FI63077B

FI63077B - PROCEDURE FOR THE ADJUSTMENT OF PROFILES IN FIBER BANKS AND IN PAPER MACHINES

Info

Publication number: FI63077B
Application number: FI772783A
Authority: FI
Inventors: Charles A Lee
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1977-09-21
Publication date: 1982-12-31
Also published as: SE434412B; SE7808011L; DE2830046C2; GB1598718A; DE2830046A1; BR7805561A; FI772783A; FI63077C

Description

[55FH [B] (11)*UULUTUSJULKAISU ,,n77 lJ utlAcgningsskrift o o U / / 5¾½ ^4S) Patentti tty LI 04 1933 ^ ^ (51) K».ik.3/»«ta.3 D 21 P 1/00 SUOMI —FINLAND (21) PtMftttihrt^-PmMaiwetufei 772783 . (22) H«k*ml*fUvi—Amöfcninc*4«g 21.09.77 * * (23) Alkupllvi—QklglMtadaf 21.09.77 (41) Tullut JuIMmIuI —Mvkeffmetig 22.03*79[55FH [B] (11) * ADVERTISING PUBLICATION ,, n77 lJ utlAcgningsskrift oo U / / 5¾½ ^ 4S) Patent tty LI 04 1933 ^ ^ (51) K ».ik.3 /» «ta.3 D 21 P 1 / 00 FINLAND —FINLAND (21) PtMftttihrt ^ -PmMaiwetufei 772783. (22) H «k * ml * fUvi — Amöfcninc * 4« g 21.09.77 * * (23) Alkupllvi — QklglMtadaf 21.09.77 (41) Tullut JuIMmIuI —Mvkeffmetig 22.03 * 79

Patentti- it rekiiterihmliitu· ............. , . .. „ - t ^ ___ , (44) NUrttvUolpnon fr IwwHuIhlwm p»m.— oi to RoPatented register belt chalk · .............,. .. „- t ^ ___, (44) NUrttvUolpnon fr IwwHuIhlwm p» m.— oi to Ro

Patent-och regiatervtyrelMn ' ' AnaOkan uti«cd oeh «Ukrtfun p*wtc*r*d 31.12.o2Patent-och regiatervtyrelMn '' AnaOkan uti «cd oeh« Ukrtfun p * wtc * r * d 31.12.o2

(32)(33)(31) ^yy4««y «cuoUmus —tcgM prtoriMC(32) (33) (31) ^ yy4 «« y «cuoUmus —tcgM prtoriMC

(71) Oy Tampella Ab, PL 256, 33101 Tampere 10, Suomi-Finland(Fl) (72) Charles A. Lee, Knoxville, Tennessee, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (54) Menetelmä ja laitteisto kuiturainan profiilin säätämiseksi paperikoneessa - Förfarande och anordning för regiering av profilen av en fiberbana i en pappersmaskin Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan poikkisuun-taisen profiilin säätämiseksi paperikoneessa, jonka menetelmän mukaan kuituliete syötetään syöttölaitteesta kahden viiran väliin muodostuvaan, kuitu 1ietteen syöttösuunnassa kapenevaan rainanmuodostus-vyöhykkeeseen ja saatetaan rainanmuodostusvyöhykkeessä vedenpoiston alaiseksi kummankin viiran yli vallitsevan paine-eron avulla kuiturainan muodostamiseksi rainanmuodostusvyöhykkeestä poistuvien viirojen väliin, jolloin vedenpoistoa säädetään rainanmuodostusvyöhykkeessä viirojen poikkisuunnassa.(71) Oy Tampella Ab, PO Box 256, 33101 Tampere 10, Finland-Finland (Fl) (72) Charles A. Lee, Knoxville, Tennessee, USA (US) (7 * 0 Oy Kolster Ab (54) Method and equipment for fibrous web The present invention relates to a method for adjusting the transverse profile of a fibrous web in a paper machine, according to which the fibrous slurry is fed to the web subjected to dewatering in the web-forming zone by means of a pressure difference across the two wires to form a fibrous web between the wires exiting the web-forming zone, the dewatering being adjusted in the web-forming zone in the transverse direction of the wires.

