NO147391B - Fremgangsmaate for loesgjoering, foering og pressing av en papirbane i vaatpartiet til en papirmaskin - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for i våtpartiet i en papirmaskin å løsgjøre papirhanen fra formingsviren, føre den i såkalt sluttet drag til presspartiet uten å anvende med perforert mantel utstyrte sugevalser samt å utføre vannfjernende pressing, ved hvilken fremgangsmåte en filt ledes i kontakt med den på formingsviren beliggende bane, nevnte filt ledes over en eller flere sugespalter i en overføringssugekasse, banen utsettes for en sugevirkning, filtens og den derpå beliggende banes løp avbøyes i forhold til virens løp, banen ledes på nevnte filt til et første pressnip, i hvilket den for fjerning av vann presses mellom en valse med uthulet flate og en valse med glatt flate og banen ledes etter at den er løsgjort fra filten videre på flaten til nevnte glattflatede valse, banen ledes etter nevnte sugekasse på nevnte filt over en betydelig stor sektor av en inne i filtslyngen anordnet sporforsynt og/eller perforert valse, og banen utsettes utenfra for dampbehandling, gjennom hvilken banen og eventuelt den på nevnte valse under banen beliggende filt oppvarmes.

Løsgjøringen av den i papirmaskinens vireparti dannede bane fra viren og overføringen av banen til presspartiet er et viktig trinn, som i høy grad påvirker papirmaskinens driftssikkerhet. I papirmaskiner med lave hastigheter kan det som kjent benyttes åpen overføring, som beror på hastighetsforskjell mellom vire- og presspartiene.

I papirmaskiner som arbeider med høye hastigheter

og i hvilke det fremstilles tynne og således svake papir-kvaliteter, må det benyttes lukkede overføringssystemer, og oppfinnelsen vedrører et slikt. Disse systemer arbeider vanligvis på en slik måte at pressdelens overføringsfilt ledes i kontakt med viren og den på denne beliggende bane. Ved at det ved hjelp av en roterende valse foretas en pressing av overføringsfilten mot banen festes banen på over-føringsfilten, som transporterer banen videre til det første nip i presspartiet..

Det finnes to hovedtyper av lukkede overførings-systemer. Det enkleste er et såkalt "lick-up transfer"- system som beror på en våt "lick-up"-filts evne til å feste papirhanen på sin flate. Den andre type er et "såkalt "vacuum pick-up"-system som er en utvikling av den forangående. Ved å benytte undertrykk på løsgjøringsstedet, oppnås stor sikker-het ved overføringen av banen til filten. "Vacuum pick-up"-systemet gir større muligheter enn det foran nevnte system, blant annet ved valg av filtens kvalitet. Særlig hvis over-føringsfilten også virker som pressfilt, stilles det flere krav til filten: banen skal feste seg på filtens flate på løsgjøringsstedet, men filten skal på den annen side også virke effektivt, i pressens avvannende nip.

Et "vacuum pick-up"-system med en sugevalse har tidligere vært det mest benyttede. Dette system har visse ulemper, av hvilke følgende kan nevnes:

Sugevalsens perforering kan etterlate en markering

på banen som uheldig påvirker papirets utseende og kan på-virke papirets flateegenskaper. Sugevalsene er dyre, de krever en egen drivmotor med reguleringssystem og de forårsaker buldring. Sugevalsene forbruker meget luft, som beror på at det inn i sugesystemet foruten den luft som går gjennom baneri og filten, også kommer den luft som følger med hullene i sugevalsens mantel inn i sugesonen ved hver om-dreining. Dessuten forårsaker tetningsvannet for sugevalsens sugekasse flere vanskeligheter.

Løsgjøring av banen fra viren skjer i en vanlig Fourdrinier-maskin på et sted mellom guskvalsen og drivval-sen. Viren løper på dette sted nedover i ca. 45° vinkel i forhold til horisontalplanet. Nevnte løsgjøringssted bestem-mes normalt av virepartiets og presspartiets konstruksjon,

og deres plassering i forhold til hverandre. Etter løsgjø-ringstrinnet løper pick-up-filten og den derpå festede bane ca. 70-90° rundt, pick-up-valsen og videre til presspartiet. Denne retningsforandring medfører under visse forhold (stor hastighet, uegnet vire) at banen ved påvirkning av sentri-fugalkraften har en tilbøyelighet til å løsne fra pick-up-filten. For å forhindre dette må pick-up-valsen utstyres med en sugesone som strekker seg tilstrekkelig langt uten-

for den egentlige løsgjøringssone. Dette sikrer riktignok at banen holdes tilbake på filten, men medfører samtidig en betydelig ekstra belastning på pick-up-valsens sugesystem. Sugevalsen krever således større sugekapasitet enn i et til-felle hvor valsens oppgave bare er å løsgjøre banen fra viren og feste den på filten.

