FI121947B - Järjestely ja menetelmä kuiturainakoneen käyttämiseksi - Google Patents

Description

JÄRJESTELYJÄ MENETELMÄ KU ITU RAIN AKON EEN KÄYTTÄMISEKSI KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö liittyy kuiturainakoneen kuten paperi-, kartonki-, tissue- tai sellukoneen käyttämiseen. Erityisesti, mutta ei pelkästään, keksintö liittyy kuiturainakoneen telojen ja vastaavien kuiturainan käsittelyelimien pyörityskäyttöjen energiansyöttöön.

10 KEKSINNÖN TAUSTA

Kuiturainakoneiden tuottovaatimusten kasvaessa kuiturainaa tuotetaan entistä leveämmillä ja nopeammilla kuiturainakoneilla. Tuotantotehokkuusvaatimukset on perinteisesti ratkaistu lisäämällä kuiturainakoneen ja jälkikäsittelylaitteiden 15 ajonopeutta ja tuotantoleveyttä. Tällöin laitteistoja joudutaan mitoittamaan siten, että laitteistojen rakenteista tulee hyvin raskaita. Painavista pyöritettävistä kuiturainakoneen kone-elimistä johtuen myös pyörityskäytöt, vaihteet, virtalähteet, syöttöverkko ja muut toimilaitteet täytyy mitoittaa suuriksi ja kalliiksi, jotta päästään kohtuullisiin kiihdytysaikoihin. Pyöritettäviä kuiturainakoneen kone-elimiä ovat 20 esimerkiksi telat, pyörityselimiensä kanssa pyöritettävät kudokset ja hihnat sekä konerullat. Esimerkiksi rul la imellä tai pituusleikkurilla täysien konerullien kiihdyttäminen vaatii hetkellisesti erittäin paljon huipputehoa.

Pyörityskäyttöjä ja energiansyöttövälineitä pyörityskäyttöjä varten mitoitetaan o 25 maksimikiihdytystehon mukaan. Energiansyöttövälineitä pyörityskäyttöjä varten 4 ovat mm. jännitteen syöttöverkko, verkkojännitteen AC-DC-muunnin ja g pyörityskäyttöä syöttävä DC-AC-muunnin. Esimerkiksi pyrittäessä nopeisiin x kiihdytyksiin pyörityskäytön mitoitettava tehontarve on 1,5-3 kertaa enemmän kuin

CL

tehontarve pyörityskäytön vakionopeudella. Tällöin jännitteen syöttöverkko, ^ 30 verkkojännitteen AC-DC-muunnin ja pyörityskäyttöä syöttävä DC-AC-muunnin on o mitoitettava 1,5-3 kertaa suuremmaksi kuin pyörityskäytön vakiokäyttö edellyttää.

C\l 2

Julkaisussa US 2003024672 A1 on esitetty menetelmä ja sovitelma leveän paperi-tai kartonkirainan käsittelemiseksi. Julkaisussa tuotantotehokkuusvaatimuksia on esitetty ratkaistavaksi jakamalla leveä raina osarainoihin ainakin kerran ennen viimeistä jälkikäsittelyvaihetta, jolloin osarainat voidaan käsitellä kapeammilla 5 laitteilla.

YHTEENVETO

Keksinnön erään ensimmäisen näkökohdan mukaan toteutetaan 10 patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely kuiturainakoneen käyttämiseksi.

Energiavarasto voi käsittää ainakin yhden kondensaattorin ja/tai energiavarasta voi käsittää ainakin yhden sähkökemiallisen akun.

15 Edullisesti sähköenergia varastoidaan DC-muodossa. Sähköenergian jännite-ero voi vaihdella energiavaraston varaustason mukaan.

Järjestely voi käsittää sähköenergian ohjaus- ja säätövälineenä DC-AC-muuntimen, jonka kautta sähköenergiaa on ohjattavissa pyörityskäytöltä 20 energiavarastoon ja jonka kautta sähköenergiaa on ohjattavissa energiavarastosta pyöritys käytöIle.

Energiavarastoon yhteydessä oleva DC-AC-muunnin voi olla erillinen DC-AC-muunnin kuin syöttöverkon suuntaan yhteydessä oleva DC-AC-muunnin. o 25 Energiavarastoon yhteydessä oleva DC-AC-muunnin voi olla sama DC-AC-4 muunnin kuin syöttöverkon suuntaan yhteydessä oleva DC-AC-muunnin.

o x Edullisesti pyöritys käytöllä on vakiokäyttöteho, ja syöttöverkko voi käsittää

CL

mitoituksen, joka vastaa 5 - 20% yli pyörityskäytön vakiokäyttötehon. Edullisesti 30 vakiokäyttöteho vastaa pyöritystehoa pyöritettävän käsittelyelimen o vakionopeudella.

