本發(fā)明涉及一種用于制造纖維料幅、尤其是薄紙幅或衛(wèi)生紙幅或單面光滑的纖維料幅的機器，其具有至少一個在包括壓靴的靴形壓榨單元與干燥筒之間構(gòu)成的壓榨間隙，吸收水的支承帶、不透水的壓榨帶和纖維料幅被導引穿過所述壓榨間隙，其中，干燥筒包括圓柱形部件并且在端側(cè)分別包括端蓋。本發(fā)明還涉及一種用于制造纖維料幅、尤其是薄紙幅或衛(wèi)生紙幅或單面光滑的纖維料幅的方法。

背景技術(shù)：

這種類型的機器是已知的。就此，專利文獻DE 19860687 A1例如描述了一種機器，其具有在靴形壓榨單元與干燥筒之間構(gòu)成的用于使薄紙幅脫水的壓榨間隙。所述專利文獻建議，使用短的壓靴，以便在用于單缸(Yankeezylinder)的最大允許線性負載為90kN/m的情況下能夠在壓區(qū)中達到更高的最大擠壓壓力。由此在經(jīng)過靴形壓榨單元之后實現(xiàn)更高的干重含量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，在干燥效率和經(jīng)濟性方面對這種類型的機器和用于制造這種纖維料幅的方法進行改進。

所述技術(shù)問題通過一種用于制造纖維料幅、尤其是薄紙幅或衛(wèi)生紙幅或單面光滑的纖維料幅的機器解決，其具有至少一個在包括壓靴的靴形壓榨單元與干燥筒之間構(gòu)成的壓榨間隙，吸收水的支承帶、不透水的壓榨帶和纖維料幅被導引穿過所述壓榨間隙，其中，干燥筒包括圓柱形部件并且在端側(cè)分別包括端蓋。根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，干燥筒的圓柱形部件至少部分地由鋼制成。

通過使用由鋼制成的蒸汽加熱的干燥筒，可以與靴形壓榨單元結(jié)合地提高到達纖維料幅的熱流，從而實現(xiàn)比由鑄鐵制成的干燥筒更高效的脫水。

干燥筒在運行中承受機械負載和熱負載。機械負載主要由干燥筒內(nèi)部的蒸汽壓力和靴形壓榨單元的擠壓構(gòu)成。熱負載由于加熱和干燥筒中心與兩個邊緣區(qū)之間的不同的熱學條件產(chǎn)生。使用鋼而不使用鑄鐵，可以在尺寸設(shè)計符合強度要求的情況下需要更少的安全性輔助措施或費用。由此得到的鋼制干燥筒的更高的機械負載能力實現(xiàn)了通過靴形壓榨單元實施的更高線性力。此外，與由鑄鐵制成的筒相比，在由蒸汽加熱干燥筒的內(nèi)部壓力造成的機械負載相同的情況下，壁厚可以設(shè)計得更薄。這導致了更小的熱阻和更高的熱流；另一方面還可以提高干燥筒內(nèi)部的蒸汽壓力。由此可以實現(xiàn)更高的溫度。這同樣導致更高的熱流和纖維料幅的更好脫水。因此根據(jù)本發(fā)明，可以在經(jīng)過壓榨間隙之后達到更高的干重含量，并且通過提高機器速度提高紙制品產(chǎn)量。

所述機器尤其適用于制造輕質(zhì)紙、例如薄紙或單面光滑的紙。單位面積重量或基本重量在小于45g/m²、尤其小于30g/m²、優(yōu)選小于25g/m²的范圍內(nèi)。優(yōu)選的單位面積重量范圍例如在11g/m²與45g/m²之間。對于這兩個紙類別來說相宜地僅設(shè)有一個干燥筒。在薄紙中，干燥筒具有用于使纖維料幅起皺的起皺刮板。通過壓縮或鐓壓實現(xiàn)了更高的比體積(spezifisches Volumen)和較高的柔軟度。在制造單面光滑的紙的過程中沒有設(shè)置起皺刮板，但是設(shè)置了清潔刮板，用以使圓柱形部件的干燥筒表面保持清潔。干燥筒表面設(shè)計得非常光滑，并且優(yōu)選具有涂層、例如由鉻制成的涂層。由此提高纖維料幅的朝向干燥筒表面的一側(cè)的光滑度。

