FI100898B - Paperikoneen kuivatusosan yksiviiraviennillä varustettu sylinteriryhmä ja näitä sisältävä paperikoneen kuivatusosa - Google Patents

Description

100898

Paperikoneen kuivatusosan yksiviiraviennillä varustettu sylinteriryhmä ja näitä sisältävä paperikoneen kuivatusosa Cylindergrupp med enkelt viradrag i torkningspartiet av en pappersmaskin och torkningsparti i pappersmaskin 5 som innehäller dessa

Keksinnön kohteena on paperikoneen kuivatusosan yksiviiravientiryhmä, joka käsittää 10 joukon kuumennettuja kuivatussylinterejä, joiden sileää pintaa vasten kuivattava paperi-rahia tulee välittömään kontaktiin ja joukon kääntösylinterejä, joka yksiviiravientiryhmä käsittää kuivatusviirasilmukan, joka on johtotelojen sekä mainittujen kuivatussylinterien ja kääntösylinterien ohjaama siten, että kuivatussylinterit on sijoitettu viirasilmukan ulkopuolelle ja kääntösylinterit kuivatussylinterien väleille kuivatusviirasilmukan 15 sisäpuolelle ja jonka yksiviiravientiryhmän kuivatussylintereinä ovat isosylinterit ja pikkusylinterit, joiden isosylinterien halkaisija D on olennaisesti suurempi kuin pik-kusylinterien halkaisija d, D > d.

Lisäksi keksinnön kohteena on keksinnön mukaisista yksiviiravientiryhmistä kokonaan 20 tai pääasiallisesti koostettu paperikoneen kuivatusosa.

Ennestään tunnetusti paperikoneen monisylinterikuivattimissa käytetään kaksiviiravientiä ja/tai yksiviiravientiä. Kaksiviiraviennissä kuivatussylinteriryhmissä on kaksi viiraa, • · · · jotka painavat rainaa toinen yläpuolisesti ja toinen alapuolisesti kuumennettuja sylinteri- • · · 25 pintoja vasten. Kuivatussylinteririvien, yleensä vaakarivien, välillä rainalla on vapaat ja tukemattomat vedot, jotka ovat alttiina lepatukselle, mikä saattaa aiheuttaa ratakatkoja, • ♦ etenkin kuivatuksen niissä vaiheissa, joissa raina on vielä suhteellisen kosteaa ja sen johdosta heikkoa. Tämän vuoksi viimeaikoina on ruvettu yhä enenevässä määrin käyttä- • · . ,«·. mään mainittua yksiviiravientiä, jossa kussakin kuivatussylinteriryhmässä on vain yksi

I

*, 30 kuivatusviira, jonka kannatuksessa raina kulkee koko ryhmän läpi siten, että kuivatusvii- " ’1. ra painaa rainaa kuivatussylintereillä kuumennettuja sylinteripintoja vasten ja kuivatussy linterien välisillä kääntösylintereillä tai -teloilla raina jää ulkokaarteen puolelle. Täten 2 100898 yksiviiraviennissä kuivatussylinterit ovat viirasilmukan ulkopuolella ja kääntösylinterit tai -telat sen sisäpuolella. Pelkästään normaaleista yksiviiravientiryhmistä koostetussa kuivatusosassa on se epäkohta, että paperirainaa kuivataan vain sen alapinnan puolelta, mikä saattaa aiheuttaa rainaan käyristymistaipumusta. Tämän vuoksi on ennestään 5 tunnettua paperirainan kuivatukseen myös sellaisia kuivatusosia, joissa on esim. vuoron perään ns. normaaleja ja käännettyjä yksiviiravientiryhmiä. Ennestään tunnetaan sellaisia kuivatusosia, jotka koostuvat pelkästään ns. normaaleista yksiviiravientiryhmistä. Lisäksi tunnetaan sellaisia kuivatusosia, joissa kaikki muut paitsi viimeinen ryhmä ovat normaaleja yksiviiravientiryhmiä viimeisen ryhmän ollessa kaksiviiravientiryhmä.

10

Edellä mainituissa kuivatusosissa on ilmennyt erilaisia ongelmia, joihin esillä olevan keksinnön on tarkoitus esittää uusia tehokkaita ratkaisuja. Näitä ongelmia ovat mm.

kuivatusosan suuri pituus, mikä lisää kuivatusosan ja konesalin kustannuksia. Ongelmia on myös ilmennyt kuivatusosan ajettavuudessa, rainan päänviennissä, eri viirojen no- 15 peuseroista aiheutuvia ongelmia sekä rainan poikittaisen kutistumisen hallintaan liittyviä ongelmia. Käännetyissä kuivatusryhmissä on ongelmana katkojen sattuessa eteen tuleva hylynpoisto, sillä käännetyt ryhmät eivät ole painovoimaisesti itsepuhdistuvia. Nämä .. . ongelmat pyrkivät yleensä pahenemaan paperikoneen nopeuksien kasvaessa.

« · · I i « _'.. _ 20 Koska tekniikan tason mukaisissa kuivatusosarakenteissa muodostuu kuivatusosan

I ( I

'", kokonaispituus huomattavan suureksi, lisää tämä paperitehtaan investointikustannuksia, etenkin rakennuskustannuksia. Jos pystyttäisiin vähentämään kuivatusosan pituutta, ·»»· voitaisiin myös samassa suhteessa pienentää paperitehtaan vaatimia rakennuskustan-nuksia.