C\l

Edullisesti pyörityskäytöllä on maksimikäyttöteho, ja pyörityskäytön tehontarve, 3 joka ylittää syöttöverkon mitoituksen, voi olla järjestetty katettavaksi energiavarastosta luovutettavalla sähköteholla. Edullisesti maksimikäyttöteho vastaa pyöritystehoa pyöritettävän käsittelyelimen maksimikiihdytyksessä.

5 AC-DC-muunnin voi käsittää tehon mitoituksen, joka vastaa 5 - 20% yli pyörityskäytön vakiokäyttötehon.

Edullisesti pyörityskäytöllä on maksimikäyttöteho, jota vastaavan mitoituksen DC-AC-muunnin voi käsittää tai erilliset DC-AC-muuntimet voivat käsittää.

10

Edullisesti pyörityskäytöllä on maksimikäyttöteho, joka voi olla 1,5-3 kertaa pyörityskäytön vakiokäyttöteho.

Järjestely voi käsittää voimansiirtovälineen pyörityskäytön ja kuiturainan 15 käsittelyelimen välisen voimansiirtokytkennän toteuttamiseksi.

Keksinnön erään toisen näkökohdan mukaan toteutetaan patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä kuiturainakoneen käyttämiseksi.

20 Menetelmässä voidaan muuntaa DC-AC-muuntimella energiavarastosta luovutettua sähköenergiaa pyörityskäytön pyöritysenergiaksi pyörityskäytön kiihdytystilanteessa.

Menetelmässä voidaan säätää AC-DC-muunninta ja DC-AC-muunninta siten, että o 25 ne mukautuvat energiavaraston muuttuvaan jännitetasoon.

0 g Keksinnön avulla on mahdollista käyttää pyöritysmoottoreiden energiansyöttöä 1 varten syöttöverkkoa sekä syöttösähkön AC-DC-muunnoslaitteita, joilta

CL

edellytettävä ottoteho on pienempi kuin pyöritysmoottorien maksimiteho ^ 30 edellyttäisi käytettäessä energianlähteenä pelkkää syöttöverkkoa. Tällöin o syöttöverkon käsittämä sähkönsyöttölaitteisto voidaan muodostaa pienemmistä C\| komponenteista kuin pyöritysmoottorien maksimitehon syöttäminen käytettäessä energialähteenä pelkkää syöttöverkkoa edellyttäisi. Yksittäisten syöttöverkon 4 komponenttien ja koko syöttöverkon pääoma- ja käyttökustannuksia voidaan siten alentaa.

Käytettäessä pyörityskäyttöä varten energiavarastoa, joka on edullisesti 5 paikallinen, yksittäisen pyörityskäytön ajodynamiikka paranee. Pyörityskäyttöjen ajoittainen maksimitehontarve syöttöverkon suuntaan voidaan järjestää aiempaa pienemmäksi, mikä mahdollistaa syöttöverkon aiempaa häiriöttömämmän käytön.

Lisäksi tai vaihtoehtoisesti olemassa olevaa syöttöverkkoa ja sen komponentteja 10 voidaan käyttää aikaisempaa suurempien pyörityskäyttöjen energiansyöttöön ja/tai pyörityskäyttöjen dynaamisia käyttöominaisuuksia ajotilanteissa voidaan lisätä. Joidenkin suoritusmuotojen mukaan pyörityskäyttöjä voidaan kiihdyttää aiempaa kiihdytyskäyttöä nopeammin. Haluttaessa käyttää aikaisempaa suurempia pyörityskäyttöjä syöttöverkon tehokapasiteetti voidaan saada edelleen riittämään 15 eikä syöttöverkkoon välttämättä aiheudu lisää häiriöitä lisääntyneestä pyörityskäytön maksimitehontarpeesta huolimatta.

Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotoja kuvataan tai on kuvattu vain keksinnön jonkin tai joidenkin näkökohtien yhteydessä. Alan ammattimies ymmärtää, että 20 keksinnön jonkin näkökohdan mitä tahansa suoritusmuotoa voidaan soveltaa keksinnön samassa näkökohdassa ja muissa näkökohdissa yksinään tai yhdistelmänä muiden suoritusmuotojen kanssa.

