CN1668807A - 纸幅或纸板幅在双网成型器或成型器的双网区中的成型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在造纸机或纸板机的双网成型区的方法，其中由流浆箱(1)供给的纤维原料被引导至形成为网环的成型网(11，12)之间，其中在至少两个连续脱水区(Z1，Z2)中除掉纤维原料中的水分。第一脱水区(Z1)的至少一部分借助于具有弯曲表面的固定成型鞋状物(3)而形成，成型网(12)的其中一个被支撑抵靠所述成型鞋状物，而相对的成型网(11)在成型鞋状物(3)的区域内是无支撑的。通过在成型网(11，12)的另一侧的固定脱水刀片(21)形成另一脱水区(Z2)，所述固定脱水刀片(21)被支撑抵靠位于所述固定脱水刀片(21)之间的纤维原料，且在成型网(11，12)的相对侧面有脱水刀片(24)，所述脱水刀片(24)能够以受控的方式被加载，在固定脱水刀片(21)之间的间隙(22)处抵靠固定脱水刀片(21)，从而在第二脱水区(Z2)的纤维原料中产生振动脱水。从双网成型区的开端引导所述成型网(11，12)进入第一脱水区(Z1)的固定成型鞋状物(3)的区域中，如此该固定成型鞋状物(3)被用来主要在所述成型网(11，12)之间行进的纤维原料中产生非振动脱水，该脱水应用于该固定成型鞋状物(3)的前缘(7)之后的区域中的纤维原料。本发明还涉及一种双网成型区。

Description

纸幅或纸板幅在双网成型器或成型器的双网区中的成型

技术领域

本发明涉及由含水木质纤维原料来成型纸幅或者纸板幅(paper or boardweb)。本发明特别涉及一种用于在纸幅(web)形成的早期阶段高速地形成纸张或者纸板的方法和设备。本发明更特别的涉及一种根据独立权利要求1前序部分的在造纸机或者纸板机的双网成型区的方法，区以及根据独立权利要求8前序部分的造纸机或者纸板机的双网成型区。

背景技术

在由含水木质纤维原料制造纸张时，在成型网例如长网(Fourdrinier wire)部分上、或者在双网成型器例如所谓的间隙成型器中进行初始成型，其中以同一方向移动的一对相对网环(wire loop)形成闭合间隙，原料射流从流浆箱供给到该间隙中从而进入成型网之间的空间中；为了开始成型纸幅(paperweb)，通过留下任意分布在成型网上或者在一起移动的成型网之间的纸浆，除掉通过成型网的原料中的水分。

根据要制造的纸张或者纸板的质量，可以使用不同种类的纤维纸浆。为了生产高质量的纸张产品而从不同纤维纸浆中被除掉的水分的数量随许多因素而变，例如：随纸张产品的期望标准而变化，随要制造的纸张产品的期望厚度而变化，随造纸机的设计速度而变化，以及随在最终纸张产品中的碎屑、纤维和填充物的期望标准而变化。

在现有技术中，人们公知使用成型鞋状物(forming shoes)来引导造纸机的成型区上的一个或者两个成型网。并且还公知使用设有开口例如多孔表面的所谓的成型辊，以接受从成型网的外表面所支撑的纤维纸浆中通过成型网进入成型辊内部的水分。

人们进一步公知使用表面具有凹槽的成型鞋状物，该凹槽沿下行(downfeed)方向从成型鞋状物的前缘开始，并且沿着与纵向(machinedirection)(即，与纸幅穿过造纸机的移动方向)成一小角度的方向延伸。

在造纸机器的成型区中有几种类型的公知器件，即，在成型器中，例如金属刀片(blade)、吸水箱、张紧辊、吸水辊以及设有开口表面的辊；在纸张网成型的过程中，为了使出水的数量、时间和位置最优化，已经按照不同的形式和顺序中使用过它们。造纸是在现有技术中还存在缺陷，因为仅是尽快的除掉水分并不能生产优质的纸张产品。换句话说，以高速例如大约2000m/min速度生产高质量纸张的产量随除掉水分的数量而变化，随除掉水分的方式而变化，随脱水持续时间而变化，以及随从原料或者成型网之间除掉水分的位置而变化。

即使造纸机以低速例如900-1200m/min的速度运行，为了实现期望的质量的纸张产品，上述因素的相对利用也会变化。另外，当以高速制造产品，并期望维持或者改善产品质量时，在大多处理过程中将会出现无法预料的问题，所以要么必须减少产量以维持或者获得期望的质量，要么为了获得更高的产量而必须牺牲期望的质量。

较早的成型鞋状物或刀片鞋状物的刀片元件或者金属片具有弯曲形状的或者平坦形状的成型鞋状物表面，在刀片元件之间具有数个间隙，这些间隙在刀片元件长度上沿纵向延伸。这些部件的间隙界定了刀片元件的前缘，所述刀片元件沿横向(cross-machine direction)布置，与成型网的行进方向成直角。这种布置运行的不错。原料射流指向成型鞋状物/刀片的前缘上的成型网上，使得原料射流中的一部分水分将行进通过成型网，并停在鞋状物/刀片的下面。为了通过迫使水进入相邻金属片或者刀片元件之间的间隙中以增强脱水，每个金属片、刀片元件或者成型鞋状物要么其底部通向大气压，要么与真空源连接。刀片元件形成金属片或者成型鞋状物的上表面或甲板(deck)。

