专利名称：用以处理运行织物的泄漏控制系统的制作方法
背景技术：
存在着多种用于对施加有气体或气体压力差的运行织物进行控制的装置。例如在造纸工艺中，通过应用喷嘴、应用用于加压空气的带有孔或槽的压辊、应用“空气压力机”或是应用其他装置而其中由气压差，迫使空气进入纸幅以移除液体水和/或由蒸发除去水，可以使湿的或初始的纸幅部分地干燥或脱水。许多先有技术的系统，特别是那些具有压辊的系统，它们将很高的压力加到这类织物上，因而不适用于许多低密度材料例如薄的织物。喷嘴系统通常是不适合的。这是由于它对于渗入织物中的空气所提供的滞留时间短。喷嘴系统还会在喷嘴在与织物接触时导致高的泄漏，而要是以编织物包覆喷嘴表面来提供某种程度的密封时又会造成编织物的高度磨损。以小的有效曲率半径包覆喷嘴的编织物尤其会发生磨损问题。
扁平的加压箱例如蒸汽箱在某些情形下虽然可有良好的滞留时间，但蒸汽室的侧面则会发生高的泄漏。用于加热纸幅的蒸汽箱特别倾向于采用在纸幅与箱的两侧之间具有限定间隙的扁平纸箱。这样的间隙或余隙能让显著量的空气进入，这部分是由于随纸幅行进的空气界面层所致。有意识地放出蒸汽来反抗空气界面层或用蒸汽幕来阻止这种界面层的进入，从本质上说是无效的。
认识到在加压的纸干燥室中难以提供合适的密封，一些人曾提出过采用高速的加热空气冲击方法，这种方法取决于用于推进纸幅进行干燥的空气动量而不打算采用密封。此方法的目的在于使干燥空气沿纸幅表面的横向迁移最小，以减少密封的需要。但即使这种方法能减少空气的横向流动，由于采用了窄的气流，处理的尺寸受到加压气体与纸幅短暂的接触时间的限制。没有合适的密封器件，泄漏将仍然难以防止。
旋转式装置例如筒形直通式干燥器与吸辊能够用来让空气通过纤维质片料，但它们是复杂与价昂的装置。此外，与这种纤维质织物片接触的上述旋转式装置的表面或其他支承面会有截止气流的显著封闭区，而将导致气体不均匀地通过此种织物。
能用来对运行织物作有效气体处理的一种优越系统是Hada等于1997，10，31提交的，以其整个内容综合于此作为参考的，共同所有共同未决申请系列No.08/961 915中所公开的脱水系统。该申请说明了一种空气压力机，其中用不转动的上部压力通风系统将加压空气施加到潮湿的纸幅上，而此纸幅则夹在两层透气的编织物之间。此压力通风系统与所夹纸幅相对侧上的下部真空箱配合工作，使得在预定的压力下此纸幅两侧的总压力差大于只采用压力通风系统的情形。运转空气压力机的重要结果是防止了压力通风系统的气体不必要地泄漏到周围的大气氛中。Hada等公开了一组用于此压力通风系统的前边缘与后边缘(前边缘是与此压力箱最接近的边缘)的横向密封件，以及一对沿机器方向(MD)设置以密封此压力通风系统侧边的机器方向密封件。Hada等还公开了一种杠杆系统，用来响应此压力通风系统中空气压力的测量来提高这些密封件上的密封力。上述系统的工作原理是过量的泄漏将降低压力通风系统中的压力，而通过加大对这几个密封系统所加的压力则可补偿降低的压力。
上述系统虽可抵制泄漏和防止大的泄漏，但它会过大的磨损编织物层，尤其是在宽的机器中，这是因为密封一般是沿机器的全宽进行而不仅仅是设置在需要减少泄漏的处所。此外，应用内压测量结果来检测泄漏控制时，当由于其他原因例如纸幅性质或压机工作或空气温度变化，则会导致某些错误的泄漏读数。还有，对压力的单一宏观测量一般不能用来判明一些特殊的泄漏部位，唯一的泄漏部位。因而所缺乏的和所需要的是这样的方法与设备，它们可用来探测特殊的泄漏位置并只在发生泄漏的位置处施加正确的修补措施来防止泄漏。
发明概述用于处理运行织物的加压或减压的织物处理室，要是能用局部的泄漏抑制装置和局部的泄漏减少装置予以探测和控制，而其中的泄漏减少装置能有效地响应此泄漏探测装置以使这些局部的泄漏被有效地密封或严格地减少，则能更有效地工作。
特别是业已发现了一种用于运行织物的织物处理系统的控制方法，而这种处理系统则涉及到压力显著不同于环境压力的至少一个室，其中通过一或多个泄漏探测器探测出局部泄漏，且这些泄漏能应用对此一或多个泄漏探测器作出响应的压力减少装置来减少。本发明的这种控制方法能够提供用于防止各种织物处理系统泄漏的改进了的装置。
此外，本发明的控制系统能够用于防止由织物处理室泄漏化合物，或是用来防止大气或氧气过多地进入织物处理室，或是用来防止大气或氧气过多地进入织物处理室，其中用到了局部泄漏或渗入探测器，这种探测器能有效地与局部泄漏减少装置组合，将改进了的密封件用于需要这种作用的局部区域。当织物处理室中的流体的化学成分与环境气氛显著不同时就需要有这种系统，需要防止这种处理流体泄漏入大气中或防止空气漏入该室之内。再有，希望在织物通过密封部分时能凭借局部泄漏探测与局部泄漏减少这些措施相组合的结果，在显著的距离范围内保持有效的密封而不使整个设备或织物全部与密封件受到加大的夹紧压力的影响。这里用到的词“泄漏”既包括流体从处理室内逸出(例如加压空气从空气压力机内逸出)，也包括流体渗入到处理室中(例如大气渗入低压处理室内)。
本发明的带泄漏控制装置的横向(CD)柔性密封件最好用于封围住的加压织物处理室如蒸汽加热室的入口与出口，而机器方向边缘密封件和相应的控制系统则最好用于织物的其他处理装置。
于是，本发明的一个方面是这样一种控制系统，它用来探测和减少沿着一运行织物和一织物处理室之间的密封件的流体泄漏，其中此织物处理室以异于环境压力的压力将流体加到运行织物的一表面上，而此控制系统包括a)一泄漏探测器，用来指明运行织物和密封件之间流体泄漏的存在与位置；b)对上述局部泄漏探测装置作出响应的局部泄漏减少装置。
本发明的另一个方面是一种方法，用来减少以加压流体处理运行织物的加压织物处理系统中的泄漏，此织物处理系统具有一压力室以及在织物与此室之间的一密封件，所述方法包括a)沿密封件探测泄漏，这种泄漏具有超过预定最小值的预计严重程度；b)识别泄漏的近似位置，c)发出一指示此泄漏近似位置的信号；d)响应上述信号，沿此近似泄漏位置的密封件将局部密封压力提高到预定最小值之上。
上述方法还可包括这一步骤在密封压力已加大的区域内递增地减少此局部密封压力直至此区域中的泄漏开始增加，然后在探测出增大了泄漏之前再将此密封压力稍微增大至一定水平，由此在不需要减少泄漏时可以避免采用过大的密封压力。
