NO145989B

NO145989B - DEVICE FOR CRIMPING A MATERIAL COAT OF CONNECTIVE FIBERS IN A PAPER MACHINE

Info

Publication number: NO145989B
Application number: NO250/68A
Authority: NO
Inventors: James Morgan Futch Jr
Original assignee: Clupak Inc
Priority date: 1953-04-03
Filing date: 1968-01-20
Publication date: 1982-03-29
Also published as: DE1611758A1; SE362460B; DE1611758C3; ES350980A1; FR1550049A; FI51625B; CH470534A; AT298969B; NL6801146A; DE1611758B2; US3515633A; HU162771B; JPS5137368B1; NO145989C; AT318384B; FI51625C; GB1185329A; BE710640A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til The present invention relates to another device

krymping av en materialbane av sammenhengende fibre i en papirmaskin med våtpresseseksjon og tørkeseksjon, der anordningen omfatter en elastomerisk del med en glatt, strekkbar og sammenstrekkbar overflate som skal være i berøring med materialbanen og har en stor friksjon mot denne, en del med en hard overflate og innretninger som styrer materialbanen av sammenhengende fibre mellom den elastomeriske del og den harde del, samt innretninger som holder de to deler sammen om materialbanen over et parti av overflatene på de to deler. shrinking of a material web of continuous fibers in a paper machine with a wet press section and a drying section, where the device comprises an elastomeric part with a smooth, stretchable and contractible surface which is to be in contact with the material web and has a large friction against it, a part with a hard surface and devices that control the material path of continuous fibers between the elastomeric part and the hard part, as well as devices that hold the two parts together about the material path over a portion of the surfaces of the two parts.

Det er tidligere kjent å krympe papirbaner ved hjelp It is previously known to shrink paper webs using

av anordninger av denne art, og det kan vises til US patent nr. 2.624.245 og US patent nr. 3.122.469. Med de kjente anordninger tjener kreftene som virker parallelt med material-banens sideflater i pressenypet til å rearrangere og/eller deformere fibrene i materialbanen, og selv om denne'virkning som kjent fører til forskjellige resultater når det gjelder materialbanen, er et meget viktig kommersielt res-ultat at materialbanen får en viss strékkbarhet som. den beholder også of devices of this kind, and reference may be made to US patent no. 2,624,245 and US patent no. 3,122,469. With the known devices, the forces acting parallel to the side surfaces of the web of material in the press nip serve to rearrange and/or deform the fibers in the web of material, and although this action, as is known, leads to different results in the case of the web of material, it is a very important commercial res - ultat that the material web gets a certain stretchability which. it also retains

etter tørkingen, og som er større i den retning kreftene ble utøvet på for en behandlet materialbane enn den strek'kbarhet man får i en materialbane som ikke er blitt behandlet i pressenypet. En viktig kommersiell fordel ved denne ekstra strékkbarhet er at det behandlende papir har en større seighet enn en ubehandlet materialbane. after drying, and which is greater in the direction in which the forces were exerted for a treated material web than the stretchability obtained in a material web that has not been treated in the press nip. An important commercial advantage of this extra stretchability is that the treating paper has a greater toughness than an untreated web of material.

Det er velkjent at papirbaner formes på formeviren It is well known that paper webs are formed on the forming wire

i papirmaskinen ved at vann fjernes fra en suspensjon av fibre i vann, idet vannet trekkes vekk gjennom viren både med og uten hjelp av sugevirkning. Overflatespenningen for vannet vil når banen bygges opp på denne måten, føre til at fibrene trekkes sammen til en våt matte. Denne våte matte vil etterhvert som ytterligere vann fjernes ved pressing og ved fordampning, bli stadig tettere og sterkere på grunn av at det mellom fibrene dannes kjemiske bindinger som i alminnelighet antas å være hydrogenbindinger mellom hydroksylgrupper i cellulosemolekylene. in the paper machine by water being removed from a suspension of fibers in water, the water being drawn away through the wire both with and without the aid of suction. The surface tension of the water will, when the track is built up in this way, cause the fibers to be pulled together to form a wet mat. As additional water is removed by pressing and evaporation, this wet mat will become increasingly dense and stronger due to the fact that chemical bonds are formed between the fibers which are generally assumed to be hydrogen bonds between hydroxyl groups in the cellulose molecules.

