CN1714198A - 稳定幅面的设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种在造纸机中用于稳定纸幅(3)的设备，该设备包括：至少三个滚筒(4，5，6)，所述滚筒被设置成在其间形成袋区；设置在该袋区内的吹风箱(7)，该吹风箱具有吹风喷嘴(12)，该吹风喷嘴(12)内设置有喷嘴槽(19)；单独的壁(10)，其基本沿着该吹风箱(7)的方向设置，其中：该壁具有基本平行的第一边缘和第二边缘；该壁从其第一边缘开始连接至该吹风箱(7)；该壁沿纸幅(3)行进方向的高度是该吹风箱(7)沿纸幅(3)行进方向的高度的25％－300％；在该壁的第二边缘上设置有边界层空气刮刀(15)，其基本延伸到所述滚筒(4，5，6)的表面；并且，该壁(10)连接到该吹风箱(7)，从而该吹风箱(7)和该壁(10)在开口压区(8)和其后的闭合压区(9)之间的区域中形成一个空间；该空间可以被设置为负压，以支撑纸幅(3)朝向在所述压区(8，9)之间的区域中的织物(2)。

Description

稳定幅面的设备

本发明涉及一种在造纸机等中用于稳定纸幅的设备，其中至少借助滚筒来干燥纸幅，并且借助吹风箱使纸幅被支撑着朝向滚筒之间的区域(即，袋区(pocket space))中的织物(fabric)。本发明还涉及一种造纸机。

现已公知使用吹风箱来支撑幅面，使其朝向滚筒之间的、造纸机等的干燥部中的织物。在公布的US4,932,138中已经提出了一种吹风箱，其几乎占据了整个袋区，并且在开口压区(opening nip)附近具有吹风喷嘴(blownozzle)。除了封边(edge seals)外，在下滚筒和吹风箱之间没有导气件。在公布的US4,669,198中提出了使用大吹风箱的一个方案，这个吹风箱具有几乎整个袋区一半的大小，其中在开口压区附近具有一个吹风开口，并且在下部，几乎在滚筒的上部中的垂直方向上具有下导气件。所示的吹风箱相当大，几乎填充了整个袋区的一半。大吹风箱对于不同的目的而言还是相当笨重的，并且制造费用昂贵。在公布的US6,155,938中提出了一种置于袋区中的吹风箱，在该吹风箱中，借助置于吹风箱下部中的吹风喷嘴来设置支撑幅面朝向织物。然而，在这个结构中，与下滚筒连接设置的结构非常复杂，并且制造困难。

在公布的US6,189,232中提出了一种吹风箱，风从该吹风箱被引向纸幅，以便防止沿幅面传来的空气流与幅面一起漂动。该公布文本中还提出了一种设置在吹风喷嘴附近的柔性壁。而且，在该公布文本中提出有密封件，这些密封件设置在纸幅的入口侧和出口侧，以便这些密封件从其它端部连接至吹风箱，并且这些密封件的其它端部与滚筒接触。

在公布的FI110442中，提出了一种干燥部，其基本要点与所公布的US6,189,232中提出的方案一致。然而，在该公布文本中，仅在幅面的出口侧设置了一个密封件。在上述两篇公布文本中，这个密封件的尺寸相对于吹风箱的尺寸而言是非常小的。这些吹风箱还非常精密地配合在滚筒之间余留的袋区中，换言之，吹风箱的下边缘随着滚筒的外形而弯曲。

在公布的FI76610中提出了一种方案，其中在滚筒之间的袋区内设置有两个吹风箱。在两个吹风箱中都设置有辅助壁。

上述方案的问题是：因为这些方案中的吹风箱基本与辊或滚筒之间余留的袋区的大小和形状相同，所以，需要为每个造纸机单独构建这些吹风箱。

因此，本发明的目的在于提供一种与织物连接的、采用相当简单的吹风箱来支撑和稳定幅面的设备，该吹风箱的横截面非常小，从而易于装配到滚筒袋区中。本发明的主要目的是提供一种设备，其中的吹风箱的横截面相当小，并且具有所谓的标准尺寸，还能装配到大多数的旧机器中。此外，本发明的特殊目的是提供一种能量消耗低但仍能极好地稳定幅面的设备。