本发明的再一方面是一种加压的织物处理系统，用于从流体源将加压的流体施加到二运行织物上，同时动态地减少泄漏到大气中的流体，此系统包括a)一织物处理室。它具有限定了一内部压力通风系统的室壁、用于从流体源接收加压流体的一流体入口、用于对运行织物施加加压流体的一孔口、沿横向延伸的一前边缘与一后边缘、沿机器方向延伸的两相对侧边缘。以及沿此前边缘、后边缘与侧边三者中至少之一的用来防止加压流体泄漏的柔性密封组件，此密封组件包括一与该织物处理室接触的第一密封头和一相对的第二密封头，织物通过此第一与第二密封头之间，且此第一与第二密封头之一以一密封力被推向这两者之另一个；b)一控制系统，用于沿上述密封组件减少流体泄漏，包括一用以识别运行织物与此密封组件间流体泄漏的存在与位置的泄漏探测器，以及响应此泄漏探测器使局部泄漏减少的装置，其中此局部泄漏减少装置包括一力发生器，用来沿上述密封组件的长度可变地调节密封压力，以减少由该泄漏探测器识别的流体泄漏区域邻近的泄漏。
本发明的又一方面是一种改进了泄漏控制的用于运行织物的处理系统，所述织物具有第一表面和第二表面，而此处理系统包括a)具有用于加压流体的与织物流体连通的压力通风系统的室，此室具有至少一个边缘而该织物沿此边缘进出此室；b)与所述至少一个边缘接触，用以防止加压流体从此处理系统泄漏出的柔性密封组件；c)响应沿此密封组件的流体泄漏而能识别流体泄漏近似位置的泄漏探测器；d)沿此密封组件与上述泄漏探测器相配合而在发生泄漏处施加增大密封力的局部泄漏减少装置。
本发明的又另一方面是一种用于给运行织物脱水的空气压力机，具有改进了的泄漏CD控制此压力机包括a)具有一加压气体室和至少一个CD密封件的一空气压力机；b)在上述加压气体室之外的一局部泄漏探测器；c)加大密封件上压力的一局部力发生器，此力发生器一个上述泄漏探测器配合工作。
在本发明的范围内，在异于环境压力的压力下特别是在高压力下处理运行织物的这种室，可以一般地描述为具有气体入口，提供能与此织物接触的处理气体或蒸汽的固定式或非旋转式的压力通风系统。气体与织物的接触通常是借助使流体从此压力通风系统导向运行织物的该室处理面中的一或多个口。此处理面可以是实质上的平面或曲面。它最好是非旋转的(即在使用中不像旋转辊那样连续转动)且基本上是静止或固定的。最好是使织物通过处理室时取基本平整的形式，特别是取大于30英寸的曲率半径，尤为特别的是取大约60英寸的曲率半径。
在许多实施例中，所述处理气体是用来至少是部分通过织物的厚度的。虽然对于蒸汽加热和由反应化合物处理时并不需要使气体或蒸汽完成通过此织物。当通过入口、出口或侧面的开口间隙发生漏泄是不可接受的时，可以通过分别在运行织物的上方与下方设置上与下密封件，而于可能泄漏的任何路线或区域上进行密封。
上述密封件最好是可动的或柔性的，使之能与织物或可让织物处于其上的编织物、丝网或带接触。例如，为了处理结实的可移动织物例如运行中的纺织品织物，可以不需用支承丝网或编织物，而这些密封件可以与运行织物直接接触。在其他情形下，这种织物可能要求编织物、丝网或带的支承，使得一个密封件接触支承用编织物、丝网或带而另一相对的密封件则直接接触此运行织物。对于较弱或更易受损的材料如潮湿的纸幅，直接与密封件特别是固定的密封件接触时，将会损伤这类材料。这样，最好是使某些弱的织物如潮湿的纸幅夹在两片运行的编织物、丝网或带之间，以免此织物直接接触密封件。在任何情形下，织物与任意相邻的编织物、带或丝网的组合体都通过伸展到泄漏区(例如对于CD密封件伸展到织物的横向宽度，或对于MD密封件则沿处理室的长度伸展)的两相对上、下密封件，而这些密封件防止了加压处理室的过量泄漏。
对本发明的目的而言，沿密封区的相对密封件中的至少一个是局部可变形的、柔性的或可局部移动的，使得它能响应局部驱动力的增加，以在局部加力的区域中来择优地调节两相对密封件之间的间隙。类似地，这种密封件能够响应致动器的推动或偏动，或是响应致动器的位置改变，或是响应接附到或接触上密封件的定位件的位置变动，而择优地使密封件只在泄漏区移向或离开织物。于是，处理室的密封装置包括有可变形的，柔性的或可局部移动的，能响应局部可调力发生器或位置控制器或用于它的装置的密封件。
可变形的密封件包括前面谈到的Hada等人的专利申请中述及的那些。密封件可以是柔性材料如橡胶、特氟隆(duPond de Nemowrs & Co.Inc.，Wilmington，Del.)和有关的氟聚合物、聚乙烯或聚丙烯或类似物质的单一的带或条，或是可以将能在加力下适当弯曲变形的薄金属带、杆或壳层用作密封件。在一实施例中，这种密封件包括一系列可滑动的部段，它们接合到一起但可沿密封方向(即垂直于密封区轴线的方向和在拟密封的区域中与运行织物基本垂直的方向)变形或定位。例如这些可滑动的密封部段可以是用机械方式如鸠尾几何形互锁的离散段，能防止相邻的段分离但允许它们沿密封方向相对运动。上述可滑动的部件也可独立地安装于杆或载承件上以防止它们作横向运动而允许其沿密封方向运动。用于可变形密封件的有效支承件包括由局部致动器或活塞驱动的可滑动单元；柔性的实心或空心带；或类似的部件。
施加局部密封力的有效装置包括在薄纸制造中皱纹纸叶片控制技术中、纸造工艺中用于压力箱的薄片唇口控制技术中、造纸工艺湿压技术中已知的细长压区或伸长压区的压区控制技术中周知的，用于调节柔性件的那些系统。正如上述技术和其他技术中所知，可以采用多种力发生器来驱动、弯曲、弯折、移动或重新定位条带、条带的一部分或条带中的可滑动部段。支承和保持这种密封件的条带应该是可变形或可局部移动的，得以允许力的产生装置来局部地调节此条带的形状或位置，而能在施加适当的力时改进局部密封。密封件的这种变形或轮廓取决于施加于其上的力的分布，或是取决于确定接触此密封件的结构件的位置或位移的位置调节装置的作用。
应用局部可调力发生器或密封件定位器来局部控制密封件的密封效应，以在需要处消除泄漏。要是在对一个部件所加的力或其位置可加以调节来提供某种程度的分布而于遍及所密封的范围内存在有多个区域时，则可对力发生器或密封件定位器如定位致动器进行局部调节。存在有至少两个独立调节的力发生器或密封件定位器是合适的，但最好是有3个，特别是至少5个，更特别是至少8个而尤为特别是至少10个独立可调节的，力发生器或密封件定位器。
适用于对密封件施加可变局部力的力发生装置例子包括热膨胀杆、热膨胀条带件、热液压致动器、机械致动器、马达、压电元件、单室或多室气袋、气缸、气动活塞、液压活塞、热电致动器、机械螺旋、齿轮系、皮带轮系、杠杆与支点组件、螺旋与起重器组件、可调弹簧组件、磁力发生系统，等等。也可以采用马达，例如电力或燃烧驱动的适于施加转矩或力的马达，特别是在只需马达作瞬时运转以将部件轻推入其可由棘轮或爪或其他装置预定就位的位置时。与可变形件偶合的力发生装置的例子是在典型的延伸压区或细长钳口压机中的液压加载瓦形式，例如1997，4，15授予Holcpainen的美国专利5620566中所公开的，其中的内容已综合于此供参考。Holcpainen公开了一种与用作压辊的圆形壳相配合的支承瓦。这种支承瓦可动地连接一底座，而在此底座与支承瓦之间有一列可以接收加压流体的密封室。通过改变各室中的压力，可以局部地改变施加到支承瓦上的力。支承瓦可以是能更全面响应密封室中可变压力提供的力分布的可变形材料，这样就提供了施加给压机钳口的一定程度的压力分布。更一般地说，对本发明而言，可以将一个底座与可变形头通过其间的可变压力或力发生装置相配合而给此可变形头提供压力分布，此可变形头则可接附到密封件上或与之相配合。在此情形下，与织物或丝网接触的部分密封件可以是刚性的或可变形的，因为此在下面的可变头是可以变形来实现分布。
