PL223045B1 - Urządzenie do obróbki wstęgi włóknistej przerabianej na papier lub karton w maszynie papierniczej lub kartoniarce - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy urządzenia do obróbki wstęgi włóknistej przerabianej na papier lub karton w maszynie papierniczej lub kartoniarce.

Znane w technice prasy z oddalonym obszarem dociskowego chwytu nip mają tak zwany klocek dociskowy wykonany z metalu takiego jak aluminium lub stal, którego kształt jest dostosowany do powierzchni dociskowej, zwykle ma on wklęsłą powierzchnię dociskową, przy czym jego profil jest dokładnie dopasowany do przeciwległej powierzchni dociskowej. Tego rodzaju klocek jest trudny do wykonania, które jest bardzo kosztowne. Wskutek tego, że klocek jest wykonany z metalu, to jest on stosunkowo sztywny i nie ulega przegięciu. Walec prasy działający, jako przeciwległy walec tego typu klocka dociskowego prasy może mieć stosunkowo grubą, cylindryczną ścianę, która stawia opór siłom wywieranym przez klocek dociskowy. Albo w innym wykonaniu, przeciwległy walec, może mieć stosunkowo cienką, cylindryczną ścianę i wtedy ma on wewnętrzne przeciwciśnieniowe urządzenie do dostosowania wypuklenia i odkształcalnej ściany cylindra lub łuski zależnie od skierowanej na niego siły nacisku w celu uzyskana wymaganego obciążenia. Również klocek dociskowy może mieć zaokrąglony profil zgodny z profilem przeciwległego walca i wtedy można stosować go tylko z tym przeciwległym walcem. Alternatywnie, metalowy klocek dociskowy może być przechylany przez hydrauliczne cylindry.

Walec Yankee ma stosunkowo cienką cylindryczną ścianę lub skorupę, która ulega łatwo deformacji pod wpływem docisku klocka, gdy walec Yankee jest stosowany, jako przeciwległa rolka. Odkształcenie skorupy zmienia się w osiowym kierunku począwszy od środka w kierunku ścian końcowych, w pobliżu których odchylenia są mniejsze aniżeli w strefie środkowej. Z tych względów klocek dociskowy działa z większym ciśnieniem na wypukłych powierzchniach w pobliżu końcowych ścian, co powoduje zwiększone zużycie powierzchni krawędziowych dociskowego filcu i nieregularny profil dociskowy wzdłuż klocka dociskowego, a w rezultacie różne własności wstęgi papieru zmieniające się w poprzek maszyny. Zaproponowano wypuklenie skorupy walca Yankee za pomocą wewnętrznego przeciwdociskowego mechanizmu lub zamontowanie dwóch lub więcej szeregów hydraulicznych cylindrów z dwóch boków klocka dociskowego, aby regulować w ten sposób zgodność klocka dociskowego z odkształconą powierzchnią i w obu przypadkach uzyskać bardziej równomierne działanie sił obciążających. Obydwa zaproponowane sposoby są skomplikowane i bardzo drogie w wykonaniu.

Prasy mające oddalony chwytu nip dociskowy zostały opisane w przedstawionych poniżej patentach.

DE 44 05 587 i WO 02/44467 opisują prasę mającą łożysko hydrostatyczne i klocek, lub dwa klocki dociskowe o tym samym kształcie. Pas dociskowy obraca się na górnym łożu hydraulicznym klocka dociskowego wywierając małe tarcie. Klocek dociskowy jest wykonany z metalu i ma komorę ciśnieniową wypełnioną hydraulicznym płynem, korzystnie wodą. Prostokątna membrana ciśnieniowa jest wykonana z odpowiedniego wytrzymałego materiału, korzystnie ze stali nierdzewnej i jest zamocowana na dociskowej stronie klocka dociskowego. Ciśnieniowo wyrównywana membrana ma zewnętrzną i wewnętrzną krawędź oraz otwór biegnący wzdłuż wewnętrznej krawędzi. Ciśnieniowo wyrównana membrana ma kształt ramki, jest elastyczna tak, że jej narożne obszary pod wpływem bezpośredniego nacisku wywieranego przez hydrauliczny płyn mogą odchylać się wskutek różnicy ciśnienia z dwóch stron membrany. Te różnice ciśnienia wzrastają, gdy hydrauliczny płyn wycieka ze strefy dociskowej wskutek nieregularności wstęgi papierowej i/lub powierzchni okalającej przeciwległego walca dociskowego. W ten sposób, elastyczna membrana tworzy przyległy do niej obszar dociskowego chwytu nip, w którym nie ma wycieku płynu lub wyciek jest minimalny. Przez otwór w membranie, ciśnieniowy płyn z ciśnieniowej komory wycieka bezpośrednio na obiegający pas. W komplementarnym rozwiązaniu opisanym w publikacji WO 02/44467, elastyczna membrana ma nakłute otwory wzdłuż jej wolnej krawędzi dla doprowadzenia płynu hydraulicznego z komory ciśnieniowej do obiegającego pasa celem jego smarowania.

W patencie US 5 980 693 opisano prasę mającą dociskowy element w kształcie wanny lub nadmuchiwanej rynny oraz metalowy klocek dociskowy umieszczony pomiędzy tym elementem wewnątrz pasa. Ponadto tę część klocka umieszczono celem obniżenia ciśnienia na wyjściu obszaru dociskowego chwytu nip. Zwykle jest pożądany gwałtowny spadek ciśnienia.

