造纸机或类似机器中的鼓风设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN00804155.5

申请日:

2000.02.21

公开号:

CN1341182A

公开日:

2002.03.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||公开|||实质审查的生效

IPC分类号:

D21F5/04

主分类号:

D21F5/04

申请人:

美特索造纸公司;

发明人:

R·约基宁

地址:

芬兰赫尔辛基

优先权:

1999.02.22 FI 990370

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

崔幼平

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内容摘要

一种鼓风装置,其包括一鼓风箱(30),它布置在丝网和滚筒之间的张开咬合点(22)处且在靠近丝网或类似物品,设有至少两个喷嘴(36、44、46)或类似装置。第一喷嘴布置在丝网和滚筒之间的张开咬合点(22)处,用于将空气吹离丝网和鼓风装置之间的缝隙(34)。第二喷嘴(44、46)布置在丝网的运动方向上距张开咬合点一段距离处。从这些喷嘴排出的空气射流在鼓风装置和丝网之间的空间保持一负压。在鼓风装置中,距张开咬合点一段短距离处还布置有一个朝向丝网凸出的节流装置(50),该节流装置将在第一喷嘴和第二喷嘴之间形成的负

权利要求书

1: 一种诸如纸板机或整饰机之类的造纸机或类似机器中的鼓风 装置,其中幅面料(16)被输送越过诸如烘缸或另外辊子的滚筒(10、 12),并由诸如丝网(18)或类似物品的支撑纤维支撑在该滚筒和该 支撑纤维之间,且该鼓风装置包括一个越过幅面料的整个宽度延伸且 与产生鼓风空气的装置(74)相连的鼓风箱(30)或一鼓风箱组合件 (30’、30”),且该鼓风装置是 -布置在支撑纤维(18)远离该滚筒(10)的一侧,大体在支 撑纤维和滚筒之间的张开咬合点(22)或类似位置处,使其自此咬合 点或类似位置沿支撑纤维的运行方向向前延伸至少一段短距离,且 -设有至少两个相对于幅面料的运行方向为横向的,诸如狭缝 喷嘴、喷射式喷嘴、机械密封装置或类似装置的密封件(33、36、44、 46、66),该密封件布置在鼓风装置中;使得, -呈一个喷嘴(36)的第一密封件布置在鼓风箱内靠近支撑纤 维处,大体在支撑纤维和滚筒之间的张开咬合点(22)或类似位置, 用以鼓送空气射流离开支撑纤维和鼓风装置之间的缝隙(34);和 -一第二密封装置(33、44、46、66)布置在鼓风箱内,靠近 该支撑纤维(18)或靠近于距上述张开咬合点或类似位置一段距离处 改变支撑纤维运行方向的辊(14), 因此该密封装置可保持鼓风装置和幅面料之间空间的负压,其特 征在于, -在该鼓风装置中,距张开咬合点或类似位置一段短距离处, 还布置有一朝向支撑纤维凸出的节流装置(50),该节流装置将在第 一和第二密封装置之间形成的负压空间分隔成 -限制在张开咬合点或类似位置的局部的第一强负压区 (34’);和 -第二低负压区(34”、20’)。
2: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特性在于,该第二密 封装置是喷嘴(44、46)。
3: 一种如权利要求2所述处于设有单丝网运行的幅面料干燥部 段中的鼓风装置,其特征在于, -该鼓风装置是一鼓风箱(36),其主要布置在烘缸和丝网之 间靠近脱离接合点(40)之处;和 -鼓风箱的第二喷嘴(44)布置在靠近位于转向辊和丝网之间 的闭合咬合点处,使得从该喷嘴(44)排出的空气射流借助射流效应 将空气抽离该闭合咬合点和鼓风箱与丝网之间的空间(34”)。
4: 一种如权利要求3所述的鼓风装置,其特征在于,在该鼓风 箱中第一喷嘴(36)和节流装置(50)之间布置有一连接到产生抽吸 作用的装置的抽吸孔(54),为了强化强负压区(34’)内的负压。
5: 一种如权利要求2所述处于设有单丝网运行的幅面料干燥部 段中的鼓风装置,其特征在于, -该鼓风装置是一个鼓风箱(36),其布置在两个烘缸(10、 12)和转向辊14之间形成的袋区(20)内,处于一方面是第一烘缸 (10)和丝网(18)之间的张开咬合点(22),而另一方面是第二烘 缸(12)和丝网(18)之间的闭合咬合点(28)之间,和 -鼓风箱的第二喷嘴(46)布置在靠近第二烘缸(12)和丝网 之间的闭合咬合点,使得 -自此喷嘴排出的空气射流借助射流效应将空气自袋区(20) 吸走。
6: 一种如权利要求5所述的鼓风装置,其特征在于,在鼓风箱 内,第一喷嘴(36)和节流装置(50)之间布置有一个与产生抽吸作 用的装置相连的抽吸孔(54),用于提高强负压区(34’)内的负压。
7: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于,该节流装 置(50)包括一布置在鼓风箱内并向支撑纤维凸出的喷射式喷嘴,该 喷射式喷嘴布置为借助空气射流将空气自强负压区(34’)射入第二 负压区(34”)或完全射离负压空间。
8: 一种如权利要求7所述的鼓风装置,其特征在于,在节流装 置(50)中布置有一个外凸表面,它利用柯恩达(Coanda)效应将喷 射空气射流导引离开强负压区(34”)。
9: 一种如权利要求8所述的鼓风装置,其特征在于,在一方面 是节流装置(50)而另一方面是转向辊和支撑纤维之间的闭合咬合点 之间布置有一导向板(68),以防止借助于喷射式喷嘴射离的空气到 达上述闭合咬合点。
10: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于,该节流装 置(50)包括机械密封装置,诸如限制空气流动的装置,该装置横跨 幅面料延伸,且以弹性或以枢轴转动方式固定在鼓风箱内,用以保持 强负压区内的强负压。
11: 一种如权利要求10所述的鼓风装置,其特征在于,该节流 装置(50)有一指向支撑纤维且呈波浪形的表面。
12: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于,第一喷嘴 (36)和节流装置(50)结成一个共同的覆盖强负压区(34”)的整 体结构,该结构以可枢轴转动和/或弹性的形式布置在支撑纤维通过 张开咬合点后一段短距离处。
13: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于,节流装置 布置为距支撑纤维延伸2至40mm的距离,一般少于20mm,最好 <10mm。
14: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于,第一喷嘴 和节流装置(50)之间的强负压区的长度在支撑纤维的运行方向上为 约50至500mm,一般为100至200mm。
15: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于, -第一喷嘴(36)布置在相对于支撑纤维的运行方向位于支撑 纤维的脱离接合点(40)之前,距该脱离接合点的距离小于300mm, 一般为40至150mm,最好为约70mm处;且 -节流装置(50)布置在相对于支撑纤维的运行方向在支撑纤 维的脱离接合点之后距该支撑纤维的脱离接合点约40至250mm,一 般为80至120mm,最好为约100mm处。
16: 一种如权利要求1所述处于设有单丝网运行的幅面料干燥部 段中的鼓风装置,其特征在于, -该鼓风装置包括第一鼓风箱部段(30’)和第二鼓风箱部段 (30”),它们布置在烘缸(10、12)和诸如VAC辊或其它真空辊的 转向辊(14)之间所形成的袋区(20)内,处在一方面是第一烘缸和 丝网之间的张开咬合点(22)而另一方面是第二烘缸和丝网之间的闭 合咬合点(28)之间; -第一鼓风箱部段(30’)布置在张开咬合点前, -第一喷嘴(36)和节流装置(50)布置在第一鼓风箱部段内, -第二箱部段(30”)布置为覆盖与转向辊的袋区邻界的一部 分表面,和 -在第一鼓风箱部段(30’)和第二箱部段(30”)之间形成 有一个排放槽(56),用于将自强负压区排出的空气导离负压空间。
17: 一种如权利要求16所述的鼓风装置,其特征在于, -节流装置(50)包括设有外凸输出表面且布置在第一鼓风箱 部段的端部的喷射式喷嘴,该喷射式喷嘴布置为借助空气射流将空气 自强负压区射出;和 -空气排放槽(56)的输入口布置为靠近喷射式喷嘴的该外凸 输出表面,使得沿该外凸表面通过的空气由于柯恩达(Coanda)效应 直接导向空气排放槽。
18: 一种如权利要求16所述的鼓风装置,其特征在于,第二箱 部段(30”)指向转向辊的表面(64)是波浪形的。
19: 一种如权利要求16所述的鼓风装置,其特征在于,第二箱 部段(30”)是一个具有喷嘴(46)的鼓风箱,其布置在靠近第二烘 缸的闭合咬合点处。
20: 一种如权利要求1所述的鼓风装置,其特征在于,第二密封 装置是限制空气流动的机械装置(33、66),而该辊是一个真空辊。
21: 一种如权利要求1所述的处于设有双丝网运行的干燥部段中 的鼓风装置,其特征在于, -该鼓风装置是一个鼓风箱(36),其布置在于两烘缸(10、 12)和转向辊14之间所形成的袋区(20)内,处在一方面在第一烘 缸(10)和上丝网(18)之间的张开咬合点(22)而另一方面是第二 烘缸(12)和上丝网(18)之间的闭合咬合点(28)之间;和 -鼓风箱的第二喷嘴(46)布置在靠近第二烘缸(12)和上丝 网之间的闭合咬合点处;使得 -自该喷嘴排出的空气射流借助射流效应将空气自袋区(20) 吸走。