但是，由于提高造纸机速度以改良经济地制造纸张产品，出现了与造纸机的运行能力相关的新现象，这些现象也涉及生产的纸张产品的外观和内部结构。这些变化的大多数都不是人们希望的。

这些现象可能以不同的形式发生，例如在纸张产品的表面或者内部的碎屑和填充物的分布不合适，由此便降低可接受的留着力或者出色的留着力。这些变化和缺陷对于纸张产品是极坏的，并且影响它的销售能力。

在印刷油墨和书写纸张的成型中大体上使用两种技术，即，刀片型间隙成型器(blade type gap former)和辊间隙成型器(roll gap former)。这些技术都具有某些优点和缺点，可在下文中列出。

辊间隙成型器的优点是：流浆箱射流对具有相对大的半径的辊上的冲击基本不受射流量中的较小的几何误差以及外部作用的影响，例如气流和水滴；由于先形成纤维原纸(fibre mat)，所以能同时在两条网上以恒定(即，非振动)的脱水压力形成极好的两面性，并能够获得Z方向特性，例如填充物和各向异性；并且由于最初恒定(即，非振动)脱水压力存在于脱水区中，所以能够实现良好的留着力。这个技术不可忽视的缺点在于成型辊的旋转导致滚压区(roll nip)的出口端上的真空振动。如果此时纸张过湿，则在其从恒压区移动到带有振动压力的后一区时，这种振动将在一定程度上损坏(压坏)已成型的纸张结构。实际上，由于能够传送到振动脱水区中的水量受到这种真空振动的限制，所以这就限制了这种类型成型器的成型质量。本质的缺陷也是成型辊的成本和它的备用区，以及辊的维护需求和引起机器停工的时间。辊间隙成型器的另外需要注意的问题是在高速(＞1600m/min)以及纸浆浓稠的条件下脱水能力不足。

刀片型间隙成型器的优点在于：由于首先在振动压力下执行射流脱水，所以这种类型的成型器的成型潜能非常好。由于所有的脱水组件都是固定的，所以购置成本和维持费用都比使用辊作为第一脱水器件要低。

在其它方面，这种技术具有下列缺陷。在具有较大半径且被构造成产生振动脱水的鞋状物上的射流冲击对许多误差都很敏感。这是这种类型成型器有效操作的主要限制因素。这种最初的脱水是相当不对称的，其导致了在Z方向上的单面纸张结构，尤其是填充物和各向异性。因为最初是在振动压力下执行纸浆的脱水，所以留着力很低。

关于现有技术，也可参考美国专利5,798,024、公开号2001/0025697的美国专利申请，以及现在美国专利6,372,091和英国专利1,288,277。

发明内容

借助于本发明，通过造纸机的成型区上的成型鞋状物或者刀片元件，已消除或者减少上述的缺陷及缺点，以提高产量和纸张产品的质量。本发明的方法的主要特征由独立权利要求1的特征部分限定，而根据本发明的造纸机或者纸板机的双网成型区的主要特征由独立权利要求8的特征部分限定。

本发明的其它特征呈现在从属权利要求中。

本发明的其它目的、特征和优点，将显示在下面的详细描述及附图中。

附图说明

图1是根据本发明的成型器的优选实施例的侧视图；

图2是根据图1的成型器改进的、相应于图1的示意图；

图3是根据图1和图2的成型器的启动端、在流浆箱喷口射流(headboxlip jet)碰到的区域的放大图；

图4是图1、图2和图3所示的成型鞋状物的甲板结构的优选实施例的剖面图；

图4A显示在表面方向上观察的成型鞋状物的甲板；

图5是根据本发明的不同类型成型器的优选实施例的侧视图；

图6是根据图5的成型器改进的、相应于图5的示意图。

图7是形成本发明的重要部分的、成型鞋状物的混和成型器的应用的侧视图。

具体实施方式

更详细地参考附图，首先参考图1，其显示了根据本发明的成型器的优选实施例。图1所示的成型器是刀片型间隙成型器，且由附图标记10做标记。成型器10包括两个成型网(wire)11、12，它们借助于张紧辊和导向辊形成无端网环(未显示)。在这些辊中，图1显示了：在网环侧上的第一成型网11的第一胸辊13，该第一成型网11通过该胸辊被引导至脱水区域；以及，导向辊15，其将成型区域后的第一成型网11引导入第一网环。相应地，第二成型网12的第二胸辊14在网环侧上，该第二成型网12通过该胸辊被引导至脱水区域；以及，吸水辊(真空辊)16，其将成型区域后的第二成型网12引导入第二网环，并且相应地，成型的网W还从该吸水辊被继续引导以进一步处理。以图1所示的方式，吸水辊16设有内部轴向斜面(internal axialbevel)17，在内部轴向斜面17之间限定了吸水区18或者其它这样的吸水区域。胸辊13、14以这样的方式被布置：经由胸辊13、14进入脱水区域的成型网11、12之间形成楔形成型间隙G，流浆箱1将喷口射流2的原料提供到该楔形成型间隙G中。

在成型器10中，有两个连续的脱水区Z1、Z2，其中流浆箱1的喷口射流2被引至第一脱水区Z1的区域中。第一脱水区Z1包括成型鞋状物3，其接触第二成型网12的表面是弯曲的形状，这样就不会在成型网11、12之间行进的纸幅W中产生任何振动脱水(pulsating dewatering)。结合图2、图3和图4A，能更精密地观察成型鞋状物3和第一脱水区Z1。第一脱水区Z1之后是第二脱水区Z2，其致使在成型网之间行进的纸幅W中产生振动脱水。振动脱水是以这样的方式发生：固定脱水刀片21被布置在第一网环内侧的第一成型网11的侧面上，并由第一成型网11抵靠支撑，其中该脱水刀片位于横向上。固定脱水刀片21以这样的方式被布置：固定脱水刀片21之间保持有横向的间隙22。优选地，固定脱水刀片21被布置以形成与真空源23连接的吸水箱的底部。通过固定脱水刀片21之间的间隙22，将真空源23造成的真空施加于纸幅W上。

