FI119883B - Rainanmuodostuskoneen kuivatusosa, menetelmä rainan kuivaamiseksi rainanmuodostuskoneen kuivatusosalla, vastaavan kuivatusosan omaava paperi- tai kartonkitehdas ja vastaavassa tehtaassa valmistettu paperi- tai kartonkilaatu - Google Patents

Description

RAINANMUODOSTUSKONEEN KUIVATUSOSA, MENETELMÄ RAINAN KUIVAAMISEKSI RAINANMUODOSTUSKONEEN KUIVATUSOSALLA, VASTAAVAN KUIVATUSOSAN OMAAVA PAPERI- TAI KARTONKITEHDAS JA VASTAAVASSA TEHTAASSA VALMISTETTU PAPERI- TAI KARTONKILAATU

5

Keksinnön kohteena on rainanmuodostuskoneen kuivatusosa, johon rainanmuodostuskoneeseen kuuluu ainakin yhden puristinnipin käsittävä puristinosa ja sitä seuraava kuivatusosa, jossa on välittömästi puristinosan jälkeen ainakin kaksi suoraan rainaan 10 puhaltavaa päällepuhalluskuivatusyksikköä, joista ensimmäinen on horisontaalinen ja toinen on vertikaalinen ja jossa ainakin horisontaalisen päällepuhalluskuivatusyksikön yhteydessä rainal-la on olennaisesti suoraviivainen tai suuren kaarevuussäteen omaava vienti rainan kulkusuunnassa, ja johon kuivatusosaan 15 kuuluu lisäksi päällepuhalluskuivatusyksikköjä seuraamaan sovitettuja kuivatusyksikköjä rainan kuivattamiseksi haluttuun loppukosteuteen. Lisäksi keksintö koskee myös menetelmää rainan kuivaamiseksi rainanmuodostuskoneen kuivatusosalla, paperi- tai kartonkitehdasta ja paperi- tai kartonkilaatua.

20

Tekniikan tasosta tunnetaan kuiturainanmuodostuskoneita, joiden kuivatusosa perustuu monisylinterikuivatusteknologiaan. Tällainen kuivatusosa muodostuu joukosta peräkkäisiä kuivatusryhmiä, joissa on kahdessa tasossa vuoroin kuumia teloja ja vuoroin 25 kylmiä alipaineteloja ja jossa rainaa viedään kuivatuskudokseen tuettuna.

Tekniikan tasosta tunnetaan myös monisylinterikuivatusosa, johon kuuluu vertikaalisia tai horisontaalisia päällepuhalluskuiva-30 tusyksiköitä. Näillä pyritään tehostamaan kuivatusta ja siten lyhentämään kuivatusosan pituutta, joka on venähtänyt ko-nenopeuksien noustessa pitkäksi ja siten kalliiksi. Tällaisia esittävät hakijan FI kuulutusjulkaisu numero 102623 B ja FI patenttihakemus numero 20002429.

FI-102623 B esittää kuivatusosaa, jossa on yhdistettynä monisylinterikuivatusosa ja horisontaalinen tai vertikaalinen 35 2 päällepuhalluskuivatusyksikkö. FI-20002429 esittää puolestaan vertikaalisen päällepuhalluskuivatusyksikön ja monisylinteri-kuivatuksen yhdistelmää. Molemmissa tapauksissa kuivatusosasta muodostuu edelleenkin pitkä kokonaisuus ja siten se muodostaa 5 huomattavan investointikustannuksen esimerkiksi uutta paperitehdasta rakennettaessa.

Tekniikan tason mukaisiin kuivatusosiin liittyy myös merkittäviä viirojen puhtaanapitoon liittyviä ongelmia. Viiroja on pestävä, 10 koska niihin tarttuu rainasta kuiva-ainetta. Ennen puristinosaa seuraavan monisylinterikuivatusosan ensimmäistä sylinteriä rainan kuiva-ainepitoisuus olisikin saatava tietylle tasolle, jotta raina ei tarttuisi kuivatusosan (alussa) viiroihin ja siten likaisi viiroja.

15

Vielä erästä tekniikan tasoa kuvataan kansainvälisessä patenttihakemus julkaisussa WO 2005/068713 AI. Se esittää kuivatusosaa, jossa ennen monisylinterikuivainta on välittömästi puristinosan jälkeen ensin horisontaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö ja 20 sen jälkeen vertikaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö. Horisontaalisen yksikön tarkoitus on esilämmittää rainaa ennen varsinaista kuivatusta, joka aloitetaan vasta vertikaalisella yksiköllä.

25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan rainanmuodostusko-neen kuivatusosa, joka on lyhyempi tunnetun tekniikan mukaisiin kuivatusosiin nähden ja rakenteeltaan yksinkertaisempi. Keksinnön mukaisen kuivatusosan tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Lisäksi keksintö koskee myös menetelmää 30 rainan kuivattamiseksi rainanmuodostuskoneen kuivatusosalla, tuotantolaitosta ja paperi- tai kartonkilaatua. Näiden tunnusmerkilliset piirteet on esitetty patenttivaatimuksissa 18, 26, 28.

