SE517426C2 - Sugvals för en pappers- eller kartongmaskin - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 517 426 l P1516 na glider mot mantelytans insidan då manteln roterar. Ett undertrycksgivande organ, dvs en eller flera vakuumpumpar, är ansluten till suglådan via sugvalsens ihåliga rotations- axel. Den eller de zoner som ej är satta under vakuum är under atmosfärstryck eller un- der ett svagt undertryck orsakat av läckage från vakuumzonen/zonema.

En påtaglig nackdel med denna konstruktion är att mantelns hål förblir mer eller mindre vätskefyllda även efter det att manteln och pappersbanan passerat vakuumzonen eller vakuumzonerna. Denna vätska återförs till pressfilten och pappersbanan och reducerar därvid sugvalsens avvattnande fiinktion påtagligt. Denna effekt kan i viss mån minskas genom att valcuumet i vakuumzonen/zonerna ökas, men den negativa följden av detta är att energiåtgången för drifien av sugvalsen höjes väsentligt. Ytterligare en negativ kon- sekvens av ett sådant ökat vakuum är att det uppstår markeringar på pappersytan. Dessa markeringar, som benämns sughålsmarkeringar, framträder tydligast på ett oacceptabelt sätt bl.a. då papperet eller kartongen trycks med off-set teknik.

För att minska bildandet av sughålsmarkeringar har utvecklingen gått mot fler antal hål med mindre diameter. Därigenom har dock problemet med vätskefyllda hål ökat, efter- som kapillärkrafien blir större vid små hål.

Ett armat, mindre effektivt, sätt att minska mängden vätska som återförs till pressfilt och pappers- eller kartongbana är att anordna en schaberklinga nära sugvalsens mantelyta, strax före ett inledande pressnyp. Nackdelarna med denna lösning är att klingan måste ha ett mycket litet avstånd till valsen för att ha någon eiïekt alls, vilket innebär att den ofta kommer att ligga an mot valsen, med mycket kostsamma haverier som följd. Ärmu en negativ konsekvens av denna lösning är att det skapas ett undertryck på klingans un- dersida, varvid det dras ut ytterligare vätska från sughålen precis före pressnypet, vilken vätska återförs till pressfiltens ovansida, varigenom således klingas positiva eiïeltt minskar. Ärmu ett problem i samband med sugvalsar är att sughålen tenderar att sättas igen av komponenter som används vid papperstillverkningen. Exempel på sådana komponenter utgöres av lera, styrenbutadienlatex, kalciumkarbonat, och dispersioner av hydrofobe- ringsmedel.

Ett annat problem i samband med sugvalser är att suglådans tätningslister slits och ofta drabbas av mekaniska haverier. De är också anordnade på ett sådant sätt att det är svårt att diagnosticera dem. l0 15 20 25 30 35 517 426 3 P1516 KORT REDOGÖRELSE ÖVER UPPFlNNlNGEN Föreliggande uppfinning har till syfte att eliminera eller åtminstone minska ovan nämn- da problem, utan att den positiva elïekten av sugvalsen försämras. Detta åstadkommes medelst sugvalsen såsom den presenteras i patentkrav 1.

Det har förvånande visat sig att vatten som ansamlats' i sughålen effektivt transporteras bort då man ansluter en zon direkt efter den konventionella undertryckszonen till ett övertrycksgivande organ. Lämpligen samlas detta vatten upp på mantelns utsida, i en position som motsvarar övertryckszonen, medelst ett uppsamlingskärl, tex. ett tråg eller dylikt. Anslutningen till det övertrycksgivande organet utföres lämpligen på samma, i sig kända sätt, som anslutningen till det undertrycksgivande organ som ger undertrycket i undertryckszonen/zonema. Storleken av övertrycket får optimeras för varje given sug- vals, men ligger lämpligen mellan 0,1 och 10 kPa. Som övertrycksgivande organ utnytt- jas företrädesvis en flälct, men även utnyttjande av en kompressor eller dylikt är natur- ligtvis tänkbart.

Det har vidare överraskande visat sig att sugvalsens hål håller sig öppna utan igensätt- ningsproblem, då den uppfinningsenliga sugvalsen utnyttjas.

Enligt en aspekt av uppfinningen innefattar sugvalsen också en mätanordning för upp- mätning av ett diíïerenstryck mellan omgivningen och den uppfinningsenliga över- tryckszonen och/eller en mätanordning för uppmätning av ett dilferenstryck mellan om- givningen och den eller de konventionella undertryckszonerna. Med ”omgivning” me- nas härmed omgivningen på mantelns utsida. Härigenom uppnås ytterligare en fördel i det att konditionen hos suglådans tätningslister kan diagnosticeras under drift. Denna uppmätning av differenstryck kan också utnyttjas för diagnosticering av en eventuell, men osannolik, igensättning av sughålen sugvalsens mantel. Hur detta kan gå till ex- emplifieras i det följande.

