FR2510153A1

FR2510153A1 - PAPER MACHINE WITH CANVAS GUIDING ARCHED IN ITS WET AREA

Info

Publication number: FR2510153A1
Application number: FR8212749A
Authority: FR
Inventors: Karl-Dieter Fuchs; Ulrich Krohn
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1981-07-22
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1983-01-28
Also published as: FI81144B; JPH0160113B2; FI81144C; DE3128866A1; JPS5823986A; FI822536L; FI822536A0

Abstract

Paper machines are equipped in the drainage section with supporting and draining elements of sintered oxide ceramic which are composed of individual segments. In the direction of running of the machine, a gap for feeding cooling water is provided between the junctions of two segments arranged one after the other. In the region of this gap, the segments are connected to a carrier and sealed from this carrier. As an alternative solution a spray tube, which applies water to the paper machine wire through the gap, can be arranged underneath the segments.

Description

Machine à Papier à guidage de toiles arqué dans sa zone humide
La présente invention concerne une machine à papier, en particulier à guidage de toiles arqué en zone humide, dans laquelle sont places, sous la toile de soutien, des éléments de déshydratation, ou égouttage, et de soutien, en céramique d'oxyde frittée, sous la forme de segments s'étendant à la largeur de ladite machine. Les machines à papier les plus récentes sont des machines à marche très rapide dans lesquelles la toile atteint des vitesses de 800 à 1000 m/min, voire davantage.Paper machine guiding curved fabrics in its wet zone
The present invention relates to a paper machine, in particular for guiding curved fabrics in a humid zone, in which are placed, under the support fabric, dewatering, or draining, and support elements, made of sintered oxide ceramic, in the form of segments extending across the width of said machine. The most recent paper machines are very fast running machines in which the fabric reaches speeds of 800 to 1000 m / min, or even more.

Pour réduire le plus possible l'énorme usure à laquelle les toiles et revêtements sont sujets à de telles vitesses, ces machines sont généralement équipées d'éléments céramiques de déshydratation et de soutien. La toile glisse à une vitesse élevée sur ces éléments, et au-delà, en étant en même temps traversée par l'eau. La suspension de matière fibreuse qui sort de l'alimentation de la machine et court sur la toile est si rapidement déshydratée qu'auprès de relativement brefs trajets, elle peut être retirée en bande continue de ladite toile. La toile en tant que telle est tendue et il se produit de ce fait une friction déterminée entre elle et les éléments de déshydra tation et de soutien.Cette friction est considérablement réduite du fait de l'eau qui traverse, mais d'autre part, dans le cas des machines à double toile, dans lesquelles une deuxième toile sans fin tournant à la même vitesse est guidée au-dessus de la suspension de matière fibreuse pour poursuivre la déshydratation, elle est renforcée par l'appui énergique qui en résulte. Dans ce type de machine, la déshydratation s1 exerce des deux côtés, c'est-à-dire vers le haut à travers la toile supérieure et vers le bas à travers la toile inférieure.To reduce as much as possible the enormous wear to which the fabrics and coatings are subjected to such speeds, these machines are generally equipped with ceramic elements of dehydration and support. The canvas slides at a high speed on these elements, and beyond, while being crossed by water at the same time. The suspension of fibrous material which leaves the feed of the machine and runs on the fabric is so quickly dehydrated that after relatively short journeys, it can be removed in a continuous strip from said fabric. The canvas as such is stretched and there is therefore a determined friction between it and the dehydration and support elements. This friction is considerably reduced due to the water passing through, but on the other hand, in the case of double cloth machines, in which a second endless cloth rotating at the same speed is guided over the suspension of fibrous material to continue dehydration, it is reinforced by the energetic support which results therefrom. In this type of machine, the dehydration s1 is exerted on two sides, that is to say upwards through the upper fabric and downwards through the lower fabric.

