DE2326980A1

DE2326980A1 - Druckmittelbetaetigte entwaesserungsvorrichtung fuer papierbahnen

Info

Publication number: DE2326980A1
Application number: DE19732326980
Authority: DE
Inventors: Edgar J Justus
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1973-12-13
Also published as: GB1416769A; CA969398A; FR2186573A1; DE2326980B2; BR7303950D0; JPS5257203Y2; IT987995B; NL7307234A; ES415043A1; BE800176A; ZA733608B; SE389521B; US3783097A; USRE30268E; JPS52108308U; AR198991A1; FR2186573B1; AU5593973A

Description

Anmelder : BELOIT CORPORATION

.Beloit, Wisconsin 53511
U.S.A.

DRUCKMITTELBETAETIGTE ENTWAESSERUNGSVORRICHTUNG FUER

PAPIERBAHNEN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwässerungsvorrichtung urn Flüssigkeit aus einer wandernden faserigen Papierbahn zu entfernen, wobei diese Vorrichtung von der Art ist bei der eine Druck-" zone zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil gebildet wird um eine wandernde Papierbahn dazwischen aufzunehmen, und eine Vorrichtung vorgesehen ist um die Flüssigkeit, die zwischen den beiden Bauteilen aus der Papierbahn gepresst-wird aufzunehmen-. Die Erfindung kann besonders in den PresBabteilen einer Papiermaschine angewandt werden in der normalerweise ein Walzenpaar die beiden Bauteile bilden, wobei die Papierbahn zwischen der Beruhrungszone der beiden Walzen durchgeführt wird.

Wegen verschiedenen eignen Einschränkungen des Arbeitsvorganges von Walzenpaaren die die Druckberührungszonen für das Pressabteil in konventionellen Papiermaschinen bilden, kann nur eine bestimmte Menge von Wasser in jedem der Walzenspalte entfernt.werden und dadurch werden in konventionellen Papiermaschinen üblicherweise eine Anzahl von Waisenspalte gebraucht.Versuche die man gemacht hat um einen weiteren bedeutenden Betrag von Wasser zu entfernen, indem man--die Anzahl der Walsenspalte erhöhte, haben sich als unpraktisch erwiesen, obschon das weitere Entfernen von Wasser durch Pressen die Ausgaben und Grosse des Trocknungsabteiles sehr vermindern kann. Wenn der Betrag des abgeführten Wasser in dem Pressabteil so erhöht werden kann um die Feuchtigkeit von 60% auf

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50% zu vermindern, so kann, schätzungweise die Länge des Trocknungsabteiles um 1/3 verkürzt werden. Dies ist bedeutend bei einer typischen Zeitungsdruckmasphine die mit einer Geschwindigkeit von 15,25 m/s laufen und etwa 100 Trocknungswalzen gebrauchen. Wenn man . bedenkt,dass all diese Trocknungswalzen teuer in der Herstellung und im Betrieb sind und Dampf dichtungen und DampsufC^iringen für jede Walze erforden so kann dise Bedeutung geschätzt werden. Desweiteren ist die Wichtigkeit des Wasserentferners hauptsächlich durch die Tatsache gekennzeichnet dass, eine der wichtigsten ökonomischen Betrachtungen, die einen befriedigenden. Gewinn der Investitur in dem Arbeitslauf einer Papiermaschine rechtfertigt, darin besteht die höchst möglichste Geschwindigkeit mit entsprechend guter Papierbildung zu erreichen und wobei ein besseres Pressen die benötigte Zeit im Trocknungsabteil verkürzt c-n.d. höhere Geschwindigkeiten erlaubt.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu gründe eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen die in öera Pressabteil einer Papiermaschine gebraucht werden kann und es ermöglicht einen grösseren Anteil von Wasser in diesem Pressabteil zu entfernen sowie einen relativ kompakten oder verkürzten Raumbedarf für das Pressabteil vorsieht, mit einer einzigartigen länglichen oder erstreckenden Beschaffenheit die die Leistungsbegresung der konventionellen Presswalzenparre nicht hat und weniger Bedarfsgegenstände sowie weniger Raumbedarf für die gesamte Länge des Pressabteiles benötigt.