本发明的目的是根据独立权利要求所限定的内容来实现的。

为实现本发明的目的，提供了一种在造纸机中用于稳定幅面的设备，该设备包括：

至少三个滚筒，所述滚筒被设置成在其间形成袋区；

设置在该袋区内的吹风箱，该吹风箱具有吹风喷嘴，该吹风喷嘴内设置有喷嘴槽；

单独的壁，其基本沿着该吹风箱的方向设置，其中：

该壁具有基本平行的第一边缘和第二边缘；

该壁从其第一边缘开始连接至该吹风箱；

该壁沿纸幅行进方向的高度是该吹风箱沿纸幅行进方向的高度的25％-300％；

在该壁的第二边缘上设有边界层空气刮刀，该刮刀基本延伸到所述滚筒的表面；并且

该壁连接至该吹风箱，从而该吹风箱和该壁在开口压区和其后的闭合压区之间的区域中形成一个空间；该空间可以被设置为负压，以支撑纸幅朝向所述压区之间的区域中的织物。

因此，本发明涉及一种在造纸机中与织物连接、用于稳定幅面的设备。根据本发明的设备自然还可以用于其它相应的机器中。有利的是，将该设备用于造纸机的下述部分中，在该部分中，既可借助滚筒也可借助鼓风来干燥幅面。在第一滚筒和第二滚筒或辊之间的区域内，借助吹风箱使幅面被支撑着朝向织物。在本专利申请中，滚筒表示的是，例如干燥滚筒或光面辊、有槽辊或有孔辊。

根据一个实施例，吹风箱的吹风喷嘴被设置于幅面的行进方向，以便吹风喷嘴的喷嘴槽基本位于开口压区前，从而将空气吹离负压空间。在压区前的位置表示的是喷嘴槽在压区上方最大约200mm的位置处，有利的是，在压区上方最大约50mm的位置处。因此，该吹风箱控制纸幅的效率很高。有利的是，该吹风箱基本在幅面的整个宽度上延伸。

根据本发明的另一实施例，该吹风箱被放置在使吹风喷嘴的喷嘴槽基本位于开口压区的位置处。根据本发明的又一实施例，该吹风箱被放置在使吹风喷嘴的喷嘴槽沿着幅面的行进方向基本位于压区的下面，例如在压区下面最大约100mm的位置处，有利的是，在压区下面最大约30mm的位置处。

此外，根据本发明的设备中，设有一个基本沿该吹风箱方向的单独的壁。这里，沿该吹风箱方向表示的是，使该壁基本在幅面的整个宽度上设置。特别有利的是，该壁由板状材料制成，该壁的宽度和长度基本大于其厚度。这里，该壁的宽度表示的是沿该造纸机的宽度方向的尺寸，即横截纸幅行进方向的方向上的尺寸。相应地，该壁的高度是平行于纸幅行进方向的尺寸。该壁还具有基本互相平行的第一边缘和第二边缘，而且该第一边缘和第二边缘基本平行于该壁的横向方向。

根据本发明的方案，所述的壁从其第一边缘开始连接至吹风箱。有利的是，其接合处被制造成能打开。此外，有利的是，该接合处是密封的，即有利的是在此处使用本身公知的密封件。从而，形成负压空间，该负压空间内没有严重的泄漏。

根据本发明的壁沿纸幅行进方向的高度是吹风箱沿纸幅行进方向的高度的25-300％。此外，在壁的另一边缘设置有基本延伸到滚筒表面上的边界层空气刮刀。这里，“基本延伸到滚筒表面上”表示的是，边界层刮刀和滚筒表面大体上互相抵接，但其间有例如1-2mm的间隙。另一方面，边界层刮刀没有被朝向滚筒表面的力挤压。这里所谓的边界层空气刮刀还可以防止由第二滚筒或辊产生的空气流吹向开口压区和闭合压区之间的区域中的幅面。

因此，根据本发明的方案，具有一个单独的壁以及与该壁连接的边界层空气刮刀。可以说，在上述公开文献中提出的部分方案中也有这种与边界层空气刮刀连接的壁，但在这些方案中，其壁的高度相对于吹风箱的高度是非常小的，这与本发明的所提出的方案恰恰相反。另一方面，本发明与公开的FI76610所提出的方案的不同之处在于：根据本发明的方案，可以将开口压区和其后的闭合压区之间的区域内设置成负压。

