FI112386B - Kaksoisviirapaperikoneen märkäpää - Google Patents

Description

, 112386

Kaksoisviirapaperikoneen märkäpää

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 lajimääritelmän mukaista kaksoisviirapaperikoneen märkäpäätä.

5 Tämäntyyppisiä koneita käytetään yleensä paperi- tai kartonkiradan valmistamiseksi, jotka muodostetaan viiralla tai kahden viiran välissä poistamalla kuitulietteestä vettä.

Tämäntyyppisiä koneita tunnetaan entuudestaan monia eri malleja. Hakijan patenttijulkaisussa DE 3 138 133 C2 on esimerkiksi esitettynä kuvissa 1, 10 2 ja 3 kaaviomaisesti paperikoneet, joissa paperi- tai kartonkiradan valmis taminen on mahdollistettu ala-ja yläviiran avulla. DE-hakemusjulkaisussa 3 910 892 A2 on esitetty kaksoisviirakoneen rainanmuodostusalue, jossa alaviirassa on formaatiotela ja kaarevan formaatiokengän yläpuolella kaksoisviiran ylös päin kulkeva alue.

15 Näissä tämäntyyppisissä, entuudestaan tunnetuissa koneissa on kuitenkin haittana se, että käyttöaluetta rajoittaa se, että tällaisilla koneilla ei voida ajaa tietyn rajan alittavilla nopeuksilla, ja muutoinkin ainoastaan suhteellisen alhaisten neliöpainojen ollessa kyseessä, kuten sanomalehtipaperi. Tämäntyyppisillä tunnetuilla koneilla on nimittäin se ominaisuus, että formaatiotelalle koh-20 distuva keskipakovoima nopeuden ollessa alle 500 metriä minuutissa on liian alhainen veden linkoamiseksi riittävän ylös ja tätä varten tarkoitetun koonti-i* kourun poiskuljettamiseksi. Tämä vaikeutuu edelleen vielä sen vuoksi, että : näissä koneissa viirojen kulku on nouseva konesuunnassa katsottuna. Lisäksi L ·; viirojen nouseva kulku rainanmuodostusalueella voi aiheuttaa nopeuden eroa- i 25 vuuksia suspension ja viiran välillä ja siten kuitujen orientoitumista konesuun- ·;··· nassa.

Tämä johtuu osittain korkeuden lisääntymisen aiheuttamasta virtausnopeuden hidastumisesta Bernouillin yhtälön mukaan. Lisäksi imulaatikoiden ; v, aiheuttamat kitka- ja haarautumahävikit alentavat suspensionopeutta edelleen.

• · 30 Seurauksena on suhteellisen voimakas kuitujen orientoituminen * * konesuunnassa. Katkeamispituussuhde, mitattuna radan pitkittäis- ja poikit-: Y: taissuunnassa, voi tällöin olla 2,5-4, mikä usein, esimerkiksi linerin tai testlinerin ollessa kyseessä, on ei-toivottua. Tällöin tulisi saavuttaa mahdollisimman .* . alhainen katkeamispituussuhde, eli 1,0 -1,5.

; ; 35 Edelleen, kun kyseessä on suhteellisen korkean painon omaavat radat, aiheutuu tunnetuissa koneissa haittoja formaatiotelan pieneksi säädetyn 2 112386 kiertokulman vuoksi. Tähän liittyvällä alueella on myös vaarana se, että ylävii-rassa olevien formaatioelementtien johdosta painavien ratojen ollessa kyseessä rata ruhjoutuu.

Toisentyyppisessä paperikoneessa, kuten US-patenttijulkaisussa 5 4 830 709 on esitetty, ei ole lainkaan formaatiotelaa alaviirassa. Edelleen ensim mäinen imulaatikko on sijoitettu alaviiraan konesuunnassa katsottuna nouse-vasti. Tällöin yläviiran läpi menevä vesi voi kulkea takaisin konesuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan, erityisesti silloin, kun kyseessä on alhaiset nopeudet. Tässäkään ei ole mitään alaviiran ylintä lakipistettä rainanmuodostuksen 10 etualueella.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kaksoisviirapaperikone, jota voidaan käyttää laajalla nopeusalueella ja eri neliöpainojen ollessa kyseessä. Erityisesti rainanmuodostinta tulee voida käyttää 30 - 300 g/m2 painavilla radoilla nopeuden ollessa 200 - 1 000 m/min tai sen yli. Tämä tarkoitus saavu-15 tetaan kokonaisuudessaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkissä mainittujen toimenpiteiden avulla.

Tähän liittyvissä alivaatimuksissa on kuvattu erityisen edullisia keksinnön suoritusmuotoja.

