FI122893B - Kuiturainakoneen muodostusosan kitajärjestely - Google Patents

Description

Kuiturainakoneen muodostusosan kitajärjestely Gaparrangemang i formningspartiet i en fibermaskin

5 TEKNIIKAN ALA

Keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen kuiturainakoneen muodostusosan kitajärjestelyyn.

10 Kuiturainakoneella tarkoitetaan tässä hakemuksessa paperi-, kartonki-, pehmopaperi- ja sellunkuivauskoneita.

TEKNIIKAN TASO

15 WO julkaisussa 2004/018768 on esitetty paperi- tai kartonkikoneen kaksiviirainen formeri. Ensimmäinen viirasilmukka kulkee ensimmäisen kitatelan yli ja toinen viirasilmukka kulkee toisen kitatelan yli, jonka jälkeen viirat muodostavat suppenevan kidan. Viirat yhtyvät kaksiviiravyöhykkeen alussa olevan vedenpoistoken-gän pinnalla. Perälaatikko syöttää massasuspension viirojen muodostamaan kitaan 20 vedenpoistokenkään nähden vastakkaisen tukemattoman viiran pinnalle. Kaksivii-ravyöhyke on tässä pystysuuntainen ja kitatelojen keskipisteet sijaitsevat eri korkeudella. Kitatelat muodostuvat tässä ratkaisussa normaaleista, halkaisijaltaan c\j ympyrän muotoisista teloista, o

(M

i o 25 DE patenttijulkaisussa 41 05 215 on esitetty kaksiviirainen muodostusosa, jossa co kitateloja tuetaan hydrostaattisilla laakereilla. Kitatelat ovat ensimmäisessä suori- £ tusmuodossa päällekkäin, siten että kita muodostuu vaakatasoon. Hydrostaattisen lt> laakerin painekammioihin syötetään vettä, joka muodostaa kannatuspinnan rinta- co g telan vaipalle. Yläpuolisen kitatelan sisällä kulkee vaijerirakenne, joka estää telan o 30 putoamisen laakeripesästä tilanteessa, jossa viira ei pakota yläpuolista rintatelaa laakeripesää vasten. Kitatelojen päädyissä on pidättimet, jotka pitävät kitatelat 2 aksiaalisuuimassa paikallaan. Kitatelojen halkaisija on < 200 mm, jolloin perälaa-tikko voidaan sijoittaa lähelle kitaa ja perälaatikon huulisuihkun lentomatka saadaan lyhyeksi. Toisessa suoritusmuodossa kitatelat ovat vierekkäin, jolloin kita muodostuu pystytasoon. Tällainen ratkaisu on suhteellisien monimutkainen ja 5 kallis sekä investointi- että käyttökustannuksiltaan.

EP patenttihakemuksessa 335 821 on esitetty kaksiviirainen muodostusosa, jossa kitatelat on korvattu staattisilla kääntötangoilla. Ensimmäinen viira kulkee ensimmäisen kääntötangon yli ja toinen viira kulkee toisen kääntötangon yli, jonka 10 jälkeen viirat muodostavat suppenevan kidan. Perälaatikko voidaan tässä sijoittaa lähelle kitaa, jolloin perälaatikon huulisuihkun lentomatka jää lyhyeksi. Ongelmaksi tässä ratkaisussa muodostuu suuri kitka viirojen ja staattisten kääntötanko-jen välillä. Perälaatikon huulisuihku ohjataan viirojen väliseen kitaan staattisten kääntötankojen jälkeen. Viirojen ja staattisten kääntötankojen välissä ei siten ole 15 runsaasti vettä, joka toimisi voiteluaineena ja vähentäisi kitkaa viirojen ja staattisten kääntötankojen välillä.

Kitatelan pitää kestää viirojen kireydestä T johtuvia suuria viivakuormia, jotka tyypillisesti ovat suuruusluokkaa 10 kN/m. Jotta kitatela kestäisi taipumatta suuria 20 kuormia, joudutaan käyttämään suurta halkaisijaa kitatelassa. Suuren halkaisijan omaavan kitatelan massa muodostuu myös suureksi. Muodostusosan runkorakenteet joudutaan siten mitoittamaan erityisen vahvaksi, jotta raskaiden kitatelojen cm pyöriminen ei aiheuta värähtelyjä herkälle kita-alueelle.