Delvis på grunn av de ovenfor angitte årsaker erstat-tes sugevalsen i en del tilfeller med en fast overførings-sugekasse, idet visse av nevnte ulemper kan unngås. Med hensyn til dette henvises for klargjøring av teknikkens stand særlig til US-patentene nr. 3 441 476, 3 528 881 og 3 537 995 samt til søkerens tidligere finske patentsøknad nr. 823/74.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å unngå de ovenfor angitte ulemper og tilveiebringe en sugeoverfør-ingsmetode ved hvilken de roterende og bevegelige elementer i våtpartiet og selve banens bevegelsesenergi og sentrifugal-kraft effektivt utnyttes for løsgjøring av banen fra viren, slik at det anvendes så lite sugeenergi som mulig til dette formål.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte i våtpartiet i en papirmaskin, ved hvilken det ikke behøves noen sugevalser, som fører til de heretter angitte betydelige fordeler.

En sugevalse består som kjent av en roterende perforert sylindermantel og en inne i sylinderen anordnet mot dens innerflate ved formidling av tetninger anliggende fast sugekasse. Sugekassen er parallell med sugevalsens faste aksel, har en sugebredde på f.eks. 100-500 mm og strekker seg over hele mantellengden. Sugekassen er videre koblet til et sugesystem for tilveiebringelse av en luftstrøm gjennom hullene i sugevalsens mantel innenfor det område som ved valsens rotasjon i øyeblikket befinner seg midt foran sugekassen. Sugevalsene utgjør dyre deler i en papirmaskin. Spesielt vanskelig er boringen av hullene i mantelen, og dette medfører store kostnader. Perforeringen svekker mantelen, som fører til at dyre spesiallegeringer må anvendes som råmateriale for valsen. Dessuten må mantelen dimensjon-

eres tykk, noe som medfører store materialkostnader.

Den luftmengde som i moderne hurtiggående papirmaskiner følger med sugevalsens hull inn i sugesonen og kommer inn i sugesystemet har vist seg å være overraskende stor. Jo større papirmaskinenes hastigheter er, desto større er "hulluftens" andel. Denne andel økes enda mer ved at valsene når maskinhastighetene øker må gjøres sterkere enn tidligere, noe som ofte uttrykkelig skjer ved å øke mantelens tykkelse og hulluftens mengde er proporsjonal med mantel-tykkelsen.

En driftsteknisk ulempe som slutter seg til sugevalsene er at de forårsaker kraftig buldring, som til og med kan medføre alvorlige helsefarer for personalet. Dannelsen av denne buldring forklares ved at sugevalsens hull virker som piper. Når hullene i hvilke det hersker undertrykk, kommer ut av sugesonen fylles de kraftig med luft, som gir opphav til en kraftig hvisling, hvis grunnfrekvens er den samme som hullets akustiske resonansfrekvens. Det av de tall-rike hull i sugevalsen dannede pipesystem gir ofte opphav til buldring som overskrider smertegrensen. Denne buldring har man som kjent forsøkt å dempe på forskjellige måter, f.eks. ved å anvende egnede boringsmønster, men i praksis har man ikke lykkes å oppnå noen betydelig dempning av bul-dringen.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er også betydelig å redusere papirmaskinens buldring.

Særlig i forbindelse med pressugevalser har det ofte vært nødvendig å anvende bøyningskompensering, men dette har tidligere ikke vært mulig ettersom valsens indre rom allerede har vært opptatt av sugekassen. Inne i sugevalsen har det altså ikke kunnet anordnes i og for seg kjente anordninger for bøyningskompensering.

Et formål med oppfinnelsen er også å eliminere denne ulempe.

En videre hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte som forbedrer papirmaskinens driftssikkerhet ved å effektivisere avvanningen i presspartiet, hvorved banen

forlater presspartiet tørrere og sterkere enn tidligere.

Et kjent fysikalsk faktum er at vannets viskositet reduseres betydelig når vannets temperatur stiger. Denne om-stendighet er også utnyttet i papirmaskiner for å effektivisere papirbanens avvanning. Som eksempel på slike tidligere kjente løsninger vises til US-patentene nr. 2 907 690, 3 097 995, 3 560 333 og 3 655 507.

