FI103422B - Menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi ja sovitelma kuiturainan kuivausla itteessa - Google Patents

Description

1 103422

Menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi ja sovitelma kuiturainan kuivauslaitteessa

Keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kuiturainaa kuivataan kuvauslaitteella, jossa 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 asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat 10 väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa kuumennetaan ja toista nauhaa jäähdytetään ja jolloin 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 ja mitataan nauhan reunan asema.

15 Edelleen keksinnön kohteena on sovitelma kuiturainan kuivauslait teessa, jossa kuivauslaitteessa 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 20 ensimmäinen nauha ja toinen nauha on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivaus-vyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa on sovitettu kuumentamaan kuumen-nusvälineet ja toista nauhaa on sovitettu jäähdyttämään jäähdytysvälineet ja ·. * jolloin kuituraina ja ainakin yksi huopa tai viira johdetaan nauhojen välissä niin, » ♦ *·* 25 että kuituraina koskettaa kuumennettuun ensimmäiseen nauhaan ja huopa tai viira vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan välissä ja johon sovitelmaan kuuluu välineet nauhan reunan aseman mittaamiseksi.

Kuiturainan kuivaaminen kahden samaan suuntaan liikkuvan metal-• ’· linauhan välissä niin, että kuituraina koskettaa kuumennettua metallinauhaa ja :*:* 30 kuiturainan ja toisen jäähdytetyn metallinauhan välissä on viira niin, että kuu- ..! * mennuksen seurauksena kuiturainasta erottuva höyry tiivistyy viiraan kylmän metallinauhan vaikutuksesta, on tunnettua useista patenttijulkaisuista, joista voidaan mainita muun muassa WO-patenttijulkaisu 96/11300 ja (JS-patentti 4 461 095. Toiminta perustuu siihen, että kaksi päätöntä metallinauhaa asete-35 taan kiertämään kääntötelojen ympäri ja niiden muodostamien silmukoiden 2 103422 sisäpuolelle jäävää pintaa vasten muodostetaan painekammiot, 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 tiivis-5 teiden 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 kuuluvan tämän patenttihakemuksen selitykseen.

Edellä kuvatun kuivauslaitteen ohjaamisessa ja säätämisessä eräs 10 tarvittava tieto on nauhojen reunan asema konesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa. Nauhan reunan asema mitataan anturilla, joka muodostaa haarukan, jonka sisässä nauhan reuna voi liikkua. Haarukan molemmissa haaroissa on valokuituja, jotka muodostavat ikään kuin valosuuttimen. Valoa lähettävien kuitujen päistä valo kulkeutuu ilmassa valoa vastaanottaviin päihin, mikäli nau-15 hän reuna ei ole estämässä valon kulkua. Nauhan reuna peittää osittain va-losuutinta, jolloin anturin ulostulosignaali on verrannollinen nauhan peittämään alueeseen. Kuiturainan kuivauslaitteen ympäristöolosuhteissa epäpuhtaudet voivat kuitenkin peittää valosuutinta ja kuitujen päitä, jolloin anturi alkaa näyttää väärin eli se on toiminnaltaan epävarma ja altis toimintahäiriöille sekä vaatii 20 runsaasti huoltoa. Nauhan pystysuuntainen liike on myös varsin rajoitettu, koska nauha kuituihin koskettaessaan vahingoittaa niitä. Edelleen anturin viritys on hankalaa ja lukematarkkuus epäluotettava. Anturin asetukset eivät pysy kohdallaan eli senkin vuoksi anturi vaatii varsin paljon kalibrointi- ja huoltotoimenpitei-:a ‘ tä. Vielä kyseinen anturi on hankintahinnaltaan varsin kallis.

*·* 25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sovi- telma, joissa edellä mainittuja epäkohtia pystytään välttämään.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että nauhan reunan asema mitataan koskettaen nauhan reunaa liukupalalla, jonka ma-f *· teriaali on kovempaa kuin nauhan materiaali.

:T 30 Edelleen keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, että , ' välineet nauhan reunan aseman mittaamiseksi käsittävät liukupalan, jonka materiaali on nauhan materiaalia kovempaa, ja joka liukupala on sovitettu koskettamaan nauhan reunaa.

