专利名称：纸或纸板的制造装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于与制造作为一种纤维网膜的纸或纸板有关的干燥区的一种装置和方法。该干燥区包括一个干燥滚筒，该干燥滚筒可围绕着第一回转轴线转动，并使该纤维网膜至少是围绕着干燥滚筒的表面圆周的一部分与干燥滚筒表面接触，并由干燥滚筒进行干燥。
背景技术：
当在造纸机或纸板机上制造纸或纸板时，首先要在一个金属丝网上形成干燥物质含量较低的纤维网膜。然后，在加压区使该纤维网膜脱水，以便接着送至干燥区，进一步增加干燥物质。在该加压区和干燥区之间，干燥物质含量的极限大约为干燥物质占40～50％。为了以后进一步进行光泽、涂层、层叠等形式的处理，在离开干燥区时，纤维网膜中的干燥物质的含量约为90～95％。
在干燥区中，该纤维网膜贴紧多个干燥滚筒。一般，该干燥区包括大约20～40个干燥滚筒。由此，该纤维网膜呈之字形在这些干燥滚筒之间上下运行，抵靠着这些干燥滚筒表面相应圆周的大约一半。一个环形干燥金属丝网沿着干燥区的一部分支承着该纤维网膜，而纤维网膜则抵靠在干燥滚筒的表面。通常干燥滚筒由蒸汽加热，通过热传递至纤维网膜上或该网膜的潮湿的组分上，使纤维网膜在每一个干燥滚筒上被干燥。
传统的干燥区的一个问题是，纤维网膜沿着其纵边在造纸或纸板机的横向CD上会收缩，即皱缩，从而使纤维网膜沿着其纵边的厚度Z增加。与没有横向收缩发生的情况比较，这会导致在纵边区域中的纸张的定量、厚度和表面粗糙度增加。结果，纵边会出现裂缝，而且纸或纸板的质量不均匀。这会给接下去进行的后处理造成问题。例如，当采用刮刀涂层时，由于边缘质量不均匀就会产生断裂而且涂层结果也不均匀。另外，当在横向看时，用于刮刀涂层的刮刀的边缘比其中心部分磨损快得多，因此要经常更换刮刀。特别是，当使用柔软尖端的刮刀时，这更是一个问题。
纸张定量、厚度和表面粗糙度的增加还可能对纸张的其他后处理有害。例如，在增加光泽或用砑光机砑光时，就会有这种情况。
发明内容
本发明的目的是要减少或消除上述缺点，本发明提供一种干燥区用的装置和方法，利用该装置和方法可使纤维网膜的纵边均匀。当采用本发明时，从横向看时，沿着纤维网膜的纵边区域，与其中心部分的表面粗糙度和厚度基本上相同。结果，接下去的涂层处理容易进行，涂层结果更均匀，涂层设备磨损减少。特别是在刮刀涂层中使用柔软尖端的刮刀的情况下，磨损可以减少。
使边缘平整得到的另一个优点是杂质(例如纤维块，碎片或异物)也被压入网膜中。这样，在接下去的处理-例如涂层、增加光泽或超级砑光-中，可能引起断裂的作用减小。
根据本发明，这点可由根据独立权利要求1的装置和根据独立权利要求的方法来达到。
根据本发明，已经发现一个较简单的动作，即在干燥区中，在该纤维网膜的纵边上施加一个直线负荷，会对纤维网膜的纵边有非常好的作用，例如可减小表面粗糙度和厚度。
根据本发明的装置是借助一个产生直线负荷、可转动的加压辊实现的。该辊具有一个可转动的干燥滚筒作为直线负荷的支承，该加压辊在横向的伸长与干燥滚筒相同，或至少与纤维网膜的伸长相同，或者仅在纤维网膜的纵边区域内伸长，在后一种情况下，至少一个加压辊设置在相应的纵边。一个或多个加压辊的回转轴线基本上与干燥滚筒的回转轴线平行。加压辊的回转方向与干燥滚筒的回转方向相反。加压辊的最外短端可以与纤维网膜的纵边重叠或者该短端与纤维网膜的纵边同相(in phase)。
在此，概念“基本上平行”包括一个小角度偏差，目的是要形成一个沿着一个或多个加压辊长度变化的直线负荷。
根据本发明的一个方面，该装置是在纤维网膜中干燥物质的含量大约为50～95％，优选的是大约为60～90％，更优选的是大约为70～90％的条件下工作的。因此，加压辊可以只与一个干燥滚筒连接或与多个干燥滚筒连接。
根据本发明的另一个方面，一个或多个加压辊安放的位置与纤维网膜进入干燥滚筒的入口或离开干燥滚筒的出口相对应，在该位置上，纤维网膜无需干燥金属丝网而自由运行。
下面，将参照附图来说明本发明，附图中图1示意性地示出根据本发明的装置的一个优选实施例的透视图；图2示出在机器方向MD看的图1所示装置的锥形加压辊的详细结构；图3示出从侧面看的图1所示的装置；图4示意性地示出根据本发明装置的另一个实施例的从上面倾斜地看的透视图。
具体实施例方式
