NO865051L - Hydrofoilblad. - Google Patents

Abstract

Et hydrofoilblad (12,30) og støtte (10) for bruk 1 en papi rf r ems t i 11 lngsmaskln , og en fremgangsmåte for anvendelse av et hydrofoilblad (12,30) for avvannlng og forming av en paplrbane på et paplrmasklnformlngsmedlum (8), hvor et enkelt-fase fluidum dannes i et gap (44). mellom hydrofollbladet og formingsmedlet, og gapet er forløpende over en tilstrekkelig distanse i maskln-retningen (4) til å hindre utvidelse og korresponder-. ende kavitasjon av enkelt-fase fluidumet i gapet.

Description

Denne oppfinnelse vedrører en hydrofoil støtte eller boks for bruk i en papir f rems tillingsmaskin av den type hvor hydrofoilblader plasseres under et formende medium og strekker seg i maskinens tverr-retning relativt det formende medium for drenering av vann gjennom det formende medium fra en papirhane formet på den formende medium og for forming av papirhanen. Denne oppfinnelse vedrører også et hydrofoilblad og en fremgangsmåte for å anvende hydrofoilblad for avvanning og forming av en papirhane.

I den typiske Fourdrinier-papirfremstillingsmaskinen blir en vandig suspensjon av fibre, benevnt "forrådet" bevirket til å strømme fra en kildeboks (headbox) på en bevegelig Fourdrinier-tråd eller medium, generelt et vevet belte av tråd og/eller syntetisk materiale, til å danne en kontinuerlig duk av papir eller papirlignende materiale. I denne forbindelse anvendes uttrykket "papir eller papirlignende materiale" i et bredt eller generisk henseende og det er hensikten å inn-befatte slike enheter som papir, kraftpapir, papp, tremasse-duker og ikke/vevede duk-lignende strukturer. Ettersom forrådet beveger seg langsmed på Fourdrinier-tråden, skjer dannelse av en papirhane, ettersom meget av vanninnholdet i forrådet fjernes ved drenering. Vannfjerningen forbedres ved bruk av velkjente innrettinger slik som Hydrofoilblader, borvalser og/eller sugeinnretninger. Denne oppfinnelse vedrører hydrofoilblader.

Hydrofoilblader anvendt ved papirfremstilling utfører to funksjoner. Den første funksjonen er å skape en vakuumpuls over den nedadskråst il te flate av hydrofoilbladet. Denne puls fjerner en del av det hvite vannet fra den nedre siden av forrådet eller den tre-dimens j onale fiber suspens jon som legger seg på det formende medium og bevirker noen av fibrene til å bli lagt ned og formet til en bane. Mengden av slik vannfjerning og banedannelse over et gitt hydrofoilblad er lite, og derfor kreves et betydelig antall av blad til å danne samtlige av fibrene i en forrådssuspensjon til en todimensjonal bane. Eksempelvis er bruken av 10 til 50 hydrofoilblad ikke uvanlig. Med andre ord er dukdannings-prosessen en trinn-for-trinn filtreringsprosess ettersom det formende medium beveger seg over hydrofoilbladene, med noen av fibrene i det nedre partiet av suspensjonen over den delvis-formete banen tilføyet banen ved hver suksessive foilblad. Den gjennomsnittlige nettoendring i fiberkonsen-trasjon eller konsistens ved denne prosess strekker seg fra konsistensen i leveringsboksen (headbox), som er vanligvis 0,456 til 1$, inntil ca. 2,5$.

Den andre funksjonen for et hydrofoilblad er å opprettholde fibrene som fortsatt er i suspensjon gjennom hele formings-prosessen 't en !så"igodt som mulig spredt tilstand, dvs. i en deflokusert tilstand. Denne funksjon er uhyre viktig ettersom fibre i 0,5 - 2,5$ konsistensområdet har en sterk tendens til å flokkulere i klumper for seg selv i løpet av noen millisekunder såsnart fiberspredningskreftene har avtatt. Denne flokkulering bevirker det endelige papir til å bli meget ujevnt eller flokkulert i fremtreden.

Den fiberstredene funksjon for hydrofoilbladene bevirket primært ved avtagningen av avvanningsvakuumpulsen som utøver en øyeblikkelig oppadkraft eller puls inn i forrådet. Denne puls start tilfeldige små skalastrømninger, dvs. turbulens, i forrådet over den delvis-dannede bane. Jo større vinkelen for den nedad-skråstilte del av hydrofoilbladet er, desto større er denne def1okkuleringspuls eller turbulens. Bevegelseshastigheten for suspensjonen over bladet er også en faktor ved bestemmelse av denne pulsens intensitet. Ved høye maskinhastigheter er således størrelsen av hydrofoilblad-vinkelen som kan anvendes, er begrenset for at ikke vakuumet skal bli så stor at den skapte pulsen vil kaste noe av forrådet oppad inn i luften. Dette fenomen kjent som "forrådshopp" kan lett skade jevnheten i duken.