KUVIOIDEN LYHYT ESITTELY

5 25 C\1 4 Keksintöä kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin piirustuksiin, o x Kuvio 1 esittää kaaviokuvaa tunnetusta kuiturainakoneen pyörityskäytön

CL

energiansyötöstä käytettäessä pyörityskäytön energianlähteenä sähkön ^ 30 syöttöverkkoa.

σ> o o C\]

Kuviot 2 ja 3 esittävät kaaviokuvia keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisista kuiturainakoneen pyörityskäytön energiansyötöistä, kun pyörityskäytön 5 energianlähteeksi on järjestetty energiavarasta, joka perustuu kondensaattoreihin varastoituun sähköenergiaan.

YKSITYISKOHTAINEN SELITYS 5

Seuraavassa selostuksessa samanlaisilla viitemerkinnöillä tarkoitetaan saman kaltaisia osia. On huomattava, että esitettävät kuviot eivät ole kokonaisuudessaan mittakaavassa, ja että ne lähinnä palvelevat vain keksinnön suoritusmuotojen havainnollistamistarkoitusta.

10

Kuvio 1 esittää kaaviokuvaa tunnetusta paperikoneen telan 3 pyörityskäytön 1 energiansyötöstä käytettäessä pyörityskäytön 1 energianlähteenä sähkön syöttöverkkoa 2.

15 Kuviossa 1 syöttöverkon 2 käsittämät laitteistokomponentit on mitoitettu pyörityskäytön 1 maksimitehon tarpeen mukaisiksi. Syöttöverkolla 2 käsitetään sähkön syöttökaapelointia, kytkentöjä, kytkimiä, varolaitteita tms. laitteistokomponentteja verkkosähkön syöttämiseksi pyörityskäyttöä 1 varten. Pyörityskäytöllä 1 voidaan pyörittää kuiturainakoneen pyöritettävää koneenosaa 3, 20 joka voi olla esimerkiksi kuiturainaa käsittelevä tela tai kuiturainaa käsittelevä päättymätön hihna tai tampuuritela tai rullausydin tai painotela. Pyörityskäytön 1 maksimitehon tarve Pmax voi kiihdytettäessä paperikoneen telaa 3 olla kolminkertainen verrattuna telan 3 vakiokäytössä edellyttämään vakiotehoon Pconst. Eräs jarrutus- ja kiihdytysmassaltaan suuri kuiturainakoneen pyöritettävä δ 25 koneenosa on termotela.

(M

o g Pyöritysenergian välittämiseksi pyörityskäytön 1 voimansiirtoakselilta pyöritettävän x kone-elimeen käytetään voimansiirtovälineitä 6. Pyörityskäyttö 1 on kytketty telaan 2 voimansiirtovälineiden 6 välityksellä. Voimansiirtovälineet 6 käsittävät ^ 30 esimerkiksi akselikytkimen ja/tai vaihteiston ja/tai erillisen voimansiirtoakselin.

05 o o

C\J

Kuviossa 1 syöttöverkko 2 syöttää pyörityskäytön 1 tarvitseman käyttöenergian verkkojännitteenä AC-DC-muuntimelle 4 ja siltä edelleen DC-AC-muuntimelle 5, 6 jolta käyttöenergia syötetään taajuudeltaan sopivasti muunnettuna käyttämään pyörityskäyttöä 1. AC-DC-muunnin 4 ja DC-AC-muunnin 5 voivat muodostaa taajuusmuuttajan. Jotta pystyttäisiin tarjoamaan nopeita kiihdytyksiä, kuvion 1 esimerkissä pyörityskäytön 1 maksimitehontarve Pmax on mitoitettu olemaan 5 kolme kertaa vakiotehontarve Pconst pyörityskäytön 1 vakionopeudella. Kuvion 1 mukaisesti syöttöverkon 2 tehonvälityskyky on mitoitettu pyörityskäytön 1 maksimitehontarpeen Pmax suuruiseksi. Vastaavasti AC-DC-muunnin 4 ja pyörityskäyttöä 1 säädetyllä jännitteellä syöttävä DC-AC-muunnin 5 on mitoitettu kolme kertaa suuremmaksi kuin pyörityskäytön 1 vakiokäyttö edellyttää, eli 10 pyörityskäytön 1 maksimitehontarpeen Pmax suuruiseksi.