在第二成型网12的侧面上，在第二网环内侧，脱水刀片24抵靠第二成型网12而布置，其中该脱水刀片能够以受控的方式被加载。受控的脱水刀片24在横向上，并且它们以这种特殊的方式被布置：受控的脱水刀片24位于固定脱水刀片21之间的间隙22处。借助这些脱水刀片(固定的/受控的)21、24、以及结合加载元件和吸水箱23，在纸幅W中造成振动脱水。

因而，通过抵靠第二成型网12而设置的弯曲的成型鞋状物3来形成第一脱水区Z1，第二成型网12经过该鞋状物的上方，并且该成型鞋状物3中具有弯曲的甲板5，该甲板5设有如附图标记6所示的孔、开口、凹槽、间隙，开且形成上表面(如图2和图3)。由附图标记4显示的箭头所示，在成型鞋状物3的下方被抽真空，其用于将位于成型网11、12之间的原料中的水分除掉。如附图标记6所示的孔、丌口、凹槽、间隙被布置在成型鞋状物3的甲板5中，以便所述甲板5具有一个很大的开口表面区域，优选其表面积占50％-90％，并且由于它们的设计和/或布置，它们不会在纸幅W中引起任何压力脉动。如果由于成型网11、12中的张力，在成型网和甲板中的开口之间形成了沿横向上的夹角，那么就可能在纸幅W中产生压力振动。如果通过基本上在机器的纵向上的孔或者间隙或者开口而形成开口表面，那么将不会引起压力振动。孔6或者类似物优选地以图2和图3所示的方式、相对甲板5倾斜地布置，以便更好地将水引进孔中。孔6或者类似物相对于甲板5的倾角很小。如上所述，甲板5被设定为弯曲的形状，并且甲板5的曲率半径在600-4000mm的范围内，优选地在800-3000mm的范围内。在甲板5的区域中的网12的重合角在3度到45度之间，优选地在5度到30度之间。

图2显示根据图1的成型器的变化，并且在该实施例中该成型器也是刀片型间隙成型器。用附图标记10a表示成型器，并且该成型器包括两个成型网11、12，它们借助于张紧辊和导向辊形成无端网环(未显示)。在这些辊中，图2显示了：在第一成型网11的网环侧上的第一胸辊13，该第一成型网11通过该胸辊被引导至脱水区域；以及吸水辊16，其在本实施例中用于引导成型区域后的第一成型网11，以形成第一网环，并且相应地，成型的纸幅W还从该吸水辊被继续引导以继续处理，该纸幅W由第一成型网11支撑，或者如图中虚线及附图标记W’所示以与图1相应的方式。吸水辊16设有内部轴向斜面17，在内部轴向斜面17之间限定了吸水区18或者其它这样的吸水区域。相应地，第二胸辊14在第二成型网12的网环侧上，该第二成型网12通过该胸辊被引导至脱水区域；以及导向辊15，其在本实施例中引导成型区域后的第二成型网12，以形成第二网环。胸辊13、14以这样的方式被布置：经过胸辊13、14进入脱水区域的成型网11、12之间形成了楔形成型间隙G，流浆箱1将喷口射流2的原料提供到该楔形成型间隙G中。

在成型器10a中，有两个连续的脱水区Z1、Z2，其中流浆箱1的喷口射流2被引至第一脱水区Z1的区域中。第一脱水区Z1包括成型鞋状物3、3a，其中相应于一个成型鞋状物的、接触成型网11、12的表面被设定为弯曲的形状，这样就不会在成型网11、12之间行进的纸幅W中产生任何振动脱水。因而，在图2所示的实施例中，有两个成型鞋状物3和成型鞋状物3a，它们一个接一个地布置在成型网11、12的相对侧，以通过两个成型网11和12，也就是说在两个方向上，除掉位于成型网11和12之间的纤维原料中的水分。在图2所示的方式中，第一成型鞋状物3被用来除掉通过第二成型网12的水分，相应地，第二成型鞋状物3a被用来除掉通过第一成型网11的水分。为了增强脱水，成型鞋状物3、3a与真空源4、4a连接。从而，如图2所示，在脱水区Z1中，通过非振动成型鞋状物3、3a，除掉在成型网11、12之间形成的纸幅的两个表面上的水分。本实施例使得网具有良好的对称性并且填充物在网中分布良好。成型鞋状物3和3a的功能与结构视为相似。关于成型鞋状物3的结构和功能以及第一脱水区Z1的前端，可参考图3、图4和图4A。

第一脱水区Z1之后是第二脱水区Z2，其中在成型网之间行进的纸幅W中发生振动脱水。在图2所示的实施例中，振动脱水是以这样的方式发生：固定脱水刀片21被布置在第二网环内侧的第二成型网12的侧面上，并由第二成型网12抵靠支撑，且位于横向上。固定脱水刀片21以这样的方式被布置：在固定脱水刀片21之间形成沿横向的间隙22。优选地，固定脱水刀片21被布置以形成与真空源23连接的吸水箱的底部。通过固定脱水刀片21之间的间隙22，将真空源23造成的真空施加于网W上。

