專利名稱：造紙機聯(lián)機整飾中的設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種造紙機聯(lián)機整飾(on-line finishing)中的設備，其包括對于用造紙機生產(chǎn)的紙幅進行處理的至少一個整飾階段(12，13)；并且該設備包括在所述整飾階段(12，13)之前的切割裝置(16)，用于從全幅的紙幅上形成尾部；尾部穿引裝置(15)，用于使形成的尾部穿過所述整飾階段(12，13)；以及在所述整飾階段(12，13)末端的牽拉點(24)，用于拉緊和支持在所述整飾階段(12，13)中的紙幅；其中，在所述尾部穿引裝置(15)中包含引紙繩系統(tǒng)(17)，其適于穿過該牽拉點(24)。
如今，在造紙機中，其趨勢是在生產(chǎn)線后緊接著設置整飾線，以提高效率。這意味著要將紙幅從生產(chǎn)線的最后部分立即引導到整飾過程，而不是間接進行卷繞并單獨設置整飾線。換句話說，紙幅在整飾過程中是以生產(chǎn)速度運行的，由此還要使用定期的聯(lián)機整飾。通常的整飾包括紙張的涂布。為了生產(chǎn)最優(yōu)質(zhì)量的紙張，紙幅首先在整飾過程中進行預壓光，以確保成功的涂布。最后，涂布紙通常還要被壓光，例如為涂布紙?zhí)峁┢交鉂傻膬?yōu)良表面。
紙幅借助在紙幅外部形成的尾部穿過不同的整飾階段。該尾部也以生產(chǎn)速度前進。因此，特別地，在不同的尾部穿引裝置之間的速度差異通常會造成尾部穿引的失敗。另外，在開始下一個尾部穿引過程之前，在不同整飾階段之間將紙幅伸展到全幅。在目前的應用中，例如，在能夠針對預壓光對紙幅進行測量之前，尾部必須要穿過涂布過程，并伸展為全幅。因此，由于不同整飾階段效果的可靠性是不確定的，所以不同整飾階段的控制是不確定的，且難以實施。此外，在如上所述的情況下，在預壓光的調(diào)整期間，需要將涂布紙引導到損紙?zhí)幚?broke treatment)。這增加了涂料消耗，并使損紙?zhí)幚韽碗s化。
因為需要將尾部引導一段距離，所以在尾部穿引中還會產(chǎn)生調(diào)整的問題。這使得尾部有時候會被張緊，甚至斷裂。此外，在不同的尾部穿引裝置和整飾裝置之間的速度差異會造成尾部斷裂，在這種情況下，通常必須要重新開始尾部穿引過程。特別地，在目前的造紙機中，尾部穿引裝置設置有速度傳感器。但是實際上，尾部穿引裝置的速度以及足夠精確的速度測量是很難控制的，并且有時候甚至是不可能實現(xiàn)的。在進一步加速時，這些問題甚至會變得更加嚴重。通常，尾部通過繩子傳送穿過整飾階段。該整飾階段經(jīng)常在包括有干燥滾筒和干燥網(wǎng)的干燥單元處結(jié)束。當尾部借助引紙繩系統(tǒng)(carrier rop system)到達干燥單元時，如果存在的速度差異甚小，則尾部就容易移動到干燥網(wǎng)上。在這種情況下，尾部通常會斷裂，并且尾部穿引失敗。同時，尾部的多個部分會保留在干燥單元中，其可能會干擾下一個尾部穿引的進行。
通常使用與干燥單元連接設置的水切割機在紙幅外部形成尾部。當必須抵靠著干燥網(wǎng)切割紙幅時，切屑會逐漸地阻滯干燥網(wǎng)。切屑還會傳送至干燥單元中，在最糟的情形中，切屑還會傳送至隨后的整個整飾過程中。這就增加了紙幅斷裂的可能性，并損害了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，其還需要使用各種清潔裝置。
US專利No.4728396提出了一種涂布機和使用該涂布機的方法。在該方法中，在使紙輥退卷之后，將幅面以全幅引導到損紙槽(broke pit)。將尾部與幅面分離，并且將該尾部引導到涂布裝置。在該尾部伸展之后，開始涂布。在幅面斷裂處，將幅面以處理速度引導到損紙槽，并且重復尾部伸展的過程。所討論的設備即為所謂的機外涂布機(off-machine coater)。此外，這對于使尾部成功穿引的作用是較低的。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于在造紙機中聯(lián)機整飾的新設備，其避免了尾部斷裂以及無益的對整飾過程的污染。