FI101237B - Kuiturainan kuivauslaite - Google Patents

Description

1 101237

Kuiturainan kuivauslaite

Keksinnön kohteena on kuiturainan kuivauslaite, jossa kuivauslaitteessa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemä-5 töntä nauhaa, ensimmäiset kääntötelat, jolloin ensimmäinen nauha on asennettu kääntymään ensimmäisten kääntötelojen ympäri ja toiset kääntötelat, jolloin toinen nauha on asennettu kääntymään toisten kääntötelojen ympäri, jolloin ensimmäinen nauha ja toinen nauha on asennettu kulkemaan 10 osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa on sovitettu kuumentamaan kuumennusvälineet ja toista nauhaa on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet, jolloin kuituraina ja ainakin yksi huopa tai viira johdetaan 15 nauhojen välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan ja huopa tai viira vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan välissä.

Kuiturainan kuivaaminen kahden samansuuntaisen samaan suuntaan liikkuvan metallinauhan välissä niin, että 20 kuituraina koskettaa kuumennettua metallinauhaa ja kuiturainan ja toisen jäähdytetyn metallinauhan välissä on viira niin, että kuumennuksen seurauksena kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan kylmän metallinauhan vaikutuksesta, on tunnettua useista patenttijulkaisuista, 25 joista voidaan mainita muun muassa FI-patenttihakemus 944 775 ja US-patentti 4 461 095. Toiminta perustuu siihen, että kaksi päätöntä metallinauhaa asetetaan kiertämään kääntötelojen ympäri ja niiden muodostamien silmukoiden sisäpuolelle jäävää pintaa vasten muodostetaan painekammi-30 ot, joissa on kuumaa höyryä ja vastaavasti vettä niin, että muodostuva paine painaa kuumaa ja kylmää nauhaa ja vastaavasti niiden välissä olevaa kuiturainaa ja viiraa toisiinsa päin. Nauhat, jotka sijaitsevat painekammioiden välissä, muodostavat tiivisteiden avulla painekammioiden 35 yhden sivun niin, että höyry ja vesi pääsevät suoraan vai- 2 101237 kuttamaan nauhoihin. Laitteen toiminta on sinänsä täysin tunnettua ja esitetty muun muassa edellä mainituissa patenttijulkaisuissa, joissa esitettyjen asioiden katsotaan kuuluvan tämän patenttihakemuksen selitykseen.

5 Paperin ja kartongin pinnan sileyden hallinta on tärkeää jatkojalostuksen, loppukäyttöominaisuuksien ja ulkonäön kannalta. Pinnan rakenteeseen tulisi voida vaikuttaa esimerkiksi kiillon hallitsemiseksi, liiallisen kiillon estämiseksi ja läikikkyyden poistamiseksi. Edel-10 leen edullisimmin pinnan tulisi olla matta siten, että painovärikerros pystyisi tasoittamaan kyseisen karheuden, jolloin painovärillinen kohta olisi kiiltävä. Vielä tärkeitä ominaisuuksia ovat pinnan absorptio-ominaisuudet, pigmenttipäällysteen tarttuvuus, muoviekstruusiopäällys-15 teen adheesio ja laminoitavan pinnan liimautusominaisuu-det. Myös esimerkiksi automaattisissa pakkauskoneissa kitkan hallitseminen siten, että kitka on sopiva on tärkeää. Nykyisillä kuiturainan kuivauslaitteilla, missä kuiturai-naa koskettava kuumennettu metallinauha on sileä, ei kai-20 kilta osin päädytä riittävän hyviin lopputuloksiin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kuiturainan kuivauslaite, jota hyödyntämällä saadaan valmistettua ominaisuuksiensa hallinnan kannalta hyviä lopputuotteita.

25 Keksinnön mukaiselle kuiturainan kuvauslaitteelle on tunnusomaista se, että ensimmäisen nauhan kuiturainaa vasten oleva pinta on ainakin osittain muodostettu siten, että pinnasta peiliheijastuskulmaan tapahtuvaa heijastusta on olennaisesti vähennetty.

