NO148561B - Toerkeanordning for papirbane. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tørkeanordning for tørking av en kontinuerlig papirbane, der tørkeanordningen omfatter en dreibar trommel med kanaler for mating av varm gass til trommelens innside, en understøttelse for papirhanen på utsiden av trommelen med stor åpen arealandel, organer for utstrømning av gass fra den dreibare trommel, anordninger for fremmatning av papirhanen til trommelen, og anordninger som skal trekke banen av trommelen i et område som i omkretsretningen ligger i avstand fra anordningene til fremmatning av papirhanen.

Vanligvis omfatter papirmaskiner en spreder for spred-ning av papirmassen fra forsyningsrøret til maskinen, et reguleringssystem som skal sørge for jevn fordeling av massen, en Fourdrinier-sone for drenering av væske, en pressesone for den våte bane fra Fourdrinier-sonen, en tørkesone, en kalandreringssone, der det tørre papir glittes, og en trommel for oppvikling av det tørre papir i ruller.

Den tradisjonelle og mest benyttede tørkesone omfatter

en rekke dampoppvarmede støpejernsvalser med diametre på

ca. 122 til 152 cm. Når papirhanen passerer fra pressesonen inneholder den 32-42% tørre fibre. Det er nødvendig å be-nytte varme for oppnåelse av den ønskede tørrhet og banen føres over og under valsene inntil den ønskede tørrhet er nådd, vanligvis et vanninnhold på ca. 6%. Antallet av tørke-soner bestemmes av den vannmengde som må fordampes, papirbanens hastighet og papirbanens vekt.

Uheldigvis er varmeoverføringen treg ved trommeltørking. Papirmaskiner med hundre eller flere tørketromler er ikke sjeldne. Papirhanen må dessuten føres nokså tett mot trommelen for at man skal få den intime kontakt med trommelen som varmeoverføringen krever. Papir har tilbøyelighet til å krympe under tørking, og denne krymping hemmes i høy grad som følge av at banen ligger tett inntil tørketrommelen. Derfor må papiret strekke seg med den følge at det ferdige papirprodukt har redusert styrke og elastisitet. Også myk-heten i silkepapir reduseres som følge av det tette anlegg måt trommelen og dermed strekking av papiret.

En annen type tørkesoner kan kalles en gjennomstrøm-ningssone. Det våte papir føres rundt en understøttelse som er perforert eller forsynt med ribber. Varmluft innføres i valsen og presses gjennom papirbanen. Gjennomstrømning mulig-gjør langt større tørkehastigheter, men begrenser seg til porøse papirkvaliteter, såsom papirduk, håndklemateriale, filterpapir og filtmaterialer for tak- og gulvtekking.

Ved nok en type tørkesoner blir varm gass sendt som stråler mot papirbanen og gassen kastes tilbake. Dette benyttes ved tørking av mindre gjennomslippende baner. Strål-ene av gass med høy temperatur vil når de treffer papirbanen, bryte opp dampbarrieren og øke fordampningshastigheten for vannet.

Tørking av papirbaner med gasstråler er imidlertid ikke meget brukt til tross for metodens fordelaktige tørke-hastighet sammenliknet med den tradisjonelle og meget mer benyttede sylindermetode. Gasstråler benyttes i første rekke der det er behov for ekstra kapasitet og der det ikke er mulig å anordne flere tradisjonelle tørkesylindre. Den største ulempe ved tørking med gasstråler er at dysene be-finner seg meget nær papirbanen. Dette vanskeliggjør opp-rydding etter brudd på papirbanen. Dessuten vil deforma-sjoner på grunn av varme forandre avstanden mellom dyser og papirhane, noe som medfører endringer i tørkehastigheten.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en tørkeanordning som ikke har de ovenstående ulemper, noe som er oppnådd ved at understøttelsen for papirbanen er slik bygget opp at gasstrømmer kan bestryke den ene side av en papirhane i bevegelsesretningen, hvorved man får bedre tørkekapasitet enn ved tidligere kjente tørkeanordninger,

og ved brudd i papirbanen blir det enklere og lettere å rydde opp.

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 er et sidesnitt som viser et foretrukket ut-førelseseksempel av tørken,

fig. 2 er et snitt etter linjen 2-2 på fig. 1, i retning av pilene,

fig. 3 er et skjematisk tverrsnitt som viser en andre foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen,

fig. 4 viser en del av tørken ifølge fig. 3 i større målestokk,

fig. 5 viser en del av støtten som er forsterker i omkretsretningen, i perspektiv og i større målestokk,

fig. 6 viser en støtte, forsterker i lengderetningen, gjengitt i perspektiv og i større målestokk,

fig. 7 er et snitt i større målestokk som viser strøm-ningen av varm gass i det forsterkede støtteområde,

fig. 8 er et snitt i større målestokk som viser strømningen av varm gass i et annet foretrukket utførelses-eksempel av en forsterket støtte, og

fig. 9 er et snitt av ytterligere et foretrukket ut-førelseseksempel av en forsterket støtte.

