NO134531B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til fremstilling av en fiberbane, av den art som har to endeløse virer som er ført slik at det mellom dem dannes en konvergerende spalte, der fibersuspensjonen tilføres fra et munnstykke. Etter munn-stykket føres virene sammen og legges rundt en perforert sylinder over en del av dens omkrets, der det dannes en avvanningssone hvor væsken dels presses gjennom den ene vire bort fra sylinderen og del gjennom den annen vire inn i sylinderen, hvorfra det slynges ut ved sentrifugalkraft.

Anordninger av den beskrevne art er tidligere kjent,

f.eks. fra U.S. patent nr. 2.881.671, 2.995.186 og 3.056.719, men en vesentlig ulempe ved de kjente anordninger er dels at det i disse finnes deler i form av kanaler, sugekasser og liknende som ligger an mot virene og fører til sterk slitasje av disse på grunn av berøringen,og dels ved at vann som er trukket inn i sylinderen fortrenges utover gjennom den formede bane med derav følgende tap av effekt. Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en anordning av den beskrevne art der man ikke har stasjonære deler som ligger an mot virene og hvor avvanningen skjer likt utover og innover, idet vann som er opptatt i sylinderperforeringene hindres i å slynges utover gjennom banen. I henhold til oppfinnelsen er slitasje unngått ved at virene under retningsendring fra sylindrene løper sammen over på en del av en annen sylinder for å danne en annen avvanningssone som har blåseinnretninger til frembringelse av en utadrettet luftstrøm, hvis styrke er utilstrekkelig til å løfte virene fra den annen sylinder og utilstrekkelig til å skade fiberbanen, men tilstrekkelig til å skape en annen avvanningssone. Det vann som av sentrifugalkraften slynges fra sonene

samles opp i hensiktsmessige innretninger, og virene strammes slik det er angitt i kravets karakteristikk.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 er et planriss av et apparat utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 er et oppriss i snitt etter linjen 2-2 på fig. 1,

fig. 3 er et enderiss av det apparat som er vist på fig.

1 og 2, og

fig. 4-6 er snitt gjennom ytterligere utførelsesformer for oppfinnelsen.

Som vist på fig. 1-3 omfatter bærerammen oppadragende deler 10, 11, som bærer bjelker 12. Stag, som f.eks. de som er vist ved lia, stiver opp rammen. En første gjennomhullet sylinder 13 som danner det første avvanningsområde, er lagret på bjelken 12 i lågere 14. Sylinderen 13 er utført med et trykk-eller alternativt med et sugekammer 60 som avgrenses av radiale skillevegger 61 og 62 og som tilføres luft eller evakueres gjennom den hule sylinderaksel 63. Trykkammeret 60 gir ytterligere fleksibilitet i styringen ved at den innadrettede avvanning kan undertrykkes ved å holde et overtrykk i kammeret 60, mens den ved å holde et undertrykk i kammeret 60 kan fremmes. Det finnes anordninger som ikke er vist, for å styre trykket i kammeret 60 innenfor området fra 1/20 til 1/4 atmosfære over atmosfæretrykk til den samme verdi under atmosfæretrykk.

En annen gjennomhullet sylinder 15 er lagret på understøt-telser festet til bjelken 12. En tredje gjennomhullet sylinder 17 er lagret i understøttelser 18 som rager sideveis ut fra rammedelen 10. Sylinderen 15 omfatter det annet område som har et trykkammer 19 av grenset av radielle skillevegger 20 og 21. Sylinderen 17, lagret i understøttelser 16, omfatter det tredje område som har en sugekasse 25 avgrenset av radiale skillevegger 22 og 23.

En første vire 24 omslutter en del av omkretsen av sylind-, eren 13 og føres deretter rundt den del av omkretsen på sylinderen 15 som dekkes av trykkammeret 19 og den del av omkretsen av sylinderen 17 som dekkes av sugekassen 25. Deretter føres viren rundt føringsvalser 26 og 27 som er lagret i lageret 28 resp. 29 og tilbake til sylinderen 13. Lageret 29 har en bære-

knekt 29a.

