FI115407B

FI115407B - Paperi-/kartonkikoneen verhopäällystinyksikkö

Info

Publication number: FI115407B
Application number: FI20035108A
Authority: FI
Inventors: Heikki Vatanen
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-04-29
Also published as: CN100390355C; FI20035108A0; CN1802470A; JP2007514869A; FI20035108A; JP4429312B2; DE112004001099B4; WO2004113615A1; DE112004001099T5

Description

115407

Paperi-/kartonkikoneen verhopäällystinyksikkö

Esillä olevan keksinnön kohteena on paperi-/kartonkikoneen verhopäällystinyksikkö materiaalirainan päällystämiseksi, johon verhopäällystinyksikköön 5 kuuluu materiaalirainan yläpuolelle sijoitettu verhopäällystin, josta päällystys-aine on syötettävissä verhomaisena virtana materiaalirainan pinnalle iskupis-teeseen, sekä rajakerrosilman poistovälineet.

Eräs yleinen paperi- tai kartonkikoneissa käytettävän verhopäällystinyksikön 10 rakenne ja toiminta tunnetaan esimerkiksi hakemusjulkaisusta FI 19991863, jossa verhopäällystinyksikkö muodostuu pitkänomaisesta suutinpalkista, joka on sovitettu päällystettävän materiaalirainan etenemissuunnan suhteen poikittain materiaalirainan yläpuolelle tukirungon varaan. Päällystysaine appli-koidaan suutinpalkin leveän suutinosan tai vastaavan syöttöosan, kuten kal-15 tevan tason kautta verhomaisena virtana suuttimen alapuolella liikkuvan materiaalirainan pinnalle iskupisteeseen (kohta rainassa, johon verho tippuu).

Tämän lisäksi materiaalirainan yhteyteen ennen iskupistettä olevalle alueelle on sovitettu suutinosasta erilliset rajakerrosilman poistovälineet. Niihin kuuluu materiaalirainan päällystettävää pintaa kohti sovitettu imupinta, jonka :y; 20 kautta materiaalirainan pinnalla oleva ilmakerros imetään poistokanaviin, se- • » : kä imupinnan ja iskupisteen välinen ilmakaavari.

i : : Tällaisen verhopäällystinyksikön ongelma on tukirungon ja niin muodoin suu- : ,: tinpalkin suoruuden hallinta muuttuvassa kuormitusympäristössä. Suutinyksi- 25 kön vähäinenkin taipuma vaikuttaa suutinraon suuruuteen ja siten syötettävän päällystysaineen syöttömääriin. Nykyisin ongelmat on ratkaistu valmis-. · i ‘ tamalla riittävän jäykkiä suutinpalkkeja. Tällaiset rakenteet ovat isoja, vaikei- : · : ta valmistaa ja siten myös kalliita valmistaa. Vaikka ulkoiset mekaaniset : kuormitukset ovat yleensä olennaisesti vakioita, tuo suutinosan ympäristön : 30 kohtalaisen epästabiili lämpökuormitus ja suutinosan varsinainen lämpölaaje- ; i neminen sekä ilmavirtaukset lisäongelmia suoruuden ja niin muodoin syötet- : ’: tävän päällystysaineen määrien hallintaan. Lämpötilavaihtelut aiheutuvat 2 115407 lämmöstä, jonka materiaalisina tuo verhopäällystinyksikön alueelle. Nykyisin lämpötilan muutoksista aiheutuvia ongelmia on poistettu tai ainakin vähennetty saattamalla verhopäällystinyksikön ympäristö tasalämpöiseksi sijoittamalla yksikkö niin sanottuun kalibrointihuoneeseen. Kalibrointihuone on iso 5 tila tai huone, jossa ylläpidetään valitsevia ympäristöolosuhteita päällystykseen sopivina etenkin tukirungon ja suutinpalkin suhteen. Tällainen ratkaisu on paljon tilaa vievä ja kallis.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada verhopäällystinyksikkö, 10 jolla edellä mainittuja haittakohtia poistetaan tai voidaan olennaisesti vähentää.

Edellä mainitun tarkoituksen aikaansaamiseksi, esillä olevalle keksinnölle on tunnusomaista se, että verhopäällystinyksikköön kuuluu runkoelementti, että 15 rajakerrosilman poistovälineet on järjestetty runkoelementin yhteyteen, ja että ainakin osa runkoelementistä ja rajakerrosilman poistovälineistä on sovi-^ tettu materiaalirainan ja verhopäällystimen-suutinpolkin väliin, jolloin run koelementti sekä rajakerrosilman poistovälineet muodostavat yhdessä suojuksen verhopäällystimelle.

