NO146103B

NO146103B - DEVICE FOR FORMING A FIBER COAT

Info

Publication number: NO146103B
Application number: NO4382/70A
Authority: NO
Inventors: Edgar J Justus
Original assignee: Beloit Corp
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1970-11-17
Publication date: 1982-04-19
Also published as: ZA707825B; NO146103C; DE2061506B2; DE2061506A1; FR2073749A5; DE2061506C3; NL7017271A; CA981952A; SE389138B; BR7024234D0; CH513288A; BE759845A

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning til forming av en fiberbane fra en vandig suspensjon av fibrer som bringes utad fra en utmatningsanordning i en stort sett ensrettet, stråleformet strøm, omfattende første og andre brystvalser som har horisontale akser i et felles plan og som er anbrakt i en avstand fra hverandre for dannelse av en mellomliggende vertikal spalte, og første og andre motstående vireløp som beveger seg med stort sett samme hastighet som den stråleformete strøm over den første og andre brystvalse henholdsvis til å begynne med med en viss innbyrdes avstand gjennom spalten som opptar den stråleformete strøm mellom disse og direkte deretter konvergerende gjennom en avvanningssone til stort sett parallelt forløp, med den fuktige fiberbane inneklemt mellom seg, hvor vireløpene løper over en virestyring som er anbrakt i en viss avstand nedstrøms fra spalten, til dannelse av en mellomliggende avvanningssone og en stort sett vertikal bevegelsesbane fra brystrullene og virestyringene omfatter en krummet, glatt arbeidsflate eller valse for kontakt med nevnte annet vireløp over en del av arbeidsflaten for å danne et omslutningsområde for det annet vireløp over styringen, idet delen av arbeidsflaten på virestyringen tvinger det annet vireløp parallelt med et motstående område av det første vireløp og leder de to vireløp parallelt over en bue på stort sett 90° bort fra strålens strømningsretning ved utmatningsanordningen. The present invention relates to a device for forming a fiber web from an aqueous suspension of fibers which is brought outwards from a discharge device in a largely unidirectional, jet-shaped flow, comprising first and second breast rollers which have horizontal axes in a common plane and which are placed in spaced apart to form an intermediate vertical slot, and first and second opposed wire runs moving at substantially the same speed as the jet stream over the first and second breast rolls respectively initially spaced apart through the slot occupying the jet-shaped flow between these and directly then converging through a dewatering zone to a largely parallel course, with the moist fiber web sandwiched between them, where the wire runs run over a wire guide located at a certain distance downstream from the slot, to form an intermediate dewatering zone and a largely vertical path of movement from the chest roll e and the wire guides comprise a curved, smooth working surface or roller for contact with said second wire run over part of the working surface to form an enclosing area for the second wire run above the guide, the part of the working surface of the wire guide forcing the other wire run parallel to an opposite area of the first wire run and guides the two wire runs in parallel over an arc of mostly 90° away from the flow direction of the jet at the discharge device.

I de senere år har papirfremstillingsteknikken blitt tilført en rekke betydningsfulle bidrag når det gjelder papir-baneformingen, idet man har tatt i bruk to motstående virer, som mellom seg former banen, dette i motsetning til den tidligere mer vanlige Fourdrinier-maskin hvor man kun nyttet en enkelt formevire. Nedad skrånende og/eller stort sett vertikalt forløpende fiberbaneformeanordning med to motstående formevirer representerer enda nyere utviklinger som dog byr på helt spesielle problemer ved formingen av en godtakbar bane. Ikke desto mindre muliggjør disse stort sett vertikalt forløpende formeanordninger at det kreves mindre golvplass,og de tillater bruk av høyere produksjonshastigheter, hvilket gjør dem tiltalende i økonomisk henseende. Selv om slike vertikale tvillingvire-formemaskiner hittil har hatt begrenset kommersiell fremgang, skyldes nok dette at de fremdeles be-finner seg på utviklingsstadiet og de er derfor gjenstand for forbedringer så vel når det gjelder virkemåte som med hensyn til den resulterende papirkvalitet. Når f.eks. papir-maskinens driftshastighet økes, oppstår det ofte vanskelig-heter i forbindelse med avsetningen av visse typer masse som krever temmelig stor fortynningsgrad. De problemer som oppstår begrenser seg ikke bare til å regulere vannbevegelsen (for å unngå riper i banen) dvs. oppnå tilstrekkelig avvanning av den under forming værende bane med et minimum av skade på banen, men innbefatter også konstruktive problemer, nøyaktig-het i utførelsen og plasseringen av konstruksjonene og deres funksjoner, for tidlig nedsliting av de inngående deler etc. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en ny formeanord-ning som er tilpasset store produksjonshastigheter, gir forbedret papirkvalitet og som utnytter en forenklet konstruktiv oppbygging. In recent years, paper-making technology has made a number of significant contributions in terms of paper-web forming, as two opposing wires have been used, which between them form the web, this in contrast to the previously more common Fourdrinier machine where only a single shape vector. Downwardly sloping and/or largely vertically running fiber web forming devices with two opposing forming wires represent even more recent developments which, however, present very special problems when forming an acceptable web. Nevertheless, these generally vertically extending molding devices enable less floor space to be required and allow the use of higher production rates, making them economically attractive. Although such vertical twin wire forming machines have so far had limited commercial success, this is probably due to the fact that they are still in the development stage and are therefore subject to improvements both in terms of operation and with regard to the resulting paper quality. When e.g. the paper machine's operating speed is increased, difficulties often arise in connection with the deposition of certain types of pulp which require a rather large degree of dilution. The problems that arise are not only limited to regulating the movement of water (to avoid scratches in the track), i.e. achieving sufficient drainage of the track being formed with a minimum of damage to the track, but also include constructive problems, accuracy in execution and the location of the constructions and their functions, premature wear and tear of the constituent parts, etc. The present invention provides a new mold device which is adapted to high production speeds, provides improved paper quality and which utilizes a simplified constructive structure.

