NO853664L - Apparat for trykkbehandling av en bane i bevegelse. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for trykkbehandling av en bane i bevegelse ved å presse en lengde av banen mellom en overflate og en kjede i bevegelse.

Et eksempel på trykkbehandling av en bane i bevegelse finnes i pressnipp-partiet i en papirmaksin eller en massemaskin. Den kontinuerlige fiberbane blir normalt presset mellom minst to tettliggende pressvalser. Presset som valsene påfører den bevegelige bane presser vannet ut av banen. Det er kjent at en større del av vannet kan presses ut fra banen ved å øke den tid hvorunder banen er under trykk i pressnipp-partiet. Dette har vært forsøkt oppnådd ved å øke lengden av den bevegelige bane som er under trykk og derved den tid som er tilgjengelig for drenering. I de fleste tilfeller har det ikke vært mulig å nå mer enn 40% til 45% tørrstoffinnhold. Imidlertid er det kjent at under statiske forhold kan papirbaner presses til over 70% tørrstoffinnhold.

Forsøk har vært gjort på å øke nipp-bredden og følgelig tiden under trykk ved bruk av mykere gummibelegg på pressvalser eller på annen måte deformerbare valser. Et eksempel på dette finnes i U.S. patent nr. 3.804.707. Slike forsøk har hatt begrenset suksess som følge av dannelsen av skjærkrefter som virker på banen på nippenes inngående og utgående skiver.

En annen løsning er å erstatte en av pressvalsene med en pressanordning som har en konkav form som er komplementær med valsens sylindriske overflate. Bevegelige endeløse belter er blitt brukt for å gi den komplementære konkave form som f.eks. vist i U.S. patent nr. 3.808.096, som viser en åttetall-formet sylinderpresse. Midler har vanligvis vært anordnet for å presse beltet mot pressvalsen for å gi tilstrekkelig trykk på banen for avvanningsoperasjonen. F.eks. i ovennevnte U.S. patent nr. 3.808.096 er midler anordnet for å levere fluid under trykk for å fylle belteløkken. Fluidtrykk-kammeret anvendes i U.S. patenter nr. 4.173.249, 3.808.092 og 3.293.121. Bruken av stasjonære underlagselementer for påføring av trykk til et slikt belte er vist i U.S. patent nr. 4.201.624. I U.S. patent nr. 3.853.698 anvendes et trykk-kammer.

Forsøk på å bruke belter for forlenget pressnipp har ikke alltid falt heldig ut. U.S. patent nr. 4.238.287 og 4.229.253

viser forsterkede belter for forlenget pressnipp.

U.S. patent nr. 2.890.748 viser bruk av et kjedéledd-belte for drenering i pressnipp. Her vises imidlertid ikke mulig-heten av å bruke kjeder til å understøtte et belte i et forlenget pressnipp eller å anordne det konkav-formede presselement som har form komplementær med valsen.

Andre U.S. patenter i området omfatter nr. 3.325.351, 3.528.883 og 3.566.781.

Mange tidligere kjente forlengete pressnipp har møtt problemer og har derfor ikke funnet videre anvendelse. F.eks. er der iboende friksjon mellom stasjonære understøttelser og beltet som fører til problemer i forbindelse med motstand mot beltets bevegelse som f.eks. oppvarming av beltet. Smøring mellom under-støttelsen og beltet kan anordnes for å bedre situasjonen. På-liteligheten kan være begrenset i enkelte systemer som bruker fluidunderstøttelse for beltet på grunn av den kompliserte kon-struksjon og avtetningsproblemer. Følgelig er der et behov for å fremskaffe forbedrede eller alternative understøttelsesmidler for banen i et forlenget pressnipp.

Ifølge oppfinnelsen trykkbehandler et apparat en bane i bevegelse ved å presse banen mot en flate. Apparatet omfatter en kontinuerlig leddkjede og en kjedeunderstøttelse. Kjedeunder-støttelsen understøtter en kjedelengde i bevegelse nær flaten slik at kjedelengden har en form som er komplementær med flatens form. En lengde av banen som beveger seg sammen med kjeden presses mellom kjeden og flaten.

