FI117553B - Menetelmä ja laitteisto materiaalirainan katkaisemiseksi - Google Patents

Description

117553 / ί

Menetelmä ja laitteisto materiaalirainan katkaisemiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto materiaalirainan katkaisemiseksi paperikoneella tai vastaavalla. Menetelmässä 5 materiaaliraina heikennetään paikallisesti ja sen jälkeen katkaistaan heikennetystä kohdasta.

Yleensä materiaalirainan katkaisu paperikoneella tai vastaavalla tapahtuu rullaimella rullan vaihdon yhteydessä. Niin sanotulla Pope-10 rullaimella tai siitä kehitetyillä ns. toisen sukupolven rullaimilla materiaalirainan jatkuvatoimisessa rullaimessa uusi tampuuritela vaihdetaan täyteen tulevan rullan tilalle usein siten, että se kiihdytetään oleellisesti rainan ratanopeutta vastaavaan pyörimisnopeuteen ja lasketaan tai viedään muulla tavalla kiinni rullaustukipinnan muo-15 dostaviin elimiin, kuten rullaussylinteriin.

Rullan vaihto voidaan suorittaa esimerkiksi siten, että kun täyteen tullut paperirulla, ns. konerulla irrotetaan rullaussylinteristä, sen nopeus laskee ja rullaussylinterin ja täyden tampuurin välille materiaali-20 rainaan alkaa syntyä pussia, joka puhalletaan tyhjän tampuuritelan ympärille, jolloin samalla raina repeää.

• · • · · « · · "V Usein käytetään myös rainan katkaisua kokoleveällä iskevällä terä- .***:* katkaisulaitteella, jotta mahdollisimman pieni määrä materiaalirainaa

• I I

25 menisi hukkaan ja vaihtotapahtuma olisi siisti ilman repeämisestä johtuvaa irtoainesta. Katkaisun jälkeen materiaaliraina ohjataan uu- : V den tampuuritelan ympärille.

* « · • · ....

• · ·

Paperikoneen nopeuksien kasvaessa on rainan nopea ja hallittu kat-30 kaiseminen haastavaa ja vaatii erittäin nopeasti toimivia erikoislait-teitä kokoleveään katkaisuun. Rainan repeäminen vapaassa vedos- • * · sa sen jälkeen, kun siihen on tehty alkuvika, on hallitsematonta.

• · V

"•j Tunnetuissa katkaisumenetelmissä raina joudutaan katkaisemaan aina oleellisesti rullausnipin jälkeen joko vapaassa vedossa tai tuet-35 tuna telan pinnalle.

• · 2 117553

Keksinnön mukaisella menetelmällä edellä mainittuja ongelmia voidaan vähentää. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että raina heikennetään viimeistään kun rainan kuiva-ainepitoisuus on vähintään 8 % alhaisempi kuin rainan kuiva-ainepitoi-5 suus rullaimelle. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista, että laitteisto materiaalirainan heikentämiseksi on sijoitettu ennen paperikoneen tai vastaavan kuivatusosuutta, tai viimeistään kalante-riosuuden alueelle.

10 Keksinnön mukaisella menetelmällä materiaaliraina voidaan katkaista hallitusti ja tasalaatuisesti. Kun rainan katkaisu tehdään keksinnön mukaisella menetelmällä, on mahdollista, että raina voidaan katkaista nipissä pelkästään telojen muodonmuutoksen rainaan ko-nesuunnassa aiheuttaman jännityspiikin avulla.

15

Paperikoneella tai vastaavalla tarkoitetaan tässä hakemuksessa varsinaisen paperikoneen lisäksi myös pehmopaperikonetta ja kartonki-konetta, ja materiaaliraina on näiltä koneilta saatava tuote.

