生产多层或单层纸页或纸张的毛布下面倾斜平面成形机

本发明的设备用以在毛布作业线或造纸帘布下面制成一页纸张，此纸页 可以用于单层或多层纸张。如此制成的纸页具有超出在一改良型长网造纸机 制作台板上所制成的一种纸页的优越特性。

悬浮纤维通过一推出箱被分配在一成形台板上，使纤维按照喷射/纤维速 率并按照由一成形活化唇板生成的液压型态来自由地取向。

活化唇板所产生的效应在一第一实施例中通过一种脉冲成形滚轮或者 允许纤维自由地取向或以一种符合滚轮速度的受控方式来取向而得以补 充。留在悬浮纤维之中的水分在一划分为三个真空隔间的盒子，以达到一确 定的干燥度而接触于一先前装置上的纸页或在第一装置的情况下接触于毛 布。

本设备包括一成形台板，倾斜度可以按照生产需要而予以调节。此成形 台板包括一成形纸页的帘布、一同样用作帘布抻直器的胸辊、各成形和脱水 衬箔、一脉冲成形滚轮、各扁平盒子、一圆筒或支承模盘、一导引滚轮和各 控制元件、支承成形设备的各支承结构、推出箱各水分收集托盘，以及用于 运转此成形设备的各轨道和滚轮，以便允许此装置脱离工作而不中止生产。 此设备还包括一纤维分配推出箱，方向朝着成形台板，以及一抽吸滑座，以 便从毛布内部抽取水分。还配制一橡胶压辊，压紧毛布和纸页，其方式致使 纸页粘附于毛布并可以被传送到下一成形装置。压辊配置一机构，用于设定 贴靠圆筒模盘的位置，并配置一波纹管系统，以抬起压辊或施加压力顶住所 述圆筒模盘。此设备包括一些喷淋器以保持支承滚轮、帘布和胸辊的清洁。 一刮浆刀片设置在胸辊上，用于保持此辊洁净并使在此区域所排出的水分转 移到一托盘。这一装置具有一包括两个竖直结构和一纵向梁架以提供刚度的 系统。

在第二实施例中，成形台板基本与所述的一样，但代替各扁平盒子的是 一些排水刀片，后者可保证排水和活化成形。这样可免除使用一脉冲成形滚 轮，而其他一些优点将予以说明。此外，推出箱作了变动而具有一种用于相 对于帘布调节一改进式上部活化唇板的装置。两项实施例之间的其他一些差 别从此处的说明中将很容易明白。

目前存在几种类型的多层纸张成形设备，其中可以指出以下一些：

圆筒机，这种机器通过一粘附于一圆筒的网幕排出水分而制成纸张。制 成的纸页被直接传送到一毛布，用于进一步接合下一层。在此机器中，既不 控制纤维取向，也不控制悬浮纤维的排水速度。

毛布作业线上的平面成形机，这种成形机在纸页成形区域内具有一平面 台板，一旦纸页形成，它就被传送到一完全围绕成形毛布的毛布，以便此后 通过此成形装置下面并到达下一成形装置。先前技术的大多数设备具有若干 缺点，诸如：不适宜的成形、不可调节的MD/CD拉伸比、成页纸张卷曲的 趋势、非均匀CD型面(一些条痕)、剥离和速度限制，以及其他。

本发明旨在克服先前技术设备的各种缺陷而具有其他一些优点，因为它 允许控制在毛布作业线下面一成形设备上的纤维取向。它还允许终止一成形 装置并完全或部分地将其从生产线上挪开而不使生产过程关断。