说明书


造纸机或类似机器中的鼓风设备

    本发明涉及一种如下面给出的权利要求1的前序部分中所述的,造纸机或类似设备,例如纸板机或整饰机或其它幅面料处理机中的鼓风装置。

    本发明特别旨在应用于造纸机、纸板机或整饰机或类似设备的干燥部段。本发明是使本发明能够应用于设有单丝网或双丝网运行的干燥部段,该部段处在两烘干滚筒(烘缸)和其下方的一个改变丝网运行方向的辊子之间形成一丝网袋区。本发明是使本发明还能够应用于设有所谓的反向运行的干燥部段,即适用于其中使丝网运行方向改变的辊子布置在烘缸上方的干燥部段,或适用于烘缸以两个或多个高度一个布置在另一个上方的解决方案。更进一步,本发明是使本发明能够应用于设有上述干燥部段组合的干燥部段。本发明是使本发明能够进一步用于上述机器的其它部分地适用之处。

    以前已经注意到,在丝网袋区内,特别是在烘缸和丝网之间的张开咬合点处对负压的要求特别高,以便能够保证丝网脱离烘缸的表面。但是,在整个袋内将负压提高到所要求的负压水平会造成一些不利情况。当整个袋区空间必须均达到同样的负压水平时必须耗用大量能量。大量的空气泄漏使达到足够高的负压并保持住是不可能的。至今为止,总体地讲借助于鼓风箱可以充分提高负压水平。

    典型地,本发明的目的是提供有单丝网运行的干燥部段上的鼓风装置,其中幅面料在一丝网和烘缸之间传送,越过该烘缸。该鼓风装置包括一个沿幅面料的整个宽度延伸的鼓风箱或鼓风箱组合,且该装置旨在保证丝网在丝网的张开咬合点处脱离烘缸,以保持幅面料在所需的距离内,甚至在张开咬合点之后也以可控的方式附着在丝网上。

