FI121796B - Staattinen elementti kuiturainakonetta varten - Google Patents

Description

STAATTINEN ELEMENTTI KUITURAINAKONETTA VARTEN

Keksinnön kohteena on staattinen elementti kuiturainakonetta varten, johon elementtiin kuuluu tukirakenne ja siihen kiinni-5 tetty kuiturainakoneen kudokseen koskettamaan sovitettu kulu-tusosa, ja tukirakenteen ja kulutusosan välille on järjestetty useita jousielimiä muotolukituksen aikaansaamiseksi.

Staattinen elementti on osa laitteistoa, jota käytetään kuitu-10 rainakoneessa. Yksi tunnettu laitteisto on niin sanottu foili-laatikko, jonka kansi muodostuu useista rainan kulkusuunnassa välin päähän toisistaan sovitetuista staattisista elementeistä. Kyseisiä elementtejä kutsutaan myös vedenpoistolistoiksi. Kuiturainakoneella valmistettavaa rainaa tukevan kudoksen is kulkiessa elementtien ohi muodostuu pulsaatiota, joka poistaa vettä rainasta. Käytännössä kudos hankaa elementtiin, joten elementtiin kuuluu myös kulutusosa, joka kestää kudoksen hankaa-vaa kulutusta.

20 US-patentissa numero 7169264 esitetään erilaisia keraamisen kulutusosan kiinnitystapoja. Yhtenä vaihtoehtona esitetään jousielimiä, jotka kiinnittyvät muotolukituksella kulutusosaan ja tukirakenteeseen muotoiltuihin uriin. Lopuksi kiinnitys lukitaan valumassalla.

25

Esitetyssä patentissa elementissä käytetään lyhyitä keraamipalo-ja, jotka kiinnitetään listamaiseen tukirakenteeseen. Kyseinen rakenne on työläs valmistaa ja jo itse keraaminkin hankintakustannukset ovat korkeat. Lisäksi keraamipalojen väliin käytön 30 aikana mahdollisesti muodostuvat raot voivat aiheuttaa rainaan virheitä. Rikkoutumisesta tai kulumisesta johtuen on koko elementti vaihdettava. Lisäksi vaihto on tehtävä elementtiä päästä vetämällä, mikä saattaa olla ahtaissa positioissa mahdotonta .

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada on kuiturainakonetta varten uudenlainen staattinen elementti, joka on entistä edulli- 35 2 sempi valmistaa ja huoltaa, mutta joka on aikaisempaa kestävämpi ja tasalaatuisempi. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ovat, että kukin jousielin on kiinnitetty kiinteästi tukirakenteeseen tai kulutusosaan, ja muotolukitus muodostuu jousielimen ja sen 5 kiinnityskohtaa vastakkaisen rakenteen välille muotolukituksen olleessa uudelleen irrotettavissa ja kiinnitettävissä materiaalia rikkomatta. Kulutusosan rakenteesta riippumatta se voidaan helposti irrottaa tukirakenteestaan ja vieläpä yleensä ilman työkaluja. Myös uusi kulutusosa on nopea kiinnittää, mikä 10 lyhentää oleellisesti laitteiston toimintakuntoon saattamiseen kuluvaa aikaa. Myös itse kulutusosat ovat uudenlaisia samoin kuin sen tukirakenteet. Tällöin voidaan selvästi pienentää laitteiston hankintakustannuksia ja varsinkin käyttö- ja huoltokustannuksia .

15

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa 20 Kuvat la ja Ib esittävät keksinnön mukaisen staattisen elementin tukirakenteen valmistusosia,

Kuva le esittää keksinnön mukaisen staattisen elementin tukirakenteen ilman kulutusosia,

Kuva 2a esittää keksinnön mukaisen kulutusosan aihiota, 25 Kuvat 2b ja 2c esittävät keksinnön mukaisen kulutusosan,

Kuvat 3a - 3c esittävät keksinnön mukaisen staattisen elemen tin toisen sovelluksen,

Kuva 3d esittää kuvien 3a - 3c staattisen elementin tukirakenteen, 30 Kuvat 4a - cc esittävät keksinnön mukaisen staattisen elementin kolmannen sovelluksen,

Kuva 4d esittää kuvien 4a - 4c staattisen elementin tukirakenteen.