干燥筒還可以為制造薄紙而具有由金屬材料或陶瓷材料制成的圓柱形部件外涂層。

吸收水的支承帶可以設(shè)計為氈帶。

在本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方式中規(guī)定，所形成的壓榨間隙沿料幅行進方向具有小于125mm、尤其小于80mm、優(yōu)選小于70mm、特別是小于60mm的長度。由此可以在給定最大線性力的情況下在壓榨間隙中達到更高的最大擠壓壓力。此外，通過規(guī)定壓榨間隙的最大長度，沿料幅行進方向在壓榨間隙長度上的壓力變化曲線具有急劇的升高和急劇的下降，從而使纖維料幅僅暫時地被加載較高的最大擠壓壓力。纖維料幅由此并不被壓縮。比體積由此幾乎保持不變。

壓靴為了構(gòu)成壓榨間隙而壓向干燥筒。在此有利的是，壓靴由金屬、尤其由青銅或鋁制成。由此實現(xiàn)了在相對于機器的橫向上以及在料幅行進方向上的均勻的擠壓壓力曲線(Pressdruckprofil)。這進一步導致了纖維料幅中更好的濕度橫向曲線(Feuchtequerprofile)和濕度縱向曲線并且由此改善了制得的纖維料幅的質(zhì)量。

在實際的實施方式中，靴形壓榨單元包括至少兩個分別沿橫向延伸且沿料幅行進方向相鄰布置的擠壓元件，以便將壓靴壓向干燥筒。擠壓元件可以分別例如設(shè)計為壓力軟管。所述壓力軟管優(yōu)選可相互獨立地被加載壓力。由此可以使沿料幅行進方向的擠壓壓力的曲線與給定的制造條件相匹配。例如可以準確地設(shè)置或調(diào)整最大擠壓壓力本身及其在料幅行進方向上的位置。因此例如為了達到較高的脫水效率，使沿料幅行進方向觀察的第二擠壓元件比第一按壓元件更強烈地被按壓。對橫向上和料幅行進方向上的擠壓壓力曲線的準確設(shè)置或調(diào)整尤其在較高的熱流密度(如可通過使用由鋼制成的干燥筒實現(xiàn))中是有利的。

相宜地，擠壓元件基本上沿橫向在整個壓榨間隙上延伸，然而至少在纖維料幅寬度的區(qū)域內(nèi)延伸?？梢允∪ピ趬赫ラg隙的邊緣區(qū)域中的額外的擠壓元件。

根據(jù)另一種優(yōu)選的實施方式，壓靴至少在壓榨間隙的區(qū)域內(nèi)具有平均壓靴厚度，所述壓靴厚度等于或小于20mm、尤其等于或小于18mm、優(yōu)選等于或小于16mm。這具有的優(yōu)點是，擠壓壓力曲線沿橫向、尤其在壓榨間隙的邊緣區(qū)域中均勻且恒定地延伸。由此可以補償例如在邊緣區(qū)域中由于蒸汽壓力和干燥筒中心與兩個邊緣區(qū)之間的不同熱學條件所造成的干燥筒的幾何形狀偏差。設(shè)計為柔性易曲的壓靴可以在機器的運行過程中緊貼干燥筒的輪廓。因為壓靴與干燥筒的直徑相適配，所以壓靴厚度在料幅行進方向上并不完全恒定。由此，例如壓靴厚度在壓榨間隙的中心比在壓榨間隙的起始處和末尾處略微更薄。因此，平均壓靴厚度是壓靴的起始處、中間處和末尾處的壓靴厚度值的平均值。