En typisk papirhane forlater formeviren med et fuktighetsinnhold på omtrent 80 vekt-%, noe som tilsvarer et vann/fiberforhold på 4:1. Dette fuktighetsinnhold nås når luften drives gjennom materialbanen før denne forlater formeviren. Det er tydelig at ved dette fuktighetsinnhold er det betydelige vannmengder på overflatene av fibrene i tillegg til den vannmengde som fibrene er mettet med. Ved vanlig kommersiell praksis for krymping av papirbaner har man gått ut fra at det er nødvendig å redusere fuktighetsinnholdet i papirbanen til det ovennevnte nivå før pressingen, og da ved tørking ved fordampning før krympingen utføres. Selv om den eksakte funksjon vannet har under sammenkrympingen var ukjent antas det at tilstrekkelig vann måtte fjernes ikke bare for å skape tomrom i fibermassen, men også for å muliggjøre binding mellom fibrene før krympingen. Dette betyr at man antok at binding av den type som finner sted ved et lavere fuktighetsinnhold under fibermetningen først måtte tilveie-bringes før fibrene kunne drives eller krympes sammen mellom de dannede bindingsområder. Det ble antatt at ved fuktighetsinnhold over fibermetningen ville det dannes utilstrekkelige fiberbindingef slik at resultatet av krympingen ved slike fuktighetsinnhold ganske enkelt ville være en oppbygning av materialbanen med en høyere basisvekt og uten at materialbanen fikk selv en liten eller ytterligere strekkbarhet som ble bibeholdt også etter tørkingen. A typical paper tap leaves the formwire with a moisture content of approximately 80% by weight, which corresponds to a water/fiber ratio of 4:1. This moisture content is reached when the air is driven through the material web before it leaves the form wire. It is clear that at this moisture content there are significant amounts of water on the surfaces of the fibers in addition to the amount of water with which the fibers are saturated. In normal commercial practice for shrinking paper webs, it has been assumed that it is necessary to reduce the moisture content in the paper web to the above-mentioned level before pressing, and then by drying by evaporation before the shrinking is carried out. Although the exact function of the water during shrinkage was unknown, it is believed that sufficient water had to be removed not only to create voids in the fiber mass, but also to enable bonding between the fibers prior to shrinkage. This means that it was assumed that bonding of the type that takes place at a lower moisture content during the fiber saturation first had to be provided before the fibers could be driven or shrunk together between the formed bonding areas. It was assumed that at a moisture content above the fiber saturation, insufficient fiber bonds would be formed so that the result of the shrinkage at such moisture contents would simply be a build-up of the material web with a higher basis weight and without the material web gaining even a small or additional extensibility which was retained even after drying .

I motsetning til den lære som er gjengitt ovenfor Contrary to the teaching reproduced above

har oppfinneren funnet av fiberholdige baner kan krympes ved fuktighetsinnhold som ligger meget vesentlig over fibermetningen, dvs. i området fra 1:1 til omtrent 3:1 når det gjelder . vann/fiberforholdet målt i vekt, og at slik krymping gir varig strekkbarhet i det endelige tørkede produkt, hovedsake-lig svarende til det man får ved krymping ved de lavere fuktighetsinnhold som tidligere er benyttet. the inventor has found that fiber-containing webs can be shrunk at a moisture content that is very significantly above the fiber saturation, i.e. in the range from 1:1 to approximately 3:1 in the case of . the water/fibre ratio measured by weight, and that such shrinkage gives lasting stretchability in the final dried product, mainly corresponding to what is obtained by shrinkage at the lower moisture contents previously used.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at anordningen til krymping av materialbanen står mellom våtpresseseksjonen og tørkeseksjonen og at overflaten på den harde del har form av fremspringende nuppeliknende, tett sammen stående forhøyninger som er bygget opp av konveks buede fremspring av metall med en ruhetshøyde (RMS) med avskjærings- According to the invention, this is achieved by the device for shrinking the material web standing between the wet press section and the drying section and that the surface of the hard part has the form of projecting knob-like, close-standing elevations that are built up of convex curved protrusions of metal with a roughness height ( RMS) with intercept

verdi på 2,5 mm, på fra 1 til 5 u. value of 2.5 mm, of from 1 to 5 u.

Evnen til å drive sammen og krympe fiberholdige materialbaner uten krepping ved de fuktighetsinnhold det er The ability to drift together and shrink fibrous material webs without shrinkage at the moisture content

tale om ved hjelp av foreliggende oppfinnelse byr på mange fordeler. Det har f.eks. tidligere alltid vært nødvendig først å underkaste en papirbane en avvanningsbehandling i våfcsek-sjonen i en papirmaskin og deretter tørke papirbanen ved fordampning på den første av en rekke oppvarmede tørketromler i maskinen for å bringe fuktighetsinnholdet ned til det høyeste nivå ved hvilket det tidligere var mulig å foreta krympning. Denne delvise tørking ved fordampning på tørketromler er i with the help of the present invention offers many advantages. It has e.g. In the past it has always been necessary to first subject a paper web to a dewatering treatment in the drying section of a paper machine and then to dry the paper web by evaporation on the first of a series of heated dryers in the machine to bring the moisture content down to the highest level at which it was previously possible to perform shrinkage. This partial drying by evaporation on dryers is i

seg selv ujevn over papirbanens bredde, slik at tidligere kjente krympede papirbaner ofte har hatt varierende grader av krympning og/eller forskjellig utseende i områder som har hatt forskjellige fuktighetsinnhold. Fuktighetsinnholdet i en papirhane når denne forlater en våtpresse eller våtseksjon er meget mer ensartet over banens bredde enn den vil være etterat papirbanen har passert over en rekke tørketromler. En krymp- itself uneven across the width of the paper web, so that previously known shrunken paper webs have often had varying degrees of shrinkage and/or different appearance in areas that have had different moisture contents. The moisture content of a paper web as it leaves a wet press or wet section is much more uniform across the width of the web than it will be after the paper web has passed over a series of dryers. A shrink-

ning av papiret like etterat.det forlater våtseksjonen har derfor lenge vært ansett som ønskelig, men det har vært umulig å foreta krympningen på denne måte før foreliggende oppfinnelse ble gjort. shrinking of the paper soon after it leaves the wet section has therefore long been considered desirable, but it has been impossible to carry out the shrinking in this way before the present invention was made.

