NO881156L - Pressvalse for avvanning av massebaner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en pressvalse som i mantelflaten er forsynt med en profilering for avleding av væske fra massebaner.

Ved fremstilling eller tørking av massebaner, såsom cellu-lose, papir, papp, tekstiler, filt eller andre fiberblandinger, er det forbundet med betydelige vanskeligheter og relativt store omkostninger å fjerne fuktigheten i massebanen på den hurtigst mulige, mest skånsomme og tilfredsstillende måte.

Ved fremstilling av papir blir således den våte papirhanen, alt etter papirsorten, ledet gjennom en eller flere pressspalter, hver for seg dannet av to samvirkende valser i en papirmaskins presseseksjon, for fjerning av vannet som er medført fra den foranliggende silseksjon. Ved ensidig avvanning av papirhanen i kontakt med en filtbane som medføres på denne side av papirhanen, er pressvalsen på papirsiden som regel fremstilt av et hardt materiale, eksempelvis granitt eller stenerstatnings-materiale, mens pressvalsen på filtsiden derimot er forsynt med et elastomerbelegg av gummi eller polyuretankautsjuk, for skåning av filten. Ved tosidig avvanning av papirhanen fremføres denne gjennom presspalten som dannes mellom to filtbaner mellom de to pressvalser som derved med fordel kan være forsynt med hver sitt elastomerbelegg.

Da våtawanning i pressene, foruten å være gunstigere for papiret, også er økonomisk fordelaktigere enn fordamping av vannet i den bakenforliggende tørkerseksjon, blir det tilstrebet å gjennomføre våtavvanningen i pressene i størst mulig grad, hvilket er avhengig av en rekke parametre, såsom papirets type og flatevekt, hellingsgraden av massen i papirhanen som skal avvannes, massetemperatur, papirfremføringshastighet, type og antall av presser, pressenes beskaffenhet og det dermed forbund-ne, oppnåelige mottrykk i motsvarighet til valsebeleggets hardhet, kvaliteten og gjennomslippeligheten av de anvendte filtmaterialer osv.

Ved helmantelpresse har både de elastomerbelagte pressvalser og de harde pressvalser en glatt og uprofilert ytterflate. Vannet som innpresses i valsespalten fra papiret i filten kan følgelig bare utklemmes foran spalten eller medføres av filtbanen og valseytterflaten bak spalten.

På grunn av den økende vannoppdeniming på innløpssiden og det hydrodynamiske trykk i filtbanen er helmantelpressenes awan-ningsytelse begrenset ved større banehastigheter og høyt vanninn-hold i papirbane og filtbane.

For å senke det hydrodynamiske trykk i filten under fremfør-ingen gjennom presspalten og følgelig øke awanningsytelsen, er det kjent å foreta avvanning på filtens bakside under vannopptak-ingen fra papiret, ved at ytterflaten av pressvalsen på filtsiden forsynes indirekte eller direkte med en awanningsprofil.

En awanningsprofil kan på kjent måte opprettes indirekte på ytterflaten av pressen på filtsiden ved at det, mellom valsen og filten, anbringes en silduk bestående av et dobbeltlag av stabilt plastsilmateriale i form av et endeløst, medløpende bånd, eller at valsen forsynes med en slik silduk i form av en påkrympet vevmantel.

Videre kan pressvalsens mantelflate på kjent måte forsynes med såkalte Venta-nipriller, dvs. riller som ved liten stignings-vinkel forløper vinkelrett mot valseaksen, med en stegbredde av 2-3 mm, en rillebredde av 0,3-0,8 mm og en rilledybde av 2-3 mm.

I mantelflaten kan det videre, på kjent måte, være anordnet blindhuller med en diameter av 2,3-2,5 mm og en dybde av 8-12 mm og i en innbyrdes avstand av 8-12 mm, eller tilnærmelsesvis jevnt fordelte huller av diameter 3,0-4,5 mm som strekker seg gjennom belegget og valsemantelen, og hvorigjennom avvanningen kan foregå under innvirkning av et undertrykk på innersiden av den hule valsen. For å øke pressenes avvanningsytelse har disse blind-og sugehuller også funnet anvendelse med mer eller mindre gunstig resultat i kombinasjon med Venta-niprillene.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å oppnå en ytterligere forbedret avvanningsytelse ved profilerte pressvalser. Et annet formål er å forebygge dannelsen av profilskygge-markeringer, eller ihvertfall å redusere dannelsen av disse til det minst mulige. Et ytterligere formål er å skaffe størst mulig plass for opptakelse av vann foran og i valsespalten, for å unngå dannelsen av en vannkile i spalteinnløpet og derved motvirke faren for knusing av massen.

Dette er oppnådd ved frembringelse av en pressvalse hvor det i mantelflaten er anordnet en profilering som tjener for avleding av væske fra stoffbaner og som dannes av riller som krysser hverandre under en vinkel av 30-90°.