根據(jù)本發(fā)明設備的特征由所附權(quán)利要求1而變得明顯。在根據(jù)本發(fā)明的設備中，使用了具有單獨接觸的牽拉點。另外，采用根據(jù)本發(fā)明的設備，尾部能處于比以前更好和控制之下。同時，使尾部成功穿引的可能性比以前高。此外，根據(jù)本發(fā)明的該設備能比以前更好地被分組，并且具有盡可能少的中斷點。該設備還可以對整飾過程無污染地切割紙張。同時，可以在整飾階段的末端很容易地布置損紙?zhí)幚?。此外，獨立使用每個整飾階段。這能夠在使產(chǎn)品斷裂最少的同時最佳地控制每個整飾階段。相應地，每個整飾階段的最終產(chǎn)品(final result)能夠在移動到下一個整飾階段之前被確定。這樣便于控制造紙機，并減少了斷裂數(shù)量。
下面通過參考示出本發(fā)明一些實施例的附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設備的結(jié)構(gòu)圖；圖2a示出了圖1所示設備的一個整飾階段的變形；圖2b示出了圖1所示設備的一個整飾階段的另一個變形；圖3是根據(jù)本發(fā)明整個設備的一部分的放大圖；圖4a是包括一個整飾階段的流程圖，其表示了根據(jù)本發(fā)明的設備的操作；圖4b是表示根據(jù)本發(fā)明的設備的一個整飾階段中紙幅行程的結(jié)構(gòu)圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的設備的結(jié)構(gòu)圖，其特別適用于造紙機中的聯(lián)機整飾。在圖1中，造紙機的實際生產(chǎn)階段在干燥部10處結(jié)束，由造紙機生產(chǎn)的紙幅由此處向下運行以進行損紙?zhí)幚?。紙幅向下運行的類似位置(similarpoints)在圖中以向下指示的箭頭表示。在圖中未示出損紙?zhí)幚硌b置。在整飾過程的末端，紙幅借助輥11進行卷繞。在卷繞之前，該整飾過程包括至少預壓光12和涂布13的連續(xù)整飾階段。在此，壓光14附加地跟在涂布13之后。整飾階段12-14還包括使尾部穿過整飾階段12-14的尾部穿引裝置15。為了在全幅的紙幅之外形成尾部，尾部穿引裝置15還包括切割裝置16。在此，尾部穿引裝置15主要包括用于向前運送尾部的引紙繩(carrier rope)系統(tǒng)17。在使用這種引紙繩系統(tǒng)的情形中，該尾部穿引裝置15主要在不同整飾階段之間還包括真空帶式輸送機18，其用于傳送形成于紙張之外、將向下運行到下一個整飾階段的尾部穿引裝置的尾部。為了清楚起見，在圖中既未示出紙幅也未示出尾部。在每一個整飾階段中，引紙繩系統(tǒng)基本穿過與生產(chǎn)中的紙幅相同的路線。
在該應用中顯示的預壓光12由兩個連續(xù)的所謂軟壓光機19組成。它們的壓光區(qū)(calendering nips)由一個硬輥20和一個較軟的反作用輥(counterroll)21組成。在連續(xù)的軟壓光機19中，較軟的反作用輥21交替地位于紙幅的不同側(cè)，由此輪流預壓光紙幅的兩個側(cè)面。在軟壓光機19前面的兩側(cè)，附加地設有加濕裝置22，如若需要，可以使用該加濕裝置22調(diào)整紙幅的濕度廓線(moisture profile)。涂布也在壓區(qū)(nips)中進行，干燥裝置30跟隨在其后。最后是所謂的硬壓光機23，該壓光機23由多個輥組成，所述多個輥之間形成有多個不同壓區(qū)，且一個輥置于另一個輥的頂部。被涂布和壓光的紙幅從該硬壓光機23引導到輥11，輥11與硬壓光機23一起共有一個引紙繩系統(tǒng)。在不同應用之間，可以變換用在不同整飾階段中的裝置。在此，對于功能相似的部件使用相同的附圖標記。