·*·*· 25 • · · ** • ·

Keksinnön eräänä päämääränä on saada aikaan sellainen uusi kuivatusosa, jota voidaan soveltaa myös paperikoneuusinnoissa niin, että kuivatuskapasiteettia voidaan nostaa .·" esim. paperikoneen nopeuden noston yhteydessä tai valmistettavan laadun vaihdon yhteydessä. Laadun vaihdosta on tyypillinen esimerkki se, että kuivatusosan loppupäähän ’ . 30 sijoitetaan pintaliimauslaite ja sen jälkeen tarvittava jälkikuivatin. Keksinnön tarkoitukse na onkin saada aikaan tähän tarkoitukseen soveltuva uusi kuivatusosa, jolla ennen 3 100898 pintaliimauslaitetta olevaa kuivatusosaa saadaan kuivatuskapasiteetti säilyttäen entisestään lyhennettyä niin, että pintaliimauslaite ja jälkikuivatin mahtuvat lyhennetyn kuivatusosan perään entisen kuivatusosan paikalle ennen konerullainta, joka on yleensä jätettävä entiselle paikalleen.

5

Keksinnön päämääränä onkin saada aikaan uusi paperikoneen kuivatusosa, joka on huomattavasti lyhyempi kuin vastaavan kuivatustehon ja sylinterimäärän omaavat tekniikan tason mukaiset kuivatusosat.

10 Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan FT-kuulutusjul-kaisuun 83 246 (hakija Beloit Corporation, vast. US-hak. 871 393, hakupäivä 21.4.1986), DE-patenttiin 3 910 612, hakija J.M Voith GmbH sekä hakijan FI-patenttihakemukseen 913648 (vastaavat US-hakemukset 920 794 ja 75 706).

15 Edellä esitetystä tekniikan tasosta tähän keksintöön lähiten liittyy em. FI-hakemus 913648. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin kehittää edelleen em. FI-hake- muksessa esitettyä yksiviiravientiryhmän sylinterien geometriaa ja ryhmittelyä. Em. FI- : : hakemuksessa käytetään kahden eri halkaisijan omaavia kuivatussylinterejä ja kahden eri , : ·. halkaisijan omaavia kääntösylinterejä, joista suurempiläpimittaiset kuivatussylinterit on :'. 20 sijoitettu ylimpään vaakatasoon ja seuraavaan alempaan vaakatasoon on sijoitettu joka ; " · toisen yläkuivatussylinteriparin väleissä olevat kääntösylinterit ja joka toisen sylinteripa- ··· rin välissä ovat pienempiläpimittaiset kuivatussylinterit. Viimemainitut kääntösylinterit • · · · :T: ja kuivatussylinterit ovat olennaisesti saman halkaisijan omaavia. Alimpaan kolmanteen tasoon on sijoitettu pienemmän halkaisijan omaavat kääntösylinterit, jotka sijaitsevat • · :. '·. ’· 25 pareittain joka toisen yläkuivatussylinteriparin välin molemmin puolin ja jonka alakään- • · · v : tösylinteriparin välin päällä ja keskikohdalla on pienempiläpimittainen kuivatussylinteri.

·:··· Epäkohtina FI-hakemuksen mukaisessa ratkaisussa voidaan pitää sitä, että kuivatussylin terit ja kääntösylinterit tulevat sijaitsemaan toisiinsa nähden varsin suurella korkeuserolla .:. niin, että koneen huoltaminen yhdeltä hoitotasolta on vaikeaa ja että koneessa tarvitaan . ...: 30 keskenään kahden eri läpimitan omaavia sekä kuivatussylinterejä ja kääntösylinterejä, mikä lisää kuivatusosan valmistus- ja varaosakustannuksia.

4 100898

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien eliminoiminen kuitenkin säilyttäen em. FI-hakemuksessa tarkoitetut päämäärät eli aikaansaada olennaisesti entistä lyhyempi kuivatusosa, jossa kuitenkin kuivatusteho säilyy ja saadaan aikaan rainalle kuivatusosan käytettävyyden kannalta optimaalinen vienti.

5

Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan sellainen kuivatusosa, jota voidaan hoitaa yhdeltä huoltotasolta, mikä on olennainen etu em. FI-hakemukseen ja ns. ennestään tunnettuihin pystykuivatusosiin nähden. Em. päämäärät on keksinnössä tarkoitus saavuttaa ilman, että kuivatusosan valmistus- ja varaosakustannukset haitallisen paljon 10 nousevat.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön mukaiselle yksiviiravientiryhmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitut isosylinte-rit ja pikkusylinterit on sijoitettu peräkkäin vuorotellen siten, että pikkusylinterit ovat 15 isosylinterien väleissä pyörimiskeskiöiltään olennaisesti eri tasolla kuin isosylintereiden pyörimiskeskiöiden taso, että sekä isosylinterin ja pikkusylinterin välisille ja päinvastaisille kuivatusviiran ja rainan juoksuille on sovitettu mainitut kääntösylinterit keskenään olennaisesti samalle tasolle, joka on olennaisesti eri taso kuin isosylinterien ja pik-kusylinterien vastaavat tasot, ja että peräkkäisten iso- ja pikkusylinterien konesuuntainen 20 jako s < D = isosylinterien halkaisija.