Oadurch dass der Betrag des in dem Pressabteil aus der Papierbahn abgeführten Wassers erhöht wird, sind höhere Geschwindigkeiten mit bestehenden Vorrichtungen möglich, d.h« eine gegebene Länge eines Trocknungsabteiles kann mit höheren Geschwindigkeiten arbeiten da

es weniger Wasser entfernen muss. Desweiteren kfmen neue Vorrichtungen gebaut werden die weniger Raum und Ausgaben beanspruchen. Gema'ss der Erfindung ist, eine Pressvorrichtung um Flüssigkeit aus einer wandernden faserigen Papierbahn zu entfernen und von der Art ist bei der ein Presspalt zwischen zwei Bauteilen gebildet wird um eine wandernde Papierbahn "dazwischen aufzunehmen sowie eine Vorrichtung enthält die Flüssigkeit die aus der Papierbahn zwischen den beiden Bauteilen gepresstrmrd. aufnimmt, dadurch gekennzeicfry-

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net, äas.3 einer der beiden Bauteile ein wanderndes nachgiebiges
undurchdringliches Band ist, wobei eine Kraftvorrichtung vorgesehen ist die an der a*usseren Oberfläche des Bandes anliegt um das
Band gegen das andere Bauteil zu drücken. Die Kraftvorrichtung hat Gleitschuhe die sich quer zur Laufrichtung des Bandes erstrecken
sowie eine Vorrichtung um die Schuhe rait einer vorbestimmten Kraft gegen das Band zu drücken. Desweiteren ist eine Vorrichtung vorgesehen um einen Schmierfilm zwischen dem Schuh und dem Band zu bilden. " ·

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus eier folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Figur 1 i"st eine schematisöhe Seitenansicht eines Aufbaues der ,die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert.

Figur 2 ist eine Teilzeichnung entlang der Schnittlinie ΙΙ-ΪΙ der
Figur 1. .

Desweiteren können'die Eigenschaften dieser Erfindung bei der
Entwässerung von anderen Bahnarten als bei einer Papierbahn in
einer Papiermaschine angewandt werden. Der Bequemlichkeit wegen
wird aber eine bevorzugte Ausföhrungsform der Erfindung in Zusammenhang mit einer Papiermaschine beschrieben die wie üblich eine

Papierbahn bildet indem ein Brei von Sellstoffasern auf ein wandernwird
des Fourdriniersieb aufgetragen. Die Papierbahn wird dann zu einem Pressabteil befördert wo sie zwischen einer Anzahl von Walzenspalten die zwischen Walzenpaaren gebildet werden" hindurch geht und
dann über eine Anzahl von geheitzten Trocknungswal?:en und üblicher Weise durch eine Kalanderwalze geführt wird und dann auf eine Rolle aufgewickelt vfird. Die vorliegende Vorrichtung kann das ganze Pressabteil bilden und kann den Platz von anderen Ausführungsformen von „Pressabteilen die früher gebraucht wurden einnehmen.Abänderungen
können an der gesammten Maschine, sowie in dem Bildungsabteil, oder im Tröcknungsabteil gemacht werden die der vorliegenden Erfindung
angepasst werden können. Desweiteren kann die vorliegende Erfindung auch bei Bahnpressen von verschiedenen synthetischen Fibern gebraucht werden.

Sowie in Figur 1 gezeigt, wird ein endloses Band JLQ; um, in Abstand voneinander angebrachte Walzen 11, 12, 13 und 14 geführt. Die unte-

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re Dehnung des Bandes lO führt über einen Teil der Oberfläche der . Stützwalze 9 um einen länglichen Presspalt zwischen dem Band und der Walze zu bilden» Während dem Arbeitegang wird eine kontinuierlich wandernde Papierbahn W, zusammen mit einem Filz F der die Flüssigkeit die aus der Bahn' gepresst wird aufnimmt, durch den Spalt geführt. Der Brück in dem Spalt wird durch eine Anzahl von Schuhen 16,17 und 18 gewährleistet die sich in axialer Richtung entlang der Länge der Walze erstrecken und das Band 10 mit einem Druck beaufschlagen der auf die Papierbahn Caber tragen wird. Jeder der Schuhe 16,17 und 18 hat eine konkav gekrümmte untere Oberfläche mit einer abfallenden Anlasskante um einen Schmierfilm zwischen dem Schuh und dem Band zu bilden. Um diesen Schmierfilm zu bekommen, ist eine Leitung 18 vorgesehen die Flüscigkeit.in ein Gehäuse 20 zuführt, das mit Gleitdichturigen gegen das Band IO abgedichtet ist um ein Ausweichen des Schmierstoffes 2U verhindern was eine Verschmutzung der Papierbahn hervorrufen könnte. Jeder der Schuhe sollte ungefähr denselben Radius wie die Waise 9 haben und sollte in solch einer Richtung gekrümmt sein um sich der Walze anzupassen.. Man muss versuchen, die unter Druck stehende Länge so lang wie. möglich zu gestatten um einen ausgebreiteten Druckspalt bei jedem der Schuhe zu bilden»

