FI101239B

FI101239B - Sovitelma kuiturainan kuivauslaitteessa

Info

Publication number: FI101239B
Application number: FI964379A
Authority: FI
Inventors: Paavo Rautakorpi
Original assignee: Valmet Corp
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1998-05-15
Also published as: CA2269628A1; FI964379A0; ATE244789T1; JP2001503111A; AU4784197A; EP0937176A1; KR20000052904A; DE69723457D1; FI101239B1; DE69723457T2; US5878506A; EP0937176B1; WO1998019007A1

Description

1 101239

Sovitelma kuiturainan kuivauslaitteessa

Keksinnön kohteena on sovitelma kuiturainan kuivauslaitteessa, jossa kuivauslaitteessa on kaksi päätöntä, 5 ilmaaläpäisemätöntä 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 asen-10 nettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa on sovitettu kuumentamaan kuumennusvä-lineet ja toista nauhaa on sovitettu jäähdyttämään jäähdy-tysvälineet, jolloin kuituraina ja ainakin yksi huopa tai 15 viira johdetaan 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 sa-20 maan suuntaan liikkuvan metallinauhan välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettua metallinauhaa ja kuiturainan ja toisen jäähdytetyn metallinauhan välissä on viira niin, että kuumennuksen seurauksena kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan kylmän metallinauhan vai-25 kutuksesta, on tunnettua useista patenttijulkaisuista, 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 : 30 sisäpuolelle jäävää pintaa vasten muodostetaan painekammi- 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 35 välissä, muodostavat tiivisteiden avulla painekammioiden 2 101239 yhden sivun niin, että höyry ja vesi pääsevät suoraan vaikuttamaan nauhoihin. Laitteen toiminta on sinänsä täysin tunnettua ja esitetty muun muassa edellä mainituissa patenttijulkaisuissa, joissa esitettyjen asioiden katsotaan 5 kuuluvan tämän patenttihakemuksen selitykseen.

FI-julkaisussa 944 775 on esitetty, että ensimmäisten kääntötelojen läheisyydessä sijaitsevat puristusväli-neet, joilla kuiturainaan kohdistetaan muuta kuivaus-vyöhykettä korkeampi puristus. Kuitenkin tässäkin lait-10 teessä kuituraina koskettaa kuumaa nauhaa jo ennen kuin kuituraina joutuu jatkuvan riittävän voimakkaan puristuksen alaiseksi. Tällöin raina alkaa kuivua heti joutuessaan kosketuksiin kuuman nauhan kanssa, mikä kuivuminen vähentää rainan pinnan muovautumiskykyä jo ennen rainan joutu-15 mistä painekammion puristuksen alaiseksi. Myöskin ennen joutumistaan painekammion puristuksen alaiseksi saattaa kuituraina palstautua, jos rainan sisäinen lämpötila pääsee nousemaan liikaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sovi-20 telma kuiturainan kuivauslaitteessa, jossa edellä mainittuja epäkohtia pystytään välttämään.

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, että sovitelmaan kuuluu välineet viiran tai viirojen tukemiseksi siten, että kuiturainan tullessa kosketuksiin 25 ensimmäisen nauhan kanssa kuiturainaan olennaisesti välittömästi tämän jälkeen kohdistuu viiran tai viirojen vaikutuksesta puristuspaine.

Keksinnön olennainen ajatus on, että sovitelmassa kuituraina johdetaan viirojen avulla kuumaa nauhaa vasten . 30 siten, että viirat kietovat kuiturainan puristumaan kään- tötelaa vasten, jolloin kuituraina koskettaessaan kuumaa nauhaa joutuu samanaikaisesti viirojen aikaansaaman puris-tusvaikutuksen kohteeksi. Edelleen erään toisen sovellu-tusmuodon ajatuksena on, että kuituraina puristetaan 35 kääntötelaa vasten puristustelan ja kääntötelan muodosta- 3 101239 massa nipissä, jonka jälkeen kuituraina on viirojen aikaansaaman puristuksen vaikutuksessa. Vielä erään kolmannen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kääntötelan ja painekammion välissä on välineet, esimerkiksi kenkä, kuu-5 man nauhan ohjaamiseksi siten, että viirojen aikaansaama puristus saadaan säilymään tehokkaana painekammioon saakka.