30 Keksinnön olennainen ajatus on, että kuiturainaa vasten olevan kuumennetun metallinauhan pinta on ainakin osittain muodostettu siten, että siinä ei oleellisesti ole peiliheijastavia pintoja. Edelleen erään edullisen sovel-lutusmuodon ajatuksena on, että kuumennetun metallinauhan 35 kuiturainaa vasten oleva pinta on kuulapuhallettu. Vielä 3 101237 erään toisen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kuumennetun metallinauhan pintaan on sovitettu syvennyksiä tai kohoumia kyseisten syvennysten tai kohoumien muotoisten kuvioiden aiheuttamiseksi kuiturainan pintaan.

5 Keksinnön etuna on, että keksinnön mukaista kuitu rainan kuivauslaitetta käyttämällä lopputuotteen kiilto ja muutkin ominaisuudet saadaan helposti halutunlaisiksi. Edelleen sovittamalla kuumennetun metallinauhan kuiturai-naa vasten olevaan pintaan syvennyksiä tai kohoumia saa-10 daan helposti muodostettua kuiturainaan ja edelleen lopputuotteeseen halutunlaisia merkkejä tai tunnuksia tai vastaavia.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 15 kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mu kaista kuiturainan kuivauslaitetta sivusta rainan kulkusuunnassa aukileikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti tyypillistä tekniikan tason mukaista kuiturainan kuivauslaitteen kuiturainaa 20 vasten olevan kuumennetun nauhan pintaa suurennettuna mik-roskooppikuvantona sivultapäin katsottuna, kuvio 3 esittää kaavamaisesti erään keksinnön mukaisen kuiturainan kuivauslaitteen kuiturainaa vasten olevaa kuumennetun nauhan pintaa suurennettuna mikroskooppi-25 kuvantona sivultapäin katsottuna, kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaisen kuiturainan kuivauslaitteen kuiturainaa vasten olevan kuumennetun nauhan pintaa sivultapäin katsottuna ja 30 kuvio 5 esittää kuvion 1 mukaisen kuiturainan kui- vauslaitteen viiraa ja kuiturainaa sivultapäin katsottuna ja poikkileikattuna.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukainen kuivauslaite sivusta katsottuna rainan kulkusuun-35 nassa aukileikattuna. Kuivauslaitteen muodostavat päättö- 4 101237 mät, ilmaaläpäisemättömät ja lämpöä hyvin johtavat, edullisesti metallia olevat ensimmäinen nauha l eli ylänauha ja toinen nauha 2 eli alanauha, joiden toisiinsa päin olevien pintojen välissä kulkevat hienoviira tai -huopa 3, 5 karkeaviira 4 ja kuituraina 5. Kuituraina 5 liikkuu nuolen A osoittamaan suuntaan. Ensimmäinen nauha 1 on asennettu kääntymään kuivauslaitteen päissä sijaitsevien ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b ympäri. Toinen nauha 2 on asennettu vastaavasti kääntymään myös kuivauslaitteen päissä 10 ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b alapuolella sijaitsevien toisten kääntötelojen 7a ja 7b ympäri. Viiroja 3 ja 4 tuetaan ja ohjataan ohjaustelojen 8 avulla. Koska kuivaus-vyöhykkeellä nauhojen 1 ja 2 välisessä tilassa vallitsee yleensä eri paine kuin nauhojen l ja 2 ulkopuolella tai 15 sivuilla, on laitteen molemmilla sivuilla nauhojen 1 ja 2 välissä tai niiden reunojen tuntumassa tiivisteet, jotka estävät nesteen tai kaasun siirtymisen nauhojen 1 ja 2 välisestä tilasta sivuille ulos tai päinvastoin. Kuivatuksen tarvitseman höyrykuumennuksen aikaansaamiseksi on kui-20 vauslaitteessa painekammio 9, joka sijaitsee ensimmäisen nauhan 1 yläpuolella. Ensimmäinen nauha 1 tiivistetään tiivisteillä 9a painekammion 9 runkoon 9b niin, että pai-nekammiossa 9 oleva höyry pysyy sopivassa paineessa. Toisen nauhan 2 alapuolella on vesikammio 10, jossa on toista 25 nauhaa 2 jäähdyttävää vettä. Vesikammion 10 reunoissa on tiivisteet 10a, joilla toinen nauha 2 tiivistetään vesi-kammion 10 runkoon 10b.

