用于优化制造纤维幅的机器中的成形单元中的能量平衡的方法以及成形单元

摘要

本发明涉及一种用于优化在制造纤维幅(F)的机器中的成形单元(1)的能量平衡的方法，其中，通过流浆箱(3)引入到成形单元(1)内的纤维悬浊液(FS)在达到不流动点(IP)后在压缩区(VZ)内通过至少两个脱水装置(E2至En)引导到相连的功能单元(6)。本发明的特征在于，与设备决定的理论最大可实现干燥度(TG

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于优化在制造纤维幅(特别是纸幅、纸板幅或薄纸幅)的机器中的成形单元的能量平衡的优化方法，其中通过流浆箱引入到成形单元内的纤维悬浊液在达到不流动点后在与不流动点相连的压缩区内通过至少两个脱水装置引导到与相连的连接单元的过渡区域。

本发明还涉及一种成形单元，所述成形单元包括至少一个至少间接地支承纤维悬浊液的连续运行筛带和至少两个串联的、或者说在纤维悬浊液的通过方向上在压缩区内前后布置的脱水装置。

背景技术

在连续制造过程中的纤维幅制造通过在成形单元内的运动筛带上将纤维从水悬浊液中成形而实现。在此，由于重力、通过机械加压、尤其是通过在弯曲的脱水元件上的筛压以及借助于通过筛带的真空抽吸，从悬浊液和由悬浊液形成的幅中抽取水分。在脱水之后将纤维幅运输到压榨装置中的成形单元内，在此成形单元中从纤维幅中进一步抽取水分。然后，将纤维幅输送到干燥部内，在该干燥部中完成干燥过程。

成形单元作为制造纤维幅的机器的湿部分的组成部件在现有技术中已知为有多种实施形式。这针对于其具体实施形式分为单筛成形器和双筛成形器。混合成形器则意味着带有长筛的双筛成形器的变体，其中，长筛通常作为双筛成形器的下筛工作。此类成形单元的基本任务是：一方面实现纤维的并排或重叠的有针对性的沉积以及在纤维悬浊液内的所希望方式的纤维定向，且进一步将纤维悬浊液在通过成形单元期间这样地脱水，使得在机器方向上观察时在成形单元末端可将具有相应地预先限定的干燥度特征的纤维幅输送到随后的继续加工单元上，特别是传送到压榨单元上。为保证最终产品的质量足够好且使丢弃的最终产品的量减到最小，在制造材料幅时，尤其是造纸机或纸板机中制造纤维幅时，需连续监测纤维幅的特征。使用不同的参数作为制造过程中的控制和/或调节的控制量，特别是使用制造此类纤维幅的机器内的不同部段中的面重量、水重量或纤维幅厚度作为控制量。纤维幅的最终质量在此基本上通过成形单元中的过程影响，例如通过成形影响。在现有技术中存在多种调节方法，使用所述调节方法可以通过控制成形单元内的脱水来调节纤维幅质量，所述纤维幅质量例如表现为形状、多孔性、纤维定向、纸页结构(Blattaufbau)和湿度。

从出版物EP1426488A1中已知用于制造纤维幅的设备，所述设备具有双筛成形器，所述双筛成形器包括相互协作的筛带，所述筛带在形成了所谓的双筛区的情况下被一同引导在其循环路径的子区域上。在此，在所述设备内，在双筛区的区域内或周围布置用于测量纤维幅的特征的测量设备，其中，将测得的特征作为实际值提供给调节单元，且此调节单元调节制造纤维幅的生产参数。在此，例如将预脱水区内的脱水装置的压力水平或真空度用作调节量。根据由调节单元确定的纤维幅的额定干燥度，可使用在纤维幅运行方向上布置在开始处的预脱水区的脱水装置，即仍布置在压缩区前的脱水装置，以用于调节纤维幅的干燥度。在此，基本目的是调节预先限定的形状。

从出版物EP1454012B1中已知了成形单元的运行方法，其中确定了成形单元内的配成的纸浆(Ganzstoff)的稠度，进一步确定了稠度对于所形成的纤维幅的构造和/或多孔性的影响，且基于制成的纤维幅的质量特征和/或通过优化成本函数来调节稠度。纤维幅的质量特征通过其构造和/或多孔性限定。成本函数至少包括由所要求的能量输入和驱动功率限制的成本。

从出版物EP1137845B1中已知了调节在成形单元中从纤维悬浊液中形成的材料幅的材料干燥重量的横截面分布(Querprofil)的方法和系统，所述成形单元包括至少一个连续运行的透水的筛带。在此，确定干燥部内的材料干燥重量的实际值，且根据在成形单元内借助水重量传感器确定的水质量横截面分布推断出所设定的材料干燥重量横截面分布。材料干燥重量横截面分布基于由水重量测量预先确定的材料干燥重量横截面分布调节。

所有前述构造使用成形单元内脱水装置上的脱水功率等作为调节量，其中，在此优选地将压力、特别是抽吸装置上的负压用作调节量。相对应地，EP1063348A2公开了具有成形板形式的脱水装置的控制/调节的可能性。

