CN112739870A - 脱水设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱水设备，包括脱水箱和多个脱水板条，其中，脱水板条的轮廓在其长度上变化。此外，本发明涉及一种用于制造纤维料幅、如纸幅、纸板幅、纸巾幅的机器，所述机器包括这种脱水设备，以及本发明涉及一种脱水设备在这种机器中的应用。

Description

脱水设备

本发明涉及一种根据各个独立权利要求所述的用于制造纤维料幅、尤其纸幅、纸板幅或包装纸幅的机器的脱水设备、由脱水设备和网毯构成的组合体、前述的机器以及脱水设备在这种机器中的应用。

这种脱水设备包括脱水箱，该脱水箱具有多个彼此并排布置的脱水板条。脱水设备用于支持连续循环的网毯(筛网)，在该网毯上纤维料幅由持续地在筛网上流动的纤维悬浮液形成。在此，筛网以其下侧在脱水板条的上侧上涂布。只要纤维料幅被置于筛网上，筛网就沿一个相应于机器方向L的方向(连续环绕地)运动。脱水板条可以具有类似于刮刀的迎流边棱。脱水板条附加地用于引走白水，该白水从形成的纤维料幅流过筛网的网孔并且粘附在筛网的下侧。由现有技术已知脱水设备，单独的或所有的脱水板条借助该脱水设备枢转。由此改变迎流边棱的倾斜角度。因为根据倾斜角度可以使脱水板条适配于制造的纸类型。

这种类型的脱水设备还由以下文献已知：

EP 0 350 827 A2

DE 101 63 575 A1

US 7 918 969 B2。

在运行条件频繁变化(例如更换纸类型、改变筛网角度或者机器速度等)的造纸机器中，通常需要改变在脱水板条上的所述倾斜角度。由此使脱水段和因此脱水板条适配于待制造的纤维料幅。

本发明涉及前述的技术方案。

从迄今已知的结构出发，这种脱水板条的上侧在该脱水板条的长度上保持相同，也就是说例如是平坦的。也可以说，迎流边棱沿直线走向。缺点在于，在脱水区域中的湍流强度局部地在待制造的纤维料幅的宽度上不能受到影响。

本发明所要解决的技术问题是，避免现有技术的缺点。而是应提供一种脱水设备，该脱水设备在其整个长度上具有不同斜度的迎流边棱。

所述技术问题根据独立权利要求解决。在从属权利要求中示出特别有利的且优选的实施方式。

发明人已知，通过迎流边棱的倾斜角度在各个脱水板条的长度上的不同的设定，可以实现对纤维料幅在宽度方向上的纸张成型的局部影响。局部地在待制造的纤维料幅的宽度上可以通过筛网在脱水的区域内设定理想的湍流强度。原则上，通过这种脱水设备可以影响待制造的纤维料幅的各个位置处的纸张成型。由此，可以沿纤维料幅的宽度方向观察由筛网速度或待制造的纸类型在为此所设的理想的湍流强度下控制脱水。

参照笛卡尔坐标系，由于纤维料幅或筛网在X-Y平面内延伸，纤维料幅或筛网的宽度方向(相当于机器方向)可以是正的X方向，并且待制造的纤维料幅或筛网的运行方向可以是正的Y方向。纤维料幅或筛网的厚度方向是z方向(竖直方向)。

具有脱水板条的脱水箱平行于X-Y平面。脱水箱的用于脱水板条的容纳平面也平行于该平面延伸。

从该定义出发，按照本发明的倾斜角度可以在Y-Z平面中作为最小角度测量，该最小角度由迎流边棱和容纳平面限定。在此，迎流边棱是一种边棱，该边棱由脱水板条的两个彼此邻接的侧面、即端侧和上侧构成。在相应于垂直于脱水板条的纵轴线的横截面的横截面中，倾斜角度是一条靠在上侧的外轮廓上的经过迎流边棱的切线与脱水箱的容纳平面所成的最小角度。