Die Schuhe sind schwenkbar b§i 21, 27 und 30 angebracht. Die Schuhe sind über ihre ganze Länge gewisserntassen anpassungsfähig und werden an einer hydraulischen Flüssigkeit abgestützt so dass sie einen gleichförmigen Druck gegen das Band entlang ihrer Länge ausüben wobei sie das Wasser gleichförmig aus der Papierbahn entlang der Länge der. Walze auspressen.

Jede der schwenkbaren Halterungen können aus einer Achse bestehen wie bei 21 in Figur 2 gezeigt, die von einem Kolben .22 getragen wird wobei der Kolben 22 sich in einem Zylinder 23 befindet der unter Druck stehende Flüssigkeit enthält. Der Kolben 22 ist seiner Länge.nach anpassungsfähig so dass der Schuh 16, durchdie Flüssigkeit des Zylinders23 in der,nach dem Pascalschen Gesetz überall derselbe Druck herrscht, einen gleichmässiqen Druck entlang der

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Länge der Walze 9 ausüben wird. Sogar wenn der Walze 9 eine Durchbiegung durch den Auflagedruck hervorgerufen wird, so ist das Vorhergesag-Ce noch immer gewährleistet. ;

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Die Halterungen der Schuhe sind sich ähnlich im Aufbau und deswegen werden nur Einzelheiten des ersten Schuhes 16 in Figur 2 gezeigt,. Die Achse 27 des Schuhes 17 wird von einem Kolben 28 getra gen der in einem Zylinder 29 gehalten ist. Die Achse 20 des Schuhes 18 wird von einem Kolben 21 getragen der in einem Zylinder 32 gehalten ist. Jeder der Zylinder ist von einem obenliegenden Tragbalken 15 gehalten. Dieser wird sich auch, mit dem Druck in den Zylindern 23, 29 und 32 nach oben durchbiegen aber dies wird die gleichma*3sige Druckbeaufschlagung des Bandes durch die Schuhe nicht beeinflussen.

Wenn relativ breite Papierbahnen vorgesehen sind so dass lange Walzen 9 gebraucht werden, so können praliverzögernde Vorrichtungen verwendet werden um ein übermassiges Durchbiegen der Walze zu verhindern. Solche prallverzögernde Vorrichtungen können von verschiedenen Bauarten sein, und in einer Bauart besteht die Walze 9 aus einem hohlen Walzenmantel in dem sich eine feststehende

Achse befindet. Eine hydraulische Kraftübertragungsvorrichtung wird sich zwischen dem Walzenmantel und der Achse befinden um die Belastung von dem Mantel auf die Achse zu übertragen wobei sich die Achse in Bezug auf den Walzenmantel nach unten durchbiegt, und wobei der Walzenmantel weitgehend in axialer Richtung gerade gehalten wird. Die hydraulische Kraftübertragungsvorrichtung kann aus verschiedenen Bauarten bestehen so wie sie z.B in der U.S.-P.S. 3.119.324 gezeigt wird. -

Wenn die Papierbahn W in den Spalt hineintritt unterliegt sie •zuerst dem Druck des Schuhes 16 und dann anschliesend dem Druck des Schuhes 17 und danach dem Druck des Schuhes 18. Eine grössere Anzahl von Schuhen kann vorgesehen werden. Die Schuhe können so eingestellt werden um steigernde Drücke auf die Papierbahn auszuüben indem die Drücke in den Zylindern 23, 29 und 32 entsprechend nacheinander höher liegen. In einer anderen Bauart kann derselbe Flüssigkeitsdruck in all den Zylindern herrschen, wobei aber die Zylinderweiten nacheinander ansteigern, so dass der Gesamtdruck der auf die Papierbahn durch die Schuhe ausgeübt wird auch steigernd ist. in einer bevorzugten Bauart können durch das Anbringen von Drucksteuerventilen 24a, 25a,und 26a in den Druckleitungen 24, 25 und 26 die zu den Zylindern 23, 29, und 32 führen, bestimmte