I Teknisk Ukeblad, Bd 113, nr. 20 av 19/5-66 er det på side 351 vist en maskin etter Vertiform-prinsippet. I denne maskin bringes virene umiddelbart etter at de forlater brystvalsene i kontakt med påvirkningsorganene som belaster banen mellom vireløpene for å avvanne denne. Vireløpene passerer følgelig over en sugekasse som underkaster fibrene i banen for sterke belastninger på et tidspunkt hvor banen bare er i begynnelsen av tilformingsoperasjonen. Ifølge denne utførelse blir ikke banen vendt bort fra jetstrømmens retning før banens tilforming er avsluttet. Følgelig vil vendingen av banen ikke ha noen særlig avvanningseffekt på banen. I tillegg vender banen 90° ved avvanningssonens nedre ende, idet den passerer In Teknisk Ukeblad, Volume 113, No. 20 of 19/5-66, page 351 shows a machine based on the Vertiform principle. In this machine, the wires are brought immediately after they leave the breast rollers into contact with the impactors which load the path between the wire runs to dewater it. The wire runs consequently pass over a suction box which subjects the fibers in the web to strong loads at a time when the web is only at the beginning of the shaping operation. According to this embodiment, the web is not turned away from the direction of the jet stream until the shaping of the web is finished. Consequently, the turning of the pitch will not have any particular dewatering effect on the pitch. In addition, the path turns 90° at the lower end of the dewatering zone as it passes

i en spalte mellom to valser. Følgelig er vireløpene heller ikke uten berøring med påvirkningsorganene, og vann kan derfor heller ikke drives gjennom og bort fra det ytre vireløp under påvirkning av sentrifugalkraften. Inngrepet mellom .vireløpene og påvirkningsorganene i avvanningssonen medfører belastninger på og slitasje av både de komponenter som griper inn med virene og selve virene. Hellerikke kvaliteten på det frem-stilte papir er så god som kvaliteten på papir fremstilt ifølge andre kjente fremgangsmåter, særlig som følge av skader som oppstår i banen samt dårlig fordeling av fibrene som følge av virkningen av forskjellige avbøyningsflater mot banen på det tidspunkt hvor banen nettopp skal til å formes. in a gap between two rollers. Consequently, the wire runs are also not without contact with the impact organs, and water cannot therefore be driven through and away from the outer wire run under the influence of the centrifugal force either. The intervention between the wire runs and the influence organs in the dewatering zone causes stress on and wear of both the components that engage with the wires and the wires themselves. Nor is the quality of the produced paper as good as the quality of paper produced according to other known methods, particularly as a result of damage occurring in the web as well as poor distribution of the fibers as a result of the effect of different deflection surfaces against the web at the time when the web has just must be shaped.

Et viktig formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning hvor man kan fremstille papirbaner av høy kvalitet under anvendelse av høy driftshastighet. An important purpose of the invention is to provide a device where high quality paper webs can be produced using a high operating speed.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at vireløpene er uten kontakt med påvirkningsorganer i avvanningssonen og også uten kontakt med påvirkningsorganer når vireløpene ledes over nevnte buespå stort sett 90°, og at vireløpene ledes over nevnte bue på stort sett 90° i en bøyningsgrad som er tilstrekkelig til å drive ytterligere andeler av vannet gjennom og bort fra det første vireløp. The device according to the invention is characterized by the fact that the wire runs are without contact with impactors in the dewatering zone and also without contact with impactors when the wire runs are led over said arc of mostly 90°, and that the wire runs are led over said arc of mostly 90° in a degree of bending that is sufficient to drive further portions of the water through and away from the first weir run.

Ifølge oppfinnelsen kan papirkvaliteten forbedres ved According to the invention, the paper quality can be improved by

at virene,etter at de forlater brystvalsene og løper sammen, tillates å løpe nedad i et 'parti som er uten påvirkningsorganer, for deretter å vendes over en bue på 90° av en krummet ledeflate eller valse, idet man har sørget for at det ikke finnes hindringer på det vireløp som \ender bort fra ledeflaten eller valsen. I avvanningssonen, som er uten påvirkningsorganer, utøver virene et temmelig lavt press, om i det hele tatt noe press, mot banen. Det sørges bare for at fibrene holdes på plass mellom virene, mens det tillates naturlig avvanning mellom virene. Ifølge oppfinnelsen har man funnet at dette arrangement tillater en jevn fordeling av fibrene over hele tverrsnittet på den ny-dannete bane. På det tidspunkt banen når hen til 90°-ledeflaten eller valsen, er fibrene allerede jevnt fordelt når den passerer ledeflaten eller valsen og underkastes trykk-og sentrifugalkraft for å avslutte avvannings-prosessen. that the wires, after they leave the breast rollers and run together, are allowed to run downwards in a 'part which is without impactors, to then be turned over an arc of 90° by a curved guide surface or roller, having ensured that there is no there are obstacles on the wire run that ends away from the guide surface or the roller. In the dewatering zone, which is without impactors, the wires exert a rather low pressure, if any pressure at all, against the web. It is only ensured that the fibers are held in place between the wires, while natural drainage is allowed between the wires. According to the invention, it has been found that this arrangement allows an even distribution of the fibers over the entire cross-section of the newly formed web. By the time the web reaches the 90° guide surface or roller, the fibers are already evenly distributed as it passes the guide surface or roller and is subjected to compressive and centrifugal force to complete the dewatering process.

Ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av noen foretrukne utførelsesformer, under henvisning til de medfølgende teg-ninger, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av en utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 2 viser et skjematisk sideriss av en annen utførel-sesform for oppfinnelsen. Fig. 3 viser likeledes et sideriss av en ytterligere utførelse. Fig. 1 illustrerer skjematisk en papirmaskins formeseksjon 10. Som vist i samtlige tegningsfigurer er det anordnet en innløpskasse 11, som på kjent måte kontinuerlig tilføres en vandig suspensjon av fibrer fra et ikke vist forråd av papirmasse. Innløpskassen 11 kommuniserer med en snitteanord-ning lia med organer 11b for å øke dispersjonen av fibrer i den vandige suspensjon under minskning av turbulensen i samme. Ytterligere detaljer ved disse anordninger er vist og beskrevet i svensk utlegningsskrift 354.881. Det vil imidlertid forstås at det kan anvendes en hvilken som helst passende anordning av denne art istedenfor den skjematisk antydete. Anordningen lia mater den fortynnete vandige suspensjon av fibrer i retning nedover og inn i en vertikalt forløpende formespalte eller -gap G i form av en stort sett ensrettet, stråleformet masse-strøm med stor hastighet. Massestrømmen har liten tykkelse vinkelrett på tegningsplanet,og man taler senere i beskrivelsen og kravene om en "båndtynn" massestråle. Further features of the present invention will be apparent from the subsequent description of some preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic side view of an embodiment of the invention. Fig. 2 shows a schematic side view of another embodiment of the invention. Fig. 3 likewise shows a side view of a further embodiment. Fig. 1 schematically illustrates a paper machine's mold section 10. As shown in all the drawings, an inlet box 11 is arranged, which in a known manner is continuously supplied with an aqueous suspension of fibers from a supply of paper pulp not shown. The inlet box 11 communicates with a cutting device 11a with means 11b to increase the dispersion of fibers in the aqueous suspension while reducing the turbulence therein. Further details of these devices are shown and described in Swedish design document 354,881. However, it will be understood that any suitable device of this kind can be used instead of the schematically indicated one. The device 11a feeds the diluted aqueous suspension of fibers in a downward direction into a vertically extending mold gap or gap G in the form of a largely unidirectional, jet-shaped mass flow at high speed. The mass flow has a small thickness perpendicular to the drawing plane, and later in the description and requirements there is talk of a "ribbon-thin" mass jet.

Et par brystvalser 12 og 13 er montert for rotasjon i de av pilene angitte retninger og mottar massestrålen langs et horisontalt plan mellom seg. Brystvalsene 12 og 13 er anordnet i en horisontal avstand fra hverandre for å danne det vertikalt forløpende gap G, som er noe tykkere enn den båndtynne massestråle som strømmer ut fra anordningen lia. Valsene 12 og 13 er forsynt med sjabere ved deres fra gapet bortløpende sider, for å rense deres omkretsflater for evt. vedhengende stoff. Valsene 12 og 13 er på tegningsfigurene vist å ha tett mantel, men det er ingenting i veien for å nytte valser med perforert mantel. A pair of breast rollers 12 and 13 are mounted for rotation in the directions indicated by the arrows and receive the mass beam along a horizontal plane between them. The breast rollers 12 and 13 are arranged at a horizontal distance from each other to form the vertically extending gap G, which is somewhat thicker than the ribbon-thin mass jet which flows out from the device 11a. The rollers 12 and 13 are provided with scrapers on their sides running away from the gap, in order to clean their peripheral surfaces of any adhering material. The rollers 12 and 13 are shown in the drawings to have a tight jacket, but there is nothing to prevent using rollers with a perforated jacket.

En første formevire Fl er lagt over brystvalsen 12 (som kan omtales som den første brystvalse eller første virestyring) og viren Fl er deretter lagt over et antall virestyringer. Disse sistnevnte omfatter en perforert (åpen) brystvalse 14, stasjonære sugeorganer 15 og et antall styrevalser 12c som leder den vandrende vire Fl tilbake til den øvre del av formeviren 10, for å avslutte det endeløse forløp av viren. Den annen formevire F2 er ført over brystvalsen (virestyringen) 13 og deretter over virestyringer 14 og 15 og over et antall i avstand fra hverandre anbrakte virestyringer 13c tilbake til den øvre ende av formeseksjonen 10 for å avslutte det endeløse forløp av viren. De i avstand fra hverandre beliggende styringer 12c og 13c kan være forsynt med vanlige sjabere, for fjernelse av evt. vedhengende stoff. Dessuten kan enkelte av styrevalsene 12c og 13c være forsynt med spenn-anordninger Tl og T2, for å holde en ønsket grad av spenning i viresløyfebe Fl og F2. A first form wire Fl is laid over the breast roll 12 (which can be referred to as the first breast roll or first wire guide) and the wire Fl is then laid over a number of wire guides. These latter comprise a perforated (open) breast roller 14, stationary suction means 15 and a number of guide rollers 12c which guide the traveling wire F1 back to the upper part of the forming wire 10, to terminate the endless course of the wire. The second forming wire F2 is passed over the breast roll (wire guide) 13 and then over wire guides 14 and 15 and over a number of spaced apart wire guides 13c back to the upper end of the forming section 10 to end the endless course of the wire. The guides 12c and 13c located at a distance from each other can be provided with ordinary scrapers, for the removal of any adhering material. In addition, some of the guide rollers 12c and 13c can be provided with tensioning devices Tl and T2, in order to maintain a desired degree of tension in the wire loop fibers Fl and F2.

