專利名稱：造紙機的料箱設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種造紙機的料箱設備，該料箱用于將紙料擠出到成形金屬網(wǎng)的上面以形成紙帶。更具體地說，本發(fā)明涉及一種造紙機的料箱，該料箱具有稀釋紙料的機構，以控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
在造紙工藝中，紙料是從料箱中被擠出到長網(wǎng)造紙機的金屬網(wǎng)上，該金屬網(wǎng)以與從料箱中擠出的紙料帶的速度大約相等的速度移動。從紙料中瀝出的水流過成形網(wǎng)，從而在成形網(wǎng)上形成紙帶。
更具體地說，紙料是通過泵以極大的壓力被輸送到料箱中，進而從料箱中通過限幅口擠出紙料。
相對于料箱，在其上游安置了一個阻尼器以消除紙料泵工作時引起的壓力脈沖，這樣安排可使進入料箱的紙料流速相對穩(wěn)定。
一般地來說，料箱的進料口是錐形的，這種錐形的進料口的作用在后面說明。紙料從錐形進料口流過安排在一個管道群中的許多分料管道。因此，重要的是要求流過位于料箱一側分料管中的紙料流量和流過位于料箱另一側的分料管中的紙料流量相等。
更具體地說，例如，紙料的流量是指每分鐘通過某一特定點的紙料的立方尺數(shù)。此外，在料箱內(nèi)必須使這個流量保持恒定或盡可能地在整個料箱內(nèi)保持恒定。要求流量保持恒定的主要原因是，如果在配制紙料的過程中能做到充分地混合以及如果沿料箱的整個造紙機橫向寬度上，限幅口的開口一樣，則通過該限幅口被擠出的紙料帶寬度上每一吋的纖維重量將是不變的。因此，制成的成品紙帶沿造紙機寬度方向將具有均勻的基本重量。
為了獲得這種恒定的流量，進料口頭部沿造紙機的橫向是錐形的，使進料口頭部的橫截面面積減少到大致等于管道群的管道總橫截面面積的三倍，上述管道群直接位于該頭部橫截面的上游，亦即流經(jīng)進料口頭部的紙料主流部分將流經(jīng)一排垂直的管道。因此進料口的面積減少到約等于那排管道的截面面積的三倍，以補償因轉向流動所致的損失，從而沿造紙機橫向在進料口頭部中保持相同的壓力，以保持沿造紙機橫向的管道中所通過的流量相等。
因此，沿造紙機橫向的所有管道中所通過的紙料流量將基本上保持不變。
但是，在實際中由于存在著泵的壓力脈沖以及壓力阻尼器不能全部消除上述壓力脈沖的情況，使紙料供應壓力很難保持恒定。
因此，已有各種方案被提出來用于對來自與進料口的供應口對置的進料口一側的紙料進行再循環(huán)。
盡管如此，幾乎無法消除通過分料管中的紙料流量的變化。
另外，當試圖使沿成品紙帶寬度的基本重量保持相同時，在保證使紙料中具有完全均勻的纖維分布方面出現(xiàn)了許多問題。
因此，典型的現(xiàn)有技術中的料箱包含了相當復雜用來調整或使料箱的限幅口上部變形的機構，以變化沿造紙機橫向，以料箱中每分鐘所擠出的紙料體積。
通過在造紙機橫向沿其長度的特定點處變化料箱限幅口的開口大小，可以在造紙機橫向調整每分鐘所擠出的紙料重量，從而可以補償上面所述的紙料流的不恒定流量和紙料中纖維的不均勻分布。
盡管如此，前面所述的方案中不僅具有復雜的機構，而且當通過限幅口的任一點上的流量變化時，這種在流量方面的變化必將影響該點兩邊的流量，從而對紙料中的纖維排列方向有不利的影響。
本發(fā)明采取了下述措施來克服如前所述的問題，即通過有選擇地稀釋流經(jīng)管道群中的某些管道的紙料，來改變料箱的限幅口，以補償從料箱中所擠出的紙料的基本重量上的變化。
在實際中，位于料箱下游的檢測設備連續(xù)地測定沿造紙機橫向的各個不同位置上的紙帶的基本重量，如果在某一特定點上測得不同的重量時，則發(fā)出信號以驅動一個或多個閥門向所需的位置供水，例如提供澄清的透明水，以補償測得的不均勻的基本重量分布。