采用根据本发明的方案，能实现一个重要的优点：因为所述壁和位于其边缘的边界层空气刮刀的尺寸可以适用于各种情况，所以，具有在各种使用目的中所需尺寸的壁和边界层空气刮刀都能被连接到标准大小的吹风箱上。从而，由于能连续且由此经济地进行标准大小的所述吹风箱的制造，所以能实现节省成本。另外，根据本发明的壁是板状的产品，因此能更经济地制造实际的吹风箱。此外，可以在该壁中设置沿立面方向(elevation direction)伸长的孔，借助于该孔，可以调节该壁和吹风箱的组合高度。

因此，在根据本发明的方案中，该壁连接至吹风箱，从而该吹风箱和该壁在所述开口压区和其后的闭合压区之间的区域中形成一个空间；该空间可以被设置为负压，以支撑纸幅朝向所述压区之间的区域内的织物。以这种方式，就可以获得不仅适用于新机器而且适用于大多数旧机器的方案。这样，就可以获得在能耗方面有利的方案，其还能良好地稳定幅面。

所述壁的高度由机器的几何结构决定。根据本发明的一个实施例，该壁沿纸幅行进方向的高度是吹风箱沿纸幅行进方向的高度的50-150％，有利的是70-100％。显然，要根据所需的总高度来选择该壁相对于吹风箱高度的高度。因此，该壁的高度可以是吹风箱高度的例如25-50％、25-80％、25-100％、25-90％、50-200％、50-120％、50-250％、70-100％、70-120％、150-300％、150-200％或70-150％、以及25％、29％、30％、36％、42％、50％、53％、61％、65％、70％、79％、75％、82％、90％、93％、100％、105％、110％、115％、120％、134％、140％、148％、159％、180％、200％、247％、268％或295％。

根据本发明的另一实施例，边界层空气刮刀通过支撑件设置在该壁的第二边缘。接着，就很容易地使边界层空气刮刀牢固紧密地接合到该壁上。特别有利的是，如果在不需要从机器上移开所述支撑件或吹风箱的情况下就可以替换边界层空气刮刀，那么替换工作将是简单且相当迅速的操作。例如可以通过拉开或推开处于合适位置的刮刀，以及通过将新刮刀拉到或推到其合适的位置，来替换该边界层空气刮刀。

采用根据本发明的设备，有利的是，可以在由吹风箱和壁所限定的空间内设置比常压低至少50Pa的负压。更有利的是，该负压比常压低至少120Pa。

此外，根据本发明的设备，可以与吹风箱相连接地设置柔性喷嘴壁，在出故障、幅面破裂等在滚筒和吹风箱之间需要较大安全距离的情况下，柔性喷嘴壁弹性地弯曲。这种柔性喷嘴壁典型地设置在吹风喷嘴附近，沿着机器的方向稍位于其后。有利的是，柔性喷嘴壁就位于压区上方。柔性喷嘴壁表示的是由柔性材料制成的壁；以及刚性元件，该刚性元件被设置成例如借助弹簧或转动铰链而呈柔性，或者被设置成围绕其轴或连接点运动。这种柔性喷嘴壁能借助弹力或重力起作用。下文结合附图的描述提出了一种适于用在根据本发明的设备中的柔性喷嘴壁。在申请人的专利FI102400中还提出了另一种适用于根据本发明的设备的柔性喷嘴壁，其本身属于公知技术。

在吹风喷嘴附近可以设置柔性带，如果在出故障的情况下外来物质(例如纸片等)沿着幅面到来时，该柔性带会弹性地弯曲。因而，外来物质不会破坏该结构。如果外来物质与幅面一起到来，则上述喷嘴壁也可以弹性地弯曲。

尽管本发明的使用范围典型地用于幅面速度在600-1400米/分钟的情况，但是根据本发明的设备可以用在幅面速度通常最大为1000米/分钟的机器中。根据本发明的设置特别用于使旧机器现代化，其中，当将大吹风箱被设置于机器结构中时，这些旧机器经常会产生空间的问题。

