FI113070B - Kuivatusviira - Google Patents

Description

113070

Kuivatusviira

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on kuivatusviira: jossa on taustapuolen pinta ja kuivattavan rainan puolen pinta; joka on kudottu useista konesuuntaisista pi-5 tuuslangoista sekä useista poikkisuuntaisista poikkilangoista; jossa pituuslan-kojen poikkileikkaus on litteä; ja jossa pituuslankoja on ainakin päällekkäisissä ensimmäisessä kerroksessa ja toisessa kerroksessa.

Keksinnön tausta

Paperikoneen kuivatusosalla käytetään kuivatusviiroja, joiden avulla 10 kuivatettava paperiraina johdetaan kuivatusosan läpi. Kuivatusviiran kudos muodostetaan korkeita lämpötiloja ja kosteutta sietävistä langoista käyttäen tarkoitukseen sopivia sidoksia. Kuivatusviirat kuljettavat mukanaan ilmaa, mistä voi aiheutua etenkin nopeissa paperikoneissa ajettavuusongelmia. Nykyisten viirojen aerodynaamiset ominaisuudet ovat osoittautuneet joissain tilanteis-15 sa riittämättömiksi.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu kuivatusviira.

Keksinnön mukaiselle kuivatusviiralle on tunnusomaista se, että ai-' : 20 nakin viiran yhden pinnan puolella on useita konesuuntaisia uria, ja että aina- . : kin osa ensimmäisessä kerroksessa kulkevista pituuslangoista on järjestetty i osittain limittäin toisessa kerroksessa kulkeviin pituuslankoihin nähden, jolloin : ’ : osittain limittäin olevien pituuslankojen yhteinen leveys on suurempi kuin yksit- • ’ · ; täisen pituuslangan leveys.

25 Keksinnön olennainen ajatus on, että ainakin viiran yhdessä pin nassa on useita pituussuuntaisia uria. Edelleen on päällekkäisten kerrosten pi-;Vt tuuslankoja järjestetty osittain limittäin toistensa suhteen, jolloin rakenne on tii- viimpi.

Keksinnön etuna on, että viiran kuljettama ilma hallitaan hyvin, sillä ; 30 urat ohjaavat ilmavirtauksia viiran pituussuunnassa. Niinpä viiran aerodynaa- ·:· : miset ominaisuudet ovat hyvät ja sitä kautta myös viiran ajettavuus on hyvä.

,‘;>j Edelleen viiran ajettavuutta parantaa se, että limittäin toistensa suhteen sovite- ; , / tut pituuslangat tiivistävät viiran rakennetta, jolloin viiralla voi olla suhteellisen alhainen ilmanläpäisykyky. Erityisesti nopeakäyntisissä paperikoneissa edelly-

11307C

2 tetään tiivistä rakennetta. Urien ansiosta viiran kuivatustehokkuus voi olla aiempaa parempi. Lisäksi etuna on se, että viiran puhdistus helpottuu, sillä tyypillisen suihkupuhdistuslaitteiston vesisuihkuista ainakin osa osuu myös uriin, jolloin vesisuihkut pääsevät vaikuttamaan viiran pintaan tarttuneeseen likaan 5 myös lian alapuolelta. Edelleen on etuna se, että urat ovat vapaita ja muodoltaan sellaisia, että lika ei tartu niihin helposti. Keksinnön mukaisen viiran perusrakenteen ansiosta viira on lisäksi kestävä kulumista vastaan ja stabiili käytössä.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, 10 että urien syvyys on olennaisesti ainakin uralla varustetussa pinnassa kulkevien pituuslankojen paksuuden suuruinen. Tällöin urat ovat selkeitä ja riittävän suuria ilmavirtausten johtamista varten.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että urien poikkileikkaus viiran poikkisuunnassa on olennaisesti teräväkulmai-15 sen U-kirjaimen muotoinen. Tämän muotoisesta urasta lika on helppo poistaa. Lisäksi ura on vapaa ilmavirtauksen kulkua haittaavista langoista, jolloin urassa kulkevaan ilmavirtaukseen ei aiheudu merkittävää turbulenssia.

Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että urat on muodostettu kudonnan aikana.

20 Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että ainakin poikkilangat ovat voimakkaasti lämmössä kutistuvaa materiaalia, ja että viira on lämpökäsitelty kutomisen jälkeen konesuuntaisten urien muo-dostamiseksi viiran pintaan.

t ; Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, • · . / 25 että poikkilankojen pinta on käsitelty kitkaa pienentävällä aineella ennen kuto- mistä.