35 Keksinnön mukainen kuivatusosa on yllättävästi muodostettu kokonaisuudessaan päällepuhalluskuivatusyksiköistä. Tällöin 3 kuivatusosalla rainan kulkusuunnassa vuorottelevat horisontaaliset päällepuhalluskuivatusyksiköt ja vertikaaliset päällepuhal-luskuivatusyksiköt. Konseptin myötä kuivatusosan koko, kuten esimerkiksi sen pituus konesuunnassa lyhenee ja yksinkertaistuu 5 oleellisesti. Keksinnön myötä yksinkertaistuu myös vientien ja viiralenkkien kulku ja samalla myös viiralenkkien määrä vähenee tuntuvasti. Myös viirojen kuluminen on vähäisempää, koska niihin ei enää kohdistu suurta määrää suunnanmuutoksia viennissä, kuten esimerkiksi monisylinterikuivattimilla.

10

Erään sovellusmuodon mukaan päällepuhalluskuivatusyksikkö voi olla rakennettu modulaariseksi kokonaisuudeksi. Yksikköön kuuluva ainakin yksi päällepuhalluslaite voi toimia vastaavassa merkityksessä kuin perinteisen höyrysylinterikuivatusosan huuva. 15 Tällöin tarve tekniikan tasosta tunnetuille massiivisille huuvarakenteille ja lisäksi perinteisen kuivatusosan ilmakierrä-tystä suorittaville välineille poistuu.

Erään sovellusmuodon mukaan päällepuhalluslaitteeseen voi kuulua 20 puhallusilman lämmittämiseksi poltinvälineet kaasun polttamiseksi päällepuhalluslaitteen yhteydessä. Tällöin kuivatusosa ei välttämättä lainkaan tarvitse ulkopuolista energiaa, kuten esimerkiksi sinne voimalaitokselta johdettua höyryä. Tuotantolaitos voi siten olla jopa höyryvoimalaitokseton, koska kuiva-25 tuksen tarvitsema energia voidaan tuottaa itse kuivatuskohteessa esimerkiksi kaasua polttamalla.

Keksinnöllä ratkaistaan myös viirojen toimintakykyyn liittyviä ongelmia, koska viirojen määrä on keksinnössä vähäisempi ja 30 kuivatus on tehokkaampaa jo kuivatusosan alusta lukien.

Muut keksinnöllä saavutettavat lisäedut ilmenevät selitysosasta ja ominaiset piirteet oheisista patenttivaatimuksista.

4

Keksintöä, jota ei ole rajoitettu seuraavassa esitettäviin sovellusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa 5 Kuva 1 esittää erästä ensimmäistä sovellusmuotoa kuiva-tusosasta,

Kuva 2 esittää erästä toista sovellusmuotoa kuivatusosasta, Kuva 3 esittää erästä kolmatta sovellusmuotoa kuivatusosasta, Kuva 4 esittää kuvassa 1 esitettyä kuivatusosaa kahden kenkä-10 puristinosan jatkeena,

Kuva 5 esittää kuvassa 1 esitettyä kuivatusosaa kenkäpuris-tinosan jatkeena,

Kuva 6 esittää kuvassa 1 esitettyä kuivatusosaa kenkäpuris-tinosan jatkeena ja 15 Kuva 7 esittää kuvan 1 mukaista kuivatusosaa, jossa ennen rullainta on päällystysyksikkö ja sitä seuraava jälki-kuivatusosa.

Kuvissa 1-3 esitetään periaatepiirroksena eräitä esimerkkejä 20 rainanmuodostuskoneen kuivatusosista 10 sivulta päin nähtynä. Kuivatusosa 10 soveltuu niin uusiin koneisiin kuin myös vanhojen koneiden uusintoihin. Kuivatusosan 10 läpi johdettavaa materiaa-lirainaa W kuivatetaan kuivatusosalla 10 haihduttamalla siitä kosteutta pois. Kuivatusosaa 10 ennen on tyypillisesti puris-25 tinosa 23, jossa rainasta W poistetaan kosteutta puristamalla sitä ainakin yhdessä puristinnipissä P. Puristinosaa 23 seuraa-valla kuivatusosalla 10 kuivattaminen jatkuu haihduttamalla rainasta W kosteutta rainaan W kohdistetulla lämpöenergialla. Kuivatusosaa 10 voi seurata esimerkiksi rullain 22 tai jälkikä-30 sittelylaite 29. Eräs esimerkki tällaisesta jälkikäsittelylait-teesta 29 on kuvassa 7 esitetty päällystyslaite 30, kuten esimerkiksi sizer ja sitä seuraava jälkikuivatusosa 31. Toisiaan vastaavista toiminnallisista yksiköistä on kuvissa 1-7 käytetty samoja viitenumerolta.