Keksinnön mukaisista kuivatusryhmistä koostetulle kuivatusosalle on pääasiallisesti • · · · tunnusomaista se, että kaikki tai suurin osa kuivatusosan yksiviiravientiryhmistä on jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisia sellaisia ryhmiä, joissa isosylinterit ovat :Y . 25 ylimmällä tasolla, pikkusylinterit keskitasolla ja kääntösylinterit alimmalla tasolla ja että •« · : : kaikissa tai useissa mainittujen ryhmien ryhmäväleissä rainalla on suljettu vienti.

♦ • ·

Keksinnön mukaisella kuivatusosalla saadaan kuivatussylinterien kuuma peitto tietyllä konesuuntaisella matkalla entistä suuremmaksi, minkä avulla voidaan kuivatusosan 30 kokonaispituutta entisestään lyhentää. Alustavien arvioiden mukaan keksinnön mukai- 5 100898 sella kuivatusosalla hakijan soveltamaan SYM-RUN ™ konseptiin nähden voidaan kuivatusosan pituutta lyhentää noin 10-15 %, koska paperiradan kuuma peittopituus kuivatusosan pituusyksikköä kohti on keksinnön mukaisella kuivatusosalla olennaisesti suurempi. Tämä on arvokas etu, koska uuden paperikonesalin investointikustannuksia 5 voidaan olennaisesti pienentää. Lisäksi paperikoneuusinnoissa voidaan kuivatuska-pasiteettia saada olemassa olevalla kuivatusosan pituudella kasvatettua esimerkiksi paperikoneen nopeuden nostoa varten tai laadun muutosta varten. Tyypillinen laadun muutos on paperikoneen kuivatusosan varustaminen pintaliimauslaitteella ja sen jälkeisellä jälkikuivattimella, joille saadaan keksinnön ansiosta syntymään tilaa, koska 10 uusittavaa kuivatusosaa voidaan entisestä vastaavasti lyhentää.

Toisena keksinnön tärkeänä etuna on paperikoneen huollettavuuden ja hoidettavuuden säilyminen hyvänä, koska hoitotaso saadaan pysymään yhtenä yhtenäisenä tasona, mikä ei ole asianlaita ns. pystykuivattimia käytettäessä. Lisäksi keksinnön mukaisen kuiva-15 tusosan ajettavuus ilmeisesti säilyy hyvänä, koska käytetään sellaista rainan vientitapaa, joka likimain vastaa perinteistä yksiviiravientiä varustettuna imusylintereillä tai -teloilla.

: ·. : Lisäetuna keksinnön mukaisessa kuivatusosassa on se, että sen koko pituudella voidaan '". edullisesti soveltaa köydetöntä päänvientiä.

20

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen >#·|· kuvioihin, joissa on esitetty eräitä edullisia keksinnön sovellusesimerkkejä, joiden • · · V ; yksityiskohtiin keksintöä ei ole ahtaasti rajoitettu.

• o ·.·. 25 Kuvio 1 esittää ilman runkorakenteita kaaviollisena sivukuvana kahta peräkkäistä • t c V * keksinnön mukaista yksiviiravientiryhmää.

• »

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla toista keksinnön variaatiota.

; · · 30 Kuvio 3 esittää kuvioita 1 ja 2 vastaavalla tavalla keksinnön kolmatta variaatiota.

6 100898

Kuvio 4 esittää kuvioita 1,2 ja 3 vastaavalla tavalla keksinnön neljättä variaatiota.

Kuvio 5 esittää ensimmäistä toteutusesimerkkiä keksinnön mukaisista yksiviiravienti-ryhmistä koostetusta kuivatusosasta.

5

Kuvio 6 esittää kuviota 5 vastaavalla tavalla sellaista keksinnön mukaisesta yksiviira-vientiryhmästä koostetusta kuivatusosasta, jossa on yksi käännetty keksinnön mukainen ryhmä.

10 Kuvio 7 esittää kuvioita 5 ja 6 vastaavalla tavalla kuivatusosaa, jossa on alkupäässä ja suurimmalla osalla kuivatusosan pituutta normaaleja (ei-käännettyjä) keksinnön mukaisia kuivatusryhmiä ja viimeisenä ryhmänä kaksiviiravientiryhmä.

Kuvio 8 esittää sellaista keksinnön toteutusvariaatiota, jossa on aluksi kolme normaalia 15 (ei-käännettyä) keksinnön mukaista kuivatusryhmää ja sen jälkeen yksi kaksiviiravientiryhmä ja lopuksi yksi keksinnön mukainen ei-käännetty yksiviiravientiryhmä.

