SE515902C2 - Silcylinder till skruvpress och förfarande för att tillverka silcylindern - Google Patents

Description

~ o o . oo i 2 5' .. 5 l 5 9 0 2 Utformningen av silen göra att silcylindern inklusive stödkonstruktioner måste avlägsnas. Detta är tidsödande och komplicerat.

US-A-Z 355 091 beskriver en känd anordning för behandling och avlägsnande av kemikaler från fibermassa. Anordningen är behäftad med problem enligt vad som ovan - angivits. Anordningen består av en skruvpress i vilken en presskruv är omgiven av en tj ockvåggig perforerad cylindrisk plåt som den avlägsnade vätskan pressas ut genom. i Den tj ockväggiga perforerade plåten ligger i ett hus och är förankrad i huset med hjälp av mellanliggande ribbor. Dessa ribbor är placerade symmetriskt runt den perforerade plåtens mantelyta och har som huvudsakligt syfte att separera anordningen i sektioner A-D, där silplåten i respektive sektion är helt fribärande mellan ribboma. Tj ockleken på plåten i denna konstruktion blir med nödvändighet ansenlig då plåten i sig själv i respektive sektion skall klara de påfrestningar som den utsätts för. Av ritningarna framgår att ett eventuellt byte av silplåten torde vara komplicerat. Konstruktionen är dyr och kostsarn att renovera.

I US-A-3 943 034 beskrivs en annan skruvpress för avvattning och homogenis ering av massa. Anordningen består av en perforerad, ihålig skruv omgiven av en tj ockväggig siltrumma. Vätskan som avvattnas från massan kan passera både ut genom Siltrumman eller in genom skruven. Siltrumman som omger skruven samt skruven har konisk form.

Hus et som omger Siltrumman är uppdelat i två sektioner och Siltrumman är förankrad i hus et. I skriften nämns inget om tjockleken på silplåten. Av konstruktionen att döma utsätts silplåten för betydande krafter varför den bör tillverkas av plåt med betydande tj ocklek, vilket således är dyrt. Den silplåt som omger skruven är placerad så att den går 9934se2.DOC 10 15 20 _ i 3 " " .... .. 5 'l 5 9 Ü 2 genom två avdelningar avskilda från varandra. I den ena avdelningen avgår vätska genom silplåten. I den andra avdelningen tillsätts ånga till massan och vätska avgår genom den ihåliga, perforerade skruven. Denna uppdelning i två avdelningar torde väsentligt försvåra utbytet av silplåten.

Vidare beskrivs i US-A-4 582 568 en skruvpress för att kontrollera vattenhalten hos en fibersuspension. Anordningen består av två delar: en förtjockare samt en massapress av siltyp. Förtjockaren består av en skruv omgiven av en cylindrisk tjockvåggig silplåt som ligger i ett cylindriskt yttre hus. Vattnet som avgår från massan passerar genom silplåten. Massan förs från förtjockaren vidare till massapressen, som år uppbyggd av en konisk skruv omgiven av en silplåt. Det hus som omger massapressen har ett sluttande golv för att det vatten som avgår genom silplåten ska kunna rinna bort. Silplåten år förankrad i det omgivande huset. Silplåtens tjocklek år inte angiven. Då ett så litet avstånd som möjligt mellan skruv och plåt eftersträvas får man förrnoda att plåten utsätts för betydande krafter i takt med att vattenhalten i massan sjunker. Tj ockleken på plåten för denna konstruktion måste därför också vara betydande. Byte av plåten i båda nämnda delar av anordnjngen blir förhållandevis komplicerat. Ett flertal rör år förbundna med delarna. Vidare verkar silplåtarna vara väl inbyggda vilket också gör ett silplåtsbyte mer komplicerat.

Slutligen refereras till den kända teknik som beskrivs i den finska utläggningsskriften 54719, vilken avser en anordning för separering av vätskor och fasta ämnen.

Anordningen innefattar en cylindrisk tj ockvåggig trumrna med perforerad vägg. I siltrurnman är en skruvtransportör placerad. Genom munstycken på skruvtransportören 9934se2,DOC 00 0 0 0 00 0000 0000 0 0 I 0 y 0 0 0 000 Oiuc n 10 15 20 o ø n | no 0 nnnn nu 515 9Ü2 tillförs vätska till vätskeblandningen i trumman. Inga stödkonstruktioner visas i ritningarna varför plåttj ockleken måste vara stor och kostnaden vara hög. Vid en sådan plåttjocklek är ett byte av silplåten förenat med flera tidskrävande arbetsmoment.

