FI108655B - Menetelmä rainan johtamiseksi kalanteritelanippien välillä ja kalanteri - Google Patents

Description

1 108655

Menetelmä rainan johtamiseksi kalanteritelanippien välillä ja kalanteri

Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään rainan johtamiseksi kalanteritelan nippien välillä. 5 Keksintö kohdistuu myös oheisen patenttivaatimuksen 11 johdanto-osan mukaiseen kalanteriin.

Paperinvalmistuksen yhteydessä paperirainalle suoritetaan normaalina viimeistelytoimenpiteenä kalanterointi, jossa se johdetaan useiden pe-10 räkkäisten kalanteritelanippien läpi. Kalanterointi suoritetaan joko on-line-kalanterointina samassa paperinvalmistuslinjassa, jossa paperi on valmistettu massasuspensiosta ja kuivattu, tai kalanterointi voidaan suorittaa erillisenä käsittelyvaiheena aikaisemmin valmistetulle ja rullatulle paperirainalle.

15

Kalanteroinnissa vaikutetaan paperirainan paksuuteen sekä pinnan laatuun kalanteritelojen välisessä nipissä vaikuttavan viivakuorman avulla. Lisäksi kalanterointitulokseen vaikuttaa lämpötila ja rainan kosteus. Viivakuorman, lämpötilan ja paperirainan kosteuden avulla pääs-20 tään näin haluttuun lopputulokseen säätämällä em. suureet sopiviksi.

Kalanterointi, tapahtuu se sitten on-line-kalanterointina paperikoneessa tai off-machine-prosessina, suoritetaan tavallisesti monitelakalanteris-iV> sa, jossa kalanteritelanipit muodostuvat pinoksi päällekkäin sijoitettujen ..f 25 kalanteritelojen väleihin. Kalanteroitava raina kulkee mutkitellen näiden ];*/ nippien kautta niin, että se tuodaan kalanteritelapinon yläpäähän ja se : ·' jättää kalanterin kalanteritelapinon alapäässä. Rainan kulun vakautta- •miseksi ja sen jäähdyttämiseksi käytetään kalanteritelapinon molemmil-v : la puolilla ns. ulosottoteloja, joiden avulla raina voidaan vetää nipin jäl- 30 keen suorana sivulle ja ohjata telan avulla jälleen seuraavaan nippiin. Vaikka ulosottotelojen avulla voidaan rainan kulkua hallita paremmin :·: kalanterissa, on ongelmana rainan kuivuminen, kun se kulkee irti kalan- ·;·. teriteloista vietyinä lenkkeinä kalanteritelapinon molemmilla puolilla.

Erityisesti on-line-sovelluksissa tarvitaan korkeampia kalanteritelan 35 pintalämpötiloja, mikä aiheuttaa paperin ylikuivumisongelman. Tämän johdosta on usein välttämätöntä kostuttaa paperia uudelleen kalanteri-telojen välillä, vaikka paperi jätettäisiinkin kalanterointia edeltävässä 2 108655 kuivatusosassa sopivan kosteaksi kalanterointiprosessia ajatellen tai kostutettaisiin uudelleen kalanteroinnin sisäänmenokosteuteen.

Ulosottotelojen ohjaaman rainalenkin sisään muodostuu ilmatasku, joka 5 aiheuttaa lisäongelmia. Lenkissä kulkiessaan rata haihduttaa kosteutta ja lämpöä vakionopeudella ulkopinnaltaan. Rainan sisäpinnalla, eli il-mataskun puolella, rata on kuitenkin stabiloitunut termodynaamiseen tasapainotilaan ilmataskussa olevan ilman kanssa, eli ilmataskuun ei siirry lämpöä eikä kosteutta. Tämä tilanne on kuitenkin olemassa vain 10 rainan keskialueella. Rainan reuna-alueella ilmataskussa vallitsee sekä kosteuspitoisuuden että lämpötilan laskeva gradientti rainan ulkoreunojen suuntaan, koska ulkopuolella vallitsee matalampi lämpötila ja ilman kosteus. Tämä kosteuden ja lämpötilan epätasainen poikkiprofiili taskussa aiheuttaa välittömästi rainan reuna-alueella massa- ja lämpövir-15 ran rainasta taskuun diffuusion ja vastaavasti johtumisen kautta. Näiden virtojen suunta on siis radasta poispäin, eli ilmatasku siis kuivattaa ja jäähdyttää rataa vain reuna-alueilta, kun vastakkaisella puolella rai-naa eli lenkin ulkokaarteen puolella kuivuminen ja jäähtyminen on huomattavasti tasaisempaa. Tämä aiheuttaa suuria ongelmia rainan poik-20 kiprofiilin hallinnassa, ja voidaan olettaa, että ilmataskuilla on merkittävä osuus eri mittauksissa havaituissa rainan reunan profiilivirheissä.