脱水刀片24设置在第一网环内侧的第一成型网11的侧面上，其抵靠第一成型网11，并且能够以受控的方式被加载。受控的脱水刀片24在横向上，并且它们以这种特殊的方式被布置：受控的脱水刀片24位于固定脱水刀片21之间的间隙22处。借助这些脱水刀片(固定的/受控的)21、24，以及结合加载元件和吸水箱23，在纸幅W中产生振动脱水。如图2所示，受控的脱水刀片24至少被布置在第二脱水区Z2的一部分中，优选地，在第二脱水区Z2的前部。事实上，它们也可以沿第二脱水区Z2的整个长度布置，例如图1所示就是这种布置。相应地，在此方面，图1的布置也可以相似于图2的布置。

因而，在图2所示中，通过两个弯曲的且连续设置的成型鞋状物3、3a形成第一脱水区Z1，成型鞋状物3、3a抵靠成型网11、12，并且成型网11、12行进经过成型鞋状物3、3a的上方。各成型鞋状物3、3a都具有形成上表面的弯曲的甲板5，该甲板5设有如附图6所示的孔、开口、凹槽、间隙(如图3和图4)。成型鞋状物3、3a与真空源4、4a连接，以便在成型鞋状物3、3a之下布置真空，用于除掉位于成型网11、12之间的原料中的水分。如附图标记6所示的孔、开口、凹槽、间隙被布置在成型鞋状物3、3a的甲板5中，以便所述甲板5具有较大的表面区域，优选其表面积占50％-90％，并且由于它们的形状和/或布置，它们不会在纸幅W中产生任何压力振动。如果由于成型网11、12中的张力使得成型网和沿横向的甲板中的开口之间形成倾角，那么可能会在纸幅W中产生压力振动。如果通过基本上在机器的纵向上的孔或者间隙或者开口而形成开口表面，那么将不会引起压力振动。孔6或者类似物优选地以图3和图4所示的方式相对甲板5倾斜地布置，以便水被更好地引进孔中。孔6或者类似物相对甲板5的倾角很小。如上所述，甲板5被设定为弯曲的形状，并且甲板5的曲率半径在600-4000mm的范围内，优选地在800-3000mm的范围内。在甲板5的区域中的网11、12的重合角(overlap angle)在3度到45度之间，优选地在5度到30度之间。

通过进一步参见图3，能够发现流浆箱1的喷口射流2直接指向与成型鞋状物3相对的成型网(即，图中的第一成型网11)的侧面上的成型间隙G中。因而，喷口射流2直接抵靠在成型鞋状物3前方、进入所述网11的无支撑的区域B中的第一成型网11。因此，流浆箱1提供的并且由第一成型网11输送的原料将不会碰到成型鞋状物3的前缘或者尖端7，而是接触仅在甲板5的区域中的尖端7之后的成型鞋状物3。因而，成型鞋状物3的前缘7将根本没有除掉任何水分，这对于操作有着重要的意义。由于流浆箱1的喷口射流2仅在成型鞋状物3的甲板5的区域中接触成型网12，所以在喷口射流2接触成型网12之前，留有时间以借助通过甲板5的孔6的真空作用除掉由成型网12和喷口射流2输送来的空气。可能通过如图3所示的结构制成喷口射流2，使喷口射流2以期望的方式自由引至第一胸辊13之后的第一成型网11的无支撑区域中，以便胸辊13、14不在同一表面上，而是如图中所示，使成型鞋状物3的侧面上的网环(第二网环)的胸辊14(第二胸辊)的位置高于相对的网环(第一网环)的胸辊13(第一胸辊)的位置。因此，相对于原料供给方向，成型鞋状物3的侧面上的胸辊14设置在位于相对侧面上的胸辊13之后。在图3中，附图标记A显示此横向偏移。通过使用具有不同曲率的替换成型鞋状物3能够控制并改变脱水过程。在成型间隙G的区域中，曲率控制和脱水控制比先前方案更加重要。在如图3所示的方案中，附图标记101代表流浆箱1的定形杆(profile bar)，且成型鞋状物3优选地在流浆箱1的喷口射流2的同一侧。这样就允许从流浆箱1到网区的喷口射流尽可能的短。

这种刀片型间隙成型器10、10a的优点在于，它能够用于制造对称的纸张，这是因为能够使用多种真空度来控制由位于不同网环的侧面上的脱水区Z1、Z2除掉的脱水分布状况。另外，这种刀片型间隙成型器10、10a能够被用作将干物质含量非常少的纸幅W引导至加载元件-吸水箱结合体21、23、24，因此能够使用振动脱水以实现尽可能好地形成纸张/纸板纸幅W。如果纸幅W的干物质含量过高，就不能利用加载元件-吸水箱结合体21、23、24改善纸张的成型。留着力(retention)也保持得很好，这是因为依靠网11、12的张力与成型鞋状物3的甲板5的曲率之比(脱水压力＝网11、12的张力/成型鞋状物3的甲板5的曲率半径，即，P＝T/R)，以及借助成型鞋状物3的真空，非振动成型鞋状物3除掉纸幅W中的水分。真空度优选为1-25kPa。

