用于制造纤维料幅的机器的制作方法

本发明涉及一种用于制造纤维料幅、尤其是薄纸幅或卫生纸幅或单面光滑的纤维料幅的机器，其具有至少一个在包括压靴的靴形压榨单元与干燥筒之间构成的压榨间隙，吸收水的支承带、不透水的压榨带和纤维料幅被导引穿过所述压榨间隙，其中，干燥筒包括圆柱形部件并且在端侧分别包括端盖。本发明还涉及一种用于制造纤维料幅、尤其是薄纸幅或卫生纸幅或单面光滑的纤维料幅的方法。

背景技术：

这种类型的机器是已知的。就此，专利文献DE 19860687 A1例如描述了一种机器，其具有在靴形压榨单元与干燥筒之间构成的用于使薄纸幅脱水的压榨间隙。所述专利文献建议，使用短的压靴，以便在用于单缸(Yankeezylinder)的最大允许线性负载为90kN/m的情况下能够在压区中达到更高的最大挤压压力。由此在经过靴形压榨单元之后实现更高的干重含量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，在干燥效率和经济性方面对这种类型的机器和用于制造这种纤维料幅的方法进行改进。

所述技术问题通过一种用于制造纤维料幅、尤其是薄纸幅或卫生纸幅或单面光滑的纤维料幅的机器解决，其具有至少一个在包括压靴的靴形压榨单元与干燥筒之间构成的压榨间隙，吸收水的支承带、不透水的压榨带和纤维料幅被导引穿过所述压榨间隙，其中，干燥筒包括圆柱形部件并且在端侧分别包括端盖。根据本发明规定，干燥筒的圆柱形部件至少部分地由钢制成。

通过使用由钢制成的蒸汽加热的干燥筒，可以与靴形压榨单元结合地提高到达纤维料幅的热流，从而实现比由铸铁制成的干燥筒更高效的脱水。

干燥筒在运行中承受机械负载和热负载。机械负载主要由干燥筒内部的蒸汽压力和靴形压榨单元的挤压构成。热负载由于加热和干燥筒中心与两个边缘区之间的不同的热学条件产生。使用钢而不使用铸铁，可以在尺寸设计符合强度要求的情况下需要更少的安全性辅助措施或费用。由此得到的钢制干燥筒的更高的机械负载能力实现了通过靴形压榨单元实施的更高线性力。此外，与由铸铁制成的筒相比，在由蒸汽加热干燥筒的内部压力造成的机械负载相同的情况下，壁厚可以设计得更薄。这导致了更小的热阻和更高的热流；另一方面还可以提高干燥筒内部的蒸汽压力。由此可以实现更高的温度。这同样导致更高的热流和纤维料幅的更好脱水。因此根据本发明，可以在经过压榨间隙之后达到更高的干重含量，并且通过提高机器速度提高纸制品产量。

所述机器尤其适用于制造轻质纸、例如薄纸或单面光滑的纸。单位面积重量或基本重量在小于45g/m²、尤其小于30g/m²、优选小于25g/m²的范围内。优选的单位面积重量范围例如在11g/m²与45g/m²之间。对于这两个纸类别来说相宜地仅设有一个干燥筒。在薄纸中，干燥筒具有用于使纤维料幅起皱的起皱刮板。通过压缩或镦压实现了更高的比体积(spezifisches Volumen)和较高的柔软度。在制造单面光滑的纸的过程中没有设置起皱刮板，但是设置了清洁刮板，用以使圆柱形部件的干燥筒表面保持清洁。干燥筒表面设计得非常光滑，并且优选具有涂层、例如由铬制成的涂层。由此提高纤维料幅的朝向干燥筒表面的一侧的光滑度。

干燥筒还可以为制造薄纸而具有由金属材料或陶瓷材料制成的圆柱形部件外涂层。

吸收水的支承带可以设计为毡带。

在本发明的一种有利的设计方式中规定，所形成的压榨间隙沿料幅行进方向具有小于125mm、尤其小于80mm、优选小于70mm、特别是小于60mm的长度。由此可以在给定最大线性力的情况下在压榨间隙中达到更高的最大挤压压力。此外，通过规定压榨间隙的最大长度，沿料幅行进方向在压榨间隙长度上的压力变化曲线具有急剧的升高和急剧的下降，从而使纤维料幅仅暂时地被加载较高的最大挤压压力。纤维料幅由此并不被压缩。比体积由此几乎保持不变。

