专利名称：以干燥成形法制造网状材料的筛滤管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于将纤维材料快速均匀地分布到一个用于形成网状材料的移动表面上的装置。
背景技术：
目前，已经有多种技术用于制造网状纤维薄板。湿法敷设是一种通过滤网对含有纤维的悬浮液体进行过滤的工艺，其中的纤维将被结合成薄板。当水流过滤网时，悬浮液体中的纤维就会沉积在滤网上，从而形成薄板。这种工艺对于制造象纸这样的无吸收性薄板最为有用。另一种公知的方法就是干燥成形法。这种方法涉及到将被制造成纤维薄板的纤维在空气中悬浮。接着，这些纤维沉积在金属丝滤网上，同时对该金属丝滤网施加真空作用，从而将纤维吸到滤网上并使纤维保持在合适的位置上。该方法尤其适用于吸收性产品的制造。
在本领域内，还有几种干燥成形技术也是公知的。但是，通过干燥成形法制成的纤维网存在一个共同的问题很难使纤维均匀分布在网状材料上。这一问题表现在以干燥成形法制造纤维网的工业生产中，其纤维被连续铺放在快速移动的传送带上。本发明提供一种能够克服这一问题的装置。
本发明涉及一种用于以干燥成形法制成网状材料的筛滤管，这种筛滤管能够将通过筛套吹入筛滤管内的纤维材料分布到一个能够在筛滤管下方移动的金属丝筛网上。存在于筛滤管内部的纤维材料可通过一个设置于筛套内的尖辊而旋转，以使纤维材料相对筛滤管上的筛套的运动包括一个径向分量和一个切向分量。筛套在其内表面上包括沿筛滤管轴向延伸的成型沟槽(profiledgroove)。型槽的边缘相对纤维流的切向分量以不同的角度设置。型槽的底部包括多个孔或狭槽，纤维可通过这些孔或狭槽从筛滤管中排出。
能够应用的上述筛滤管的分配装置也已公知，例如芬兰专利66,948。该专利公开了一种分配装置的基本结构，这种分配装置通常被应用于以干燥成形法制造薄板材料的过程中。该分配装置(称之为成型机)包括多个上述类型的筛滤管，这些筛滤管最好成对设置，从而使沿相反方向流动的纤维沿横向流过金属丝。以上述方式设置筛滤管的主要原因在于在实际操作过程中，根本不能保证沿一个方向流过金属丝的纤维流沿横向均匀沉积在金属丝上，因此也就不能形成一种均匀的横向网状轮廓。当筛滤管成对设置，以使纤维流能够沿相反的方向在筛滤管内流动时，网状材料的横向轮廓可能会更加均匀。对于一种质量均一的网状材料而言，其横向的网状厚度变化应该最小。相对目标厚度的偏差一般为±5％。
事实证明尽管筛滤管是成对设置的，但用上述芬兰专利66948所述的分配装置很难形成横向均匀的材料。但是，该分配装置的基本结构却十分有用，纤维的排出速度也很高，而且还能形成很长的纤维。
在内表面上包括有轴向型槽的筛滤管已在PCT申请WO87/04474中公开，其中定位于纤维流之切向分量下游的沟槽边缘和定位于切向分量上游的沟槽边缘相对切向分量成不同的角度。在该申请所公开的筛滤管中，纤维材料在一个沿轴向设置于筛滤管内部的转子或尖辊的作用下转动。转子或辊沿下述方向旋转使通过转子或辊而产生运动的纤维首先穿过比沟槽的上游边缘相对筛套切线形成的钝角更大一些的型槽边缘。这种方法产生了微湍，而这种微湍能够提高纤维流过设置于筛滤管上的孔或狭槽的流量。
上述装置的主要问题在于通过筛滤管输送纤维的能力。所需网速及形成网状材料的速度越高，那么分配装置的所需功率也越大。本发明克服了纤维分布不均匀和纤维进给能力低的缺陷。