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Drücke ausgeübt werden. Während die Schuhe vorzugsweise von derselben LSn ge sind, so hat man auch verschiedene Schuhla°ngen vorgesehen, , so wie z.B. indem man die Länge des ersten Schuhes lan gemacht um einen reduzierten Einheitsdruck in dem ersten Bereicn unter dem^.er'sten Schuh zu bekommen und wobei· in den nachfolgenden

ft

Bereichen die Einheitsdrücke nacheinander vergrssert werden. Durch die hohen Geschwindigkeiten mit denen die Papierbahnen durch die üblichen Papiermaschinen wandern, ist eine Begrezung gesetzt wieviel Wasser durch den ersten Schuh 16 entfernt werden kann da sich hydraulische Widerstandsdrucks in der Papierbahn aufbauen werden. In anderen-Worten, wenn der Druck sehr schnell und plötzlich ei . wirkt so hat das Wasser nicht genügend Zeit um auszutreten wenn der auferlegte Druck zu hoch ist, so dass ein Zerquetschen oder Verrücken der Fibern vorkommen wird.. Darum wird der Druck der vom ersten Schuh 16 ausgeübt wird so eingestellt,dass ein maximaler Anteil ναι-. Wasser entfernt wird ohne dass ein hydraulisches Zerquetschen in der Papierbahn vorkommt. Der Druck, der dem nächsten Schuh 17 zugeführt wird kann höher liegen da schon einiges Wasser durch den ersten Schuh entfernt worden ist. Der Druck des dritten Schuhes 18 kann ebenfalss noch höher liegen. Dieses Verfahren wird meistens bei gewöhnlichen Presspalten angewandt wo in jedem nacheinander folgenden Spalt ein höherer Druck ausgeübt wird. In der vorliegenden Erfindung erhält man aber den Vorteil dass ein grösserer Pressbereich gebraucht wird, so dass dem Wasser mehr Zeit zur Verfügung steht um aus der Papierbahn in den Filz überzugehen. Bei einem üblichen Walzenspalt ist die Breite des Spaltes durch den Durchmesser der Presswalze festgesetzt und kann nicht mehr Verändert werden. In dem man die La'nge des Schuhes 19 vergrössert', k§inn die Zeitdauer während der die Papierbahn dem Pressdruck unterliegt verlängert werden.

Die vorliegende Bauart hat einen weiteren Vorteil gegenüber den üblichen Spresspalten dadurch, dass der Druck hydraulisch ausgeübt wird, d.h. mit Hilfe einer Schicht von Schmierflüssigkeit die zwischen dem Schuh 16 und dem Band 10 aufgebaut wird. Diese Schmierflüssigkeit hat ein Druckprofil das sich von der Anlasskante des Schuhes an aufbaut und dann vollständig an.der Abläufkante des Schuhes abfa'llt, wobei der Druck sich aber entlang der ganzen

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La'nge d-is Schuhes erstreckt.. Dies führt su einer verbesserten Druckauftragung und einem verbesserten Wasserentfernen aus der _: · Papierbahn wenn »tan mit dem Druckprofil einer Papierbahn die durch ein übliches Presswalzenpaar hindurch geführt wird, vergleicht. Desweiteren ist das Vorhandensein von Papierbahnführungen zwischen nacheinanderfolgenden Presspalten, wie sie in üblichen Papiermaschinen mit Presswaisenpaaren gebraucht werden, nicht mehr nötig ■:1a die Papierbahn, von einem Schuh zu dem andern unter Kontrolle ist. Dadurch werden Vibrationen und mögliche Einrisse ausgeschaltet; und natürlich wird .dadurch der Platzbedarf den man für ein Bressabteil benötigt grössten Teils verringert„ Eine andere Abänderung kann, in der dargestellten Bauart gemacht werden iiw3em man die Walze 9 als offene Walze mit in Längsrichtung hintereinander angeordneten Umfangsnuten auf der Oberfla'ehe ausführt oder eine Saugwalzenbauart gebraucht, in jeder Vorrichtung wird der Filz- an der Walze anliegen und die Papierbahn wird auf dem Filz getragen werden wobei der FiIs an dem Band anliegt.