压靴为了构成压榨间隙而压向干燥筒。在此有利的是，压靴由金属、尤其由青铜或铝制成。由此实现了在相对于机器的横向上以及在料幅行进方向上的均匀的挤压压力曲线(Pressdruckprofil)。这进一步导致了纤维料幅中更好的湿度横向曲线(Feuchtequerprofile)和湿度纵向曲线并且由此改善了制得的纤维料幅的质量。

在实际的实施方式中，靴形压榨单元包括至少两个分别沿横向延伸且沿料幅行进方向相邻布置的挤压元件，以便将压靴压向干燥筒。挤压元件可以分别例如设计为压力软管。所述压力软管优选可相互独立地被加载压力。由此可以使沿料幅行进方向的挤压压力的曲线与给定的制造条件相匹配。例如可以准确地设置或调整最大挤压压力本身及其在料幅行进方向上的位置。因此例如为了达到较高的脱水效率，使沿料幅行进方向观察的第二挤压元件比第一按压元件更强烈地被按压。对横向上和料幅行进方向上的挤压压力曲线的准确设置或调整尤其在较高的热流密度(如可通过使用由钢制成的干燥筒实现)中是有利的。

相宜地，挤压元件基本上沿横向在整个压榨间隙上延伸，然而至少在纤维料幅宽度的区域内延伸。可以省去在压榨间隙的边缘区域中的额外的挤压元件。

根据另一种优选的实施方式，压靴至少在压榨间隙的区域内具有平均压靴厚度，所述压靴厚度等于或小于20mm、尤其等于或小于18mm、优选等于或小于16mm。这具有的优点是，挤压压力曲线沿横向、尤其在压榨间隙的边缘区域中均匀且恒定地延伸。由此可以补偿例如在边缘区域中由于蒸汽压力和干燥筒中心与两个边缘区之间的不同热学条件所造成的干燥筒的几何形状偏差。设计为柔性易曲的压靴可以在机器的运行过程中紧贴干燥筒的轮廓。因为压靴与干燥筒的直径相适配，所以压靴厚度在料幅行进方向上并不完全恒定。由此，例如压靴厚度在压榨间隙的中心比在压榨间隙的起始处和末尾处略微更薄。因此，平均压靴厚度是压靴的起始处、中间处和末尾处的压靴厚度值的平均值。

有利地，压靴至少在压榨间隙的区域内具有平均压靴厚度，所述平均压靴厚度等于或大于10mm、尤其等于或大于12mm、优选等于或大于14mm。也就是说压靴具有最小厚度，所述最小厚度一方面实现了沿料幅行进方向在整个压榨间隙上的均匀的挤压压力曲线。由此得到的最小抗弯强度确保了压榨间隙末尾在料幅行进方向上的恒定位置和在压榨间隙沿横向的总体宽度上的恒定位置。通过压榨间隙末尾的明确边界，可以使压榨间隙末尾处的挤压压力实现急剧的且在宽度上恒定的压力下降。可以避免或至少显著降低在压榨间隙末尾处由于吸收水的支承带所造成的纤维料幅的回潮。脱水效率由此被显著提高。通过较大的且在宽度上恒定的压力下降可以避免在纤维料幅中由于不均匀回潮造成的潮湿带。

在另一种实际的设计方式中，布置在干燥筒的圆柱形部件的端侧上的端盖由钢制成并且与干燥筒的圆柱形部件螺栓连接或焊接，或者端盖由铸铁制成并且与干燥筒的圆柱形部件螺栓连接。

在一种优选的实施方式中，干燥筒配置有用于对纤维料幅加载蒸汽和/或热空气的干燥罩。

干燥筒相宜地具有大于3m、尤其大于4m的直径，并且内部空间可以被加载压力等于或大于0.5MPa(5bar)、尤其等于或大于0.6MPa(6bar)、优选等于或大于0.7MPa(7bar)的蒸汽。