Et bevegelig belte kan opptas på kjeden på dennes side motsatt understøttelsen. Beltet beveger seg sammen med kjeden over understøttelsen. Banen er beliggende mellom beltet og flaten.

Flaten kan være et parti av utsiden av en roterende valse. I dette tilfelle har understøttelsespartiet en konkav form som er komplementær med formen på valsens utside.

Kjedeunderstøttelsen kan være flateformet med kjeden styrbart opptatt på understøttelsens omkrets. Alternativt kan under-støttelsen ha en rundtløpende omkretsskinne som styrbart opptar kjeden.

I en utføringsform av oppfinnelsen omfatter den trykkut-øvende flate et annet av nevnte apparat. I dette tilfelle er de partier av understøttelsen som understøtter kjedene fortrinnsvis plane.

Understøttelsen kan også generelt være åttetall-formet. Understøttelsespartiet omfatter i dette tilfelle et første konkavt formet parti på dennes ene side. Understøttelsen har et annet konkavt formet parti på en side av understøttelsen motsatt det første parti. De to konkavt formete partier er formet til å presse banen stramt mellom kjeden og henholdsvis første og andre valser for å danne to pressnipp.

Understøttelsespartiet er fortrinnsvis formet for å oppta et kontinuerlig belte og en kontinuerlig filt mellom kjeden og den trykkutøvende flate med beltet mot kjeden og banen mellom filten og flaten.

Beltene kan ha utsparinger på yttersiden som vender mot flaten eller valsen for drenering av væske fra banen som presses. Alternativt kan beltet ha et antall dreneringsåpninger.

Understøttelsen kan omfatte et hult, fleksibelt element fylt med et fluid under trykk. Dette element kan være pose-eller sekkeformet og av et elastomer-materiale. Et stasjonært, kontinuerlig belte strekker seg fortrinnsvis rundt det hule, fleksible element. Kjeden er styrbart opptatt på det stasjonære, kontinuerlige belte.

Et apparat som beskrevet som anvender en kontinuerlig leddkjede gir et signifikant alternativ for understøttelse av en bane i et forlenget pressnipp. Selv om kjeden kan anvendes alene i visse anvendelser for å presse banen mot flaten, vil banen normalt bæres på en filt eller mellom to filter i papir-eller massemaskiner når den presses mellom kjeden og flaten. Beltet kan være utformet med spor eller perforert for drenering uten for stor innvirkning på dens nødvendige styrke eller hold-barhet. Bruken av en bevegelig kjede, særlig kombinert med en understøttelse som har en form som er komplementær med flatens form, innebærer at beltet kan understøttes ved hjelp av enkle og pålitelige mekaniske midler med forholdsvis liten friksjon. Det er faktisk mulig med den grad av understøttelse som er tilgjengelig med en kontinuerlig leddkjede og en slik understøt-telse å eliminere behovet for en pressvalse. To slike apparater kan anordnes med liten innbyrdes avstand med banen presset mellom de to apparater. I utføringsformer som anvender fluid under trykk, kan fluidet være opptatt i et pose- eller sekk-lignende element som er forbundet med en utvendig trykkfluidkilde slik at der ikke oppstår noen tetningsproblemer som med enkelte tidligere apparater som bruker trykkfluid.

Selv om apparatene ifølge oppfinnelsen kan anvendes med nye installasjoner såsom papirmaskiner, kan apparatene inn-rettes for forholdsvis enkel installering på eksisterende maskiner. Dette er særlig viktig for slike industrier som papirfremstilling hvor der er mange eksisterende maskiner og utskiftingskostnadene er ekstremt høye.

Beskrivelse av tegningene:

Figur 1 er et forenklet skjematisk oppriss av et apparat for trykkbehandling av en bane i bevegelse ifølge en første ut-føringsform av oppfinnelsen, Figur 2 er et perspektivriss av et apparat ifølge en annen utføringsform av oppfinnelsen med toppvalsen, beltet og kontinuerlige leddkjeder delvis fjernet for å vise kjedeunderstøt-telsene, Figur 3 er et snitt gjennom beltet, kjeder og understøttel-ser ved utføringsformen ifølge figur 2, Figur 4 er et forenklet skjematisk oppriss av et apparat ifølge en tredje utføringsform av oppfinnelsen anvendt i busk-pressepartiet på en papirmaskin. Figur 5 er et forenklet skjematisk oppriss av et apparat ifølge en fjerde utføringsform av oppfinnelsen anvendt i en presse med to nipp, Figur 6 er et forenklet skjematisk oppriss av et apparat ifølge en femte utføringsform av oppfinnelsen, Figur 7 er et snitt gjennom kjeden og styringen på et apparat ifølge en sjette utføringsform av oppfinnelsen,

