PL200809B1 - Urządzenie prasujące do odwadniania wstęgi oraz sposób odwadniania wstęgi - Google Patents

Abstract

Urządzenie prasujące (10) do odwadniania wstęgi (W), składające się z wałka obrotowego (12) określającego powierzchnię obwodową (14), podłużnego klocka (16) mającego zakrzywioną powierzchnię (18) współpracującą z powierzchnią obwodową (14) wałka obrotowego (12), między którymi utworzony jest docisk (N) przez który przechodzi wstęga (W) i wyciskana jest z niej woda, oraz z zamykającego klocek (16) płaszcza (20) podtrzymującego wstęgę (W) w czasie jej przejścia przez docisk (N). Średnica płaszcza (20) wynosi od 500 mm do 875 mm, a długość (L) zakrzywionej powierzchni (18) klocka (16) wynosi w kierunku maszynowym (MD) od 40 mm do 130 mm. Wałek obrotowy (12) obraca się wokół podłużnej osi (22), oraz ma pierwszą i drugą stronę (24, 26), między którymi rozciąga się powierzchnia obwodowa (14).

Description

Wynalazek dotyczy urządzenia prasującego do odwadniania wstęgi, złożonego z wałka obrotowego określającego powierzchnię obwodową podłużnego klocka mającego zakrzywioną powierzchnię współpracującą z powierzchnią obwodową wałka obrotowego, między którymi utworzony jest docisk przez który przechodzi wstęga i wyciskana jest z niej woda, oraz z zamykającego klocek płaszcza znajdującego się między zakrzywioną powierzchnią klocka i wstęgą do jej podtrzymywania w czasie przejścia przez docisk.

Wynalazek dotyczy również sposobu odwadniania wstęgi, polegający na obracaniu wałka obrotowego określającego powierzchnię obwodową oraz podnoszeniu podłużnego klocka mającego zakrzywioną powierzchnię współpracującą z powierzchnią obwodową wałka obrotowego, między którymi utworzony jest docisk przez który przeciągana jest wstęga i wyciskana z niej woda.

Prasy o rozszerzonej strefie docisku, albo klockowe, powstały w latach 1980-tych do zastosowania w maszynach wytwarzających papier wyłożeniowy i pofałdowany. Prasy te miały zapewnić uzyskanie możliwie największej suchości papieru. Główną cechą pras klockowych były duże obciążenia dociskowe, wynoszące od 1050 kN/m do 1500 kN/m, oraz długie dociski (standardowo 250 mm).

W latach 1990 prasy klockowe zostały przystosowane do papieru cienkiego, ze względu na fakt, że dla tej samej suchości uzyskiwanej w prasach walcowych, prasa klockowa mogła zapewnić wyższą wydajność produkcyjną albo przy tej samej wydajności większą suchość. W przypadku cienkich papierów zostało odkryte, że w celu uzyskania normalnej wydajności, nacisk docisku winien być zredukowany do wartości 50% - 60% nacisku stosowanego do produkcji papieru żłobkowanego i wykładzinowego. Wartości nacisku wynoszą w tym przypadku od 450 kN/m do 550 kN/m.

Średnie i duże naciski pras klockowych i walcowych oznaczają duży ich ciężar i stosunkowo duże wymiary. Masywne wymiary i ciężar takich pras miały duży (często negatywny) wpływ na przebudowę hal produkcyjnych. W szczególności, prasy klockowe miały duży wpływ na rozmieszczenie maszyn (wskutek stosunkowo dużych wymiarów), konstrukcję ramy prasy, budynku, zastosowanie odpowiednich dźwigów (wskutek dużych sił dociskowych i dużego ciężaru), oraz na czas wykonania czynności adaptacyjnych. Dlatego też wiele projektów związanych z zastosowaniem pras klockowych musiało zostać przerwanych, ze względu na zbyt wysokie koszty adaptacyjne. Dodatkowo, ze względu na niepewność zwrotu kosztów inwestycyjnych, oraz zbyt długi czas przestoju, przebudowa fabryk w celu adaptacji pras klockowych uważana jest za nieakceptowaną z punktu widzenia ciągłości produkcyjnej.

Koncepcja niniejszego wynalazku dotyczy konstrukcji małej i lekkiej klockowej jednostki prasującej (o średnicy 700 mm), zwanej mini-prasą klockową która charakteryzuje się dociskiem ze zredukowanym naciskiem (maksymalnie 200 kN/m), oraz ze zmniejszoną długością docisku (od 70 mm do 100 mm). Mniejszy nacisk w połączeniu z krótszym dociskiem zapewniają prasie według wynalazku takie samo ciśnienie pod dociskiem jak w typowych klockowych jednostkach prasujących.

Na przykład, z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr US 6254728 znany jest sposób wytwarzania wstęgi z masy włóknistej. Sposób polega na zastosowaniu przynajmniej dwóch stref odwadniających o zwiększających się stopniowo naciskach, przy czym nacisk początkowy drugiej strefy jest mniejszy od nacisku końcowego drugiej strefy. Każda ze stref odwadniających realizowana jest przez konwencjonalną prasę klockową współpracującą z wałkiem ssącym, między którymi przechodzi odwadniana wstęga wraz filcami po jej obydwu stronach. Prasa klockowa (czyli jej docisk) ma długość między 200 mm - 350 mm i stosunkowo dużą średnicę. Maksymalny nacisk na wstęgę w pierwszej prasie klockowej wynosi od 2 bar (200 kN/m) do 15 bar (1500 kN/m), korzystnie 8 bar (800 kN/m), natomiast w drugiej od 15 bar (1500 kN/m) do 30 bar (3000 kN/m).

Taki sposób odwadniania wstęgi wiąże się jednak z instalacją dodatkowych pras, gdyż do realizacji tego sposobu konieczne są przynajmniej dwie prasy, z których każda ma duże wymiary i ciężar, oraz bardzo duże maksymalne naciski. Zwiększa to w istotny sposób złożoność i koszty procesu odwadniania wstęgi papieru, oraz przestrzeń zajmowaną przez dodatkowe prasy.

