Opublikowano: 22.VIII.1967 53898 KI. 55 d, 16/30 MKP D 21 f UKO jjto Wspóltwórcy wynalazku: Lars Bengt Jordansson, Karl-Olof Larsson i Per , Bórje Wahlstrom Wlasciciel patentu: Aktiebolaget Karlstads Mekaniska Werkstad, Karl- stad (Szwecja) Sposób wytwarzania papieru i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru oraz urzadzenie do stosowania tego spo¬ sobu.W szczególnosci wynalazek dotyczy sposobu wy¬ twarzania i suszenia ciaglej tkaniny wlóknistej, przykladowo tkaniny papierowej, jak równiez urzadzen do stosowania fcego sposobu. Ciagla tka¬ nina wlóknista jest formowana przez odwodnienie w sferze formowania plyt, wytworzonej z jednej strony przez czesc powierzchni ciagle poruszajacej sie tkaniny z materialu przepuszczajacego wode, przykladowo z drutu, i z drugiej strony przez ciagle przesuwajaca sie ograniczona powierzchnie, przykladowo powierzchnie oslony walca osuszaja¬ cego. Obie te czesci powierzchni sa wzajemnie zbiezne w ich zasadniczo wspólnym kierunku ruchu.Zgodnie z tym sposobem uformowana tkanina wlóknista opuszcza sfere wytwarzania plyt wzgled¬ nie arkuszy, przylegajac do poruszajacej sie za¬ mknietej powierzchni.Przy tradycyjnym sposobie wytwarzania, tka¬ nina papierowa jest formowana w specjalnym ele¬ mencie maszyny, przykladowo w zespole tzw. „dru¬ towym*' i przesuwana jest stad do dalszego od¬ wodnienia do innych podzespolów maszyny, takich jak podzespól prasujacy i podzespól suszacy.W niektórych znanych zespolach maszyn tkanina papierowa jest formowana miedzy walkiem i ele- 10 15 20 25 30 2 mentem (patent amerykanski nr 3 056 719) lub w podobny sposób.Przesuniecie z jednego segmentu lub zespolu maszyny do drugiego — normalnie odbywa sie przez ciagniecie tkaniny papierowej albo wprost, albo przy dodatkowym jej podtrzymywaniu przez filc, umieszczany miedzy tymi dwoma zespolami maszyny.Przy przesuwaniu tkaniny papierowej w sposób swobodny, wymogi stawiane tkaninie pod wzgle¬ dem zawartosci wilgotnosci i wytrzymalosci na ciagnienie i na rozrywanie sa czesto wysokie.Przesuwanie wilgotnej tkaniny papierowej przy uzyciu pomocniczych srodków z filcu jest równiez raczej procesem wymagajacym ostroznosci. Prze¬ bieg procesu warunkuje bowiem szereg czynników, miedzy innymi stan filcu — przykladowo zawar¬ tosc wilgotnosci — jego twardosc i stopien dzia¬ lania hamujacego.W niektórych maszynach papierniczych ufor¬ mowana tkanina papierowa jest przesuwana z ze¬ spolu drutowego do walca osuszajacego, tak zwa¬ nego walca amerykanskiego, za pomoca elemen¬ tów z filcu. Wilgotna masa papierowa twardnieje na walcu osuszajacym w czasie, gdy filc z tkanina papierowa jest dociskany do powierzchni oslony osuszajacego walca. Tkanina papierowa jest suszona w jednej fazie na walcu osuszajacym przez ogrza¬ nie do otrzymania takiego stopnia wilgotnosci, by tkanina mogla byc zdjeta przez wolne ciagniecie 5389853898 3 lub zeskrobanie za pomoca noza oczyszczajacego.Dla uzyskania osuszenia wazne jest, aby prze¬ szkody wymiany ciepla miedzy powierzchnia oslo¬ ny walca a papieru byly mozliwie najmniejsze.Mozna to osiagnac przez dobry styk walca i tka¬ niny papierowej.Korzystne jest równiez, aby zawartosc wilgoci w papierze byla tak zmniejszona w trakcie doci¬ skania do powierzchni walca, aby ilosc wody do odparowania byla niewielka. W takim ukladzie wysoka temperatura papieru jest korzystna, gdyz jakosc jest wtedy stosunkowo niska.Gdy papier przylega do powierzchni walca osu¬ szajacego, cieplo walca udziela sie papierowi. Woda w tkaninie papierowej, która przylega najscislej do powierzchni walca, wyparowuje i przecieka przez papier w kierunku jego wolnej powierzchni tj. przeciwleglej powierzchni przylegajacej do walca.Jednak przy wysokich temperaturach walca osu¬ szajacego natychmiastowe odparowanie moze bvc tak znaczne, ze cisnienie powstajacej nary obniza stopien przylegania miedzy powierzchnia walca a papierem, co powoduje wzrost opornosci wv- miany ciepla. Dla zapobiezenia tak silnemu na¬ tychmiastowemu odparowaniu mozna chlodzic po¬ wierzchnie walca przez rozpylenie na niej srodka, który pochlania natychmiast cieplo przed punktem styku powierzchni walca z tkanina papierowa.Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie nie¬ dogodnosci zwiazanych z wczesniej znanymi spo¬ sobami wytwarzania papieru, a które w pierw¬ szym rzedzie dotycza trudnosci przesuwania tka¬ niny papierowej miedzy zespolami maszyny do formowania, prasowania i osuszania tkaniny, jak równiez — umozliwiajacymi dobre przyleganie pa¬ pieru do powierzchni osuszajacej. Wynalazek do¬ tyczy w zasadzie sposobu wytwarzania i suszenia ciaclei tkaniny wlóknistej, przy czvm formowanie nastepuje w sferze formowania plyty utworzonej powierzchnia poruszajacej sie tkaniny, przepuszcza¬ jacej wode, i poruszajacej sie zamknietej powierz¬ chni, i przy czym uformowana tkanina wlóknista opuszcza sfere formowania plyty, przylegajac do zamknietej poruszajacej sie powierzchni.Istota wynalazku w zasadzie jest sposób, w któ- rvm tkanina wlóknista jest suszona srodkami grzejnymi nrzed oddzieleniem jej od zamknietej powierzchni.Zaleta wynalazku jest umozliwienie zbudowania 7wartei maszyny o prostej konstrukcji, zawiera- lacei jeden podzespól maszyny, w którvm tkanina nanierowa jest formowana, prasowana i suszona w trakcie, gdv przylega ona caly czas do tej samej ciaglej powierzchni zamknietej.Skuteczne dzialanie takiej maszyny nie jest obnizane z powodu zatrzyman dla wymiany filcu przenoszacego, co jest nieodzowne w innych przy¬ padkach. Poniewaz tkanina papierowa formowana jest miedzy druciana siatka, a czescia tej samej gladkiej powierzchni, która jest podgrzewana dla celów suszenia, pewne ogrzanie materialu obra¬ bianego uzyskuje sie nawet podczas formowania.Woda w obrabianym materiale — najblizej cieplej powierzeni — wypycha wode znajdujaca sie gle- 10 15 20 35 40 45 50 55 65 biej poprzez siatke, przy czym wzrost temperatury uzyskuje sie w calej formowanej tkaninie papie¬ rowej.To jednolite podgrzewanie wstepne papierowej tkaniny powoduje obnizenie temperatury gladkiej powierzchni, powodujac bardziej umiarkowane wytwarzanie sie pary podczas wstepnej fazy su^ szenia, co z kolei powoduje zachowanie dobrego przylegania miedzy tkanina papierowa i powierzch¬ nia gladka w czasie procesu suszenia.Jednolite podgrzewanie wstepne formowanej tkaniny papierowej — na skutek jego efektu obni¬ zajacego lepkosc — powoduje nawet lepsze od¬ wodnienie przy prasowaniu przed ostatecznym osu¬ szeniem.Dalej wynalazek bedzie dokladniej opisany w odniesieniu do zalaczonych rysunków.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schematycznie maszyne papiernicza, w której powierzchnia wspólna dla formowania plyty, prasowania i suszenia utworzona jest przez powierzchnie oslony osuszajacego walca, fig 2 — odmiane maszyny papierniczej, w której wspólna powierzchnia dla formowania plyty, prasowania i suszenia utworzona jest przez powierzchnie tas¬ my stalowej, fig. 3 — inna odmiane maszyny pa¬ pierniczej, podobnej do pokazanej w fig. 1, lecz przewidzianej do wielofazowego formowania plyty, a fig. 4 — jeszcze inna odmiane maszyny papier¬ niczej, podobnej do pokazanej w fig. 2, lecz prze¬ widzianej do wielofazowego formowania plyty.Maszyna papiernicza (fig. 1) ma glowice 1, przy¬ stosowana do wtryskiwania wlóknistej zawiesiny 5 przewidzianej do wytwarzania papierowej tkani¬ ny 3 do formujacej plyte strefy 7, utworzonej przez czesc 8 drucianej siatki 9 i czesc 10 glad¬ kiej powierzchni 13 oslony obrotowego osuszaja¬ cego walca 11, wyposazonego w urzadzenia