Et aspekt ved hydrofoi lb 1adavvanning som ble oversett tidligere er at når vakuumpulsen skapt av den skråstilte vinkelen hos hydrofoilbladet avtar tilbake mot atmosfærisk trykk, er denne avtagning et noe ustabilt fenomen. Dette skyldes at hydrofoilbladet generelt avgir vannet som fjernes fra suspensjonen direkte inn i atmosfæren. Med andre ord opptrer avtagningen eller reduksjonen av vakuumpulsen praktisk talt øyeblikkelig ved det punkt hvor gapet mellom det formende medium og hydrofoilbladet blir for stort til å understøtte en kontinuerlig vannsøyle. Stedet for dette punkt er uhyre følsomt overfor alle de krefter og motstander som påvirker avvanningsprosessen slik det vises ved den meget variable vannmengde som fjernes fra suspensjonen over bredden av foilbladene. Denne varierbarhet kan lett observeres på en hvilken som helst papirfremstillingsmaskin. Vannet som fjernes fra suspensjonen ved hjelp av et hvilket som helst hydrofoilblad blir i stor grad boret langs undersiden av det formende medium til det neste bladet hvis fremre kant spalter vannet vekk fra undersiden av det formende medium. Mengden av avspaltet vann varierer meget betydelig fra punkt til punkt over bredden av en maskin ved de fleste hydrofoilblad-posisj oner.

Varierbarheten for avvanning i maskinens tverr-retning for hydrofoilbladene blir ytterligere forverret av den noe ujevnhet i slitasjen av den høytetthets, ultra-høye mole-kylarvekts polyetylen som de fleste hydrofoilblad lages av, samt av den ujevne oppbygging av fibrøst materiale på den fremre kant av mange blad.

Disse problemer ved polyetylenhydrofoilblader har ført til utviklingen av et utvalg av keramiske blad som er langt mer slitasjemotstandsdyktige. Selv om keramiske blad holder sin form langt bedre enn polyetylenblad, er de yhyre skjøre, utsatt for skade, og relativt kostbare. Ettersom slike blad er vanskelige å håndtere, såsnart et Fourdrinier-bord er blitt lagt ut, hater papirprodusenter å endre blad. Således er bruken av hydrofoilblad begrenset.

Tverrmaskinretningens varierbarhet med hensyn til avvanning hos hydrofoilblad er en, hvis ikke den primære kilde til ujevnheten i "den tørre linje", dvs. linjen over nevnte Fourdrinier hvor luft først innføres i den våte banen over vakuum-foilene eller sugekassene. Denne varierbarhet hører tilsist til tverr-retningsvariasjonen i fuktighetsinnholdet i det endelige papir, hvilket er et av de mest kritiske problemer som papirindustrien støter på.

Et annet problem som skapes av denne turbulensgenererende puls hos hydrofoilbladene- er ^t den løser opp strukturen i den delvis formete bane og tillater at de finere fibre samt fyllmaterialepartiklene vaskes ut av banen. Desto sterke vakuumpulsen for et foilblad, desto lavere er finfiber og fyllmateriale tilbakeholdelsen i den nedre del av banen. Denne topp-til-bunn sidevariasjon av finfibre og fyllmater-ialer i en duk er en hovedkilde til mange papiranvendelses-problemer som er velkjente for fagfolk.

Ser man nå på et annet aspekt ved hydrofoilbladanvendelser og problemer, er en ny formingsstrategi blitt utviklet hvor det er ønskelig å redusere eller endog fullstendig å eliminere turbulensen på Fourdriniertråden generert av hydrofoilbladene. Denne nye løsning anvender formasjonsdusjer som skaper forrådsåser som periodisk faller sammen og reformes av seg selv ned på tråden. Sammenfalningen og regenereringen av disse åser skaper en skjærvirkning i maskinens tverr-retning som deflokkulerer fibre meget på den samme måte som skjær-kraften på maskinens tverr-retning generert av ristingen hos saktere papirfremstillingsmaskiner. Fordelen med disse åser relativt ristinger er at åsene kan anvendes og er virksomme ved en hvilken som helst maskinhastighet innbefattende relativt høyere slike, mens den effektige anvendelse av ristingen er begrenset til maskinhastigheter under 300-400 m/min. Forrådsåsene dannet ved formasjonsdusjer er uhyre skjøre fluidumskonstruksjoner som lett ødelegges av den turbulens som genereres av hydrofollblader.

Det er klart fra alt det foregående at der er behov for hydrofollblader hvor mengden av vann som fjernes fra suspensjonen over hver bladbredde. Dette vil sl at avvanningen i maskinens tverr-retning styres ved stabilisering av vakuum-reduksjonssonen for hvert blad. I tillegg er fraværet av en sterk trykkpuls etter avvanning ønskelig for å oppnå en høyere og en mer jevn tilbakeholdelse av finfibre og fyllmateriale. Dessuten er der et behov ved visse anvendelser for et avvannende hydrofoilbladsystem som ikke genererer turbulens.