为了描述按照本发明的这一点，定义分别在垂直地剖切脱水板条的纵轴线的截面中观察的垂直距离。根据权利要求1测量脱水板条的上侧和脱水箱的容纳平面之间的间距，也就是例如在Y-Z平面中进行这种测量。根据权利要求2，该距离基于迎流边棱，而不是上侧。简而言之，两个定义只保护这种脱水板条，该脱水板条的迎流边棱沿其长度偏离直线走向。而迎流边棱沿一条正好非直线的曲线延伸。因此，本发明也涉及一种脱水板条。本发明的这些定义单独来看是可以互换的且具有相同的含义。

按照本发明的脱水板条通常比待制造的纤维料幅的宽度更长。脱水板条的纵向方向相应于待制造的纤维料幅的宽度方向并且由此垂直于机器方向。

当说垂直距离可以改变时，这意味着，从一条刚好沿着直线延伸的迎流边棱开始，脱水板条会暂时保持变形，以至于迎流边棱不沿直线延伸。垂直距离描述了在所述截面中由迎流边棱限定边界的上侧与脱水箱的容纳平面之间的距离沿着脱水板条连续或不连续地改变。

暂时保持的变形在此是可逆的。为此，脱水板条的材料可以选择为，使得脱水板条在材料的弹性区域内实现迎流边棱的倾斜角度的改变。也可以说，脱水板条的材料可以如此弯曲灵活地设计，从而脱水板条可以在弹性区域中弯曲变形。

脱水板条的材料因此可以是聚合物(塑料)。聚合物还可以考虑是聚甲醛(POM)、聚甲醛共聚物(POM C)、聚乙烯(PE)或超高分子量聚乙烯(UHMW PE)。

聚合物也可以通过颗粒或纤维根据纤维增强塑料的类型实施。在聚合物中可以嵌入填充料、如玻璃(玻璃球)或陶瓷颗粒。陶瓷颗粒的重量比例可以高于塑料的重量比例。

由此，脱水板条例如可以由玻璃纤维增强的塑料(GFK)制成，其中，作为矩阵材料例如使用乙烯基酯，并且玻璃纤维的比例最大至90％。通常，在该载体材料上机械地(摩擦接合和/或形状接合地、例如借助夹持或燕尾形导轨)固定陶瓷部分，和/或通过适合的胶粘剂(材料接合地)粘接在板条上。摩擦接合、形状接合和材料接合的组合是可考虑的。在此例如耐酸且耐碱的双组分环氧树脂适合作为胶粘剂。因为通常在造纸机器上使用的清洁剂恰恰包含这种成分，所以双组分环氧树脂应是耐酸和耐碱的。此外，胶粘剂应是水解稳定的。此外，由于在助留剂中使用了矿物油，胶粘剂同样可以是耐矿物油的。作为可能的胶粘剂，在此可以使用所谓的结构胶粘剂。但是，也可以使用其它胶粘剂，所谓的丙烯酸酯、例如氰基丙烯酸酯，以便将陶瓷固定在玻璃纤维塑料上。

单独的脱水板条也可以沿着脱水板条的纵向延伸方向包括多个部段。分割划分可以通过缝隙实现，其中，单独的部段则不必完全相互分离。在这种情况下，单独的部段还彼此相互附接，即构成唯一的(一件式的)连贯的构件。在这种情况下，可以在单独的部段之间的缝隙中引入特殊的分离点或柔性接缝。由此，迎流边棱的倾斜角度可以如所述按部段改变。接缝可以通过弹性塑料填充。脱水板条的单独的部段在此可以通过连续的、优选柔性的、例如由氟橡胶构成的密封件相互连接。由此，调节机构可以完全被密封。

如果脱水板条由多个彼此分离的部段制成，单独的部段可以齐平地相互对接。然后，单独的部段可以相互无关地布置并且保持以对其进行调节，并且借助至少一个促动器被调节。促动器可以机械地、液压地、气动地、电气地或以其它的方式操作。

原则上可考虑的是，脱水板条中的一个或每一个附加地配有调节装置，整个板条还可以借助该调节装置在高度和角度方面调节。因此，单独的脱水板条例如可以与脱水板条在Y-Z平面中剩余的高度和/或角度无关地被调节。

