NO142129B - Belagt valse for papirfremstilling. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører belagt valse, spesielt valse for våtpresse, av den art som omfatter en indre kjerne omgitt av et ytre belegg som omfatter en fibermatte som er på-ført lagvis på den indre kjerne, hvilken fibermatte er impregnert med et flytende, herdbart materiale som herdnes etter at matten er påført.

Gummibelagte valser har vært anvendt i mange år innen papirindustrien. Disse valser har først og fremst funnet an-vendelse innenfor papirmaskinens våtpresseseksjon, ofte i form av valser eller sugevalser utstyrt med spor eller også som valser med slett overflate. De kjente valser anvendes vanligvis i presseseksjonen, hvor de danner pressnippet sammen med en der-med samvirkende valse som har en hard ytterflate, f.eks. en stålvalse. Den fuktige papirbane transporteres gjennom nippet av en endeløs filt, og vann presses ut av banen i nippet og inn i filten. Ofte lar man granittsteinvalser eller valser belagt med "beinhard" gummi samvirke (til dannelse av nevnte pressnip) med en annen valse med hardt belegg, f.eks. en valse av den art som er fremstilt av et materiale som angitt i US-patent nr. 3.588.978. En slik valse-"kombinasjon" virker effektivt ned hensyn til fjernelse av vann fra banen på grunn av det høye trykk pr. flateenhet som frembringes i et relativt trang pressnip. I-midlertid krever anvendelsen av et slikt trang pressnip stor nøyaktighet med hensyn til valsebomberingens tilpasning etter nipbelastningen, og man støter ofte på vanskeligheter på grunn av de store variasjoner i nipbelastningene som er nødvendige for å tilpasse niptrykket etter de forskjellige arbeids- eller driftsforhold og i samsvar med den papirtype som shal fremstilles. Man støter på ytterligere problemer når klumper av papirfibre passerer gjennom nippet eller når det av og til hen-der at filten danner folder, hvilket forårsaker meget høye lokale påkjenninger. Dette vil ofte resultere i ødeleggelse av filten eller pressvalsen eller begge to.

For å redusere de ovennevnte problemer som knytter seg

til de skadelige påvirkninger av valsebomberingen og også valsen som sådan, har det vært foreslått å la en hard valse samvirke med en forholdsvis mykere valse, idet sistnevnte valse er belagt med et relativt mykt materiale. Slike myke valsebelegg har ofte bestått av gummiforbindelser slik som naturlig gummi eller av syntetisk gummi av polyuretantypen. Belegningen av en slik valse med disse overtrekksmaterialer utføres vanligvis ved en støpe-prcsess. Etter som slike pressvalser det her er tale om eksiste-rer i et stort antall størrelser med hensyn til diameter og lengde, krever hver valse en spesiallaget støpeform, og de om-kostninger som knytter seg til påstøpning av slike valsebelegg har hittil vært betydelige.

De forsøk som.har vært gjort og fremdeles gjøres for å finne frem til forbedrede valsebelegningsmaterialer danner der-for en viktig faktor i utviklingen av papirfremstillingsteknik-ken, og det har vært fremstilt valser av forskjellige materialer, slik som støpejern, bronse, aluminium, rustfritt stål o.l., og man har også belagt slike valser med materialer som gummi, glassfiber og plastforbindelser. I papirmaskinen må valsene være i stand til å fungere tilfredsstillende under forhold der periferihastigheten går opp i over 2000 meter pr. minutt og der niptrykkene er av størrelsesorden 100 kg pr. løpende cm. De om-givelser eller det miljø hvori enkelte av disse operasjoner finner sted kan være korrosive, og der kan være store temperaturvariasjoner, "hvilket krever at valsene er i stand til å kunne tilpasse seg slike forhold uten derved i merkbar grad å forringe sin funksjon.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en valsekon-struksjon som er fremstilt av materialer som er i stand til å fungere tilfredsstillende over lengre perioder ved kontinuerlig drift samt ved høye arbeidshastigheter og høye nipbelastninger uten større slitasje og uten skadelige påvirkninger som skyldes vanlig forekommende driftsforstyrrelser.

Valsens myke belegg skal dessuten kunne fremstilles hurtig og på relativt billig måte, og det skal kunne arbeide pålitelig slik at det bidrar til fremstilling av papir av høy kvalitet.

Ved tidligere kjente utførelser har det som flytende, herdbart materiale vesentlig vært benyttet termoherdende plast, såsom fenol-, urea-, melamin- og epoksyplast - som vist f.eks.

i US-patentskrift 3.707.752. En ulempe ved slike materialer er at når de størkner er de temmelig stive. Det er formålet i-følge oppfinnelsen å frembringe belagt valse som har en mer elastisk ettergivende overflate.

Den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det flytende, herdbare materiale består av depolymerisert natur-gummi, styrenbutadien, flytende uretan eller flytende polybutadien.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende tegninger hvori:

Fig. 1 skjematisk viser et perspektivriss av et valsepar

i en papirmaskin, og hvor den øvre valse er fremstilt i hen-hold til oppfinnelsen.

Fig. 2 illustrerer skjematisk en apparatur for fremstilling av valsen ifølge oppfinnelsen.

