CN114555882B - 用于流浆箱的片板和用于制造片板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种片板(1)，所述片板适用于装入造纸机的流浆箱(16)的喷嘴(17)中，从而分隔两个流动穿过喷嘴(17)的悬浮液流，所述片板具备片板体(3)，所述片板体具备片板体宽度、片板体长度(4)和片板体厚度(5)并具有下游端部(8)，所述片板体长度(4)和片板体宽度界定第一流体面(6)和与第一流体面(6)相对置的第二流体面(7)，并且在下游端部(8)处在第一流体面(6)上或第二流体面(7)上固定有从片板体(3)的下游端部(8)突伸出来的薄膜(13)。根据本发明的片板(1)的特征在于，所述薄膜(13)以突出量(14)突伸超出片板体(3)的下游端部(8)，并且该突出量(14)大于0.5mm、尤其大于1mm、优选大于1.5mm、特别优选大于2mm。
Description
本发明涉及一种片板，所述片板适用于装入造纸机的流浆箱的喷嘴中，从而分隔两个流动穿过喷嘴的悬浮液流，所述片板具备片板体，所述片板体具有片板体宽度、片板体长度和片板体厚度，并且具有下游端部，所述片板体长度和片板体宽度界定第一流体面和与第一流体面相对置的第二流体面，并且在下游端部处在第一流体面上或在第二流体面上固定有从片板体的下游端部突伸出来的薄膜。
该类型的设备是已知的。文献DE4329810 A1公开了一种造纸机的流浆箱的带有端部区域的片板。为避免或者说为了降低周期性的涡流分离，建议了片板的端部区域的多种实施方式。在一种示例中，片板端部设有从片板端部突伸出的薄膜。该薄膜在此固定在片板的顶侧或底侧上。
通过已知的技术方案，能够将涡流分离对制造完成的纸幅品质的影响降低到仅特定的运行窗口，例如较小的速度范围。此外，该片板的构造在成本和功能方面是不令人满意的。
因此，本发明所要解决的技术问题在于，改进造纸机的流浆箱的片板的构造和功能，以及提供一种用于制造片板的方法并建议一种旨在良好喷射质量的带有至少一个片板的流浆箱。
所述技术问题通过一种片板解决。建议了一种片板，所述片板适用于装入造纸机的流浆箱的喷嘴中，以分隔两个流动穿过喷嘴的悬浮液流。所述片板包括片板体，所述片板体具有片板体宽度、片板体长度和片板体厚度和下游端部，所述片板体长度和片板体宽度界定第一流体面和与第一流体面相对置的第二流体面，并且在下游端部处在第一流体面上和第二流体面上固定有从片板体的下游端部突伸出来的薄膜。本发明的特征在于，所述薄膜以突出量突伸超出片板体的下游端部，并且该突出量大于0.5mm、尤其大于1mm、优选大于1.5mm、特别优选大于2mm。
片板体长度沿流动中的悬浮液流的方向延伸，并且片板体宽度沿横向于悬浮液流的方向延伸。
薄膜优选在整个片板体宽度上延伸。
根据本发明的技术方案具有的优点在于，在片板体的下游端部上终端的涡流对整个薄膜区域都不产生影响。由此可以一方面在没有液压方面招致干扰的情况下实现良好的纸品质量，另一方面对于多层流浆箱而言能够实现不同层之间良好的层分离。
还有利的是，所述薄膜以突出量突伸超出片板体的下游端部，并且该突出量小于50mm、尤其小于30mm、优选小于20mm、特别优选小于10mm。如果突出量选择得更大，则面临在特定工况下薄膜本身在流体中形成干扰并颤动的风险。此外，薄膜与片板体之间的连接的机械应力增大。这会导致该连接的松脱。
优选地，片板体厚度在3mm与6mm之间的范围内、优选在3.5mm与4.5mm之间的范围内。
片板体厚度可以在下游端部上通过在第一流体面上和/或在第二流体面上的斜切而减少至0.2mm与2mm之间的、尤其0.5mm与1mm之间的端部厚度。第一流体面和第二流体面由此在片板体的下游端部上构成具有锐角或者说楔角的尖端。这降低了涡流生成并增大了运行窗口。