En annen vire 30 løper sammen med viren 24 slik at det dannes et pressenyp 31, og den annen vire beveger seg sammen med den førstnevnte rundt omkretsen av sylinderen 13 og 15 og føres deretter rundt føringsvalser 32 og 33. Føringsvalsen 32

er lagret i lageret 34 som henger ned fra bjelken 12 og en bærer som omfatter en oppadragende del 35, en tverrforbindelse 35a (fig. 3) og en skråstøtte 36, og bæreren er anordnet på en plate 37 på bjelken 12 og bærer lageret 38 for akselen 39 på valsen 33.

Sylinderen 15 har en aksel 40 for tilførsel av luft under trykk til trykkammeret 19, og sylinderen 17 har en hul aksel 41 for at sugekassen 25 skal kunne evakueres. Sylinderen 13 og valsene 27, 26 og 32 har aksler 42, 43, 44 resp. 45.

En innløpskasse 4 6 som er anordnet på tverrforbindelsen 35a fører masse til nypet 31 mellom virene 24 og 30,og massen beveges så mellom disse virer gjennom et første område hvor virene beveges rundt den nevnte del av omkretsen av sylinderen 13. I dette første område trykkes en del av vannet i massen utover i forhold til sylinderen 13 gjennom viren 30 og mottas av et trau 47, mens en annen del av vannet trykkes innover i åpninger 48 i den gjennomhullede sylinder 13. Det vann som mottas i åpningene 48 etterat virene har forlatt sylinderflaten, slynges av sentrifugalkraft løs fra sylinderen 13, og for at man skal kunne øke rotasjonshastigheten for sylinderen 13, og dermed maskinens kapasitet, er det satt opp en anordning 49 i form av et trau med en bakvegg som skal hindre utslynget væske fra sylinderen 13 å komme frem til det stykke av viren 24 som ligger mellom føringsvalsen 29 og sylinderen 13. Det delvis avvannede materiale blir mens det fremdeles ligger mellom virene 24 og 30, ført over forbindelsespartiet 50 mellom sylindrene

13 og 15. Når materialbanen, fremdeles mellom virene 24 og 30, beveges rundt det annet område, nemlig trykkammeret 19, blir materialet utsatt for en trykkforskjell på mellom 1/10 og 1/2 atmosfære og fortrinnsvis ca. 1/4 atmosfære. Trykkforskjellen er slik valgt at den ikke er tilstrekkelig til å løfte virene 24 og 30 bort fra overflaten av sylinderen 15. Væske eller vann som fjernes ved hjelp av trykkammeret 19 samles i et trau 51. Den ytterligere avvannede bane føres så til et tredje område som dannes av sugekassen 25, der materialbanenavvannes ytterligere og der man også sikrer at materialbanen følger viren 24, der virene 24 og 30 ved 52 går fra hverandre. I sugekassen 25 frem-bringes det en trykkforskjell på mellom 1/4 og 1 atmosfære og fortrinnsvis ca. 3/4 atmosfære. Det er å foretrekke at forskjel-len mellom trykkforskjellene i annet og tredje område er ca. 1/2 atmosfære. Den avvannede materialbane blir så fjernet fra viren 24 ved 53 ved trekk i materialbanen eller ved hjelp av en kjent vakuumf j erneanordning.

En motor 54 driver sylinderen 15 over en remskive 55 og

med rem 56 (fig. 3).

En stor del av vannet i massen som føres til maskinen kan ledes vekk meget hurtig med liten trykkforskjell. Det er ønske-lig å gjennomføre den første avvanning meget forsiktig, idet ellers fine partikler i massen vil tvinges gjennom det første tynne fiberlag som dannes på virene og dette er uheldig. Videre blir fibre presset inn i åpningene i virene hvis avvaningen er for sterk og den endelige bane vil derfor ha en markering av disse åpninger. Denne i og for seg uønskede markering er typisk for papir som er fremstilt på hurtiggående Fourdrinier-maskiner under forhold med "tvungen" avvanning og kalles for viremarker-ing.

Av disse grunner er det fordelaktig å strekke viren 30 moderat med fra 18 til 54 kp/cm bredde, hvorved massen i det første område utsettes for et forsiktig pressetrykk og grasvis avvanning.