Anordninger for effektivisering av avvanningen som beror på økning av filtens, banens og/eller valsens temperatur, er ikke benyttet i noen større utstrekning, i hvert fall ikke i hurtige papirmaskiner. Dette beror tildels på at den kjente anordning ikke kan lede en tilstrekkelig stor varme-strøm til innmatningsstedene. Dette beror på sin side på at behandlingsgassens temperatur er begrenset, f.eks. for å unngå skader på filten, den for behandlingen til rådighet stående tid er for kort på grunn av banens hastighet og varmeoverføringsflaten er relativt begrenset på grunn av plassmangel.

De ovenfor angitte hensikter og formål oppnås ved

en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

Ettersom banens temperatur ved en slik fremgangsmåte økes ytterligere med het vanndamp, avgir den når den kondenseres sin betydelige dampdannelsesvarme (ca. 2270 kg Joule pr. kg) i banen. Hvis dampens innmating dessuten skjer på det sted som er angitt i henhold til oppfinnelsen, blir inn-matingsflaten relativt stor, og dampen kan trenge effektivt direkte inn i banen og delvis også inn i den under banen beliggende filt. En annen fordel er at rommet ved innmatings-stedet i henhold til oppfinnelsen er tilstrekkelig stort for en formålstjenlig dampmateanordning.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til en fordelaktig utførelsesform som er vist på tegningen, som viser et skjematisk sideriss av en pressdel og foran pressdelen anordnede anordninger ved hjelp av hvilke banen overføres fra formingsviren til pressdelen. Ifølge figuren skjer banens W løsgjøring fra en vire 20, som f.eks. er en bærende vire i et formingsparti med dobbeltvire, innenfor et vireavsnitt mellom en ledevalse 23 og en brytevalse 24. Banen W overføres til en overførings-filt 30 som samtidig utgjør presspartiets første filt, ved hjelp av en overføringssugekasse 50 som utsetter den på viren 20 beliggende bane W for sugevirkning og samtidig av-bøyer den på filten 30 overførte bane W fra virens 20 løp. Overføringsfilten 30 er utstyrt med ledevalser 32 og natur-ligvis også med i og for seg kjente istandsettingsanordninger og yaskepresser. Ledevalsen 32a er plassert slik at den kan forflyttes for å regulere filtens 30 spenn.

Overføringssugekassen 50 er en i og for seg kjent komponent. Overføringssugekassen 50 er festet ved presspartiets stamme 100 på utragende bjelker 102, ved hvilke overføringssugekassens bærende stammedel 51 er ført ved hjelp av en aksel 52. Mellom stammen 100 og armer 53 på stammedelen 51 er det anordnet kraftanordninger, f.eks. hydrauliske sylindre 54, ved hjelp av hvilke overførings-sugekassens funksjonsstilling kan reguleres eller sugekassen kan helt og holdent føres bort fra sin funksjonsstilling, f.eks. i forbindelse med skifte av filten 30.

Overføringsfilten 30 er samtidig filt i presspartiets første nip . Foran pressnipet N- er det ifølge oppfinnelsen inne i filtslyngen 30 anordnet en sporforsynt og/eller perforert valse 31, ved hvilken filten 30 og banen W når de løper over valsen forandrer retning i det vesentlige om 180°. Den vinkel hvor filten 30 og banen W ligger an mot valsen 31 er betegnet med a, og vinkelens størrelse er hensiktsmessig ca. 100-200°.

Under den nevnte sporforsynte og/eller perforerte valse 31 er det anordnet en spesiell dampmatekasse 60, inn i hvilken det mates f.eks. en noe overhetet damp gjennom et rør 61. Dampmatekassens 60 mateflate 62 er anordnet mot den frie ytre flate av banen, som er beliggende ovenpå filten 30, innenfor sektoren a på valsen 31. Dampens innmating i banen W er betegnet med piler F. Dampen går gjennom banen W og filten 30 inn i spor og/eller hull i valsen og avgir når den kondenseres sin dampdannelsesvarme i banen W og delvis også i filten 30. Det i dampmatekassen herskende overtrykk støtter samtidig banen W i sektoren a og forhindrer altså

at den i dette trinn ennu relativt fuktige og svake bane W løsner fra filten, f.eks. ved innvirkning av sentrifugal-kraften .

