BE1023094B9 - Hatschek proces - Google Patents

Abstract

Een Hatschek machine voor het vervaardigen van vezelcementplaten wordt voorzien, omvattende minstens drie draaibare zeefcilinders die geschikt zijn voor het roteren in een bad gevuld met cementvezelpap, waarbij vloeistof uit de pap door de zeef stroomt en waarbij een dun laagje vezelcement op de zeef achterblijft, gekenmerkt in de aanwezigheid van minstens twee baden, minstens twee zeefcilinders zijn roteerbaar gemonteerd zijn in één en hetzelfde bad, en elk bad afzonderlijk een voedingslijn heeft om cementvezelpap in de bad te voeren en waarbij elk bad voorzien is van een vloeistofniveaumeter.

Description

HÄTSCHEK PROCES

Technisch gebied

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op Hatschek processen en machines, gekend voor het vervaardigen van vezelcementproducien.

Stand van de techniek

Hatschek processen en machines zijn wijd verspreid en gekend. Ze worden alom gebruikt voor het vervaardigen van vezelcementproducten. Eén van de problemen bij vezeicemeniproducten, vervaardigd voigens een Hatschek proces op een Hatschek machine, is de iaaghechting, zeker bij producten die lichtgewicht vulstoffen omvatten, naast cement en vezels, in het bijzonder cellulosevezels.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doelstelling van de uitvinding om vezeicementproducten met betere laaghechting te vervaardigen.

Verrassenderwijze werd ontdekt dat één van de oorzaken van minder goede laaghechting veroorzaakt wordt door de opstelling van de reeks roterende zeven van de Hatschekmachine.

Een Hatschek machine omvat typisch drie of vier roteerbare zeefcilinders die geschikt zijn voor het roteren in een bad gevuld met cementvezelpap (ofte vezelcementpap), waarbij vloeistof uit de pap door de zeef stroomt en waarbij een dun laagje vezeicement op de zeef achterblijft. Deze vezelcementlaagjes worden opgepikt van de roterende zeven als een stapeltje laagjes door een eindeloos vilt. Dit vilt brengt de stapel vliesjes naar de roterende vormingsdrum waar op het oppervlakte van deze drum de laagjes worden geaccumuleerd.

Typisch heeft eike zeef zijn eigen bad in hetwelke het ronddraait ofte roteert. De verse vezelcementpap wordt gevoed aan het bad dat het verste van de vormingsdrum gelegen is in bewegingsrichting van het vilt. Er wordt zoveel verse vezelcementpap toegevoerd, dat het bad overstroomt naar het volgende bad met de volgende roterende zeef erin. Deze overstroom is het geheel of een deel van de voeding pap van het tweede bad, waaraan eventueel nog extra verse voedingspap wordt toegevoerd. Er wordt andermaal een vliesje vezelcement gevormd op de tweede zeef, en het tweede bad stroomt vervolgens over in het volgende bad. Dit gaat zo verder tot en met de laatste zeef en bad. De overloop van dit laatste bad wordt opgevangen en gerecycleerd in het proces,

De baden staan geschakeld in cascade, zoals dit wordt genoemd.

Eens de dikte van geaccumuleerde vezellagen op de vormingsdrum groot genoeg is, wordt het product van de vormingsdrum gehaald ais een verse (“groene”) vezelcementplaat. De plaat wordt op maat gesneden, eventueel geperst, en uitgehard, ofwel aan de lucht, ofwel in een autoclaaf.

Essentieel is dat de initiële vezelcementlaagjes goed aan elkaar hechten na uitharden. Indien dit niet het geval is, verliest de uitgeharde plaat zijn sterkte.