有利地，壓靴至少在壓榨間隙的區(qū)域內(nèi)具有平均壓靴厚度，所述平均壓靴厚度等于或大于10mm、尤其等于或大于12mm、優(yōu)選等于或大于14mm。也就是說壓靴具有最小厚度，所述最小厚度一方面實現(xiàn)了沿料幅行進方向在整個壓榨間隙上的均勻的擠壓壓力曲線。由此得到的最小抗彎強度確保了壓榨間隙末尾在料幅行進方向上的恒定位置和在壓榨間隙沿橫向的總體寬度上的恒定位置。通過壓榨間隙末尾的明確邊界，可以使壓榨間隙末尾處的擠壓壓力實現(xiàn)急劇的且在寬度上恒定的壓力下降?？梢员苊饣蛑辽亠@著降低在壓榨間隙末尾處由于吸收水的支承帶所造成的纖維料幅的回潮。脫水效率由此被顯著提高。通過較大的且在寬度上恒定的壓力下降可以避免在纖維料幅中由于不均勻回潮造成的潮濕帶。

在另一種實際的設(shè)計方式中，布置在干燥筒的圓柱形部件的端側(cè)上的端蓋由鋼制成并且與干燥筒的圓柱形部件螺栓連接或焊接，或者端蓋由鑄鐵制成并且與干燥筒的圓柱形部件螺栓連接。

在一種優(yōu)選的實施方式中，干燥筒配置有用于對纖維料幅加載蒸汽和/或熱空氣的干燥罩。

干燥筒相宜地具有大于3m、尤其大于4m的直徑，并且內(nèi)部空間可以被加載壓力等于或大于0.5MPa(5bar)、尤其等于或大于0.6MPa(6bar)、優(yōu)選等于或大于0.7MPa(7bar)的蒸汽。

干燥筒在機器的運行過程中可以這樣被加載蒸汽，從而使圓柱形部件在外側(cè)上的表面溫度在經(jīng)過起皺刮板或卸下纖維料幅之后高于100℃、尤其高于120℃。這一溫度水平將在壓榨間隙中包含在纖維料幅中的水的黏度降低到最優(yōu)值。這一點結(jié)合鋼制干燥筒的圓柱形部件的較低熱阻和纖維料幅在由壓靴幾何形狀確定的壓榨間隙中的較長停留時間，能夠?qū)崿F(xiàn)改善的且有效的纖維料幅脫水。因此，與已知的具有抽吸壓輥而非靴形壓榨單元而且具有由鑄鐵制成的干燥筒的機器相比，可以在相同的機器速度下在經(jīng)過壓榨間隙之后實現(xiàn)更高的纖維料幅干重含量。由此還能使干重含量保持恒定，并且提高機器速度且由此提高產(chǎn)量。

根據(jù)一種優(yōu)選的改進方式，端蓋在外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)上具有熱學的隔離件或者說絕熱件。所述絕熱件降低了熱量損失并且改進了能量平衡。

在另一種可能的設(shè)計方式中，靴形壓榨單元配置有包括控制或調(diào)節(jié)單元的用于打開壓榨間隙的安全裝置，其中，所述控制或調(diào)節(jié)單元在吸收水的支承帶上缺乏纖維料幅的情況下促使擠壓元件失活或去激活和/或促使靴形壓榨單元轉(zhuǎn)開或轉(zhuǎn)向?？梢员苊鈱ξ账闹С袔Щ虿煌杆膲赫У膿p傷或不良影響。

此外還可行的是，可利用等于或大于90kN/m、尤其等于或大于110kN/m、優(yōu)選等于或大于120kN/m的線性力將壓靴壓向干燥筒。

在一種優(yōu)選的設(shè)計方式中這樣設(shè)計干燥筒的尺寸，從而使干燥筒能夠被60kN/m至140kN/m之間、優(yōu)選60kN/m至120kN/m之間的線性力加載。