35 5

Kuten kuvista 1-3 nähdään, kuivatusosa 10 on kokonaisuudessaan muodostettu suoraan rainaan W puhaltavista päällepuhalluskuiva-tusyksiköistä 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2, joista jatkossa käytetään yksinkertaisuuden vuoksi nimitystä yksikkö. Näillä kuivatusyksi-5 köillä raina W kuivataan kuivatusosalla 10 haluttuun loppukos-teuteen. Yksiköt 11.1, 12.1 alkavat välittömästi puristinosan 23 jälkeen. Tällöin kuivatusosalla 10 on rainan W kulkusuunnassa vuoroin horisontaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö 11.1 - 11.3 ja vuoroin vertikaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö ίο 12.1, 12.2. Yksiköiden yhteydessä rainalla W on olennaisesti sivuprofiililtaan suoraviivainen tai suuren kaarevuussäteen omaava vienti rainan W horisontaalisessa / vertikaalisessa kulkusuunnassa. Vienti voi olla tällainen ainakin horisontaalisen yksikön 11.1 - 11.3 yhteydessä. Horisontaaliyksiköiden 11.1 15 - 11.3 ja vertikaaliyksiköiden 12.1, 12.2 kaarevuussäteiden ei tarvitse olla välttämättä yhtenevät. Rainan W kulkusuuntainen vienti voi olla esimerkiksi kaarevuussäteeltään muuttuvasti kaareva, murtoviivan muotoinen tai näiden valinnainen yhdistelmä. Rainan W vienti on järjestetty siten, että peräkkäiset 20 päällepuhalluskuivatusyksiköt 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 kuivattavat rainaa W vuorotellen eri puolilta. Näin kuivatustapahtumaa voidaan paremmin hallita ja säätää ja sen myötä hallita paremmin esimerkiksi rainan W käyristymistä.

25 Keksinnön mukaiseen kuivatusosaan 10 ei kuulu lainkaan tekniikan tason mukaista monisyliterikuivatusyksikköä laatikkohuuvineen, vaan kuivatusosa 10 on täysin höyrysylinteritön. Pelkästään päällepuhallukseen perustuva kuivatusosa 10 on tehokas, jonka seurauksena kuivatusosasta 10 saadaan kompakti kokonaisuus ja 30 sen pituus lyhenee oleellisesti, jopa kolmasosaan perinteiseen monisylinterikuivatusteknologiaan perustuvaan kuivatusosaan nähden. Eräs esimerkki pelkästään päällepuhallukseen perustuvan kuivatusosan 10 pituudesta voi olla 25 - 50 m, kuten esimerkiksi noin 30 m.

35 6

Kuivatusosan 10 ensimmäinen yksikkö 11.1 on yleensä vaakapäälle-puhallukseen perustuva, jolloin rainan W tuonti puristimelta 23 tapahtuu siirtoviiralla 34. Näin vielä kostea raina W on ensin hyvin tukea antavalla vaakayksiköllä 11.1, ennen vertikaaliyk-5 sikköä 11.1 ja sen rainalle W vaativampaa kääntöä ylöspäin yksikön 12.1 alemmassa pisteessä. Vaakayksikköä 11.1 seuraa pysty-yksikkö 12.1 ja sitä edelleen vaakayksikkö 11.2. Kuiva-tusosa 10 päättyy vaakayksikköön 11.3, jossa on ainoastaan yksi päällepuhalluslaite 13. Viimeiselle vaakayksikölle 11.3 raina W ίο tuodaan viimeiseltä pysty-yksiköltä 12.2 . Viimeiseltä vaakayksi-költä 11.3 raina W viedään joko rullaimelle 22 tai sitä ennen olevalle jälkikäsittelylaitteelle 29 (kuva 7).

Erään sovellusmuodon mukaan päällepuhalluskuivatusyksiköt 11.1 -15 11.3, 12.1, 12.2 voivat olla modulaarisia kokonaisuuksia.

Rakentamalla yksiköt 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 moduulien muotoon, niistä tulee edullisia toteuttaa ja kulloinkin halutunlainen kuivatusosa voidaan koota kustannustehokkaasti tällaisista modulaarisista pysty- tai vaakayksiköistä. Kuhunkin modulaari-20 seen yksikköön 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 kuuluu ainakin yksi päällepuhalluslaite 13, 14, lukuisa joukko teloja 15, 17, 18, 19 ja lisäksi mahdollisia ajettavuuslaitteita 25, 26. Lisäksi yksikköön 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 kuuluu viiranjohtotelat oheisvarustuksineen viiran 20, 21 paluukiertoa varten, joita 25 viirakiertoja on tässä tapauksessa yksi kutakin yksikköä 11.1 -11.3, 12.1, 12.2 kohden. Viiralenkit 20, 21 ovat pääasiallisen vaaka- tai pystysuoria, jolloin varsinkin niiden paluukierto on toteutukseltaan yksinkertainen.

30 Yksikköön 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 kuuluvat päällepuhalluslait-teet 13, 14 voivat toimia yllättävästi myös huuvana. Tällöin kuivatusosa 10 voidaan toteuttaa ilman massiivista suorakulmaista koko kuivatusosalle yhteistä huuvatilaa. Järjestelyllä saavutetaan kustannussäästöjä, koska pienillä päällepuhallus-35 laitteilla 13, 14 voidaan hoitaa lämpimän ilman kierrätys ja kosteuden poisto kokonaisuudessaan. Tämän myötä erillisiä 7 perinteisen laatikkohuuvan ilmajärjestelmiä ei tarvita poistamaan höyryistä ilmaa ja tuomaan kuivaa ilmaa rainan W läheisyyteen, joita tekniikan tasosta tunnetunlaiset huuvat vaativat toimiakseen. Integroitu päällepuhallushuuva 11.1 - 11.3, 12.1, 5 12.2 sisältää polttimet ja tarvittavat välineet 16 ilman poistamiseksi ja kierrättämiseksi sinällään tunnetulla tavalla.