KORT REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erbjuda en silcylinder som eliminerar eller åtminstone minimerar ovan nämnda problem. Ett syfte med uppfinningen är att erbjuda en silcylinder för avvattning av massa samt ett tillverknings förfarande för silcylindem, vilken/vilket ger en fullgod funktionalitet på silcylindern till lägre kostnad samt har god tillverknings ekonomi.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att erbjuda en silcylinder vars silplåt är enklare att byta ut vid service. Detta uppnås enligt uppfinningen med hjälp av de särdrag som anges ikravets 1 kännetecknande del.

En viktig fördel med uppfinningen är att silplåten kan göras mycket tunn, vilket ger låg materialkostnad och enklare bearbetning samt eliminerar behovet av dubbelborrade hål.

Den stora fördelen vid service av silcylindern är att hela konstruktionen med stödringar är återanvändningsbar. När silpläten är utsliten kan denna avlägsnas och bytas ut medan själva ramen kan användas på nytt som stöd för den nya silplåten. Detta gör byte och renovering av silpressen betydligt billigare.

Ytterligare kännetecken och aspekter på uppfinningen framgår av de efterföljande patentkraven och av följ ande beskrivning av en föredragen utföringsforrn. 9934se2.DOC o ø \ a nu ' 5 515 902 KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av en föredragen utföringsforrn kommer att hänvisas till bifogade ritningsfígurer av vilka Fig. 1 är en perspektivisk vy av en silcylinder, i Fig. 2. är en koaxiell vy av en stödring, Fig. 3 är en perspektivisk vy av en distans, Fig. 4 visar en detalj från figur 1 med stödringarna stödj andes en silplât, Fig. 5 vilken visar en avvattningsanordning med silplåtar enligt känd teknik, Fig. 6 vilken visar en alternativ silcylinder i en delad utföringsform, Fig. 7 vilken visar en detaljvy på skarvelementet 7la från figur 6, samt Fig. 8 vilken visar en sidovy av skarvelementet visat i figur 6 och 7.

DETALJBESKRIVNING Uppfmningens tillämpningsområde avs er avvattningsanordningar för trämassa- suspensioner enligt figur 5, innefattande en förträngnirigsskruv 2 anordnad inuti en silcylinder. Silcylindern består på konventionellt sett av ett antal sektioner med silcylindrar 1 vilka sätts samman till erforderlig avvattningssträcka.

Trämassasuspensionen inmatas i inloppet 3, och under förträngning av den roterande skruven 2 pressas vätska ut i radiell led genom silplåtarna för vidare utmatning i vätskeutloppet 5. Den slutligen avvattnade trämassasuspensionen erhålles i utloppet 4. I en sista sektion lb sker en sista avvattning under mycket högt tryck. För att avvattningsanordningen skall kunna motstå det mycket höga trycken i massan så tillverkas silplåten i ett mycket tjockt gods, vanligen runt 10-15 mm, företrädesvis 12 mm, vilket ger en tung och dyr konstruktion. 9934se2.DOC o c ø Q en i 6 515 902 Med hänvisning först till fig. 1 betecknas en silcylinder allmänt med siffran 1.

Silcylindem l innefattar en silplåt 20 i form av en cylinder. Utanpå silplåten 20 ligger stödringar 30. Stödringama 30 omsluter silcylindern 1 längs dess mantelyta. I början och slutet av samlingen med stödringar 30 längs silcylindern 1 sitter en gavelring 60.

Stödríngama 30 hålls åtskilda i axiellt led med hjälp av distanser 50. Stödríngarna 30 är förankrade i gavelringama 60 med hjälp av stag 40 som löper axiellt med silcylindem 1, och genom distanser 50 samt motsvarande hål i varje stödring 30. Stagens yttre diameter är vanligen mellan 13 mm och 21 mm. Stagen är företrädesvis ihåliga med en inre diameter av vanligen mellan 12 mm och 20 mm.