20 Paperin valmistuksen vaiheet paperikoneella kuvataan seuraavassa lyhyesti. Paperikone käsittää paperinvalmistuksen alkupäästä lukien • ;·; perälaatikon, viiraosuuden, puristinosuuden, kuivatusosuuden, pääl- lystysosuuden, kalanteriosuuden ja rullausosuuden. Perälaatikosta tuleva kuitususpensio on järjestetty levittymään viiralle, ja viiraosuu- • « * ' 25 della paperi muodostuu rainamaiseksi, ja siitä poistuu vettä paino-voiman ja imun avulla. Puristinosuudella rainasta puristetaan edel- • · · leen ylimääräistä vettä ja kuidut joutuvat toistensa kanssa kontaktiin. Puristinosuuden jälkeisellä kuivatusosuudella vettä poistuu haihtumalla ja kuitusidoksia muodostuu kontaktissa kuumien pintojen :V 30 kanssa. Kalanteriosuudella paperi kalanteroidaan, jolloin paperi ohe- nee, ts. sitä puristetaan kasaan, ja se saa sileän pinnan. Rullaus-osuudella valmis materiaaliraina rullataan. Edellä selostetut osuudet [IV. m ovat tyypillisiä paperikoneen osuuksia, ja on mahdollista, että pape- **:*’ rikoneella on muitakin osuuksia kuin edellä mainitut. Lisäksi on- : ·· 35 machine-ratkaisuissa em. osuudet voivat toistua, esim. päällystys- ja kuivatusosuudet. i ! i 117553 3

Rainan kuituorientaatio vaikuttaa siihen, miten helposti raina katkeaa. Erityisesti käytettäessä kitaformereita kuidut orientoituvat siten, että vetolujuus konesuunnassa muodostuu suureksi. Tämä on tietysti rainan katkaisemisen kannalta epäedullista, koska rainan kat-5 kaisemiseen tarvitaan enemmän voimaa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä materiaaliraina katkaistaan siten, että materiaalirainaa heikennetään ennen kuin sen kuiva-ainepitoisuus on noussut niin korkealle, että sen lujuus on saavuttanut 10 oleellisesti normaalin lujuutensa. Tällöin rainan katkaisu on hallittu ja poikkisuunnassa tasalaatuinen. Yleensä valmiin paperin kosteus on alle 12 %. Heikennys tehdään hyvin kapealle alueella rainan pituussuunnassa.

15 Keksinnössä mukaisessa menetelmässä heikennys aiheutetaan rai- > naksi muodostuvaan massaan vaikuttamalla puukuitujen orientaatioon tai määrään tilavuusyksikköä kohti. Heikennys voidaan tehdä myös jonkin lisäaineen annostusmäärää hetkellisesti muuttamalla.

Tällainen aine voi olla esimerkiksi retentioaine. Heikennys voidaan 20 tehdä koko rainan levyisellä alueella tai osalla rainan leveydestä, esimerkiksi vain rainan reunoilla tai vain rainan keskialueella. Jos : heikennys tehdään koko rainan levyisenä, rainan kuljettaminen eteenpäin paperikoneella tuettuna voi olla tarpeen.

* · · . h * « • · ···.' 25 Heikennys voidaan suorittaa annostelemalla nestettä rainalle halli-[;·;* tusti, käyttämällä kaasupuhallusta, vaikuttamalla kuitujen fysikaalisiin • * f •\ ·’ ominaisuuksiin tai kemiallisiin ominaisuuksiin tai käyttämällä laitetta, joka koskettaa rainaa mekaanisesti. Kun rainalle annostellaan nestettä, se on edullisesti vettä, ja sitä voidaan esimerkiksi suihkuttaa i*V 30 suuttimilla muodostuvalle rainalle. Kaasupuhalluksessa käytettävä kaasu on edullisesti ilmaa, ja ilmapuhalluksella rainaan muodoste-taan kapea heikennetty kohta. Fysikaaliset ominaisuudet, joihin voi-daan vaikuttaa, ovat esimerkiksi kuitujen lujuusominaisuudet tai säh-**:*’ köiset ominaisuudet. Mekaanisesti koskettava laite voi olla esimer- ·*.. 35 kiksi iskevä terä, joka aiheuttaa paikallisen heikennyksen. Käytän- :··: nössä rainan heikennys voi olla järjestetty siten, että rainan poikki suunnassa kulkee rainan yli sitä lähellä oleva palkki, johon em. toi- 4 117553 mintoja suorittavat elimet on asennettu. Palkkiin voi olla asennettu neste- tai kaasusuuttimia tai sähkökentän muodostamiseen osallistuvia elektrodeja tai magneettikentän muodostamiseen tarvittavia laitteita. On myös mahdollista, että heikennys on esimerkiksi nuolen 5 pään muotoinen. Tällainen muoto voidaan saada aikaan rainan liikkeen yhteisvaikutuksella palkkiin kiinnitettyjen, rainan poikkisuun-nassa liikkuvien suuttimien kanssa. Rainan heikennys voidaan toteuttaa myös annostelemalla perälaatikosta tulevan kuitumassan joukkoon hetkellisesti rainaa heikentävä aineosa, perälaatikon huu-10 lisuihkun ja vastaanottavan viiran nopeuseroa muuttamalla, tai perälaatikosta vihaavan kuitumassan virtausta hetkellisesti heikentämällä.