35 Staattisia elementtejä käytetään esimerkiksi kuiturainakoneen vedenpoistolaitteessa. Myöhemmin staattista elementtiä kutsutaan 3 yksinkertaisemmin elementiksi. Elementti pysyy siis oleellisesti paikoillaan kudoksen liikkuessa sen ohi. Yhdessä vedenpoisto-laitteessa on tavallisesti useita elementtejä, joskin yksittäistä elementtiä voidaan käyttää sellaisenaankin. Yleensä veden-5 poistolaite sijoitetaan kuiturainakoneen muodostusosalle muodostettavaa rainaa tukevan kudoksen alapuolelle. Tosin myös kuiturainakoneen puristinosalla on käytössä huovankunnostimia, joissa on staattisia elementtejä. Käytön aikana elementtiin kuuluva kulutusosa koskettaa kudosta ja poistaa vettä kudoksesta tai 10 rainasta. Usein vedenpoistolaitteen sisälle järjestetään lisäksi alipaine vedenpoiston tehostamiseksi. Kudoksen alapuolisissa positioissa painovoimalla on merkittävä vaikutus, jolloin alipaineella voidaan estää veden pärskymistä ja sumuamista.

is Vedenpoistoelementti on siis tarkoitettu erityisesti kuitu-rainakonetta varten. Tunnettuja kuiturainakoneita ovat esimerkiksi paperi- ja kartonkikoneet sekä selluskuivauskoneet, joiden muodostus- ja puristinosilla on lukuisia erilaisia elementtejä. Perusrakenteina elementtiin kuuluu tukirakenne 10 ja siihen 20 kiinnitetty kulutusosa 11. Lisäksi tukirakenteen 10 ja kulu-tusosan 11 välille on järjestetty useita jousielimiä 12 muotolu-kituksen aikaansaamiseksi (kuvat le, 3b ja 4b). Keksinnön mukaan kukin jousielin 12 on kiinnitetty kiinteästi tukirakenteeseen 10 tai kulutusosaan 11, ja muotolukitus muodostuu jousielimen 12 ja 25 sen kiinnityskohtaa vastakkaisen rakenteen välille muotolukituk-sen ollessa uudelleen irrotettavissa ja kiinnitettävissä materiaalia rikkomatta. Kiinteät jousielimet pysyvät varmasti kiinni elementissä, jolloin haitallisten osien joutuminen prosessiin voidaan välttää. Lisäksi muotolukitus voidaan helposti avata, 30 mikä nopeuttaa huomattavasti kulutusosan vaihtoa. Samalla vältetään koko elementin vaihtaminen, kun pelkkä kulutusosa voidaan vaihtaa.

Edullisesti jousielimet sovitetaan siten, että muotolukituksen 35 asennus- ja irrotussuunta on kulutusosan 11 poikittaissuunnassa. Tällöin kulutusosa voidaan asentaa painamalla ja irrottaa 4 nostamalla. Vaihtoehtoisesti asennus- ja irrotussuunta voi olla pituussuunnassa, jolloin kulutusosa irrotetaan päästä vetämällä. Poikittaissuuntaa esitetään kaksipäisellä nuolella kuvissa 3a ja 4a. Poikittaissuuntainen asennus helpottaa kulutusosan vaihta-5 mistä varsinkin ahtaissa positioissa.

Jousielimen muoto ja mitoitus voivat vaihdella eri sovelluksissa. Edullisesti käytetään symmetristä kaksihaaraista jousielintä 12, jonka kiinnityskohdassa on yhden vapausasteen nivelpiste 13. 10 Nivelpisteen ansiosta jousielin pääsee asemoitumaan haarojen muodostaessa pysyvän muotolukituksen. Nivelpiste on kuitenkin sovitettu siten, että muotolukitus on pitävä ja kestää käytöstä aiheutuvat rasitukset.

15 Kuvassa le esitetään osa vedenpoistolaitteesta. Tässä tukirakenne 10 itse asiassa muodostuu useasta levykappaleesta 14, joissa kussakin on kiinnityskohdat usealle jousielimelle 12. Kuvassa le esitetään vain yksi jousielin 12. Edullisesti levykappale 14 on ohutlevyä ja se on sovitettu osaksi kantavaa runkorakennetta. 20 Kuvassa Ib esitetään yksi levykappale 14, jossa on kiinnityskohdat neljälle kulutusosalle. Ohutlevystä saadaan laserleikkaamal-la monimutkaisiakin muotoja. Levykappaleet liitetään toisiinsa pitkittäistuilla 15, joihin levykappaleet 14 edullisesti laser-hitsataan. Lopputuloksena on kevyt, mutta jäykkä rakenne, joka 25 ainakin osittain muodostaa esimerkiksi vedenpoistolaitteiston kantavan runkorakenteen. Yksi pitkittäistuki 15 esitetään kuvassa la. Leikkauksen jälkeen pitkittäiskappale taivutetaan sekä kummastakin päästä poikittaissuunnassa sekä toisesta reunasta pituussuunnassa. Tehdyt taitokset edelleen jäykistävät 30 rakennetta.