Silplåten 20 utgörs av en plåt av lämplig metall, företrädesvis rostfritt stål, försedd med enkelborrade cirkulära hål 21. Silplåten 20 har en tjocklek på 2-6 mm. Den är ihopsvetsad längs en svetsfog 22 som löper axiellt längs silcylindern 1. En silplåt 20 bildar en silcylinderenhet som kan ha en längd på mellan 1 m och 2 m. Silcylmdern 1 har vanligen en inre diameter (d) på mellan 0,7 m och 1,5 m, eventuellt 0,25 m till 2 m.

Stödringar 30 (se Fig. 2) utgörs lämpligen av laserskurna plåtringar för att hälla god i noggrannhet. Tj ockleken på stödringarna 30 är vanligen mellan 3 mm och 8 mm. I dessa stödringar 30 är ett flertal hål 31 upptagna j ämnt fördelade längs hela ringen 30 med ett mellanliggande avstånd av mellan 100 mm och 400 mm. Stödringens 30 inre diameter avgör silcylindems mått. Höj den (h) på stödringen är mellan 50 mm och 100 mm.

Stödringarna 30 sitter uppradade längs silcylinderns 1 mantelyta. Stödringama 30 är åtskilda från varandra (med distanser 50) på ett avstånd av mellan 30 mm och 150 mm. 9934se2.DOC 00 0 0 000 0000 90 p n 00 00 0000 0000 n 0 0 c 000 0 q 000 10 15 20 i 7 515 902 Antalet stödringar 30 per meter silplåt är 5-3 5, företrädesvis 10-25 och mest föredraget 15-20. Härigenom kan en mycket tunn silplåt användas vilken är fribärande över en relativt kort sträcka mellan två närliggande stödringar.

Med hänvisning till Fig. 3 visas distansema 50 som består av cylindrar med ett cirkulärt hål 51. Distansen 50 har en inre diameter som är större än nämnda stag 40 och en yttre diameter som år större än hålet 31 i stödringen 30. Distansens 50 inre diameter år stagets 40 yttre diameter + 1 mm. Distansens 50 inre diameter är vanligen mellan 14 mm och 22 mm. Distans erna 50 är lärnpligen tillverkade av rostfritt stål och lämpligen med en godstj ocklek på åtminstone 2 mm.

Staget 40 utgörs av ett rör eller en stång och är lärnpligen tillverkat av rostfritt stål, exempelvis 2333, 2343 eller duplex. Staget 40 löper genom hålen 31 i stödringama 30 och genom hålen 51 i distansema 50. Stagen 40 år fästa i var sin ände i en gavelring 60 med gängförband eller med svetsförband.

Med hänvisning till Fig. 1 visas gavelringen 60 som lärnpligen utgörs av en ring av samma material, d.v.s. rostfritt stål. Den har en inre diameter anpassad till silplåten 20.

Gavelringen 60 har lärnpligen en tjocklek på mellan 10 mm och 30 mm, I gavelringen 60 finns bulthål 61 jämnt placerade längs hela gavelringen. Avståndet mellan bulthålen 61 på gavelringen 60 är mellan 100 mm och 250 mm. I dessa hål 61 fixeras stagen 40 som går genom stödringarna 30. 9934se2.DOC 10 15 20 o u Q ø nu ' s 515 902 o oooo oo Stödanordningen 10 till en silcylinder l, vilken innefattar en gavelring 60 i vardera änden på silplåten 20 samt stödringar 30 åtskilda av distanser 50, hålls ihop med hjälp av dessa stag 40. Stagen 40 år fasta i gavelringania 60 med skruvar eller fasta genom svetsning.

I figur 4 visas en detalj förstoring från figur l, med stödringarna 30 anordnade utvändigt av den monterade silplåten 20. Stagen 40 genomgår alla stödringar, och koaxiellt anordnade på stagen finns distanserna 50 anordnade. Distansema medför att stödringarna 30 lokaliseras på lämpligt avstånd sinsemellan och att silplåten här-igenom får erforderligt stöd i radiell led it från silcylindem. I den visade utföringsforrnen har silplåten 20 försetts med dubbla bormingar 2la samt 2lb, med den något grövre bonningen anordnad längst bort från den tråmassasuspension som skall avvattnas (trärnassasuspensionen transporteras nedanför silplåten 20 i figur 4).

Uppfinningen medför att varje enskild silsektion kan byggas upp med fribårande partier mellan gavelringarna 60. Stödringama erfordrar ej något radiellt utvändigt stöd vid lämplig dimensionering av silplåt samt stödringar.

