專利名稱：雙網成形區(qū)的槳葉安裝件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于槳葉的安裝配件，所述槳葉被彈性地安裝在雙網造紙機的成形區(qū)內的弧面成形板對面。在這種機器中，由于槳葉位于雙網的每個側面，每個槳葉僅僅接觸最近的網的加工側。本發(fā)明具體涉及一種柔性安裝件，它允許被安裝的槳葉局部適應沿橫跨移動的成形網的寬度方向的成形網路徑的Z向變化。該柔性安裝件允許槳葉運動，從而隨著成形網滑動接觸所述槳葉的網接觸表面，成形網的包角在槳葉的一端被最大化，隨著槳葉進一步向網移動，在槳葉的另一端被最小化。
在配備有相反槳葉的雙網成形區(qū)內，第一組被柔性安裝的槳葉位于網的一側，第二組基本被剛性安裝的槳葉位于網的另一側。設置適當的機械結構以支撐兩組被共同稱作弧面成形板的槳葉。所述柔性安裝件經常利用高壓軟管或彈簧裝置，以迫使槳葉與兩個成形網中相毗鄰的一個接觸。本發(fā)明涉及一種用于柔性安裝這些槳葉的改進的裝置，其中所述安裝件基本上在兩方面是柔性的。首先，本發(fā)明的安裝件允許槳葉被迫使均勻并緊密地與橫跨成形區(qū)寬度的最接近的成形網加工側相接觸。其次，響應于可能出現(xiàn)的局部變化，該安裝件允許槳葉的一部分在橫跨成形網的寬度的Z向上局部變形，但是仍然保持槳葉與成形網的表面緊密接觸。
在本發(fā)明中，下列術語具有如下含義“加工方向”代表一個基本上和通過成形區(qū)的一對成形網的總的運動方向平行或重合的方向。
“橫跨加工方向”意味著基本位于成形網的平面內并垂直于所述加工方向的方向；“Z方向”意味著一個基本上垂直于上述加工方向及橫跨加工方向的方向；“槳葉”意味著在雙網造紙機的成形區(qū)內任何固定的網接觸元件。
在現(xiàn)有技術中提出了許多用于柔性安裝在雙網成形區(qū)內使用的網接觸元件的裝置。這些眾所周知的安裝件將槳葉設置在橫跨加工方向上，使槳葉基本上沿“Z方向”運動。然而，在這些安裝件中，槳葉的Z方向運動經常牽涉到固定的和可運動的元件之間的摩擦滑動，當部件被網或其它物品阻塞時，這種運動就頻繁地被妨礙。此外，在公知的裝置內，滑動元件通常是剛性的、非柔性的，因此不允許槳葉響應于局部條件變化而在Z向局部彎曲。因此，當槳葉和成形網局部沒有對正時，橫跨初始紙幅會出現(xiàn)不良的成形和不均勻的濾水區(qū)域。
許多現(xiàn)有技術的安裝裝置導致槳葉在Z方向向網運動，并保持槳葉的網接觸表面通常垂直于該方向。此外，Z向運動導致網或多或少對稱地纏繞槳葉，從而增加槳葉前緣和后緣與成形網的加工側之間的摩擦接觸。眾所周知，這種接觸加速網的磨損速度。為了降低由于銳利前緣的包角而引起的網研磨磨損速度，經常增加槳葉前緣的曲率半徑。然而發(fā)現(xiàn)這將導致新的問題，因為隨著網通過槳葉的網接觸表面，任何粘附在成形網加工側的流體將被上述圓滑的邊緣排回至紙漿。這種現(xiàn)象將阻礙紙張的成形。
Kade等人在美國專利US4,865,692中介紹了一種用于槳葉的支撐結構，所述槳葉被用在普通的單網敞開表面成形區(qū)。在這種結構中，兩個橫跨設備寬度方向延伸的C形梁被互鎖，以提供一種大致S形的結構。上C形梁支撐槳葉，下C形梁被安裝在濾水盒內。利用柔性彈簧鋼帶，將兩個C形梁連接在一起，并利用一夾持元件，迫使兩個C形梁分開，從而兩個C形梁嚙合以形成S形狀。所述夾持元件通常是可膨脹軟管。一個具有止動表面的調整梁也位于兩個C形梁之間。通過移動該調整梁，以及對所述夾持元件加壓，不同的止動表面結合，從而改變網接觸表面相對于網運動的加工方向的傾斜角。然而這種結構僅允許小角度的變化，圍繞其角度發(fā)生變化的軸線不能被準確地確定，兩個C形梁互鎖成S形結構排除了在Z向的任何運動。此外，雖然上C形梁不涉及任何滑動接觸，但是它的運動也受滑動調整梁的控制。