Denne oppfinnelse oppnår disse og andre formål ved å tilveie-briange en hydrofoilbladstøtte for bruk i en papirfremstillingsmaskin av den type hvor hydrofoilblad plasseres under et formende medium og forløper i maskinens tverr-retning relativt den formende medium for drenering av vann gjennom det formende medium fra en papirhane som formes på det formende medium og for forming av papirhanen. Hydrofoil-bladstøtten innbefatter minst et første hydrofoilblad som omfatter en første formingsmediums bæreflate som ligger i et første plan og som har en første fremre kant og en første bakre overflate som divergerer nedad relativt den første formingsmediumsbæreroverflaten fra en første brettlinje til en første bakre kant. Den første bakre kanten ligger i et andre plan parallelt med det første planet. En vanndirigerende overflate strekker seg nedad fra den første bakre kanten. Minst et andre hosliggende hydrofoilblad er tilveiebragt, omfattende en andre formingsmediums bæreoverflate som har en andre fremre kant, en frontoverflate som strekker seg nedad fra den andre fremre kanten i en spiss vinkel relativt det andre formingsmediums bæreoverf late, og en andre bakre overflate som divergerer nedad relativt den andre formingsmediums bæreoverf late fra en andre brettlinje til en andre bakre kant. Den vanndirigerende overflaten overlapper og er adskilt fra frontoverflaten, og det første planet er adskilt fra det andre planet i området av ca. 0,05 millimeter til ca. 4 millimeter til å danne middel som danner et gap mellom det formende medium og det hosliggende hydrofoilbladet, når hydrofoilstøtten er montert på papirfremstillingsmaskinen, slik at under papirfremstillingsoperasjonen vil vannet som fjernes fra papirhanen ved suging skapt av hydrofoilbladene fullstendig fylle gapet ved fraværet av luft, hvorved hindres utvidelse og tilsvarende kavitering av vannet i gapet.

Fig. 1 er en skjematisk fremstilling av en utførelsesform av

den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 er et delvis riss av en skjematisk fremstilling av en

annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et delvis riss av en skjematisk fremstilling av nok en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er en skjematisk fremstilling av en ytterligere

utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 5 er en skjematisk fremstilling av en ytterligere

utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 6 er et fragmentært riss av fig. 5 som har dimensjoner som er blitt overdrevet i den hensikt å fremheve visse trekk.

Utførelsesformen av denne oppfinnelse som er vist i fig. 1 er en som er særlig egnet for oppnåelse av formålene med denne oppfinnelse. Fig. 1 viser skjematisk en del av den formende seksjon av en papirfremstillingsmaskin av den type hvor et formende medium 2 mottar forråd fra en leveringsboks eller kasse ved en første ende (ikke vist) og overfører en i alt vesentlig selv-understøttende papirbane fra det formende medium 2 ved en andre ende (ikke vist), idet det formende medium beveger seg i maskinens retning generelt betegnet med pilen 4. Hydrofoilblad er tilveiebragt under det formende medium 2. Hydrofoilbladene strekker seg i maskinens tverr-retning relativt formende medium, idet maskinens tverr-retning generelt er betegnet med pilen 6. Funksjonene for hydrofoilbladene er å drenere vann gjennom det formende medium 2 mens papirhanen 8 formes på det formende medium og til å danne papirhanen. I den foreliggende oppfinnelse er en hydrof oi lstøtte eller boks 10 tilveiebragt som innbefatter minst et første hydrofoilblad 12 som består av en første formingsmedimbærende overflate 14 som ligger i et første plan og som har en første fremre kant 16, og en første bakre overflate 18 som divergerer nedad relativt den første formingsmediumsbærende overflaten 14 fra en første brettlinje 20 til en første bakre kant 22. Den første bakre kanten ligger i et andre plan parallelt med det første planet. Nevnte første og andre plan er skjematisk vist med henholds-vis henvisningstallene 24 og 26. Vanndirigeringsoverflaten 28 strekker seg nedad fra den første bakre kanten 22.

Et andre hosliggende hydrofoilblad 30 er også tilveiebragt. Bladet 30 omfatter en andre formingsmediumsbærende overflate 32 som har et andre fremre kant 36, en frontoverflate 34 som strekker seg nedad fra den fremre kanten i en spiss vinkel relativt den andre formingsmediumsbærende overflaten, og én andre bakre overflate 38 som divergerer nedad relativt den andre formingsmediumsbærende overflaten 32 fra en andre brettlinje 40 til en andre bakre kant 42. Slik det vil fremgå av fig. 1, overlapper vanndirigeringsoverflaten 28 og er adskilt fra frontoverflaten 34. Distansen 44 mellom det første planet 24 og det andre planet 26 er i området av ca. 0,05 millimeter til ca. 4 millimeter. Fortrinnsvis er avstanden mellom overflaten 28 og 34 også i området av ca. 0,05 millimeter til ca. 4 millimeter, idet avstanden mellom planene 24 og 26 og overflaten 28 og 34 fortrinnsvis er like. Det innbyrdes forhold mellom de overlappende og adskilte overflater 28 og 34 som danner en kanal 46 mellom hosliggende hydrofoilblad, og den særlig dimensjonerte avstand 44 mellom planene 24, 26, danner middel som former et gap mellom det formende medium 2 og de hosliggende hydrofoilbladene 12, 30 når hydrofoilbladstøtten 10 er montert på papirfremstillingsmaskinen, slik at under papirfremstillingsoperasjonen vil det vann som fjernes fra papirhanen ved sug skapt av hydrofoilbladet fullstendig fylle gapet i fraværet av luft, hvorved hindres utvidelse og tilsvarende kavitasjon av vannet i gapet.

