层。还可以考虑，可渗透的带塑料带组成，该塑料带优选具有由织物带或者纱线构成的内部加强物。

可渗透的支承带优选由毡构成。该毡能够吸收至少一部分来自纤维幅的水。

在实用性装置中，可渗透的支承带也由成型滤网所构成。

在实用性设计方案中，脱水单元可布置在至少一个层成型区域内。

在机器中，有利地设置3个或者更多的层成型区域。

此外，脱水单元还能够布置在至少一个用于内层的层成型区域内，其中，支承带由层成型区域的成型滤网所构成。这种变型方案提供了一种可能性，即制造具有较高单位体积的纸板。可渗透的带能够是粗糙的、结构化的滤网。因为纤维幅布置在内层内，并且因此被外层所遮盖，这种装置也能够同样地实现较好的平整性。

为了改进脱水单元的脱水功率，在压榨带或者可渗透的带的环内部设置罩(Haube)。该罩优选导引热流体。以有利的方式将空气和/或蒸汽作为热流体。有利的是，该热空气能够来自造纸机器的干燥设备的废气，例如平整滚的罩废气。

实验表明，通过脱水单元，纤维幅的干燥率能够从例如18%提升到40%，相比而言，通过两个使用较高压榨压力的辊压装置只能够将干燥率提升到39%。本发明除了提升纤维幅质量之外还可带来经济上的优点。

在罩的内部能够设置蒸汽管，优选设在压榨区的开端。

在另一个实施方式中，脱水单元布置在压榨区域内。

此外，脱水单元还能够布置成使得纤维幅通过可渗透的带从前一表面上接收，并且被导引通过压榨区。

在另一个设计方案中，脱水单元还能够布置成，使得纤维幅通过可渗透的支承从前一表面上接收，并且导引通过压榨区。

所述前一表面优选由层成型区域的成型滤网构成。

在实用性实施方式中，脱水单元设在压榨缝隙之前。

在另一个实用性实施方式中，脱水单元前置有尤其双重铺毡的、独立存在的压榨缝隙。

在有利的改进方案中，脱水单元的压榨区后置有至少一个压榨缝隙。

纤维幅在穿过至少一个设置在脱水单元的压榨区之后的压榨缝隙的情况下，布置在可渗透的支承带与可渗透的带之间。

设置在脱水单元的压榨区之后的压榨缝隙优选由独立的辊压装置构成。在此，能够将纤维幅布置在可渗透的支承带和可渗透的带之间。

在实用性设计方案中，设置在脱水单元的压榨区之后的压榨缝隙由布置在可渗透的带的环内部的压辊和脱水单元的配合元件所构成。该配合元件优选设计为抽吸辊。在此，能够将纤维幅布置在可渗透的支承带和可渗透的带之间。

在另一个设计方案中，后置的压榨缝隙设计为抽吸压榨装置，其中，压辊设计为抽吸压辊。

在另一个可能的设计方案中，至少一个设置在脱水单元的压榨区之后的压榨缝隙由压辊和平整辊所构成，并且单层铺毡，其中，纤维幅的一面与平整辊的平整表面相接触。

还存在这种可能性，至少一个设置在脱水单元的压榨区之后的压榨缝隙由两个平整辊所构成，其中，纤维幅的两面都与对应平整辊的平整表面相接触。

有利地在压榨区域后设置干燥设备和卷绕单元。在干燥设备之间和/或在干燥设备之后，设有至少一个用于在纤维幅上至少一面涂覆涂布介质的涂布装置。该涂布介质能够由染色的涂料、淀粉和/或胶水组成。

优选给具有较高平整性的纤维幅的一面涂布。

在实用性改进方案中，两层或者多层纤维幅层能够在层成型区域内形成。为此，设置多层流浆箱，向其供给不同的纤维悬浮液。该纤维悬浮液被分离地导引至到离开流浆箱，并且在层成型区域内脱水。所述分离通过在流浆箱喷嘴内的薄片来实现。

所述技术问题还通过用于制造多层纤维幅、尤其纸板幅的方法所解决，其中，纤维幅由至少两层纤维幅层构成，其中，该纤维幅层在包括层成型区域的成型区域内制造，并且其中，在成型区域之后的压榨区域上继续脱水。在此，对本发明重要的是，在成型区域内和/或在压榨区域内使用根据权利要求1所述的脱水单元，其中，在压榨区内机械地压榨同时使流体流过纤维幅和/或至少一层纤维幅层。