    该鼓风装置一般与产生鼓风空气的装置结合且布置在丝网离开烘缸的一侧,基本上是在丝网和烘缸之间的张开咬合点处,因此它自丝网与烘缸的实际脱离接合点沿幅面料的运行方向向前延伸一段短距离。该鼓风装置一般设有两个喷嘴,如狭缝式喷嘴、喷射式喷嘴或类似喷嘴,相对于幅面料的运行方向横向布置并靠近丝网。第一喷嘴主要布置在丝网和烘缸之间的张开咬合点处,但是最好布置在丝网与烘缸脱离接合的实际脱离接合点之前。第二喷嘴沿幅面料的运行方向布置在距第一喷嘴和张开咬合点一段距离处。

    该喷嘴布置在鼓风装置内,将空气射流吹离鼓风装置和丝网之间的缝隙,使得自喷嘴排出的空气射流防止空气进入该缝隙和/或借助其射流效应将空气吸离鼓风装置和该丝网之间的缝隙,因此可保持在该缝隙具有支撑幅面料所需要的负压。

    造纸机的速度越提高,幅面料在烘缸和丝网之间的张开咬合点处的运行就越难控制,因为当速度提高时,幅面料越发倾向于随烘缸运动。速度提高数百米可能要求负压水平加倍,例如从500Pa的负压提高到1000Pa的负压。

    幅面料的干燥固体成分也影响幅面料自烘缸脱离得如何。幅面料的湿度越高,它越难于与烘缸脱离接合,且越难于达到良好的运转性能。烘缸的温度越容易提高,可以说干燥的幅面料越容易在热的烘缸表面燃烧。因此当提高生产效率和提高速度时,幅面料自烘缸脱离并将其支撑在丝网上要求越来越高的负压。

    到目前为止,总体地讲利用鼓风箱可以获得足够高的负压。但是,当速度进一步提高时,我们就将陷入进一步提高负压这种麻烦且昂贵的境地。

    在烘缸之间所形成的丝网袋区的不同部分,所需的负压是不同的。负压要求最高的是在烘缸和丝网之间的张开咬合点处,以使幅面料与烘缸脱离接合并附着在丝网上。在袋区的其它部分,有较低的负压一般就足够了。但是,采用现有的鼓风箱技术,我们必须在烘缸之间的袋区内,在鼓风箱效力所能够达到的整个区域保持相同的负压。特别是在高速机器上,大量的空气泄漏到带有负压的袋区,造成难于达到和保持上述张开咬合点处所要求的特别高的负压。在使整个大的袋区空间达到相同的高负压水平时,必须耗费大量的能量。

    再者,将袋区的整个负压提高到高负压水平可能造成一些不利情况。在长丝网运行时,高负压可能使丝网弯曲,丝网进而可能与鼓风箱的表面或其它非柔性表面接触,并由此造成丝网损坏和有损运转性能。在整个袋区区域负压过高还可能对幅面料本身有影响,例如可能过度地防止幅面料在横向上的收缩,因此幅面料甚至可能破裂。

    一个目的是通过提高纸幅面料的张力使幅面料在烘缸和丝网之间的张开缝隙中的运行更加稳定。张力指的是利用速度差在幅面料内形成张力。但是,提高张力并不总是可行的,因为过高的张力将降低纸的抗张强度、损害纸的质量、经常损害运转性能和造成更多的幅面料断裂。

    在造纸机于烘缸和幅面料的张开咬合点,以及还有袋区空间其它部分所需的相应负压取决于许多因素,既有生产参数也有所生产的纸的质量参数。对负压的要求受到机器速度、纸的干燥固体成分、压制后纸的形状、纸的质量、纸的克数、压制机和烘干段之间的张力差、一般而言润湿端的化学状态、压制机的操作、以及润湿端的几何形状和结构的影响。当这些参数任何一个改变时,均应该可以对负压进行控制。应该可以单独控制张开咬合点和带有负压的其它区域的负压。

    为了形成较高的负压,以前已经有人建议在烘缸和丝网之间的张开咬合点处设置一特殊的真空箱。美国专利申请US 5,341,579建议在张开咬合点处布置一特殊的小真空箱,借助它在该点保持一定的负压。真空箱20和真空辊12处的负压由负压鼓风机32产生。因此它们不能单独控制。

    美国专利申请US 5,782,009提出一种安装在两烘缸之间的袋区内的真空箱,而该真空箱分成两部分。具有高负压的真空箱部分1布置在烘缸和丝网的脱离接合点区域。该区域借助于机械密封装置与环境隔离。在幅面料的横向,具有较高负压的部分1可以分为多个部分,其中可以产生不同的负压,以稳定幅面料边缘的运行。

    美国专利申请US 4,359,827给出了一种布置在于两烘缸之间构成的袋区内的多部段真空箱。该真空箱的一部分布置在丝网前方,相对于第一烘缸处的丝网的运行方向,位于丝网和烘缸之间的脱离接合点之前。此真空箱的这一部段内的负压高于以丝网为界的真空箱其它部分的负压。

    因此,本发明的目的是提供一种经过改进的鼓风装置,其中上述不利情况被减至最小。

    本发明的目的具体地是提供一种鼓风装置,其中它使在张开咬合点处产生的负压高于袋区的其它袋负压区域的成为可能。

    例如,本发明的目的是提供一种鼓风装置,在设有单丝网运行的烘干段采用这种装置,烘缸之间的袋区的负压区可以分为两个或多个能单独控制的带负压的区域。

    本发明的目的还在于提供一种鼓风装置,采用此装置在张开咬合点处的负压的控制可以独立于其它的负压控制。

    还有一个目的是提供一种鼓风装置,对于这种装置,当需要时,可在张开咬合点处结合采用额外的抽吸和/或鼓风装置。

    为了达到上述目的,本发明的特点在于下面给出的第一 的特征条款中所规定的内容。

    一种根据本发明的典型鼓风装置包括一鼓风箱,其中除了第一喷嘴外,在脱离接合点后距丝网和烘缸之间的实际脱离接合点一段短距离处,在张开咬合点的一侧,还布置有一个诸如鼓风装置或密封装置的节流装置。该节流装置将由该鼓风装置提供的负压空间分为两部分,