I det annet område, rundt sylinderen 15, kan derimot den

nå delvis konsoliderte bane av behandlet materiale utsettes for et betraktelig sterkere mekanisk pressetrykk uten at dette virker uheldig. Videre blir materialbanen og de to virer 24 og 30 påvirket av trykkluft utad fra trykkammeret 19, og denne luft søker å løfte virene og materialbanen fra sylinderflaten. For å hindre dette og allikevel tillate bruk av et effektivt høyt luft-trykk i trykkammeret 19 holdes spenningen eller strammingen i viren 24 betraktelig høyere enn i viren 30, og strammingen er fortrinnsvis fra 54 kp/cm bredde opp til den tillatte bruksspen-ning ved kontinuerlig belastning for materialet i viren.

Optimale diametere for de tre gjennomhullede sylindre 13,

15 og 17 er i en hvilken som helst gitt maskin bestemt av flere faktorer, som f.eks. konstruksjonens stivhet, virestramning, maskinhastighet og avvanningsegenskaper for massen. Det er derfor mulig bare å antyde omtrentlige områder for disse dimen-sjoner, og det kan nevnes at diameteren for sylinderen 13 kan ligge mellom 1\ og 1S\ dm, mens diameteren for sylinderen 15 ligger mellom 6 og 12 dm og for sylinderen 17 mellom 1\ og 15^ dm. Det skal påpekes at disse verdier bare er omtrentlig og ikke begrenser det vern dette patent gir.

Den utformning som er vist på fig. 4 tilsvarer den som

er vist på fig. 1-3, bortsett fra at det eneste trykkammer 19 i sylinderen 15 på fig. 1-3 erstattes av et trykkammer 70 med flere avdelinger 71, 72, 73 og ?4 som avgrenses av skillevegger 76, 77, 78 og 79 og som tilføres trykkluft gjennom åpninger 80, 81, 82 og 83.

På fig. 4 er det vist fire slike kammere, men deres av-tale kan være fra 2 til 6 eller fler. Slike oppdelte trykkam-mere byr på bedre operasjonsfleksibilitet for maskinen, og to ekstreme driftsforhold skal her beskrives. Når det skal fremstilles en tung bane med liten gjennomtrengelighet av fibre som vann er vanskelig å fjerne fra, blir samtlige trykkammeravdel-iager drevet med det maksimale trykk som tillates av spenningen i viren 24 og av sylinderen 15, ut fra dennes konstruksjon. Når det skal fremstilles en lett porøs bane av fibre som vann lett kan fjernes fra, blir trykkammeravdelingene drevet med gradvis økende trykk fra den første avdeling til den siste, slik at det sikres forsiktig behandling av den svake bane og økonomisk bruk av trykkluften,

Fig. 5 viser den samme maskin som fig. 1-3, men det eneste vakuumkammer 25 i sylinderen 17 er erstattet av flere vakuum-kammere, hvorav tre er vist som 90, 91 og 92. Det kan imidler-tid unntagelsesvis benyttes flere enn tre slike kammere eller bare to, idet da kammeret 9 0 er utelatt.

Kamrene 90, 91 og 92 avgrenses av skillevegger 93, 94,

95 og 91 og kammeret 90 evakueres gjennom en åpning 97, mens kammeret 91 evakueres gjennom en åpning 99 og kammeret 92 gjennom en åpning 98.

Den foretrukne utførelsesform er den som er vist på fig.

5 der kammeret 90 er et smalt kammer ved eller nær ved det punkt der viren 30 skilles fra den formede bane og tjener til

å sikre at den formede bane vil følge viren 24 og til å eli-minere faren for at den vil følge viren 30. Kammeret 90 be-høver bare å arbeide med det minste trykk som er nødvendig for

å bevirke effektiv overføring av banen, og dette trykk ligger mellom 1/10 og 1/3 atmosfære. Kammeret 91 tjener til å hindre at den dannede materialbane slynges bort fra viren 24 under på-virkning av sentrifugalkrefter. Ved lave og moderate driftshastigheter vil noe vakuum ikke være nødvendig, idet vedheft-ningen av banen til viren 24 er tilstrekkelig til å føre banen rundt sylinderen 17, men ved større driftshastigheter vil et vakuum på 1/20-1/3 atmosfære være nødvendig for å overvinne sentrifugalkreftene.