干燥筒優(yōu)選在圓柱形部件的內(nèi)側(cè)上具有開槽，用于提高機械穩(wěn)定性并且提高熱流。

相宜地，干燥筒的圓柱形部件的壁厚在不考慮可選的開槽的情況下小于55mm、優(yōu)選小于或等于45mm。

在本發(fā)明的一種設(shè)計方式中可能且有利的是，在壓榨間隙中產(chǎn)生的沿料幅行進方向的壓力曲線在線性力小于或等于140kN/m、尤其小于或等于120kN/m的情況下具有大于2MPa、尤其大于3MPa并且優(yōu)選大于4MPa的最大壓力。

特別有利的是，在壓榨間隙中產(chǎn)生的沿料幅行進方向的壓力曲線在壓榨間隙的末尾處具有大于800kPa/mm、尤其大于1000kPa/mm、優(yōu)選大于1100kPa/mm的壓力下降。這減小或避免了由于吸收水的支承帶造成的纖維料幅的回潮。

在本發(fā)明的一種實際的可能的設(shè)計方式中，機器包括流漿箱、環(huán)繞的外網(wǎng)(Auβensieb)、環(huán)繞的吸收水的支承帶，其中，所述流漿箱將纖維材料懸浮液以射流或射束的形式釋放在環(huán)繞的外網(wǎng)與環(huán)繞的吸收水的支承帶之間，并且外網(wǎng)和吸收水的支承帶局部地纏繞成型輥，并且其中，纖維材料懸浮液在纏繞區(qū)域內(nèi)脫水，并且所形成的纖維料幅在吸收水的支承帶上橫置地(liegend)導引經(jīng)過抽吸輥并且穿過壓榨間隙，以便進一步脫水。這能特別簡單且有效地制造纖維料幅。

所述技術(shù)問題還通過用于制造纖維料幅、尤其是薄紙幅或衛(wèi)生紙幅或單面光滑的纖維料幅的方法解決。將所述纖維料幅和吸收水的支承帶以及不透水的壓榨帶導引穿過至少一個形成于包括壓靴的靴形壓榨單元與干燥筒之間的壓榨間隙，其中，所述干燥筒包括圓柱形部件和在端側(cè)分別包括端蓋。根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，干燥筒的圓柱形部件至少部分由鋼制成。

附圖說明

本發(fā)明的其它技術(shù)特征和優(yōu)點由以下結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的說明給出。在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造薄紙幅或衛(wèi)生紙幅的機器；

圖2以簡化的視圖示出圖1的帶有靴形壓榨單元和干燥筒的局部；

圖3以簡化的視圖示出壓靴和在壓榨間隙中沿料幅行進方向的擠壓壓力曲線。

具體實施方式

圖1以已知的新月形成型器(Crescent-Former)為例示出了根據(jù)本發(fā)明的機器1。在其它情況下常見的抽吸壓輥被靴形壓榨單元5取代。為干燥筒7配置了通常用于制造起皺薄紙的起皺刮板(Kreppschaber)。

所述機器1適用于制造單面光滑的具有較少改良的紙。在制造單面光滑的紙的過程中例如未設(shè)有起皺刮板，其被清潔刮板取代，以便使圓柱形部件8的干燥筒表面保持清潔。干燥筒表面被設(shè)計得非常光滑而且優(yōu)選具有涂層、例如由鉻制成的涂層。在此情況下，制成的纖維料幅2通過自由牽引與干燥筒表面8脫離。

