FI104001B - Kuivatusosa - Google Patents

Description

ϊ 104001

Kuivatusosa

Torkningsparti 5 Keksinnön kohteena on kuivatusosa, joka käsittää ainakin yhden yksi-viiravientiä ja/tai kaksiviiravientiä soveltavan kuivatusryhmän ja ainakin yhden irautelan, johon kuivattava raina on suoraan kontaktissa.

Ennestään tunnetusti paperikoneen monisylinterikuivattimissa käytetään 10 kaksiviiravientiä ja/tai yksiviiravientiä. Kaksiviiraviennissä kuiva-tussylinteriryhmissä on kaksi viiraa, jotka painavat rainaa toinen ylä-puolisesti ja toinen alapuolisesti kuumennettuja sylinteripintoja vasten. Kuivatussylinteririvien, yleensä vaakarivien, välillä rainalla on vapaat ja tukemattomat vedot, jotka ovat alttiina lepatukselle, mikä 15 saattaa aiheuttaa rainakatkoja, etenkin kun raina on vielä suhteellisen kosteaa ja sen johdosta heikkoa. Tämän vuoksi viimeaikoina on ruvettu yhä enenevässä määrin käyttämään mainittua yksiviiravientiä, jossa kussakin kuivatussylinteriryhmässä on vain yksi kuivatusviira, jonka kannatuksessa raina kulkee koko ryhmän läpi siten, että kuivatusviira 20 painaa rainaa kuivatussylintereillä kuumennettuja sylinteripintoja vasten ja kuivatussylinterien välisillä kääntösylintereillä tai -teloilla raina jää ulkokaarteen puolelle. Täten yksiviiraviennissä kuivatussylinterit ovat viirasilmukan ulkopuolella ja kääntösylinterit tai -telat sen sisäpuolella.

25

Kuivattaessa paperia toispuoleisesti on seurauksena arkin käyristymis-taipumus. Kun paperia kuivataan normaaleilla yksiviiravientiryhmillä alapintansa puolelta ja jos tällainen epäsymmetrinen kuivatus ulotetaan etukuivatusosan koko pituudelle, tapahtuu kuivatus siten, että ensin 30 kuivaa paperirainan alapinnan puoli ja kuivatuksen edistyessä kuivatus-vaikutus leviää myös paperirainan yläpinnan puolelle. Näin ollen kui-vattu paperi käyristyy yleensä ylhäältäpäin katsoen koveraksi. Paperin käyristyrnistaipumuksen hallitsemiseksi on käytetty kuivatusosia, joissa on käännettyjä ryhmiä.

35 Käyristymän hallintaan liittyvän tekniikan tason osalta viitataan hakijan FI-patenttihakemukseen 971301, jossa on esitetty menetelmä paperi-tai kartonkikoneen kuivatusosalla paperin käyristymän hallitsemiseksi. Menetelmässä käytetään paperirainan höyrystystä ja/tai kostutusta ja > 2 104001 paperiradan käyristymän hallitsemiseksi suoritettavat toimenpiteet suoritetaan useassa vaiheessa ja/tai rainan lämpötilan ollessa alle 85°C, edullisimmin alle 75°C, ja/tai rainan kuiva-aineen ollessa välillä kx - k2, missä kj - loppukuiva-aine - 7 % ja k2 - loppukuiva-aine + 3 %.

5 Hakemuksessa on esitetty paperi- tai kartonkikone, joka käsittää ainakin perälaatikon, formerin, puristimen ja kuivatusosan, jossa käyristymän hallintaan käytetään höyrylaatikoita tai kostutuslaitteita. Käyris-tymänsäätölaitteita on vähintään kaksi monivaiheisen käyristymän säädön aikaansaamiseksi.

10

Paperirainaa voidaan kuivata myös osittain tai kokonaan päällepuhalluk-seen perustuvissa kuivatusosissa ja niihin liittyvän tekniikan tason osalta viitataan hakijan FI-patenttihakemukseen 971713, jossa on esitetty kuivatusyksikkö ja sitä soveltava kuivatusosa. Kuivatusyksikössä 15 on kuivatusviiralenkki ja kuivatusyksikkö käsittää suuriläpimittaisen päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin, joka on sijoitettu mainitun kuivatusviiralenkin sisälle ja jonka sylinterin päälle / tuntumaan sen molemmin puolin on sijoitettu sileäpintaiset kuumennetut kontaktikuivatussylinterit, joiden läpimitta D2 < Päällepuhallus-20 ja/tai läpivirtauskuivatussylinteri on sijoitettu paperikonesalin lattiatason pääasiallisesti alapuolisiin tiloihin ja varustettu avattavalla ja suljettavalla puhallushuuvalla niin, että hylynpoisto mainitun huuvan yhteydestä on tapahtuva pääasiallisesti painovoimaisesti. Päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin tuntumaan sen molemmin 25 puolin sijoitettujen kuumennettujen kontaktikuivatussylinterien keski-akselit on sijoitettu paperikonesalin lattiatason tuntumaan tai yläpuolelle ja kuivattavan paperirainan kaartosektori b mainitun kuivatus-viiran ulkopinnalla mainitun päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin yli on b > 180°.

30 Päällepuhalluskuivatukseen liittyvän tekniikan tason osalta viitataan myös hakijan Fl-patenttihakemuksiin 963733 Ja 951746 (US-pat.hak. 08/945224).

