清洁装置 本发明涉及一种用于清洁造纸机输送带例如干毛毯带或湿毛毯带或者毛毡带的装置,它至少具有一个可以对准输送带用来向输送带施以空气或液体的喷嘴。
在造纸机中装入了数目众多的输送带,特别是织物带。在造纸机运转过程中,这些输送带都被污染;例如这些输送带的网眼或细孔被造纸纤维、粘合剂或其他添加剂所附着。为了保证输送带特别是在造纸机的干燥部分中完全正常地运转,就需要对输送带进行清洁。从G9208909.7U1中已知一种开始所述的那种可在此使用的清洁装置。在该文献中已经揭露了这样一种思路,即让可以在与输送带的运行方向呈横向的方向上移动的喷射喷嘴可以产生附加转动,这样,由于在与输送带的运行方向1横向的方向上的可移动性,喷嘴射束不仅扫过了一条直线带,而且还给这一直线运动附加重叠了一个圆形运动。这样构成的清洁装置的优点在于:可以把液体较均匀地喷涂到待清洁输送带上并且可以在输送带的较大面积区域上涂抹换句话说:可旋转的喷嘴用清洁介质在输送带上扫过一条相当宽的带状区而不是线状区。更切地说,可以保证对环形运转地输送带的全部表面进行均匀清洁。
在已知的清洁装置中,给输送带施以清洁液体是在其转过180°之后从上边和从与输送方向相对的方向进行的。同时可旋转的喷嘴被布置在环形输送带的环套导向器区域内。在输送带下面设置了一些用来接收和排除由清洁液体分离出来的杂质的接收槽。然而在这种装置中,由于有从旋转喷嘴喷出的带有高压的并且射到输送带上的液体束,于是就形成了飞溅的水或污水。另外的不足之处还在于,在输送带的织物组织中残留有水分,这些水分使得随后与环形输送带接触的纸幅回潮。特别是当纸幅单位面积重量小于50g/m时,这可能引起生产过程的紊乱。
还采取了一种形式,就是在带有液体喷嘴的清洁装置之后,安置一个喷气装置,在此,借助压缩空气把在织物带中存留的液体吹净。然而这种解决问题的方式存在缺陷,即产生了飞溅的水或水雾,这便使纸幅或造纸机再度潮湿。此外还已知一种蒸汽喷射装置,其后在织物带的同一侧连接有抽吸装置,这种装置也没有令人满意的结果(DE4322565A1)。
本发明的任务是对开始时所述的那种清洁装置进行这样的改进,以致不再出现上述缺陷,并使装置坚实紧凑且特别可以以经济的方法和方式制造同时使用起来也性能可靠。
本发明这一任务是以这样的方式实现的,即设置一个紧围着清洁喷嘴的吸入室,这样,就可以通过最短的路径把由喷嘴液体束从输送带上所分离出来的尘埃和/或水或者残余水分抽吸到吸入室中并排走。
在一个较优的清洁装置中,吸入室由一个四周包围着清洁喷嘴的真空罩构成,以这样的方式便实现了一种紧凑的、整体结构的组合喷嘴抽取装置。
对此,较好的是真空罩可以由一个基本为圆筒形的、包住清洁喷嘴的套子构成,如本身已知的那样,该套子在输送带上边横向移动。也可以把套子的截面设计成椭圆形或蛋圆形而不采用圆形。同时也可以把清洁喷嘴或喷嘴头相对毛毯带的运行方向偏心于套子布置。
在本发明的一种较优的实施形式中,真空罩在其朝向输送带的端区被特别制成扩大的钟形或锥形。这样一来,由真空罩或者说由吸入室所包住的输送带的表面区域便增加了。