刀片型间隙成型器已经公知有很长一段时间。在这些公知的成型器中，第一脱水元件已为成型鞋状物，其已被用于在纸幅中产生振动脱水。这种布置成型已经很好，但是留着力很差，并且纸张是单面的，即，不对称的。公开号为2001/0025697的美国专利申请(美国专利号6,372,091)揭示一非振动成型鞋状物作为第一脱水元件，因此，我们可以认为这种公开的方案已经改善了留着力和纸张对称性，但是同时不再具有纸张的良好成型，因为这种非振动成型鞋状物布置在脱水区之后，其不能在网中产生足够力量的压力振荡。

包括两个或者多个脱水区的脱水系统同样是公知的。在刀片型间隙成型器中使用非振动脱水区与振动脱水区的结合也是公知的，其中原料从流浆箱被引导至两个成型网之间的间隙中，因此第一非振动脱水区包括成型辊(开口的吸水辊)，其随后是包含加载元件和吸水箱的结合的振动脱水区。采用这种布置已经能实现具有良好留着力和对称性的纸张，但是在成型方面比传统刀片型间隙成型器支撑的纸张差。发现造成的原因是，成型辊的旋转使得成型辊之后的纸幅中产生了真空峰值，该峰值损坏了已经成型的纸幅。在此方面，本发明的优点在于，固定的非振动成型鞋状物不会在该成型鞋状物后产生任何真空峰值，因此纸幅能够以低干物质含量被带进加载元件-吸水箱中，由此通过加载元件和吸水箱的这种结合，实现极好的纸幅成型。这意味着本发明结合了刀片型间隙成型器、辊和刀片间隙成型器的良好的特点以及优点。

图5和图6显示本发明的其它多种可选实施例。图5和图6显示了辊和刀片间隙成型器，其在图5中用附图标记30表示，在图6中用附图标记30a表示。成型器30、30a包括两个成型网11、12，它们借助于张紧辊和导向辊形成无端网环(未显示)。在这些辊中，图5和图6显示了在第一成型网11的网环侧上的第一胸辊13，该第一成型网11通过该胸辊被引导至脱水区域；以及，第二成型辊37或者其它类似的吸水辊，其引导成型区域后的第一成型网11，以形成第一网环。第二成型辊37装备有由辊的内交叉密封物38所限定的吸水区39，该吸水区用于确保上述吸水区之后的纸幅W将跟随第一成型网11，在第一成型网11上，纸幅W被带到捡拾辊(pick-up roll)(未显示)，由此纸幅W被转向捡拾纤维织物(未显示)以及进一步继续处理，比如进入挤压部(未显示)。

相应地，成型辊34(第一成型辊)在第二成型网12的网环侧上，该第二成型网12通过该成型辊被引导至脱水区域；以及导向辊40，其引导该成型区域后的第二成型网12，以形成第二网环。胸辊13和成型辊34以这样的方式被布置：经过胸辊13和成型辊34进入脱水区域的成型网11、12之间形成了楔形成型间隙G，流浆箱1将喷口射流2的原料提供到该楔形成型间隙G中。成型辊34是吸水辊，其设有开口例如多孔表面，并包含由辊的内部轴向即内交叉密封物35限定的吸水区36。

成型器30、30a具有两个连续的脱水区Z1、Z2，并且流浆箱1的喷口射流2被引至第一脱水区Z1的区域中。第一脱水区Z1是非振动脱水区，并且实际上它以这样的方式被分为两部分：非振动脱水区的第一部分包括位于第二成型网12侧的成型辊34；并且相应地，第二部分包括位于成型辊34之后且布置在第一成型网11侧的成型鞋状物3，在该成型鞋状物中，接触第一成型网11的表面设定为弯曲的形状，因此就不会在成型网11、12之间行进的纸幅W中产生任何振动脱水。这些实施例中使用的成型鞋状物3与真空源4连接，并且它类似于已经描述的图1的成型器10，它的结构和功能已结合图3、图4和图4A进行过详细描述。这部分内容请参考相关上述说明。

在这些实施例中，第一脱水区Z1之后也是第二脱水区Z2，在该第二脱水区中在成型网之间行进的纸幅W中发生振动脱水。根据图5所示，振动脱水以这样的方式发生在辊和刀片间隙成型器30中：固定脱水刀片21被布置在第二网环内侧的第二成型网12的侧面上，并由第二成型网12抵靠支撑，且位于横向上。固定脱水刀片21以这样的方式被布置：在固定脱水刀片21之间形成了横向的间隙22。优选地，固定脱水刀片21被布置以形成与真空源23连接的吸水箱的底部。通过固定脱水刀片21之间的间隙22，将真空源23产生的真空施加于网W上。图6的辊和刀片间隙成型器30a具有相应的布置在第一网环内侧的第一成型网11的侧面上的固定脱水刀片21，以抵靠支撑第一成型网11。在其真空源23、固定脱水刀片21之间的间隙22等的其它方面，结构与图5所示的类似。

在图5所示的实施例中，在第一网环内侧的第一成型网11的侧面上布置脱水刀片24，该脱水刀片能够抵靠第一成型网11而以受控的方式被加载。在图6所示的方案中，相应的受控脱水刀片24被布置在第二网环内侧的第二成型网12的侧面上。受控的脱水刀片24在横向上，并且它们以这种特殊的方式被布置：受控脱水刀片24位于固定脱水刀片21之间的间隙22处。借助这些脱水刀片(固定的/受控的)21、24，以及结合加载元件和吸水箱23，在纸幅W中造成振动脱水。在图5和图6所示的本发明的布置中，非振动成型鞋状物3紧接在成型辊34之后的、相对于成型辊34位于纸幅的相对侧面上。这就导致了新的控制可能性，利用它能够控制成型辊34的相对侧面上的纸幅底部表面的特性。早先还不可能对这个侧面上的辊和刀片间隙成型器30中的脱水进行更多的控制，也就是说与现有技术相比，本发明实现了重大优势。另外，根据图5和图6的方案，在纸幅的两个表面上都实现了在真空下的非振动脱水，于是两个纸幅表面都被引导至振动脱水的区域中。非振动成型鞋状物3的这种结构允许使用高的真空度，该真空度的最高值可达到25kPa。这样就又具有了更好的脱水能力、更好的成型以及对填充物分布的更好的控制。

