FI101897B - Menetelmä ja sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi - Google Patents

Description

101897

Menetelmä ja sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kuiturainaa kuivataan kuivaus-5 laitteella, jossa on kaksi päätöntä, 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 ensimmäi-10 nen nauha ja toinen nauha on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa kuumennetaan ja toista nauhaa jäähdytetään ja jolloin kuitu-raina ja ainakin yksi huopa tai viira johdetaan nauhojen 15 välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan ja huopa tai viira vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan välissä.

Edelleen keksinnön kohteena on sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi, johon sovitelmaan kuuluu kuivauslaite, 20 jossa on kaksi päätöntä, 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 ensimmäi-25 nen nauha ja toinen nauha on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa on sovitettu kuumentamaan kuumennusvälineet ja toista nauhaa on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet ja jolloin 30 kuituraina ja ainakin yksi huopa tai 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-35 maan suuntaan liikkuvan metallinauhan välissä niin, että 2 101897 kuituraina koskettaa kuumennettua metallinauhaa ja kuitu-rainan ja toisen jäähdytetyn metallinauhan välissä on viira niin, että kuumennuksen seurauksena kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan kylmän metallinauhan vai-5 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 10 sisäpuolelle jäävää pintaa vasten muodostetaan painekam-miot, 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 15 välissä, muodostavat tiivisteiden avulla painekammioiden 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 20 kuuluvan tämän patenttihakemuksen selitykseen.

Konventionaalisessa kuivauslaitteessa, missä kuiturainaa kuivataan usean kuivaussylinterin avulla, kutistuu kuituraina poikkisuunnassa varsin paljon, mikä heikentää kuiturainan poikkisuuntaisia ominaisuuksia, kuten valmis-25 tettavan tuotteen puristuslujuutta. Edelleen konventionaalisessa kuivauslaitteessa kuiturainaan aiheutetaan kone-suuntainen jännitys, joka on välttämätön rainan kuljettamiseksi. Tämä konesuuntainen jännitys pyrkii Poisson-ilmi-ön johdosta edelleen kaventamaan rainaa, jolloin rainan 30 poikkisuuntaiset ominaisuudet edelleen heikkenevät. Edel lisessä kappaleessa kuvatussa kuivauslaitteessa, missä kuiturainaa kuivataan kahden samansuuntaisen samaan suuntaan liikkuvan metallinauhan välissä pystytään täysin estämään kuiturainan kuivauksen aikainen kutistuminen sekä 35 kone- että poikkisuunnassa. Tällöin saadaan kuiturainan 3 101897 rakenne jähmetettyä sellaiseksi kuin se oli kuvauslaitteeseen sisään mennessään. Kuitenkin joittenkin tuotteiden yhteydessä tulisi poikkisuuntaisten ominaisuuksien olla vieläkin parempia. Erityisesti esimerkiksi pakkauskarton-5 geilla, joilla poikkisuunta tulee yleensä kartonkipakkauk- sen vertikaaliseksi suunnaksi tulee myös kuiturainan poik-kisuuntaisten ominaisuuksien olla erittäin hyvät. Erityisesti pinottaessa pakkauksia päällekkäin tulee pakkausten vertikaalinen puristuslujuus kriittiseksi.

10 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mene telmä ja sovitelma, joita hyödyntämällä kuiturainan poik-kisuuntaisia ominaisuuksia pystytään parantamaan.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että kuiturainaa levitetään sen poikkisuunnassa ennen 15 kuiturainan johtamista kuivauslaitteeseen.

Edelleen keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, että sovitelmaan kuuluu välineet kuiturainan levittämiseksi sen poikkisuunnassa ennen kuiturainan johtamista kuivauslaitteeseen.