35 FI-patenttihakemuksessa 963733 on esitetty paperikoneen kuivatusosa, : joka käsittää kuivatusmoduleja, joissa on johtotelojen ohjaama kuiva-

V

3 104001 tusvliralenkki. Kuivatusraodulit käsittävät suuriläpimittaisen päälle -puhallus- ja/tai läpivirtauskuivatussylinterin, joka on sijoitettu kuivatusviiralenkin sisälle. Päällepuhallus- ja/tai läpivirtauskuiva-- tussylinterin ulkovaippa on varustettu urituksella ja/tai se on kuiva- 5 tuskaasua läpäisevä ja ulkovaipan kuivatusviiran sivuamissektorille on järjestetty kuivatushuuva, jonka sisällä on kuivattavan rainan ulkopinnan tuntumassa suutinkenttä tai vastaava, jonka kautta on kohdistettavissa kuivatuskaasusuihkusto kuivattavan rainan vapaata ulkopintaa vasten. Kuivatusosassa käytetään useita peräkkäisiä kuivatusmo-10 duleja, jotka on sijoitettu paperiradan juoksun yläpuolelle kohdistamaan kuivatusenergiaa paperirataan pääasiallisesti sen yläpinnan puolelta ja että kuivatusosan kokonaiskuivatusenergiasta suurin osa, noin 60...100 %, kohdistetaan paperirataan mainituilla kuivatusmoduleilla kuivattavan paperiradan yläpinnan puolelta.

15 FI-patenttihakemuksessa 951746 on esitetty paperikoneen/kartonkikoneen kuivatusosakonsepti, jossa kuivatusosa käsittää useita kuivatussylinte-riryhmiä, jotka ryhmät käsittävät pelkästään yksiviiraviennin, jonka tukemana raina ohjataan silmukkamaisesti polveillen imusylinteriltä 20 kuivatussylinterille ja kuivatussylinteriltä toiselle imusylInterille ja siltä edelleen toiselle kuivatussylinterille ja eteenpäin ryhmässä. Ainakin osa kuivatussylintereistä käsittää yhteydessään päällepuhal-lusyksiköt tai vastaavat, joiden kautta johdetaan kuumennettua väli-. ainetta edullisesti ilmaa tai höyryä viiran läpi rainan yhteyteen kak- 25 sipuolisen kuivatusvaikutuksen aikaansaamiseksi ja kuivatuskapasiteetin lisäämiseksi. Päällepuhallusyksiköt on sovitettu kuivatusosan loppuun sellaisella rainan kuiva-ainepitoisuusalueella, että päällepuhalluksen avulla voidaan vaikuttaa rainan käyristymään ja estää se.

. 30 Päällepuhalluskuivatuksen osalta viitataan lisäksi hakijan FI-patent- tiin 100013.

»

Tekniikan tason osalta viitataan myös hakijan FI-patenttihakemukseen 960925, jossa on esitetty välikalanteroinnilla varustettuja paperi-35 koneen kuivatusosia.

4 104001

Lisäksi viitataan tekniikan tasosta tunnettuun kuivatusosaan, jossa imutela on varustettu omalla kuivatusviirakierrolla, mikä on esitetty US-patentissa 3816941.

5 Tekniikan tason osalta voidaan viitata myös US-patenttijulkaisuun 3345757, jossa on esitetty kuivatusosa, jossa rata kiertää kuivatus-sylinterin ja sen päällä on puhallushuuva, jonka yhteyteen on järjestetty ilmastoiva huovanjohtotela.

10 JP-julkaisusta 5-222692 tunnetaan ratkaisu, jossa käytetään lämmitettäviä imuteloja, joita vasten rata on suoraan kontaktissa. Tässä viitteessä esitetään myös imuteloja, joilla on yhteinen kontakti ja ali-painealue, joissa alipaine kohdistetaan rataan sillä sektorilla, jota paperirata peittää. Tämän lisäksi julkaisussa on esitetty päällepuhal-15 lusta ko. imuteloja vasten.

Tekniikan tason osalta viitataan myös hakijan Fl-patenttiin 87670, jossa esitetään joustavavaippainen imutela, joka muodostaa nipin yksi-viiraviennin kuivatussylinterien kanssa. Tässä viitteessä esitetyssä 20 järjestelyssä imutelan ja rainan välissä on kuivatusryhmässä kiertävä kuivatusviira.

Edellä kuvattuihin tekniikan tason järjestelyihin liittyy epäkohtia ja • ongelmia, joiden poistaminen on keksinnön eräänä päämääränä.

25

Keksinnön eräänä päämääränä on luoda kuivatusosalle järjestelyjä, joilla saadaan lisää kuivatustehoa kuivatusosalle ja näin tehokkaampi kuivatusosa ja sitä kautta kustannussäästöjä.

30 Keksinnön päämääränä on myös saada aikaan kuivatusosa, jossa on mahdollisuus käyristymän hallintaan.

Keksinnön päämääränä on myös luoda ainakin osittain vilraton kuivatusosa, jolloin valmistuskustannukset ovat huomattavasti halvemmat.

35 5 104001

Keksinnön päämääränä on myös kuivatusosa, johon liittyy esikalanteroin-ti ja/tai jossa kosteusprofiilien säätö on helppoa.

- Lisäksi keksinnön päämääränä on luoda kuivatusosa, jossa poikittainen 5 kutistuma on estetty ja/tai joka on ajettavuudeltaan hyvä ja/tai jossa hylynpoisto on helppoa.

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle kuivatusosalle pääasiallisesti tunnus -10 omaista se, että imutela on pintarakenteeltaan hienorakenteinen siten, että raina on johdettavissa kulkemaan imutelan yli suorassa kontaktissa sen kanssa rainan vaurioitumatta.