Patent US 3 839 147 opisuje prasę mającą dwa przeciwległe klocki dociskowe. Każdy klocek ma metalową podstawę i jest uszczelniony w stosunku do wewnętrznej powierzchni pasa. Bok klocka skierowany w stronę pasa jest perforowaną membraną, która powoduje, że ciśnienie płynu hydrauPL 223 045 B1 licznego w komorze ciśnieniowej jest skierowane bezpośrednio do wewnętrznej strony pasa. Klocek ma skomplikowaną konstrukcję z wieloma różnymi szczelinami i wzmocnieniami.

Patent US 5 951 824 opisuje zwykły klocek dociskowy ze zwykłymi hydraulicznymi elementami dociskowymi. Klocek jest pokryty miękką i trwałą warstwą polimeru lub gumy celem zredukowania ryzyka uszkodzenia pasa i klocka przez przybitki papieru przechodzącego przez strefę dociskowego chwytu nip.

W EP 0 575 353 opisano prasę z klockiem dociskowym, który jest obciążany miechem umieszczonym wewnątrz metalowej przykrywy klocka, dookoła której ślizga się pas.

US 6 334 933 opisuje prasę mającą metalowy duplikat zaopatrzony w wiele ciśnieniowych kieszeni uszczelnionych płytą metalową i giętkim wężem, który również stanowi podparcie dociskowe w kierunku obszaru dociskowego chwytu nip.

Patent US 6 387 216 opisuje prasę z otwartą komorą fluidalną, dookoła której obiega pas obciążony w kierunku dociskowego obszaru. Komora jest uszczelniona za pomocą ustawienia pasa pod ciśnieniem tak, że jest on napięty w stosunku do krawędzi komory.

W EP 1 319 744 opisano sposób pomiaru i regulacji ciśnienia w prasie z klockiem dociskowym, w poprzek i wzdłuż wstęgi polegający na ciągłym pomiarze i ciągłej regulacji statycznego ciśnienia hydraulicznego w referencyjnych punkach powyżej pomiarowych otworów obszaru dociskowego chwytu nip.

DE 30 30 233 opisuje elastyczny klocek ślizgowy, który ma obudowę z metalu. Klocek ślizgowy ma litą lub wydrążoną obudowę w kształcie węża, który może zostać napełniony ciśnieniowym m edium. Wąż ten jest otoczony przez elastyczny pas, który jest zamocowany do metalowego stojaka. Wydrążona obudowa może być podzielona na komory, które mogą być poddawane różnemu ciśnieniu, jakkolwiek zmiana ciśnienia w komorze lub w komorach nie ma wpływu na obciążenie dociskowe w obszarze dociskowego chwytu nip, ponieważ wydrążona obudowa jest zabezpieczona przed rozszerzeniem poprzecznym pod wpływem podwyższonego ciśnienia.

Mając na uwadze opisany powyżej stan techniki, celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do obróbki wstęgi włóknistej przerabianej na papier lub karton w maszynie papierniczej lub kartoniarce z elastycznym korpusem podporowym, który w porównaniu ze znanymi korpusami może być produkowany w prostszy sposób, bez użycia specjalnych maszyn i bez konieczności każdorazowego dostosowywania jego kształtu do przeciwległej powierzchni, z którą korpus współpracuje i którego obciążający profil dociskowy zależy od ciśnienia w komorze ciśnieniowej lub w komorach ciśnieniowych, tak samo lub lepiej, jak jest to możliwe w znanych, konwencjonalnych korpusach metalowych z jednym lub wieloma kanalikami w kieszeni ciśnieniowej, zamkniętej przez obiegający pas.

Urządzenie do obróbki wstęgi włóknistej przerabianej na papier lub karton w maszynie papierniczej lub kartoniarce mające pierwszy element dociskowy i drugi element dociskowy, zamocowany przesuwnie w kierunku współdziałania z przeciwległą powierzchnią pierwszego elementu dociskowego w położeniu obszaru dociskowego chwytu nip, przy czym pierwszy element dociskowy ma zam ocowaną przesuwnie obsadę z korpusem podporowym, który jest elastycznie odkształcalny i ma połączoną z doprowadzeniem medium ciśnieniowego, co najmniej jedną komorę ciśnieniową, która jest rozprężna w kierunku obszaru dociskowego chwytu nip, charakteryzuje się tym, że korpus podporowy ma podpory komór ciśnieniowych z wyłączeniem podparcia boków tych komór, które licują w kierunku dociskowego chwytu nip (N) tak, że komory ciśnieniowe są rozszerzone w kierunku dociskowego chwytu nip (N), gdy podczas działania urządzenia, korpus podporowy jest umieszczony w obszarze dociskowego chwytu nip (N), przy czym korpus podporowy jest połączony tak, że zmiana ciśnienia w komorze ciśnieniowej powoduje odpowiednią zmianę ciśnienia w obszarze dociskowego chwytu nip (N) według zmiany przebiegu krzywej ciśnienia na wykresie.

Podporę korpusu podporowego korzystnie stanowi obsada, a obszar dociskowego chwytu nip (N) korpusu podporowego jest wyznaczony przez powierzchnię kontaktową korpusu podporowego i przeciwległą powierzchnię urządzenia, przy czym powierzchnia kontaktowa jest elastycznie odkształcalna w kierunku przeciwległej powierzchni urządzenia, z którym współpracuje.

Podczas pracy korpus podporowy korzystnie jest umieszczony w położeniu obszaru dociskowego chwytu nip (N), przy czym korpus podporowy ma regulacje ciśnienia w komorach ciśnieniowych tak, że zmiana ciśnienia, w co najmniej jednej z tych komór powoduje odpowiednią zmianę ciśnienia w obszarze dociskowego chwytu nip (N) i zmianę przebiegu krzywej ciśnienia.

