专利名称：湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置及其专用模具的制作方法
技术领域：
本发明属于纸浆模制成型机械，尤其是涉及一种湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置及其专用模具，该成型装置与其前端的纸浆制备装置、后端的纸板切割装置和烘干装置相接可以构成湿式加工纸浆模制蜂窝纸板生产线。本成型装置加工的蜂窝纸板经切割、烘干、复合等后续工艺过程即可成为制作代木蜂窝托盘、蜂窝纸板重型包装箱及建筑装饰板材和轻型墙体的基本材料。
背景技术：
众所周知，纸浆模制蜂窝纸板的抗压强度、抗弯强度及防潮、防水性能等主要技术指标都优于蜂窝纸板。但现有生产设备还不能满足高质量、环保型、高强度、高载荷和连续化生产纸浆模制蜂窝纸板的需要，主要问题是高浓度超重定量湿态纸板的蜂窝连续成型是当前难以克服的技术难题。
例如，公告号CN1412387的发明专利申请[纸浆模压蜂窝复合纸板的加工工艺、生产设备及其产品]，其生产设备是由排列在同一平面上的打浆机，储藏容器，湿纸板成型装置，压力成型装置，烘干装置，冲压装置及复合装置组成。很明显，上述生产设备中的蜂窝冲压成型是在湿纸板烘干成型以后，可见湿纸板的蜂窝成型存在技术上的困难。
再如，公开号CN1113276A的发明专利[一种植物纤维产品的模压成型工艺方法]，该方法的核心步骤是将处理的纤维浆注入或压入筛孔式模具，在外部施加负压配合下使模具内的纤维浆脱水成型。为满足所需成型品的体积或重量，其工艺方法是分步将纤维浆注入或压入筛孔式模具。事实和试验说明，筛孔式模具只适应于浓度低、薄的纸浆模制产品的加工。因筛孔式模具不易脱模而不能用于浓度高、厚度超常的蜂窝纸板的加工。另外，筛孔式模具也不能实现连续化生产。
发明内容
本发明的目的是为了满足高质量、环保型、连续化生产纸浆模制蜂窝纸板的需要，而公开一种湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置及其专用模具。
本发明的蜂窝纸板成型装置由液压及其控制机构所组成，本装置的主机架由纸浆脱水区机架和蜂窝成型区机架连接构成，主机架的始端设有斗状流浆箱，环主机架设有由该机架两端张紧辊及其导向辊支撑的无端网式循环输送带，纸浆脱水区机架设有由两端张紧辊支撑的、与无端网式循环输送带上下对应的无端网式循环挤压带，运动中的两网带其对应段为一次脱水段，该脱水段一端是衔接于斗状流浆箱出口的纸浆入口，另一端是纸浆出口，出口处的两网带间距小于入口，两网带以其之间的纸浆层为媒介同步、同向运动，一次脱水段分布有分别作用于两网带的上下压辊，至少在位于纸浆出口处的上下压辊成对设置；蜂窝成型区机架两端张紧辊支撑有无端循环带状模具，其表面为蜂窝成型功能面，该机架的前部设有衔接于一次脱水段的、由分别作用于带状模具内表面和输送带底表面的成对上下压辊构成的二次脱水段，蜂窝成型区机架设有无端网式循环输送带的驱动油缸和支撑于滑架的滑座，驱动油缸的往复活塞杆与滑座相连接，滑座支撑有衔接于二次脱水段后部的液压机构，该机构设有相对应的动横梁与静横粱，动横梁与带状模具内表面相接合，静横粱与输送带底表面相接合，各横梁与带状模具或输送带的接合面分布有负压吸水管的各端口，驱动油缸的推程动作起始至结束时间重合于动横梁与带状模具接合时间，驱动油缸推程动作时间的输送带和带状模具及其之间的待成型纸浆随液压机构同步移动，动横梁提升动作到位后驱动油缸开始回程动作。
本发明还可以采取以下技术措施所述的一次脱水段两侧设有支撑于纸浆脱水区机架的挡板，挡板分布有脱水孔，其外侧底部设有集流槽，集流槽连接有浆液回送管。