现有技术中的实施形式基本上解决了如下技术问题，即控制和/或调节成形单元的单独部件或协调单独部件的协作，使得针对于对所形成的材料幅、尤其是纤维幅要实现的结果实现所希望类型的最优特征。在此，基本上未考虑到由于整个设备的能量平衡产生的成本因素。在此，有利的能量平衡通常与希望的结果相矛盾，即与到达或通过成形单元后相应的高的干燥度相矛盾。在许多设备中，例如将待施加到成形单元内的单独的抽吸装置的负压预先调节为固定值，其中在运行期间频繁地将大功率抽吸装置调节到最大待产生的真空。相应地，用于脱水的功率需求也高。由于可运动的筛带和高真空抽吸装置之间的相对运动，筛带进一步地——由于高摩擦力所决定而——受到明显磨损。

因此，本发明的技术问题是开发一种用于优化成形单元的能量平衡的方法，使得即使在成形单元内的能量输入需求较低时，也在不损害纸张的形成(Blattbildung)的情况下实现对于所要求的干燥度的最佳的结果。尽可能节能且低磨损地将成形单元内的纤维悬浊液脱水直至达到所要求的干燥度。

发明内容

根据本发明的技术方案通过独立权利要求1的特征表征。有利的设计在从属权利要求中描述。成形单元根据独立权利要求12配备相应的控制和/或调节设备。

根据本发明的用于优化制造纤维幅(尤其是纸幅、纸板幅或薄纸幅)的机器中的成形单元的能量平衡的方法，其中，通过流浆箱引入到成形单元内的纤维悬浊液在达到不流动点后在与不流动点相连的压缩区内通过至少两个脱水装置引导到与相连的功能单元的过渡区域，其特征在于，与理论上由设备决定的可实现的最大干燥度相关地为在纤维幅与布置在后面的功能单元的过渡区域的范围内的一定的纤维悬浊液基于现有的脱水装置预先规定要设定的目标干燥度的额定值，将所述额定值选择为小于理论上由设备决定的最大可实现干燥度，但大于等于过渡区域的范围内所要求的最小干燥度，并且通过降低压缩区内最后的若干脱水装置中的至少一个的入口干燥度，优选通过降低最后一个脱水装置的入口干燥度来控制(在一种特别有利的实施形式中是调节)所述目标干燥度。

理论上可实现/可达到的最大干燥度应当理解为理论上在充分利用设备条件、尤其是最大的设备条件的情况下取决于材料可实现的纤维幅干燥度。设备条件以各个脱水装置或整个成形单元的运行方式的过程参数、尤其以速度表征。所述过程参数也包括在各个脱水元件上的干燥时间，所述干燥时间可作为纤维悬浊液的通过速度和各作用行程的长度的函数而确定，以及各个脱水装置/脱水元件的过程参数、特别是压力或负压。在此方面，取决于材料的含义是待脱水的纤维悬浊液的特征，特别是其组分、含水量等。

这种理论上可实现的最大干燥度需与绝对最大干燥度不同，所述绝对最大干燥度对应于在连续的长期干燥持续时间后一个脱水元件或各个脱水元件上的干燥度，且在实践中不可实现(umsetzbar)。

不流动点理解为成形单元内的局部区域，在所述区域在纤维悬浊液中的各个纤维在其所在位置相互定向且不能再相互运动。此区域也标记为实际压缩区的开始，即其内不再发生成形，而仅发生流体(尤其是水)从由悬浊液形成的纤维幅的析出。

在本发明的意义下的脱水装置应当理解为所有静止的、可运动的或可旋转的装置，所述装置通过施加力、脉冲和压力以及施加真空来实现纤维悬浊液的脱水。尤其是抽吸装置属于这种脱水装置，所述抽吸装置具有如下形式：静止的抽吸箱、弯曲的或平的引导元件(例如筛台)、平面抽吸装置或可旋转的滚筒。抽吸区域在此静止地、即位置固定地布置，且可由一个或多个在机器方向上且横向于所述机器方向在整个幅宽上延伸且可串联的抽吸区形成，其中各个在机器方向上串联布置的抽吸区可个别地、成组地或共同地开关。

在另一种实施形式中，可以考虑使抽吸区域也横向于机器方向划分为各个抽吸区，所述抽吸区同样可以个别地、成组地或共同地控制。

本发明人已知，基于脱水装置处或之上的纤维悬浊液的脱水行为的特征，在脱水装置末端处的纤维悬浊液的干燥度不与入口干燥度直接成正比，且因此也可在脱水装置的入口干燥度较低的情况下设定较高的出口干燥度，所述出口干燥度处于对于具体纤维悬浊液理论上以此脱水装置在设备条件下可实现的最大干燥度的范围内。这种行为有针对性地用于节约能量，这不是通过强制地将所有各个脱水装置上的理论上可供使用的功率进行最大化的利用来实现，而是通过仅将在压缩区内最后的若干脱水装置、优选最后一个脱水装置构造和布置为使它们适合于实现很高的或在设备条件下可能的最大脱水功率，并因此通常以很高的或可能的最大能量输入且因而以最大运行功率来运行，而将在压缩区内至少一个或多个布置在前方的脱水装置这样地运行，使得在这些脱水装置处理论上取决于材料可实现的出口干燥度小于在完全利用可供使用的功率时的可能实现的最大出口干燥度。因此，所述脱水装置能够以比实现理论上可能的最大干燥度明显更低的能量输入且因此更低的功率与最后的脱水装置共同协作地运行，使得例如对于其形式为抽吸装置的脱水装置，可在两位数的百分数范围内实现空气量节约。同时，在运行参数保持相同时在压缩区内最后的若干脱水装置的效果如下地加强，使得所使用的能量输入由于现在在纤维悬浊液/纤维幅进入时在此脱水装置处存在的更小的入口干燥度而导致提高的脱水功率，且因此也由于由此决定的提高的脱水量而导致改进的润滑效果。这允许将高功率抽吸装置用作最后若干脱水装置或优选作为最后一个脱水装置，其中，(对高功率抽吸装置的)这种使用可在无附加措施的情况下低磨损地进行。