Komory ciśnieniowe korzystnie wyznaczają przeciwległą dociskową strefę kontaktowej powierzchni, przy czym korpus podporowy ma odkształcalną górną ścianę z kontaktową, zewnętrzną

PL 223 045 B1 powierzchnią, której kształt jest utworzony pod wpływem ciśnienia w komorach ciśnieniowych, których dwie elastycznie odkształcalne, boczne ściany są połączone z górną ścianą i są podatne na elastyczne rozszerzenie się pod wpływem zwiększonego ciśnienia w ciśnieniowych komorach i przesunięcie ściany górnej i ściany dolnej połączonej z dwoma zewnętrznymi ścianami bocznymi.

Komory ciśnieniowe korzystnie są przelotowe osiowo i oddzielone ścianami działowymi.

Urządzenie korzystnie ma aparaturę do regulacji wysokości ciśnienia w komorach ciśnieniowych według z góry określonych wielkości, przy których otrzymuje się pożądany wykres przebiegu krzywej ciśnienia. Korpus podporowy korzystnie jest wykonany, jako jeden element i najkorzystniej jest dostosowany do pracy przy obciążeniu dociskowego chwytu nip (N) w zakresie od 0 do 3000 kN/m , a jego wymiar w kierunku współpracującego urządzenia korzystnie wynosi 50-500 mm.

Obsada korzystnie stanowi zewnętrzne podparcie powierzchni bocznych i dolnej powierzchni korpusu podporowego z wyłączeniem podparcia powierzchni kontaktowej.

Korpus podporowy, jako podparcie korzystnie ma wewnętrzną podporę, która jest całkowicie lub częściowo wbudowana w korpusie podporowym i ma stabilny profil.

Wynalazek został dokładniej opisany na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje prasę według wynalazku z korpusem według pierwszego wykonania; fig. 2 - chwytu nip prasy z fig. 1 i jego zamocowanie w powiększeniu; fig. 3 - widok w perspektywie korpusu prasy i zamocowania według fig. 2; fig. 4 przekrój korpusu prasy i zamocowania według fig. 3; fig. 5 - widok w perspektywie zamocowania według fig. 3 bez korpusu; fig. 6 - widok w perspektywie korpusu prasy według fig. 3; fig. 7 - przekrój korpusu prasy według fig. 6; fig. 8 - wykres graficzny przebiegu krzywej ciśnienia na korpusie prasy według pierwszego wykonania; fig. 9 - korpus prasy według drugiego wykonania; fig. 10 - wykres graficzny przebiegu krzywej ciśnienia na korpusie prasy według fig. 9; fig. 11 - korpus prasy według trzeciego wykonania; fig. 12 - korpus prasy według czwartego wykonania; fig. 13 - wykres graficzny przebiegu krzywej ciśnienia na korpusie prasy według fig. 1 2; fig. 14 - korpus prasy według piątego wykonania; fig. 15 - korpus prasy według szóstego wykonania; fig. 16 i 17 - korpus prasy według siódmego wykonania i fig. 18 - korpus prasy według ósmego wykonania.

Wynalazek zostanie opisany na przykładzie prasy do odwadniania wstęgi włóknistej. Jest oczywiste, że wynalazek może być również zastosowany we wszystkich odpowiednich urządzeniach stosowanych w obróbce wstęgi włóknistej, to jest w urządzeniach do suszenia i formowania papieru, w tekturówce oraz kalandrze do powierzchniowej obróbki wstęgi włóknistej.

Na fig. 1 i 2 schematycznie pokazano części prasy stosowane w cyklu prasowania maszyny papierniczej lub kartoniarki celem odciśnięcia wody z formowanej włóknistej wstęgi. Korzystnie wynalazek może być stosowany w maszynie papierniczej stosowanej do wytwarzania cienkiego papieru i bibułki. Prasa ma pierwszy, dociskowy element 1 i drugi, dociskowy element 2. Dociskowe elementy 1 i 2 wzajemnie oddziałują na siebie tworząc obszar oddalonego, dociskowego chwytu nip N.

Drugi, dociskowy element 2, ma przeciwległą dociskową powierzchnię, która oddziałuje w kierunku obszaru dociskowego chwytu nip N i ma ruchomą, okrężną powierzchnię 3 tworzącą powierzchnię przeciwległą lub przeciwległą powierzchnię dociskową 4, która może być zakrzywiona lub liniowa w granicach obszaru dociskowego chwytu nip N. W pokazanym wykonaniu prasy, drugi, dociskowy element 2 ma kształt przeciwległego dociskowego walca. Przeciwległy walec może również być suszącym cylindrem konwencjonalnej sekcji suszenia lub suszącym cylindrem maszyny papierniczej z cylindrami Yankee. W tym przypadku przeciwległy człon dociskowy ma cylindryczną ścianę 5 drugiego, dociskowego elementu 2, którego obwiednia powierzchnia tworzy ruchomą, okrężną powierzchnię 3, która w przedziale obszaru oddalonego, dociskowego chwytu nip N, tworzy przeciwległą powierzchnię dociskową 4, która może mieć temperaturę pokojową, lub temperaturę podwyższoną przez ogrzewanie. Jeżeli cylindryczna ściana ma odpowiednią grubość i stabilność to może ona wtedy być przeciwległym dociskowym elementem. W przypadku, gdy cylindryczna ściana 5 jest cienka i ulega deformacji, wówczas przeciwległy człon dociskowy ma ponadto niepokazane wewnętrzne elementy podpierające, które zabezpieczają wymaganą sztywność.