; ·, ; Seuraavassa selostetaan aluksi kuvioihin 1-4 viitaten keksinnön mukaisen yksiviiravienti- .·;·. ryhmän rakenteen yleiset periaatteet ja yhteiset piirteet. Kuvioissa 1-4 esitetyt kaksi .·;·. 20 peräkkäistä viiraryhmää Rj ja R2 ovat muutoin olennaisesti vastaavia kuin ennestään ;, tunnetut normaalit (ei-käännetyt) kuivatusryhmät paitsi, että kuivatusosaan kuuluu ··· kahden eri halkaisijan D,d omaavia kontaktikuivatussylinterejä 10,12, jotka on sijoitettu • · · · hyvin kompaktiin asetelmaan vuoron perään. Suurempiläpimittaiset D isosylinterit 10 on sijoitettu ylimmälle tasolle Tj ja pienempiläpimittaiset d pikkusylinterit 12 alemmalle :#ir 25 tasolle T2, joiden tasojen Tj - T2 korkeusero on h2 - hj. Kuivatussylinterien 10,12 • · · ; väleille on em. tasoja Tj ja T2 olennaisesti alemmalle tasolle T3 sijoitettu kääntösylin- ·:··· terit 11. Kuivattava paperiraina W kulkee kuivatusryhmien Rj,R2 läpi johtotelojen 13 ohjaamien kuivatusviirojen 14 kannatuksessa niin, että kääntösylintereillä 11 raina W jää ulkokaarteen puolelle ja kuivatussylintereillä 10,12 raina W tulee kuivatusviiran 14 30 painamana suoraan ja välittömään kontaktiin kuivatussylinterien 10,12 kuumennettua 7 100898 pintaa vasten. Keksinnössä isosylinterien 10, pikkusylinterien 12 ja kääntösylinterien 11 halkaisijat valitaan siten, että D > d > di.

Keksinnöllä toteutuu erityisen kompakti kuivatusosa niin, että kuivatusosan konesuun-5 täistä vaakapituusmetriä kohden saadaan olennaisesti ennestään tunnettua enemmän "kuumaa peittoa". Tähän päästään osaltaan sen kautta, että kuivatussylintereillä 10,12 saadaan entistä suuremmat peittosektorit a ja b (kuvio 1). Mainitut peittosektorit a ja b ovat tyypillisesti alueella a » 220°...280°, b = 200°...260°, sopivimmin a * 235°...265°, b * 210°...250°.

10 Kääntösylintereillä 11 rainaa W pidetään luotettavasti viiran 14 kannatuksessa keskipakovoimien vaikutusta vastaan kääntösylinterien 11 urapinnalla 11 ’ vallitsevan alipaineen vaikutuksella, millä estetään myös rainan W poikkisuuntaista kutistumista. Kääntöi-

TM

musylintereinä 11 käytetään edullisimmin hakijan tavaramerkillä "VAC-ROLL" 15 markkinoimia, ilman sisäpuolista imulaatikkoa olevia imusylintereitä, joiden rakenteiden yksityiskohtien osalta viitataan hakijan FI-patenttiin nro 83680 (vast. US-pat. nro 5,022,163). Korostettakoon kuitenkin, että keksinnön piiriin kuuluvat myös sellaiset :·. ; kuivatusosat, joissa kääntösylintereiden 11 positioissa käytetään tavanomaisia sisäpuoli- sella imulaatikolla varustettuja imuteloja ja myös varsin pieniläpimittaisia imuteloja.

. : . 20 Normaalit imutelat eivät kuitenkaan ole tässä yhteydessä niin edullisia kuin em. "VAC-

* TM

ROLL" -telat. Joissakin erityistapauksissa voidaan kääntösylintereinä 11 käyttää myös ·«· ·· · muutakin kuin sisäpuolisella alipaineella ja rei’itetyllä vaipalla varustettuja imusylinterejä ···· tai -teloja esimerkiksi solidivaipalla ja urapinnalla varustettu hakijan tavaramerkillä

TM

"UNO-ROLL" -teloja, joiden uritukseen saadaan aikaan pieni alipaine kyseisten telojen • ·* v, 25 vaipan ja kuivatusviiran välisiin kiilatiloihin sovitetuilla ejektiopuhalluslaitteilla.

• t · v ; Poikkeustapauksissa kääntösylintereinä 11 voidaan käyttää jopa sileitä teloja, jos koneen ·:·♦♦ nopeus ja ajettavuus sen sallii.

Kuviossa 1 esitetyssä toteutusesimerkissä kunkin viiraryhmän Rj,R2·.· ensimmäisenä 30 sylinterinä on pikkusylinteri 12 (pienempi läpimitta d) ja viimeisenä sylinterinä isosylin-teri 10 (suurempi läpimitta D), jonka vapaalla sektorilla raina W siirretään suljettuna 8 100898 vientinä WC seuraavan ryhmän viiralle 14 ja edelleen ensimmäiselle kääntösylinterille 11. Vastaava järjestely on esitetty kuviossa 2. Kuviot 1 ja 2 eroavat toisistaan siinä, että kuviossa 1 pikkusylinterien 12 molemmin puolin olevien kääntösylinterien 11 vaakajako lj on yhtäsuuri kuin isosylinterien 10 molemmin puolin olevien kääntösylinterien 11 jako 5 I2, siis lj = I2, kun taas kuviossa 2 lj > Kaikissa kuvioissa 1-4 iso-ja pikkusylin terien 10,12 keskinäinen vaakajako on tasajako s sekä ryhmän sisällä että ryhmien Rj,R2· .. ryhmäväleissä, joissa käytetään sopivimmin suljettua vientiä WC. Ryhmävälis-sä em. jako voi olla poikkeavakin.