I beskrivelsen av de forskjellige figurer er like deler betegnet med like henvisningstall.

Som vist på tegningens fig. 1 omfatter den nye tørke-anordning en dreibar trommel 10. Den dreibare trommel 10

kan være montert i et hus (ikke vist) og dreies i lagret 12. Bare halvparten av trommelen 10 er vist i figuren, den andre halvdel forutsettes å være konstruert som den viste halvdel.

Varmgass, som luft eller damp, mates til innsiden av den dreibare trommel 10 ved hjelp av en gassledning 14. Papirbanen 16 mates på den dreibare trommel 10 og får kontakt med ytre omkrets av trommelen i området 18'(se fig. 2). Papirbanen 16 forlater trommelen 10 i området 20 (se fig. 2) i avstand fra området 18 i omkretsretningen.

Et antall utløpssett for varm gass er anordnet i innbyrdes avstand i lengderetningen og danner varmgasssoner. Hvert sett omfatter flere radialt forløpende varmgassrør anordnet i innbyrdes avstand i omkretsretning og koplet til gassledningen 14. Varmgassrørene 30 (se fig. 1 og 2) for-løper radialt fra varmgassledningen 14 til et antall langsgående rørseksjoner 32. Hver rørseksjon 32 er forsynt med en sliss 34 som danner en dyse for å rette den varme gasstrøm-ning inn i banestøtten 36.

På liknende måte er et antall radialt forløpende rør

38 (av hvilke ett er vist i fig. 1), anordnet i innbyrdes avstand i omkretsretning, koplet til gassledningen 14, og leder til et antall rørseksjoner 40. Rørseksjonene 40 omfatter på samme måte som rørseksjonene 32, hver sin sliss for å mate varm gass inn i banestøtten 36. På liknende måte er flere rørsett for gassmating til andre deler av banestøtten 36 anordnet, men ikke vist i figurene. Et buet organ 21 som er koplet til alle dyser i samtlige varmesoner, er anordnet radialt på avstand fra de indre radiale flater av banestøtten 36 og omslutter omtrent samme trommelbue som kontaktbuen mellom bane og trommel. Varm gass strømmer inn gjennom porter 31 som er anordnet i det buede organ 21 mellom dysene.

Mengden av varm gass som mates gjennom rørene 30

styres av den aksiale stilling av ringen 24, som er avstøttet av ringstøtten 25 på akselen 22, som drives fra trommelens utside. Den luftmengde som mates gjennom rørene 38 er like-ledes styrt av den aksiale stilling av ringen 28 som avstøt-tes av ringstøtten 29 på akselen 26, som drives fra trommelens utside. Gass kan strømme gjennom gassporten 40 i ring-støtten 25 og gjennom gassporten 42 i ringstøtten 29. Den gassmengde som trer inn i hver sone kan således tilpasses for fuktighetsvariasjoner med henblikk på deler av papirbanen 16 i lengderetningen.

Banestøtten 36 må være en dukstøtte med stor, åpen flateandel og er fortrinnsvis konstruert som vist på fig. 5, som viser et utsnitt av banestøttens 36 konstruksjon. Bane-støtten 36 omfatter et antall buede, flate strimler 44 i innbyrdes avstand i trommelens lengderetning til støtte for banen. De flate strimlene forløper rundt hele trommelens over-flate og har større radialt forløpende sider 45 enn sidene 47. Flere bølgede strimler 46, forløper i omkretsretning rundt trommelens omkrets og hver bølgede strimmel 46 forbinder et par nærliggende buede, flate strimler 44.

De bølgede strimlers 46 radius av ytterflaten 49 er mindre enn radien av de radialt ytre flater av de flate strimler 44. De bølgede strimler er således forsenket og danner ikke bare kanaler for å lede varm gass utad mot innsiden av papirbanen, men også radiale rom eller kanaler 48 for strømning av het gass langs omkretsen på innsiden av banen (se fig. 1),

Den del av trommelens omkrets som ikke er omsluttet

av det buede organ 21 er åpen og letter derved strømningen av den brukte gass til den U-formede kanal 50 og ut gjennom gassutløpet 52. Et andre gassutløp i likhet med utløpet 52, kan anordnes i den andre ende (ikke vist) av den dreibare trommel 10.

Fig. 6 viser en alternativ banestøtte som kan benyttes

i stedet for banestøtten, som vist på fig. 5. I likhet med fig. 5 viser fig. 6 et utsnitt av banestøtten. Banestøtten omfatter et antall langstrakte flate, rette strimler 54 i innbyrdes avstand til støtte for banen. Flere bølgede strimler 56 strekker seg i trommelens lengderetning, slik at hver bølgestrimmel forbinder to nærliggende flate strimler 54. Bølgestrimlene 56 er forsenket i forhold til de flate strimler 54 for å gi langsgående rom for ledning av varm gass i lengderetning langs innsiden av banen.

