纤维幅材机的供给系统的制作方法

本发明涉及纤维幅材机的供给系统，该供给系统包括：

供给线路，用于将浆料带向纤维幅材机的流浆箱，

泡沫产生装置，适配在供给线路中，用于将一种或多种试剂供给到浆料中以形成泡沫。

背景技术：

在纤维幅材机上实施泡沫形成在现有技术中是公知的。泡沫形成也能被称为泡沫幅材形成。在泡沫形成中，一种或多种试剂加入浆料，该浆料旨在成形为幅材并供给到流浆箱中(例如在执行泡沫形成的纤维幅材机的短循环中)。加入的试剂能够包括发泡剂(例如空气)和消泡剂。一个消泡剂的例子是表面活性剂。这些能够例如通过调整气泡的大小来控制泡沫产生。通过改变这些试剂的相互比率，目的是获得期望类型的泡沫产生、幅材形成和/或生产的最终产品的性能。关于现有技术，参考国际专利申请公开文献wo2014/128358a1。

技术实现要素：

本发明的目的是实现一种纤维幅材机的供给系统，其能够调整一种或多种试剂的量，上述试剂影响待成形为幅材的浆料中的泡沫产生。根据本发明的系统的特性体现在申请文件中。

根据本发明的供给系统包括用于测定浆料的密度的测量装置，其适配(adapt，设置)在供给线路中泡沫产生装置之前和之后，除测量装置之外还包括控制装置，基于密度的测定，控制装置适配为控制用于将一种或多种试剂供给到浆料中以产生泡沫的泡沫产生装置。

具体地，本发明的纤维幅材机的供给系统包括：供给线路，用于将浆料带向所述纤维幅材机的流浆箱，泡沫产生装置，适配在所述供给线路中，用于将一种或多种试剂供给到所述浆料中以形成泡沫，其特征在于，所述供给系统还包括：测量装置，用于测定所述浆料的密度，且适配在所述供给线路中的所述泡沫产生装置之前和之后，控制装置，其被适配为基于密度测定来控制将一种或多种试剂供给到所述浆料中以形成泡沫的所述泡沫产生装置。

在本发明中，浆料的密度适配为在泡沫产生之前及之后测定。基于这些测定，能够调整影响泡沫产生的一种或多种试剂的供给，并因此以更有效且受控的方式影响泡沫产生、流浆箱中的幅材形成和/或待形成在幅材中的最终产品的属性。

根据一个实施例，用于测量密度的测量装置在为了形成泡沫而将一种或多种试剂供给到浆料中之前，适配在供给线路中。在此情况下，能够测定供给线路之前浆料中包含的泡沫的量。基于该信息，能以有目的的方式给定影响泡沫产生的试剂的剂量。这样改进了浆料在幅材中的形成，影响待成形为幅材的最终产品的性能，并且还节省按剂量加入浆料并影响泡沫产生的试剂。相应地，借助在泡沫产生装置之后适配的测量装置，能够发现试剂对浆料的密度的影响，该试剂按剂量加入供给线路中的浆料内并影响泡沫产生。基于泡沫产生装置之前和之后进行的测量，泡沫产生能够被精确控制，这对以上提及的因素产生影响。

供给系统还能包括旁路线路，以便为流浆箱设置旁路。根据一个实施例，适配在泡沫产生装置之后用于测定浆料的密度的测量装置能够适配在旁路线路中。测量装置设置在旁路线路中为在泡沫产生之后设置测量提供了简单的方式，因为，在流浆箱之前在旁路线路中典型地具有比供给线路更多的可用空间。此外，在旁路线路中进行的测量以合理的准确性与浆料的流浆箱密度相关。在旁路线路中进行的测量指示例如待成形为幅材的浆料中的泡沫的持久性。