Jednostka prasująca według wynalazku zapewnia dobrą wydajność jak i suchość, których wartości znajdują się między tymi uzyskiwanymi za pomocą konwencjonalnych pras walcowych i pras klockowych. Dodatkowo, wynalazek może być zrealizowany przy mniejszych kosztach, wymaga bowiem mniejszej przestrzeni instalacyjnej, ramy i budynku, oraz krótszego czasu przestoju związanego z instalacją prasy według wynalazku.

Mini-prasa klockowa według wynalazku zapewnia również korzystny zwrot inwestycji.

PL 200 809 B1

Ze względu na małe wymiary uzyskuje się ponadto korzystne cechy związane z unikalną strukturą i naciskiem jednostki prasującej według wynalazku.

Konstrukcja głowicy mini-prasy według wynalazku obejmuje dodatkowo koncepcję mechanicznego zacisku płaszcza, opisaną w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr PCT/EP01/01960 o numerze publikacji WO 02/064885, którego właścicielem jest zgłaszający. Przedstawione w tym zgłoszeniu urządzenie kotwiczące zastosowane jest w zamkniętej prasie klockowej, w której płaszcz przechodzi przez docisk utworzony między wałkiem i klockiem. Urządzenie kotwiczące zawiera głowicę obrotową z powierzchnią stożkową na której podpiera się płaszcz, oraz pierścień z powierzchnią wklęsłą współpracującą z powierzchnią stożkową głowicy obrotowej, między którymi to powierzchniami zakotwiczona zostaje krawędź płaszcza. Z pierścienia wystaje przetyczka, która wchodzi w otwór na krawędzi płaszcza, oraz kolce pomagające w zakotwiczeniu krawędzi płaszcza na powierzchni stożkowej głowicy obrotowej. Urządzenie zawiera także mechanizm podnoszący powierzchnię stożkową głowicy obrotowej od klocka, dzięki czemu powierzchnia stożkowa przesuwa się w kierunku powierzchni wklęsłej pierścienia powodując zaklinowanie między nimi krawędzi płaszcza.

Ponadto, zwartość konstrukcji jednostki prasującej według wynalazku pozwala na zmniejszenie jej średnicy zewnętrznej do 700 mm. Jeżeli w konwencjonalnej prasie klockowej zastosowany zostanie konwencjonalny system zaciskowy (za wyjątkiem tego przedstawionego w powyższym międzynarodowym zgłoszeniu patentowym), wtedy uzyskanie tak małej średnicy jest praktycznie niemożliwe.

Inną korzyścią niniejszego wynalazku jest odpowiednia konstrukcja, która pozwala na skuteczne usuwanie smaru z obudowy określonej przez płaszcz.

W konwencjonalnych prasach klockowych, olej smarujący pompowany jest do wnętrza jednostki, albo obudowy z szybkością setek litrów na minutę. Smar, albo olej jest po zużyciu zbierany w miskach znajdujących się wewnątrz jednostki, albo obudowy, skąd transportowany jest na zewnątrz przez stosunkowo duży kanał (o średnicy 170 mm do 190 mm), utworzony w tylnej części czopa. Wnętrze jednostki znajduje się także pod obniżonym ciśnieniem powietrza (35 mbar), którego celem jest uzyskanie właściwego napięcia płaszcza w kierunku maszynowym. Aby utrzymać to ciśnienie, wnętrze prasy musi być bardzo dobrze uszczelnione.

Kanał odprowadzający olej uszczelniony jest za pomocą syfonu, który zapobiega wyciekowi powietrza przez wolną część kanału znajdującą się powyżej miski olejowej.

Zgodnie z zasadami działania znanych pras, olej wypływa z jednostki prasującej jedynie wskutek siły grawitacji. Taki system działa bardzo dobrze, ale tylko w warunkach zrównoważenia. Oznacza to, że ilość oleju pompowana do jednostki jest taka sama jak ilość oleju usuwanego z jednostki wskutek grawitacji. Taki przepływ oleju przez jednostkę prasującą nie zakłóca wytworzonego w niej ciśnienia. Niedogodnością takiego rozwiązania jest jednak to, że w konwencjonalnych prasach klockowych wymagany jest stosunkowo duży przekrój poprzeczny kanału usuwającego olej, ze względu na małą szybkość wypływu oleju wskutek siły grawitacji. Nie stanowi to jednak problemu w dużych jednostkach prasujących, ze względu na duże wymiary czopa.

Jednakże w mini-prasie według wynalazku, wymagana ilość oleju do smarowania klocka jest takiego samego rzędu jak w konwencjonalnych prasach klockowych. Ze względu na małe wymiary czopów w mini-prasie według wynalazku jest prawie niemożliwe wykonanie kanału o odpowiedniej średnicy, przez który mógłby być usuwany olej wskutek siły grawitacji. Tak więc usuwanie oleju musi być zrealizowane przy pomocy pompy ssącej, zwiększającej szybkość przepływu oleju przez kanał o mniejszym przekroju poprzecznym. Z drugiej zaś strony, jest prawie niemożliwe, aby przy stale zrównoważonym systemie olej był wstrzykiwany i odprowadzany przez pompy. Dodatkowo, ciśnienie powietrza wewnątrz jednostki mogło by się stać niestabilne. Na przykład, jeżeli pompa ssąca usuwa ilość oleju B, która różni się nieznacznie od ilości oleju A wstrzykiwanego przez pompę zasilającą wówczas olej będzie albo powoli wypełniał jednostkę (A > B), albo pompa ssąca będzie od czasu do czasu usuwała powietrze, aby skompensować brak oleju (B > A), co mogło by spowodować niestabilności ciśnienia wewnątrz jednostki. W praktyce jest bowiem prawie niemożliwe uzyskanie i utrzymywanie idealnych warunków, kiedy A = B.

Zgodnie z koncepcją wynalazku, powyższe niedogodności zostały wyeliminowane przez zastosowanie pompy zasilającej A o wydajności nieznacznie większej niż wydajność pompy ssącej B.

Wewnątrz jednostki znajdują się dwie miski olejowe. Jedna z nich, miska główna, połączona jest kanałem przelewowym z miską dodatkową.