在本发明意义下的纤维料幅可理解为一种纤维如纤维素、塑料纤维、玻璃纤维、碳纤维、添加物、添加剂或类似物的束或团。由此，纤维料幅例如可以设计成纸幅、纸板幅或纸巾幅。纤维料幅基本上可以包括木纤维，其中，可以存在较少量的其它纤维或添加物和添加剂。这分别根据使用情况由技术人员决定。在制造纤维料幅的机器中，纤维料幅在纵向方向的尺寸明显比纤维料幅在宽度方向上的尺寸更长。纤维料幅的纵向基本上相应于机器方向L。

在此结合附图示例性地阐述本发明。在附图中：

图1示出仅部分剖切的用于制造纤维料幅的机器的筛网部的局部纵向剖视示意图；

图2示出脱水设备的实施方式的横截面示意图；

图3a示出根据第一实施方式的脱水板条的端侧面的非按比例的侧视示意图，其中设有迎流边棱；

图3b示出根据图3a的脱水板条的简化俯视图，其标有迎流边棱的倾斜角度的极限位置；

图4a示出根据第二实施方式的脱水板条的端侧面的非按比例的侧视示意图，其中设有迎流边棱；

图4b、4c示出根据图4a的脱水板条的简化俯视图，其标有每个部段的迎流边棱的倾斜角度。

图1示出仅部分剖切的用于制造纤维料幅2的机器100的筛网部200的局部纵向剖视示意图。图像平面相当于前述的Y-Z平面。机器方向L在此从左向右延伸。纤维料幅2尤其可以是纸幅(如包装纸)、纸板幅或纸巾幅。纤维悬浮液从流浆箱到达网毯，在此是设计为连续无端头带的筛网，所述筛网相位于脱水设备1环绕成，使得纤维料幅2沿幅面的机器方面L被继续运输。通过施加到筛网的上侧上的纤维悬浮液沉积在此处，以形成纤维料幅。纤维悬浮液的剩余的水通过筛网的下侧到达脱水设备1中。由此在筛网的上侧上成型的纤维料幅2借助筛网沿机器方向L被继续运输到机器的下一个处理站。

在图2所示的如图1的剖视图中示出脱水设备1的原理结构。脱水设备1可以是图1所示的机器100的筛网部200的组成部分。

排水设备1例如可以包括箱式的基体(脱水箱4)，所述基体可选地通过虚线所示的且优选可控的/可调节的负压源3施加作用。负压源用于改进纤维悬浮液的脱水并且配属于筛网部200并且在此布置在脱水箱4的内部。

在脱水箱4的朝向筛网的下侧的上侧上，布置有多个横向于机器方向L(图1中的箭头)延伸的且相间隔的脱水板条5。在此，脱水箱4的朝向纤维料幅或幅面的上侧构造有容纳平面A。在该容纳平面内保持有脱水板条5，准确地说，以脱水板条的相应的下侧U保持脱水板条。

脱水板条5沿机械方向L观察彼此间隔地布置，所述机器方向相应于在机器中待制造的纤维料幅2的运行方向。在此情况下，脱水板条就其在附图平面中横向于机器方向L向内延伸的纵轴线而言平行地并且彼此间隔地布置。

两个直接相邻的脱水板条5分别共同在其彼此面对的端面S、S’上限定脱水缝隙6的边界。如果脱水板条5如图2所示地布置，则脱水板条优选地一起构成脱水面5’，所述脱水面具有平坦的且多个脱水缝隙6。所述脱水面基本上平行于环绕的筛网或在筛网上待制造的纤维料幅2延伸并且平行于脱水箱4的容纳平面A延伸。

单独的脱水板条5中的每一个均可以具有朝向筛网的上部7和朝向基体4的下部8。所述上部7是特别耐磨的(例如由陶瓷制成)，然后例如材料接合地安设在下部8上。但是，脱水板条5也可以一体式地制造。

如所示地，每个脱水板条5设计成，使得获得外轮廓的多边形的横截面。因此，每个脱水板条5具有上侧O、下侧U和至少一个端侧S。所述端侧S和上侧O在其过渡部上限定迎流边棱K的边界。迎流边棱是一个沿机器方向L首先被网毯扫过的边棱。如所示地，脱水板条5的下侧U例如平行于容纳平面A或在容纳平面A内延伸。此外，在所示的实施方式中，脱水板条5还具有第二端侧S’，所述第二端侧S’与端侧S相互对置并且使上侧O和下侧U相互连接。还在端侧S’至上侧O的过渡部上，脱水板条5具有边棱，在此称为流出边棱K’。流出边棱K’沿机器方向L观察位于迎流边棱K的后方。也可以说，纤维悬浮液的液体首先流入迎流边棱K，然后流入流出边棱K’。