图1和图3中的附图标记1表示一个蒸汽加热的干燥滚筒，该圆筒可围绕第一回转轴线2转动，其直径一般为1～2米。图1为从上面倾斜地看的透视图，或者如果所示的干燥滚筒为上方的干燥滚筒，则为从下面倾斜地看的透视图。该干燥滚筒由未示出的驱动装置驱动回转。干燥滚筒1抵靠一个环形的干燥金属丝网3，该圆筒的下部圆形部分为该圆筒的外壳。当在机器方向MD看时，在该干燥滚筒1的每一侧上，干燥金属丝网由一个可转动的辊4支承。纵边6用虚线表示的纤维网膜5，从上方进入干燥滚筒1的一侧并从干燥滚筒的另一侧引出，如图中箭头所示。在该装置的最下面部分，纤维网膜在干燥滚筒的外壳和干燥金属丝网之间运行。
根据本发明，加压辊7设置的位置优选的是与纤维网膜进入干燥滚筒1的入口相对应，在干燥滚筒的外壳的两端，即在纤维网膜的纵边6上。该纤维网膜的纵边压靠在干燥滚筒的外壳的相应端部上。加压辊7由一个未示出的普通的驱动装置驱动围绕着第二回转轴线8转动，第二回转轴线基本上与干燥滚筒1的所述第一回转轴线2平行(并且也与干燥金属丝网3的支承辊4的回转轴线平行)。作为另一种方案，加压辊可以没有自己的驱动装置。加压辊7压靠在纤维网膜5的纵边6上，直线负荷可以调整。因此，直线负荷应足够大，以便能够沿着纵边压缩纤维网膜，由此可以实现所需要的直线负荷随生产不同质量的纸或纸板而改变。直线负荷压缩该纤维网膜，使其表面粗糙度保持在所希望的水平上。优选的是，该直线负荷由加在加压辊7的回转轴线上的机械负荷，例如液压负荷，或所施加的一个重量来实现。一般，加压辊在纸上所产生的直线负荷为5～100KN/m，优选的是5～30KN/m。
图2更详细地示出加压辊7。加压辊7围绕着轴线8是回转对称的，其长度为5～50cm，优选的是10～35cm。加压辊7设计成一个截锥体，其一端的第一直径D比另一端的第二直径d大。一般D为10～50cm，优选的是20～40cm，而d比D略小一些，如小1～5％。具有第一直径D的端部往往设置在纤维网膜的纵边6的最外端，可以有微小的重叠。因此，在纤维网膜的纵边上施加有较大的直线负荷，当在横向上看时，该负荷向着更靠近该装置的中心位置的加压辊的另一端逐渐减小。加压辊为截锥体形状的目的，是要避免加压辊的末端在纤维网膜上形成纵向刻痕。做到这点的另一种方法是，分别使加压辊7和干燥滚筒1的回转轴线8和2在偏离该装置的方向上彼此稍微地汇合。为此，根据以上所述，加压辊7的两端可象沿着其全长一样具有相同的直径。
优选的是，加压辊7制造时具有光滑的表面并且优选不加热。制造加压辊的材料应是尺寸稳定的或有弹性的，例如钢或橡胶。如果加压辊的材料为弹性材料，则加压辊和干燥滚筒1之间的间隙可能会扩大。
图4示出根据本发明的装置的另一个实施例，其中，单一一个长的加压辊9以直线负荷压靠在纤维网膜上。因而，加压辊9在回转轴线2和8的方向上的纵向伸长基本上与干燥滚筒1或至少是纤维网膜5的伸长相同。在该实施例中，直线负荷调整成沿着纤维网膜的两个纵边6的直线负荷比沿着纤维网膜的中心部分10的直线负荷大。在技术术语中，称该加压辊9为负隆起辊。
如果为了使沿着纤维网膜的纵边具有所希望的表面粗糙度和厚度，可以不顾该实施例，而在纤维网膜5的各纵边6上采用几个加压辊7、9。还可以构想在干燥滚筒的相反一侧，即在纤维网膜从干燥滚筒引出的一侧上设置加压辊，或在同一个干燥滚筒上串联地，即一个接一个地，设置几个加压辊，各辊之间的相对角度距离大约为10～30°。
在附图中示出的本发明是纤维网膜从上面进入一个干燥滚筒。然而，本发明也可以是使纤维网膜从另一个方向，例如从下面，进入干燥滚筒。本发明还可以应用于其他形式的干燥滚筒，例如所谓的扬克烘缸。扬克烘缸的直径比上述干燥滚筒的直径大很多。
示例在同时使用的线涂层制造涂层的精细纸张时，在工作中可将根据本发明的加压辊放置在2号干燥滚筒的两个纵边上，该2号干燥滚筒是从涂层器开始沿着通向金属丝网区的方向计数的。每个加压辊所用的直线负荷为10KN/m，其直径为20cm并由硬橡胶制成。长度为6cm的加压辊中，有4cm定位在纸网膜上，其余的在网膜外面。加压辊没有本身的驱动装置。
基本纸张的定量为92g/m2。涂层的定量为2×19g/m2。
采用这个例子的效果是被涂层的纸边缘的厚度从136微米减小至130微米。在从边缘进去2cm处，厚度的减小量为3微米。与不使用加压辊的普通制造方法比较，具有柔软尖端形式的涂层器刮刀在纸边缘处的磨损减小。因此，刮刀的工作时间增加，一般从4天增加至8天。
本发明不是仅限于上述实施例，在下列权利要求的范围内可以改变。