Päällepuhalluslaitteilla 13, 14 voidaan kattaa esimerkiksi 50 -95 % horisontaalisesta ja/tai vertikaalisesta päällepuhallus-10 kuivatusyksiköstä 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2. Suurella huuvan peitolla rainaa W voidaan jopa sanoa tuettavan viiraa 20, 21 vasten. Laitteen 13, 14 rainan W / viiran 20, 21 vientiä vasten oleva sivu 28.4 myötäilee tarkasti rainan W kulkusuuntaisen viennin kaarevuutta, jolloin laite 13, 14 saadaan hyvin lähelle 15 sillä kuivatettavaa rainaa W. Horisontaalisessa päällepuhallus-kuivatusyksikössä 11.1 - 11.3 viennin peittokulma konesuunnassa telaa 18 vasten voi olla esimerkiksi sellainen, että viiralla on yksikön 11.1 - 11.3 johtoteloissa 18 noin 1-12 asteen, kuten esimerkiksi 5-7 asteen peitto. Huuvaefekti muodostuu siten 20 hyvin tehokkaaksi päällepuhalluspituuden kasvaessa. Päällepuhal-lushuuvat 13, 14 voidaan järjestää kuivatusosaa 10 sivulta päin tarkasteltuna vain rainan W päälle eli horisontaaliyksiköissä 11.1 - 11.3 rainan W yläpuolelle tai vertikaaliyksiköissä 12.1, 12.2 rainan W sivuille. Tällöin katkojen tai päänviennin yh-25 teydessä putoavat rainan W kappaleet eivät pääse tukkimaan huuvana toimivien päällepuhalluslaitteiden 13, 14 puhallus- ja poistoaukkoj a.

Nyt täysmittaisella vaakaviennillä 11.1 - 11.3 on kaksi puhal-30 luslaitetta 13 peräkkäin, koska laitteet 13 ovat niin lyhyitä. Puhalluslaitteet 13 voivat olla jopa identtisiä. Tällöin samanlaisia puhalluslaitteita 13 voidaan käyttää eri yksiköissä 11.1 - 11.3 ja jopa samoissa yksiköissä, jos yksikköön kuuluu useampia puhalluslaitteita. Viennin kaareva muoto mahdollistaa myös 35 osaltaan sen, että puhalluslaitteet 13 voivat olla järjestettyinä yksikön sisällä rainan W kulkusuunnassa toisiinsa nähden 8 peilikuvamaiseen asetelmaan. Myös nämä seikat tarjoavat kustan-nusetua modulaaristen yksikköjen toteuttamiseksi. Huuvien modulaarisuus voidaan ulottaa kaikille puhallusyksiköille 13, 14 ja valmistaa näin vain yhtä huuvatyyppiä. Tällöin muutkin 5 rakenteet ovat hyvin yhteneviä ja niitä voidaan valmistaa suurina sarjoina.

Päällepuhalluslaitteeseen 13, 14 kuuluu erään sovellusmuodon mukaan kaasupoltinvälineet. Erityisemmin, jokaisen yksikön 11.1 ίο - 11.3, 12.1, 12.2 jokainen puhalluslaite 13, 14 eli näin ollen kaikki kuivatusosan 10 lämpövaikutukseen perustuvat kuivatusvä-lineet, on varustettu kaasupolttimilla. Tämän myötä kuiva-tusosalle 10 ja sen kuivatusvälineille ei lainkaan tarvitse tuoda höyryä kuivatusosan 10 ulkopuolelta. Kaasupolttimilla 15 päällepuhallusilmaa lämmitetään päällepuhalluslaitteen 13, 14 ja siten myös oleellisesti itse yksikön 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 yhteydessä. Polttimilla poltetaan kaasua, kuten esimerkiksi maakaasua, jonka seurauksena syntyneellä lämpöenergialla laitteen 13, 14 ohi kulkevasta rainasta W haihdutetaan pois kosteut-20 ta. Kaasupolttimilla voidaan polttaa pois jopa pöly rainan W pinnasta. Polttimilla aiheutettu lämpötila voi olla esimerkiksi 300 - 450 astetta, kuten esimerkiksi 400 astetta. Lisäksi puhalluslaitteessa 13, 14 on tarvittava varustus palokaasun / ilman puhaltamiseksi rainaa W vasten ja lämmön siirtämiseksi 25 puhaltimella 16 puhallettavaan ilmaan. Näihin liittyvä perusteknologia on alan ammattimiehelle ilmeistä, eikä sitä tässä yhteydessä ole tarpeen enempää käsitellä. Toki, myös höyryn käyttö kuivatusosalla 10 on mahdollista ja/tai muidenkin energiamuotojen.

30

Horisontaaliseen päällepuhalluskuivatusyksikköön 11.1 - 11.3

sovitetun päällepuhalluslaitteen 13 poikkileikkausprof iilissa on ainakin kolme pääasiallisen suoraa sivua 28.1 - 28.3 ja vientiä vasten sovittuva ja sitä pääasiallisesti myötäilevä sivu 28.4. 35 Tällaisella rakenteella saavutetaan esimerkiksi kolmiomaiseen päällepuhalluslaitteen poikkileikkaukseen nähden rainan W

9 kulkusuunnassa pidempi päällepuhalluslaite 13, jolla katetaan paremmin telojen 18 määrittelemä vienti. Rakenne mahdollistaa paremmin myös rainan W kulkusuuntaisen viennin kaarevuuden huomioimisen.