为实现成形单元的关于干燥度稳定的运行方式，不强制要求在与布置在后方的功能单元的过渡区域内设定在设备条件下在成形单元内理论上的最大可能干燥度，而足以与运行和过程条件相关地设定较低的预先限定的且取决于待脱水的纤维悬浊液的最小干燥度。在充分利用关于脱水装置上的脱水行为的知识时，可以在有针对性地降低所要求的能量输入的同时在结果中实现在来自成形单元的出口(Auslauf)中的最优的总干燥度。因此，可使各个脱水元件关于其能量平衡显著有效地运行。这需要显著更低的功率，因此可使得运行成本明显降低。

在最后一个脱水装置处的入口干燥度可通过控制在压缩区内布置于此脱水装置前方的各脱水装置中的至少一个的脱水功率来设定。在特别地有利的实施形式中，此脱水装置为此以比最大可能更低的功率且因此以比最大可能更低的脱水功率运行。

为保证用于制造纤维幅的机器内的成形单元的稳定且连续的运行方式，对目标干燥度进行调节。为此，连续地或周期地确定在压缩区内在最后一个脱水元件后方的目标干燥度的实际值，将此实际值与额定值进行比较，且根据(比较的)差对各个脱水装置的各个控制装置进行控制。在压缩区内布置在最后一个脱水装置前方的各个脱水装置用作这种调节的控制装置，其运行参数起调节量的作用。

过渡区域内要设定的目标干燥度被选择为使它与理论上可实现的最大干燥度的偏离在0.1％至5％的范围内、尤其优选是在0.1％至3％的范围内，最优选是在0.1％至2％的范围内。

为此，用于制造纤维幅的机器的成形单元在设备方面包括至少一个至少间接地支承纤维悬浊液的连续运行筛带，和至少两个串联布置的或在压缩区内在纤维悬浊液的通过方向上前后相继地布置的脱水元件。此外设有控制和/或调节系统，所述系统包括控制和/或调节设备，所述控制和/或调节设备与至少一个用于至少间接地对至少间接表征从成形单元到布置在后面的功能单元的过渡区域内的纤维幅干燥度的量进行检测的装置、与用于预先规定要设定的目标干燥度的额定值的装置、以及与至少间接地与在压缩区内的最后若干脱水装置或者最后一个脱水装置前面的一个脱水装置的控制装置相连接。控制和/或调节设备此外具有用于生成用来控制各个脱水装置的控制量的控制量生成器。作为用于至少间接地对至少间接表征从成形单元到布置在后面的功能单元的过渡区域内的纤维幅干燥度的量进行检测的装置，可使用用于直接检测或检测与干燥度功能上相关的量的传感器或者通过测量脱水量，例如使用水重量传感器。

优选地，通过控制和/或调节设备进行对多个脱水装置、优选所有脱水装置的控制，使得所述控制和/或调节设备与各个脱水装置的所有控制装置相耦合。一个脱水装置可实施为下列脱水装置中的一种：

-抽吸装置，特别是位置固定的抽吸装置或可旋转的筛式抽吸滚筒(Siebsaugwalze)；

-带有至少一个抽吸区和位置固定或可挤压的成形板的成形箱；

-成形板；或

-弯曲的脱水元件。

在特别有利的方式中，成形单元的最后若干脱水装置中的一个、优选是要通过的最后一个脱水装置被设计为高功率真空抽吸装置。布置在该脱水装置前面的真空抽吸装置或多个真空抽吸装置则能够在总干燥度仅仅略微减小的情况下以明显更低的抽吸功率运行。对于包括真空抽吸装置的脱水装置的实施形式，根据本发明的技术方案在节能潜力方面是特别地有效的。但也可考虑使用其它的脱水元件、例如可调整的成形板，其中例如可将挤压力减到最小。