δ

CM

uo 25 Perälaatikoissa käytettävät paineet kasvavat myös, jolloin perälaatikkoa täytyy o 00 jäykistää, jotta se kestää suuremmat paineet.

x cc

CL

!£> Suuret kitatelojen halkaisijat ja suuret paineet perälaatikossa, johtavat siihen, että co § perälaatikko joudutaan sijoittamaan etäälle kidasta. Tämän seurauksena perälaati- ° 30 kon huulisuihkun vapaa lentomatka kasvaa, jolloin todennäköisyys erilaisille häi riöille huulisuihkussa kasvaa.

3

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaisella kuiturainakoneen muodostusosan kitajäij estetyllä saadaan 5 aikaan parannus tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin nähden. Perälaatikon huu-lisuihkun vapaa lentomatka saadaan lyhyeksi ja viiroihin kidassa kohdistuva kitka pieneksi.

Keksinnön mukaisen kuiturainakoneen muodostusosan kitajäijestetyn pääasialli-10 set tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön muut tunnusomaiset ominaispiirteet on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

15 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ainakin toinen kitatela on kenkätela. Kenkäte-lan ulkokehä muodostuu staattisen tukirakenteen ympäri pyörivästä joustavasta hihnavaipasta, jonka kulkurata voidaan muotoilla ympyrästä poikkeavaksi siten, että perälaatikko saadaan lähelle kitaa.

20 Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa molemmat kitatelat ovat kenkäteloja.

Kun kita muodostetaan kenkätelalla, jossa on pyörivä joustava hihnavaippa, mi-cvi nimoidaan viiroihin kidassa kohdistuva kitka. Hihnavaipan ja viiran välinen kon- cm takti pysyy hyvänä, kun perälaatikon massasuihku ohjataan viiroille sen jälkeen i o 25 kun viira on irronnut hihnavaipan pinnalta.

o co g Kenkätelan pienempi massa johtaa siihen, että keksinnön mukaisella ratkaisulla Iλ saavutetaan pienempi värähtelyherkkyys verrattuna tilanteeseen, jossa kitatelat co g ovat perinteisiä, suuren massan omaavia teloja. Pienemmästä värähtetyherkkyy- o 30 destä johtuen voidaan keksinnön mukaisessa ratkaisussa keventää muodostusosan runkorakenteita.

4

Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan myös ohjata viirakiertoa, jolloin ei enää tarvita vikakierrossa levittäviä, keskeltä tuettuja niin sanottuja kt-teloja.

5 Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa myös käytössä oleviin muodos-tusosiin, jolloin muodostusosan perinteiset kitatelat vaihdetaan kenkäteloihin.

Keksintöä selostetaan seuraavassa oheisten piirustusten kuvioihin viitaten.

10 KUVIOIDEN LYHYT SELOSTUS

Kuviossa 1 on esitetty kaaviomainen kuva eräästä kuiturainakoneen muodos-tusosasta, jossa keksinnön mukaista kitajärjestelyä voidaan soveltaa.

15 Kuviossa 2 on esitetty kaaviomainen kuva keksinnön mukaisesta kitajärjestetystä.

Kuviossa 3 on esitetty eräs variaatio keksinnön mukaisesta kitajärjestetystä.

Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen variaatio keksinnön mukaisesta kitajärj estetystä.

20

EDULLISTEN SUORITUSMUOTOJEN SELOSTUS

c\i Kuviossa 1 on esitetty kaaviomainen sivukuva kuiturainakoneen muodostusosasta, cm jossa keksinnön mukaista kitajärjestelyä voidaan soveltaa, o 25 co Muodostusosa käsittää ensimmäisen viirasilmukan 11, joka kiertää ensimmäisen g kitatelan 100 yli sekä toisen viirasilmukan 21, joka kiertää toisen kitatelan 200 yli.

uj> Ensimmäisen viiran 11 kulkusuuntaa on merkitty nuolella SI ja toisen viiran 21