Pierwszy dociskowy element 1 ma: przesuwny, wykony z elastycznego materiału zamknięty pas 6, korpus podporowy 7, obsadę 8 korpusu podporowego 7, podporę do zamocowania obsady 8, i ciśnieniowe medium do aktywacji korpusu podporowego 7. Przesuwny pas 6 ma kształt zamkniętej pętli, wewnątrz której jest umieszczony korpus podporowy 7 i podpora. Przed obszarem dociskowego chwytu nip N, obiegający pas 6 styka się z prasowaną masą 9 zawierającą mokrą włóknistą wstęgę W, z której po przejściu przez obszar oddalonego, dociskowego chwytu nip N zostaje odciśnięta woda. Podczas pracy zostaje uruchomione ciśnieniowe medium, które w kierunku przeciwnym do dociskowego

PL 223 045 B1 elementu 2, dociska korpus podporowy 7 do przesuwnego pasa 6 i odciska masę 9, wstęgi W. Korpus podporowy 7 jest dostosowany do regulacji długości obszaru dociskowego chwytu nip N, jak to zostało pokazane na rysunku. Korpus podporowy 7 ma ślizgową powierzchnię 10, na której podczas pracy prasy ślizga się obracający się dookoła pas 6, przy czym ślizgowa powierzchnia 10 całkowicie lub częściowo tworzy powierzchnię dociskową lub kontaktową powierzchnię 13 prasowania, która razem z przeciwległą powierzchnią dociskową 4 wyznacza obszar dociskowy chwytu nip N. Urządzenie natryskowe 11 jest zamocowane w przeciwprądzie do korpusu podporowego 7 celem doprowadzenia płynu na wewnętrzną powierzchnię pasa, celem utworzenia filmu obniżającego tarcie pomiędzy obracającym się dookoła pasem 6 i korpusem podporowym 7.

W pokazanym wykonaniu prasy, pierwszy dociskowy element 1 ma dociskowy walec, którego ściany kształtują przesuwający się pas 6 obiegający w kształcie okrągłej pętli. W alternatywnym wykonaniu prasy (nie pokazano), elastyczny, obiegający pas jest przystosowany do obiegania dookoła nieokrągłej pętli na przykład owalnej pętli lub całkowicie trójkątnej pętli, dookoła korpusu podporowego i jednej lub kilku prowadzących rolek. W pokazanym wykonaniu, pierwszy, dociskowy element 1 ma dwa okrągłe, zamocowane obrotowo końcowe ściany (nie pokazano), podczas gdy pas 6 jest sztywno zamocowany do obwodowych obrzeży końcowych ścian celem obracania się razem ze ścianami. Pas 6 i końcowe ściany wyznaczają zamkniętą przestrzeń, w której jest umieszczone podparcie mające nieruchomą, podpierającą belkę 12 rozciągającą się osiowo pomiędzy końcowymi ścianami, do których belka nie dotyka. Również korpus podporowy 7 i obsada 8 są umieszczone osiowo pomiędzy końcowymi ścianami tak, że nie dotykają do nich. W wykonaniu alternatywnym, drugi dociskowy element 2 może być wykonany w podobny sposób lub może mieć taką samą konstrukcję jak pierwszy, dociskowy element 1, przy czym obszar dociskowego chwytu nip N jest utworzony przez dwa dociskowe korpusy według wynalazku.

Korpus podporowy 7 jest elastycznie odkształcalny i ma dociskową powierzchnię 13 dostosowującą się do przeciwległej, współpracującej powierzchni dociskowej 4. W tym wykonaniu wywierane jest obciążenie ciśnienia medium rozprężającego korpus podporowy 7 w kierunku przeciwległej powierzchni dociskowej 4 dla utworzenia wzajemnego, początkowego dociskowego obszaru chwytu nip N. Określenie, że korpus podporowy jest elastycznie odkształcany nie oznacza, że cały dociskowy korpus jest wykonany z elastycznego materiału, a w szerokim rozumieniu wynalazku oznacza, że dociskowy korpus ma, co najmniej jedną funkcjonalną część zawierającą elastyczny materiał spełniający tę definicję. Mając na uwadze praktykę i produkcyjno inżynieryjne warunki, jak również najbardziej korzystne wykonanie korpusu podporowego, korpus podporowy jest w całości wykonany z elastycznego materiału lub z kilku materiałów.

Według wynalazku korpus podporowy 7, ma jedną lub kilka ciśnieniowych zamkniętych komór, które są częścią wspomnianego urządzenia obciążającego. Zgodnie z fig. 5, korpus podporowy 7 ma pojedynczą, dużą komorę ciśnieniową 14 wyznaczającą przeciwległą dociskową strefę 15, powierzchni dociskowej 13. Korpus podporowy 7 i jego urządzenie mocujące 8 będące częściami prasy według fig. 1 są szczegółowo pokazane na fig. 3 i 4, a ponadto te dwa wykonania elementów są szczegółowo pokazane oddzielnie na fig. 6 i 7 i 5. Jak to wynika z fig. 5, obsada 8 ma wzdłużną belkę 22, która jest stabilna i ma osiowy kanał 16 w kształcie litery U lub ma przekrój prostokątny utworzony pomiędzy połączonymi ze sobą bocznymi podporami 17, 18 i podstawą 19. Przeciwległe kołnierze 20 są umieszczone z dwóch przeciwległych krótszych boków bocznych podpór 17, 18 dla zamocowania belki 22 do podpierającej belki 12 za pomocą śrub 21, jak to zostało pokazane na fig. 2. Ponadto widać na fig. 3, że obsada 8 ma dwie końcowe płyty 23 zamocowane do przeciwległych, równoległych końcowych powierzchni belki 22, jak również dwie zaciskowe płyty 24 zamocowane u góry do bocznych podpór 17, 18. Jak pokazano na fig. 3 i 4, boczna podpora 17, umieszczona na początku obszaru dociskowego chwytu nip N, ma wybranie 25 rozciągające się pomiędzy zaciskową płytą 24 celem spasowanego połączenia z korpusem podporowym 7. Jedna, końcowa płyta 23 ma centralnie pozycjonowany człon łączący 26 stanowiący doprowadzenie ciśnieniowego medium gazowego lub ciekłego, korzystnie oleju hydraulicznego. Druga końcowa płyta 23 ma taki sam człon łączący 27 stanowiący wyjście dla odreagowanego ciśnienia z komory 14 po zastosowaniu hydraulicznego oleju.

