FI120746B - Paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa - Google Patents

Description

Paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa Torkningsparti av en pappers- eller kartongmaskin 5

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa.

Ennestään tunnetusti paperi- tai kartonkikoneiden kuivatusosalla on käytetty sy-10 linterikuivatusta, jossa kuivatusosa muodostetaan kuivatusryhmistä. Sylinteri-kuivatuksessa paperi- tai kartonkirainaa kuivataan kuivatussylinterin kuumennettua pintaa vasten, jota pintaa vasten rainaa painetaan yleensä viiralla tai vastaavalla. Kuivatussylintereitä kuumennetaan esim. höyryllä. Paperi- tai kartonki-koneen sylinterikuivatusosien kuivatusryhmissä käytetään kaksiviiravientiä ja/tai 15 yksiviiravientiä. ICuivatusryhmän muodostaa saman kuivatusviiran yksiviiravien-nissä tai kuivatusviiraparin kaksiviiraviennissä yhteyteen/kiertoon kuuluvat kui-vatussylinterit, kääntötelat tai -sylinterit, ohjaus- ja johtotelat. Kaksiviiraviennissä kuivatussylinteriryhmissä on kaksi viiraa, jotka painavat rainaa toinen yläpuoli- • · · • ••ί sesti ja toinen alapuolisesti kuumennettuja sylinteripintoja vasten. Kuivatussy- * 20 Iinteririvien, yleensä vaakarivien, välillä rainalla on kaksiviiraviennissä vapaat ja • · * ”· j tukemattomat vedot, jotka ovat alttiina lepatukselle, mikä saattaa aiheuttaa rata- • · · • " katkoja, etenkin kuivatuksen niissä vaiheissa, joissa raina on vielä suhteellisen ... kosteaa ja sen johdosta heikkoa. Tämän vuoksi on useina viimevuosina yhä ene- • · * · *" nevässä määrin käytetty mainittua yksiviiravientiä, jossa kussakin kuivatussy- ... 25 linteriryhmässä on vain yksi kuivatusviira, jonka kannatuksessa raina kulkee koko • · · ryhmän läpi siten, että kuivatusviira painaa rainaa kuivatussylintereillä lcuumen- • ♦ ·,· · nettuja sylinteripintoja vasten ja kuivatussylinterien välisillä kääntösylintereillä tai • · -teloilla raina jää ulkokaarteen puolelle. Täten yksiviiraviennissä kuivatussylin- * terit ovat viirasilmukan ulkopuolella ja kääntösylinterit tai -telat sen sisäpuolella.

··· 30 Ns. normaaleissa yksiviiravientiryhmissä kuivatussylinterit ovat ylärivissä ja ·· * • » · • · • · 2 kääntösylinterit tai -telat ovat alarivissä ja vastaavasti ns. käännetyissä yksiviira- vientiryhmissä kuivatussylinterit alarivissä ja kääntösylinterit tai -telat ylärivissä.

Esillä oleva keksintö liittyy paperi- tai kartonkikoneen ns. normaalia yksiviira-5 vientiä soveltavaan kuivatusosaan, jossa voi yksiviiravientiä soveltavien kuivatus-ryhmien lisäksi olla myös päällepuhallus- tai läpipuhalluskuivatusta soveltavia kuivatusryhmiä. Nopeakäyntisillä yksiviiravientiä soveltavilla paperi- tai lcarton-kikoneilla on eräänä erityisongelmana ollut ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä, joka on jouduttu nopeakäyntisissä; nopeudeltaan esim, yli 1200 m/min valmistet-10 taessa hienopaperia, yli 1400 m/min valmistettaessa SC-paperia, yli 1500 m/min valmistettaessa sanomalehtipaperia, yli 1000 m/min valmistettaessa fluting- ja liner-kartonkia, paperi- tai kartonkikoneissa muodostamaan lyhyeksi, jotta rämässä voidaan vetoerojen avulla ylläpitää riittävä kireys, jottei aiheutuisi ajetta-vuusongelmia. Veto-erolla tarkoitetaan sekä puristinosan ja lcuivatusosan että toi-15 siaan seuraavien kuivatusryhmien välistä nopeuseroa, jolloin kireyden aikaansaamiseksi seuraavassa kuivatusryhmässä käytetään hieman eri nopeutta kuin edeltävässä puristimessa tai kuivatusryhmässä. Tällöin on jouduttu yhden ryhmän sijasta laittamaan kaksi tai useampia sylinterikuivatusrylimiä alkuun, mikä on nostanut valmistus- ja käyttökustannuksia. Kuivatusosan alussa ei raina vielä sisällä paljon 20 kuiva-ainetta, jolloin sen siirtäminen puristimelta kuivatusosalle ja sen ajettavuus « · · j ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä on ollut ongelmallinen, koska rainaa ♦ * · * j johdettaessa kuivatussylinteriltä kääntösylinterille tai -telalle on raina saattanut • · ... iiTota viiralta ja muodostaa pusseja, joiden poistamiseksi on tarvittu suurta vetoar- • * ♦ · voa, mikä on johtanut lyhyiden, jopa yhden sylinterin muodostamien, sylinteri- ... 25 kuivatusryhmien käyttämiseen kuivatusosan ensimmäisenä ryhmänä. Edellä esi- • · * tettyä vetoeroa puristimelta on nimenomaan käytetty edellä kuvattujen pussien • · poistamiseksi, jotta ajettavuus on saatu riittävän hyväksi. Vetoero vaikuttaa rainan • ·' **·** laatuominaisuuksiin ja em. syistä ei vetoeroa ole voitu optimoida laatuominai- , suuksia huomioon ottaen.