Keksinnön mukaisessa kuivatusosassa voidaan käyttää ainakin kolmea eri 15 tyyppiä olevaa kuivatusosan imutelaa:

Kutistesukalla varustettua normaalirakenteista porattuvaippaista telaa, jollainen on sinänsä tunnettu formeriteloista. Kutistesukka on tavallisimmin muoviviiran kaltainen kudos, joka päallepujotuksen jälkeen läm-20 mitetään ja sukka kiristyy telan pintaan kutistuessaan. Sukan kiinni-pysymistä voidaan vielä varmistaa sinänsä tunnetusti imutelan päätyihin asennettavilla pannoilla. Keksinnön tämän sovellutuksen etuina ovat mm. ratkaisun varmuus, koska tekniikka on sinänsä perinteistä ja tunnettua. . Kutistesukka voidaan tarvittaessa esim. likaantumisen johdosta helposti 25 vaihtaa ja lisäksi pintakudoksen rakennetta voidaan helposti optimoida eri tarkoituksiin (esim. välttämään markkeerauksen). Kutistesukka voi luonnollisesti olla muunkin tyyppinen imutelan pinnalle asennettavissa oleva erillinen kudos.

r . 30 Telan vaippa voidaan tehdä myös huokoisesta materiaalista. Huokoisesta materiaalista valmistettu imutela on sinänsä tunnettu muissa pienimit-^ takaavaisissa sovellutuskohteissa (kts. esim. US-3630424; palsta 1).

Tämän ratkaisun etuna on mm. yksinkertaisuus. Tämä sovellus sopii etenkin kuivatusosan loppupäähän, 35 6 104001

Tela voi olla myös aivan perinteinen sinänsä tunnettu porattuvaippainen ja mahdollisesti myös uritettu imutela kuitenkin sillä erotuksella, että sekä reiät että mahdolliset urat ovat perinteistä kuivatusosan imutelaa pienemmät ainakin kuivatusosan alussa markkeerauksen välttä-5 miseksi. Reikähalkaisija on 0,5 - 3 mm, edullisimmin 1-2 mm. Uran leveys on 0,5 - 3 mm, edullisimmin 1-2 mm, urien välisen kannaksen leveys on 2 - 10 mm, edullisimmin 2 - 5 mm ja uran syvyys 2-4 mm. Pienireikäinen imutela on myös tunnettu muissa sovellutuskohteissa (kts. US-3630424). Tämän sovelluksen etuna on perinteinen valmistustek-10 nilkka.

Keksinnön mukaisen kuivatusosan imutela on muulta rakenteeltaan esim. hakijan VAC-tela (FI-83680) tai esim. patenttijulkaisussa GB-2125461 kuvattu perinteinen kuivatusosan imutela, jossa on imutelan sisäinen 15 imusektori. Imutela varustetaan tarvittaessa puhallussektorilla, jolla varmistetaan rainan irtoaminen imutelan pinnasta. Kuivatusosalla tällaisia imeviä ja puhaltavia teloja on aiemmin käytetty huovan/viiran johtoteloina kaksiviiräviennin kuivatussylinterien välissä ilmastoimaan sylinterien väliin jäävää "taskua". Keksinnön piiriin kuuluvat myös 20 sellaiset imutelat, joihin alipaine aikaansaadaan telan ulkopuolisella imulaatikolla (kts. esim. US-4359828 ja FI-943654).

Keksinnön piiriin kuuluu myös ajatus, että kuivatusosan eri osissa käytetään konstruktioltaan / kooltaan erilaisia imuteloja. Esimerkiksi 25 kuivatusosan alussa on edullisempaa käyttää kutistesukallista imutelaa kuin huokoista telaa mahdollisten telan reikien tukkeutumisen estämiseksi .

Keksinnön piiriin kuuluu myös ajatus, että keksinnön erilaisia suori-, 30 tusmuotoja käytetään yhdessä perinteisen sylinterikuivatuksen kanssa, tai eri osissa kuivatusosaa käytetään erilaista keksinnön mukaisen kuivatusosan sovellutusmuotoa.

Eräs keksinnön sovellutusesimerkki sisältää imutelan ja sen päällä 35 olevan päällepuhallushuuvan, jotka on sijoitettu kahden normaalin yksi-viiravientiryhmän väliin. Kun ratkaisulla haetaan lisäkuivatustehoa, 7 104001 yksi tai useampi tällainen yksikkö sijoitetaan päähaihdutuksen alueelle. Käyristymän säädön kannalta yksikkö sijoitetaan edullisimmin kuiva-tusosan loppupäähän.

5 Keksinnön mukaisen kuivatusosan imutelassa voi olla voimakkaan alipaineen "vetoimu" tartuttamaan raina telan pinnalle, sen jälkeen edullisimmin alhaisempi "pitoimu" ja lopuksi rainan siirron varmistava "puhallus" -vyöhyke.

10 Keksinnön eräässä edullisessa sovelluksessa keksintöä hyödynnetään käyristymän säätöön ja haluttaessa myös kosteusprofiilin säätöön. Tässä sovelluksessa kuivatusosan viimeinen sylinteri on korvattu keksinnön mukaisesti imutelalla, jota vasten suoritetaan päällepuhalluskuivatus. Näin saadaan aikaan rainan kuivatus toiselta puolelta kuin yksiviira-15 viennin kuivatussylintereillä. Puhallusnopeutta, väliaineen kosteutta ja nopeutta säätämällä saadaan tehokas keino käyristymän hallintaan.