La vitesse élevée de la machine à papier requiert une tension élevée de la toile, ce qui conduit à une difficulté importante aussi bien à la mise en marche qu'k la mise à l'arrêt de ladite machine. A la mise en marche, on ne dispose pas encore de suffisamment d'eau pour traverser la toile, ou être refoulée à travers celle-ci. La meme situation se présente de façon analogue lors de la mise à l'arrêt : il n'y a plus suffisamment d'eau. Dans les deux cas, la friction entre la toile et les revêtements des éléments de déshydratation et de soutien augmente.On en vient ainsi à une sorte de marche à sec qui accroît les températures au-delk de 1000C. Dans les réglettes relative~ ment étroites sur lesquelles la toile inférieure court horizontalement et qui, vues en direction de marche de la machine, ont une largeur de 20 k 80 mm, dont un petit nombre de millimètres seulement sont en contact direct avec la toile de la machine, la friction ne s'exerce pas encore de façon trop fâcheuse, étant donné que la force de friction est faible, que la réglette agit en aspirateur et attire vers le bas lestraces d'eau subsistantes et qu'il règne donc encore, pour un temps plus ou moins bref, une lubrification suffisante entre la toile et la réglette.La situation est analogue dans la zone des aspirateurs humides, ou caisses d'aspirationX Mais les éléments de soutien, qui servent unizuemet au guidage et soutien de la toile et présentent en direction.de marche de celle-ci une surface continue considéra~ ble, ne bénéficient pas de cette lubrification à l'eau. Cela vaut en particulier pour le sabot de formation dans les machines à double toile précitées. On observe exactement le contraire, car ici la toile est coudée et, par suite du rayon de courbure, liteau subsistant éventuellement se trouve projetée vers le haut. The high speed of the paper machine requires a high tension of the fabric, which leads to a significant difficulty in both starting and stopping said machine. When switching on, there is not yet enough water to pass through the canvas, or to be pumped through it. The same situation presents itself in a similar way during shutdown: there is no longer enough water. In both cases, the friction between the fabric and the coatings of the dehydration and support elements increases, resulting in a kind of dry running which increases the temperatures beyond 1000C. In the relatively narrow strips on which the lower fabric runs horizontally and which, seen in the machine's running direction, have a width of 20 to 80 mm, of which only a small number of millimeters are in direct contact with the fabric of the machine, the friction is not yet too annoying, since the friction force is low, the strip acts as a vacuum cleaner and draws down the remaining traces of water and therefore it still prevails, for a more or less short time, sufficient lubrication between the canvas and the strip. The situation is similar in the area of wet vacuum cleaners, or suction boxesX But the support elements, which serve unizuemet to guide and support the canvas and present in direction.de running thereof a considerable continuous surface ~ ble, do not benefit from this lubrication with water. This applies in particular to the training shoe in the above-mentioned double cloth machines. We observe exactly the opposite, because here the canvas is bent and, as a result of the radius of curvature, a possibly remaining strip is projected upwards.

Le sabot de formation pouvant présenter, vu en direction de marche de la toile, une-longueur de 1,5 m ou davantage, c'est à-dire par exemple plusieurs fois la longueur des réglettes, il apparat en même temps des températures relativement élevées.The training shoe may have, seen in the direction of travel of the fabric, a length of 1.5 m or more, that is to say for example several times the length of the strips, it appears at the same time relatively temperatures high.

La céramique, en tant que telle, est tout à fait capable de supporter des températures bien plus élevées que celles ici en question, mais il intervient deux autres facteurs qui posent un problème sérieux0 Premièrement, la céramique possède des coefficients de dilatation tout autres que le matériau de support placé sous elle, ctest-à-dire l'acier. Deuxièmement, la céramique est sensible au choc thermique. Cette sensibilité est d'autant plus grande que les dimensions de la partie céramique sont plus imnortantes.Entant donné que, lors de la mise en marche d'une machine à papier, la toile de la machine doit d'abord démarrer avant que la suspension de matière fibreuse puisse être-amenëe, il se produit forcément en premier lieu une friction sèche con- duisant à l'échauffement des éléments céramiques de soutien et de déshydratation, sur lesquels s'exerce ensuite un refroidissement brutal par l'irruption de l'eaux Il se forme de ce fait des microfissures, et éventuellement aussi des macrofissures, dans le revêtement céramique, notamment dans la zone du sabot de formation, car cette partie est l'élément de soutien le plus grand.Ceramic, as such, is quite capable of withstanding much higher temperatures than those here in question, but there are two other factors which pose a serious problem. First, ceramic has coefficients of expansion quite other than support material placed under it, ie steel. Second, ceramic is sensitive to thermal shock. This sensitivity is all the greater when the dimensions of the ceramic part are greater, since, when starting a paper machine, the fabric of the machine must first start before the suspension of fibrous material can be brought, there necessarily occurs in the first place a dry friction leading to the heating of the ceramic elements of support and dehydration, on which is then exerted a brutal cooling by the irruption of the water This creates microcracks, and possibly also macrocracks, in the ceramic coating, especially in the area of the formation shoe, because this part is the largest support element.