Det vil ses at formevirene Fl og F2 styres over brystvalsene 12 og 13,slik at de ligger i forholdsvis liten avstand fra hverandre ved toppen av gapet G, hvor de mellom seg mottar massestrålen. Direkte deretter styres virene konvergerende inn i stort sett innbyrdes parallellitet for sammen å passere over en tredje virestyring 14. Uttrykket "stort sett parallellitet" er her ment å danne det dynamiske forhold mellom virene som beveger seg sammen og holdes i avstand fra hverandre av den inneklemte papirmasse og/eller bane, idet det er klart at virene gradvis beveger seg mot hverandre etter hvert som vann presses ut av den nylig formete bane, slik at det blir mindre masse som atskiller virene. Når massestrålen kommer inn mellom virene Fl og F2 ved toppen av gapet G, vil det umiddelbart finne sted drenering og/eller vannfjernelse gjennom de ytre flater av formevirene idet de forlater brystvalsene 12 og 13 gjennom det område (avvanningsområde) som er generelt angitt ved Al. Massestrålen treffer flatene på It will be seen that the form wires F1 and F2 are controlled over the breast rollers 12 and 13, so that they lie at a relatively small distance from each other at the top of the gap G, where between them they receive the mass beam. Directly thereafter, the wires are steered convergingly into largely mutual parallelism to pass together over a third wire guide 14. The term "substantially parallelism" is here intended to form the dynamic relationship between the wires which move together and are kept at a distance from each other by the clamped pulp and/or web, it being clear that the wires gradually move towards each other as water is squeezed out of the newly formed web, so that there is less pulp separating the wires. When the mass jet enters between the wires Fl and F2 at the top of the gap G, drainage and/or water removal will immediately take place through the outer surfaces of the form wires as they leave the breast rollers 12 and 13 through the area (dewatering area) generally indicated by Al . The mass beam hits the surfaces of

virene Fl, F2 stort sett tangentialt mens disse beveger seg over valsene 12, 13, hvorved det frembringes et trykk. Masse-strålens hastighet omdannes derved stort sett til hydraulisk trykk når massestrålen får kontakt med vireflatene og dette medvirker til avvanningen av massestrålen. Ved de fra gapet G bortløpende sider av valsene fjernes vesentlige vannmengder the wires F1, F2 largely tangentially while these move over the rollers 12, 13, whereby a pressure is produced. The speed of the pulp jet is thereby mostly converted into hydraulic pressure when the pulp jet comes into contact with the wire surfaces and this contributes to the dewatering of the pulp jet. At the sides of the rollers running away from the gap G, significant amounts of water are removed

fra massestrålen i motsatte retninger slik som anskueliggjort ved pilene i området 'Al. I dette begynnende avvanningsstadium utøver formevirene Fl og F2 et meget lite, hvis overhodet noe, trykk på massestrålen og fungerer utelukkende til å holde fibrene på plass mellom de vandrende virer, og tillater her-under at "naturlig drenering" finner sted langs motsatte sider av virene, hvilket muliggjør hensiktsmessig fordeling av fibre av forskjellige størrelser tvers over tverrsnitts-flaten av den nylig formete bane. En slik fordeling av fibre innenfor banens tverrsnitt medvirker merkbart til oppnåelse av en bane av høy kvalitet og med de ønskete egenskaper. from the mass beam in opposite directions as illustrated by the arrows in the area 'Al. In this initial dewatering stage, the form wires F1 and F2 exert very little, if any, pressure on the pulp jet and function solely to hold the fibers in place between the traveling wires, thereby allowing "natural drainage" to take place along opposite sides of the wires, which enables appropriate distribution of fibers of different sizes across the cross-sectional area of the newly formed web. Such a distribution of fibers within the cross-section of the web significantly contributes to the achievement of a web of high quality and with the desired properties.