Prinsippet for oppnåelse av en forbedret avvanning med kryssrille-avvanningsprofilen ifølge oppfinnelsen er basert på at awanningseffekten i presspalten er avhengig av trykkdiffe-ransen mellom hulrommene i stoffbanen og åpningene i den vanligvis anvendte filt, og at denne trykkdifferanse igjen er avhengig av awanningen på baksiden av filten. For at trykket skal holdes lavt på baksiden av filten, må denne i kortest mulige avstander stå i forbindelse med en åpen profilflate hvori det råder et lavest mulig trykk. Dette er oppnådd ved profilutformingen ifølge oppfinnelsen hvor det, på grunn av forbindelsen mellom atmosfæriske lufttrykk i spalteinnløp og - utløp i kryssrilleprofilen, foregår en trykkutjevning.

Jevnført med de hittil kjente awannin<g>s<p>rof iler har kryssrilleprofilen ifølge oppfinnelsen forskjellige fordeler, såsom en regelmessig finfordelt, åpen overflate av 15-40%, mot 15-25% ved Venta-nipriller og 10-25% ved hullprofiler. Ved samme stegbredde mellom rillene er avledingsbanene ved profilen ifølge oppfinnelsen ca. 1/3 mindre enn ved en Venta-nipprofil og ca. 40% mindre enn ved blindhuller og ca. 70% mindre enn ved en suge-pressvalse med gjennomgående huller. Videre vil profilen ifølge oppfinnelsen gi små, regelmessig fordelte standflater og et oppdemmingsvolum opptil ca. 1300 ml/m<2>mot bare 300-600 ml/m<2>ved en Venta-niprilleprofilering.

Disse fordeler resulterer i en forbedret avvanning av stoffbanen under fremføringen gjennom presspalten, som følge av det jevnt reduserte trykk i profil og filt. På grunn av det oppnådde, store oppdemmingsvolum unngås dannelsen av en vannkile og følgelig risikoen for stoffsøndertrykking, foruten at profilen har en gunstig selvrensingsevne og at risikoen for profilmarkering er liten grunnet de fordelaktig utformede, jevnt fordelte standflater mellom rillene.

Ved en hensiktsmessig utforming ifølge oppfinnelsen har rillene en bredde av 0,3-0,8 mm og.en dybde av 2-4 mm, og forholdet mellom steg- og rillebredde utgjør ca. 8 til 10.

For å forhindre at stegene som er dannet mellom rillene og som er utsatt for permanent trykkbelastning langs sine fotkanter skal kunne briste og knekkes på grunn av sprekkdannelse kan det ifølge oppfinnelsen anordnes likerettede naboriller av forskjellig dybde. Ifølge oppfinnelsen kan rillebunnen i tillegg, eller i stedet, avrundes. Denne avrunding kan være halvsirkelformet eller av annen bueform. Viktig er bare at overgangen mellom stegflankene og rillebunnen er godt avrundet.

Ved en hensiktsmessig videreutforming ifølge oppfinnelsen er pressvalsemantelen på i og for seg kjent måte forsynt med gjennomgående huller, og kryssrilleprofilens dimensjoner er avstemt etter det valgte hullraster, eller omvendt. I likhet med rillene som forløper skruelinjeformet i valsens mantelflate, er hullene plassert i motsvarende skruelinjeform. Det er dessuten fordelaktig når rillene og hullene er innbyrdes avstemt på slik måte at hver rille vil stå i forbindelse med minst ett hull og fortrinnsvis med flere huller i valse-presspalten. Særlig gunstig vil det være hvis hullene sammenfaller med rillenes krysningspunkter, hvilket imidlertid ikke er ubetinget nødvendig, fordi det også vil oppnås en tilfredsstillende avvanningseffekt hvis rillene bringes i eksentrisk berøring med hullene, særlig hvis hullene på kjent måte står i forbindelse med sugeinnretnin-ger innvendig i valsene, slik at det endog opprettes et undertrykk i kryssrilleprofilen.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende urier henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser, i sterkt forminsket målestokk, et sideriss av et pressvalsepar. Figur 2 viser et forstørret utsnitt av den elastomerbelagte pressvalse ifølge figur 1, med inntegnede sugehull i venstre del.

Figur 3 viser et snitt langs linjen X-X i figur 2.

Figur 4 viser et snitt langs linjen Y-Y i figur 2.

Ved pressvalseparet ifølge figur 1 er den øvre valse 1 konstruert som hard pressvalse og den nedre valse 2 som pressvalse med elastomerbelegg 3. Valsene er som vanlig utstyrt med tapper 4 for opplagring på kjent måte i maskinen hvor de, også på kjent måte, trykkes mot hverandre.

Ved det utsnitt av pressvalsen 2 med sitt elastomerbelegg av gummi eller polyuretankautsjuk som er vist i figur 2, forløper de diagonale riller 5 i dette tilfelle under en krysningsvinkel av 60°, hvorved det dannes et rombemønster hvor rombenes lengderetning forløper vinkelrett mot valseaksen. Som vist til venstre i figuren, er det ved enkelte hjørne- eller skjæringspunkter for de diagonale riller anordnet enten blindhuller eller gjennomgående huller 6.