··· :...: 30 ·· · • · · • · • · 3

Paperi- tai kartonkikoneen ajonopeuksien noustessa on perinteisesti tekniikan tasosta tunnetuilla hitailla koneilla helpoilla lajeilla käytettävät pitkätkin kuivatus-ryhmät esim. 8-9 sylinteriä jouduttu muodostamaan esim. kahdeksi kuivatusryh-mäksi, jotta ajettavuus on saatu hallintaan aikaansaamalla näin vetoeron raahdol-5 listavia eri kuivatusryhmiä.

Tekniikan tasosta tunnetuissa paperi-ja kartonkikoneissa on koneiden nopeuksien noustessa ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän pituus lyhentynyt. Vaikka viime vuosina kuiva-ainepitoisuus puristimen jälkeen on noussut, niin silti tekniikan 10 tasosta tunnetuissa nykytekniikkaa soveltavissa kuivatusosissa on ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän pituus lyhentynyt jatkuvasti.

Ennestään tumietuissa yksiviiravientiä soveltavissa sylinterikuivatusryhmissä kui-vatusviira ja raina tulevat edelliseltä kuivauselementiltä esim. kontaktikuivatus-15 sylinteriltä kääntöimusylinterille tai vastaavalle yhteisenä suorana juoksuna, jolloin kuivatusviiran ja viimemainitun imusylinterin pinnan väliin muodostuu sulkeutuva kiilatila, josta seuraavassa käytetään myös nimitystä sulkeutuva nippi. Liikkuvat kuivatusviira ja sylinteripimiat pyrkivät indusoimaan ylipainetta mai- ·«· ···· nittuun kiilatilaan. Tämä puolestaan aiheuttaa kuivatusviiran kannatuksessa ole- 20 vaan rainaan vaikuttavan paine-eron, joka pyrkii irrottamaan rainaa kuivatusvii- • · · 7 l rasta aiheuttaen ajeltavuusongelmia, rynkkyjä ja jopa ratakatkoja, Toisaalta kui- * · t • · · * * vatusosien tehokkuuden parantamiseksi, ilmenee tarve käyttää entistä kompaktiin- • · ... pia kuivatusosia, joissa kontaktikuivatussylinterit ja mainitut imusylinterit ovat • · • · mahdollisimman lähellä toisiaan. Kaikki nämä seikat yhdessä kasvavien ratano- ..... 25 peuksien kanssa lisäävät mainitun sulkeutuvan nipin ylipaineongelmia.

« · · ·· - · • · ···

Sulkeutuva kiilatila eli sulkeutuva nippi eli sulkeutuva kita muodostuu viiran kul- • · • ♦ ***. kiessa kohti seuraavaa imusylinteriä/kuivatussylinteriä kuivatusviiran ja mainitun • . · seuraavan sylinterin pinnan väliin. Vastaavasti avautuva kiilatila eli aukeava kita ··· • · *···’ 30 eli avautuva nippi tarkoittaa kuivatusviiran ja imusylinterin/kuivatussylinterin • · · • ♦ • · pinnan väliin muodostuvaa kiilamaista tilaa, jolta imusylinteriltä/kuivatus- sylinteriltä viira irtoaa.

4

Aukeavan kidan eli avautuvan nipin kohdalla ongelmana on ollut se, että raina 5 lähtee seuraamaan kuivatussylinteriä eikä kuivatusviiraa kohti kääntösylinteriä. Rainan kulku tässä lcuivatussylinterin ja viiran välisessä avautuvassa nipissä tulee sitä vaikeammaksi hallita mitä suuremmaksi paperi- tai kartonkikoneen nopeudet kasvavat, koska raina nopeuksien kasvaessa yhä herkemmin seuraa kuivatussy-linteriä. Myös rainan kuiva-ainepitoisuudella on merkitystä rainan irtoamiseen 10 sylinteriltä. Mitä märempi raina on, sen vaikeammin se on irrotettavissa sylinteriltä. Mikäli raina ei seuraa kuivatusviiraa, tulee rainaan löysyyttä, mikä saattaa aiheuttaa vekkejä ja muita ongelmia. Rainan irrottaminen sylinteriltä ja tukeminen viiraan vaatii siksi nopeuksia lisättäessä yhä tehokkaampia menetelmiä.