附图说明

根据本发明的技术方案在下文中根据附图解释。其中各图为：

图1a和图1b在简化示意图示中结合根据本发明的成形单元和为该成形单元对应配设的控制/调节系统的一种实施形式清楚地示出了根据本发明的用于控制干燥度的方法；

图2a结合信号流程图清楚地示出了用于控制干燥度的方法；

图2b结合信号流程图清楚地示出了用于调节干燥度的方法；

图3a和图3b结合功能图清楚地示出了根据本发明的技术方案；

图4a和图4b结合成形单元的截面图清楚地示出了连接在不流动点上的适用于根据本发明的方法的成形单元的示例性可能构造；

图5a和图5b结合成形单元的截面图清楚地示出了连接在不流动点上的适用于根据本发明的方法的成形单元的另一种示例性可能构造；

图6a和图6b结合成形单元的截面图清楚地示出了连接在不流动点上的适用于根据本发明的方法的成形单元的第三种示例性可能构造；

图7a示出了用于根据本发明的成形单元的具有筛式抽吸滚筒形式的脱水装置的第一实施形式的示意性截面图；

图7b示出了用于根据本发明的成形单元的具有筛式抽吸滚筒形式的脱水装置的第二实施形式的示意性截面图；

图8a示出了用于根据本发明的成形单元的具有高真空抽吸器形式的脱水装置的第一实施形式的示意性截面图；和

图8b示出了用于根据本发明的成形单元的具有高真空抽吸器形式的脱水装置的第二实施形式的示意性截面图。

具体实施方式

图1a和图1b清楚地以非常简化的示意图结合成形单元1和控制/调节系统4的示例实施形式解释了根据本发明的优化制造材料幅的机器2内的成形单元1内的能量平衡的方法，所述材料幅尤其是形式为纸幅、纸板幅或薄纸幅形式的纤维幅F。为此，在图1a中示意性地明显地简化地图示出成形单元1，所述成形单元1布置在流浆箱3前面，通过所述流浆箱3将纤维悬浊液FS供给到成形单元1。为解释各个方向，在成形单元1上设置了坐标系。X方向描述了纤维悬浊液FS的引导方向且因此描述了提供在制造纤维幅的机器2内由纤维悬浊液形成的材料幅的通过方向，所述通过方向也称为机器方向MD。Y方向描述的是在同一水平面内垂直于此MD方向的方向，所述Y方向对应于横向于机器方向MD的方向，且称为CD方向。垂直于前述两个方向的Z方向描述了垂直方向。

在成形单元1内，纤维悬浊液FS被引导到至少一个连续运行的筛带11.1上，在图示的情况中至少被引导通过两个连续运行的筛带11.1和11.2之间的子区域，被过滤且浓缩，且在达到所谓的不流动点IP之后在相连接的压缩区VZ内被压缩。在流浆箱3和纤维幅F在其中被传送到布置在成形单元1后面的压榨单元6的过渡区域5之间，在图示的情况中具有混合成形器形式的成形单元1为此包括三个脱水行程S1至S3，所述三个脱水行程S1至S3前后连接且被纤维悬浊液FS相继通过。所述三个脱水行程S1至S3结构不同。在通过方向上的第一脱水行程S1形成所谓的预脱水区10，与之连接的脱水行程S2称为双筛区12，而脱水行程S3形成后脱水行程13。筛带11.1是所有脱水行程S1至S3的组成部件。在各个区10、12和13中，脱水装置E1至En至少间接地对纤维悬浊液FS起作用。在预脱水区10内，与流浆箱3相连接地在第一连续运行的筛带11.1中提供了胸辊(Brustwalze)14。纤维悬浊液FS的进入直接对作为脱水单元E2布置在水平面上的筛台上进行，所述筛台被由筛带11.1形成的长筛设备支承。脱水通过脱水行程S1且因此通过预脱水区10进行。纤维悬浊液FS此外被引导通过由双筛区12形成的第二脱水行程S2且被脱水。为此，筛带11.1连同另外的连续运行的具有上筛带形式的第二筛带11.2一起在其循环路径的一部分上被引导而形成脱水行程S2。在脱水行程S2中布置了至少一个脱水装置E3，所述脱水装置E3作用在至少一个筛带上，优选作用在两个筛带11.1和11.2以及在其间引导的纤维悬浊液FS上。第一筛带11.1和第二筛带11.2之间的分离在此布置在脱水装置E3后面，其中可提供抽吸装置以支持分离，例如具有弯曲的分离抽吸器的形式，或者脱水装置E3设有相应地形成的抽吸区。脱水装置E3包括布置在筛带11.2内的脱水箱15和在筛带11.2的筛运行方向上观察时布置在脱水箱15延伸区域内的筛带11.1内的成形箱16。脱水箱15和成形箱16包括所谓的成形板，其中优选地包含在成形箱16内的成形板16.1至16.n以可以挤压筛带11.1的内表面的方式支承在该内表面上。在成形箱16内的各成形板16.1至16.n优选可以单独地、成组地或共同地挤压。各成形板16.1至16.n优选被单独地引导且在筛运行方向上看被前后相继地、优选相互平行地布置，且在整个机器宽度上延伸。脱水箱15形成脱水装置E3.2，成形箱16形成脱水装置E3.1。成形板16.1至16.n的挤压通过控制装置9.31进行。脱水箱15和/或成形箱16被进一步抽吸，其中抽吸在机器方向MD的延伸方向上看可通过一个抽吸区或多个前后相继且可单独或成组控制的抽吸区进行。在双筛区12内设置纤维悬浊液FS内的纤维的不流动点IP。该不流动点IP在机器方向MD上以如下位置为特征，即所述位置处纤维悬浊液FS的纤维由于脱水而这样地定向，使得纤维的定向现在不再改变且在其位置上相互保持，其中脱水装置的进一步作用仅导致在压缩下的进一步脱水，因此与不流动点相连的功能区域称为压缩区VZ。此局部区域设在脱水行程S2内，且在成形单元1的整个宽度上延伸。

