NO175268B - Anordning og framgangsmåte for å fjerne væske fra en fiberholdig bane - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning og framgangsmåte for å fjerne væske fra en fiberholdig bane, som angitt i den innledende delen av patentkrav 1, hhv. 18. Mer spesielt angår oppfinnelsen en anordning og framgangsmåte der en formet bane blir utsatt i en lengre periode for økt trykk og temperatur slik at væske i banen fjernes.

I papirframstillingsindustrien blir så mye vann som mulig fjernet fra banen i press-seksjonen, da mekanisk fjerning av væske ved dette stadium er mer økonomisk enn etterfølgende fjerning av væske i tørkeseksjonen av papirframstillings maskinen.

Slik kjent teknikk er vist i DE 575 453 som viser et presselement A med en bane B som strekker seg rundt. Et metallband C strekker seg rundt en klemmerulle D og klemmer banen B mellom båndet C og presselementet A. Båndet C fortsetter rundt presselementet og går gjennom en ytterligere klemme definert mellom en ytterligere rulle D og presselement A. Et andre bånd F beveges tilstøtende med metallbandet C rundt presselementet A slik at C blir klemt mellom banen og båndet F.

I norsk patentsøknad 873307 er vist anordning og framgangsmåte for høytemp-eratur pressing, der papirhanen utsettes for presstørking for å fjerne det meste av vannet fra den fiberholdige banen. Teknikken med pressing under høy temperatur omfatter tilførsel av høy temperatur og trykk til papirhanen for en forlenget tids-periode. I en utførelse av høytemperaturpressing (HTP) prosessen, går banen som skal tørkes gjennom en presse som omfatter en forlenget sko og en samvirkende venderulle. En duk strekker seg sammen med banen gjennom en press-seksjon definert mellom skoen og venderullen, eller press-element). Press-elementet blir induktivt eller på annen måte varmet opp slik at det ved passasje av banen gjennom presseseksjonen blir væske i banen fordampet og tvinger væske som fortsatt er i væskefase, bort fra banen.

På grunn av de meget høye temperaturer som anvendes i det nevnte HTP prosessen, sammen med ekstremt høyt trykk, har det forekommet de-laminering av banen. Slik de-laminering oppstår primært som et resultat av den raske utviklingen av damp innenfor pressseksjonen, idet slik damp blåser banen istykker når banen forlater pressseksjonen.

Foreliggende oppfinnelse prøver å omgå de før nevnte problemer ved å utstyre press-elementet (eller venderullen) med et porøst lag slik at dampen med høyt trykk innenfor presseseksjonen diffuserer inn i det porøse laget. I tillegg vil det porøse laget redusere termisk overføring mellom presse-elementet og banen, noe som ytterligere forhindrer de-laminering av det pressede banen.

Det er derfor et hovedformål med foreliggende oppfinnelse å lette de ovenfor nevnte problemer i samband med presstørkeapparat og -teknikk, og å framskaffe en anordning og framgangsmåte som bidrar vesentlig til presstørkings-teknikken.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der presselementet definerer en presseoverflate som er porøs.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for fjerning av væske fra en fiberholdig bane der presselementet omfatter et første og et andre koaksialt lag med det andre koaksiale laget strekkende rundt det første laget, det andre laget definerer en sylindrisk presseoverflate.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der det andre laget er sintrert og har en pore-størrelse på minst 2 mikron.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der det andre laget har en tykkelse på minst

.00197 cm. (.005 tommer).

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der det sintrerte laget er påsprøytet et lag på det første laget som er en venderulle av en forlenget klempresse.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der en fibermetallfilt er anbrakt mellom presselementet og banen, slik at ved drift av anordningen blir metallfilten ført med banen gjennom presseseksjonen der metallfilten blir varmet umiddelbart før passasje av filten gjennom presseseksjonen.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der rengjøringsmidler er anordnet for å tilføre et rengjøringsmiddel gjennom metallfilten mot en overflate av metallfilten som er i kontakt med banen, slik at forurensninger plukkes opp av metallfilten under drift av anordningen blir fjernet fra metallfilten.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en anordning for å fjerne væske fra en fiberholdig bane der det første laget av presselementet er ventilert.