15 FI-patenttihakemuksissa 19990370 ja 19991908 on esitetty ajettavuuskompo-nentti, jolla on aikaansaatu suuri alipaine viiran takapuolelle eli rainaan nähden vastakkaiselle puolelle aukeavan kidan kohdalle ja pienempi alipaine taskuillaan. Fl-hakemuksessa 19990370 on esitetty puhalluslaite paperikoneessa tai muussa ·»· ····’ vastaavassa, kuten kartonki- tai jälkikäsittelykoneessa, jossa raina kuljetetaan vii- ' 20 ran tai vastaavan tukemana sylinterin, kuten lcuivatussylinterin tai muun telan, yli • ·*· ·;· j sylinterin ja viiran välissä ja joka puhalluslaite käsittää koko rainan leveydelle I * * • *j ulottuvan puhalluslaatikon tai puhalluslaatikkoyhdistelmän, joka on yhdistetty puhallusilmaa tuottaviin elimiin, ja joka puhalluslaite on sovitettu viiran sylinte- • · • · “* ristä poispäin olevalle puolelle pääasiallisesti viiran ja sylinterin välisen avautu- ... 25 van nipin kohdalle ulottumaan nipistä ainakin pienen matkan eteenpäin viiran • · ♦ kulkusuunnassa, ja varustettu ainakin kahdella rainan kulkusuuntaan nähden poi- • ♦ *" kittaisella lähelle viiraa sovitetulla tiiviste-elimellä, kuten suutinraolla, ejek- ·· ^ * ' **··| tiosuuttimella, mekaanisella tiivisteellä tai vastaavalla, jotka tiiviste-elimet on sovitettu puhalluslaitteeseen siten, että ensimmäinen tiiviste-elin, joka on suutin, 30 on sovitettu pääasiallisesti viiran ja sylinterin välisen avautuvan nipin kohdalle, it « : *,· puhaltamaan ilmasuihkuja poispäin viiran ja puhalluslaitteen välisestä raosta, ja 5 siten, että toinen tiiviste-elin on sovitettu viiran kulkusuunnassa matkan päähän tästä avautuvasta nipistä, puhaltamaan ilmasuihkuja poispäin viiran ja puhalluslaitteen välisestä raosta, tai rajoittamaan ilman kulkua tässä raossa, jolloin tiiviste-elimet ylläpitävät alipaineen puhalluslaitteen ja rainan välisessä tilassa. Puhallus-5 laitteeseen on lisäksi pienen välimatkan päähän avautuvasta nipistä sovitettu viiraa kohti työntyvä kuristuselin, joka jakaa ensimmäisen ja toisen tiiviste-elimen väliin muodostetun alipaineisen tilan ensimmäiseen avautuvan nipin kohtaan rajoittuvaan tehostetun alipaineen alueeseen ja toiseen pienemmän alipaineen alueeseen. FI-hakemnksessa 19991908 on esitetty tähän liittyviä alipaineensäätöjärjes-10 telyjä.

Paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan alussa käytettäessä vaativissa (nopeus, rainan laji) ajo-oloissa on tekniikan tasosta tunnetuissa sovelluksissa esiintynyt ongelmia. Eräänä ongelmana ovat olleet ryhmien välissä vaikuttavat veto-erot. 15 Kuivattavan rainan ollessa vapaasti sylinterin pinnalla sen reunat irtoavat tuen-nasta ja näin ollen raina vaatii entistä enemmän vetoa nopeuden noustessa. Lisäksi eräänä ongelmana on ollut rainan kireyden säilyminen, koska kireys häviää pieni-kuiva-aineisen rainan venytyksessä, jolloin rainaan saattaa muodostua pusseja, ·»· ···! jotka aiheuttavat ajettavuusongelmia. Lisäksi raina saattaa pussiutua, kun siinä ei 20 ole jännitystä eikä raina näin ollen pysy kireänä, mikä myös saattaa aiheuttaa » » « “· j ajettavuusongelmia. Rainan jännitykset relaksoituvat lämpötilan vaikutuksesta, * ; jolloin rainan kireys vähenee, mikä saattaa edelleen aiheuttaa ajettavuusongelmia.

• · • ·· • · • ·

Lisäksi vetoerojen aikaansaama veto saattaa heikentää rainan muita ominaisuuk- t...t 25 siä, esim. sen huokoisuutta. Öljyn absorptiokykyä, Scott Bondia (palstautumis- * · * ,···. lujuus) ja karheutta. Näitä ominaisuuksia ei ole voitu optimoida, koska ajettavuus • ·

* ·· * · I

on muodostanut ensisijaisen vetoerojen määritysperusteen.

• ·· • · #·· • · . Perinteisellä tunnettua tekniikkaa soveltavalla kuivatuskonseptilla on ollut ongel- ··· • · *···* 30 mallista hallita halutusti rainan ominaisuuksia kuivatuksen aikana.

·· · • · · • · • · 6

Tekniikan tasosta tunnetuissa paperi- tai kartonkikoneissa puristimen ja kuiva-tusosan välissä kuivatusosan ajonopeuden ollessa hienopaperilla yli 1350 m/rain on käytetty vetoeroa 2-3,5 %, valmistettaessa LWC-paperia (Light Weight-Coated) ajonopeudella yli 1600 m/min on vetoero ollut alimmillaan n. 2,8 % ja 5 nopeudella 1800 m/min n. 3,1 %, ja valmistettaessa sanomalehtipaperia ajonopeuden ollessa 1600-1800 m/min on käytetty vetoeroja tyypillisesti 2,8 %, 3,3 % ja 3,5 %.