Ilość oleju A zbierana jest w misce głównej, z której pompa ssąca usuwa ilość oleju B. W tym przypadku B < A. Zgodnie z wydajnością pompy ssącej, ilość oleju B zostanie usunięta z jednostki

PL 200 809 B1 przez otwór, którego wymiary, albo przekrój poprzeczny może być bardzo mały, ze względu na dużą szybkość przepływu spowodowaną pompą ssącą.

Różnica ilości oleju A - B = C przepływa do miski dodatkowej przez kanał przelewowy.

Ilość oleju C wypływa pasywnie z jednostki, albo obudowy wskutek grawitacji przez syfon, analogiczny do syfonu stosowanego w konwencjonalnych prasach klockowych. Ilość oleju C stanowi tylko małą część oleju A, około 10%, dzięki czemu wymagany jest na tylnej stronie czopu tylko kanał o stosunkowo małym przekroju poprzecznym. W szczególności, średnica takiego kanału wynosi 80 - 100 mm, zamiast 170 - 190 mm w konwencjonalnych prasach klockowych.

Zgodnie z wynalazkiem, do usuwania oleju z jednostki prasującej, albo obudowy stosowane są dwa kanały o stosunkowo małym przekroju poprzecznym, co może być łatwo wykonane w małych czopach mini-prasy według wynalazku. Kanał główny połączony jest z pompą ssącą. Większość oleju (na przykład B, stanowiącego 90% całości) przepływa przez kanał główny z dużą szybkością wskutek działania pompy ssącej. Kanał dodatkowy działa tylko na zasadzie siły grawitacji i odprowadza pozostałą ilość oleju (na przykład C, stanowiącego 10% całości) z małą szybkością.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiego urządzenia prasującego do odwadniania wstęgi, które wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas podobnych urządzeń prasujących, w szczególności urządzenia, które uprości proces i przebudowę sekcji prasującej maszyny papierniczej, oraz zmniejszy koszty jej przebudowy.

Istotę wynalazku stanowi urządzenie prasujące do odwadniania wstęgi, składające się z wałka obrotowego określającego powierzchnię obwodową podłużnego klocka mającego zakrzywioną powierzchnię współpracującą z powierzchnią obwodową wałka obrotowego, między którymi utworzony jest docisk przez który przechodzi wstęga i wyciskana jest z niej woda, oraz z zamykającego klocek płaszcza znajdującego się między zakrzywioną powierzchnią klocka i wstęgą do jej podtrzymywania w czasie przejścia przez docisk.

Urządzenie charakteryzuje się tym, że średnica płaszcza wynosi od 500 mm do 875 mm, a długość zakrzywionej powierzchni klocka wynosi w kierunku maszynowym od 40 mm do 130 mm. Wałek obrotowy obraca się wokół podłużnej osi, oraz ma pierwszą i drugą stronę, między którymi rozciąga się powierzchnia obwodowa.

Długość zakrzywionej powierzchni klocka wynosi w kierunku maszynowym od 50 mm do 120 mm, korzystnie od 60 mm do 110 mm, a najkorzystniej od 70 mm do 100 mm.

Urządzenie wyposażone jest korzystnie w mechanizm podnoszący podłużny klocek w kierunku wałka obrotowego. Siła podnoszenia podłużnego klocka w kierunku wałka obrotowego za pomocą tego mechanizmu jest nie większa niż 220 kN/m, korzystnie nie większa niż 210 kN/m, a najkorzystniej nie większa niż 200 kN/m.

Średnica płaszcza wynosi korzystnie od 650 mm do 750 mm, najkorzystniej od 690 mm do 710 mm.

Korzystnie odległość między pierwszą i drugą krawędzią płaszcza jest większa niż odległość między pierwszą i drugą stroną wałka obrotowego.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym urządzenia, wyposażone jest ono w oś określającą pierwszy i oddalony od niego w kierunku osiowym drugi czop, w pierwszą głowicę połączoną obrotowo z pierwszym czopem, oraz w drugą głowicę połączoną obrotowo z drugim czopem. Pierwsza głowica określa pierwsze obrzeże współpracujące z pierwszą krawędzią płaszcza, zaś druga głowica określa drugie obrzeże współpracujące z drugą krawędzią płaszcza, natomiast płaszcz ślizga się po zakrzywionej powierzchni klocka podczas obrotu głowic wokół czopów, oraz tworzy razem z głowicami obudowę, wewnątrz której uszczelniony jest klocek.

Urządzenie w swym innym korzystnym rozwiązaniu wyposażone jest w urządzenie kotwiczące do zakotwiczenia krawędzi płaszcza. Urządzenie kotwiczące wyposażone jest w: pierwszą obwodową powierzchnię stożkową określoną przez pierwsze obrzeże pierwszej głowicy podtrzymującej płaszcz; pierwszy pierścień określający pierwszą powierzchnię wklęsłą która współpracuje z powierzchnią stożkową pierwszej obrotowej głowicy tak, że między pierwszą obwodową powierzchnią stożkową pierwszej głowicy i pierwszą powierzchnią wklęsłą pierwszego pierścienia zakotwiczona jest pierwsza krawędź płaszcza; wychodzącą z pierwszego pierścienia promieniowo do środka pierwszą przetyczkę, która wchodzi w pierwszy otwór określony przez pierwszą krawędź płaszcza; wychodzące z pierwszej powierzchni wklęsłej pierwszego pierścienia kolce, które pomagają w zakotwiczeniu pierwszej krawędzi płaszcza na pierwszej powierzchni stożkowej pierwszej obrotowej głowicy; pierwszy mechanizm podnoszący, do podnoszenia pierwszej powierzchni stożkowej pierwszej głowicy osiowo od klocka, w wyniku czego pierwsza powierzchnia stożkowa przesuwa się w kierunku pierwszej powierzchni