CO

g kulkusuuntaa on merkitty nuolella S2. Ensimmäisen kitatelan 100 jälkeen ensim- o 30 mäinen viira 11 ja toinen viira 21 muodostavat suppenevan kidan G, jonka lopus sa viirat 11, 21 yhtyvät ja muodostavat ylöspäin suuntautuvan kaksiviiravyöhyk- 5 keen. Perälaatikko 40 syöttää massasuspensiosuihkun viirojen 11, 21 väliseen kitaan G. Yhtymiskohdan jälkeen viirat 11, 21 kulkevat ensimmäisen kaarevan vedenpoisto vyöhykkeen Z1 yli. Ensimmäinen kaareva vedenpoistovyöhyke Z1 muodostuu ensimmäisen viirasilmukan 11 sisälle järjestetystä kaarevasta veden-5 poistokengästä 50. Ensimmäisen kaarevan vedenpoistovyöhykkeen Z1 jälkeen viirat 11, 21 kulkevat toisen kaarevan vedenpoistovyöhykkeen Z2 yli. Toisen vedenpoistovyöhykkeen Z2 kaarevuus on vastakkaissuuntainen ensimmäisen kaarevan vedenpoistovyöhykkeen Z1 kaarevuuteen nähden. Toinen kaareva vedenpoistovyöhyke Z2 muodostuu toisen viiralenkin 21 sisällä olevasta vedenpoistoyksi-10 köstä 60. Vedenpoistoyksikössä 60 on kaksi peräkkäistä imukammiota. Viirojen 11, 21 kulkusuunnassa ensimmäisenä oleva imukammio käsittää toisen viiran 21 sisäpintaa vasten asettuvan listakannen. Listakannen vastakkaisella puolella, ensimmäisen viiralenkin 11 sisällä on kuormituslistayksikkö 61. Toinen imukammio käsittää toisen viiran 21 sisäpintaa vasten asettuvan listakannen. Kaksiviira-15 vyöhykkeelle voidaan vielä tarvittaessa sijoittaa lisää vedenpoistoelimiä kuten imulaatikoita viirojen 11, 21 molemmin puolin kuten kuviossa on esitetty katkoviivoin.

Toisen vedenpoistovyöhykkeen Z2 jälkeen viirat 11, 21 kulkevat kolmannen ve-20 denpoistovyöhykkeen Z3 yli. Kolmas vedenpoistovyöhyke Z3 muodostuu ensimmäisen viiralenkin 11 sisälle järjestystä imutelasta 13, jonka uiko vaipalla viirat 11, 21 kulkevat määrätyssä sektorissa. Tämän jälkeen seuraa loivasti alaspäin cm suuntautuva kaksiviiraosuus, jonka lopussa toinen viira 21 erotetaan ensimmäises- o

cm tä viirasta 11 ohjaustelalla 23 ja johdetaan paluukiertoon. Tämän jälkeen raina W

LO

cp 25 kulkee ensimmäisen viiran 11 yläpinnalla viistosti alaspäin pick-up kohtaan P, o co jossa raina W siirretään ensimmäiseltä viiralta 11 puristinosan pick-up kudoksen £ 31 alapinnan kannatukseen pick-up kudoslenkin 31 sisällä olevan pick-up imute- uj> lan 32 avulla. Pick-up kudoksen 31 alapinnan kannatuksessa raina W johdetaan S edelleen puristinosaan.

δ 30

(M

6

Kuviossa 2 on esitetty kaavio mainen kuva keksinnön mukaisesta ki tajärj este ly stä, jossa kitatelat 100, 200 ovat kenkäteloja. Kukin kenkätela 100, 200 käsittää stationaarisen kannatuspalkin 110, 210, jonka ympäri pyörii joustava hihnavaippa 120, 220. Hihnavaippa 120, 220 on rakenteeltaan vettä läpäisemätön, jotta kenkä-5 telan 100, 200 sisälle ei pääse kuituja eikä täyte- tai hienoaineita. Kannatuspalkki 110, 210 on tuettu päistään muodostusosan runkorakenteisiin. Kannatuspalkkiin 110, 210 on puolestaan tuettu kidan muodostusta ohjaava kenkä 130, 230 sekä ohjauselimiä 140, 240. Hihnavaipan 120, 220 pyörimiskehä muodostuu siten kengän 130, 230 ja ohjauselimien 140, 240 muodostamasta piiristä. Ensimmäinen 10 viira 11 kulkee määrätyssä sektorissa ensimmäisen kitatelan 100 hihnavaipan 120 ulkopinnalla ja toinen viira 21 kulkee määrätyssä sektorissa toisen kitatelan 200 hihnavaipan 220 ulkopinnalle. Kitatelojen 100, 200 hihnavaipat 120, 220 pyörivät siten viirojen 11, 21 mukana. Hihnavaippojen 120, 220 pyörimissuuntaa on merkitty nuolilla S3 ja S4. Muotoilemalla kengät 130, 230 ja ohjauselimet 140, 240 15 sopivasti saadaan aikaan tilanne, jossa hihnavaippa 110, 210 ei pyöri ympyrämäistä rataa pitkin, vaan munanmuotoista rataa pitkin. Tällaisella k it aj ärj este ly 11 ä saadaan perälaatikolle 40 lisää tilaa, jolloin perälaatikko 40 voidaan sijoittaa lähemmäksi viirojen 11,21 muodostamaa kitaa G verrattuna perinteiseen, pyöreillä kita-teloilla toteutettuun k itaj ärj estel yyn.