后脱水区13布置在双筛区12后面，所述后脱水区13包括串联且前后相继地布置的脱水装置E4、En-1和En，其中En构成过渡区域5之前的最后一个脱水装置。各个脱水装置E4至En可优选地形成为抽吸装置的形式。后脱水区13在此由第一筛带11.1形成。成形单元1因此包括至少一个、优选多个串联或并联作用的脱水装置E1至En。

在过渡区域5前方，所形成的纤维幅F具有干燥度TG，所述干燥度TG称为成形单元1的末端干燥度。所述末端干燥度通常被预先给出且等于在成形单元1的末端处要设定的干燥度TG。取决于设备条件，例如制造纤维幅F的机器的速度和所选择的脱水装置E1至En的速度及其运行参数，在此对于确定的纤维悬浊液，即具有特定特征(例如组分、稠度等)的纤维悬浊液，理论上在成形单元1末端处可达到最大干燥度TG_max，特别是在连接在最后一个脱水装置En的过渡区域5内或该过渡区域5之前。如果所有脱水装置E1至En在利用其最大可能功率的情况下运行最大可能作用时间，则对于特定纤维悬浊液类型实现此理论最大干燥度。但应指出的是，由于在脱水装置E1至En的作用持续时间内观察到的能量输入并因而各个脱水装置E1至En的功率的总体升高，不必然地实现与之相应的成形单元1内的脱水增加。本发明人已经认识到，在成形单元1的出口区域17内，即在与最后一个脱水装置En相连的过渡区域5之内或之前，也可实现与TG_max略微偏差的较小TG_Ziel，即使各个脱水装置的功率，特别是在通过方向上布置的最后一个脱水装置之前且在不流动点IP之后的脱水装置的功率，即在此为E4至En-1(n为自然数)脱水装置的功率不等于其理论上可使用的最大功率，使得可完全地利用最后一个脱水装置En的理论上可使用的最大脱水功率。在此，预先给出了成形单元1的出口区域17的待获得的纤维幅F的目标干燥度TG_Ziel，所述目标干燥度TG_Ziel与在设备条件下理论上取决于材料可实现的最大干燥度TG_max的偏离在大约0.1％至5％的范围内，优选地在0.1％至3％的范围内，最优选在0.1％至2％的范围内。这记作额定值X_Soll-TG_Ziel。在成形单元1的出口17处当前出现的实际值X_Ist-TG_Ziel通过一种用于至少间接地检测至少间接地描述干燥度TG的量的装置7来检测。在此优选直接为出口区域17内的幅引导件对应配设此装置7，且在最简单的情况下此装置7实施为传感器。额定值在控制和/或调节设备8内被处理，且通过控制至少一个脱水装置、优选通过直接布置在最后一个脱水装置En之前的脱水装置En-1来设定。为此，带有控制装置或多个控制装置9.1至9.n-1的控制和/或调节设备8与布置在成形单元1内纤维悬浊液FS的通过方向上的最后一个脱水装置En之前的各个脱水装置E1至En-1耦合。优选的是，将这种耦合作为待实现的目标干燥度X_Soll-TG_Ziel关于实际存在的实际值的函数调节，使得实际值X_Ist-TG_Ziel等于额定值X_Soll-TG_Ziel。控制这样地进行，使得布置在脱水装置En之前而在不流动点IP之后的脱水装置En-1或者其它布置在前方的脱水装置E4至脱水功率En-1上的脱水功率下降，使得在这些脱水装置E4至En-1的出口处分别产生比在充分利用了各脱水装置E4至En-1上的脱水功率的情况下所出现的干燥度更小的干燥度。在此，布置在不流动点IP之后且在最后一个脱水装置En之前的各个脱水装置E4至En-1作为目标干燥度TG_Ziel的控制/调节系统4的控制装置工作。

图1b示例性地解释了为成形单元1对应配设的控制和/或调节设备8的输入量和输出量。至少用于待实现的目标干燥度的额定值X_Soll-TG_Ziel用作实际值X_Ist-TG_Ziel以外的输入量X。在维持最后一个脱水装置En的关系的情况下，特别是通过控制为所述最后一个脱水装置En对应配设的控制装置9.n而在形成相应的控制量Y9.n的情况下设定所述最后一个脱水装置En的最大脱水功率，确定另外的控制量Y9.4和/或Y9.n-1，且对控制装置9.4和/或9.n-1进行控制。

图2a在此结合信号流程图解释了根据本发明的方法的基本原理。从图中可见最大干燥度TG_max的获知和确定，可以在成形单元1内通过组合地利用可供使用的脱水装置E1至En而最佳地利用理论上可供使用的脱水功率P_{max-theoretisch}达到所述最大干燥度TG_max。取决于设备条件下理论上的最大可实现的材料的干燥度TG_max，对于成形单元1的运行预先规定要实现的干燥度TG_Ziel，所述要实现的干燥度TG_Ziel作为TG_max的函数被确定。如上所述，这对应于与实际的理论上可能的最大干燥度TG_max偏离0.1％至5％的范围内、优选地在0.1％至3％的范围内、最优选地在0.1％至2％的范围内的一个值。目标干燥度TG_Ziel在此小于最大干燥度TG_max。