Ulosottoteloilla varustetussa kalanterissa on myös muista tekijöistä johtuvia lämpötilapoikkeamia. Esimerkiksi itse ulosottotelojen lämmön-..; 25 kehitys telan päädyistä sisäänpäin olevien laakerointien kohdalla ai- heuttaa muuten tasaiselle keskialueelle selvät lämpötilapiikit.

:: Lisäksi nykyiset monitelakalanterit haihduttavat tehokkaasti vettä, koska v : pyritään käyttämään korkeita telojen pintalämpötiloja. Kostutustanne on 30 tavallisesti 0,5-1,5 g/m2 paperia. Profiilivirheiden lisäksi ongelmana monitelakalantereissa on kostutusteho nykyisillä kostutusmenetelmillä. Samoin telojen lämmityksessä on huono hyötysuhde.

US-patentissa 4,642,164 on esitetty tapa vaikuttaa ilmataskun sisällä ”·’ 35 vallitseviin olosuhteisiin sijoittamalla sinne höyrylaatikko, josta voidaan vyöhykkeittäin syöttää höyryä haluttua määriä rainan leveyssuunnassa rainan sisäpintaan. Höyrysyötöstä huolimatta reunojen kuivuminen on .·. : ongelma ja parhaaseen lopputulokseen pääsemiseksi höyryä pitäisi 3 108655 j pystyä syöttämään hyvin tarkasti juuri uloimmilla reuna-alueilla. Tehok kuus tässä ilmataskun sisäpuolisessa kostutuksessa kärsii siitä, että lämpöä ja kosteutta karkaa taskun ulkopuolelle.

5 Lisäksi suomalaisessa patentissa 92850 on esitetty koteloitu superka-lanteri, jolloin kosteustasoa voidaan nostaa koko kalanterin ympärillä.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää menetelmä, jolla profiilivirheet voidaan paremmin välttää ja kostutusta ja/tai 10 lämmitystä voidaan tehostaa suhteellisen yksinkertaisesti. Tarkoituksena on myös, että kalanterointiprosessia voidaan paremmin hallita kalan-teritelapinon ulkopuolisten rainalenkkien sisäpuolella suoritettavilla toimenpiteillä. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuk-15 sen 1 tunnusmerkkiosassa. Rainalenkin sisäpuolelle jäävässä ilmatilassa rajoitetaan virtauksia rainan poikkisuunnassa. Tehokas rajoitus saadaan aikaan sulkemalla rainalenkin muodostaman taskun molemmat avoimet päädyt. Oleellisesti suljetussa tilassa voidaan vaikuttaa paljon tehokkaammin ohikulkevaan rainaan kuten myös sen kohdalla olevaan 20 telaan sekä lisäksi estää gradienttien muodostuminen rainan reuna-alueilla ja reuna-alueiden kuivuminen.

Muiden menetelmän edullisten toteutustapojen osalta viitataan oheisiin epäitsenäisiin menetelmävaatimuksiin.

25

Keksinnön tarkoituksena on esittää myös laite rainan johtamiseksi ka-: ·* lanteritelanippien välillä, jolla vältetään aikaisemmista rakenteista joh tuneet epäkohdat. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi laitteelle on v : pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaati- : 30 muksen 11 tunnusmerkkiosassa. Laite käsittää kalanteritelapinon ulkopuolisten rainalenkkien yhteyteen sijoitetut esteet, jotka on järjestetty T: estämään ilman virtausta ilmataskussa rainan poikkisuunnassa. Esteet voivat olla ilmataskut kokonaan tai osittain päätyjen kohdalta sulkevia seinämiä ja/tai ilmataskun sisälle sijoitettuja, samoin taskun poikkisuun-35 nassa osittain tai kokonaan sulkevia osastoivia väliseiniä. Muiden kek-··’ sinnön mukaisen laitteen edullisten suoritusmuotojen osalta viitataan : * * I oheisiin epäitsenäisiin laitevaatimuksiin.

4 108655

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää tyypillistä kalanteritelastoa, jonka yhteydessä 5 keksintöä voidaan käyttää, kuva 2 esittää tekniikan tason mukaisissa kalantereissa vaikut tavia ilmiöitä rainan poikkisuuntaisena kuvaajana, 10 kuva 3 esittää perspektiivikuvantona keksinnön mukaista laitetta rainalenkin sisälle muodostuvan ilmataskun yhteydessä, kuvat 4a - 4c esittävät samaa ulosottotelan akselin suuntaisena pysty-leikkauksena, minkä lisäksi niissä on esitetty hallinta-15 laitteita ilmataskun olosuhteisiin vaikuttamiseksi, kuva 5 esittää erästä sovellusta ulosottotelan akselin suuntai sena pystyleikkauksena, ja 20 kuva 6 esittää kaavamaisesti sivukuvantona vielä yhtä tapaa vaikuttaa ilmataskun sisäpuolisiin olosuhteisiin keksinnön mukaisesti.