Kuivauslaitteen toiminta perustuu siihen, että rai-naan 5 koskeva ensimmäinen nauha 1 kuumennetaan painekam-30 miossa 9 olevalla kuumalla höyryllä, jolloin ensimmäisen nauhan 1 lämpötilan vuoksi rainassa 5 oleva vesi höyrystyy ja siirtyy viirojen 3 ja 4 läpi toisen nauhan 2 suuntaan. Toista nauhaa 2 puolestaan jäähdytetään koko ajan sen alapuolella olevalla vedellä, jolloin sen pintaan tullut höy-3 5 ry tiivistyy vedeksi ja poistuu nauhan 2 ja viiran 4 muka- 5 101237 na.

Kuviossa 2 on esitetty eräs tyypillinen tekniikan tason mukaisen kuiturainan kuivauslaitteen kuiturainaa vasten olevan ensimmäisen nauhan 1 pinta 11' suurennettuna 5 mikroskooppikuvantona sivultapäin katsottuna. Kuvion 2 numerointi vastaa kuvion 1 numerointia. Pinta 11' on si-leytetty esimerkiksi valssaamalla, jolloin siihen on muodostunut runsaasti sileitä peiliheijastavia pintoja 12. Peiliheijastavat pinnat 12 on kuviossa 2 merkitty pintaan 10 11' muita kohtia paksummalla viivalla. Peiliheijastavista pinnoista 12 niihin osuvat valonsäteet heijastuvat nuolien A mukaisesti. Luonnollisesti muualla kuin peiliheijasta-viin pintoihin 12 osuvat säteet heijastuvat pinnasta 11 enemmän tai vähemmän sattumanvaraiseen suuntaan nuolen B 15 mukaisesti. Peiliheijastavien pintojen 12 vuoksi kuivattavaan kuiturainaan 5 ja edelleen kuiturainasta 5 muodostettavaan lopputuotteeseen, kuten paperiin tai kartonkiin muodostuu esimerkiksi kiiltäviä kohtia, jotka huonontavat esimerkiksi painojäljen laatua.

20 Kuviossa 3 on esitetty erään keksinnön mukaisen kuiturainan kuivauslaitteen kuiturainaa 5 vasten olevan ensimmäisen nauhan 1 pinta 11 suurennettuna mikroskooppikuvantona sivultapäin katsottuna. Kuvion 3 numerointi vastaa kuvioiden 1 ja 2 numerointia. Keksinnön mukaisesti 25 pinta 11 on muodostettu siten, että peiliheijastuskulmaan tapahtuvaa heijastusta on olennaisesti vähennetty. Vähennys on tapahtunut lisäämällä tasaisesti sirontaa muissa kulmissa. Näin ollen pintaan 11 kohdistuvat valonsäteet siroavat olennaisesti eri suuntiin kuviossa 3 esitettyjen 30 nuolten mukaisesti. Tällöin kuivattavan kuiturainan 5 ja edelleen siitä valmistettavien lopputuotteiden pinta muodostuu mataksi, jolloin esimerkiksi painojäljen laatu saadaan erittäin hyväksi. Kuvion 2 mukaisen pinnan 11' ja kuviossa 3 esitetyn keksinnön mukaisen pinnan li välillä 35 ei välttämättä esimerkiksi pinnankarheusmittauksissa pys- s 101237 tytä huomaamaan karheuseroa. Näin ollen myöskään kuiturai-nan 5 tai siitä valmistettavan lopputuotteen pinnan karheudessa ei välttämättä huomata pinnankarheusmittareilla minkäänlaista eroa. Sen sijaan kuvion 3 mukaista pintaa 11 5 käytettäessä voidaan mittauksin todeta, että kyseisen lopputuotteen kiilto on pienempi kuin lopputuotteen, jonka kuituraina 5 on kuivattu kuvion 2 mukaista pintaa 11' käyttämällä.