Andre formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil gå fram for de som er fagfolk på området, ved betraktning av den detaljerte beskrivelsen sammen med vedlagte tegninger.

Oppfinnelsens formål oppnås med en anordning og framgangsmåte med trekk som angitt i den karakteriserende delen av patentkrav 1, hhv. 18. Ytterligere trekk ved anordningen i følge oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav 2-17.

Selv om foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med en viss grad av særskilthet, skal det forstås av de som er fagfolk på området at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til utførelsen beskrevet heretter i detalj.

Mer spesifikt, selv om foreliggende oppfinnelse framskaffer et porøst andre lag for å forhindre de-laminering, vil være åpenbart for de som er fagfolk på området at alternative utførelser av foreliggende oppfinnelse, anbringelse av fibermetallfilt kan være tilstrekkelig for å forhindre de-laminering av den formelle banen uten anvendelse av et porøst ytre lag på press-elementet.

I tillegg vil det forstås av de som er fagfolk på område at det andre, eller ytre laget ikke nødvendigvis må være et separat lag, men kan etses på det første laget eller på annen måte framskaffes ved mekanisk bearbeiding av overflata på det første laget.

I det følgende vil oppfinnelsen beskrives med hjelp av utførelser, og med referanse til vedlagte tegninger, der

fig. 1 er et sideriss av en anordning for å fjerne væske fra den fiberholdige bane i samsvar med foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 er et sideriss av en andre utførelse av foreliggende oppfinnelse som viser framskaffelse av et første og andre lag av press-elementet,

fig. 3 er et sideriss av en tredje utførelse av foreliggende oppfinnelse som viser en fibermetallfilt, fig. 4 er et sideriss av en fjerde utførelse av foreliggende oppfinnelse der første lag er ventilert,

fig. 5 er et tverrsnitt tatt langs linja 5-5 fra fig. 4,

fig. 6 er et sideriss av en femte utførelse av foreliggende oppfinnelse der første lag er anordnet med spor, og

fig. 7 er et sideriss av en sjette utførelse av foreliggende oppfinnelse som omfatter et tredje mellomliggende lag.

Like referansenummer referer til like deler gjennom de forskjellige utførelsene av foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 er et sideriss av en anordning generelt benevnt 10, for å fjerne væske fra en fiberholdig vev W. Anordningen 10 omfatter et press-element 12 og et dukorgan generelt benevnt 14 som samvirker med press-elementet 12 for å definere mellom seg en langstrakt pressedel generelt benevnt 16 slik at banen W blir presset mellom press-elementet 12 og dukorganet 14 ved passasje gjennom press-seksjonen 16. Et langstrakt organ 18 så som en forlenget klempress-sko, presser dukorganet 14 mot press-elementet 12 som vist ved pil 20 slik at når banen W passerer gjennom press-seksjonen 16 blir væske fjernet fra banen W. Oppvarmingsmidler generelt benevnt 22 er anbrakt i nærheten av press-elementet 12 for å overføre varme til banen W slik at når banen W passerer gjennom press-seksjonen 16, blir banen W utsatt for en forlenget periode for økning av trykk og temperatur slik at vanndamp generert innenfor press-seksjonen 16 under passasje gjennom press-seksjonen 16 tvinger væske i væskefase bort fra banen W. Presselementet 12 definerer ei pressoverflate 24 som er porøs for å forhindre de-laminering av vevet W. Mer spesielt som vist i fig. 1 er pressoverflata sylindrisk. Fig. 2 er et lignende riss som det som er vist i fig. 1, men viser en andre utførelse av foreliggende oppfinnelse der en anordning 10A for å fjerne væske fra en fiberholdig bane WA omfatter et press-element 12A der press-elementet 12A har et første koaksialt lag 26 og et andre koaksialt lag 28 strekkende rundt det første laget 26. Det andre laget 28 definerer ei sylindrisk press-overflate 24A. Det andre laget 28, som vist i fig. 2, kan være et sintrert lag med en porestørrelse på minst 2 mikron. Det andre laget 28 har en tykkelse på minst .005 tommer. Slik det andre lag 28 kan til-føres første lag 26 ved en sprøytebeleggingsteknikk. Det andre laget 28 blir ved hjelp av denne teknikken påsprøytet den ytre overflata 30 av det første laget 26, det første laget 26 er en forlenget klempresse venderulle.