图7是关于混和成型器的本发明的应用的示意图。附图标记50显示图7中整个混和成型器。以公知的方式，混和成型器50包括包含长网51的长网区以及在该长网下面布置的脱水装置。流浆箱1将原料供给至长网区的前端的长网51以及胸辊52或者紧接在该胸辊52之后。在长网区51中，仅在一个方向上发生脱水，即，借助布置的脱水装置53向下脱水。长网区的脱水装置53完全地显示在图5中，并且它们可以包括，例如具有吸水或者不具有吸水能力的脱水刀片、各种吸水箱、成型鞋状物或其它等等。从本发明的观点来看它们并不是最重要的，所以在此不做更详细的描述。

成型器装置60以这样的方式安装在长网51的上方：相关的成型器装置60连同长网51一起形成成型器50中的双网区。成型器装置60包括上网(topwire)61，其借助于张紧辊和导向辊62、63、64、65，以形成无端网环；并且其中第一辊62安装在长网51的上面，如此在双网区的开端部分形成楔形间隙G，供给至长网51的原料被引导至该楔形成型间隙G中。在间隙中的原料停止之前，已经借助长网51的脱水装置53将水分除掉。在上网环61中，设置有吸水箱66，在图7所示的实施例中，该吸水箱66被分成三个连续的吸水室66a、66b和66c，其中，可以期望的方式使用不同量级的真空度。吸水箱66之后、在长网51下面安装一个真空传送吸水箱54，以确保成型的纸幅W将在双网区之后跟随长网51，自此纸幅W将在捡拾点(未显示)被捡拾以进一步进行处理。

根据本发明，由与上述图1、图2、图5和图6所示的实施例中相似的成型鞋状物3形成了吸水箱66的第一室66a的下表面，该下表面与上网61接触。因而，成型鞋状物3具有借助图3、图4和图4更加详细描述的那种结构。因而，关于此点可参考上面的描述。借助固定脱水刀片21以这样的方式形成吸水箱的第二和第三真空吸水室66b和66c的底部：为了除掉纸幅中的水分，这些固定脱水刀片21之间具有间隙22，通过这些间隙22在吸水室66b和66c中的真空作用将对位于上网61和长网51之间的已经部分地成型的纸幅起作用。进一步说，在图7所示的实施例中，在第二吸水室66b处、长网51下面布置有受控脱水刀片24，所述脱水刀片抵靠长网51被加载；进一步根据图7所示，所述脱水刀片24位于固定脱水刀片21之间的间隙22处。利用这个方案，如本发明的先前实施例中所述，在相关的刀片处产生振动脱水。

因而，成型鞋状物3以上述的方式被设置在吸水箱66的第一室66a中，该成型鞋状物不会在网中造成任何振动脱水。成型鞋状物3进一步以这样的方式被布置：到达长网51并进入间隙G的纤维原料将不会碰到成型鞋状物3的前缘，而是被引导至前缘之后而进入成型鞋状物3的甲板的区域中。因而，成型鞋状物3的前缘将不会除掉纤维原料中的水分，正如上述的相同方式，例如结合图1所述的方式。因而，在吸水箱的区域中，具有两个连续的脱水区，即：在成型鞋状物3的区域中的第一脱水区Z1，其用来产生非振动脱水；以及位于固定脱水刀片21和受控脱水刀片24的区域中的第二脱水区Z2，其用来产生振动脱水。

因而，尽管在图7所示的实施例中的成型鞋状物3相对于成型网51、61位于固定脱水刀片21侧上，不同于图1所示的实施例，但是非振动脱水和振动脱水是以上述相同的方式和相同的顺序相继发生，例如结合图1所述的那样。因而，根据图7的方案相比现有技术的优势是：在相同方向上并与图1所示的实施例大体相似。通过成型鞋状物3可以获得高脱水能力，从而能根据要制造的纸的等级来优化双网区的纸的等级的一致性。因此，能够减小长网的伸展；另外，与目前在进入双网区的地方相比，纸幅厚度(web caliper)也可以在更大的范围内变化。

如上所述，根据本发明的新成型器是两个元件在结构和处理等技术角度上的结合，如此能够实现辊和刀片间隙成型器、刀片型间隙成型器以及混合成型器的全部优点，却不会存在它们的相关任何缺陷。第一元件是具有弯曲的甲板5的新型的固定成型鞋状物3，该成型鞋状物能够利用真空4来控制脱水并使脱水更有效率。这种成型鞋状物可以被用在纸幅W的下方或者纸幅W的上方。这样的构造使得脱水可以通过两个成型网在成型鞋状物3的弯曲的甲板5的上面行进的同时自由地产生。根据本发明的成型鞋状物3的重要性能特征是：依照等式P＝T/R，甲板5被构造成提供基本恒定的脱水压力，其中P是位于行进于成型鞋状物上的成型网之间的液体的压力，T是外部纤维的张力，以及R是固定成型鞋状物的曲率。此目的在于即使真空促进了脱水，成型鞋状物也不会造成任何振动脱水。本发明的成型鞋状物是设有开口表面的弧形“固定辊”，这样的想法是可能的。甲板具有很大的开口表面区域，并且通过开口，甲板与位于成型鞋状物内侧的真空室连接。成型鞋状物的甲板中的开口以避免振动脱水的方式而形成，避免了振动脱水，如果开口基本沿交叉的方向，就会发生振动脱水。为了实现这种基本恒定的压力，这些开口是圆形孔、椭圆形孔、基本在纵向布置的间隙、波状间隙、支撑鞋状物甲板上面的纤维的凸出接触表面等。