密封件定位装置可以包括所有前述的适用于使一个物体通过克服力而能相对于另一物体运动的强制性装置。可以采用其他的用来调节一个物体相对于另一物体的位置的装置，包括电动系统、磁力悬浮系统、齿轮齿条传动系统，同时可以应用能移动到所需位置的可滑动地安装在轴承或杆上的定位系统。
所述可变形或可移动的密封件在响应局部泄漏探测装置提供的信号或信息而施加有适当的力时，发生局部变形或移动。这样，若是局部泄漏探测装置示明在密封件的中央部位发生有过量气体泄漏时，就会增加此密封件中央部位的局部密封力以减少这一区域的泄漏。
不希望受特定例子所限，适用于本发明的示例性泄漏探测器包括但不限于以下所述1.声学传感器，如传声器，根据所发出的声响来探测泄漏的存在。可以将一列传声器或传送器，不论是声波的、超声的或次声的，安装到压力通风系统之上或其相邻处或其远距离处，或与压力通风系统形成声频通道，使得这类传感器能响应泄漏流的动态特性形成的声波。在多数情况下，声学传感器中覆盖的频率范围约1000～15000Hz的是适用的。由于结合声强及其频率范围及功率谱，能从中提取有关泄漏大小和强度的重要信息，故在某些应用中希望求得频率与强度两者的信息。
2.振动探测系统如压电装置或加速计，它们响应处理室上或相邻的固体表面的局部运动而能在存在泄漏时给出非基线读数。激光基的多普勒风速计、斑纹干涉仪等则可用来评价表面的振动。
3.基于高速流中使热传输加强或基于环境流体与压力通风系统中加压或减压流体之间的温度差的热流探测装置。当存在加大的速度流时，由热流探测器或热丝风速计可以探测出传热系数。干湿计、湿球温度计、已濡湿的表面和其他装置可以由于改进了的蒸汽传输或发生的冷却而表明存在有加大了速度的气流。当气流在相对于环境气氛升高或降低了的温度下从该压力通风系统逸出时，就将形成具有不同温度的流体流，而这是可以用量热器、热电偶、热敏电阻、红外探测器、液晶热显示器、其他已知的温度传感器、带红外敏感摄像机的自记式温度计等来测量出的。同样，要是发生从大气到减压的压力通风系统的泄漏时，因冲入的空气或温度造成的局部温度变化所加大的传热效应，能够由温度或热流测量装置探测出，这类装置最好安装于压力通风系统之内潜在的泄漏区附近，或安装在密封件之上或之中。热流探测装置也可响应能够作为通风窄孔口的加压气体流而发生的温度变化。例如Joule-Thompson效应。
4.光学传感器，它响应相对密封表面的间隙厚度来探测通过加压的压力通风系统边缘的光透过变化，特别是与合适光源结合的光传感器。例如在压力通风系统内的CCD带，它能响应来自光源中亮线的光或压力通风系统外荧光管的光，以合适的光导与光学器件来示明光的泄漏位置。
5.化合物传感器，特别是用于特殊化合物种类的气体传感器，它们对可能泄漏入环境大气中并受到探测的处理气体中的主要组份或痕量组份作出响应。
6.直接测量两相对密封面或是密封件与织物或编织物间间隙的间隙尺寸测量装置，其中间隙尺寸保持到预定值或响应泄漏探测结果而调节。也可以因涡流传感器来测量两相对密封面内两金属部件间的距离，以帮助调节和控制密封件处的间隙厚度。间隙尺寸是会与泄漏或泄漏倾向相关的。
7.局部流的机械式指示器，例如一列叶片或其他能响应局部泄漏的存在而运动的旋转装置，或者是至少有一端固定但以其一部分长度松开得以响应泄漏而波动或摇摆的柔性材料带例如线或布，以提供发生漏泄的视觉线索。能够应用响应空气流而运动的悬垂片、带或其他材料。
8.气流或速度测量装置如激光风速计、热膜或热丝风速计、其他的光学速度计、小型涡轮式或叶片或风速计或是其他直接用于潜在泄漏区处来测量泄漏存在的这类装置。在激光多普勒风速计情形，能够沿可能发生泄漏的有限区域扫描光学器件以运动这种测量装置的焦点或测量容积。或者，可以实质性地扫描整个风速计或是用多个激光器与光学系统来检查多个区域。
9.可以用气流观察装置来观察局部泄漏。例如涂布于泄漏区邻近的表面活性剂处理液能在泄漏处的邻区形成气泡或可见的气泡流。同样，在泄漏区附近或周期性加到潜在泄漏区附近的尘埃、粒子、夹带的小液滴、气悬体或其他非气体物质，由于这些物质的夹裹或破碎所形成的羽毛绒状物或可见流体流而能提供视觉线索。逸出的流体本身可以在其从压力通风系统逸出时被看见，或者只在零散的时间间隔通过添加一定量的粒子或可冷凝的流体流，或是气悬体如雾或油滴或是夹带的固体相如TiO2或尘埃。这种可见的或是可显现出的逸出(或是对于减压系统，流进)的流体流，可以用本项技术中周知的任何方式例如CCD摄像机图像的图像分析探测出。这种可见的流体流也可以通过改变通过潜在泄漏区的光束强度而由光学方法例如光电探测或光学眼探测出。
为了探测加压室的泄漏，一般将泄漏探测传感器或系统设于加压的压力通风系统外部(当然，也有某些光学和流体基的探测装置可能要求或能成功地结合安装于加压通风装置内的内部探头或传感装置)。为了探测空气或其他气体泄漏入减压的加压力通风系统中，一般可将泄漏探测传感器安装到压力通风系统之内，尤其是对于用来探测进入室中的空气的氧传感器。
在典型的实施例中，运行的织物是在加压室中处理。这种织物可能是纺织织物；织造或非织造的织物；造纸纤维的织物；聚合物膜如多孔膜；经多孔化的膜料；在一个表面以高流体压力处理的不透气膜；金属箔或片；植物质垫；薄的木材合成物，等等。
这种运行织物在其一种应用中包括活性碳纤维或用于制备活性碳纤维的母体。特别是，这种织物可以是织造或非织造的玻璃纤维垫，或是浸渍有酚醛树脂而最好还包括有交联剂的其他耐温惰性织物，这种交联剂能使树脂在此惰性织物上碳化而于其上形成含碳的涂层。然后，这种碳化的织物可以在加热的气体处理室中处理，以使碳活化而提供所需的表面化学。可以应用例如盐酸、氨、臭气和其他化合物一类气体。在高温下于蒸汽压中处理活性碳纤维时可以在活性碳表面上添加酸性类物质。可以将能用来吸收酸性化合物如HCl的碱性类物质通过在高温下的处理或由本项工艺中周知的处理方法引入。适用的纤维和纤维处理方法包括在PCT专利申请中所公开的“有涂层的吸收纤维”，James Economy and Michael Daley of the University ofIllinois，作为WO 96/38232公布于1996，12，5；Univ.of Illinois网址“http//www.students.uiuc.edu/～ahall/activated carbonfabrus.html”，1998，6，1，其中公开了活化纤维和控制表面化学的多种高温下的气体处理方法。这种气体应处于高于大气压的压力下以阻止空气的进入并且应完全通过碳化的织物来处理碳。这类织物在其进入和离开加热的气体处理室时需要密封，以防止多地消耗处理气体和防止氧气进入。本发明的密封件与控制系统可以用来处理供生产活化碳纤维的这种织物的处理。这种活化的碳纤维可以用于臭味控制，特别能用于包含在吸收性制品内，用于过滤气体、用作医用目的的面罩、用于吸收化学战争毒气，等等。