ogrzew¬ cze. Siatka 9 ma ksztalt ciaglej petli, tzw. tasmy bez konca, przystosowanej do ruchu prowadzacych walków 15 i napinajacego walka 17. Odstep mie¬ dzy czescia 8 siatki 9 i czescia 10 powierzchni 13 oslony jest okreslany przez napiecie w siatce 9 i przez wcisniecie posredniej mniej lub bardziej odwodnionej wlóknistej masy 5 lub uformowanej papierowej tkaniny 3. Wewnatrz petli siatki 9 i ponizej strefy 7 formowania plyty jest umiesz¬ czony zbiornik 19 na wode, do którego moze sply¬ wac wycisnieta woda ze strefy formowania plyty.Do powierzchni 13 osuszajacego cylindra 11 i w kierunku obrotu poza strefe 7 formowania Plyty jest usytuowany prasujacy wal 21 wewnatrz filcowego rekawa-petli 23. Osuszajacy walec 11 jest równiez wyposazony w osuszajacy kolpak 25, tworzacy strefe 26 osuszania wzdluz czesci 24 jego powierzchni. Skrobak 27 jest usytuowany w spo¬ sób przylegajacy do powierzchni 13 w kierunku obrotu poza strefa 26 osuszania.Maszyna papiernicza (fig. 1) dziala w sposób na¬ stepujacy. Przy pomocy glowicy 1 wlóknista za¬ wiesina 5 jest wtryskiwana do strefy 7 formowa¬ nia plyty: miedzy przesuwajaca sie druciana siat¬ ka 9 i powierzchnia 13 oslony osuszajacego wal¬ ca 11, który porusza sie w tym samym kierunku53898 co druciana siatka 9. Na skutek cisnienia miedzy siatka 9 i powierzchnia 13 oslony, wlóknista za¬ wiesina 5 zostaje odwodniona poprzez siatke 9, a wycisnieta woda splywa do zbiornika 19. Wlók¬ nista zawiesina 5 formuje sie przy tym w papie¬ rowa tkanine 3, która — po odprowadzeniu siat¬ ki 9 od osuszajacego walca 11 — przylega do po¬ wierzchni 13 oslony osuszajacego walca 11. Pa¬ pierowa tkanina 3 jest w dalszym ciagu odwad¬ niana przez dociskanie do powierzchni 13 osuszaja¬ cego walca 11 przez narzady dociskajacego wal¬ ka 21, obracajacego sie wewnatrz filcowego re¬ kawa 23. Na skutek tego dociskania zostaje wzmoc¬ nione przyleganie tkaniny 3 do powierzchni 13.Papierowa tkanina pozostaje na powierzchni 13 osuszajacego walca 11, do którego doplywa cieplo i na skutek tego jest osuszana w sferze 26 osu¬ szania przez odparowanie, po czym zostaje zdjeta z powierzchni 13 oslony za pomoca skrobaka 27 w wykonczonym, suchym stanie.Jest znamienne dla wynalazku, ze papierowa tkanina 3 wchodzi w kontakt z ciepla powierzch¬ nia 13 osuszajacego walca 11 w trakcie, gdy jest formowana w sferze formowania plyty, i to bez¬ posrednie przyleganie utrzymuje sie bez przerwy w czasie prasowania i suszenia. , Odmiana maszyny papierniczej (fig. 2) rózni sie nieco konstrukcja od opisanej maszyny, pokazanej na rysunku (fig. 1). Funkcje zwiazane z formowa¬ niem plyty, prasowaniem i osuszaniem, które wy¬ konywane byly przez powierzchnie 13 oslony osu¬ szajacego walca 11 w opisanej uprzednio maszynie (fig. 1), w odmianie maszyny (fig. 2) sa wykony¬ wane przez elementy powierzchni 33 stalowej tasmy 31.Stalowa tasma 31 przebiega wokól dwóch obroto¬ wych walców 35 i 37 jako zamknieta petla „bez konca", której jedna czesc 38 lezy wzdluz ogrze¬ wajacego urzadzenia 39, tworzacego strefe 42 osu¬ szania razem z osuszajacym kolpakiem 41. Urza¬ dzenie dla formowania plyty i prasowania — po¬ dobne do opisanych uprzednio (fig. 1) — sa usytuowane wzdluz tej czesci stalowej tasmy 31, która otacza czesc obrzeza walca 35, przy czym jed^a czesc 43 powierzchni 33 stalowej tasmy 31 ogranicza strefe 7 formowania plyty. Skrobak 45 jest usytuowany przy powierzchni 33 poza strefa 42 osuszania.Odmiana maszyny papierniczej (fig. 2^ dziala w sposób nastepujacy. srodkami glowicy 1 wlóknista zawiesina 5 jest wtrvskiwana do strefy 7 formowania plvtv. Strefa t^ jest utworzona przez powierzchnie 8 i 43. Ta zawiesina 5 zostaje odwodniona i uformowana w nanierowa tkanine 3.Stalowa tasma 31 i druciana siatka 9 norusza sie w tym przypadku z ta sama szybkoscia i w tym samym kierunku. Papierowa tkanina 3 nrzesuwa sie ze stalowa tasma 31 i jest do niej dociskana w dociskajacym urzadzeniu 21 i 31, no czym stalowa tasma i papierowa tkanina wchodza w strefe 42 osuszania, gdzie zostaja podgrzane przechodzac przez grzejne urzadzenie 39. Wilgoc z papieru wyparowuje i jest usuwana przez osu¬ szajacy kolpak 41. Po osuszeniu papierowa tkani¬ na 3 zostaje zdjeta ze stalowej tasmy 31 przez skrobak 45.Inna odmiana maszyny papierniczej (fig. 3) jest przystosowana do wielofazowego formowania plyty. 