Uudenlaisen tukirakenteen ja muotolukituksen lisäksi elementin kulutusosa on uudenlainen. Keksinnön mukaan kulutusosa 11 on yksi yhtenäinen ja oleellisesti koko staattisen elementin 35 pituudelle ulottuva levyrakenne 16, jossa on kulutusta kestävä pinnoite. Levyrakenne valmistetaan edullisesti haponkestävästä 5 ohutlevystä ja se pinnoitetaan kovapinnoitteella, edullisesti termisellä ruiskutuksella, joka kestää jatkuvaa kulutusta. Kulutusosan aihio esitetään kuvassa 2a ja taivutuslinjoja esitetään pistekatkoviivoilla. Keksinnön mukaan levyrakenne 16 5 on levymateriaalista taivutettu U-profiili, jonka laipoissa 17 on kiinnitysmuotoilut 18 jousielimiä 12 varten. Kuvassa 2a kiinnitysmuotoilut ovat aukkoja, joskin kiinnitysmuotoilut voivat olla kohoumia tai painaumia, jotka on työstetty perusmateriaalista. Toisaalla kulutusosaan voidaan hitsata tai liimata 10 kiinnitysvasteita jousielimiä varten.

Kuvassa 2b esitetään kulutusosan erityissovellus, jossa laipoissa 17 on kutakin jousielintä 12 kohti useammat kuin yhdet kiinnitysmuotoilut 18, joiden sijainti jousielimen 12 suhteen 15 eroaa toisistaan. Tällöin yhdenlainen kulutusosa voidaan yksinkertaisesti asentaa eri korkeudelle kulutusosan asennussijaintia pituussuunnassa hiukan muuttamalla. Kuvassa 2b neljän aukon 19 sijainnit eroavat noin millimetrin toisistaan.

20 Kuvissa 3a-d ja 4a-d esitetään kaksi muuta keksinnön mukaista elementtiä. Tässä tukirakenne 10 muodostuu väliprofiilista 20, jossa on kiinnitysvaste 21 staattisen elementin kiinnittämiseksi kantavaan runkorakenteeseen. Kiinnitysvaste 21 on sinällään tavanomainen T-ura, jolloin elementti voidaan helposti asentaa 25 jo olemassa oleviin laitteistoihin. Elementti voidaan irrottaa perinteisesti päästä vetämällä, mutta keksinnön mukaisen avattavan muotolukituksen ansiosta myös pelkkä kulutusosa voidaan vaihtaa.

30 Kuvissa 3d ja 4d esitetään väliprofiili 20 ja siihen kiinnitetyt jousielimet 12, joiden määrä vaihtelee eri sovelluksissa. Edullisesti väliprofiili valmistetaan muovista ja sen ulkomuoto vastaa kulutusosan 11 sisämuotoa. Lisäksi väliprofiili 20 ulottuu oleellisesti koko kulutusosan 11 pituudelle. Tällöin 35 kulutusosa on tukevasti tuettu ja kulutusosa voidaan valmistaa 6 ohutlevystä. Myös kulutusosa voi olla muovia ja siihen voidaan kiinnittää esimerkiksi keraamilistoja.

Esitetyissä sovelluksissa jousielimet on kiinnitetty joko 5 tukirakenteeseen tai väliprofiiliin, jolloin voidaan käyttää yksinkertaista kulutusosaa. Jousielimet voidaan myös kiinnittää kulutusosaankin. Myös sekä tukirakenteeseen että kulutusosaan kiinnitetty jousielimet ovat mahdollisia. Oleellista on kuitenkin se, että jousielin on kiinteästi kiinnitetty johonkin 10 rakenteeseen, jolloin vältetään irtonaisten osien joutuminen prosessiin. Sovellusesimerkeissä jousielimet ovat kulutusosan sisällä, jolloin ne säilyvät likaantumattomina. Toisaalta jousielimet voivat olla ainakin osittain kulutusosan ulkopuolella .