事实证明非常有益的是让清洁喷嘴相对输送带表面的法线方向有一斜度。例如,可以设置多个在不同方向上倾斜的清洁喷嘴;这些清洁喷嘴可以不旋转地布置在可横向移动的真空罩中。然而更好的是设置至少一个旋转并倾斜的清洁喷嘴,因为喷嘴液体束可以借此把附着在输送带上的尘埃较好地分离出来。就是说通过喷嘴的旋转,随时都有从不同方向射到输送带上的清洁脉冲。结果还表明在旋转区域清洁作用最有成效,在该区域,清洁喷嘴或喷嘴液体束具有一个与输送带运行方向相反的速度分量。而在可旋转的喷嘴液体束有一个与输送带的运行方向一致的速度分量的其他区段上,从流体技术上讲,则提出要降低清洁喷嘴的作用。为此可以设置一个阻止喷嘴液体束射出的遮挡板。但是考虑到经济的耗水量问题,也可以以较佳的方式设置可分组供应的喷嘴进水管。到此还应该指出,也可以用一个带有多个单个喷嘴的可旋转喷嘴头来代替可旋转清洁喷嘴,其中可以有一个或多个喷嘴被用作驱动喷嘴头转动的推动喷嘴。此外还可以设置至少一个其喷出方向是从输送带向外的附加喷嘴,该附加喷嘴仅仅有助于推动转动。
在本发明的另一种结构中,为了在吸入室中形成低压,建议安装一个从流体技术上讲可与吸入室连接的压缩空气喷射器。
考虑到尽可能有成效的吸入作业效果,事实证明特别有益的是把真空罩朝向输送带的开口制成与输送带的表面曲线或与引导输送带的导辊的圆柱形状相适应。
要使清洁装置产生最佳结果,要求能够形成100巴至1000巴的水压。为保持尽可能低的液体消耗量,应采用喷嘴直径小于0.3mm的液体喷嘴。作为喷嘴材料可采用金刚石,红宝石或陶瓷材料。
下面结合附图和对本发明清洁装置各种较优实施形成的描述来进一步阐明本发明的特征、细节和优点。其中:
图1是本发明清洁装置的一种实施形式;
图2是可在图1的装置中使用的喷嘴头的截图;
图3是图2喷嘴头的仰视图;
图4是本发明清洁装置的另一实施例的局部剖视图;
图5是图4清洁装置的俯视图;
图6是本发明清洁装置的再一实施例的剖视图;
图7是使用本发明清洁装置的干燥部分的示意图;
图8是用来说明清洁装置相对用于输送的转向导辊的布置情况的示意图;和
图9是刮刀装置的示意图。
图1显示的是清洁装置2的一种实施形式,在一台未描述的造纸机的导辊6的区域内,该装置用来清洁下面称作干毛毯4的干毛毯带。清洁装置2可以用于造纸机或纸板机的任何输送带,例如可以用于造纸机挤压部分或干燥部分的毛毯带或毛毡带。下面作为范例仅从造纸机的干毛毯带开始。该清洁装置2包括一个下面称作清洁喷嘴8的带有一个可旋转喷嘴头10的转子喷嘴。该喷嘴头10有一个未描述的喷嘴装置。这个喷嘴装置可以包括一个或多个沿切线喷射的用于产生每分钟2000转至3000转转动的反推喷嘴和一个或多个用于向干毛毯4施以清洁介质的清洁喷嘴。
此外还设置一个圆筒状真空罩14,该真空围住清洁喷嘴8和喷嘴头10。按照流体的状况,该真空罩14的内部与一个抽取管16连接,且形成一个与清洁喷嘴8相匹配的吸入室18。
清洁装置2含有一个用于供给介质的能量循环装置,图中仅描绘了该装置中的一个可与高压泵连接的用来向清洁喷嘴8供给压力为100巴至1000巴,较好的是100巴至400巴,特别好的是150巴至300巴的流体的高压软管20和用来从吸入室18排除混有尘埃颗粒的飞溅水和水雾的抽取管16。
至此所述的清洁装置2的各组成部分都布置在一个可以在与干毛毯4的运行方向呈横向的方向上移动的横移托架11上。同时该横移托架11位于横梁12上并且可由一个未描述的横移马达以一给定速度驱动,在此,横移速度通常为大约0.3m/min。
如图1所见,真空罩14朝向干毛毯4的端区22与导辊6的柱状圆周形状相适应,这样,在真空罩14与干毛毯之间就能保证有一确定可调的间距或缝隙,该间距沿端区22的边缘24基本是恒定的。
