NO168840B - Flerlags bane for forming av papirark - Google Patents

Abstract

Et flerlags avvanningsorgan har på den ene side en første flate som utgjør organets formeringsflate, og på sin motsatte side en andre flate. Laget nærmest den andre flate består av strenger, i det minste i maskinretningen, hvilke strenger grenser til den andre flaten i kontinuerlige eller diskontinuerlige lengder. De lengste av nevnte lengder i maskinretningen, er lengre enn de på tvers av maskinretningen gjentatte, diskontinuerlige lengder av strenger som grenser til den andre flaten.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en flerlags bane for forming av papirark, og av den art som er angitt i innledningen til det etterfølgende eneste krav.

Ved forming av papirark anvendes idag hovedsakelig to forskjellige slag teknikk. Den gamle vanlige teknikk er at en suspensjon av papirfibre i vann sprøytes ut på en formingsvire som under formingstrinnet løper plant horisontalt. Vannet får strømme gjennom formingsviren, hvorved virens begrensede maskestørrelse hindrer fibermaterialet å trenge inn i og gjennom formingsviren. Fibrene forblir jevnt fordelt på vireflaten, mens avvanningselement i form av sugekasser og avvanningslister letter vannets gjennomstrømning. Ved slutten av den plane, horisontale del av formingsviren har fibrene dannet en sammenhengende fiberbane. Denne type av forming benevnes vanligvis som planvireforming.

Ifølge den andre tilpassede teknikken, sprøytes en fiber-suspensjon inn i gapet mellom to løpende formingselementer, av hvilke i de minste det ene utgjøres av en formingsvire. Vannet fjernes gjennom formingselementet, mens fibermaterialet holdes tilbake mellom dem. Denne type av forming benevnes generelt dobbeltvireforming.

Ved begge disse formingsfremgangsmåter anvendes idag hovedsakelig flerlags formingsvirer som formingselement. Flerlags formingsvirer har betydelig høyere stabilitet enn enkeltlags formingsvirer, og fremfor alt i planviremaskiner er det ønskelig å kombinere et finmasket formingsoverflatelag og et bunnflatelag med tilfredsstillende slitestyrke. Disse egenskaper kan vanskelig kombineres i en enlags vire. I en dobbeltlags formingsvire kan laget nærmest det materialet som skal formes derimot fremstilles av fint trådmateriale til en fin masketetthet, mens laget nærmest avvanningselementet kan fremstilles av grovere og mer slitesterkt materiale.

I virens bunnlag som er beregnet til å løpe i kontakt med maskinens avvanningselement, er det dessuten anvendt slikt vevemønster at dette fremmer virens sliteegenskaper.

I SE 7412722-6 er for forbedring av sliteegenskapene, virens varp- eller langsgående rygger bragt til en stilling innenfor veftryggene,dvs. de tverrgående rygger. Det er således de sistnevnte, tverrgående rygger som utgjør det anleggslag mot hvilket avvanningselementet sliter.

Endog i EP 0046899 er det vist en formingsvire med dobbelt lag, der veft- eller tverrlaget utgjør overflatelaget mot avvanningselementene.

En serie tyske patentskrifter beskriver dobbeltlags formingsvirer, f.eks. DE 3036409, DE 3146385, DE 3224187, DE 4224236, DE 3301810, DE 3305713. I samtlige av disse publikasjoner fremgår det av tegningene at veft- eller tverrgarnet, danner det slitende ytterlag mot avvanningselementene.

Fra søkerens to egne svenske publikasjoner SE-430.425 og 442.016, er det kjent flerlags avvanningsbaner i form av formingsvirer for forming av papirark. Formingsvirene består av trådlignende strenger av polymert materiale og begge har en første flate som utgjør banens formingsflate, hvilken i anvendelsesstilling er vendt mot det materiale som skal formes. På den motsatte side finnes en andre flate. Disse publikasjoner angir en teknikk som gjenfinnes i innledningen til det etterfølgende eneste krav.

Konstruksjonsteknikken bak flerlags virer har alltid vært å eksponere de tverrgående vefttråder på baksiden for sliting. De langsgående tråder har til oppgave å oppta virespenningen og kan derfor kun slites til et begrenset dimensjonsnivå. I tverretningen er viren derimot ubelastet. Sliting av tverrtrådene kan fortsette nesten til gjennomsliting, innen viren er forbrukt. Dette er grunnen til at alle dagens formingsvirer fremstilles med tverrgående bunntråd som slitemedium. Samme konstruksjon er endog anvendt for dobbeltvireforming, selv om slitasjen i dette tilfellet er betydelig svakere.