Peiliheijastavia pintoja 12 saadaan poistettua en-10 simmäisen nauhan 1 pinnalta 11 esimerkiksi kohdistamalla pintaan 11 kuulapuhallus. Kuulapuhallus voidaan helposti sovittaa kohdistumaan ainoastaan osaan ensimmäisen nauhan 1 pintaa 11. Tällöin sellaisiin kohtiin, mihin kuulapuhal-lusta ei ole kohdistettu jää peiliheijastavia pintoja 12. 15 Kohdistamalla kuulapuhallus halutulla tavalla saadaan kui-turainaan 5 ja siitä muodostettavaan lopputuotteeseen syntymään haluttuja kuvioita, jotka muodostuvat siten, että osa lopputuotteesta on mattaa ja osa kiiltävämpää. Halutunlaisia kuvioita voidaan saada aikaan myös muodostamalla 20 ensimmäisen nauhan 1 pintaan joko syvennyksiä tai kohoumia, jolloin kuiturainaan ja vastaavasti lopputuotteeseen muodostuu vastaavia kohoumia tai syvennyksiä. Ensimmäiseen nauhaan 1 aiheutetut kohokuviot tai syvennykset voidaan helposti aiheuttaa esimerkiksi valssauksen loppu-25 vaiheessa. Ensimmäiseen nauhaan 1 saadaan aiheutettua ko-hokuvio myöskin esimerkiksi asettamalla ensimmäiseen nauhaan 1 tilapäinen lisäpala, joka on kiinnitettynä ensimmäiseen nauhaan 1 ainoastaan sen aikaa, kun kuiturainaan halutaan aiheuttaa syvennyksiä. Kuulapuhalluksen lisäksi 30 voidaan peiliheijastavat pinnat 12 poistaa myös esimerkiksi silikonoimalla ensimmäinen nauha 1 tai jolloin muulla vastaavalla tavalla.

Kuviossa 4 on esitetty erään toisen keksinnön mukaisen kuiturainan kuivauslaitteen kuiturainaa vasten ole-35 van ensimmäisen nauhan 1 pinta 11 sivultapäin katsottuna.

7 101237

Kuvion 4 numerointi vastaa kuvioiden 1-3 numerointia. Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti ensimmäisen nauhan 1 pintaan aiheutettu syvennys 13 ja kohouma 14. Kohouma 14 on aiheutettu tilapäisen irrotettavan lisäpalan 15 avulla.

5 Kuvion 4 mittakaavan vuoksi ei kuviossa 4 ole havaittavissa kuulapuhalluksen aiheuttamaa pinnan 11 epätasaisuutta.

Kuviossa 5 on esitetty osittain viira ja kuituraina sivultapäin katsottuna ja poikkileikattuna. Kuvion 5 numerointi vastaa kuvioiden 1-4 numerointia. Viiran 3 kuviot 10 jättävät jäljen kuiturainan 5 ja siitä tehtävän lopputuotteen viiran 3 puoleiselle puolelle. Tämän lisäksi, mikäli puristus on suuri tai kuitumateriaali on hyvin plastinen, suuremman puristuksen alueet 16 vaikuttavat myös lopputuotteen ensimmäisen nauhan 1 puoleisen pinnan optisiin 15 ominaisuuksiin ja näkyvät siellä ympäristöään tummempina jälkinä. Viiran 3 kudosrakenteesta aiheutuvat korkeamman puristuksen alueet 16 on kuiturainassa 5 oheisessa kuviossa esitetty tiheämpänä vinoviivoituksena. Valitsemalla viiran 3 rakenne sopivasti on erilaisia säännöllisiä kuvi-20 oita tuotettavissa kuiturainan 5 ja siitä tehtävän lopputuotteen sekä tausta- että pintapuolelle. Toisaalta muodostamalla ensimmäisen nauhan 1 pinta 11 keksinnön mukaisesti siten, että siitä peiliheijastuskulmaan tapahtuvaa heijastusta on olennaisesti vähennetty saadaan estettyä 25 epätoivottua viiran 3 kuviointia lopputuotteen pintapuo-lella.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten 30 puitteissa. Niinpä ei ole oleellista, mitä painevällainetta käytetään painekammiossa 9 ja vesikammiossa 10. Niinpä painekammion 9 paineväliaineena voi olla esimerkiksi höyryä, ilmaa tai kuumia polttoaineen polttotuloksia tai vettä. Vesikammion 10 paineväliaineena voidaan veden lisäksi 35 käyttää myös esimerkiksi ilmaa.