10 Kuvioissa 1,2 ja 4 esitetyt kuivatusosat eroavat kuviossa 3 esitetyistä viiraryhmistä Rj,R2 siinä, että kuviossa 3 kuivatussylinterien 10,12 sijoitustasojen Tj ja T2 välinen korkeusero I12 - hj on olennaisesti pienempi kuin muissa kuvioissa. Kuviossa 3 kuivatus-sylintereiden 10,12 halkaisijasuhde D/d poikkeaa kuvioista 1, 2 ja 4. Tämän ansiosta kuviossa 3 saadaan isosylintereille 10 tulevien viiran 14 ja rainan W suorien juoksujen 15 pituudet Sj « S2 olennaisesti lyhenemään. Mainittujen juoksujen s^ ja S2 pituudet valitaan yleensä alueelta 500...1500 mm ja yleensä niin, että sj > S2* Vastaava päämäärä toteutuu kuviossa 4 järjestämällä tasojen T2 ja T3 korkeusero h j pienemmäksi kuin muissa kuvioissa, ja di on pienempi kuin muissa kuvioissa. Lisäksi kuviot 3 ja 4 eroavat toisistaan samoin kuin kuviot 1 ja 2 keskenään siinä, että kuvioissa 1 ja 3 20 kääntösylinterien 11 vaakajako on tasajako lj = I2, kun taas kuvioissa 2 ja 4 1^ > ··· Olennaisena piirteenä keksinnössä on se, että iso- ja pikkusylinterien 10,12 keskinäinen • · · · :T: vaakajako s on pienempi kuin isosylinterin halkaisija, eli s < D. Sopivimmin mainittu jen suureiden s ja D keskinäinen suhde valitaan siten, etteivät pikku- ja isosylinterit 25 10,12 teoriassakaan mahtuisi samalle tasolle eli s < (D + d)/2, mikä edelleen parantaa tt * v ; kuumapeitto/kuivatusosan kokonaispituus-suhdetta. Kuten edellä todettiin, kääntösylinte- ·;··· rit 11 voidaan asettaa joko tasajaolle lj = I2 = s tai vaihtuvalle jaolle, jolloin lj > Tällöin valitsemalla lj + I2 = 2 x s vaihtuvalla jaolla saadaan eri geometrioissa maksimoitua kuivatuskapasiteetti kuivatusosan konesuuntaista pituusmetriä kohden.

!!!.: 30 9 100898

Keksinnön edullisimmassa sovellusmuodossa käytetään iso- ja pikkusylinterien 10,12 keskinäisenä jakona tasajakoa s sylinteriryhmien Rj.R^..· sekä sisällä että ryhmävä-leissä, joiden alueella on sopivimmin suljettu rainan W vienti WC.

5 Kuvioissa on paperikoneen hoitotasoa merkitty viivalla SL - SL. Tältä yhdeltä yhtenäiseltä tasolta voidaan kuivatusosa hoitaa ja huoltaa koko pituudeltaan.

Seuraavassa esitetään taulukko, jossa on esitetty yhdeksän keksinnön eri mitoitus-esimerkkiä I-IX. Lisäksi viimeiseen palstaan on esitetty vertailun helpottamiseksi 10 ennestään tunnetun hakijan käyttämän "SYM-RUN"™ -yksiviiravientikonseptin vastaavat mitoitusparametrit. Seuraavassa taulukossa s^ ja S2 tarkoittavat kuivatussylintereiltä 10,12 imusylinterille 11 ja päinvastoin tapahtuvien viiran 14 ja rainan W yhteisten suorien vetojen pituuksia, jotka on merkitty kuvioon 1.

15 ·· · • · » ♦ • · · i i e • · v t • · • < * • · · • t « · · I · » • · «

t I

10 Γ—γ=γ=γ^γϊ=γ=γ=γ=γ=γ=γπ—ι 10°898 Ζ 00000000 ^-^ C ^ cnm000000Tj-TtTj-Tt

Ifl *Ζ> oocoin—<4— -^-οόγογοττοί t/205 ifS(SONO\ 00000000^^- -f

Ocnoomr-^ovinOfnS l-ι inoo<N^voin^t^t^-H2ix B oooooooo0!^'^· t-' OcooOOOOOf"inooo >· Tt oo ιλ r-1 't oo m r-' >n co o <3\ CS·—'f—<CS<S’—11-ICSÖJiS'—Ι<Λ) _ oooooooo^^o >—I OmoOOOrNrNooooTtoi > Tt-OOIT)'—It—It—l-^J-r-I CO ^ CO 00 Ν^-ΝΝΝήΝΝΜγηιπ _ oooooooo0?1-! *> ΟγλΟΟ^Ό—i^ooovooo·— r^oom^ — o^-OiriTi-r^O ΜήηΝΜΝηηΝΝΦΌ 00000000^° ►> Ocoooooocoin>o>—ιοο ^ co oo >o —'•'^-oocooooco-'S-O'i 00000000°^°^ *> ocooooooincsinosoo · Cl ifiooifiHTtooroH in m r-ι o\ I',; —ιίΛι oooooooo'·?® >—c ocnoooo(sr^iooo<no\ B csooin^H^H^HTtvoio-rt-oooo