Kuviot 2 ja 3 esittävät kaaviokuvia keksinnön eräiden suoritusmuotojen mukaisista järjestelyistä kuiturainakoneen käyttämiseksi. Kuiturainakone käsittää ainakin yhden pyöritettävän käsittelyelimen kuiturainan käsittelemiseksi, ja 15 pyörityslaitteiston kuiturainan käsittelyelimen pyörittämiseksi. Pyörityslaitteisto käsittää ainakin yhden pyörityskäytön. Järjestelyn energiansyöttö on toteutettu osaksi syöttöverkolla, joka toimii pyörityslaitteiston energialähteenä.

Menetelmässä kuiturainakoneen käyttämiseksi, erityisesti pyörityskäytön kiihdyttämiseksi ja hidastamiseksi voidaan käyttää kuvioiden 2 ja 3 avulla 20 selostettua järjestelyä. Järjestelyllä ja menetelmällä voidaan saavuttaa monia etuja, mm. kuiturainan valmistusprosessia voidaan ohjata dynaamisesti, aiheuttamatta häiriötä syöttävälle sähköverkolle 2,12 kuormituksen huipputilanteissa.

o 25 Kuviossa 2 pyörityslaitteisto käsittää pyörityskäytön 1 ja voimansiirtokytkimen 6 4 pyöritystehon välittämiseksi kuiturainakoneen pyöritettävään koneenosaan, joka i g on kuvion 2 tapauksessa konerulla 3’. Pyörityslaitteistolla kiihdytetään, pyöritetään x ja hidastetaan konerullaa 3’. Pyörityslaitteisto käsittää lisäksi sähkötehon ohjaus- Q_ ja säätövälineinä AC-DC-muuntimen 14 ja DC-AC-muuntimen 5 syöttöverkosta 12 ^ 30 saatavan sähköenergian saattamiseksi pyörityskäytön 1 hyödynnettäväksi, o Joissakin tapauksissa pyörityskäyttö 1 voi olla kytketty suoraan kuiturainakoneen

C\J

pyöritettävään koneenosaan 3,3’ ilman erillisiä voimansiirtovälineitä 6.

7

Pyörityslaitteisto käsittää edullisesti kondensaattoreilla C toteutetun energiavaraston 7, joka on järjestetty energiansyöttöjärjestelyyn sähkön syöttöverkon 12 lisäksi. Kondensaattoreilla C voidaan saavuttaa pitkäikäinen energiavarasta 7, sillä kondensaattoreissa C energia sidotaan johdinkappaleiden 5 välisiin varauksiin eikä varauksen säilyttäminen perustu sähkökemiallisiin reaktioihin. Kondensaattoreita C voidaan purkaa ja ladata toistuvasti ja lyhyissä sykleissä, joten niiden ominaisuuksia voidaan hyödyntää pyörityskäytön 1 ajotavassa, jossa pyörityskäyttöä 1 toistuvasti hidastetaan ja kiihdytetään.

10 Joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti energiavarasta 7 voi käsittää ainakin yhden sähkökemiallisen akun. Sähkökemiallisella akulla voidaan saavuttaa suuri varastoitava energiatiheys sekä kondensaattoritekniikkaan verrattuna pidempi energian varastointiaika. Joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti energiavarasta voi käsittää sähkökemiallisen akun ja kondensaattorin yhdistelmän.

15

Pyöritettävän massan liike-energiaa voidaan ohjata pyörityskäytön 1 avulla DC-AC-muuntimen 5 kautta varastoitavaksi energiavarastoon 7 sähköenergiana. Sähköenergiaa voidaan generoida pyörityskäytön 1 avulla pyöritettävää massaa 3’ pyörityskäytöllä 1 hidastettaessa (kaksisuuntaisen nuolen suunta D). DC-AC-20 muunninta 5 käytetään sähköenergian ohjaus- ja säätövälineenä myös syötettäessä sähköenergiaa energiavarastosta 7 pyörityskäytölle 1 esimerkiksi konerullan 3’ kiihdytystilanteessa (kaksisuuntaisen nuolen suunta A). Energiavarasta 7 on toteutettu edullisesti paikallisesti lähelle DC-AC-muunninta 5, jolloin tullaan toimeen lyhyellä energiavaraston 7 ja DC-AC-muuntimen 5 välisellä o 25 energiansiirtokaapeloinnilla.

o g Kuvion 2 järjestely on toteutettu kuvion 1 energiansyöttöjärjestelyyn verrattuna x poikkeavalla tavalla siten, että sähkön syöttöverkon 12 ei tarvitse kyetä tarjoamaan kaikkea pyörityskäytön 1 tarvitsemasta maksimipyöritystehosta Pmax, ^ 30 esimerkiksi kuiturainakoneen pyöritettävän kone-elimen kuten konerullan 3’ o kiihdytystilanteessa.