干燥筒在机器的运行过程中可以这样被加载蒸汽，从而使圆柱形部件在外侧上的表面温度在经过起皱刮板或卸下纤维料幅之后高于100℃、尤其高于120℃。这一温度水平将在压榨间隙中包含在纤维料幅中的水的黏度降低到最优值。这一点结合钢制干燥筒的圆柱形部件的较低热阻和纤维料幅在由压靴几何形状确定的压榨间隙中的较长停留时间，能够实现改善的且有效的纤维料幅脱水。因此，与已知的具有抽吸压辊而非靴形压榨单元而且具有由铸铁制成的干燥筒的机器相比，可以在相同的机器速度下在经过压榨间隙之后实现更高的纤维料幅干重含量。由此还能使干重含量保持恒定，并且提高机器速度且由此提高产量。

根据一种优选的改进方式，端盖在外侧和/或内侧上具有热学的隔离件或者说绝热件。所述绝热件降低了热量损失并且改进了能量平衡。

在另一种可能的设计方式中，靴形压榨单元配置有包括控制或调节单元的用于打开压榨间隙的安全装置，其中，所述控制或调节单元在吸收水的支承带上缺乏纤维料幅的情况下促使挤压元件失活或去激活和/或促使靴形压榨单元转开或转向。可以避免对吸收水的支承带或不透水的压榨带的损伤或不良影响。

此外还可行的是，可利用等于或大于90kN/m、尤其等于或大于110kN/m、优选等于或大于120kN/m的线性力将压靴压向干燥筒。

在一种优选的设计方式中这样设计干燥筒的尺寸，从而使干燥筒能够被60kN/m至140kN/m之间、优选60kN/m至120kN/m之间的线性力加载。

干燥筒优选在圆柱形部件的内侧上具有开槽，用于提高机械稳定性并且提高热流。

相宜地，干燥筒的圆柱形部件的壁厚在不考虑可选的开槽的情况下小于55mm、优选小于或等于45mm。

在本发明的一种设计方式中可能且有利的是，在压榨间隙中产生的沿料幅行进方向的压力曲线在线性力小于或等于140kN/m、尤其小于或等于120kN/m的情况下具有大于2MPa、尤其大于3MPa并且优选大于4MPa的最大压力。

特别有利的是，在压榨间隙中产生的沿料幅行进方向的压力曲线在压榨间隙的末尾处具有大于800kPa/mm、尤其大于1000kPa/mm、优选大于1100kPa/mm的压力下降。这减小或避免了由于吸收水的支承带造成的纤维料幅的回潮。

在本发明的一种实际的可能的设计方式中，机器包括流浆箱、环绕的外网(Auβensieb)、环绕的吸收水的支承带，其中，所述流浆箱将纤维材料悬浮液以射流或射束的形式释放在环绕的外网与环绕的吸收水的支承带之间，并且外网和吸收水的支承带局部地缠绕成型辊，并且其中，纤维材料悬浮液在缠绕区域内脱水，并且所形成的纤维料幅在吸收水的支承带上横置地(liegend)导引经过抽吸辊并且穿过压榨间隙，以便进一步脱水。这能特别简单且有效地制造纤维料幅。

所述技术问题还通过用于制造纤维料幅、尤其是薄纸幅或卫生纸幅或单面光滑的纤维料幅的方法解决。将所述纤维料幅和吸收水的支承带以及不透水的压榨带导引穿过至少一个形成于包括压靴的靴形压榨单元与干燥筒之间的压榨间隙，其中，所述干燥筒包括圆柱形部件和在端侧分别包括端盖。根据本发明规定，干燥筒的圆柱形部件至少部分由钢制成。

附图说明

本发明的其它技术特征和优点由以下结合附图对优选实施例的说明给出。在附图中：

图1示出根据本发明的用于制造薄纸幅或卫生纸幅的机器；

图2以简化的视图示出图1的带有靴形压榨单元和干燥筒的局部；

图3以简化的视图示出压靴和在压榨间隙中沿料幅行进方向的挤压压力曲线。

具体实施方式

图1以已知的新月形成型器(Crescent-Former)为例示出了根据本发明的机器1。在其它情况下常见的抽吸压辊被靴形压榨单元5取代。为干燥筒7配置了通常用于制造起皱薄纸的起皱刮板(Kreppschaber)。