此外，将目标干燥度TG_Ziel设置为控制、优选调节的额定值X_Soll-TG_Ziel的额定值。图2a示例性地仅解释了控制。在此，取决于所确定的或预先规定的额定值X_Soll-TG_Ziel，对布置在成形单元1的最后一个脱水装置En之前的脱水装置En-1至En-x中的至少一个进行控制，且因此对于控制量Y9.n-1，x＝f(X_Soll-TG_Ziel)的指标进行控制，其中x等于压缩区VZ内的脱水装置E的最大数量。

图2b解释了根据本发明的控制在调节中的集成，其中除额定值指标X_Soll-TG_Ziel外，连续地确定当前的实际值X_Ist-TG_Ziel且将各个控制量Y9.n-1，x形成为用于控制布置在最后一个脱水装置之前的脱水装置En-1至En-x。在通过方向上的最后一个脱水装置En在此以最大可能的脱水功率运行。用于控制的控制量Y9.n是恒定的，即保持不变或根据最大功率确定。通过连续地比较，可以这样地控制和调节布置在最后一个脱水装置之前的各个脱水装置En-1，x的脱水性能，使得该脱水装置En-1，x的脱水功率下降，且在利用最大理论可能脱水功率的情况下以最后一个脱水装置En实现最大可能的脱水效果。

本发明在此利用了如下认识，即可以通过指数函数描述在具有抽吸装置形式的脱水装置E上的预先规定的真空度下的纸页压缩区内的干燥度发展，并因而通过指数函数描述脱水效果。这对于单个的脱水装置E解释如下，且例如在图3a中根据图来描述：

${\mathrm{TG}}_{E-\mathrm{aus}}={\mathrm{TG}}_{E-\mathrm{ein}}+({\mathrm{TG}}_{\infty }-{\mathrm{TG}}_{E-\mathrm{ein}})\times (1-e^{-t_{\mathrm{saug}}\times k})$

其中：

TG_E-aus：脱水装置E的出口干燥度；

TG_E-ein：脱水装置E的入口干燥度；

TG_∞：在连续作用持续时间、特别是在抽吸时间，脱水元件上理论上取决于材料可实现的的干燥度；

k：材料常数；和

t_saug：在所观察的脱水元件E上的抽吸时间。

在此，在各自观察到的脱水装置E上，纤维悬浊液FS或现有的纤维幅F的干燥度TG从低的入口干燥度TG_E-ein起随着抽吸时间首先很迅速地升高。而由于脱水行为的指数特征，脱水强度的升高增加地下降，即每单位时间间隔的干燥度升高变小。在此脱水装置E上在连续的干燥时间后，特别地在抽吸时间后，干燥度TG在历程上渐进地接近理论上绝对可实现的干燥度TG_∞。所述干燥度TG_∞对应于在单个的脱水装置上连续长期抽吸时间实现的干燥度TG_∞。入口干燥度TG_E-ein的改变因此基本上不影响出口干燥度TG_E-aus。但实践中不可能实现连续的长作用持续时间且因此不可能实现连续的长干燥时间。因此，在现有技术中，单个的脱水装置以最大脱水功率运行，其中在经过等于作用持续时间的运行持续时间t_Betrieb的情况下实现了理论最大干燥度TG_max。本发明人现在认识到，可通过最优方式充分利用此行为，以更有效且特别地更能量有效地运行整个所述设备，这通过将小于理论最大可实现干燥度TG_max的干燥度设置为要实现的目标干燥度TG_Ziel，所述目标干燥度TG_Ziel对应于在成形单元1的出口处仍可允许的最小干燥度。所述目标干燥度TG_Ziel被控制，优选被调节。

图3b根据干燥度/持续时间图解释了在纸页压缩区VZ内的成形单元1中的干燥度发展的具体例子，所述例子示例性地包括双区筛式抽吸滚筒，其形式为组合的脱水装置，随后带有形式为高真空抽吸器的脱水装置En。筛式抽吸滚筒的各个抽吸区称为脱水装置E4和E5。纤维幅F的引导速度例如为2000m/min。在带有单独的抽吸区E4、E5的筛式抽吸滚筒前的干燥度TG_E4，5-ein恒定为8％。在脱水装置E4、E5上分别施加最大真空度时，例如在第一区内以30kPa且在第二区内以60kPa运行，则根据特征线I得到14.6％的出口干燥度TG_E4，5-aus。使用具有高真空抽吸器形式的例如以65kPa且因此以最大功率运行的脱水装置En，则实现了19.6％的干燥度。此干燥度TG_En-aus对应于设备条件下在成形单元1的出口处取决于材料可实现的最大干燥度TG_max。在此，对于根据本发明的调节将19％设置为维持稳定运行的最小干燥度且因此是目标干燥度TG_Ziel。由此得到的特征线在图中以II表示。在相同的8％的入口干燥度TG_E4，5-ein下，脱水装置E4和E5上的功率降低。第一区内的真空度且因此E4上的真空度为25kPa，在第二脱水装置E5上的真空度为55kPa。脱水装置En上可实现的出口干燥度TG_En-aus且因此入口干燥度TG_En-ein相对于I降低到13.3％。在筛式抽吸滚筒上的干燥度的强烈降低部分地通过随后的脱水装置En补偿。在功率相同时，在En上脱水功率升高，且因此进一步实现了筛带和脱水装置En之间的更好的润滑。