Keksinnön mukaisella kombinaatiolla paperikoneen märkäpää raken- 20 netaan siten, että formaatiotelalla muotoutuvan kaksoisviiran kiertymän alueella syntyy edullinen rainanmuodostuminen radan tehokkaan vedenpoiston vaikutuk- sesta. Tässä yhteydessä kyseisen alueen geometrisilla suhteilla, kuten molem- : pien viirojen formaatiotelan suhteellisen suuri kiertokulma noin 45° ja nopea, estymätön vedenkulku, on positiivinen merkitys. Tämä saavutetaan, kun formaa- i 25 tiotelan jälkeen sijaitseva rainanmuodostuksen osa ainakin osittain kulkee alas • »♦ · päin painovoiman mukaisesti. Imulaatikoiden ala- ja yläviirassa aiheuttamat virtauksen hävikit tasoitetaan siten, että suspensiota viirojen välissä kiihdytetään painovoiman avulla.

.. . Yläviiralla oleva vesi poistetaan yläviiran päällä sijaitsevan yläimu- 30 laatikon avulla. Formaatiotelan jälkeen molemmat viirat johdetaan joko vaaka- • | suorassa, laskevassa tai hieman nousevassa asennossa yhdelle tai useam- :V: malle kaarevalle pinnalle, jolloin ainakin yhden alaviiralla olevan imulaatikon imun vaikutuksella sekä yläviiran tyhjöimulaatikon vaikutuksella rataa muoka- .' . taan edelleen.

• > 3 112386

Keksintöä havainnollistetaan piirrosten avulla, jolloin: kuvio 1 on yksinkertaistettu esitys paperikoneen keksinnön mukaisesta märkäpäästä sivusta päin kuvattuna, kuviot 2, 3 ovat kaaviomaisia kuvioita mahdollisista muista rainan-5 muodostusalueen suoritusmuodoista, kuvio 4 on edelleen kaaviomaisesti esitetty ulkosivu keksinnön mukaisesta märkäpäästä, jossa on jaetut imulaatikot, kuviot 5-6 esittävät kahta erilaista hybridiformeria kaaviomaisesti kuvattuna.

10 Edelleen kuvioiden selityksistä käy ilmi erityisten suoritusmuotojen edut.

Kuvio 1 esittää tärkeänä suoritusmuotoesimerkkinä paperikoneen keksinnön mukaisen märkäpään, tässä siinä on perälaatikko 10, josta tulee massasuihku, joka joutuu välittömästi kahden yhteenohjatun viiran, yläviiran 8 ja 15 alaviiran 9, väliin. Formaatiotelan 1 ympäri kiertävät yhdellä alueella molemmat viirat, tätä edeltävällä alueella ainoastaan alaviira 9 kiertää sen. Molempien viirojen kulku formaatiotelalta tapahtuu tässä ylhäällä oikealla sijaitsevalla alueella. Formaatiotela voi rakenteeltaan olla parilamainen, mikä parila on kiinnitetty suljettuun telan päällykseen. Viiravesi voidaan varastoida ja sen jälkeen keskipako-20 voiman avulla lingota pois telalta. Formaatiotela voi olla rakenteeltaan myös imutela. Formaatiotelan säde voi olla 0,3 -1 metriä.

Yläviiralla oleva vesi poistetaan yläimulaatikon 3 avulla tyhjön avulla ! V ja ilman sitä. Yläimulaatikko voi koskettaa yläviiraa 8, mennä sen sisään tai edul- lisesti se voi sijaita välin päässä yläviirasta. Tällöin vältytään liian suurilta sus-: 25 pensioon kohdistuvilta leikkuuvoimilta, jotka olisivat epäedullisia tässä halutun I i r · käyttötarkoituksen kannalta. Formaatiotelan jälkeen molemmat viirat 8 ja 9 kul-jetetaan vaakasuorassa, laskevassa tai hieman nousevassa asennossa yhden • » « tai useamman imulaatikon 2 päälle, jossa on esimerkiksi kupera poikkipienoin varustettu pinta. Kaarevuussäde on tässä 2 - 20 metriä. Myös sellaiset suoritus- • * · :ti;' 30 muodot voivat tulla kyseeseen, joissa imulaatikossa on suora kappale, esimer- '·;* kiksi loppuosassa, siten, että saavutetaan viirojen mahdollisimman pehmeä V: suunnan vaihto, ilman että kuitua tai rataa samalla voitaisiin vahingoittaa. Ala- viiran imulaatikkoa 2 voidaan käyttää tyhjöllä ja ilman sitä. Laatikon avoin pinta .· , voi olla 20 - 80 %. Laatikoissa voi olla koko koneen leveydeltä listat ja/tai • 35 reikäkuviointi.

