NO832642L - Endeloest vaeskegjennomtrengbart belte og fremgangsmaate for fremstilling av saadant belte - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører papirmaskiner og spesielt hullete elementer for anvendelse i slike maskiner, som bærer papirarket mens det avvannes og tørkes.

I en papirmaskin blir en vandig dispersjon av papirdannende fibrer innledningsvis avvannet på en planvire. Etter at papirarket har ervervet tilstrekkelig indre koherens til å være selv-bærende, blir det løftet fra planviren når det føres over guskpressvalsen, og det føres gjennom et fuktig presseparti av absorberende filt-valser. Det fuktige presseparti består av ett eller flere par av motstående valser som utsetter arket og den bærende filt for nipptrykk hvorved fuktighet blir av-drevet fra arket og absorbert av filten.

Det delvis tørkede ark blir så ført på ytterligere filt

gjennom et tørkeparti som består av et vesentlig antall med store roterende dampoppvarmede tørkesylindere hvorimot arket blir holdt inntil fuktighets-innholdet er redusert til det som kreves i det endelige ark.

Selv om tørkepartiet står for en hovedandel av energiforbruket og fysisk utgjør 50% eller mer av lengden på papirmaskinen, så fjerner det relativt små mengder av vannet fra arket, sammen-lignet med planviren og pressepartiet. Drifts-, kapital-, og vedlikeholds-bmkostningene er derfor høye i forhold til effekr. tiviteten til tørkepartiet.

Det har. derfor kommet forslag for å finne mer omkostningsbe-sparende måter for tørking av papir som vil redusere størrelsen på eller fjerne tørkepartiet. Slike forslag består i å utsette papirarket samtidig for høye nipptrykk og temperaturer over 100°C og utstøte fuktighet som damp. Denne teknikk er kjent som presstørking og en anordning er basert på den teknikk som er beskrevet i den publiserte britiske patentsøknad nr. 2052586A.

Det er imidlertid ikke mulig å anvende konvensjonelle fuktige filtvalser i et presstørke-system siden disse ikke er tilstrekkelig gjennomtrengelige for vann-damp og gir en dårlig overflate-finish på arket som senere ikke kan rettes opp, endog ved vesentlig kalandrering. Det har vært gjort forsøk på å anvende både planvirer og mer åpne moderne former for fuktige filtvalser, men resultatet var at det ble dannet vire-merker som var mer fremtredende enn slike som er et resultat av konvensjonell papirfremstilling.

Det er blant formålene ved foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe en ny form for gjennomtrengelig element for anvendelse i en papirmaskin som i forskjellige former kan anvendes i en presstørkesammensetning, eller i en konvensjonell tørker, og utgjøre en del av en papirmaskin.

Ved et aspekt tilveiebringer derfor oppfinnelsen et endeløst gjennomtrengelig belte for å frigjøre fuktighet fra fibrøse papirdannende dispersjoner eller ark dannet derav, som omfatter et fleksibelt, korrosjons- og utvidelsesbestandig ark som har en høy strekkfasthet og er dannet fra metalliske fibre som er lagt randomisert i et ark og bundet sammen. Bindingene mellom fibrene er fortrinnsvis dannet ved sintring.

Ved et annet aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en planvire-papirmaskin som' har et presstørkeparti som inkorporerer et belte som. angitt ovenfor.

Ved et ytterligere aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en papirmaskin som har en maskin-glittings-sylinder og som inkorporerer et belte som angitt ovenfor, hvor beltet er anordnet slik at det ligger mot den ytre overflate av et papirark som blir tørket på sylinderen under bevegelse av papirarket rundt en vesentlig del av omkretsen til sylinderen.

Ved enda et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en papirmaskin som har et tørkeparti som inkorporerer belter som angitt ovenfor.

I henhold til enda et ytterligere aspekt ved foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for fremstilling av et endeløst gjennomtrengelig fleksibelt korrosjons- og utvidelses-bestandig belte som har høy strekkfasthet, for å frigjøre :' fuktighet fra fibrøse papirdannende dispersjoner av ark dannet derav, de trekk å tørr-forme et sjikt av beltet av korrosjons-bestandige metallfibre, og understøtte det således formede tørre belte på en bærer, konsolidere metallfibrene ved sintring slik at det dannes en vev, og føre den således dannede vev rundt en bane som bestemmer dens lengde før den kommer tilbake for å sammenføyes med enden av det første tørr-formede sjikt, og deretter påføre et andre og etterfølgende sjikt av metallfibrer mens beltet beveges rundt banen inntil det er oppnådd et belte av nødvendig tykkelse.