CS’—I >—( CSCSCS>—I <—ifSCNVOO

• · · • ..^ _______ _^_^__ _____ __ ^ _ • · · ·™“· • · · · • « « *.*· ΟΟΟΟΟΟΟΟ^^οΟσ, I—I omoooocNin—noomSo 1 n oo >n r-it—i <—iTtONTt-rj-^Hjv; (N—I—i(NrS(N^—ifNeN—< • · f —™——— - —— - — - - 1-1 - -II - - —— t · t 4 .- · • I - • · · in <—> • OOOOOOOO-.fNai • _ ocnoooocsr-vocxsooo ....: 1—1 «noom—Hi-Hi-HTtfsco-^-inJn <n—i—i <N(Nc^^h(N(N(N^ <υ p _ ·— 4— es >—I m i—h m p MOOto·—·*—<,i3J3rt,Ocec«

CO

11 100898

Kuvioissa 1-3 esitetyille mitoille eri mitoitusparametrein sopivia ja edullisia suhdealueita ovat esim: l^s =1,0-1,3 5 l2/s = 0,7 - 1,0 hj/s = 0,4 - 0,8 h2/s = 0,7 - 1,1 D/di = 1,4 - 3,5 d/di = 1,2-3,0 10

Keksinnön päämäärien kannalta erityisen sopivia mitta-alueita eri parametreille ovat esim: D ~ 1800 - 2600 mm, sopivimmin D ~ 2200 - 2500 mm, 15 d ä 1500 - 2000 mm, sopivimmin d « 1800 - 1900 mm, di = 600 - 1800 mm, sopivimmin di « 1200 - 1500 mm.

Seuraavassa esitetään eri kuvioiden 1-4 mukaisten viiraryhmien eräs edullinen mitoitusesimerkki.

20

Kuvio 1. Tasavaakajako, jossa s = lj = 12 =» 2100 mm, D = 2500 mm, d = 1830 mm, di = 1500 mm, = 1420 mm ja h2 = 2270 mm.

·· · · « « · • · o • · r

Kuvio 2. Vaihtuvavaakajako-toteutus kuvion 1 halkaisijoilla, mutta s = 2100 mm, : 25 lj = 2400 mm, 12 = 1800 mm, hj = 1300 mm ja h2 = 2150 mm.

• · · «te • · ·

Kuvio 3. Toteutusesimerkki tasajaosta (s = lj = 12 = 2100 mm), jossa D = 2200 mm, d = 1830 mm, di = 1500 mm, hj = 1420 mm ja h2 = 1670 mm 30 12 100898

Kuvio 4. Vaihtuvavaakajako-toteutus, jossa D = 2500 mm, d = 1830 mm, s = 2100 mm, lj = 2630 mm, 12 = 1570 mm, di = 1200 mm, hj = 940 mm ja 1^ = 1790 mm.

5 Kuvioissa 5-8 on esitetty eräitä edullisia toteutusesimerkkejä siitä, kuinka keksinnön mukaisista viiraryhmistä Rj.-.R^ voidaan koostaa kuivatusosia, joiden kokonaispituus L on entistä lyhyempi. Kuviossa 5 kuivatusosa koostuu viidestä peräkkäisestä keksinnön mukaisesta normaalista (ei-käännetystä) yksiviiravientiryhmästä Rj...Rg. Ryhmissä R2 -R5 on kolme isosylinteriä 10 ja kolme pikkusylinteriä 12 ja kuusi kääntösylinteriä 11. 10 Ensimmäisessä ryhmässä Rj on vain kaksi isosylinteriä 10 ja kaksi pikkusylinteriä 12 ja kolme kääntösylinteriä 11. Kuvioon 5 on nuolin WS esitetty paperihylyn poistoa, mikä voi kuvion 5 mukaisessa kuivatusosassa tapahtua sen koko pituudella painovoimaisesti alla olevalle hylkykuljettimelle (ei esitetty).

15 Kuvioissa 5-6 raina W tuodaan paperikoneen puristinosalta (ei esitetty) ensimmäiselle ryhmälle Rj, mitä esittää viite Wjn ja vastaavasti kuivattu raina W poistetaan johtotelan 16 ohjaamana, mitä on esitetty viitteellä WQUt.

Kuviossa 5 kuivatusosan kokonaispituus L on alustavien arvioiden mukaan noin 20-25 % 20 lyhyempi kuin vastaavan kuivatuskapasiteetin omaavan SYM-RUN ™ konseptin mukaisen kuivatusosan pituus.

··« ···· .*[·. Kuviossa 6 on esitetty sellainen muutoin kuvion 5 mukainen toteutus, jossa toiseksi « viimeisenä, (neljäntenä) viiraryhmänä on keksinnön mukainen käännetty ryhmä R^.

; 25 Käännetyssä ryhmässä R^ alasylintereinä on kolme isosylinteriä 10^, keskisylintereinä j‘ Γ: kaksi pikkusylinteriä 12^ ja yläsylintereinä kuusi kääntösylinteriä 11^, joista ensimmäi- nen ja viimeinen ovat hieman alemmalla tasolla kuin neljä keskimmäistä. Kaikkien ryhmien ja R5 välillä on suljettu vienti. Käännetyllä ryhmällä osaltaan pyritään sinänsä tunnetusti takaamaan riittävän symmetrinen kuivatus eli se, että 30 rainaa W kuivataan molemmilta puoliltaan riittävällä kapasiteetilla rainan käyristy-mistaipumuksen vähentämiseksi.