oEt annet lenge følt savn i papirindustrien har vært oAnother long-felt lack in the paper industry has been

et maskinglittet papir med øket strekkstyrke og seighet som de tidligere kjente papir som er krympet uten krepping. Dette har ikke vært mulig fordi papiret må ha et vann/fiberforhold på a machine-polished paper with increased tensile strength and toughness like the previously known paper that has been shrunk without creasing. This has not been possible because the paper must have a water/fibre ratio

minst 1:1 for å kunne maskinglittes, mens krymping etter tidligere kjente prinsipper bare kunne utføres ved at langt lavere fuktighetsinnhold. Det er klart at papiret ikke først kunne glittes og deretter krympes uten krepping fordi krympeprosessen naturligvis ville ha en skadelig virkning på den glittede overflate. Ved foreliggende oppfinnelse kan papiret krympes og drives sammen ved et fuktighetsinnhold som er så høyt at papiret kan maskinglittes etter krympingen. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således et nytt og meget fordelaktig produkt for papirindustrien. at least 1:1 in order to be machine smoothed, while shrinkage according to previously known principles could only be carried out by much lower moisture content. It is clear that the paper could not be first polished and then shrunk without creasing because the shrinking process would naturally have a detrimental effect on the polished surface. With the present invention, the paper can be shrunk and driven together at a moisture content that is so high that the paper can be machine smoothed after the shrinking. The present invention thus provides a new and very advantageous product for the paper industry.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et apparat bygget opp i henhold til og beregnet på å kunne utføre fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen , The invention is characterized by the features set out in the claims and will be explained in more detail in the following with reference to the drawings in which: Fig. 1 shows an apparatus constructed in accordance with and calculated to be able to carry out the method in accordance with the invention,

fig. 2 viser en alternativ oppbygning av apparatet fig. 2 shows an alternative construction of the apparatus

på fig. 1 og on fig. 1 and

fig. 3 viser, i detalj, pressenypet i en mekanisk krympeanordning for fiberholdige materialbaner. fig. 3 shows, in detail, the press nip in a mechanical crimping device for fibrous material webs.

Den utførelsesform for apparatet som fig. 1 viser og som er beregnet på utøvelse av oppfinnelsen er innstilt slik at den bearbeider en papirhane like etterat denne kommer fra våtseksjonen i en papirmaskin. På fig. 1 er det vist en inn-løpskasse 10 og en.Fourdriniervire 11 såvel som sugekasse 12 og de forskjellige valser (borevalser 13, guskvalser 14, samle-valser 15, styrevalser 16 og løpevalser 17, 18 og 19) som ut-::gjør 'hoveddelene av formeseksjonen 20 i en typisk papirmaskin. The embodiment of the device as fig. 1 shows and which is intended for practicing the invention is set so that it processes a paper tap immediately after it comes from the wet section of a paper machine. In fig. 1 shows an inlet box 10 and a Fourdrinier wire 11 as well as a suction box 12 and the various rollers (drilling rollers 13, gusset rollers 14, gathering rollers 15, guide rollers 16 and running rollers 17, 18 and 19) which make up 'the main parts of the die section 20 in a typical paper machine.

En papirhane 22 forlater Fourdrinierviren 11 ved guskvalsen 14. Banen 22 vil normalt forlate Fourdrinierviren med et vann/fihéfforhold på omtrent 4:1 målt i vekt-selv om det.te forhold i en viss utstrekning kan' variere i den ene eller annen retning avhengig av graden av papir og egenskapene ved det spesielle anlegg det kan være tale om. Papirbanen 22 går normalt fra Fourdrinierviren til den første presse i en våtpresseseksjon som generelt er betegnet med 23. Formålet med presseseksjonen 23 er å fjerne noe av vannet fra papirbanen 22 og å hjelpe til med å forme banen til et sammenhengende bånd ved sarramenpakning og glatting av dette. Bare én våtpresse er her vist, men det kan benyttes to eller tre, noe som er til-fellet i alminnelighet i en våtseksjon. Hver presse omfatter vanligvis en pressefilt eller et tekstil 24 på hvis overside papirbanen 22 føres gjennom pressen. Pressen har også et par pressevalser 25 som står omtrent vertikalt over hverandre og som presses sammen mot papirbanen 22 og filten 24 med en kraft som er passende for utklemning av vann fra papirbanen 22 og for glatting og sammenpakking av papirbaner, som nevnt ovenfor. En papirhane vil forlate en våtpresse eller våtseksjonen med et forholdsvis høyt fuktighetsinnhold, f.eks. et vann/fiber-forhold på omtrent 1:1 til omtrent 3:1, alt etter virknings-graden pressen har eller antallet av presser såvel som avhengig av den spesielle papirsort som fremstilles. Fuktighetsinnhold av de størrelser man har i papirbaner som forlater de typiske våtpresser eller presseseksjoner vil således være vesentlig høyere enn de ved hvilke krymping av papir uten krepping har vært mulig med de metoder og fremgangsmåter man kjenner til fra tidligere. Av den grunn har det tidligere vært nødvendig, å føre papirbanen over et tilstrekkelig antall av tørketromler som tørker ved fordampning, f.eks. de—som generelt er betegnet med 30 på fig. 1, for å senke fuktighetsinnholdet til forhold vesentlig under 1:1 og vanligvis i et område fra 0,5:1 til"0,65:1. A paper tap 22 leaves the Fourdrinier wire 11 at the gusset roller 14. The web 22 will normally leave the Fourdrinier wire with a water/liquid ratio of about 4:1 by weight - although that ratio can vary to some extent in one direction or another depending of the grade of paper and the properties of the particular facility in question. The paper web 22 normally passes from the Fourdrinier wire to the first press in a wet press section generally designated 23. The purpose of the press section 23 is to remove some of the water from the paper web 22 and to assist in forming the web into a continuous web by sarramen packing and smoothing this. Only one wet press is shown here, but two or three can be used, which is usually the case in a wet section. Each press usually comprises a press felt or a textile 24 on the upper side of which the paper web 22 is passed through the press. The press also has a pair of press rollers 25 which stand approximately vertically above each other and which are pressed together against the paper web 22 and the felt 24 with a force suitable for squeezing out water from the paper web 22 and for smoothing and compacting paper webs, as mentioned above. A paper tap will leave a wet press or the wet section with a relatively high moisture content, e.g. a water/fiber ratio of about 1:1 to about 3:1, depending on the efficiency of the press or the number of presses as well as depending on the particular type of paper being produced. Moisture content of the sizes you have in paper webs leaving the typical wet presses or press sections will thus be significantly higher than those at which shrinking of paper without creasing has been possible with the methods and procedures known from before. For that reason, it has previously been necessary to pass the paper web over a sufficient number of dryers that dry by evaporation, e.g. those—which are generally denoted by 30 in fig. 1, to lower the moisture content to ratios substantially below 1:1 and typically in the range of 0.5:1 to 0.65:1.