:Y: 20 • * : Keksinnön mukaisella verhopäällystinyksikön rakenteella vältetään osittain tai : kokonaan ulkopuolisten kuormitusten ja muiden päällystysaineen applikointia : haittaavien tekijöiden vaikutukset (lämpötilan muutokset ja ilmavirrat), jotka : : muutoin kohdistuvat suoraan verhopäällystimeen tai applikoitavaan päällys- 25 tysaineverhoon. Samalla yksikön rakenne saadaan pienempään, kompaktim-paan tilaan, jolloin myös päällystysaineverhon korkeus saadaan helpommin halutuksi.

‘ : Esillä olevan keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä 30 patenttivaatimuksissa.

: Seuraavaksi keksintöä selostetaan viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista: I » 3 115407

Kuvio 1 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisesta verhopäällys-tinyksiköstä, ja

Kuvio 2 esittää erästä toista suoritusmuotoa esillä olevan keksinnön mu-5 kaisesta verhopäällystinyksiköstä.

Kuviossa 1 on esitetty siis esillä olevan keksinnön mukainen verhopäällys-tinyksikkö, jota on merkitty viitenumerolla 1. Verhopäällystinyksikkö 1 on olennaisesti sijoitettu radallaan etenevän materiaalirainan W yläpuolelle. Ver-10 hopäällystinyksikköön 1 kuuluu verhopäällystin 4 eli applikointipalkki. Appli-kointipalkin 4 olennaisesti materiaalirainan W levyisen suutinosan tai vastaavan syöttöosan, kuten kaltevan tason, avulla muodostetaan päällysteaineesta materiaalirainan W levyinen verho 20, joka applikoidaan ennalta määritetyltä korkeudelta liikkuvan materiaalirainan W pinnalle iskupisteeseen 21.

15

Applikointipalkki 4 on jäljestetty verhopäällystinyksikön 1 runkoelementtiin 2 esimerkiksi runkoelementin 2 yhteyteen kuuluvan kannattimen avulla. Run-koelementti 2 on materiaalirainan W leveyssuuntaan pitkänomainen. Poikkileikkaukseltaan runkoelementti 2 on edullisesti C-muotoinen, jolloin se on 20 toiselta sivultaan avoin ja sen kaartuvat seinämät rajoittavat tilan 10. Poikki- • · leikkauksen muoto mahdollistaa näin ollen sen, että applikointipalkki 4 voi-daan ainakin osittain sovittaa avoimen sivun kautta tilaan 10. Kuten kuviosta • · . t 1 nähdään, runkoelementti 2 jää osittain alapuolisen materiaalirainan W ja ‘applikointipalkin 4 väliin. Tällöin itse runkoelementistä 2 muodostuu appli-i 25 kointipalkin 4 suojus, joka estää olennaisesti rainan W mukana tulevien hai tallisten ilmavirtojen ja lämmön kulkeutumista applikointipalkille 4. Applikointipalkki 4 on sijoitettu tilaan 10 siten, että sen suutinosa on tilan 10 ulkopuo- !t lella, jolloin sen kautta päällystysaine 20 voidaan applikoida tilan 10 muodos- > tavan seinämän ohi ja edelleen seinämän alapuolella liikkuvan materiaalirai-: 30 nan W iskupisteeseen 21. Runkoelementin 2 materiaalina käytetään yleensä ‘ terästä. Runkoelementti 2 voidaan myös pinnoittaa tai päällystää jollain läm- : pöä eristävällä materiaalilla lämmön eristämisen tehostamiseksi.