本发明的密封控制系统也可用于蒸汽箱中以加热和干燥纸幅和纺织物；用于在由气体排出液体水的情形对湿织物进行排水脱水；用于采用了加热气体的加压装置中以在聚合物膜中形或许多小孔而使其在以后用作吸收性制品的覆盖材料；用于使粒料夹覆于非织造的和织造的织物；用于对纺织物、纸和其他织物其行具氧处理，包括消毒剂处理等等。
本发明的控制方法能够提供改进了的装置，用于在运行织物通过加压处理室时防止种种织物处理系统中的泄漏。例如，本发明的泄漏控制系统不仅适用于其中有气体通过织物的加压处理室，还可用于用高压气体与织物反应或加热织物特别是用于干燥的加压处理室。用于干燥织物的蒸汽处理室的几个例子见于“Condebelt”干燥系统，其中的纸幅在一侧由金属带加热而在另一侧则被冷却，这公开于下述各专利中U.S.5 594 997，1997，1，21授予Lehtinen；U.S.4 899 461，1990，2，13授予Lehtinen；U.S.5 594 996，1997，1，21授予Haavisto；U.S.4 958 444，1990，9，25授予Rauta Horpi等；它们之中的内容已都综合于此供参考。本发明的带泄漏控制装置的横向(CD)柔性密封件能理想地用于加压织物处理室(如Haavisto蒸汽加热室)的入口与出口，而机器方向(MD)边缘密封件与相应地控制系统则最好是用于Lehtinen所公开的设备。
此公开的控制系统也可用于单一的CD密封件，即处理室只有一侧有CD密封件的情形。对单一密封件的需要会出现多种情形中，这里的一卷织物例如一卷织物处于加压室中，此织物从该室中退绕并回撤而不需完全释除该室中的压力。这样做的目的在于保持CD密封来减少该室的压力损失。只需要一种CD密封的情形会出现于织物是在加压条件下形成或产生的，而且此织物从反应室中取出时不需要此织物进入此室时的相应密封，这是因为这种织物并不是进入此室中而是在此室中形成的。
另一方面，某些加压处理可以有两个CD密封件，但只有一个密封件需要改进的密封或CD密封控制。同样，一种处理可能具有多于两个带CD控制装置的CD密封段。
本发明的原理不仅能用于CD泄漏控制，还能用于MD泄漏控制。特别是，沿加压织物处理装置侧边缘延伸的密封件同样会在某些特殊位置上受到泄漏的影响，也同样可通过局部泄漏探测与控制获益。在许多织物处理情形，某些CD密封件的长度常常比MD密封件的大，这是因为存在着使机器日益加宽的趋势。但是在织物处理装置中，于有限范围的密封件上同样会产生不均匀的泄漏点，因而最好是能有选择地局部调节密封件这种位置上的密封力或此密封位置本身，用以防止泄漏而不会因不必要的夹紧或过高的摩擦力过量地磨损密封部件、织物或其他部件。
这种MD密封件可以是柔性的唇状件，对于沿任何支承织物极限侧边的运行织物，都与这种织物配合，利用通气软管、气袋、螺线管阀、液压气缸、气动气缸、螺旋和其他已知的力发生装置，以沿整个MD密封件上来分布密封力。对于CD密封件而言，泄漏探测装置可以识别泄漏位置并发送信号给力发生装置以调节泄漏区中的密封压力。Hada等在美国申请系列No.08/961.915(1997，10，31提交)的空气加压系统提供了MD密封件以及CD密封件的例子。
本发明的一个方面涉及用于湿织物非挤压脱水的空气压力机。这种空气压力机公开于Hada等的共同所有共同未决申请中，已预先综合于此供参考。此空气压力机是一种特别理想的脱水设备，适用于将不起绉的通体干燥的织物在差连运送之前脱水至约30％稠度或更大的稠度。尽管加压流体喷射结合真空装置业已在专利文献中有过讨论，但这类装置并未广泛用于薄织物的制造。阻碍采用这类装置的原因之一据信是难于实际操作，还包括加液流体的泄漏。Hada等的空气压力机克服了这种工艺的许多先有缺点，而现在结合本发明的泄漏控制系统，便可显著地改进织物有效的脱水本领，这或者是在通体干燥之前，或者是结合Yankee干燥机来改进薄织物的生产。在后一情形，可以使Yankee干燥机干燥的改进了的薄织物，利用凹凸的或异型织物，例如1995，7，4授予Chiu等美国专利5929686中公开的并综合于此供参考的带凹凸的TAD织物，赋予这种织物以质地感和厚度感，但是这种有质地感的薄织物较少与Yahkee造纸机接触，除非是将其加压而硬到丧失掉由所述织物给予其织物质地感的优点。与Yankee机接触少会减小干燥率。为使织物有效地模制和结构化，在用Yankee机干燥之前需要另加干燥。所述的空气压力机为将湿的织物脱水到合适的稠度水平提供了在工业生产的有效速度下不采用热脱水在以前认为是不可能的一种实用设备。
在一实施例中，用于给湿织物脱水的空气压力机包括适合用来将湿的织物夹于其间并使之运送过此气动加压机的支承编织物；具有一对包括密封片的CD密封件的第一脱水装置；具有由可变形材料形成的CD密封件的第二脱水装置，此第一与第二脱水装置可相互相对运动而能取定这样一个操作位置。在此位置上，这两个脱水装置有效地相互配合，而至少有一密封片会紧密接触该支承织物并由于上述可变形材料形成的密封件而与该支承织物的另一侧相对；且其中此第一与第二脱水装置之一包括一与加压流体源有效连接的空气压力通风系统，而另一侧包括一与真空源有效连接的收集装置。
在另一实施例中，本发明的用于给湿织物脱水的空气压力机包括适合用来将湿的织物夹于其间使之运送过此气动加压机的支承编织物；位于湿织物一侧且有效地连接一加压流体源的空气压力通风系统，此空气压力通风系统包括一可仿形的或分段式的密封组件，此组件在其各段或是各节上适合在操作位置与回撤位置间运动，且包括一对MD密封件和一对CD密封件，这两对密封件当此密封组件处于工作位置处与湿纸幅形成整体密封；位于湿纸幅的相对侧且与空气压力系统作有效结合的收集装置，此收集装置于其中限定出一些延伸到湿纸幅全宽的密封槽并于其中限定出位于密封槽之间而适合接收来自空气压力通风系统中的加压流体和来自湿纸幅中的水的密封槽；以及用来使MD密封件与所述支承织物之一接触或脱开的装置，此MD密封件在前述密封件处于工作位置时形成密封。