Foreliggende oppfinnelse gjør det imidlertid mulig å krympe papir eller andre celluloseholdige materialbaner uten krepping ved-fuktighetsinnhold med de verdier materialbanen normalt har når den forlater våtseksjonen, såvel som ved lavere fuktighetsinnhold. Som vist på fig. 1 er en krympeanordning 40 innbygget foran den første oppvarmede trommel 31 i tørkesek-sjonen 30. Dette er muliggjort ved foreliggende'oppfinnelse fordi krympeanordningen 40 gjør bruk av en hard overflate med en kombinasjon av trekk som vil bli nærmere forklart i det følgende. Fra krympeanordningen 40 går den krympede, men ikke kreppede materialbane 22 til den første tørketrommel 31 i tørkeseksjonen 30. Tørkeseksjonen 30 har, på vanlig måte, et antall tørketromler 31, øvre og nedre tørkefilter eller tekstiler 32 og de vanlige styre- og strekkvalser 33, 34, 35 for filtene. Filtene 32 tjener til å holde materialbanen 22 mot tørketromlene. I noen tilfelle er valsene 35 varme opp for å fjerne noe fuktighet fra tørkefiltene 32. Fra tørkeseksjonen 30 kan den krympede og tørkede materialbane etter behov føres til annet vanlig utstyr, såsom kalandre, ruller og liknende som ikke er vist. However, the present invention makes it possible to shrink paper or other cellulosic material webs without shrinkage at moisture content with the values the material web normally has when it leaves the wet section, as well as at lower moisture content. As shown in fig. 1, a shrinking device 40 is built in front of the first heated drum 31 in the drying section 30. This is made possible by the present invention because the shrinking device 40 makes use of a hard surface with a combination of features which will be explained in more detail below. From the crimping device 40, the shrunk, but not crimped material web 22 goes to the first dryer 31 in the drying section 30. The drying section 30 has, in the usual way, a number of dryers 31, upper and lower drying filters or textiles 32 and the usual guide and stretch rollers 33, 34, 35 for the felts. The felts 32 serve to hold the material web 22 against the dryers. In some cases, the rollers 35 are heated to remove some moisture from the drying felts 32. From the drying section 30, the shrunk and dried material web can be fed as needed to other common equipment, such as calenders, rollers and the like which are not shown.

På fig. 1 er tørkeseksjonen 30 avbrutt for å vise at man kan anvende et hvilket som helst antall tørketromler etter behov. Tørkeseksjonen er ofte bygget opp av to eller flere grupper av tørketromler, der hver gruppe har sin egen vanlige anordning av tørkefilter eller tekstiler og i noen tilfelle en kalibreringspresse eller liknende anbrakt mellom gruppene av tørketromler. En hvilken som helst anordning av denne arm kan anvendes sammen med oppfinnelsen. Man skal imidlertid merke seg at man ved foreliggende oppfinnelse såvel som ved tidligere kjent krympeutstyr må være nøye med å holde det langs-gående strekk i materialbanen 22 i tørkeseksjonen 30 tilstrekkelig lavt til at den økede strekkbarhet som materialbanen får i krympeanordningen 40 også bibeholdes i den ferdig tørkede bane 22. ...På fig. 2 er det vist en utførelsesform for oppfinnelsen, til fremstilling av krympet maskinglittet papir. På denne figur er krympeanordningen 240 vist anbrakt like foran en Yankee-seksjon'251. Krympeanordningen 240 kan være identisk med krympeanordningen 40 på fig. 1 og vil bli beskrevet mer i detalj i. det følgende. En papirbane 222 er her vist på vei gjennom krympeanordningen 24 0 og fra denne til Yankee-seksjonen 251. In fig. 1, the drying section 30 is interrupted to show that any number of dryers can be used as required. The drying section is often made up of two or more groups of dryers, where each group has its own usual arrangement of drying filters or textiles and in some cases a calibration press or similar placed between the groups of dryers. Any arrangement of this arm can be used with the invention. However, it should be noted that with the present invention as well as with previously known shrinking equipment, care must be taken to keep the longitudinal tension in the material web 22 in the drying section 30 sufficiently low so that the increased stretchability that the material web gets in the shrinking device 40 is also maintained in the fully dried web 22. ...In fig. 2 shows an embodiment of the invention, for the production of shrunk machine-glossed paper. In this figure, crimping device 240 is shown positioned just ahead of a Yankee section' 251. The crimping device 240 can be identical to the crimping device 40 in fig. 1 and will be described in more detail in what follows. A paper web 222 is shown here passing through the shrink device 240 and from this to the Yankee section 251.