通過引用這些水(可以是從造紙機金屬網(wǎng)中瀝出的再循環(huán)水)，在這些管道內(nèi)的流量能和流經(jīng)鄰近管道內(nèi)的流量保持一致。情況確實如此，因為稀釋的水在進料口中沒有引起壓力的增加。
雖然在屬于Springuel的美國專利No.3407114中提到了有關通過向料箱中加入透明水的方法來控制沿造紙機橫向的基本重量，但該專利只提到往料箱的水槽中加進透明的水，該水槽位于紙料的水平面之上，如圖2所示，而沒有提到對料箱的特定管道用儀器精確地量度稀釋液以便能精確地控制紙帶沿造紙機橫向寬度的基本重量。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種能克服上述現(xiàn)有技術方案中的不足之處的料箱設備，本發(fā)明在將紙料均勻地分布在成形網(wǎng)上的工藝方面作出了重大的貢獻。
本發(fā)明的另一目的是提出一種造紙機的料箱設備，該設備包括許多供應管道，這些供應管道和管道群的上游端相連，以使每一根供應管道和紙料稀釋源相連，使紙料的稀釋液能流進管道群中，以便控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
本發(fā)明涉及一種造紙機的料箱設備和將紙料擠出到成形網(wǎng)上面以形成紙帶的方法。所述設備包含一個和紙料的壓力源相連的殼體，該殼體形成一個可供紙料流通過的錐形進料口。
一組管道群具有一個上游端和一個下游端，其上游端和錐形進料口相連，使紙料能以大致恒定的流量流過進料口并通過管道群的上游端流到管道群的下游端。
管道群包括許多供紙料流通的管道。
一個部件形成一個限幅腔，它具有一個上游終端和一個下游終端。其上游端與管道群的下游端相連。限幅腔的下游端與成形網(wǎng)相鄰設置，使紙料通過管道群的下游端和限幅腔的上游端流動，以便紙料從限幅腔的下游端被擠出到成形網(wǎng)的上面。
多根供應管道和管道群的上游端相連，而每一根供應管道又和紙料稀釋源相連，以便使紙料的稀釋溶液流進管道群。
控制機構和供應管道配合工作以控制紙料的稀釋液至少能流經(jīng)管道群中的一些管道，從而控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
在本發(fā)明的一個較具體的實施例中，錐形進料口在造紙機的橫向方向是漸縮的，因此紙料所通過的橫截面面積沿造紙機橫向逐漸地變化。
上述殼體包含一個上游口和一個與錐形進料口以流體連通的下游口。上游口與紙料的壓力源相連。錐形進料口的橫截面積與離開上游口的距離成反比。
管道群還包括用于機械地支撐多根管子的框板，使通過進料口和管道群的上游端的紙料通過這些管道。
許多管道剛性地支撐在框板上，這些管道以垂直間隔開的行安排，每行中的每一根管子相對于相鄰一排的一根管子垂直對齊。
多根管子中的每一管道都含有一個上游部分和一個下游部分。上游部分在垂直紙料的流動方向的截面基本呈園形。下游部分包括一個園形截面的開頭端和一個基本呈矩形截面的出口端，以便當紙料流過出口端的速度增加時，就可保持通過管道的紙料流的體積流量基本不變。
限幅腔還包含許多后緣元件。每一個后緣元件有一個和管道群的下游端相鉸接的端部。每一個后緣元件在多排中的相鄰排之間和管道群鉸接在一起。
更具體地說，管道群形成了許多燕尾形的凹槽，每一個凹槽設于多行中的相鄰兩行之間。
每一個后緣元件在其鉸接端附近形成了一個放大部，它與凹槽中之一相配合，以便在凹槽中鉸接所述的后緣元件，以便，流過限幅腔上游終端的紙料由多個后緣元件分隔成相互隔離的多股紙料流。
限幅腔沿其上游終端到下游終端是收縮的，因而使其中的多股紙料流也相互收縮。
多根供應管道在多根管道中的相鄰兩根管道之間延伸穿過管道群。