5

Yksikköön 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 kuuluu myös lukuisa joukko rainan W kulkusuunnassa suoraviivaiseen tai suuren kaarevuussä-teen omaavaan asetelmaan järjestettyjä teloja 18, 19. Paperirai-nan W vienti tukeutuu teloihin 18, 19 viiran 20, 21 kautta, ίο jolloin muodostuu ainakin yksi päällepuhalluspinta tai -taso. Viiraan 20, 21 nähden viennin vastakkaisella puolella on puhalluslaite 13, 14, joka siis vaikuttaa suoraan viennillä kulkevaan rainaan W.

15 Horisontaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö 11.1 - 11.3 voi muodostua kahdenlaisista teloista, nimittäin taittoteloista 17 ja johtoteloista 18. Telat 17, 18 voivat olla rainan W kul kusuunnassa siten, että yksikön 11.1 - 11.3 päissä on taittote-lat 17, joiden kautta viira 20 kulkee. Taittoteloista 17 ainakin 20 toinen, kuten esimerkiksi jälkimmäinen ja ensimmäisen yksikön tapauksessa molemmat, voi olla käytöllinen. Johtotelat 18 voivat olla rainan W kulkusuunnassa taittotelojen 17 välissä. Niitä on tässä tapauksessa kahdella puhalluslaitteella 13 varustetussa vaakayksikössä 11.1, 11.2 esimerkiksi 8-16, erityisemmin 10 -25 14 ja yhdellä puhalluslaitteella 13 varustetussa yksikössä 11.3 4-10, erityisemmin 5-8. Tällöin vaakayksikön 11.1 - 11.3 pituus rainan W kulkusuunnassa voi olla 6000 mm - 20 000 mm.

Johtoteloista 18 pääosa, sovellusmuodon mukaisissa tapauksissa 30 kaikki, ovat käytöttömiä. Käytöttömiä teloja 18 pyöritetään telojen 18 kautta kulkemaan sovitetulla viiralla 20. Kuivatusyk-sikön 11.1 - 11.3 kaarevuus rainan W kulkusuunnassa on sovitettu sellaiseksi, että välitelojen 18 käyttö onnistuu viiralla 20, joka kulkee telojen 18 kautta niihin tukeutuen. Erään sovellus-35 muodon mukaan taittotelat voivat olla esimerkiksi VAC-teloja 17 ja johtotelat alipaineistettuja urateloja 18.

10

Telojen 15, 17, 18, 19 välissä voi olla ajettavuuslaitteita 25, 26, kuten esimerkiksi puhalluslaatikoita. Laitteet 25, 26 voivat olla aktiivisia tai muotoiluun perustuvia. Tällöin ainakin osa 5 telojen 18, 19 välisistä taskutiloista voidaan erään sovellus-muodon mukaan alipaineistaa myös yllättävästi riittävän nopeasti pyörivien uratelojen 18, 19 omalla pyörintäenergialla. Telojen 18, 19 halkaisija / pyörintänopeus ja urasyvyys on sovitettu sellaisiksi, että riittävä paineistusefekti syntyy. Eräs esi-10 merkki tällaisen efektin aiheuttavasta telojen 18, 19 hal kaisijasta on 500 mm - 1000 mm ja pyörintänopeudesta on 1000 m -2000 m / min ja urasyvyydestä on 10 mm - 130 mm.

Kuvien 1-3 mukaisissa esimerkeissä vertikaaliseen päällepuhal-15 luskuivatusyksikköön 12.1, 12.2 kuuluu sen päähän sovitettu ainakin yksi apukääntötela 15 ja niiden väliin tukitelat 19. Tukiteloja 19 voi olla puolellansa 2-16 kappaletta, kuten esimerkiksi 3-6 kappaletta. Tukitelat 19 ja apukääntötelat 15 ovat kaavarittomia ja pienihalkaisijäisiä, kuten esimerkiksi 400 20 mm - 1000 mm. Tällöin niiden pyörittäminen on kevyttä. Kuvien 1 - 3 mukaisessa sovellusmuodossa apukääntötelat 15 ovat esimerkiksi VAC-teloja. Pysty-yksikön 12.1, 12.2 korkeus voi olla esimerkiksi 5000 - 9000, erityisemmin 6000 - 7000 mm (sovellus-muoto, jossa neljä tukitelaa puolellaan).

25

Kuvan 2 mukaisessa sovellusmuodossa vertikaalisen päällepuhal-luskuivatusyksikön 12.1, 12.2 alapäässä on apukääntöteloja 15.1, 15.2 konesuunnassa peräkkäin kaksi. Lisäksi yksikön yläpäässä on oma telansa 15.1, 15.2 tulo- ja jättöpuolella yksikköä 12.1, 30 12.2. Telat 15.1, 15.2 ovat halkaisijaltaan pienempiä kuin kuvan 1 mukaisessa sovellusmuodossa, jolloin ne ovat investointikustannuksiltaan edullisempia. Lisäksi kahden rainan W kulkusuunnassa peräkkäisen telan 15.1, 15.2 käyttö mahdollistaa suuremman kaarevuussäteen pystykuivatusviennille 12.1, 12.2. Kuvan 3 35 mukaisessa sovellusmuodossa apukääntöteloja 15.3 on jälleen yksi pysty-yksikön 12.1, 12.2 ylä- ja alapäässä.

