專利名稱：用于纖維幅材機的真空設(shè)備以及設(shè)有真空設(shè)備的纖維幅材機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于纖維幅材機的真空設(shè)備，該真空設(shè)備包括框架，設(shè)置為支撐于纖維幅材機，以及耐磨結(jié)構(gòu)，適配到框架并且設(shè)置為借助多個孔口而在表面上部分地開口，用于使真空效應(yīng)從框架內(nèi)延展出來并且進一步延展到包括在纖維幅材機中且適配成與耐磨結(jié)構(gòu)接觸的織物。
本發(fā)明還涉及一種設(shè)有真空設(shè)備的纖維幅材機。
背景技術(shù)：
真空裝置在纖維幅材機中用于多種目的。這些真空裝置中最常用的是所謂的真空箱，其用于從生產(chǎn)的幅材上除水以增加干燥度。一種真空箱的應(yīng)用稱作毛氈吸入箱(feltsuction box)，其用在纖維幅材機的壓榨部中。在壓榨部中，也能夠使用所謂的轉(zhuǎn)移吸入箱，當(dāng)幅材被從一個織物轉(zhuǎn)移到另一個時該轉(zhuǎn)移吸入箱在正確的時間確保幅材的分離。此夕卜，真空吸入箱用在織物調(diào)整機中以吸收雜質(zhì)和噴射到織物的清潔液體。真空設(shè)備也存在于成形部中。在所有的應(yīng)用中，真空設(shè)備包括從纖維幅材機的一側(cè)延伸到另一側(cè)的框架，其超過整個幅材的寬度。該框架另外包括設(shè)定為與織物接觸的耐磨結(jié)構(gòu)。此外，該耐磨結(jié)構(gòu)的表面是開口的，用于使框架內(nèi)產(chǎn)生的真空效應(yīng)延展到織物。力求的是適配耐磨結(jié)構(gòu)，使得它在使用中有抵抗力而不會過多地磨損織物以及不會磨損其自身。耐磨結(jié)構(gòu)能夠由彼此以一定距離適配的多個連續(xù)的葉片構(gòu)成。也就是說，孔口由葉片之間的狹縫形成。照慣例，葉片的磨損部由陶瓷材料制成，由此該結(jié)構(gòu)變得昂貴并且容易損壞。在使用期間，織物或在毛氈吸入箱的情況下的毛氈因真空產(chǎn)生的吸入效應(yīng)而被吸入到狹縫。這導(dǎo)致摩擦，該摩擦進一步增加了能耗。另外，織物會以不利狀態(tài)磨損得很快。例如，在兩個15_的狹縫的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)的有效的脫水面積是每米長度大約300cm2。在此術(shù)語“長度”是指真空設(shè)備的沿纖維幅材機的橫向的尺寸。在實踐中，由于織物磨損和能耗增加，所以不能增加狹縫的寬度。足夠的脫水效率要求很高的真空水平，這導(dǎo)致操作成本聞昂。已經(jīng)嘗試通過耐磨結(jié)構(gòu)來替代葉片，在該耐磨結(jié)構(gòu)中，由多個孔構(gòu)成開口。這些孔被加工到厚的實體材料。在這種情況下，耐磨結(jié)構(gòu)變得昂貴，但是與葉片相比，通過這些貫穿孔實現(xiàn)了較大的脫水面積而不會增加毛氈收縮。當(dāng)這些孔相對較小時，能夠避免織物收縮。脫水時間也會有所增加，這使得脫水更為有效。同時，能夠使用低真空水平，這減少了織物收縮。于是，摩擦力降低，從而導(dǎo)致織物磨損緩慢以及真空設(shè)備在驅(qū)動動力方面效率降低。在實踐中，裝備有貫穿孔的一個真空裝置能夠比兩個具有狹縫開口的裝置去除更多的水。然而，所加工的耐磨結(jié)構(gòu)是昂貴的，并且如此長而小的孔會逐漸被堵塞。在實踐中，這些孔必須定期清潔，這增多了生產(chǎn)的中斷。另外，將葉片結(jié)構(gòu)改變?yōu)榭捉Y(jié)構(gòu)是困難的，通常甚至是不可能的。