20 Keksinnön olennainen ajatus on, että kuiturainaa levitetään sen poikkisuunnassa ennen sen johtamista kuvauslaitteelle. Edelleen olennaista on, että levityksen jälkeen kuituraina kuivataan kahden samansuuntaisen samaan suuntaan liikkuvan nauhan välissä niin, että kuituraina 25 koskettaa kuumennettua nauhaa ja kuiturainan ja toisen jäähdytetyn nauhan välissä on viira niin, että kuumennuksen seurauksena kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan kylmän nauhan vaikutuksesta. Edelleen erään edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kuiturainaa ; 30 levitetään ainakin yhden levitystelan avulla. Vielä erään toisen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että kuiturainaa ei levitysvaiheessa tueta levitysvälineen vastakkaiselta puolelta tai tukemiseen käytetään harsomaista poikkisuunnassa joustavaa viiraa.

35 Keksinnön etuna on, että levittämällä kuiturainaa 4 101897 poikkisuunnassa ennen kuiturainan johtamista kuvauslaitteelle saadaan parannettua kuiturainan poikittaissuuntaista kimmokerrointa, vetolujuutta ja puristuslujuutta. Edelleen käyttämällä kuivaukseen levityksen jälkeen samaan 5 suuntaan liikkuvia kuumennettua ja jäähdytettyä nauhaa saadaan levitysvälineellä aikaansaatu rakenne jähmettymään kuiturainaan pysyväksi. Sovittamalla kuituraina levitysvä-lineen kohdalta levitysvälineen vastakkaiselta puolelta ilman tukea tai tukemalla kuiturainaa poikittaissuuntaan 10 venyvällä harsomaisella viiralla pystytään kuiturainan levitys toteuttamaan tehokkaasti ja helposti.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mu-15 kaista sovitelmaa kuiturainan kuivaamiseksi sivusta rainan kulkusuunnassa aukileikattuna ja kuvio 2 esittää kaavamaisesti erään toisen keksinnön mukaisen sovitelman yksityiskohtaa levitystelojen kohdalta .

20 Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukainen sovitelma sivusta katsottuna rainan kulkusuunnassa aukileikattuna. Sovitelmaan kuuluu kuivauslaite, jonka muodostavat päättömät, ilmaaläpäisemättömät ja lämpöä hyvin johtavat, edullisesti metallia olevat ensimmäinen nau-25 ha 1 eli ylänauha ja toinen nauha 2 eli alanauha, joiden toisiinsa päin olevien pintojen välissä kulkevat hienovii-ra tai -huopa 3, karkeaviira 4 ja kuituraina 5. Kuituraina 5 liikkuu nuolen A osoittamaan suuntaan. Ensimmäinen nauha 1 on asennettu kääntymään kuivauslaitteen päissä sijaitse-• 30 vien ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b ympäri. Toinen nauha 2 on asennettu vastaavasti kääntymään myös kuivaus-laitteen päissä ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b alapuolella sijaitsevien toisten kääntötelojen 7a ja 7b ympäri. Viiroja 3 ja 4 tuetaan ja ohjataan ohjaustelojen 8 35 avulla. Koska kuivausvyöhykkeellä nauhojen 1 ja 2 välises- 5 101897 sä tilassa vallitsee yleensä eri paine kuin nauhojen 1 ja 2 ulkopuolella tai sivuilla, on laitteen molemmilla sivuilla nauhojen 1 ja 2 välissä tai niiden reunojen tuntumassa tiivisteet, jotka estävät nesteen tai kaasun siir-5 tymisen nauhojen 1 ja 2 välisestä tilasta sivuille ulos tai päinvastoin. Kuivatuksen tarvitseman höyrykuumennuksen aikaansaamiseksi on kuivauslaitteessa painekammio 9, joka sijaitsee ensimmäisen nauhan 1 yläpuolella. Ensimmäinen nauha 1 tiivistetään tiivisteillä 9a painekammion 9 run-10 koon 9b niin, että painekammiossa 9 oleva höyry pysyy sopivassa paineessa. Toisen nauhan 2 alapuolella on vesikam-mio 10, jossa on toista nauhaa 2 jäähdyttävää vettä. Vesi-kammion 10 reunoissa on tiivisteet 10a, joilla toinen nauha 2 tiivistetään vesikammion 10 runkoon 10b.