Yankee-seksjonen 251 omfatter en stor oppvarmet trom-, mel 252 med en høyglanspolért overflate som skal være i be-røring med materialbanen 222. Den krympede materialbane 222 føres fra krympeanordningen 240 over på trommelen 252 ved hjelp av en trykkvalse 253 som sikrer tett anlegg mellom en side av materialbanen og den høyglanspolerte overflate av trommelen 252. En vanlig Yankee tørkefilt 254 og vanlige strekk- og styrevalser 255 og 256 tjener til å holde materialbanen 222 i be-røring med en vesentlig del av omkretsen av trommelen 252 slik. det er vanlig i Yankee-seksjoner. Den krympede og tørkede bane 222 ledes av en valse 257 til en oppviklingsrull 258. The Yankee section 251 comprises a large heated drum 252 with a highly polished surface which is to be in contact with the material web 222. The crimped material web 222 is led from the crimping device 240 onto the drum 252 by means of a pressure roller 253 which ensures a tight fit between one side of the material web and the highly polished surface of the drum 252. An ordinary Yankee drying felt 254 and ordinary tension and guide rollers 255 and 256 serve to keep the material web 222 in contact with a substantial part of the circumference of the drum 252 thus. it is common in Yankee sections. The shrunk and dried web 222 is guided by a roller 257 to a take-up roll 258.

For maskinglitting av papir på en Yankee-sylinder som vist på fig. 2, eller på en valse eller oppvarmet tørketrommel som presser papiret mellom seg på samme måte som en kalander som enkelte ganger anvendes, er det kjent at papiret må ha et fuktighets innhold på minst 50%, dvs. et vann/fiberforhold på 1:1 målt i vekt på det tidspunkt da papiret først kommer i berøring med tørketrommeltlaten hvorpå papiret skal glittes. For machine smoothing of paper on a Yankee cylinder as shown in fig. 2, or on a roller or heated dryer which presses the paper between them in the same way as a calender which is sometimes used, it is known that the paper must have a moisture content of at least 50%, i.e. a water/fibre ratio of 1:1 measured by weight at the time when the paper first comes into contact with the dryer plate on which the paper is to be slid.

Når fuktighetsinnholdet er under dette nivå, vil papiret When the moisture content is below this level, the paper will

slippe trommeltlaten for tidlig og tørke uten at det får den ønskede blanke overflate. Ved riktig avpasning av faktorene for glitting vil papiret klebe seg fast til trommeltlaten og vil henge fast ved denne lenge nok til at overflaten av papiret vil få den ønskede høyglanspolerte overflate som er et speil-bilde av trommeloverflaten. release the drum plate too soon and dry without the desired glossy surface. If the factors for slippage are properly matched, the paper will stick to the drum surface and will stick to it long enough for the surface of the paper to have the desired high-gloss polished surface which is a mirror image of the drum surface.

Med foreliggende oppfinnelse er man for første gang kommet frem til en krympeanordning 240 som er i stand til å krympe papir med vann/fiberforhold som ligger over 1:1, hvor- With the present invention, a shrinking device 240 has been arrived at for the first time, which is capable of shrinking paper with a water/fiber ratio that is above 1:1, where

ved materialbanen 222 kan innføres i krympeanordningen 240 ved et fuktighetsinnhold som er tilstrekkelig til at papiret etter - krympingen og etter den fuktighetsreduksjon som krympingen medfører vil ha et vann/fiberforhold som fremdeles er 1:1 at the material path 222 can be introduced into the shrinking device 240 at a moisture content that is sufficient so that the paper after the shrinking and after the moisture reduction that the shrinking entails will have a water/fiber ratio that is still 1:1

eller større, som nødvendig for maskinglitting. Papirbanen 222 kan således, som vist på fig. 2, ledes til krympeanordningen'or larger, as required for machine polishing. The paper web 222 can thus, as shown in fig. 2, is led to the crimping device'

240 direkte fra våtseksjonen med et vann/fiberforhold på f.eks. 2:1 eller større hvis tørkekapasiteten for den spesielle Yankee-seksjon som anvendes er tilstrekkelig høy. Hvis ikke kan materialbanen 222 føres fra våtseksjonen til en eller flere mellomtørketromler for å bringe fuktighetsinnholdet ned til en slik verdi at man etter krympingen,vil få et vann/fiber-forhold som er tilstrekkelig høyt til maskinglitting, men som ikke overstiger kapasiteten for Yankee-tørkeseksjonen. 240 directly from the wet section with a water/fibre ratio of e.g. 2:1 or greater if the drying capacity of the particular Yankee section used is sufficiently high. If not, the web of material 222 can be fed from the wet section to one or more intermediate drying drums to bring the moisture content down to such a value that, after shrinking, a water/fiber ratio will be obtained that is sufficiently high for machine polishing, but does not exceed the capacity of the Yankee drying section.