特别有利的是，所述斜切具有相对于第一流体面的第一斜切角和/或相对于第二流体面的第二斜切角。在此，该楔角的值在1°与9°之间的范围内、尤其在1.5°与6°之间的范围内、优选在2°与5°之间的范围内。在单侧斜切的情况下，斜切角就相当于片板体的楔角。
在双侧斜切的情况下，两个斜切角的和相当于片板体的楔角。优选地，片板体被对称地斜切，从而使得第一斜切角等于第二斜切角。在此，楔角的值也在1°与9°之间的范围内、尤其在1.5°与6°之间的范围内、优选在2°与5°之间的范围内。
薄膜可以固定在整个片板体长度上，或者可以固定在片板体长度的一部分上。
如果薄膜仅在下游端部的区域中与片板体连接，那么薄膜可以下陷地布置在相应的流体面中。
优选地，薄膜与片板体通过粘结或焊接相连。
特别优选的是，薄膜具有在0.05mm与0.3mm之间的、优选在0.1mm与0.2mm之间的薄膜厚度。
此外还可行的是，片板体实施为，薄膜材料与片板体材料不同，或者薄膜材料通过机械或热处理而在机械性能方面不同于片板体材料。由此，一些部件、例如片板的片板体和薄膜能够根据特殊要求并在结构成本方面被优化。那么片板体必须具有最小刚度，以便维持在喷嘴中的流体通道的几何形状。反之，薄膜必须恰好柔软得不至于在流体中引发涡流，并且缓冲在片板体端部所形成的涡流。
对于片板体材料和薄膜材料相同的情况，薄膜材料可以在与片板体连接之前以机械方式通过单轴或双轴拉伸、例如沿片板体长度的方向或额外还沿片板体宽度的方向拉伸被处理。可选地，也可以应用热量。通过拉伸可以在其他几何参数不变的情况下优化抗弯强度。
片板体材料可以从下组材料中选择：塑料、CFK(碳纤维增强塑料)、PPSU(聚苯砜)、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PE(聚乙烯)、金属。
CFK作为材料在形状稳定性、热学性能和化学性能和重量方面并且通过结构可能性在构造方面是特别有利的。
薄膜材料可以从下组材料中选择：塑料、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PE(聚乙烯)、金属。
材料PET特别适用于单轴或双轴拉伸，以优化抗弯强度。
所述技术问题还通过一种具有湍流生成器和喷嘴的流浆箱解决，其中，在喷嘴中使用至少一个根据本发明的片板。
流浆箱的喷嘴具有喷嘴长度。至少一个片板的片板长度可以比所述喷嘴长度更短或更长。这意味着，片板一方面可以结束于喷嘴内部，另一方面也可以结束于喷嘴外部。
如果多个片板被应用于流浆箱喷嘴中，则一部分片板结束于喷嘴内部，而其余部分的片板则结束于喷嘴外部。
片板长度可以是不同的。
片板可以应用在单层流浆箱中，所述单层流浆箱仅以一个纤维悬浮液工作。然而还可能的是，片板应用于多层流浆箱中，至少两个不同纤维悬浮液被馈入所述多层流浆箱中。在此，通过片板保持至少两个不同的纤维悬浮液分隔，以便在后续的成型部段中形成多层纤维料幅。
所述技术问题还通过一种用于制造片板的方法解决，所述片板用于装入造纸机的流浆箱的喷嘴中，以分隔两个流动穿过喷嘴的悬浮液流。所述片板包括片板体，所述片板体具有片板体宽度、片板体长度和片板体厚度并且具有下游端部，所述片板体长度和片板体宽度界定第一流体面和与第一流体面相对置的第二流体面，并且在下游端部处在第一流体面上和第二流体面上固定有从片板体的下游端部突伸出来的薄膜。根据本发明规定，所述薄膜以一个突出量突伸超出片板体的下游端部，并且该突出量选择为大于0.5mm、尤其大于1mm、优选大于1.5mm、特别优选大于2mm。
有利的还在于，薄膜材料包括塑料，所述塑料单轴地拉伸，优选沿突出量的方向或双轴地拉伸。
本发明的其他技术特征和优点由对以下结合附图对优选实施例的描述给出。
在附图中：
图1示出根据本发明的片板的第一实施方式的示意性简化图；