L'invention a par conséquent pour objet une machine à papier dans laquelle la friction, notamment en cas d'utilisation de toiles en matière plastique, soit réduite, et le choc thermique éliminé dans la mesure la plus large possible. The subject of the invention is therefore a paper machine in which the friction, in particular when using plastic fabrics, is reduced, and the thermal shock eliminated to the greatest extent possible.

Cette machine à papier, du type annoncé, est caractérisée par le fait que plusieurs segments sont disposés, de façon connue en soi, les uns derrière les autres en direction de marche de la toile, qu'ils ont chacun une étendue longitudinale maximale de 700 mm et qu'il existe, pour l'amenée d'eau de refroidissement à la toile, une fente aux emplacements de contact entre lesdits segments disposés les uns derrière les autres. This paper machine, of the advertised type, is characterized in that several segments are arranged, in a manner known per se, one behind the other in the direction of travel of the fabric, that they each have a maximum longitudinal extent of 700 mm and that there is, for the supply of cooling water to the fabric, a slot at the contact locations between said segments arranged one behind the other.

La division du sabot de formation, et l'établissement de la fente, en au moins deux segments ainsi que la limitation à un maximum de 700 mm de l'étendue longitudinale du segment en direction de marche de la toile réduisent en tant que telle la sensibilité de la céramique aux tensions thermiques. En outre, la disposition d'une fente entre les divers segments, vus en direction de marche de la toile, permet un refroidissement des segments. Cet effet de refroidissement s'obtient au moyen d'eau froide refoulée à travers la fente, ce par quoi l'on obtient aussi, en plus du refroidissement, une lubrification de la toile et, par conséquent, au stade de la mise en marche la situation telle qu'elle se présente automatiquement après le démarrage par la traversée d'eau à partir de la suspension de matière fibreuse. The division of the formation shoe, and the establishment of the slit, into at least two segments as well as the limitation to a maximum of 700 mm of the longitudinal extent of the segment in the direction of travel of the fabric reduces as such the sensitivity of ceramic to thermal stresses. In addition, the provision of a slot between the various segments, seen in the direction of travel of the fabric, allows cooling of the segments. This cooling effect is obtained by means of cold water discharged through the slit, whereby we also obtain, in addition to cooling, a lubrication of the fabric and, therefore, at the start-up stage. the situation as it arises automatically after starting by crossing water from the suspension of fibrous material.

La pression sous laquelle liteau est projet-ée sur la toile est de préférence comprise entre ? et 10 bars. Le débit de l'eau est de 5 à 25 litres par minute et mètre de longueur de fente. The pressure under which the batten is projected onto the canvas is preferably between? and 10 bars. The water flow is 5 to 25 liters per minute and meter of slot length.

Dans un mode de réalisation préféré l'invention, les segments sont reliés à un support dans la zone de la fente et étanchéifiés par rapport audit support. De cette étanchéification il résulte, dans la zone de la fente entre le support et les segments, une cavité que l'on peut soumettre directement à l'action d'eau sous pression en sorte que, sur- toute la largeur de la machine à papier, l'eau puisse et doive sortir vers le haut à travers la fente. In a preferred embodiment of the invention, the segments are connected to a support in the region of the slot and sealed relative to said support. This sealing results in a cavity in the region of the slot between the support and the segments, which can be subjected directly to the action of water under pressure so that, over the entire width of the paper, water can and should exit up through the slit.