所述机器1适用于制造单面光滑的具有较少改良的纸。在制造单面光滑的纸的过程中例如未设有起皱刮板，其被清洁刮板取代，以便使圆柱形部件8的干燥筒表面保持清洁。干燥筒表面被设计得非常光滑而且优选具有涂层、例如由铬制成的涂层。在此情况下，制成的纤维料幅2通过自由牵引与干燥筒表面8脱离。

根据本发明的机器1包括流浆箱，所述流浆箱将纤维材料悬浮液以射流方式释放在环绕的外网与环绕的吸收水的支承带11之间。吸收水的支承带11设计为毡或毡带。外网和毡带11局部地缠绕成型辊。纤维材料悬浮液在缠绕区域中脱水，并且所形成的纤维料幅2在支承带或者说毡带11上横置地导引经过抽吸辊并且穿过压榨间隙10，以进一步脱水。压榨间隙10由包括压靴6的靴形压榨单元5和干燥筒7构成。紧接在压榨间隙10之后，纤维料幅2被传递到蒸汽加热的干燥筒7的圆柱形部件8的较热的表面上，并且被干燥。干燥筒7部分地被干燥罩14环绕，所述干燥罩用于利用蒸汽和/或热空气对纤维料幅2进行加载。随后，纤维料幅2通过起皱刮板起皱，并且被从蒸汽加热的干燥筒7的圆柱形部件8的表面上取下，并且通过用于测量纤维料幅2质量参数的测量框向卷绕件输送。靴形压榨单元5包括两个分别沿横向4延伸且沿料幅行进方向3并列布置的挤压元件13.1、13.2，以便将压靴6朝干燥筒7按压。挤压元件13.1、13.2设计为压力软管。所述压力软管可以相互独立地被加载压力。由此可以使沿料幅行进方向3的挤压压力曲线与给定的制造条件相匹配。例如可以对最大挤压压力本身及其在料幅行进方向3上的位置进行准确地设置或调整。因此例如为了实现较高的脱水效率，使沿料幅行进方向3观察的第二挤压元件13.2比第一按压元件13.1被更强烈地按压。对沿横向4和料幅行进方向3的挤压压力曲线的准确调整尤其对于较高的热流密度(例如通过使用由钢制成的干燥筒7能实现较高的热流密度)来说是有利的。蒸汽加热的干燥筒7分别在端侧上包括端盖。在该示例性的实施方式中，干燥筒7的圆柱形部件8以及两个端盖9都由钢制成。端盖与圆柱形部件8焊接。由此实现了更高的热流。端盖9在其外侧上设有绝热件。所述绝热件降低了热量损失并且改善了能量平衡。干燥筒7具有4.8m的直径，并且内部空间能够加载压力为0.7MPa(7bar)的蒸汽。圆柱形部件8具有有助于起皱过程的外涂层。压榨间隙10在料幅行进方向3上具有55mm的长度。由此可以在给定最大线性力的情况下在压榨间隙10中达到更高的最大挤压压力。压靴6为了构成压榨间隙10而压向干燥筒7。压靴6由金属、尤其由青铜或铝制成，并且具有经打磨的表面。由此可以在相对于机器1的横向4上以及在料幅行进方向3上实现均匀的挤压压力曲线。此外，还在纤维料幅2中实现了改进的湿度横向曲线和湿度纵向曲线，并且由此改进了制成的纤维料幅2的质量。为了改进运行安全性，为靴形压榨单元5配置了包括控制或调节单元的安全装置，用于打开压榨间隙10，其中，所述控制或调节单元在吸收水的支承带11上缺乏纤维料幅2的情况下促使压靴的挤压元件13.1、13.2失活或去激活和/或使靴形压榨单元5转开或转向。由此可以避免对吸收水的支承带11和不透水的压榨带12的损伤或不良影响。