Kuvassa 1 on esitetty tyypillinen kalanteritelasto, jonka yhteydessä 25 keksintöä voidaan käyttää. Kalanteri käsittää päällekkäisten kalanterite-‘;Y lojen 1 muodostaman kalanteritelapinon, jonka kalanteritelojen 1 väliin • ·’ muodostuu kalanterinippejä N. Kalanteroitava paperiraina W kulkee pe- räkkäisten nippien kautta, eli ensimmäiseen, ylimpään nippiin N ja tä-v : män jälkeen seuraavien alempien kalanteritelojen ylä- ja alapuolelle T: 30 muodostuvien nippien kautta, ja kalanteritelaston läpi ylhäältä alas kul jettuaan se poistuu viimeisestä, alimmasta nipistä N. Raina kulkee mutkitellen kalanterin kautta siten, että jokaisen nipin N jälkeen se ote-taan ulos irti nippiä N seuraavasta kalanteritelan 1 pinnasta ulosottotelan 2 avulla, jolloin kalanteritelapinon kummallekin puolelle muodostuu i-: 35 vuorotellen rainalenkit, joita rajoittaa ylemmän kalanteritelan 1 ja alemman kalanteritelan 1 välisestä nipistä N ulosottotelalle 2 lähtevä rainan juoksu, ulosottotelan 2 pinta, ulosottotelalta 2 alemman kalanteritelan 1 , ·. : ja sen alapuolella olevan kalanteritelan 1 väliseen nippiin N lähtevä rai- 5 108655 nan juoksu sekä alemman kalanteritelan em. nippien N välillä pyörivä vapaa vaippa, josta raina on otettu erilleen mainitulla ulosottotelalla 2. Saman kalanteritelan N ylä- ja alapuolella olevien nippien välillä kulkevan rainalenkin sisälleen muodostamia ilmataskuja on kuvassa 1 mer-5 kitty viitenumeroilla 3. Kalanterissa osa teloista 1 on kovapintaisia me-talliteloja ja osa pehmeitä teloja. Osa teloista on lämmitettyjä.

Kuvassa 1 on esitetty, kuinka raina W kalanteroidaan moninippikalan-terissa paperin tuotantokoneesta erillisenä operaationa eli off-machine-10 kalanterointina, jolloin se ohjataan purettavalta paperirullalta R1 kalan-terin ylimpään nippiin N ja alimmasta kalanterinipistä N kiinnirullaimeen paperirullalle R2. Rainan juoksua ohjataan purettavan rullan R1 ja ka-lanterin ylimmän nipin sekä kalanterin alimman nipin ja muodostettavan rullan R2 välillä rainanjohtoteloilla 4. Keksintö ei ole kuitenkaan rajoittu-15 nut kuvan 1 kaltaiseen prosessiin, vaan sitä voidaan käyttää kaikissa moninippikalanterointiprosesseissa, joissa rainaa otetaan erilleen ka-lanterilapinosta, kuten on-line-moninippikalanteroinnissa paperinvalmis-tuslinjalla kuivatusosan jälkeen.

20 Kuvassa on esitetty kalanteri, jossa on kaksitoista kalanteritelaa 1 ja yksitoista kalanterinippiä N, mutta keksintöä voidaan käyttää myös sellaisissa moninippikalantereissa, joissa on muu määrä kalanteriteloja ja kalanterinippejä.

25 Seuraavassa selostetaan tarkemmin yhden ilmataskun 3 ilmiöitä teknii-';',' kan tason mukaissa ratkaisuissa.

: Kuvassa 2 on esitetty kaavamaisesti päistään avoimen ilmataskun '.· : kosteus-, lämpö- ja virtausolosuhteet. X-akseli kuvaa rainan leveyttä, ja 30 rainan ulkoreunaa on kuvattu merkinnöillä W1 ja W2. Paperirainaa on kuvattu kaavamaisesti vaakajanalla W. Taskun sisäpuolisen ilman kosteutta tai lämpötilaa on kuvattu katkoviivalla MT, ja kuvaajasta voi- ·. daan havaita, että se muodostaa reunoilta keskelle nousevan profiilin.

Tasapainotila vallitsee reunoista W1,W2 sisäänpäin olevalla keski-·· 35 alueella, ja reuna-alueella on ulkoreunoihin päin laskeva kosteuspitoi suuden ja lämpötilan gradientti. Tämä aiheuttaa kosteuden massavirran ...: sekä lämpövirran reuna-alueilla ulospäin taskusta, joita virtauksia on : kuvattu nuolilla F1. Reuna-alueilla laskeva profiili aiheuttaa puolestaan 6 108655 kosteuden ja lämmön siirtymisen rainan W reuna-alueella rainasta ilmaan ilmataskussa ja siirtyminen on sitä voimakkaampaa, mitä lähempänä ulkoreunaa W1,W2 ollaan. Reuna-alueilla ilmataskuun 3 haihtuvaa kosteutta tai siirtyvää lämpöä on kuvattu nuolilla F2.