在一些情況下織物磨損甚至可能會增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的用于纖維幅材機的真空設(shè)備，該設(shè)備比以前的設(shè)備更有效，但是制造和使用更便宜。本發(fā)明的另一目的在于提供一種新穎的設(shè)有真空設(shè)備的纖維幅材機，其生產(chǎn)過程比以前的更有效和可靠并且不會使生產(chǎn)中斷。根據(jù)本發(fā)明的用于纖維幅材機的真空設(shè)備和設(shè)有真空設(shè)備的纖維幅材機的典型特征在于耐磨結(jié)構(gòu)是板結(jié)構(gòu)，其原料厚度S等于或小于限定孔口的相對的邊緣的距離X。首先，薄板材料不貴且能夠容易地用簡單的設(shè)備和方法來加工。其次，在根據(jù)本發(fā)明的尺寸的情況下，能夠?qū)⒖卓诘膶挾戎瞥纱笥谄渖疃?，使得孔口不會堵塞并且孔的壓力損失很小。因此，脫水效率保持不變，并且能夠避免因堵塞而導(dǎo)致的維護停機。出乎意料地，發(fā)現(xiàn)該真空設(shè)備的脫水效率也有所增加，使得能夠通過比以前更低的真空來實現(xiàn)相同的脫水量。板結(jié)構(gòu)重量上較輕，但卻堅固，并且能夠?qū)⑷碌男阅芙Y(jié)合在其中。結(jié)果，以較低的摩擦實現(xiàn)了更大效率的脫水面積。因此，避免了織物磨損，并且能量需求較低。該新穎的耐磨結(jié)構(gòu)還能夠被改裝到現(xiàn)有的真空設(shè)備，并且由于重量輕，它能夠在停機期間利用人力而無需橋式吊車安裝在適當(dāng)位置，橋式吊車的受限能力會延長停機的時間。


以下，通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的一些實施例，其中圖I示出了適配在纖維幅材機的成形部中的根據(jù)本發(fā)明的真空設(shè)備；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的真空設(shè)備的耐磨結(jié)構(gòu)的一端；圖3a示出了圖2的耐磨結(jié)構(gòu)的相對于平面A的剖視圖；圖3b示出了圖2的耐磨結(jié)構(gòu)的相對于平面B的剖視圖；圖4示出了用于固定磨損部件的根據(jù)本發(fā)明的裝配部件；圖5a到圖5c示出了孔口的替代性設(shè)計；圖5d示出了根據(jù)本發(fā)明的耐磨結(jié)構(gòu)的第二實施例的基本視圖。
具體實施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的真空設(shè)備的可能的應(yīng)用。例如，在此示出的纖維幅材機的成形部10在不同的位置設(shè)有多種真空裝置。纖維幅材機例如可以是造紙機或紙板機或者適合用于生產(chǎn)纖維幅材的其它機器。真空設(shè)備例如可以是低真空吸入箱11或者高真空吸入箱12。在成形部之后的壓榨部中，真空設(shè)備例如可以是毛氈吸入箱或轉(zhuǎn)移吸入箱(未示出)。因此，真空設(shè)備是為特定用于纖維幅材機而設(shè)計。以多種不同的方式從纖維幅材機中生產(chǎn)的幅材上除水。真空也能夠被應(yīng)用在多個位置。通常，真空設(shè)備包括框架13，其設(shè)置為支撐纖維幅材機。該框架通常在整個織物寬度上延伸并且在其末端支撐于纖維幅材機的框架。另外，真空設(shè)備包括耐磨結(jié)構(gòu)15，其適配于框架13并且設(shè)置為借助多個孔口 14而在表面上部分地開口。耐磨結(jié)構(gòu)也稱為蓋。該耐磨結(jié)構(gòu)與織物接觸并且當(dāng)織物不間斷地滑動經(jīng)過該耐磨結(jié)構(gòu)時必須經(jīng)受住刮擦磨損。