CM

Kuvion 2 esimerkillä havainnollistetaan, että syöttöverkon 12 kapasiteetista 8 käytetään pyörityskäytön 1 maksimitehontarpeesta Pmax vain osa, jolloin tarvittaessa sähköverkon kapasiteettia voidaan hyödyntää muualla tai parannetaan sähköverkon 12 häiriötöntä ja stabiilia toimintaa.

5 Kondensaattoreita C voi olla kytketty useita toimimaan yhdessä energiavarastona 7. Energiavarastoon 7 voidaan varastoida pyöristyskäytön 1 generoimaa jarrutusenergiaa eli pyöritettävää massaa 3’ hidastettaessa talteen otettavaa liike-energiaa. Energiavarastoon 7, edullisesti ainakin yhteen kondensaattoriin C ohjataan DC-AC-muuntimen 5 kautta (suunnassa AC - DC, kaksisuuntaisen 10 nuolen suunta D) varastoitavaksi pyöritysmoottorin 1 ja DC-AC-muuntimen 5 avulla talteen otettua liike-energiaa pyöritettävää kuiturainakoneen kone-elintä 3’ jarrutettaessa.

Energiavarastoon 7 varastoitua sähköenergiaa voidaan tarpeen mukaan ohjata ja 15 syöttää DC-AC-muuntimen 5 kautta (suunnassa DC - AC, kaksisuuntaisen nuolen suunta A) pyöritysmoottorin 1 käytettäväksi, erityisesti pyöritettävää kuiturainakoneen kone-elintä 3’ kiihdytettäessä. Energiavarastosta 7 DC-AC-muuntimeen 5 syötettävää sähköenergiaa teholla PS voidaan käyttää kattamaan pyörityskäytön 1 tarvitseman tehon ja syöttöverkon 12 kautta syötetyn tehon P12 20 välinen erotus ja tarjota halutulla tavalla taajuudeltaan muutettu sähköteho (< P12+PS) pyöritysmoottorin 1 käytettäväksi.

Kuvion 2 järjestelyssä kuiturainakoneen käyttämiseksi syöttöverkko 12 kykenee tarjoamaan pyörityskäytön 1 vakionopeudella tarvitseman käyttötehon Pconst o 25 lisäksi tehokapasiteettia PL edullisesti energiavaraston 7 varaamiseksi. Kuvion 2 4 esittämässä edullisessa mitoitusesimerkissä syöttöverkon 2 tehonvälityskyky P12 i g on mitoitettu olemaan 5% - 20% yli pyörityskäytön 1 vakiotehontarpeen Pconst x suuruinen (esim. Pconst+PL=P12). Tarvittaessa pyörityskäyttöä 1 vakioteholla

CL

käytettäessä kyetään samanaikaisesti varaamaan energiavarastoa 7, edullisesti ^ 30 kondensaattoreita C.

m

CD

o o

CM

Kuvion 2 esimerkissä syöttöverkko 12 kykenee syöttämään pyörityskäytön 1 vakionopeudella tarvitseman käyttötehon Pconst verkkojännitteenä AC-DC- 9 muuntimelle 14, joka on mitoitettu kapasiteetiltaan syöttöverkon 12 tehonvälityskyvyn P12 mukaiseksi. AC-DC-muuntimelta 14 käyttöteho välitetään edelleen DC-AC-muuntimelle 5, jolta pyörityskäytön 1 tarvitsema käyttöenergia syötetään taajuudeltaan sopivasti muunnettuna käyttämään pyörityskäyttöä 1. 5 Kuvion 2 esimerkissä DC-AC-muunnin 5 on mitoitettu kapasiteetiltaan pyörityskäytön 1 maksimitehontarpeen Pmax mukaiseksi.

Joissakin tapauksissa syöttöverkolta AC-DC-muuntimen kautta tuleva sähköteho voidaan syöttää ensimmäisen DC-AC-muuntimen kautta pyöritysmoottorille, ja 10 energiavaraston ja pyöritysmoottorin välistä kahdensuuntaista energianvälitystä varten voidaan käyttää toista DC-AC-muunninta (ei esitetty kuvioissa).

Kuviossa 2 pyöritettävänä kuiturainakoneen hidastettavana ja kiihdytettävänä kone-elimenä on esitetty konerullaa 3’ esimerkiksi rullaimen kiinnirullausasemassa 15 tai pituusleikkurin aukirullausasemassa.