5

Kuvassa 2 on paperirainan W yläpuolelle merkityillä kuvaajilla havainnollistettu paperirainasta monitelakalanterissa mitattuja lämpötilaprofii-leita. Reunoille päin laskevien lämpötilojen lisäksi niissä näkyy keskialueella selvät piikit, jotka viittaavat ulosottotelojen vastaavilla kohdilla 10 sijaitsevien laakerointien lämmönkehitykseen. Voimakas jäähtyminen reuna-alueilla ja epätasaisesta lämmönkehityksestä johtuva lämpeneminen keskialueella johtaa pahimmillaan hyvin epätasaiseen rainan lämpötilaprofiiliin.

15 Kuvassa 3 on esitetty perspektiivikuvantona yksi edellämainittu raina-lenkki, jonka sisälle muodostuvan ilmataskun 3 yhteydessä on laite, jonka avulla voidaan paremmin hallita olosuhteita ilmataskussa. Ilma-taskun 3 yhteyteen on sijoitettu esteitä 5, jotka rajoittavat ilmavirtauksia rainan W poikkisuunnassa ilmataskun sisällä ja samalla lämmön ja/tai 20 kosteuden siirtymistä rainan poikkisuunnassa. Esteet ovat joko ilmatas-kujen avoimet päädyt osittain tai kokonaan sulkevia, rainan W tasoa vastaan oleellisesti kohtisuoria esteitä tai taskun sisälle sijoitettuja, taskun avoimen sisätilan poikkisuunnassa kokonaan tai osittain sulkevia osastoivia esteitä. Tätä tarkoitusta varten esteet ulottuvat sille taskun 25 vapaan poikkipinnan (ulosottotelan 2 akselia vastaan kohtisuoran ’;Y poikkileikkauksen) alueelle, joka on taskussa mahdollisesti sijaitsevien < » t '· · laatikkorakenteiden tms. ulkopuolella. Edullisesti käytetään ainakin tas- : kun molemmat päädyt osittain tai oleellisesti kokonaan sulkevia pääty- v : seinämiä, jolloin taskun sisäpuolelle muodostetaan ulkoilmasta oleelli- j’: 30 sesti suljettu ilmatila, jolla voidaan estää lämmön ja/tai kosteuden siir tyminen ilmataskun 3 sisäpuolelta päätyjen kautta ulkopuolelle. Koko '·*: kalanterin kotelointiin verrattuna olosuhteet saadaan tasaisiksi rainan eri profiilien kehittymisen kannalta tärkeissä kalanterin kohdissa kevyemmillä ja yksinkertaisemmilla rakenteilla.

35

Edullisesti käytetään päädyistään esteillä 5 suljetun ilmataskun 3 sisä-puolella vielä osastoivia esteitä 5, joiden avulla ilmatasku voidaan siis : jakaa tarkasti vyöhykkeisiin ja estää virtaukset ja lämmön ja kosteuden 7 108655 siirtyminen suljetussa ilmataskussa tietyltä vyöhykkeeltä toiselle vyöhykkeelle rainan reunojen sisäpuolella. Esteet voivat käsittää säätö-luukkuja tai vastaavia hallitun ilman liikkumisen aikaansaamiseksi.

5 Kuvassa 4a on esitetty tarkemmin edellä mainitut periaatteet ilmataskun leikkauskuvantona, joka on otettu ulosottotelan 2 akselin suuntaisena kuvan 3 linjaa A-A pitkin. Kuvassa 4a näkyy sekä päädyt sulkevat j päätyseinämät, jotka toimivat ilmataskun 3 ulkopuolista lämpötila- ja kosteusolosuhteista eristävinä esteinä 5, sekä näiden päätyseinämien 10 sisäpuolelle sijoitetut osastoivat väliseinämät, jotka toimivat ilmavirtauksia ja lämmön ja kosteuden siirtymistä rainan W poikkisuunnassa rajoittavina esteinä 5. Järjestämällä esteet 5 ainakin ilmataskun 3 päätyjen kohdalle voidaan poistaa reuna-alueilla yleisesti esiintyvä rainan kosteus- ja lämpötilapoikkeama tai sitä saadaan ainakin merkittävästi pie-15 nemmäksi sen ansiosta, että ilmataskussa 4 on koko leveydellä sama ilman lämpötila ja kosteus tai gradientti on ainakin huomattavasti loivempi kuin siinä tapauksessa, että päädyt olisivat avoimia. Päätyjen kohdalla olevat esteet 5 voivat olla levymäisiä seinämiä, jotka sijaitsevat rainan W ulkoreunojen W1, W2 ulkopuolella siten, että niiden ja rai-20 nan ulkoreunojen väliin jää vain pieni, mahdollisesti alle 2 cm rako. Pieniä mahdollisesti esiintyviä vuotovirtauksia voidaan pienentää järjes-! tämällä seinämän sisäpuolelle tiivistysrakenteita, kuten esim. rainan juoksun suuntaisia tiivistyslistoja esim. rainalenkin sisäpuolelle. Tällaisia tiivistyslistoja, jotka sijaitsevat päätyseinämän sisäpinnassa, on ,,; ’ 25 merkitty katkoviivoilla 5a.