11

Kuvien 2 ja 3 mukaisessa sovellusmuodoissa apukääntötelat 15.1, 15.2, 15.3 ja horisontaalisen päällepuhalluskuivatusyksikön 11.1 - 11.3 taittotelat 17 muodostuvat identtisistä teloista. Tällöin tullaan toimeen entistä pienemmällä telatyyppivalikoimalla. Yhtä 5 lailla kunkin yksikön 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 tosiaan vastaavassa funktiossa olevat telat voivat olla samantyyppisiä.

Kuten kuvien 1-3 sovellusmuodoista selvästi näkyy, on rainan W vienti kuivatusosalla 10 yllättävästi vuoroin yhdeltä puolel-lo taan avoin ja vastakkaiselta puoleltaan tuettu muuten, paitsi niissä kohdissa tai alueissa, joissa rainan W kulku siirtyy yksiköltä toiselle. Tällöin tarvittavat viirakierrot 20, 21 muodostuvat yksinkertaisiksi. Tällainen yllättävä rainan W toiselta puolelta kontaktiton tuenta on silti yllättävän teho-15 kas. Lisäksi kosteus pääsee paremmin haihtumaan avoimelta puolelta.

Erään sovellusmuodon mukaan päällepuhalluskuivatusyksiköt 11.1 - 11.3, 12.1. 12.2 on voitu järjestää kokonaisuudessa konesaliti-20 laan 27. Tällöin tehtaan rakennusinvestointikustannukset pienenevät, koska kuivatusosa 10 voi olla jopa täysin kellariton ja oleellisesti ilman varsinaista tunnetun tekniikan mukaista perustuksiin valettua massiivista konepalkkia, joka voi olla yhteinen koko koneelle. Telat 15, 17, 18, 19 voivat olla järjes- 25 tettyinä tunnettuun konepalkkiperusrunkoon nähden huomattavasti kevyempirakenteisemmassa runkorakenteessa (ei esitetty) , joka on sivusta katsottuna pääasiallisesti esimerkiksi telojen 15, 17, 18, 19 määrittämän viennin muodossa. Tällainen runkorakenne osaltaan tukee yksiköiden 11.1 - 11.3, 12.1, 12.2 modulaarista 30 toteutustapaa.

Kuvat 4-7 esittävät kuivatusosaa eri konekonseptien yhteydessä. Kuvassa 4 puristinosa 23.1 on suljetulla viennillä varustettu kaksinippinen kenkäpuristin (hakijan OptiPress -tuotenimike) . 35 Ensimmäinen vaakayksikkö 11.1 on varustettu kahdella puhallus-laitteella 13. Kuvassa 5 on yksinippinen kenkäpuristin 23.2 12 (hakijan OptiPress I -tuotenimike). Siinä ensimmäinen vaakayk-sikkö 11.1 on nyt yhdellä puhalluslaitteella 13, kuten myös kuvan 6 sovellusmuodossa. Kuvassa 6 puristinosa 23.3 perustuu peruspuristinnippeihin P täydennettynä nelospuristimella 33.

5

Kuvassa 7 ennen rullainta 22 on päällystyslaite 29, kuten esimerkiksi sizer 30 ja sitä seuraava jälkikuvatusosa 31, joka myös on toteutettu (vaaka)päällepuhalluksena. Kuten kuvista näkyy, keksinnön mukainen kuivatusosa 10 soveltuu yllättävällä ίο tavalla useanlaisiin konekonsepteihin.

Kuivatusosalla 10 voi olla lisäksi myös niin sanottu Condebelt yksikkö.

15 Kuivatusosan ohella keksintö koskee myös paperi- tai kartonkitehdasta, jossa on ainakin yksi rainanmuodostuskone. Rainanmuo-dostuskoneeseen kuuluu kuivatusosa 10, joka käyttää energiaa rainanmuodostuskoneella valmistettavan paperilaadun kuivattamiseksi. Pääosa tästä energiasta on muodostetaan kuivatusosalla 10 20 kaasua polttaen. Tällöin paperi- tai kartonkitehdas voidaan toteuttaa voimalaitoksettomana tai ainakin höyrykytköksettömänä voimalaitokseen. Tehdas voi käyttää pääasiallisena raaka-aineenaan esimerkiksi kierrätyskuitua tai jotain muuta vastaavaa raaka-ainetta, jonka valmistus tai preparointi rainausta varten 25 ei luonnostaan vaadi energiaa höyrymuodossa.