Fortrinnsvis blir det andre laget tilført det første laget 26 ved den før nevnte sprøytebeleggingsteknikken, der spesifikasjon og ytelse av det resulterende andre laget er tilsvarende spesifikasjon og ytelse av ei plate med en porestørrelse på minst 2 mikron og en tykkelse på minst 0,005 tommer. Fig. 3 er et sideriss av en tredje utførelse av foreliggende oppfinnelse som viser en anordning 10B for å fjerne væske fra et fiberholdig vev WB. Anordningen 10B omfatter en fibermetallfilt 32 som er anordnet mellom et press-element 12B og en bane WB slik at under drift av anordningen 10B blir metallfilten 32 ført med banen WB gjennom press-seksjonen 16B. Metallfilten 32 blir varmet opp som indikert ved oppvarmer 22B umiddelbart før passasje av metallfilten 32 gjennom press-seksjonen 16B. Porøsitet, tomromsvolum og varmeoverføring ved metallfilten 32 er tilsvarende spesifikasjon og ytelse av en sintrert plate med en porestørrelse på minst 2 mikron og en tykkelse på minst 0,005 tommer. Fig. 3 viser også rengjøringsmidler, generelt benevnt 34, anbrakt nedstrøms i forhold til press-elementet 12B for rengjøring av metallfilten 32. Rengjøringsmidlene 34 omfatter midler 36, såsom en pumpe, for å tilføre et rensemedium gjennom metallfilten 32 mot ei overflate 24B av metallfilten 32 i kontakt med banen WB, slik at forurensninger som er plukket opp av metallfilten 32 under drift av anordningen 10B blir fjernet fra metallfilten 32. Fig. 4 er et sideriss av en fjerde utførelse av foreliggende oppfinnelse som viser en anordning 10C der det første laget 26C av press-elementet WC er ventilert slik at væske som går inn i presseoverflata 24C passerer gjennom det andre laget 28C til første laget 26C. Som vist i fig. 4 og 5 er det første laget 26C anordnet med spor som vist spesielt i fig. 5, som er et tverrsnitt langs linja 5-5 fra fig. 4. Fig. 5 viser et flertall av aksialt anordnede spor 38, 39 og 40 som definerer den eksterne overflata 30C av det første laget 26C. Fig. 6 er et lignende riss som det som er vist i fig. 4 og 5, som viser en femte ut-førelse av foreliggende oppfinnelse der det første laget 26D er skjult gjennomboret som vist med hullene 41, 42 og 43.

I en videre utførelse av foreliggende oppfinnelse som vist i fig. 7, omfatter den oppvarmede valsen, eller press-elementet 12E et første lag 26E som er fast og et ytre, eller andre porøst lag 28E med en porestørrelse innenfor området 5-50 mikron og fortrinnsvis 20 mikron. Et mellomliggende tredje lag 44 er anbrakt mellom lagene 26E og 28E, det tredje laget 44 har en porestørrelse i området 50 - 100 mikron, og fortrinnsvis 100 mikron, til assistanse av ventilasjonen av det andre laget og banen

WE.

Ved drift av anordningen 10, som vist i fig. 1, blir banen W ledet gjennom press-seksjonen 16 og varme tilføres, f.eks. ved induksjonsoppvarming, gjennom oppvarmer 22 slik at press-elementet 12 blir varmet opp. Trykk tilføres som indikert ved pil 20 slik at duken 14 presses mot press-elementet 12 og dermed utøver trykk på banen W etter hvert som banen W går gjennom press-seksjonen 16. Kombinasjonen av høyt trykk og høy temperatur for en forlenget periode resulterer i væske fra det indre av den fiberholdige banen W blir fordampet slik at denne dampen tvinger væske i væskefase bort fra banen W. Selv om det er en tendens til at nevnte kraft fra slik damp under trykk medfører de-laminering av det sammenpressede banen, vil foreliggende oppfinnelse avhjelpe dette problemet ved anbringelse av et porøst lag 24 på den ytre overflata av press-elementet 12 slik at damptrykket lettes og mengden av varme som overføres gjennom press-elementet 12 til banen W blir redusert og dermed hindrer de-laminering av banen.