根據(jù)本發(fā)明，在每個整飾階段的末端都有牽拉點(draw point)，其在相關的整飾階段中形成用于張緊和保持紙幅的一個接觸。該牽拉點主要用數(shù)字24來標識。由于該牽拉點，對于整飾階段的整個過程都能使紙幅處于控制之下。牽拉點的單獨接觸對于尾部是特別重要的。實際上，牽拉點會停止整飾階段，并且，作為尾部穿引裝置的引紙繩系統(tǒng)被引導穿過該牽拉點。由于該單獨的接觸，在尾部穿引裝置和牽拉點之間的速度變化以及可能由此產(chǎn)生的尾部斷裂并不重要，其原因是在該牽拉點之后，尾部立即向下運行到損紙?zhí)幚?。換句話說，尾部從尾部穿引裝置被傳送至牽拉點恰好是所期望的，由此尾部會立即處于控制之下。因此，紙幅也可以比以前縮短生產(chǎn)中斷的情況更早地進行伸展。
該設備優(yōu)選還包括測量元件25，其設置在牽拉點24之前的整飾階段12-14中，用于確定所需要的紙幅特性。設置測量元件的目的將結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的設備控制的描述進行詳細地討論。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設備，其中放置在預壓光12之后的牽拉點24和涂布13之后的牽拉點24是相似的。圖2a和圖2b示出了預壓光之后的牽拉點的變形。所討論的牽拉點在圖1中用點劃線圍了起來。通常設置形成單獨接觸的牽拉點作為輥壓區(qū)(roll nip)或織物傳送裝置(fabric transfer)。在圖2a中，在輥壓區(qū)中的一個輥是一個適用于預壓光12的反作用輥21，而另一個輥是一個單獨的輔助輥26。這確保了整飾階段的總長度盡可能地短。另一方面，附加的輔助輥使預壓光機的設計復雜化，并妨礙了特別是在尾部穿引中的引導。圖2b表示牽拉點24的第三個應用，其中輥壓區(qū)的兩個輥均是輔助輥27。輔助輥27獨立于包括在整飾階段中的裝置附加地設置。在這種情形下，預壓光保持不變，但是附加的一對輥會增加整飾階段的長度。在兩種應用中提到的上述問題還在于切割裝置和下一個整飾階段(例如涂布)之間的距離。此外，不可能干燥紙幅。另一方面，在圖2b的應用中，切割裝置16還可以設置在紙幅的開式牽引中。
這兩個問題通過圖1和圖3中表示的牽拉點24來避免，其中，織物傳送裝置形成在一個干燥滾筒28和一個被設置成與其接觸的干燥網(wǎng)29之間。這樣，在牽拉點處對紙幅進行干燥，并且紙幅能夠同時比以前更為有效地進行牽拉。尾部也會被可靠地傳送到干燥網(wǎng)的影響區(qū)域，從而在尾部向下運行到損紙?zhí)幚碇埃軌蜓杆俚厥艿娇刂?。在這個應用中，同樣，干燥網(wǎng)和引紙繩系統(tǒng)之間的速度差異并不顯著，但是，實際上要使這種差異盡可能地小。該方案還提供了一種有利的尾部成形。其唯一的缺點主要在于增加了整飾階段的長度。另一方面，單滾筒的牽拉點比公知的三滾筒干燥裝置要短很多。另外，在所述實施例中，紙幅也能夠在預壓光之后進行干燥。
圖3更詳細地示出了單滾筒的應用，其中牽拉點形成于一個滾筒28和一個被設置成與其接觸的網(wǎng)29之間。通過將滾筒設置為干燥滾筒并將網(wǎng)設置為干燥網(wǎng)，能夠向紙幅提供干燥效果。實際上，施加至干燥滾筒內(nèi)部的過壓是0.5-1.0bar。干燥網(wǎng)29的小包角甚至也提供了可靠的尾部捕獲(tailseizure)和有效的紙幅牽拉。通常，由網(wǎng)形成的在滾筒外圍的包角α是100°-160°。根據(jù)本發(fā)明，切割裝置16適合于在紙幅開式牽引中從紙幅上切割尾部。這尤其在圖3中變得更加明顯。在此，該切割裝置16包括水切割機，其設置在實際牽拉點的前面。這防止了切屑(cuttings)進入生產(chǎn)過程或干燥網(wǎng)上，并且易于將切屑以可控制的方式從切割點引導出去。另外，切割裝置優(yōu)選設置在向下運行的位置附近，其使得在切屑的尾部穿引和伸展中，最小化對于該處理的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的包括在牽拉點24中的驅(qū)動件(drive)35設置成與適于支撐網(wǎng)29的引導輥31連接。這樣，尾部和紙幅通過網(wǎng)進行牽拉，從而避免了滾筒和紙幅之間的速度差異。該驅(qū)動件還被稱為主驅(qū)動件。另外，網(wǎng)和紙幅之間的摩擦比滾筒和紙幅之間的摩擦好得多。