Tillverkning av silcylinder l exemplifieras med två olika förfaranden. Båda förfarandena för att tillverka silcylinder l år uppdelade i ett antal steg. I det första förfarandet svetsas silplåten 20 samman varefter silplåten 20 krymps ihop i radiellt led, exempelvis via kylning eller lokal buckling, altemativt att stödringama värms upp.

Stödringar 30 anbringas utanför silplåten 20 varefter silplåten 20 expanderas till greppassning. Greppassningen kan erhållas genom att den uppvärmda stödrings- 9934se2.DOC 10 15 20 i 9 515 902 konstruktionen fås att svalna eller att den lokalt deformerade silplåten tillåtes återta sin grundformi radiellt led. En eventuell svetsning kan anbringas mellan stödringar och silplåt innan en silplåten understödj ande dom borttages.

I det andra förfarandet förmonteras stödanordningen 10 varefter silplåten rullas ihop.

Den hoprullade silplåten 20 förs in i hålrunlrnet i den fristående stödanordningen 10 , varefter silplåten 20 vecklas ut tills stödanordningens 10 stödringar 30 ligger an mot den helt utvecklade silplåtens 20 hela mantelyta. Silplåten 20 skarvas sedan ihop medelst svetsning.

I figur 6 visad en alternativ utföringsforrn på en delad silcylinder enligt uppfinningen, vilken underlättar reparationer samt utbyte av främst enskilda silcylindrar i av ett flertal silcylindrar sammansatta konstruktioner for avvattning av pappersmassa.

Grundkonstruktionen är likartad med tidigare visade utföringsformer men med den skillnaden att ett skarvelement 71 innehållande plattjäm 34a, 34b insvetsas med svetsar 37 på ömse sidor av ett delningsplan 32 i respektive stödringshalva 30a,30b.

Silplåthalvorna 20a, 20b fastsvetsas också i respektive stödringshalva 30a, 30b med intermittenta svetsar 70 i lämpligt antal vid delningsplanet.

Silplåtshalvorna sammanhålles med hjälp av ett bult- mutterförband 35,36 genom plattj ärnen 34a, 34b, lämpligen mellan varannan strödring såsom visas i figur 8.

Plattjärnen kan lämpligen centreras med hjälp av en rundstång 33 som kläins fast mellan v-formade spår i plattjärnen. Även andra typer av kända centrerings-anordningar for cirkelbildande halvor kan användas. Silanordningen av delad konstruktion tillverkas lämpligen på ett likartat sätt som den tidigare visade utförings formen. I den delade 9934se2.DOC om o: Alan none O I n 000 oløo nu o n oo 000 10 15 'q uno o no e 1 I c I n an: c en n c c n o o 1 I I I en wo: Ivan o: .gonna o o o :notis u v n . v n f u I C O I I I 10 u. nu n n en I I U IQ u u u u 5l5 9Û2 konstruktionen anbringas respektive silplåt i ett ihopkrympt tillstånd mot förmonterade stödringar, varefter silplåten expanderas mot stödringen följt av anbringandet av en intermittent svets 70 i anslutning till delningsplanet 32.

Uppfinningen är inte begränsad till de Visade utföringsforrnema ovan, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Stagen kan tillverkas av olika material och olika geometriska tvärsnitt, De kan vara massiva eller ihåliga. Distanserna kan vara integrerade med stagen eller utgöras av enskilda element som fästes på nämnda stag.

Silplåten kan självfallet förses med hål på annat vis än genom enkelborrningar.

Stödringen kan ex. vis ha avfasningar inåt mot den yta som anligger mot silplåten för att om önskvärt minska den anliggningsyta mot silplåten som skulle kunna utgöra ett hinder för vätskeströmmen ut genom silen. Stagens infästning i gaveldonen kan också självfallet varieras på en mängd olika sätt. De kan fästas genom svetsning eller med skruvar. Det inses även att en färdig skruvpress enligt uppfinningen kan bestå av en eller flera sammansatta silsektíoner, varvid ej nödvändigtvis samtliga sektioner är utformade enligt uppfinningen. 9934se2.DOC

Claims (12)

10 15 20 o o o o oo '11 515 902» PATENTKRAV

1. Silcylinder ( 1) för avvattnings anordningar av trärnassasuspensioner, innefattande en fast, icke roterande, silplåt (20) ämnad att omge en i silcylinderns längsaxel anordnad roterande konformad skruv vilken pressar ut vätska från massan i radiell led genom nämnda silplåt (20), under förträngning av massan medelst den roterande skruven och mot silplåten k ä n n e t e c k n a d av att silplåten har en tjocklek på 1-6 mm, företrädesvis 2-4 mm, vilken omges av stödríngar (30) anordnade i ett plan tvärs silcylinderns längsaxel, vilka stödríngar är anordnade i axiell led över silplåtens ytteryta på ett avstånd mellan stödringarna inom intervallet 30-150 mm, företrädesvis 40-100 mm och mest föredraget 50-70 mm., mot vilka stödríngar silplåtens radiellt utvändiga yta anligger.