15 Kuivauslaitteen toiminta perustuu siihen, että rai- naan 5 koskeva ensimmäinen nauha 1 kuumennetaan painekammiossa 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. 20 Toista nauhaa 2 puolestaan jäähdytetään koko ajan sen alapuolella olevalla vedellä, jolloin sen pintaan tullut höyry tiivistyy vedeksi ja poistuu nauhan 2 ja viiran 4 mukana.

Sovitelmaan kuuluu edelleen levitystela 11, jolla 25 kuiturainaa 5 levitetään sen poikkisuunnassa ennen kuitu-rainan 5 johtamista kuivauslaitteeseen. Termi poikkisuun-tainen tarkoittaa tämän hakemuksen yhteydessä kuiturainan 5 konesuuntaan nähden olennaisesti kohtisuoraa suuntaa. Levitystela 11 on pyörivä kaareva tela, jonka avulla kui-30 turainaa 5 saadaan levitettyä sen poikkisuunnassa. Levi-tystelan 11 lisäksi voidaan levitysvälineenä käyttää esimerkiksi kaarevaa liukutankoa tai mekaanisia levitysväli-neitä kuiturainan 5 reunalla tai jotain muuta sinänsä tunnettua levitysvälinettä. Levitysväline sijoitetaan edulli-35 simmin mahdollisimman lähelle kuivauslaitetta, jolloin 6 101897 kuiturainan 5 poikkisuuntainen venytys saadaan mahdollisimman tehokkaasti säilymään. Kuviossa 1 esitetyllä kuvauslaitteella saadaan haluttu poikkisuuntainen jännitys ja sopiva venytetty rakenne jähmetettyä kuiturainaan 5 5 pysyvästi. Kuiturainan 5 levitys kannattaa tehdä mahdollisimman pienen kuiva-ainepitoisuuden omaavalle kuiturainal-le 5, sillä liian kuivan kuiturainan 5 levittäminen saattaa repiä kuiturainaa 5.

Kuviossa 2 on esitetty erään toisen keksinnön mu-10 kaisen sovitelman yksityiskohta levitystelojen li kohdalta sivultapäin katsottuna. Kuvion 2 numerointi vastaa kuvion 1 numerointia. Viira 3 on ohjaustelojen 8 avulla johdettu pois tukemasta kuiturainaa 5 levitystelojen 11 kohdalta. Tällöin kuiturainan 5 levitys saadaan tehtyä erittäin hel-15 posti ja tehokkaasti. Toisaalta tällainen tukematon kohta saattaa joissain tapauksissa olla hankala ja sen vuoksi kuiturainan 5 tukemiseksi voidaan sovittaa esimerkiksi harsomainen, poikkisuunnassa joustava, mutta konesuunnassa olennaisesti venymätön apuviira 12. Myös tällaisen apuvii-20 ran 12 käyttö helpottaa levitystä, mutta apuviira 12 myös samalla tukee kuiturainaa 5 konesuunnassa. Luonnollisesti voi viira 3 myös olla harsomainen, poikkisuunnassa joustava, mutta konesuunnassa olennaisesti venymätön viira, jolloin sitä ei tarvitse kuvion 2 mukaisella tavalla ohja-25 ta pois tukemasta kuiturainaa levitystelojen 11 kohdalta.

Erityisesti paksumpien paperi- ja kartonkilaatujen kuituraina 5 saattaa vaatia enemmän levittävää voimaa le-vitysvälineiltä. Niinpä kuviossa 2 on esitetty, että levi-tysvälineinä käytetään kolmea levitystelaa 11. Haluttaessa 30 voi levitystelojen 11 lukumäärä olla tätäkin suurempi. Kuvion 2 tapauksessa on levitystelat 11 asennettu korkeus-suunnassa samalle tasolle, jolloin kuiturainan 5 ja apu-viiran 12 kietoma kunkin levitystelan 11 ympäri saadaan kohtuullisen suureksi. Ainakin yksi levitystela 11 kannat-35 taa tehdä korkeusasemaltaan säädettäväksi. Kuvion 2 ta- 7 101897 pauksessa on edullisimmin keskimmäinen levitystela 11 korkeusasemaltaan säädettävä. Tällöin kyseisen levitystelan 11 korkeusasemaa säätelemällä pystytään säätelemään rainan 5 ja apuviiran 12 kietomaa levitystelojen 11 ympäri. Pro-5 sessia käynnistettäessä kuiturainan 5 pään viennin yhteydessä voi keskimmäinen levitystela 11 olla ylös kuiturainan 5 normaalin yläreunan yläpuolelle nostettuna, jolloin kuiturainan 5 pään vienti on helppoa.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoi-10 tettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä ei ole oleellista, mitä paineväliainet-ta käytetään painekammiossa 9 ja vesikammiossa 10. Niinpä painekammion 9 paineväliaineena voi olla esimerkiksi höy-15 ryä, ilmaa tai kuumia polttoaineen polttotuloksia tai vettä. Vesikammion 10 paineväliaineena voidaan veden lisäksi käyttää myös esimerkiksi ilmaa.