用于制造纸板的机器优选应用在制造折叠纸箱板上。

根据本发明的机器特别适合用于制造具有单位面积质量大于40g/m²、尤其大于60g/m²的纤维幅。

附图说明

本发明其他的特征和优点由下面结合附图对优选实施例的说明来给出。

附图为：

图1示出根据本发明的机器的第一实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图2示出根据本发明的机器的第二实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图3示出根据本发明的机器的第三实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图4示出根据本发明的机器的第四实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图5示出根据本发明的机器的第五实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图6示出根据本发明的机器的第六实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图7示出根据本发明的机器的第七实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图8示出根据本发明的机器的另一个实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在压榨区域内。

图9示出根据本发明的机器的另一个实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在成型区域内。

图10示出根据本发明的机器的另一个实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在成型区域内。

图11示出根据本发明的机器的另一个实施方式的截面图，其中，脱水单元布置在成型区域内。

具体实施方式

图1示出根据本发明的机器1的第一实施方式的截面图。脱水单元E布置在机器1的压榨区域内。该压榨区域由可渗透的压榨带5和抽吸辊7构成。纤维幅2通过在这个例子中设计为毡的可渗透的支承带3、借助抽吸辊从前一网毯表面、即成型滤网6的表面上取下，并且导引通过设在毡3和可渗透的带4之间的压榨区。在压榨区内，纤维幅2由于可渗透的压榨带5的应力被机械地压榨，并且同时被热空气流过。热空气来自造纸机器的干燥设备的废气，例如来自平整滚筒的罩废气(Haubenabluft)，并且通过罩9、纤维幅2到达抽吸辊7的抽吸区10。因此，降低了在制造过程中的热量消耗。在这个例子中，纤维幅2沿着输送方向在压榨区的整个长度上被热空气流过。在压榨区的开端，安装蒸汽管8。蒸汽由于在抽吸区10和罩9之间的压差依次附加地通过可渗透的压榨带5、可渗透的带4、纤维幅2并且通过毡流进抽吸辊7的抽吸区10。因此，纤维幅2被加热，并且促进脱水。可渗透的带4设计为毡或者滤网。在流过压榨区后，纤维幅2导引通过在脱水单元E后设置的压榨缝隙，该压榨缝隙由压辊15和压辊16所构成。在此，压辊15设在可渗透的带4的环内，并且压辊16设在可渗透的支承带3的环内。这种装置以其经济性为优点，因为对于压榨缝隙不需要附加的网毯。然后，纤维幅2通过自由的拉力被导引通过另一个压榨缝隙。该压榨缝隙由平整辊11和压辊12所构成。平整辊11与纤维幅2的表面对应。因此，纤维幅2的上表面被平整。在制造过程的下一个过程中，设有涂布装置，其在纤维幅2的平整面上涂敷颜料。这种装置提高了纤维幅2在再加工特性、例如可印刷性方面的表面质量。在制造折叠纸箱板的情况下，对于这种装置，纤维幅的上层构成所谓的覆盖层(Deckenlage)。

在图2中所示的设计方案与图1所示方案的区别在于设置在脱水单元E后的压榨缝隙的结构设计。上部压辊16还是布置在支承带3的环内部，而下部压辊15布置在可渗透的带4的环外部，并且与纤维幅2的下表面直接接触。这种设计方案也使得下表面被平整。

在图3中的设计方案示出设置在脱水单元E后的压榨缝隙的另一种变型方案。该压榨缝隙由设在可渗透的带4的环内的压辊17和脱水单元E的抽吸辊7所构成。该抽吸辊7在压榨缝隙区域内具有另一个抽吸区10.1用于提高纤维幅2的干燥度。该抽吸区10.1优选与抽吸区10无关地进行抽吸。压辊17被可渗透的带和可渗透的支承带部分共同地缠绕。因此，可渗透的支承带3被纤维幅2所分开，该纤维幅2在可渗透的带上通过抽吸元件来导引。压榨毡13.1借助抽吸辊从可渗透的带4上取下纤维幅2，并且导引该纤维幅2通过后置的由压辊12和平整辊11构成的平整缝隙。在此，平整辊11这样触碰纤维幅2的下表面，使得该纤维幅被平整。这种设计方案具有有利于水平继续导引纤维幅的幅面导引装置。