更具體地說，每根供應管道延伸穿過相鄰管道之間的管道群，每一根供應管道都具有一個終點，該終點緊靠多根管道的一根相鄰管道設置并位于其上游。該終點設在管道群的上游端附近。
紙料稀釋源可以是淡水，也要以是通過成形網(wǎng)從紙料中瀝出的澄清透明水。這些水流經(jīng)終點，使水混合和稀釋流經(jīng)相鄰管道的紙料而不致改變流經(jīng)相鄰管道的流量。
通過終點的水流大致垂直于通過終點朝著相鄰管道的紙料流。
控制機構包括多個流量控制閥門，每一個閥門和一個供應管道配合工作，使每一根供應管道有選擇地和紙料稀釋源相連，以調整成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量而不致改變流過管道群的流量。
對于熟悉本技術領域的人來說，，在他們研究過后面的詳細說明和附圖后對本發(fā)明的許多改型和變化是易于理解的。
但是上述改型和變化都超不出列在權利要求中的本發(fā)明的精神和范圍。


圖1是本發(fā)明所述的造紙機料箱設備的剖面圖;
圖2是圖1中所示的料箱設備的局部拆開的放大透視圖;
圖3是沿圖1中的3-3切面所得的剖面圖;
圖4是圖1中所示的多根管道中的一根管道的放大立體圖;
圖5是沿圖3中5-5切面的放大剖面圖;
圖6是圖2中所示的錐形進料口的示意圖;
各圖中的同一標號代表同一零件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的造紙機料箱設備的剖面圖，它用標號10表示。該料箱用來將紙料S擠出到成形網(wǎng)12上以制成紙帶W。料箱設備10包含一個殼體14，該殼體和紙料S的壓力源P相連。殼體14形成了供紙料S流過的錐形進料口16。
用標號18表示的管道群具有一個上游端20和一個下游端22。管道群18的上游端20和錐形進料口16相連，使紙料S能以大致恒定的流量流過進料口16和管道群18的上游端20流向管道群18的下游端22。
管道群18包含供紙料S通過的一組管道24、25、26和27。
用標號28表示的部件形成了一個限幅腔30，該限幅腔30具有一個上游終端32和一個下游終端34。上游終端32和管道群18的下游端22相連。下游終端34與成形網(wǎng)12相鄰，使紙料S流過管道群18的下游端22和限幅腔30的上游終端32，以便紙料S從限幅腔30的下游終端34擠出到達成形網(wǎng)12的上面。
圖2所示的是錐形進料口16、管道群18和限幅腔30的立體圖。
如圖2所示，多條供應管道36和37與管道群18的上游端20相連，每條供應管道36、37都和紙料稀釋源38相連，以便稀釋流進管道群18的紙料。
用標號40表示的控制機構和供應管道36和37配合工作，以控制至少流過管道群18的一些供應管道36和37的紙料S的稀釋。從而控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
錐形進料口16沿造紙機橫向(圖中箭頭CD所示)呈錐形，因此，紙料通過的橫截面面積沿造紙機橫向是逐變化的。
更具體地說，殼體14包含一個上游口42和一個下游口44，它們以流體與錐形進料口16連通。上游口42和紙料S的壓力源P相連，如圖1所示。錐形進料口16的橫截面面積與距上游口42的距離成反比。
管道群18還包含一個框板48，該框板用來機械地支撐多根管道24～27，使流過錐形進料口16和管道群18的上游端20的紙料能流過多根管道24-27。
圖3是沿圖1中3-3切面的剖面圖，它表示了多根管道24-27剛性地支撐在框板48上的情況。此外，管道24-27以垂直隔開的行50、51、52和53安排。例如，管道26位于行52上，而管道26和行53上的管道27垂直地排成一列。