图2以简化的视图示出了图1的具有靴形压榨单元5和干燥筒7的局部。靴形压榨单元5包括压靴6和挤压元件13.1、13.2，所述挤压元件支撑在与机器同宽且支承在机器1的边缘区域中的支架上。所述挤压元件被环绕的不透水的压榨带12包围。不透水的压榨带12的内部空间相对于外部环境密封。两个挤压元件13.1、13.2分别沿横向4延伸并且在料幅行进方向3上相邻或并列地布置。所述挤压元件13.1、13.2为了构成压榨间隙10而将压靴6压向干燥筒7。挤压元件13.1、13.2设计为压力软管。由此沿横向4在整个压榨间隙10上形成了连续的挤压力。压力软管可以相互独立地加载压力。由此使沿料幅行进方向3的挤压压力曲线与给定的制造条件相匹配。例如可以使最大挤压压力本身及其在料幅行进方向3上的位置被准确地调整。因此例如为了达到更高的脱水效率，使沿料幅行进方向3观察的第二挤压元件13.2比第一挤压元件13.1被更强烈地按压。

图3以简化的视图示出根据图1的机器1中的压靴6和沿料幅行进方向3在压榨间隙10中的挤压压力曲线。压靴6在压榨间隙10的区域中具有平均压靴厚度15，所述平均压靴厚度小于20mm。其优点在于，沿横向4的挤压压力曲线尤其在压榨间隙10的边缘区域中均匀且恒定地延伸。例如在边缘区域中由于蒸汽压力和干燥筒中心与两个边缘区之间的不同热学条件所造成的干燥筒7的几何形状偏差的影响可以由此被补偿。设计为柔性易曲的压靴6可以在机器的运行过程中贴近干燥筒的轮廓，因此在横向4上的挤压压力曲线是恒定的。由于压靴6与干燥筒7的直径相匹配，所以压靴厚度15.1、15.2在料幅行进方向3上并不完全恒定。由此例如在压榨间隙10的中心处的压靴厚度比在压榨间隙10的起始处和末尾处略微更薄。因此，平均压靴厚度是在压榨间隙10的起始处、中心处和末尾处的压靴厚度15.1、15.2的值的平均值。所述压靴在压榨间隙10的区域内具有等于或大于10mm的平均压靴厚度15。也就是说压靴6具有最小厚度，所述最小厚度一方面实现了沿料幅行进方向3在整个压榨间隙上的均匀的挤压压力曲线。由此得到的最小抗弯强度确保了压榨间隙末尾在料幅行进方向3上的恒定位置和在压榨间隙沿横向4的整体宽度上的恒定位置。通过压榨间隙末尾的明确界限，实现了挤压压力在压榨间隙10的末尾处的非常强烈的且在宽度上恒定的压力下降。可以避免或至少明显降低在压榨间隙10的末尾处由于吸收水的支承带11所造成的纤维料幅2的回潮。由此显著提高了脱水效率。通过较高的且在宽度上恒定的压力下降可以避免在纤维料幅中由于不均匀回潮所造成的潮湿带。

在压靴6上示意性地示出了沿料幅行进方向3的压力曲线。挤压压力在压靴6的起始处具有和缓的上升，并且在即将到达压靴6的末尾处时达到最大挤压压力，所述挤压压力在末尾处非常急剧地下降。通过压靴6的最小厚度和挤压方式，在沿压榨间隙10的横向的宽度上恒定地达到大于1000kPa/mm压力下降值。这使得由于吸收水的支承带11造成的纤维料幅2的回潮最小化或者得以避免。在该实施例中，在压榨间隙中形成的在料幅行进方向上的压力曲线在线性力为120kN/m的情况下具有4.5MPa的最大压力。

附图标记清单

1 机器

2 纤维料幅

3 料幅行进方向

4 横向

5 靴形压榨单元

6 压靴

7 干燥筒

8 干燥筒的圆柱形部件

9 端盖

10 压榨间隙

11 吸收水的支承带

12 不透水的压榨带

13.1 挤压元件

13.2 挤压元件

14 干燥罩

15 平均压靴厚度

15.1 最大压靴厚度

15.2 最小压靴厚度