FI110799B - Formeri - Google Patents

Description

Formeri '110799

Keksinnön kohteena on formeri, joka on sovitettu toimimaan toisioviirayksikkönä ja jossa tomerissa on suo-5 javiira ja teloja, joiden ympäri suojaviira on asennettu kulkemaan, alaviira ja teloja, joiden ympäri alaviira on asennettu kulkemaan, jolloin suojaviira ja alaviira on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat väliinsä vedenpoistovyöhyk-10 keen, ja jolloin suojaviiran ja alaviiran yhdet telat on asennettu siten, että suojaviira ja alaviira muodostavat suppenevan telakidan, johon kuitumassa johdetaan ja jolloin ainakin yksi alaviiran teloista on avoin, ainakin yksi vedenpoistovyöhykkeellä ja toista viiraa vasten oleva 15 imukammio, jolloin telakidan on sovitettu muodostamaan suojaviiran ensimmäinen tela ja alaviiran ensimmäinen tela, jolloin kuitumassa on koko vedenpoistovyöhykkeen matkan tuettuna toiselta puoleltaan suojaviiran ja toiselta puoleltaan alaviiran avulla, ja jolloin alaviiran ensim-20 mäinen tela on avoin, jolloin kuitumassasta poistetaan '··' vettä kyseisen telan kautta ennen kuitumassasta muualla *... formerissa tapahtuvaa vedenpoistoa.

:.· · Paperikoneen perälaatikon jälkeen kuitumassa ohja- : ·.· taan formeriin veden poistamiseksi kuitumassasta, jolloin ; 25 formerissa kuitumassasta muodostetaan kuituraina. Tyypil- lisesti formerina käytetään niin kutsuttua tasoviiraforme-ria, jossa kuituraina muodostetaan johtamalla kuitumassa perälaatikosta tasoviiran päälle. Tasoviiraformeri on kuitenkin pitkä, jolloin se on kallis ja tilaavievä. Edelleen 30 niin kutsutun tasoviiraformerin nopeus on varsin rajalli-‘. ‘ nen.

·., Tunnetaan myös formeri, jossa on ylä- ja alaviira, · jolloin ylä- ja alaviiran ensimmäisten telojen muodosta maan ns. telakitaan ohjataan perälaatikon huulisuihku.

. . 35 Tällaisessa formerissa vettä poistetaan tyypillisesti si- • ten, että ylöspäin viiran läpi suotautunut vesi kerätään 2 110799 talteen imukaapimien avulla. Alemman viiran alapuolelle on sovitettu ns. muodostuskenkä, joka koostuu esimerkiksi kahdesta erikseen säädettävästä imukammiosta, joiden avulla vettä poistetaan alaspäin. Muodostuskengässä on viiraa 5 vasten sovitettu poikittain ns. listoja, joiden avulla vedenpoistoa saadaan tehostettua. Tällaisen ns. listaforme-rin heikkoutena on rajallinen vedenpoistokapasiteetti ja huono retentio, mikä johtuu listojen aiheuttamasta pulsee-rauksesta suotautumisprosessin alussa. Tämän vuoksi veden 10 poiston tulee alussa tapahtua erittäin varovaisesti, minkä vuoksi listaformerin suotoalueen tulee olla varsin pitkä, jolloin formerista tulee isokokoinen ja siten kallis ja tilaavievä. Esimerkkejä kyseisistä formereista on esitetty esimerkiksi EP-julkaisussa 289 445 ja US-patentissa 5 468 15 348.

US-patentissa 3,985,612 on esitetty formeri, jossa kuitumassa johdetaan perälaatikosta formerin alaviiran suoralle osalle. Kyseisellä suoralla osalla kuitumassasta poistetaan vettä alaviiran läpi. Kyseisen suoran osan ve-20 denpoiston jälkeen alaviira kääntyy reikätelan ympäri. Ky-seisen reikätelan kohdalla kuitumassan toiselle puolelle *... ohjataan yläviira, jolloin alaviira ja yläviira puristavat : j ; kuitumassaa poistaen siitä lisää kosteutta. Kyseisessä formerissa orientaation hallinta on hankalaa, koska esi-. 25 merkiksi nopeuden tai neliöpainon muuttuessa tarvitaan hankalia säätötoimia. Esimerkiksi monikerroslaatuja tehtäessä erot orientaatiossa eri kerrosten välillä aiheuttavat lopputuotteeseen erilaisia muotovikoja ja käyristymiä jne. Edelleen kyseisessä formerissa orientaatio ja formaatio 30 riippuvat voimakkaasti toisistaan. Vielä kyseisessä avoi-·.’· men viiran ratkaisussa jäännöshajonta neliöpainossa kasvaa voimakkaasi nopeuden myötä. Edelleen olisi edullista, että pintakerroksessa hieno- ja täyteaineet olisivat lähellä yläpintaa, mitä kyseisen julkaisun ratkaisulla ei saavute-*. ; 35 ta.