: Edellä kuvatulla tavalla voidaan rainan kosteus- ja lämpötilaprofiili tasa- ta passiivisin toimenpitein, t.s. ainakin kalanteroinnin aikana kiintein ra-7 : joitinrakentein. Ilmataskun 3 sisällä vallitseviin lämpö- ja kosteusolosuh- T: 30 teisiin ei välttämättä vaikuteta erityisin ohjaustoimenpitein. Kuvassa 4a on kuitenkin esitetty myös aktiivinen säätölaite 6, joka on sijoitettu ilma-7: taskun 3 sisäpuolelle päädyissä olevien esteiden 5 väliselle alueelle.

Säätölaite 6 voidaan tuoda esim. toisessa päädyssä olevan päätyseinämän läpi, ja se voidaan vastakkaisesta päästään tukea vastakkai-35 sessa päädyssä olevaan päätyseinämään. Säätölaite on profiloiva säätölaite, jolla voidaan vaikuttaa vyöhykkeittäin taskun sisäpuolisiin läm- » pötila- ja kosteusolosuhteisiin, ja se voi olla sinänsä tunnetulla periaat- ·. : teella toimiva laite, joka pystyy lisäämään tarkasti määrätyllä alueella » * 8 108655 rainan leveyssuunnassa ilmataskuun 3 kosteutta ja/tai lämpöä. Tällainen säätölaite voi olla esimerkiksi profiloiva höyrylaatikko. Lisäksi säätölaitetta 6 voidaan käyttää hyväksi taskun sisäpuolisten esteiden 5 kiinnittämiseksi, eli nämä esteet, kuten rainaa vastaan oleellisesti kohti-5 suorassa suunnassa sijaitsevat levymäiset väliseinämät tai vastaavat, voidaan kiinnittää taskun leveyssuunnassa ulottuvaan säätölaitteeseen 6. Säätölaitteessa 6 on aukkoja 6a, joista ilmataskuun 3 ja rainaan W johdetaan höyryä. Mikäli säätölaite on rakenne, joka on tuettu paikoilleen omin tukielimin, voidaan esteet 5 kiinnittää säätölaitteen 6 päätyyn 10 siten, että ne osittain tai kokonaan sulkevat sen vapaan alueen, joka jää ilmataskuun 3 säätölaitteen 6 ulkopuolelle ja muodostaa ilmataskun 3 avoimeksi jäävän päädyn.

Edellä mainitulla profiloivalla säätölaitteella 6 voidaan esimerkiksi 15 poistaa juuri edellä mainitut ilmataskun keskiosassa sijaitsevat poikkeamat, kuten kuvassa 2 esitetyt lämpötilapiikit, jotka sijaitsevat ulosot-totelojen 2 laakerointien kohdalla. Kullakin esteiden 5 rajaamalla vyöhykkeellä voi olla esim. yksi tai useampia aukkoja 6a höyryn johtamiseksi rainaan.

20

Kuvassa 4a esitetty säätölaite 6 voi toimia monella periaatteella, eikä se ole rajoittunut sinänsä tunnettuihin höyrytyslaitteisiin tai höyrylaatikoihin. Erityisesti joka puolelta suljetun ilmataskun 3 yhteydessä voidaan käyttää säätölaitetta 6, jolla voidaan tuoda .! 25 tehokkaasti lämpöä taskuun ja kohdistaa se esimerkiksi taskua .. . rajoittavaan kalanteritelaan 1, eli kalanteritelan 1 vapaaseen vaippaan.

| Säätölaitteella 6 voidaan esimerkiksi lämmittää tehokkaasti termotelana toimivan kalanteritelan 1 pintaa. Erityisesti säätölaite 6 on sellainen, • : : joka lisää sekä kalanteritelan 1 pintalämpötilaa että taskun ympärillä • · · : 30 kulkevan rainan W sisäpintaan yhteydessä olevan ilman kosteutta.

Suljetun taskun yhteydessä olevalla lämmittimellä voidaan energia ·': käyttää tehokkaasti hyväksi, esimerkiksi se energia, jota ei saada suoraan kalanteritelaan 1, jää kuitenkin ilmataskuun 3 ja siirtyy siitä rainaan W.