该清洁装置在导辊6区域内的这种布置具有以下优点:通过在导辊上的转向,输送毛毯4露出了网孔,这样,清洁介质就可以特别容易地渗入到输送毛毯的织物组织中并且非常有效地清除杂质。
在清洁装置2工作时,清洁喷嘴8或在喷嘴头10中的喷嘴装置通过高压软管20施以一种清洁介质,较好的是施以高压水。与此同时,喷射喷嘴的反作用使得带有几个喷嘴装置的喷嘴头10转动。借此液体束形成了一个与清洁喷嘴的喷嘴纵轴26成一确定角度的锥状轨道27。所以液体束是在有一定角度的情况下射到干毛毯上的,并且由此把杂质从其上表面分离出来。
还可以给喷嘴头10配备一个或多个可摆动安放的、执行振动运动的单个喷嘴,这些喷嘴在喷嘴头10的横向移动过程中在干毛毯4上扫过一条带状区。
通过横向移动和旋转运动或摇摆运动的叠加,在不同方向上的尘埃颗粒均被喷嘴装置的液体束射到,并且由此能够比使用与中间轴26平行的喷嘴更容易地将其分离出来。此外,喷嘴头10或喷嘴装置的斜度使得射到干毛毯带上的液体束被反射到吸入室18中,这样,因此所产生的混有尘埃颗粒的水雾和残余水分可以通过抽取管16被排走。由此得到了箭头所描述的吸入结果或流动状况。因此在真空罩14的周围没有飞溅的水,这样就进一步避免了尘埃或水的逸漏。
事实证明非常有利的是借助一个压缩空气喷射器,使吸入室18和抽取管16产生负压。更加有利的是使吸入室18内的负压可变,这样可以适应不同的运行条件。
在图2和3中描述了一种与喷嘴头10′相对应的可旋转喷嘴头10的各视图。喷嘴头10′借助一个轴承28可旋转地保持在凸缘30上。在凸缘30内部设置一个位置固定的喷嘴进水管32,该喷嘴进水管通到一个压力室34为止,该压力室的侧壁36密封地然而可移动地靠在筒状元件38的内侧。该筒状元件38具有四个彼此呈90°布置的开口。径向向外伸展且其端部下弯最好是弯转大约90°的喷嘴进水管40与这些开口连接,就象在图5清楚所见的那样。最后,喷嘴进水管40在倾斜的清洁喷嘴端区42终止。同样方式设置的反推喷嘴在此未描述。从图2和3同样可以得出这样的结论,即喷嘴进水管40中只有一个被连续施以压力,而其他的喷嘴进水管40均处于无压状态。压力室34是这样被取向的,以便使液体具有一个与干毛毯4的运行方向相反的速度分量,这样清洁效率特别高。但是如果液体束具有一个在于毛毯带4运行方向上的速度分量,则喷嘴处于无压状态且就此降低作用,以致不能减少水的消耗量。
清洁喷嘴8或者在喷嘴头10中的各个喷嘴适用的压力范围为100巴至1000巴,较好的是100巴至400巴,并且喷嘴直径为0.1mm到0.8mm,较好的是0.2mm至0.4mm。特别可靠的是压力值为150巴至300,巴而喷嘴直径为0.2mm至0.4mm。作为喷嘴材料可采用金刚石或红宝石,较好的是采用蓝宝石或陶瓷材料。
在图4和图5中示意地描述了清洁装置的第二实施例。这个实施例基本上与图1至图3所述的清洁装置一致,因此不再对相一致的部分进行描述。不同之处是真空罩14的横截面形状是椭圆形的,其中喷嘴头10与毛毯带的运行方向(箭头P)相反地偏心布置。以这种方式,对(混有尘埃的)水雾的抽取作业效果得到了改进。
这种清洁装置与图2所示装置的另一不同之处是压力室34小。进水管与图5所示的四个喷嘴进水管40全都连在一起。所以也就是说,全部四个喷嘴进水管40都被施以压力。