发明内容
本发明涉及一种筛滤管，其用于将纤维材料从所述筛滤管中排出，该筛滤管包括一个圆筒形的筛套，该筛套在其常规运行过程中可沿一个给定的方向旋转，在其内表面上包括下述部件(a)一个或多个完全穿过筛套的狭槽，所述狭槽用于使纤维材料排出装置；(b)一个相对筛套的旋转方向恰好设置于狭槽下游的沟槽，其中面对相邻狭槽的沟槽边缘相对筛套的切线形成了一个介于100°至160°之间的角度；(c)一个相对筛套的旋转方向恰好设置于狭槽上游的第二沟槽，其中面对狭槽的沟槽边缘相对筛套的切线形成了一个介于70°和110°之间的角度。该筛滤管还可包括一个进料管、可旋转的毛刷辊和一个叶轮。沟槽的边缘也可以大体为直线状或曲线状。本发明的筛滤管还可以沿相反的方向成对定位的筛滤管形式应用于以干燥成形法制造网状材料的过程中。此外，该筛滤管可在筛套不旋转的情况下工作。
图1示出了作为分配装置一部分的筛滤管的基本结构；图2为筛滤管的筛套的局部剖视图；图3示出了筛套内表面的一个实施例的局部剖视图；图4为筛套的另一实施例的局部剖视图。
最佳实施例的说明术语“纤维材料”是指基本上适应需要的纤维。最佳的纤维包括天然纤维和合成纤维，但纤维素纤维更好。
“狭槽”是指设置在筛滤管的筛套上的一个孔或任何一种输送部件，纤维材料可通过该狭槽从筛滤管内排出。
“金属丝”是指一种网眼结构，一旦纤维材料从筛滤管内排出，那么纤维材料就会沉积在该网眼结构上。金属丝上还可以具有穿过金属丝的真空状态，以利于纤维材料沉积在金属丝上。
现参照下面的
可以更好地理解本发明，但附图仅用于说明本发明，而不是对本发明的限制。
图1示出了根据本发明之包括有一个筛滤管1的分配装置的基本结构。图中示出了两个跨过一金属丝(未在图中示出)的横向延伸的筛滤管1。在图1中，筛滤管1成对设置，以使纤维材料3在筛滤管内的流动方向A相反。这一点可通过借助于设置在筛滤管相对端的进料管7将纤维材料流3吹入筛滤管内而得以实现。进料管大体沿轴向地将处于空气流化状态下的纤维材料导入筛滤管内。筛套2可设置成能够沿箭头B所示的方向围绕其轴线旋转。可选择地，可以将筛套2设置成保持静止不动而筛套内的纤维材料能够沿箭头C所示的方向旋转。在最佳实施例中，筛套2沿箭头B所示的方向产生旋转，而纤维材料沿箭头C所示的方向产生旋转。
这种筛滤管还可包括多个以传统方式设置于筛滤管内部的毛刷辊4，如芬兰专利66948所述。安装毛刷辊的目的在于清理筛滤管1的筛套2表面并提高纤维穿过筛套2上的孔或狭槽的贯穿能力。当旋转时，毛刷辊4还可在筛套2内起到主动旋转注入纤维材料的作用。毛刷辊的结构是一种传统的结构，这种结构已在上述芬兰专利中公开。
在图1所示的分配装置中，可在与纤维输入端相对的那端将叶轮5安装到筛滤管1内。安装叶轮的目的在于使流入筛滤管1内的纤维流3减速。流速较慢的纤维，尤其是位于包括有叶轮的筛滤管端部的纤维，能够通过筛套沿筛网的整个长度比以前更均匀地排出。这种积极的效果最容易在有叶轮的筛滤管端部观察到。当筛滤管以附图中实施例所示的方式成对设置，使纤维材料在筛滤管中沿相反的方向流动时，设置于另一筛滤管内的叶轮将使纤维流减速并能够使纤维材料分层，而且还能够将其沉积到将被制成的网状材料的其它边缘上。这样就沿整个宽度形成了一种比从前更均匀的网的横向轮廓。