Kammeret 9 2 arbeider med et forholdsvis sterkt vakuum på 1/3-1 atmosfære og tjener til å fjerne ytterligere vann fra .banen. De detaljer som her er vist og beskrevet kan brukes sammen i en hvilken som helst kombinasjon i ett og samme apparat.

Den utførelsesform som er vist på fig. 6 har virer 101, 102 under spenning, perforerte sylindre 10 3 og 104, vendevalser 106, strekkvalser 107 og et fast kammer 108 i glideberøring med den indre omkrets av sylinderen 104, samt forbundet med en vakuumkiide og vannoppsamlingspanner 110 og 110a. Et massepå-løp 111 er innrettet til å avgi en fibermassestrøm med ønsket konsentrasjon, tykkelse og hastighet til en innføringsåpning 112 mellom de to virer 101 og 102 ved sylinderen 103. Apparatet kan drives med en hensiktsmessig drivanordning, og i en sammen-likning med det som er vist på fig. 1-3 gjøres det klart at arbeidsprinsippene er de samme. På fig. 6 er anordningen av de enkelte elementer snudd opp-ned slik at fibermassestrømmen føres inn i apparatet i den nedre ende og i en stort sett horisontal retning, mens den formede bane føres ut fra apparatet ved den øvre ende. Virkemåten for sylindrene 15 og 17 på fig. 1-3 er i den utformning som er vist på fig. 6, sammenfattet i en eneste sylinder 104, slik at apparatet blir enklere i utførelse og mer kompakt.

Det faste kammer 116 (fig. 6) i glideberøring ved den indre omkrets av sylinderen 10 3 kan man utelate, men når det anvendes, fyller det samme formål som kammeret 60 i den utførelsesform som er vist på fig. 2.

På samme måte som vist på fig. 4 for den annen sylinder kan trykkammeret 108 deles opp i flere mindre kammere, slik at forskjellige trykk kan benyttes i de forskjellige kammere.

Claims (1)

1. Anordning til fremstilling av en -fiberbane, omfattende minst to roterende sylindre (13, 15) med væskegjennomtrengelig skall og to endeløse virer (24, 30) som er anordnet slik at de mellom seg danner en konvergerende spalte (31), der fibersuspensjonen innføres med et munnstykke, hvilke virer føres sammen og skal følge den første sylinder (13) rundt en del av dens omkrets for å danne en første avvanningssone, der væsken dels presses gjennom viren (30), bort fra sylinderen, og dels gjennom den annen vire (24) inn i perforeringer i sylinderskallet, idet de sammenførte virer løper fra den første sylinder (13) og rundt en del av den annen sylinder (15) for å danne en annen avvanningssone, hvilken anordning har midler (47, 49, 51) for oppsamling av det vann som av sentrifugalkraft slynges ut fra sonene, karakterisert ved at virene (24, 30) ved enden av den første avvanningssone løper fra sylinderskallet (13) og følger en motsatt avbøyningsretning rundt omkretsen av den annen sylinder (15), hvorved det i det korte løp mellom sylindrene (13, 15) dannes en fri avvanningssone der sentrifugalkraft bevirker utslyngning av vann fra perforeringene i sylinderskallet, og ved at stramningen av virene (24, 30) som ligger an mot omkretsflåtene av sylindrene (13,15) er slik at for å unngå tvungen avvanning av fibersuspensjonen i den første avvanningssone er stramningen av den vire (30) som her løper ytterst, liten mens for å unngå av virene løfter seg fra overflaten av sylinderen (15) er stramningen av den vire (24) som her løpet ytterst vesentlig større, og at det i den første avvanningssone kan opp-rettholdes en balanse mellom innoverdrivning og utoverdrivning av vann ved å utøve et regulert trykk i et kammer.(60) som er tett mot den del av sylinderens (13) innside som på utsiden har den omkretsflate som viren (24) er i anlegg mot, samt at perforeringene i sylinderskallet (13) danner lager for det vann som i den første sone er drevet innover.