Perinteisissä tunnettua tekniikkaa soveltavissa kuivatuskonsepteissa ovat ongel-10 mallisia siis olleet avautuvan nipin alue, jossa ongelmia on aiheuttanut se, että raina lähtee seuraamaan kuivatussylinteriä, eikä seuraa kuivatusviiran mukana, sekä sulkeutuvan nipin alue, jossa ylipaine on aiheuttanut rainan pussiutumista ennen sen siirtymistä kääntötelan piimälle ja kolmantena ongelmallisena kohtana on ollut ryhmäväli vienti, jossa ei pienellä vetoerolla ja siten pienellä jännityksellä 15 ole saatu rainaa kulkemaan sylinteriltä seuraavan kuivatussylinteriryhmän kuiva-tusviiralle, vaan raina on pyrkinyt jo ennen ryhmänvaihtokohtaa seuraamaan edellisen ryhmän viiraa tai pyrkinyt seuraamaan edellisen ryhmän kuivatussylinteriä ryhmänvaihtokohdan jälkeen ja käytettäessä suurta vetoeroa, on saatettu ai- ·· · •••ί heuttaa rainan laatuongelmia.

·' *!": 20 • * • · · j Keksinnön päämääränä on luoda nopeakäyntinen paperi- tai kartonkikoneen lcui- • * ,* vatusosa, jolla on tekniikan tasosta tunnettuja ratkaisuja parempi ajettavuus.

• · *#· • « • ·

Keksinnön eräänä päämääränä on luoda nopeakäyntinen paperi- tai kartonkiko-25 neen kuivatusosa, jossa ei aiheudu ajettavuusongelmia avautuvan nipin eikä sul- • * · t j keutuvan nipin eikä ryhmäväli viennin kohdalla.

• Ψ • · · • · -

• J

Keksinnön eräänä päämääränä on saada aikaan paperi- tai kartonkikoneen kuiva- • « t , tusosa, jonka yhteydessä ei tarvitse määrittää vetoeroa puristinosan ja kuiva- t·· *...* 30 tusosan alun välillä ajettavuuteen perustuen vaan voidaan optimoida vetoero laa- *« · * · ί .* tuominai suuksi en perusteella.

7

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää edelleen edellä selostettua vastaavaa tekniikkaa siten, että mainittujen avautuvan nippialueen ja sulkeutuvan nippialueen rainan vientiin aiheuttamat ongelmat saadaan suurelta osin ratkaistuk-5 si.

Erityisesti suurilla nopeuksilla yksiviiravientiä soveltavan kuivatusosan alussa ajettavuudeltaan erittäin kriittinen alue on kuivatusosan alku ja keksinnön erityisenä päämääränä onkin luoda paperi- tai kartonkikoneen sylinterikuivatusosa, 10 jossa kuivatusosan alussa ei esiinny edellä kuvattuja ongelmia.

Keksinnön erityisenä päämääränä on myös aikaansaada nopeakäyntinen papcri-tai kartonkikoneen kuivatusosa, jossa ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä on pitkä, jolloin rainaan ei kohdistu haitallisia ylimääräisiä veto-eroja, vaan haluttu 15 veto asetetaan puristimen ja kuivatusosan väliin laatu optimoiden.

Keksinnön päämääränä on myös luoda paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa, , jossa kuivatusosan alussa ei tarvita lukuisia kuivatusryhmiä veto-erojen aikaan- • ’ * *. saamiseksi rainaan aj ettavuussyislä.

20 • « t • · # 7 ! Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on * * · · keksinnön mukaiselle paperi- tai kartonkikoneelle pääasiallisesti tunnusomaista • · ,···, se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

• · ·«· 25 Keksinnön mukaisessa paperi- tai kartonkikoneessa ensimmäinen sylinterikuiva- ·***. tusryhmä on varustettu sellaisilla ajettavuuskomponenteilla, joilla voidaan koh- ··* distaa suuri alipaine 1000-8000 Pa, sopivimmin 2000-4000 Pa, aukeavan kidan * Γ ^[7 kohdalle viiran takapuolelle eli rainaan nähden vastakkaiselle puolelle ja pienempi * · • alipaine 100-500 Pa, sopivimmin 200-300 Pa, haluttuun muuhun osaan taskutilaa •' ·

Vj* 30 tai koko muuhun taskutilaan. Muulla taskutilalla tarkoitetaan keksinnön yhteydes-» « » * ·’ sä joko koko muuta taskutilaa kuin aukeavan kidan kohdalla viiran takapuolinen 8 alue td haluttua osaa muusta taskutilasta, ei siis välttämättä koko muuta taskuthan aluetta. Esimerkiksi pienempi alipaine voidaan kohdistaa ainoastaan viirajuoksulle lcuivatussylinteriltä kääntösylinterille sille osuudelle, mikä ei ole enää aukeavan kidan kohdalla.

5

Viiran takapuolelle aukeavan kidan kohdalle kohdistetaan niin suuri alipaine, että raina siirtyy helposti ilman ongelmia esim. pussitusta, vekkejä, tms. sylinteriltä viiran mukana eteenpäin. Käytettävän alipaineen suuruus riippuu luonnollisesti ajonopeudesta ja valmistettavasta paperi- tai kartonkilajista sekä muista paperi- tai 10 kartonkikoneen aj oparametreista.