Keksinnön erään edullisen vaihtoehdon mukaisesti esimerkiksi kutis-tesukalla varustettu suurihalkaisijainen imutela sijoitetaan puris-20 tinosan ja sylinterikuivatusryhmän väliin ja ko. imutelan päälle asennetaan päällepuhallushuuvat. Tämä sovellus on erityisen edullinen silloin, kun halutaan nostaa radan kuiva-ainepitoisuutta ennen ensimmäistä kuivatussylinteriryhmää ja näin parantaa kuivatusosan ajettavuutta.

. Ratkaisulla saadaan suhteellisen lyhyeen pituussuuntaiseen tilaan huo- 25 mättävän pitkä päällepuhallusmatka ja täten esim. vaakapäällepuhallusta suurempi haihdutusteho.

Edellisen sovelluksen mukaisessa kuivatusosassa voi myös imutelana olla VAC-tela ilman sisäpuolisia imusektoreita, ja raina tuodaan ko. imu- r . 30 telalle yläpuolisen puristinkudoksen, joko hihnan tai huovan, avulla.

•

Keksinnön erään sovelluksen mukaisesti yksiviiraviennin kuivatussylin-teri korvataan viirallisella imutelalla. Erityisesti toteutettuna kuivatusosan loppupäässä voidaan rataa näin kuivata sen yläpinnalta ja 35 saada aikaan käyristymän hallinnan kannalta edullinen molemminpuolinen kuivatus.

e 8 104001

Keksinnön erään sovelluksen mukaisesti imu/puhallustela, jonka pintaa raina seuraa, sijoitetaan kahden kuivatussylinterin väliin muodostaen, sopivimmin kevyen, nipin ko. sylinterien kanssa. Kuivatussylinterien päällä raina on kuivatusviiran painamana. Tähän ratkaisuun voidaan 5 järjestää puhallus telasta yläpuoliseen taskuun, jolloin saadaan aikaan sekä taskun tuuletus että varmistetaan rainan irtoaminen imuvaikutuk-sesta / tarttuminen kuivatussylinterin pintaan. Tämä ratkaisu on erityisen käyttökelpoinen pyrittäessä minimoimaan rainan poikittainen kutistuma.

10

Keksinnön eräässä sovelluksessa esim. kutistesukalla varustettu VAC-tela sijoitetaan kahden kuivatussylinterin väliin kosketukseen näiden kanssa. Sylintereillä ei ole lainkaan viiraa painamassa rataa niitä vasten. Sylinterit ja niiden päällä oleva huuva toimivat ikäänkuin 15 jenkkisylinteri ja huuva. Tällä ratkaisulla saadaan yksiriviselle kui-vatusosalle todella suuri kuivatuskapasiteetti. Tällä ratkaisulla raina kutistuu melko vapaasti sylinterien pinnalla, mitä voidaan estää esim. reuna-alueille sijoitetuilla imuvyöhykkeillä, joilla rataa pidetään reunoiltaan kiinni. On myös olemassa paperilaatuja, joille kuivumis-20 kutistuminen on toivottua, mm. säkkipaperit.

Keksinnön vielä eräässä sovelluksessa ylä- ja alarivien imutelat muodostavat nipin keskenään, ja imutelat ovat edullisimmin varustettu . ajettavuuden varmistavalla irrotuspuhalluksella. Tämän kuten muidenkin 25 suoritusmuotojen, joissa imutela ja sylinteri muodostavat nipin keskenään, etuna on se seikka, että näin kuivatusosalla voidaan samalla ainakin osittain hoitaa rainan kalanterointi.

Riippuen suoritusmuodosta keksinnöllä saavutetaan ainakin seuraavat 30 edut: - lisää kuivatustehoa, - mahdollisuus käyristymän hallintaan, - viiraton kuivatusosa -► alemmat kustannukset, 35 - esikalanterointi, - kosteusprofiilien helppo säätö puhallushuuvien avulla, 9 104001 - poikittaisen kutistuman esto ja/tai - hyvä ajettavuus ja helppo hylynpoisto,

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla 5 oheisen piirustuksen kuvioihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa imutela ja sen päällä oleva päällepuhallushuuva on sijoitettu 10 kahden normaalin yksiviiravientiryhmän väliin.

Kuviossa 2 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa on imutela ja sen päällä oleva päällepuhallushuuva, jossa telan imu on säädettävissä ja tela käsittää myös rainan siirron varmistavan 15 puhallusvyöhykkeen.

Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa kuivatusosan viimeinen sylinteri on korvattu imutelalla, jota vasten suoritetaan päällepuhallus.

20

Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa kutistesukalla varustettu suurihalkaisijainen imutela on sijoitettu puristinosan ja sylinterikuivatusryhmän väliin ja imutelan päälle . on asennettu päällepuhallushuuvat.

25

Kuviossa 5 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa imutelana käytetään telaa ilman sisäpuolisia imusektoreita.

Kuviossa 6 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, j , 30 jossa yksiviiraviennin kuivatussylinteri on korvattu viirallisella imutelalla.

Kuviossa 7 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa imu/puhallustela, jonka pintaa raina seuraa, on sijoitettu kahden 35 kuivatussylinterin väliin muodostamaan nippi sylinterien kanssa.

« 10 104001

Kuviossa 8 on esitetty kaaviollisesti keksinnön sovellusesimerkki, jossa imutela on sijoitettu kahden kuivatussylinterin väliin kosketukseen näiden kanssa.