» » 4 112386

Yläviiran tyhjöimulaatikko 4 koostuu useista kammioista, jotka voidaan paineistaa tyhjön avulla eri tavoin. Laatikon 4 viisto asento, kuten tässä on esitetty, ajosuuntaan nähden laskevana, helpottaa veden poiskuljetusta tämän imulaatikon alkupäässä, erityisesti alhaisissa nopeuksissa kuten 200 m/min.

5 Suuremmilla nopeuksilla ajettaessa voidaan keskipakovoiman vaikutuksesta yläviiran imulaatikon 2 avulla lingottu vesi helposti poistaa yksittäisten, lisäylä-imulaatikkojen 3 avulla.

Tyhjöimulaatikon 4 takana on erotuselementti 5, joka kuviossa 1 esitetyssä tapauksessa on kaareva laatikko, jossa on koko leveyden kattavat listat 10 ja jonka kaarevuussäde on 1,5 - 20 m. Muissa tapauksissa tämä laatikko voi myös olla suora ja alipaineistettu. Erotuselementtinä 5 voi myös tulla kyseeseen rekisteritela.

Kuviossa 2 on esitettynä täysin kaaviomaisesti ja ilman yksityiskohtia toinen mahdollinen yhteenliitettyjen viirojen kulku formaatiotelan 1 ja tyhjöimu-15 laatikon 4 välissä, jolloin imulaatikon 2 ääriviivat muodoltaan ovat aluksi hieman nousevia ja lopuksi voimakkaasti laskevia.

Kuviosta 3 käy ilmi, että imulaatikot 2 ja tyhjöimulaatikko 4 voivat olla ääriviivoiltaan ei ainoastaan kaarevia, vaan myös suoria viiraan koskettavilta pinnoiltaan, jolloin voidaan saavuttaa erityisen huolellinen vedenpoisto ja siten 20 edullinen rainanmuodostus, ennen kaikkea suhteellisen painavien ratojen ollessa kyseessä. On mahdollista, kuten tässä on esitetty, valita ensin tasainen ja sitten kupera imulaatikoiden viirojen kanssa kosketuksissa olevien pintojen • ’,·* muoto, mutta myös päinvastainen järjestys voi olla edullinen aina kulloistenkin : ’ ·. i vaatimusten ja geometristen suhteiden mukaan.

25 Kuvion 4 esimerkissä on esitettynä edelleen alaviiran imulaatikko 2’, » · » · jonka viiraa koskettava pinta on kupera ja jota seuraa toinen imulaatikko 2”, jonka viiraa kohti oleva pinta on suora. Yläviiran tyhjöimulaatikko 4 on jaettu < * · useampiin alueisiin, nimittäin alueeseen 4’ ja sen jälkeen alueeseen 4”, joissa ... on eri suuruinen alipaine, ja se on varustettu eteen kytketyllä erikoisimulaitteella :..Y 30 4”’.

Kuvioissa 5 ja 6 esitetyt suoritusmuodot on varustettu ennen viirojen :Y: 8 ja 9 yhteisohjausta tasoviiraosalla. Perälaatikko 10 sijaitsee tämän tasoviira- osan alussa, joka käsittää osan alaviiraa 9. Tällaisia rakennemalleja kutsutaan .· , myös hybridiformereiksi. Aina haluttujen käyttöolosuhteiden ja geometristen

i I I

; 35 edellytysten mukaan voi myös yläviirassa edessä sijaitseva kääntötela toimia • ': formaatiosylinterinä 11, kuten kuvasta 6 käy ilmi.

Claims (23)

1. Kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, jossa kiertää päätön yläviira (8) ja päätön alaviira (9), jolloin alaviiran (9) rataa kannattava osa kulkee osittain 5 pääasiallisesti vaakasuorassa asennossa, joita viiroja ohjataan yhdessä kohtaa yhdessä, sekä jossa on a) ainakin yksi perälaatikko (10), josta massa johdetaan suihkuna yhdessä ohjattujen viirojen väliin, missä tapahtuu vedenpoisto suspensiosta tai radasta, 10 b) avoin muodostustela (1) alaviirassa (9), jota telaa molemmat viirat kiertävät osittain, c) vähintään yksi imulaatikko (2) alaviirassa, d) seuraavana ainakin yksi erotuselementti (5) alaviirassa, tunnettu 15 e) vähintään yhdestä yläimulaitteesta (3) yläviirassa, joka on järjes tetty muodostustelan (1) ja imulaatikon (2) väliin, ja f) seuraavana olevasta ainakin yhdestä tyhjöimulaatikosta (4) yläviirassa, jota erotuselementti (5) seuraa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksoisviirapaperikoneen mär-20 käpää, tunnettu siitä, että alaviiran (9) erotuselementti (5) on erotusimulai- te.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksoisviirapaperikoneen mär- ; ',·* käpää, tunnettu siitä, että alaviiran (9) erotuselementti (5) on erotustela.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen 25 märkäpää, t u n n e 11 u siitä, että muodostustelan (1) ylempi lakipiste on kor- »«· · keammalla kuin alaviiran pääasiallisesti vaakasuorassa asennossa sijaitseva . ·: *. rataa kannattava osa. • · ·