I utførelsesformen i fig. 1 innbefatter hydrofoilbladstøtten 10 en flerhet av hosliggende og vekselvis par av første hydrofollblader 12 og andre hydrofoilblad 30. Hvert hydrofoilblad er vist innbefattende en frontoverflate som strekker seg nedad fra hver respektive fremre kant i en spiss vinkel relativt hvert respektive formingsmediums bærende overflate. Hvert hydrofoilblad er også vist innbefattende en vanndirigerende overflate som strekker seg nedad fra hver respektive bakre kant. Hver formingsmediumsbærende overflate ligger i det første planet vist ved 24, og hver bakre kant ligger i det andre planet vist ved 26. I utførelsesformen i fig. 1, slik som mellom hosliggende blad, vil hver av de vanndirigerende overflater overlappe og er adskilt fra en hosliggende frontoverflate, og respektive første og andre plan er adskilt i området av ca. 0,05 millimeter til ca. 4 millimeter, til å danne nevnte gapdannende middel mellom hosliggende hydrofoilblad.

Fortrinnsvis innbefatter hydrofoilbladstøtten 10 et blad eller blader som har en bakre overflate som divergerer nedad til en tredje brettlinje 48, og innbefatter en grenseformende overflate 50 som ligger i det andre planet, identifisert ved 26, og som strekker seg fra den tredje brettlinjen til den bakre kanten på hvert blad som innbefatter slik konstruksjon. Med andre ord er hver respektive grenseformende overflate 50 parallell med hver formingsmedlumbærende overflate. I denne utførelsesform blir distansen 44 målt mellom det formende mediums bæreoverflate og den grenseformende overflaten 50 hos hvert hydrofoilblad. Ved å tilveiebringe en grenseformende overflate 50, blir en utstrakt kanal dannet mellom det formende medium og hydrofoi lb ladet langs hvilket vann strømmer i fraværet av luft.

Det vil bemerkes at overlappingen av den vanndirigerende overflaten og i den hosliggende f rontoverf laten definerer kanalen 46 mellom disse. I dette henseende blir den grenseformende overflaten 50 fortrinnsvis avsluttet akkurat foran den fremre kanten av det neste hydrofoilbladet og følges av den nedadskråstilte vanndirigerende overflaten som strekker seg i en vinkel av 30" til 45° relativt den grensef ormende overflaten 50. En eller flere av hosliggende frontoverflater og vanndirigerende overflater kan være parallelle som vist i fig. 1. Det ligger også innenfor læren her at en eller flere av slike overflater er noe konvergent mot formingsmediets bæreoverflate som vist i fig. 2 eller noe konvergent vekk fra formingsmediets bæreoverflate som vist i fig. 3. Etter å ha tilveiebragt en kort parallell eller praktisk talt parallell kanal mellom de to hydrofoilbladene, endrer den bakre flaten av bladet brått sin vinkel til 90° relativt den grenseformende overflaten 50, og det hvite vannet slenges inn i atmosfæren. Ved dette punkt er endringen i trykk langt mindre enn ved det punkt hvor konvensjonelle hydrofollblader avgir deres hvite vann inn i atmosfæren. Således fjernes det hvite vannet fra undersiden av det formende medium som en kontinuerlig og jevnt tykk vannsøyle uten en brå endring i trykk ved det formende mediums flate.

I utførelsesformen i fig. 1, vil høyden av gapet mellom det formende medium og den grenseformende overflaten 50 hos hydrofoilbladet styre mengden av dets avvanning. Derfor er det ønskelig å gjøre størrelsen av dette gap styrbart slik at mengden av avvanning ved ethvert punkt på det formende medium kan styres og reguleres. Den foreliggende oppfinnelse omfatter trekk som er rettet på et slikt hydrofoilblad som har variabelt dreneringstakt. Eksempelvis, i utførelses-formen i fig. 4, som viser et hydrofoilblad som har en utformning tilsvarende den i fig. 1, blir henvisningstall som tilsvarer de i fig. 1 anvendt for lignende konstruksjon. I fig. 4 er den bakre overflaten 18 dreibart forbundet med f ormingsmediet bæreoverf late 14, og til den grensef ormende overflaten 50 ved den tredje brettlinjen 48. Eksempelvis viser fig. 4 bakre overflate 18 som et bøyelig organ som strekker seg fra overflaten 14 til overflaten 50. Det vil være innlysende for fagfolk av andre typer av dreiefor-bindelser kan tilveiebringes. Midler er tilveiebragt koplet til den grensef ormende -overflaten- 50 for å variere distansen mellom overflaten 50 og det første planet, i hvilket formingsmediets bæreoverflate 14 ligger, slik at slik distanse kan styres etter ønske. Ved kun i eksempels form, viser fig. 4 et stempel 52 og sylinder 54 for hydraulisk eller pneu-matisk å heve og senke den grensef ormende overflaten 50. Under drift vil hedningen av stempelet 52 minske graden ved hjelp av hvilken overflaten 50 divergerer fra overflaten 14 og minsker den vertikale distanse mellom det første planet identifisert ved 24 og det andre planet identifisert ved 26 til å minske størrelsen av gapet. Senkningen av stemplet 52 øker graden som overflaten 50 divergerermed fra overflaten 14 og øker den vertikale distanse mellom planene identifisert ved 24 og 26 til å øke gapets størrelse.