3 110799 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan former! , jossa edellä mainittuja epäkohtia pystytään välttämään .

Keksinnön mukaiselle formerille on tunnusomaista 5 se, että imukammion jälkeen oleva alaviiran toinen tela on myös avoin tela, jota päin suojaviira on sovitettu painautumaan, jolloin suojaviira, alaviira ja alaviiran toinen avoin tela muodostavat toisen telasuotovyöhykkeen.

Keksinnön olennainen ajatus on, että formerissa on 10 suojaviira ja alaviira, joden ensimmäiset telat muodostavat telakidan, johon kuitumassa johdetaan, jolloin koko vedenpoistovyöhykkeen matkan kuitumassa on tuettuna molemmilta puoliltaan ja että formerin alaviiran ensimmäinen tela on avoin veden poistamiseksi kuitumassasta. Edelleen 15 ajatuksena on, että muodostuskengän jälkeen formerissa on toinen avoin tela, jolla vedenpoisto saadaan tehokkaammaksi. Vielä ajatuksena on, että toisen avoimen telan jälkeen formerissa on vielä imulaatikko.

Keksinnön etuna on, että keksinnön mukaisella for-20 merillä saadaan veden poisto toteutettua nopeammin, jol-loin formerin kokoa voidaan pienentää. Etuna on myös hyvä ’... stabiilius suurilla ajonopeuksilla ja mukautuvaisuus ajo- \ nopeuksien ja neliömassan vaihteluille. Edelleen etuna on, :*·. että avoimen telan vaikutuksesta muodostuslistojen aiheut- : 25 tama kuitumassan pulseeraus pienenee, jolloin guskattaval- ,·.· la pinnalla ei tapahdu pulseerauksen aiheuttamaa hienoai neen poishuuhtoutumista. Vielä on keksinnön mukaisessa formerissa orientaation hallinta helppoa, sillä formeri ei ole herkkä nopeuden tai neliöpainon muutoksille. Edelleen 30 orientaatio ja formaatio eivät riipu voimakkaasti toisis-taan. Myöskin jäännöshajonta neliöpainossa ei kasva voi-:tt makkaasti nopeuden myötä. Edelleen saavutetaan edullisempi ,·, orientaation anisotropian Z-suuntainen profiili. Edelleen toisen avoimen telan muodostamassa telasuotovyöhykkeessä ., 35 ulospäin suuntautuva vesi siirtää hienoainetta rainan kes- * \ kiosista pintaan, jolloin käytettäessä keksinnön mukaista 4 110799 formeria yläviirayksikkönä varmistetaan yhteenliitettävien pintojen riittävä hienoainepitoisuus. Vielä toisen avoimen telan jälkeisellä imulaatikolla saadaan aikaan kuitu-rainalle sopiva sakeus guskausta varten.