35 ;·* Kuvassa 4b on esitetty eräs sovellusmuoto, jossa on osastokohtainen ·,··: tulo- ja poistoilmajärjestely. Tällaisella järjestelyllä voidaan poikki- ;*·.· suunnassa säätää taskun ilmatilan olosuhteita tuomalla sopivan 1 O 8 6 5 5 kosteata ja lämmintä ilmaa sopivia määriä ja poistamalla taskusta sopivia määriä ilmaa. Näin voidaan säätää myös taskussa vallitsevaa ilmanpainetta, esimerkiksi säätämällä tasku hieman ylipaineiseksi. Kuvassa 4b on esitetty tuloilmaputki, joka haarautuu tuloilmakanavina 6 5 ainakin kahteen toisistaan erotettuun osastoon, ja poistoilmaputki 8, joka haarautuu samoihin osastoihin kuin tuloilmaputki. Tuloilma voi tulla ilman kostutuslaitteilta, kuten höyrykostutuksesta tai kaasupolttimilta. Nämä voivat kuvan 4b esittämällä tavalla sijaita omiin osastoihinsa menevissä tuloilmakanavissa (putkihaarat), ja niitä on merkitty viite-10 numerolla 6b. Viitenumeroilla 6c ja 8c on merkitty kussakin tuloilma-kanavassa ja poistoilmakanavassa olevaa virtauksensäätölaitetta, esim. kääntyvää läppää. Tuloilma voidaan ottaa paperikoneen huuvasta, jolloin poistoilma voidaan myös toimittaa takaisin huuvaan. Kostutin tai poltin voi olla kaikille tuloilmakanaville (putkihaaroille) yhtei-15 nen, jolloin eri kostutustaso ja/tai lämmitystaso poikkisuunnassa saadaan aikaan virtauksensäätölaitteiden 6c, 8c avulla.

Kuvassa 4c on esitetty sovellusmuoto, jossa väliseinät 5 on järjestetty osittain avattaviksi esimerkiksi sopivan, virtausaukkoa säätävän 20 ilmaventtiilin 6c tai vastaavan avulla, jolloin ilmanvirtaus osastojen välillä on mahdollista ja osastojen välinen lämpö- ja/tai kosteusero voi tasoittua. Nämä osastot voivat olla varustetut kukin omilla elimillä niiden ilman lämmittämiseksi tai kostuttamiseksi (ei esitetty), jolloin väliseinissä 5 olevat säädettävät aukot tai luukut antavat ,;25 lisäsäätömahdollisuuden.

; ·) Edellsissä kuvissa on joissakin kaksi osastoa ja joissakin kolme ' : osastoa taskussa 3, mutta on selvää, että osastoja voi olla enemmän, ; ja niiden määrä voidaan järjestää tarkoituksenmukaiseksi esimerkiksi , ‘: 30 halutun profilointitarkkuuden mukaan.

Kuten edellä mainittiin, säätölaite 6 on yhden suoritusmuodon mukaan kaasupoltin. Kaasupoltin voi olla infratyyppinen säteilijä tai tavallinen poltin. Kaasupoltin voi olla myös profiloiva. Kun kaasupolttimessa 35 poltetaan hiilestä ja vedystä koostuvia kaasuja, kuten maakaasua tai ; nestekaasua, saadaan palamisreaktion tuloksena hiilidioksidia ja vettä.

··: Näin saadaan taskuun sekä lämpöenergiaa että kosteutta ja . : lisäkostutuksen tarvetta, joka annetaan erillisillä kostutuslaitteilla, 108655 voidaan vähentää. Kaasun poltosta saatavalla kosteudella voidaan tuottaa jopa yli 40 % kostutuksen kokonaistarpeesta. Seuraava esimerkki, joka ei ole keksintöä mitenkään rajoittava, valaisee polttoprosessin käyttömahdollisuutta. Kun kaasupolttimessa poltetaan 5 maakaasua tai nestekaasua, palamisreaktion tuloksena syntyy hiilidioksidia ja vettä. Poltettaessa propaania 1 kg (12,8 kWh) syntyy 1,64 kg vettä ja poltettaessa maakaasua 1 kg (13,8 kWh) syntyy 2,3 kg vettä. Kostutusta tarvitaan yleensä noin 0,5-1,5 g/m2. Jos ajatellaan kalanterilla ajettavan 600 m/min ja tuotavan lisälämmön kokonaismää-10 räksi 50 kW/m, niin maakaasua poltettaessa saadaan 8,4 kg vettä tun-nissa/leveysmetri. Jos kostutustanne on 0,5 g/m2 x 600 m/min x 60 min = 18 000 g/h/leveysmetri, kaasusta saatava kosteus olisi siis tällä kostutustarpeella jopa 46 % kokonaistarpeesta.

15 Käytettäessä polttolaitetta säätölaitteena 6 voidaan käyttää yhtä poltto- laitetta tai useampia polttolaitteita, jolloin taskuihin tai taskujen osiin voidaan toimittaa profiloitu virtaus kuvan 4b esittämällä tavalla. Poltin tai polttimet voi olla sijoitettu joko taskun ulkopuolelle, kuten kuvassa 4b on esitetty, tai sen sisään, jolloin ne voivat toimia myös 20 säteilylämmittiminä.