5 Kuviossa 9 on esitetty keksinnön sovellusesimerkki, jossa imutela ja sylinteri muodostavat nipin keskenään.

Kuviossa 1 esitetyssä sovellutusesimerkissä imutela 10 ja sen päällä oleva päällepuhallushuuva 20 on sijoitettu kahden normaalin yksiviira-10 vientiryhmän R väliin. Kuviossa esitetyssä sovellusesimerkissä raina W tulee yksiviiravientiä soveltavien kuivatusryhmien R kuivatusviiroilta 17 imutelan 10 yhteyteen. Yksiviiravientiryhmien R yläriveissä olevia kuivatussylintereitä on merkitty viitenumerolla 15 ja alariveissä olevia kääntöteloja tai -sylintereitä viitenumerolla 16. Kuivatusviira 17 15 kulkee polveillen ylärivin kuivatussylinteriltä 15 alarivin kääntö-telalle 16 johtotelojen 18 ohjaamana ja painaa kuivattavan rainan W kuivatussylintereillä 15 niiden sileää kuumennettua pintaa vasten ja kääntösylintereillä 16 raina W jää viiran 17 ulkopinnalla ulkokaarteen puolelle. Kääntösylintereillä 16 rainaa W pidetään luotettavasti viiran 20 17 kannatuksessa keskipakovoimien vaikutusta vastaan kääntösylinterien 16 urapinnalla tai vastaavan imutelan reikävaipalla vallitsevan alipaineen vaikutuksella. Imutelan 10 ja sen yhteyteen järjestetyn päälle-puhallushuuvan 20 jälkeen kuivattava paperirata siirretään seuraavan . yksiviiravientiryhmän R kuivatusviiralle 17, jonka tukemana se kulkee 25 imutelojen 16 ja kuivatussylinterien 15 kautta edelleen. Mikäli ratkaisulla haetaan lisäkuivatustehoa, yksi tai useampi tällainen imutelan 10 ja päällepuhallushuuvan 20 muodostama yksikkö sijoitetaan päähaihdutuk-sen alueelle. Käyristymän säädön kannalta yksikkö on edullista sijoittaa kuivatusosan loppupäähän, kuten kuviossa on esitetty.

30 «

Kuviossa 2 on periaatteeltaan kuviossa 1 esitettyä vastaava ratkaisu ja samoilla viitenumeroilla on.merkitty vastaavia osia. Kuvion 2 sovellus-esimerkissä telassa 10 voi olla voimakkaan alipaineen "vetoimu" 10c tartuttamaan raina W telan 10 pinnalle, sen jälkeen edullisimmin alhai-35 sempi "pitoimu" 10a, jonka välityksellä raina W pidetään imutelan 10 . pinnalla ja lopuksi rainan W siirron varmistava "puhallus"vyöhyke 10b.

11 104001

Keksinnön tämä sovellusesimerkki on järjestetty vanhan kaksiviiravien-, tiä soveltavan kuivatusosageometrian yhteyteen ja ylärivin kuivatussy- lintereitä on merkitty viitenumerolla 15 ja alarivin entisiä kuivatus -sylintereitä, jotka tässä toimivat myös kääntösylintereinä, viitenume-5 rolla 25. Raina W tulee kuivatusviiran 17 tukemana ja se johdetaan yksiviiravientiryhmästä R imutelalle 10, jonka yhteyteen on järjestetty päällepuhallushuuva 20. Vetoimuvyöhykkeen 10c imemänä raina W tartutetaan imutelan 10 pintaan ja se kiertää puhallusvyöhykkeelle 10b, jolla raina W siirretään seuraavaan yksiviiravientiryhmään R ja on tällä 10 välin pitoimun 10a pitämänä sylinterin 10 imutelan 10 yhteydessä pääl-lepuhallushuuvan 20 kuivattaessa päällepuhalluksella paperirainaa W.

Kuviossa 3 on esitetty eräs edullinen tapa hyödyntää keksintöä käyristymän säätöön ja myös kosteusprofiilin säätöön. Siinä kuivatusosan 15 viimeinen sylinteri on korvattu keksinnön mukaisesti imutelalla 10, jota vasten suoritetaan päällepuhalluskuivatus päällepuhallushuuvasta 20. Näin saadaan aikaan rainan W kuivatus toiselta puolelta kuin yksi-viiravientiryhmien R kuivatussylintereillä 15. Puhallusnopeutta, väliaineen kosteutta ja/tai nopeutta säätämällä saadaan tehokas keino käy-20 ristymän ja kosteusprofiilin hallintaan. Kuivattava paperirata W johdetaan yksiviiravientiryhmän R kuivatusviiralta 17 imutelan 10 yhteyteen sen "pitoimu"-vyöhykkeelle 10a ja imutelan 10 puhallusvyöhykkeeltä 10b raina W siirretään jälkikäsittelyyn.