Figur 8 er et grunnriss av et alternativt belte,

Figur 9 er et snitt langs linjen 9-9 på figur 8 som viser åpninger som strekker seg gjennom beltet, Figur 10 er et snitt langs linjen 10-10 på figur 8 som viser blindborete åpninger, Figur 11 er et snitt gjennom et apparat ifølge en syvende utføringsform av oppfinnelsen, Figur 12 er et delvis tverrsnitt av et apparat ifølge en åttende utføringsform av oppfinnelsen, og Figur 13 er et lengdesnitt langs linjen 13-13 på figur 12.

Under henvisning til tegningene og særlig figur 5 er der vist et apparat 1 for trykkbehandling av en bane i bevegelse, f.eks. i en papirmaskin 3, ved å presse banen mot en flate. I dette tilfelle er der anordnet to slike flater, nemlig det nedre parti på en øvre pressvalse 2 og det øvre parti på en nedre pressvalse 4. I en konvensjonell nipp-presse for en papirmaskin presses valsene 2 og 4 sammen og banen presses idet den passerer mellom valsene båret på en kontinuerlig filt. Figur 5 viser imidlertid valsene 2 og 4 anordnet med innbyrdes vertikal avstand og apparatet 1 plassert mellom dem.

Apparatet 1 omfatter en kontinuerlig leddkjede 6 som under-støttes av en kjedeunderstøttelse 8. Et bevegelig kontinuerlig belte 10 er opptatt på kjeden på denne side motsatt styringen slik at beltet beveger seg sammen med kjeden over understøttel-sen. En bane 12 fremføres med to kontinuerlige filter 14 og 16 og presses mellom beltet 10 og valsene 2 og 4. I enkelte tilfeller benyttes én filt.

Understøttelsen 8 er generelt åttetall-formet, idet den har et første eller øvre konkavt formet parti 18 og et andre eller nedre konkavt formet parti 20 på en side av styringen motsatt partiet 18. Partiene 18 og 20 har former som er komplementære med valsenes 22 og 24 utsider. Disse understøttelsespartier er formet for å oppta de to kontinuerlige filter 14 og 16 mellom kjedet og valsene med beltet mellom kjeden og banen. Hele lengden av banen mellom valsen 2 og understøttelsespartiet 18 såvel som banelengden mellom valsen 4 og understøttelsespartiet 20 presses hardt for utpressing av vann. Den i figur 5 viste kombinasjon er et arrangement for en presse med to nipp.

Understøttelser, kjeder og et belte lik de som er vist i figur 5 er vist i større detalj på figur 2. Et antall kjeder 6 og et antall understøttelser 8 strekker seg over banebredden og pressvalsene eller alternativ flate.

Hver av kjedene 6 omfatter et antall ledd 26. Hver ledd-rekke har en rekke langsgående på linje innrettede ruller 30 vist i figur 3. Understøttelsene 8 er stive og plateformet og danner et sett som er sammensluttet i parallelt, innbyrdes adskilt forhold ved hjelp av bolter 46 og 48 og avstandsstykker 50. Understøttelsene er beliggende i lukkene som dannes av kjedene 6. Kjederullene er styrbart opptatt på omkretsen 52 av hver understøttelse som vist i figur 3. Istedenfor å ha en separat kjede 6 for hver understøttelse som vist i figur 3,

kan hver kjede ha et antall sideveis sammenstilte leddrekker med én understøttelse for hver i lengderetningen innrettet rull-rekke.

