SE466504B - Blaaslaada foer torkpartiet av en snabbgaaende pappersmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 466 504 _2- lyftning av banan och veckbildning. Det gäller att i möjligaste mån undvika dessa fenomen, vilka under vissa förutsättningar t o m kan Leda till att pappersbanan går av.

Med blåslådan enligt DE-A 32 36 576 som även är känd under namnet "banstabilisator" har i stor utsträckning denna målsättning redan uppnåtts. Till följd av målinriktade undersökningar av luftström- ningarna å ena sidan och på grund av praktiska erfarenheter å andra sidan, har det emellertid visat sig att den kända blåslådan kan optimeras ytterligare med hänsyn till de på denna ställda ford- ringarna.

Presentation av uppfinningen Vid praktisk drift av snabbgående pappersmaskiner med blåslådor enligt DE A 32 36 576 kunde man vid ökande maskinhastigheter ob- servera följande: det finns risk att stödbandet, som tillsammans med pappersbanan löper meanderformigt över torkcylindrarna tidvis stryker mot blåslådan. En dylik kontakt uppkommer särskilt vid den så kallade grânsskiktsavstrykaren, som är anordnad på den tilloppssidiga (före- trädesvis övre) änden av den första lådväggen (även kallad "foil- vägg"). Men även på själva foilväggen kan det uppkomma en oönskad kontakt med stödbandet. Man har försökt att kringgå dessa problem genom att ställa in ett större avstånd mellan den bana stödbandet följer och foilväggen. Detta lösningsförsök var emellertid ej till- fredsställande eftersom härigenom risken uppkom att - åtminstone tidvis - foileffekten går förlorad, dvs att det ej längre uppkommer något nämnvärt undertryck i spalten mellan stödbandet och blåslådan.

Man har också försökt att ersätta den mekaniska luftgränsskikt- avstrykaren med en mot stödbandet riktad blåsluftstråle (luft- schaber); se spalt 6 raderna 14 och 15 i DE-A 32 36 576. Nackdelen härvid är emellertid att förbrukningen av blåsluft ökar väsentligt.

Dessutom finns det risk att den mot stödbandet riktade blåsluft- strålen tränger igenom stödbandet och lyfter pappersbanan från detta.

Vad som skall uppnås är emellertid just motsatsen, nämligen att pappersbanan säkert förblir kvar på stödbandet. Det är känt att vidta sådana åtgärder att den tilloppssidiga kanten av blåslådans foilvägg, 10 15 20 25 30 35 g- 466 5@4 på vilken gränsskiktsavstrykaren befinner sig, är anordnad i området av det ställe där stödbandet lämnar den övre cylindern. Detta arrangemang uppkommer i den kända blåslådan då det vertikala av- ståndet mellan den övre cylinderraden och den undre cylinderraden är mindre än vad som visas i DE-A 32 36 576. Ett dylikt arrangemang är i princip också redan känt vid ett stort vertikalt cylinderavstånd. I detta fall är blåslådans Längd - i tvärsnitt sett - förstorad i motsvarande grad.Härvid ökas emellertid risken för att stödbandet kommer i kontakt med foilväggen hos blåslådan och sålunda risken för förslitning av dessa element.

Den uppgift, som ligger till grund för föreliggande uppfinning, består därför däri, att konstruktivt modifiera den kända blåslådan så att förslitningsrisken mot stödbandet och mot själva blåslådan eli- mineras eller åtminstone minskas, varvid gångstabiliteten hos pappersbanan i kontakt med stödbandet ingalunda skall påverkas men- ligt utan snarare ytterligare förbättras så att i framtiden ännu högre maskinhastigheter än tidigare är möjliga.

Denna uppgift löses genom det i den kännetecknande delen av patent- kravet 1 angivna kännetecknet.

Detta betyder med andra ord att blåslådans s k foilväggen ej längre som tidigare utförs plan utan är anpassad till den krökta form stöd- bandsbanan får under drift. Detta skall ske på ett sådant sätt att spalten mellan stödbandet och blåslådan i stödbandets löpriktning fortfarande (dvs trots stödbandets krökta bana) gradvis divergerar så att blåslådans foilverkan är säkerställd över dess hela längd, sett i tvärsnittet.