Når de vandrende virer Fl og F2 fortsetter å bevege seg sammen til stort sett innbyrdes parallellitet, beveger de seg over flaten av en tredje virestyring 14 (her vist som en perforert brystvalse). Det vil ses at den ytre flate av viren Fl er fri for kontakt med påvirkende organer ved kontaktområdet med virestyringen 14, slik at det muliggjøres at ytterligere vann presses gjennom og bort fra den frilagte flate av viren Fl. "Sandwich-strukturen" (dvs. vire-bane-vire) styres således over virestyringen 14, og viren F2 omslutter en del av styringens omkretsflate (ca. 90°), hvilket er tilstrekkelig til å gi sandwichstrukturen en slik retningsendring at det drives vann gjennom og bort fra den frilagte flate av viren Fl, slik som skjematisk antydet ved A2. Denne endring i bevegelsesretning bevirker ikke bare at det skjer en ytterligere avvanning, men utøver også et tilstrekkelig trykk på fibrene mellom virene for å bevirke at fibrene smelter sammen eller forbinder seg med hverandre og derved danner en sammenhengende, stort sett selvsammenholdende eller selvbærende bane. Som vist i fig. 1 er det område som omsluttes av virene på valseflaten ca. 90°. Det kan imidlertid som allerede tidligere nevnt nyttes en større omslutningsvinkel. Etter som virestyringen har en perforert valsemantel, vil noe vann presses inn i åpningene i denne og derved avstedkomme avvanning langs motsatte flater av sandwichstrukturen. Etter som virestyringen 14 er en roterende virestyring, vil det enn videre finne sted minimal slitasje på viren F2 og på styringen, etter som sistnevnte drives med stort sett samme hastighet som virene. As the traveling wires F1 and F2 continue to move together until substantially mutually parallel, they move over the surface of a third wire guide 14 (shown here as a perforated breast roll). It will be seen that the outer surface of the wire Fl is free from contact with influencing bodies at the contact area with the wire guide 14, so that it is possible for further water to be pushed through and away from the exposed surface of the wire Fl. The "sandwich structure" (i.e. wire-web-wire) is thus controlled via the wire guide 14, and the wire F2 encloses part of the guide's peripheral surface (approx. 90°), which is sufficient to give the sandwich structure such a change of direction that water is driven through and away from the exposed surface of the wire Fl, as schematically indicated at A2. This change in direction of movement not only causes further dewatering to occur, but also exerts sufficient pressure on the fibers between the wires to cause the fibers to fuse or connect with each other and thereby form a continuous, largely self-cohesive or self-supporting web. As shown in fig. 1 is the area enclosed by the wires on the roller surface approx. 90°. However, as already mentioned earlier, a larger enveloping angle can be used. As the wire guide has a perforated roller jacket, some water will be pressed into the openings in this, thereby causing dewatering along opposite surfaces of the sandwich structure. Since the wire guide 14 is a rotating wire guide, there will furthermore be minimal wear on the wire F2 and on the guide, since the latter is driven at substantially the same speed as the wires.

Etter at virene med den mellomliggende bane har forlatt virestyringen 14, beveger de seg i en stort sett horisontal retning, hvorved den ene flate av viren Fl får kontakt med en stasjonær avvanningsanordning 15, mens den motsatte flate av viren F2 i kontaktområdet for viren Fl er fri for kontakt med påvirkende organer. Den stasjonære avvanningsanordning 15 (her vist i form av et antall konvensjonelle sugebokser) tjener til å trekke ut ytterligere vannmengder fra banen og for å etablere en tørr flate langs viren Fl, hvilken tørre flate vil trekke til seg den nylig formete bane som således vil klebe seg til viren og forlate viren F2. Ved avløpssiden av avvan-ningsanordningen 15 styres viren F2 over et antall styrevalser 13c som leder den tilbake til den øvre ende av formeseksjonen 10. After the wires with the intermediate path have left the wire guide 14, they move in a largely horizontal direction, whereby one surface of the wire Fl comes into contact with a stationary dewatering device 15, while the opposite surface of the wire F2 in the contact area of the wire Fl is free from contact with influencing organs. The stationary dewatering device 15 (here shown in the form of a number of conventional suction boxes) serves to extract additional amounts of water from the web and to establish a dry surface along the wire Fl, which dry surface will attract the newly formed web which will thus stick join the wire and leave the wire F2. On the drain side of the dewatering device 15, the wire F2 is guided over a number of guide rollers 13c which lead it back to the upper end of the form section 10.

Viren Fl bærer den nylig formete bane W og fortsetter å bevege seg stort sett i horisontal retning for kontakt med en "overtakelses"-filt PF. Filten PF er lagt over en valse 16 med en sugesliss 16a som holdes under subatmosfærisk trykk på vanlig måte og medvirker til overføringen av den nylig formete bana W fra viren Fl til filten PF. Filten PF har en vesentlig finere vevning enn viren Fl og frembyr derved en tettere flate for den fuktige bane, hvilket merkbart medvirker til å lette overføringen av banen på dette sted. Filten PF transporterer deretter banen W bort fra formeseksjonen 10 for ytterligere behandling etter ønske, f.eks. til en første pressestasjon (ikke vist). Det vil forstås at filten PF har et endeløst forløp og løper over et antall ikke viste styringer i en lukket bane. The wire F1 carries the newly formed web W and continues to move in a generally horizontal direction for contact with a "takeover" felt PF. The felt PF is laid over a roller 16 with a suction slot 16a which is held under subatmospheric pressure in the usual way and contributes to the transfer of the newly formed web W from the wire Fl to the felt PF. The felt PF has a significantly finer weave than the wire Fl and thereby provides a denser surface for the moist web, which noticeably contributes to facilitating the transfer of the web at this location. The felt PF then transports the web W away from the mold section 10 for further processing as desired, e.g. to a first press station (not shown). It will be understood that the felt PF has an endless course and runs over a number of controls not shown in a closed path.

En passende spillkoppanordning S er på passende måte anbrakt under avvanningsområdene Al, A2 etc. for å motta ut-presset vann og lede det bort fra formeseksjonen via ledningen SC. Passende drivanordninger Ml og M2 er operativt forbundet for å drive formevirene Fl og F2 med stort sett samme hastighet som massestrålen på en synkronisert måte. Drivanordningene er her vist forbundet med et antall styrevalser 12c resp. 13c, men det vil lett innses at drivanordningene kan forbindes med andre valser etter ønske. A suitable spill cup device S is suitably placed below the dewatering areas A1, A2 etc. to receive extruded water and lead it away from the mold section via the line SC. Appropriate drive devices M1 and M2 are operatively connected to drive the shape wires F1 and F2 at substantially the same speed as the mass jet in a synchronized manner. The drive devices are shown here connected with a number of guide rollers 12c or 13c, but it will be readily realized that the drive devices can be connected to other rollers as desired.