Na fig. 6 i 7 pokazano korpus podporowy 7, który jest przeznaczony o zamontowania w obsadzie 8 i którego przekrój poprzeczny jest spasowany z przekrojem poprzecznym osiowego kanału 1 tak, że nie ma luzu pomiędzy przeciwległymi poprzecznymi powierzchniami i dolna powierzchnia korpusu podporowego 7 dokładnie spoczywa na dolnej powierzchni kanału 16. W tym wykonaniu, korpus podporowy 7 ma przelotowy otwór, którego dwa przeciwległe końce mają uszczelnienia celem utwo6

PL 223 045 B1 rzenia komory ciśnieniowej 14, mającej zwykle prostokątny przekrój. Komora ciśnieniowa 14 jest wyznaczona przez dwie równoległe, boczne ściany 28, 29, ścianę dolną 30 i ścianę górną 31 korpusu podporowego 7. W wykonaniu pokazanym na fig. 6 i 7, dwie boczne ściany 28, 29 mają taką samą grubość. Górna ściana 31 tworzy ustawioną w kierunku przeciwległego elementu dociskowego 2 wolną, ślizgową powierzchnię 10, po której podczas pracy ślizga się obiegający dookoła pas 6. W widoku z boku, ślizgowa powierzchnia 10 ma ustalony, łukowy kształt dla uformowania początkowej krzywej powierzchni odcinka 32 mającej określony kąt oraz powierzchni odcinka 33, który jest styczny do łukowej powierzchni odcinka 32 i rozciąga się do ostrego narożnika 34, zamocowanej w maszynie ściany bocznej 29, od której odchodzi powierzchnia ślizgowa 10. Celem krzywej powierzchni odcinka 32 jest utworzenie klina pomiędzy obiegającym pasem 6 i łukową powierzchnią odcinka 32, dla umożliwienia pokrycia natryskiwaną cieczą wewnętrznej powierzchni pasa 6 i utworzenia filmu cieczy pomiędzy pasem 6 i ślizgową powierzchnią 10. Wymieniony powyżej narożnik 34 jest umieszczony na końcu obszaru dociskowego chwytu nip N, krzywej powierzchni odcinka 32, na której zależnie od ciśnienia występującego w komorze ciśnieniowej 14 następuje unoszenie cieczy. Korpus podporowy 7, ma końcowe odcinki 35, które są umieszczone na dwóch przeciwległych końcach wspomnianej powierzchni ślizgowej 10 i mają kształt wpustów w górnej ścianie 31, która w tych miejscach jest cieńsza. Końcowe odcinki 35 są przystosowane do prostego montażu w belce 22 za pomocą zaciskowych płyt 24, jak to zostało pokazane na fig. 2 i 3. W rezultacie otrzymuje się zestaw z dwoma członami łączącymi 26, 27 komory ciśnieniowej 14. Kołpakowe uszczelnienie (nie pokazano) jest ustawiane w komorze ciśnieniowej 14 na końcowych odcinkach 35 celem uszczelnienia ich oraz uszczelnienia członów łączących 26, 27. W pokazanym wykonaniu na fig. 1 do 7, urządzenie ciśnieniowe ma opisaną komorę ciśnieniową 14, której element łączący 26 jest połączony rurociągiem 37 z urządzeniem 36 medium ciśnieniowego. Ciśnienie w komorze ciśnieniowej 14 jest regulowane za pomocą odpowiedniego urządzenia kontrolnego 38.

Jak opisano powyżej korpus podporowy 7 jest elastycznie odkształcany w wyniku rozprężenia pod wpływem zwiększonego ciśnienia w komorze ciśnieniowej 14 i spowodowania dociskania górnej ściany 31 oraz jej powierzchni dociskowej 13 w stronę przeciwległej powierzchni dociskowej 4 przeciwległego walca. Z fig. 6 i 7 wynika, że korpus podporowy 7 jest wykonany z jednego kawałka elastycznego materiału. Dociskowa powierzchnia 13, korpusu podporowego 7 w pozycji startowej jest ustawiona w określonej odległości od przeciwległej powierzchni dociskowej 4. Gdy prasa zaczyna pracować, ciśnienie w komorze ciśnieniowej 14 zwiększa się do położenia dociskowego chwytu nip N. Zwiększenie ciśnienia powoduje, że korpus podporowy 7, elastycznie rozszerza się w obsadzie 8 w kierunku do przodu i do przeciwległej powierzchni dociskowej 4 drugiego, dociskowego elementu 2, ponieważ ściany boczne 28, 29 są zabezpieczone przed wyprężaniem lub elastycznym rozprężaniem i siła działa w kierunku przeciwległej powierzchni dociskowej 4 drugiego, dociskowego elementu 2. Przeciwległe siły najpierw działają na wyjściu obszaru dociskowego chwytu nip N, to jest przeciwlegle do bocznej ściany 28, a następnie rozchodzą się sukcesywnie w kierunku do wejścia dociskowego chwytu nip N, którego położenie wyznacza maksymalna wartość ciśnienia, które jest nastawione do wymaganej wielkości. Zgodnie z tym, podczas elastycznego rozprężania korpusu podporowego 7, górna ściana 31 jest naciskana w kierunku do góry przeciwlegle do dociskowego elementu 2, przy czym dolana ściana 31 jest elastycznie odkształcalna zarówno do góry w kierunku maszyny i poprzecznie w kierunku do maszyny, zależnie od kształtu przeciwległej powierzchni dociskowej 4, a na przykład dociskowa powierzchnia 13, dostosowuje się kształtem do zarysu przeciwległej powierzchni dociskowej 4, zaś odcinek powierzchni ślizgowej 10 wyznaczający dociskowy chwytu nip N, to jest na przykład dociskowa powierzchnia 13, która w tym przypadku odpowiada obszarowi dociskowemu 15, zmienia swój kształt zgodnie z przeciwległą powierzchnią dociskową 4 dociskowego elementu 2.