通过参照附图对本发明的描述，可明白本发明比现有技术的优越之处。

图1是一纸张成形机的立面视图，表明其所有构成部分；

图2是压辊连同其所有机构的细节；

图3表明胸辊、成形刀片和推出箱连同它们的所有部件的细节；

图4A、4B和4C表明活化唇板以及其所有部件；

图5表明构成部分成形装置的各水分收集托盘和各喷淋器；

图6表明成形滚轮的一侧视图；

图7表明成形滚轮叶片的细节；

图8是纸张成形机的一立面视图，此机装有连同其所有其他部件的各排 水和成形刀片以及推出箱；

图9是示于图8的各排水和成形刀片连同推出箱的一放大立面视图；

图10是示于图8的各排水和成形刀片的一放大剖面视图；

图11是示于图8的推出箱的一放大剖面视图；

图12A、12B和12C表明活化唇板以及其各部件；

图13表明推出箱上的活化唇板；以及

图14是示于图8的推出箱的一局部剖面透视图。

参见示于图1-7的实施例，本发明的设备包括一铅直机架1，在其下部 上由各螺钉4予以锚固，并还包括一第二机架3，在其下部上由各螺钉7锚 固于地板。一梁架2设置在两机架的顶部上，借助于螺钉5和6把两机架连 接起来。在第二机架3上，在纸页的出口一侧设置一机构，用以施加压力或 用以抬起压辊25。这一机构包括两个支架8和9，每一支架具有连接于它 的一相应的橡胶气动波纹管10。如图2中可见，上部气动波纹管顶部10用 各螺钉14连接于支架8的上部和臂12的下部，而底部连接于一借助于各螺 钉15装接于压辊的臂杆12。上部波纹管具有抬起压辊的功能。下部气动波 纹管11下部借助于各螺钉17装接于支架9，而顶部借助于各螺钉16装接 于臂杆12。一支座13连接于机架3。支座13在其中心部位上装有一轴承； 所述轴承容放一销轴31，用作臂杆12的一个支点，臂杆12则借助于一支 座18固紧压辊，而支座18本身又通过各螺钉20装接于一支承块体19。支 承块体19在其中心部分上具有一带螺纹的孔眼，此块体可借助于一心轴21 调节其位置，心轴21则借助于分度器28和29固定于臂杆12。支承块体19 装接于颈轴承26，后者借助于各转动螺钉23和一分隔块体22支承压辊25。

各转动螺钉23借助于各螺帽24压紧压辊的颈轴承，并借助于固定于块 体19的各销轴27而转动。

参见图1，本发明的设备还包括一抽吸滑座134，当纸页和垫毡被压紧 在压辊25与圆筒或支承滚轮32之间时从中抽取水分。注意，如果本发明替 换一种圆筒式机器，则该机器的圆筒滚轮可以有效地装入倾斜式成形机，而 不是被丢弃。

在图3中表明，此设备还包括一胸辊97、一成形滚轮83和一扁平盒子， 后者带有三个隔间74、75和76，在它们的上部具有相应的高密度聚乙烯 盖罩77、78和79。此设备还具有一圆筒或支承模盘或滚轮32和一织物引 导滚轮51，以及一成形帘布72。

带有三个隔间74、75和76的扁平盒子借助于其本身可使盒子对中和 找平的各螺钉，80和81装接于主结构35上。此扁平盒子具有一板件130， 可避免从成形设备82排放出来的水分粘附于扁平盒子各隔间的内部。圆筒 模盘32在一装放在一颈轴承33之中的轴承上转动。这一颈轴承借助于各螺 钉34装接于一主结构35。此主结构35借助于两个块体37和60予以支承， 而后者本身又装接于成形设备的底座39和61。这些底座借助于间隔块体 41、49、63和70装接于支座43、47、65和68。可挪动的块体37借助 于两个转动螺钉36和38装接于底座39和装接于主结构35。一第二可挪动 块体60借助于转动螺钉58和59装接于结构和支座61。可挪动的块体37 和60以如下方式托持整个成形装置，即当需要更改成形帘布72时，所述各 块体仅仅予以挪动，而整个装置保留处于悬臂状态，允许在最短时间内从事 新帘布的安装。设置在支承滚轮紧下面的支座39借助于由螺钉40和50固 定的间隔器41和49装接于底座43和47。在胸辊紧下面的支座61借助于 间隔器63和70装接于底座65和68，这些支座借助于螺钉62和71予以固 定。

本发明的设备具有一滚轮系统45、46和66，当间隔块体63、70、 49和41从支承位置挪动时，允许装置座放在轨道44和67上。这样就允许 装置被完全从机器上挪动，只是从成形器的操作位置上将其拉走而不停止生 产。