Om endast övertrycksfläkten är startad och trycket inne i övertryckszonen är större än dess börvärde, så visar detta att sughålen är igensatta. Om däremot endast vakuumpum- pen är startad och undertrycket i undertryckszonen ej är lika stort som dess börvärde, dvs ett sämre undertryck föreligger, så visar detta att tätningslisterna är slitna eller ska- dade. Om både övertrycksfläkt och vakuumpump är startade, dvs normalt diifiläge, och trycket inne i övertryckszonen är lägre än dess börvärde samtidigt som undertrycket i 10 15 20 25 30 35 517 426 4 P1516 undertryckszonen ej är lika stort som dess börvärde, så indikerar detta att sughålen är öppna men att tätningslistema är slitna eller skadade, etc.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen kan det alternativt eller i kombination med nyss beskrivna mätanordning, vara anordnat en eller flera mätanordningar för uppmätning av ett differenstryck mellan övertryckszonen och den eller de konventionella undertrycks- 201161118.

En väsentlig fördel med uppfinningen är att det med utnyttjande av sugvalsen tillverka- de papperet eller kartongen erhåller en högre kvalitet, främst avseende avsaknad av sughålsmarkeringar, jämfört med ett papper eller en kartong som tillverkats med utnytt- jande av en sugvals enligt känd teknik. Alternativt kan uppfinningen naturligtvis utnytt- jas lör tillverkning av papper eller kartong av bibehållen kvalitet vid ökad produktion. Ännu en fördel är att uppfinningen även kan implementeras i befintliga sugvalsar, som så kallad retrofit.

DETALJERAD REDOGÖRELSE ÖVER UPPFINNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till: Fig. 1 som visar en tänkbar utföringsfonn av den uppfinningsenliga sugvalsen, vilken är monterad i ett pressparti med två pressnyp gentemot intilliggande pressvalsar.

IFig. 1 visas en sugvals 1 enligt uppfinningen, Sugvalsen 1 uppvisar en yttre roterande mantel 2, med en längd av typiskt 2 - 10 meter och en diameter av typiskt 0,8 - 2 meter.

Denna uppvisar jämnt fördelade sughål över hela dess mantelyta, t.ex. 20-60 sughål per dmz, med en diameter av typiskt 2,8 - 3,2 mm. Mellan manteln 2 och en inre, koncent- tiskt anordnad cylinder 4, är det anordnat två stationära undertryckszoner, dvs suglådor, S1, S; som avgränsas av tätningslister 10, vilka löper mot insidan 3 av manteln 2, samt en stationär övertryckszon O1.

En pappers- eller kartongbana W, med en torrhalt av omkring 20%, löper tillsammans med en pressfilt F genom ett första pressnyp N1 mellan sugvalsen 1 och en första anlig- gande pressvals 5. Pappersbanan W och filten F löper därefier på sugvalsens mantelyta 2 och vidare in i ett andra pressnyp Ng, mot en andra pressvals 6. Undertryckzonema S1 och S2 är därvid anordnade mellan det första och andra nypet, N1 respektive Ng, och den uppfinningsenliga övertryckszonen O1 är anordnad direkt efter den andra undertrycks- 10 15 20 25 30 35 517 426 5 P1516 zonen S1. Linjelasten i pressnypen kan vara upp till 100 kN/m, eller i vissa fall ärmu högre. I den visade utföringsfonnen är linjelasten i det första pressnypet N1 omkring 40 - 50 kN/m och i det andra pressnypet ornkring 60 -70 kN/m. Undertrycket i den forsta zonen S1 är i den visade utforingsformen omkring 40 kPa och omkring 50 kPa i den andra zonen S2. Efter det andra pressnypet N; har torrhalten hos pappers- eller kartong- banan W höjts med omkring 20 %-enheter.

Enligt uppfinningen är övertryckszonen 01 ansluten till en fläkt 13, för skapande av ett övertryck av omkring 0,1 - 10 kPa. Själva anslutningen utföres praktiskt sett på i sig känt sätt, via sugvalsens ihåliga rotationsaxel 11. Undertryckszonema S1, S2, är anslut- na till ett eller flera undertrycksgivande organ, dvs en eller flera vakuumpumpar 14.