Keksinnön olennainen ajatus on, että kuiturainaa kuivaavien kahden 35 samansuuntaisen samaan suuntaan liikkuvan päättymättömän silmukan muo- 103422 3 dostavan kuumennetun ja jäähdytetyn nauhan reuna-asemaa mitataan nauhan reunaa koskettaen. Kosketus nauhan reunaan on hyvin kevyt, jolloin nauhan reuna ei vahingoitu. Edelleen olennaisena ajatuksena on, että nauhan reunaa koskettava pala on olennaisesti nauhaa kovempi. Erään edullisen sovellutus-5 muodon ajatuksena on, että reunaa koskettava pala on sovitettu jousien välityksellä kyseistä palaa massaltaan suurempaan varteen. Erään toisen edullisen sovellutusmuodon ajatuksena on, että varteen on sovitettu vaimennin varren värähtelyjen vaimentamiseksi ja estämiseksi.

Keksinnön etuna on, että anturi on luotettava ja tarkka ja vaatii varsin 10 vähän huoltoa. Nauhan reunaa koskettava pala pitää nauhan reunan puhtaana, mutta ei kuluta eikä vaurioita nauhaa. Edelleen mittausjärjestelmä on yksinkertainen, tarkka ja toimintavarma sekä hankintahinnaltaan varsin edullinen. Jou-sittamalla nauhan reunaa koskettava pala kyseistä palaa massaltaan suurempaan varteen pystytään estämään nauhan reunojen pienten epätasaisuuksien 15 siirtyminen mittausanturille, jolloin mittausanturilla pystytään varsin tasaisesti määrittämään nauhan siirtymä. Varteen sovitettujen vaimentimien avulla pystytään estämään varren värähtelyjä ja tärinää.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisessa piirustuksessa, jossa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista kuiturainan 20 kuvauslaitetta sivusta rainan kulkusuunnassa aukileikattuna ja kuvio 2 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen sovitelman yksityiskohtaa rainan kulkusuunnasta katsottuna ja osittain poikkileikattuna.

;, Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty eräs keksinnön mukainen sovi- • » : ’ telma sivusta katsottuna rainan kulkusuunnassa aukileikattuna. Sovitelmaan • · *·’’ 25 kuuluu kuivauslaite, jonka muodostavat päättömät, ilmaaläpäisemättömät ja lämpöä hyvin johtavat, edullisesti metallia olevat ensimmäinen nauha 1 eli ylä-nauha ja toinen nauha 2 eli alanauha, joiden toisiinsa päin olevien pintojen välissä kulkevat hienoviira tai -huopa 3, karkeaviira 4 ja kuituraina 5. Kuituraina 5 liikkuu nuolen A osoittamaan suuntaan. Ensimmäinen nauha 1 on asennettu :T 30 kääntymään kuvauslaitteen päissä sijaitsevien ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b ympäri. Toinen nauha 2 on asennettu vastaavasti kääntymään myös kuvauslaitteen päissä ensimmäisten kääntötelojen 6a ja 6b alapuolella sijaitse-. . vien toisten kääntötelojen 7a ja 7b ympäri. Viiroja 3 ja 4 tuetaan ja ohjataan oh- jaustelojen 8 avulla. Koska kuivausvyöhykkeellä nauhojen 1 ja 2 välisessä tilas-35 sa vallitsee yleensä eri paine kuin nauhojen 1 ja 2 ulkopuolella tai sivuilla, on 4 103422 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 höyrykuu-mennuksen aikaansaamiseksi on kuvauslaitteessa painekammio 9, joka sijait-5 see ensimmäisen nauhan 1 yläpuolella. Ensimmäinen nauha 1 tiivistetään tiivisteillä 9a painekammion 9 runkoon 9b niin, että painekammiossa 9 oleva höyry pysyy sopivassa paineessa. Toisen nauhan 2 alapuolella on vesikammio 10, jossa on toista nauhaa 2 jäähdyttävää väliainetta, esimerkiksi vettä. Vesi-kammion 10 reunoissa on tiivisteet 10a, joilla toinen nauha 2 tiivistetään vesi-10 kammion 10 runkoon 10b.

Kuvauslaitteen toiminta perustuu siihen, että rainaan 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. Toista nauhaa 15 2 puolestaan jäähdytetään koko ajan sen alapuolella olevalla vedellä, jolloin sen pintaan tullut höyry tiivistyy vedeksi ja poistuu nauhan 2 ja viiran 4 mukana.