这一装置具有一个用于借助于一导向滚轮51控制成形帘布72的位置的 系统。用于驱动这一导向滚轮的机构操作如下：导向滚轮51由一颈轴承57 予以支承，这一颈轴承装接于一支承板件56，由两个气动调节波纹管54和 55予以促动。支承板件56由滚轮52和53保持就位，这些滚轮维持支承板 件的水平和铅直位置。调节波纹管54和55可通过变更每一所述波纹管之中 的气动压力而调节导向滚轮的位置。

这一设备包括一成形滚轮82，借助于各螺钉101装接于主结构35之后， 此滚轮装有颈轴承83，成形滚轮围绕此轴承相对于所述结构转动。

如图6和7所示，成形滚轮是由以下各件组成的，即一钢芯138，涂敷 一种树脂82，其表面经机械加工而形成一流线型面138，这样可使得在首 次接触帘布时生成一正冲量，而当此型面脱离与成形塑料帘布的接触的时候 生成一负冲量。此滚轮的周向速度低于成形帘布的速度，允许水分从帘布的 下部弹射到纤维悬置物所在的上部，从而造成纤维的重新布置。

胸辊97，示于图3，在设置于一颈轴承98之内的轴承上转动，颈轴承 则借助于螺钉99和100装接于主结构35。胸辊位置的调节借助于螺帽95 和96由一心轴91予以实现。心轴91装接于也支承各成形刀片86底座的结 构88。此底座借助于一螺钉87装接于结构88。各成形刀片的底座靠近各 胸辊的位置借助于一心轴和卡持螺帽93和94予以调节。

结构88借助于螺钉89和90装接于主结构35，各成形刀片的结构借助 于各T形滑座85夹持成形刀片84。

一塑料刀片103予以设置以保持胸辊97的清洁，塑料刀片103起到清 洁作用并同时使得由胸辊排出的水分偏向一收集盘128。

如图3所示，成形设备包括一流动推出箱，它是一锥形的总管121，功 能是在成形装置的宽度方向上均匀地分配纤维悬物的流量，借助于一喉管 117装接于此锥形总管的是一阶梯形分散器114，在上部和下部处借助于一 塑料筒118予以密封。为避免阶梯形分散器的挠曲，设置一种完全盖住此分 散器的板件115。板件115由螺钉119和120装接于总管和推出箱的上部。 阶梯形渗滤的主要作用是保持纤维在一种完全弥散的状态上。

如图4A、4B和4C所示，推出箱具有一下部唇板109和一上部活化唇 板108。上部唇板设定其开启位置以借助于设置在推出箱端部处的螺钉122 来控制排出流动。箱体型面由设置在推出箱内部之中的各螺钉104予以调 节，在两种情况下，各螺钉都借助于卡持螺帽106和104予以调节。内部104 和外部122螺钉装接于一个允许唇板作均匀移动的桥接件。

如图3所示，在对置的一端，上部活化唇板108具有一支承在一板件112 上并支承于一卡持组件111的万向接头110。这样可允许上部活化唇板108 自由运动而无纤维悬物的泄漏。上部活化唇板的排出端部具有一种设计得可 在纤维悬物中造成激活的型面。此型面并能够适应高浓度的纤维；它还使得 可能获得较低密度的纸张。此型面由一倾斜部分136和一平直部分135组 成，它们在水平和铅直两方向上造成悬浮纤维流动方向的速度变化。活化型 面借助于各区段137在推出箱宽度方向上间隔开来，(示于图4B)，同时保持 上部活化唇板的厚度不变。上部活化唇板从内部生成的液压型状在悬浮纤维 离开推出箱的时候会产生遍及成形台板的横向流动。这就导致纤维取向在横 向上得到改进，亦即在机器方向对横向纤维取向的纤维取向比值减小了。这 样，纸张在横向的物理特性各数值趋于类似于机器方向上的那些数值。

如图5所示，一喷淋器131可保持圆筒模盘32洁净。还有一第二喷淋 器132来保持导向滚轮51洁净。成形帘布72借助于一高压喷淋器133保持 洁净。

为收集装置中的排放水分，具有一系列托盘127、128、129和126， 收集这种水分并将其驱向一独设的罐器。

现在转向示于图8-13的本发明实施例，与先前所述那些零部件相同的 零部件作了同样的编号并用一撇标示出来。机架基本上是一样的，只是用一 单独的第二构件150代替组合构件3。梁架2’通过一可调节的支承构件151 支承抽吸滑座134′，而此支承构件可以以任何适合此目的的方式予以设计。