» » 4 115407

Edelleen runkoelementin 2 yhteyteen on järjestetty rajakerrosilman A poisto-välineet 5, 3 jotka sijaitsevat edullisesti materiaalirainan W kulkusuuntaan nähden ennen iskupistettä 21 olevassa kohdassa. Rajakerrosilma A on materiaalirainan W pinnalle muodostunut ilmakerros, joka liikkuu etenevän mate-5 riaalirainan W mukana. Rajakerrosilman A poistovälineisiin kuuluu imulaatik-ko 5 tai vastaava, johon on muodostettu materiaalirainaa W kohti oleva imu-pinta. Imupintaan on muodostettu esimerkiksi aukkoja, joiden kautta rajakerrosilma siirtyy materiaalirainan W pinnalta imulaatikkoon 5. Imulaatikko on yhteydessä edelleen imukanavaan 3, jonka kautta rajakerrosilma A poiste-10 taan materiaalirainalta W ja iskupisteen 21 alueelta. Imukanava on järjestetty runkoelementin 2 seinämän ulkopinnan yhteyteen eli applikointipalkin 4 suhteen vastakkaiselle puolelle seinämää. Imukanava 3 on muodostettu tässä suoritusmuodossa edullisesti runkoelementin 2 kaartuvasta seinämästä ja matkan päähän seinämän ulkopinnasta järjestetystä kaartuvasta kanavaele-15 mentistä 30, joka ympäröi olennaisesti runkoelementin 2 ulkopintaa. Imu-kanava 3 muodostuu näin ollen runkoelementin 2 ja kanavaelementin väliin jäävään tilaan. Tämän lisäksi ilman poistamisen tehostamista varten imulaa-tikon 5 yhteyteen iskupisteen 21 eteen on järjestetty edullisesti pitkänomainen kaavinelin 5b, joka on sijoitettu poikittain materiaalirainan W kulkusuun-20 taan nähden.

• t • · • · Tällä järjestelyllä rajakerrosilma A saadaan hallitusti poistettua materiaalirai- • · : , , nan W pinnalta pois. Samalla imukanavassa 3 virtaava ilma A ja kanavaele-

··'·,’ mentti osaltaan sekä eristää että kuljettaa pois muutoin materiaalirainalta W

* · - 25 runkoelementtiin 2 ja edelleen applikointipalkkiin 4 kulkeutuvaa lämpöä. Li- säksi imukanava 3 on muodostettu niin pitkäksi että siinä virtaava ilma A tasaa mahdollisia materiaalirainan W poikittaissuuntaisia lämpötilaeroja. Näin ollen runkoelementille 2 ja applikointipalkille 4 mahdollisesti kulkeutuva lämpö on runkoelementin 2 ja applikointipalkin 4 poikittaissuunnassa mahdolli-30 simman tasainen. Applikointipalkki 4 ja rajakerrosilman A poistovälineet 5, 3 ’ on sijoitettu keksinnön mukaisesti samaan suojaavaan runkorakenteeseen, : jolloin saadaan aikaan kompakti rakenne, jossa eri toiminnot aikaansaavat » 5 115407 välineet voidaan sijoittaa optimipaikalleen. Esimerkiksi päällystysaineverhon 20 korkeus saadaan helpommin halutuksi.

Kuviossa 2 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön eräs toinen edullinen suori-5 tusmuoto. Tässäkin verhopäällystinyksikkö 1 muodostuu ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesta runkoelementistä 2, joka on sijoitettu osittain materi-aalirainan W ja applikointipalkin 4 väliin ja jonka seinämien muodostamaan tilaan 10 applikointipalkki 4 on ainakin osittain sijoitettu. Runkoelementin 2 yhteyteen on järjestetty imukanavan 3 lisäksi myös muita ilman käsittelyyn 10 tarkoitettuja välineitä, joiden rakennetta ja toimintaa selitetään seuraavassa tarkemmin.

Päällystysaineverhon 20 käyttäytymistä iskupisteen 21 alueella kontrolloidaan stabilointi-ilman C avulla, joka syötetään iskupisteen 21 alueelle puhallusväli-15 neiden 7, 7a, 7b kautta ja poistetaan iskupisteen 21 alueelta poistovälineiden 6, 6a, 6b kautta.

Stabilointi-ilman C puhallusvälineisiin kuuluu puhalluskanava 7a, jonka kautta stabilointi-ilma C tuodaan verhopäällystinyksikölle 1. Puhalluskanavasta 7a . · ·. 20 stabilointi-ilma C syötetään jakokanavaan 7. Jakokanava 7 on muodostettu .· ·. runkoelementin 2 kaartuvan seinämän sisäpinnan (applikointipalkin 4 puolei- • · .. nen pinta) ja matkan päähän sisäpinnasta jäljestetyn kaartuvan kanavaele- » · : ·, mentin 70 väliin jäävään tilaan. Jakokanavan 7 toinen pää muodostaa stabi- :·'·.* lointi-ilman C puhallusvälineiden suutinosan 7b, joka on sovitettu ohjaamaan * · • ·. 25 stabilointi-ilma C sopivalla voimalla iskupisteen 21 alueelle koko päällystever-

hon 20 leveydeltä. Varsinainen puhalluskanava 7a on voitu sovittaa runkoelementin 2 yhteyteen muodostetun pitkänomaisen jakokanavan 7 ansios-·, ta niin pitkän matkan päähän materiaalirainasta W, että materiaalirainasta W

ympäristöön kulkeutuva lämpö ei olennaisesti vaikuta puhallettavan stabiloin-30 ti-ilman C lämpötilaan.