Dampmatekassen 60 har altså to forskjellige oppgaver, for det første å oppvarme banen W og eventuelt den underlig-gende filt 30 for å bevirke avvanningen i det følgende nip og for det andre å støtte banen W når den forandrer retning under løpet fra løsgjøringsstedet til presspartiet. Utøvelsen av avvanningen beror på at vannets viskositet synker når temperaturen stiger.

Ifølge figuren er dampmatekassen 60 festet ved hjelp av armer 63 og ledeaksler 64 ved stammen 100, slik at dampmatekassens 60 stilling ved behov kan reguleres og til og med føres bort fra valsens 31 nærhet. Valsen 31 er hensiktsmessig en sporvalse med et belegg som fremstilles f.eks. ved oppvikling av et profilbånd.

Til det egentlige pressparti hører en glattflatet sentrumsvalse 34, f.eks. en stenvalse, og pressnip og ^ er anordnet rundt denne. I denne forbindelse er det hensiktsmessig å påpeke at pressnipene N kan være mer enn to, f.eks. tre. Dette er mulig hvis den glattvalsede sentrumsvalses 34 diameter er tilstrekkelig stor.

Det første pressnip dannes mellom den nevnte glattflatede sentrumsvalse 34 og en sporforsynt valse 33. Til pressnipet N 1 ledes banen båret av filten 30 på en slik måte at avstanden WQfra dampmatekassen 60 til det første pressnip N- er så kort som mulig for at banen ikke skal rekke å avkjøles for meget innenfor dette avsnitt. Etter pressnipet N1løsgjøres banen W fra filten 30 og føres i lukket drag

på den glattflatede valse 34 til det andre nip •

Valsen 33 er en valse med uthulet flate, f.eks. en sporvalse, og den er forsynt med i og for seg kjente bøy-ningskompenseringsanordninger. Valsen 33 er dessuten utstyrt med en sjaber 37. Valsen 33 er opplagret i en stammedel 38, som ved hjelp av en ledeaksel 39 er forenet med presspartiets stamme 100 for å kunne regulere pressnipets N 1 linjetrykk og føre valsen 33 til siden, f.eks. i forbindelse med skifte av filt 30.

Som det fremgår ovenfor overføres banen W fra formingsviren 20 til filten 30, hvoretter banen hele tiden båret av filten 30 ledes først til dampmatekassen 60 for varme-behandling, hvorved kassen 60 også støtter banen når den forandrer retning og deretter til det første pressnip hvor banen W løsgjøres fra filten 30 og festes sikkert på flaten til den glattflatede sentrumsvalse 34.

Presspartiets andre nip ^ dannes mellom nevnte glattflatede sentrumsvalse 34 og en sporforsynt valse 41. Dette nip N_ er utstyrt med en filt 40 hvis ledevalser er betegnet med henvisningstallet 42. Den ledevalse som be-stemmer løsgjøringsvinkelen mellom filten 40 og banen W er betegnet med henvisningstallet 42a. Etter pressnipet N~løper banen videre på den glattflatede sentrumsvalse 34, fra hvilken banen løsgjøres ved hjelp av en valse 35 og ledes videre til papirmaskinens tørkeparti. Som løsgjøringsvalse 35 kan f.eks. benyttes en i søkerens tidligere finske patentsøknad nr. 761114 beskrevet sugeoverføringsvalse.

Med hensyn til den ene pressvalse 41 i det andre nip N2kan nevnes at den utgjøres av en valse med uthult flate, hensiktsmessig en sporforsynt valse, hvis spor tilveiebringes ved oppvikling av et profilbånd til et belegg på valsen. Valsen 41 er dessuten utstyrt med i og for seg kjente bøy-ningskompenseringsanordninger. Valsen 41 er opplagret i en stammedel 42, som ved hjelp av en ledeaksel 43 er ledet ved i stammen 100 festede utragende bjelker 103. Mellom stammen 100 og stammedelen 42 er det anordnet på i og for seg kjent måte kraftanordninger, ved hjelp av hvilke presstrykket i nipet N2 kan reguleres og nipet ^ kan åpnes og låses i åpen stilling, f.eks. ved hjelp av låseanordninger 44 ved skifte av filt 40.

Sentrumsvalsen 34 har en fri, nedover åpen sektor,

i forbindelse med hvilken det er anordnet en sjaber 36 for

å holde valsens 34 flate ren. Denne frie sektor er viktig på grunn av at utskuddspapir kan avgå via denne sektor til et under valsen anordnet utskuddstrau. En på dette sted anordnet styreplate er betegnet med henvisningstallet 17.