PL 200 809 B1 wklęsłej pierwszego pierścienia powodując zaklinowanie się pierwszej krawędzi płaszcza między pierwszą powierzchnią stożkową pierwszej głowicy i pierwszą powierzchnią wklęsłą pierwszego pierścienia, przy czym kiedy płaszcz przechodzi przez docisk, a następnie odgina się, pierwsza krawędź płaszcza zostaje mocno zakotwiczona na pierwszej powierzchni stożkowej pierwszej obrotowej głowicy; drugą obwodową powierzchnię stożkową określoną przez drugie obrzeże drugiej głowicy podtrzymującej płaszcz; drugi pierścień określający drugą powierzchnię wklęsłą która współpracuje z drugą powierzchnią stożkową obrotowej głowicy tak, że między drugą obwodową powierzchnią stożkową drugiej głowicy i drugą powierzchnią wklęsłą drugiego pierścienia zakotwiczona jest druga krawędź płaszcza; wychodzącą z drugiego pierścienia promieniowo do środka drugą przetyczkę, która wchodzi w drugi otwór określony przez drugą krawędź płaszcza; wychodzące z drugiej powierzchni wklęsłejdrugiego pierścienia kolce, które pomagają w zakotwiczeniu drugiej krawędzi płaszcza na drugiej powierzchni stożkowej drugiej obrotowej głowicy; drugi mechanizm podnoszący, do podnoszenia drugiej powierzchni stożkowej drugiej głowicy osiowo od klocka, w wyniku czego druga powierzchnia stożkowa przesuwa się w kierunku drugiej powierzchni wklęsłej drugiego pierścienia powodując zaklinowanie się drugiej krawędzi płaszcza między drugą powierzchnią stożkową drugiej głowicy i drugą powierzchnią wklęsłą drugiego pierścienia, przy czym kiedy płaszcz przechodzi przez docisk, a następnie odgina się, druga krawędź płaszcza zostaje mocna zakotwiczona na drugiej powierzchni stożkowej drugiej obrotowej głowicy.

Korzystnie urządzenie zawiera system smarujący do smarowania zakrzywionej powierzchni klocka, który zmniejsza tarcie między tą zakrzywioną powierzchnią klocka i płaszczem w czasie przejścia przez docisk wstęgi i podtrzymującego ją płaszcza.

System smarujący składa się korzystnie z pompy zasilającej dostarczającej smar ze źródła smaru przez jeden z czopów na zakrzywioną powierzchnię klocka, miski głównej zbierającej zużyty smar z zakrzywionej powierzchni klocka, miski dodatkowej zbierającej zużyty smar przelewający się z miski głównej, oraz pompy ssącej połączonej z miską główną przez jeden z czopów i usuwającej z niej zużyty smar. Pompa zasilająca ma przy tym większą wydajność niż pompa ssąca, a nadmiar zużytego smaru przelewający się do miski dodatkowej usuwany jest z niej przez czop za pomocą sił grawitacji.

W korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym systemu smarującego urządzenia, jeden z czopów określa pierwsze przejście dla pierwszego przepływu zużytego smaru usuwanego z miski głównej za pomocą pompy ssącej, jeden z czopów określa drugie przejście dla drugiego przepływu zużytego smaru usuwanego z miski dodatkowej za pomocą sił grawitacji, oraz jeden z czopów określa trzecie przejście dla trzeciego przepływu smaru dostarczanego do zakrzywionej powierzchni klocka.

System smarujący urządzenia zawiera korzystnie syfon łączący miskę dodatkową z drugim przejściem, a tym samym utrzymujący stabilne ciśnienie powietrza wewnątrz obudowy.

Istotę wynalazku stanowi również sposób odwadniania wstęgi, polegający na obracaniu wałka obrotowego określającego powierzchnię obwodową oraz podnoszeniu podłużnego klocka mającego zakrzywioną powierzchnię współpracującą z powierzchnią obwodową wałka obrotowego, między którymi utworzony jest docisk przez który przeciągana jest wstęga i wyciskana z niej woda.

Sposób charakteryzuje się tym, że wstęgę przechodzącą przez docisk urządzenia prasującego podtrzymuje się za pomocą zamykającego klocek płaszcza znajdującego się między zakrzywioną powierzchnią klocka i wstęgą a wałek obrotowy, mający pierwszą i drugą stronę z rozciągającą się nimi powierzchnią obwodową obraca się wokół podłużnej osi. Ponadto, stosuje się płaszcz o średnicy od 500 mm do 875 mm, oraz klocek o długości zakrzywionej powierzchni wynoszącej w kierunku maszynowym od 40 mm do 130 mm.

Urządzenie w przykładach wykonania wynalazku uwidocznione jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie prasujące do odwadniania wstęgi, w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 2 - to samo urządzenie w przekroju wzdłuż linii 2 - 2 na fig. 1, a fig. 3 - to samo urządzenie w widoku z przeciwległego boku względem widoku na fig. 1.

Podobne oznaczenia odnoszą się do podobnych części składowych urządzenia przedstawionego na rysunku.

Fig. 1 ilustruje urządzenie prasujące 10 do odwadniania wstęgi W według wynalazku. Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w wałek obrotowy 12 z powierzchnią obwodową 14. Podłużny klocek 16 urządzenia prasującego 10 ma zakrzywioną powierzchnię 18 współpracującą z powierzchnią obwodową 14 wałka obrotowego 12, określając między nimi docisk N tworzący przejście dla wstęgi W· Kiedy wstęga W znajduje się w docisku N, wtedy ze wstęgi W wyciskana jest woda. Między zakrzywioną powierzchnią 18 klocka 16 i wstęgą W znajduje się płaszcz 20 zamykający klocek 16 i służący

PL 200 809 B1 do podtrzymywania wstęgi W w czasie jej przejścia przez docisk N. Średnica płaszcza 20 wynosi od 500 mm do 875 mm.

Wałek obrotowy 12 (fig. 2) obraca się wokół podłużnej osi 22, oraz ma pierwszą i drugą stronę 24 i 26, między którymi znajduje się powierzchnia obwodowa 14.

Zakrzywiona powierzchnia 18 (fig. 1) klocka 16 ma w kierunku maszynowym MD długość L wynoszącą od 40 mm do 130 mm, korzystnie od 50 mm do 120 mm, korzystniej od 60 mm do 110 mm, a najkorzystniej od 70 mm do 100 mm.

Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w mechanizm 28 do podnoszenia podłużnego klocka 16 w kierunku wałka obrotowego 12. Mechanizm 28 podnosi podłużny klocek 16 w kierunku wałka obrotowego 12 z naciskiem do 220 kN/m, korzystnie do 210 kN/m, a najkorzystniej do 200 kN/m.

Średnica D płaszcza 20 według fig. 1 wynosi od 650 mm do 750 mm, korzystnie od 690 mm do 710 mm.

Płaszcza 20 (fig. 2) ma pierwszą i drugą krawędź 30 i 32, pierwszą odległość d1 między pierwszą krawędzią 30 i drugą krawędzią 32, oraz druga odległość d2 (mniejszą od odległości d1) między pierwszą stroną 24 i drugą stroną 26 wałka obrotowego 12.

Urządzenie prasujące 10 ma oś 34 określającą odpowiednio pierwszy i drugi czop 36 i 38, z których drugi czop 38 oddalony jest w kierunku osiowym od pierwszego czopa 36.

Z pierwszym czopem 36 połączona jest obrotowo pierwsza głowica 40, natomiast z drugim czopem 38 - druga głowica 42.

Pierwsza głowica 40 określa pierwsze obrzeże 44, które współpracuje z pierwszą krawędzią 30 płaszcza 20. Druga głowica 42 określa drugie obrzeże 46, które współpracuje z drugą krawędzią 32 płaszcza 20 w taki sposób, że kiedy obydwie głowice 40 i 42 obracają się wokół czopów 36 i 38, płaszcz 20 ślizga się po zakrzywionej powierzchni 18 klocka 16, dzięki czemu płaszcz 20 i głowice 40 i 42 tworzą obudowę 48, w której znajduje się uszczelniony klocek 16.

Urządzenie prasujące 10 według wynalazku wyposażone jest ponadto w urządzenie kotwiczące 50, służące do zakotwiczenia pierwszej krawędzi 30 płaszcza 20. Urządzenie kotwiczące 50 ma pierwszą obwodową powierzchnię stożkową 52, określoną przez pierwsze obrzeże 44 pierwszej głowicy 40, oraz służącą do podtrzymywania płaszcza 20.

Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w pierwszy pierścień 54 określający pierwszą powierzchnię wklęsłą 56, która współpracuje z pierwszą powierzchnią stożkową 52 pierwszego obrzeża 44 pierwszej głowicy 40 w taki sposób, że pierwsza krawędź 30 płaszcza 20 zostaje zakotwiczona między pierwszą powierzchnią stożkową 52 pierwszej głowicy 40 i pierwszą powierzchnią wklęsłą 56 pierwszego pierścienia 54.

Z pierwszego pierścienia 54 wychodzi promieniowo do środka pierwsza przetyczka 58, która wchodzi w pierwszy otwór 60 określony przez pierwszą krawędź 30 płaszcza 20.

Z pierwszej powierzchni wklęsłej 56 pierwszego pierścienia 54 wystają kolce 62, 63 i 64, które pomagają w zakotwiczeniu pierwszej krawędzi 30 płaszcza 20 na pierwszej powierzchni stożkowej 52 pierwszej obrotowej głowicy 40.

Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w pierwszy mechanizm podnoszący 66, który służy do podnoszenia pierwszej powierzchni stożkowej 52 pierwszej głowicy 40 osiowo od klocka 16, dzięki czemu pierwsza powierzchnia stożkowa 52 przesuwa się w kierunku pierwszej powierzchni wklęsłej 56 pierwszego pierścienia 54, powodując zaklinowanie się pierwszej krawędzi 30 płaszcza 20 między pierwszą powierzchnią stożkową 52 pierwszej głowicy 40 i pierwszą powierzchnią wklęsłą 56 pierwszego pierścienia 54. Kiedy płaszcz 20 przechodzi przez docisk N, a następnie odgina się, pierwsza krawędź 30 płaszcza 20 zostaje mocno zakotwiczona na pierwszej powierzchni stożkowej 52 pierwszej obrotowej głowicy 40.

Drugie obrzeże 46 drugiej głowicy 42 określa drugą obwodową powierzchnię stożkową 68, służącą do podtrzymywania płaszcza 20.

Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w drugi pierścień 70 określający drugą powierzchnię wklęsłą 72, która współpracuje z drugą powierzchnią stożkową 68 drugiej obrotowej głowicy 42 w taki sposób, że druga krawędź 32 płaszcza 20 zostaje zakotwiczona między drugą powierzchnią stożkową 68 drugiej głowicy 42 i drugą powierzchnią wklęsłą 72 drugiego pierścienia 70.

Z drugiego pierścienia 70 wychodzi promieniowo do środka druga przetyczka 74, która wchodzi w drugi otwór 76 określony przez drugą krawędź 32 płaszcza 20.

PL 200 809 B1

Z drugiej powierzchni wklęsłej 72 drugiego pierścienia 70 wystają kolce 78, 79 i 80, które pomagają w zakotwiczeniu drugiej krawędzi 32 płaszcza 20 na drugiej powierzchni stożkowej 68 drugiej obrotowej głowicy 42.

Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest ponadto w drugi mechanizm podnoszący 82, który służy do podnoszenia drugiej powierzchni stożkowej 68 drugiej głowicy 42 osiowo od klocka 16, dzięki czemu druga powierzchnia stożkowa 68 przesuwa się w kierunku drugiej powierzchni wklęsłej 72 drugiego pierścienia 70 powodując zaklinowanie się drugiej krawędzi 32 płaszcza 20 między drugą powierzchnią stożkową 68 drugiej głowicy 42 i drugą powierzchnią wklęsłą 72 drugiego pierścienia 70. Kiedy płaszcz 20 przechodzi przez docisk N, a następnie odgina się, druga krawędź 32 płaszcza 20 zostaje mocno zakotwiczona na drugiej powierzchni stożkowej 68 drugiej obrotowej głowicy 42.

Fig. 3 ilustruje to samo urządzenie ale z przeciwnej strony niż na fig. 1. Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w system smarujący 84, który służy do smarowania zakrzywionej powierzchni 18 klocka 16 w celu zmniejszenia tarcia między tą zakrzywioną powierzchnią 18 i płaszczem 20 w czasie przejścia przez docisk N wstęgi W podtrzymywanej przez płaszcz 20.