所述空气压力机主要由于在湿织物的两侧形成有很高的压力差以及所形成的通过此湿织物的空气流，而能使湿织物脱水至很高的稠度。在具体的实施例中，例如此气动加压机可使湿纸幅的稠度提高约3％或更大，特别是约5％或更大例如约5％至约20％，更其特别地是约7％或更大，而尤其更特别是约7％至更大的百分比例如约7％至约20％。这样，湿纸幅从空气压力机出去时其稠度可约为25％或更大、约26％或更大、约27％或更大、约28％或更大、约29％或更大，而最好是约30％或更大，特别是约31％或更大，更特别地约32％或更大例如约32％至约42％，尤为更特别地是约33％或更大，而更其尤为特别地是约34％或更大例如约34％至约42％，再更其尤为特别地是约35％或更大。
此空气压力机能实现上述稠度水平，同时有关机器是在工业生产的有效速度下工作。按本说明所用，对于薄织物制造机的“高速运行”或“工业生产有效速度”是指机速与以英寸/分(ft/min)表示的下述值或下述范围中的任何一个相当1000；1500；2000；2500；3000；3500；4000；4500；5000；5500；6000；6500；7000；8000；9000；10000以及上限和下限为以上述任意值的范围。在空气压力机之前可以采用有选择的蒸汽喷流来提高后面的空气压力机的稠度和/或修正此织物的CD水份分布。此外，当机速较低而在此空气压力机中驻留时间较长时可以实现较高的稠度。
由此空气压力机为湿纸幅两侧提供的压力差可以为约25英寸或更高的汞柱例如约25英寸至约120英寸汞柱，特别为约35或更高的汞柱例如约35至约60英寸汞柱，更特别为约40英寸至约50英寸汞柱。这可以部分地由此空气压力机的空气压力通风系统实现将湿纸幅一侧上的流体压力保持为大于0至约60表压磅/英寸2(Psig)，特别是大于0至约30Psig，更特别是约5或更大Psig例如约5至30Psig，而尤为更特别是约5至约20Psig。此空气压力机的收集装置最好起到这样的真空箱的作用，此真空箱工作于0至约29英寸汞柱真空下，特别是大于0至约25英寸汞柱真空下，更特别是约10至约20英寸汞柱真空例如15英寸汞柱真空下。上述空气压力通风系统与收集装置两者内的压力水平最好要监控到预定水平。
此收集装置最好但非必需与空气压力通风系统形成整体密封，同时抽真空以促进其用作空气和液体的收集装置的功能。“整体密封”与“整体密封的”在此用来指空气压力通风系统与湿织物间这样的关系，此空气压力系统有效地组合和间接地接触此织物，使得当此空气压力通风系统是在此织物两侧压力差约30或更高汞柱下工作时，送入空气压力通风系统中的空气有约70％或更多流过此织物；也用来指空气压力通风系统与收集装置间这样的关系，此空气压力系统有效地组合和间接地接触此织物与收集装置，使得当此空气压力系统与收集装置是在此织物两侧压力差约30或更高汞柱下工作时，送入空气压力通风系统中的空气有约70％或更多流过进入收集装置中的这一织物。
有显著意义的是，上述空气压力机中所用的加压流体是与环境空气隔绝，使很大一部分空气流通此织物而使空气压力机具备极大的脱水能力。通过空气压力机的加压流体流最好约为每平方英寸敞开面积500标准英尺3/分(SCFM)，特别是约每平方英寸敞开面积10SCFM或更大例如约10至约200SCFM，而尤为特别是约每平方英寸敞开面积40SCFM或更大例如约40至约120SCFM。最好有≥70％，特别是有≥80％，而尤为特别是有≥90％的供给此空气压力通风系统的加压流体被抽引通过进入真空箱中的织物。在本发明中词“标准ft3/min”是指在14.7磅/英寸2绝对压强与60°F所测量的ft3/min的结果。
词“空气”与“加压流体”可互换地用在本说明书中指用于空气压力机中使织物脱水的任何气体物质。这种气体物质适合包括空气、蒸汽或类似气体。所述加压流体最好包括环境温度的空气，或是只由加压过程加热到约≤300°F的温度更特别是约≤150°F的温度的空气。
在另一实施例中，用来对沿MD行进的织物进行脱水的装置包括机架结构；用来将湿织物夹于其间的支承编织物；包括有位于此湿织物和支承织物相对侧的空气压力通风系统与收集装置的空气压力机，此空气压力机与收集装置相互有效地结合，适合确定一通过此湿织物的加压流体流，此空气压力通风系统包括安装于上述机架结构上的固定部件；可仿形的密封组件，它可相对于上述固定部件在工作位置与回撤位置间运动使所述的段或节沿此密封组件变动，以对各个段或节提供一定程度的独立控制。此密封组件包括一对选择性仿形的MD密封件和一对仿形的CD密封件，这两对密封件当密封组件处于工作位置时与湿织物形成整体密封；用于使MD密封件大致垂直于包含湿织物的平面运动且与支承织物之一进行接触和脱离接触的装置；以及用于使MD密封件大致平行于包含湿织幅的平面且大致垂直于MD运动的装置。
在又一实施例中，用于对沿MD行进的织物进行脱水的装置包括机架结构；用于将湿织物夹于其间的支承编织物；包括有位于此湿织物和支承编织物相对侧的空气压力通风系统与收集装置的空气压力机，此空气压力机与收集装置相互有效地结合，适合确定一通过此湿织物的加压流体流，此空气压力通风系统包括安装于上述机架结构上且确定出一大致平行于包含湿织物的平面的载荷面的固定部件；密封组件，它可相对于上述固定部件在此密封组件与湿织物形成整体密封的工作位置与回撤位置间运动，此密封组件则确定一大致平行于包含湿织物的平面且适合与此载荷面接触的控制面；以及用于使此密封组件大致垂直于包含湿织物的平面运动的装置，其中所述控制面与载荷面间的接触在密封组件到达工作位置时中断密封组件朝湿织物的运动。
上述空气压力机可以利用垂直于加荷方向的内表面使加荷力与空气压力通风系统的压力完全隔绝。这样便可将加荷力保持于恒定值，不论此空气压力系统的压力在零与最大压力间如何变化，总能提供合适的密封。因此，不必随此空气压力系统中的压力变化来调节加荷力。
术语定义与试验步骤这里所用的“流体”是指非固态物质，特别是液体或气体。虽然气体是最普遍地用于加压织物处理室中，但也可采用液体。能够用于本发明中的液体包括水、用来制造绝缘浸渍纸的树脂、染料、表面化学改性溶液、超临界流体(可分类为液体的或气体的)、用于除去不需要组份的溶剂，等等。
这里所用的“气体”指不是液态或固态的而为气态的化学成份。本发明中所用的典型气体包括空气、蒸汽、氮、氧、臭氧、氯、溴与其他卤族气体、酸蒸汽如HCl或硫酸烟、氨与氮化合物、氯化物如漂白剂或干燥清洁化合物、溶剂蒸汽、甲醇与其他交联剂、乙醇，等等，它们或作为单纯的成份或取混合物形式。