Nu heeft men ondervonden dat een alternatieve opstelling van voeding van de baden tot een betere laaghechting in de uitgeharde plaat leidt.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt een Hatschek machine voor het vervaardigen van vezelcementplaten voorzien. Deze machine, omvat minstens drie draaibare zeefcilinders die geschikt zijn voor het roteren in een bad gevuld met cementvezelpap, waarbij vloeistof uit de pap door de zeef stroomt en waarbij een dun laagje vezelcement op de zeef achterblijft, gekenmerkt in de aanwezigheid van minstens twee baden, minstens twee zeefcilinders zijn roteerbaar gemonteerd zijn in één en hetzelfde bad, en elk bad afzonderlijk een voedingslijn heeft om cementvezeipap in de bad te voeren. Volgens sommige uitvoeringsvormen kan elk bad voorzien zijn van een vloeistofniveaumeter.

Deze vloeistofniveaumeter kan bij voorbeeld een vlotter, een ultrasone meter, een radar gebaseerd toestel of gelijk welke andere gekende meter zijn. Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de vloeistofniveaumeter een borrelbuis omvatten. Deze borrelbuis wordt ook soms bubbelbuis of borrelpijp genoemd De borreibuis omvat een buisje, bijvoorbeeld een stalen buisje, welk zo in het bad is gemonteerd dat één uiteinde zich op een gekende diepte D ten opzichte van de rand van het bad bevindt. Via een persiuchttoevoer wordt aan het andere eind van de buis lucht toegevoerd. De druk die nodig is om iuchtbeiien door de buis te duwen in het bad, en dus zo de hydrostatische druk in de pap te overwinnen, wordt gemeten. Deze gemeten druk is dus de hydrostatische druk van de paphoogte die boven het uiteinde van het buisje aanwezig is. Aldus kan met via deze waarde voor de hydrostatische druk, de hoogte van de pap boven het uiteinde van het buisje bepalen. De hoogte van de pap in het bad is dan de diepte waarop het eerste uiteinde van het buisje zich bevindt, plus de paphoogte gemeten via de hydrostatische druk.

De eventueel wijzigende densiteit tijdens productie, die in theorie ook een wijzigende hydrostatische druk geeft bij gekende paphoogte, wordt niet noodzakelijkerwijze in rekening gebracht bij het bepalen van de hoogte van de pap in het bad.

Uit de gemeten hydrostatische druk en de daarbij horende omgerekende paphoogte in het bad, wordt een sturingssignaal gegenereerd die de toevoerkleppen aanstuurt, welke kleppen de toevoer van verse pap aan het bad regelt.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de machine een even aantal draaibare zeefcilinders N en N/2 baden omvatten, waarbij telkens twee roteerbare zeefcilinders in één en hetzelfde bad zijn gemonteerd.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan N gelijk zijn aan 4.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de machine een oneven aantal draaibare zeefciiinders N+1 en (N/2)+1 baden omvatten, waarbij voor N roteerbare zeefciiinders telkens twee draaibare zeefciiinders in één en hetzelfde bad zijn gemonteerd, en één draaibare zeefcilinder alleen in een bad is gemonteerd. Volgens sommige uitvoeringsvormen kan N gelijk zijn aan 2 of 4.

Met andere woorden, bij voorkeur zijn de roterende zeven twee per twee in het zelfde bad gemonteerd. De baden hebben geen overloop naar elkaar, maar worden elk gevoed met verse vezelcementpap via daarvoor geschikte aanvoerlijnen.

Het voordeel dat deze opstelling heeft, is dat de verschillende laagjes vezelcement die op elk van de zeven achterblijft, en volgens de gekende Hatschek methode op elkaar worden gelegd op een transportvlies, hetgeen dan weer de stapels vliezen afgeeft aan de vormingsdrum, weinig van elkaar verschillen in samenstelling. Op deze wijze bekomt men een veel intensere hechting tussen de vliezen, waardoor de integriteit van het uiteindelijke product, en in het bijzonder de iaaghechting, sterk verbetert.

Door de opstelling volgens de huidige uitvinding, zal bijvoorbeeld de concentratie van lichtgewicht vulstoffen of cellulosevezels niet variëren, bv. toenemen naar mate men verder van de vezelcementpapvoeding in het proces komt. Dit is wel het geval voor baden {ook wel bakken genoemd) die in “cascade” staan opgesteid.