Det vil ses at den i fig. 1 illustrerte formeseksjon 10 er meget enkel i oppbygging og utnytter et minimum av virestyringer for å oppnå avvanning av en massestråle til dannelse av en selvbærende bane. En betydelig avvanning muliggjøres ved naturlig drenering, og ytterligere avvanning skjer under utnyt-telse av sentrifugal- og gravitasjonskrefter. På samme tid frembringes det tilstrekkelig trykk på den mellom virene sam-menklemte masse til å bevirke at massens individuelle fibrer forbinder seg med hverandre eller smelter sammen og derved danner en selvbærende bane. Trykket på disse fibrer frembringes først og fremst i det område hvor virene har kontakt med styringen 14. Styringen 14 frembyr en roterende flate over hvilken vire-bane-vire-strukturen beveger seg og som beveger seg med stort*sett samme hastighet som virene, slik at det ikke finner sted noen friksjonsskapende kontakt eller slitasje av betyd-ning, idet styringens krumme flate forhindrer at det i kontaktområdet bygger seg opp plutselige trykk i banen, hvilket selv-sagt skulle ha skadelig innvirkning på formingen av papirhanen. It will be seen that the in fig. 1 illustrated form section 10 is very simple in structure and utilizes a minimum of wire guides to achieve dewatering of a mass jet to form a self-supporting web. A significant dewatering is made possible by natural drainage, and further dewatering takes place using centrifugal and gravitational forces. At the same time, sufficient pressure is produced on the mass clamped between the wires to cause the individual fibers of the mass to connect with each other or fuse together and thereby form a self-supporting web. The pressure on these fibers is produced primarily in the area where the wires are in contact with the guide 14. The guide 14 creates a rotating surface over which the wire-track-wire structure moves and which moves at substantially the same speed as the wires, such that no significant friction-creating contact or wear takes place, as the curved surface of the guide prevents sudden pressures building up in the contact area in the web, which of course would have a detrimental effect on the shaping of the paper tap.

Den i fig. 2 viste formeseksjon 20 er i det vesentlige lik den i fig. 1 viste, med unntakelse av at det her nyttes et styreelement 16 som avviker fra styreelementet 14. Dette styreelement 16 er en stasjonær virestyring med en konvekst krummet flate for kontakt med viren F2 og tjener til å styre virene Fl, F med den mellomliggende bane under retningsfor-andring bort fra massestråleretningen, hvorved viren Fl presses mot viren F2 og derved bevirker en sammenføring av de individuelle fibrer mellom formevirene. Virestyringen 16 The one in fig. 2 shown form section 20 is substantially similar to that in fig. 1 showed, with the exception that here a control element 16 is used which deviates from the control element 14. This control element 16 is a stationary wire guide with a convex curved surface for contact with the wire F2 and serves to control the wires Fl, F with the intermediate path below change of direction away from the mass beam direction, whereby the wire Fl is pressed against the wire F2 and thereby causes a joining of the individual fibers between the form wires. Wire management 16

er forsynt med en glatt, stort sett friksjonsløs, stasjonær vannugjennomtrengelig flate som presser virene i innbyrdes parallellitet gjennom en kurveformet bane bort fra massestråleretningen under en tilstrekkelig vendevinkel til å is provided with a smooth, largely frictionless, stationary water-impermeable surface which pushes the wires in parallel to each other through a curvilinear path away from the mass beam direction at a sufficient turning angle to

drive vann gjennom og bort fra den frilagte side av virene, nemlig den side som er fri for påvirkende organer. Virestyringen 16 har en slepe-arbeidskant 16' som divergerer bort fra virene under en spiss vinkel av i det minste ca. 5° for å forhindre "pumping" ved avløpssiden av virestyringen 16. Det er velkjent at en lik pumpevirkning i formesonen bevirker uønskete riper o.l. i den nylig formete bane. drive water through and away from the exposed side of the wires, namely the side that is free of influencing organs. The wire guide 16 has a trailing working edge 16' which diverges away from the wires at an acute angle of at least approx. 5° to prevent "pumping" on the drain side of the wire guide 16. It is well known that a similar pumping action in the forming zone causes unwanted scratches etc. in the newly formed path.