^ f Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, '···* että pituuslankoja on kahdessa kerroksessa, ja että pituuslankojen muodosta ma peittosuhde on alle 80 %.

: V 30 Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että kuivatusviiran ilmanläpäisy on alle 5000 m3/m2 h.

,·’ ; Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, » t * ' : että viirassa on pituussuuntaisia uria sekä taustapuolen pinnassa että kuivatta- ' van rainan puoleisessa pinnassa.

* » » I » 35 Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisessa piirustuksessa, jossa

11307C

3 kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista kuivatus-viiraa perspektiivisesti tarkasteltuna, ja kuvio 2 esittää kaavamaisesti ja konesuunnasta päin nähtynä osaa eräästä keksinnön mukaisesta kuivatusviirasta.

5 Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna.

Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen kuivatusviira, joka on kudottu useista konesuuntaisista MD pituuslangoista 1 sekä useista poik-10 kisuuntaisista CMD poikkilangoista 2, 3 ja 4. Viirassa on taustapuolen pinta (A) sekä kuivattavan rainan puolen pinta (B). Pituuslangat 1 voivat olla poikkileikkaukseltaan litteitä monofilamentteja, esimerkiksi kulmistaan pyöristetyn suorakulmion muotoisia tai soikeita. Litteällä langalla tarkoitetaan lankaa, jolla on suurempi dimensio leveyssuunnassa kuin korkeussuunnassa. Poikkilangat 2 -15 4 voivat olla poikkileikkaukseltaan pyöreitä monofilamentteja. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää litteitä poikkilankoja tai edelleen voivat poikkilangat olla ns. pehmeää lankaa, joka voi muotoutua valmistuksen aikana. Pituuslankojen 1 materiaali voi olla polyetyleenitereftalaatti (PET), polyamidi (PA), polyfe-nyleenisulfidi (PPS), polyeetterieetteriketoni (PEEK), polymetyleenisykloheksy-20 leenitereftalaatti (PCTA) tai polyetyleeninaftalaatti (PEN). Poikkilangat 2-4 . ·. voivat olla jotain edellä mainittua materiaalia.

: Kuten kuviosta 1 nähdään, voivat viiran pinnassa A kulkevat pituus- ; ’ langat 1 olla järjestetty useisiin ainakin kahden pituuslangan 1 muodostamiin ; ryhmiin. Ryhmissä pituuslangat 1 ovat viiran poikkisuunnassa CMD tarkastel- '·* 25 tuna olennaisesti toisiaan vasten. Tällöin mainittujen lankaryhmien välissä on : konesuuntaisia MD uria 5. Uria 5 voi olla vain viiran yhdessä pinnassa tai vaih- • * i toehtoisesti sen molemmissa pinnoissa. Urat 5 voidaan muodostaa kudonnan aikana. Urien 5 muodostumiseen voidaan vaikuttaa viiran sidosrakenteen, lan-•v: kojen materiaalien sekä kutomiskoneen asetusten valinnalla. Keksinnön mu- •" '; 30 kaisen viiran sidosrakenteessa voi olla suhteellisen harvassa pituuslankoja 1 suhteessa pituuslankojen 1 leveyteen nähden, mikä seikka auttaa urien 5 > · · * : muodostumista. Edelleen voidaan urien 5 muodostumiseen vaikuttaa niin, että ' : kudonnassa käytetään normaalia korkeampaa pituuslankojen 1 jännitystä. Tali': löin kudottavaan viiraan muodostuu ristikkovoimia, jotka vetävät pituussuuntai- . 35 siä 1 lankoja limittäin. Pituuslankojen 1 jännitys voi olla yli 10 kN/m, edullisesti yli 15 kN/m.

11307C

4

Poikkilankojen 2-4 pinta voi olla järjestetty liukkaaksi niin, että pit-kittäislangat 1 siirtyvät kutomisvoimien seurauksena helpommin siten, että urat 5 muodostuvat. Siten poikkilankojen 2-4 materiaaliksi voidaan valita pienen kitkakertoimen omaava materiaali tai vaihtoehtoisesti poikkilangat 2-4 voi-5 daan käsitellä ennen kutomista kitkaa pienentävällä materiaalilla, kuten esimerkiksi polytetrafluorieteenillä (PTFE). Poikkilankojen 2-4 ulkopinta voi olla pinnoitettu kitkaa pienentävällä materiaalilla tai poikkilankojen ulkopinta voidaan käsitellä esimerkiksi ruiskuttamalla ne kitkaa pienentävällä materiaalilla.