图2示出了根据本发明的设置于筛滤管的实施例中的筛套之剖视图。筛滤管的旋转方向由箭头B表示，设置于筛套2内的尖辊4的旋转方向由箭头C表示。如图所示，箭头的方向彼此相反。但是，根据本发明的筛滤管的主要特征在于设置于筛套内的沟槽与在筛套内移动的纤维流相遇的方向。为使本发明以所需的方式运转，在以较小的角度与沟槽相遇之前，纤维材料必须首先以较大的角度遇到沟槽。为此，纤维材料在筛套内的转速必须小于筛套沿其旋转方向的转速。这一点可通过使筛套和纤维材料主动沿相反的方向旋转而得以实现。这就是本发明的最佳实施例。但是，本发明还考虑了仅使筛套主动旋转的实施例。在这种情况下，筛套内的纤维材料将会由于与筛套内表面之间的摩擦力的作用下略微转动。但是，在该实施例中，筛套将以高于纤维材料的转速旋转，以使纤维材料在遇到较小的锐角沟槽之前，首先遇到较大的钝角沟槽。另外，筛套和纤维材料都可沿同一方向主动旋转。在该实施例中，筛套必须以高于纤维材料的转速旋转。本发明还考虑了筛套不转动，但筛套内的干燥纤维材料转动的实施例。在这些实施例中，纤维材料必须沿一个方向旋转，以使所述纤维材料遇到较小的锐角沟槽之前，首先遇到较大的钝角沟槽。在纤维材料沿给定方向主动旋转(即通过其它方式，例如通过纤维材料和筛套内壁之间的摩擦力)的实施例中，所有能够产生这种旋转而又不会使本发明的主要部件受损的构件都是合适的。最佳实施例包括使用毛刷辊4主动旋转纤维材料的结构。
在本发明中，设置于筛滤管的筛套2内的轴向沟槽8是不对称的，以使定位于纤维材料流动方向C下游的沟槽边缘8a比沟槽的上游边缘8b相对筛套的切向位于更小的锐角位置上。如图2所示，型槽的下游边缘8a相对筛套切向的角度可能最好约为90°，或者大体介于70°至110°的范围内，而型槽的上游边缘8b相对筛套切向的角度可能最好约为130°，或大体介于100°至160°的范围内。在最佳实施例中，沟槽和狭槽沿筛套的纵向轴线以线性排列的形式延伸。邻近特定的线性狭槽排列的沟槽是彼此连续的，并平行于线性的狭槽排列延伸。在该实施例中，邻近特定的线性狭槽排列的沟槽形成了一个从筛套内壁突出的隆起。这种排列方式与邻近一个狭槽排列的沟槽相反是不连续，而且具有斑点状外观；但该实施例也落入本发明的保护范围内。
参照图3，本发明的沟槽沿筛滤管的纵向轴线以至少和狭槽一样的程度延伸。在最佳实施例中，沟槽未沿纵向轴线的整个长度延伸，狭槽也是这样；但是，狭槽和沟槽沿轴线的整个长度延伸的实施例也落入本发明的范围内。
形状不对称的目的在于形成强烈的微小湍流和良好的结构，即形成一个均匀分配纤维的区域，而且还能为干燥成形法提供良好的生产能力。形成强烈微小湍流的沟槽轮廓可防止细筛现象的产生，这样，即使很长的纤维也能够高效移过筛套。这种结构对合成的人造短纤维尤其有用，而且其还适用于化学纸浆纤维。
多个孔或狭槽9设置于型槽8的底部，纤维可通过这些孔或狭槽从筛滤管1中排出。在图2所示的实施例和最佳实施例中，这些孔或狭槽的尺寸为3至4.5mm或1.5mm至2mm×30mm。这些狭槽在图中每隔一个沟槽底部在同一剖开位置上示出。这些孔或狭槽的总面积可随筛套的总面积的不同而产生相当大的变化，这种变化通常为12％的若干倍，例如约为25％。筛套2的厚度可在3mm和5mm之间变化。在最佳实施例中，筛套由不锈钢制成。但是，其它实施例包括由其它金属制成的筛套。在本发明的其它实施例中，也可能采用其它具有足够强度的非金属材料，以承受筛滤管在正常工作过程中所产生的应力；这些材料可包括复合塑料或玻璃纤维。