Et stasjonært, i sideretning fortløpende avvanningsorgan i form av en plate 16a er plassert rett overfor slepekanten 16' og nær inntil flaten av viren Fl. Dette avvanningsorgan 16a har en ledekant som er noe krummet ved spissen, for å stryke eller "skumme" av vann som finnes på undersiden av viren Fl. Avvanningsorganet 16a står ikke i noe retnings-endrende inngrep med viren, men tjener utelukkende til å stryke av evt. vedhengende vanndråper fra den tilstøtende flate av viren Fl og lede dette nedad i spillkoppen S. Arbeidsflatene på virestyringen 16 og avvanningsorganet 16a kan være forsynt med et hardt, speilblankt polert belegg over begrensete flater, dvs. de flater som kommer i kontakt med virene. Som belegg kan man anvende volframkarbid, titan-karbid, keramisk-krystallinsk ildfast metalloksyd, f.eks. aluminiumoksyd etc, hvilke belegg poleres til de får en speilblank flate. Det keramiske belegg danner et tynt mono-littisk overflatesjikt på arbeidsflaten av styringen 16 og organet 16', i den hensikt å danne et praktisk talt friksjons-fritt kontaktområde for formevirene. Dette belegg kan være sammensatt på liknende måte som og påført på tilsvarende måte som angitt i U.S.-patent nr. 3.250.671, som det henvises til i denne forbindelse. Det vil forstås at det oppnås en vesentlig reduksjon i slitasjen på arbeidsflatene av organene 16 og 16a samt på virene ved bruk av et slikt speilblankt belegg. A stationary, laterally continuous dewatering device in the form of a plate 16a is placed directly opposite the trailing edge 16' and close to the surface of the wire Fl. This dewatering device 16a has a leading edge which is slightly curved at the tip, in order to smooth or "foam" any water found on the underside of the wire Fl. The dewatering device 16a is not in any direction-changing engagement with the wire, but serves exclusively to wipe off any adhering water droplets from the adjacent surface of the wire Fl and guide this downwards into the spill cup S. The working surfaces of the wire guide 16 and the dewatering device 16a can be provided with a hard, mirror-bright polished coating over limited surfaces, i.e. the surfaces that come into contact with the wires. Tungsten carbide, titanium carbide, ceramic-crystalline refractory metal oxide can be used as a coating, e.g. aluminum oxide etc, which coatings are polished until they have a mirror-gloss surface. The ceramic coating forms a thin monolithic surface layer on the working surface of the guide 16 and the member 16', with the intention of forming a practically friction-free contact area for the form wires. This coating may be composed in a similar manner to and applied in a similar manner as set forth in U.S. Patent No. 3,250,671, to which reference is made in this connection. It will be understood that a significant reduction in the wear on the working surfaces of the bodies 16 and 16a as well as on the wires is achieved by using such a mirror-gloss coating.

Det vil ses at den stasjonære virestyring 16 muliggjør bruk av en meget større krumningsradius uten å måtte anordne en valse av ekstremt stor diameter, og allikevel unngås unødig slitasje på virene som følge av friksjonskontakt takket være det friksjonsløse belegg og grunnet det faktum at det utøves et meget lite, hvis overhodet noe, perpendikulært trykk mot wirene mens de beveger seg forbi styringen 16. Formeseksjonen 20 er likeledes særdeles enkel i oppbygging, økonomisk i vedlikehold og er tross dette i stand til å tilveiebringe papirbaner av høy kvalitet ved bruk av et minimalt antall styreelementer gjennom formeseksjonen. It will be seen that the stationary wire guide 16 enables the use of a much larger radius of curvature without having to arrange a roller of extremely large diameter, and yet unnecessary wear on the wires as a result of frictional contact is avoided thanks to the frictionless coating and due to the fact that a very little, if any, perpendicular pressure to the wires as they move past the guide 16. The die section 20 is likewise extremely simple in construction, economical in maintenance and yet is capable of providing high quality paper webs using a minimal number of control elements through the mold section.

Det fremgår at det utenfor den lukkete endeløse bane som viren F2 danner er anordnet en virestyring 13cc som har en spennanordning for å holde en ønsket grad av spenning i viren. It appears that outside the closed endless path that the wire F2 forms, a wire guide 13cc is arranged which has a tensioning device to maintain a desired degree of tension in the wire.

Fig. 3 viser en formeseksjon 40 innrettet til å forme en særdeles kompakt bane ved å utnytte en økt omslutningsvinkel for virene over styringen 14a. Styringen 14a er her vist som en valse med massiv mantel i kontakt med viren F2 over et kontaktområde som er noe mindre enn 180°, men større enn 90°. Fig. 3 shows a forming section 40 designed to form a particularly compact path by utilizing an increased angle of encirclement for the wires above the guide 14a. The guide 14a is shown here as a roller with a solid jacket in contact with the wire F2 over a contact area which is somewhat less than 180°, but greater than 90°.

Dette økte kontaktområde utøver ytterligere trykk mot den mellom virene inneklemte masse og bevirker at de individuelle fibrer presser seg tettere sammen mot hverandre til dannelse av en særdeles tett bane. Som tidligere angitt, finner det sted naturlig drenering langs begge sider av formevirene Fl, F2 mens de beveger seg fra spalten G og inn i kontakt med virestyringen 14a langs de områder som er angitt ved betegnelsen Al (dvs. avvanningssonen). Ytterligere avvanning finner sted under retningsendringen og som er angitt ved A2, men størsteparten av avvanningen finner dog sted innenfor den forannevnte avvanningssone. This increased contact area exerts further pressure against the mass sandwiched between the wires and causes the individual fibers to press together more tightly against each other to form a particularly dense web. As previously stated, natural drainage takes place along both sides of the form wires F1, F2 as they move from the gap G into contact with the wire guide 14a along the areas indicated by the designation Al (ie the drainage zone). Further dewatering takes place during the change of direction and which is indicated at A2, but the majority of the dewatering takes place within the aforementioned dewatering zone.