In einigen Konstruktionen können auch ein Paar von parallelen Bändern gebraucht werden, wobei ähnliche Schuhe inerhalb des unteren Bandes angeordnet sind und ein entgegengesetztes Verhältnis zu den oberen Schuhen haben. Dadurch ist eina prallverzögernde Vorrichtung für die untere Walze nicht mehr notwendig aber da weitere Schuhe und weitere Ausstattungen notwendig sind bevorzugt man die gezeigte Bauart.

Desweiteren kann man das Band 10 spannen was bei der Druckausübung auf die Papierbahn während der ganzen Wanderung durch den Spalt von Nutzen sein wird. Dieser kontinuierliche Druck zwischen den Schuhen kann das Wiederanfeuchten vermindern, d*h. die feuchtigkeit die aus dem Filz wieder auf die Papierbahn hinübergeht. In manchen Vorrichtungen gebraucht man zwei Filze mit dazwischen liegender Papierbahn, so dass der eine Filz am Band vorbeigeführt wird und der andere Filz an der ä'usseren Oberfläche der Walze 9. Das Band 10 wird durch die Berührung mit dem Filz und durch die Treibkra'fte der WaIv ze angetrieben oder in einigen Fällen, kann ein · separater Antrieb für das Band gebraucht werden um das Band weitgehend mit derselben Geschwindigkeit wie die der ä'usseren Oberfläche der Walze 9

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anzutreiben. · * ^. J Z D α ο U

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Claims

PATENTANS PRUECHE

Pressvorrichtung um Flüssigkeit aus einer wandernden faserigen Papierbahn zu entfernen, die einen Presspalt der zwischen zwei Bauteilen gebildet wird die eine wandernde Papierbahn dazwischen aufnehmen enthält sowie eine Vorrichtung um die Flüssigkeit aufzunehmen die zwischen den Bauteilen herausgepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Bauteile ein wanderndes, anpassungsfähiges und undurchlässiges Band ist, wobei eine Kraftvorrichtung vorgesehen ist die die aussere Oberfläche des Bandes gegen den anderen Bauteil drückt wobei die Kraftvorriahtung aus einem Gleitschuh besteht, der sich quer zur Laufrichtung des Bandes erstreckt und eine Vorrichtung enthält um den Schuh mit einer vorbestimmten Kraft gegen das Band zu drücken, und desweiteren eine Vorrichtung vorhanden ist um einen Film von Schmierflüssigkeit zwischen dem Schuh und dem Band zu bilden. .
2. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh schwenkbar um eine Achse angeordnet ist die sich quer . zu der Laufrichtung des Bandes erstreckt. -
3. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Anlasskante des Schuhes so ausgebildet ist um einen Schmierfil zwischen dem Schuh und dem Band zu bilden.
4. Pressvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlage vorhanden ist die die Schmierflüssigkeit für den Schuh zurückhält und die Schuhe sich in dieser Anlage befinden,
5. Pressvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, die den Schuh gegen das Band drückt eine Prückflüssigfceitsvorrichtung enthält.
6. Pressvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflüssigkeitsvorrichtung einen Kolben, einen Zylinder sowie eine prüfbare Flüssigkeitsdruckleitung entha'lt die zu dem Zylinder führt um die Kraft die dem Schuh, der gegen das Band gepresst wird zugeführt wird, zu überprüfen.
7. Pressvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere solcher Schuhe vorhanden sind die hintereinander in Bezug auf die Laufrichtung des Bandes angeordnet sind.

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τ,
8. Pressvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden ist um die Kraft die jedem der Schuhe zugeführt wird einzeln zu überprüfen wobei nacheinander folgende . steigernde Kräfte dem Band zugeführt werden können.
9. Pressvorrichtung nach Anspruch 6, 7,und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Druckleitungen einstellbar ist um die Kräfte die den gegen das Band drückenden Schuhe, zugeführt werden, einzeln einstellbar sind.
10. Pressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bandantriebvorrichtung vorhanden ist.
11. Pressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gegenzeichnet, dass das Band'eine endlose Bandschleife ist.
12. Pressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- ' durch gekennzeichnet, dass der andere Bauteil die a'ussere Oberfläche einer drehbaren Walze ist.
13.Pressvorrichtung nach Anspruch"12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Schuhe die an dem Band anliegen gekrümmt sind um weitgehend den selben Radius wie die Vialze zu haben.
14. Pressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die "Varrichtung, die die Flüssigkeit die aus der Papierbahn gepresst wird aufnimmt, einen Filz enthält der mit der Papierbahn durch den Spalt geführt wird.

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