有利的是，边界层空气刮刀是由至少具有一定程度柔性的材料制成，和/或边界层空气刮刀被设置成能弹性弯曲。在这种情况下，可能产生的纸片或其它外来物质就不会损坏该设备。

推荐的是，通过使用一个或多个鼓风机产生吹送的空气。因而，鼓风机所需的电力要非常适度，并且通道和设备的尺寸要相当地小。

此外，本发明的目的在于提供一种包括如上所述的用于稳定纸幅的设备的造纸机。

下面，更紧密地参考附图来描述本发明，其中：

图1示意性地示出了造纸机中出现的一个运转性能问题，其中为清楚起见，部分被夸大示出；

图2示出了根据本发明的设备的一个实施例，该设备用于在造纸机中稳定幅面，并特别用于借助吹风箱支撑幅面朝向滚筒之间的区域中的织物；

图3示意性且放大地示出了图2中所示的壁的下部和边界层空气刮刀；及

图4示意性地示出了图2所示的吹风喷嘴。

在附图的图1中，为清楚起见，一定程度地夸大示出了造纸机中出现的一个运转性能的问题，当在袋区内没有使用吹风箱时，这个问题就关系到幅面的稳定。附图标记a表示一个滚筒，织物b和纸幅c从该滚筒向下移动至下滚筒d，并且进一步向上移动至滚筒e。当织物b和幅面c与滚筒a分离时，幅面c和织物b经常会彼此分离，这通常会产生许多问题。此外，还经常发现：在下滚筒d处，幅面c没有与织物b接触，如图1所示。

在图2中，附图标记1表示根据本发明一个实施例的设备，其与织物2连接，用于在造纸机等中稳定幅面3；其中，借助滚筒4、5和6干燥幅面3，也可以借助鼓风来干燥幅面3；借助吹风箱7，使幅面3被支撑着朝向滚筒4和5之间的区域中的织物2。吹风箱7的壁通常由金属板通过弯折和焊接和/或其它结合方法形成。其沿幅面3的横向宽度大约就是幅面3的宽度，或者稍大。由开口压区8、闭合压区9和连接至吹风箱7的壁10形成空间11；借助于吹风喷嘴12，通过将空气吹离空间11，即沿着箭头13的方向吹走空气，在空间11内形成负压。吹走的空气沿着吹风箱7内设置的通道(未示出)传送至吹风喷嘴12。在吹风喷嘴12附近还设置了柔性喷嘴壁18。则靠近吹风喷嘴12的部分被设置成：如果由于某些原因，杂质(例如所谓的纸块)等从高处落下，靠近吹风喷嘴12的部分至少在一定程度上能移动。吹风喷嘴12位于吹风箱7的上部、稍微高于开口压区8的位置，例如在开口压区8上方5-15cm或更多的位置。在这个实施例中，所使用的这种能弹性弯曲并位于吹风喷嘴12附近的部分，其本身就是公知的技术。

壁10最好由板，例如铝板形成，尽管也可以考虑使用其它材料。采用螺丝等(未示出)，从位置点14处使壁10紧紧地连接到吹风箱7下部的前壁上，即沿着机器的方向连接到吹风箱7的前壁上。推荐的是，在壁10中具有沿立面方向伸长的孔(未示出)，借助于这些孔可以获得调节余量(adjustment margin)，例如可以是3cm。在壁10的下部，具有边界层空气刮刀15，其被安装到支撑件上，即安装到壁10下部的刮刀支撑件16上。刮刀15至少在一定程度上是柔性的，并且其下部非常接近滚筒5的表面，或者与该滚筒的表面接触。与吹风箱7的高度相比，壁10的高度相当高。在一个典型的实施例中，吹风箱的高度大约是40cm，壁10的高度大于30cm。吹风箱7的横截面在多个不同的应用中可以是一样的；通过选择适于应用的高度的壁10形成负压空间11。当这样做时，因为大多数壁10通常是一片平板，其非常易于制造，所以，吹风箱7可以被认为是标准产品，并且易于根据需要制造多片不同大小的壁10。

图3更详细地示出了根据本发明的、具有刮刀15的壁10的下部。壁10的下部连接有刮刀支撑件16，其借助于扁平的密封件17，气密地连接至壁10。刮刀15本身由柔性材料制成，例如橡胶等；刮刀15的整个下部相当薄。尽管为了替换刮刀需要适当的空间，但是，由于刮刀15上部的横截面是圆形的，并且刮刀支撑件16具有同样的结构，所以，在该实施例中，刮刀15可以在刮刀支撑件16上保持适当的位置。需注意的是，刮刀支撑件16的下部具有相当长的引导面，以保持刮刀15位于适当的位置。借助螺丝等将壁10调整到使刮刀15的下部紧密接触滚筒5表面的高度。从而通过刮刀15的泄漏较少，容易在空间11内保持所需的负压，以控制在开口压区8后的幅面部分中的幅面3。刮刀15的外形使得易于拉开用旧的刮刀，并相应地能将新刮刀设置在合适的位置上。当辊5由于其旋转运动而在其周边表面附近产生了相当大的气流时，壁10下部的结构、刮刀支撑件16、特别是刮刀15尤其可以被认为是作为所谓的边界层空气刮刀来运行，所述的刮刀消除了几乎所有的气流，尤其是湍流，以及它们在空间11中的幅面3上的有害效应。因此，刮刀15从其下部与滚筒5至少几乎接触，以获得有效的边界层空气刮刀效果。