Kuvassa 5 on esitetty taskun kosteuden ja/tai lämmön säätämiseen tarkoitettu säätölaite 6, tässä tapauksessa höyrylaatikko, johon on asennettu päätyseinät 5 ja väliseiniä 5 estämään rainan poikki-25 suunnassa kulkevaa ilmanvirtausta. Tällä järjestelyllä saadaan erityisen ';*/ hyvin hallituksi taskun ilman tilaa ja vaikutetuksi aktiivisesti poikki- i ·: suuntaiseen kosteusprofiiliin. Höyrylaatikko voi olla esimerkiksi patentti? julkaisussa US 4,642,164 esitettyä tyyppiä, jolloin siinä on kuhunkin / : osastoon siinä olevaan jakoputkeen päättyvät höyryputket, joita pitkin T; 30 höyry tuodaan. Kondensaatin keräämiseksi on joka osaston läpi kulkeva keruuputki 9. Höyrylaatikko on kannatettu päädyistään tuki-elimillä 10, jolloin höyrylaatikko samalla kannattaa sen ja rainan välillä ; . sijaitsevia osastoivia pääty- ja väliseiniä 5.

* :35 Kuvassa 6 on esitetty vielä yksi tapa käyttää hyväksi rainalenkin sisä-

I i I

puolelle muodostettua suljettua ilmataskua 3. Tämän yhteydessä voi-;: daan käyttää samantyyppistä säätölaitetta 6, kuin edellä kuvan 4 yhtey- •, : dessä on esitetty, mutta tässä tapauksessa säätölaite 6 saa aikaan ali- » » 11 1 08655 paineen ilmataskussa 3, eli se on yhdistetty imuun. Alipaine voidaan saada aikaan myös profiloidusti sen ansiosta, että ilmatasku on jaettu päädyssä olevien esteiden 5 sisäpuolisella alueella osastoihin, eli ilma-taskussa on vyöhykkeitä, joissa on toisistaan eroavat paineet. Ilmatas-5 kun sisällä vallitsevaa samansuuruista tai vyöhykkeittäin vaihtelevaa alipainetta käytetään tässä suoritusmuodossa hyväksi rainalenkin ulkopuolelta suoritetussa kostutuksessa kostutuslaitteella 7, joka voi olla sumutuslaite tai höyryä tuova laite. Taskun 3 sisäpuolella vallitsevasta alipaineesta johtuen syntyy ulkopuolisen normaali-ilmanpaineen 10 (konehallissa vallitsevan ympäristön ilmanpaineen) ja alipaineen paine-eron vuoksi rainan W läpi taskuun päin suuntautuva ilmavirtaus. Tällä saadaan paperista ulospäin siirtyvää vesihöyryn diffuusia kuljetusta heikkenemään ja jopa kosteuden nettomassavirta ulospäin pysähtymään. Näin ollen rainan W ulkopintaan taskun ulkopuolelta kohdistetuil-15 la kostutustoimenpiteillä voidaan rainan kosteutta nostaa telanippien N välisellä alueella. Kuten kuvassa 6 on esitetty, kostutus suoritetaan edullisesti kalanterinipistä N lähtevällä rainan osuudella, eli rainan kulkusuunnassa katsoen nipin N ja ulosottotelan 2 välisellä alueella.

20 Järjestämällä alipaine ’’profiloidusti” taskun 3 sisäpuolelle voidaan vaikuttaa rainan ulkopuoliseen kostutukseen myös profiloidusti siinäkin tapauksessa, että käytetään tasaisesti kostuttavaa kostutuslaitetta 7. Kostutus voidaan suorittaa myös siten, että alipaine taskussa 3 on va-kio rainan leveyssuunnassa, ja ulkopuolinen kostutuslaite 7 on profiloi-25 va. Voidaan käyttää myös profiloidun alipaineen ja profiloivan ulkopuo-. I... lisen kostutuslaitteen 7 yhdistelmää.

Kuten kuvasta 1 käy ilmi, kalanterissa on useita ilmataskuja 3, joiden ’ ' yhteydessä jotain edellä mainittua suoritusmuotoa voidaan käyttää.

: ’ 30 Keksintöä voidaan käyttää yhden tai useamman ilmataskun yhteydessä. Edullista on käyttää keksintöä ainakin kahden ilmataskun yhteydes-sä, joista toinen voi olla lähellä ensimmäistä kalanterinippiä N ja toinen ; i‘: lähellä viimeistä kalanterinippiä N. Lisäksi on mahdollista käyttää sa- \ man kalanterin eri ilmataskuissa 3 periaatteeltaan toisistaan eroavia 35 suoritusmuotoja. Lisäksi on mahdollista käyttää kaikissa rainalenkkien *:·' muodostamissa ilmataskuissa 3 avoimet päädyt sulkevia esteitä 5 siitä :··: huolimatta, että kaikkien ilmataskujen yhteydessä ei käytetä erityisiä : säätölaitteita 6. Näin varmistetaan profiilin pysyminen tasaisena myös 12 1 08655 niiden ilmataskujen 3 kohdalla, jotka rainan W kulkusuunnassa seuraa-vat niitä ilmataskuja 3, joissa käytetään erityisiä säätölaitteita 6 ilmatas-kun sisäpuolisiin kosteus- ja/tai lämpötilaolosuhteisiin vaikuttamiseksi.