这里所用的“蒸汽”指能快速冷凝的气体或由物质的蒸发或沸腾所形成的气体，例子包括蒸汽、脂族烟、多种酸烟、多种重金属有机化合物特别是钛与锇化合物取气态时的烟、升华的物质，等等。用于处理织物的气体或蒸汽也可携带夹裹或悬浮的液体或固体物质如超吸收粒子；pH改性剂或缓冲化合物、活性碳粒子或纤维；合成或天然的聚合物纤维或粒子；油与润滑剂；粉尘；烟尘粒子；烘干的粉料；表皮润泽剂如氧化锌或二甲聚硅氧烷；表面活化剂；漂白剂；着色剂染料与颜料；无机填料如碳酸钙、二氧化钛、白垩与滑石粉，等等。
这里所用的“CD”是指基本上垂直于运行织物的机器方向(MD)(移动方向)的方向。当密封件在垂直于MD上延伸的距离大于它于MD上延伸的距离时，则称此密封件实质上遍布于织物的CD。最好是此CD密封件能实质上布展到织物的全宽上。
这里所用的“局部灵敏度”是指为可独立控制的力发生器或位置控制装置平均占有的密封压线性范围的百分率。例如，沿CD的5个可独立调节的活塞或加压的软管段相分开的线性阵列，可以用20％的局部灵敏度在整个密封区上施加CD力的分布。
附图简述
图1概示一气动加压系统的横剖面，示明了用于泄漏探测的密封组件和传声器。
图2示明用在织物一侧之上进行CD密封的密封头的一种实施例。
图3示明密封头以及用于控制施加到此密封头上的力的具有加压装置的支承板。
图4示明图3中的密封头与支承板沿4-4线的平面中的放大部分，示明了沿CD中的隔离的加压室。
附图的详细说明图1示明用于对织物2例如纸幅或其他纤维织物进行脱水处理或其他处理的空气压力机1。织物2可以保持于下部的编织物3之上同时可以保持与上部的编织物5相邻。在纸幅情形，此织物2最好夹在运行速度与其相同的下部编织物3与上部编织物5之间，此幅片按箭头35所示沿MD运动(图1中从左到右)。此气动加压机包括一上部室7，室7以导管9连通加压的空气或气体源P，室壁则限定出一上部压力通风系统11。织物与任意相邻的编织物通过上部室7之下和支承瓦21之上，支承瓦21具有支承件25和可让此压力通风系统中的气体通过的气体孔口或真空槽23。通过支承瓦21的气体最好进入真空箱30中的下部压力通风系统27，再由此借助真空泵或其他真空源从此气动加压组件中出来。或者，此气体可以通过该支承瓦排入大气中而不依赖真空。在气体孔口或真空槽23之间的支承件25阻止了此织物和任何的编织物在加压的上部压力通风系统11与下部压力通风系统27之间存在的压差下过度的偏转。
为了防止沿此气动加压机的CD范围有过大泄漏，于此加压机的前边缘和尾边缘处分别设有前、后边缘密封组件6a与6b。前边缘密封组件6a可以与后边缘密封组件类似，如图1中的情形，或可以采用本发明的其他实施例。现在来注意作为一种实施形式的普遍例子且作为前边缘密封组件6a的代表性例子的后边缘密封组件6b，此密封组件6b包括上部密封头13b，此密封头13b可以将织物2和任何相邻的编织物3、5偏转进入下部密封头19b中形成的凹槽18b内。图示的下部密封头19b包括第一与第二密封头部件37b与39b，它们之间界定出所述凹槽18b和一支承板29，此支承板可以是一种柔性的或分段的板、条带、一列可滑动的部段或是能给密封头19b提供支承与稳定性的其他结构。或者，此下部密封头19b可以包括一可变形的、柔性的和/或耐磨的部分，而让织物2偏向或偏转入这一部分(未图示)。凹槽18b最好能，特别是用于减少摩擦，但这并非必需如此，因为这两个下部密封头部件37b与39b可以替换成一个与上部密封头部件13b准直的单个下部密封头部件，使得密封力可以在此相对的上与下密封头部件之间直接传递，而此上与下密封头部件中的至少一个是可变形成可移动的，得以沿着密封组件6b的长度对这两个相对部件之间的间隙尺寸实现定型与控制。
支承板29b可以包括沿CD的一些离散区段或是取可弯曲或可变形的单元结构，使得下部密封头19b的位置或密封力可以通过力发生装置或密封件定位装置60b的局部作用而沿CD变化，此力发生装置或密封件定位装置60b与基板29b和/或密封头部件37b与39b相配合，沿密封组件6b的长度来控制局部密封压力或间隙尺寸。或者，使下部密封头37b与39b作实质性固定，让上部密封头13b经由力发生装置或位置控制装置而垂直于织物2运动，利用可沿CD变化而能沿CD控制密封组件6b的密封力或相对密封效率。
在上密封头13b与下密封头19b的相对位置调节不适当时，通过逸出路径33就会形成气体泄漏。这种泄漏可以由泄漏探测装置31b探测出，此探测装置于图1中表示为传声器，代表出一列声频传感器，其信号可以分析以探测出泄漏点33的邻区。来自泄漏探测装置31b的信号用作对控制器50的输入，此控制器则可提供一信号58b给力发生装置或密封件定位装置60b。这样，与仅仅沿密封组件6b的整个CD宽度来提高密封压力的情形相反，通过由力发生装置60b来提高相对的密封头13b与19b之间的密封力或是在逸出路径33的区中由密封件定位装置60b来调节这两个密封头的相对位置，就能消除或减少这种气体泄漏。
对于通过逸出路径33所发生的泄漏进行探测可以利用多种泄漏探测装置。图1示明的传声器31b乃是安装在空气压力机的密封组件6b附近并沿CD分隔开或分布的许多传声器或声波传感器之一。通过逸出路径33逸出的气体所造成的声音可以由传声器31b探测出，并可以分析出能表明泄漏严重程度与性质的频率与强度信息。根据控制器50对来自传声器31b的信号的分析，可以近似地识别逸出路径33的位置。控制器50可包括计算机、电子电路或手动系统，以指示、导向或控制力发生装置或密封件定位装置60b的作用来减少泄漏程度。用本项技术中周知的方法，可以很快地设计出根据来自泄漏探测器31b来控制力发生装置的计算机的算法。控制器50指示力发生装置或密封件定位装置来调节逸出路径33邻区中密封件(或两相对峙的密封头的相对位置)的密封力，直到泄漏减少到可以接受的程度。例如，来自控制器50的信号可以指示与分段式空气软管相结合的气动装置来提高与泄漏区相关的段中的空气压力，或可以用来自控制器50的信号来指示机械致动器，给密封组件的特定段施加或多或少的力来控制泄漏。控制器50在功能上可以视作为泄漏探测器31b的一部分，但可以具有独立的电子元件或其他部件。事实上，用于解释来自泄漏探测器的信号的简单任务中所需的电子元件或其他部件可以实质上保持于力发生装置60b的主体内，或也可以独立地设置。
有关密封效率的辅助信息也可以取自上部压力通风系统11中的压力、下部压力通风系统27中的压力、从下部压力通风系统27中输出的(例如根据质量流量计探测出的)气体质量流率，以及根据与气体处理有关的织物性质(例如当采用空气压力机给织物脱水时，此织物的水份与CD一致性。这种信息可以与控制器50耦合用于证实或支持目的，但是来自局部漏泄探测装置31b的信息则为密封或定位策略的选择提供了关键性输入，以减少泄漏和提高处理的效率与一致性。