System smarujący 84 wyposażony jest w pompę zasilającą 86 dostarczającą smar 88 ze źródła 90 smaru przez jeden z czopów, jak drugi czop 38, do zakrzywionej powierzchni 18 klocka 16.

W obudowie 48 znajduje się miska główna 92, w której gromadzi się smar zużyty na zakrzywionej powierzchni 18. Nadmiarowy smar przepływa ponad przegrodą 98 z miski głównej 92 do miski dodatkowej 96.

System smarujący wyposażony jest również w pompę ssącą 100, która połączona jest z miską główną 92 za pomocą czopa, jak czopa 38, którym usuwany jest zużyty smar z miski głównej 92. Pompa zasilająca 86 ma większą pojemność niż pompa ssąca 100. Nadmiar zużytego smaru 94 przepływa ponad przegrodą 98 do miski dodatkowej 96, skąd wypływa pod wpływem siły grawitacji przez czop 38.

Jeden z czopów, na przykład czop 38, określa pierwsze przejście 102 dla pierwszego przepływu 104 zużytego smaru 94 usuwanego z miski głównej 92 za pomocą pompy ssącej 100.

Czop 38 określa również drugie przejście 106 dla drugiego przepływu 108 zużytego smaru 94 usuwanego z miski dodatkowej 92 za pomocą siły grawitacji.

Czop 38 określa ponadto trzecie przejście 110 dla trzeciego przepływu 112 smaru 88 dostarczanego do zakrzywionej powierzchni 18 klocka 16.

Urządzenie prasujące 10 wyposażone jest w syfon 114, który łączy miskę dodatkową 96 z drugim przejściem 106 w celu utrzymywania stabilnego ciśnienia powietrza wewnątrz obudowy 48.

W urządzeniu prasującym (fig. 2) określona jest grubość G, jako odległość między podporami, albo liniami centralnymi. Grubość G zdefiniowana jest jako suma szerokości d2 klocka i odległości B między krawędzią klocka i sąsiednią głowicą. Kiedy krawędzie płaszcza zostaną zaciśnięte na głowicach, odległość ta wynosi 2xB plus odległość A między głowicą i sąsiednią podporą albo czopem. Tak więc odległość ta wynosi 2xA.

Szerokość klocka określona jest przez szerokość wstęgi papieru, wytwarzanej w maszynie. Odległość B jest istotnym składnikiem grubości G prasy klockowej. Odległość B odpowiada za fakt, że grubości G pras klockowych są znacznie większa niż grubości pras konwencjonalnych, co jest jednym z głównych powodów, dla których prasy klockowe nie mogą być instalowane na ramach konwencjonalnych pras.

Odległość B reprezentuje strefę przejściową w której - z przodu docisku prasy klockowej - okrągła geometria ścieżki na krawędziach płaszcza (gdzie płaszcz jest zaciśnięty na okrągłych głowicach) jest stopniowo deformowana, postępując od głowicy w kierunku wnętrza maszyny, aby stać się ścieżką wklęsłą w obszarze klocka.

W celu podążania za geometrią klocka, płaszcz odchylany jest o wielkość H, która stanowi pionową odległość najwyższego punktu okrągłej głowicy od najniższego punktu wklęsłego klocka. To odchylenie reprezentowanie jest w kierunku maszynowym przez nachylenie α. Długość zdeformowanego płaszcza jest przekroju poprzecznym maszyny większa niż gdyby płaszcz był prosty. Kiedy więc płaszcz przechodzi pod dociskiem, poddawany jest on nadmiarowym naprężeniom, które są proporcjonalne do nachylenia α. Im większe nachylenie α tym większe nadmiarowe naprężenia. Tak więc nachylenie α, będzie miało górną akceptowaną granicę podyktowaną przez właściwości mechaniczne płaszcza. Przez ustawienie maksymalnej wartości nachylenia α, będzie ono proporcjonalne do stosunku H/B. Analogicznie, dla ustalonego nachylenia α, im większe jest H, tym większe jest B, oraz tym większa będzie grubość G prasy klockowej.

PL 200 809 B1

Fig. 2 ilustruje jak zaprojektowana jest prasa klockowa. Im dłuższy jest klocek w kierunku maszynowym, oraz im większe jest H wskutek dłuższego klocka, tym niżej znajduje się jego najniższy punkt.

Krótszy klocek w kierunku maszynowym, jak w przypadku niniejszego wynalazku, daje mniejszą wielkość H, która z kolei daje mniejszą wielkość B, co w konsekwencji zapewnia mniejszą wartość G. Ta cecha wynalazku czyni grubość mini-prasy klockowej porównywalną z grubością standardowych pras walcowych, przy czym grubość konwencjonalnych pras klockowych jest znacznie większa. To jest powód, dla którego mini-prasa klockowa według wynalazku może być łatwo dopasowana do ram konwencjonalnych pras walcowych, bez potrzeby zasadniczej przebudowy. Tak więc krótszy klocek, obok korzystnego wpływu na proces technologiczny wytwarzania papieru, winien być rozważany jako główna geometryczna cecha koncepcji mini-prasy klockowej.

Działanie urządzenia prasującego według wynalazku jest następujące. Wstęga W podpierana jest przez płaszcza 20. Między płaszczem 20 i wstęgą W znajduje się filc prasujący F, przy czym między wstęgą W i wałkiem obrotowym 12 może być zastosowany nieuwidoczniony na rysunku inny filc. Przed przejściem wstęgi W przez docisk N, pierwsza i druga krawędź 30 i 32 płaszcza 20 zostają przymocowane do głowic 40 i 42. Obydwie głowice 40 i 42 wraz z przymocowanym do nich płaszczem mogą się swobodnie obracać wokół stacjonarnych czopów 36 i 38 osi 34. Kiedy wstęga W przeciągana jest przez docisk N, mechanizm 28 zostaje uaktywniony w celu podniesienia klocka 16 zamkniętego płaszczem 20 do oporowego wałka obrotowego 12. Kiedy więc wstęga W przechodzi przez docisk N, wtedy wyciskana jest z niej woda.