Illustrerende for en utførelsesform har det formende mediums bæreoverf late 14 en lengde av ca. 1 cm, den bakre overflate 18 er ca. 3 til 15 cm i lengde, og den grensef ormende overflaten 50 er ca. 1 til 15 cm i lengde. Den divergerende vinkel for den bakre overflaten 18 er 0° til 5° som beskrevet i US-patent nr. 2.948.465.

Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for anvendelse av hydrofoilblad for av vanning og forming av en papirhane på en papirmaskinsform-ingsmedium ved å fjerne vann fra papirhanen, og fibersuspensjonen som bæres derved, ved suging skapt av hydrofoilbladene og innbefattende de kritiske trinn (1) å danne et enkelt-fasefluidum i et gap mellom hosliggende hydrofoilblad og det formende medium, og (2) å la gapet strekke seg over en tilstrekkelig distanse i maskinretningen til å hindre utvidelse og korresponderende kavitasjon av enkelt-fase fluidumet i gapet. På denne måte, i stedet for å uttømme det hvite vannet som fjernes av vakuumet skapt av den skråstilte overflaten hos hydrofoilbladet direkte inn i atmosfæren, føres slikt vann langs undersiden av det formende medium i et luftfritt gap mellom undersiden av det formende medium og hosliggende hydrofoilblad. Ettersom vakuumet avtar i dette gapet, er reduksjonen gradvis i stedet for brå, og derfor ikke ustabil. Den er gradvis fordi den delvis-dannete bane og forråd over formingsmediet representerer en betydelig motstand overfor trykkdifferensialet mellom dette gap og atmosfæren over forrådet.

Det bør bemerkes at i utførelsesformen i fig. 1 er det skapningen av det faste horisontale gap som følger den vakuum-induserende nedadhel1ende flaten 18 på hydrofoilbladet, som likefrem tvinger bladet til å avvanne den samme mengden av vann fra suspensjonen fra punkt til punkt over hele lengden av bladet. Ved å tilveiebringe et gap som er tilstrekkelig smalt og som ikke kan kavitere tilbake fra sitt utgangspunkt til atmosfæren, vil gapet bli fullstendig fyllt med fluidum som trekkes inn ovenfra gjennom det formende medium.

Et viktig aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er å identifisere størrelsen av distansen 44 til å sikre at gapet mellom undersiden av det formende medium og hosliggende hydrofoilblad fylles med vann i fraværet av luft, dvs. å bevirke et enkelt-fasefluidum fra å bli ført langs undersiden av det formende medium i gapet. Antar man at det typiske hydrofoilbladet er konstruert til å ha en bakre overflate som divergerer med en enkel av 0° til 5° som beskrevet i US-patent 2.948.465, er den kritiske dimensjon ved definering av distansen 44 lengden av den bakre overflaten 18. For å sikre at gapet fullstendig fylles med et enkelt-fase fluidum, dvs. fylles med vann i fraværet av luft, kan høyden 44 for bladene som anvendes bestemmes ved å beregne de differansen mellom forrådstykkelsen ved kuttåpningen (slice opening) og ved enden av formingssonen, under anvendelse av ligningen:

hvor T er f orrådstykkelsen, ¥ er basisvekten for den avsluttede duk, C er forrådets konsistens uttrykt som en fraksjon, R er den totale maskintilbakeholdelse nedstrøms fra punktet som vurderes, og J er hastighetsforholdet mellom jet og formingsmedium.

Bruken av denne ligning skal nå demonstreres, kun i eksempelsform, i forbindelse med en papirfremstillingsmaskin som produserer papir av avistypen. Ovennevnte ligning anvendes først til å bestemme f orrådstykkelsen T]_ ved kuttåpningen. Antar man at basisvekten W^ er 50 g/m2 , konsistensen er 0,5$, tilbakeholdelsen R 1 er 60$ og hastighetsforholdet mellom Jet og formingsmedium er 0,95, blir så tykkelsen av forholdet ved kuttåpningen lik: Forrådstykkelsen T2ved enden av den baneformende sonen kan beregnes på en lignende måte. Antar man at basisvekten Wg er fortsatt 50 g/m2 , konsistensen C2har økt til 2,5$, den totale maskintilbakeholdelse R2for papirfremsti 11ings-maskinens balanse er 90$ og jet-til-formingsmediums hastighetsforholdet Jg har økt til 1,0, blir så tykkelsen av forrådet ved enden av den baneformende sonen lik: Tykkelsen av vann Q fjernet fra formingsseksjonen er lik differansen mellom forrådstykkelse ved kuttåpningen og forrådstykkelsen ved enden av den baneformende sonen, eller

Antar man at tidligere tjue konvensjonelle 1° og 2° hydrofollblader har vært nødvendige for å oppnå dette resultat, bør så gapet 44 være:

Dessuten, idet man antar at det er ønskelig å anvende tjuefem 1" blader til å kompensere for slitasje av overflaten 14 og å gjennomføre tilsvarende avvanning, må man for å sikre eksistensen av ett 0,08 cm gap 44 ha en lengde L på den bakre overflaten:

Ettersom basisvekten for den avsluttede duk (W), forråds-konsistensen (C), total maskintilbakeholdelse (R) og jet-til-formingsmedium hastighetsforhold (J) er identifiserbar på en kjent måte for en hvilken som helst papirmaskin ved kuttåpningen og ved enden av den baneformende sonen, kan ovennevnte ligninger anvendes til å identifisere dimensjonen av gapet 44 og lengden L av den bakre overflaten for en hvilken som helst papirfremstillingsanvendelse.