Den uppfinningsenliga konstruktionen tar hänsyn till att de banor utefter vilka stödbandet och pappersbanan löper med ökande maskin- hastighet avviker mer eller mindre från den teoretiska raka ban- sträckningen, som tangerar de båda cylindermantlarna, varvid nämnda banor mer eller mindre buktar utåt mot blåslådan. Genom anpassningen av foilväggen till denna utbuktning säkerställes att stödbandet och foilväggen ej berör varandra ens vid höga maskinhastigheter och att 10 15 20 25 30 35 466 504 _4_ dessutom den tilloppssidiga kanten av foilväggen - trots ett stort vertikalt cylinderavstând (och sålunda en stor längd hos blâslâdan_- i tvärsnittet sett) - kan anordnas där pappersbanan och stödbandet fortfarande har kontakt med den övre cylindern. Detta betyder med andra ord att den tilloppssidiga kanten av foilväggen riskfritt kan anordnas i det omrâde där stödbandet lämnar den övre cylindern eller t o m ännu tidigare (relativt löpriktningen). Det sistnämnda alterna- tivet kommer att förklaras ytterligare nedan.

Man kan alltså enligt uppfinningen alltid utnyttja möjligheten att ställa in ett noggrant bestämbart litet avstånd mellan stödbandet och den tilloppssidiga änden av foilväggen pâ vilken fortfarande en gränsskiktavstrykare är anordnad. Därigenom kan grånsskiktavstrykaren företrädesvis arbeta beröringsfritt. Detta gäller ej endast för det fall att gränsskiktavstrykaren är utbildad som en blâsluftstrâle (luftschaber), snarare gäller detta särskilt också för det föredragna fallet att det rör sig om en mekanisk gränsskiktavstrykare (filtlist, borstlist eller liknande). Därmed är ocksâ risken eliminerad att sömmen, medelst vilken stödbandet blir en ändlös slinga och vilken är tjockare är själva stödbandet, berör gränsskiktavstrykaren. Dessutom har man nu alltid den redan kända fördelen att blâslâdans funktion, nämligen alstring av undertryck i spalten mellan stödbandet och blâslâdan redan börjar pâ det ställe där pappersbanan och stödbandet lämnar den övre torkcylindern. Härigenom motverkas tendensen att pappersbanan vid utloppspunkten häftar fast vid torkcylinderns man- telyta ännu ett stycke och först senare ansluter sig till stödbandet.

Luftgränsskiktavstrykaren behöver emellertid, som redan antytts, ej anordnas precis vid den punkt där stödbandet lämnar den övre tork- cylindern. Snarare blir det genom uppfinningen möjligt att förlänga blâslâdan ytterligare ett stycke längre uppåt, så att gränsskikts- avstrykaren ligger inom den s k omslutningszonen, i vilket pappers- banan och stödbandet berör den krökta mantelytan av den övre tork- cylindern. Detta är fördelaktigt eftersom avstrykningen av det av stödbandet medförde Luftgränsskiktet är verkningsfullare i detta omrâde. Härvid drar man nytta av den företeelsen att det i det radiellt inre omrâdet av ett luftgränsskikt, som löper pâ en krökt bana, bildas ett undertryck så att i det radiellt inre delskiktet är 10 15 20 25 30 35 -5- -AA - 466 604 Luften tunnare än i det radiellt yttre delskiktet.

Uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare med hänvis- ning till ritningen.

Figur 1 visar schematiskt ett utsnitt ur en pappersmaskins torkparti; Figur 2 visar en uppfinningsenlig blâslâda i tvärsnitt och förstorad relativt figur 1; Figur 3 visar ett deltvärsnitt av ett från figur 2 avvikande ut- föringsexempel.

De i figur 1 visade fem torkcylindrarna 10-14 bildar en torkgrupp av ett torkparti. En ytterligare med 15 betecknad torkcylinder ingår i en efterföljande torkgrupp. Torkcylindrarna 10, 12 och 14 är anord- nade i en övre rad, cylindrarna 11, 13 och 15 däremot i*en undre rad.