Alternatywnie, korpus podporowy 7 jest zamocowany w pierwszym, startowym położeniu, w którym jego dociskowa powierzchnia 13 jest umieszczona w pewnej odległości od odpowiedniej, przeciwległej powierzchni dociskowej 4. Korpus podporowy 7 i obsada 8 razem przesuwają się za pomocą odpowiedniego mechanizmu napędowego z pierwszego startowego położenia do drugiego startowego położenia, w którym dociskowa powierzchnia 13 korpusu podporowego 7 styka się lub prawie styka się z przeciwległą powierzchnią dociskową 4. Następnie ciśnienie w komorze ciśnieniowej wzrasta do wyznaczonej wysokości, przy której osiąga się dociskowy obszar chwytu nip N i wymagany przebieg krzywej ciśnienia.

Korpus podporowy 7 pokazany na fig. 1-7 ma profil dociskowy i przebieg krzywej rozkładu ciśnienia pokazany na fig. 8.

PL 223 045 B1

Również w wykonaniu według fig. 9, korpus podporowy 7 jest wykonany z jednego kawałka, ale przeciwprądowa, boczna ściana 28 jest trochę grubsza od współprądowej, bocznej ściany 29. Dzięki temu, grubsza, boczna ściana 28, jest bardziej odporna na elastyczne wydłużenia aniżeli cieńsza, boczna ściana 29, gdy w komorze ciśnieniowej 14 jest odpowiednie ciśnienie, zakładając, że siły ciśnienia działające w początkowej części obszaru dociskowego chwytu nip N są mniejsze aniżeli w jego końcowej części, wskutek czego rozkład sił krzywej ciśnienia ma bardziej płaski przebieg od pokazanego na fig. 10. Takie same działanie można również osiągnąć przy grubych, bocznych ścianach, ale wykonanych z materiałów o różnych współczynnikach rozszerzalności tak, aby współprądowa, boczna ściana była bardziej elastyczna i bardziej rozciągliwa od przeciwprądowej bocznej ściany.

Na fig. 11 pokazano korpus podporowy 7 o okrągłym przekroju poprzecznym w kształcie elastycznego węża, który ma uszczelnione końce i którego wewnętrzna powierzchnia tworzy komorę ciśnieniową 60. Kanał 16 obsady 8 ma odpowiednio lub całkowicie okrągły kształt tak, że okrągłe ściany kanału tworzą przeciwległe podparcie węża, gdy jest on rozciągnięty pod ciśnieniem tak, że jego wolna, górna powierzchnia lub górna ściana 31 jest pod ciśnieniem wypchnięta na zewnątrz otwartego kanału 16 w kształcie podpory, zgodnie z zasadami wynalazku.

Na fig. 12 pokazano korpus podporowy 7, który jest podobny do jednego z pokazanych korpusów, ale ma dwie dodatkowe, elastycznie odkształcalne, wzdłużne, pionowe ściany działowe 39 i zgodnie z tym ma dwie równoległe ściany boczne, które wyznaczają trzy mniejsze komory ciśnieniowe 40, połączone z medium ciśnieniowym 36 tak, że każda komora ma różne, niezależne ciśnienie p₁, p₂, p₃, dla regulacji docisku w obszarze dociskowego chwytu nip N. Na przykład stosunek ciśnienia w komorach może być tak dobrany, że p₁<p₂<p₃ i wtedy korpus podporowy 7 według tego przykładu ma dociskowy profil lub przebieg krzywej rozkładu ciśnienia w kształcie schodków, jak pokazano na fig. 13. Każda komora ciśnieniowa 40, kształtuje przeciwległą strefę dociskową 41 powierzchni dociskowej 13. Każda komora ciśnieniowa 40, wyznacza przeciwległą strefę dociskową 41 każdej powierzchni dociskowej 13.

Fig. 14 pokazuje korpus podporowy 7, podobny jak na fig. 12, ale mający elastycznie odkształcalne, wzdłużne, pionowe ściany działowe 61, które wyznaczają dwie komory ciśnieniowe 62 połączone z medium ciśnieniowym 36 o różnym ciśnieniu, niezależnym jedno od drugiego celem regulacji docisku w obszarze dociskowego chwytu nip N. Działowa ściana 61 jest stosunkowo gruba tak, aby wytrzymała obciążenie spowodowane ciśnieniem, któremu jest poddawana i nie ulegała odchyleniu, a zwłaszcza, gdy w obydwu komorach występuje duża różnica ciśnień.