因此，在更廣泛的實施例中，本發(fā)明試圖提供一種用于雙網造紙機的成形區(qū)內的柔性安裝件，它包括一底部元件，其被構造和設置得由造紙機結構支撐；一彈性C形梁，具有一包含第一端的第一梁部分和包含第二端的第二梁部分，其中第一梁部分的第一端被連接到底部元件上；一網接觸槳葉連接裝置，其具有迎水面和后緣面，并被連接到C形梁的第二端上；一位于C形梁內的加壓負載管，它位于C形梁第二端和底部元件之間。
最好第一和第二梁部分都是弓形的，以組成C形梁。在第一種結構中，第一梁部分具有第二端，第二梁部分具有第一端，第一和第二梁部分都基本上是扁平的，第一梁部分的第二端在第二端處以某個角度被連接到第二梁部分的第一端上，以組成C形梁。在第二種結構中，第一梁部分具有第二端，第二梁部分具有第一端，第一和第二梁部分都基本上是扁平的，第一梁部分的第二端在其第二端處以某個角度被連接到第二梁部分的第一端，以組成C形梁，第一和第二梁部分是一個整體結構。
最好底部元件和C形梁被制造成兩個單獨的元件，然后將這兩個元件連接在一起。另一種方案是底部元件和C形梁被制造成一種單一的整體結構。
當使用兩件式結構時，最好通過被容納在底部元件上的槽內，所述C形梁的第一端被連接到底部元件上，所述槽被構造和布置得用于容納第一端，使用合適的粘附劑將第一端保持在該槽內。另一種方案是，通過一個被構造和布置得用于容納第一端的位于底部元件上的槽，或通過直接的機械結合裝置，將所述C形梁的第一端機械連接到底部元件上。
最好該裝置還包括位于C形梁第二端和底部元件之間的彈性密封裝置。最佳的是所述密封裝置包括具有適當寬度的彈性帶。最好密封帶的端部分別被結合在C形梁的第二部分的第二端和底部元件上的配合槽內。
最好，所述加壓負載管位于一個被構造和布置在底部元件上用于容納加壓負載管的槽中。最佳的是，所述加壓管還包括一個毗鄰C形梁第二端的加壓凸緣。
最好所述被連接到C形梁第二端的網接觸槳葉連接裝置還包括迎水面和后緣面以及將迎水面連接到后緣面的液體排放裝置。最佳的是所述液體排放裝置包括一系列穿過網接觸槳葉連接裝置從迎水面到后緣面的孔或槽，所述孔或槽在橫跨加工方向間隔分布。
優(yōu)選實施例的詳細介紹在下文的描述中為了簡單起見，假定兩個成形網基本上是沿水平方向。對于帶有非水平成形網的機器來說，應該理解的是，例如術語“上”、“頂部”指的是朝向所述網的運動方向或位置，因此，基本上是沿Z向。
首先參看

圖1，例如通過普通的T形桿結構2，用于支撐柔性裝置的底部元件1被連接到適合的支撐結構上。其它被使用的安裝裝置是眾所周知的。所述柔性裝置包括具有延伸穿過成形區(qū)寬度方向的C形橫截面梁3。所述C形梁3最好為一個單獨的部件，除非它的長度阻止它作為一個部件被制造。如果使用多件式梁，則所述多件式梁的端部應當彼此緊密地鄰接在一起。由于C形梁3的第一端4被容納在底部元件1上的窄槽5內，并通過適當的粘合劑、鑄造或灌注混合物6而將端4保持在窄槽5內。選擇粘合劑6使端4充分地結合在窄槽5內，并在成形區(qū)的操作條件下具有可以接受的使用壽命，在所述操作條件下，所述粘合劑將承受大的應力。硫化的粘合劑可以基本上是剛性的或可以使窄槽5內的端4具有少量柔性。為了確保粘合劑6和C形梁的第一端4之間具有足夠的結合，可以設置凸緣7，并且所述窄槽可以具有圖示的鳩尾榫形狀。