在图2中，型槽的边缘8a和8b以大体上的直线示出，但其也可以是弯曲的，如图4所示。在这种情况下，边缘相对筛套切向的角度可能由一条线段决定，这条线段将面对孔或狭槽的型槽边缘和位于最靠近上述沟槽边缘的沟槽底部的孔或狭槽9边缘连接在一起。因此，可在不脱离所附权利要求书限定的保护范围内，根据本发明的基本构思，对本发明之筛滤管内的沟槽轮廓形状作出修改，其中沟槽的下游边缘比沟槽的上游边缘更为陡峭。
筛滤管的圆筒形筛套是指筛套的大体形状。本发明考虑对筛套作出局部变化或表面变化，从而以略差于精确圆柱体的标准制造筛套。
任何特定筛滤管的筛套在其常规的操作过程中都仅可沿一个方向旋转。其转动方向通常为这样使相对狭槽的转动路线的切向具有较大锐角的沟槽位于具有较大钝角的狭槽和沟槽的上游。
本申请还设想包括有可沿顺时针方向转动的筛套的筛滤管和包括有可沿逆时针方向转动的筛套的筛滤管。
权利要求
1.一种分配纤维材料的筛滤管，其包括一个可围绕其纵向轴线旋转的圆筒形筛套，所述筛套的壁包括(a)一个或多个完全穿过筛套的狭槽，而纤维材料可穿过所述的筛套；(b)一个相对筛套的转动方向设置于下游侧并邻近狭槽的第一沟槽，其中所述第一沟槽的边缘与筛套的切线形成了一个介于100°和160°之间的角度；(c)一个相对筛套的转动方向设置于上游侧并邻近狭槽的第二沟槽，所述第二沟槽的边缘与所述筛套的切线形成了一个介于70°和110°之间的角度。
2.根据权利要求1的筛滤管，还包括一个或多个从下列部件中选出的部件(a)一个进料管，纤维材料可通过该进料管注入到筛滤管中；(b)多个固定于筛滤管内部的圆柱体上的可转动毛刷辊；(c)一个固定在筛滤管内的圆柱体上的叶轮。
3.根据权利要求1的筛滤管，其特征在于型槽的边缘大体为直线。
4.根据权利要求1的筛滤管，其特征在于型槽的边缘是弯曲的，而且沟槽边缘相对筛套切线的角度取决于一条连接沟槽边缘和最靠近所述沟槽边缘的定位于沟槽底部的孔或狭槽边缘的线段。
5.一种以干燥成形法制造网状材料的装置，其包括两个权利要求1所述的筛滤管，其特征在于所述筛滤管彼此以180°相对定向。
6.一种根据权利要求1的筛滤管的操作方法，其特征在于所述筛套在其操作过程中不转动。
7.一种筛滤管，用于从包括有圆筒形筛套的所述筛滤管分配纤维材料，所述筛套包括(a)一个或多个完全贯穿筛套的狭槽，而纤维材料可穿过所述的狭槽；(b)一个相对纤维材料的转动方向设置于上游侧并邻近狭槽的第一沟槽，其中面向狭槽的沟槽的边缘与筛套的切线形成了一个介于100°和160°之间的角度；(c)一个相对纤维材料的转动方向设置于下游侧并邻近狭槽的第二沟槽，其中面向狭槽的沟槽的边缘与所述筛套的切线形成了一个介于70°和110°之间的角度；(d)能够使纤维材料围绕筛套的轴线产生旋转的装置。
8.根据权利要求7的筛滤管，还包括一个或多个从下列部件中选出的部件(a)一个进料管，纤维材料可通过该进料管注入到筛滤管中；(b)多个固定于筛滤管内部的圆柱体上的可转动毛刷辊；以及(c)一个固定在筛滤管内的圆柱体上的叶轮。