Het voordeel ten opzichte van het individueel voeden van elk bad, met in eik bad slechts één roterende zeef, is dat met de opstelling volgens de uitvinding, de sturing van het machine sterk wordt vereenvoudigd. Dit omdat ongeveer de helft van de sturingsparameters wordt geëlimineerd.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de machine verder een decanteerunit omvatten.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de machine verder een premixing unit omvatten die dient voor het maken van cementvezelpap die aan de baden gevoed dient te worden, waarbij eik van de baden cementvezelpap kan verkrijgen rechtstreeks uit deze premixing unit.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de premixing unit een mengvat omvatten, welk dient voor het mengen van verschillende materiaalstromen, en/of een filterinstallatie omvatten voor het uitfilteren van grovere vaste bestanddelen uit de materiaalstromen of het gevormd mengsel.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan elk bad een overstort hebben, en een voorziening om de overgestorte vloeistof minstens deels naar de decanteerunit en/of desgevallend de premixing unit te leiden.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan de machine een voorziening hebben om de vloeistof die door de zeven is gepasseerd, minstens deels naar de decanteerunit en/of desgevallend de premixing unit te leiden.

Volgens een tweede aspect wordt het gebruik van een Hatschek machine volgens het eerste aspect van de uitvinding voorzien, voor het vervaardigen van vezelcementplaten.

De onafhankelijke en afhankelijke conclusies geven specifieke en geprefereerde kenmerken van de uitvoeringsvormen van de uitvinding weer. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen gecombineerd worden met kenmerken van de onafhankelijke en afhankelijke conclusies, en dit op om het even welke geschikte manier zoals duidelijk zou zijn oor een vakman.

De bovengemelde en andere kenmerken, eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt met behulp van volgende voorbeelden van uitvoeringsvormen, eventueel in combinatie met de tekeningen.

De beschrijving van deze voorbeelden van uitvoeringsvormen is gegeven ais verduidelijking, zonder de intentie de omvang van de uitvinding te beperken. De referentiecijfers in de hierna volgende beschrijving refereren naar de tekeningen.

Korte beschrijving van de figuren

Figuren 1en 2 zijn een schematische voorstelling van een Hatschek machine en - proces volgens de huidige uitvinding.

Figuur 3 is een schematisch detail van een Hatschek machine en - proces volgens de huidige uitvinding

Beschrijving van voorbeelden van uitvoeringsvormen

De onderhavige uitvinding wordt hierna beschreven gebruik makende van specifieke uitvoeringsvromen.

Het moet opgemerkt dat de term “omvattende", zoais bijvoorbeeld gebruikt in de conclusies, niet mag geïnterpreteerd worden in beperkende zin, beperkend tot de daarna volgende elementen, kenmerken en/of stappen. De term “omvattende” sluit niet de aanwezigheid van andere elementen, kenmerken of stappen uit.

Dus de omvang van een uitdrukking “een voorwerp omvattende de elementen A en B”, is niet gelimiteerd lot een voorwerp dat enkel de elementen A en B bevat, De omvang van een uitdrukking “een methode omvattende de stappen A en B”, is niet gelimiteerd tot een methode die enkel de stappen A en B bevat.

In het licht van de onderhavige uitvinding betekenen deze uitdrukkingen enkel dat de relevante elementen respectievelijk stappen voor de uitvinding de elementen respectievelijk stappen A en B zijn.

In de hierna volgende specificatie wordt referentie gemaakt naar “een uitvoeringsvorm” of “de uitvoeringsvorm”. Dergeiijke referentie betekent dat een specifiek element of kenmerk, beschreven aan de hand van deze uitvoeringsvorm, is omvat in minstens deze ene uitvoeringsvorm.

Het voorkomen van de termen “in een uitvoeringsvorm” of “in één uitvoeringsvorm” op verschillende plaatsen in deze beschrijving, refereert echter niet noodzakelijkerwijze naar dezelfde uitvoeringsvorm, hoewel het echter wei kan refereren naar een zelfde uitvoeringsvorm.

Voorts kunnen de eigenschappen of de kenmerken op om het even welke geschikte manier in één of meerdere uitvoeringsvormen worden gecombineerd, zoals duidelijk zou zijn voor de vakman.