Ved økning av hastigheten ved dobbeltviremaskiner, oppstår ved et visst hastighetsnivå det problem at det dannes små hull i papirhanen. Dette har lenge vært et problem ved visse typer dobbeltviremaskiner, og har begrenset disses produk-sjonshastighet. Et stort antall resultatløse forsøk ble gjort før den konvensjonelle virekonstruksjonen ble erstattet med en virekonstruksjon ifølge den foreliggende oppfinnelse, hvilken er karakterisert på det vis som fremgår av den karakteriserende del av det etterfølgende eneste krav. Problemet viste seg da å være eliminert, og maskinhastig-heten kunne økes. Ved årsaksanalyse viste det seg at de tverrgående forhøyninger mellom formingsvalse og delnings-valse virket som et skovlhjul og førte vann inn mellom delingsvalse og virer. Dette vann i form av dråper, ble presset av delingsvalsen gjennom virene og inn i papirarket og forårsaket hullene i papirhanen. Ved lavere maskin-hastighet var skovleffekten mindre og forårsaket ingen direke problemer, men ved hastighetsøkning ble skovleffekten øket.

Med flerlagsbanen ifølge den foreliggende oppfinnelse oppnås at de tverrliggende tråder på maskinsiden i mindre grad enn tidligere, fungerer som skovl og fører tilbake det frie vann mot arket i den del av papirmaskinen hvor det må håndteres store vannmengder i forbindelse med formingsoperasjonen.

Ved oppfinnelsen er lengden på de tverrgående tråder redusert i forhold til lengden av de langsgående, dvs. i maskinretningen løpende tråder, hvorved nevnte skovlvirkning unngås.

Tverrliggende tråder på maskinsiden er tidligere betraktet som en nødvendighet for å oppnå en så stor slitasjebestandighet som mulig. Ved flerlags baner for forming av papirark har dette tidligere nærmest vært betraktet som et absolutt krav. Ved det utviklingsarbeid som har ført til den foreliggende oppfinnelse, viser det seg at det oppstår en tilstrekkelig slitasjebestandighet samt en forbedret vann-vekkføring i en flerlags bane med de trekk som er angitt i karakteristikken til det etterfølgende eneste krav.

Når problemet var løst for dobbeltviremaskiner, ble det gjort et forsøk for å se hvordan tilsvarende konstruksjonsendring påvirket formingen ved planviremaskiner. En formingsvire ble fremstilt på vanlig måte med berøringsryggene i tverr-retningen og fra samme virestykke ble det utskåret en vire i den andre retningen, slik at de tidligere tverrgående berøringsrygger ble langsgående berøringsrygger. Helt uventet fant en at den av sistnevnte vire fremstilte papirhane hadde mindre markering. Selv i dette tilfellet er det fjernelse av "skovleffekten" som var forbedringsårsaken. De tverrgående "skovlrygger" kaster vannet tilbake mot virens bakside og uroer formingen av papirhanen. Problemet skal beskrives nærmere i sin helhet i den etterfølgende tegningsbeskrivelse.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere med henvisning til de etterfølgende tegninger, hvor

fig. 1 er en prinsippskisse som viser en dobbeltviremaskin av valseformingstypen,

fig. 2 viser en prinsippskisse av en planviremaskin, og

fig. 3 viser i perspektivriss et formingselement i form av en formingsvire med to tverrgående trådsystemer som er sammenbundet ved hjelp av et langsgående trådsystem,

fig. 4 viser et planriss av en bunnflate til f ormingsviren ifølge fig. 3,

fig. 5 viser et perspektivriss av et andre formingselement i form av en formingsvire med dobbelt trådsystem i såvel lengde- og tverretning,

fig. 6 er et planriss av bunnflaten til formingsviren ifølge fig. 5, og

fig. 7 viser et formingselement med ekstrudert bunnlag på et vevet formingslag.

I fig. 1 vises en dobbeltviremaskin 11 av valsformingstypen, ved hvilken fibermassen sprøytes fra innløpskassen 12 inn mellom en overvire 13 og en undervire 14. Virene 13 og 14 med fibermassen mellom dem, føres over en del av flaten rundt en formingsvalse 15, idet vannet skal fjernes gjennom bunnviren 14 inn i trauet 16. Når virene forlater formingsvalsen 15, skal normalt formingen være avsluttet. Deretter føres det fuktige ark, fortsatt mellom de to virer, mot en delingsvalse 17. Ved anvendelse av konvensjonell undervire 14 fungerer systemet problemfritt opp til en viss hastighetsgrense. Alt ettersom hastigheten øker, følger en viss mengde vann med viren opp mot delingsvalsen 17. Dette har vist seg å bero på en "skovleffekt", som de tverrgående trådene medfører på undervirens 14 bunnside. Disse tverrgående tråder "skovler" vann opp mot delingsvalsen 17. Når virene går inn mot flaten på delingsvalsen 17, kommer disse vanndråper på baksiden av bunnviren 14 til å bli presset gjennom viren 14 og mot papirhanen mellom virene og forårsaker små hull i denne. Forsynes bunnviren 14 ifølge oppfinnelsen med hovedsakelig langsgående strenger, kommer "skovleffekten" til å forsvinne, og bunnsiden blir fri for vanndråper når virene føres inn mot delingsvalsen 17. Hvis en mindre del vann ennå skulle følge med viren, kommer dette vann til å samles mellom de langsgående strenger uten å bli presset inn gjennom viren mot papirhanen.