25 Kuviossa 4 on esitetty edelleen eräs edullinen keksinnön vaihtoehto.

Siinä esimerkiksi kutistesukalla varustettu suurihalkaisijainen imutela 10 on sijoitettu puristinosan P ja kuivatusosan ensimmäisen sylinteri-kuivatusryhmän Rx väliin ja ko. imutelan 10 päälle on asennettu päälle-puhallushuuvat 20 päällepuhalluskuivatusta varten. Tämä ratkaisu on , 30 erityisen edullinen silloin, kun halutaan nostaa radan W kuiva-aine- -· » • pitoisuutta ennen ensimmäistä kuivatussylinteriryhmää Rj ja näin paran taa kuivatusosan ajettavuutta. Ratkaisulla saadaan suhteellisen lyhyeen pituussuuntaiseen tilaan huomattavan pitkä päällepuhallusmatka ja täten esim. vaakapäällepuhallusta suurempi haihdutusteho. Kuvion 4 mukaisessa 35 sovellusesimerkissä raina W johdetaan puristinosan P puristinhuovalta 28 ohjaustelan 29 kautta imutelalle 10. Päällepuhallushuuvan 20 yhtey- 12 104001 dessä oleva imutela 10 on varustettu kahdella vyöhykkeellä eli pitoimu-vyöhykkeellä 10a ja puhallusvyöhykkeellä 10b, jolla raina W irrotetaan imutelan 10 pinnasta. Raina W johdetaan ohjaustelalle 27 ja edelleen kuivatusosan ensimmäiseen kuivatusryhmään Rx. Ohjaustelat 27,29 muodos-5 tavat nipit imutelan 10 kanssa ja puristinosan ohjaustela 29 käsittää puhallusvyöhykkeen 29b rainan W irrottamiseksi sen pinnalta ja ohjaus-tela 27 imuvyöhykkeen 27c rainan W tartuttamiseksi sen pinnalle.

Kuviossa 5 on vastaava ratkaisu kuin kuviossa 4 ja samoilla viitenume-10 roilla on merkitty vastaavia osia, mutta imutelana 10 on VAC-tela ilman sisäpuolisia imusektoreita, ja raina W tuodaan ko. imutelalle 10 yläpuolisen puristinkudoksen 28, joko hihnan tai huovan, avulla. Raina W johdetaan imutelalta 10 kuivatusosan ensimmäisen kuivatusryhmän Ra kuivatusviiralle 17, jolle raina W irrotetaan imutelalta 10 imulaatikon 15 29 avulla ja ohjaustelan 27 kautta raina W johdetaan kulkemaan yksivii- raviennissä kuivatusryhmään Rx.

- Kuviossa 6 on esitetty, kuinka keksinnön mukaisesti yksiviiravientiryh- män R kuivatussylinteri 15 on korvattu viirallisella imutelalla 10.

20 Erityisesti toteutettuna kuivatusosan loppupäässä voidaan rataa W näin kuivata sen yläpinnalta ja saada aikaan käyristymän hallinnan kannalta ! edullinen molemminpuolinen kuivatus. Kuviossa 6 on kuivatusosan kahteen kuivatusryhmään R sijoitettu päällepuhallushuuvat 20, jotka on sijoitettu normaalia yksiviiravientiä soveltavaan kuivatusryhmään R, joissa 25 kuivatussylinterit 15 on siis korvattu imutelalla 10. Erityisesti, mikäli imutelassa on puhaltava vyöhyke radan irrotessa sen pinnalta viiran mukana, voidaan välttyä ko. avautuvaan kitaan syntyvästä alipaineesta ja sen aiheuttamasta ajettavuusriskistä. Rata kulkee kuivatus-ryhmässä R viiran 17 tukemana. Kuvioon on myös merkitty yksiviiravien-. 30 tiryhmissä R tavanomaisesti käytettäviä puhallusimulaatikoita 31, tas- > j .

* kutuuletuslaatikoita 32 sekä kaavareita 33. Luonnollisesti näitä apu laitteita voi myös olla muissa kuvioissa esitetyissä sovellusesimerkeissä, joista kuvioista ne tässä selostuksessa on yksinkertaisuuden vuoksi jätetty pois.

: 35 13 104001

Kuviossa 7 on esitetty konsepti, jossa imu/puhallustela 10, jonka pintaa raina W seuraa, on sijoitettu kahden kuivatussylinterin 15 väliin muodostaen (kevyen) nipin N ko. sylinterien 15 kanssa. Telan 10 puhal-lusvyöhykettä, jolla tuuletetaan yläpuolista taskutilaa T, on merkitty 5 viitenumerolla lOd ja imuvyöhykettä 10a, jolla raina W pidetään imute-lan 10 pinnalla. Kuivatussylinterien 15 päällä raina W on kuivatusvii-ran 17 painamana tavanomaiseen tapaan. Kuivatusviiran 17 johtotelaa on merkitty viitenumerolla 18. Tässä ratkaisussa puhallus A telasta 10 yläpuoliseen taskuun T ei ole välttämätön, mutta sillä saadaan aikaan 10 sekä taskun T tuuletus että varmistetaan rainan W irtoaminen imuvaiku-tuksesta / tarttuminen kuivatussylinterin 15 pintaan. Tämä ratkaisu on erityisen käyttökelpoinen pyrittäessä minimoimaan rainan W poikittainen kutistuma. Yläsylinterit 15 ovat ikäänkuin kaksiviiraviennissä eli viira 17 irtoaa kontaktista paperiin W ja sylinteriin 15.