Keksinnön mukaisesti ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän jälkeen muissa kui-vatusrybmissä voidaan käyttää myös muuntyyppisiä perinteisiä puhalluslaatikoita. Ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä käytettävillä ajettavuuskomponenteilla 15 nk. suurtehopuhalluslaatikoilla varmistetaan lainan hyvä ajettavuus heti kuiva-tusosan alussa rainan ollessa vielä märkää.

Keksinnön mukaisessa paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosassa ensimmäisessä , · sylinterikuivatusryhmässä on ainakin viisi kuivatussylinteriä. Keksinnön mukai- * * 20 sessa paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosassa ensimmäisen kuivatussylinteri- • ·*# *" : ryhmän kuivatti ssy huterien lukumäärä maksimoidaan siten, että ylärajan kuivatus- · · *· " sylinterien lukumäärälle muodostaa se tilanne, kun raina lähtee kutistumaan niin paljon, että tarvitaan ryhmäväli ajettavuuden aikaansaamiseksi ryhmävälin ohi • · • · *** halutulla sopivimmin pienellä veto-erolla, joka rainan kuivumisen aiheuttamasta ... 25 konesuuntaisesta kutistumasta johtuen voi olla jopa negatiivinen, jolloin siis seu- * 2 · !..i raava kuivatussylinteriryhmä käy edeltävään kuivatussylinteriryhmään nähden • · ]·’ hitaammin. Tällöin puristimen ja kuivatusosan välissä voidaan käyttää vetoeroja • "* *·** esim. ajonopeudella yli 1200 m/min alle 2 % ja ajonopeudella yli 1600 m/min yli ·»«·· 3 %.

··· ' 30 ·· • * » • · * · 9

Ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä käytettävien kuivatussylintereiden lukumäärä riippuu luonnollisesti myös käytettävien kuivatussylintereiden halkaisijasta ja perusajatuksen mukaisesti keksinnön mukainen pitkä ensimmäinen sylin-terikuivatusryhmä ulottuu maksimissaan siihen asti, kun paperi- tai kartonkirainan 5 kutistuman kasvattama jännitys alkaa vaikuttaa haitallisesti ajettavuuteen, jolloin yleensä rainan kuiva-ainepitoisuus on 50-65 %, sopivimmin 55-60 %.

Keksinnön mukaisella järjestelyllä saavutettava etu on mm. säästöt siinä, että ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän ollessa pitkä (korvaa tyypillisesti ainakin kak-10 si nykyistä ryhmää), kiristimiä, ohjaimia ja viiranjohtoteloja yms. tarvitaan vähemmän, jolloin valmistus-ja käyttökustannukset ovat edullisemmat.

Keksinnön mukaisesti aikaansaadaan ajettavuudeltaan hyvä paperi- tai kartonki-koneen kuivatusosa, jossa olennaisesti käytetään vain pientä tai ei tarvita lainkaan 15 vetoeroa puristinosan lopun ja kuivatusosan alun välissä ja näin paperi- tai kar-tonkikoneen kuivatusosan nopeutta ja vetoeron valintasuureita rajoittavana ja muita valintasuureita rajoittavana tekijänä ei ole koneen ajettavuus, vaan voidaan keskittyä rainan laatuun ja/tai haluttavaan ajonopeuteen.

IM

• Ml ,* ,* 20 Keksinnön mukaista kuivatusosaa sovellettaessa voidaan siten vetoerot määrittää • * * " ; rainan laatuominaisuuksien ja ajonopeuden kannalta optimiarvoihin, kun ajetta- • i · • ·· ’ I vuusongelmat on ratkaistu muilla tavoin. Keksinnön mukaisen kuivatusosan yh-

• S

t... teydessä voidaan ajoparamelrit optimoida esim. massan ominaisuuksien ja jauha- • ^ » tusasteen perusteella. Jauhatus asteen sopivalla valinnalla saadaan aikaan säästöä 25 energian kulutuksessa.

• · · f·· • * • ·

• M

Keksintö soveltuu erityisen hyvin esim. valmistettaessa roinaa lyhytkuituisesta • · • · sellusta tai kierrätyskuitua sisältävistä massoista nopeakäyntisillä paperi- tai kar-tonkikoneilla.

Ml 30 • t ·

• I I

• · • · 10

Keksinnön yhteydessä sopivimmin sovelletaan suljettua vientiä puristinosalta kui-vatusosan alkuun.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen 5 kuvioon viitaten, jonka yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

Kuviossa 1 on esitetty kaavallisesti eräs keksinnön sovellus paperi- tai kartonki-koneen kuivatusosaksi.

10

Kuviossa 2 on esitetty kaaviollisesti eräs sovellus keksinnön mukaisen paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä käytettäväksi aj ettavuuskomponentiksi.

15 Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisesti eräs koetulos puristimen vetoprosentin ja Scott Bondin riippuvuudesta.

Kuviossa 4 on esitetty puristimen vedon vaikutus huokoisuuteen eräänä kaaviolli- • Il * · · · sena esimerkkinä.