    ·以张开咬合点为界的第一强负压区;和

    ·第二小负压区。

    例如在设有单丝网运行的烘干段,设有根据本发明的节流装置,于需要最高负压的朝向烘缸之间的袋区张开的咬合点处,提供了一至少与其它负压区部分隔绝的较小的强负压区。

    一种用于设有单丝网运行的烘干段的典型的鼓风箱Uno Run鼓风箱,基本只包括仅占据袋区一部分的狭窄箱形结构,于是该鼓风箱布置在第一烘缸和转向辊之间的丝网运行段的前方。此负压区一般以布置在鼓风箱的顶底端的喷嘴为界,该喷嘴将空气射离丝网和该箱之间的缝隙状空间。根据本发明,一节流装置布置在箱内上述喷嘴之间,于是该节流装置将由该箱产生的负压区分成两部段,且防止,或至少是限制空气在这两部段之间的自由流动。该节流装置可以是一简单的、限制流动的机械密封装置,或布置为将空气射离上负压区并在该区域形成一强负压区的第三喷嘴。一般而言,节流装置指的是所有这类机械节流装置或由限制空气在压力水平不同的两个区域之间通过的喷嘴所提供的装置。因此,该节流装置可以是例如喷射式喷嘴、节流阀、或横跨空气槽凸出的限制空气流入该槽的弯曲壁。

    如果在强负压区的边界处的该节流装置简单地是一机械式基本不能调节的密封装置,那么强负压区内的负压可以通过例如调节第一喷射式喷嘴的空气流来控制。借助这种控制可以提高或降低强负压区的负压。由于该节流装置,这种控制对负压区的其它部分基本没有任何影响。

    另一方面,如果该节流装置是一个喷射式喷嘴,则强负压区的负压也可以通过控制此喷射式喷嘴的空气流来控制。通过节流装置从强负压区排出的空气可以流入负压区的其它部分,因为同负压区的大小相比,此空气量一般是比较小的,或者此排出空气可借助于导流板或排放槽在喷嘴后直接完全导离负压区。

    另一种典型的用于提供有单丝网运行的烘干段中的鼓风箱SynRun鼓风箱,基本完全充满由输入丝网运行段、转向辊和输出丝网运行段构成且于两相邻烘缸之间形成的袋区。该负压区一般由布置在鼓风箱的前端,即基本位于第一烘缸和丝网的张开咬合点处的,和布置在鼓风箱输出端,即第二烘缸和丝网的闭合咬合点处的喷嘴进行密封。该喷嘴布置为将空气射流吹离负压缝隙,于是该空气射流防止空气向负压空间内泄漏。该喷嘴可以是所谓的喷射式喷嘴,它同时也将空气排离负压空间。

    根据本发明,在箱内第一烘缸和转向辊之间的丝网区域还布置有一节流装置,因此该节流装置将袋区的负压区的一部分隔绝为带有强负压的区域。如上所述,此节流装置可以是例如限制流动的机械密封装置或喷射式喷嘴。

    在其它大多数类型的负压区中,还可以提供根据本发明的具有强负压的、可以借助鼓风装置产生的子区。该鼓风装置可以是鼓风箱,它覆盖设有单丝网或双丝网运行的烘干段的丝网运行段的一部分;或在例如造纸机上在幅面料与一辊子脱离接合和/或借助负压与丝网保持接触之处,以及除了传统的负压外需要一个小的提供有强负压的负压区之处,它覆盖其它的丝网运行段或毛毡运行段。

    强负压区一般布置为在烘缸的张开咬合点处覆盖丝网运行段,于是该强负压区开始于烘缸和丝网的实际脱离接合点之前一段短距离处,且自该脱离接合点向前延伸一所需的距离。对负压的最大需要特别存在于该脱离接合点。在运行过程中,脱离接合点可能向前或向后移动,所以该鼓风箱的布置必须能在运行的整个过程中保证提供充足的负压。

    在根据本发明的解决方案中,根据运行状态,在强负压区所保持的负压一般>500Pa,更广泛地为≥1000Pa,但是无论如何≤20000Pa,最好<10000Pa。当需要时,当然可以自上述数值提高或降低负压。但是,该负压水平一般高于例如在改变幅面料的运行方向的辊子的表面占主要地位的负压P辊。在丝网袋区的其它部分,负压水平显著降低,即处于10至700Pa,最好为100至500Pa,一般为200至300Pa的水平。

    在设有单丝网运行的烘干段,该强负压区是处于张开咬合点的长约50至500mm,一般为100至200mm的区域。那么目前通常采用的在烘缸处的强负压区可能已经始于丝网的脱离接合点之前300mm,经常为40至150mm,一般为70mm处,且可在操作过程中自脱离接合点向前延伸约40至250mm,经常为80至120mm,例如100mm。强负压区的长度指的是自该箱延伸靠近幅面料的两装置,诸如密封装置、节流装置、鼓风喷嘴之间幅面料在其运动方向上的距离。在该装置之间在袋区空间内产生高于与此区域相邻的空间的负压。

    当然,也可以采用多个节流装置,例如机械密封装置、阻流板或喷射式喷嘴,将该箱和丝网之间的负压区分成两个以上的不同区域。负压交错变化的连续负压区可以有多个。

    实际的鼓风装置可包括一单个的简单的箱式结构,或者它可由多个结构箱式部件构成。在该结构箱式部件之间有例如空气流槽,以将空气从一个负压区传输到另一个区域或传输到外部环境。

    产生负压的喷嘴可以是简单的狭缝喷嘴,其布置使自其流出的空气能防止空气进入负压区和/或在箱和丝网之间所需的点产生射流效应。在此鼓风箱内最好使用特殊的喷射式喷嘴,该喷嘴以弹性或可枢转地转动的方式安装,在需要时,例如当纸团块推动丝网碰触到该喷嘴时,可灵活地自丝网移动开,使其不会折断丝网。