15

Kuviossa 8 esitetyssä ratkaisussa esim. kutistesukalla tai pinnoituksella varustettu VAC-tela 10 on sijoitettu kahden kuivatussylinterin 15 väliin pienen välimatkan 0-100 mm, sopivimmin 0-20 mm, päähän tai kosketukseen näiden kanssa. Sylintereillä 15 eikä teloilla 10 ole lainkaan 20 viiraa painamassa rataa W niitä vasten. Sylinterit 15 ja niiden päällä oleva huuva 22 toimivat ikäänkuin jenkkisylinteri ja huuva. Tällä ratkaisulla saadaan yksiriviselle kuivatusosalle todella suuri kuivatuska-pasiteetti. Sen sijaan raina W kutistuu melko vapaasti sylinterien 15 pinnalla, ellei esim. reuna-alueille sijoitetuilla imuvyöhykkeillä 25 pidetä rataa W reunoiltaan kiinni. On myös olemassa paperilaatuja, joille kuivumiskutistuminen on toivottua, mm. säkkipaperit. Keksinnön tässä sovellusesimerkissä kuivataan etukuivatusosalla vuorotellen yksi-viiravientiryhmällä R ja viirattomalla sylinteriryhmällä Rx, Viiratto-maan ryhmään Rx rakennetaan kaksipuolinen kuivatus puhalluslaatikoilla 30 22. Kuivatussylinterit 15 toimivat yläteloina ja VAC-telat 10 ovat alapositiossa. Puhallushuuvat ovat joko yläpositiossa 22 ja/tai ala-positiossa 20. Ryhmä Rx voi olla myös käännetty. Puhalluslaatikoilla 31 varmistetaan hyvä ajettavuus. Niiden avulla synnytetään alipaine, joka auttaa rataa irtoamaan hallitusti sylinterin pinnalta. Puhalluslaati-35 kolia estetään myös haitallisen ylipaineen syntyminen rainan ja imu-telan muodostamaan sulkeutuvaan kitaan.

14 104001

Kuviossa 9 esitetyssä sovellusesimerkissä ylä- ja alarivien imutelat 10 muodostavat nipin N keskenään. Näin kuivatusosalla voidaan samalla ainakin osittain hoitaa rainan kalanterointi. Imutelat 10 ovat edullisimmin varustettu ajettavuuden varmistavalla irrotuspuhalluksella.

5 Ylärivin imutelat 10, jotka ovat halkaisijaltaan alarivin imuteloja suuremmat, on varustettu päällepuhallushuuvilla 20 ja kummankin rivin imutelat 10 on varustettu viirapinnoitteella. Ylärivin imutela 10 voi myös olla sylinteri 15.

10 Edellä kuvioissa 1-9 selostetuissa keksinnön eri sovellusesimerkeissä on vastaavia tai toiminnaltaan vastaavan tyyppisiä osia merkitty samoilla viitenumeroilla ja eri sovellusesimerkkejä voidaan yhdistää kuivatusosalla monin eri tavoin.

15 Selostuksessa on imutelasta käytetty nimitystä tela, millä ei kuitenkaan haluta millään tavoin ottaa kantaa sen halkaisijakokoon. Imutelan 10 halkaisija voi vaihdella alueella 500-8000 mm riippuen keksinnön sovellusesimerkistä. Keksinnön mukainen imutela käsittää imuvyöhykkeen ja imusektori 10a on suuruudeltaan > 200°, sopivimmin 210-280°. Voimak-20 kaan pitoimuvyöhykkeen sektorin 10c suuruus on 5-30°, sopivimmin 10-20°. Puhallussektori 10b on suuruudeltaan 5-30°, sopivimmin 10-20°. Käytettäessä imutelaa 10 myös taskutilan T tuuletukseen on puhallusvyöhykkeen lOd sektorin suuruus < 180°, sopivimmin 100-150°. Imutelan 10 imuvyöhyke on sopivimmin ylöspäin auki ja erityisesti sovellusesimerkeissä, joissa 25 käytetään päällepuhallushuuvaa 20 päällepuhallushuuvan alueella. Keksinnön mukaisesti rata on suoraan kosketuksessa imutelan 10 kanssa ja rata peittää imuvyöhykkeen sen olennaiselta alueelta. Keksinnön mukaisissa imuteloissa käytetään tyypillisesti alipainetasoina 0,5-10 kPa, sopivimmin 1-3 kPa.

30

Kuvioissa 1-9 esitettynä imutelana käytetään siis ainakin kolmea eri tyyppiä olevaa kuivatusosan imutelaa sovelluksesta riippuen. Jottei raina W vaurioidu imutelan 10 pinnalla kulkiessaan sen yli, on imutela pintarakenteeltaan hienorakenteinen ja voidaan käyttää kutistesukalla 35 varustettua normaalirakenteista porattuvaippaista telaa tai telaa, | jonka vaippa on valmistettu huokoisesta materiaalista tai tela voi olla ! i ϊ 15 104001 myös aivan perinteinen sinänsä tunnettu porattuvaippainen ja mahdollisesti myös uritettu imutela, jonka reiät ja mahdolliset urat ovat perinteistä kuivatusosan imutelaa pienemmät.

5 Keksinnön sovellusesimerkissä, jossa käytetään kutistesukalla varustettua normaalirakenteista porattuvaippaista telaa, on kutistesukan materiaali tyypillisesti PES monofilamenttimuovi. Vaippa on läpiporattu ja sen reikäkoko on 4-8 mm, sopivimmin 5-6 mm, reiän senkkaushalkaisija 8-12 mm, sopivimmin 9-10 mm, ja pinnan avoin pinta-ala on 40-80 %, 10 sopivimmin 60-75 %. Käytettäessä läpiporattuvaippaista ja uritettua telaa reikien koko on 0,5-3 mm, sopivimmin 1-2 mm, reikäprosentti on < 3 %, sopivimmin < 1 %, urien leveys on 0,5-3 mm, sopivimmin 1-2 mm, urien syvyys 2-4 mm, sopivimmin 3-4 mm, ja urien osuus on 10-60 %, sopivimmin 40-50 %.

15

Huokoinen imutela on edullisesti valmistettu pulverimetallurgiain menetelmin austeniittisferriittisistä ruostumattomista teräksistä. Imutelan vaippamateriaalina voidaan hyödyntää myös esim. alumiinivaahtoa tai sintrattuja metalleja.