图4a和图4b结合成形单元1的截面图示例性地解释了各个脱水元件E1至En、不流动点IP和用于目标干燥度TG_Ziel的测量位置的布置。在图4a中在双筛区12的截面图中可见脱水单元E1，所述脱水单元E1包括两个在引导纤维悬浊液FS的筛带11.1、11.2的相互对置的两侧上双侧作用的脱水装置E1.1和E1.2，其中两个脱水装置E1.1、E1.2的一个设计为其上可施加真空的脱水箱15，且另一个第二脱水装置E1.2设计为带有弹性压板16.1至16.n，所述弹性压板在筛带11.2的背对纤维悬浊液FS所支承侧的侧上起作用。所述弹性压板用于在纤维悬浊液FS内施加压力脉冲。在通过脱水装置E1后达到不流动点IP，且由纤维悬浊液FS形成的纤维幅F通过各个另外的具有出抽吸装置形式的脱水装置E2、具有抽吸滚筒形式的脱水装置E3以及具有抽吸装置形式的脱水装置En-1和在通过方向上布置在最后的抽吸装置En而被脱水。在此，为设定脱水行为的目标干燥度TG_ziel，可以控制各个脱水元件E2和/或E3和/或En-1上的脱水行为，以便在最后一个脱水元件En的入口处实现更小的入口干燥度。

与此相对地，图4b解释了根据图4a的构造，其中省却了脱水元件En-1。在此，控制基本上通过在现在的最后一个脱水装置En之前布置的具有筛式抽吸滚筒形式的脱水装置En-1实现。

图5a解释了一种带有双筛区12和相连接的后脱水区13的成形单元1的截面图，其中双筛区12至少部分地图示，在此也包括脱水单元E1，所述脱水单元E1由上脱水装置E1.2和布置在下筛带11.1内的脱水装置E1.1形成，所述脱水装置E1.1带有用于将压力脉冲施加到在两个连续运行的筛带11.1和11.2之间引导的纤维悬浊液FS的板形元件16.1至16.n。在由双筛区12形成的脱水行程S1中，另外连接了具有抽吸装置形式的脱水装置E2。在具有后脱水区13的形式的随后的脱水行程S2内，布置带有它们的控制装置9.3、9.n-1和9.n的脱水装置E3、En-1和En。脱水行为的控制在此主要通过控制脱水装置En-1和/或E3和/或E2进行。

与此相对地，图5b解释了双筛区12的构造的替代实施形式，其中，在筛带11.1中与由形式为脱水箱15的E1.2和形式为脱水箱16的E1.1组成的脱水装置E1相连接地布置了抽吸装置，所述抽吸装置包括两个抽吸区而形成脱水装置E2、E3，以及包括在引导纤维幅的筛带11.1内的两个筛带11.1、11.2分开之后与所述抽吸装置有间隔的脱水装置En-1和与之连接的作为脱水装置En的筛式抽吸滚筒。为在其形式为筛式抽吸滚筒的最后一个脱水装置En之后实现目标干燥度TG_Ziel，对于该脱水装置的入口干燥度进行控制，也就是通过控制各个脱水元件E2至En-1中的至少一个上的脱水行为来进行控制。

图6a和图6b示例性地解释了成形单元1的另外的实施形式，所述成形单元包括具有可抽吸的上筛抽吸箱形式的脱水装置E1.1以及布置在下筛上的脱水装置E1.2和与之连接的相互分开布置的脱水元件E2至En，其中E2至E4由各个抽吸装置形成，而En-1由抽吸滚筒形成，且En又由抽吸装置形成。图6b解释了带有与图6a相比数量减少的脱水装置E2和E3的替代构造，其中脱水装置E1.2具有不同数量的筛抽吸区。

图7a示出了用于根据本发明的且在图4a、图4b、图6a和图6b中图示且描述的成形单元1的具有筛式抽吸滚筒形式的脱水装置E3的第一实施形式的示意性截面图示。

图示的且本领域技术人员已知的筛式抽吸滚筒仅示例性地具有两个抽吸区，所述抽吸区根据图3b带有E4和E5。所述抽吸区当然也可以具有多于两个抽吸区。两个直接相邻的抽吸区E4和E5通过共同的主分隔壁18相互分隔。各抽吸区E4和E5的相对侧的边界限定各通过一个可运动的副分隔壁19.4和19.5实现。如果各副分隔壁19.4和19.5布置在其最终位置，则因此两个抽吸区E4和E5的每个具有100％的开放面积。通过各副分隔壁19.4和19.5的运动(箭头)，各个抽吸区E4和E5各自的开放面积可以在100％至0％的范围内设定。各副分隔壁19.4和19.5的运动(箭头)能够以已知的方式通过各自的可由控制和/或调节设备加载的控制装置9.4和9.5实现。仅示例性地，两个副分隔壁19.4和19.5也根据所实现的运动以虚线表示，其中第一抽吸区E4还具有大约30％的开放面积，且第二抽吸区E5还具有大约50％的开放面积。