Na fig. 15 pokazano korpus podporowy 7, podobny jak na fig. 14, ale mający otwarty kanał 63, rozciągający się wzdłuż ściany dolnej 30 i ściany działowej, która zostaje podzielona na dwa mniejsze odcinki 64. Obsada 8 ma odchodzącą do góry od dołu kanału 16 wzmocnioną ścianę 65, która ma prostokątny przekrój odpowiadający przekrojowi kanału 63. Wzmocniona ściana 65 jest wykonana ze sztywnego materiału i na przykład jest integralną częścią obsady 8. Wzmocniona ściana 65 powoduje, że ciśnienia w dwóch komarach ciśnieniowych 62 nie działają na siebie poprzez ścianę 61, a w szczególności, gdy jest duża różnica ciśnień w obydwu komorach. Takie wzmocnienie działowych ścian można również otrzymać ze stabilnych kwadratowych profili (nie pokazano), na przykład ustawiając je w każdej komorze ciśnieniowej korpusu podporowego, jako podparcie wszystkich powierzchni komory ciśnieniowej, jak pokazano na fig. 12, przy czym strona profilu skierowana do powierzchni dociskowej 13, ma takie otwory lub wybrania, że ciśnienie w komorze ciśnieniowej może oddziaływać na ścianę górną 31.

Fig. 16 pokazuje odcinek korpusu podporowego 7 podobny do korpusu z fig. 12, ale mający cztery elastycznie odkształcalne, wzdłużne, pionowe ściany działowe 39. Jak to widać z fig. 16, korpus podporowy 7 ma również wiele elastycznie odkształcalnych poprzecznych, pionowych, działowych ścian 42, które razem ze wzdłużnymi ścianami działowymi 39 wyznaczają wiele komórek ciśnieniowych 43, które są połączone z medium ciśnieniowym 36 o różnym ciśnieniu, niezależnie jedna od drugiej, dla grup lub sekcji komór, celem regulacji obszaru dociskowego chwytu nip N. W pokazanym przykładzie, komórki ciśnieniowe 43 są połączone w dwóch grupach o różnych ciśnieniach p₁, p₂, przy czym ciśnienie jest tak regulowane, że na przykład p₁<p₂. Komórki ciśnieniowe 43 grupy o wyższym ciśnieniu p₂ są na fig. 17 oznaczone, jako zakreskowane.

Fig. 18 pokazuje korpus podporowy 7 podobny do korpusu pokazanego na fig. 6 i 7, ale wykonany z dwóch elementów, z których jeden element stanowi komorę ciśnieniową 56, która jest taka sama jak pokazana na fig. 6 i 7 i ma dwie ściany boczne 28, 29 i dolną ścianę 30, a drugi element ścianę górną 31 dociskowego korpusu, i ma kształt cienkiej powłoki lub membrany 54 zamocowanej

PL 223 045 B1 wzdłuż krawędzi ścian bocznych. Pokazany na fig. 18 korpus podporowy 7 działa tak samo jak korpusy z fig. 6 i 7. Pierwszy element mający dwie ściany boczne 28, 29 i ścianę dolną 30, jest wykonany z elastycznego materiału. Membrana 54 może być wykonana z różnego materiału, również z materiału o niskiej elastyczności, na przykład z metalu, ale mimo tego ulega odkształceniu pod wpływem rozprężonych bocznych ścian 28, 29 wywierających nacisk na powierzchnię dociskową 4 i powracających do początkowego położenia, gdy siły rozciągające boczne ściany 28, 29 przestaną działać pod wpływem zmniejszonego ciśnienia w komorze ciśnieniowej 56.

Gdy korpus podporowy 7 ma wiele ciśnieniowych komór (jak to zostało pokazane na fig. 12 i 14) to jedna z komór ciśnieniowych, ale nie wszystkie, mogą mieć ciśnienie atmosferyczne pod warunkiem, że co najmniej jedna komora ciśnieniowa ma w tym czasie podwyższone lub wyższe ciśnienie, kiedy wymagany jest taki szczególny profil dociskowy.

Korpus podporowy według wynalazku ma szereg istotnych, korzystnych rozwiązań, które zostaną poniżej opisane:

- Samoistnie dopasowuje się do konturu przeciwległej powierzchni dociskowej.

- Ma zgodny kształt, który zmienia się stosownie do odkształcającej się przeciwległej powierzchni dociskowej.

- Unika się nieprawidłowego zużycia krawędzi dociskowego filcu.

- Możliwe jest na przykład, przejście skłębionego papieru przez obszar dociskowego chwytu nip N.

- Koszt jego wykonania jest bardzo niski.

- Można nim niezależnie kontrolować docisk na początku dociskowego chwytu nip N, albo sukcesywnie w dalszej jego części.

Opisany powyżej i pokazany na rysunku korpus podporowy 7, jest dostosowany do danej prasy. Jest oczywiste, że ta sama konstrukcja korpusu podporowego może być zastosowana w innych urządzeniach do obróbki wstęgi włóknistej w maszynie papierniczej lub kartoniarce, albo w kalandrach. Gdy wynalazek jest zastosowany na przykład w dociskowej sekcji drucianej, to pas 6 pierwszego elementu dociskowego 1 pokazanego na fig. 1, może być zastąpiony pokryciem takim jak na przykład drut.

Docisk w obszarze dociskowego chwytu nip N, można zmieniać od 0 do 3000 kN/m . Korpus podporowy może mieć typową szerokość od 50-500 mm.

Wymagane elastyczne własności korpusu podporowego osiąga się poprzez dobór odpowiedniego, elastycznego materiału o współczynniku elastyczności wyższym od metalu, takiego jak stal i aluminium tak, że korpus podporowy, zależnie od jego konstrukcji może elastycznie rozprężać lub sprężać. Typowa twardość elastycznego materiału wynosi od 50-95° Schore'a. Elastyczny materiał powinien również nadawać korpusowi dociskowemu wymaganą wytrzymałość i twardość dla zapobiegania jego zużycia, ale w tym samym czasie korpus podporowy powinien być elastycznie, wystarczająco odkształcalny tak, aby spełniał funkcje według wynalazku. Jako elastyczny materiał można stosować tworzywo sztuczne i gumę, polimery, materiały kompozytowe, które mają odpowiednią wytrzymałość, na przykład wzmocnione włóknami szklanymi, włóknami węglowymi lub tekstylnymi. Obecnie korzystnie stosuje się polimer poliuretanowy.