US-patenttijulkaisuista 3 645 Θ42, 3 743 571, 3 823 062, 3 Θ23 064 ja 3 944 464 tunnetaan aikaisemmin rainanmuodostus laitteis-toja, joissa käytetään viirojen muodostamaa kapenevaa rainanmuodos-tusvyöhykettä. Tämäntapaista rainanmuodostustapaa käytetään valmistettaessa esimerkiksi monikerrosrainoja yhdellä syöttölaitteella johtamalla eri kuitu 1ietteiden muodostamia kuituvirtoja päällekkäin kah- ' ' ' ’ 2 63077 den toisiaan lähestyvän viiran väliin ja poistamalla kuituvirrois-ta vettä kapenevassa rainanmuodostusvyöhykkeessä. Tämä vyöhyke muodostaa hydraulisesti suljetun tilan, jossa vedenpoisto tapahtuu viirojen läpi paine-eron vaikutuksesta viirojen liikkuessa veden-poistolaatikoiden kannattamina vyöhykkeen läpi.U.S. Pat. Nos. 3,645 to 423, 3,743,571, 3,823,062, 3 to 23,064 and 3,944,464 previously disclose web-forming apparatus using a tapered web-forming zone formed by wires. This type of web-forming method is used, for example, in the manufacture of multilayer webs with a single feeder by superimposing the fiber streams formed by the different fiber webs between two converging wires and removing water from the fibrous streams in a tapered web-forming zone. This zone forms a hydraulically enclosed space where dewatering takes place through the wires due to the pressure difference as the wires move supported by the dewatering boxes through the zone.

Tavanomaisesta tasoviirapaperikoneesta on aikaisemmin tunnettua vaikuttaa rainan neliömetripainon jakautumiseen koneen poik-kisuunnassa eli kuiturainan poikkisuuntaiseen profiiliin säätämällä perälaatikon huuliraon profiilia ja siten myös ulossyötetyn kuitu-lietesuihkun paksuutta koneen poikkisuunnassa. Tällaista säätötapaa ei kuitenkaan voida soveltaa e.m. US-patenteissa esitettyä tyyppiä olevissa rainanmuodostus laitteistoissa johtuen niiden suljetusta rakenteesta. Koska syöttölaitteen huulien on oltava tiivistettyjä ve-denpoistolaatikoiden kansia vasten, ei huuliraon profiilia voida säätää tällaisissa rainanmuodostuslaitteistoissa.It is previously known from a conventional flat wire paper machine to affect the cross-sectional weight distribution of the web in the cross-machine direction, i.e. the cross-sectional profile of the fibrous web, by adjusting the headbox lip gap profile and thus the cross-machine thickness of the fed fiber slurry jet. However, such a control method cannot be applied e.m. In web forming apparatus of the type disclosed in U.S. patents due to their closed structure. Since the lips of the feeder must be sealed against the lids of the dewatering boxes, the profile of the lip gap cannot be adjusted in such web-forming apparatus.

Suomalaisessa patenttijulkaisussa 51 385 an esitetty imulaa-tikko, joka on sijoitettu tasoviiran alle poistamaan vettä imupum-pulla aiheutetun alipaineen avulla viiran päälle tuodusta massaliet-teestä. Imulaatikko on jaettu useihin rainan liikesuunnassa peräkkäin sijaitseviin, viiran poikkisuuntaisiin osastoihin, joista kukin osasto muodostaa yhtenäisen, jakamattoman tilan viiran koko leveyden yli. Kukin osasto on varustettu välipohjalla, jossa on läpivir-tausaukkoja, jotka on varustettu kuristusei imi 1lä, joilla rainaan vaikuttava imuvaikutus ja nestepoistuma on säädettävissä. Tarkoituksena on tällä tavalla vaikuttaa kuitujen kerrostumiseen viiralle rainan paksuusvaihtelujen tasaamiseksi.A suction box disclosed in Finnish patent publication 51 385 an, which is placed under a flat wire to remove water from the pulp slurry introduced onto the wire by means of a vacuum created by a suction pump. The suction box is divided into a plurality of transverse sections of the wire arranged in succession in the direction of movement of the web, each compartment forming a uniform, indivisible space over the entire width of the wire. Each compartment is provided with a midsole with flow-through openings provided with a choke suction with which the suction effect acting on the web and the liquid discharge can be adjusted. The purpose is to influence the deposition of fibers on the wire in this way in order to even out the variations in the thickness of the web.