    为了将空气导离强负压区,根据本发明的解决方案最好采用这样的表面,它是外凸的,且借助柯恩达(Coanda)效应能够以可控方式将空气导引向所需方向,甚至是强负压区之外。借助利用了柯恩达(Coanda)效应的表面,可以将从强负压区排出的空气在低负压区内导向空气排放孔或甚至导入该排放孔,空气可自该排放孔借助喷射或利用抽吸进一步排放到所需的空间。

    根据本发明解决方案在强负压区所产生的负压可通过在此区域布置产生抽吸作用的装置而进一步得到加强。该抽吸作用可通过形成一个向此强负压区的鼓风箱内打开的抽吸孔而建立,该抽吸孔通过例如一抽吸槽与产生抽吸作用的装置联通。

    利用这种布置在鼓风箱内并产生抽吸作用的装置,可以以简单的方式控制负压水平。那么该箱的喷射式喷嘴不必单独控制,它们可以连接到产生鼓风的公共装置上。

    特别是当节流装置是一个机械限制装置时,最好采用抽吸,它本身不主动和以可控制的方式提高负压。但是在其它情况下,该抽吸作用可用作补充和控制负压。在抽吸孔之前最好布置一个网或相应的装置,以防止进入负压区的纸毛到达该抽吸槽。

    在与真空箱相反的情况下,当结合本发明的鼓风箱解决方案采用抽吸时,该箱不与丝网相互接触,其中吹风是在丝网和该箱之间构成强负压区的装置处。

    下面将参照附图对本发明进行详细说明,其中:

    图1给出了在设有单丝网运行的造纸机的烘干段中两烘缸之间袋区的纵截面图,在该袋区布置有根据本发明的鼓风箱;

    图2给出了图1所示的变型形式;

    图3给出了图1所示的另一种变型形式;

    图4以与图1相同的方式给出根据本发明的第二鼓风装置;图4a给出图4中所示喷嘴44的一种变型形式的放大图;

    图5给出图4所示的变型形式;

    图6以与图1相同的方式给出根据本发明的第三鼓风装置;

    图7给出图6所示的变型形式;

    图8给出一种类似于图6的鼓风装置;

    图9作为例子给出图6中所示强负压区的放大图;和

    图10给出一种布置在设有双丝网运行的烘干段上的根据图3的解决方案。

    图1给出造纸机或类似机器上的两个连续的滚筒或辊子,一般为烘缸10和12,以及布置在该烘缸之间的转向辊14。该转向辊可以是一个滚筒、一个光滑的辊或开槽的辊。该辊可以打孔,而辊的这些孔连通于负压源。在根据图1的解决方案中,强负压区一般通过辊中的邻接于袋区空间的周边部分产生。辊的抽吸作用在其端部通过轴线产生。

    纸幅面料16布置为由丝网18支撑以缠绕方式运行,交替越过烘缸10、12和交替越过转向辊14,于是在两个烘缸和转向辊之间形成一袋区20。

    丝网18在所谓的张开咬合点22与第一烘缸10的周边脱离接合并运行到转向辊14,从而在第一烘缸和该转向辊之间形成所谓的输入丝网运行段24。相应地,作为所谓的输出丝网运行段26,丝网自转向辊向第二烘缸12运行,且进入闭合咬合点28越过第二烘缸。

    在幅面料上方延伸的鼓风箱30安装在袋区20内,使其一侧面32与输入丝网运行段24构成一较窄的缝隙34,该鼓风箱在其中产生负压。在鼓风箱的侧面32的上部,布置有一喷嘴36,其从该箱向丝网18凸出,但是不接触该丝网。喷嘴36布置在箱内位于张开咬合点22的上方,使自该喷嘴的狭缝喷嘴38排出的空气大体与丝网的运行方向反向,且使空气在丝网18和烘缸10之间的实际脱离接合点上方的一点排放,即相对于丝网的运行方向处于脱离接合点之前。从喷嘴36排放的空气防止随丝网运行的空气进入箱30和该丝网之间的缝隙34,且它进一步将空气射离该缝隙,从而在该缝隙内形成负压。喷嘴36借助弹簧42固定在箱上,该弹簧以适宜的方式将喷嘴推向该丝网,然而它将喷嘴能推入到箱内,例如当纸团块通过丝网和该烘缸之间的喷嘴之时。

    在鼓风箱30的另一端,在其下端,构成有第二喷嘴,一个简单的狭缝状喷嘴44,其具有方向与转向辊的转动方向相反的空气射流,因此它防止空气随转向辊流向此辊14和丝网18之间的闭合咬合点。该喷嘴的鼓风还可将空气射离箱和丝网之间的缝隙。在许多干燥部段中,采用例如本申请人的VAC辊的真空辊作为转向辊,它以如箭头所示的方式自袋区抽吸空气。

    再者,第二喷射式喷嘴46布置在鼓风箱30内,靠近第二烘缸12的闭合咬合点28,处于该闭合咬合点略后位置,即位于丝网已经与该烘缸接合的一点处。此第二喷嘴的空气射流被导离袋区,因此它大体处于丝网的运行方向。该空气射流防止空气通过该喷嘴和丝网之间的缝隙进入袋区。以这种方式,在整个袋区中可以保持住负压。

    根据本发明,在鼓风箱内,距第一喷嘴36一小段距离处布置有一节流装置50,该节流装置将箱30和丝网18之间的缝隙34分成两部段,部段34’具有较强的负压,而部段34”具有较低的负压。在本案例中,该节流装置是一机械密封装置,它防止,或至少是减少空气自部段34”向部段34’的流动。因此喷射式喷嘴36主要布置为用以自袋区20的一较小部段排出空气,于是相对于袋区的其它部分的负压,在此较小部段34’内产生即使非常高的负压也相对容易。采用节流装置50,有可能将负压水平提高200~500Pa,在某些情况下甚至高许多倍。