15

Yksinkertaisimmillaan jousielimet muuttavat hiukan muotoaan kulutusosaa asennettaessa ja lukittuvat kiinnitysmuotoiluihin. Jousielimet pyritään mitoittamaan siten, että asennus ja irrottaminen onnistuvat ilman työkalua. Toisaalta voidaan käyttää 20 jotain yksinkertaista apuvälinettä, jolla jousielimiä voidaan keventää. Esitetyissä sovelluksissa jousielimet ulottuvat kulutusosan molempiin haaroihin. Toisaalta kulutusosan ja sen tukirakenne voidaan muotoilla siten, että esimerkiksi kulutusosan etureuna lukittuu esimerkiksi kiinteään ulokkeeseen 25 takareunan muotolukittuessa jousielimillä.

Keksinnön mukainen staattinen elementti voi olla esimerkiksi vedenpoistoelementti, huopaimurin kansilista tai foililista. Elementtiä voidaan käyttää myös imu- ja höyrylaatikoissa sekä 30 huovankunnostimissa. Varsinkin järjestämällä tukirakenne osaksi laitteiston kantavaa runkorakennetta, muodostuu laitteistosta kevyt, mutta jäykkä. Valmistuksessa voidaan lisäksi hyödyntää ohutlevytekniikkaa. Myös kulutusosat ovat entistä edullisempia, mutta aikaisempaa pitkäikäisempiä. Tässäkin ohutlevytekniikka 35 mahdollistaa monimutkaisienkin muotojen valmistamisen. Käytön kannalta merkittävää on asennuksen helppous ja nopeus. Kulu- 7 tusosa voidaan asentaa ja irrottaa jopa ilman työkaluja. Tarvittaessa kulutusosa lukitaan tukirakenteeseen esimerkiksi sokalla.

Edellä on esitetty ainoastaan eräitä keksinnön edullisia suori-5 tusmuotoja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niihin voi tehdä lukuisia modifikaatioita oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (10)

1. Staattinen elementti kuiturainakonetta varten, johon elementtiin kuuluu tukirakenne (10) ja siihen kiinnitetty 5 kuiturainakoneen kudokseen koskettamaan sovitettu kulutusosa (11), ja tukirakenteen (10) ja kulutusosan (11) välille on järjestetty useita jousielimiä (12) muotolukituksen aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että kukin jousielin (12) on kiinnitetty kiinteästi tukirakenteeseen (10) tai kulutusosaan (11), ja io muotolukitus muodostuu jousielimen (12) ja sen kiinnityskohtaa vastakkaisen rakenteen välille muotolukituksen ollessa uudelleen irrotettavissa ja kiinnitettävissä materiaalia rikkomatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elementti, tunnettu siitä, is että muotolukituksen asennus- ja irrotussuunta on kulutusosan (11) poikittaissuunnassa tai pituussuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen elementti, tunnettu siitä, että jousielimen (12) kiinnityskohdassa on yhden va- 20 pausasteen nivelpiste (13) .

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen elementti, tunnettu siitä, että kulutusosa (11) on yksi yhtenäinen ja oleellisesti koko staattisen elementin pituudelle ulottuva 25 levyrakenne (16), jossa on kulutusta kestävä pinnoite.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen elementti, tunnettu siitä, että levyrakenne (16) on levymateriaalista taivutettu U-profii-li, jonka laipoissa (17) on kiinnitysmuotoilut (18) jousielimiä 30 (12) varten.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen elementti, tunnettu siitä, että tukirakenne (10) muodostuu useasta levykap-paleesta (14), joissa kussakin on kiinnityskohdat usealle 35 jousielimelle (12).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen elementti, tunnettu siitä, että levykappale (14) on ohutlevyä ja se on sovitettu osaksi kantavaa runkorakennetta.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen elementti, tunnettu siitä, että kutakin jousielinta (12) kohti laipoissa (17) on useammat kuin yhdet kiinnitysmuotoilut (18), joiden sijainti jousielimen (12) suhteen eroaa toisistaan. ίο

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen elementti, tunnettu siitä, että tukirakenne (10) muodostuu väliprofiilista (20), jossa on kiinnitysvaste (21) staattisen elementin kiinnittämiseksi kantavaan runkorakenteeseen. is

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen elementti, tunnettu siitä, että väliprofiilin (20) ulkomuoto vastaa kulutusosan (11) sisämuotoa väliprofiilin (20) ulottuessa oleellisesti koko kulutusosan (11) pituudelle.