Lisäksi keksintö koskee myös paperi- tai kartonkituotelaatua, jonka pääasiallinen raaka-aine on kierrätyskuitu. Eräitä esimerkkejä näistä ovat sanomalehtipaperi, testliner ja fluting. 30 Tällaista paperituotelaatua voidaan valmistaa paperi- tai kartonkitehtaassa, jossa on paperi- tai kartonkikone varustettuna edellä kuvatunkaltaisella kuivatusosalla 10. Kierrätyskuitua raaka-aineenaan pääasiallisesti käyttävä paperi- tai kartonkitehdas ei tarvitse lainkaan voimalaitosta tai napanuoraa voima-35 laitokseen, jolloin kuivatusosa voidaan toteuttaa edellä kuva- 13 tunlaisella höyryä käyttämättömällä teknologialla. Voimalaitok-settomuudella on huomattava vaikutus tehdasinvestoinnin hintaan.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät 5 kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin suoritusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat 10 mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (28)

14

1. Rainanmuodostuskoneen kuivatusosa, johon rainanmuodostusko- neeseen kuuluu ainakin yhden puristinnipin (P, 33) käsittävä 5 puristinosa (23, 23.1 - 23.3) ja sitä seuraava kuivatusosa (10), jossa on välittömästi puristinosan (23, 23.1 - 23.3) jälkeen ainakin kaksi suoraan rainaan (W) puhaltavaa päällepuhallus-kuivatusyksikköä (11.1, 12.1), joista ensimmäinen on horisontaalinen ja toinen on vertikaalinen ja jossa ainakin horisontaali-ίο sen päällepuhalluskuivatusyksikön (11.1) yhteydessä rainalla (W) on olennaisesti suoraviivainen tai suuren kaarevuussäteen omaava vienti rainan (W) kulkusuunnassa, ja johon kuivatusosaan (10) kuuluu lisäksi päällepuhalluskuivatusyksikköjä (11.1, 12.1) seuraamaan sovitettuja kuivatusyksikköjä rainan (W) kuivattami-15 seksi haluttuun loppukosteuteen, tunnettu siitä, että sanotut kuivatusyksiköt on muodostettu päällepuhalluskuivatusyksiköistä (11.2, 11.3, 12.2), jossa on vuoroin sanottu horisontaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö (11.2, 11.3) ja vuoroin sanottu vertikaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö (12.2). 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että päällepuhalluskuivatusyksiköt (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) on varustettu ainakin yhdellä päällepuhalluslaitteella (13, 14), joka on sovitettu toimimaan huuvana. 25

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kukin päällepuhalluskuivatusyksikkö (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) on modulaarinen kokonaisuus, johon kuuluu - ainakin yksi huuvana toimimaan sovitettu päällepuhallus-30 laite (13, 14), lukuisa joukko rainan (W) kulkusuunnassa sanottuun suoraviivaiseen tai suuren kaarevuussäteen omaavaan asetelmaan järjestettyjä teloja (15, 17, 18, 19), joihin sanottu vienti on sovitettu kuivatuskudoksen (20, 21) 35 kautta tukeutumaan ja 15 - telojen (15, 17, 18, 19) väliin sovitettuja ajettavuus-laitteita (25, 26) .

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kuivatusosa, 5 tunnettu siitä, että päällepuhalluslaitteeseen (13, 14) kuuluu kaasupoltinvälineet puhallusilman lämmittämiseksi päällepuhal-luslaitteen (13, 14) yhteydessä ja kuivatusosan (10) järjestämiseksi oleellisesti irralliseksi ulkoisesta lämmönsyötöstä. ίο

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että horisontaalisessa päällepuhalluskuivatusyk-sikössä (11.1 - 11.3) viennin peittokulma konesuunnassa telaa (18) vasten on 1 - 12 astetta, erityisemmin 5-7 astetta. is

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että osa päällepuhalluskuivatusyksikön (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) teloista (15, 17) on varustettu suorakäytöillä ja loput teloista (15, 17, 18, 19) on sovitettu pyöritettäväksi niiden kautta kulkemaan sovitetulla kuivatuskudoksella (20, 21) . 20

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että telojen (18, 19) välisistä taskutiloista ainakin osa on sovitettu alipaineistettavaksi telojen (18, 19) pyörintäenergialla. 25

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että peräkkäiset päällepuhalluskuivatusyksiköt (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) on sovitettu kuivattamaan rainaa (W) vastakkaisilta puolilta. 30

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että horisontaalisen päällepuhalluskuivatusyksikön (11.1 - 11.3) teloihin (17, 18) kuuluu rainan (W) kulkusuunnassa 16 - yksikön (11.1 - 11.3) päihin sovitetut taittotelat (17), joiden kautta kuivatuskudos (20) on sovitettu kulkemaan ja joista taittoteloista (17) ainakin toinen on käytöllinen, - taittotelojen (17) väliin rainan (W) kulkusuunnassa 5 sovitetut johtotelat (18), joista johtoteloista (18) pääosa osa käytöttömiä ja sovitettuna siten käytettäväksi niiden kautta kulkemaan sovitetulla kuivatuskudoksella (20) . ίο

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että taittotelat on VAC-teloja (17) ja johtotelat alipaineistettuja urateloja (18).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen kuivatusosa, 15 tunnettu siitä, että päällepuhalluskuivatusyksiköt (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) on sovitettu konesalitilaan (27).

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen kuivatusosa, jossa vertikaaliseen päällepuhalluskuivatusyksikköön (12.1, 20 12.2) kuuluu sen molempiin päätyihin sovitettu ainakin yksi apukääntötela (15) ja niiden väliin tukitelat (19), tunnettu siitä, että apukääntötela (15) ja horisontaalisen päällepuhal-luskuivatusyksikön (11.1 - 11.3) taittotelat (17) on sovitettu muodostumaan samantyyppisistä teloista. 25

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että apukääntöteloja (15.1, 15.2) on konesuun-nassa peräkkäin kaksi.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että päällepuhalluslaitteilla (13, 14) on sovitettu katettavaksi 50 - 95 % päällepuhalluskuivatusyksiköstä (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) .