    部段34’内的强负压有助于幅面料与烘缸10的表面脱离接合,主要是在脱离接合点40,且使该幅面料牢牢附着在丝网上。部段34”内的低负压足以保持幅面料在到达转向辊之前附着在丝网上。在转向辊内一般布置有抽吸装置,以保持幅面料附着在转向辊的表面。该抽吸作用对袋区也有影响。第二喷嘴46密封该箱和第二烘缸之间的缝隙,且保证袋区内的负压和幅面料在闭合咬合点28内不形成兜袋。

    在根据本发明的抽吸装置中,除了缝隙34’外,在袋区的其它部分有100至200Pa的负压足以。低的负压使例如幅面料的延伸能够大面积扩展,从而减少了幅面料的起皱。

    对于箱30内的吹风喷嘴,可以布置一共同的鼓风气源,或也可布置在各喷嘴单独控制的气源。当例如喷嘴36有其自己的气源时,该强负压水平可用此喷嘴独立控制。

    在根据本发明的解决方案中,在喷嘴36和节流装置50之间还可以布置一个与抽吸槽52相连的抽吸孔54,该槽可以是例如在整个幅面料上延伸的狭缝,需要时通过该狭缝34’可以自强负压区排出更多的空气。在抽吸孔之前,最好布置有一个网或类似装置,防止纸毛或其它污物到达该抽吸槽。该抽吸槽可以这样构成,当发生幅面料断裂时,它可以与鼓风机相连,以便将空气鼓送到狭缝34’内,清理该狭缝。

    因此在图1给出的情况下,可以通过在该区将丝网和箱之间的缝隙与其它低负压区隔绝来提高丝网脱离接合点40处的负压。在箱内可以布置一种弹性节流装置或弹性固定在箱上的节流装置,使其凸出并十分靠近丝网,距丝网(支撑纤维)约2~40mm,一般<20mm,最好<10mm,从而有效地将负压区34’与其它环境空间隔绝。另外,当喷嘴36的距离丝网较近,且来自此喷嘴的空气射流充足时,则无需其它任何作用,即可在张开咬合点获得足以满足许多运行要求的负压。在袋区的其它部分则可以保持对这些区域足够的较低的负压值。以这种方式,避免了丝网弯曲,提高了运转性能。

    该鼓风箱30的形状可以制成使其大体占据整个袋区空间,即该箱几乎从丝网运行段24延伸直至丝网运行段26。图2给出了图1的这样一种变型形式。适用情况下,图2中采用了与图1中相同的参考标记。图2中箱30的下部变宽,使其覆盖转向辊14的很大一部分周边。以这种方式,可以使箱30和丝网运行段24之间的缝隙34以及箱30与转向辊14之间的缝隙31小到能限制或阻止空气的流动。箱和辊之间的距离可以在10至30mm的量级。再者,在图2的情况下,借助布置在缝隙31的起始处(从辊的运转方向看)的密封脊33或类似装置,防止了空气随转向辊通过缝隙31到达丝网入口侧的缝隙34。那么在转向辊14和丝网运行段24之间的闭合咬合点处该箱不必须要求有根据图1的鼓风装置44。也是在如图2的情况下,代替机械密封装置33或类似装置,可以使用一种喷射式喷嘴(未示出),以与图1中的喷嘴44同样的方式,将空气吹离缝隙31,从而防止了空气流入辊14和箱30之间的缝隙31。同时,此喷射式喷嘴将把缝隙31内的空气排出。被这样的喷射式喷嘴鼓送且排出的空气将借助沿箱30的壁布置的空气导流装置导出箱和烘缸12之间的袋区。

    如图2所示,通过在箱30内位于丝网运行段24的闭合咬合点处另外布置一密封件或类似装置33’(虚线所示),可以保持缝隙34和31之间的压力差。

    在图2的情况下,在箱30和第二烘缸12之间从不需要任何喷射式喷嘴。输出丝网运行段26和箱30之间的缝隙37一般宽20至50mm,但向上它可以加宽,使得进入缝隙的空气很容易从那里排掉。在图2的情况下,辊14可以是一真空辊,从缝隙34、31和37抽吸空气。

    在箱30内于强负压区34’处可以布置一独立的空气排放装置,借助鼓风机通过槽52排出空气。除了槽52,在箱30内也可以布置一单独的带有负压的箱体部件(未示出),空气通过该部件自强负压区排出。对于喷射式喷嘴36以正压操作时,空气借助鼓风机通过槽52’提供给箱30。

    图3给出了图1的另一种变型形式。在适用的情况下,图3采用了与图1和图2中相同的参考标记。图3的鼓风箱小于图1中的该箱,它没有延伸整个距离到达第二烘缸12。如果不需要借助该箱在转向辊14和第二烘缸之间的丝网运行段26处产生负压,那么可以采用这种类型的箱。箱30的喷嘴36和44连接到不同的鼓风腔36’、44’,且它们可以单独控制。喷射式喷嘴44的柯恩达(Coanda)表面布置为抵靠弧形辊并将空气自辊14和丝网运行段24之间的闭合咬合点排出,同时起到辊14和箱30之间缝隙的一个密封装置的作用。一弹性节流装置50将负压区分成可以保持不同负压水平的两部分34’、34″。该节流装置50可以例如类似于图9所示的机械节流装置。如果需要,喷嘴44可用类似于装置50的机械密封装置代替。

    图4以与图1相同的形式给出根据本发明的另一个鼓风装置。在适用的情况下,采用了与前面图中相同的参考标记。

    在图4中,该鼓风装置包括一由下箱部段和上箱部段30’、30″两部段构成的双部分鼓风箱组合件。在上箱部段30’布置有一喷射式喷嘴36、一抽吸孔54和一节流装置50,即如图1的解决方案。但是,在图4的情况下,该节流装置50是一个喷射式喷嘴,例如一个类似于第一喷射式喷嘴36的喷嘴,它布置为用于将空气射离缝隙34’的下部,以便在该缝隙中产生一强负压区。形成这种密封的喷射式喷嘴50包括一外凸表面,即所谓的柯恩达(Coanda)表面,喷射出的空气射流沿该表面自缝隙34’导出。该外凸表面将喷射空气流和至少部分通过喷射自空间34’排出的空气导引到在箱的两部段30’、30″之间形成的排放槽56,空气借助该槽排出袋区。

