FI111179B - Suihkupäällystin ja menetelmä sen säätämiseksi - Google Patents

Description

111179

Suihkupäällystin ja menetelmä sen säätämiseksi

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen suihkupäällystin.

5

Keksinnön kohteena on myös menetelmä suihkupäällystimen säätämiseksi.

Tunnetun tekniikan mukaisesti on päällystinlaitteet varus-10 tettu niin viipymäajan, suutinkulman kuin myös suuttimen etäisyyden säätöön päällystettävään rainaan nähden.

Päällystimen, erityisesti suihkupäällystimen kulman säätöä on kuvattu EP-julkaisussa 91306138.8 (Ishikawajima-Harima), 15 jossa suutinlaitteen kulma päällystettävään rainaan nähden on kuvattu säädettäväksi täsmälleen suuttimen kärkipistees-sä. Edellä esitetun julkaisun kaltainen ratkaisu, jossa myös suuttimen kohtisuora etäisyys rainaan nähden (välys) on säädettävissä on kuvattu US-patentissa 4 858 553 (Valmet 20 Paper Machinery Inc.,). Suuttimen kulman ja välyksen säätö onkin näin mahdollista, mutta päällystystapahtuman täydellinen optimointi mahdotonta kuvatuilla säätötavalla.

o ) ti' Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatun 25 tekniikan puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyp- vv pinen suihkupäällystin sekä menetelmä sen säätämiseksi.

* > > >

Keksinnön mukainen suihkupäällystin perustuu siihen, että ; päällystin käsittää säätölaitteet suuttimen kärjen ja suu- > i ; 30 tinlaitteen kulmasäädön kääntymiskeskipisteen välisen matkan ;v\, säätämiseksi.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle suihkupäällys- v ‘ timelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaati- 35 muksen 1 tunnusmerkkiosassa.

111179 2

Keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen, että suuttimen kärjen ja suutinlaitteen kulman säätöön tarkoitetun kierty-miskeskipisteen välimatka säädetään siten, että päällyste-ainepastan virtausnopeus kiertymiskeskipisteessä on maksi-5 missään. Erittäin edullisesti kiertymiskeskipiste on pas-tasuihkun ja rainan törmäyskohta.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle onkin tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.

10

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Keksinnön avulla voidaan pastavirtauksen kineettinen energia käyttää maksimaalisesti hyödyksi päällystystapahtumassa ja 15 näin pastan kiinnittyminen rainaan saadaan mahdollisimman tasaiseksi ja hallituksi. Keksinnön mukaisella sovitelmalla voidaan suutinlaitteen kaikkia säätöparametreja säätää täysin toisistaan riippumattomasti.

20 Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten suoritusesimerkkien avulla.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvantona yhtä keksinnön mukaista suihkupäällystinlaitteistoa.

25 v.' Kuvio 2 esittää yksityiskohtaa kuvion 1 laitteistosta.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 yksityiskohtaa.

> i > v ' 30 Kuvio 4 on teoreettinen esitys pastasuihkun käyttäytymises- :v, tä.

; Keksinnössä on käytetty sen eri osista seuraavia viitenume rolta: 35 3 111179 1 vastatela 2 suutinlaite 3 raina 4 kaavinlaite 5 5 viipymäaika 6 suihkunpituus 7 ylähuuli 8 alahuuli 9 suutinlaitteen kulmansäädön kiertymiskeskipiste 10 10 kulman säätölaite 11 vipupari 12 suutinlaitteen kärki 13 ohjainkiskot tai pitkä vipu, joka siirtää oleelli sesti suoraan 15 14 virtauskanava 15 suihkun ohjauspinta 16 pastasuihku 17 pastasuihkun 16 kapenemismatka 18 suutinrako 20 a pastasuihkun 16 ja rainan 3 välinen kulma

Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukainen, erityisesti paperi-rainan 3 päällystykseen tarkoitettu päällystyslaitteisto ·> > > - käsittää vastatelan 1, suutinlaitteen 2 päällystepalstan ·· > 25 levittämiseksi paperirainalle 3 sekä tarvittaessa kaavin- VYJ laitteen 4 pastan tasoittamiseksi. Tässä yhteydessä suutin- * 1 ) ) V 1 laite 2 on ns. suihkupäällystin 2, jolla pasta suihkutetaan välimatkan päästä rainalle 3. Toisin sanoen suihkupäällysti- ',v itien 2 ja rainan 3 välissä ei ole rainaan painetta kohdista- .) ) .1 v · 30 vaa nippiä vaan pastavirtaus kohdistuu rainaan 3 suu- rinopeuksisena vapaana suihkuna.