應該明白的是，雖然利用粘合劑6將C形梁可靠地保持在窄槽5內，但是所述C形梁應該具有一些自由度，以允許利用粘合劑6的撓曲而相對于安裝梁1轉動。
在C形梁的第二端具有相對厚的包括兩個窄槽9和10的凸緣8。合適的凸緣8的橫截面是正方形。下窄槽9和柔性密封帶11的上端結合，所述密封帶11最好是彈性體擠壓件，它延伸穿過成形區(qū)的寬度。這里所描述的密封帶也可以是一件式零件；如果使用多于一件零件，其端部應該被緊密地結合在一起，最好使用粘接方式，以提供水密性。該密封帶11的下端被結合在底部梁1上的適當的槽12內。所述上窄槽10支持網結合槳葉13。加壓負載管14被設置在底部梁1和C形梁3的凸緣部8之間。該管可有利地被保持在底部梁1上的適合的槽15內。在負載管14的上表面也可有利地包括一壓力凸緣16。
參考圖2和3，隨著負載管14被加壓(例如利用具有一定壓力的空氣或液體)，該管膨脹并和C形梁3的第二端的凸緣部8的下側結合。隨著壓力的增加，管14膨脹并使槳葉13移動以便和最近的成形網17(如圖2所示)滑動地結合。兩個固定的槳葉18、19通常位于弧面成形板內的成形網的另一側。在圖2和3中，成形網沿箭頭A所示方向運動，隨著負載管持續(xù)膨脹，槳葉13進一步在位置20處和成形網17結合(如圖3所示)，如箭頭B所示，兩個成形網17在Z方向稍微變形。同時，柔性密封帶11也延伸。C形梁3具有足夠的彈性以便在區(qū)域21彎曲，以允許槳葉13接觸成形網17并使之變形，同時允許C形梁3的凸緣部8如箭頭C所示沿弧線轉動，從而如圖2所示，槳葉13的上表面22初始大致平行于成形網17的軌跡，如圖3所示，除了槳葉13在Z方向的運動之外，負載管14的進一步膨脹導致凸緣部8和槳葉13的表面運動，從而，槳葉13的前緣24向成形網17移動一小段距離，槳葉13的后緣23向成形網移動更大的距離。這樣一來，使成形網17在槳葉13的后緣23處的包角最大化，而在前緣24處的包角最小化。這有助于降低在前緣24處由摩擦所導致的網磨損。當負載管14減壓時，C形梁3收縮，使槳葉13返回圖1所示的位置，從而槳葉13不再接觸成形網17。另一種方案是，可以這樣安裝槳葉，從而在槳葉的前緣包角被最大化，在槳葉的后緣包角被最小化。如果采用這種方案，建議增大槳葉前緣的曲率半徑，以便降低網磨損。
圖4～6顯示了另一種將C形梁3安裝在底部元件1上的布置。
在圖4所示結構中，C形梁3具有凸緣的第一端25被固定在錐形槽29內的合適位置。螺紋孔28內的止動螺栓27用于將端25保持在帶30A和30B之間。在這種結構中，窄槽29可以被制造的更窄，帶30A和30B中的一個或兩個都可以被省去。
在圖5所示結構中，利用擰入螺紋孔32中的螺栓31，直接將C形梁3具有凸緣的第一端25固定在底部元件1上。
在圖6所示結構中，C形梁3和底部元件1被制造成一個整體元件。
其它形式的適合的機械結合裝置也是眾所周知的，也可以被使用。
圖1～6所示結構在實際中在某些情況下已經發(fā)現(xiàn)具有一些缺點。如果被槳葉13所刮出的液體量相對多，則可能出現(xiàn)向回噴濺的問題。隨著相鄰成形網移向槳葉13，導致至少一部分被刮出的液體被橫向向上地拋向相鄰成形網的加工側。這導致至少一些被向回噴濺的液體重新進入相鄰的正在到來的成形網內，從而對在兩個相對的成形網之間進行的成形過程造成不利影響。圖7和8以及圖9的橫截面視圖所顯示的結構克服了這種缺點。如圖1～6所示，成形網17沿箭頭A所示方向運動。也可以設想通過顛倒槳葉13的后緣23和前緣24的位置，使上述裝置內的成形網沿圖3中箭頭D所示方向運動。