    缝隙的第二部段,即下部34″内的负压可以借助于第二喷嘴44来保持,该喷嘴布置在箱体结构的下部段30″内,将空气射入排放槽56,并从该处继续排放到围绕烘缸的空间内。图4给出了一喷射式喷嘴44,它是一简单的狭缝喷嘴并布置在排放槽56的起始处,以将空气直接吹送到该排放槽。来自该喷嘴的空气以其将自缝隙34’流出的空气吸走。

    图4a给出了图4中喷嘴44的第一种变型形式。在图4a的情况下,一种设有弧形表面的喷射式喷嘴布置在箱结构30″内靠近丝网运行段24处,即该喷嘴类似于图4中的喷嘴36、46和50。此喷嘴44布置为使空气通过喷嘴44和丝网运行段之间的缝隙向排放槽56吹送。以喷嘴44吹送的空气防止了借助于节流装置50自第一缝隙吹送出的空气流入下缝隙34″,且防止该空气自缝隙34″相对于丝网运行段向上流动。图4b给出了图4中解决方案的第二改进型式。图4b的解决方案采用了一种密封空气导向装置44’,代替喷射式喷嘴44,防止空气在缝隙34’和34″之间流动。

    在图4所给出的解决方案中,为了保持输出丝网运行段的负压,在下箱结构30’的顶部靠近烘缸12且靠近闭合咬合点28处还布置有一个喷射式喷嘴46。

    在转向辊14和箱30”的底表面之间形成的缝隙58的起始处,从辊的运转方向看,可以布置一密封脊33或类似装置,使该脊防止或至少减少转向辊所传输的空气流。除了密封脊33,该密封也可简单地通过箱30’的形状提供,即使其底表面凸出并非常接近该辊。同样以这种方式,也可以防止或至少减少袋区的不同部分之间的空气流动。另一方面,除了密封脊33,该密封还可由一喷射式喷嘴提供,例如用图4的喷嘴46代替密封脊33。

    在根据图4a的解决方案中,借助于两个喷射式喷嘴36和50,在箱30和丝网运行段24之间的缝隙34’中形成了高负压或强负压。该强负压一般为500至900Pa,高于袋区的其它部分的负压。喷嘴36通过喷射排出缝隙的空气,同时它防止了丝网所携带的空气流入该缝隙。喷嘴50也通过喷射排出空气。该喷射空气射流还进一步在丝网和喷嘴之间形成保护,防止它们相互接触,即使丝网稍稍松弛。在箱的另一侧的喷嘴46自袋区空间射出空气,有助于在袋区内保持合适的负压水平。

    图5给出一种鼓风箱组合,大部分与图4类似并采用相同的参考标记。在图5的情况下,两部分箱体结构30’、30”充满大部分袋区,因此在箱和丝网运行段24、26之间仅存留较小的要施加负压的区域。该箱结构没有如图4那样的单独的将空气自缝隙34”排放到排放槽56的喷射式喷嘴44。在图5的情况下,空气自缝隙34”排放到起真空辊作用的转向辊14,即如在图4也是这种情况。如果需要,在箱凸入到转向辊和丝网的闭合咬合点60的部分62内,还可以进一步布置一个与产生抽吸作用的装置联通的抽吸孔,如虚线所示。借助该抽吸孔,可以通过此闭合咬合点排放更多空气。

    再进一步,在箱的底边缘64可以布置防止流动的装置。处于箱的底边缘的叶片或板66、66’,以及底边缘的波浪形表面在箱的底边缘和辊14之间构成迷宫式密封,该密封防止或显著减少了其间缝隙中的空气流动。

    在图5的情况下,槽56中的排放空气从靠近第二烘缸12和丝网运行段26之间的闭合咬合点28被导引到靠近第二喷射式喷嘴46的负压空间。喷射式喷嘴46将通过槽56自负压空间排出的空气排走。

    图6给出了根据本发明的第三鼓风箱解决方案,采用与前图中相同的参考标记。在这种情况下,箱30大体布置在一方面是第一烘缸10和丝网18之间的脱离接合点40,而另一方面是第二烘缸12和该丝网的咬合点40’之间。袋区20中的负压借助于辊的抽吸作用,另外借助于安装在箱的第一侧的顶部的脱离接合点40上方的喷射式喷嘴36和安装在箱的第二侧的上部的咬合点40’上方的喷射式喷嘴46产生。

    强负压区内较高的负压利用根据图4或图5的喷射式喷嘴50产生。借助于喷射式喷嘴50从缝隙34’排出的空气而借助于导流板68导向箱的另一侧的喷射式喷嘴46。在该箱内还布置有装置53,当需要时它能够在缝隙34’中产生额外的抽吸作用或清洁吹风。在根据本发明的解决方案中可以采用这种抽吸作用,因为利用喷嘴36沿丝网的运行方向的反向的强力吹风减少或完全防止了灰尘、纸毛或类似污物进入抽吸装置。

    图7给出一类似图6中的鼓风箱30’,但是它与一安装在其底部具有弧形表面70的下箱体部段30”相连,该弧形表面覆盖转向辊14留在袋区内的大部分周边。在图7的情况下,该转向辊是一真空辊,它保持袋区低负压区内的袋区内负压。空气以箭头所示方式,通过真空辊的周边未被箱的弧形表面所覆盖的那些部分72自袋区排入真空辊。挡板47布置在箱部段30’、30”之间,因此来自袋区的不同侧的空气流可由该挡板控制。