Heikennetty raina voidaan katkaista edullisesti rullausnipissä telojen 15 muodonmuutoksen rainaan konesuunnassa aiheuttaman jännitys-piikin avulla. On myös mahdollista, että katkaisu tapahtuu pelkällä ratakireydellä. Rainaan voidaan myös aiheuttaa alkuvika, jotta kat-keamistapahtuma saadaan alkamaan. Alkuvika tehdään yleensä sellaisessa kohdassa prosessia, jossa raina kulkee tukemattomana, 20 esimerkiksi rullaimella. Edullisimmin keksintöä voidaan soveltaa prosesseissa, joissa ratavienti on kokonaan suljettu ennen rullainta, jol-; loin katkoriski minimoituu. Koska heikennys on erittäin lyhytaikainen, !v! se ei häiritse on-line-mittalaitteita.

• · · * « • · * · « 25 Edellä selostettu ei ole keksintöä rajoittavaa, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Keksinnön mukaista hallittua heiken-nystä voidaan hyödyntää kaikissa muissa tilanteissa, missä raina halutaan hallitusti katkaista, kuten esimerkiksi ajettaessa raina pulp-periin. Pääasia tässä keksinnössä on, että materiaaliraina heiken-30 netään ennen paperikoneen kuivatusosuutta, tai viimeistään, kun rainan kuiva-ainepitoisuus on vähintään 8 % alhaisempi kuin rainan kuiva-ainepitoisuus rullaimella, ts. ennen kuin materiaalirainan lujuus on kohonnut lähelle valmiin materiaalirainan lujuutta.

φ · • · ··· I *·· 35 • · · * « ...

• «

Claims (12)

117553

1. Menetelmä materiaalirainan katkaisemiseksi paperikoneella tai vastaavalla, jossa menetelmässä materiaaliraina heikennetään pai-5 kallisesti ja sen jälkeen katkaistaan heikennetystä kohdasta, tunnettu siitä, että raina heikennetään viimeistään kun rainan kuiva-ainepitoisuus on vähintään 8 % alhaisempi kuin rainan kuiva-ainepitoisuus rullaimelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina heikennetään rainan leveyssuunnassa joko osittain tai kokonaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 raina heikennetään muuttamalla rainaukseen vaikuttavan aineosan, kuten retentioaineen, annostelua hetkellisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina heikennetään vaikuttamalla kuitujen orientaatioon ja/tai mää- 20 rään tietyllä rainan leveyssuuntaisella alueella. :5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina heikennetään annostelemalla nestettä materiaalirainalle. « · · * * ··' • · · • « ·

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että !:*:* raina heikennetään puhaltamalla kaasua materiaalirainalle. • · * • » • · «M

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina heikennetään vaikuttamalla kuitujen fysikaalisiin ominaisuuk- : V 30 siin, kuten lujuusominaisuuksiin tai sähköisiin ominaisuuksiin. ·** • · • · ···

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina heikennetään vaikuttamalla kuitujen kemiallisiin ominaisuuk-**.··* siin. f*·· 35 • *· · · « • · 117553

9. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina heikennetään mekaanisella laitteella, joka on järjestetty koskettamaan materiaalirainaa.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että raina heikennetään paperikoneen viiraosuudella tai puristinosuudella.

11. Laitteisto materiaalirainan heikentämiseksi katkaisua varten, 10 tunnettu siitä, että laitteisto materiaalirainan heikentämiseksi on sijoitettu ennen paperikoneen tai vastaavan kuivatusosuutta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se on sijoitettu paperikoneen viiraosuudelle tai puristinosuudella. t · ···>'' • · ♦ * · · · • · · « « · • * • · « · « ··♦. . »· • · « · * · · • · • · ··· • · · • · * · *«· • · * * • · · ·· · . • · · • · • · * * · • · « « • · · • * · · • * * • · • * . • * * »· • · • * · * · 117553