6 115407

Stabilointi-ilma C poistetaan siis poistovälineillä 6, 6a, 6b, joihin kuuluu imu-kanava 6b, joka on sovitettu suutinosan 7b välittömään läheisyyteen iskupis-teen 21 eteen. Imukanavan 6b jatkeeksi on jäljestetty siirtokanava 6. Siirtokanava 6 on muodostettu ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä esitetyn 5 siirtokanavan 3 mukaisella tavalla. Toisin sanoen, siirtokanava 6 on muodostettu runkoelementin 2 ulkopinnan ja matkan päähän runkoelementistä 2 jäljestetyn toisen kanavaelementin 60 väliseen tilaan. Siirtokanavan 6 päähän on järjestetty varsinainen radan poikittaissuuntainen poistokanava 6a, jonka kautta stabilointi-ilma C poistetaan verhopäällystinyksiköltä 1. Puhal-10 luskanavan 7a tavoin myös poistokanava 6a on sijoitettu mahdollisimman kauas materiaalirainasta W, kuitenkin mahdollisimman lähelle runkoelement-tiä 2, jolloin verhopäällystinyksikön 1 rakenne säilyy kompaktina.

Keksinnön toisessa edullisessa suoritusmuodossa edellä mainittujen kanavien 15 lisäksi runkoelementin 2 yhteyteen on jäljestetty myös rajakerrosilman A poistovälineet 5, 3, 3a sekä tuki-ilman B puhallusvälineet 8, 8a, 8b.

Tässä rajakerrosilman A poistovälineisiin kuuluu imulaatikko 5 tai vastaava, joka on sovitettu imukanavan 6b välittömään läheisyyteen materiaalirainan W 20 etenemissuunnassa imukanavan 6b eteen. Imulaatikon 5 jatkeeksi on järjes- • · . · *. tetty rajakerrosilman A siirtokanava 3. Tässä tapauksessa siirtokanava 3 on .. , ; muodostettu edellä mainitusta runkoelementistä 2 matkan päähän järjeste- • · : . tyn toisen kanavaelementin 60 ja kolmannen kanavaelementin 30 väliin jää- • · • ·’ ·vään tilaan. Kolmas kanavaelementti 30' muodostaa samalla näin ollen ver-» · . · , 25 hopäällystinyksikön 1 uloimman pinnan tai kuoren, joka osaltaan eristää suu- tinpalkin 4 materiaalirainan luovuttamalta lämmöltä. Siirtokanavan 3 päähän , mahdollisimman etäälle materiaalirainasta W on järjestetty varsinainen radan •, poikittaissuuntainen poistokanava 3a, jonka kautta rajakerrosilma A poiste taan verhopäällystinyksiköltä 1.

; : 30

Edelleen rajakerrosilman A poistovälineiden 5, 3, 3a yhteyteen on sovitettu : tuki-ilman B puhallusvälineet 8,8a, 8b, joiden avulla materiaalirainaa W tu- 7 115407 keva ilma B puhalletaan pienellä paineella materiaalirainan W pinnalle. Tyypillisesti puhalluspaine on 5 - 10 Pascalia, mutta voi poiketa tästä. Tuki-ilman B puhallusvälineisiin 8, 8a, 8b kuuluu puhalluskanava 8a, jonka kautta tuki-ilma B tuodaan verhopäällystinyksikölle 1. Puhalluskanava 8a on sijoitettu 5 tässä rajakerrosilman A poistokanavan 3a viereen toisen kanavaelementin 60 ja kolmannen kanavaelementin 30' rajoittamaan imukanavaan 3. Puhallus-kanavan 8a jatkeeksi on järjestetty jakokanava 8, johon tuki-ilma B puhallus-kanavasta 8a syötetään. Kanavaelementit 60 ja 30' ovat järjestetty toisistaan sellaisen matkan päähän, että jakokanava 8 on voitu sijoittaa kanavaele-10 menttien 60 ja 30' rajoittamaan siirtokanavaan 3. Kuviossa 2 jakokanava 8 on katkoviivoin esitettyjen elementtien 80 väliin jäävä kanava 8, jolloin imu-kanava 3 olennaisesti ympäröi sitä. Jakokanavan 8 pää muodostaa suu-tinosan 8b, joka on sovitettu edullisesti imulaatikon 5 yhteyteen materiaalirainan W läheisyyteen. Suutinosan 8b kautta tuki-ilma B ohjautuu radan koko 15 leveydeltä materiaalirainan W pinnalle.