På fig. 1 og 2 er krympeanordningene 40 og 240 vist utført med elastomeriske bånd 41 og 241, harde valser 42 og 242, frittløpende valser 43, 243, 44, 244, 45, 245 og eventu-elle hjelpedrivvalser 60 og 260. De harde valser 42 og 242 In fig. 1 and 2, the crimping devices 40 and 240 are shown made with elastomeric bands 41 and 241, hard rollers 42 and 242, free-running rollers 43, 243, 44, 244, 45, 245 and any auxiliary drive rollers 60 and 260. The hard rollers 42 and 242

er drevne valser, og valsene 43 og 243 er "nype"-valser som er are driven rollers, and the rollers 43 and 243 are "rosehip" rollers which are

i in

slik opplagret at deres akser kan beveges mot eller bort fra valsene med de harde flater slik at man kan stille inn stør-relsen av pressetrykket som utøves på det elastomeriske bånd 41 eller 241 og på papirbanene som passerer mellom bandene so stored that their axes can be moved towards or away from the rollers with the hard surfaces so that one can adjust the magnitude of the pressing pressure exerted on the elastomeric band 41 or 241 and on the paper webs passing between the bands

og de harde valser for å bli krympet uten krepping. Løpevalsene i and the hard rollers to be shrunk without creasing. The running rollers i

45 og 245 er vanligvis stillbare slik at strekket i de elastomeriske bånd kan reguleres. Man vil se at krympeanordningene 40 og 240 som hittil er beskrevet, tilsvarer den ene av de ut- 45 and 245 are usually adjustable so that the stretch in the elastomeric bands can be regulated. It will be seen that the crimping devices 40 and 240 that have been described so far correspond to one of the

førelsesformer man finner i US patent nr. 2.624.245. embodiments found in US patent no. 2,624,245.

På fig. 1 og 2 er det vist en valgfri detalj som vanligvis ikke benyttes ved kommersiell anvendelse av de kjente prinsipper for krymping. Man ser på disse figurer hjelpedrivvalsene 60 og 260,og også disse danner et pressenyp sammen med løpevalsene 44 og 244 med det formål å drive de elastomeriske bånd 41 og 241 med en ønsket lineær hastighet. I stedet for hjelpevalsene 60 og 260 kan denne ekstra drivvirkning frem-bringes ved å drive nypvalsen 43 eller 243 på fig. 1 og 2 ved hjelp av passende, ikke viste innretninger, der det tas hensyn til det faktum at nypvalsene også må kunne være bevegelige for regulering av pressetrykket i nypet. Ved utførelse av foreliggende oppfinnelse er det i mange tilfelle hensiktsmessig eller nødvendig å ha slik ekstra drift fordi overflatene av de drevne harde valser 42 og 242 har så lav trekkraft i forhold til de: fuktige materialbaner 22 og 222 at sluring vil finne sted, hvorved det elastomeriske bånd og den fuktige papirbane som kleber til denne ville få tilbøyelighet til å bevege seg for langsomt for riktig behandling. Hjelpedrivvalsene 60 og 260 eller.andre hjelpedrivanordninger som nevnt ovenfor, vil sikre riktig hastighet på bånd og materialbane under alle forhold. I tidligere kjente krympeanordninger har man ikke hatt behov for ytterligere drift av båndet fordi de harde deler i krympeanordningene i det minste hadde friksjon og trekkraft som var så høy i forhold til papirbanen at bevegelse av papirbanen og båndet med den ønskede lineære hastighet var sikret. In fig. 1 and 2 an optional detail is shown which is not usually used in the commercial application of the known principles for shrinking. One sees in these figures the auxiliary drive rollers 60 and 260, and these also form a press nip together with the running rollers 44 and 244 for the purpose of driving the elastomeric bands 41 and 241 at a desired linear speed. Instead of the auxiliary rollers 60 and 260, this additional driving effect can be produced by driving the pinch roller 43 or 243 in fig. 1 and 2 by means of suitable devices, not shown, where account is taken of the fact that the nip rollers must also be able to move for regulating the pressing pressure in the nip. In carrying out the present invention, it is in many cases appropriate or necessary to have such additional operation because the surfaces of the driven hard rollers 42 and 242 have such low traction in relation to the: moist material webs 22 and 222 that slurring will take place, whereby the elastomeric bands and the moist paper web adhering thereto would tend to move too slowly for proper processing. The auxiliary drive rollers 60 and 260 or other auxiliary drive devices as mentioned above will ensure the correct speed of the belt and material path under all conditions. In previously known shrinking devices, there has been no need for further operation of the belt because the hard parts in the shrinking devices at least had friction and traction that was so high in relation to the paper web that movement of the paper web and the belt at the desired linear speed was ensured.