图7b示出了用于根据本发明的且在图4a、图4b、图6a和图6b中图示且描述的成形单元1的具有筛式抽吸滚筒形式的脱水装置E3的第二实施形式的示意性截面图示。

图示的且本领域技术人员已知的筛式抽吸滚筒仅示例性地具有两个抽吸区，所述抽吸区根据图3b带有E4和E5。所述抽吸区当然也可以具有多于两个抽吸区。两个直接相邻的抽吸区E4和E5通过共同的主分隔壁18相互分隔。各抽吸区E4和E5的相对侧的边界限定各通过一个可运动的副分隔壁19.4和19.5实现。各抽吸区E4和E5具有100％的最大开放面积。此外，为两个抽吸区E4和E5的每一个分别提供了覆盖板20.4和20.5，通过所述覆盖板20.4和20.5可将所对应配设的抽吸区E4和E5的开放面积减少到直至0％。各个覆盖板20.4和20.5在各自的抽吸区E4和E5的内侧可运动地布置(箭头)。各覆盖板20.4和20.5的运动(箭头)能够以已知的方式通过各自的可由控制和/或调节设备加载的控制装置9.4和9.5实现。

图8a示出了用于根据本发明的且在图1a、图4a、图4b、图5a、图5b、图6a和图6b中图示且描述的成形单元1的具有高真空抽吸器形式的脱水装置E6的第一实施形式的示意性截面图。

图示的且本领域技术人员已知的高真空抽吸器仅示例性地具有一个抽吸区E7，所述抽吸区E7在上侧设有与被引导的筛相接触的抽吸器表面层(Saugerbelag)21。抽吸器表面层21能够以已知的方式被打孔、开槽或构造为任意的开放结构，且具有最大为100％的开放面积。此外，设有覆盖板22.6，通过所述覆盖板22.6可将抽吸器表面层21的开放面积减少到直至0％。覆盖板22.6在此在抽吸区E7的内侧以可运动的方式布置(箭头)。覆盖板22.6的运动(箭头)能够以已知的方式通过可由控制和/或调节设备加载的控制装置9.4实现。

图8b示出了用于根据本发明的且在图1a、图4a、图4b、图5a、图5b、图6a和图6b中图示且描述的成形单元1的具有高真空抽吸器形式的脱水装置E6的第二实施形式的示意性截面图。

图示的且本领域技术人员已知的高真空抽吸器仅示例性地具有抽吸区E7，所述抽吸区E7在上侧设有与被引导的筛相接触的抽吸器表面层21。抽吸器表面层21能够以已知的方式被打孔、开槽或构造为任意的开放结构，且具有最大为100％的开放面积。此外，对于抽吸器表面层的每个开口23提供了至少一个用于减少开放面积的装置24。所述装置24能够例如是伸缩箱25，所述伸缩箱25可以通过可由控制和/或调节设备加载的控制装置9.4加载。通过装置24可将抽吸器表面层21的开放面积降低直至0％。

附图标号

1成形单元

2用于制造材料幅的机器

3流浆箱

4控制/调节系统

5过渡区域

6压榨单元

7用于至少间接检测至少间接描述干燥度的量的装置

8控制和/或调节设备

9.1至9/n  控制装置

9.4控制装置

9.5控制装置

10预脱水区

11.1，11.2筛带

12双筛区

13后脱水区

14胸辊

15脱水箱

15.1，15.2抽吸区

16成形箱

16.1-16.n  成形板

17出口区域

18主分隔壁

19.4副分隔壁

19.5副分隔壁

20.4覆盖板

20.5覆盖板

21   抽吸器表面层

22.6 覆盖板

23   开口

24   装置

25   伸缩箱

CD   横向于机器装置的方向

E1-E5，En-1，En  脱水装置

En.1.2，En-1.1，En-1，x  脱水装置

E1.1，E1.2，E3.1，E3.2  脱水装置

E3  脱水装置(筛式抽吸滚筒)

E4  抽吸区

E5  抽吸区

E6  脱水装置(高真空抽吸器)

E7  抽吸区

F   纤维幅

FS  纤维悬浊液

IP  不流动点

k   材料常数

MD  机器方向

S1-S3    脱水行程

t_saug    所观察的脱水元件E上的抽吸时间

t_Betrieb 所观察的脱水元件E上的作用持续时间

TG_GE-aus 脱水装置E上的出口干燥度

TG_E-ein      在脱水装置E处的入口干燥度

TG_En-ein     在脱水装置En处的入口干燥度

TG_En4，5-ein 在脱水装置E4，E5处的入口干燥度

TG_En-aus     在脱水装置En处的出口干燥度

TG_En4，5-aus 在脱水装置E4，E5处的出口干燥度

TG_max  在成形单元的出口区域内理论上取决于材料可实现的最大干燥度

TG_∞  在连续作用持续时间，特别是抽吸时间中取决于材料理论上可实现的最大干燥度

TG_Ziel  在成形单元的出口区域内的目标干燥度

VZ      压缩区

X_Soll-TG_ziel  成形单元出口区域内的目标干燥度的额定值

X_Ist-TG_ziel   成形单元出口区域内的目标干燥度的实际值

Y1-Y4，Yn，Yn-1，x，控制量

X、Y、Z  坐标