根據(jù)本發(fā)明的機器1包括流漿箱，所述流漿箱將纖維材料懸浮液以射流方式釋放在環(huán)繞的外網(wǎng)與環(huán)繞的吸收水的支承帶11之間。吸收水的支承帶11設(shè)計為氈或氈帶。外網(wǎng)和氈帶11局部地纏繞成型輥。纖維材料懸浮液在纏繞區(qū)域中脫水，并且所形成的纖維料幅2在支承帶或者說氈帶11上橫置地導引經(jīng)過抽吸輥并且穿過壓榨間隙10，以進一步脫水。壓榨間隙10由包括壓靴6的靴形壓榨單元5和干燥筒7構(gòu)成。緊接在壓榨間隙10之后，纖維料幅2被傳遞到蒸汽加熱的干燥筒7的圓柱形部件8的較熱的表面上，并且被干燥。干燥筒7部分地被干燥罩14環(huán)繞，所述干燥罩用于利用蒸汽和/或熱空氣對纖維料幅2進行加載。隨后，纖維料幅2通過起皺刮板起皺，并且被從蒸汽加熱的干燥筒7的圓柱形部件8的表面上取下，并且通過用于測量纖維料幅2質(zhì)量參數(shù)的測量框向卷繞件輸送。靴形壓榨單元5包括兩個分別沿橫向4延伸且沿料幅行進方向3并列布置的擠壓元件13.1、13.2，以便將壓靴6朝干燥筒7按壓。擠壓元件13.1、13.2設(shè)計為壓力軟管。所述壓力軟管可以相互獨立地被加載壓力。由此可以使沿料幅行進方向3的擠壓壓力曲線與給定的制造條件相匹配。例如可以對最大擠壓壓力本身及其在料幅行進方向3上的位置進行準確地設(shè)置或調(diào)整。因此例如為了實現(xiàn)較高的脫水效率，使沿料幅行進方向3觀察的第二擠壓元件13.2比第一按壓元件13.1被更強烈地按壓。對沿橫向4和料幅行進方向3的擠壓壓力曲線的準確調(diào)整尤其對于較高的熱流密度(例如通過使用由鋼制成的干燥筒7能實現(xiàn)較高的熱流密度)來說是有利的。蒸汽加熱的干燥筒7分別在端側(cè)上包括端蓋。在該示例性的實施方式中，干燥筒7的圓柱形部件8以及兩個端蓋9都由鋼制成。端蓋與圓柱形部件8焊接。由此實現(xiàn)了更高的熱流。端蓋9在其外側(cè)上設(shè)有絕熱件。所述絕熱件降低了熱量損失并且改善了能量平衡。干燥筒7具有4.8m的直徑，并且內(nèi)部空間能夠加載壓力為0.7MPa(7bar)的蒸汽。圓柱形部件8具有有助于起皺過程的外涂層。壓榨間隙10在料幅行進方向3上具有55mm的長度。由此可以在給定最大線性力的情況下在壓榨間隙10中達到更高的最大擠壓壓力。壓靴6為了構(gòu)成壓榨間隙10而壓向干燥筒7。壓靴6由金屬、尤其由青銅或鋁制成，并且具有經(jīng)打磨的表面。由此可以在相對于機器1的橫向4上以及在料幅行進方向3上實現(xiàn)均勻的擠壓壓力曲線。此外，還在纖維料幅2中實現(xiàn)了改進的濕度橫向曲線和濕度縱向曲線，并且由此改進了制成的纖維料幅2的質(zhì)量。為了改進運行安全性，為靴形壓榨單元5配置了包括控制或調(diào)節(jié)單元的安全裝置，用于打開壓榨間隙10，其中，所述控制或調(diào)節(jié)單元在吸收水的支承帶11上缺乏纖維料幅2的情況下促使壓靴的擠壓元件13.1、13.2失活或去激活和/或使靴形壓榨單元5轉(zhuǎn)開或轉(zhuǎn)向。由此可以避免對吸收水的支承帶11和不透水的壓榨帶12的損傷或不良影響。

圖2以簡化的視圖示出了圖1的具有靴形壓榨單元5和干燥筒7的局部。靴形壓榨單元5包括壓靴6和擠壓元件13.1、13.2，所述擠壓元件支撐在與機器同寬且支承在機器1的邊緣區(qū)域中的支架上。所述擠壓元件被環(huán)繞的不透水的壓榨帶12包圍。不透水的壓榨帶12的內(nèi)部空間相對于外部環(huán)境密封。兩個擠壓元件13.1、13.2分別沿橫向4延伸并且在料幅行進方向3上相鄰或并列地布置。所述擠壓元件13.1、13.2為了構(gòu)成壓榨間隙10而將壓靴6壓向干燥筒7。擠壓元件13.1、13.2設(shè)計為壓力軟管。由此沿橫向4在整個壓榨間隙10上形成了連續(xù)的擠壓力。壓力軟管可以相互獨立地加載壓力。由此使沿料幅行進方向3的擠壓壓力曲線與給定的制造條件相匹配。例如可以使最大擠壓壓力本身及其在料幅行進方向3上的位置被準確地調(diào)整。因此例如為了達到更高的脫水效率，使沿料幅行進方向3觀察的第二擠壓元件13.2比第一擠壓元件13.1被更強烈地按壓。