Sen johdosta, että suomalaisessa patenttijulkaisussa on kysymys ns. avoimesta vedenpoistojärjestelmästä, jossa vettä poistetaan imupumpulla aiheutetun alipaineen avulla, on imulaatikossa aina sekä ilmaa että vettä. Tämän takia tasaantuu läpivirtausaukon kautta osastoon aiheutettu alipaine, eikä kuvatulla säädöllä siten voida vaikuttaa todelliseen, viiran yli vallitsevaan paine-eroon kunkin osaston eri kohdissa viiran poikkisuunnassa.Due to the fact that the Finnish patent publication deals with the so-called from an open drainage system, where water is removed by means of a vacuum created by a suction pump, there is always both air and water in the suction box. As a result, the vacuum created in the compartment through the flow opening is equalized, and the described adjustment cannot therefore affect the actual pressure difference across the wire at different points in each compartment in the transverse direction of the wire.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, joka mahdollistaa kuiturainan poikkisuuntaisen profiilin säätämisen myös rainanmuodostuslaitteistoissa, joissa on selitetyn tapainen suljettu rainanmuodostusvyöhyke. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että viiran yli vallitsevaa paine-eroa säädetään rainanmuodostusvyöhykkeessä viiran poik- 3 63077 kisuunnassa vierekkäin sijaitsevissa toisistaan painetiiviisti erotetuissa tiloissa.The object of the present invention is to provide a method which makes it possible to adjust the transverse profile of a fibrous web also in web-forming apparatus with a closed web-forming zone as described. This object is achieved by the method according to the invention, which is characterized in that the pressure difference prevailing over the wire is regulated in the web-forming zone in pressure-tight spaces adjacent to one another in the transverse direction of the wire.

Keksinnön mukaisesti säätäminen suoritetaan viiran poikki-suunnassa toisistaan erotetuissa kohdissa, jotka ovat väliseinien erottamia, jotka jakavat vedenpoistovyöhykkeen viiran poikkisuun-nassa vierekkäin sijaitseviin, toisistaan erotettuihin tiloihin. Tällainen jako erillisiin tiloihin tekee mahdolliseksi säätää poik-kisuunnassa viiran yli vallitsevaa paine-eroa erikseen kussakin tilassa viereisistä tiloista riippumatta. Säätämällä paine-eroa rai-nanmuodostusvyöhykkeen eri kohdissa viirojen poikkisuunnassa voidaan rainanmuodostusvyöhykkeessä olevasta kuitulietteestä poistaa poikkisuunnassa erisuuruisia vesimääriä vedenpoistolaatikoihin. Tämän johdosta tulee kuituliete liikkumaan rainanmuodostusvyöhykkeessä poikkisuunnassa, ja tämä antaa mahdollisuuden vaikuttaa muodostuvan kuiturainan poikkisuuntaiseen profiiliin.According to the invention, the adjustment is carried out at points separated from each other in the transverse direction of the wire, which are separated by partitions which divide the dewatering zone into adjacent, spaced-apart spaces in the transverse direction of the wire. Such a division into separate spaces makes it possible to adjust the pressure difference across the wire in the transverse direction separately in each space, independently of the adjacent spaces. By adjusting the pressure difference at different points in the web-forming zone in the transverse direction of the wires, different amounts of water in the transverse direction can be removed from the fibrous slurry in the web-forming zone to the dewatering boxes. As a result, the fibrous slurry will move in the transverse direction in the web-forming zone, and this makes it possible to influence the transverse profile of the fibrous web formed.

Viiran yli vaikuttavan paine-eron säätö aikaansaadaan edullisesti vaikuttamalla vedenpoistolaatikon virtausvastukseen siihen liittyvien virtausvastuksen säätövälineillä kuten esim. venttiileillä .The control of the pressure difference across the wire is preferably achieved by influencing the flow resistance of the dewatering box by associated flow resistance control means such as e.g. valves.

Tämän keksinnön kohteena on myös laitteisto edellä selitetyn menetelmän soveltamiseksi, ja tälle laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty vaatimuksessa 2.The present invention also relates to an apparatus for applying the method described above, and this apparatus is characterized by what is set forth in claim 2.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti rainanmuodostuslaitteistoa, johon keksintöä voidaan soveltaa, kuviot 2 ja 4 esittävät suuremmassa koossa koneen poikkisuun-taisina leikkauksina pitkin kuviossa 1 olevaa viivaa I-I keksinnön mukaisen laitteiston kahta eri sovellutusesimerkkiä, ja kuviot 3 ja 5 esittävät leikkauksia pitkin kuvioissa 2 ja 4 olevia viivoja III-III ja vastaavasti V-V.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a web forming apparatus to which the invention can be applied, Figures 2 and 4 show larger cross-sectional views of the machine along line II in Figure 1, and Figures 3 and 3; show sections along lines III-III and VV in Figures 2 and 4, respectively.