Valsens rotasjonsretning er angitt med piler 7, mens piler 8 viser strømningsretningen for vannet som er utpresset fra

papirhanen eller fra filten. Vannskillene for de enkelte, opphøyde felter 11 mellom rillene 5 i elastomerbelegget 3 er antydet med brutte linjer 9 og 10. Isobarene, dvs. linjene som angir samme trykk, som dannes i disse felter under pressingen, er betegnet med 12. Strømningsretningen for vannet som utpresses grunnet trykket fra feltene 11 mot papirhanen eller mot filten, er vist med piler 13.

Det fremgår av figur 3, hvor bredden av presspalten er betegnet med a, på samme måte som i figur 2, at elastomerbelegget 3 på valsen 2 deformeres under påvirkning av den harde overvalsen .1. På grunn av trykket i presspalten presses vannet fra papirhanen 14 inn i filten 15 og fra denne inn i rillene 5, som vist med piler 8. Pilene 7 viser atter henholdsvis rotasjonsretningen for valsene 1 og 2 og fremføringsretningen for papirhanen 14 og filtbanen 15, mens 16 betegner linjene som angir trykk av samme størrelser i filtbanen.

Som det fremgår ved jevnføring av figurene 3 og 4 hvor like deler er betegnet med samme henvisningstall, vil elastomerbelegget 3 på valsen 2 riktignok deformeres i valseperiferiretningen, men slik at deformasjonen i valselengderetningen alltid er like stor---på alle steder langs de enkelte, akseparallelle mantel-1injer.

I motsetning til utførelsesformen ifølge figur 1 kan det være anordnet enten blindhuller og/eller gjennomgående huller også i alle hjørne- eller krysningspunkter for rillene, men dessuten også i uregelmessig rekkefølge og i større eller mindre antall. Videre kan hullene, som også kan være av annen tverr-snittsform, være slik plassert i forhold til rillene, at de bare tangerer rillene eller sammenfaller eksentrisk med disse.

I stedet for vinkelrett mot valseaksen kan rombenes hovedretning også forløpe parallelt med valseaksen eller danne en vilkårlig vinkel med denne. Med henblikk på innvirkningen på massen som passerer valsespalten, er det imidlertid særlig gunstig at rombenes hovedretning forløper ihvertfall tilnærmelsesvis i valseakse-retningen eller vinkelrett mot denne.

Dersom rillene krysser hverandre i en vinkel av 90°, slik at det mellom rillene dannes kvadratiske og/eller rektangulære standflater, er det, med hensyn på trykket som utøves mot stoffbanen, særlig fordelaktig at rillene er anordnet med størst mulig nøyaktighet parallelt eller vinkelrett i forhold til valseaksen. Ved nøyaktig kvadratisk utforming av standflåtene kan imidlertid rillene like godt danne en vinkel av 45° med valseaksen.

Som ekstra forholdsregel kan enkelte eller samtlige romber, kvadrater eller rektangler oppdeles ved hjelp av ytterligere riller av samme eller forskjellige dimensjoner og/eller tverr-snittsformer, slik at igjenværende standflater blir trekant-formet.

Alt etter behovene kan rillene selvsagt anordnes i en hard pressvalse uten belegg, i stedet for i et valse-elastomerbelegg av gummi eller polyuretankautsjuk. Alt etter de aktuelle eventualiteter blir selvsagt tverrsnittsformen og dimensjonene av rillene (og eventuelt hullene) samt antallet og de innbyrdes avstander og stigningen i forhold til valseaksen i begge tilfel-ler fastlagt fra gang til gang på best mulig måte i overensstem-melse med de innledningsvis omtalte parametre.

Claims (7)

1. Pressvalse med profilering i mantelflaten for avleding av væske fra stoffbaner, karakterisert ved at profileringen består av riller (5) som krysser hverandre under en vinkel av 30-90°.

2. Pressvalse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at rillene har en bredde av 0,3-0,8 mm og en dybde av 2-4 mm, og at forholdet mellom stegbredde og rillebredde utgjør 8 til 10.

3. Pressvalse i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at likerettede naboriller (5) har forskjellig dybde.

4. Pressvalse i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at rillene (5) har avrundet bunnparti.

5. Pressvalse i samsvar med et av kravene 1-4, med huller som gjennomtrenger valsemantelen, karakterisert ved at kryssrilleprofilens dimensjoner er anpasset til hullenes (6) rastermønster.

6. Pressvalse i samsvar med krav 5, karakterisert ved at hver rille (5) bringes i forbindelse med minst ett hull (6) i presspalten.

7. Pressvalse i samsvar med krav 5 eller 6, karakterisert ved at hullene (6) sammenfaller med krysningspunktene i kryssrilleprofilen.