Under henvisning til figur 7, istedenfor å bruke separate plateunderstøttelser, styringer, kan hver understøttelse omfatte et antall perifere styreskinner 54 som strekker seg rundt et stivt understøttelseselement 60. Styresporene er adskilt ved spor 62. Rekkene av ruller 66 er styrbart understøttet på skin-nene mens sporene 62 danner klaring for sidestenger 72 på kjedene. Styreskinnene kan være av samme materiale og utformet i ett med understøttelseselementet eller de kan være innsetninger av et slitefast materiale.

Beltet 10 er hensiktsmessig laget av gummi eller en flek-sibel plast. Polyuretan anvendes i utføringsformen på figur 2 og 3. Det fremgår at beltet har en innside 76 som vender mot kjdene 6 og en utside 78 som skal vende mot flaten såsom valsene 2 eller 4. Rullekjedene 6 på figur 3 er av standard utforming, idet rullene 30 opptas på pinner 80 mellom sidestenger 82. Sidestengene 82 rager innvendig og utvendig utenfor rullene.

Når rullene roterer rundt understøttelsenes 8 omkrets kan det vises at deres omkretshastighet er den dobbelte av sidestengenes lineære hastighet som følge av deres rullekontakt med under-støttelsene. Ettersom rullenes overflatehastighet ikke er den samme som sidestengenes, må beltet ikke være i berøring med både rullene og sidestengene. Følgelig er beltet 6 utstyrt med et antall kontinuerlige parallelle forhøyninger 84 som er innbyrdes adskilt ved et antall spor 86. Forhøyningene 84 har en slik størrelse og innbyrdes avstand at de ligger an mot kjederullene, mens sporene 86 danner klaring for sidestengene.

Istedenfor å anordne forhøyninger på beltets innside kan alternativt benyttes et belte 10.1 som vist på figur 11, som har en plan innside 76.1. For å oppta et slikt belte benyttes rullekjeder 6.1 som ikke er standard, hvor rullene 30.1 har større diameter enn vanlig slik at de rager utenfor sidestengene 82.1. Understøttelsene omfatter spor 88 i et understøttel-seselement 90. Et flatt belte kan også benyttes med utførings-formen på figur 3 med beltet ridende på sidestengene istedenfor på rullene. Kjeden på figur 11 kunne også ride på et plant understøttelseselement uten sporene.

Drenering av vann fra banen forbedres når utsparingene er plassert på teltets utside 78 eller åpninger som strekker seg gjennom beltet til kjeden. I figur 2 og 3 forløper et antall kontinuerlige, parallelle spor 92 i lengderetningen på beltets utside for drenering. Alternativt viser figur 8 et belte 10.2 som har et antall åpninger 94 eller 96 for drenering. Som vist i figur 9 forløper åpningene 94 fullstendig gjennom beltet. Alternativt, som vist i figur 10, kan blindborete åpninger 96 anvendes. Figur 6 viser en annen utføringsform der et par identiske apparater 1.6 anvendes uten en pressvalse. Apparatene 1.6 er lik apparatet 1, idet det har en rullekjede 6.6 som er styrbart opptatt på en kjedeunderstøttelse 8.6 og med et belte 10.6 opptatt på kjeden for bevegelse sammen med dette. Istedenfor de konkave partier 18 og 20 på figur 3 har imidlertid hver styring 8.6 et enkelt plant parti 18.6 som styrbart understøtter en bevegelig kjedelengde nær flaten omfattende det andre apparat 1.6. Følgelig blir banen 12.6 mellom filtene 14.6 og 16.6 presset mellom beltene 10.6 i de to apparater 1.6 idet beltene og kjedene 6.6 vandrer over styringenes plane partier 18.6. Figur 1 viser en annen form av oppfinnelsen som er stort sett lik utføringsformen på figur 4 med en pressvalse 2.7 og et apparat 1.7 med en kjedeunderstøttelse 8.7, et kjede 6.7 og et belte 10.7. Understøttelsen har et konkavt parti 18.7 for under-støttelse av kjeden nær valsen. Denne utføringsform omfatter et dykk-kjedehjul 98 som utgjør et middel for drift av kjeden. Slike drivmidler kan anvendes i de andre ovenfor beskrevne ut-før ingsf ormer .