Lisäksi urien 5 muodostumiseen voidaan vaikuttaa valitsemalla 10 poikkilankojen 2-4 materiaaliksi jokin lämmössä voimakkaasti kutistuva materiaali. Kutomisen jälkeen viira voidaan lämpökäsitellä, jolloin poikkilankojen 2 -4 kutistuminen voi tehostaa urien 5 muodostumista. Edelleen voi lämpökäsittely stabiloida viiran rakennetta, sillä langat kiinnittyvät paremmin toisiinsa ja muodostuu pysyviä lankapolvekkeita.

15 Kuviosta 2 nähdään, että viirassa on pituuslankoja 1 kahdessa pääl lekkäin vierekkäisessä kerroksessa. Viiran taustapuolen pinnassa A kulkevat pituuslangat (1a) ja rainan puolen pinnassa B kulkevat pituuslangat (1b) ovat osittain limittäin ennalta määrätyn etäisyyden M verran. Etäisyys M on selvästi pienempi kuin pituuslankojen 1a ja 1b leveys P. Tällöin pituuslankojen 1a ja 1b 20 yhteinen leveys N on aina suurempi kuin yksittäisen pituuslangan 1a tai 1b leveys. Kun eri kerrosten pituuslangat 1a ja 1b on sovitettu tällä tavoin osittain limittäin, saadaan aikaan tiivis rakenne. Niinpä viiran ilmanläpäisy saadaan riit- · * tävän pieneksi, jolloin viira soveltuu hyvin myös nopeakäyntisiin paperikonei- , : siin. Kuivatusviiran ilmanläpäisy voi olla alle 5000 m3/m2 h.

• · ’ · - ] 25 Viiran sidosrakenne voidaan valita niin, että poikkilangat 2, 3 ja 4 pi- , tävät pituuslangat 1 tukevasti edellä kuvatussa osittain limitetyssä asennossa.

» *

Lisäksi sidosrakenne voidaan valita niin, että viira käyttäytyy stabiilisti paperi-'···* koneessa.

Edelleen kuviosta 2 nähdään, että urien 5 poikkileikkaus voi olla te-V 30 räväkulmaisen U-kirjaimen muotoinen. Tätä muotoa on havainnollistettu kuvi- : oon 2 piirretyllä muotoviivalla 6. Tämän muotoisissa urissa 5 ilmavirtaukset ,·* ; kulkevat ilman merkittävää turbulenssia. Lisäksi lika ei tartu tällaiseen uraan ' ! helposti. Edelleen viiran pinnassa olevat urat tehostavat kuivatusta.

’ Silloin, kun pituuslankojen 1 poikkileikkaus on esimerkiksi soikea, v : 35 poikkeaa urien 5 poikkileikkaus kuviossa 2 esitetystä. Siitä huolimatta urat 5

11307C

5 voivat olla syviä ja urien 5 pohja voi olla tasainen. Niinpä tässäkin tapauksessa ilmavirtauksia saadaan hyvin kuljetettua uria 5 pitkin.

Urien 5 leveys L on edullisesti ainakin 0,4 mm. Edelleen urien 5 syvyys S on ainakin 0,2 mm.

5 Esimerkki 1:

Eräs toinen mahdollinen sovellutus on seuraavanlainen: - pituuslankoja eli loimia on kahdessa tasossa - pituuslangat ovat poikkileikkaukseltaan litteitä ja niiden leveys on 0,60 mm ja syvyys on 0,3 mm 10 - viiran pituuslankojen eli loimien tiheydeksi kutomakoneeseen on asetettu 200 kpl /10 cm - viira on kutistunut valmistuksen aikana alkuperäisestä leveydestään noin 20 %. Kutistumiseen on vaikuttanut mm. kutomatekni-set seikat sekä kutomisen jälkeinen lämpökäsittely 15 - valmistuksen jälkeen viiran loimitiheys on 240 kpl /10 cm - urien leveys on 0,6 mm ja syvyys on 0,3 mm - urien määrä viiran leveyssuunnassa on 6 kpl/cm - viiran loimipeitoksi on laskettu 72 %. Loimipeitto voidaan laskea kertomalla loimitiheys loimilankojen leveydellä sekä edelleen ja- 20 kamalla muodostunut tulo loimilankakerrosten lukumäärällä.