"7 » 4 I · *" * Kuviossa 1 raina W johdetaan puristinosan P viimeiseltä puristimelta Ρχ suljettu- • · » • Il * na vientinä kuivatusosan D ensinunäiseen sylinterikuivatusryhmään Ri. Tämän · jälkeen keksinnön tässä sovellusesimerkissä seuraa kuusi yksiviiravientiä sovelta- 4 4 vaa kuivatusryhmää Rjm, minkä jälkeen raina W johdetaan jälkikäsittelyyn esim.

.·*·, 25 kalanteriinS.

• · · 4M • · f · ··

Kuvion 1 mukaisessa paperi- tai kartonkikoneessa on kuivatusryhmät Ri,R>· • · • * ***. muodostettu yläriviin sijoitetuista kuivatussylintereistä 20 ja kahden peräkkäisen * · . . kuivatussylinterin väliin alariviin sovitetusta kääntötelasta tai -sylinteristä 21.

··· • » ]··;* 30 Kääntötela 21 voi olla sileä tai uritettu tela tai revitetty tela esim. hakijan tavara- • t · • ·* merkillä VacRoll™ markkinoiman tyyppinen kääntöimutela. Raina W kulkee pol- 11 veillen kuivatussylinteriltä 20 kääntötelalle 21 ja edelleen seuraavalle kuivatussy-linterille 20 kuivatusviiran F tukemana. Kahden peräkkäisen kuivatussylinterin 20 ja niiden väliseen alariviin sijoitetun kääntötelan 21 sekä niiden kautta kulkevan viiran F väliin muodostuvaa tilaa kutsutaan taskutilaksi T.

5

Keksinnön mukaisesti ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä Ri on yksiviiravientiä soveltava ja se on muodostettu pitkäksi kuivatusryhmäksi, joka sisältää seitsemän kuivatussylinteriä 20 ylärivissä ja vastaavasti kuusi kääntösylinteriä/-telaa 21 alarivissä.

10

Keksinnön mukaisesti on ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä Ri kuhunkin kahden peräkkäisen kuivatussylinterin 20 ja kääntötelan 21 ja kuivatusviiran F väliseen taskuillaan T sijoitettu ajettavuuskomponentti 30, jolla kohdistetaan suuri alipaine kuivatusviiran takapuolelle eli rainaan nähden vastakkaiselle puolelle 15 aukeavan kidan kohdalle j a pienempi alipaine haluttuun osaan muuta taskutilaa T.

Kuivatusosan muut kuivatusryhmät RN ovat normaalia yksiviiravientiä soveltavia kuivatusryhmiä, joissa kuivatussylinterit 20 ovat ylärivissä ja kääntösylinterit tai «··· -telat 21 alarivissä.

• * 20 • · · ··· * ·*·.· Kuivatusryhmän Ri alapuolelle on sovitettu kuljetin 40, jolla esim. ryhmän vii- • · •j··: meiseltä sylinteriltä 20 alas otettua rainaa W voidaan ajaa pulpperiin, kun rainan W päätä viedään loppukuivatussylinteriryhmien RN läpi. Kuljetinta 40 tarvitsee käyttää vain silloin, kun rainan vienti kuivatusosan läpi on käynnissä.

25

Kuviossa 2 esitetty ajettavuuskomponentti 30 on sijoitettu taskutilaan T siten, että m sen yksi sivu 31 muodostaa tulevan viiran F kanssa rakomaisen tilan, johon mai- • * ·:··* nitulla ajettavuuskomponentilla eli puhalluslaatikolla 30 aikaansaadaan alipaine.

.···. Puhalluslaatikon 30 yläosassa on puhallussuutin 34, josta puhalletaan puhallus » · · „„· 30 kohti viiraa F pääasiallisesti viiran kulkusuuntaa vastaan ja siten, että puhallus • · vaikuttaa olennaisesti sen kohdan 27 yläpuolelle, jossa raina W ja viira F irtoavat 12 sylinteriltä 20. Tästä suuttimesta 34 puhallettavalla ilmavirtauksella on ensisijaisesti tarkoituksena estää viiran F mukana tulevan ilmavirtauksen kulkeutuminen viiran F mukana puhalluslaatikon 30 ja viiran F väliseen kapeaan rakoon. Lisäksi tämä puhallus aikaansaa alipaineen mainittuun rakoon ejektoidessaan ilmaa pois 5 mainitusta raosta. Suutin 34 voi olla kiinnitetty laatikkoon esim. jousen 35 avulla, joka estää suuttimen 34 rikkoutumisen esim. paperimällin tai vastaavan kulkeutuessa suuttunen 34 ohi. Pienen matkan päähän ensimmäisestä suuttimesta on sovitettu kuristinelin 36, joka jakaa mainitun ralcomaisen tilan.kahteen osaan; tehostetun alipaineen omaavaan yläosaan 50Y ja pienemmän alipaineen omaavaan ala-10 osaan 50A. Kuristineiimellä 36 estetään ilman virtaus vähän pienemmän alipaineen omaavasta osasta 50A suuremman alipaineen omaavaan osaan 50Y. Kuristinelin 36 voi olla mekaaninen kuristinelin tai se voi olla muodostettu puhallus-suutinperiaatteella tai muulla sopivalla alan ammattimiehelle sinänsä tunnetulla tavalla toimivaksi kuristinelimeksi.