20

Eräs mahdollinen telapinnoitteena käytettävä kudos on kudosrakenne, jossa huopamaisen huokoisen kerroksen molemmin puolin on vetoluja metalli- tai muoviviira. Huopakerros estää tehokkaasti esim. urien muuten mahdollisesti aiheuttaman markkeerauksen ja ratkaisu mahdollistaa siis 25 suuremmat reikä-/uradimensiot imutelassa ja näin helpommin valmistettavan ja halvemman imutelavaipan.

Kuivatusosan eri osissa käytetään konstruktioltaan/kooltaan erilaisia imuteloja ja keksinnön erilaisia sovellusesimerkkejä käytetään yhdessä 30 perinteisen sylinterikuivatuksen kanssa tai eri osissa kuivatusosaa - - käytetään soveltuvaa keksinnön sovellusmuotoa siten, että eri sovel lusesimerkeissä radan tullessa suoraan kosketukseen imutelan pintaa vasten rata ei vaurioidu imutelan pinnalla.

35 Keksinnön edullinen sovellusesimerkki sisältää imutelan 10 ja sen päällä olevan päällepuhallushuuvan 20 ja keksinnön mukaisissa kuivatusosis- 16 104001 sa käytetään siten päällepuhalluskuivatusta yhdistettynä joko keksinnön mukaiseen imutelaan tai ryhmässä olevaan kuivatussylinteriin. Vaikka selostuksessa on käytetty termiä "päällepuhalluskuivatus", on myös mahdollista korvata päällepuhalluskuivatus läpivirtauskuivatuksella kek-5 sinnön sopivissa sovellusesimerkeissä.

Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellus-esimerkkeihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

10 j i

Claims (19)

104001

1. Kuivatusosa, joka käsittää ainakin yhden yksiviiravientiä ja/tai kaksiviiravientiä soveltavan kuivatusryhmän (R) ja ainakin yhden 5 imutelan (10), johon kuivattava raina (W) on suoraan kontaktissa, tunnettu siitä, että imutela (10) on pintarakenteeltaan hieno-rakenteinen siten, että raina (W) on johdettavissa kulkemaan imutelan (10) yli suorassa kontaktissa sen kanssa rainan (W) vaurioitumatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) on varustettu ilmaa läpäisevällä pinnoitteella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) on varustettu kutistesukalla. 15

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutelan (10) vaippa on valmistettu huokoisesta materiaalista.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, 20 että imutela (10) on porattuvaippainen uritettu tela, jonka reiät ovat enintään 3 mm halkaisijaltaan ja jonka urat ovat suuruudeltaan enintään 3 mm kokoiset ja jonka reikäprosentti on < 3 % ja uraosuus on 10-60 %.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kuivatusosa, tunnet- ’ 25 t u siitä, että imutela (10) on normaalirakenteinen porattuvaippainen tela.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kuivatusosa, tunnet-t u siitä, että imutelan (10) yhteydessä on rainaa (W) kuivattava 30 päällepuhalluslaitteisto (20).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kuivatusosa, tunnet- t u siitä, että imutela (10) muodostaa nipin viereisten imutelojen (16) ja/tai kuivatussylinterien (15) kanssa. 35 * 104001

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kuivatusosa, tunnet-t u siitä, että irautela (10) ja sen päällä oleva päällepuhalluslait-teisto (20) on sijoitettu kahden normaalia yksiviiravientiä soveltavan kuivatusryhmän (R) väliin (FIG. 1). 5

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) ja sen päällä oleva päällepuhalluslaitteisto (20) on sijoitettu päähaihdutuksen alueelle kuivatusosaan (FIG. 1).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen kuivatusosa, tun nettu siitä, että imutela (10) käsittää voimakkaan alipainevyöhyk-keen (10c) rainan (W) tartuttamiseksi imutelan (10) pinnalle ja/tai pitoimuvyöhykkeen (10a) rainan (W) pitämiseksi imutelan (10) pinnalla ja puhallusvyöhykkeen (10b) rainan (W) siirtämiseksi imutelan (10) 15 pinnalla seuraavaan käsittelyyn.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) käsittää pitoimuvyöhykkeen (10a) rainan (W) pitämiseksi imutelan (10) pinnalla ja puhallusvyöhykkeen 20 (10d) viereisen taskutilan (T) tuulettamiseksi (FIG. 7).

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) ja sen päällä oleva päällepuhalluslaitteisto (20) on sijoitettu kuivatusosan viimeiseksi kuivatusyksikök- I : 25 si (FIG. 3). i

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) ja sen päällä oleva päällepuhalluslaitteisto (20) on sijoitettu puristinosan (P) ja kuivatusosan ensim- 30 maisen yksi- tai kaksiviiravientiä soveltavan kuivatusryhmän (Rx) väliin ' kuivatusosan ensimmäiseksi kuivatusyksiköksi. : ψ

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) on sijoitettu kuivatusosan kuiva- ^ 35 tusryhmän (R) kuivatussylinterin (15) paikalle. 104001

16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutela (10) on sijoitettu kahden päällepuhal- * luslaitteistolla (20) varustetun kuivatussylinterin (15) väliin kosketukseen näiden kanssa (FIG. 8). 5

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ylä- ja alarivien imutelat (10,16) muodostavat nipin (N) keskenään.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että imutelat (10,16) on varustettu ajettavuuden varmistavalla irrotuspuhalluksella.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-18 mukainen kuivatusosa, t u n -15 n e t t u siitä, että imutelat (10) kuivatusosan eri osissa ovat rakenteeltaan ja/tai kooltaan erilaisia. r * 104001