所述的二次脱水段的各上压辊，在其与带状模具内表面接触部的两侧分别设有负压吸水管的吸水头。
所述的无端循环带状模具，其内表面接合有聚酯编制防护带。
所述的无端循环带状模具及其聚酯编制防护带，在其运动路径中设有分别覆盖其一段的冲洗箱。
本发明的一种蜂窝连续成型装置的专用模具，由闭环挠性带状基体和带状基体外表面均匀分布的仿生蜂巢状六边形突起构成，挠性带状基体中设有不锈钢丝编织网衬，各突起之间的挠性带状基体分布有出水通孔。
本发明的有益效果和优点在于本装置在完成高浓度超重定量湿态纸板的基础上，采用无端循环带状模具以及挤压机构实现湿态纸板的蜂窝连续成型，是一种采用湿式纸浆模制工艺方法生产纸浆模制蜂窝纸板的关键设备，从根本上克服了现有纸浆热固成型的机械设备存在的产品含有不能降解的有害添加剂的污染问题，为大规模生产环保型、高质量的纸浆模制蜂窝纸板提供了实用和可靠的设备。本湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置及其专用模具具有连续加工效率高、节省能源的突出优点。
附图1实施例结构示意图。
附图2图1A部放大示意图。
附图3图1B部放大示意图。
附图4图1实施例液压控制原理图。
附图5专用模具结构示意图。
附图6图5A部剖面放大示意图。
附图7图5A向局部放大示意图。
图中标号1蜂窝成型区机架，2纸浆脱水区机架，3无端网式循环输送带，4张紧辊，5溢浆口，6流浆箱，7脱水区张紧辊，8脱水区压辊，9无端网式循环挤压带，10挡板，10-1脱水孔，10-2集流槽，11成型区张紧辊，12导向辊，13成型区压辊，13-1吸水头，14冲洗箱，15无端循环带状模具，15-1不锈钢丝编织网衬，15-2六边形突起，15-3出水孔，16聚酯防护带，17液压机构，17-1大油缸，17-2动横梁，17-3静横梁，17-4举升油缸，18滑架，19滑座，20驱动油缸，21纸浆。
具体实施例方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本发明如图1、2所示的本装置实施例，由纸浆脱水区机架2和蜂窝成型区机架1连接构成主机架，两机架以图中a-a虚线为界。环主机架设有由主机架两端张紧辊4及其导向辊支撑的无端网式循环输送带3，主机架设有支撑输送带两侧边的导轨(未示出)。
图示主机架的右端为本装置的始端，该端设有连接于制浆装置的斗状流浆箱6，流浆箱设置有利于纸浆输入量稳定的溢浆口5。纸浆脱水区机架2设有由两端的脱水区张紧辊7支撑的与无端网式循环输送带3上下相对应的无端网式循环挤压带9，各张紧调整机构兼有高低调整功能，以便根据蜂窝纸板设计厚度或输入的纸浆浓度调整无端网式循环挤压带9与无端网式循环输送带3之间的距离。
运动中的无端网式循环挤压带9和无端网式循环输送带3的对应段为一次脱水段，右端为浆料入口并与流浆箱6的出口相衔接，左端为浆料出口，其出口处的两网带间距小于入口。一次脱水段分布有分别作用于循环挤压带9和循环输送带3的上下压辊8，在该段出口处和靠近出口处的上下压辊成对设置。一次脱水段纸浆21在两带同步、同向运动时以重力脱水和挤压脱水相结合的方式浓缩，并且出口处的两带间距小于入口，因此该段纸浆挤压脱水压力是随着重力脱水效果逐渐减弱而逐渐增加。本实施例纸浆的浓度可从入口处的5％提高到出口处的10-15％。
图1、2中，无端网式循环挤压带9和无端网式循环输送带3的一次脱水段所对应的纸浆脱水区机架2设有位于该段两侧的挡板10，除用以防止纸浆受压外溢外，还提供了侧排水的通道，该通道由挡板分布的脱水孔10-1和挡板外侧的集流槽10-2构成，集流槽连接有浆液回送管(未示出)。