Drift av utførelsen vist i fig. 2 er lignende som den som er vist i fig. 1, imidlertid viser fig. 2 et enkelt middel for tilføring av et porøst lag 28 til den eksterne overflata av en konvensjonell venderulle av en forlenget klempresse.

Ved drift av utførelsen vist i fig. 3 er en fibermetallfilt 32 anvendt for å lede termisk energi fra varmer 22B mot press-seksjonen 16B slik at banen WB blir utsatt for varme og trykk ved passasje gjennom press-seksjonen 16B. Fordelen med utførelsen vist i fig. 3 er at pressoverflata som effektivt er overflata 24B av metallfilten 32 kan rengjøres ved hjelp av rengjøringsmidler 34. Videre kan metallfilten lett erstattes, enklere enn porøs overflatevalse. En annen fordel som følger av anvendelse av metallfilt er at press-elementet eller rullen vil gå vesentlig mer avkjølt og dermed lette problemer i samband med oppvarming av en styrt kronetype rulle.

I drift er utførelsen vist i figurene 4, 5, 6 og 7 lik utførelsen vist i figurene 1 og 2, imidlertid tillater anvendelsen av et sporet (eller gjennomboret) første lag, ytterligere reduksjon i krafta som tilføres av dampen ved fjerning av væske i væskefase bort fra banen i tilfelle utførelsene i figurene 4-6. På samme måte som ved utførelsen i fig. 7 vil det tredje laget 44 avhjelpe i ventilasjon av det ytre laget 28 og banen WE. Selv om dette kan redusere den totale mengden av væske som fjernes fra banen, vil slike arrangement forhindre problem av de-laminering og dermed gi et meget praktisk og økonomisk middel for presstørking av en fiberholdig bane.

Claims (18)

1. Anordning for fjerning av væske fra en fiberholdig bane (W-WE), hvilken anordning omfatter et press-element (12-12E), et dukorgan (14-14E) som samvirker med press-elementet (12-12E) for mellom seg å definere en langstrakt press-seksjon (16-16E) slik at banen presses mellom press-elementet (12-12E) og dukorganet (14-14E) ved passasje gjennom press-seksjonen (16-16E), og et oppvarmingsorgan (22-22E) er anbrakt i nærheten av press-elementet (12-12E),karakterisert vedat en press-sko (18-18E) trykker dukorganet (14-14E) mot press-elementet (12-12E) slik at når banen (W-WE) passerer gjennom press-seksjonen (16-16E) blir væske fjernet fra banen (W), oppvarmingsorganet (22-22E) er anbrakt oppstrøms i forhold til press-seksjonen (16-16E) for positivt å varme opp press-elementet (12-12E), som er konstruert slik at når banen (W-WE) passerer gjennom press-seksjonen (16-16E), blir banen (W-WE) utsatt i en forlenget periode for økt trykk og temperatur slik at vanndamp generert innenfor press-seksjonen (16-16E) ved passasje gjennom press-seksjonen (16-16E) tvinger fluid i væskefase bort fra banen (W-WE), og at press-elementet (12-12E) definerer ei pressoverflate (24-24E) som er porøs for å hindre de-laminering av banen (W-WE).

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert vedat pressoverflata (24-24E) er sylindrisk.

3. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert vedat press-elementet (12,12C-E) videre omfatter: et første koaksialt lag (26, 26C-E); et andre koaksialt lag (28, 28C-E), strekkende rundt det første laget (26, 26C-E), idet det andre laget (28, 28C-E) definerer den sylindriske pressoverflata (24-24E).

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert vedat det andre laget (28, 28C-E) er sintrert.

5. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert vedat det sintrerte andre laget (28, 28C-E) har en porestørrelse på minst 2 mikron.

6. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert vedat det andre laget (28, 28C-E) har en tykkelse på minst .00197 cm (.005 tommer).

7. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert vedat det andre laget (28, 28C-E) er sprøytebelagt på det første laget (26, 26C-E).

8. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert vedat det andre laget (28, 28C-E) er sprøytebelagt på den ytre overflata av det første laget (26, 26C-E) som er en forlenget klempresse venderulle.

9. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert vedat det andre laget (28, 28C-E) er tilført det første laget (26, 26C-E) ved en sprøytebeleggmgsteknikk der porøsitet, tomromvolum og vanneoverføringsspesifikasjon av det resulterende andre laget tilsvarer porøsitet, tomromsvolum og vanneoverføringsspesifikasjon til ei plate med en porestørrelse på minst 2-50 mikron og en tykkelse på .00197-.0039 cm. (.005-.010 tommer).

10. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter: en fibermetallfilt (32) anordnet mellom press-elementet (12B) og banen (WB) slik at ved drift av anordningen passerer metallfilten (32) med banen (WB) gjennom _ press-seksjonen (16B).

11. Anordning i samsvar med krav 10, karakterisert vedat oppvarmingsmidlene (22B) varmer opp metallfilten (32) umiddelbart før passasje gjennom press-seksjonen (18).

12. Anordning i samsvar med krav 11, karakterisert vedat porøsitet, tomromsvolum og vameoverførings-spesifikasjon av metallfilten (32) tilsvarer spesifikasjonen til en sintrert plate med en porestørrelse på 2-50 mikron og en tykkelse på .00197 cm. -0.0039 cm (.005-.0010 tommer).

13. Anordning i samsvar med krav 11, karakterisert vedvidere å omfatte: rengjøringsmidler (34) for å rengjøre metallfilten (32); rengjøringsmidlene (34) omfatter midler (36) for å tilføre rengjøringsmedium gjennom metallfilten (36) mot ei overflate (24B) av metallfilten (32) i kontakt med banen (WB) slik at forurensninger plukket opp av metallfilten (32) under drift av anordningen fjernes fra metallfilten (32).

14. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert vedat det første laget (26C) er ventilert slik at væske som går inn i pressoverflata (24C) går gjennom det andre laget (28C) inn i det første laget (26C).

15. Anordning i samsvar med krav 14,karakterisert vedat det første laget (26C) er utstyrt med spor.

16. Anordning i samsvar med krav 14, karakterisert vedat det første laget (26C) er utstyrt med blindhull.

17. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert vedat press-elementet (12E) videre omfatter et første fast indre lag (26E), et andre ytre lag (28E) strekkende rundt det første laget (26E), det andre laget (28E) har en porestørrelse på mellom 5-50 mikron, og et tredje mellomliggende lag (44) anbrakt mellom det første og det andre laget (26E, hhv. 28E), idet det tredje laget har en porestørrelse innenfor området 50-100 mikron slik at det tredje laget (44) hjelper ved ventilasjon av det andre laget (28E) og banen (WE).

18. Framgangsmåte for å fjerne væske fra en fiberholdig bane (WB), hvilken framgangsmåte omfatter følgende trinn: å lede den fiberholdige banen (WB) gjennom en langstrakt press-seksjon (16B) definert mellom et press-element (12B) og en duk (14B), slik at banen (WB) og duken (14B) beveger seg sammen gjennom den langstrakte pressedelen (16B), å presse banen (WB) mellom press-elementet (12B) og duken (14B) ved passasje gjennom den langstrakte press-seksjonen (16B), karakterisert vedå anbringe en utstrakt press-sko (18B) for å presse duken (14B) mot press-elementet (12B), idet duken (14B) er anordnet mellom banen (WB) og den utstrakte press-skoen (18B) i press-seksjonen (16B), å varme opp en fibermetallfilt (32) som strekker gjennom den forlengede press-seksjonen (16B), idet metallfilten (32) blir varmet opp umiddelbart før passasje av metallfilten (32) gjennom press-seksjonen (16B) slik at varmen som overføres til banen (WB) fra metallfilten (32) er tilstrekkelig for å fordampe en del av den fluid som er innenfor banen (WB), slik at fluid i væskefase innenfor banen (WB) tvinges av dampen bort fra banen, mens de-laminering av banen (WB) hindres, ved ei porøs press-flate (24B) definert ved fibermetallfilten (32) .