13 100898

Kuviossa 7 on esitetty muutoin kuvion 5 mukainen kuivatusosa, paitsi että viimeisenä ryhmänä on kaksiviiraryhmä R5TW· Tässä ryhmässä R^j^y on sinänsä tunnetusti kaksi riviä kontaktikuivatussylinterejä 10a ja 10b ja niiden lomissa kääntötelat 15a, 15b. Kaksiviiraryhmään R5TW kuuluu yläviira 14a, joka on johtotelojen 13a ja kääntötelojen 5 15a sekä yläsylinterien 10a ohjaama sekä vastaavasti järjestetty alaviira 14b, joka on johtotelojen 13b ja kääntötelojen 15b sekä alasylinterien 10b ohjaama. Sylinteririvien 10a ja 10b välillä rainalla W on vapaat vedot Wq. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää sellaista johtotelojen 15a, 15b sijoittelua, että mainitut vapaat vedot Wq saadaan lyhennettyä tai jopa kokonaan suljetuiksi. Vapaista vedoista Wq on se etu, että niiden alueella 10 rainalla on tilaisuus relaksoitua kuivatusjännityksistä.

Kuvio 8 poikkeaa kuviosta 7 siinä, että kaksiviiravientiryhmä R4j\y on kuivatusosan toiseksi viimeiseksi ryhmäksi ja viimeisenä ryhmänä R^ on keksinnön mukainen normaali (ei käännetty) yksiviiraryhmä. Tämän kaksiviiravientiryhmän R^-^y sijoituksen 15 erityisedut selviävät hakijan FI-patenttihakemuksesta 940749 (jätetty 17.2.1994).

Keksinnön mukainen kuivatusosa koostetaan useista peräkkäisistä yksiviiravientiryhmistä . Rj.-.R^, joista useat, sopivimmin suurin osa, yleensä yhtä kaksiviiravientiryhmää

RsTw>^4TW lukuunottamatta, ovat keksinnön mukaisia kompakteja ryhmiä. Kuiva-20 tusosan kapasiteettitarpeesta riippuen ryhmien Rj.-.Rjsj lukumäärä N valitaan yleensä alueelta N = 3...8, sopivimmin N = 4...6.

• · · • · · ···· :1·1; Kuvioiden 5-8 mukaisissa kuivatusosissa voidaan sen koko pituudella soveltaa ns.

köydetöntä päänvientiä. Tällöin kääntösylintereinä 11 on käytettävä alipaineistettuja :V: 25 sylinterejä niin, että päänvientinauha saadaan alipaineen vaikutuksella kiinnitettyä V : kuivatusviiralle 14 kääntösylinterien 11 kääntösektorilla. Köydettömässä päänviennissä voidaan lisäksi käyttää erilaisia sinänsä tunnettuja puhalluslaitteita, joilla varmistetaan päänvientiä ongelmakohdissa, kuten ryhmäväleissä tai vastaavissa.

· 14 100898

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.

5 • · · • · · «1«· • · » * · · • · « ♦ « · * » · 4 t • · · • « «

• · M

·

Claims (13)

15 100898

1. Paperikoneen kuivatusosan yksiviiravientiryhmä, joka käsittää joukon kuumennettuja kuivatussylinterejä (10,12), joiden sileää pintaa vasten kuivattava paperiraina (W) tulee 5 välittömään kontaktiin ja joukon kääntösylinterejä (11), joka yksiviiravientiryhmä käsittää kuivatusviirasilmukan (14), joka on johtotelojen (13) sekä mainittujen kuivatus-sylinterien (10,12) ja kääntösylinterien (11) ohjaama siten, että kuivatussylinterit (10,12) on sijoitettu viirasilmukan (14) ulkopuolelle ja kääntösylinterit (11) kuivatussy-linterien (10,12) väleille kuivatusviirasilmukan (14) sisäpuolelle ja jonka yksiviiravienti-10 ryhmän kuivatussylintereinä (10,12) ovat isosylinterit (10) ja pikkusylinterit (12), joiden isosylinterien (10) halkaisija D on olennaisesti suurempi kuin pikkusylinterien (12) halkaisija d, D > d, tunnettu siitä, että mainitut isosylinterit (10) ja pikkusylinterit (12) on sijoitettu peräkkäin vuorotellen siten, että pikkusylinterit (12) ovat isosylinterien (10) väleissä pyörimiskeskiöiltään olennaisesti eri tasolla (T2) kuin 15 isosylintereiden pyörimiskeskiöiden taso (Tj), että sekä isosylinterin (10) ja pikkusylin-terin (12) välisille ja päinvastaisille kuivatusviiran (14) ja rainan (W) juoksuille on sovitettu mainitut kääntösylinterit (11) keskenään olennaisesti samalle tasolle (T3), joka on olennaisesti eri taso kuin isosylinterien (10) ja pikkusylinterien (12) vastaavat tasot ./ (Tj ja T2), ja että peräkkäisten iso- ja pikkusylinterien (10,12) konesuuntainen jako v 20 s < D = isosylinterien (10) halkaisija. • · » *...· 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yksiviiravientiryhmä, tunnettu siitä, että ··· ···· mainittujako s < (D + d)/2, missä d on pikkusylinterin (12) halkaisija. ♦ ·· # ♦ * • » ·