Veven er fortrinnsvis selv-bærende etter at den innledningsvis forlater bæreren. Det kan tilveiebringes et magasin i banen som omfatter justerbare valser, hvis justering bestemmer lengden av beltet. Det kan også være tilveiebragt midler for å regulere tykkelsen, substansen d.v.s. flatevekt og dekkel for beltet.

Det gjennomtrengelige belte i henhold til oppfinnelsen er fortrinnsvis laget av et metall så. som rustfritt stål siden det, når det anvendes i forbindelse med presstørking, vil kreves at det motstår temperaturer på 100 til 150°C med en utvidelse på mindre enn 1%. For det ark hvorfra beltet er dannet , kreves det at det er tilstrekkelig fleksibelt til å føye seg etter valsene i området på 15 cm i diameter mens det har en strekkfasthet på ca. 40 til 60 Newton pr. 15 mm. Det randomisert pålagte materiale i henhold til oppfinnelsen har en glatthet på fra 200 til 300 Bendsten (med papir-uttrykk). Dette er vesentlig glattere enn det vevde materiale hvorav planvirene vanligvis er dannet. På grunn av fravær av de vire-knuter som ér karakteristiske for planvirer, så unngås dannelse av vire-merker i papir dannet ved anvendelse av ark i henhold til oppfinnelsen.

For anvendelse i forbindelse med presstørking, bø:r arket ha tilstrekkelig gjennomtrengelighet til å føre gjennom damp med en hastighet på 170 m.3 -.prT~ .m 2 pr. time ved atmosfæretrykk.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ytterligere med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et grunnriss av en detalj av et hullete belte i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 er et diagrammatisk sideriss av en første sammenstilling som omfatter oppfinnelsen, for å bevirke presstørking av papiret. Fig. 3 er et diagrammatisk sideriss av en andre sammenstilling som omfatter oppfinnelsen, for å bevirke presstørking av papiret. Fig. 4 er et diagrammatisk sideriss av en konvensjonell utforming av en papirmaskintørker, men omfatter oppfinnelsen, og Fig. 5 er et diagrammatisk sideriss av en innretning for dannelse av et belte i henhold til oppfinnelsen.

Det refereres nå til fig. 1 hvor den viste utforming består

av et ark 1 dannet av en masse av korte fibrer.av rustfritt stål 2 lagt randomisert, på en måte noe likt med cellulose-fibrer i papir, og bundet sammen ved sintring. Et egnet materiale selges under det registrerte varemerke BEKIPOR, av N.V. Bekaert S.A. B 8550 Zwevegem Belgia. Den foretrukne kvalitet er 10 BL 1 som har en damp-gjennomtrengelighet ved atmosfæretrykk på ca. 600 m 3 pr. m 2 pr. time.

Presstørke-sammenstillingen i fig. 2 omfatter 2 oppvarmede tørkesylindere 10 og 11 som er roterbare rundt parallelle akser, henholdsvis 12 og 13. Sylinderne 10 og 11 kan f.eks. oppvarmes med damp og er bevegelige mot hverandre, som angitt med pilene 14, for å danne et nipp ved 15,

Den viste sammenstilling omfatter også to endeløse metalliske gjennomtréngelige belter 16 og 17 i henhold til oppfinnelsen. Fra en strammevalse 18 blir elementet 16 ført rundt en innledings-valse 25, under trykkpåførings-valse 19,.rundt sylinderne 10 og 11 og en annen trykkpåføringsvalse 20, og tilbake til strammevalsen 18. Beltet 17 føres fra en^strammevålse 21 rundt en ledevalse 22. Det blir så ført rundt sylinderen 10, innenfor beltet 16, og rundt sylinderen 11 utenfor beltet 16. Det blir så ledet rundt trykkpåføringsvalsen 20 innenfor beltet 16 og så, via en andre ledevalse 23, tilbake til strammevalsen 21.