圖7和8顯示了另一種結構的C形梁。在這種結構中，C形梁3基本上包括第一梁部分31和第二梁部分32。這兩個部分都基本上是扁平的。第一梁部分31的第一端33包括被固定在底部元件1上的窄槽5內的凸緣7。第一梁部分31的第二端和第二梁部分32的第一端沿線34以適合的角度被連接在一起。選擇這個角度以適應裝置所希望的整體高度(Z方向)。在這種結構中，最好C形梁的兩個梁部分31和32被制造成一個整體。網接觸槳葉連接裝置8被連接到第二部分32的第二端35。如圖所示，使用相互配合的凸緣36和窄槽37將連接裝置8連接到C形梁3上。該結構的其它部分和圖1～5中的相同。
在這種結構中，和其它圖中不同的是，連接裝置8不是實心的，而是提供一種排放裝置，利用該排放裝置，積聚在連接裝置8的前導向面84上的任何液體的一部分可以在后緣表面85被排出。利用這種方法，槳葉13所刮出的所有液體可以被轉移到連接裝置8的后緣面，以消除向回噴濺的危險。圖9顯示了包括適合的排放裝置的連接裝置8的一部分的橫截面。多個彼此之間具有錐形隔板82的窄槽81被設置在迎水面83和后緣面84之間的連接裝置8上。在設備的橫跨加工方向上，所述窄槽沿連接裝置8間隔分布。為了避免紙漿中的固體阻塞窄槽，最好在位置85處，所述隔板82具有傾斜的前緣；不希望在窄槽81之間出現(xiàn)位于86處的平坦空間。至少被刮出的液體的一部分流過箭頭G所示的通道，然后從漿葉裝置的下游空間被排出。這種結構的另一種變型如圖8所示。在連接裝置8的后緣面83，設置一偏轉凸緣87，它用于使從窄槽81排出的液體偏離相鄰成形網17的加工側。圖3所示的具有沿箭頭D所示方向運動的成形網裝置也能用于減輕向回噴濺的問題。
應該指出的是，在制造包括窄槽81和隔板82的連接裝置8時，應該確保所獲得的結構具有足夠的強度，以合適地支撐元件13。也應該指出的是，和圖1～5所示結構不同，建議圖7和8所示結構不能被顛倒，成形網僅能沿圖示F方向運動。
包括弧形或帶角度的彈性C形梁結構3的裝置也提供一種用于槳葉13的在橫跨成形區(qū)寬度的Z方向上易彎曲的、稍微柔性的支撐，它允許所述裝置響應于成形網路徑內的局部變化而彎曲。所述網表面在橫跨機器寬度方向上即大致Z向相對于槳葉表面的位置變化可能由多種因素引起，例如不均勻的紙漿流、溫度變化、槳葉自身磨損表面的局部變化或支撐槳葉的裝置結構沒有對齊等。裝置內的彈性級別也允許槳葉13適應于這種局部變化，同時施加恒定的和均勻的壓力，以保持槳葉表面22和其中一個運動的成形網的加工側緊密接觸。
利用氣動或液動方式使管14具有負載。由于比空氣更容易控制，同時對任何槳葉振動提供粘性阻尼，最好選擇液動方式。
在這種裝置中，所有運動元件對使槳葉運動的滑動摩擦不敏感，彈性密封帶11的設置消除了網和固體集聚的區(qū)域。需要指出的是，雖然沒有該密封帶，所述裝置仍具有其功能，但是最好不省略該密封帶。
通過本發(fā)明，如果希望的話，能夠使用這種槳葉，其前緣的曲率半徑比普通裝置中槳葉的前緣的曲率半徑更小，以降低白水重新進入現(xiàn)象。白水重新進入是由于依附在網的加工側表面的水層沒有被槳葉13的前緣刮掉。所述白水被驅回進入紙張分散紙張成形。在本發(fā)明的安裝裝配中，槳葉的整個網接觸表面可以保持和網接觸，從而和網的加工側緊密接觸。因此，前緣可以根據實際需要而盡可能地銳利，從而刮掉任何附著在網加工側上的流體，隨著槳葉在Z方向被進一步壓入網17，所述裝置允許槳葉13運動，因而，網在槳葉13前緣的包角被最小化，在槳葉后緣的包角被最大化。