5 Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuk sissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen formerin sovellutusmuotoa sivusta rainan kulkusuunnassa aukileikattuna, 10 kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä toista keksin nön mukaisen formerin sovellutusmuotoa sivusta rainan kulkusuunnassa aukileikattuna ja kuvio 3 esittää erästä kolmatta keksinnön mukaisen formerin sovellutusmuotoa sivusta rainan kulkusuunnassa 15 aukileikattuna.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty keksinnön mukainen formeri 1 sivusta katsottuna ja kuiturainan suunnassa poikkileikattuna. Formeriin 1 kuuluu suojaviira 2 ja alaviira 3. Alaviira 3 on sovitettu kulkemaan ensimmäisen 20 avoimen telan 7, toisen avoimen telan 12, avoimen telan 16 *··· ja ohjaustelojen 4a kautta. On myös mahdollista, että tela ·... 12 ei ole avoin vaan sileä. Suojaviira 2 on sovitettu kul- ·,· , kemaan suojaviiran ensimmäisen ohjaustelan 17 ja muiden ohjaustelojen 4b avulla siten, että suojaviira 2 ja ala-: 25 viira 3 ovat oleellisesti saman suuntaisia ja toisiinsa .·.· vasten painautuneita alaviiran 3 ensimmäisen avoimen telan 7 ja toisen avoimen telan 12 sekä telan 16 välisillä alueilla, jolloin ne muodostavat väliinsä vedenpoistovyöhyk-keen. Edelleen alaviiran 3 ensimmäinen avoin tela 7 ja 30 suojaviiran 2 ensimmäinen ohjaustela 17 on sovitettu si-' ten, että suojaviira 2 ja alaviira 3 muodostavat ennen ve- ·., denpoistovyöhykettä ns. telakidan, johon perälaatikosta 6 suihkutetaan kuitumassa 5. Suojaviira 2 on sovitettu si-• ten, että se painautuu alaviiran 3 ensimmäistä avointa te- ,, 35 laa päin ja kaareutuu osan matkaa sen suuntaisesti. Suoja- • *, viira 2 ja alaviira 3 muodostavat painautuessaan alaviiran s 110799 3 ensimmäistä avointa telaa 7 päin ensimmäisen telasuoto-vyöhykkeen, missä kuitumassasta 5 poistuu vettä sekä ala-viiran 3 läpi alaviiran 3 ensimmäistä avointa telaa 7 kohti että suojaviiran 2 läpi ylöspäin. Ensimmäisen avoimen 5 telan 7 suuntaan suotautunut vesi kerätään telan alla sijaitsevaan kaukaloon 8 ja ylöspäin suojaviiran 2 läpi suotautunut vesi kerätään talteen imukaapimen 9 avulla. Kui-turainaan vaikuttava suotopaine voidaan asetella tietyissä rajoissa suojaviiran 2 kireyden avulla, jolloin suotopaine 10 P = T/R, missä T on yläviiran kireys ja R avoimen telan 7 säde. Suojaviiran 2 kietoma ai ensimmäisen avoimen telan 7 ympäri on tyypillisesti 10 - 30° massan suotautumisominai-suuksista riippuen, mutta kietoma voi olla myös suurempi tai pienempi. Termillä kietoma tarkoitetaan tässä yhtey-15 dessä sitä kulmaa, joka vastaa sitä matkaa, minkä viira on painautuneena telaa vasten.

Edellä esitetyn telasuodon jälkeen on formerissa 1 listoilla varustettu muodostuskenkä 10, jossa on kaksi erikseen säädettävää imukammiota 11a ja 11b. Muodostusken-20 gän 10 kansi on edullisesti kaareva. Muodostuskengän 10 '· · kannen muodostavat alaviiraa 3 vasten olevat ja kulkusuunta taan nähden poikittaiset listat, jotka tehostavat veden ·,· ' poistoa kuitumassasta 5. Muodostuskenkä 10 ja sen listois- ;*·, ta muodostuva rakenne ovat sinänsä täysin tunnettuja, eikä : 25 niitä sen vuoksi tässä yhteydessä käsitellä sen tarkemmin.

> · I

,· · Ensimmäisen imukammion 11a alipaine on tyypillisesti 5 - 10 kPa ja toisen imukammion alipaine taas vastaavasti tyypillisesti 10 - 15 kPa. Muodostuskengän 10 listojen rai-naan kohdistavien painepulssien taso riippuu yläviiran ki-30 reydestä, listojen muotoilusta ja listajaosta.

\ ’ Muodostuskengän 10 jälkeen on formerissa toinen te- lasuotovyöhyke, missä viirat painautuvat toista avointa ,·, telaa 12 päin ja kaareutuvat sen suuntaisesti. Tällöin i * ^ vettä poistuu jälleen sekä alaviiran 3 toisen avoimen te- .. 35 lan 12 puolelle että ulkopuolelle suojaviiran 2 läpi. Mi- • käli tela 12 on sileä, vettä poistuu luonnollisesti vain 6 110799 suojaviiran 2 läpi. Toisen avoimen telan 12 säde on edullisesti 50 - 70 % ensimmäisen avoimen telan 7 säteestä, jolloin suotopaine on vastaavasti suurempi. Myös toisen avoimen telan 12 alapuolelle on sijoitettu kaukalo 8, jo-5 hon telaan 12 päin poistuva vesi kerätään. Toiselta avoimelta telalta 12 ulospäin pursuava vesi kerätään telan 12 ympärille sijoitettuun roiskekaukaloon 13. Tyypillisesti suojaviiran 2 kietoma a2 toisen avoimen telan 12 ympäri on 70 - 90°.