Suivant une autre particularité avantageuse possible de l'invention, un tube diffuseur d'une longueur correspondant essentiellement à la largeur de la machine à papier est placé audessous de la fente formée par les segments et s'étendant à la largeur de ladite machine, Ce tuberdiffuseur est muni de perforations ou porte avantageusement des buses réalisées de préférence à jet plate La disposition d'un tel tube diffuseur permet un dosage plus précis de ltamenée d'eau En même temps, le choix de plus grand-es largeurs de fente est rendu possible sans répercussions défavorables sur la formation de la feuille. Les buses à jet plat sont insérées, sur le tube diffuseur, de façon à élargir le jet d'eau en sorte que toute la largeur de la toile soit balayée. According to another possible advantageous feature of the invention, a diffuser tube of a length corresponding essentially to the width of the paper machine is placed below the slot formed by the segments and extending to the width of said machine, this tubular diffuser is provided with perforations or advantageously carries nozzles preferably made with a flat jet. The arrangement of such a diffusing tube allows a more precise metering of the supply of water. At the same time, the choice of larger slit widths is made. possible without adverse repercussions on the formation of the sheet. The flat jet nozzles are inserted on the diffuser tube so as to widen the water jet so that the entire width of the fabric is swept.

Enfin, l'eau peut sistre commandée par un dispositif de régulation de refroidissement composé d'au moins un palpeur, un convertisseur, un transmetteur, une valve et une pompe avec une amenée. On est ainsi assuré d'une commande automatique de toute la machine à papier, c'est-à-dire que le palpeur, établi ou bien en thermopalpeur ou bien en palpeur d'humidité, transmet un signal au convertisseur lorsque le film d'eau sur le guidage de la toile a fortement diminué ou que la température dudit guidage s'élève déjà. La valve est alors ouverte par le convertisseur et transmetteur en sorte qu'une pompe peut refouler, par une amenée, de l'eau dans la zone en danger et la projeter sur la toile à travers la fente. Finally, the water can be controlled by a cooling regulation device composed of at least one probe, a converter, a transmitter, a valve and a pump with a supply. This ensures automatic control of the entire paper machine, that is to say that the probe, established either in thermal probe or in humidity probe, transmits a signal to the converter when the film of water on the guide of the fabric has greatly decreased or that the temperature of said guide is already rising. The valve is then opened by the converter and transmitter so that a pump can deliver water, by a supply, into the endangered area and project it onto the canvas through the slit.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel
la figure 1 donne le principe dbune machine à papier à marche rapide avec dispositif à double toile et trajet des toiles arqué 3
la figure 2 représente à une échelle agrandie un extrait II de la figure 1 avec une partie de la surface de marche courbe des toiles et un dispositif de refroidissement selon un premier mode de réalisation 3
la figure 3 est un croquis perspectif de détail pour la réalisation selon la figure 2
la figure 4 représente de la même façon que la figure 3 un autre mode de réalisation d'un dispositif de refroidissement.The invention will be better understood using the detailed description of two embodiments taken as nonlimiting examples and illustrated diagrammatically by the appended drawing, in which
Figure 1 gives the principle of a fast-running paper machine with a double canvas device and arched canvas path 3
FIG. 2 represents on an enlarged scale an extract II of FIG. 1 with a part of the curved walking surface of the fabrics and a cooling device according to a first embodiment 3
Figure 3 is a perspective perspective sketch for the embodiment according to Figure 2
Figure 4 shows in the same way as Figure 3 another embodiment of a cooling device.