Een Hatschek machine 100 voor het vervaardigen van vezelcementplaten is getoond in figuur 1. De machine 100 omvat vier draaibare zeefcilinders (101, 102, 103 en 104). Twee paar zeefcilinders zijn draaibaar gemonteerd in één en hetzelfde bad 105 , respectievelijk 106. Elk bad afzonderlijk heeft een voedingslijn 107 respectievelijk 108 om cementvezelpap in het bad te voeren.

De roterende zeven zijn geschikt voor het roteren in een bad gevuld met cementvezelpap, waarbij vloeistof uit de pap door de zeef stroomt en waarbij een dun laagje vezelcement op de zeef achterblijft.

De vloeistof, voornamelijk water, dat door de zeven stroomt, wordt gecollecteerd in een retourlijn 109.

Optioneel, zoals getoond in het voorbeeld in figuur 2, wordt in dezelfde retourlijn 109 ook de overloop 110 en 111 van elk van de baden (ofte “bakken”) meegenomen. In een alternatieve setting zijn er geen overiopen voorzien en wordt de toevoer via de toevoerlijn en de afvoer via het vezefcementvlies en het water dat door de zeven gaat op elkaar afgestemd.

De dunne laagjes vezelcernent die op de zeven achterblijft, worden door een vilt 112 overgenomen en getransporteerd naar de vormingsdrum 113, waar de laagjes geaccumuleerd worden tot de gewenste plaatdikte.

De Hatschek machine omvat verder een decanteerunit 114 (ook wel bezinkingsvat of co ne genoemd). De retourlijn 109 voert een dee! van het retourwater en -pap naar de decenteerunit, typisch een conische citerne met intern roerwerk. Een ander deel van de retourlijn 109 voert retourwater en -pap naar de filter unit of filterinstallatie 115 (ook wel selectifier genoemd), waar het gecombineerd wordt met de slibleiding 120 van de decanteerunit, die uitgezakte vezelcementpap aanievert. Ook verse vezelcementpap van de mengrtrog 140, eventueel proceswater en dergelijke worden toegevoegd in deze filterunit 115. Deze filterinstallatie maakt deel uit van een premixing unit 130. De decanteerunit heeft ook een overloop 116, hetwelke proceswater oplevert dat terug kan gebruikt worden om bijvoorbeeld de verse vezeicementpap te maken.

De filterunit 115 scheidt harde partikels van de ingevoerde stromen via haar onderstroom 121. De gefilterde pap wordt aangevoerd (122) aan een mengvat 132 , waar nog bijkomende additieven zoals flocculant wordt toegevoegd.

Dit mengvat 132 voedt de baden via de voedingslijnen 107 en 108,

Elk bad is voorzien van een vloeistofniveaumeter, zijde een borrelbuis 150 en 151. De toevoer van pap van het mengbad 132 wordt geregeld via regelbare kleppen 153 en 154 op aanvoerleidingen 107 respectievelijk 108, welke kleppen zo worden gesteld dat het papniveau in de baden 105 respectievelijk 106 op niveau blijft.

Figuur 3 toont een detail van dergelijke borrelbuis 150.

De borrelbuis 150 omvat een stalen of plastic buisje 161 welk zo in het bad 105 is gemonteerd dat één uiteinde 162 zich op een gekende diepte D ten opzichte van de rand 155 van het bad bevindt. Bij voorkeur is de borrelbuis verticaal gemonteerd in het bad. Via een persluchttoevoer wordt aan het andere eind 163 van de buis 161 lucht toegevoerd.

De druk die nodig is om luchtbellen door de buis te duwen in hei bad, en dus zo de hydrostatische druk in de pap te overwinnen, wordt gemeten. Deze gemeten druk is dus de hydrostatische druk van de paphoogte C die boven het uiteinde van hei huisje aanwezig is. Aidus kan met via deze waarde voor de hydrostatische druk, de hoogte C van de pap boven het uiteinde van het buisje bepalen, De hoogte van de pap in het bad is dan de afstand B van het uiteinde 162 tot de bodem van het vat waarop het eerste uiteinde van het buisje zich bevindt, plus de paphoogte C gemeten via de hydrostatische druk.