Papirarket 24 som skal presstørkes blir matet inn i sammen-stillingen rundt innledningsvalsen 25 slik at det blir båret rundt sylinder 10 mellom beltene 16 og 17. Sylinderne 10 og 11 blir holdt ved en temperatur på fra 100 til 150°C slik at arket 24 blir oppvarmet vesentlig før det kommer inn i nippet mellom sylinder 10 og valse 19. Deretter blir arket fanget mellom beltene 16 og 17 når det føres rundt sylinderne 10 og 11, eventuelt med påføring av nipp-trykk mellom disse sylindere. Når papiret tørker blir vann frigjort som damp gjennom perforeringene i beltene 16 og 17. På grunn av overflate-karakteristikkene til disse beltene, forekommer det "vire"-merker på begge sider av papirarket som fremviser ialt vesentlig de samme overflate-karakteristikker. Spenningen og trykket påført under passasjen rundt sylinderne 10 og 11

sikrer også at papiret ikke krymper når det tørkes.

Ved presstørke-anordningen i fig. 3 benyttes bare ett metallisk gjennomtrengelig belte i henhold til oppfinnelsen. Den viste sammenstilling omfatter en tørkesylinder 30, damp-oppvarmet til mellom 100 og 150°C, rundt hvilken det føres et gjennomtrengelig belte 31 i henhold til oppfinnelsen. Beltet 31 blir holdt i inngrep med sylinderen 30 med en innledningsvalse 32

og en utledingsvalse 33. Retur-banen til beltet 31 blir tvangsstyrt med ledevalse 34 og en strammevalse 35. Press-valsene 36 A, B, C, D og E er anbragt rundt sylinderen 30 for å påføre nipp-trykk mot sylinderen som vist.

Et papirark 37 som skal tørkes blir ledet rundt valsen 32 slik at det ligger mellom det gjennomtrengelige belte 31 og sylinderen 30. Når arket beveges rundt sylinderen 30, påføres trykk med trykkpåføringsvalsene 36 A til E og fuktighet blir fri-gitt som damp gjennom det gjennomtrengelige belte 31.

Sylinderen 30 kan også være av vesentlig størrelse, sterkt po-lert slik at den danner en M.G.- eller Yangeesylinder og trykk-påf øringsvalsene 36 kan unnværes. Dette vil resultere i fremstilling av maskin-glittet-papir som har en glattere bakside-overflate enn det som er vanlig med slikt papir. Pressval-sene 36A og 36B kan også eventuelt beholdes som en M.G.-presse.

Fig. 4 viser et konvensjonelt tørkeparti i en papirmaskin som har en øvre rekke av damp-oppvarmede sylindere 4 0 og en nedre rekke av lignende sylindere 41. Imidlertid er det til erstat-ning for den konvensjonelle tørkefilt, fremført et gjennomtrengelig belte 42 i samsvar med oppfinnelsen ved hjelp av valser 4 3 slik at det vindes rundt de oppover-vendende over-flater av sylinderne 41, mens en stramme-innretning, vist diagrammatisk ved 44, opprettholder spenning i beltet.

På lignende måte blir et andre gjennomtrengelig belte 45 i samsvar med oppfinnelsen ledet av valsene 46 og strammet med stramme-innretning 47 slik at det vindes rundt de nedre over-flater av sylinderne 41.

Et papirark 48 som skal tørkes, blir matet fra den fuktige presse i papirmaskinen (ikke vist og ikke noen del av denne oppfinnelse) mellom den første sylinder 41 og det gjennomtrengelige belte 45, og så vekselvis rundt sylinderne 40 og 41. Når papirarket føres rundt sylinderne 4 0 og 41 blir det holdt fast i kontakt med disse med de gjennomtrengelige belter 44 og 45. Dette både hindrer tilbøyeligheten for arket til å krympe når det tørkes, samtidig som det lett frigjør vann-damp gjennom de gjennomtrengelige belter.

Når arket forlater det siste sylinder 41, kan det spoles opp eller ledes gjennom en l.impresse og et ytterligere lignende tørkeparti før det blir spolet opp. Verken limpressen eller oppspolings-innretningen utgjør noen del av denne oppfinnelse.