此外，旁路线路中进行的密度测量能够测定已经经过流浆箱的浆料空气含量的量，这个量影响例如幅材的成形和松厚度(bulk)等问题。在旁路线路中进行的测量指示待成形为流浆箱中的幅材的起泡浆料的空气含量，这个空气含量在实践中与从流浆箱供给到成形部的浆料的空气含量相对应或至少成比例，因此也与形成的幅材的成形和松厚度相对应或成比例。基于该测定，并通过将其与供给线路中进行的相应测量相比，在泡沫产生之前，能够调整供给线路中流浆箱之前影响泡沫产生的试剂的供给。此外，作为本发明的结果，还能够调整一种或多种表面活性剂的供给，以便例如实现幅材成形中期望的气泡大小。代替旁路线路或除旁路线路之外，适配在泡沫产生装置之后的测量装置还能尽早地定位在例如供给线路中的流浆箱之前和/或在流浆箱自身中。如果流浆箱中没有旁路，这是尤其可能的。

根据一个实施例，适配在供给线路中的测量装置可在泡沫产生装置与属于供给线路的泵之间。泵被用于混合浆料，浆料被带入白水坑(wirepit，网坑)中，进入尾水。在此情况下，适配在泵之后但在泡沫产生装置之前的测量装置可用于查明待成形为幅材的由若干成分组成的浆料的密度，该密度例如受到与尾水一起到来的泡沫的影响。基于该测定，适配在供给线路中的泡沫产生装置可用于将浆料的密度调整至期望的方向。

根据一个实施例，适配在供给线路中的测量装置被适配在泵与机器筛(也被包括在供给线路中)之间。这个位置简化了测量的布局(arrangement)，并从测量需要的空间的观点来看是有益的。

根据一个实施例，也可在稀释水系统中测量密度。这例如可发生在稀释水系统的旁路线路中。这样，使用稀释水系统供给到流浆箱中的稀释水流的密度可用期望的方式相对于供给到流浆箱的主流的密度进行调整。

根据又一实施例，为了测定密度，能够从供给线路和/或旁路线路获取小的侧流，由此能够测量侧流的密度。侧流的管尺寸小于实际的主流的管尺寸，在此情况下使用现有测量设备的密度测量的布局是具有挑战性的。这样简化了供给系统中密度测量的布局。本发明能够实现的其他额外的优点在本申请文件中公开。

附图说明

本发明通过参照附图更详细地描述，本发明不限于以下提出的实施例，在附图中：

图1示出纤维幅材机的供给系统的原理的一个示例的示意图；

图2示出与管线关联的测量布局(arrangementofmeasurement)的原理的一个实施例；以及

图3示出在罐中的测量布局的原理的一个实施例。

具体实施方式

图1示出纤维幅材机的供给系统的原理的一个示例的示意图，其中供给系统连接到纤维幅材机的流浆箱10。纤维幅材机的供给系统的主要部分是供给线路12、用于使浆料31在流浆箱10中(更普遍地在纤维幅材机上)形成泡沫的泡沫产生装置13和潜在(potential，可能的)旁路线路14。

供给系统能够连接到生产浆料31的生产装置11，该浆料旨在从一种或多种浓浆(thickstock)成分29并从滤液43成形为流浆箱10中的幅材。生产装置11能够从现有技术获知。在图1中，仅示出了生产装置11的白水坑23。对于本领域的普通技术人员而言，显然生产装置11能够包括大量这样的其他装置并且对于本领域的普通技术人员而言是熟悉的，其他装置在图1中未示出。

至少一个浓浆成分29从白水坑23之前的生产装置(未示出)带入白水坑23。浓浆成分29通过靠近白水坑23的底部设置的连接装置而供给到白水坑23中，并被引入白水坑23。浓浆成分29能被排放到白水坑23中靠近白水坑23的出口连接装置30。滤液43能够从若干本身已知的(滤液)源带入白水坑23中。一个示例是从纤维幅材机的流浆箱10之后的成形部上的幅材去除的水。滤液43还可包括来自纤维幅材机的其他的水。流浆箱10的潜在旁路和流浆箱10的稀释水的潜在旁路也被引入白水坑23。此外，滤液能够从白水坑23之前的生产装置引入。由于白水坑23，根据本发明的供给系统可以是纤维幅材机的短循环的一部分。

在供给线路12中，浆料31被带向纤维幅材机的流浆箱10。供给线路12连接到浆料31的生产装置11，现在尤其连接到白水坑23，连接到适配在白水坑23下部的出口连接装置30。供给线路12包括至少一个适于引导流动的管线42，多种装置连接到管线42。装置本身可从现有技术获知。在根据该实施例的情况下，装置及因此还有供给线路12包括流浆箱10、供给泵17和机器筛18(适配在生产装置11之后，更具体地适配在白水坑23之后)。