2. Si1cy1inder(1) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att silplåten omges av stödríngar (3 0) samverkande med axiella stödelement (40), varvid nämnda stödríngar (30) hålls åtskilda med hjälp av vid stödelementen anordnade distansdon (50).

3. Silcylinder (1) enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda distansdon (50) är integrerade med stödelementen (40), företrädesvis på ett sådant vis att stödelementet i ett visst läge fritt kan förskjutas i axiell led genom ett hål (31) i stödringen (30) men att den i ett visst annat läge låser stödringen så att axiell förskjutning förhindras.

4. Silcylinder (1) enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda distansdon (50) utgörs av relativt stödelementen separata element. 9934se5.DOC 10 15 20 'n %Üí¥ffiÅ*5m 515 902 o n øøøø :c

5. Silcylinder (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att stödelementen (40) är fastai gaveldon (60) som år anordnade i silcylindems (1) båda ändar, mellan vilka gavlar distansdonen hålles förspånda.

6. Silcylinder enligt något av kraven 2-4, k ä n n e t e c k n a d av att distansdonet (50) åtminstone delvis omsluter stödelementet (40), och företrädesvis helt omsluter stödelementet (40).

7. Silcylinder enligt något av kraven 2-4 eller 6, k ä n n e t e c k n a cl av att höjden (h) på distansdonet (50) bestämmer avståndet mellan två stödringar (310), varvid företrädesvis höj den (h) på distansdonet (50) är 30-150 mm, företrädesvis 40-100 mm och mest föredraget 50-70 mm.

8. Silcylinder enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att silpläten (20) är utformad med enkelborrade genomgående hål (21).

9. Silcylinder enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att stödringen (30) är gjord av plåt med en tjocklek (3) pä 2-6 mm, företrädesvis 2,5 - 5 mm.

10. Silcylinder enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att silcylindern utgöres av två halvor, med stödringshalvor (3 0a,30b) och däri anordnade silplåtshalvor (20a,20b) sammanhållna medelst skarvelement (71a,71b) 9934se5.DOC 10 15 20 o o o o n o o o oo . o ~ o o o o o n v o o ooo mo. oon o o I o o o o o o o 13 o n o oo o o o o n o o o o oo ooo oo oo. 515 902

11. Förfarande för att tillverka en silcylinder (1) Vilken innefattar en silplåt (20) ämnad att omge en roterande skruv vilken pressar vätska genom nämnda silplåt (20), varvid silplåten omges av en stödanordning (10) omfattande stödringar (30) samverkande med axiella stödelement (40) varvid nämnda stödringar (3 0) hålls åtskilda med hjälp av distansdon (50), k ä n n e t e c k n at av att (a) silplåten (20) krymps ihop iradiellt led och (b) ett antal stödringar (3 0) anbringas på ett inbördes avstånd i axiell led över silplåtens ytteryta inom intervallet 30-150 mm, företrädesvis 40-100 mm och mest föredraget 50- 70 mm, (c) varefter silplâten (20) expanderas i radiellt led till anliggning mot stödringarna.

12. Förfarande för att tillverka en silcylinder (1) enligt krav 11 kännetecknat avatt (a) stödanordningen (10) förmonteras (b) silplåten är försedd med en i huvudsak axiellt riktad genombruten slits varvid silplåten trycks ihop i radiell led över slitsen (c) den hop1ryckta silplåten (20) förs in i hålrummet i den fristående stödanordningen ( 10) (d) varefter silplåten (20) expanderas i radiell led ut tills stödanordningens (10) stödringar (30) ligger an mot den helt expanderade silplåtens (20) hela mantelyta och (e) nämnda silplåt sedan skarvas ihop längs den axiellt riktade slits en medelst svetsning. 9934se5.DOC