Kuvion 1 mukaisesti on kaksi viiraa 1, 2 johdettu telojen 3, 4, 5 yli muodostamaan tasaisesti kapenevan rainanmuodostusvyö-hykkeen 6. Muodostusalueella on viirojen ulkopuolelle sovitettu ve-denpoistolaatikot 7. Muodostusalueen 6 alkupäähän on sovitettu syöttölaite 8, joka on varustettu useilla jakoputkistoilla eri kuituliet-teiden johtamiseksi syöttölaitteeseen. Eri kuitu lietteet virtaavat syöttölaitteesta viirojen 1, 2 väliin ja jatkavat kulkuaan muodostus- 63077 alueen 6 läpi, jossa vettä poistuu kuitulietekerroksesta 9. Vedenpoisto tapahtuu viirojen yli vallitsevan paine-eron avulla. Kumpikin vedenpoistolaatikko 7 on jaettu viirojen poikkisuuntaisilla väliseinillä 10 useihin lohkoihin 7A, jotka ulottuvat poikittaisesti viirojen yli ja sijaitsevat peräkkäin viirojen pituussuunnassa. Kukin lohko 7A on varustettu yksilöllisesti säädettävällä kuristusvent-tiilillä 11 tai poistopumpu11a 12. Kuitu 1ietekerroksesta viirojen läpi kuhunkin lohkoon 7A virtaavaa vesimäärää säädetään pumpun paineen tai kuristusventtiilin avulla. Viirojen väliin jäävän kuitu-lietteen muodostama yhtenäinen raina 13 kulkee viirojen välissä joh-totelan 5 yli ja siirtyy edelleen viiran 1 kannattamana paperikoneen puristinosalle. Viirat 1 ja 2 palaavat kiristys-, johto-ja oh-jaustelojen kautta teloille 3, 4. Tällainen rainanmuodostusjärjes-tely on sinänsä tunnettu, eikä sen rakennetta ja toimintaa sentakia selitetä tarkemmin.According to Fig. 1, two wires 1, 2 are led over the rollers 3, 4, 5 to form a uniformly tapering web-forming zone 6. In the forming area, drainage boxes 7 are arranged outside the wires. A feeder 8 is provided at the beginning of the forming area 6. to guide the feeder to the feeder. The different fibrous sludges flow from the feeder between the wires 1, 2 and continue to pass through the forming area 63077, where water leaves the fibrous slurry layer 9. The dewatering takes place by means of a pressure difference across the wires. Each dewatering box 7 is divided by transverse partitions 10 of wires into a plurality of blocks 7A extending transversely over the wires and successively located in the longitudinal direction of the wires. Each block 7A is provided with an individually adjustable throttle valve 11 or an outlet pump 11a 12. The amount of water flowing from the slurry layer through the wires to each block 7A is controlled by the pump pressure or the throttle valve. The continuous web 13 formed by the fibrous slurry between the wires passes between the wires over the guide roll 5 and, further supported by the wire 1, passes to the press section of the paper machine. The wires 1 and 2 return to the rollers 3, 4 via tensioning, guide and guide rollers. Such a web-forming arrangement is known per se, and its structure and operation are therefore not explained in more detail.

Keksinnön mukaisesti korvataan kummankin vedenpoistolaatikDn 7 yksi tai useampi tai kaikki lohkot 7A piirustusten kuvioissa 2, 3 tai 4, 5 esitetyllä rakenteella.According to the invention, one or more or all of the blocks 7A of each dewatering box 7 are replaced by the structure shown in Figures 2, 3 or 4, 5 of the drawings.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti on vedenpoistolaatikon lohko 7A jaettu viirojen pituussuuntaisilla väliseinillä 14 useihin toisistaan eristettyihin kammioihin 7B, jotka sijaitsevat vierekkäin viiran 2 poikkisuunnassa. Kukin kammio on varustettu ulosvirtausputkel-la 15 ja siihen asennetulla läpivirtausta säätävällä venttiilillä 16.According to Figures 2 and 3, the dewatering box block 7A is divided by the longitudinal partitions 14 of the wires into a plurality of mutually isolated chambers 7B located side by side in the transverse direction of the wire 2. Each chamber is provided with an outflow pipe 15 and a flow control valve 16 mounted thereon.