Keksinnön etuna on, että kuituraina joutuu viirojen aikaansaaman puristusvaikutuksen alaiseksi samanaikaisesti 10 tulleessaan kosketuksiin kuuman nauhan kanssa, jolloin rainan pinnan kuivuminen ei ehdi vähentää rainan pinnan muovautumiskykyä. Edelleen etuna on, että viirojen kietoessa kuiturainaa kuumaa nauhaa vasten kuumalla pinnalla höyrystyvä vesi syrjäyttää tehokkaasti ilmaa sekä rainasta 15 että viiroista, jolloin kuivausnopeus kasvaa. Vielä etuna on, että ohjaamalla kuumaa nauhaa kääntötelan ja painekammion välissä siten, että viirojen avulla saadaan syntymään tehokas puristus painekammioon saakka, saadaan erittäin hyvin estettyä kuiturainan palstautumista. Edelleen käyt-20 tämällä kuuman nauhan ohjaamiseen kenkää voidaan kenkää käyttää lisäksi kuuman nauhan esilämmitykseen.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mu-25 kaista sovitelmaa sivusta rainan kulkusuunnassa auki-leikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaista sovitelmaa sivusta rainan kulkusuunnassa au-kileikattuna ja ; 30 kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta kek sinnön mukaista sovitelmaa sivusta rainan kulkusuunnasta aukileikattuna.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukainen kuivauslaite sivusta katsottuna rainan kulkusuun-35 nassa aukileikattuna. Kuivauslaitteen muodostavat päättö- 4 101239 mät, ilmaaläpäisemättömät ja lämpöä hyvin johtavat, edullisesti metallia olevat ensimmäinen nauha 1 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 1 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 101239 na.

Viirat 3 ja 4 on sovitettu ohjaustelojen 8 ja pu-ristustelan 11 avulla siten, että ne johtavat kuiturainan 5 kääntötelaa 6a vasten ja kietovat tämän jälkeen kuitu-5 rainaa 5 kääntötelaa 6 vasten siten, että kuiturainaan 5 kohdistuu viirojen 3 ja 4 vaikutuksesta puristus olennaisesti siitä hetkestä lähtien, kun kuituraina koskettaa ylänauhaa 1. Puristustela 11 voi myös puristaa viiroja 3 ja 4 sekä kuiturainaa 5 kääntötelaa 6a vasten, jolloin 10 puristustelan 11 ja kääntötelan 6a väliin muodostuu puris-tusnippi. Tällöin kuituraina 5 puristuu heti koskettaes-saan ylänauhaa 1 voimakkaasti sitä vasten ja viirojen 3 ja 4 vaikutuksesta puristusvaikutus säilyy varsin suurena. Puristustela 11 voi olla myös imutela, jolloin sillä saa- 15 daan aiheutettua viirojen 3 ja 4 sekä kuiturainan 5 sisälle alipaine.

Kuivauslaitteessa on edelleen mahdollisesti ilman-poistoyksikkö 12, jonka kautta kuituraina 5 sekä viirat 3 ja 4 johdetaan ennen niiden johtamista nauhojen 1 ja 2 20 väliin. Ilmanpoistoyksikössä kuiturainan 5 ja viirojen 3 ja 4 huokosista poistetaan ilma mahdollisimman tarkoin. Keksinnön mukaisessa sovitelmassa ilman poisto tapahtuu tehokkaasti ilman erikoista ilmanpoistoyksikköäkin, koska ensimmäisen nauhan 1 kuumalla pinnalla höyrystyvä vesi 25 syrjäyttää ilman sekä kuiturainasta 5 että viiroista 3 ja 4.

Kuviossa 2 on kaavamaisesti esitetty eräs toinen keksinnön mukainen kuivauslaite sivusta katsottuna rainan kulkusuunnassa aukileikattuna. Kuvion 2 numerointi vastaa ; 30 kuvion 1 numerointia. Kääntötelan 6a ja painekammion 9 väliin on sovitettu kenkä 13, joka toimii välineenä, jonka avulla saadaan ensimmäinen nauha 1 sekä viirat 3 ja 4 sovitettua siten, että viirat 3 ja 4 puristavat kuiturainaa 5 varsin suurella paineella ensimmäistä nauhaa 1 vasten 35 siihen saakka, kun kuituraina saapuu painekammion 9 puris- 6 101239 tavan paineen vaikutuksen alaiseksi. Tällöin kuituraina 5 pysyy varsin korkean puristuspaineen alaisena heti siitä hetkestä lähtien, kun se koskettaa ensimmäistä nauhaa 1 aina painekammion 9 loppuun saakka. Kuiturainaan 5 vaikut-5 taa olennaisesti koko ajan puristuspaine, millä saavutetaan edullinen vaikutus kuiturainan 5 ominaisuuksiin.