除了引導輥31之外，被設置成循環(huán)(endless loop)的網(wǎng)29由另外三個輥32-34支撐。這樣就為從動引導輥提供了足夠的網(wǎng)包角和良好的牽拉性能。此外，網(wǎng)調(diào)節(jié)是有效的。而且，設置有一與包含在牽拉點24處的滾筒28相連接的輔助驅(qū)動件36，其適于跟隨在引導輥31的驅(qū)動件35之后。這樣，尤其在啟動時，干燥滾筒能迅速地加速至生產(chǎn)速度。上述驅(qū)動件通常是電動機。另外還設置了一與滾筒28相連接的刮刀(doctor)37，其用于使紙幅與滾筒28的表面分離，并將紙幅向下引導至損紙?zhí)幚怼Ｍ瑫r，刮刀使?jié)L筒表面保持清潔。
一般地，在形成尾部并將下一個尾部送至下一個整飾階段之前，在尾部進行穿引之后，紙幅伸展到全幅。根據(jù)本發(fā)明，在開始下一個整飾階段的尾部穿引過程和形成尾部之前，當紙幅伸展到全幅時，所討論的整飾階段被意外地設置為產(chǎn)品設置。這使整飾階段的整個控制簡單化了。借助上述在整飾階段中用于張緊和保持紙幅的牽拉點，提供了可靠的損紙?zhí)幚?。這也確保了在使用單滾筒牽拉點時，紙幅的張緊總是特別適當?shù)摹?br> 設于整飾階段末端的牽拉點還能夠在開始下一個尾部穿引之前的每個整飾階段中確定紙幅特性。這些特性在牽拉點處和/或在牽拉點之前被確定。為此，該設備包括公知的測量元件25，其被用于確定例如紙幅的水分含量以及孔隙率、光澤度和其它表面特性。之后，基于特定的紙張?zhí)匦?，每個整飾階段都易于對產(chǎn)品設置進行調(diào)整。這樣，總體考慮，整飾階段的控制具有比以前更小的損紙量和涂料耗費，從而不再那么復雜。
整飾階段的調(diào)整尤其會影響紙幅的特性和由其制成的最終產(chǎn)品。另外，根據(jù)本發(fā)明，在尾部形成中改變尾部特性。這確保了成功的尾部穿引。實際上，通過使用例如專用的加濕噴嘴，改變尾部的水分含量。
圖4a示出了一個流程圖，其說明了對于一個整飾階段的根據(jù)本發(fā)明的設備的操作(其被簡化為一個整飾階段)。該階段是以接受在前一階段中形成的尾部而開始的。重復尾部穿引過程直至成功為止，之后紙幅被伸展至全幅。在該階段的末端，被傳送通過該階段的尾部向下運行至損紙?zhí)幚?。根?jù)本發(fā)明，該階段被設置成在穿引之后進行產(chǎn)品設置并且測量經(jīng)處理的紙幅?；谶@些測量來確定紙幅的質(zhì)量。在質(zhì)量存有偏差的情況下，調(diào)整該階段。一旦獲得理想的紙幅質(zhì)量，就形成尾部并將其引導到下一個階段。
圖4b示出了在一階段(在此為涂布13)中紙幅的行程。根據(jù)本發(fā)明可以在保持紙幅總是在控制下的牽拉點24處使用測量元件25。這里，紙幅已經(jīng)穿過該階段并已經(jīng)伸展至全幅。實際上，這種伸展發(fā)生在前一個階段。在圖4b中示出的情形下，切割裝置16被用于從其質(zhì)量已經(jīng)被證明是優(yōu)良的紙幅上形成尾部。然后，紙幅的其余部分在牽拉點24之后向下運行到損紙?zhí)幚怼Ｔ诟麟A段之間，使用例如真空帶式輸送機18來傳送尾部。
在根據(jù)本發(fā)明的設備中，各種尾部穿引過程相應于不同的整飾階段是獨立的、不同的部分(entities)。每個尾部穿引過程幾乎不包括干擾點，并且尾部總是保持在控制之下。由于根據(jù)本發(fā)明的牽拉點，使得各種尾部穿引裝置和牽引點之間的速度差異是不重要的。由于牽引點，可以在下一個整飾階段之前的每個整飾階段中確定紙幅特性。這樣，使用根據(jù)本發(fā)明的設備，生產(chǎn)過程可以以簡單且精確的方式適當?shù)剡M行調(diào)整。這節(jié)省了時間和精力(energy)。同時，保持了整飾階段的清潔，這減少了對清潔裝置的需要。通過根據(jù)本發(fā)明的設備，可以使每個整飾過程最優(yōu)化，并由此在開始下一個尾部穿引之前使紙張?zhí)匦宰顑?yōu)化。