Det vil således innses at den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret vertikal formeseksjon for papir-maskiner, hvilken formeseksjon omfatter virestyringer som leder formevirene gjennom et område hvor de omslutter styrin-gene i en slik grad at det skjer en tilstrekkelig endring i bevegelsesretningen for virene til å bevirke at vann drives gjennom og bort fra de frilagte sider av virene, samtidig som det bevirkes at fibrene i den nylig formete bane slutter seg tettere sammen (sammensmeltes) og derved danner en sammenhengende, i det vesentlige selvbærende bane. Det illustrerte appa-rat er relativt enkelt å vedlikeholde og det er økonomisk å installere, samtidig som det utnytter et minimum av virestyringer innenfor formeseksjonen, og på tross av dette av-stedkommer en passende avvanning uten skadelig påvirkning på kvaliteten av baneformingen. De forskjellige utførelsesformer for oppfinnelsen omfatter generelt et par brystvalser som er montert for rotasjon langs et horisontalt plan under innløps-kassens snitte- og utmatningsanordning og er beliggende i en slik avstand fra hverandre at de danner et vertikalt forlø-pende gap for å motta massestrålen fra utmatningsanordningen. Et par motstående formevirer styres over brystvalsene og mottar mellom seg massestrålen og transporterer den mellom virene inneklemte masse gjennom formeseksjonen mens massen avvannes og omdannes til en sammenhengende, stort sett selvbærende bane. Under den begynnende bevegelse av virene gjennom formeseksjonen finner det stort sett sted naturlig drenering langs motsatte sider av virene når de styres konvergerende mot hverandre til stort sett parallelt forløp ved hjelp av en virestyring under brystvalsene. Virestyringen har en krummet flate som omsluttes av den ene av virene ca. 90°, mens den annen vire er fri for kontakt med påvirkende organer i dette område. Denne virestyring bevirker at virene endrer deres bevegelsesretning i en slik grad som er tilstrekkelig til å'drive vann gjennom den frie vireflate og frembringe trykk på massefib-rene for å bringe disse til å slutte seg tett sammen og filtre seg inn i hverandre for dannelse av en selvbærende bane. Virestyringen kan være et stasjonært element med en relativt stor krumningsradius eller den kan være en roterende valse av passende størrelse med perforert eller uperforert mantel. I visse tilfeller kan formeseksjonen modifiseres ved å anordne hjelpestyringer for virene før eller etter den oven-for omtalte virestyring (dvs. hovedvirestyringen) for ytterligere avvanning og/eller i trykkfrembringende øyemed. It will thus be realized that the present invention provides an improved vertical forming section for paper machines, which forming section comprises wire guides which guide the forming wires through an area where they enclose the guides to such an extent that there is a sufficient change in the direction of movement of the wires to causing water to be driven through and away from the exposed sides of the wires, while at the same time causing the fibers in the newly formed web to join more closely together (fuse) and thereby form a continuous, essentially self-supporting web. The illustrated apparatus is relatively easy to maintain and it is economical to install, at the same time it utilizes a minimum of wire guides within the form section, and despite this, adequate dewatering occurs without detrimental effect on the quality of the web form. The various embodiments of the invention generally comprise a pair of breast rollers which are mounted for rotation along a horizontal plane below the inlet box cutting and discharge device and are located at such a distance from each other that they form a vertically extending gap to receive the mass jet from the output device. A pair of opposite form wires are guided over the breast rollers and receive between them the pulp jet and transport the pulp trapped between the wires through the form section while the pulp is dewatered and converted into a continuous, mostly self-supporting web. During the initial movement of the wires through the forming section, natural drainage mostly takes place along opposite sides of the wires when they are guided converging towards each other to a largely parallel course by means of a wire guide under the breast rollers. The wire guide has a curved surface that is enclosed by one of the wires approx. 90°, while the other wire is free from contact with influencing organs in this area. This wire management causes the wires to change their direction of movement to such an extent that it is sufficient to drive water through the free surface of the wire and produce pressure on the pulp fibers to cause them to join tightly together and entangle each other to form a self-supporting track. The wire guide can be a stationary element with a relatively large radius of curvature or it can be a rotating roller of suitable size with a perforated or non-perforated jacket. In certain cases, the form section can be modified by arranging auxiliary guides for the wires before or after the above-mentioned wire guide (i.e. the main wire guide) for further dewatering and/or for pressure-generating purposes.

Claims

Device for forming a fiber web from an aqueous suspension of fibers which is brought outward from a discharge device (lia) in a generally unidirectional, jet-shaped stream, comprising first and second breast rolls (12, 13) having horizontal axes in a common plane and which are spaced apart to form an intermediate vertical slot (G), and first and second opposed wire runs (F^, F,,) which move at substantially the same speed as the jet stream over the first and second breast rolls (12, 13) respectively initially with a certain mutual distance through the gap (G) which accommodates the jet-shaped flow between them and directly then converging through a dewatering zone (A1) to a largely parallel course, with the moist fiber path (W) sandwiched between them, where the wire runs (F-^/ F,,) run over a wire guide (14, 14a, 16) which is placed at a certain distance downstream from the gap (G), to form an intermediate dewatering zone (A^) and a big one set vertical path of movement from the breast rollers (12, 13) and the wire guides (14, 14a, 16) comprises a curved, smooth working surface (16) or roller (14, 14a) for contact with said second wire race (F^) over a part of the working surface to form an enveloping area for the second wire run (F2^ above the guide (14, 14a, 16), the part of the working surface of the wire guide forcing the second wire run (F2) parallel to an opposite area of the first wire run (E^) and leading the two wire runs (F^, F^) parallel over an arc of mostly 90° away from the direction of flow of the jet at the discharge device (lia), characterized by

that the wire runs (F^ F2) are without contact with influencing bodies in the dewatering zone (A^) and also without contact with influencing bodies when the wire runs are led over said arc of mostly 90°, and

that the wire runs are led over said arc of mostly 90°

in a degree of bending that is sufficient to drive further portions of the water through and away from the first weir run (F 1).