På fig. 3 er det i forstørret målestokk, vist en detalj av nypppartiet i en krympeanordning 340 av den type som benyttes som krympeanordninger 40 og 240 på fig. 1 og 2. Som kjent fra teknikkens stand foregår krymping av fiberbaner for å øke deres seighet og strekkbarhet ved samtidig å utsette materialbanen for krefter som virker parallelt med material-banens sideflater og krefter som virker normalt eller perpendi-kulært på disse sideflater. Disse krefter skyver og pakker fibrene sammen for å forsterke eksisterende bindinger og for å forme ytterligere bindinger og vedheftning mellom fibrene og fibriler i materialbanen i dennes krympede, men ikke kreppede tilstand. På tegningens figurer krymper krympeanordningene materialbanen i en retning parallelt med dens bevegelses-retning gjennom maskinen og den ferdige materialbane vil derfor ha sin største strekkbarhet i denne maskinretning. Som man best ser det på fig. 3 kan det endeløse elastomeriske bånd 341, som i alminnelighet omfatter et sterkt, ikke strekk-bart støttelag festet til et glatt elastomerisk lag som skal ligge i anlegg mot papiret og har en durometerhardhet i området fra 40 til 60, ligge rundt en vesentlig del av omkretsen av nypevalsen 343 når båndet nærmer seg den harde valse 342. Papiranleggsflaten 346 på båndet vil derved bli buet konvekst og strukket idet det nærmer seg pressnypet. Materialbanen 322 bringes i berøring med den strukkede flate 346 av båndet like foran nypet mellom valsene 342 og 343. Når båndet og materialbanen kommer inn i nypet, blir materialbanen presset fast mellom flaten 346 på båndet og den harde overflate 347 på valsen - 342 og materialbanen vil søke å feste seg til den strukkede elastomeriske overflate 346. Etterhvert som materialbanen og båndet passerer gjennom nypet styres båndet slik at de om-slutter overflaten av den harde valse 342. Denne veksling av krumningen for den elastomeriske flate 346 får flaten til å slappe av og korte seg inn, hvorved også materialbanen 322 blir kortet inn fordi den er godt bundet til overflaten 346. Materialbanen er fremdeles presset mot den harde overflate 347, 1 og det er klart at ved ett eller annet punkt i nypet må materialbanen 322 begynne å slure og deretter fortsette å slure i forhold til overflaten 347 på den harde valse 342 for at slik sammenpakking eller innkorting skal finne sted. In fig. 3 shows, on an enlarged scale, a detail of the pinch part in a crimping device 340 of the type used as crimping devices 40 and 240 in fig. 1 and 2. As known from the state of the art, fiber webs are shrinked to increase their toughness and stretchability by simultaneously exposing the material web to forces that act parallel to the side surfaces of the material web and forces that act normal or perpendicular to these side surfaces. These forces push and pack the fibers together to reinforce existing bonds and to form additional bonds and adhesions between the fibers and fibrils of the material web in its shrunk but not crimped state. In the figures of the drawing, the shrink devices shrink the material web in a direction parallel to its direction of movement through the machine and the finished material web will therefore have its greatest stretchability in this machine direction. As can best be seen in fig. 3, the endless elastomeric band 341, which generally comprises a strong, non-stretchable support layer attached to a smooth elastomeric layer which should lie in contact with the paper and have a durometer hardness in the range from 40 to 60, can lie around a substantial part of the circumference of the nip roller 343 as the band approaches the hard roller 342. The paper installation surface 346 on the band will thereby be curved convexly and stretched as it approaches the press nip. The material web 322 is brought into contact with the stretched surface 346 of the belt just in front of the nip between the rollers 342 and 343. When the belt and the material web enter the nip, the material web is pressed firmly between the surface 346 of the belt and the hard surface 347 of the roller - 342 and the material web will seek to adhere to the stretched elastomeric surface 346. As the material web and belt pass through the nip, the belt is guided to wrap around the surface of the hard roller 342. This alternation of the curvature of the elastomeric surface 346 causes the surface to relax and shorten itself, whereby the material web 322 is also shortened because it is well bound to the surface 346. The material web is still pressed against the hard surface 347, 1 and it is clear that at one point or another in the pinch the material web 322 must start to slur and then continue to slip relative to the surface 347 of the hard roller 342 for such compaction or shortening to take place.

Som nevnt ovenfor antok man at fuktighetsinnholdet i 'papirbanen da denne kom inn i pressenypet i en krympeanordning, måtte være under en bestemt verdi av forskjellige årsaker, inn-befattende den årsak at når en materialbane hadde et fuktighetsinnhold over et vann/fiberforhold på omtrent 0,65:1, ville det klebe til overflaten 347 på den harde valse 342 og ville ikke 'følge overflaten 346 av det elastomeriske bånd 34.1 når denne går tilbake til sin normaltilstand. Hvis materialbanene bare var litt for fuktige ville de ikke bli krympet ganske enkelt fordi de ville gli i forhold til overflaten 346 av det elasto meriske bånd. Ved høyere fuktighetsinnhold ble materialbanene ofte stygt skadet eller ødelagt. Materialbanene hadde med andre ord ikke tilstrekkelig skjærstyrke til å overvinne den statiske friksjon mot den harde overflate overfor materialbanene ved slike høye fuktighetsinnhold. As mentioned above, it was assumed that the moisture content of the paper web when it entered the press nip of a crimping device had to be below a certain value for various reasons, including the reason that when a web of material had a moisture content above a water/fiber ratio of approximately 0 ,65:1, it would stick to the surface 347 of the hard roller 342 and would not follow the surface 346 of the elastomeric band 34.1 when it returns to its normal state. If the webs of material were only slightly too moist they would not be shrunk simply because they would slide relative to the surface 346 of the elastomeric band. At higher moisture content, the material webs were often badly damaged or destroyed. In other words, the material webs did not have sufficient shear strength to overcome the static friction against the hard surface opposite the material webs at such high moisture contents.