實際上，在開始實際壓光之前，可以最優(yōu)化預壓光和涂布，這還使得整個整飾過程明顯比以前更穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種造紙機聯(lián)機整飾中的設備，其包括對于用造紙機生產(chǎn)的紙幅進行處理的至少一個整飾階段(12，13)；并且該設備包括在所述整飾階段(12，13)之前的切割裝置(16)，用于從全幅的紙幅上形成尾部；尾部穿引裝置(15)，用于使形成的尾部穿過所述整飾階段(12，13)；以及在所述整飾階段(12，13)末端的牽拉點(24)，用于拉緊和支持在所述整飾階段(12，13)中的紙幅；其中，在所述尾部穿引裝置(15)中包含引紙繩系統(tǒng)(17)，其適于穿過該牽拉點(24)，其特征在于，該牽拉點(24)形成于一個滾筒(28)和被設置成與該滾筒接觸的網(wǎng)(29)之間，用于形成單獨接觸的牽拉點。
2.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，在該牽拉點(24)之前，在整飾階段(12，13)中設置有測量元件(25)，用于確定所期望的紙幅特性，由此當該紙幅在全幅上被伸展時，將這個整飾階段(12，13)設置為產(chǎn)品設置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設備，其特征在于，該切割裝置(16)設置在該牽拉點(24)之前，并由水切割機組成，所述水切割機適于在該紙幅的開式牽引中從該紙幅上切割該尾部。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的設備，其特征在于，在該滾筒(28)的外圍由該網(wǎng)(29)形成的包角α是100°-160°。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的設備，其特征在于，除了該引紙繩系統(tǒng)(17)之外，所述尾部穿引裝置(15)還包含一個或多個真空帶(18)。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的設備，其特征在于，該滾筒(28)是干燥滾筒。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的設備，其特征在于，該網(wǎng)(29)是干燥網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的設備，其特征在于，在該牽拉點(24)處包含有驅(qū)動件(35)，其設置成與適于支撐該網(wǎng)(29)的牽引輥(31)相連接。
9.如權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于，除了該引導輥(31)之外，該網(wǎng)(29)被設置成是循環(huán)的，并由另外三個輥(32-34)支撐。
10.如權(quán)利要求8或9所述的設備，其特征在于，設置有一與包含在該牽拉點(24)處的該滾筒(28)相連接的輔助驅(qū)動件(36)，其適于跟隨該引導輥(31)的驅(qū)動件(35)之后。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙機聯(lián)機整飾中的設備，其包括對于造紙機中生產(chǎn)的紙幅進行處理的至少一個整飾階段(12，13)。該設備包括用于形成尾部的切割裝置(16)，以及用于使尾部穿過所述整飾階段(12，13)的尾部穿引裝置(15)。在所述整飾階段(12，13)末端設有牽拉點(24)，包含在所述尾部穿引裝置(15)中的引紙繩系統(tǒng)(17)適于穿過該牽拉點(24)。該牽拉點(24)形成于一個滾筒(28)和被設置成與該滾筒接觸的網(wǎng)(29)之間，用于形成單獨接觸的牽拉點。
文檔編號D21F11/00GK1708620SQ200380102453
公開日2005年12月14日 申請日期2003年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月4日
發(fā)明者韋薩·阿赫文涅米, 約爾馬·金努寧 申請人:美卓造紙機械公司