Pappersbanan 16, som skall torkas, löper i pilens 17 riktning meanderformigt över torkcylindrarna. Därvid ledsagas den inom den första torkgruppen 10-14 ständigt av ett ändlöst luftgenomsläppligt stödband (torkvira 18) vilket frân cylindern 14 går tillbaka till den första cylindern 10 via ledvalsar 9. Torkcylindrarna 10, 12 och 14 i den övre raden ligger utanför den av stödbandet 18 bildade slingan; cylindrarna 11 och 13 i den undre raden ligger däremot inuti den- samma. Härigenom löper pappersbanan 16 i omrâdet av de övre cylind- rarna 10, 12 och 14 mellan dessas mantelyta och stödbandet 18. I omrâdet av de underliggande cylindrarna 11 och 13 befinner sig pappersbanan 16 däremot pâ utsidan av det mot dessa cylindrar an- liggande stödbandet 18. Pâ de fria sträckorna mellan cylindrarna 12- 14 styrs pappersbanan 16 av stödbandet 18. Först mellan cylindrarna 14 och 15 löper pappersbanan fritt. I de följande torkgrupperna har varje cylinderrad ett eget stödband 19.

Pâ pappersbanans 16 och stödbandets 18 gemensamma löpsträcka från en övre torkcylinder 10 resp 12 till en undre cylinder 11 resp 13 är på stödbandssidan anordnad vardera en blâslâda 20. Var och en av dessa böjningsstyvt utbildade banbreda eller en mindre Längd uppvisande blâslâdor sträcker sig tvärs genom torkpartiet. Kortare blâslâdor anordnar man företrädesvis i pappersbanans kantomrâden. 10 15 20 25 30 35 466 504 -6..

För alla utföringsexempel gäller att blâslâdorna med den visade tvärsnittsformen som regel sträcker sig tvärs genom hela torkpartiet, dvs från den styrsidiga till den drivsidiga kanten av stödbandet och ytterligare något utöver dessa kanter. Det är emellertid även möjligt att det finns tvâ förhållandevis korta blâslâdor endast i omrâdet av de bâda kanterna eftersom det under vissa förutsättningar kan vara tillräckligt att endast suga pappersbanans kanter mot stödbandet; En blâslâda 20 beskrivs närmare i det följande: Den väsentligen på alla sidor slutna blâslâdan 20 har en första vägg 21, som i det följande kallas foilvägg, vilken - i blâslâdans 20 tvärsnitt sett - sträcker sig längs stödbandet 18 ända till den inloppsficka 22, som bildas av stödbandet och den fria mantelytan av den undre torkcylindern 11 resp 13. Därvid uppkommer mellan denna foilvägg 21 och stödbandet 18 en spalt 23, vilken divergerar mot inloppsfickan.

Den så långt beskrivna blâslâdan 20 är föremål förDE-A 32 36 576 Till skillnad frân denna sträcker sig blâslâdan enligt föreliggande uppfinning väsentligt längre i riktning mot den övre halvan av man- telytan av den respektive övre torkcylindern 10 resp 12 och foil- väggen 21 är med hänsyn till divergensen av spalten 23 hos den verk- liga bankurvan utformad pâ motsvarande sätt.

Denna blâslâda 20 kommer att förklaras närmare med hänvisning till figur 2.

I figur 2 visas en övre torkcylinder 10, 12 och en undre torkcylinder 11, 13. Pappersbanan 16 och stödbandet 18 löper från den övre tork- cylindern 10, 12 och till den undre torkcylindern 11, 13. Vid långsam gång och motsvarande stödbandsspänning skulle pappersbanan 16 resp stödbandet 18 tangentiellt följa en ideell bankurva 1. Pâ grund av t ex egenvikts- och centrifugalkrafter och pâ grund av det mellan stödbandet 18 och blâslâdan 20 uppkommande undertrycket buktar denna bana emellertid ut sig i riktning mot blâslâdan 20. fe 10 15 20 25 30 35 _F 466 504 Utbuktningens omfattning bestäms bl a av den Längsspänning, som finns i stödbandet 18, vilken man pâ vanligt sätt kan ställa in medelst en spännvals 9' (se figur 1). I varje fall uppkommer mellan den övre 10, 12 och den undre torkcylindern 11, 13 en bâgformig (verklig) rörelse- bana R.Denna verkliga rörelsebana motsvarar slutligen formen hos pappersbanan 16 och stödbandet 18 pâ vägen från den avgivande cylin- dern 10, 12 till den upptagande cylindern 11, 13 och blâslâdans 20 foilvägg 21 är tillnärmelsevis anpassad till denna rörelsebanan R och detta i proportion till att spalten 23 mellan rörelsebanan R och den första väggen divergerar, dvs ökar frän utloppspunkten A på den avgivande cylindern 10, 12 till inloppspunkten Z pâ den upptagande cylindern 11, 13 utefter den första väggens längd.