Problemet med den beskrevne "skovleffekten" er oppdaget og avhjulpet ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse først og fremst med hensyn til dobbetlviremaskiner. Det har imidlertid vist seg at tilsvarende "skovleffekt" kan bevirke problemer selv ved planviremaskiner. Dette skal forklares med henvisning til fig. 2. I en planviremaskin 21 løper en endeløs vire 22 i en endeløs bane rundt en rekke valser. Fra en innløpskasse 23 sprøytes massen ut på en horisontalt løpende del av viren 22. Under denne del av vireomkretsen formes arket. Viren 22 løper mot avvanningselement i form av f.eks. registervalser 24, avvanningslister 25 og sugekasser 26. Ved "skovleffekten" kastes vannet inn mellom disse avvannings-elementer og formingsviren. Vannet kan deretter presses tilbake gjennom viren mot papirhanen som er under forming. Herved forstyrres selve formingsoperasjonen med markering på papirhanen som følge.

Formingselementet i form av formingsviren 30, som vist i fig. 3, består av et trådsystem 32 som strekker seg vinkelrett på virens løperetning 31, hvilket grenser til virens mot papirhanen vendte, første flate 33. Et andre tverrgående trådsystem 34 er anordnet parallelt med trådsystemet 32 og grenser mot virens andre flate 35. Et tredje trådsystem 36 som er anordnet i maskinretningen 31 og vinkelrett mot de tverrgående trådsystemer 32 og 34 og som binder disse sammen til en vevnad, løper vekselvis mellom den mot papirhanen vendte første overflate 33 og den motsatt rettede, andre overflate 35.

Oppfinnelsen er her begrenset til laget nærmest den andre flate 35. Som det fremgår av planrisset i fig. 4, løper hver maskinretningstråd 36 på utsiden av fire på hverandre følgende tverrtråder 34 og danner diskontinuerlige strengelengder 37 i formingsmediets maskinretning 31. Hver tverrtråd 34 går på utsiden av en eller to maskinretningstråder 36 og danner diskontinuerlige, korte strenglengder 38 og noen lengre strenglengder 39 i formingsvevens tverrretning.

Ifølge en annen utførelsesform består formingsveven 14 av en formingsvire med vinkelrett mot virens løperetning 41 tverrgående trådsystem 42, hvilket trådsystem grenser til virens mot papirhanen vendte første flate 43. Et andre tverrgående trådsystem 44 er anordnet parallelt med trådsystemet 42 og grenser mot virens andre flate 45. Selv i maskinens lengde-retning er det anordnet to trådsystemer 46 og 47. Trådsystemet 46 er anordnet mot virens første flate 43 og trådsystemet 47 mot dets andre flate 45.

Planrisset i fig. 6 viser det trådlager som grenser til virens andre flate 45. Ever maskinretningstråd 47 går på utsiden av tre på hverandre følgende tverrtråder 44 og danner diskontinuerlige strengelengder 48 i formingsvevens maskinretning 41. Hver tverrtråd 44 går på utsiden av kun en maskinretningstråd 47 og danner diskontinuerlige strengelengder 49 i formingsmediets tverretning.

Et ytterligere utførelseseksempel fremgår av fig. 7. En formingsvev 50 bestående av en vev 51 med maskinretningstråder 52 og tverrtråder 53, hvilke sammenvevet utgjør formingsvevens mot papirhanen vendte første flate 54. På vevens andre side er det ekstrudert kontinuerlige strenger 55 som strekker seg i maskinretningen og grenser til mediets andre flate 56. Disse kontinuerlige langsgående strenger kan være forbundet med hverandre ved hjelp av tverrgående forbindelsesstrenger 57.

Claims (1)

1. Flerlags bane (30;40;50) for forming av papirark, hvilken bane består av trådlignende strenger av polymert materiale, og har på den ene side en første flate (33;43;54) som utgjør banens formingsflate, hvilken i anvendelsesstilling er vendt mot det materialet som skal formes, og på den motsatte side en andre flate (35;45;56) dvs. maskinside, og hvor laget nærmest den andre flate (35;45;56) består av strenger i det minste i maskinretningen (31;41), hvilke strenger (36;47;55) i maskinretningen løper i den andre flate (35;45;56) i kontinuerlige eller diskontinuerlige lengder (37;48), karakter! sert ved at de lengste av disse i den andre flaten, dvs. maskinsiden, løpende lengder av strenger i maskinretningen (31;41), er lengre enn på tvers av maskinretningen kontinuerlig gjentatte, i den andre flaten (35;45) dvs. maskinsiden, løpende lengder (39,49) av trådlignende strenger (34;44).