La toile de soutien t court sur le rouleau de tête 7, dépasse le marbre 8, puis les réglettes 9. Dans cette zone, ladite toile de soutien suit un cours essentiellement rectiligne en montée légère. Elle atteint ensuite la zone arquée 29, où elle est elle-même soutenue par le sabot de formation 10, suivi de la zone des caisses d'aspiration 11, à partir de laquelle d'autres rouleaux tendeurs et guides 30, 31 la dirigent vers le rouleau de tête 7, ctest-à-dire vers l'alimentation en 39.La toile supérieure 12 est maintenue seulement par des rouleaux de tension, de guidage et de renvoi 32 et, dans sa zone de courbure convexe, s'appuie sur la zone correspondante 29 de la toile inférieure t, c'est-k-dire qu'elle'atteint cette dernière peu avant le sabot de formation 10 et progresse sur celui-ci à la même vitesse jusqu'au-delk des caisses d'aspira- tion 11. Le sabot de formation 10 se compose d'un grand nombre de segments 3 disposés à côté, et en arrière, les uns des autres et présentant, avec une largeur de 300 mm, une longueur de 650 mm.Lesdits segments 3 sont constitués par de l'oxyde d'aluminium fritté et présentent une surface de base plane 13 qui, sur ses petits côtés transversaux à la direction de marche, s'achève en une échancrure 14 en forme de queue d'aronde
La face supérieure 15 des segments 3 est arquée suivant un rayon de courbure de 500 à 5000 mm. Le degré de courbure se règle d'après le but d'utilisation de chaque machine et, avec d'autres facteurs, détermine essentiellement la puissance de déshydratation. L'effet de déshydratation est caractérisé, sur la figure 2, par les flèches 35.The support fabric t runs on the head roller 7, exceeds the plate 8, then the sliders 9. In this zone, said support fabric follows an essentially straight course in slight climb. It then reaches the arcuate zone 29, where it is itself supported by the training shoe 10, followed by the zone of the suction boxes 11, from which other tensioning rollers and guides 30, 31 direct it towards the head roller 7, that is to say towards the supply at 39.The upper fabric 12 is held only by tensioning, guiding and deflection rollers 32 and, in its convex curvature zone, rests on the corresponding zone 29 of the lower fabric t, that is to say that it reaches the latter shortly before the training shoe 10 and progresses thereon at the same speed up to beyond the boxes of suction 11. The training shoe 10 consists of a large number of segments 3 arranged side by side and behind each other and having, with a width of 300 mm, a length of 650 mm. Said segments 3 consist of sintered aluminum oxide and have a flat base surface 13 which, on its small transverse sides in the direction of travel, ends in a notch 14 in the shape of a dovetail
The upper face 15 of the segments 3 is arched along a radius of curvature of 500 to 5000 mm. The degree of curvature is adjusted according to the purpose of use of each machine and, along with other factors, essentially determines the power of dehydration. The dehydration effect is characterized, in FIG. 2, by the arrows 35.

Les segments 3 reposent sur des supports 5 qui s'étendent à la largeur de la machine et reposent eux-mêmes sur des corps d'appui 16 reliés au châssis de la machine par un carter d'accueil 33. La fixation desdits segments 3 s'effectue a'uns côté au moyen de joues de serrage 17 maintenues par des boulons sur les supports 5 et attaquant les surfaces obliques de l'échancrure 14 des segments 3 en comprimant ces derniers dans les évidements 18, en situation opposée, des supports 5te Une fente 4 communiquant avec une cavité 20 reste ouverte entre les petits côtés 19 des segments 3.Cette cavité 20 est formée par les surfaces obliques 21 des segments 3, les supports 5, 5', 5" et le cas échéant une tôle de fond 22 qui peut aussi s'étendre 'a tous les corps d'appui 16 ; elle est rendue étanche à chaque extrémité par une pièce de recouvrement 23 avec interposition d'une couche de caoutchouc 24, comme on le voit sur la figure 3. Un autre joint d'étanchéité 25 se trouve entre chaque segment 3 et chaque support 5, 5t, 5" ou, plus exactement, chaque joue de serrage 17, si bien que de l'eau sous pression amenée au tube diffuseur 6 par la canalisation 26 ne peut sortir que par la fente 4. The segments 3 rest on supports 5 which extend to the width of the machine and themselves rest on support bodies 16 connected to the chassis of the machine by a receiving housing 33. The fixing of said segments 3 s 'performs on one side by means of tightening cheeks 17 held by bolts on the supports 5 and attacking the oblique surfaces of the notch 14 of the segments 3 by compressing the latter in the recesses 18, in opposite position, of the supports 5te A slot 4 communicating with a cavity 20 remains open between the short sides 19 of the segments 3. This cavity 20 is formed by the oblique surfaces 21 of the segments 3, the supports 5, 5 ′, 5 "and, if appropriate, a bottom sheet 22 which can also extend to all the support bodies 16, it is sealed at each end by a covering piece 23 with the interposition of a layer of rubber 24, as seen in FIG. 3. A another seal 25 is located between each segment 3 and cha as support 5, 5t, 5 "or, more precisely, each clamping cheek 17, so that pressurized water supplied to the diffuser tube 6 by the pipe 26 can only come out through the slot 4.