I överensstämmelse med framställningen enligt figur 2 realiseras spalten 23 genom en polygonal utformning av foilväggen 21. I ett första omrâde 21.1, som gränsar till utloppspunkten A, löper foil- väggen 21 ungefär parallellt med rörelsebanan R; i ett andra anslu- tande omrâde 21.2 löper foilväggen 21, sett i löpriktningen 17, koniskt divergerande relativt banan R; i ett tredje omrâde 21.3 löper foilväggen 21 åter ungefär parallellt med banan R. över foilväggens 21 hela längd âstadkommes till följd av denna divergerande spalt 23 det redan nämnda undertrycket, vilket gynnsamt påverkar vidhäftningen mellan pappersbanan 16 och det luftgenomsläppliga stödbandet 18.

Mera i detalj är blâslâdan 20 vidare utformad enligt följande: Vid foilväggens 21 övre kant 24 är anordnad en grånsskiktavstrykare 25, som sträcker sig mot stödbandet 18. Denna grånsskiktavstrykare 25, som bestâr av en filtremsa eller en plastborste eller även av en s k luftschaber, sträcker sig nästan ända fram till den fria ytan av stödbandet 13 (avståndet a omkring 2 mm) och tjänar till att beröringsfritt stryka av det av bandet medförda luftgrånsskiktet. För att undvika uppdämningar i omrâdet kring gränsskiktavstrykaren 25, finns det möjlighet att ställa in den i detta omrâde mot foilväggen angränsande väggen 40 av blâslâdan i spetsig vinkel. Därigenom glider luften lättare bort (pil 41). 10 15 20 25 30 35 466 504 g- Blåslådan 20 har dessutom en andra vägg 26, vilken under bildning av en spalt 27 mot mantelytan av den undre torkcylindern 11 resp 13 sammanträffar med foilväggen 21 i området kring inloppsfickan 22. Där finns en för strömningen gynnsam avrundning 42 av foilväggen 21 mot den andra väggen 26. I jämförelse med blåslådan enligt DE-A 32 36 736 kan luften, som strömmar genom spalten 23 i riktning mot inlopps- fickan 22, på kortare sträcka än tidigare övergå i den cylindersidiga spalten 27 (sålunda med mindre strömningsförluster).

Den andra väggen 26 uppvisar i sitt mot fickan vända område en slits- formig öppning 29 genom vilken luft kan slippa ut. Denna öppning 29 sträcker sig i blâslâdans 20 längsriktning. Eventuellt är öppningen 29 överbryggad medelst utefter sin utsträckning på inbördes avstånd anordnade stag, för att vid mycket långa blåslådor 20 säkerställa stabiliteten hos de på båda sidorna om öppningen liggande avsnitten av den andra väggen 26. Som kan observeras i figur 2, går öppningens, 29 blåsriktning i en spetsig vinkel relativt den andra väggen 26 och väsentligen mot cylinderns 11, 13 rotationsriktning 35.

Blåslådan 20 är på frontsidan ansluten till en matningsledning 30 för blåsluft. I blåslådans 20 inre sitter en uppdämningskropp 31 i blås- luftens strömningsväg från matningsledningen 30 till den slitsformiga öppningen 29. Kroppen sträcker sig över hela lådans längd och begrän- sar tillsammans med den andra väggen 26 ett i tvärsnittet munstycks- formigt utrymme 32, vilket övergår i den slitsformiga öppningen 29.