Kuviossa 2 on esitetty yksityiskohta keksinnön mukaisesta sovitel-masta. Nauhan 1 reunaa on sovitettu koskettamaan liukupala 11. Liukupalan 11 materiaali on olennaisesti nauhan 1 materiaalia kovempaa, jolloin liukupala 20 11 kestää kulutusta varsin hyvin. Mahdollisia materiaaleja ovat esimerkiksi ti mantti tai boorinitridi. Liukupala 11 koskettaessaan nauhan 1 reunaa puhdistaa sitä ja jopa hieman tasoittaa nauhan 1 reunassa mahdollisesti olevia epätasaisuuksia. Liukupalan 11 kosketus nauhan 1 reunaan sovitetaan kuitenkin niin ·' ” kevyeksi, että nauhan 1 reuna ei liukupalan 11 vaikutuksesta vahingoitu.

: 25 Liukupala 11 on yhdistetty jousen tai jousien 12 avulla varteen 13.

Edullisesti jousia 12 on useampia kuin yksi, jolloin mekanismista saadaan luotettava. Edullisesti jouset 12 kiinnitetään pidikkeellä liukupalaan 11 ja jousien 12 ympärille sovitetaan ohjaimet, mutta selvyyden vuoksi kyseisiä rakenteita ei :1 .. kuviossa 2 ole esitetty. Varren 13 massa on sovitettu olennaisesti liukupalan 11 30 massaa suuremmaksi, jolloin liukupalan 11 pienet edestakaiset liikkeet eivät olennaisesti liikuta vartta 13. Tällöin siis nauhan 1 reunan pienet epätasaisuudet eivät olennaisesti aiheuta varren 13 siirtymistä. Sen sijaan nauhan 1 reunan siirtyessä siirtyy liukupala 11 vastaavaan suuntaan ja siirtää samalla vartta 13, joka on sovitettu kääntymään nivelen ympäri. Mikäli varsi 13 on niin kevyttä 35 materiaalia, että varren 13 massa jää liian pieneksi, voidaan varren 13 massaa 5 103422 lisätä esimerkiksi kiinnittämällä varteen 13 lisäpaino 13a. Varteen 13 on yhdistetty anturi 14, joka mittaa varren 13 asemaa ja siten antaa mittaustuloksena nauhan 1 reunan aseman. Anturi 14 on koteloitu siten, että ympäristöolosuhteet eivät pääse haitallisesti vaikuttamaan sen antamaan mittaustulokseen. Raken-5 teeltaan anturi 14 on sinänsä täysin tunnettu eikä sitä sen vuoksi tässä yhteydessä ole käsitelty sen tarkemmin.

Varren 13 painuminen nauhan 1 reunaa vasten jokaisessa nauhan 1 reunan sivuttaisessa asemassa varmistetaan esimerkiksi jousen 15 avulla. Varren 13 kosketusvoiman tuottavana elimenä voi jousen 15 sijaan olla myös 10 esimerkiksi sylinteri tai vastapaino. Välttämättä ei tarvita erillistä elintä vaan nivel, jonka ympäri varsi 13 pääsee kääntymään, voidaan sovittaa siten, että varren 13 oma paino painaa vartta 13 nauhan 1 reunaa vasten kaikissa tilanteissa.

Järjestelyyn kuuluu edelleen vaimennin 16, joka on sovitettu vaimen-15 tamaan varren 13 liikettä. Vaimennin 16 estää ja vaimentaa varren 13 tärinää ja värähtelyä. Vaimennin 16 voi olla esimerkiksi viskoosivaimennin tai kitkavai-mennin tai vaimennus voidaan toteuttaa myöskin esimerkiksi magneettikentän avulla tai jollain muulla sinänsä täysin tunnetulla tavalla. Edelleen liukupalan 11 ja varren 13 värähtelytaajuudet mitoitetaan erilaisiksi, jotta liukupala 11 ja varsi 20 13 eivät yhdessä ala värähtelemään.

Esimerkiksi nauhaa 1 vaihdettaessa tai jossain muussa huoltotilan-teessa varsi 13 ja tietenkin samalla liukupala 11 voidaan kääntää varren 13 nivelen 18 ympäri irroittimen 17 avulla irti nauhan 1 reunasta. Irroitin 17 voi olla \ 1' esimerkiksi paineilmasylinteri tai jokin muu vastaava käyttötarkoitukseen sopiva '·1 ' 25 sinänsä täysin tunnettu toimielin.

Kummallakin nauhalla 1 ja 2 on omat nauhan reuna-aseman mittausjärjestelynsä, joita mittausjärjestelyjä voi olla yksi tai useampia nauhaa kohden.

Piirustus ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan ·; ··· keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimus- 30 ten puitteissa. Niinpä ei ole oleellista, mitä paineväliainetta käytetään paine-kammiossa 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 käyttää myös esimerkiksi ilmaa.