Som vist i fig. 1, danner et par valser 11 og 15 mellom seg et pressnip N. Den øvre valse 11 har en kjerne 12 av stål e. l. med en bærende aksel 10. Valsen 11 og den underliggende valse 15 er på vanlig måte montert i passende lageranordninger som er utstyrt med en mekanisme for påføring av et regulerbart niptrykk. Den øvre valse 11 har et mykt ytre belegg 14 som er påført på den indre kjerne 12 ved hjelp av den senere beskrevne fremgangsmåte. Den nedre valse 15 består av et hardt materiale, f. eks. stål, og er lagret på en aksel 16. I enkelte tilfelle kan det være ønskelig for oppnåelse av ensartete niptrykk at den nedre valse 15 har regulerbar bombering. Det er fra før kjent flere typer av slike valser, og det finnes tilfredsstillende valser hvor det anvendes en stasjonær indre kjerne som kan bøye seg fritt bort fra pressnippet og en roterende ytre valsemantel samt midler for tilveiebringelse av en hydraulisk "understøttelse" mellom kjernen og valsemantelen for overføring av nipbelastningen. Nevnte hydrauliske "understøttelse" kan være i form av en tettende innesluttet væskemasse eller i form

i en sylinder

av et langstrakt, aksialt forløpende stempel/pa akselen (kjernen), hvor stemplet understøtter (danner lagring) for en glidende an-ordnet trykksko og en film av smørende olje mellom innerflaten av valsemantelen og skoen. Den nedre valse kan være en vanlig valse med slett overflate, og den øvre valse kan ha form av en såkalt antinedbøyningsvalse hvor kjernen 12 er i form av en valsemantel samt er lagret ved hjelp av regulerbare bomberings-organer som beskrevet ovenfor.

Fig. 2 illustrerer påføringen av valsebelegget på valsen 11. Det har vist seg at et mykt valsebelegg kan påføres ved an-vendelse av en såkalt våtpåleggingsprosess, hvorved det oppnås vesentlige besparelser i forhold til de vanlige støpeprosesser. Valsebelegget 14 er sammensatt av en armert fibermatte, fortrinnsvis av ikke-vevde, nålete matter av polyesterfibre. Matten er impregnert med en slags flytende gummi, fortrinnsvis valgt fra gruppen bestående av depolymerisert naturgummi, styrenbutadien med lav molekylvekt, flytende uretan eller flytende polybutadien. Som vist i fig. 2, mates den ikke-vevde, armerte matte, materialet 19, fra en tilførselsvalse 17 over en styre- eller ledevalse 20 ned i en åpen beholder 23 inneholdende flytende gummi. Styre- eller ledevalser 21 og 22 mater materialet 19

frem gjennom den flytende gummi slik at det fuktes med gummi. Det har vist seg at flytende gummi av den ovennevnte type (gruppe) har en viskositet ved romtemperatur som er tilstrekkelig lav til å fukte armeringsmatten i ønsket i ønsket grad. Den fuktede armeringsmatte forlater beholderen 23, passerer over en valse 22a og påføres på yttefflaten av valsen 12 slik som vist. Dette kan utføres ved å drive valsen med en drivanordning 25

ved en relativt lav hastighet, slik at matten bygger seg opp lagvis på valsen 11.

Når materialet har herdnet, utføres det en "glattingsopera-sjon", f.eks. ved sliping, for oppnåelse av en ensartet glatt ytterflate og en ensartet diameter for valsen.

Oppbygningen av matten på valsen kan utføres på forskjellige andre måter, f.eks. ved å legge på separate fuktede ark (folier) på valseytterflaten eller ved laminering av flere ark, hvoretter de samlet påføres på valsens ytterflate, men påleg-gingsprosessen av separate fuktede lag danner dog et sterkere "monolittisk" mykt belegg.

Dette valsebelegg vil motstå høyere produksjonshastig-heter enn valser belagt med "vanlig" gummi eller støpt poly-uretanbelegg, og det kan med letthet motstå produksjonshastig-heter av ca. 2000 meter pr. minutt og nipbelastninger på ca. 100 kg pr. løpende cm (papirbane), hvilket er vanlig ved mo-derne papirmaskiner. Beleggpåføringsprosessen eliminerer be-hovet for former som kreves ved de vanlige belegg-påstøpnings-prosesser.

Valser ifølge oppfinnelsen kan anvendes med fordel innenfor forskjellige bransjer i industrien, f.eks. ved fremstilling av syntetiske plastbaner, men er først og fremst tenkt nyttet i forbindelse med papirfremstilling, spesielt i papirmaskinens presseseksjon. De belagte valser ifølge oppfinnelsen har som tidligere nevnt langt større levetid enn tidligere kjente valser av den myke, belagte type, men har foruten lengre levetid og større tilpasningsevne med hensyn til maskinens driftshastighet, temperaturvariasjoner, korrosjonsangrep, nipbelastninger etc. den fordel at valsebeleggene kan fremstilles hurtigere og billigere enn ved tidligere kjente prosesser.

Beleggets hardhet kan reguleres ved påføringshastighet, gummikonsentrajon og valg av fuktemateriale (flytende gummi), og det foretrekkes en hardhetsgrad av fra 4 til 40 P & J.

Claims (3)

1. Belagt valse, spesielt valse for våtpresse, av den art som omfatter en indre kjerne (12) omgitt av et ytre belegg (14) som omfatter en fibermatte (19) som er påført lagvis på den indre kjerne, hvilken fibermatte (19) er impregnert med et flytende, herdbart materiale som herdnes etter at matten er påført, karakterisert ved at det flytende, herdbare materiale består av depolymerisert natur-gummi, styrenbutadien, flytende uretan eller flytende polybutadien.

2. Valse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at fibermatten (19) består av ikke-vevde, nålete polyesterfibre.

3. Valse i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det ytre belegg har en hardhetsgrad i området 4 til 40 P & J.