> > i

Suutinlaite on keksinnön mukaisesti varustettu suutinlait-' ’ teen 2 ja rainan 3 välisen kulman säätölaitteella 10. Säätö- 35 laite 10 voidaan toteuttaa esimerkiksi suutinlaitteeseen 2 4 111179 kytketyllä vipuparilla 11, jolla on nivelpiste 9 suutinlait-teen 2 kärjen 12 läheisyydessä. Nivelpiste 9 on siis suutin-laitteen 2 kulmansäädön kiertymiskeskipiste 9 ja esimerkiksi hydraulisylinterin 10 avulla suutinlaitetta 2 voidaan kään-5 tää vastatelan 1 pyörimisakselin suuntaisen akselin ympäri, joka kulkee nivelpisteen 9 kautta. Tyypillisesti voidaan myös nivelpisteen 9 kohtisuoraa etäisyyttä rainasta 3, siis välystä suuttimen 2 ja rainan 3 välillä säätää toisella vivustolla, jota ei tässä yhteydessä ole tarkemmin kuvattu. 10 Yksityiskohtaisempi selvitys tästä ratkaisusta voidaan löytää esim. edellä mainitusta US-patentista 4 858 553. Keksinnön yhteydessä voidaan käyttää myös edellä mainitussa US-patentissa kuvattua vipuparia, joilla myös suutinlaitteen 2 ja kaapimen 4 välistä matkaa 5 voidaan tarvittaessa sää-15 tää. Alan terminologiassa matkaa 5 kutsutaan myös nimellä "viipymäaika".

Suutinlaite 2 on yhdistetty tukirakenteena toimivaan vipuun 11 siten, että suuttimen kärjen 12 ja kiertymiskeskipisteen 20 9 välistä matkaa voidaan säätää. Säätö tapahtuu keksinnön mukaisesti ainakin oleellisesti suihkun vapaan virtauksen suunnassa. Yksi käytännön toteutustavoista tälle säädölle on kiinnittää suutinlaite 2 vipupariin 11 suihkun suuntaisilla kiskoilla 13, joita pitkin suutinlaite 2 on liikuteltavissa 25 ja toisaalta lukittavissa haluttuun paikkaan päällystysta- *'*' pahtumaa varten.

Kuvion 2 mukaisesti suutinlaite 2 käsittää alahuulen 8, ’ rainan 3 tulosuunnan puoleisen huulen sekä ylähuulen 7, ; ’ 30 rainan 3 jättösuunnan puoleisen huulen väliinsä rajoittaman ; ; virtauskanavan 14. Virtauskanava 14 kapenee suutinlaitteen 2 kärkeä 12 kohti suutinraoksi 18. Virtauskanava 14 ulottuu rainan koko leveyden yli mahdollisimman tasalevyisenä. Suutinlaitteen kärjen 12 ja kiertymiskeskipisteen 9 välistä 35 suihkun pituutta 6 voidaan keksinnön mukaisesti säätää 5 111179 oleellisesti suihkun suunnassa aina muiden säätöparametrien mukaan. Muita säätöparametreja ovat tyypillisesti virtausnopeus, pastan viskositeetti ja rainan 3 ja suihkun välinen kulma.

5

Kuviossa 3 on kuvattu suutinlaitteen 2 kärkiosaa yksityiskohtaisemmin. Pastasuihkun 16 suunta määräytyy esitetyssä suutingeometriassa alahuulen 8 sisäpinnan kärjen 12 läheisyydessä olevan pinnan 15 suunnalla. Pastasuihkun 16 suunnan 10 määrää yleisemmin suutinraon 18 se pinta, joka on lähinnä suuttimen 2 kärkeä 12 ja tämä voi luonnollisesti toisenlaisella geometrialla olla myös ylähuulen 7 sisäpinnan osa. Oleellista keksinnölle on se, että suihkun pituutta 6 säädetään ainakin likimain suihkun 16 suunnassa, edullisimmin 15 suihkun suuntaisesti, jolloin kuviossa 1 esitettyjen liuku-jen 13 suunta on suutinlaitteen ohjauspinnan 15 suuntainen ja näin myös pastasuihkun suuntainen. Suihkun pituus 6 on tyypillisesti välillä 5 - 60 mm ja yhdessä edullisessa keksinnön suoritusmuodossa välillä 15 - 50 mm.