35 Painekammion 9 aiheuttaman kuumennuksen lisäksi voidaan ensim- 6 103422 mäistä 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 tapahtua jopa ilman painekammiota 9.

5 Vielä voidaan toista nauhaa 2 jäähdyttää myös vesikammion 10 ulko puolella tai toteuttaa jäähdytys jopa ilman vesikammiota 10 sinänsä täysin tunnetuilla tavoilla. 1 · ·

Claims (18)

1. Menetelmä kuiturainan kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kuitu-rainaa (5) kuivataan kuvauslaitteella, jossa on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemä- 5 töntä 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 nauha (1) ja toinen nauha (2) on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti 10 niin, että ne muodostavat väliinsä kuivausvyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (1) kuumennetaan ja toista nauhaa (2) jäähdytetään 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) vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan (2) vä-15 Iissä ja mitataan nauhan (1,2) reunan asema, tunnettu siitä, että nauhan (1, 2) reunan asema mitataan koskettaen nauhan (1, 2) reunaa liukupalalla (11), jonka materiaali on kovempaa kuin nauhan (1, 2) materiaali.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauhan (1, 2) reunan asema mitataan mittaamalla liukupalan (11) asema.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että liukupala (11) on yhdistetty jousen tai jousien (12) välityksellä varteen (13), jonka varren (13) massa on olennaisesti suurempi kuin liukupalan (11) massa.

; ” 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · : 25 että nauhan (1,2) reunan asema mitataan mittaamalla liukupalan (11) asema ja liukupalan (11) asema mitataan mittaamalla varren (13) asema.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että varren (13) liikettä vaimennetaan.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n -30 n e 11 u siitä, että nauha (1,2) on metallinauha.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liukupala (11) on valmistettu timantista.

. . 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että liukupala on valmistettu boorinitridistä.

7 103422

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n - 8 103422 n e 11 u siitä, että ensimmäistä nauhaa (1) kuumennetaan painekammion (9) avulla ja toista nauhaa (2) jäähdytetään paineenalaista väliainetta sisältävän kammion (10) avulla.

10. Sovitelma kuiturainan kuivauslaitteessa, jossa kuivauslaitteessa 5 on kaksi päätöntä, ilmaaläpäisemätöntä 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 asennettu kääntymään toisten kääntötelojen (7a, 7b) ympäri, jolloin ensimmäinen nauha (1) ja toinen nauha (2) on asennettu kulkemaan osan mat-10 kaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä kuivaus-vyöhykkeen, jota ensimmäistä nauhaa (1) on sovitettu kuumentamaan kuumen-nusvälineet 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 15 nauhaan (1) ja huopa tai viira (3, 4) vastaavasti on kuiturainan ja jäähdytetyn toisen nauhan (2) välissä ja johon sovitelmaan kuuluu välineet nauhan (1, 2) reunan aseman mittaamiseksi, tunnettu siitä, että välineet nauhan (1, 2) reunan aseman mittaamiseksi käsittävät liukupalan (11), jonka materiaali on nauhan (1,2) materiaalia kovempaa, ja joka liukupala (11) on sovitettu kosket-20 tamaan nauhan (1, 2) reunaa.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu anturi (14), joka on sovitettu mittaamaan liukupalan (11) asema. i '1

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, • · : 25 että anturin (14) ja liukupalan (11) väliin on sovitettu varsi (13), jonka varren (13) massa on olennaisesti suurempi kuin liukupalan (11) massa ja varsi (13) ja liukupala (11) on yhdistetty toisiinsa jousen tai jousien (12) avulla.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu vaimennin (16), joka on sovitettu vaimentamaan var- 30 ren (13) liikettä.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 10-13 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu irroitin (17) liukupalan (11) irrottamiseksi haluttaessa koskettamasta nauhan (1,2) reunaan.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 10-14 mukainen sovitelma, t u n -35 n e 11 u siitä, että nauha (1, 2) on metallinauha. 9 103422

16. Jonkin patenttivaatimuksen 10-15 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että liukupalan (11) materiaali on timanttia.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 10-15 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että liukupalan (11) materiaali boorinitridiä.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 10-17 mukainen sovitelma, tun nettu siitä, että kuvauslaitteeseen kuuluu painekammio (9), joka on sovitettu kuumentamaan ensimmäistä nauhaa (1) ja paineenalaista väliainetta sisältävä kammio (10), joka on sovitettu jäähdyttämään toista nauhaa (2). » · · * • · • · · • · « • · * · « · · 1 · · • 9 • 9 10 103422