Pyöritettävänä kuiturainakoneen kone-elimenä voi olla myös pituusleikkurissa rullausydin, jolle rullattava asiakasrulla muodostetaan pituusleikatusta rainasta. Pyöritettävänä kuiturainakoneen kone-elimenä, jonka pyörimisenergiaa otetaan 20 pyörityskäytön 1 välityksellä jarrutusvaiheessa talteen energiavarastoon 7 ja palautetaan pyöritysenergiaksi energiavarastosta 7 pyörityskäytön 1 välityksellä kiihdytysvaiheessa, voi olla myös pituusleikkurin painotela. Kondensaattoreilla C toteutettua energiavarastoa 7 voidaan siten käyttää kuiturainakoneessa pyörityskäytön 1 kiihdytysapuna.

δ 25

(M

4 Jotta pystytään tarjoamaan nopeita kiihdytyksiä, pyörityskäytön 1 g maksimitehontarve Pmax kyetään kattamaan, kun DC-AC-muuntimeen 5 x syötetään syöttöverkon 12 syöttöteho P12 yhdistettynä energiavarastosta 7,

CL

edullisesti kondensaattoreista C, vapautettavaan sähkötehoon PS.

to or.

30

LO

o Pyörityskäytön 1 maksimitehontarve Pmax on kuvion 2 tapauksessa on kuvion 1

CNJ

tilannetta vastaavan suuruinen eli Pmax on mitoitettu kolme kertaa suuremmaksi kuin vakiotehontarve Pconst pyörityskäytön 1 vakionopeudella. Kuvion 2 10 esimerkissä syöttöverkko 12 ja AC-DC-muunnin 14 on mitoitettu edullisesti 1,05 - 1,2 kertaa pyöritys käytön 1 vakiokäytön suuruiseksi.

Kuviossa 2 pyörityskäytön 1 energiansyöttöä varten käytetään syöttöverkkoa 12, 5 jolta edellytettävä ottoteho on pienempi kuin pyöritysmoottorin 1 maksimiteho Pmax edellyttäisi käytettäessä tehonlähteenä pelkkää syöttöverkkoa 12. Syöttöverkon 12 käsittämä laitteistoon muodostettu pienemmistä komponenteista kuin maksimitehon Pmax syöttäminen käytettäessä tehonlähteenä pelkkää syöttöverkkoa edellyttää. Yksittäisten syöttöverkon 12 komponenttien ja koko 10 syöttöverkon 12 pääoma-ja käyttökustannuksia voidaan siten alentaa.

Kuviossa 3 on esitetty tilannetta, jolloin esimerkiksi olemassa olevaa syöttöverkkoa 2 komponentteineen käytetään syöttöverkkoon 2 kytketyn aikaisempaa pyörityskäyttöä 1 suuremman pyörityskäytön 11 energiansyöttöön. 15 Suurempaa pyörityskäyttöä 11 voidaan käyttää, koska esimerkiksi pyöritettävä massa 3,3’ on kasvanut ja/tai pyöritettävää massaa halutaan kiihdyttää nopeammin. Kuvion 3 selostuksen osalta viitataan myös kuvion 2 selostukseen.

Pyörityskäyttöä 11 varten on järjestetty pyörityskäytön 11 maksimitehontarvetta 20 Pmax vastaava DC-AC-muunnos kuvion 1 tilannetta suuremmalla DC-AC-muuntimella 15. Syöttöverkon 2 kapasiteetti kykenee tarjoamaan tehokapasiteettia pyörityskäytön 11 vakiopyöritystä (Pconst) varten, mutta tehokapasiteetti ei riitä kuvion 3 esimerkissä telan 3 kiihdytystilanteessa. Lisätehokapasiteettia pyörityskäytön maksimitehontarpeen Pmax kattamiseksi esimerkiksi o 25 kiihdytystilanteessa voidaan saada energiavarastosta 7, jonne pyöritettävää telaa 4 3 hidastettaessa generoitavaa sähköenergiaa varastoidaan. Pyörityskäytön 11 ja g kuiturainaprosessin dynaamista ajettavuutta voidaan parantaa. Syöttöverkon 2 x suuntaan aiheutuvia häiriöitä voidaan pienentää ja aikaansaada stabiilimpi syöttöverkko 2. Suurempaa pyörityskäyttöä 11 varten ei tarvitse tehdä kalliita ^ 30 investointeja syöttöverkon 2 kapasiteetin kasvattamiseksi. Hidastettaessa voidaan o kerätä energiaa talteen ja käyttää energia uudelleen.