圖4所示的是管道26中的一根管道的立體圖。如圖4所示，管道26包含一段上游部分54和一段下游部分56。上游部分54沿垂直于紙料流動方向(如圖中箭頭58所示的方向)的橫截面基本上呈園形，下游部分56的開頭端60呈園形截面而其出口端62的橫截面則基本上呈矩形，以便當流經(jīng)出口端62的紙料流速增加時，能使流經(jīng)管道26的紙料容積流量基本上保持不變。
限幅腔30還包含多個后緣元件64、65、66和67，如圖2所示。每一個后緣元件64-67都具有一個端頭68，該端頭68鉸接在管道群18的下游端22上。每一個后緣元件64-67都鉸接在多行50-53中相鄰行之間的管道群18上，如圖5所示。
圖5是顯示管道24-27的管道群18的放大剖面圖。管道群18形成了許多燕尾形凹槽70、71、72和73，如圖5所示。每個凹槽70-72位于多行50-53中的相鄰行50和51、51和52、52和53之間。
每一個后緣元件，如元件67，在鉸接端頭68附近形成了一個放大部74，該放大部和多個凹槽73之一相配合，以便在凹槽73內(nèi)鉸接元件67，使流過限幅腔30的上游終端32的紙料被多個后緣元件64-66分離成相互分隔的多股紙料流76、77、78和79。
從上游終端32到下游終端34，限幅腔30是收縮的，因此在限幅腔30內(nèi)的多膠紙料流76-79也相互收縮。
如圖2和圖3所示，許多供應管道36和37延伸穿過管道群18，其布置是使供應管道36直接安排在管道24的上游部分。
每一根供應管道，如管道36，伸展通過靠近管道24和行50的上游管道80之間的管道群18，供應管道36具有一個終點82，該終點82緊靠多根管道24-27中的管道24安排并位于其上游。終點82還靠近管道群18的上游端20安排。
紙料稀釋源38是淡水或通過成形網(wǎng)12從紙料瀝下并經(jīng)澄清的透明水。這些稀釋水流經(jīng)終點82，混合和稀釋流過相鄰管道24的紙料S，而不會改變流經(jīng)相鄰管道24的流量。
更具體地說，流經(jīng)終點82的稀釋水流方向(箭頭84所示)基本上垂直于通過終點82流向鄰近管道24的紙料S的流動方向(如圖3中的箭頭86所示)。
控制機構40包含多個流量控制閥門88和89，如圖3所示。每一個閥門，如閥門88，和多個供應管道36至37中的一條管道36相配合，使每根供應管道36至37能選擇地和紙料稀釋源38相連，以調整成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量而不致改變流經(jīng)管道群18的流量。
圖6是本發(fā)明所述的料箱設備10的示意圖，顯示了用于控制至少流過管道群18中的一些管道的紙料稀釋設備的工作情況。
紙料流經(jīng)殼體14的錐形進料口16，紙料的流向用箭頭86表示。用箭頭90表示的一部分紙料流過管道24的上游部分54。供應管道36和管道群18的上游端20相連，使使應管道36具有一個終點82。這種安排使用箭頭91表示的水基本上垂直于紙料86的流動方向流動。稀釋水流91和紙料流86混合在一起，基本上使所有經(jīng)過終點82進入的稀釋水與紙料部分90一起流過管道24的上游部分54。因此，流過管道24的紙料被稀釋了。這樣就能沿造紙機的橫向控制成形網(wǎng)上形成的成品紙帶的基本重量，更確切地說，通過這種稀釋，可以獲得基本重量更均勻的紙片。
本發(fā)明通過對流經(jīng)管道群的紙料進行稀釋，提供了一種用于沿造紙機橫向控制和保持紙帶的基本重量大致恒定的精確方法。
權利要求