Avvanning som anvender hydrofoilblad ifølge den foreliggende oppfinnelse avviker fra den ved konvensjonell blad ved at avvanningen utføres fullstendig i et begrenset og styrbart gap, og derfor vil avvanning være meget jevn langs maskinens tverr-retning for hvert blad. Dessuten vil trykkpulsen som bevirker et tap av finflbre og fyllmassepartikler være i alt vesentlig eliminert, og den såkalte "to-sidighet" av papir samt intensiteten av det velkjente "trådmerke" vil bli vesentlig redusert. Til sist vil de gjentatte åser dannet av formasjonsdusjer ikke bli utsatt for destruktive pulser, og vil føre disse langt legre ned langs formingsmediet enn hva som i øyeblikket er tilfellet.

En annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 5 som viser en hydrofoilbladstøtte 60 omfattende en flerhet av adskilte hydrofollblader 62 som omfatter et formingsmediumsbæreoverflate 64 som ligger i et første plan identifisert skjematisk ved 66 og som har en fremre kant 68, og en bakre kant 70 som ligger i et andre plan, identifisert skjematisk ved 72, parallelt med det første planet. En første bakre overflate 74 divergerer nedad relativt formingsmediets bæreoverf late 64 fra en første brettlinje 76 til en andre brettlinje 78. En første grenseformende overflate 80 strekker seg fra den andre brettlinjen 78 til en tredje brettlinje 82, og minst et andre par av bakre og grenseformende overflater som strekker seg i tandem mellom den tredje brettlinjen 82 og den bakre kanten 70. Eksempelvis innbefatter bladet 62 en flerhet av par 84, 86, 88 av bakre overflater 74 og grensef ormende overflater 80 som strekker seg i tandem, et par etterfølgende det neste i maskinretningen. Som vist i fig. 6 ligger hver av de grensef ormende overflater i plan, skjematisk vist med 80' i fig. 6, parallelt med formingsmediets bærende overflate 64, idet på-hverandre følgende av planet 66, 80', 72 er adskilt fra hverandre i området av ca. 0,05 mm til ca. 4 mm. Selv om det ikke er nødvendig i denne utførelsesform, hvis det det ønskelig å forlenge lengden av gapet mellom hosliggende hydrofoilblad, tilveibringes en vanndirigerende overflate 90 slik som i de øvrige utførelsesformer heri som forløper nedad fra den bakre kanten 70. Når bladene 62 anvendes, vil høyden av gapet 92 som er fortløpende for planene 66, 80', 72 tilsvare dimensjonen 44 i fig. 1, og måles på den samme måten. Det bør bemerkes at ligningene som er angitt her er like anvendbare på utførelsesformen ifølge fig. 5 og 6. I særdeleshet, selv om ligningene demonstrerer hvorledes man identifiserer størrelsen av gap 44, er de like anvendbare for identifisering av størrelsen av hvert gap 92, idet den kritiske dimensjon ved definering av høyden av hvert gap 92 er lengden L for hver respektive bakre overflate 74. Med andre ord kan "L" settes lik lengden av den bakre overflaten 18 ved anvendelse av ligningene til å identifisere størrelsen av gapet 44 i fig. 1 eller lengden av hver bakre kant 74 i fig. 5 og 6 under anvendelse av ligningene til separat å identifisere størrelsen av hvert gap 92. Uten å være begrenset til noen operasjonsterori, ansees det at vannet som fjernes ved hver bakre overflate 74 i utførelsesformen i fig. 5 og 6 beveger seg langs hvert respektive gap 92. Ved enden av hvert respektive gap 92 fortsetter slikt bevegelig vann å bevege seg kun under vannet som fjernes av den neste bakre overflaten 74. Med andre ord vil vannet som fjernes ved hver bakre overflate 74 bevege seg gjennom gapet 92 som er knyttet til slik bakre overflate og føres så under vannet fjernet av hver påfølgende bakre overflate 74, idet alt slikt vann fjernes ved enden av hydrofoilbladet.

Utførelsesformen som er blitt beskrevet heri er kun noen av flere som anvender denne oppfinnelse og er angitt her i form av illustrasjon, men ikke på begrensende måte. Det er innlysende at mange andre utførelsesformer lett vil fremtre for fagfolk uten å avvike materielt fra denne oppfinnelses idé og omfang.