Lisäämällä jonkin kammion venttiilillä 16 veden virtausvastusta ulos kammiosta ulosvirtausputken kautta pienenee veden virtaus kuitu 1ietteestä viiran läpi tähän kammioon. Vesi pyrkii tästä johtuen virtaamaan rainanmuodostusvyöhykkeessä viiran poikkisuunnassa sellaisia kammioita kohti, joissa virtausvastus on pienempi. Samalla kuituja virtaa veden mukana poispäin kammiosta, jonka virtausvastus on suurempi. Tarkoituksena on tällä tavalla ohjata kuitu-lietteen virtausta rainanmuodostusvyöhykkeessä säätämällä veden ulos-virtausvastusta ja siten viiran yli vallitsevaa, rainanmuodostusvyöhykkeessä olevaan kuitu 1ietteeseen vaikuttavaa paine-eroa vyöhykkeen eri kohdissa viirojen poikkisuunnassa ja tällä tavalla siirtää kuituja vyöhykkeen haluttuihin kohtiin viirojen poikkisuunnassa.By increasing the water flow resistance of the chamber 16 with a valve 16 out of the chamber through the outflow pipe, the water flow from the fiber slurry through the wire to this chamber is reduced. The water therefore tends to flow in the web-forming zone in the transverse direction of the wire towards chambers with lower flow resistance. At the same time, the fibers flow with the water away from the chamber, which has a higher flow resistance. The purpose is to control the flow of fibrous slurry in the web-forming zone in this way by adjusting the water outflow resistance and thus the pressure difference across the wire affecting the fibrous slurry in the web-forming zone at different points in the zone across the wires.

Piirustusten kuvioissa 4 ja 5 esitetyssä sovellutusesimerkissä on vedenpoistolaatikon lohko 27A samoin jaettu viirojen pituussuun- 63077 täisillä väliseinillä 24 kammioihin 27B, jotka sijaitsevat vierekkäin viirojen poikkisuunnassa. Kammiot on lisäksi jaettu poikittaisilla väliseinillä 21 kahteen osaan 27B’ ja 27B”, jotka ovat yhteydessä toisiinsa väliseinässä olevan läpivirtausaukon 22 kautta. Kutakin läpivirtausaukkoa varten on lohkon varaan asennettu venttiili 26, jota käytetään asettelu kara 1la 28. Lohkon kaikkia kammioita 27B varten on yhteinen ulosvirtausputki 25. Tässäkin on lohkon eri kammioiden virtausvastus säädettävissä yksilöllisesti venttiileillä 26. Näin voidaan vaikuttaa eri kammioihin virtaavan veden määrään ja tällä tavalla kuitujen kulkeutumiseen viirojen poikki-suunnassa edellä selitetyllä tavalla.In the embodiment shown in Figures 4 and 5 of the drawings, the dewatering box block 27A is similarly divided by longitudinal partitions 24 of wires 63077 into chambers 27B located adjacent in the transverse direction of the wires. The chambers are further divided by transverse partitions 21 into two parts 27B 'and 27B' which communicate with each other through a flow-through opening 22 in the partition. For each flow opening there is a valve 26 mounted on the block, which is used for the arrangement of the spindle 11a 28. For all the chambers 27B of the block there is a common outflow pipe 25. Again, the flow resistance of the different chambers of the block can be adjusted individually by valves 26. transverse to the wires as described above.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnoi1istamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa.The drawings and the related description are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the method and apparatus according to the invention can vary considerably within the scope of the claims.

Claims

63077

A method for adjusting the transverse profile of a fibrous web in a paper machine, the method comprising feeding the fibrous slurry into a web-forming zone (6) tapering from the feeder (Θ) between two wires (1,2) in the feed direction of the fibrous slurry (9) and to form a fibrous web (13) between wires exiting the web-forming zone, wherein the dewatering is controlled in the web-forming zone in the transverse direction of the wires, characterized in that the pressure difference across the wire (1,2) is adjusted in

Apparatus for applying the method according to claim 1, the apparatus comprising two parallel wires (1,2) moving in the same direction, a feed device (8) for feeding the fiber slurry (9) to the web forming zone (6) tapering between the wires in the fiber slurry feed direction. ) and dewatering boxes (7) supporting wires from outside the web forming zone to remove water from the fiber slurry through the wires due to the pressure difference, the dewatering boxes (7) being divided into transverse, separate longitudinal blocks 27A in the longitudinal direction of the wires (1,2). ), characterized in that the block (7A; 27A) is divided by partitions (14; 2 4) into separate chambers (7B; 27B) located side by side in the transverse direction of the wires and each having its own flow-through point (15J22), and that each ' the chamber is provided with its own flow resistance adjusting means1 (16126, 28).

Apparatus according to claim 2, characterized in that each chamber (7B) of the block (7A) is provided with an outflow pipe (15) and a flow resistance control valve (16) mounted thereon.

Apparatus according to claim 2, characterized in that each chamber (27B) of the block (27A) is provided with a partition wall (21) separating the wire side part (27B ') of the chamber from the block outflow pipe (25) and having a flow opening ( 22), and a flow orifice control valve (26, 28).