Foruten de ovenfor beskrevne utføringsformer blir mange varianter innenfor oppfinnelsens ramme. Beltene kan være frem-stilt av komposit-materialer eller andre materialer med til strekkelig hardhet til å kunne oppta og fordele belastning uten for stor deformasjon samtidig som de er tilstrekkelig bøyelige. Polyuretan med durometer-hardhet i området 80-85 og tilnærmet 6,5 mm tykke er passende fo'r enkelte formål. Pressfilter bør være av den åpne type og bør forbli åpne under trykk for å gi minst mulig motstand mot vanngjennomstrømning. Filter med inn-bygget plastduk foretrekkes. I utføringsformer lik den på figur 5 hvor det anvendes to valser, kan den ene eller begge pressvalser være drevet.

Figur 12 og 13 viser et annet apparat for trykkbehandling av en bane i bevegelse. Denne utføringsform har en kjedeunder-støttelse som omfatter to elementer 132 og 133 og et stasjonært, kontinuerlig belte 134.

I dette tilfelle er elementene 132 og 133 hule og pose-eller sekk-formet og er laget av et fleksibelt, ugjennomtrenge-lig materiale såsom gummi, neopren eller et annet elastomer-materiale. Det stasjonære kontinuerlige belte 134 strekker seg over elementets 132 topp-parti 135 samt rundt elementene 132 og 133 hvorav det ene er plassert på toppen av det andre. Beltet er av en slik størrelse at det passer trangt på elementene. Beltets innside 138 mot elementene 132 og 133 er plan. Beltets utside 140 er formet slik at den styrbart opptar et antall kontinuerlige rullekjeder 142. I denne utføringsform har beltet et antall parallelle forhøyninger 144 som virker som omkrets-styringer idet hver opptar en av kjedene 142. Forhøyningene 144 er adskilt ved spor 146. Kjedene har ruller 148 som roterer langs forhøyningene 144 mens sporene 146 danner klaring for sidestenger 150 på kjedene.

Et bevegelig kontinuerlig belte 152 strekker s§g:'ruridt kjedene 142 for rotasjon rundt elementene 132 og 133. Beltet 152 har en innside 154 med et antall vekslende forhøyninger 156 og spor 158. Forhøyningene 156 tillater beltet å ride bare på kjedenes 142 ruller 148 mens sporene 158 danner klaring for sidestengene 150. Det bevegelige beltet 152 har en utside 160 med et antall innbyrdes adskilte, parallelle spor 162. Sporene 162 gir drenering av væske fra en bane som trykkbehandles.

Apparatet 130 har et par strekkstenger 168 og 169 som strekker seg på tvers mellom elementene 132 og 133. Et par plane, plateformede sidestøtter 170 og 172 er forbundet med mot-satte ender av strekkstengene på hver side av beltet 134. Disse støtter begrenser utvidelse i tverr-retningen av elementene 132 og 133. I forbindelse med denne utføringsform er dimensjoner

i "tverr-retningen" parallelt med stengenes 168 og 169 lengderetning.

Elementene 132 og 133 er forbundet med rørledninger 176 og 178. Disse rørledninger danner midler for å forbinde elementene med en utvendig trykkfluidkilde, enten gass eller væske,

Varianter av apparatet 130 ligger innenfor oppfinnelsens ramme. F.eks. kjeder med ruller med større diameter slik at de rager utenfor sidestengene, såsom kjedene 6.1 på figur 11, kan anvendes. I dette tilfelle kan beltet ha en plan innside som beltet 10.1 på figur 11. Istedenfor sporene 162 kan beltet ha åpninger eller blindborete hull for drenering som vist i henholdsvis figur 9 og figur 10. Et enkelt pose- eller sekkformet element kan benyttes istedenfor to. I dette tilfelle kan elementet stort sett være ringformet med en strekkstang forløpende gjennom en sentral åpning. Alternativt kan et antall slike pose- eller sekk-formete elementer anordnes langs banens beveg-elsesretning slik at trykk på banen kan varieres idet den vandrer gjennom det forlengete pressnipp. Istedenfor pose- eller sekk-formete elementer 132 og 133 som vist, kan et element med stive sider anvendes forutsatt at elementet har et fleksibelt parti ekvivalent med elementets 132 topp-parti 135 som under-støtter kjeden og kan forme seg etter valsen 134 eller annen flate.