I utførelsesformen som er vist på fig. 3, 4 og 7, er gasstilførselssystemet noe avvikende fra det system som er vist i utførelsesformen ifølge fig. 1 og 2. Gassinnløpet 14 mater gass til flere sett av gassledende organer, hvor hvert sett omfatter flere radialt forløpende rør 58., som leder til en buet manifold 60. Fra manifolden 60 mates den varme gass til flere gassledende organer 62 som er forsynt med slisser 67 i dyser 68. Dysene 68 strekker seg utad i vinkel mot trommelens radius. Som tydeligere vist i fig. 7 forløper en kort omstyringsplate 70 i omkretsretning i en retning fra hver dyse 68 og en lengre omstyringsplate 72 strekker seg i mot-satt retning i omkretsretningen fra hver dyse 68. Den lengre platen 72 er adskilt fra den kortere platen 70 for nærliggende dyse 68, slik at det dannes langstrakte åpninger 74

som tillater strømning av varm gass tilbake mot innsiden av den dreibare trommel 10.

I den utførelsesform som er vist på fig. 8 er bane-støtten med stor åpen flateandel forsynt med omstyrings-plater 76 med stigning forover for å bidra til å lede den varme gass i omkretsretning langs innsiden av papirbanen 16.

I den utførelsesform som er vistpå fig. 9 er bane-støtten med stor åpen flateandel forsynt med flere tråder 80 som er forbundet med hvert bølgeorgan 46. Trådene 80

gir ytterligere støtte for papirbanen 16.

Ved drift av utførelsesformen som vist i fig. 1 og 2 mates papirbanen 16 til trommelen 10 og forbi tørkedysene. Etterhvert som banen beveges rundt trommelen 10, vil den varme gass som mates inn i gassinnløpet 14, strømme utover, gjennom de radiale rør til de langsgående rørseksjoner og ut gjennom dysene. Gassen fra dysene vil strømme gjennom kanalene som dannes av åpningene i papirstøtten 36, og der-etter i omkretsretning langs innsiden av papirduken 16 i rommene som dannes av de tilbaketrukne bølgeorganer mellom de flate organene. Den brukte gassen forlater den dreibare trommel gjennom trauet 50 og gassutløpet 52.

Trykket er styrt slik at det innvendige trykk er slik sammenliknet med det utvendige trykk at meget lite, om noe, gass vil passere gjennom papirduken 16. I det vesentlige all tørking foregår utelukkende som følge av luftprelling fra innsiden langs innsiden av papirbanen 16. Det kan opp-rettes vakuum på innsiden av trommelen 10 for at papirbanen skal holdes mot trommelen.

Hvis støtteorganet som vist på fig. 6, er brukt på trommelen i stedet for støtteorganet som vist på fig. 5, vil driften i det store og hele være den samme som omtalt oven-for bortsett fra at gassen vil ledes langs innsiden av papirbanen i lengderetningen i stedet for i omkretsretning. Ved en enkel modifikasjon av konstruksjonen som er vist på fig. 5, f.eks. ved spiralformet vikling av strimlene 44, vil gassen ledes i spiralform langs innsiden av duken.

Driften av utførelsesformene som vist på fig. 3, 4 og

7 og av modifikasjonene som vist på fig. 8 og 9 er i det vesentlige som omtalt i forbindelse med fig. 1 og 2,og vil fremgå av forklaringen av driften i forbindelse med fig. 1

og 2. Andre former av banestøtter med stor åpen flateandel enn konstruksjonen med rette og bølgede strimler kan benyttes med langsgående strimler og tråder viklet i omkretsretningen til støtte for papirbanen.

Claims (3)

1. Tørkeanordning for tørking av en kontinuerlig papirbane, der tørkeanordningen omfatter en dreibar trommel med matning av varm gass til trommelens innside, en under-støttelse for papirbanen på utsiden av trommelen med stor åpen arealandel, organer for utstrømning av gass fra den dreibare trommel, anordninger for fremmatning av papirbanen til trommelen og anordninger for å trekke banen av trommelen i et område som i omkretsretningen ligger i avstand fra anordningene til fremmatning av papirbanen, karakterisert ved at baneunderstøttelsen har en rekke flate strimler (44) i avstand fra hverandre for understøt-telse av papirbanen og en rekke bølgestrimler (46) som hver er forbundet med et par tilstøtende flate strimler (44), og ved at de radielt sett ytre flater på bølgestrimlene (46) ligger lavere enn de radielt sett ytre flater på de flate strimler (44), hvorved det dannes kanaler for ledning av varme gass langs innsiden av papirbanen.

2. Tørkeanordning som angitt i krav 1,karakterisert ved at flere adskilte trådbøyler (80) (fig. 9) er forbundet med den radielt sett ytre kant av hver bølge-strimmel (46) for ytterligere avstøtning av papirbanen.

3. Tørkeanordning som angitt i krav 1,karakterisert ved at i det minste en del (76) av bølgestrimlene (46) heller forover sett i trommelens rotasjonsretning.