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että muodostustelan (1) ylempi lakipiste on • » » : ·’ 30 alaviiran korkein kohta.

• · · *···’ 6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen : Y: märkäpää, tunnettu siitä, että alaviirassa (9) on ainakin toinen imulaatikko m-

, · , 7. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen » * t '; '; 35 märkäpää, tunnettu siitä, että alaviirassa (9) on imutela (7). t > » R 112386 6

5 112386

8. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että alaviiran (9) imulaatikko (2) koskettaa alaviiran (9) ylintä kohtaa.

9. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen 5 märkäpää, tunnettu siitä, että alaviiran tyhjöimulaatikko (2) ja/tai yläviiran (8) tyhjöimulaatikko (4) on osittain viiran kanssa kosketukseen tulevalta pinnaltaan ajosuunnassa katsottuna kuperaksi käyristetty kulloiseenkin viiraan nähden.

10. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että yläviiran (8) tyhjöimulaatikon (4) etureu- 10 na sijaitsee pääasiallisesti vaakasuoran alaviiran (9) osan tason yläpuolella.

11. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että yläviiran (8) tyhjöimulaatikon (4) pituus viiran ajosuunnassa katsottuna on suurempi kuin alaviiran (9) tyhjöimulaatikon (2) pituus.

12. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperiko neen märkäpää, tunnettu siitä, että yläviiran tyhjöimulaatikon (4) alapuolella on elastisesti vasten alaviiraa puristettavia painoelementtejä (6).

13. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että erotuseiementin (5) aktiivinen pinta 20 sijaitsee muodostustelan (I) ylemmän ja alemman lakipisteen välissä.

14. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperiko-neen märkäpää, tunnettu siitä, että perälaatikko sijaitsee välittömästi ennen : muodostustelaa (1), jolloin syntyy niin kutsuttu kita-formeri.

·’·.; 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kaksoisviirapaperikoneen : 25 märkäpää, tunnettu siitä, että ennen muodostustelaa (1) sijaitseva perälaa- 11 · » *; · ·: tikko on rakenteeltaan monikerroksinen.

16. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että ennen muodostustelaa sijaitsee taso-. v > viiraosa, jossa on perälaatikko, jolloin syntyy hybridiformeri.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4 tai 5 mukainen kaksois- I · viirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että alaviiran (9) viiran ajosuun-: ‘:': nassa katsottuna takaosa kulkee pääasiallisesti vaakasuorassa.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kaksoisviirapaperikoneen mär-/ . käpää, tunnettu siitä, että alaviiran (9) vaakasuora osa sijaitsee viiran ; ; 35 ajosuunnassa katsottuna erotuseiementin (5) takana. 7 112386

19. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperiko-neen märkäpää, tunnettu siitä, että yläviirassa (8) sijaitsee kaksi yläimu-laitetta (3’, 3”) sekä alaviirassa (9) kaksi tyhjöimuiaatikkoa (2’, 2”).

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen kaksoisviirapaperikoneen 5 märkäpää, tunnettu siitä, että ensimmäisen tyhjöimulaatikon (2’) viiran kanssa kosketukseen tuleva pinta on pääasiallisesti tasainen ja toisen tyhjöimulaatikon (2”) viiran kanssa kosketukseen tuleva pinta on kupera viiraan nähden.

21. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että yläviiran tyhjöimulaatikossa (4) on alussa talo sainen ja lopussa viiraan nähden kupera alue viiran kanssa kosketukseen tulevassa pinnassa.

22. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että koko ylä- ja alaimulaatikoiden (2, 2’, 4, 4’, 4”) kanssa kosketukseen joutuva viiran pituus on suurempi kuin muodos- 15 tustelan (1) kiertopituus.

23. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kaksoisviirapaperikoneen märkäpää, tunnettu siitä, että koko ala- ja yläviiran muodostuslaa-tikkojen muodostama rainanmuodostusrata on ajosuunnassa laskeva. I · * * * • * • · · I * • * * I · ♦ · » · * m M I I * I I > II» » * I »Il » » I I I 1*1 I · * ‘ I 8 112386