Ved bruk holdes apparatet 132 i anlegg mot en flate som,

i dette tilfelle, er en valse 174. Valsen kan f.eks. være en pressvalse ved et pressnipp-parti i en papirmaskin eller en pressvalse i et gusk-parti i en papirmaskin. Apparatet presses mot valsen og de fleksible elementer 132 og 133, særlig elementets 132 topp-parti 135, tillater apparatet å forme seg etter formen av valsen på en komplementær måte. I figur 13 har f.eks. apparatet et konkavt buet topp-parti 177 med en kromnings-radius omtrent lik radien til valsens 174 utside. Nipp-lengden kan reguleres ved å justere trykket i fluidet som leveres til elementene 132 og 133. I en papirmaskin vil en bevegelig filt

som bærer en bane opptas mellom beltet 152 og valsen 174 og apparatets topp-parti vil være slik formet at det mottar filten og banen. Trykkfluidet i elementene 132 og 133 sikrer et kon-stant trykk når banen løper mellom beltet 152 og valsen 174. Apparatet 130 kan holdes mot valsen 174 ved hjelp av en kon-struksjon som er forbundet med strekkstenger 168 og 169 og/eller støtter 170 og 172.

Apparatet 130 kan benyttes med valser av forskjellige dia-metere ettersom det lett tilpasser seg forskjellige former. Av denne grunn vil et enkelt eksemplar av apparatet lett kunne til-passes for bruk med forskjellige eksisterende papirmaskiner eller andre trykkbehandingsapparater. To slike apparater kan benyttes uten en valse på samme måte som apparatene 1.6 på figur 6. De deler av apparatene som vender mot hverandre er i dette tilfelle stort sett plane.

Claims (9)

1. Apparat for trykkbehandling av et banelegeme i kontinuerlig bevegelse, omfattende: en krom bevegelig flate, et bevegelig fleksibelt belte som vender mot den bevegelige flate og er adskilt fra denne med en liten avstand for derved å oppta den bevegelige bane mellom flaten og beltet, en kontinuerlig bevegelig rullekjede anordnet bak og i kontakt med beltet for å understøtte dette, en kjedeunderstøttelsesinnretning for understøttelse av en bevegelig lengde av rullekjeden i trykk-kontakt med beltet i en form som er komplementær med flatens form.

2. Apparat ifølge krav 1 hvor banen har en bredde og apparatet omfatter minst én av nevnte kjeder og et antall innbyrdes adskilte understøttelser som strekker seg tvers over banebredden, idet hver understøttelse styrbart opptar ruller på én av kjedene som er innrettet i nevnte kjedes lengderetning.

3. Apparat ifølge krav 1 hvor understøttelsen omfatter et antall omkretsskinner som strekker seg rundt et stivt under-støt telseselement.

4. Apparat ifølge krav 1 hvor understøttelsen er stort sett åttetall-formet og har et første konkavt formet parti på en side og et annet konkavt formet parti på en side av understøt-telsen motsatt det første parti, idet de to konkavt formete partier er formet til å presse banen stramt mellom kjeden og henholdsvis første og andre ruller for å danne en presse med to nipp.

5. Apparat ifølge krav 1 hvor beltet har utsparinger på utsiden for drenering av væske fra den pressede bane.

6. Apparat ifølge krav 1 hvor understøttelsen omfatter et element som kan oppta et fluid, hvilket element har et fleksibelt pose- eller sekkformet parti for understøttelse av kjed en idet det pose- eller sekkformete parti former seg etter flaten.

7. Apparat ifølge krav 6 videre omfattende et stasjonært, kontinuerlig belte som strekker seg rundt elementet,, idet kjeden opptas på det stasjonære, kontinuerlige belte.

8. Apparat ifølge krav 6 eller 7 videre omfattende sidestøtter for elementet på hver side av det faste kontinuerlige belte som begrenser utvidelse av det hule fleksible element i tverr-retningen.

9. Apparat ifølge krav 6 omfattende to av nevnte elementer, idet det stasjonære, kontinuerlige belte strekker seg rundt begge elementer og i det minste en strekkstang som strekker seg mellom elementene.