Mechanizmy podnoszące 66 i 82 po uruchomieniu pozwalają na zablokowanie krawędzi 30 i 32 płaszcza między stożkowymi i wklęsłymi powierzchniami 52, 56 i 68, 72.

Pompa ssąca 100 usuwa bardzo szybko zużyty smar 94 z miski głównej 92, podczas gdy nadmiar zużytego smaru przepływa do miski dodatkowej 96, który przepływa przez syfon 14 w wyniku sił grawitacji, a potem przez drugie przejście 106. Dzięki takiej konstrukcji urządzenia według wynalazku możliwe jest usuwanie zużytego oleju 94 z obudowy 48 przez stosunkowo mały czop 38, przy jednoczesnym utrzymywaniu zrównoważonego ciśnienia powietrza wewnątrz obudowy 48.

Wynalazek przedstawia prasę klockową o znacznie zmniejszonych wymiarach, co czyni ją tanią w produkcji i zastosowaniu, oraz łatwą w instalacji jako część nowej, albo przebudowanej sekcji prasującej.

Claims (18)

1. prasujące do odwadniania wstęgk składające się z wałka obrotowego określającego powierzchnię obwodową podłużnego klocka mającego zakrzywioną powierzchnię współpracującą z powierzchnią obwodową wałka obrotowego, między którymi utworzony jest docisk przez który przechodzi wstęga i wyciskana jest z niej woda, oraz z zamykającego klocek płaszcza znajdującego się między zakrzywioną powierzchnią klocka i wstęgą do jej podtrzymywania w czasie przejścia przez docisk, znamienne tym, że średnica płaszcza (20) wynosi od 500 mm do 875 mm, a długość (L) zakrzywionej powierzchni (18) klocka (16) wynosi w kierunku maszynowym (MD) od 40 mm do 130 mm, przy czym wałek obrotowy (12) obraca się wokół podłużnej osi (22), oraz ma pierwszą i drugą stronę (24, 26), między którymi rozciąga się powierzchnia obwodowa (14).

2. według zas^z. 1, znamienne t^im, że długość (U zakłzywioner C8 klocka (16) wynosi w kierunku maszynowym od 50 mm do 120 mm.

3. Urządzenie według 1, znamienne tym, że długość (LL zakłzywioner ρ<^\^ι(^ι(^(^|·^γ^Ι (118 klocka (16) wynosi w kierunku maszynowym od 60 mm do 110 mm.

4. Urządzenie według 1, znamienne tym, że długość (LL zakrzywioner powierzchni (118 klocka (16) wynosi w kierunku maszynowym od 70 mm do 100 mm.

5. Urządzenie według zas^z. 1, znamienne tym, że wyposażone jess w mechanizm (28) podnoszący podłużny klocek (16) w kierunku wałka obrotowego (12).

6. Urządzenie według 5, tym, że siła podnoszenia podłużnego klocka (16) w kierunku wałka obrotowego (12) za pomocą mechanizmu podnoszącego (28) jest nie większa niż 220 kN/m.

7. Urządzenie według 5, tym, że siia podnoszenia podłużnego Mocka (16) w kierunku wałka obrotowego (12) za pomocą mechanizmu podnoszącego (28) jest nie większa niż 210 kN/m.

PL 200 809 B1

8. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że siła podnoszenia podłużnego klocka (16) w kierunku wałka obrotowego (12) za pomocą mechanizmu podnoszącego (28) jest nie większa niż 200 kN/m.

9. Urządzenieweeług zaaStz. 1, znamiennetym, że średnicapłaazcca (20) wynosi od 650 mm do 750 mm.

10. Urządzenieweeług zaatrz. 1, znamienne tym, że średnica płaazcca ((20 wynooi od 690 mm do 710 mm.

11. według zastrz. 1, znamienne tym, że odległość (d11 między pierwszą i drugą krawędzią (30, 32) płaszcza (20) jest większa niż odległość (d2) między pierwszą i drugą stroną (24, 26) wałka obrotowego (12).

12. Urządzenie według zas^z. 11, znamienne tym, że wyposażone (ess w oś (34) określającą pierwszy i oddalony od niego w kierunku osiowym drugi czop (36, 38), pierwszą głowicę (40) połączoną obrotowo z pierwszym czopem (36), oraz drugą głowicę (42) połączoną obrotowo z drugim czopem (38), przy czym pierwsza głowica (40) określa pierwsze obrzeże (44) współpracujące z pierwszą krawędzią (30) płaszcza (20), zaś druga głowica (42) określa drugie obrzeże (46) współpracujące z drugą krawędzią (32) płaszcza (20), natomiast płaszcz (20) ślizga się po zakrzywionej powierzchni (18) klocka (16) podczas obrotu głowic (40, 42) wokół czopów (36, 38), oraz tworzy razem z głowicami (40, 42) obudowę (48), wewnątrz której uszczelniony jest klocek (16).

13. U rządzenie według zas^z. 12, znamienne tym, że wyposażone (ess ponadto w urządzenie kotwiczące (50) do zakotwiczenia krawędzi (30, 32) płaszcza (20), które obejmuje:

pierwszą obwodową powierzchnię stożkową (52), określoną przez pierwsze obrzeże (44) pierwszej głowicy (40) podtrzymującej płaszcz (20);

pierwszy pierścień (54) określający pierwszą powierzchnię wklęsłą (56), która współpracuje z powierzchnią stożkową (52) pierwszej obrotowej głowicy (40) tak, że między pierwszą obwodową powierzchnią stożkową (52) pierwszej głowicy (40) i pierwszą powierzchnią wklęsłą (56) pierwszego pierścienia (54) zakotwiczona jest pierwsza krawędź (30) płaszcza (20);

wychodzącą z pierwszego pierścienia (54) promieniowo do środka pierwszą przetyczkę (58), która wchodzi w pierwszy otwór (60) określony przez pierwszą krawędź (30) płaszcza (20);