C形梁3可以由各種材料制成，所述材料包括諸如彈簧鋼、不銹鋼的金屬和諸如所謂的“玻璃纖維”的纖維增強塑料制成，優(yōu)選使用玻璃纖維，當C形梁3和底部元件1被制造成整體時，可以使用類似材料。由于在不同的造紙機之間的使用條件變化很大，所以需要做一些試驗，以獲得所希望的C形梁3的合適的彈性。如果使用橡膠基粘結劑、注模用料或灌注混合物等粘結劑將C形梁保持在底部元件1上，經硫化后該粘結劑應當具有一定剛度，因而提供一種性能上稍微類似于公知的板形橡膠襯套(rubber-in-shear bush)的裝置。在某些情況下，可以要求使用剛度更大的C形梁結合裝置，例如上文介紹過的機械結合裝置或C形梁和底部元件為一體的整體結構。另一種方案是，當使用粘結劑時，通過選擇C形梁3的端部4和槽5之間的配合，結合可以被硬化，從而可以降低粘結劑的用量。另一種方案是，使用由兩個扁平梁部分組成的C形梁，可以這樣設置結構，從而第一梁部分基本上是剛性的，并主要用于支撐彈性的第二梁部分。應該指出的是，對于任何特定的操作條件，需要進行一些試驗，以獲得所希望的柔性度。
同樣，底部元件1和連接裝置8可以由多種材料制成，所述材料包括金屬、增強塑料和工程塑料。優(yōu)選材料是纖維增強塑料，諸如所謂的“玻璃纖維”。雖然圖中所示底部元件1具有大致矩形橫截面，也可以使用其它形狀的橫截面，也可以使用管形和實心橫截面。
權利要求
1.一種在雙成形網造紙機的成形區(qū)內使用的彈性裝置，大致包括一底部元件，其被構造和設置的由造紙機結構支撐；一彈性C形梁，其具有一包含第一端的第一梁部分和包含第二端的第二梁部分，第一梁部分的第一端被連接到底部元件上；一網接觸槳葉連接裝置，其具有迎水面和后緣面，并被連接到C形梁的第二端；一位于C形梁內的加壓負載管，它位于C形梁第二端和底部元件之間。
2.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于包括一兩件式結構，所述兩件式結構包含一被連接到底部元件上的C形梁。
3.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于包括一包含C形梁和底部元件的整體結構。
4.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述第一和第二梁部分都是弓形，以組成C形梁。
5.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于第一梁部分具有第二端，第二梁部分具有第一端，第一和第二梁部分都基本上是扁平的，第一梁部分的第二端在第二端處以某個角度被連接到第二梁部分的第一端上，以組成C形梁。
6.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于第一梁部分具有第二端，第二梁部分具有第一端，第一和第二梁部分都基本上是扁平的，第一梁部分的第二端在第二端處以某個角度被連接到第二梁部分的第一端上，以組成C形梁，第一和第二梁部分是一個整體結構。
7.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于還包括一個位于C形梁第二端和底部元件之間的彈性密封裝置。
8.一種根據權利要求2所述裝置，其特征在于所述C形梁被剛性地連接到底部元件上。
9.一種根據權利要求2所述裝置，其特征在于所述C形梁被彈性地連接到底部元件上。