Jeśli jest to wymagane, powierzchnia kontaktowa 13, korpusu podporowego może być pokryta odnawialną, cienką warstwą chroniącą przed zużyciem (nie pokazano), przy czym jeden boczny, sztywny odcinek krawędziowy korpusu jest zamontowany w przeciwprądzie, a drugi, boczny odcinek biegnie swobodnie ulegając przesunięciu i deformacji.

W opisanym powyżej wykonaniu, obsada 8 działa, jako zewnętrzna podpora dla wszystkich powierzchni obwodowych obiegających korpus podporowy 7, za wyjątkiem jego powierzchni kontaktowej 13. Można również to tak rozwiązać, że korpus podporowy działa, jako wewnętrzna podpora i jest całkowicie lub częściowo osadzony w obsadzie w pewnej odległości od powierzchni dociskowej. Można również stosować różne kombinacyjne rozwiązania pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną podporą.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do obróbki wstęgi włóknistej przerabianej na papier lub karton w maszynie papierniczej lub kartoniarce mające pierwszy element dociskowy i drugi element dociskowy, zamocowany przesuwnie w kierunku współdziałania z przeciwległą powierzchnią pierwszego elementu dociskowego w położeniu obszaru dociskowego chwytu nip, przy czym pierwszy element dociskowy ma zamocowaną przesuwnie obsadę z korpusem podporowym, który jest elastycznie odkształcalny i ma połąPL 223 045 B1 czoną z doprowadzeniem medium ciśnieniowego, co najmniej jedną komorę ciśnieniową, która jest rozprężna w kierunku obszaru dociskowego chwytu nip, znamienne tym, że korpus podporowy (7) ma podpory komór ciśnieniowych (14), (56), (60) lub odpowiednio komór ciśnieniowych (40), (43), (62), z wyłączeniem podparcia boku komory ciśnieniowej (14), (56), (60) lub komór ciśnieniowych (40), (43), (62), które licują w kierunku dociskowego chwytu nip (N) tak, że komory ciśnieniowe (14), (56), (60), albo odpowiednio, komory ciśnieniowe (40), (43), (62) są rozszerzone w kierunku dociskowego chwytu nip (N), gdy podczas działania urządzenia, korpus podporowy (7) jest umieszczony w obszarze dociskowego chwytu nip (N), przy czym korpus podporowy (7) jest połączony tak, że zmiana ciśnienia w komorze ciśnieniowej (14), (56), (60), albo w co najmniej jednej z komór ciśnieniowych (40), (43), (62) powoduje odpowiednią zmianę ciśnienia w obszarze dociskowego chwytu nip (N) według zmiany przebiegu krzywej ciśnienia na wykresie.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obszar dociskowego chwytu nip (N) korpusu podporowego jest wyznaczony przez powierzchnię kontaktową (13) korpusu podporowego (7) i przeciwległą powierzchnię (4) urządzenia, przy czym powierzchnia kontaktowa (13) jest elastycznie odkształcalna w kierunku przeciwległej powierzchni (4) urządzenia, z którym współpracuje.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podpora korpusu podporowego ma kształt obsady (8).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że podczas pracy korpus podporowy (7), jest umieszczony w położeniu obszaru dociskowego chwytu nip (N), przy czym korpus podporowy (7) ma regulacje ciśnienia w komorach ciśnieniowych (14), (56), (60) albo w komorach ciśnieniowych (40), (43), (62) tak, że zmiana ciśnienia, w co najmniej jednej z tych komór powoduje odpowiednią zmianę ciśnienia w obszarze dociskowego chwytu nip (N) i zmianę przebiegu krzywej ciśnienia.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że komory ciśnieniowe (40), (43), (62) wyznaczają przeciwległą dociskową strefę (15), (41), (44) kontaktowej powierzchni (13), a korpus podporowy (7) ma odkształcalną górną ścianę (31) z kontaktową, zewnętrzną powierzchnią (13), której kształt jest utworzony pod wpływem ciśnienia w komorach ciśnieniowych (40), (43), (62), których dwie elastycznie odkształcalne, boczne ściany (28), (29) są połączone z górną ścianą (31) i są podatne na elastyczne rozszerzenie się pod wpływem zwiększonego ciśnienia w ciśnieniowych komorach (40), (43), (62) i przesunięcie ściany górnej (31) i ściany dolnej (30) połączonej z dwoma zewnętrznymi ścianami bocznymi (28), (29).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, albo 5, znamienne tym, że komory ciśnieniowe (40), (43), (62) są przelotowe osiowo i oddzielone ścianami działowymi (39), (61).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ma aparaturę do regulacji wysokości ciśnienia w komorach ciśnieniowych (40), (43), (62) według z góry określonych wielkości, przy których otrzymuje się pożądany wykres przebiegu krzywej ciśnienia.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że korpus podporowy (7) jest wykonany, jako jeden element.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że korpus podporowy (7) jest dostosowany do pracy przy obciążeniu dociskowego chwytu nip (N) w zakresie od 0 do 3000 kN/m .
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymiar korpusu podporowego w kierunku współpracującego urządzenia wynosi 50-500 mm.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że obsada (8) stanowi zewnętrzne podparcie powierzchni bocznych i dolnej powierzchni korpusu podporowego z wyłączeniem podparcia powierzchni kontaktowej (13).
12. 12. Urządzenie według zastrz. 1 albo 3, albo 11, znamienne tym, że korpus podporowy, jako podparcie ma wewnętrzną podporę, która jest całkowicie lub częściowo wbudowana w korpusie podporowym i ma stabilny profil.