Painekammion 9 aiheuttaman kuumennuksen lisäksi voidaan ensimmäistä nauhaa 1 kuumentaa myös muissa kohdis-20 sa sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla. Edelleen ensimmäisen nauhan 1 kuumennus voi tapahtua myös kokonaisuudessaan painekammion 9 ulkopuolella tai kuiturainan 5 kuivaus voi tapahtua jopa ilman painekammiota 9.

Vielä voidaan toista nauhaa 2 jäähdyttää myös vesi-25 kammion 10 ulkopuolella tai toteuttaa jäähdytys jopa ilman vesikammiota 10 sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla.

Claims (12)

1. 8 101897
2. 1. Menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kuiturainaa (5) kuivataan kuvauslaitteella, jos- 5 sa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä nauhaa (l, 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 kääntöte-10 lojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen nauha (l) ja toinen nauha (2) on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (1) kuumennetaan ja toista nauhaa (2) jäähdytetään ja 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 kuiturainaa (5) levitetään sen poikkisuunnassa ennen kuiturainan (5) johtamista kuivauslaitteeseen.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituraina (5) on olennaisesti ilman viirojen (3, 4) tukea kuiturainaa levitettäessä. •25 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuiturainaa (5) tuetaan poik-kisuuntaan joustavalla viiralla (3, 12) kuiturainaa (5) levitettäessä.
4. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 30 menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäistä nauhaa (1) kuumennetaan painekammion (9) avulla ja toista nauhaa (2) jäähdytetään paineenalaista väliainetta sisältävän kammion (10) avulla.
5. 5. Sovitelma kuiturainan kuivaamiseksi, johon so-35 vitelmaan kuuluu kuivauslaite, jossa on kaksi päätöntä, 9 101897 ilmaa läpäisemätöntä 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 on 5 asennettu kääntymään toisten kääntötelojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen 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 kuulo mennusvälineet ja toista nauhaa (2) on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet ja 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) 15 vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan (2) välissä, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu välineet kuiturainan (5) levittämiseksi sen poik-kisuunnassa ennen kuiturainan (5) johtamista kuvauslaitteeseen.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että välineisiin kuiturainan (5) levittämiseksi kuuluu ainakin yksi levitystela (11).
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että välineisiin kuiturainan (5) 25 levittämiseksi kuuluu ainakin kaksi levitystelaa (11).
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ainakin yksi levitystela (11) on korkeusasemaltaan säädettävä.
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen sovi-30 telma, tunnettu siitä, että viirat (3, 4) on sovitettu ohjaustelojen (8) avulla siten, että levitysvälineiden kohdalla kuituraina (5) on olennaisesti ilman viirojen (3, 4) tukea.
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 5-9 mukainen sovi-35 telma, tunnettu siitä, että kuiturainaa (5) on 10 101897 levitysvälineen kohdalla sovitettu tukemaan poikkisuunnas-sa joustava viira (3, 12).
11. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että poikkisuunnassa joustava vii- 5 ra on apuviira (12).
12. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 5-11 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kuivauslaitteeseen kuuluu painekammio (9) , joka on sovitettu kuumentamaan ensimmäistä nauhaa (l) ja paineenalaista väliainetta si- 10 sältävä kammio (10), joka on sovitettu jäähdyttämään toista nauhaa (2). 11 101897