图1中，蜂窝成型区机架1两端的成型区张紧辊11支撑有无端循环带状模具15，其表面为蜂窝成型功能面即均匀排列六方形突起，该机架的前部设有衔接于一次脱水段的由分别作用于带状模具15内表面和循环输送带3底表面的成对上下压辊13构成的二次脱水段，各压辊的作用之一是使进入成型区的纸浆继续挤压脱水而成为湿纸板，其纸浆浓度从成型区入口的10-15％提高到成型区压辊后的20-25％。作用之二是在成为湿纸板的过程中通过无端循环带状模具15表面的蜂窝成型功能面预成型有均匀排列的六方形凹窝。
如图3所示，二次脱水段上下压辊13的各上压辊，在其与带状模具内表面接触部的两侧分别设有负压吸水管的吸水头13-1，各吸水头的负压吸水管与本装置的抽吸泵相接。
图1中，蜂窝成型区机架1后部设有液压机构17，该机构支撑于滑座19，滑座19与设置于主机架的滑架18滑动接合。滑座19与设在主机架轴线方向的驱动油缸20的往复活塞杆相连接。该液压机构由大油缸17-1驱动的动横梁17-2与静横粱17-3相对应，静横梁17-3设有举升动横梁17-2的举升油缸17-4。下降后的动横梁17-2与无端循环带状模具15内表面相接合，静横粱17-3与无端网式循环输送带3底面相接合。动、静横梁中设有与抽吸泵连接的负压吸水管，各端口分布于动、静横梁分别与无端循环带状模具或无端网式循环输送带的接合面(抽吸泵、负压吸水管及各端口均未示出)。
本实施例液压成型机构17及驱动油缸20的动作过程结合图4说明如下图4中，启动电机组D和电磁阀1CT，液压系统加压，升压后手动启动三位四通电磁换向阀2CT，大油缸17-1的活塞杆动作向下推动动横梁17-2，开始压力成型过程。以下进入自动循环控制过程，大油缸17-1压力达到压力继电器J设定值时该继电器动作，切断换向阀2CT，大油缸17-1停止加压的同时启动换向阀5CT，使驱动油缸20作推程动作，此时输送带和带状模具连同它们之间的湿纸板随液压机构同步前进，一次脱水段的无端网式循环挤压带9和无端网式循环输送带3及其之间的纸浆以及脱水区压辊8、二次脱水段的成型区压辊13也随液压机构同步前进或转动。
图4中，大油缸17-1压力成型过程一般为5-15秒。驱动油缸20推程到位，行程开关K1启动换向阀3CT、切断换向阀5CT，举升油缸17-4的活塞杆举升动横梁17-2，举升到位行程开关K2启动换向阀4CT，驱动油缸20开始回程动作，此时仅液压机构后退，并开始下一压力成型过程。
图1中，无端循环带状模具15的内表面接合有聚酯编织防护带16，在成型区压辊13的上方设有分别覆盖带状模具和聚酯编织防护带16一段的冲洗箱14，对带状模具和聚酯编织防护带分别冲洗，聚酯防护带16在该段与带状模具15分离是通过导向辊12实现。聚酯编织防护带16的设置是为了保护带状模具延长其使用期限。
图1蜂窝连续成型装置所得蜂窝湿纸板长、宽可分别在1m和1.2m内调整选择，厚度在10-12mm调整选择，纸浆浓度达40-45％，速度为2-3米/秒。
图1蜂窝连续成型装置的后端与纸板切割装置和烘干装置相接就可以构成湿式加工纸浆模制蜂窝纸板生产线。
如图5、6、7所示专用模具实施例，该专用模具是由闭环挠性带状基体和带状基体外表面均匀分布的仿生蜂巢状六边形突起15-2构成的无端循环带状模具15，其闭环挠性带状基体中设有不锈钢丝编织网衬15-1，带状基体外表面均匀分布有仿生蜂巢状六边形突起15-2，各突起之间的带状基体分布有出水通孔15-3。各出水通孔15-3的设置其作用是显而易见的，即便于湿纸板在液压机构的压力下继续脱水，出水经聚酯编织防护带16透出由负压吸水管抽吸作回收处理。图5所示专用模具的挠性带状基体及其六边形锥台状突起由橡胶材料制成。