β 101237

Painekammion 9 aiheuttaman kuumennuksen lisäksi voidaan ensimmäistä nauhaa 1 kuumentaa myös muissa kohdissa sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla. Edelleen ensimmäisen nauhan 1 kuumennus voi tapahtua myös kokonaisuudessaan 5 painekammion 9 ulkopuolella tai kuiturainan 5 kuivaus voi tapahtua jopa ilman painekammiota 9.

Vielä voidaan toista nauhaa 2 jäähdyttää myös vesi-kammion 10 ulkopuolella tai toteuttaa jäähdytys jopa ilman vesikammiota 10 sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla.

Claims (7)

9 101237

1. Kuiturainan kuivauslaite, jossa kuivauslaittees- * sa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä nauhaa (1, 2) , 5 ensimmäiset kääntötelat (6a, 6b), jolloin ensimmäinen nauha (1) on asennettu kääntymään ensimmäisten kääntötelojen (6a, 6b) ympäri ja toiset kääntötelat (7a, 7b) , jolloin toinen nauha (2) on asennettu kääntymään toisten kääntöte-lojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen nauha (1) ja 10 toinen nauha (2) on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (l) on sovitettu kuumentamaan kuumennusvälineet ja toista nauhaa (2) on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet, jolloin kuitu-15 raina (5) ja ainakin yksi huopa tai viira (3, 4) johdetaan nauhojen (1, 2) välissä niin, että kuituraina (5) koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan (1) ja huopa tai viira (3, 4) vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan (2) välissä, tunnettu siitä, että 20 ensimmäisen nauhan (1) kuiturainaa (5) vasten oleva pinta (11) on ainakin osittain muodostettu siten, että pinnasta (11) peiliheijastuskulmaan tapahtuvaa heijastusta on olennaisesti vähennetty.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuiturainan kui-25 vauslaite, tunnettu siitä, että ensimmäisen nauhan (1) kuiturainaa (5) vasten oleva pinta on ainoastaan osittain muodostettu siten, että pinnasta (li) peiliheijastuskulmaan tapahtuvaa heijastusta on olennaisesti vähennetty, jolloin ensimmäisen nauhan (1) pinta (11) muodostaa tois-30 tuvan kuvion kuiturainaan (5).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuiturainan kuivauslaite, tunnettu siitä, että ensimmäisen nauhan (1) kuiturainaa (5) vasten olevaan pintaan (11) on muodostettu syvennyksiä (13) siten, että kyseiset syven- 35 nykset (13) aiheuttavat kohouman kuiturainaan (5). 10 101237

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuiturainan kuivauslaite, tunnettu siitä, että ensimmäisen nauhan (1) pintaan on muodostettu kohoumia (14), jotka aiheuttavat syvennyksen muodostumisen kuitu- 5 rainaan (5).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kuiturainan kuivauslaite, tunnettu siitä, että ensimmäisen nauhan (I) kuiturainaa (5) vasten olevalle pinnalle aiheutetut kohoumat (14) on muodostettu asettamalla siihen irrotetta- 10 via paloja (15).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuiturainan kuivauslaite, tunnettu siitä, että ensimmäisen nauhan (1) kuiturainaa (5) vasten oleva pinta (II) on ainakin osittain kuulapuhallettu.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuiturainan kuivauslaite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu painekammio (9), joka on sovitettu kuumentamaan ensimmäistä nauhaa (1) ja paineenalaista väliainetta sisältävä kammio (10), joka on sovitettu jäähdyttä- 20 mään toista nauhaa (2). 101237 11 »