图2示出根据本发明的片板的第二实施方式的示意性简化图；
图3示出根据本发明的片板的第三实施方式的示意性简化图；
图4示出根据本发明的片板的第四实施方式的示意性简化图；
图5示出具有根据本发明的片板的流浆箱的实施方式的示意性简化图；
在图1至图4中示出根据本发明的片板1的不同实施方式的示意性简化图。片板1在该所述实施例中将其长度相对于厚度显著缩短，以便能够更好地识别细节。根据本发明的片板1设计为用于装入造纸机的流浆箱16的喷嘴17中。如图5所示，片板在该处用于分隔两个流动穿过喷嘴17的悬浮液流。片板1可以应用在单层流浆箱中，所述单层流浆箱仅以一个纤维悬浮液工作。然而还可能的是，片板1应用于多层流浆箱中，至少两个不同纤维悬浮液被馈入所述多层流浆箱中。在此，通过片板1保持至少两个不同的纤维悬浮液分隔，以便在后续的成型部段中形成多层纤维料幅。
按照图1，片板1包括片板体3，所述片板体具有片板体宽度、片板体长度4和片板体厚度5并且具有下游端部8。片板体长度4和朝向图面内部的且垂直于片板体长度4的片板体宽度界定第一流体面6和与第一流体面6相对置的第二流体面7。在下游端部8处，在第一流体面6上或者第二流体面7上固定有突伸超出片板体3的下游端部8的薄膜13。薄膜材料是塑料、优选为PET，并且在该实施例中不同于设计为CFK的片板体材料。
薄膜在与片板体3连接之前被双轴或单轴地拉伸，优选朝突出量14方向拉伸。由此优化了薄膜13的机械性能，也就是说在避免或缓解流体涡旋的功能方面进行改变。可以在薄膜厚度较小的情况下实现必要的抗弯强度。薄膜13以突出量14突伸超出片板体3的下游端部8，并且突出量14大于0.5mm、尤其大于1mm、优选大于1.5mm、特别优选大于2mm。薄膜13的突出量14优选小于50mm、尤其小于30mm、优选小于20mm、特别优选小于10mm。片板体厚度5在3mm与6mm之间的范围内、优选在3.5mm与4.5mm之间的范围内。在图1中，片板体厚度5在下游端部8上通过在第一流体面6上的斜切减少至0.2mm与2mm之间的、尤其0.5mm与1mm之间的端部厚度9。第一流体面6和第二流体面7在片板体3的下游端部8上构成具有锐角或者说楔角2的尖端。在图1的实施方式中，斜切部相对于第一流体面6具有在1°与9°之间的范围内的、尤其在1.5°与6°之间的范围内的、优选在2°与5°之间的范围内的第一斜切角10。该斜切角10的值相当于楔角12。薄膜13仅固定在片板体长度4的一部分上、在本实施例中通过粘接固定，并且位于第二流体面7上。薄膜13具有在0.05mm与0.3mm之间的、优选在0.1mm与0.2mm之间的薄膜厚度15。
按照图2根据本发明的片板1的第二实施方式与按照图1的实施方式的区别仅在于，薄膜13下陷地布置在第二流体面7中。这种实施方式的优点在于，薄膜13不构成邻接边缘或者说接口边沿。
在图3中根据本发明的片板1的第三实施方式中，薄膜13设置在第一流体面6的斜切部上，并且通过粘结固定在该处。
图4示出片板1的另一种实施方式，其中，在片板1的两个侧面上都已经实施了斜切。在这种双侧斜切的情况下，两个斜切角10、11的和相当于片板体的楔角12。在该实施例中，楔角12的值也在1°与9°之间的范围内、尤其在1.5°与6°之间的范围内、优选在2°与5°之间的范围内。优选地，片板体3被对称地斜切，从而使得第一斜切角10等于第二斜切角11。薄膜13被放置在第一流体面6的斜切上并且通过粘结被固定在第一流体面6的斜切上。