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että horisontaaliseen päällepuhalluskuivatusyk- 17 sikköön (11.1 - 11.3) sovitetun päällepuhalluslaitteen (13) poikkileikkausprofiilissa on ainakin kolme pääasiallisen suoraa sivua (28.1 - 28.3) ja vientiä myötäilevä sivu (28.4).

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että vienti on vuoroin sovitettu yhdeltä puoleltaan tuetuksi ja vastakkaiselta puoleltaan avoimeksi poislukien alueet kuivatusyksiköltä (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) toiselle siirryttäessä. 10

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-16 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että huuvana toimimaan sovitetut päällepuhallus-laitteet (13, 14) on sovitettu konesuunnassa rainan (W) päälle tai rainan (W) sivuille. 15

18. Menetelmä rainan kuivaamiseksi rainanmuodostuskoneen kuiva-tusosalla, jossa rainasta (W) poistetaan kosteutta ensin puris-tinosalla (23, 23.1 - 23.3) ainakin yhdellä puristinnipillä (P, 33. ja sitä seuraavalla kuivatusosalla (10), jossa rainaa (W) 20 kuivataan välittömästi puristinosan (23, 23.1 - 23.3) jälkeen ainakin kahdella suoraan rainaan (W) puhaltavalla päällepuhal-luskuivatusyksiköllä (11.1, 12.1), joista ensimmäinen on ho risontaalinen ja toinen vertikaalinen ja jossa ainakin horisontaalisen päällepuhalluskuivatusyksikön (11.1) yhteydessä rainaa 25 (W) viedään sen kulkusuunnassa olennaisesti suoraviivaisesti tai suurella kaarevuussäteellä, ja jossa kuivatusosalla (10) raina (W) kuivataan haluttuun loppukosteuteensa päällepuhalluskuiva-tusyksikköjä (11.1, 12.1) seuraavilla kuivatusyksiköillä, tunnettu siitä, että sanotut kuivatusyksiköt on muodostettu 30 päällepuhalluskuivatusyksiköistä (11.2, 11.3, 12.2), jossa on vuoroin sanottu horisontaalinen päällepuhalluskuivatusyksikkö (11.2, 11.3) ja vuoroin sanottu vertikaalinen päällepuhallus kuivatusyksikkö (12.2).

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällepuhalluskuivatusyksikköön (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) 18 kuuluu ainakin yksi päällepuhalluslaite (13, 14) , jolla katetaan päällepuhalluskuivatusyksiköstä (11.1 - 11.3) 50 - 95 %.

20. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että pääosa puhallusilman lämmittämiseksi tarvittavasta lämpöenergiasta tuotetaan kuivatusosalla (10) polttamalla kaasua päällepuhalluskuivatusyksiköissä (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2).

21. Jonkin patenttivaatimuksen 18 - 20 mukainen menetelmä, ίο tunnettu siitä, että osaa päällepuhalluskuivatusyksikön (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) teloista (15, 17) pyöritetään suorakäytöllä ja loppuja teloista (15, 17, 18, 19) pyöritetään telojen (15, 17, 18, 19) kautta kulkemaan sovitetulla kuivatuskudoksella (20, 21) . 15

22. Jonkin patenttivaatimuksen 18 - 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telojen (15, 17, 18, 19) välisiä taskutilo-ja alipaineistetaan telojen (15, 17, 18, 19) pyörintäenergialla.

23. Jonkin patenttivaatimuksen 18 - 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peräkkäisillä päällepuhalluskuivatusyksi-köillä (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) kuivataan rainaa (W) vastakkaisilta puolilta.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 18 - 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainaa (W) viedään kuivatusosalla (10) vuoroin yhdeltä puoleltaan avoimena vientinä ja vastakkaiselta puoleltaan tuettuna vientinä poislukien alueet siirryttäessä kuivatusyksiköstä (11.1 - 11.3, 12.1, 12.2) toiseen. 30

25. Jonkin patenttivaatimuksen 18 - 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällepuhallusta suoritetaan konesuunnassa rainan (W) päältä tai sivulta.

26. Paperi- tai kartonkitehdas, jossa on ainakin yksi rainanmuo-dostuskone, johon kuuluu jonkin patenttivaatimuksen 1-17 19 mukainen kuivatusosa (10), joka on sovitettu käyttämään energiaa rainanmuodostuskoneella valmistettavan paperi- tai kartonkilaa-dun kuivattamiseksi, tunnettu siitä, että pääosa sanotusta energiasta on sovitettu muodostettavaksi kuivatusosalla (10) 5 kaasua polttaen.

27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen paperi- tai kartonkitehdas, tunnettu siitä, että paperi- tai kartonkitehdas on voimalaitok-seton tai ainakin höyrykytköksetön voimalaitokseen ja sovitettu ίο käyttämään pääasiallisena raaka-aineenaan kierrätyskuitua.

28. Paperi- tai kartonkilaatu, jonka pääasiallinen raaka-aine on kierrätyskuitu, tunnettu siitä, että sanottu paperi- tai karton-kilaatu on valmistettu jonkin patenttivaatimuksen 26 tai 27 15 mukaisessa tehtaassa. 20