Som det fremgår av ovenstående tilveiebringes ifølge oppfinnelsen et pressparti med en særlig kompakt konstruksjon, i hvilket pressparti banen W hele tiden løper i sluttet drag. En ekstra fordel er at det rundt sentrumsvalsen 34, som har større diameter enn de øvrige valser, kan anordnes et tilstrekkelig antall pressnip, minst to, men iblant også tre eller fire, til og med på en slik måte at det er relativt lett og enkelt å skifte valser og filter. Dessuten forekommer ingen sugevalser.

Sylindrene i papirmaskinens tørkeparti er betegnet med henvisningstallene 71 og 72 og den såkalte "lead-in"-sylinder med henvisningstallet 70. Til tørkepartiet hører en øvre filt 73 og ledevalser 74 for denne samt en nedre filt 75 og ledevalser 76 for denne.

Som det er konstatert ovenfor utgjøres pressvalsene 33 og 41 av valser med uthult flate, hensiktsmessig spor-valser. Inne i valsene er det anordnet i og for seg kjente bøyningskompenseringsanordninger, hvis detaljerte konstruksjon ikke skal beskrives nærmere i denne sammenheng. Med hensyn til den glattflatede sentrumsvalse 34, som f.eks. er en granittvalse, kan det enda nevnes at den har betydelig større, f.eks. 1,5-3 ganger større diameter enn de øvrige valser, slik at denne valse 34 praktisk talt ikke i det hele tatt bøyes. Dessuten belaster pressnipene , ^ og eventu-elle ytterligere nip sentrumsvalsen på en slik måte at minst en del av deres belastning opphever hverandre ettersom de er rettet i motsatte retninger.

Som det fremgår av det foranstående kan flere pressnip anordnes rundt sentrumsvalsen 34. Dessuten kan det rundt sentrumsvalsen 34 anordnes forskjellige andre valser, som glattingsvalse, hvorved en valse som ikke er utstyrt med filt danner en glattingspresse sammen med sentrumsvalsen 34.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for i,våtpartiet i en papirmaskin å løsgjøre papirbanen (W) fra formingsviren (20), lede den i såkalt lukket drag til presspartiet uten å anvende med perforert mantel utstyrte sugevalser samt å utføre vannfjernende pressing, ved hvilken fremgangsmåte en filt (30) ledes i kontakt med den på formingsviren (20) beliggende bane (W), nevnte filt ledes over en eller flere sugespalter i en overførings-sugekasse (50), banen (W) utsettes for en sugevirkning, filtens (30) og den derpå beliggende banes (W) løp avbøyes i forhold til virens (20) løp, banen (W) ledes på nevnte filt (30) til et første pressnip (N^), i hvilket den for fjerning av vann presses mellom en valse (33) med uthulet flate og en valse (34) med glatt flate og banen (W) ledes etter at den er løsgjort fra filten (30) videre på flaten til nevnte glattflatede valse (34), banen (W) ledes etter nevnte sugekasse (50) pa nevnte filt (30) over en betydelig stor sektor (a) av en inne i filtslyngen anordnet sporforsynt og/eller perforert valse (31 ), og banen utsettes utenfra for dampbehandling, gjennom hvilken banen (W) og eventuelt den på nevnte valse (31) under banen beliggende filt oppvarmes,karakterisert vedat banen (W) avstøttes i det vesentlige nedenfra ved hjelp av overtrykk som til-veiebringer nevnte dampbehandling når den i vesentlig grad forandrer sin retning på den nevnte sporforsynte og/eller perforerte valse (31).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat banen (W) etter det første pressnip (N^ ) ledes til et andre pressnip (^J som dannes mellom nevnte glattflatede sentrumsvalse (34) og en med en filt (40) utstyrt valse (41) med uthult flate.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat banen (W) etter det andre nip ( N^) ledes i lukket drag på flaten av sentrumsvalsen (34) til et tredje pressnip, som dannes mellom nevnte sentrumsvalse (34) og en med en egen filt utstyrt valse med uthult flate.

4. Fremgaingsmåte ifølge krav 2 eller 3, k a r a k - terisert ved at banen (w) etter det andre nip (N2) eller det tredje nip ledes til en glattpresse som dannes mellom nevnte sentrumsvalse (34) og en glattflatet valse uten filt.