wychodzące z pierwszej powierzchni wklęsłej (56) pierwszego pierścienia (54) kolce (62, 63, 64), które pomagają w zakotwiczeniu pierwszej krawędzi (30) płaszcza (20) na pierwszej powierzchni stożkowej (52) pierwszej obrotowej głowicy (40);

pierwszy mechanizm podnoszący (66), do podnoszenia pierwszej powierzchni stożkowej (52) pierwszej głowicy (40) osiowo od klocka (16), w wyniku czego pierwsza powierzchnia stożkowa (52) przesuwa się w kierunku pierwszej powierzchni wklęsłej (56) pierwszego pierścienia (54) powodując zaklinowanie się pierwszej krawędzi (30) płaszcza (20) między pierwszą powierzchnią stożkową (52) pierwszej głowicy (40) i pierwszą powierzchnią wklęsłą (56) pierwszego pierścienia (54), przy czym kiedy płaszcz (20) przechodzi przez docisk (N), a następnie odgina się, pierwsza krawędź (30) płaszcza (20) zostaje mocno zakotwiczona na pierwszej powierzchni stożkowej (52) pierwszej obrotowej głowicy (40);

drugą obwodową powierzchnię stożkową (68), określoną przez drugie obrzeże (46) drugiej głowicy (42) podtrzymującej płaszcz (20);

drugi pierścień (70) określający drugą powierzchnię wklęsłą (72), która współpracuje z drugą powierzchnią stożkową (68) obrotowej głowicy (42) tak, że między drugą obwodową powierzchnią stożkową (68) drugiej głowicy (42) i drugą powierzchnią wklęsłą (72) drugiego pierścienia (70) zakotwiczona jest druga krawędź (32) płaszcza (20);

wychodzącą z drugiego pierścienia (70) promieniowo do środka drugą przetyczkę (74), która wchodzi w drugi otwór (76) określony przez drugą krawędź (32) płaszcza (20);

wychodzące z drugiej powierzchni wklęsłej (72) drugiego pierścienia (70) kolce (78, 79, 80), które pomagają w zakotwiczeniu drugiej krawędzi (32) płaszcza (20) na drugiej powierzchni stożkowej (68) drugiej obrotowej głowicy (42);

drugi mechanizm podnoszący (82), do podnoszenia drugiej powierzchni stożkowej (68) drugiej głowicy (42) osiowo od klocka (16), w wyniku czego druga powierzchnia stożkowa (68) przesuwa się w kierunku drugiej powierzchni wklęsłej (72) drugiego pierścienia (70) powodując zaklinowanie się drugiej krawędzi (32) płaszcza (20) między drugą powierzchnią stożkową (68) drugiej głowicy (42) i drugą powierzchnią wklęsłą (72) drugiego pierścienia (70), przy czym kiedy płaszcz (20) przechodzi

PL 200 809 B1 przez docisk (N), a następnie odgina się, druga krawędź (32) płaszcza (20) zostaje mocna zakotwiczona na drugiej powierzchni stożkowej (68) drugiej obrotowej głowicy (42).

14. Ui^z^£^c^^f^rn^wi^c^łłKjz;^;^ti^z^. 12, znamienne t^r^, że zawiera system smarujący (84) do smarowania zakrzywionej powierzchni (18) klocka (16), który zmniejsza tarcie między tą zakrzywioną powierzchnią (18) klocka (16) i płaszczem (20) w czasie przejścia przez docisk (N) wstęgi (W) i podtrzymującego ją płaszcza (20).

15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że system smaruiący składa się z pompy zasilającej (86) dostarczającej smar ze źródła (90) smaru przez jeden z czopów (36. 38) na zakrzywioną powierzchnię (18) klocka (16), miski głównej (92) zbierającej zużyty smar (94) z zakrzywionej powierzchni (18) klocka (16), miski dodatkowej (96) zbierającej zużyty smar (94) przelewający się z miski głównej (92), oraz pompy ssącej (100) połączonej z miską główną (92) przez jeden z czopów (36, 38) i usuwającej z niej zużyty smar, przy czym pompa zasilająca (86) ma większą wydajność niż pompa ssąca (100), a nadmiar zużytego smaru przelewający się do miski dodatkowej (96) usuwany jest z niej przez czop (36, 38) za pomocą sił grawitacji.

16. Urządzenie według zastrz. 15. znamienne tym, ze jeden z czopów ¢35 , 38) określa pierwsze przejście (102) dla pierwszego przepływu (104) zużytego smaru (94) usuwanego z miski głównej (92) za pomocą pompy ssącej (100), jeden z czopów (36, 38) określa drugie przejście (106) dla drugiego przepływu (108) zużytego smaru (94) usuwanego z miski dodatkowej (92) za pomocą sił grawitacji, oraz jeden z czopów (36, 38) określa trzecie przejście (110) dla trzeciego przepływu (112) smaru (88) dostarczanego do zakrzywionej powierzchni (18) klocka (16).

17. według zas-trz. 16, znamienne tym, że wyip<^^^^<^n^ jess w syfon (114) miskę dodatkową (96) z drugim przejściem (106), a tym samym utrzymujący stabilne ciśnienie powietrza wewnątrz obudowy (48).

18. Sposób odwadniania wssęgh polegający na obracaniu wałka obrotowego określającego powierzchnię obwodową oraz podnoszeniu podłużnego klocka mającego zakrzywioną powierzchnię współpracującą z powierzchnią obwodową wałka obrotowego, między którymi utworzony jest docisk przez który przeciągana jest wstęga i wyciskana z niej woda, znamienny tym, że wstęgę (W) przechodzącą przez docisk (N) urządzenia prasującego (10) podtrzymuje się za pomocą zamykającego klocek (16) płaszcza (20) znajdującego się między zakrzywioną powierzchnią (18) klocka (16) i wstęgą (W), a wałek obrotowy (12), mający pierwszą i drugą stronę (24, 26) z rozciągającą się nimi powierzchnią obwodową obraca się wokół podłużnej osi (22), przy czym stosuje się płaszcz (20) o średnicy od 500 mm do 875 mm, oraz klocek (16) o długości (L) zakrzywionej powierzchni (18) wynoszącej w kierunku maszynowym (MD) od 40 mm do 130 mm.