上部编织物5如果用到3时最好沿Z方向具有高的渗透率而沿MD则具有低的平面内渗透率，用以阻止沿MD(或MD的方向)通过上部编织物5泄漏。基本上无平面内渗透率的织物例子是这样一种织物，它由叠层的不渗透层制成，这些不渗透层设有直接通过织物的小的孤立的沿Z向的孔或洞，孔径小于所述的编织物相对于上密封头13b的接触长度。编织物3与5应该是耐磨的且一般是光滑加以减少摩擦。
密封头13b、37b与39b一般接触运动的表面而会磨损，因此它们最好包括低摩擦系数的耐磨材料。特氟隆和相关的含氟聚合物是周知的纸摩擦系数材料。也可以采用其他已知能提供良好耐磨特性和低摩擦系数的合成聚合物和陶瓷材料，可能再加以有选择的表面处理，例如等离子沉积金刚砂或氮化硼以改进耐磨与纸摩擦特性。氮化硅也已知具有良好的耐磨特性，同样当前有多种陶瓷料和其他材料在造纸工业中用作与运行的编织物接触的箔。可以采用本项工艺中周知的其他材料，包括金属例如经过适当表面处理如渗碳、锆沉积、耐磨氮化物的等离子喷涂沉积等处理的钢。同样，耐磨的编织物也能理想地用作与织物接触的编织物3、5。
密封头13b、37b与39b的耐磨表面最好还配备有润滑装置和/或冷却装置(未图示)。可以在正要与丝网或编织物接触时刻之前，将适用于特殊涂布的少量的水或其他液体通过喷涂或狭缝喷射或其他方式涂布到密封头上，以减少摩擦并同时提供冷却。
图2示明了图1中密封组件6b的下密封夹19b，它具有支承板29b与密封头部件37b与39b。此密封头部件37b与39b所具的外表面有一用来接触运行织物、编织物或带的接触区44。密封头19b允许在沿CD的不同区域上对施加的力或对密封头部件37b与39b进行可变的CD控制，这是因为密封头19b包括一一独立的可动部段42，它们结合在一起但可以在使用中移向或脱离开织物来调节密封效率。这些部段42可以安装到杆或其他构件上或可以用几何方法连接例如由鸠尾组件连接，用以防止沿CD分开但允许在移向或离开运行织物时沿垂直于CD的方向滑动。力产生装置或密封件定位装置60b有效地连接着各个部段42，如线道62(可以表示为被致动器、气动装置或其他装置直接或间接接触)所示，可以用来调节各个部段的位置或对各部段所加的力。力发生装置60b最好作用于支承板29b的下侧。支承板29b的部段42可以是刚性的，而密封头部件37b与39b则能够是可变形的或刚性的，或是由刚性与可变形两种材料相组合以进行有效的密封，可以采用弹簧或类似的可变形装置来给分段式密封头部件37b与39b提供柔性，这两个密封头部件例如可以包括由弹簧件支承的刚性接触带。
图3示明一密封头69的横剖面，此密封头可以用作上或下密封头如图1中的密封头13b或19b、或用作图1的密封头部件37b或39b、或用作图2中密封头19b的一个单一部段42、或用作密封组件中的一般密封头。此横剖面是沿垂直于密封轴线的方向截取的。密封头69包括密封件74，后者有一接触面76用来接触运行织物、带或丝网。密封件74可以是柔性的，同时可以是耐磨的，且可以包括连接到较柔性的材料如塑料上的耐磨材料层如氮化硅或陶瓷。密封件74连接到可相对于支承底座或支承件70运动的可动体72上。由支承底座70的内壁和可动体72限定出一室80。室80能够通过与加压流体源(未图示)的流体口78注入流体如水、油或空气加压。一般地说，用于给室80加压的流体是不与用于给织物处理室加压的流体发生联系而是独立与相分开的。可以借助与控制器(未图示)有效连接的液压活塞、气体压缩机、泵等进行输送，此控制器则指明应施加到室80的压力水平，室80最好正是沿着密封组件长度的多个独立加压室中之一。可动体72可以通过控制各离散内室80中的内压力而弯曲使其一部分能相对其他部分作局部地调节，或可以取分段形式以允许对各段独立地加力或进行位置控制。通过调节室80中的压力，可以控制施加到密封室74中的局部压力，或者类似地当此密封室74例如受到已变形织物的阻力反对时，则可以调节此室的位置。
图4示明沿图3中4-4线的平面截取的横剖图的放大部分，它是垂直于密封头69的密封轴线的视图，密封头69在此情形下是分段式的。图4表明了用于密封件一段的室80是怎样地与其余各段隔绝而得以局部地控制密封压力。在图3中的密封头69沿CD延伸的这一实施例中，图4中的视图则是沿MD截取的。在示明支承底座70与可动体72之间的室80的同时还示明了与之通连的流体口78。室80沿此密封轴线的范围有限，并为分别与支承底座70和可动头72整体相连的壁部件84与86所限定。在相邻壁部件84与86之间的内密封件90将一个加压室80与其周围的加压室相分开，允许对密封组件的各部分施加不同的密封力。密封件90可是密封圈、密封垫、柔性带、可膨胀件。其他的机械密封件，或可以代表相邻壁部件84与86之间任何种类的密封接触，使得室80能相对于相邻的各室独立地加压。可动头72可以相对于支承底座70移动或滑动。通过能够接纳凸出的壁部件84与86的内井88可使上述运动能在于范围内进行。
在图3与4中，可动头72可以是能沿密封轴线弯曲的邻接的梁，或可以包括一些能沿密封方向(垂直于织物的方向)独立运动的离散部段以用于进行精细的局部控制。
应知出于说明目的给出的上述各实施例的细节是不应理解为对本发明的范围进行限制。尽管上面只详述了本发明的几个典型实施例，但内行的人在不实质性地背离本发明的新颖原理与优点的条件下是可以立即掌握住这些典型实施例中的种种改型的。因此，所有这类变更型式都应包括在后附权利要求书及与之等效的所有内容所规定的本发明范围之内。还应认识到，有许多实施例可以想像到并不能取得某些实施例的特别是那些最佳实施例的所有优点，而缺乏某个特定优点并不一定意味此相应的实施例是在本发明的范围之外。
权利要求
1.用于探测和减少沿一运行织物与一织物处理室之间的密封件的流体泄漏的控制系统，其中此织物处理室以异于环境压力的压力将流体施加到此运行织物的一表面上，所述控制系统包括(a)适用于指明此运行织物与密封件之间流体泄漏的存在和位置的泄漏探测器；(b)对上述泄漏探测器作出响应的局部泄漏减少装置。
2.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏探测器包括声学传感器。
3.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏探测器包括光学传感器。
4.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏探测器包括气体示踪传感器。
5.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏探测器包括流动显像系统，能由可见光识别泄漏流。