在图4的装置中，与上述设计变型方案相比，纤维幅2通过可渗透的带4借助抽吸辊从预设的网毯6的表面上取下，并且导引通过压榨带。

图5示出镜像的图3的脱水单元3。两个装置的区别只是在于，纤维幅2通过可渗透的带4借助抽吸辊从前一网毯6的表面上取下，并且导引通过压榨带。在随后的平整缝隙中，平整纤维幅2的下表面。可渗透的带4能够设计为毡或者滤网。可渗透的支承带3由毡所构成。后置的压榨缝隙和平整缝隙参照对于图3的描述。

在图6的变型方案中，该装置与图5所描述装置的区别在于，后置的压榨缝隙是单独的、即单个设立的压榨缝隙，其由压辊15和16所构成。

在图7和8中所示的脱水单元E的装置与图3和图5中所示的装置相一致。因此，对于图3和图5的描述也适用于图7和图8。两者的区别在于，脱水单元E设有独立的、即单个设立的分别由压辊20和21所构成的压榨缝隙。在此，下部压辊21分别设计为抽吸压辊。网毯19和19.1设计为毡。通过这些装置能够脱去大量的水。纤维幅2在图7所示的情况中通过在这此实施例中设计为毡的可渗透的支承带3，在图8所示的情况中通过在此实施例中设计为可渗透的带4，借助抽吸辊从前一网毯19.1的表面上取下，并且导引通过设在毡3和可渗透的带4之间的压榨带。

在随后的图9、图10、图11中，脱水单元E布置在机器1的成型区域内。在图9的装置中，成型滤网6构成脱水单元E的可渗透的支承带。在这个变型方案中，可渗透的带能够设计为毡或者滤网。多层的纤维幅2直接通过随后的机器单元的毡从成型滤网上取下。脱水单元E的运行方式与上面描述的方式相类似。

在图10中所示的变型方案在层成型区域内这样集成脱水单元，使得成型滤网6构成可渗透的带。流浆箱22能够设计为多层的，从而在成型滤网6上可形成多层纤维幅层。这样形成的纤维幅2能够如图所示的那样直接导引至后置的平整缝隙，或者与另一个层成型区域的纤维幅层伏辊压榨在一起并且随后导引至后置的平整缝隙。压辊15.1设计为靴式压辊。因此，压辊16和15.1形成长缝隙。在特别的设计结构中，成型滤网6.1设计为毡。这特别对于更轻的单位面积重量是特别有利的。

图11示出具有三个层成型区域I、II、III的成型区域IV。脱水单元E布置在层成型区域I内，该层成型区域形成纤维幅2的中间层、即内层。脱水单元E的运行方式参照对于图9所示变型方案的描述。当然，形成的纤维幅层不转移到后置的机器单元上，而是先与在层成型区域II上形成的纤维幅层、接着与在层成型区域III上形成的纤维幅层伏辊压榨在一起。层成型区域I由具有使用的双滤网成型件23和流浆箱22.1的长滤网6所构成。层成型区域II和III设计为具有流浆箱22.2和22.3的长滤网6.2和6.3。