Mellan foilväggen 21 och den andra väggen 26 kan dessutom finnas en krökt kanal 33, vilken förbinder spalten 23 pä stödbandssidan och spalten 27 på cylindersidan. Krökningen hos denna kanal är sådan att denna, i löpriktningen 17 sett, går i spetsig vinkel relativt rörel- sebanan R och i spetsig vinkel relativt ytan av den undre tork- cylindern 11,"13. Kanalen 33 är - för att ej hindra strömningen av blâsluft från matningsledningen 30 till den slitsformiga öppningen 29 - utbildad som en serie av krökta rör 34, vilka sträcker sig i blås- lådans 20 längsriktning. Den stödbandssidiga änden av kanalen 33 befinner sig i undre tredjedelen av foilväggen 21. I den undre tork- cylinderns 11 resp 13 rotationsriktning sett (pil 35) ligger den cylindersidiga mynningen av kanalen 33 nära framför den slitsformiga 10 15 20 25 30 35 _9- öppningen 29. Den andra väggen 26 divergerar från den undre tork- cylindern 11, 13 så att spalten 27 mot rotationsriktningen av den undre torkcylindern 11, 13 (pil 35) uppvisar en för strömningsför- hâllandena gynnsam spaltutvidgning.

De strömningsförhâllanden, som râder kring blâslâdan 20 och i själva blâslâdan visar sig pâ följande sätt: Den till blâslâdan 20 pâ frontsidan via matningsledningen 30 till- förda blâsluften övervinner pâ sin väg till den slitsformiga öpp- ningen en av foilväggen 21 och uppdämningskroppen 31 begränsad stryp- spalt 37 medelst vilken luftens tryck fördelas likformigt över bläs- lâdans 20 Längd. I det munstycksformiga utrymmet 32 utsättes blås- luften för en acceleration så att den med högre hastighet träder in i spalten 27 motriktad rotationsriktningen (pil 35) hos den undre torkcylindern 11 resp 13. Utefter sin strömningsväg genom spalten 27 på cylindersidan frigör blâsluften det av den undre torkcylindern 11, 13 medförda luftgränsskiktet och förhindrar att det förs in i ingângsfickan 22.

Gränsskiktsavstrykaren 25, pâ den tilloppssidiga kanten 24 av foil- väggen 21, leder bort en väsentlig del av luftgränsskiktet frân stödbandet 18 via den nämnda väggen 40. Genom den tidigare beskrivna divergensen hos den stödbandssidiga spalten 23 mot inloppsfickan 22, alstras i denna spalt 23 ett undertryck (och därmed den s k "foil- effektefifi. Detta undertryck försöker att utjämna sig genom att suga luft genom stödbandet 18, vilket har den avsedda anliggningen av pappersbanan 16 mot stödbandet till följd. Dessutom uppträder ytter- ligare en väsentlig ökning av undertrycket genom ejektorverkan av blâsluften i den cylindersidiga spalten 27. Med denna blâsluft sugs nämligen såväl luft från inloppsfickan 22 som genom kanalen 33 frân den stödbandssidiga spalten 23. Med hänsyn härtill hänvisas explicit till figurframställningen i figur 2 på vilken de införda pilarna tydligt återger de beskrivna luftströmningarna.

I utföringsexemplet enligt figur 3 visas en blâslâda 20a vid vilken den övre kanten 24a av foilväggen 21a är anordnad med 466 504 -1Q- gränsskiktavstrykaren 25 ovanför stödbandets 18 utLoppsstäLLe A från den övre cyLindern 1D, 12. Gränsskiktsavstrykaren 25 Ligger sâLunda innanför pappersbanans 18 och stödbandets 16 omslutningszon, var'- 'ígenom avstrykningen av Luftgränsskiktet förbättras.