15

Suuremman alipaineen omaavan osan 50Y pituus on tyypillisesti 100-300 mm ja pienemmän alipaineen omaava alue 50A ulottuu viennin loppuosalle ja haluttuun , muuhun osaan taskutilaa.

··· ·1· • · . . 20 Keksinnön mukaisesti puhalluslaatikolla 30 aikaansaadaan tehostetun alipaineen • i # T | vyöhyke 50Y, jossa alipaine on 1000-S000 Pa, sopivimmin 2000-4000 Pa, ja ku- • ·· ristinelimellä 36 erotetaan tämä alue muusta taskutilasta T erityisesti pienemmän • t .···. alipaineen omaavasta vyöhykkeestä 50A, jonka alipaine on 100-500 Pa, sopivim- • · ··· min 200-300 Pa. Käytettävät alipaineet riippuvat luonnollisesti paperi- tai karton-25 kikoneella ajettavasta rainalajista ja käytettävästä ajonopeudesta. Käytettäessä ' · .*·1. tällaista ajettavuuskomponenttia 30 paperi- tai kartonkikoneen lcuivatusosan en- simmäisessä sylinterilcuivatusryhmässä saadaan ajettavuusongelmat ratkaistua ja • · voidaan käyttää pitkää kuivatusryhmää, joka käsittää 5-12 kuivatussylinteriä, so- • · 4·# pivimmin 6-10 kuivatussylinteriä. Käytettävien kuivatussylintereiden lukumäärä • · ,2 30 riippuu luonnollisesti myös käytettävien kuivatussylintereiden halkaisijasta ja pe- • · · • · 1 rusajatuksen mukaisesti keksinnön mukainen pitkä ensimmäinen sylinterikuiva- 2 13 tusryhmä ulottuu maksimissaan siihen asti, kun rain an kutistuman kasvattama jännitys alkaa vaikuttaa haitallisesti ajettavuuteen, jolloin yleensä rainan kuiva-ainepitoisuus on 55-60 %. Tässä suhteessa ongelmallinen ryhmävälivienti. on kuvioon merkityssä kohdassa 60A, jossa edeltävän kuivatusryhmän kuivatusviira 5 kääntyy pois ja raina jatkaa kuivatussylinterin pinnalla seuraavan kuivatussylinte-riryhmän viiralle. Esimerkiksi kohdassa 60A ei raina seuraa kuivatussylinteriä, vaan rainan reunat lähtevät kääntymään viiran mukana, kun rainan kuivatuskutis-tuma lisää rainan reunojen kääntymisalttiutta.

10 Kuvion 2 mukaisesti laatikon 30 alaosa 32 kattaa suurimman osan kääntötelan 21 avoinna olevasta eli siis viiran F peittämättömästä osuudesta ja tämä rako 51 on pieni. Ilman kulkeutuminen kääntötelan 21 mukana raon 51 läpi viiran F tulopuolelle estetään esim. mekaanisella tiiviste-elimellä 37 tai vastaavalla. Kuten kuviossa on esitetty, kääntötelalta 21 seuraavalle kuivatussylinterille 20 kulkevan 15 viirajuoksun kohdalta voidaan puhalluslaatikon 30 ja viiran F välinen rako 52 seinämän 33 alueella tehdään ylöspäin laajenevaksi, jolloin ilma poistuu helposti. Toisaalta rakoon 52 on mahdollista synnyttää ja/tai aukeava rakomuoto itsestään aikaansaa alipaineen Joka tukee rainaa viiralle tälläkin puolella.

*·· ···· 20 Kuvioon 2 on avautuvaa nippiä merkitty viitemerkinnällä AN ja sulkeutuvaa nip- * · · "* j piä viitemerkinnällä SN.

• · · ♦ · • · • . ·

Tehostettu alipaine ensimmäisessä osassa 50Y auttaa irrottamaan rainan W sylin- • « terin 20 pinnalta sekä kiinnittämään rainan W tukevasti viiraan F. Kuviossa ei ole 25 erikseen esitetty laatikon puhallusilman tuontia, mutta sen järjestäminen on sinäl- • * ♦ .···. lään alan ammattimiehelle tunnettu.

• · 1 2 3 • · # · ***. Tämän tyyppisen ajettavuuskomponentin osalta voidaan viitata myös esim. haki- 2 • · . jän FI-patenttihakemuksiin 19990370ja 19991908, joissa on esitetty eräs edulli- « · c -• · 3 30 nen ratkaisu keksinnön yhteydessä käytettäväksi ajettavuuskomponentiksi.

• * · • · • · 14

Kuviossa 3 on esitetty kaavallisesti eräs esimerkki vedon puristimelta vaikutuksesta Scott Bondiin. Kyseinen esimerkki on hienopaperille 70 g/m2. Kuten kuviosta nähdään, vetoprosentin lisääntyessä laskee Scott Bond ei-toivotusti.

5 Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti vedon puristimelta vaikutus huokoisuuteen ja kuten kuviosta nähdään, vedon kasvaessa huokoisuus yleensä ei-toivotusti lisääntyy. Kuvion esimerkki on hienopaperille 70 g/m2.

Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellusesimerkkeihin 10 viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

• • M e ··· t « . · · • · 1 2 • · · • · · ·1 · · • · • 1 · • ·· . 1 · t • 1 ' · · · *· e • · ··· * 1 · • · · · · • · « • t Φ'·· • • · 1 » · • · ·. · 2 · » · • · ··1 ·· · • # · • · • m

Claims (15)

1. Paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa, joka soveltaa normaalia yksiviiravien-tiä, joka kuivatusosa käsittää yksiviiravientiä soveltavia kuivatusryhmiä (Ri,Rn), 5 joissa paperi- tai kartonkiraina (W) on sovitettu kulkemaan kuivatusviiran (F) tukemana yläriviin sijoitettujen kuivatussylinterien (20) ja alariviin sijoitettujen kääntÖsylinterien/-telojen (21) kautta polveillen siten, että kuivatussylintereillä (20) on raina (W) kuumennettua kuivatussylinteripintaa vasten, jossa paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan (D) ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä (Ri) 10 on kunkin kahden peräkkäiseen kuivatussylinterin (20) ja niiden välisen kääntöte-lan (21) ja kuivatusviiran (F) rajoittamaan taskutilaan sijoitettu ajettavuuskompo-nentti (30), jolla kohdistetaan suuri alipaine 1000-8000 Pa alueelle (50Y), jolla raina (W) irtoaa kuivatussylinteriltä (20) ja jolla ajettavuuskomponentilla (30) aikaansaadaan pienempi alipaine 100-500 Pa ainakin osaan muuta taskutilaa (T), 15 tunnettu siitä, että paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa (D) on nopeakäynti-nen, että raina (W) on johdettu puristinosalta (P) suljettuna vientinä viiran (F) tukemana kuivatusosan (D) ensimmäiseen sylinterikuivatusryhmään (R|), että kuivatusosan ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä (Rj) on pitkä ryhmä, joka sisältää ainakin viisi kuivatussylinteriä ja joka ulottuu maksimissaan siilien asti, kun pape- •' 20 ri- tai kartonkirainan (W) kutistuman kasvattama jännitys alkaa vaikuttaa haitalli- • : sesti ajettavuuteen, jolloin minän (W) kuiva-ainepitoisuus on 50 - 65 %. i · • · » • M

* · | * 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että paperi- tai e · *·'·* kartonkikoneen ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä (Ri) on pitkä ryhmä rainan ... 25 laatuominaisuuksien optimoimiseksi ja rainan ajettavuuden hallitsemiseksi.

♦ · · • ♦ · * ··# ♦ · • « ’!* 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ajonopeus • * · ' ·*.· * on yli 1000 ra/min valmistettaessa fluting- ja liner-kartonkia. • *

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ajonopeus ·· ·#·· : .* on yli 1200 m/min valmistettaessa hienopaperia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ajonopeus on yli 1400 m/niin valmistettaessa SC-paperia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ajonopeus on yli 1500 m/min valmistettaessa sanomalehtipaperia.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosa (D) käsittää pelkästään yksiviiravientiä soveltavia 10 kuivatusryhmiä (Rj,Rn).

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan (D) ensimmäisessä sylinterikuivatusryhmässä (Rj) käytettävät ajettavuuskomponentit (30) käsittävät kuristuselimen (36), jolla rajoi- 15 telaan suuremman alipaineen omaava alue (50Y) ja pienemmän alipaineen alue (50A) viiran (F) ja ajettavuuskomponentin (30) väliseen rakomaiseen tilaan viiran (F) kulkiessa kuivatussylinteriltä (20) kääntötelalle (21).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kuivatusosan ***** 20 (D) ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän (Ri) ajettavuuskomponentit (30) kasit- r « : tävät tiiviste-elimen (37) ilman kulkeutumisen estämiseksi kääntötelan (21) mu- • · * · ·: kana kääntösylinterin (21) sulkeutuvaan nippiin.

· ··· • · ’···* 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ensimmäi- (t( 25 sen sylinterikuivatusryhmän (Rj) alapuolelle on sijoitettu hylkykuljetin (40), jolla • · · raina (W) on muiden kuivatusryhmien (RN) päänviennin aikana johdettavissa pu- • · *” ristinosan (P) pulpperiin.

« . · • ' ·*· * * 11. Patenttivaatimuksen I mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ajonopeu- itmmi 30 den ollessa yli 1600 m/min, on vetoero puristimen ja kuivatusosan välissä alle f'V 3 %.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että ajonopeuden ollessa yli 1200m/min, on vetoero puristimen ja kuivatusosan välissä alle 2%. 5

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että paperi- tai kartonkikoneen kuivatusosan (D) ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä (RO ulottuu maksimissaan siihen asti, kun paperi- tai kartonkirainan (W) kutistuman kasvattama jännitys alkaa vaikuttaa haitallisesti ajettavuuteen, jolloin rainan (W) kui- 10 va-ainepitoisuus on 55 - 60 %.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusosa, tunnettu siitä, että kääntötela (21) on kääntöimutela. *· » I··· • · 4 4 • · · • * · ··· · • · • · ♦ • ·· • ♦ • · ··· • · • ♦ ·«« • 44 • · · • · ♦ * f • · -·«· 4 *·· • · • ♦ ··· • · ··· • 4 4 « ·«· «· · • · « • « • *