Kenkää 13 voidaan käyttää myös ensimmäisen nauhan 1 lämmitykseen. Kengän 13 kohdalla ensimmäinen nauha on kengän 13 vaikutuksesta kaarevan muotoinen. Tämän vuoksi ken-10 gällä 13 lämmitettäessä ensimmäistä nauhaa 1 ei ensimmäisen nauhan 1 muoto olennaisesti kyseisellä kohdalla muutu, minkä vuoksi ensimmäisen nauhan 1 lämmittäminen kyseisessä kohdassa on siis edullista. Kenkä 13 voi olla muodostettuna useilla eri tavoilla. Se voi olla hydrostaattinen tai 15 hydrodynaaminen tai näiden yhdistelmä tai saatu aikaan liukupinnoilla tai muodostettu jollain muulla sinänsä täysin tunnetulla tavalla. Kengän 13 sijasta voidaan ensimmäisen nauhan l tukemiseen käyttää esimerkiksi sopivalla tavalla muotoiltua ylipainekammiota. Edelleen ensimmäisen 20 nauhan 1 tukemiseen voidaan käyttää esimerkiksi ohuita teloja tai rullia, puhalluslaatikkoa, kiertävää ketjua tai nauhat voivat olla tuettuna tiivistepinnoilla ja paineella tai sitten voidaan käyttää jotain muita vastaavia välineitä .

25 Kuviossa 3 on kaavamaisesti esitetty eräs kolmas keksinnön mukainen kuivauslaite sivusta katsottuna rainan kulkusuunnassa aukileikattuna. Kuvion 3 numerointi vastaa kuvioiden 1 ja 2 numerointia. Toinen nauha 2 on sovitettu tukemaan viiroja 3 ja 4 kengän 13 vastakkaiselta puolelta.

; 30 Tämä sovitus saadaan aikaan esimerkiksi nostamalla kääntö- telaa 7a kuviossa 3 katsottuna ylöspäin. Tällöin viirat 3 ja 4 saavat toisen nauhan 2 jäykkyydestä ja kireydestä johtuvaa lisätukea, minkä ansiosta esimerkiksi kenkä 13 voidaan tehdä varsin loivaksi, mutta silti kuiturainaan 35 aiheutuu varsin suuri puristuspaine myös tällä kohdalla.

* 7 101239

Toisaalta taas mikäli kengän 13 avulla lämmitetään ensimmäistä nauhaa 1 ja tästä syystä ensimmäiseen nauhaan 1 aiheutetaan kengän 13 suunnasta lisäpainetta saadaan toi- sen nauhan 2 sijoittelulla vastakkaiselle puolelle lisätu-5 kea.

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

15 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 painekammion 9 ulkopuolella tai kuiturainan 5 kuivaus voi 20 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

101239 8

1. Sovitelma kuiturainan kuvauslaitteessa, jossa kuivauslaitteessa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä 5 nauhaa (1, 2), 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 kääntötelojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen 10 nauha (1) ja toinen nauha (2) on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (1) on sovitettu kuumentamaan kuumennusvälineet ja toista nauhaa (2) on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet, 15 jolloin kuituraina (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, 20 että sovitelmaan kuuluu välineet viiran tai viirojen (3, 4. tukemiseksi siten, että kuiturainan (5) tullessa kosketuksiin ensimmäisen nauhan (1) kanssa kuiturainaan (5) olennaisesti välittömästi tämän jälkeen kohdistuu viiran tai viirojen (3, 4) vaikutuksesta puristuspaine.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu puristus-tela (11) siten, että puristustelan (li) ja kääntötelan (6a) välissä on puristusnippi, missä puristusnipissä kuituraina (5) tulee kosketuksiin ensimmäisen nauhan (1) . 3 0 kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että puristustela (11) on imutela.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ensimmäistä nauhaa 35 (1) vasten on sovitettu paineenalaista väliainetta sisäl- 9 101239 tävä kammio (9), joka painekammio (9) on sovitettu puristamaan kuiturainaa (5), että kääntötelan (6a) ja painekam-mion (9) välissä on välineet ensimmäisen nauhan (l) ohjaamiseksi siten, että viiran tai viirojen (3, 4) aiheuttama 5 puristuspaine vaikuttaa kuiturainaan olennaisesti siihen asti, kun kuituraina (5) saapuu painekammion (9) puristuksen vaikutuksen alaiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että välineenä ensimmäisen nauhan 10 (1) ohjaamiseksi käytetään kenkää (13).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kenkä (13) on sovitettu kuumentamaan ensimmäistä nauhaa (1).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4-6 mukainen sovi- 15 telma, tunnettu siitä, että toinen nauha (2) on sovitettu tukemaan viiraa tai viiroja (3, 4) ainakin osalta sitä matkaa, missä on sovitettu välineet ohjaamaan ensimmäistä nauhaa (1) kääntötelan (6a) ja painekammion (9) välissä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu painekammio (9) , joka on sovitettu kuumentamaan ensimmäistä nauhaa (1) ja paineenalaista väliainetta sisältävä kammio (10), joka on sovitettu jäähdyttämään toista nauhaa 25 (2). 101239 10