由于開口表面,真空效應(yīng)能夠從框架13內(nèi)施加到包括在纖維幅材機中并設(shè)置為與耐磨結(jié)構(gòu)15接觸的織物16。該框架通常是從一側(cè)開口并通過耐磨結(jié)構(gòu)而被封閉的箱子。通過使用例如真空泵或吹風(fēng)機而將真空設(shè)置在該箱子的內(nèi)部。通過該耐磨結(jié)構(gòu)中的開口，真空效應(yīng)施加到高速經(jīng)過的織物以從該織物吸收水。該箱子還設(shè)有用于清除所收集的水的排放連接件。根據(jù)本發(fā)明，耐磨結(jié)構(gòu)15是板結(jié)構(gòu)17。板材是便宜的原料并且便于加工。此外，完成的耐磨結(jié)構(gòu)重量輕。根據(jù)本發(fā)明，孔口的尺寸顯然也是經(jīng)過考慮的尺寸。板結(jié)構(gòu)和孔口應(yīng)適配成使得薄板結(jié)構(gòu)的原料厚度s等于或小于限定孔口 14的相對的邊緣18與19之間的距離X。換言之，孔口的尺寸等于或大于板結(jié)構(gòu)的原料厚度。這種令人驚訝的尺寸完全消除了之前存在的有害的堵塞問題?，F(xiàn)在，防止了散纖維在孔口中積累，因此孔口不可能發(fā)生堵塞。原料厚度在不同的應(yīng)用中可以有所變化。然而，板結(jié)構(gòu)17有益地是原料厚度為2-10_、更有益地為4-6mm的薄板金屬。通過使用薄板金屬可實現(xiàn)多種益處。首先，耐磨結(jié)構(gòu)的重量變輕。其次，孔口容易通過例如激光或等離子切割或者通過沖孔而加工。尤其是，激光切割是精確可控的并且能夠完全自動地進行。根據(jù)孔口的設(shè)計，限定孔口 14的相對邊 緣18與19之間的距離X有益地為10-25mm。此外，切割效果是勻稱的并且薄板部件隨時可以使用而無需進一步加工。另外，當(dāng)前的設(shè)備也能夠制造較長的部件。因此，能夠生產(chǎn)幾米，甚至十米的連續(xù)的部件而沒有接縫。實際上，板結(jié)構(gòu)至少沿橫向是連續(xù)的部件。換言之，板結(jié)構(gòu)至少沿織物的行進方向是無接縫的，這減少了織物的磨損。如果需要，板結(jié)構(gòu)由兩個或更多的在完成的真空設(shè)備中端對端適配的薄板部件構(gòu)成。板結(jié)構(gòu)包括織物沿著其行進的平坦滑動表面32。限定孔口 14的相對邊緣18和/或19與滑動表面32之間的夾角有益地被倒圓，以減少摩擦和防止涂層的磨損。借助合適的支架，即使由薄板金屬構(gòu)成的平板結(jié)構(gòu)也能很好地抵抗過程壓力。有益地，板結(jié)構(gòu)17包括至少一個彎部20，其顯著地增強板結(jié)構(gòu)。此外，形成彎部以及邊緣是非常適合于薄板金屬材料的便宜且精確的方法。圖2、圖3a和圖3b示出了耐磨結(jié)構(gòu)，滑動表面32的前邊緣21和后邊緣22被彎曲90°。因此，形成簡單但堅固的U形板結(jié)構(gòu)。通過彎部的合適的曲率半徑，在前邊緣和后邊緣自然地形成倒圓，這減少了織物磨損并且對框架允許小的位置誤差。形成彎部能夠在形成孔口之前或之后執(zhí)行。通過形成彎部，可實現(xiàn)例如5mm的材料厚度的充足強度，在這種情況下，耐磨結(jié)構(gòu)得以自支撐。根據(jù)本發(fā)明的平坦真空設(shè)備被測試出良好的結(jié)果。然而，可以將完全新的性能添加到板結(jié)構(gòu)。在圖5d的實施例中，耐磨結(jié)構(gòu)15是凹面的，凹面中心線沿框架的寬度方向。因此，前邊緣和后邊緣的平坦區(qū)域接受最大的刮擦應(yīng)力。另外，孔口 14被適配到耐磨結(jié)構(gòu)15的凹部V，使得孔口在織物上的磨損效果盡可能小。