泡沫发生装置13被适配在供给线路12中。适配在供给线路12中的泡沫发生装置13被适配为例如用于将一种或多种试剂41供给到浆料31中，以形成泡沫。在此情况下，泡沫发生装置13可包括例如试剂源和致动器(例如将试剂41按剂量从试剂源添加到供给线路12中的阀)。供给线路12具有连接装置，试剂41通过该连接装置被按剂量添加到管线42。与此相关的技术本身也可从现有技术中知晓。此外，泡沫产生装置13还可包括用于将试剂41混合到浆料31中和/或用于产生泡沫的混合装置。这些装置也可适配在供给线路12中。

按剂量添加到供给线路12的试剂41本身也可从现有技术中知晓。泡沫可使用一种或多种试剂41产生。试剂例如可以是气体(例如空气)。另一方面，泡沫产生例如可借助一种或多种表面活性剂而抑制。这些活性剂能够用于控制气泡的大小。这些控制泡沫产生的一种或多种试剂也使用泡沫产生装置13按剂量添加到供给线路12。在供给线路12中可具有泡沫产生装置13的若干单元，它们可彼此分离。可具有用于每种试剂的单独的装置。另一方面，多种试剂的添加也可使用相同的装置进行。

流浆箱10也可从现有技术中知晓。流浆箱例如可以是基于紊流发生器的流浆箱10。待成形为幅材的浆料32从流浆箱10的堰板开口排放到纤维幅材机的成形部。待成形为幅材的浆料按照这样的方式借助进浆总管24沿机器的横向在流浆箱10的整个宽度上分布。供给线路12连接到进浆总管24的宽端，用于将待成形为幅材的浆料32供给到流浆箱10中。

相应地，浆料33的可选旁路线路14可连接到进浆总管24的相反端以设置流浆箱10的旁路，该相反端也可以是比宽端更窄的窄端。旁路线路14也可以是供给系统的一部分。在旁路线路14中，流经流浆箱10的进浆总管24且尚未最终幅材成形的浆料33被从纤维幅材机的流浆箱10引回到浆料31的生产装置11，在此更具体地是引入白水坑23中，或更概括地是引回到供给系统。旁路线路14也可被称为流浆箱10的旁路。然而，这里应注意的是，流浆箱10也可没有旁路，换言之，没有图1所示的旁路线路14。

该系统包括用于测定浆料31、33的密度的测量装置15.1、15.2。此外，该系统还可包括用于控制泡沫产生的控制装置16。测量装置15.1被适配在供给线路12中，在供给线路12中适配的泡沫产生装置13之前。此外，测量装置15.2还被适配在泡沫产生装置13之后。控制装置16适配为基于使用测量装置15.1、15.2执行的密度测定，控制用于浆料31的泡沫形成的泡沫产生装置13。更具体地，控制装置16适配为基于使用测量装置15.1、15.2执行的密度测定，控制用于将一种或多种试剂41供给到浆料31中以形成泡沫的泡沫产生装置13。这样，从泡沫形成和最终产品的性能的角度来看，能够控制并优化泡沫产生。控制装置16可以是机器控制自动化装置的一部分，该机器控制自动化装置被适配为例如以预控制的方式操作。控制装置16用于控制例如泡沫发生装置13中所包括的阀的操作，借助这些阀来控制试剂的供给。此外，控制装置16还可用于控制影响泡沫产生的潜在的混合装置的操作。

测量装置15.1被适配在供给线路12中的泡沫产生装置13之前，该泡沫产生装置用于将一种或多种试剂41供给到浆料31中用于泡沫的形成。这样，能够在影响泡沫产生的试剂41尚未供给到所讨论的供给线路循环中的浆料31的情况下，查明来自生产装置11且旨在成形为幅材的浆料31的泡沫产生的状态。