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ns. normaali alaspäin avoin viiraryhmä • · (Rj...Rn), tunnettu siitä, että viiraryhmän isosylinterit (10) sijaitsevat ylimmäl- • · · • · · lä tasolla (Tj), pikkusylinterit (12) keskitasossa (T2) ja kääntösylinterit (11) alimmassa tasossa (T3), jotka kaikki tasot (Tj,T2,T3) sopivimmin ovat vaakatasoja. « 1 « 16 100898

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ns. käännetty viiraryhmä (R4k), tunnettu siitä, että kääntösylinterit (llk) sijaitsevat ylimmässä tasossa, pikkusylinterit (12k) keskimmäisessä tasossa ja isosylinterit (10k) alimmassa tasossa (kuvio 6).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen viiraryhmä, tunnettu siitä, että yksiviiravientiryhmän isosylinterien (10) keskiöt sijaitsevat keskenään olennaisesti samassa vaakatasossa (Tj), pikkusylinterien (12) keskiöt sijaitsevat keskenään olennaisesti samassa vaakatasossa (T2) ja että kääntösylinterien (11) keskiöt sijaitsevat keskenään olennaisesti samassa vaakatasossa (T3). 10

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen viiraryhmä, tunnettu siitä, että kuivatussylinterien (10,12) sekä kääntösylinterien (11) halkaisijoiden D,d,di suhteet on valittu sellaisilta alueilta, että D/di = 1,4 - 3,5, d/si = 1,2- 3,0 ja/tai että paramet-risuhteet lj/s, l2/s, hj/s, h2/s on valittu alueilta lj/s = 1,0 - 1,5, l2/s = 0,7 - 1,0, 15 ht/s = 0,4 - 0,8, h2/s = 0,7 - 1,1, missä s = perättäisten kuivatussylinterien (10,12) konesuuntainen keskinäinen jako, lj = pikkusylinterin (12) molemmin puolin olevien kääntösylinterien (11) konesuuntainen jako, 12 = isosylinterien (10) molemmin puolin olevien kääntösylinterien (11) konesuuntainen jako, hj = pikkusylinterien ja kään-tösylinterien välisten tasojen (T2 - T3) välinen korkeusero ja h2 = isosylinterien (10) v ; 20 ja kääntösylinterien (11) tasojen (Tj - T3) välinen korkeusero.

4. I ;7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen viiraryhmä, tunnettu siitä, että ·»·*· isosylinterien (10) halkaisija D on valittu alueelta D « 1800...2600 mm, sopivimmin • ♦ ♦ *·* D « 2200...2500 mm, että pikkusylinterien (12) halkaisija d on valittu alueelta 25 d « 1500...2000 mm, sopivimmin d « 1800...1900 mm ja että kääntösylinterien » « halkaisijat di on valittu alueelta di « 600... 1800 mm, sopivimmin di « 1200...1500 mm. • * · • * · «

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen viiraryhmä, tunnettu siitä, että * · _ * kuivatusviiran kuuma peitto isosylintereillä on valittu alueelta a « 220°.. .280°, sopivim- :· 30 min a « 235°...265° ja että viiran kuuma peitto pikkusylintereillä on valittu alueelta ·...’· b « 200°...260°, sopivimmin b « 210°...250°. 17 100898

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen viiraryhmä, tunnettu siitä, että ryhmän peräkkäiset kuivatus-ja kääntösylinterit (10,11,12) on konesuunnassa sijoitettu tasajaolle s, joka jako on valittu alueelta s * 1800...2400 mm, sopivimman väliltä s s» 2000...2200 mm. 5

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisista yksiviiravientiryhmistä pääasiallisesti koostettu paperikoneen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kaikki tai suurin osa mainitun kuivatusosan yksiviiravientiryhmistä (Rj...R^) on patenttivaatimusten 1-9 mukaisia sellaisia ryhmiä, joissa isosylinterit (10) ovat ylimmällä tasolla (Tj), pik- 10 kusylinterit (12) keskitasolla (T2) ja kääntösylinterit (11) alimmalla tasolla (T3) ja että kaikissa tai useissa mainittujen ryhmien (R^.-R^) ryhmäväleissä rainalla (W) on suljettu vienti (WC).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuiva-15 tusosan kaikki yksiviiravientiryhmät (Rj.. .R^) ovat alaspäin avoimia jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisia ryhmiä, joissa kuivatussylinterit (10,12) ovat yläpuolella ja kääntösylinterit (12) alapuolella niin, että kuivatusosan koko pituudella voidaan soveltaa painovoimaista hylynpoistoa (WS) (kuvio 5). I I

4. I I I • > I I I i ‘ 20 12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuiva- tusosassa on yksi tai kaksi patenttivaatimuksen 4 mukaista käännettyä yksiviiravienti- I 1 ψ *** ryhmää (R^), sopivimmin kuivatusosan toiseksi viimeisenä ryhmänä, jonka jälkeen on vielä yksi keksinnön mukainen alaspäin avoin normaaliryhmä (R5) (kuvio 6). 5 1 ·

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosa III on koostettu muutoin koko pituudeltaan jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisista • · · • . viiraryhmistä paitsi viimeisenä (kuvio 6) ja/tai toiseksi viimeisenä (kuvio 8) ryhmänä on • · ... kaksiviiraviennillä varustettu ryhmä (R4TW’^5TW)’ Jon^a kuivatussylinteririvien • · (10a, 10b) väleissä rainalla (W) on sopivimmin avoimet vedot (Wq). 1 · 30 tlf • · I · • » I lg 100898