总体上对脱水单元E的运行方式的描述和对于不同的设计方案重复的元件，在相应的设计方案之间可转用。

附图标记列表

1 机器

2 纤维幅

3 可渗透的支承带

4 可渗透的带

4.1 可渗透的带

5 压榨元件，压榨带

6 成型滤网

6.1 纤维幅层的成型滤网

6.2 纤维幅层的成型滤网

6.3 纤维幅层的成型滤网

7 配合元件，抽吸辊

8 蒸汽管

9 罩

10 抽吸区

10.1 抽吸区

11 平整辊

12 压辊

13 压榨缝隙，带

13.1 压榨缝隙，带

14 接合位置

14.1 接合位置

15 压辊

15.1 靴式压辊

16 压辊

17 压辊

18 抽吸元件

19 压榨毡

19.1 压榨毡

20 压辊

21 压辊

22 流浆箱

22.1 流浆箱

22.2 流浆箱

22.3 流浆箱

23 双滤网成型件

I 层成型区域

II 层成型区域

III 层成型区域

IV 成型区域

E 脱水单元

Claims

1.一种用于制造多层纤维幅(2)、尤其纸板幅的机器，该机器具有包括至少两个用于形成纤维幅层的层成型区域(I，II，III)的成型区域(IV)，该成型区域用于形成多层纤维幅(2)，所述机器还具有与所述成型区域(IV)相邻接的压榨区域，其特征在于，为脱水而设有带有压榨区的脱水单元(E)，所述纤维幅(2)和/或纤维幅层在循环的、可渗透的带(4，4.1，6.1)和循环的、可渗透的支承带(3，6，6.1)之间被导引通过所述压榨区，并且，所述压榨区设计成使得所述可渗透的带(4，4.1，6.1)、纤维幅(2)和/或纤维幅层和可渗透的支承带(3，6，6.1)至少在所述压榨区的长度的一部分上能够被流体流过，并且所述压榨区由可渗透的压榨元件(5)和可渗透的配合元件(7)构成。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述配合元件(7)由具有弯曲的接触面的辊或具有平坦的接触面的盒组成。

3.根据权利要求1或2所述的机器，其特征在于，所述可渗透的压榨元件(5)由压榨带和/或压榨靴组成。

4.根据权利要求3所述的机器，其特征在于，所述压榨带(5)由筛网、螺旋筛、金属滤网、带孔的金属带或者由复合材料构成的带组成。

5.根据上述权利要求之一所述的机器，其特征在于，所述可渗透的带(4，4.1，6.1)具有结构化的表面，该表面用于将所述纤维幅(2)和/或至少一层纤维幅层结构化。

6.根据上述权利要求之一所述的机器，其特征在于，所述可渗透的带由成型滤网(6.1)构成。

7.根据上述权利要求之一所述的机器，其特征在于，所述脱水单元(E)布置在至少一个层成型区域(I，II，III)内。

8.根据上述权利要求之一所述的机器，其特征在于，设有三个或者更多个层成型区域(I，II，III)。

9.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述脱水单元(E)布置在至少一个用于内层的层成型区域(II)内，其中，所述支承带由所述层成型区域(II)的成型滤网(6，6.1)构成。

10.根据上述权利要求之一所述的机器，其特征在于，所述脱水单元(E)布置在所述压榨区域内。

11.根据权利要求10所述的机器，其特征在于，所述脱水单元(E)布置成，使得所述纤维幅(2)通过所述可渗透的带(4)从前一表面上接收，并且被导引通过所述压榨区。

12.根据权利要求10所述的机器，其特征在于，所述脱水单元(E)布置成，使得所述纤维幅(2)通过所述可渗透的支承带(3)从前一表面上接收，并且被导引通过所述压榨区。

13.根据权利要求10至12之一所述的机器，其特征在于，尤其双重铺毡的、独立的压榨缝隙设在所述脱水单元之前。

14.根据权利要求10至13之一所述的机器，其特征在于，至少一个压榨缝隙布置在所述脱水单元的压榨区之后。

15.根据权利要求14所述的机器，其特征在于，所述纤维幅(2)在穿过所述至少一个压榨缝隙的情况下布置在所述可渗透的支承带(3)和可渗透的带(4)之间。

16.根据权利要求14所述的机器，其特征在于，所述至少一个压榨缝隙由压辊(12)和平整辊(11)构成，并且单层铺毡，其中，所述纤维幅(2)的一面与所述平整辊(11)的平整表面相接触。

17.根据权利要求14所述的机器，所述至少一个压榨缝隙由两个平整辊构成，其中，所述纤维幅(2)的两面都与对应平整辊的平整表面相接触。

18.根据上述权利要求之一所述的机器，其特征在于，在压榨区域之后接着设有干燥设备，并且在干燥设备之间和/或在干燥设备之后设置至少一个涂布装置，其用于向所述纤维幅(2)的至少一个面上涂覆涂布介质。

19.一种用于制造多层纤维幅(2)、尤其纸板幅的方法，其中，所述纤维幅(2)由至少两个纤维幅层形成，其中，所述纤维幅层在一个包含若干层成型区域(I，II，III)的成型区域(IV)内制造，并且在与所述成型区域(IV)相邻接的压榨区域内进行进一步脱水，其特征在于，在成型区域(IV)和/或压榨区域内使用根据权利要求1所述的脱水单元(E)，其中，在所述压榨区内机械地压榨并且同时使流体流过所述纤维幅(2)和/或至少一个纤维幅层。

20.一种用根据权利要求1所述的机器1制造纸板、尤其折叠纸箱板的应用。