在本发明中，第二脱水元件是现有技术中公知的振动脱水区，其中有设有间隙的横向固定脱水刀片，通过使用在成型网相对侧面上的受控脱水刀片，更加有效地发生脱水，以增强振动作用。

为了实现公知类型的成型器的优点而剔除相关的缺陷，还有将这两种不同类型的脱水元件结合在一起的多种可能的不同方法，例如图1-图7所示。通过脱水元件的这种结合所提供的协同作用(synergy)的原因是：

首先，由于其在Z方向的结构是对称地带有辊，所以基本在恒定的压力下、在非振动区中发生例如两侧脱水的脱水过程(发生时也借助棍)。

流浆箱的喷口射流的作用类似于关于辊时所发生的，即，喷口射流被引至具有些许弯曲的表面上，其可以与真空脱水联合而进入成型鞋状物的凸面的甲板上。

以楔形样式减小的纤维或成型网的合成角使喷口射流对故障不敏感。

在具有恒定压力的非振动区的输出侧面上，由于形成这种区的结构是固定的，所以将不会出现真空峰值。由此避免了由辊形成恒压或者非振动区时会发生的损网效应(web-damaging effect)。恒压区不限制成型器的脱水能力，但是为了实现从这种第二脱水区的性能中获得充分的益处以改善成型，可以将相对湿的纸幅传送到振动脱水区。

根据本发明的非振动脱水区的固定结构的资金和维修费用比辊和备用辊的相应费用要少。

与使用辊相比，能够在更大的面积上改变本发明的非振动脱水区的半径。与辊相比，固定脱水区的进一步优势在于：成型鞋状物半径能够被修改(例如，以这样的方式修改：在入口端变长，但是朝向出口端象螺线一样逐渐地变短)。这时，脱水压力在成型鞋状物上不再恒定，但是仍然保持非振动，因此相比现有技术中的成型鞋状物仍然具有优势。能以上述方式改变半径，这就意味着能够每一次将非振动脱水设计得比利用辊更适于每个应用操作。

固定非振动脱水区和现有技术中的振动区的结合能够更加容易地控制非振动区和振动脱水区之间的脱水程度，因此与现有技术中的成型器相比，能够更好并且更容易地控制脱水区。因而，能够更好地控制成型和留着力之间的平衡。

应该了解的是本发明并不限于这里所描述和说明的任一特殊的结构和布置，但是在随附的权利要求的范围内能够进行修改。

Claims (18)

1、一种在造纸机或纸板机的双网成型区的方法，其中由流浆箱(1)供给的纤维原料被引导至形成为网环的成型网(11、12；51、61)之间；在所述成型网之间，在至少两个连续的脱水区(Z1，Z2)中将水从纤维原料中除掉，从而借助于至少一个固定成型鞋状物(3，3a)形成第一脱水区(Z1)的至少一部分，所述固定成型鞋状物(3，3a)设有具有弯曲表面的甲板(5)；所述成型网(11/12；61)中的其中之一被支撑抵靠所述固定成型鞋状物，而相对的成型网(12/11；51)在所述成型鞋状物(3，3a)的区域内是无支撑的；通过固定脱水刀片(21)形成较后的即第二脱水区(Z2)，所述固定脱水刀片(21)沿横向位于所述成型网(11，12；51，61)的另一侧上，并被支撑抵靠位于所述成型网之间的纤维原料；在所述脱水刀片(21)之间有间隙(22)；在所述成型网(11，12；51，61)的相对侧上有脱水刀片(24)，所述脱水刀片(24)能够以受控的方式被加载、以下述方式在所述固定脱水刀片(21)之间的间隙(22)处抵靠所述成型网之间的纤维原料：该第二脱水区(Z2)在纤维原料中产生振动脱水；其特征在于，按照下述方式，所述成型网(11，12；51，61)从双网成型区的起点被引导至该第一脱水区(Z1)的所述固定成型鞋状物(3，3a)的区域中：利用所述固定成型鞋状物(3，3a)在行进于所述成型网(11，12；51，61)之间的纤维原料中基本产生非振动脱水，该脱水应用于跟随在所述固定成型鞋状物(3，3a)的前缘(7)之后的区域中的纤维原料。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，对通过所述固定成型鞋状物(3，3a)的甲板(5)的纤维原料施以真空。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于离该固定成型鞋状物(3)较远的成型网(11；51)，该纤维原料按照下述方式被引导入该固定成型鞋状物(3)的区域中：该纤维原料将接触在该固定成型鞋状物(3)的前缘(7)之后离所述固定成型鞋状物(3)较近的成型网(12，61)。

4、如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，通过刀片型间隙成型器(10，10a)来进行纸幅的成型，从而该流浆箱(1)的喷口射流(2)被引导至该成型器的间隙(G)中、在该固定成型鞋状物(3)之前离该固定成型鞋状物(3)较远的成型网(11)上。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，该流浆箱(1)的喷口射流(2)被引导至离该固定成型鞋状物(3)较远的成型网(11)上、进入在该固定成型鞋状物(3)之前的该成型网(11)的无支撑区域(B)中。