图5示出具有两个根据本发明的片板1的流浆箱16的实施方式的示意性简化图。所述流浆箱16包括涡流生成器19和喷嘴17。该流浆箱16适合作为多层流浆箱或单层流浆箱。悬浮液流穿流过包括管束的涡流生成器19，并且沿流体方向20随后流动穿过喷嘴穿流。在单层流浆箱的情况下，片板1一方面减缓在纤维悬浮液在流动中的较大涡流，并且另一方面避免纤维悬浮液在片板1的末端构成涡流。在多层流浆箱的情况下，片板1保持不同的纤维悬浮液分隔，并且在片板1的末端处将不同的纤维悬浮液层轻柔地、也即在无涡流生成的情况下汇聚在一起，从而在片板末端之后仍保持层分隔。片板1的第一流体面6通过片板1的顶侧构成，并且相应地第二流体面7通过片板1的底侧构成。片板1的第一流体面6也可以通过片板1的底侧构成，而相应地第二流体面7通过片板1的顶侧构成。还可行的是，上部的片板1的第一流体面6通过该片板1的顶侧构成，而下部的片板1的第一流体面6通过下部的片板1的顶侧构成。片板在喷嘴17中的位置的定向也是可自由选择的。在该实施例中，片板长度2被实施为小于喷嘴长度18。片板因此结束于喷嘴的内部。
附图中实施例的相对应的元件被标注以相同的附图标记。只要未另作表述并且不相互矛盾，在各个附图中这种元件的功能相互对应。因此省去重复的描述。然而要说明的是，所示实施例的不同的技术特征能够相互交换并且相互结合。因此本发明不局限于所示实施例的所示技术特征组合。
附图标记清单
1 片板
2 片板长度
3 片板体
4 片板体长度
5 片板体厚度
6 第一流体面
7 第二流体面
8 下游端部
9 端部厚度
10 第一斜切角
11 第二斜切角
12 楔角
13 薄膜
14 突出量
15 薄膜厚度
16 流浆箱
17 喷嘴
18 喷嘴长度
19 涡流生成器
20 流动方向
Claims (28)
1.一种片板(1)，所述片板适用于装入造纸机的流浆箱(16)的喷嘴(17)中，从而分隔两个流动穿过所述喷嘴(17)的悬浮液流，所述片板具备片板体(3)，所述片板体具备片板体宽度、片板体长度(4)和片板体厚度(5)并具有下游端部(8)，所述片板体长度(4)和片板体宽度界定第一流体面(6)和与第一流体面(6)相对置的第二流体面(7)，并且在下游端部(8)处在第一流体面(6)上或第二流体面(7)上固定有从片板体(3)的下游端部(8)突伸出来的薄膜(13)，
其特征在于，
所述薄膜(13)以突出量(14)突伸超出片板体(3)的下游端部(8)，并且所述突出量(14)大于0.5mm。
2.根据权利要求1所述的片板，
其特征在于，
所述薄膜(13)以所述突出量(14)突伸超出片板体(3)的下游端部(8)，并且所述突出量(14)小于50mm。
3.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
所述片板体厚度(5)在3mm与6mm之间的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
所述片板体厚度(5)在所述下游端部(8)处通过在第一流体面(6)和/或在第二流体面(7)上的斜切减少至0.2mm与2mm之间的端部厚度(9)，并且所述第一流体面和所述第二流体面在所述片板体(3)的下游端部(8)上构成具有楔角(12)的尖端。
5.根据权利要求4所述的片板，
其特征在于，
该楔角(12)的值在1°与9°之间的范围内。
6.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
所述薄膜(13)固定在整个所述片板体长度(4)上，或者固定在所述片板体长度(4)的一部分上。
7.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
所述薄膜(13)下陷地布置在相应的流体面(6、7)中。
8.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
薄膜(13)具有在0.05mm与0.3mm之间的薄膜厚度(15)。
9.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