Fig. 5 viser en formings-innretning 50 for et belte i henhold til oppfinnelsen. Innretningen 50 omfatter en transportør 51 hvorpå fibrer av rustfritt stål blir tørr-lagd ved 52 og bundet ved 53 under passasje gjennom høytrykks-nippet av oppvarmede sintre-valser 54.

Sjiktet av fibrer avsatt ved 52 er vesentlig tynnere enn det som kreves i beltet når det formes. Fra sintre-valsene 54 blir det bundne ark 55 ført rundt ledevalser 56 til en lengde-regulerings-sammensetning bestående av innledings- og utled-ings-valser 57 og 58.hvorimellom avstandsvalser 59 er anbragt. Avstandsvalsene 59 kan justeres i retningen vist med pilene 6 0 for å variere banelengden til arket og således nøyaktig regulere den totale lengde av beltet når det blir dannet.

Fra utledingsvalse 58 blir arket tatt rundt to ytterligere ledevalser 61 og tilbake til transportøren 51, hvor et ytterligere sjikt av fibrer av rustfritt stål blir avsatt på det. Når beltet 56 fortsetter å bevege seg rundt i den ovenfor be-skrevne bane, bygges tykkelsen progressivt opp i alt vesentlig som et spiral-laminat, idet hvert nytt sjikt blir sintrert:; til det forrige i nippet til valsene 54.

Mellom valsene 54 og den første ledevalse 56 er det anbragt en substans-måler 62 og en gaps-måler 63, hvilke tilveiébringer regulering av tilbakeføring via ledningene 64 og 65 for å regulere henholdsvis kvantisere fibrene som er pålagt ved 52 og trykket ved nippet 53.

Claims (10)

1. Endeløst gjennomtrengelig belte for frigjøring av fuktighet fra fibrøse papir-dannende dispersjoner eller ark dannet av disse, som omfatter et fleksibelt, korrosjons- og utvidelses-bestandig ark som.,har høy strekkfasthet, karakterisert ved at det er dannet av metalliske fibrer lagt randomisert i et ark og bundet sammen.

2. Endeløst gjennomtrengelig belte i henhold til krav 1, karakterisert ved at bindingene mellom fibrene er dannet ved sintring.

3. Endeløst gjennomtrengelig belte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at beltet er dannet av rustfritt stål.

4. Papirmaskin som har et presstørkeparti, karakterisert ved at det inkluderer et ende-løst belte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 3.

5. Papirmaskin som har en maskin-glittings-sylinder, karakterisert ved at den inkorporerer et belte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 3, og ved at beltene er anordnet slik at de ligger mot den ytre overflate av et papirark som blir tø rket på sylinderen under bevegelse av papirarket rundt en vesentlig del av omkretsen på sylinderen.

6. Papirmaskin i henhold til krav 5, som har et tørkeparti, karakterisert ved at det inkorporerer belter i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 3.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av et endeløst, gjennomtrengelig, fleksibelt korrosjons- og utvidelses-bestandig belte med høy strekkfasthet, for å frigjøre fuktighet fra fibrøse papir-dannende dispersjoner eller ark dannet derav, karakterisert ved at fremgangsmåten ved at fremgangsmåte omfatter de trinn å tørr-forme et sjikt av beltet fra korrosjons-bestandige metallfibrer og understøtte det således dannede tørre belte på en bærer, konsolidere metallfibrene ved sintring for å danne en vev og føre den således dannede vev rundt en bane som bestemmer dens lengde før den returneres for å sammenføye med enden av det første tørr-formede sjikt, og deretter påføre et andre og etterfølgende sjikt av metallfibrer mens beltet beveges rundt banen inntil det er oppnådd et belte av nødvendig- tykkelse.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at veven er selv-bærende etter at den innledningsvis forlater bæreren.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 7 eller krav 8, karakteris_e. rt ved at det er tilveiebragt et magasin i banen som omfatter justerbare valser, hvis justering bestemmer lengden av beltet.

10. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 7 til 9, karakterisert ved at det er tilveiebragt midler for å regulere tykkelsen, substanser d.v.s. flatevekt og dekkel for beltet.