在根据该实施例的情况下，测量装置15.2被适配在旁路线路14中，用于在泡沫产生装置13之后测定浆料33的密度。可使用旁路线路14，换言之流浆箱10的旁路，或更通常地为适配在泡沫产生装置13之后的测量装置15.2，来测定空气含量，换言之泡沫的量。这对例如幅材的成形和松厚度等问题有影响。旁路中执行的测量表明供给到流浆箱10中并成形为幅材的发泡浆料32的空气含量。实践中，旁路线路中执行的测量结果与从流浆箱10供给到成形部的浆料的空气含量对应或至少成比例，并因此还与形成的幅材的成形和松厚度对应或成比例。短循环的循环时间典型地接近10秒，所以泡沫必须经受持续此时间。旁路线路14中执行的测量表明了这一结果。

另一方面，在泡沫产生装置13之后执行的该测量也可在流浆箱10之前或甚至在流浆箱10自身中执行。这样，在泡沫产生装置13之后执行的密度测量不受流浆箱10之后的旁路中进行的这个当前测量的限制，而是也可以在流浆箱10之前(在待成形为幅材的发泡浆料32中)执行测量，或甚至在流浆箱自身(例如进浆总管24)中执行测量。

基于供给线路12和旁路线路14中执行的测量，能够将旨在成形为幅材的浆料32的泡沫产生调整至期望的方向。可查明被供给到流浆箱10中的浆料的密度，并可借助系统调整该密度，其中在属于短循环的供给系统中循环的浆料的密度在流浆箱10之前和之后，且更通常地，在泡沫产生之前和之后，以足够的精确度被测量。这个信息与其精确度是相关的，使得流浆箱10的喷射速度可被可靠地调整。对测量精度的要求可以是例如1％或甚至低于1％。此外，系统还用于获得关于泡沫如何在短循环中循环、是否有充足的泡沫、泡沫的质量是否优良(不会引起飞溅)的信息以及与泡沫产生相关的其他事物的信息。

将测量装置15.1设置在供给线路12中的泡沫产生装置13之前的一种方式是将其适配在泵17与泡沫产生装置13之间，其中泵17被设置为用于纤维幅材机的流浆箱10的供给，且属于供给线路12。泵17在生产装置11之后，换言之，在这种情况下是在白水坑23之后。泵17被用于混合浓浆成分29和尾水，在此情况下，在泵17之后但在泡沫产生装置13之前执行的密度测量给出泡沫产生之前的空气含量的正确认识(correctview)。

更具体地，除泵17外，供给线路12还可包括设置在泵17后的机器筛18。与泵17一样，机器筛18在供给线路12中设置在泡沫产生装置13之前。在此情况下，适配在供给线路12中的泡沫产生装置13之前的测量装置15.1可被适配在泵17与机器筛18之间。在此情况下，在泡沫形成之前也获得空气含量的正确认识，如果泡沫产生装置13在机器筛18后的一较短距离处，这也是关于空间的使用的有利实施例。

该系统还可包括稀释水系统19。稀释水系统的操作和目的本身对本领域普通技术人员是熟悉的。在此情况下，稀释水系统19以相应方式包括供给线路20和旁路线路21。稀释水的供给线路20具有稀释水34的供给泵37、和供给泵37之后的稀释水34的筛38。

流浆箱10中具有用于稀释水35的特定的进浆总管27。稀释水35从进浆总管27供给到流浆箱10的主流中能以选定的方式执行。稀释水系统19的供给线路20还可包括用于将一种或多种试剂41供给到稀释水34中用于形成泡沫的泡沫产生装置13。泡沫产生装置13可在适配于稀释水的供给线路20中的泵37和筛38之后。

稀释水系统19还可包括测量稀释水36的密度的测量装置15.3。测量装置15.3可适配在稀释水系统19自己的旁路线路21中。在此情况下，稀释水系统19中的测量装置15.3在稀释水系统19中包括的泡沫产生装置13之后。稀释水系统19的供给线路20现在连接到生产装置11的相应部分，浆料31的供给线路12也连接到该相应部分。生产装置11的这个部分(供给线路12、20中的至少一个所连接的部分)现在为白水坑23。

可以说流浆箱(浆料)密度(headboxdensity)是引入流浆箱10并成形为幅材的浆料32与稀释水35之间的密度差。例如，借助稀释水系统19中进行的密度测量减少了定向问题。如果稀释水的密度和待成形为幅材的浆料的密度彼此没有足够的不同，则可能引起定向问题。作为测量的结果，稀释水的密度可被调整到最佳，在此情况下可借助该测量而达到目标优点。