Tämän jälkeen saatu luku voidaan muuttaa normaaliin tapaan prosenttiluvuksi. Kyseisessä tapauksessa loimipeitto lasketaan .:,kaavalla: [(240 * 0,6) / 2 ] * 100 % = 72 % I * 25 Esimerkki 2:

• I

.;1; Eräs kolmas mahdollinen sovellutus on seuraavanlainen: » » * :,,;' - pituuslankoja eli loimia on kahdessa tasossa • · ’··* - pituuslangat ovat poikkileikkaukseltaan litteitä ja niiden leveys on 0,70 mm I < · IV 30 - viiran pituuslankojen eli loimien tiheydeksi kutomakoneeseen on : ” ’: asetettu 180 kpl /10 cm ) : - viira on kutistunut valmistuksen aikana alkuperäisestä leveydes- ! » ! tään noin 20 %. Kutistumiseen on vaikuttanut mm. kutomatekni- • > t»* set seikat sekä kutomisen jälkeinen lämpökäsittely : 35 - valmistuksen jälkeen viiran loimitiheys on 220 kpl /10 cm i

11307D

6 - viiran loimipeitoksi on laskettu 77 %. Laskemisessa on käytetty kaavaa: [(220 ‘ 0,7) / 2 ] * 100 %.

Edelleen voi joissain tapauksissa viiran sidosrakenne olla muunkinlainen kuin kuvioissa 1 ja 2 on esitetty. Niinpä pituuslankoja voi olla järjestetty 5 kahden langan sijaan esimerkiksi kolmen pituuslangan ryhmiksi. Edelleen voi pituus- ja poikkilankoja olla useammassakin kerroksessa.

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

» » · * a a »

Claims (13)

113070 Patentti vaatim u kset

1. Kuivatusviira: jossa on taustapuolen pinta (A) ja kuivattavan rainan puolen pinta (B); 5 joka on kudottu useista konesuuntaisista (MD) pituuslangoista (1) sekä useista poikkisuuntaisista (CMD) poikkilangoista (2, 3, 4); jossa pituuslankojen (1) poikkileikkaus on litteä; ja jossa pituuslankoja (1) on ainakin päällekkäisissä ensimmäisessä kerroksessa ja toisessa kerroksessa, tunnettu siitä, 10 että ainakin viiran yhden pinnan (A, B) puolella on useita konesuun- taisia (MD) uria (5), ja että ainakin osa ensimmäisessä kerroksessa kulkevista pituuslangoista (1) on järjestetty osittain limittäin toisessa kerroksessa kulkeviin pituus-lankoihin nähden, jolloin osittain limittäin olevien pituuslankojen (1) yhteinen 15 leveys (N) on suurempi kuin yksittäisen pituuslangan (1) leveys (P).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että urien (5) syvyys (S) on olennaisesti ainakin uralla varustetussa pinnassa (A, B) kulkevien pituuslankojen (1) paksuuden suuruinen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuivatusviira, tunnettu 20 siitä, että pituuslangat (1) ovat monofilamentteja.

, . 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, , tunnettu siitä, että urien (5) poikkileikkaus viiran konesuunnassa (MD) tar- , kasteltuna on olennaisesti teräväkulmaisen U-kirjaimen muotoinen.

: 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, ; ‘ 25 tunnettu siitä, että urat (5) on muodostettu viiran kutomisen aikana.

: 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että poikkilankojen (2 - 4) poikkileikkaus on olennaisesti pyöreä. ί

*: 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen kuivatusvii- :'' *: 30 ra, t u n n e 11 u siitä, että poikkilankojen (2 - 4) poikkileikkaus on litteä.

> »» .* . 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, > » ’ tunnettu siitä, että ainakin osa poikkilangoista (2 - 4) on käsitelty ennen Mill kutomista kitkaa pienentävällä aineella urien muodostumisen helpottamiseksi.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, 35 tunnettu siitä, että urien (5) leveys (L) on ainakin 0,4 mm, ja että urien (5) syvyys (S) on ainakin 0,2 mm. 113070

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että pituuslankojen (1) poikkileikkaus on suorakulmio tai kulmistaan pyöristetty suorakulmio, jonka leveys on 0,6 mm ja korkeus 0,3 mm, ja 5 että uria (5) on viiran ainakin yhdessä pinnassa 6 kpl/cm viiran le veyssuunnassa tarkasteltuna.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että uria (5) on viiran molemmissa pinnoissa (A, B).

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, 10 tunnettu siitä, että pituuslankoja (1) on kahdessa kerroksessa, ja että pituuslankojen (1) muodostama peittosuhde on alle 80 %.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että kuivatusviiran ilmanläpäisy on alle 5000 m3/m2 h. I · I · • · • a i * a a • • a a a t » i a < a a a » f a a a a f a a i a 1 a a a Q 113070 \7