Den harde overflate 347 på valsen 342 holdes alltid på en temperatur som tilsvarer eller er høyere enn koke-punktet for vannet ved tidligere kjente anordninger for at den fuktige materialbane lettere skal kunne gli i forhold til den harde flate. Ved tidligere kjente anordninger har derfor den harde flate vanligvis vært meget glatt og var i alminnelighet av polert krom. Den smørevirkning dampen har på grunn av temperaturen på overflaten såvel som den ytterligere smøring man får med silikoner, f.eks. noe man gjorde ,:bruk av,'f ra tid til annen, var nødvendig for at man skulle få en effektiv- .sammentrykning av materialbanen ved de forholdsvis lave fuktighetsinnhold som man inntil nu betraktet som maksi-.mum for tilfredsstillende drift. The hard surface 347 on the roller 342 is always kept at a temperature which corresponds to or is higher than the boiling point of the water in previously known devices so that the moist material web can slide more easily in relation to the hard surface. In previously known devices, therefore, the hard surface has usually been very smooth and was generally made of polished chrome. The lubricating effect the steam has due to the temperature on the surface as well as the additional lubrication you get with silicones, e.g. something that was 'used' from time to time was necessary in order to achieve an effective compression of the material web at the relatively low moisture content which until now was considered the maximum for satisfactory operation.

>, >,

Ved foreliggende oppfinnelse har man harde flater som kan varmes, men ofte til langt lavere temperaturer enn tidligere, og man behøver ikke ekstra smøremidler for bearbeidelse av materialbanen ved fuktighets innhold svarende til de man tidligere har bényttet, og hva viktigere er, det blir mulig å benytte fuktighetsinnhold som overstiger,og i mange tilfelle langt overstiger,de høyeste fuktighetsinnhold ved hvilke man kunne komprimere papirbaner ved tidligere kjente fremgangsmåter. I forhold til materialbaner med slike høye fuktighets innhold har disse harde overflater koeffisienter for statisk friksjon som er tilstrekkelig lave til at de tillater at glidning begynner i pressenypet på riktig tidspunkt. With the present invention, you have hard surfaces that can be heated, but often to much lower temperatures than previously, and you do not need extra lubricants for processing the material web at moisture content similar to those previously used, and what is more important, it becomes possible to use moisture contents that exceed, and in many cases far exceed, the highest moisture contents at which paper webs could be compressed using previously known methods. Compared to material webs with such high moisture content, these hard surfaces have coefficients of static friction sufficiently low to allow sliding to begin in the press nip at the appropriate time.

I henhold til oppfinnelsen skal overflaten på den harde del ha form av fremspringende nuppeliknende, tett sammenstående forhøyninger som er bygget opp av konvekse buede fremspring av metall med en ruhetshøyde (RMS) på 1:5 y ved avskjæringsverdi på 2,5 mm og en hensiktsmessig hard overflate fåes ved belegning av stålvalsen med krom. Krombelegget eller belegg av et annet egnet hardt metall har en tykkelse på mellom 0,05 til 0,75 mm og belegget blir behandlet slik eller påført på en slik måte at de små nuppeliknende fremspring dannes tett ved hverandre. En mulighet til fremstilling av en slik overflate på en valse 342 av stål er å glattpolere stålvalsen for deretter å overflatebehandle denne, f.eks. According to the invention, the surface of the hard part must have the form of projecting knob-like, closely assembled elevations which are built up of convex curved protrusions of metal with a roughness height (RMS) of 1:5 y at a cut-off value of 2.5 mm and an appropriate hard surface is obtained by coating the steel roller with chrome. The chrome coating or coating of another suitable hard metal has a thickness of between 0.05 to 0.75 mm and the coating is treated in such a way or applied in such a way that the small nub-like projections are formed close together. One possibility for producing such a surface on a roll 342 of steel is to smooth polish the steel roll and then surface treat it, e.g.

ved sandblåsing, for å få til de tett sammenstående nuppeliknende fremspring. Den ferdig behandlede ståloverflate kan da belegges med krom som danner de glatte konveks buede fremspring. by sandblasting, in order to get the closely assembled nub-like protrusions. The finished steel surface can then be coated with chrome which forms the smooth convex curved projections.

For å oppfylle formålet med foreliggende oppfinnelse må overflatestrukturen av den harde del ha den nevnte g-jen-nomsnittlige ruhet på 1:5 u med en avskjæringsverdi på 2,5 mm. For å få til denne struktur må ruheten i den ferdig behandlede stålvalse før påføring av krom og tykkelsen av det på-førte krom avpasses slik i forhold til hverandre på en for fagfolk kjent måte. In order to fulfill the purpose of the present invention, the surface structure of the hard part must have the aforementioned g-average roughness of 1:5 u with a cut-off value of 2.5 mm. In order to achieve this structure, the roughness of the finished steel roll before application of chrome and the thickness of the applied chrome must be matched in relation to each other in a manner known to those skilled in the art.

Claims

1. Device for shrinking a material web of continuous fibers in a paper machine with a wet press section and a drying section, comprising an elastomeric part with a smooth, stretchable and contractible surface which is to be in contact with the material web, and has high friction against this, a part with a hard surface and devices that control the material path of continuous fibers between the elastomeric part and the hard part, as well as devices that hold the two parts together around the material path over part of the surfaces of the two parts, characterized in that the device stands between the wet press section and the drying section and that the surface on

the hard part has the form of projecting nub-like, densely assembled elevations which are built up of convex curved protrusions of metal with a roughness height (RMS) at cut-off value of 2.5 mm, of from 1-5 y.

2- Device as stated in claim 1, characterized in that the surface of the hard part has a static coefficient of friction in relation to the material web which does not exceed o.5 when the ratio between water and fiber in the material web is approximately 3:1.