圖3以簡化的視圖示出根據(jù)圖1的機器1中的壓靴6和沿料幅行進方向3在壓榨間隙10中的擠壓壓力曲線。壓靴6在壓榨間隙10的區(qū)域中具有平均壓靴厚度15，所述平均壓靴厚度小于20mm。其優(yōu)點在于，沿橫向4的擠壓壓力曲線尤其在壓榨間隙10的邊緣區(qū)域中均勻且恒定地延伸。例如在邊緣區(qū)域中由于蒸汽壓力和干燥筒中心與兩個邊緣區(qū)之間的不同熱學條件所造成的干燥筒7的幾何形狀偏差的影響可以由此被補償。設(shè)計為柔性易曲的壓靴6可以在機器的運行過程中貼近干燥筒的輪廓，因此在橫向4上的擠壓壓力曲線是恒定的。由于壓靴6與干燥筒7的直徑相匹配，所以壓靴厚度15.1、15.2在料幅行進方向3上并不完全恒定。由此例如在壓榨間隙10的中心處的壓靴厚度比在壓榨間隙10的起始處和末尾處略微更薄。因此，平均壓靴厚度是在壓榨間隙10的起始處、中心處和末尾處的壓靴厚度15.1、15.2的值的平均值。所述壓靴在壓榨間隙10的區(qū)域內(nèi)具有等于或大于10mm的平均壓靴厚度15。也就是說壓靴6具有最小厚度，所述最小厚度一方面實現(xiàn)了沿料幅行進方向3在整個壓榨間隙上的均勻的擠壓壓力曲線。由此得到的最小抗彎強度確保了壓榨間隙末尾在料幅行進方向3上的恒定位置和在壓榨間隙沿橫向4的整體寬度上的恒定位置。通過壓榨間隙末尾的明確界限，實現(xiàn)了擠壓壓力在壓榨間隙10的末尾處的非常強烈的且在寬度上恒定的壓力下降?？梢员苊饣蛑辽倜黠@降低在壓榨間隙10的末尾處由于吸收水的支承帶11所造成的纖維料幅2的回潮。由此顯著提高了脫水效率。通過較高的且在寬度上恒定的壓力下降可以避免在纖維料幅中由于不均勻回潮所造成的潮濕帶。

在壓靴6上示意性地示出了沿料幅行進方向3的壓力曲線。擠壓壓力在壓靴6的起始處具有和緩的上升，并且在即將到達壓靴6的末尾處時達到最大擠壓壓力，所述擠壓壓力在末尾處非常急劇地下降。通過壓靴6的最小厚度和擠壓方式，在沿壓榨間隙10的橫向的寬度上恒定地達到大于1000kPa/mm壓力下降值。這使得由于吸收水的支承帶11造成的纖維料幅2的回潮最小化或者得以避免。在該實施例中，在壓榨間隙中形成的在料幅行進方向上的壓力曲線在線性力為120kN/m的情況下具有4.5MPa的最大壓力。

附圖標記清單

1 機器

2 纖維料幅

3 料幅行進方向

4 橫向

5 靴形壓榨單元

6 壓靴

7 干燥筒

8 干燥筒的圓柱形部件

9 端蓋

10 壓榨間隙

11 吸收水的支承帶

12 不透水的壓榨帶

13.1 擠壓元件

13.2 擠壓元件

14 干燥罩

15 平均壓靴厚度

15.1 最大壓靴厚度

15.2 最小壓靴厚度