La figure 4 représente, en variante, un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la fente 4t est plus large et le tube diffuseur 6 s'étend à travers la cavité 20 en étant muni, à intervalle uniforme, de buses 27. Ces buses 27 se rétrécissent fortement en travers de la direction de travail de celle-ci, c'est-à-dire en direction de la fente 4t, si bien que cette dernière est totalement balayée par leurs embouchures. FIG. 4 shows, as a variant, another embodiment of the invention in which the slot 4t is wider and the diffuser tube 6 extends through the cavity 20 while being provided, at uniform intervals, with nozzles 27. These nozzles 27 narrow sharply across the working direction thereof, that is to say in the direction of the slot 4t, so that the latter is completely swept by their mouths.

La partie représentée sur la figure correspond exactement au milieu du sabot de formation 10 Dnns cette zone. le support 5" forme une queue d'aronde contre laquelle les segments 3 sont comprimés de part et d'autre. On voit au-dessus des segments 3 la toile inférieure 1, sur laquelle se trouve une couche de ptte 28 déjà en partie déshydratée qui est recouverte par la toile supérieure 12.The part shown in the figure corresponds exactly to the middle of the training shoe 10 In this area. the support 5 "forms a dovetail against which the segments 3 are compressed on both sides. We see above the segments 3 the lower fabric 1, on which is a layer of pte 28 already partially dehydrated which is covered by the upper fabric 12.

Comme on le voit surtout sur la figure 1, il existe un dispositif de régulation de la lubrification, ou du refroidissement, pour empêcher une marche à sec. Ce dispositif se compose d'un ou plusieurs palpeurs 40 qui réagissent à l'humi- dité et/ou à la température et sont placés à la sortie du dispositif de déshydratation. As can be seen especially in FIG. 1, there is a device for regulating lubrication, or cooling, to prevent dry running. This device consists of one or more feelers 40 which react to humidity and / or to temperature and are placed at the outlet of the dehydration device.

La canalisation 41 annonce la situation réelle à un convertisseur et transmetteur de valeur de consigne 42 qui délivre à une ou plusieurs valves 43 une grandeur réglante. Line 41 announces the actual situation to a setpoint converter and transmitter 42 which supplies one or more valves 43 with a regulating variable.

De l'eau est alors amenée, par une pompe 44 et la canalisation 26, d'un réservoir 45 aux tubes diffuseurs 60 Water is then brought, by a pump 44 and the pipe 26, from a reservoir 45 to the diffuser tubes 60

Claims

7. Paper machine, in particular for guiding cloths arched in a humid zone, in which are placed, under the support fabric (1), dewatering, or draining, and support elements, made of sintered oxide ceramic , in the form of segments (3) in mutual contact extending over the width of said machine, the latter being characterized by the fact that several segments (3) are arranged, in a manner known per se, one behind the others in the direction of movement of the fabric (1), that they each have a maximum longitudinal extent of 700 mm and that there is, for the supply of cooling water to the fabric, a slot (4) at the locations of contact between said segments (3) arranged one behind the other.

Rv DICATIONS

2. Paper machine according to claim 1 characterized in that the segments (3) are connected to a support (5) in the region of the slot (4) and sealed relative to said support.

3. Paper machine according to claim 1 characterized in that a diffuser tube (6) of a length corresponding - essentially to the width of said machine is placed below the slot (4) formed by the segments (3) and extending to the width of said machine.

4. Paper machine according to any one of claims 1 to 3 characterized in that it comprises a cooling regulation device which consists of at least one probe (40), a converter and a transmitter (42) , a valve (43), a pump (44) and a supply (26).