(M

11 Käytettäessä pyörityskäyttöä varten energiavarastoa pyörityskäytön ajodynamiikka ja sitä kautta myös kuiturainan valmistusprosessin ajodynamiikka paranee. Energiavarastoa voidaan käyttää syöttölähteenä pyörityskäytön dynaamisiin muutoksiin. Pyörityskäyttöjen ajoittainen maksimitehontarve syöttöverkon 5 suuntaan voidaan järjestää aiempaa pienemmäksi, mikä mahdollistaa syöttöverkon aiempaa häiriöttömämmän käytön.

Edellä esitetty selitys tarjoaa ei-rajoittavia esimerkkejä keksinnön joistakin suoritusmuodoista. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei kuitenkaan 10 rajoitu esitettyihin yksityiskohtiin vaan, että keksintö voidaan toteuttaa myös muilla ekvivalenttisilla tavoilla.

Esitettyjen suoritusmuotojen joitakin piirteitä voidaan hyödyntää ilman muiden piirteiden käyttöä. Edellä esitettyä selitystä täytyy pitää sellaisenaan vain 15 keksinnön periaatteita kuvaavana selostuksena eikä keksintöä rajoittavana. Täten keksinnön suojapiiriä rajoittavat vain oheistetut patenttivaatimukset.

δ

CVJ

O

o

X

CC

CL

o

CD

LO

CD

O

O

CM

Claims (12)

12

1. Järjestely kuiturainakoneen käyttämiseksi, joka kuiturainakone käsittää pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) kuiturainan (W) käsittelemiseksi, ja joka 5 järjestely käsittää: pyörityslaitteiston pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) kiihdyttämiseksi, pyörittämiseksi ja hidastamiseksi, ja pyörityslaitteisto käsittää: pyörityskäytön (1), joka on järjestetty voimansiirtokytkentään pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) kanssa ja sovitettu muodostamaan sähköenergiaa 10 pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) liike-energiasta pyörityskäytön (1) hidastuskäytössä (D); ja sähköenergian ohjaus- ja säätövälineinä toisiinsa yhdistetyt AC-DC- muuntimen (4,14) ja D C-AC-muunti m e n (5,15) sähköenergian syöttöverkosta (2) saatavan sähköenergian syöttämiseksi pyörityskäytön (1) 15 pyöritysenergiaksi, tunnettu siitä, että järjestely käsittää energiavaraston (7,C), joka on sovitettu paikallisesti lähelle DC-AC-muunninta (5,15) yksittäistä pyörityskäyttöä varten ja varastoimaan DC-muodossa sekä luovuttamaan saman pyörityskäytön (1,11) pyöritys- ja kiihdytyskäytössä pyöritysenergiaksi (A) sähköenergiaa, joka on 20 muodostettu hidastuskäytössä samalla pyörityskäytölIä saman pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) liike-energiasta; ja järjestelyssä sähköenergiaa on sovitettu ohjattavaksi hidastuskäytössä samalta pyörityskäytöltä (1,11) DC-AC-muuntimen (5) kautta energiavarastoon (7) varastoitavaksi DC-muodossa ja DC-muodossa varastoitu sähköenergia on o 25 sovitettu ohjattavaksi kiihdytyskäytössä energiavarastosta (7) mainitun DC-AC- 4 muuntimen (5) kautta samalle pyöritys käytöl I e (1,11), ja i g syöttöverkon (2) tehonvälityskyky on 1,05 - 1,2 kertaa pyörityskäytön (1,11) x vakiokäyttöteho (Pconst), ja pyörityskäytön käyttöteho, joka on suurempi kuin 1,05 CL - 1,2 kertaa pyörityskäytön (1,11) vakiokäyttöteho, on järjestetty katettavaksi ^ 30 energiavarastosta (7) luovutettavalla sähköteholla (PS), ja pyörityskäytön o maksimikäyttöteho (Pmax) on 1,5 - 3 kertaa vakiokäyttöteho. (M

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 13 energiavarasta (7) käsittää ainakin yhden kondensaattorin (C).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että energiavarasta (7) käsittää ainakin yhden sähkökemiallisen akun. 5