在喷嘴头10和干毛毯4之间设置一个遮挡板61,其最外边缘63上弯一角度。此边缘63用作桥形接片65的固定边缘,这些桥形接片的另一端与真空罩14的内壁连接。在各桥形接片65、真空罩14和遮挡板边缘63之间形成了开口或间隙67,吸入室就通过这些间隙与外界接通。
遮挡板61在旋转喷嘴71的作用区域内有一个通孔69。这个通孔69的大小和位置,尤其是在遮挡板61的切线方向上被这样选择,以致总是至少一个喷嘴71穿过该区域,在此喷嘴喷射方向与箭头P所示的毛毯带运行方向相反。
因此,与前面所述的压力室34的功能一致,无论如何要实现只有一个喷嘴71对干毛毯4起作用。虽然图5中所示的另外三个也工作,然而液体束并不是射到干毛毯4上而是射到遮挡板61上。这部分液体被吸到吸入室18中,正如图4所示箭头所表明的那样,在此遮挡板61的边缘63还附加有一种转向功能。
从干毛毯4反射的液体雾或者经通孔69或者经前述间隙67被吸入到吸入室18中。
如在第一实施例中那样喷嘴头10的推动是通过推动喷嘴73完成的。从图4可以清楚地看到,喷出的介质有一个轴向流动分量,该轴向流动分量与从喷嘴71喷出的介质的轴向分量相反。因此,可以平衡轴向的反作用力,使得轴承28处于松驰状态。
由于清洁过程本身与图1至3所描述的一致,所以这里不再对此进一步加以探讨。
图6显示的是清洁装置的另一实施例,然而在此没有设置旋转的清洁喷嘴。相反,清洁喷嘴81都与真空罩14固定连接。同时清洁喷嘴81都这样地对向真空罩14的中心,以致各液体束83基本在与真空罩14的开口区域相对的一点上相遇。如果这个点直接处在输送带或干毛毯上,则形成点状作用。如果改变喷嘴到干毛毯的距离,就移动了液体束的交点。从而就使点状作用变成了面状作用。
与上述情况一样,从干毛毯4弹回的液体雾被吸入到吸入室18中。在喷嘴81下方继续有效的真空罩14使吸入作用得到增强,该真空罩紧靠着干毛毯。同时在真空罩14和干毛毯之间所形成的间隙85中有拖带着液体雾的气流流过。
如前述实施例所说明的那样,清洁喷嘴81被这样对中,以致在干毛毯4的移动方向上的分量尽可能地小。
虽然在图6中显示了三个清洁喷嘴81,然而也可以设置一个或三个以上这样的清洁喷嘴。
图7示意地显示了干燥部分的一部分,在此,示出了两台单排干燥机组91和93。这两台干燥机组91和93中的每一台都是以已知的方式由多个干燥滚筒95和转向导辊97组成的。干燥滚筒95和转向导辊97被这样布置,以致纸幅交替地经过干燥滚筒和转向导辊并且以弯弯曲曲的形状穿过干燥机组。
每台干燥机组91和93配备有一条干毛毯4,该干毛毯在每台干燥机组的始端重合在纸幅上而在干燥机组的末端则脱离纸幅并返回。
从图7可见,一个清洁装置2总是与一条干毛毯共同作用。两个清洁装置2都布置在干毛毯4回程初始区的干毛毯导向辊6旁边。这样可以在干毛毯重新与纸幅接触之前,使附着在干毛毯4上的清洁液体能够蒸发。
干燥机组更加有利的实施例是,把清洁装置2布置在一个最靠前的干毛毯导向辊旁,较好的是布置有位于干燥机组3最后的干燥滚筒95之后的于毛毯导向辊6旁。这样一来,在干毛毯4脱离干燥滚筒95之后,干燥过程便立即开始,并持续相对多的时间,到干毛毯4返回到干燥机组的始端且再度与材料带接触。因此清洁装置这样的布置以较高的可靠性避免了材料带的回潮。