Een alternatieve Hatschek machine 200 voor het vervaardigen van vezelcementpiaten is getoond in figuur 2. De machine 200 omvat drie draaibare zeefcilinders (101, 102 en 103). Eén paar zeefcilinders (101 en 102) zijn draaibaar gemonteerd in één en hetzelfde bad 105 , de derde roterende zeef 103 is gemonteerd in een tweede bad 106. Eik bad afzonderlijk heeft een voedingslijn 107 respectievelijk 108 om cementvezelpap in het bad te voeren.

Het is duidelijk dat, hoewel de uitvoeringsvormen en/of de materialen voor het verstrekken van uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding zijn besproken, diverse wijzigingen of veranderingen kunnen worden aangebracht zonder af te wijken van het werkingsgebied en/of de geest van deze uitvinding.

Claims (11)

1. Conclusies 1Een Hatschek machine voor hei vervaardigen van vezelcementplaten, omvattende minstens drie draaibare zeefciiinders die geschikt zijn voor het roteren in een bad gevuld met cementvezelpap, waarbij vloeistof uit de pap door de zeef stroomt en waarbij een dun laagje vezeicement op de zeef achterblijft, gekenmerkt in de aanwezigheid van minstens twee baden, minstens twee zeefciiinders zijn roteerbaar gemonteerd zijn in één en hetzelfde bad, en elk bad afzonderlijk een voedingslijn heeft om cementvezeipap in de bad te voeren en waarbij elk bad voorzien is van een vloeistofniveaumeter.
2. 2. - Een Hatschek machine volgens conclusie 1, waarbij de vloeistofniveaumeter een borrelbuis omvat.
3. 3. - Een Hatschek machine volgens conclusie 1 of 2, waarbij de machine een even aantal draaibare zeefciiinders N en N/2 baden omvat, waarbij telkens twee roteerbare zeefciiinders in één en hetzelfde bad zijn gemonteerd.
4. 4. - Een Hatschek machine volgens conclusie 3, waarbij N gelijk is aan 4.
5. 5. - Een Hatschek machine volgens conclusie 1 of 2, waarbij de machine een oneven aantal draaibare zeefciiinders N+1 en (N/2)+1 baden omvat, waarbij voor N roteerbare zeefciiinders telkens twee draaibare zeefciiinders in één en hetzelfde bad zijn gemonteerd, en één draaibare zeefciiinder alleen in een bad is gemonteerd.
6. 6. - Een Hatschek machine volgens conclusie 5, waarbij N gelijk is aan 2 of 4.
7. 7. - Een Hatschek machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de machine verder een decanteerunit omvat.
8. 8. - Een Hatschek machine voigens één van de voorgaande conclusies, waarbij de machine verder een premixing unit omvat die dient voor het maken van cementvezelpap die aan de baden gevoed dient te worden, waarbij elk van de baden cementvezelpap kan verkrijgen rechtstreeks uit deze premixing unit.
9. 9. - Een Hatschek machine voigens conclusie 8, waarbij de premixing unit een mengvat omvat, welk dient voor het mengen van verschillende materiaalstromen, en een filterinstaliatie omvat voor het uitfilteren van grovere vaste bestanddelen uit de materiaalstromen of het gevormd mengsel.
10. 10. - Een Hatschek machine voigens één van de conclusies 7 tot 9, waarbij elk bad een overstort heeft, en een voorziening om de overgestorte vioeistof minstens deels naar de decanteerunit en/of desgevallend de premixing unit te leiden. 11Een Hatschek machine volgens één van de conclusies 7 tot 10, waarbij de machine een voorziening heeft om de vloeistof die door de zeven is gepasseerd, minstens deels naar de decanteerunit en/of desgevallend de premixing unit te leiden.
11. 12,- Het gebruik van een Hatschek machine voigens één van de voorgaande conclusies voor het vervaardigen van vezelcementplaten.