20

Kuvioiden 1 - 3 ratkaisujen tyypillisiä mittoja on esitetty seuraavassa taulukossa: ) ) : il' Kohde Viitenumero Tyypillinen Vaihteluväli mitta h! 25 suutinraon 18 0,8 mm 0,01 - 1,5 mm leveys suutinraon 18 rainan leveys 0,5-12 m syvyys suihkun pi- 6 15 mm 5 - 60 mm ’ 30 tuus pastan vir- 6 m/s 1-10 m/s V : tausnopeus suihkukulma a 32,5° 25-40° 6 111179 kapenemismat- 17 15 mm 5 - 30 mm ka 5 Kuviossa 4 on esitetty teoreettisesti pastasuihkun 15 käyttäytymistä suutinlaitteen 2 läheisyydessä. Kun pastasuihku jättää suuttimen 2 kärjen 12, kapenee suihku matkan 17 ajan virtausvastuksen pienentyessä ja samalla suihkun 16 nopeus kasvaa. Matkan 17 jälkeen suihkun nopeus hidastuu ja suihku 10 levenee. Keksinnön mukaisesti yhden edullisen keksinnön suoritusmuodon mukaisesti kuviossa 5 esitetty suihkun pituus 6 säädetään matkan 17 suuruiseksi.

15 > < S ·,> 3 > 1 ) > .1

Claims (6)

7 111179

1. Suihkupäällystin (2) päällystepastan levittämiseksi liikkuvalle paperirainalle (3) kosketuksettomasti ainakin 5 oleellisesti koko rainan leveydeltä, joka suihkupäällystin käsittää - ylähuulen (7) ja alahuulen (8) rajoittaman suu-tinraon (18), jossa on virtaussuunnan määrittävä f 10 ohjauspinta (15), ja - elimet suihkupäällystimen (2) kääntämiseksi halutun kiertymiskeskipisteen (9) ympäri pas-tasuihkun (16) ja rainan (3) välisen kulman (a) 15 säätämiseksi, tunnettu siitä, että - laitteisto käsittää säätöelimet (13) suutinlait- 20 teen (2)sijainnin muuttamiseksi oleellisesti pas- ta suihkun suunnassa. '> > ) ) >

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suihkupäällystin (2), tunnettu siitä, että säätöelimet (13) on sovitettu 25 oleellisesti suutinraon (18) ohjainpinnan (15) suuntaiseksi. i -> t ‘ o ·> > } > .>

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suihkupäällystin (2), - ,, tunnettu siitä, että suihkupäällystimen (2) sijainti on säädetty säätöelimillä (13) siten, että kiertymiskeski-30 piste (6) sijaitsee oleellisesti pastasuihkun (16) kohdalla .: V ja sellaisen välimatkan päässä suuttimen kärjestä (12), 7 0 -J jossa pastasuihkun (16) nopeus on suurin. o ) » / ^ j

4. Menetelmä suihkupäällystimen (2) säätämiseksi, jossa 35 menetelmässä 8 111179 - päällystepastaa levitetään liikkuvalle paperi-rainalle (3) kosketuksettomasti ainakin oleellisesti koko rainan leveydeltä, ja 5. paperirainan (3) ja pastasuihkun välistä kulmaa (a) säädetään tarvittaessa kääntämällä suutinlai-tetta (2) kertymiskeskipisteen (9) ympäri, tunnettu siitä, että 10 - suutinlaitteen (2) etäisyyttä kiertymiskeskipis-teeseen (9) nähden säädetään oleellisesti pastasuihkun (16) suunnassa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suutinlaitteen (2) sijaintia säädetään tämän tukirakenteeseen (11) sijoitettuja kiskoja (13) pitkin.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että suihkupäällystimen (2) sijainti säädetään säätö-t elimillä (13) siten, että kiertymiskeskipiste (9) sijaitsee oleellisesti pastasuihkun (16) kohdalla ja sellaisen väli-. matkan (6) päässä suuttimen kärjestä (12), jossa pastasuih kun (16) nopeus on suurin. 25 . > 9 111179