Anslutningama och fläkt 13 och vakuumpump 14 visas endast symboliskt i Fig. 1.

I den visade utföringsforrnen sträcker sig övertryckszonen 01 hela vägen från den andra undertryckszonens S; andra ände (sett i rotatíonsriktningen för manteln 2), till den forsta undertryckszonens S1 första ände. Det är naturligtvis också tänkbart att övertryckszonen 01 har en utbredning endast inom en mindre del av detta område, varvid det även kan vara anordnat en huvudsakligen trycklös zon inom detta område. Lämpligen ligger i så fall övertryckszonen direkt efier den andra undertryckszonen S2, och följes av den trycklösa zonen. Det är dock även tänkbart att ordningen är den omvända, varvid den trycklösa zonen ligger direkt efter den andra undertryckszonen S2, och följes av över- tryckszonen O 1.

Utan att begränsa uppfinningen antas det att den uppfinningsenliga effekten är större ju lägre rotationshastighet som manteln 2 har, eftersom det konventionellt sett är Centrifu- galelïekten som skall avlägsna kvarvarande vatten i sughålen.

Vid övertryckszonen 01 är det, vid mantelns 2 utsida, anordnat ett uppsamlingskärl 12 för uppsamling av vattnet eller vätskan som av övertycket pressas ut ur sughålen i man- teln 2.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna utföringsfonner, utan kan varieras inom ramen för de efierföljande patentkraven. Det inses t.ex. att antalet undertryckszoner kan vara både större och mindre, samt att det även är tänkbart att anordna mer än en övertryckszon. Vidare kan det även tänkas att uppfinningen kan utnyttjas i pappersmaskinens torkparti.

Claims (1)

1. 517 426 Pl516 PATENTKRAV n. . . I ç Ü' I . . . :', _' ~ - .. _; _--_ . n.. . , s" n. ,, f ' ~ . , . u. s n . g z . .. . 2 g - 2 . . . ,' "', ; - 2 - . . . . , E . . . . . , , , , _ _ ' _ I __. : 10 15 20 25 30 35 Sugvals (1) för en pappers- eller kartongmaskin, vilken sugvals uppvisar en rotationsaxel (1 l) samt en perforerad mantel (2) anordnad att rotera runt sagda rotationsaxel, varvid det innanför manteln är anordnat åtminstone två stationära, axiellt sig sträckande zoner (S1, S2, 01), varav en första (S1, S2) av dessa zoner är ansluten till ett undertrycksgivande organ (14), k ä n n e t e c k n a d a v att en andra (01) av sagda zoner är ansluten till ett övertrycksgivande organ (13). Sugvals enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda övertrycksgivande organ (13) innefattar en fläkt eller en kompressor, vilken är anordnad att ge ett övertryck av 0,1 - 10 kPa. Sugvals enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda andra zon (01) är anordnad direkt efter sagda första zon (S2), sett i en rotationsriktning för manteln (2), varvid sagda andra zon (01) företrädesvis sträcker sig hela vägen runt manteln, åter till sagda första zon (S2), eller till en tredje zon (S 1), vilken tredje zon också utgöres av en undertryckszon anordnad i anslutning till sagda första zon (S2). Sugvals enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda andra zon (01) är anordnad direkt eficer sagda första zon (S1, S2), sett i en rotationsriktning för manteln (2), varvid det direkt efter sagda andra zon (01) är anordnat en fjärde zon, vilken fjärde zon utgöres av en i huvudsak trycklös zon. Sugvals enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att en fjärde zon är anordnad direkt efter sagda första zon (S 1, S2), sett i en rotationsriktning för manteln (2), vilken fjärde zon utgöres av en i huvudsak trycklös zon, varvid sagda andra zon (01) är anordnad direkt efier sagda fjärde zon. Sugvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att den är anord- nad i ett pressparti i sagda pappers- eller kartongmaskin, varvid det mot sugvalsen (1) är anordnat åtminstone en pressvals (5, 6), för bildande av ett pressnyp (N 1, N2). Sugvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att det är anordnat ett vätskeuppsamlingskärl (12) vid mantelns (2) utsida, i en position vid sagda andra zon (01). P1516 n ° ' I I * ø . u .,

   8. Sugvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v en mätanordning for uppmätning av ett differenstryck mellan omgivningen och sagda andra zon (01) och/eller en mätanordning for uppmätning av ett dilferenstryck mellan omgivningen och sagda forsta zon (S 1, S2).

   9. Sugvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v en mätanordning for uppmätning av ett differenstryck mellan sagda andra zon (01) och sagda forsta ZOII (S1, S2).