Esillä oleva keksintö ei rajoitu ainoastaan esitettyihin suoritusmuotoihin vaan sitä voidaan soveltaa esitettyjen patenttivaatimusten suoja-alan puitteissa.

Claims

8 115407
1. Paperi-/kartonkikoneen verhopäällystinyksikkö (1) materiaalirainan (W) päällystämiseksi, johon verhopäällystinyksikköön (1) kuuluu materiaalirainan 5 (W) yläpuolelle sijoitettu verhopäällystin (4), josta päällystysaine (20) on syö tettävissä verhomaisena virtana materiaalirainan (W) pinnalle iskupisteeseen (21), sekä rajakerrosilman (A) poistovälineet (5, 3, 3a), tunnettu siitä, että verhopäällystinyksikköön (1) kuuluu runkoelementti (2), että rajakerrosilman (A) poistovälineet (5, 3, 3a) on jäljestetty runkoelementin (2) yhteyteen, ja 10 että ainakin osa runkoelementistä (2) ja rajakerrosilman (A) poistovälineistä (5, 3,3a) on sovitettu materiaalirainan (W) ja verhopäällystimen (4) väliin, jolloin runkoelementti (2) sekä rajakerrosilman (A) poistovälineet (5,3,3a) muodostavat yhdessä suojuksen verhopäällystimelle (4).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen verhopäällystinyksikkö (1), tunnettu siitä, että runkoelementti (2) on järjestetty kannattelemaan verhopäällystintä (4).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen verhopäällystinyksikkö (1), tunnet-: V: 20 tu siitä, että runkoelementin (2) seinämät rajaavat tilan (10), joka vastaanot- : ’',: taa ainakin osan verhopäällystimestä (4). i i 4. Jonkin edellä mainitun patentti vaatimuksen 1-3 mukainen verhopäällys- : tinyksikkö (1), tunnettu siitä, että runkoelementin (2) seinämät on verhottu • 25 osittain tai kokonaan lämpöä eristävällä aineella (A, B, C)
5. Jonkin edellä mainitun patentti vaatimuksen 1-4 mukainen verhopäällys- < tinyksikkö (1), tunnettu siitä, että runkoelementin (2) yhteyteen on järjes- • j tetty tuki-ilman (B) puhallusvälineet (8, 8a, 8b), joiden kautta puhallettu tuki- 30 ilma (B) muodostaa materiaalirainan (W) kosketuksettoman tuennan materi-: aalirainan (W) etenemissuunnassa iskupisteen (21) eteen. 115407
6. Jonkin edellä mainitun patentti vaatimuksen 1-5 mukainen verhopäällys-tinyksikkö (1), tunnettu siitä, että runkoelementin (2) yhteyteen on järjestetty stabilointi-ilman (C) puhallusvälineet (7, 7a, 7b), joiden kautta puhallettu stabilointi-ilma (C) muodostaa päällystysaineesta (20) muodostetun ver- 5 hon stabiloinnin iskupisteen (21) alueelle.
7. Jonkin edellä mainitun patentti vaatimuksen 1-6 mukainen verhopäällys-tinyksikkö (1), tunnettu siitä, että runkoelementin (2) yhteyteen on järjestetty stabilointi-ilman (C) poistovälineet (6, 6a, 6b), joiden kautta stabilointi- 10 ilma (C) on poistettavissa päällystysaineesta (20) muodostetun verhon isku-pisteen (21) alueelta.
8. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen 3-7 mukainen verhopäällys-tinyksikkö (1), tunnettu siitä, että lämpöä eristävä aine on rajakerrosilman 15 (A) poistovälineissä (5, 3, 3a) liikkuva ilma (A), tuki-ilman (B) puhallusväli- neissä (8, 8a, 8b) liikkuva ilma (B), stabilointi-ilman (C) puhallusvälineissä (7, 7a, 7b) liikkuva ilma (C) ja/tai stabilointi-ilman (C) poistovälineissä (6,6a, 6b) liikkuva ilma (C). 10 1 1 5407