测量装置15.1-15.3包括至少一个放射性测量设备26，其本身可以是已知的。一个例子是基于放射性辐射的berthold技术的密度计。该密度计可容易地安装，以测量在管线中行进的浆料。在此情况下，辐射典型地用于测量行进通过测量设备26的浆料的质量，而浆料的密度可从质量计算。

图2示出与管线42(例如具体地为供给线路12和/或旁路线路14)关联的测量的布局的原理的一个方案。所呈现的这个方案尤其适合于测量大直径的管线42中浆料的密度。因为这些管线42的直径可以是几百毫米，例如大于300mm，这对于浆料的密度测量设定了其自身的挑战，并且因此对与测量装置15.1、15.2的布局有关的泡沫产生的测定设定了其自身的挑战。在纸和纸板的生产环境中，这些类型的管线尺寸，例如在将浆料带到流浆箱10中以及在执行其旁路中，是非常典型的。将影响泡沫产生的试剂41加入浆料31中通常与这些大管线42关联地发生。

如图2所示，这样的一个简单的方案是将供给线路和/或旁路线路14的流动分成两个分流(partialflow)，这些分流在它们各自的通道25.1、25.2中流动。两个分流之一被设置为在具有实质上直径较小的通道25.2中行进。这个较小通道25.2的直径的一个例子可以是75mm-100mm。主线路通道25.1的直径可以是大于300mm。流速对测量没有影响。因为管线中的浆料被加压到大气压之上的一压力，所以测量有效。

将测量装置15.1设置在小直径的通道25.2中比设置在较大的主线路中更容易。测量装置15.1也可以是放射性测量设备26。由于较小的通道25.2，可以使用容易买到的商用仪器进行密度测量。在此情况下，不需要为大得多的主线路25.1而特别定制。相对较大的主线路25.1将需要与其自身尺寸对应的测量装置，或者甚至不可能在其内可靠地执行测量。

图3示出了在一定体积中，换言之，在罐中测量密度的一种可能的方式。该示例呈现白水坑23。在泡沫形成过程中，浆料的密度沿白水坑23的竖直方向改变。罐中的液体/泡沫根据消耗而分层。在此情况下，在白水坑23的底部上的材料较浓，同时在罐的上部的泡沫含量较大，或者说材料的密度较小。关于泵17的操作，知道通向泵的液体的密度是有益的。

在该实施例中，密度的测量基于材料的传导率的测量。基于传导率的测量的传感器39适配在白水坑23中的不同高度，且传感器39被适配为测量每层的密度fd1、…、fd3。

每个传感器39可具有距离彼此一设定距离内的并排的两个平行电极板40。当电流连接到板40时并当板的表面积已知时，使用本身已知的方法查明板之间的材料的电导率。为此电导率与电极40之间的材料的密度成比例。电极40被连接到测量电子装置44。测量可使用直流电也可使用交流电进行。在层测定时，使用两个或多个传感器而非使用一个传感器39。在此情况下，通过合并传感器的测量结果(例如平均值)，可以查明传感器39的区域中(待测定的层中)的材料的密度。

在图1中，白水坑23的密度测量由附图标记28表示。在该实施例中，例如以1米的间隔测量液体静压力。在此情况下，层密度可按1米的分辨率计算。罐23现在有四个压力计28。待测量的层形成在这些压力计之间。每层的密度可以从压力计的读数差计算。

在白水坑23中且从白水坑23带到供给线路12的浆料31的密度影响泵17的工作点(dutypoint，负荷点)。密度测量指示泵17是在其工作点还是远离工作点。在此情况下，能够调整由变频器控制的泵17的旋转或背压，并使泵17返回正确的工作点。在泡沫形成中，如果浆料31的密度显著减小，则泵17的控制曲线在水工作不良的情况下运行。

在本发明的上下文中，纤维幅材机例如指的是造纸机、纸板机、卫生纸机以及纸浆烘干机。

应理解，以上说明书及相关附图仅旨在揭示本发明。因此，本发明不只限于上述实施例或权利要求书中限定的实施例，而是本发明的若干不同变型和改型将对本领域普通技术人员也是显而易见的，这些变型和改型在随附的权利要求书限定的发明构思内是可能的。