    当需要时,图7的下箱30″可以是一个真空箱,其宽度基本对应于袋区的整个宽度,该真空箱在辊14内产生负压。在真空箱30”的下部有孔,且其下部是弧形的,使得它符合辊14的形状,从而在真空箱和辊之间留出一狭窄空间68。该空间处于丝网运行段处的边缘由机械密封装置66、66’密封。当转向辊的表面开通,例如穿孔时,该真空箱可在转向辊内产生负压。该转向辊可以布置为自丝网运行段24、26和真空箱之间的缝隙抽吸空气,因此可以在缝隙中形成关系到丝网的运行所要求的负压。

    图8给出一类似于图6中的鼓风箱30,以及联通槽,通过该槽,所需的空气流提供到喷嘴36、46和50,以及抽吸孔54。箱内的喷射式喷嘴36、46和50的空气腔36’、46’和50’通过槽36”、46”和50”连接到鼓风装置74。一些或全部槽可以设置控制阀,以控制空气射流。

    图8进一步示出了一与抽吸孔54联通的真空腔54’,和通过它该真空腔与产生抽吸作用的装置76联通的槽54”。转向辊14通过槽15与产生抽吸作用的装置76联通。

    当发生幅面料断裂时,来自抽吸孔54的抽吸作用可以通过关闭槽54”上的阀门54a来关闭。除了抽吸,通过关闭槽46”上的阀门和打开槽78上的阀门78a可以自该抽吸孔54提供鼓风,鼓风空气自鼓风装置通过槽78和54”流至抽吸孔54。

    图9给出图1类型的强负压区34’的放大图。空气利用喷射器36自区域34’射离。再者它可以通过抽吸孔54自区域34’抽吸空气。在该抽吸孔之前安装有一网55或类似装置,该网防止杂质到达抽吸槽52。在这种情况下,机械节流装置50是一借助于弹簧51向丝网18凸出的波浪形叶片或脊51’。该叶片51’可具有平滑圆弧的形状,即没有任何波浪形式。为了在缝隙34’内产生不连续的压力差,可以将几个这样的叶片或脊在该缝隙内布置成一列。

    在图9中可以看出,从喷射式喷嘴36流出的空气流如何与丝网所携带的空气流相遇,后者随后至少部分偏转。喷射空气流以其自身从负压区34’抽取其它空气,该处的负压因此得到强化。弹簧迫使节流装置50凸出并相对靠近丝网18,防止了空气从强负压区的外部进入缝隙34’。节流装置的波纹状表面强化了这种防护效果,因为它在该装置和丝网之间形成紊流。如上所述,该节流装置50可以是一喷射式喷嘴,例如与图9的喷嘴36一致,但是空气流流动方向与其相反,即沿丝网的运行方向。

    在图10中,根据本发明的解决方案适用于设有双丝网运行的的烘干段。干燥部段的上丝网18自第一烘缸10以缠绕方式通过丝网的转向辊14到达第二烘缸12。以这种方式在两烘缸之间形成由该丝网和转向辊构成的袋区20。在袋区内,布置有一鼓风箱30,基本类似于图3中的,且其中喷射式喷嘴36和节流装置50在丝网脱离接合点形成强负压区34’。第二喷嘴46也布置在鼓风箱内,目的是防止泄漏的空气流入袋区空间。

    根据本发明的相应的鼓风箱可用于图10所示的,位于下丝网运行段的区域的烘干段,使幅面料16与下烘缸10’脱离接合,它在下丝网18’上运行一段短距离。

    利用本发明的鼓风箱解决方案,获得许多优点。本发明使根据机器速度、纸的干燥固体含量和/或纸张质量来控制张开咬合点的负压水平成为可能,因此纸的运行性和干燥部段的效率可以相对于以前最佳化到相当好的程度。通过控制强负压区的负压水平,经常可以使用质量低于普通质量的纸浆,例如最少量的化学纸浆,而对运转性能没有不利影响。部分纤维可以用比纤维廉价的填充物代替。一部分添加剂可以为廉价的填充材料代替。合适的高负压水平保证了幅面料自烘缸的脱离。

    本发明的其它优点是:

    ·负压水平可以仅在负压区的一部分提高,因此可以节约能源和昂贵的结构成本;

    ·造纸机的速度可以提高;

    ·可以减少压制段和干燥部段和/或各干燥部段之间的张力;

    ·可以提高烘缸的温度;

    ·在压制后幅面料中可采用低干燥固体含量;

    ·可以采用较大的烘缸组;

    ·可以仅在袋区的一小部分采用高负压水平,这减少了丝网在袋区内的弯曲;和/或

    ·可以采用全宽度引纸。

    当需要时,负压区当然可以在幅面料的横向上密封,例如可以利用是机械密封或边缘喷嘴的端部密封装置。

    该强负压区在幅面料的横向上可以横跨幅面料延伸,或仅覆盖幅面料的一部分。该强负压区可以布置为例如仅在幅面料的边缘区域,或仅在引纸区的前侧。除了根据运转条件控制强负压区的负压,还可以在幅面料的横向上于幅面料的不同位置进行不同的控制。

    本发明并不局限于所给出的示例性实际应用。反之,本发明旨在适用于下面给出的权利要求所规定的范围内。

    因此,可以想象,本发明也适用于除提供有单丝网运行的干燥部段以外的其它干燥部段。当需要时,可以将本发明用于造纸机的其它部分,该处幅面料必须与辊子或类似设备脱离,且在负压空间内由丝网或类似装置支撑向前输送,其中又难于提高负压水平。

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一种鼓风装置,其包括一鼓风箱(30),它布置在丝网和滚筒之间的张开咬合点(22)处且在靠近丝网或类似物品,设有至少两个喷嘴(36、44、46)或类似装置。第一喷嘴布置在丝网和滚筒之间的张开咬合点(22)处,用于将空气吹离丝网和鼓风装置之间的缝隙(34)。第二喷嘴(44、46)布置在丝网的运动方向上距张开咬合点一段距离处。从这些喷嘴排出的空气射流在鼓风装置和丝网之间的空间保持一负压。在鼓风装置中,距。

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