权利要求
1.一种用于与制造作为纤维网膜(5)的纸或纸板有关的干燥区的装置，该干燥区包括干燥滚筒(1)，干燥滚筒可围绕着第一回转轴线(2)转动，并且设置成该纤维网膜至少围绕着该干燥滚筒的圆周一部分与该干燥滚筒的表面接触而运行，并由该干燥滚筒进行干燥；其特征在于，围绕着基本上与所述第一回转轴线(2)平行的第二回转轴线(8)转动的加压辊(7，9)至少在纤维网膜的一个纵边(6)上以直线负荷压靠该纤维网膜(5)，由此所述干燥滚筒(1)构成该加压辊(7，9)的支承。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它是在纤维网膜(5)中的干燥物质含量大约为50～95％，优选的是大约为60～90％，更优选的是大约为70～90％的条件下工作的。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，加压辊(7，9)设置在与纤维网膜(5)进入干燥滚筒(1)的入口或从干燥滚筒(1)引出的出口相对应的位置。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，加压辊(7，9)产生5～100KN/m，优选的是5～30KN/m的直线负荷。
5.如前述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，加压辊(9)在回转轴线(2，8)的方向上的纵向伸长基本上与干燥滚筒的纵向伸长相同，直线负荷调整成沿着纤维网膜(5)的两个纵边(6)的直线负荷比沿着该纤维网膜的中心部分的直线负荷大。
6.如权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，在纤维网膜(5)的一个相应的纵边(6)上，至少安放一个加压辊(7)。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，加压辊(7)在所述第二回转轴线(8)的方向上的纵向伸长为5～50cm，优选的是10～35cm，其直径为10～50cm，优选的是20～40cm。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，该加压辊(7)设计成在该装置的外侧短端上具有第一横截面直径(D)，而在其内侧短端上具有第二横截面直径(d)，所述第一横截面直径(D)比所述第二横截面直径(d)大，或者，对于相应的加压辊(7)，所述第一回转轴线(2)和所述第二回转轴线(8)在偏离该装置的方向上互相稍微地汇合。
9.一种与制造纸或纸板的纤维网膜(5)有关的方法，该纤维网膜在一个干燥区中进行干燥，其特征在于，至少在该纤维网膜(5)的一个纵边(6)上将一个直线负荷施加在该纤维网膜上。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该纤维网膜(5)中的干燥物质含量大约为50～95％，优选的是大约为60～90％，更优选的是大约为70～90％。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述直线负荷是沿着纤维网膜(5)的整个宽度施加的，在该纤维网膜的纵边(6)上的直线负荷比沿着纤维网膜的中心部分(10)上的直线负荷大。
12.如权利要求9～11中任一项所述的方法，其特征在于，当在纤维网膜的横向看时，所述直线负荷只施加在纤维网膜(5)的纵边(6)上，伸长为5～50cm，更优选的是10～35cm。
全文摘要
用于与制造作为纤维网膜(5)的纸或纸板有关的干燥区的装置。该干燥区包括一个干燥滚筒(1),该干燥滚筒可围绕着第一回转轴线(2)转动,并且设置成纤维网膜至少围绕着该干燥滚筒圆周的一部分与干燥滚筒的表面接触,并由该干燥滚筒进行干燥。根据本发明,围绕着基本上与第一回转轴线(2)平行的第二回转轴线(8)转动的加压辊(7,9)至少在纤维网膜的一个纵边(6)上以直线负荷压靠该纤维网膜(5),由此所述干燥滚筒(1)构成该加压辊(7,9)的支承。
文档编号D21F5/02GK1379834SQ00814239
公开日2002年11月13日 申请日期2000年10月6日 优先权日1999年10月27日
发明者伦纳特·韦斯特曼 申请人:斯托拉·科帕伯格斯·伯格斯拉格斯公司