图3a示出沿机器方向L观察的根据图2的脱水箱4的脱水板条5的端侧S。由此可见，迎流边棱K不沿直线走向，而沿与之偏离的曲线走向。换句话说，在容纳平面A和迎流边棱K之间的测量的(在容纳平面A上的)垂直距离沿所示的纵向、也就是沿脱水板条5的纵轴线5.1观察变化。还可以换句话说，上侧O与下侧U或者说容纳平面A的间距沿脱水板条5的纵轴线5.1连续地变化。

原则上可考虑的是，脱水板条5设计成，使得非直线形的迎流边棱K的延伸走向是固定的、即不变的。在这种情况下，上侧O可以相应地设计成，例如被研磨。脱水板条的上侧O则是隆起的或凸起的。

但也可以考虑的是，非直线形的迎流边棱K不是永久的，而是暂时地获得。为此，脱水板条5首先可以具有直线形的迎流边棱K。这相当于初始位置。从初始位置出发，整个迎流边棱例如如此弯曲变形，使得获得在图3a中在整个脱水板条5的长度上的弯曲的迎流边棱K。因此，迎流边棱K的延伸走向不是永久的，而是仅短暂地改变。在预设的时间之后或在需要时，迎流边棱的延伸走向可以回到初始位置。脱水板条5例如可以如此弯曲变形，使得中央相对于固定的轴向端部围绕脱水板条5的纵轴线5.1转动。这同样在图3a所示的迎流边棱K得出。通过虚线表示获得的迎流边棱K’，该迎流边棱K’在脱水板条5如所述弯曲变形时获得。

与迎流边棱K的非直线形的延伸走向是固定地或是仅暂时地设计无关地，迎流边棱K相对于轴向边缘的倾斜角度(沿纵轴线5.1观察)升高。这在图3b中示意地示出朝脱水板条5的上侧O看的俯视图。由此获得角度变化，准确地说是，中央(在此为0°)相对于轴向端部(在此为0.4°)的倾斜角度的升高。在中央和轴向端部之间获得倾斜角度的流畅的过渡，随之当选择针对迎流边棱K的曲率时，该曲率同样连续地改变。角度在轴向端部的区域中也可以是2°、4°、6°、8°或10°。也可考虑在所述数值之间的渐变。

图4a的实施方式示出相对于图3a所示的脱水板条5的变形方案。在此也示出沿机器方向L观察的如图2的脱水板条5的端侧S。迎流边棱K在其整个长度上或者说在脱水板条5的整个长度上观察不沿连贯的直线延伸，而是设计为阶梯形的。因此，各个阶梯使得脱水板条被划分为沿纵轴线5.1布置的多个部段5.2。图4a示出，这些部段5.2彼此独立地设计。但是不必一定是这种情况，因此，脱水板条5也可以沿其长度垂直于纵轴线5.1地被开缝，而各个部段5.2没有相互分离。因此，这仍构成了唯一的连贯的构件。

在此也相对于图3a所述地：脱水板条5可以设计成，使得脱水板条5固定地具有在图4a所示的迎流边棱K，但或者脱水板条5能够可逆地从初始位置过渡到恰好非直线的位置，并且返回到初始位置，在初始位置中脱水板条5具有直线形的迎流边棱K。当然，即使是图3a的实施方式，也可以实现固定和可逆转动的组合。

图4b和4c示出类似于图3b的图4a的脱水板条5的上侧O的俯视示意图。可以看到，迎流边棱K的倾斜角度从中央(在此为0°或1°)至轴向端部地增长，在此是从部段5.2至部段5.2。因此，该角度在位于轴向端部的部段5.2上可以为0.4°或1.4°。在此也可以考虑如参照图3b的更大的角度范围。

原则上，迎流边棱K的曲线也可以不同于图3a至4c地变化，即，迎流边棱的倾斜角度在中央更大并且朝轴向端部减小。该曲线原则上可以在数学意义上是连续的，但是也可以含有突变、如阶梯，尤其在分段的脱水板条情况下。