實際上，織物張力比由真空產(chǎn)生的力更大。因此，支撐力在開口的表面區(qū)域中減少。同時，當(dāng)真空水平是零時，織物沿前邊緣和后邊緣的平面行進。否則，下凹的程度能夠自由地決定。借助上述解決方案，盤狀結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，因此避免由滲漏引起的吸入損失。自然地，借助凹面設(shè)計，也實現(xiàn)了比平坦耐磨結(jié)構(gòu)更小的摩擦。同時，與直的解決方案相比，由于負(fù)載從小承載面的區(qū)域轉(zhuǎn)移到大承載面的區(qū)域，所以硬涂層的磨損變得均衡。根據(jù)本發(fā)明的板結(jié)構(gòu)例如能夠由抗腐蝕但易于加工的不銹鋼或耐酸鋼制造。耐磨性借助上述硬涂層而實現(xiàn)。例如，熱噴涂提供光滑且堅固的硬涂層，其是陶瓷的或者陶瓷金屬的。例如，與金屬基體結(jié)合的基于Al、Cr、Ti、Zr或Si的氧化物或它們的合金、或者基于W、Cr、V、Ti或Si的碳化物以及它們的合金都能夠以噴射的方式使用。后者也稱為克美特(kermet)涂層，其是陶瓷金屬復(fù)合涂層。在加工好孔口之后，對耐磨結(jié)構(gòu)進行涂覆。借助例如鉆石擦光技術(shù)，可以對涂層進行額外地精加工，這為孔口提供了極為光滑的、具有成本效益的倒圓。光滑的倒圓能顯著地減少織物磨損。擦光能夠借助例如在刷毛中具有15-25%體積的鉆石顆粒的碗形刷來執(zhí)行。通過該方法完成的硬涂層的表面粗糙度Ra低于O. 5μπι，甚至低于O. I μ m。在圖2中示出的實施例中，用圓孔作為孔口。這些孔被定位成疊瓦狀布置的斜排，因此避免幅材留下痕跡以及不均勻的織物水分分布。同時，實現(xiàn)了大的開口表面區(qū)域?？字睆接幸娴貫?0-20_。圓孔易于加工和精加工。然而，穿孔能夠通過可自由選擇的設(shè)計來進行。在圖5a到圖5c中示出了用于孔口的多種設(shè)計。圖5a示出了用于主設(shè)計為矩形的 孔口，適配成疊瓦狀布置的兩排。在圖5b中，孔口呈具有等長的分支的L形。另外，孔口相對于彼此轉(zhuǎn)彎，使得孔口之間的地帶在尺寸上保持恒定。圖5c示出了以斜排設(shè)置的細(xì)長的橢圓形孔口。所有這些三種孔口的設(shè)計在邊緣處都具有倒圓。在圖2中，最邊緣的孔額外地設(shè)有擴孔(counterbore)。因此，避免了織物邊緣受到特別的磨損。有益地，將擴孔必要地用在所有孔中，以便減少織物磨損。擴孔有益地被倒圓，用以使織物磨損最小化。同一附圖還示出了可調(diào)節(jié)的端部密封件23，其能夠通過改變其位置而限定開口表面的面積。相似的端部密封件被設(shè)置在真空裝置的兩端。最簡單地，耐磨結(jié)構(gòu)例如通過螺栓被固定到框架。因此，形成非常堅固的箱形結(jié)構(gòu)。然而，圖2到圖4示出了適合于現(xiàn)有真空設(shè)備的實施例。圖4示出了包括在真空設(shè)備中的裝配部件24，用于將耐磨結(jié)構(gòu)15固定到現(xiàn)有的T形軌道25。以這種方式，耐磨結(jié)構(gòu)能夠被固定而無需單獨的修改作業(yè)。裝配部件根據(jù)耐磨結(jié)構(gòu)而成形，另外它們能夠通過推壓而直接地裝配到外部的T形軌道25。在此，裝配部件24在通過內(nèi)螺栓26安裝之前被固定到耐磨結(jié)構(gòu)15 (圖3b)。這之后，耐磨結(jié)構(gòu)15與裝配部件24 —起被推壓到T形軌道25，并且通過外螺栓27無縫隙地鎖定這種固定(圖3a)。在示出的實施例中，端部密封件23的調(diào)節(jié)和支撐也被合并到裝配部件中。作為兩個裝配部件24的延伸部，設(shè)有螺紋桿28，扁平的桿支架29支撐在螺紋桿28之間。