1.一種將紙料擠出到成形網(wǎng)的上面以形成紙帶的造紙機的料箱設備，該設備包括一個殼體，該殼體和紙料的壓力源相連，并形成一個供紙料通過的錐形進料口；一組管道群，該管道群具有一個上游端和一個下游端，所述管道群的上游端和所述錐形進料口相連，使紙料能以基本恒定的流量流經(jīng)所述錐形進料口和流經(jīng)所述管道群的上游端至所述管道群的下游端；該管道群包括多根供紙料流通過的管道；一個形成一限幅腔的部件，該限幅腔具有一個上游終端和一個下游終端，所述上游終端和所述管道群的下游端相連，所述下游終端布置在緊靠成形網(wǎng)的位置上，這樣，紙料可以流經(jīng)所述管道群的下游端和流經(jīng)所述限幅腔的上游終端，以便將紙料從所述限幅腔的下游終端擠出到成形網(wǎng)上面；多根供應管道，該供應管道和所述管道群的上游端相連，所述供應管道組的每一根供應管道都和一個紙料稀釋源相連，以便紙料的稀釋液能流進所述的管道群內(nèi)；控制機構，該機構和所述的供應管道配合工作，以便控制紙料的稀釋液至少能流經(jīng)所述管道群的一些管道，從而控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
2.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于所述的錐形進料口沿造紙機橫向是收縮的，使供紙料流經(jīng)的橫截面面積沿造紙機橫向逐漸地變化。
3.如權利要求2所述的料箱設備，其特征在于所述的殼體包括一個上游口和一個以流體與所述錐形進料口連通的下游口，所述的上游口和紙料的壓力源相連，所述錐形進料口的橫截面面積與離所述上游口的距離成反比。
4.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于所述管道群還包括一個用于機械地支撐所述多根管道的框板，使流經(jīng)所述進料口和流經(jīng)所述管道群的上游端的紙料能流經(jīng)所述多根管道。
5.如權利要求4所述的料箱設備，其特征在于所述多根管道被剛性地支撐在上述框板上，所述這些管道以垂直間隔行排列，每行內(nèi)的每根管子與相鄰一行上的一根管道垂直對齊。
6.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于所述多根管道中的每一根管道都具有一個上游部分和一個下游部分，該上游部分沿垂直于紙料流動方向截取的橫截面基本上呈園形，所述下游部分具有一個園形截面形狀的開頭端和一個基本上呈矩形的出口端，以便當流經(jīng)所述出口端的紙料流速增加時，使流經(jīng)該管道的紙料的體積流量能?；静蛔?。
7.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于所述多根管道中的每一根管道安排在多組垂直隔開的行中;所述的限幅腔還包括多個后緣元件，其中的每一個后緣元件都具有一個端頭，該端頭鉸接在所述管道群的下游端上，每一個后緣元件都鉸接在上述多行中的相鄰行之間的所述管道群上。
8.如權利要求7所述的料箱設備，其特征在于所述的管道群具有多個燕尾形凹槽，每一個凹槽位于所述多行中的相鄰兩行之間，每一個后緣元件在其鉸接端附近形成一個放大部，該放大部和所述凹槽之一相配合，將所述后緣元件鉸接在槽內(nèi)，以便流經(jīng)所述限幅腔的上游終端的紙料由所述多個后緣元件分離或多股相互分隔的紙料流。
9.如權利要求8所述的料箱設備，其特征在于所述限幅腔沿所述游終端到所述下游終端方向是收縮的，使所述限幅腔內(nèi)的多股紙料流也相互收縮。
10.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于所述的多根供應管道在所述的許多管道中相鄰的管道之間延伸穿過所述的管道群。
11.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于每一根供應管道在相鄰的管道之間穿過管道群，每一根供應管道都具有一個終點，該終點緊靠所述多根管道的一根相鄰管道設置并位于其上游，所述終點的位置靠近所述管道群的上游端;所述紙料稀釋源是通過成形網(wǎng)從紙料中瀝下并經(jīng)澄清的透明水，所述澄清的水流經(jīng)所述的終點，使所述的澄清水和流經(jīng)所述相鄰管道的紙料相混合并稀釋紙料而不致改變流經(jīng)所述相鄰管道的流速。