Claims (10)

1. 4661 504 _11- Patentkrav

1. Blâslâda (20) för torkpartiet hos en snabbgâende pappersmaskin, 10 15 20 25 30 vid vilken pappersbanan (16), som skall torkas tillsammans med ett stödband (18), vilket bildar en ändlös stödbandsslinga, löper meanderformigt över torkcylindrar (10-14), vilka är anordnade så att de befinner sig utanför och innanför stödbandsslihgan, med följande utmärkande drag. a) blâslâdan (20) sträcker sig Längs den från pappersbanan (16) fria sidan av det nämnda stödbandet (18) - från omrâdet av en utloppspunkt (A), där pappersbanan (16) och stödbandet (18) lämnar en utanförliggande cylinder (10, 12), i riktning mot en ingängsficka (22), som befinner sig i omrâdet av en kontaktpunkt (Z), där stödbandet och pappersbanan möter den efterföljande innanförliggande cylindern (11, 13); b) blâslâdan (20) har en första vägg (21) (i det följande benämnd foilvägg) vilken - i tvärsnitt sett - sträcker sig från en kant (24) pâ tilloppssidan längs stödbandet (18) i riktning mot nämnda ingângsficka (22), varvid det mellan foilväggen (21) och stödbandet (18) finns en i stödbandets löpriktning (pil 17) divergerande spalt (23); c) en andra vägg (26) finns i omrâdet av den innanförliggande cylinderns (11, 13) mantelyta, bildar med denna en spalt (27) och sammanträffar med foilväggen (21) i ingângsfickan (22); d) den andra väggen är i omrâdet av ingângsfickan (22) utbildad med en luftutblâsningsslits (29), vars blâstriktning är mot- satt rotationsriktningen (pil 35) för den innanförliggande cylinderns (11, 13) mantelyta; e) pâ foilväggens (21) mot inloppssidan vända kant finns en anordning för avstrykning av det av stödbandet (18) med- transporterade luftgränsskiktet; k ä n n e t e c k n a d därav, att foilväggen (21) är utformad efter den mot foilväggen vända krökningen under drift hos stöd- bandets (18) mellan de båda cylindrarna (10, 12 och 11, 13) belägna bana, så att den nämnda spaltens (23) divergens i förhål- lande till stödbandets (18) löpriktning upprätthâlles. 10 15 20 25 30 35 466 504 . '° _12- Blâslâda enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den gemensamma kanten mellan foilväggen(21) och den andra väggen (26) löper pâ relativt stort avstând frân den plats (Z) där stödbandet (18) och pappersbanan (16) möter den innanför- liggande cylindern (11 resp 13).

Blâslâda enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att kanten mellan foilväggen (21) och den andra väggen (26) är avrundad (rundning 42).

Blâslâda enligt något av patentkraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a d av en polygonal utformning av foilväggen (21) dvs sammanfogning av densamma av plana väggelement (21.1, 21.2, 21.3).

Blâslâda enligt något av patentkraven 1 till 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att gränsskiktavstrykaren (25) är en meka- nisk avstrykare och att det finns en spalt (a) pâ omkring 2 mm mellan stödbandet (18) och avstrykaren.

Blâslâda enligt något av patentkraven 1 till 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att gränsskiktavstrykaren (25) är en luft- schaber.

Blâslâda enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den gränsskiktavstrykaren (25) upp- bärande, mot tilloppssidan vända kanten (24a) av blâslâdan (20a) relativt stödbandets (18) löpriktning är anordnad framför stöd- bandets utloppspunkt (A) pâ den utanförliggande cylindern (10, 12) (fig 3).

Blâslâda enligt något av patentkraven 1 till 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att blâslâdans mot den tilloppssidiga änden av foilväggen (21) angränsande vägg (40) är anordnad i spetsig vinkel mot den utanförliggande cylinderns (10, 12) yta.

Blâslâda enligt ett eller flera av föregående patentkrav med en 10 466 5Û4 _13- frân foilväggen (21) utgående kanal (33) för att släppa igenom Luft frân den pâ stödbandssidan divergerande spalten (23), varvid kanalen (33) tränger igenom den andra väggen (26) och mynnar vid spalten (27) pâ cylindersidan och varvid kanalen (33), i rota- tionsriktningen (pil 35) hos den innanförliggande cylindern ('11 resp 13) sett, slutar framför Luftutblâsningsslitsen (29) vid spalten (27) på cylindersidan, k ä n n e t e c k n a d därav, att kanalen (33) är krökt och detta pâ ett sådant sätt, att den löper i spetsig vinkel relativt spalten (23) och spalten (27).

10. Blâslâda enligt patentkravet 9, k ä n n-e t e c k n a d därav, att kanalen (33) utgöres av krökta rör (34).