上述结构还包括端板(未示出)，借助该端板，空间11能良好地从幅面3的两边缘被封闭。从而，能在空间11内形成所需的负压，以便经由吹风喷嘴12，通过吹风箱7的管道在该处吹送空气来形成负压，以至少达到下述程度：在空间11的中央区域中，气压至少比标准大气压低50Pa，优选至少比标准大气压低120Pa。这通常是足以在空间11的影响范围内，特别是在靠近开口压区8和开口压区8后面的位置处，控制幅面3的足够的负压水平。

图4示意性地示出了图2所示的吹风喷嘴12。在根据本实施例的吹风喷嘴中，示出了喷嘴槽19以及根据箭头20的空气流。在该图中，还示出了当外来物质随同幅面一起到来时，柔性喷嘴壁18位于两个不同位置的情况，其中附图标记18表示具使用时的位置，附图标记18’表示其打开时的位置。此外，图中还示出了滚筒4、纸幅3、织物2以及开口压区8。

本发明不仅被推荐用于新机器，而且还被推荐用于对旧机器的重新构建、造纸机及纸板机。本发明特别适用于宽度小于6米的机器，尽管机器的宽度当然是可以大于该尺寸的。在旧机器的重新构建时，幅面速度通常为约1000米/分钟。使用根据本发明的设备，可以获得低能量消耗的应用，因此在产生空气时可以使用尺寸较小的、经济型的低压鼓风机。

本发明并不限于所附的实施例，在所附权利要求书的范围内可以对其进行多种修改。而且，附图标记也不应被认为是对本发明的限定。

Claims (9)

1.一种在造纸机中用于稳定纸幅(3)的设备，该设备包括：

至少三个滚筒(4，5，6)，所述滚筒被设置成在其间形成袋区；

设置在该袋区内的吹风箱(7)，该吹风箱具有吹风喷嘴(12)，该吹风喷嘴(12)内设置有喷嘴槽(19)；

单独的壁(10)，其基本沿着该吹风箱(7)的方向设置，其中：

该壁具有基本平行的第一边缘和第二边缘；

该壁从其第一边缘开始连接至该吹风箱(7)；

该壁沿纸幅(3)行进方向的高度是该吹风箱(7)沿纸幅(3)行进方向的高度的25％-300％；

在该壁的第二边缘上设有边界层空气刮刀(15)，该刮刀基本延伸到所述滚筒(4，5，6)的表面；并且

该壁(10)连接至该吹风箱(7)，从而该吹风箱(7)和该壁(10)在开口压区(8)和其后的闭合压区(9)之间的区域中形成一个空间；该空间可以被设置为负压，以支撑纸幅(3)朝向在所述压区(8，9)之间的区域中的织物(2)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该壁(10)沿纸幅(3)行进方向的高度是该吹风箱(7)沿纸幅(3)行进方向的高度的50％-150％。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，该壁(10)沿纸幅(3)行进方向的高度是该吹风箱(7)沿纸幅(3)行进方向的高度的70％-100％。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，通过支撑件(16)在该壁(10)的第二边缘上设置该边界层空气刮刀(15)。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在由该吹风箱(7)和该壁(10)形成的空间内的负压可以被设置为至少比常压低50Pa。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，设置有柔性的喷嘴壁(18)，其与该吹风箱(7)连接。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该边界层空气刮刀(15)被设置成：可以在不将所述支撑件(16)和/或所述吹风箱(7)从该造纸机上移开的情况下，替换该边界层空气刮刀(15)。

8.根据权利要求7所述的设备，具特征在于，该边界层空气刮刀(15)被设置成：可以通过拉开或推开处于合适位置的该边界层空气刮刀(15)，以及通过将一新的边界层空气刮刀(15)拉到或推到其合适的位置，替换该边界层空气刮刀(15)。

9.一种造纸机，其包括根据权利要求1所述的用于稳定纸幅的设备。

Images