10 Toisen telasuotovyöhykkeen jälkeen on formeriin si joitettu pystysuuntainen imulaatikko 14. Imulaatikossa 14 voi olla yksi imukammio tai kaksi erikseen säädettävää imukammiota 15a ja 15b. Imulaatikon 14 tehtävänä on antaa kuiturainalle 5 sopiva sakeus guskausta varten. Imulaati-15 kon 14 kansi on jälkimmäiseltä osaltaan viistetty tai kaareva suojaviiran 2 erottamiseksi kuiturainasta 5 sinänsä tunnetulla tavalla. Imulaatikon 14 muodostaman imuvyöhyk-keen pituus on tyypillisesti 0,8 - 1,2 metriä, mutta se voi olla myös esimerkiksi 2 x 0,3 metriä. Imulaatikon 14 20 jälkeen johdetaan alaviira 3 telan 16 ympäri, jolloin te-'··· lan 16 avulla formerista 1 saatava kuituraina johdetaan hallitusti perusviiralle 18. Perusviira 18 liikkuu nuolen *tj A osoittamaan suuntaan. Kuviossa 1 esitetty formeri 1 on sovitettu toimimaan yläviirayksikkönä, jolloin formerista ; 25 1 tuleva kuituraina liitetään yhteen perusviiralla 18 ole- I i k .*.* van kuiturainan kanssa. Perusviiran 18 alapuolella on imu- laatikoita 19, joilla varmistetaan perusviiralla 18 olevien kuiturainojen pysyminen perusviiran 18 päällä.

Monikerroskartongeilla on erittäin tärkeää, että 30 eri kerroksien välille saadaan riittävä lujuus. Hyvän * palstautumislujuuden saavuttamiseksi yhteenliitettävillä pinnoilla pitää olla riittävästi liima-aineksena toimivaa ,·, hienoainetta. Keksinnön mukaisessa formerissa 1 ei te- lasuotovyöhykkeiden ansiosta tapahdu muodostuslistojen . . 35 pulseeraavan vaikutuksen aiheuttamaa hienoaineen poishuuh- • *, toutumista. Edelleen toisessa telasuotovyöhykkeessä ulos- 7 110799 päin suotautuva vesi siirtää hienoainetta kuiturainan kes-ki-osista pintaan.

Keksinnön mukaista formeria 1 käytetään edullisesti toisioviirayksikkönä, jolloin esimerkiksi kaksikerroskar-5 tonkikoneessa keksinnön mukainen formeri 1 toimii esimerkiksi tasoviirakoneen yläviirayksikkönä muodostaen kaksi-kerroskartongin pinnan. Vastaavasti kolme- tai nelikerros-kartonkikoneen yhteydessä keksinnön mukainen formeri 1 toimii yhden keskikerroksen muodostuslaitteena.

10 Kuviossa 2 on kaavamaisesti esitetty eräs toinen keksinnön mukainen formeri sivusta katsottuna ja kuiturainan suunnassa poikkileikattuna. Kuvion 2 numerointi vastaa kuvion 1 numerointia. Kuvion 2 mukaisen formerin 1 muodos-tuskenkä 10 koostuu kahdesta erillisestä kaarevasta imu-15 laatikosta 11a ja 11b, joiden väliin on sijoitettu imukaa-vin 9. Toisen telasuotovyöhykkeen jälkeen viirojen pystysuuntaiselle osuudelle on sijoitettu erilliset imulaa-tikko 14 ja erotuslaatikko 20. Imulaatikolla 14 säädetään kuiturainalle sopiva guskaussakeus ja erotuslaatikolla 20 20 erotetaan suojaviira 2 kuiturainasta 5.

Kuviossa 3 on kaavamaisesti esitetty eräs kolmas keksinnön mukainen formeri 1 sivusta katsottuna ja kuitu-

• I

I/· rainan suunnassa poikkileikattuna. Kuvion 3 numerointi vastaa kuvioiden 1 ja 2 numerointia. Kuvion 3 mukaisessa . 25 formerissa 1 on muodostuskenkä 10 sijoitettu suojaviiran 2 t » · ,V yläpuolelle. Muodostuskengässä 10 on kolme erikseen säädettävää imukammiota 11a, 11b ja 11c. Yläpuolella oleva imukammiot 11a - 11c saavat aikaan edullisemman hieno- ja täyteainejakautuman. Muodostuskengän 10 alapuolelle ala-30 viiran 3 alle on sijoitettu kuormituspöytä 21, jossa on säädettävät listat. Kuormituspöydän 21 listojen avulla voidaan tehostaa muodostuskengän 10 vedenpoistoa ja samal-j la parantaa kuiturainan 5 formaatiota. Kuormituspöytä 21 ja sen säädettävät listat ovat sinänsä täysin tunnettuja, , , 35 eikä niitä sen vuoksi tässä yhteydessä käsitellä sen tar kemmin. Edelleen kuvion 3 mukaisessa laitteessa on jälkimmäisen telasuotovyöhykkeen jälkeen viirojen pystysuunta!- 8 iiC7yy selle osuudelle sijoitettu imulaatikko 14, joka on sovitettu formerin 1 suojaviiran 2 puolelle, koska kuvion 3 mukaisen formerin 1 tuottama kuituraina liitetään perus-viiralla 18 olevaan kuiturainaan alaviiran 3 puoleiselta 5 pinnaltaan ja näin ollen imulaatikon 14 listat eivät haittaa guskausta. Edelleen kyseisestä syystä johtuen on imu-tela 16 sovitettu suojaviiran 2 puolelle kuiturainan johtamiseksi perusviiralle 18 hallitusti. Perusviira 18 liikkuu nuolen B osoittamaan suuntaan.