压辊25′由机架150以此前所述的方式予以支承。一圆筒或支承滚轮32′ 设置得由一底座152予以支承。与前一实施例明显不同，设置了一主结构 153，固定地予以安装并经由一可挪动的梁件154联接于底座152。支承滚 轮32′和底座152在挪动各间隔块体41′和49′和梁件时从成形装置拉开，由于 维护、更换或任何其他认为必须如此行事的原因。

主结构153包括一向下伸展的腿柱155和一水平构架156，后者联接于 支承着胸辊90′的一底座157。腿柱155和底座157经由螺栓158、159、 160、161固定地予以安装。可挪动的间隔块体37′、162、60在挪动之后 可允许更换成形帘布72′。当然，在挪动这些块体时，它们所支承的各零件必 须通过比如暂时安放在机器两侧上的(即出或入图8的两侧上)的悬臂装置使 之保持就位。

如图8和9上可见，在此实施例中，各扁平盒子已经拿掉了。设置了一 系列排放/活化刀片167和168，安放在各自的抽吸盒169和170上，这些抽 吸盒由一水平构架156支承在一收集盘171上面，此盘也由构架156支承。 各刀片167和168造成纸页的激活和从中的排水。

图10A和10B画出一只刀片或激活成形板片167的较为详细的图像。 依此，刀片包括一主刀片172和一尾刀片173。主刀片172可以包括在其前 沿或一前台处的一镶嵌件174，由一种陶瓷或抗磨材料，或者其他适当的材 料制成。前沿175为成形帘布72′提供了一个支承表面并相对于帘布基本上是 平坦和水平的。前沿175的后面，沿着直线176的刀片表面以一大约2°的 角度逐渐离开帘布72′。前沿175后随一系列在与之间隔开某一距离179的 各个形状圆滑的凸起段177和凹下段178。在图示刀片167上，各凸起段彼 此离开大约1.5″。取决于机器的速度，各凹下段可以稍大或稍小，以便在保 持层流的同时提供所需的回流量。

尾刀片173设置得具有一上部表面180，以一大约2°的角度从帘布72′ 斜向下方离开。整个刀片167的长度比如大约是16 7/8″，而尾刀片173的长 度大约是3 7/8″。主刀片172具有一邻近帘布72′大约13″的表面。在主刀片 172与尾刀片173之间形成一间隙181，在其中点处的横距大约是3/16″。

几个通常的T形固定件181予以设置，以便把刀片167可滑动地安装在 抽吸盒169上。这一间隙181可保证液体从帘布72′上排出并在运作期间与 主刀片167与帘布72′之间的空间一起始终是注满的。这样将保证来自帘布 72′的水分的一种液体至液体传输。

前述各尺寸和各角度虽然都是合乎需要的，但不是至关重要的。

间隙181大小可根据机器速度、浆液构成、浆液滞留力和浆液质量予以 调节而达到所需的排水量。在各刀片之间采用一狭小间隙可使通过注满帘布 与刀片之间的空间来使帘布底面隔绝空气而造成的某一给定排水力量所引 发的排水达到最大。决定从纸页中排出的水分多少的主要因素是间隙大小。 采用较小的间隙，排出的水分多少相对地既不受刀片形状也不受抽吸盒真空 水平的影响。

在保持层流的同时，刀片的弯曲表面可引发有利于成形的铅直流动速度 (亦即，向上通帘布和浆液)。在保持接近层流的同时形成这一情况的刀片几 何关系可以由熟知的翼上液流原理为方程并如以下出版物所述那样予以确 定和形成，这些出版物是：Dover出版公司出版、Ira H.Abbotr和Albcrt E.Von Doenltoff所著的“机翼截面理论”(“Theory of wing sections)(特别包 括110-115页)，以及Dover出版公司出版、Bryan Thwaites所编的“非压缩 性空气动力学”(“Incompressible Aerodynamics)(特别包括42-56页)。