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että energiavarastoon (7) yhteydessä oleva DC-AC-muunnin (5) on erillinen DC-AC-muunnin kuin syöttöverkon (2,12) suuntaan yhteydessä oleva DC-AC-muunnin.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että energiavarastoon (7) yhteydessä oleva DC-AC-muunnin (5) on sama DC-AC-muunnin kuin syöttöverkon (2,12) suuntaan yhteydessä oleva DC-AC-muunnin (5).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 15 pyörityskäytöllä (1,11) on vakiokäyttöteho (Pconst), ja syöttöverkko (2,12) käsittää mitoituksen (Pconst+PL), joka vastaa 5 - 20% yli pyörityskäytön vakiokäyttötehon (Pconst).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 20 pyöritys käyttö (1,11) on mitoitettu maksimikäyttöteholle (Pmax), ja pyörityskäytön (1,11) tehontarve, joka ylittää syöttöverkon (2,12) mitoituksen (Pconst+PL), on järjestetty katettavaksi energiavarastosta (7) luovutettavalla sähköteholla (PS).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että o 25 AC-DC-muunnin (14) käsittää tehon mitoituksen (Pconst+PL), joka vastaa 5 - 20% 4 yli pyörityskäytön vakiokäyttötehon (Pconst). 0

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että Q_ pyörityskäyttö (1,11) on mitoitettu maksimikäyttöteholle (Pmax), jota vastaavan ^ 30 mitoituksen DC-AC-muunnin (5) käsittää tai erilliset DC-AC-muuntimet käsittävät. LO ' ' 01 o o CM

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että pyörityskäyttö (1,11) on mitoitettu maksimikäyttöteholle (Pmax), joka on 1,5-3 14 kertaa pyörityskäytön (1,11) vakiokäyttöteho (Pconst).

11. Menetelmä kuiturainakoneen käyttämiseksi, joka kuiturainakone käsittää pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) kuiturainan (W) käsittelemiseksi, ja 5 pyörityslaitteiston pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) kiihdyttämiseksi, pyörittämiseksi ja hidastamiseksi, ja menetelmässä syötetään sähköenergiaa syöttöverkon (2) välityksellä pyörityslaitteistolle, joka käsittää pyörityskäytön (1), joka on järjestetty voimansiirtokytkentään pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) kanssa ja jolla pyörityskäytön (1) hidastuskäytössä (D) generoidaan 10 sähköenergiaa pyörityskäytön (1,11) avulla pyöritettävän käsittelyelimen (3,3’) liike-energiasta, ja joka pyörityslaitteisto käsittää sähköenergian ohjaus- ja säätövälineinä toisiinsa yhdistetyt AC-DC-muuntimen (4,14) ja DC-AC-muuntimen (5,15) syöttöverkosta (2) saatavan sähköenergian syöttämiseksi pyörityskäytön (1) pyöritysenergiaksi, tunnettu siitä, että menetelmässä varastoidaan pyörityskäytön 15 (1,11) kanssa energiansiirtoyhteyteen järjestettyyn energiavarastoon (7,C), joka on sovitettu paikallisesti lähelle DC-AC-muunninta (5,15) yksittäistä pyörityskäyttöä varten, DC-muodossa sähköenergiaa, joka on generoitu hidastuskäytössä (D) saman pyörityskäytön (1,11) avulla pyöritettävän saman käsittelyelimen (3,3’) liike-energiasta, ja saman pyörityskäytön (1,11) pyöritys- ja kiihdytyskäytössä 20 luovutetaan DC-muotoista sähköenergiaa energiavarastosta (7,C) pyörityskäytön (1,11) pyöritysenergiaksi (A), ja ohjataan sähköenergiaa hidastuskäytössä samalta pyörityskäytöltä (1,11) mainitun DC-AC-muuntimen (5) kautta energiavarastoon (7) varastoitavaksi DC-muodossa ja ohjataan DC-muodossa varastoitu sähköenergia kiihdytyskäytössä o 25 energiavarastosta (7) DC-AC-muuntimen (5) kautta samalle pyöritys käy tö 11 e 4 (1,11),ja i g syöttöverkon (2) tehonvälityskyky on 1,05 - 1,2 kertaa pyörityskäytön (1,11) x vakiokäyttöteho (Pconst), ja pyörityskäytön käyttöteho, joka on suurempi kuin 1,05 CL - 1,2 kertaa pyörityskäytön (1,11) vakiokäyttöteho, katetaan energiavarastosta (7) ^ 30 luovutettavalla sähköteholla (PS), ja pyörityskäytön maksimikäyttöteho (Pmax) on o 1,5-3 kertaa vakiokäyttöteho. (M 5 15

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään AC-DC-muunninta (4,14) ja DC-AC-muunninta (5,15) siten, että ne mukautuvat energiavaraston (7,C) muuttuvaan jännitetasoon. δ (M sj- o sj- o X en CL O CD sj- m O) o o (M 16