10 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoi tettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (11)

1. Formeri, joka on sovitettu toimimaan toisiovii-rayksikkönä ja jossa tomerissa (1) on suojaviira (2) ja 5 teloja (4b, 17), joiden ympäri suojaviira (2) on asennettu kulkemaan, alaviira (3) ja teloja (4a, 7, 12), joiden ym päri alaviira (3) on asennettu kulkemaan, jolloin suoja-viira (2) ja alaviira (3) on asennettu kulkemaan osan matkaa keskenään samansuuntaisesti niin, että ne muodostavat 10 väliinsä vedenpoistovyöhykkeen, ja jolloin suojaviiran (2) ja alaviiran (3) yhdet telat on asennettu siten, että suojaviira (2) ja alaviira (3) muodostavat suppenevan telaki-dan, johon kuitumassa (5) johdetaan ja jolloin ainakin yksi alaviiran (3) teloista (4a, 7, 12) on avoin, ainakin 15 yksi vedenpoistovyöhykkeellä ja toista viiraa vasten oleva imukammio (11a - 11c), jolloin telakidan on sovitettu muodostamaan suojaviiran (2) ensimmäinen tela (17) ja alaviiran (3) ensimmäinen tela (7) , jolloin kuitumassa (5) on koko vedenpoistovyöhykkeen matkan tuettuna toiselta puo-20 leltaan suojaviiran (2) ja toiselta puoleltaan alaviiran (3) avulla, ja jolloin alaviiran (3) ensimmäinen tela (7) on avoin, jolloin kuitumassasta (5) poistetaan vettä ky-: ;'· seisen telan (7) kautta ennen kuitumassasta (5) muualla formerissa (1) tapahtuvaa vedenpoistoa, tunnettu sii-25 tä, että imukammion (11a - 11c) jälkeen oleva alaviiran )'! (3) toinen tela (12) on myös avoin tela, jota päin suoja- ' viira (2) on sovitettu painautumaan, jolloin suojaviira (2), alaviira (3) ja alaviiran (3) toinen avoin tela (12) muodostavat toisen telasuotovyöhykkeen. 3 0

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen formeri, tun- : nettu siitä, että suojaviira (2) on sovitettu painautu- maan alaviiran (3) ensimmäistä avointa telaa (7) päin, ' jolloin suojaviira (2), alaviira (3) ja alaviiran (3) en- ' simmäinen avoin tela (7) muodostavat ensimmäisen te- 1 ' 35 lasuotovyöhykkeen, missä kuitumassaan (5) kohdistuu puris- tusvoima veden poistamiseksi kuitumassasta (5) . viu'/yy ίο

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen formeri, tunnettu siitä, että suojaviira (2) kääntyy alaviiran (3) ensimmäisen avoimen telan (7) ympäri sen pinnan suuntai-5 sesti sellaisen kulman, jonka suuruus on välillä 10 - 30°.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen formeri, tunnettu siitä, että ylöspäin suojaviiran (2) läpi suotautuva vesi kerätään talteen imukaapimen (9) avulla.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen formeri, tunnettu siitä, että alaviiran (3) toisen avoimen telan (12) säde on 50 - 70 % alaviiran (3) ensimmäisen avoimen telan (7) säteestä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 15 formeri, tunnettu siitä, että suojaviira (2) kääntyy alaviiran (3) toisen avoimen telan (12) ympäri sen pinnan suuntaisesti sellaisen kulman, jonka suuruus on välillä 70 - 90° .

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 20 formeri, tunnettu siitä, että imukammion (11a - 11c) • jälkeen on vielä imulaatikko (14) .

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen i :‘· formeri, tunnettu siitä, että alaviiran (3) toisen ,·. avoimen telan (12) jälkeen on vielä imulaatikko (14) . >t. 25 9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen formeri, tunnettu siitä, että imulaatikko (14) on suojaviiran (2) puolella.

9 110799

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen formeri, tunnettu siitä, että imukammion (11a - 11c) 30 pinta on muodostettu listojen avulla.

11 110799