5 On myös mahdollista, että ilmataskujen 3 avoimet päädyt suljetaan esteillä 5, joihin on integroitu kosteutta ja/tai lämpöä säätävä laite, joka pääsee näin vaikuttamaan päädyistä käsin taskun 3 olosuhteisiin. Myös tämän vaihtoehdon mukaan profilointi on mahdollista, jos päätyesteisiin integroitujen säätölaitteiden välissä on ainakin yksi väliseinämä taskun : 10 3 sisällä.

• · · * · ♦ t I · » I • ·

Claims (25)

1. Menetelmä rainan johtamiseksi kalanteritelanippien (N) välillä, jolloin rainaa (W) ohjataan kalanteritelanippien (N) välillä irti 5 kalanteriteloista (1) olevana lenkkinä, jonka sisään jää ilmatasku (3), tunnettu siitä, että ilma- ja/tai lämpö virtausta ilmataskussa (3) estetään rainan poikkisuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 virtausta estetään tai rajoitetaan poikittain taskun yhteyteen sijoitetuilla esteillä (5).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtausta rajoitetaan ilmataskun (3) avoimet päädyt osittain tai kokonaan 15 sulkevilla esteillä (5).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtaus estetään taskun (3) avoimet päädyt sulkevilla ja ilmataskun oleellisesti eristävillä päätyseinämillä. 20

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtauksia rajoitetaan taskun (3) sisäpuolelle rainan ulkoreunoista (W1, W2) sisällepäin sijoitetuilla esteillä (5). ,/':25

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun- nettu siitä, että ilmataskuun (3) tuodaan aktiivisesti lämpöä ja/tai kos-teutta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ;., 30 ainakin osa lämmöstä ja/tai kosteudesta on peräisin polttoprosessista.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, : tunnettu siitä, että taskun (3) sisäosaan järjestetään alipaine ja vastak- kaisella puolella olevaan rainan (W) ulkopintaan tuodaan kosteutta. .. ‘: 35 ____:

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmataskuun (3) tuodaan lämpöä profiloivasti. 14 1 08655

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmataskuun (3) tuodaan kosteutta profiloivasti.

11. Kalanteri, jossa on kalanteriteloja (1), jotka keskenään muodosta-5 vat kalanteritelanippejä (N), ja ainakin yksi ohjauslaite (2), joka on järjestetty ohjaamaan kalanteroitavan rainan (W) kulkua nippien (N) välillä irti kalanteriteloista (1) olevana rainalenkkinä, jonka sisään jää ilmatas-ku (3), tunnettu siitä, että ilmataskun (3) yhteydessä on ainakin yksi este (5), joka rajoittaa massa- ja/tai lämpövirtausta ilmataskussa rainan 10 (W) poikkisuunnassa.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että ilmataskun yhteydessä on esteet (5), jotka sulkevat ilmataskun (3) avoimet päädyt osittain tai kokonaan. 15

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että taskun (3) avoimet päädyt on suljettu päätyseinämillä, jotka oleellisesti eristävät ilmataskun (3) rainalenkkiä ympäröivästä ilmasta.

13 1 08655

14. Jonkin patenttivaatimuksista 11-13 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että taskun (3) sisäpuolelle rainan ulkoreunojen (W1, W2) väliselle alueelle on sijoitettu yksi tai useampi este (5), joka ulottuu osittain tai kokonaan sille taskun avoimen poikkipinnan alueelle, joka jää taskussa mahdollisesti sijaitsevan, rainan (W) poikkisuunnassa ulottuvan 25 laatikkorakenteen tai vastaavan ulkopuolelle.

; \ 15. Patenttivaatimusten 13 ja 14 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että päädyistään suljettu ilmatasku (3) on osastoitu rainan (W) poikki-’suunnassa kahteen tai useampaan osastoon. v’’: 30

16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-15 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että taskun (3) sisään on sijoitettu säätölaite (6), joka on : ί*: järjestetty vaikuttamaan ilmataskun (3) olosuhteisiin.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että säätölaite (6) on järjestetty syöttämään taskuun (3) lämpöä ja/tai kos-teutta. 15 108655

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että säätölaite (6) käsittää ainakin yhden polttolaitteen.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että 5 säätölaite (6) on höyrynsyöttölaite, kuten höyrylaatikko tai vastaava.

20. Patenttivaatimuksen 16 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että säätölaite (6) on yhdistetty alipaineeseen ja ilmataskun (3) ulkopuolella on syöttölaite (7), joka on järjestetty syöttämään kosteutta rainan (W) 10 pintaan.

21. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 16-20 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että säätölaite (6) on profiloiva säätölaite.

22. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 11-21 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että este/esteet (5) on sijoitettu samassa kalanterissa ainakin kahden eri ilmataskun (3) yhteyteen.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että 20 samassa kalanterissa ainakin kahden eri ilmataskun (3) avoimet päädyt on suljettu osittain tai kokonaan esteillä (5).

24. Patenttivaatimuksen 22 tai 23 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että ilmataskun olosuhteisiin vaikuttava säätölaite (6) on samassa ka- !:·.

25 lanterissa sijoitettu ainakin kahden eri ilmataskun (3) sisäpuolelle. 16 1 08655