6.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏减少装置包括许多密封元件，它们对密封件施加不等的密封压力。
7.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏减少装置包括给密封件施加局部可变力的力分布致动器。
8.权利要求1所述的控制系统，其中所述泄漏探测器产生一电信号而所述泄漏减少装置响应此电信号。
9.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物处理室是一气体-液体置换脱水单元。
10.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物处理室是一蒸汽箱。
11.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物处理室给织物施加一反应化合物。
12.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物处理室包括一压力通风系统，此压力通风系统与一相对的室成协同工作关系，此相对的室设置成能使运行织物通过此压力通风系统与此相对的室之间。
13.权利要求12所述的控制系统，其中所述相对的室是一真空箱。
14.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物是一纸织物。
15.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物是非织造织物。
16.权利要求1所述的控制系统，其中所述织物是织造织物。
17.权利要求1所述的控制系统，其中所述局部泄漏减少装置包括用于调节密封件上局部密封力的力发生器。
18.权利要求17所述的控制系统，其中所述力发生器选自热膨胀杆、热膨胀条带件、热液压致动器、机械致动器、马达、压电元件、空气袋、空气软管、气缸、气动活塞、液压活塞、热电致动器、机械螺旋、齿轮系、皮带轮系、杠杆与支点系、可调弹簧组件、螺旋与起重装置组件以及磁力发生装置。
19.在以加压流体处理运行织物的加压织物处理系统中用于减少泄漏的方法，此织物处理系统包括一加压室以及在织物与此室之间的一密封件，所述方法包括(a)沿密封件探测泄漏，该泄漏具有高于预定最低值的预计严重程度；(b)识别泄漏的近似位置；(c)产生一示明此泄漏近似位置的信号；(d)响应上述信号沿此密封件于泄漏近似位置处将局部密封压力提高到预定最低值之上。
20.权利要求19所述的方法，它还包括在业已加大了密封压力的区域递增地减少此局部密封压力的步骤直至此区域中的泄漏开始加大，然后在探测出加大了泄漏之前再将密封压力稍微增大至一定水平，由此避免过大的密封压力。
21.一种加压的织物处理系统，用于从流体源将加压的流体施加到一运行织物上，同时动态地减少泄漏到大气中的流体，此系统包括a)一织物处理室。它具有限定了一内部压力通风系统的室壁、用于从流体源接收加压流体的一流体入口、用于对运行织物施加加压流体的一孔口、沿横向延伸的一前边缘与一后边缘、沿机器方向延伸的两相对侧边缘。以及沿此前边缘、后边缘与侧边三者中至少之一的柔性密封组件，此密封组件包括一与该织物处理室接触的第一密封头和一相对的第二密封头，织物通过此第一与第二密封头之间，且此第一与第二密封头之一以一密封力被推向这两者之另一个；b)一控制系统，用于沿上述密封组件减少流体泄漏，包括一用以识别运行织物与此密封组件间流体泄漏的存在与位置的泄漏探测器，以及响应此泄漏探测器使局部泄漏减少的装置，其中此局部泄漏减少装置包括一力发生器，用来沿上述密封组件的长度可变地调节密封压力，以减少由该泄漏探测器识别的流体泄漏区域邻近的泄漏。
22.用于一运行织物的处理系统，所述织物具有一第一表面和一第二表面，而此处理系统包括a)具有用于加压流体的与织物流体连通的压力通风系统的室，此室具有至少一个边缘而该织物沿此边缘进出此室；b)与所述至少一个边缘接触，用以防止加压流体从此处理系统泄漏出的柔性密封组件；c)响应沿此密封组件的流体泄漏而能识别流体泄漏近似位置的泄漏探测器；d)沿此密封组件与上述泄漏探测器相配合而在发生泄漏处施加增大密封力的局部泄漏减少装置。
23.权利要求22所述的处理系统，其中该泄漏减少装置具有数值为3或更大的局部灵敏度。
24.用于给运行织物脱水的空气压力机，此压力机包括a)具有一加压气体室和至少一个CD密封件的一空气压力机；b)在上述加压气体室之外的一局部泄漏探测器；c)增加密封件上压力的一局部力发生器，此力发生器一个上述泄漏探测器配合工作。
25.权利要求24所述的空气压力机，具有的局部灵敏度的数值为3或更大。
26.权利要求24所述的空气压力机，还包括与所述加压气体室成配合关系的MD密封件，用以减少加压气体的逸出。
27.权利要求24所述的空气压力机，其中所述运行织物是夹在第一与第二运行的编织物之间。
28.权利要求24所述的空气压力机，还包括一真空箱，此真空箱定位成使得该运行织物通过此空气压力机与真空箱之间。
29.权利要求26所述的空气压力机，其中所述局部泄漏减少装置包括一压力分布致动器，后者响应该泄漏探测器的输出，有选择地调节加到密封件上的力的分布，得以通过加大流体泄漏区对密封件的密封力来减少气体泄漏。
30.权利要求29所述的空气压力机，其中所述压力分布致动器还用来在密封件的未发生显著流体泄漏的区域中将施加的力保持于预定水平之下。
全文摘要
加压的织物处理系统，它包括的运行织物通过具有密封组件的加压处理室，此密封组件带有泄漏控制系统。泄漏控制是借助局部泄漏探测器与响应此探测器的信号而将局部密封力加到密封组件上使得泄漏处邻区的密封增强这样的协同效应而实现的。特别是用于纸幅脱水的空气压力机依靠上述的泄漏控制系统而改进了效率，此泄漏控制系统的特点表现在局部泄漏探测器与局部力发生装置与柔性密封组件结合而减少了该空气压力机的固定式压力通风系统边缘处的泄漏。局部泄漏探测呵以根据传声器的声波测量、逸出的示踪气体的探测。光信号及其他信息。织物处理系统的其他实施例包括那些用于连续生产活化碳织物以及对纺织品和其他纤维织物进行蒸汽和化合物处理的系统。
文档编号D21F5/00GK1406301SQ99812343
公开日2003年3月26日 申请日期1999年8月12日 优先权日1998年8月12日
发明者J·D·林赛, M·A·赫曼斯, F·S·哈达 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司