5 Oprócz czesci 1 — 27, opisanych w zwiazku z po¬ przednim rozwiazaniem (fig. 1), posiada ona druga glowice 51, przystosowana do wtryskiwania wlók¬ nistej zawiesiny 55 do drugiej strefy 57 formowa¬ nia plyty, utworzonej przez druciana siatke 59 10 i papierowa tkanine 3, przylegajaca do powierzch¬ ni 13 osuszajacego walca 11. Druciana siatka 59 ma ksztalt ciaglej petli „bez konca" i jest przy¬ stosowana do przesuwania sie poprzez prowadzace walki 61 i napinajacy walek 63. Odstep miedzy 15 druciana siatka 59 a papierowa tkanina 3 zalezy od napiecia drucianej siatki 59 i przeciwcisnienia z posredniej wlóknistej zawiesiny 55. Wewnatrz petli drucianej siatki 59 i ponizej strefy 57 for¬ mowania plyty znajduje sie zbiornik 65, w któ- 20 rym zbiera sie wycisnieta woda ze strefy 57 for¬ mowania plyty.Papierowa tkanina, która zostala uformowana i powiekszona w strefach 7 i 57 formowania plyt, przylega do powierzchni 13 oslony osuszajacego 25 walca 11 i zostaje odwodniona na skutek dociska¬ nia miedzy dociskajacym walkiem 21 poruszajacym sie wewnatrz filcowego rekawa 23, a powierzch¬ nia 13 oslony.Po sprasowaniu papierowa tkanina przesuwa sie 30 z powierzchnia 13 oslony osuszajacego walca 11, do którego doprowadzane jest cieplo. Pozostala woda wyparowuje pod wplywem tego ciepla, a tkanina jest przesuwana dalej przez osuszajacy kolpak 25. Wysuszona papierowa tkanina jest usu- 35 wana z powierzchni 13 oslony skrobakiem 27.Jeszcze inna odmiane urzadzenia stanowi ma¬ szyna papiernicza (fig. 4), w zasadzie podobna do odmiany pokazanej na rysunku (fig. 2), lecz przy¬ stosowanej do wielofazowego formowania plyty. 40 W uzupelnieniu szczególów i czesci 1—9, 15—23, 31—45, opisanych w zwiazku z rysunkami po¬ przednimi (fig. 1, 2) znajduje sie w niej druga glowica 71, przystosowana do wtryskiwania wlók- 45 nistej zawiesiny 75 do drugiej strefy 77 formowa¬ nia plyty, utworzonej przez druciana siatke 79 i papierowa tkanine 3, przylegajaca do powierzch¬ ni 33, której ksztalt wyznaczany jest przez walce 35 i 37 oraz — prowadzace walki 87. Strefa 77 50 formowania jest usytuowana wzdluz tej czesci stalowej tasmy 31, która otacza obrzeze walca.Papierowa tkanina, która zostala uformowana i po¬ wiekszona w strefach 7 i 77 formowania plyty, przylega do powierzchni 33 stalowej tasmy II 55 i zostaje odwodniona przez docisk miedzy dociska¬ jacym walkiem 21, poruszajacym sie wewnatrz filcowego rekawa 23, a powierzchnia 33 stalowej tasmy 31 w miejscu, gdzie obejmuje ona czesc obrzeza walca 37. Po sprasowaniu papierowa tka- 60 nina przesuwa sie ze stalowa tasma 31, podgrze¬ wana przy przechodzeniu przez grzejne urzadze¬ nie 39, przy czym wilgoc z papierowej tkaniny odparowuje i jest odprowadzana przez osuszajacy kolpak 41. Po osuszeniu papierowa tkanina zo- 65 staje usunieta ze stalowej tasmy 31 skrobakiem 45.7 Opisane urzadzenie do stosowania sposobu we¬ dlug wynalazku sa tylko przykladami, a w grani¬ cach istoty sposobu mozliwe sa takze inne rozwia¬ zania wykonania, tak ze urzadzenia do formowa¬ nia plyty, prasowania i suszenia, które sa znane same w sobie, moga sie znacznie róznic, jakkolwiek istotne jest, aby urzadzenia do wielofazowego for¬ mowania plyty nie ograniczaly sie do dwóch faz. PL