處在扁平的桿支架29中的突出部30被鎖定到端部密封件23中的孔口，使得該端部密封件通過移動扁平的桿支架而移動相應(yīng)的距離。端部密封件由固定到裝配部件24的支撐扁桿31部分地支撐。該支撐扁桿也沿縱向約束耐磨結(jié)構(gòu)。扁桿支架通過適配到螺紋桿的螺帽鎖定。根據(jù)本發(fā)明的真空設(shè)備提供有益且高效的纖維幅材機。纖維幅材機支撐有框架13，布置成借助多個孔口 14而在表面上部分地開口的耐磨結(jié)構(gòu)15被適配到框架13，用于使真空效應(yīng)從框架13內(nèi)延展到外部并且進一步延展到包括在纖維幅材機中的織物16。根據(jù)本發(fā)明，耐磨結(jié)構(gòu)15因此是板結(jié)構(gòu)17，其原料厚度s等于或小于限定孔口 14的相對的邊緣18與19之間的距離X。除了耐磨結(jié)構(gòu)不同以外，在其它方面彼此相似的三種不同的真空裝置已經(jīng)在測試中進行了比較。第一裝置包括兩個連續(xù)的真空裝置，這兩個真空裝置都裝備有四狹縫的葉片蓋。第二裝置具有在兩狹縫的葉片蓋之后的、根據(jù)本發(fā)明的有穿孔的蓋。第三裝置僅具有根據(jù)本發(fā)明的有穿孔的蓋。通過三個不同的空氣體積來執(zhí)行測試，三種不同的真空裝置中的每一種均具有相同的取向。與其它兩個設(shè)計相比，在僅有穿孔的蓋的情況下，通過相同的空氣體積能夠?qū)崿F(xiàn)比以前更有效的脫水，而且摩擦比以前更低。例如，毛氈水分超過200g/m2，低于其它方案的水分。同時，脫水速度為0.51/s，高于其它方案的速度。相應(yīng)地，真空設(shè)備的能耗下降超過20kw，并且通過相同的空氣體積，能夠?qū)崿F(xiàn)超過20kPa的更高壓力的真空水平。根據(jù)本發(fā)明的耐磨結(jié)構(gòu)是由薄板材料彎曲并且進行穿孔、涂覆硬膜以及精加工。通過孔口的合適的尺寸和設(shè)計，能通過較低的能耗和較慢的織物磨損率來實現(xiàn)有效的脫水。耐磨結(jié)構(gòu)能夠使用塑料的裝配部件或替代性地通過螺栓連接而被安裝在現(xiàn)有的真空裝置中。因此，升級耐磨結(jié)構(gòu)的投資很小。該耐磨結(jié)構(gòu)對于尤其由薄板金屬制造而言是經(jīng)濟的。同時，能夠完全地避免諸如孔口堵塞等傳統(tǒng)問題。另外，薄板金屬結(jié)構(gòu)也能夠?qū)崿F(xiàn)凹表 面外形，其在織物磨損和能耗方面提供了額外的益處?？偟膩碚f，根據(jù)本發(fā)明的真空設(shè)備高效、經(jīng)濟且節(jié)能。
權(quán)利要求
1.用于纖維幅材機的真空設(shè)備，所述真空設(shè)備包括 框架(13)，設(shè)置為被支撐于所述纖維幅材機，以及 耐磨結(jié)構(gòu)(15)，適配到所述框架(13)并且設(shè)置為借助多個孔口( 14)而在表面上部分地開口，用于使真空效應(yīng)從所述框架(13)內(nèi)延展出來并且進一步延展到包括在所述纖維幅材機中且設(shè)定為與所述耐磨結(jié)構(gòu)(15)接觸的織物(16)， 其特征在于，所述耐磨結(jié)構(gòu)(15)是板結(jié)構(gòu)(17)，所述板結(jié)構(gòu)的原料厚度s等于或小于限定所述孔口(14)的相對的邊緣(18、19)之間的距離X。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空設(shè)備，其特征在于，所述板結(jié)構(gòu)(17)是薄板金屬，所述薄板金屬的材料厚度是2-10mm,更有益地是4_6_。