在导辊6之后的回程导向辊也同样有助于从干毛毯4清除液体,一来是通过卷绕楔片中或者收缩挤压区(Nips)中的超高压,二来是通过在绕导辊的运行过程中施加给液体微粒的离心力。
此外还可以利用在收缩挤压区(Nips)中的超高压来改善清洁装置2的作业效果。对此清洁装置被这样布置在收缩挤压区域中,例如可清楚地看到在图7左边所述的清洁装置,或者如图8进一步描述的那样。
由输送毛毯4所夹杂的空气集存在输送毛毯4朝向导辊6的上面和导辊6的表面之间。这样一来,在收缩挤压区N中便产生了超高压,这种超高压通过多孔的输送毛毯4引起了空气流动。穿过输送毛毯4的空气拖带着由清洁装置分离出来的尘埃颗粒进入到真空罩14的吸入区,就此促进了该真空罩的吸入作业并以此促进清洁作业。
在收缩挤压区N中的超高压在图8中由带“+”标志的小圈表不。
较有利的是把清洁装置2这样布置,以致清洁介质射到输送毛毯4紧靠在导向导辊表面上的区域上。由此便可保证输送毛毯在清洁介质喷射过程中仅发生很小的变形,这样能量损耗就很小。清洁装置是这样布置的,可以保证在收缩挤压区域中的超高压有益于吸入室的吸入作业并将从输送毛毯表面脱离的颗粒排走,在此最多只有很少量的清洁介质从吸入室逸漏出来。
如图7所见,清洁装置2还可以包括一个刮刀装置101,该刮刀装置(沿干毛毯移动方向来看)被布置在清洁喷嘴8之后并且与使干毛毯4转向的毛毯导向辊103的表面共同作用。该刮刀装置101被这样布置,以致(如图9详细所示的那样)借助刮刀105便能把尘埃颗粒从毛毯导向辊103上分离下来,这些尘埃颗粒随后落入到接收槽107中。在毛毯导向辊103表面上的尘埃颗粒涉及的都是那些虽然被喷嘴头10分离出来但又没有最终去除并且随后又同干毛毯4一起继续行进到毛毯导向辊103处的颗粒。
从上述内容清楚地看到,借助在此所描述的清洁装置,造纸机的输送带得到了非常彻底的清洁。一方面是由喷嘴头非常有效地把有害颗粒从输送带表面去除。从喷嘴喷出的介质的高压差不多把颗粒都从输送带表面除掉了。由于喷嘴中的开口的直径相对很小,因此使得所需用水量就相对很少,所以还可以限制尘埃旋涡形成。在某些杂质情况下可以降低高压形成所需的能量,也就是说,当宽的液体束未将尘埃颗粒压入到输送带表面时。在这种情况下,液体可以以小的压力但要以大的量施加到输送带表面上,以便洗掉尘埃颗粒。
最后还可以在输送带或其污染处上施用液体,例如必要时也可以施用挥发性较小的液体。这样能避免纸幅的回潮。
净化力的产生不仅可以通过气态介质而且还可以通过液态介质。还可以设想,施用激光和超声波,以便将杂质从毛毯带表面去除。应按照输送带的材料和附着的颗粒来选择清洁装置的使用。通常是向喷嘴头连续供给液体。然而还可以想象,在相应的表面或污染处施以不连续的,例如脉动的清洁介质流,来清洁毛毯带表面。
此外从上述内容还可清楚地看到,对于输送带表面的清洁来说,清洁介质的喷射方向是十分重要的。而且改变清洁介质流动的方向对分离尘埃颗粒也是非常有益的。这可以借助振动喷嘴来实现。重要的是,在适当的时候,清洁装置不横移也能完成清洁作业。在这种情况下,要布置多个在待清洁输送带的宽度上分布的清洁头或喷嘴头,这些喷嘴头各设有至少一个或多个单个喷嘴。
最后还应指出的是,通过改变喷嘴和输送带表面之间的距离、改变清洁介质的压力和/或改变喷嘴横截面,便可以改变清洁作业的效果而且可以适应不同的污染性质的输送带表面。