6、如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，通过公知的混合成型器(50)来进行纸幅的成型，其中借助于长网(51)和安装在该长网之上的成型器装置(60)形成双网成型区；纤维原料被带到长网(51)上、双网成型器装置的间隙(G)中，从而在该双网成型器装置中形成具有固定成型鞋状物(3)的第一脱水元件。

7、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过装备有成型辊(34)的辊和刀片间隙成型器(30，30a)来进行纸幅的成型，其中借助于成型辊(34)和安装在该成型辊(34)之后的固定成型鞋状物(3)，形成第一非振动脱水区(Z1)，从而借助成型辊(34)引导纤维原料，使该纤维原料与该固定成型鞋状物(3)相接触。

8、一种造纸机或纸板机的双网成型区，包括成型网(11，12；51，61)，其借助于导向辊和张紧辊和/或其它这样的结构形成网环，并且在所述成型网的区域中布置有至少两个连续的脱水区(Z1，Z2)，从而借助于至少一个固定成型鞋状物(3，3a)形成第一脱水区(Z1)的至少一部分；所述固定成型鞋状物(3，3a)设有具有弯曲表面的甲板(5)，所述成型网(11/12；61)中的其中之一被支撑抵靠所述成型鞋状物，而相对的成型网(12/11；51)在所述成型鞋状物(3，3a)的区域内是无支撑的；通过固定脱水刀片(21)形成较后的即第二脱水区(Z2)，所述固定脱水刀片(21)沿横向位于所述成型网(11，12；51，61)的另一侧上，并被支撑抵靠位于所述成型网之间的纤维原料；所述脱水刀片之间有间隙(22)，在所述成型网(11，12；51，61)的相对侧有脱水刀片(24)，所述脱水刀片(24)能够以受控的方式被加载、在所述固定脱水刀片(21)之间的间隙(22)处抵靠位于所述成型网之间的纤维原料，以便在该第二脱水区(Z2)的纤维原料中产生振动脱水；其特征在于，所述成型网(11，12；51，61)从双网成型区的起点被引导至该第一脱水区(Z1)的该固定成型鞋状物(3)的区域中，并且该固定成型鞋状物(3)设有基本开口的表面，并且该固定成型鞋状物(3)是在布置于该成型鞋状物(3)的下方的真空(4)的作用下构造成的，以在行进于所述成型网(11，12；51，61)之间的纤维原料中基本产生非振动脱水，该脱水应用于该成型鞋状物的前缘(7)之后的区域中的纤维原料。

9、如权利要求8所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，安装流浆箱(1)，以将纤维原料供给到离该固定成型鞋状物(3)较远的成型网(11；51)上，按下述方式布置该成型网以将纤维原料带进第一成型鞋状物(3)的区域中：该纤维原料将接触在该固定成型鞋状物(3)的前缘(7)之后的、离所述固定成型鞋状物(3)较近的成型网(12，61)。

10、如权利要求8或9所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，该成型区是刀片型间隙成型器(10，10a)，该流浆箱(1)的喷口射流(2)被引导至该成型器的间隙(G)中、在该固定成型鞋状物(3)之前离该固定成型鞋状物(3)较远的成型网(11)上。

11、如权利要求10所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，该流浆箱(1)的喷口射流(2)被引导至离该固定成型鞋状物(3)较远的成型网(11)上、进入在该固定成型鞋状物(3)之前的该成型网的无支撑区域(B)中。

12、如权利要求8或9所述的造纸机或纸板机的双网成型区，该成型区为公知的混合成型器(50)，其中借助于长网(51)和安装在该长网之上的成型器装置(60)形成该双网成型区，并且纤维原料被带进长网(51)上的双网成型器装置的间隙(G)中，其特征在于，该双网成型区的第一脱水元件包括真空固定成型鞋状物(3)。

13、如权利要求8所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，该成型区是辊和刀片间隙成型器(30，30a)，其第一非振动脱水区(Z1)包括成型辊(34)和安装在该成型辊(34)之后的固定成型鞋状物(3)，从而借助成型辊(34)引导纤维原料，使该纤维原料与该固定成型鞋状物(3)相接触。

14、如权利要求8-13中任一项所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，该固定成型鞋状物(3，3a)的甲板(5)的开口表面区域至少是该鞋状物的总表面区域的50％。

15、如权利要求8-14中任一项所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，借助于延伸穿过该甲板的孔(6)或者其它这样的开口，形成该固定成型鞋状物(3，3a)的甲板(5)的开口表面区域。

16、如权利要求15所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，延伸穿过该甲板并形成所述固定成型鞋状物(3，3a)的该甲板(5)的该开口表面区域的所述孔(6)或者其它这样的开口被布置成与该甲板(5)的上表面成一角度，并且与行进于该甲板上的成型网(12，11，61)的前进方向相反。

17、如权利要求8-16中任一项所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，所述固定成型鞋状物(3，3a)的甲板(5)的曲率半径(R)是在600-4000mm的范围内，优选在800-3000mm范围内。

18、如权利要求8-17中任一项所述的造纸机或纸板机的双网成型区，其特征在于，行进于所述固定成型鞋状物(3，3a)上的成型网(11，12，61)在所述固定成型鞋状物(3，3a)的甲板(5)的区域中的重合角是在3度到45度之间，优选在5度到30度之间。

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