Claims (17)

1. En hydrofoilbladstøtte for anvendelse i en papirfremstillingsmaskin av den type hvor hydrofoilblad er plassert under et formende medium og utstrukket i maskinens tverr-retning relativt nevnte formende medium for drenering av vann gjennom nevnte formende medium mens en papirhane formes på nevnte formende medium og for dannelse av nevnte papirhane, karakterisert ved at nevnte hydrofoilblad-støtte innbefatter minst et første hydrofoilblad som omfatter en første formingsmediumbæreoverflate som ligger i et første plan og som har en første fremre kant, en første bakre overflate som divergerer nedad relativt nevnte første formingsmediumbærende overflate fra en første brettlinje til en første bakre kant, idet nevnte første bakre kant ligger i et andre plan parallelt med nevnte første plan, og en vanndirigerende overflate som strekker seg nedad fra nevnte første bakre kant, og minst et andre hosliggende hydrofoilblad omfattende en andre formingsmediumbærende overflate som har en andre fremre kant, en frontoverflate som strekker seg nedad fra nevnte andre fremre kant i en spiss vinkel relativt nevnte andre formingsmediumbærende overflate, og en andre bakre overflate som divergerer nedad relativt nevnte andre formingsmediumbærende overflate fra en andre brettlinje til en andre bakre kant, idet nevnte vanndirigerende overflate overlapper og er adskilt fra nevnte frontoverflate, og nevnte første plan er adskilt fra nevnte andre plan i området av ca.

0,05 mm til ca. 4 mm, til å danne middel som former et gap mellom nevnte hosliggende hydrofoilblad, når nevnte hydro-foilstøtte er montert på nevnte papirfremstillingsmaskin, slik at under papi rf remstillingsoperasj onen vil vannet som fjernes fra nevnte papirhane ved sug skapt av nevnte hydrofoilblad fullstendig fylle .nevnte gap i fraværet av luft hvorved hindres utvidelse og korresponderende kavitasjon av nevnte vann i nevnte gap.

2. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 1, karakterisert ved en flerhet av hosliggende og vekselvis av nevnte første hydrofoilblad og nevnte andre hydrofoilblad, idet hvert av nevnte første hydrofoilblad innbefatter en f rontoverf late som strekker seg nedad fra hver respektive første fremre kant i en spiss vinkel relativt hver respektive første formingsmediumsbærende overflate, og hvor hver av nevnte -andre hydrofoilblad innbefatter en vanndirigerende overflate som strekker seg nedad fra hver respektive andre bakre kant, idet nevnte andre formingsmediumsbærende overflate ligger i nevnte første plan og nevnte bakre kant ligger i nevnte andre plan, hosliggende nevnte vanndirigerende overflater1 og nevnte f rontoverf later overlapper og er adskilt fra hverandre, og respektive første og andre plan er adskilt i nevnte område, til å danne nevnte gapformende middel mellom hosliggende hydrofoilblad.

3. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første bakre overflate divergerer nedad til en tredje brettlinje, og at en grensef ormende overflate som ligger i nevnte andre plan strekker seg fra nevnte tredje brettlinje mot nevnte første bakre kant.

4. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 2, karakterisert ved at den bakre overflaten av minst ett av nevnte hydrofoilblad divergerer nedad til en respektiv tredje brettlinje og innbefatter en grensef ormende overflate som ligger i nevnte andre plan og som strekker seg fra nevnte respektive tredje brettlinje mot en respektive tredje brettlinje mot en respektiv bakre kant.

5. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 3, karakterisert ved at minst en av nevnte bakre overflater er dreibart forbundet med dens hosliggende formingsmediumsbærende overflate og dens hosliggende grenseformingsoverflate, og omfatter middel koplet til nevnte hosliggende grenseformningsoverflate for variering av distansen mellom nevnte hosliggende grenseformingsoverflate og nevnte første plan.

6. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 1 eller 3, karakterisert ved at nevnte frontoverflate og nevnte vanndirigerende overflate er adskilt i området av ca. 0,05 mm til ca. 4 mm.

7. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 1 eller 3, karakterisert ved at nevnte frontoverflate og nevnte vanndirigerende overflate er parallell.

8. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 1 eller 3, karakterisert ved at nevnte frontoverflate og nevnte vanndirigerende overflate konvergerer mot nevnte formingsmediumsbærende overflate.

9. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 1 eller 3, karakterisert ved at nevnte frontoverflate og nevnte vanndirigerende overflate konvergerer vekk fra nevnte formingsmediumsbærende overflate.

10. Fremgangsmåte for anvendelse av hydrofoilblad for avvanning og forming av en papirhane på et papirmaskinformingsmedium ved å fjerne vann fra nevnte.papirhane, og fibersuspensjonen som bæres derved, ved suging skapt av nevnte hydrofoilblad, karakterisert ved trinnene (1) å danne et enkelt-fase fluidum i et gap mellom hosliggende av nevnte hydrofoilblad og nevnte formingsmedium, og (2) å la nevnte gap forløpe over en tilstrekkelig distanse målt i maskinretningen til å hindre utvidelse og korresponderende kavitasjon av nevnte enkelt-fasefluidum i nevnte gap.

11. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 3, karakterisert ved at minst ett annet par av bakre og grenseformende overflater strekker seg i tandem fra nevnte grenseformende overflate mot nevnte første bakre kant.

12. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 4, karakterisert ved at minst ett av nevnte hydrofoilblad som omfatter nevnte grenseformende overflate innbefatter minst et annet par av bakre og grenseformende overflater som forløper i tandem fra nevnte grenseformende overflate mot nevnte bakre kant.

13. Hydrofoilblad for bruk i en papirmaskin av den type hvor hydrofoilblad er plassert under et formingsmedium og som forløper i maskinens tverr-retning relativt nevnte formingsmedium for drenering av vann gjennom nevnte formingsmedium mens en papirhane formes på nevnte formingsmedium, og for forming av nevnte papirhane, karakterisert ved at nevnte hydrofoilblad omfatter en formingsmediumbærende overflate som ligger i et første plan og som har en fremre kant, og en bakre kant som ligger i et andre plan parallelt med nevnte første plan, en første bakre overflate som divergerer nedad relativt nevnte formingsmediumsbærende overflate fra en første brettlinje til en andre brettlinje, en første grenseformende overflate som strekker seg fra nevnte andre brettlinje til en tredje brettlinje i et tredje plan som er plassert mellom og parallelt med nevnte første plan og nevnte andre plan, og minst et annet par av bakre og grensef ormende overflater som strekker seg i tandem mellom nevnte tredje brettlinje og nevnte bakre kant, idet hver ytterligere av nevnte grenseformende overflater ligger i et plan som er plassert mellom og parallelt med nevnte andre og tredje plan, idet den siste av nevnte grensef ormende overflater ligger i nevnte andre plan og strekker seg til nevnte bakre kant, idet de på hverandre følgende av nevnte plan er adskilt fra hverandre i området av ca. 0,05 mm til ca. 4 mm.

14. Hydrofoilblad som angitt i krav 13, karakterisert ved en vanningsdirigerende overflate som strekker seg nedad fra nevnte bakre kant.

15. Hydrofoilbladstøtte for anvendelse i en papirfremstillingsmaskin av den type hvor hydrofoilblad er plassert under et formingsmedium og som forløper i maskinens tverr-retning relativt nevnte formingsmedium for drenering av vann gjennom nevnte formingsmedium mens en papirhane formes på nevnte formingsmedium og for forming av nevnte bane, karakterisert ved at nevnte hydrofoilbladstøtte omfatter en flerhet av adskilte hydrofoilblad som hver omfatter en formingsmediumsbærende overflate som ligger i et første plan og som har en fremre kant, og en bakre kant som ligger i et andre plan parallelt med nevnte første plan, en første bakre overflate som divergerer nedad relativt nevnte formingsmediumsbærende overflate fra en første brettlinje til en andre brettlinje, idet en første grenseformende overflate forløper fra nevnte andre brettlinje til en tredje brettlinje i et tredje plan som er plassert mellom og parallelt med nevnte første plan og nevnte andre plan, og minst et annet par av bakre og grenseformende overflater som strekker seg i tandem mellom nevnte tredje brettlinje og nevnte bakre kan, idet hver ytterligere av nevnte grensef ormende overflater ligger i et plan som er plassert mellom og parallelt med nevnte andre og tredje plan, idet det siste av nevnte grenseformende overflater ligger i nevnte andre plan og strekker seg til nevnte bakre kant, idet på hverandre følgende av nevnte plan er adskilt fra hverandre i området av ca. 0,05 mm til ca. 4 mm.

16. Hydrofoilbladstøtte som angitt i krav 15, karakterisert ved av nevnte hydrofoilblad innbefatter minst et første og andre hosliggende hydrofoilblad, idet nevnte andre hydrofoilblad er hosliggende og nedstrøms relativt nevnte første hydrofoilblad og har en frontoverflate (a) som strekker seg nedad i en nedstrømsvinkel fra nevnte fremre kant av nevnte andre hydrofoilblad i en spiss vinkel relativt nevnte formingsmediumsbærende overflate på nevnte andre hydrofoilblad, og (b) som er adskilt fra og lagt ovenpå relativt en vanndirigerende overflate hos nevnte første hydrofoilblad som strekker seg nedad i en nedstrømsretning fra nevnte bakre kant hos nevnte første hydrofoilblad i en vinkel relativt nevnte andre plan hos nevnte første hydrofoilblad, til å danne middel i form av et gap mellom nevnte hosliggende hydrofoilblad, når nevnte hydrofoilstøtte er montert på nevnte papirfremstillingsmaskin, for å fjerne vann fra nevnte papirhane ved sug skapt av nevnte første hydrofoilblad under papir fremst i 11 ingsoperasj onen og som fullstendig fyller nevnte gap med nevnte vann i fraværet av luft, hvorved forhindres utvidelse og korresponderende kavitasjon av nevnte vann i nevnte gap.

17. Hydrofoilblad som angitt i krav 16, karakterisert ved minst ett annet par av nevnte første og andre hydrofoilblad, hvor hvert av nevnte første og andre hydrofoilblad av nevnte minst et annet par som innbefatter en av nevnte vanndirigerende overflater og en av nevnte frontoverflater, og hosliggende nevnte vanndirigerende overflater og f rontoverf 1 ater som danner nevnte vannf j ernings- og fyllingsmiddel.