也可以考虑的是，单独的或所有的脱水板条5还附加地如前所述地调节高度和/或角度。

Claims (13)

1.一种脱水设备(1)，包括脱水箱(4)和多个脱水板条(5)，其中，所述脱水箱(4)形成或限定用于多个脱水板条(5)的容纳平面(A)，其中，所述脱水板条(5)中的至少一个具有朝向容纳平面(A)的下侧(U)和与所述下侧(U)相对置的上侧(O)，并且所述脱水板条(5)设计成，使得在垂直于脱水板条(5)的纵轴线(5.1)的截面中观察，所述脱水板条(5)的上侧(O)和所述脱水箱(4)的容纳平面(A)之间的垂直距离分别沿脱水板条(5)的纵轴线(5.1)连续地或不连续地变化，或者能连续地或能不连续地变化。

2.一种脱水设备(1)，包括脱水箱(4)和多个脱水板条(5)，其中，所述脱水箱(4)构造有或限定出用于多个脱水板条(5)的容纳平面(A)，其中，所述脱水板条(5)中的至少一个具有朝向容纳平面(A)的下侧(U)、与所述下侧(U)相对置的上侧(O)和与所述脱水板条(5)的上侧和下侧(U)邻接的端侧(S)，其中，在所述端侧(S)和上侧(O)之间的过渡部上构造有迎流边棱(K)，并且所述脱水板条(5)设计成，使得在垂直于脱水板条(5)的纵轴线(5.1)的截面中观察，所述脱水板条(5)的迎流边棱(K)和所述脱水箱(4)的容纳平面(A)之间的垂直距离分别沿脱水板条(5)的纵轴线(5.1)连续地或不连续地变化，或者能连续地或能不连续地变化。

3.按照权利要求2所述的脱水设备(1)，其特征在于，在垂直于脱水板条(5)的纵轴线(5.1)的截面中观察，一条靠在所述上侧(O)的外轮廓上的经过迎流边棱(K)的切线与所述脱水箱(4)的容纳平面(A)所成的最小夹角在脱水板条(5)的中央的0°和脱水板条(5)的轴向端部区域中的10°之间。

4.按照权利要求3所述的脱水设备(1)，其特征在于，角度范围在脱水板条(5)的中央的0°和脱水板条(5)的轴向端部区域中的8°之间。

5.按照权利要求1至4之一所述的脱水设备(1)，其特征在于，所述垂直距离沿脱水板条(5)的纵轴线(5.1)观察从脱水板条(5)的中央朝轴向端部的方向变化。

6.按照权利要求5所述的脱水设备(1)，其特征在于，所述垂直距离沿脱水板条(5)的纵向观察从脱水板条(5)的中央朝轴向端部的方向增加。

7.按照权利要求1至6之一所述的脱水设备(1)，其特征在于，所述脱水板条(5)沿其纵轴线(5.1)划分为多个部段(5.2)。

8.按照权利要求7所述的脱水设备(1)，其特征在于，所述多个部段(5.2)直接相互连接。

9.按照权利要求1至8之一所述的脱水设备(1)，其特征在于，设有至少一个致动器，以便沿脱水板条(5)的纵轴线(5.1)连续地或不连续地改变所述上侧(O)与所述容纳平面(A)之间的垂直距离。

10.按照权利要求9所述的脱水设备(1)，其特征在于，所述至少一个致动器作用在所述脱水板条(5)的中央的区域内和/或在所述脱水板条(5)的至少一个轴向端部的区域内。

11.一种由脱水设备(1)和网毯构成的组合体，其特征在于，所述脱水设备(1)按照权利要求1至10之一所述地设计，并且所述网毯沿其运动方向在所述脱水设备(1)的上方经过，其中，所述容纳平面(A)至少局部平行于所述网毯延伸，并且脱水板条(5)的上侧(O)朝向所述网毯。

12.一种用于制造纤维料幅、如纸幅、纸板幅、纸巾幅的机器，其包括至少一个网毯和按照权利要求1至10之一所述的脱水设备(1)。

13.一种按照权利要求1至10之一所述的脱水设备(1)在按照权利要求12所述的用于制造纤维料幅、如纸幅、纸板幅、纸巾幅的机器中的应用。

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