9.根据权利要求7的筛滤管，其特征在于型槽的边缘大体为直线。
10.根据权利要求7的筛滤管，其特征在于型槽的边缘是弯曲的，而且沟槽边缘相对筛套切线的角度取决于一条连接沟槽边缘和最靠近所述沟槽边缘的定位于沟槽底部的孔或狭槽边缘的线段。
11.一种以干燥成形法制造网状材料的装置，其包括两个权利要求7所述的筛滤管，其特征在于所述筛滤管彼此以180°相对定向。
12.一种以干燥成形法制造网状材料的筛滤管，目的是将通过筛滤管的一个筛套(2)吹入筛滤管(1)的纤维材料(3)分布到可在筛滤管下方移动的金属丝上，装在筛滤管(1)内的纤维材料可在一个设置于筛滤管内部的尖辊(4)的作用下产生移动，从而使纤维材料的运动相对筛滤管的筛套(2)既包括一个径向分量，又包括一个切向分量，所述筛套在其内表面上包括沿筛滤管的轴线方向设置的型槽(8)，位于纤维流切向分量下游侧的型槽边缘(8a)和相对所述切向分量以不同角度定位在沟槽的上游边缘(8b)，型槽的底部包括有孔或狭槽(9)，纤维可通过所述的孔或狭槽(9)从筛滤管(1)排出，其特征在于与上游边缘(8b)相比，型槽的下游边缘(8a)相对纤维材料流的切向分量成一个较大的锐角。
13.根据权利要求12的筛滤管，其特征在于型槽的下游边缘(8a)与筛套的切线所成的角度大约介于70°和110°之间，最好约为90°；型槽的上游边缘(8b)相对筛套的切线所成的角度约为100°至160°，最好约为130°。
14.根据权利要求12的筛滤管，其特征在于型槽的边缘大体为直线。
15.根据权利要求12的筛滤管，其特征在于型槽的边缘是弯曲的，而且沟槽边缘相对筛套切线的角度取决于一条连接沟槽边缘和最靠近所述沟槽边缘的定位于沟槽底部的孔或狭槽边缘的线段。
16.一种分配纤维材料的筛滤管，其包括一个可围绕其纵向轴线旋转的圆筒形筛套，所述筛套的壁包括(a)沿筛套的纵向轴线延伸并完全穿过筛套的一个线性排列的两个或多个狭槽，纤维材料可穿过这些孔或狭槽；(b)平行于线性排列的狭槽延伸的第一沟槽，其相对筛套的旋转方向设置于下游侧并邻近线性排列的狭槽，其中所述第一沟槽的边缘与筛套的切线形成了一个介于100°和160°之间的角度；以及(c)平行于线性排列的狭槽延伸的第二沟槽，其相对筛套的旋转方向设置于上游侧并邻近狭槽，其中所述第二沟槽的边缘与筛套的切线形成了一个介于70°和110°之间的角度。
全文摘要
本发明涉及一种以干燥成形制造网状材料的筛滤管,目的是将通过筛套(2)吹入筛滤管的纤维材料分布到能够在筛滤管下方移动的金属丝上。装在筛滤管内的纤维材料能够在设置于筛滤管内的尖辊的作用下移动,以使纤维材料的运动相对筛滤管的筛套(2)既具有一径向分量,又具有一切向分量。该筛套在其内表面上包括沿轴向设置的型槽(8)。型槽的边缘(8a)相对纤维流的切向分量位于下游侧。沟槽的上游边缘(8b)相对纤维流的切向分量定位于下游侧。型槽的底部包括有孔或狭槽(9),纤维材料可通过这些孔或狭槽从筛滤管内排出。在本发明中,与上游边缘(8b)相比,型槽的下游边缘(8a)相对纤维材料流的切向分量成一个更大的锐角。
文档编号B27N3/08GK1352591SQ00808138
公开日2002年6月5日 申请日期2000年5月26日 优先权日1999年5月27日
发明者帕沃·许瓦里宁, 海基·尼拉宁 申请人:Bki控股公司