所述片板体实施为，薄膜材料与片板体材料不同，和/或薄膜材料通过机械处理或热处理而在机械性能方面不同于所述片板体材料。
10.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
所述片板体材料和薄膜材料分别是塑料或金属。
11.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，
薄膜材料是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PPSU(聚苯砜)或PE(聚乙烯)。
12.根据权利要求1所述的片板，
其特征在于，所述突出量(14)大于1mm。
13.根据权利要求1所述的片板，
其特征在于，所述突出量(14)大于1.5mm。
14.根据权利要求1所述的片板，
其特征在于，所述突出量(14)大于2mm。
15.根据权利要求2所述的片板，
其特征在于，所述突出量(14)小于30mm。
16.根据权利要求2所述的片板，
其特征在于，所述突出量(14)小于20mm。
17.根据权利要求2所述的片板，
其特征在于，所述突出量(14)小于10mm。
18.根据权利要求3所述的片板，
其特征在于，所述片板体厚度(5)在3.5mm与4.5mm之间的范围内。
19.根据权利要求4所述的片板，
其特征在于，所述片板体厚度(5)在所述下游端部(8)处通过在第一流体面(6)和/或在第二流体面(7)上的斜切减少至0.5mm与1mm之间的端部厚度(9)。
20.根据权利要求4所述的片板，
其特征在于，该楔角(12)的值在1.5°与6°之间的范围内。
21.根据权利要求4所述的片板，
其特征在于，该楔角(12)的值在2°与5°之间的范围内。
22.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，薄膜(13)具有在0.1mm至0.2mm之间的薄膜厚度(15)。
23.根据权利要求1或2所述的片板，
其特征在于，所述片板体材料是CFK(碳纤维增强塑料)、PPSU(聚苯砜)、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PE(聚乙烯)。
24.一种造纸机的流浆箱(16)，所述流浆箱具有涡流生成器(19)和喷嘴(17)，
其特征在于，
在所述喷嘴(17)中使用至少一个根据权利要求1至23中任一项所述的片板(1)，以便分隔两个流动穿过所述喷嘴(17)的悬浮液流。
25.根据权利要求24所述的流浆箱，
其特征在于，
所述喷嘴(17)具有喷嘴长度(18)，并且所述片板具有片板长度(2)，其中，所述片板长度(2)短于或长于所述喷嘴长度(18)。
26.一种用于制造片板(1)的方法，所述片板适用于装入造纸机的流浆箱(16)的喷嘴(17)中，从而分隔两个流动穿过喷嘴的悬浮液流，所述片板具备片板体，所述片板体具备片板体宽度、片板体长度(4)和片板体厚度(5)并具有下游端部(8)，所述片板体长度(4)和片板体宽度界定第一流体面(6)和与第一流体面(6)相对置的第二流体面(7)，并且在下游端部(8)处在所述第一流体面(6)上或所述第二流体面(7)上固定有从片板体(3)的下游端部(8)突伸出来的薄膜(13)，
其特征在于，
所述薄膜(13)以突出量(14)突伸超出片板体(3)的下游端部(8)，并且所述突出量(14)选择为大于0.5mm。
27.根据权利要求26所述的方法，
其特征在于，
所述薄膜材料包括塑料，所述塑料双轴或单轴拉伸。
28.根据权利要求27所述的方法，
其特征在于，所述塑料沿突出量(14)的方向拉伸。
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