10.一種根據權利要求9所述裝置，其特征在于通過被容納在位于底部元件上并被構造和安置得用于容納第一端的槽內，所述C形梁的第一端被連接到底部元件上，使用彈性粘附劑將第一端保持在該槽內。
11.一種根據權利要求8所述裝置，其特征在于利用機械結合裝置，將所述C形梁的第一端連接到底部元件上。
12.一種根據權利要求11所述裝置，其特征在于從包括槽和止動螺栓裝置或螺栓裝置的組中選擇至少一種作為上述機械結合裝置。
13.一種根據權利要求7所述裝置，其特征在于所述彈性密封裝置包括帶，帶的端部分別被結合在C形梁的第二部分的第二端和底部元件上的配合槽內。
14.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述加壓負載管位于底部元件上的槽內。
15.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述壓力負載管還包括一壓力凸緣，該凸緣和C形梁的第二部分第二端結合。
16.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述C形梁由纖維增強塑料材料、彈簧鋼和不銹鋼等中的一種材料制成。
17.一種根據權利要求2所述裝置，其特征在于所述C形梁由纖維增強塑料材料制成。
18.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述底部元件由纖維增強塑料材料、彈簧鋼和不銹鋼等中的一種材料制成。
19.一種根據權利要求2所述裝置，其特征在于所述底部元件由纖維增強塑料材料制成。
20.一種根據權利要求3所述裝置，其特征在于所述整體的C形梁和底部元件由纖維增強塑料材料、彈簧鋼和不銹鋼等中的一種材料制成。
21.一種根據權利要求3所述裝置，其特征在于所述整體的C形梁和底部元件由纖維增強塑料材料制成。
22.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述被連接到C形梁第二端的網接觸槳葉連接裝置還包括迎水面和后緣面以及將迎水面連接到后緣面的液體排放裝置。
23.一種根據權利要求1所述裝置，其特征在于所述液體排放裝置從一系列從迎水面至后緣面而穿過網接觸槳葉連接裝置的孔或槽中選取，所述孔或槽在橫跨加工方向間隔分布。
全文摘要
一種在雙成形網造紙機的成形區(qū)內使用的彈性裝置大致包括一由造紙機結構(2)支撐的底部元件(1),一彈性C形梁(3)和所述底部元件相連。C形梁(3)的一端(4)被連接到底部元件(1)上,另一端和網接觸槳葉(13)連接裝置(8)相連。一加壓負載管(14)位于C形梁(3)內,并位于C形梁第二端和底部元件之間。當負載管(14)被加壓時,C形梁(3)撓曲,從而使槳葉(13)開始運動以和成形網接觸。隨著負載管被進一步加壓,槳葉(13)的接觸面(22)進一步和成形網接觸。在一種優(yōu)選結構中,在或接近槳葉前緣的位置,網的包角可以被最小化。這種裝置也減輕了成形網經過槳葉時的磨損。該裝置也允許在槳葉內局部變形,以適應條件的局部變化,例如紙漿厚度的變化。該裝置也包括排放口(81),積聚在槳葉上游的液體通過該排放口可以被排放到裝置的下游。
文檔編號D21F1/48GK1423718SQ00818442
公開日2003年6月11日 申請日期2000年11月15日 優(yōu)先權日1999年11月17日
發(fā)明者道格拉斯·R·麥克弗森 申請人:阿斯頓約翰遜公司