图10B大体上表明从帘布72′上材料浆液184中排出的液体的预期流动 型态。各箭头185表明液体的流动。可以看出，一部分液流被导致通过帘布 72′回流而进入浆液184，造成构成浆液184的纤维186活化和弥散。

各刀片可以在不存在外部真空，或者在起动期间作为一原动件在有限真 空的情况下工作。一种可控制的真空可以形成于抽吸盒169和170。

在图9的例示中，带有刀片的抽吸盒169和170顺应胸辊97′并作用于 非水平的或倾斜的帘布72′。刀片168的结构与刀片167的相同。注意刀片 167和168的对置两端在CD方向上用框带密封起来，而在两端处的上部表 面是平直的。

执行其双重功能(即排水和活化)的刀片162能够去除浆液中大约65- 80％的水分而不会造成纸页密不透水。第二刀片168可去除少量的水分，留 下必需的水分以形成如果采用接续的各种设备时由它所构成的各纸页的良 好多层粘合。

在经过各刀片167和168之后，纸页一直前行直至它到达压辊25′与支 承模盘32′之间的辊隙为止。在此处，纸页被传送到水平造纸帘布73′的底面。 纸页然后可以前行到另一或一系列同样结构的托网(underwire)成形装置，在 那里，另外成形的各纸页粘合于它。

现在转向图11至13，图中表明另一流动推出箱164。推出箱164在成 形装置横跨CD方向上均匀地分配浆液或悬浮纤维的液流。一喉部117′设置 得浆液可经由入口187给进其中。安置在喉部117′内的是一凸起的梯形刀片 202，最好是由一种塑料制成，可滑动地卡持在T形刀片安装座189上面。 喉部117′在CD方向上长达推出箱164的长度并用以减少经过推出箱的浆液 的扰动。一阶梯状分散器188联接于喉部117′。

推出箱164具有一下部唇板109和一上部活化唇板189。上部唇板189 联接于一支承件190，此件可围绕由装于唇板189的构件192支承的轴承191 作枢转。许多调节装置204联接于支承件205，此件经由各构件206固定地 装接于唇板189并沿着唇板189后部CD方向间隔开来安置，以便依靠其各 别调节来使唇板189围绕轴承191作枢转或发生挠曲。唇板189在每一端部 处联接于一调节机构193(两件之中只画出一件)，此机构经由一联杆装置194 与唇板一起联接于支承件205。这可使整个活化唇板的位置通过使下部唇板 109围绕枢转点203作枢转而相对于下部唇板109予以调节。调节其间的距 离可以控制并影响排放流量。活化唇板189也通过各卡持螺帽196联接于支 架190。如先前实施例和如当前图12A-12C以及13所示，上部活化唇板189 具有一种设计得可在悬浮纤维中形成活化并能够造成扰动以适应高浓度纤 维的型面；它还使得可能获得一种低密度纸张。这一型面包括一倾斜部分197 和邻近各倾斜部分199和200一平直部分，以及一平直部分201。这些部分 导致了在悬浮纤维流动中，与CD方向上的流动一起，既在水平方向也在铅 直方向的速度变化(空间增大导致速度或速率较小，空间减小导致速度或速率 较大)。活化型面借助于各区段137′间隔开来，各区段间隔比如大约是0.5″， 深度大约是0.2″而保持上部活化唇板的厚度不变。上部活化唇板向内生成的 液压型态会在悬浮纤维离开推出箱的时候产生成形台板上面的横向流动。这 就使得纤维取向在横向上得以改进，亦即机器方向对于横向纤维取向的纤维 取向比值减小了。这样，纸张在横向上各种物理特性数值趋向于类似在机器 方向上的那些数值。

推出箱164可使浆液得以分配而不会由于速度或斜度变化而影响基本重 量分布。活化唇板189可引起活化而避免纸页品质不均。刀片167和168与 推出箱164结合使用可导致纸页中的冷冻成形并避免在排水不受限制的情况 下发生回卷。同样要注意，造纸帘布73′与帘布72′之间的角度在第一实施例 中是大约10°，而在第二实施例中是大约5°，较小的角度允许帘布速度 增大。

因此，可以认识到本发明的优点。虽然在此已经披露和详述了各项优选 实施例，但其范围不应当由此而受到限制，其范围应当由所附各项权利要求 来确定。