权利要求
1.一种湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置，由液压及其控制机构所组成，其特征在于本装置的主机架由纸浆脱水区机架和蜂窝成型区机架连接构成，主机架的始端设有斗状流浆箱，环主机架设有由该机架两端张紧辊及其导向辊支撑的无端网式循环输送带，纸浆脱水区机架设有由两端张紧辊支撑的、与无端网式循环输送带上下对应的无端网式循环挤压带，运动中的两网带其对应段为一次脱水段，该脱水段一端是衔接于斗状流浆箱出口的纸浆入口，另一端是纸浆出口，出口处的两网带间距小于入口，两网带以其之间的纸浆层为媒介同步、同向运动，一次脱水段分布有分别作用于两网带的上下压辊，至少在位于纸浆出口处的上下压辊成对设置；蜂窝成型区机架两端张紧辊支撑有无端循环带状模具，其表面为蜂窝成型功能面，该机架的前部设有衔接于一次脱水段的、由分别作用于带状模具内表面和输送带底表面的成对上下压辊构成的二次脱水段，蜂窝成型区机架设有无端网式循环输送带的驱动油缸和支撑于滑架的滑座，驱动油缸的往复活塞杆与滑座相连接，滑座支撑有衔接于二次脱水段后部的液压机构，该机构设有相对应的动横梁与静横粱，动横梁与带状模具内表面相接合，静横粱与输送带底表面相接合，各横梁与带状模具或输送带的接合面分布有负压吸水管的各端口，驱动油缸的推程动作起始至结束时间重合于动横梁与带状模具接合时间，驱动油缸推程动作时间的输送带和带状模具及其之间的待成型纸浆随液压机构同步移动，动横梁提升动作到位后驱动油缸开始回程动作。
2.根据权利要求1所述的蜂窝连续成型装置，其特征在于所述的一次脱水段两侧设有支撑于纸浆脱水区机架的挡板，挡板分布有脱水孔，其外侧底部设有集流槽，集流槽连接有浆液回送管。
3.根据权利要求1所述的蜂窝连续成型装置，其特征在于所述的二次脱水段的各上压辊，在其与带状模具内表面接触部的两侧分别设有负压吸水管的吸水头。
4.根据权利要求1所述的蜂窝连续成型装置，其特征在于所述的无端循环带状模具，其内表面接合有聚酯编制防护带。
5.根据权利要求4所述的蜂窝连续成型装置，其特征在于所述的无端循环带状模具及其聚酯编制防护带，在其运动路径中设有分别覆盖其一段的冲洗箱。
6.一种蜂窝连续成型装置的专用模具，其特征在于由闭环挠性带状基体和带状基体外表面均匀分布的仿生蜂巢状六边形突起构成，挠性带状基体中设有不锈钢丝编织网衬，各突起之间的挠性带状基体分布有出水通孔。
全文摘要
本发明涉及湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置及其专用模具，本装置的循环挤压带和循环输送带对应段为一次脱水段，其纸浆出口两网带间距小于入口，蜂窝成型区设有由成对压辊构成的二次脱水段、液压机构和带状模具，模具表面均布仿生蜂巢状六边形突起，带状体中设有不锈钢丝编织网衬。本装置在完成高浓度超重定量湿态纸板的基础上，采用循环带状模具以及挤压机构实现湿态纸板的蜂窝连续成型，是一种采用湿式纸浆模制工艺方法生产纸浆模制蜂窝纸板的关键设备，为大规模生产环保型、高质量的纸浆模制蜂窝纸板提供了实用和可靠的设备。本湿式加工纸浆模制蜂窝纸板的蜂窝连续成型装置及其专用模具具有连续加工效率高、节省能源的突出优点。
文档编号D21J3/10GK101016706SQ2007100568
公开日2007年8月15日 申请日期2007年3月2日 优先权日2007年3月2日
发明者王玉年, 华克勤, 范维金, 卫述, 李华, 岳青君 申请人:中国包装科研测试中心