12.如權利要求11所述的料箱設備，其特征在于流經(jīng)所述終點的澄清水的流動基本上垂直于通過所述終點流向所述相近管道的紙料流動方向。
13.如權利要求1所述的料箱設備，其特征在于所述控制機構包括多個流量控制閥門，這些閥門中的每一個閥門和所述多個供應管道的每一根管道相配合工作，使每一根所述的供應管道有選擇地和紙料稀釋流相連以調整成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量，而不致改變流經(jīng)所述管道群的流速。
14.一種將紙料擠出到成形網(wǎng)上面以形成紙帶的料箱設備，該設備包括一個殼體，該殼體和紙料的壓力源相連，所述殼體形成一個供紙料流通過的錐形進料口;一個具有上游端和下游端的管道群，所述管道群的上游端和所述錐形進料口相連，以便紙料以基本不變的流速流經(jīng)所述進料口和流經(jīng)所述管道群的上游端至所述管道群的下游端;所述管道群包括多根供紙料通過的管道;一個形成限幅腔的部件，該限幅腔具有一個上游端和一個下游終端，所述上游終端和所述管道群的下游端相連，該下游終端被安排在緊靠成形網(wǎng)的位置上，使紙料流經(jīng)所述管道群的下游端和流經(jīng)所述限幅腔的上游端，以便紙料可從所述限幅腔的下游終端被擠出到成形網(wǎng)的上面;多根和所述管道群的上游端相連的供應管道，其中的每一根供應管道和一個紙料稀釋源相連，以便讓紙料的稀釋液能流進所述的管道群中;控制機構，其與所述的供應管道相配合，以控制所述紙料稀釋液至少能流經(jīng)所述管道群中的一些管道，以控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量;每一根供應管道在相鄰的管道之間延伸穿過所述的管道群，每一根供應管道都具有一個終點，其緊靠所述多根管道中的一根相鄰管道設置并位于其上游，所述終點被安排在所述管道群的上游端附近;流經(jīng)所述終點的所述紙料稀釋源使所述稀釋源和流經(jīng)所述鄰近管道的紙料混合在一起并稀釋紙料，而不致改變流經(jīng)所述相鄰管道的流速。
15.一種用于將紙坯擠出到成形網(wǎng)上以形成紙帶的方法，該方法包括以下幾個步驟將一個殼體連接在紙料的壓力源上，該殼體形成一個供紙料通過的錐形進料口;將紙料流導入錐形進料口，使紙料以基本不變的流速流經(jīng)該進料口和流經(jīng)管道群的上游端和下游端;將多根供應管道連接到管道群的上游端上，將供應管道連接在一個紙料稀釋源上，使紙料的稀釋液能流入管道群內(nèi);控制流經(jīng)供應管道的流量以控制紙料的稀釋液至少能流經(jīng)管道群中的一些管道內(nèi)，從而控制產(chǎn)品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙機的料箱設備，其用途是將紙料擠出到成型網(wǎng)上以形成紙張帶。其設計是使紙料流經(jīng)管道群的下游端和流經(jīng)限幅腔的上游終端，從而將紙料擠出限幅腔的下游端到成型網(wǎng)上面，多根供應管道和管道群的上游端相連，其中每一根供應管道和一個紙料稀釋源相連，以便能使紙料的稀釋液流入管道群內(nèi)，一種控制機構和上述供應管道配合工作以控制紙料的稀釋液至少能流經(jīng)所述管道群中的一些管道，從而控制成品紙帶沿造紙機橫向的基本重量。
文檔編號D21F1/02GK1071981SQ92112550
公開日1993年5月12日 申請日期1992年10月29日 優(yōu)先權日1991年10月29日
發(fā)明者R·E·赫格特 申請人:貝洛特技術有限公司