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的真空設(shè)備，其特征在于，限定所述孔口(14)的相對的邊緣(18、19)之間的距離X是10-25_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I到3中任意一項所述的真空設(shè)備，其特征在于，所述板結(jié)構(gòu)(17)包括至少一個彎部(20)，有益地包括位于前邊緣(21)處的彎部和/或位于后邊緣(22)處的彎部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I到4中任意一項所述的真空設(shè)備，其特征在于，所述耐磨結(jié)構(gòu)(15)是凹面的，所述凹面中心線處于沿所述框架的寬度方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空設(shè)備，其特征在于，所述孔口(14)包括位于前邊緣(21)和/或后邊緣(22)與滑動表面(32)之間的倒圓。
7.根據(jù)權(quán)利要求I到6中任意一項所述的真空設(shè)備，其特征在于，耐磨結(jié)構(gòu)(15)設(shè)有硬涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I到7中任意一項所述的真空設(shè)備，其特征在于，所述真空設(shè)備包括裝配部件(24)，用于將所述耐磨結(jié)構(gòu)(15)固定到現(xiàn)有的T形軌道(25)。
9.一種設(shè)有真空設(shè)備的纖維幅材機，包括框架(13)，支撐于所述纖維幅材機；以及耐磨結(jié)構(gòu)(15)，適配到所述框架(13)并且設(shè)置為借助多個孔口( 14)而在表面上部分地開口，用于使真空效應(yīng)從所述框架(13)內(nèi)延展出來并且進一步延展到包括在所述纖維幅材機中且適配成與所述耐磨結(jié)構(gòu)(15)接觸的織物(16)，其特征在于，所述耐磨結(jié)構(gòu)(15)是板結(jié)構(gòu)(17)，所述板結(jié)構(gòu)的原料厚度s等于或小于限定所述孔口(14)的相對的邊緣(18、19)之間的距離X。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的纖維幅材機，其特征在于，所述板結(jié)構(gòu)是根據(jù)權(quán)利要求2到8中任意一項所述的板結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于纖維幅材機的真空設(shè)備。該真空設(shè)備包括框架(13)，設(shè)置為支撐于纖維幅材機。該真空設(shè)備還包括耐磨結(jié)構(gòu)(15)，適配到框架(13)并且設(shè)置為借助多個孔口(14)而在表面上部分地開口，用于使真空效應(yīng)從框架(13)內(nèi)延展出來并且進一步延展到包括在纖維幅材機中且設(shè)定為與耐磨結(jié)構(gòu)(15)接觸的織物(16)。耐磨結(jié)構(gòu)(15)是板狀結(jié)構(gòu)(17)，其原料厚度s等于或小于限定孔口(14)的相對的邊緣(18、19)之間的距離x。本發(fā)明還涉及一種設(shè)有真空設(shè)備的纖維幅材機。
文檔編號D21F1/52GK102844492SQ201180019537
公開日2012年12月26日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者維萊·H·埃羅寧, 米卡·許韋里寧, 韋利-佩卡·塔爾基艾寧, 于爾基·薩韋拉 申請人:美卓造紙機械公司