20

Kengän 130, 230 määrittämän kaarevan ohjauspinnan kaarevuussäde Rl on pienempi kuin kenkätelan 100, 200 keskimääräinen kaarevuussäde R. Kenkätelan 100, 200 c\j keskimääräinen kaarevuussäde R muodostuu kenkätelan 100, 200 kenkään 130, 230 ° nähden vastakkaisen, ympyrän muotoisen osuuden kaarevuussäteestä R.

o 25 co Kenkätela 100, 200 käsittää lisäksi ruiskutuslaitteet 150, 250, joilla ruiskutetaan g voiteluainetta hihnavaipan 120, 220 sisäpintaa kohti. Voiteluaine kulkeutuu hih- ιλ navaipan 120, 220 sisäpinnan mukana ja muodostaa voiteluainekalvon hihnavai-

CO

g pan 120, 220 sisäpinnan ja kenkien 130, 230 tukipinnan sekä tukielimien 140, 240 g 30 tukipinnan välille. Voiteluaineena voidaan käyttää esim. vettä tai öljyä.

7

Kenkätela käsittää myös välineet hihnavaipan 120, 220 kiristämiseksi (ei esitetty kuviossa). Tällöin esim. tukielimet 140, 240 ja/tai kenkä 130, 230 voivat liikkua radiaalisuunnassa, jolloin hihnavaippa 120, 220 saadaan kiristettyä haluttuun muotoon. Lisäksi kenkä 130, 230 voi olla muodoltaan profiloitava, jolloin se voi 5 levittää viirakudosta 11,21.

Perälaatikon 40 syöttämä massasuspensiosuihku osuu viiroihin 11, 21 sen jälkeen kun viirat 11,21 ovat irronneet kenkätelojen 100, 200 hihnavaipan 120, 220 ulkopinnalta. Massasuspensiosuihkun iskukohta on siten lukemattomalla viiralla 11, 10 21. Viirat 11, 21 irtoavat hihnavaipan 120, 220 ulkopinnalta edullisesti kengän 130, 230 muodostaman kaarevan ohjauspinnan alueella.

Kuviossa 3 on esitetty eräs variaatio keksinnön mukaisesta kitajärjestetystä. Kita-telojen 100, 200 hihnavaippojen 120, 220 pyörimiskeskipisteet Cl, C2 sijaitsevat 15 tässä suoritusmuodossa samalla vaakasuuntaisella suoralla LI. Ensimmäisen kita-telan 100 kenkä 130 sijaitsee pystysuunnassa mainitun suoran LI alapuolella ja toisen kitatelan 200 kenkä 230 sijaitsee pystysuunnassa mainitun suoran LI yläpuolella. Kitaa G seuraava vedenpoistokenkä 50 sijaitsee tässä suoritusmuodossa toisen viiralenkin 21 sisällä. Vedenpoistokenkää 50 seuraava vedenpoistoyksikkö 20 60 sijaitsee puolestaan ensimmäisen viiralenkin 11 sisällä ja sitä vastaan toimiva kuormitusyksikkö 61 sijaitsee toisen viiralenkin 21 sisällä. Perälaatikon 40 huu-lisuihku ohjataan tässä suoritusmuodossa ensimmäisen viiran 11 ulkopinnalle c\i hieman ennen sitä kohtaa, jossa viirat 11,21 yhtyvät vedenpoistokengän 50 ulko- cm pinnalla. Perälaatikon 40 huulisuihku ohjataan viiran 11 ulkopinnalle sen jälkeen o 25 kun viira 11 on irronnut ensimmäisen kitatelan 100 hihnavaipan 120 pinnalta ken- co gän 130 alueella.

X

cc

CL

jo Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen variaatio keksinnön mukaisesta kitajäijestelystä.

co g Tämä suoritusmuoto vastaa kuviossa 3 esitettyä suoritusmuotoa sillä erotuksella, o 30 että ensimmäisen ja toisen kitatelan 100, 200 hihnavaippojen 120, 200 pyörimis keskipisteet Cl, C2 sijaitsevat pystytasossa eri korkeudella. Ensimmäisen kitate- 8 lan 100 hihnavaipan 120 pyörimiskeskipiste Cl sijaitsee etäisyyden D verran korkeammalla kuin toisen kitatelan 200 hihnavaipan 220 pyörimiskeskipiste C2.

Nykyisissä noin 10 m leveissä kitaformereissa käytetään kitateloja, joiden hal-5 kaisija on noin 1000 mm. Perälaatikosta purkautuvan huulisuihkun vapaa lentomatka on tällöin parhaassa tapauksessa noin 300 mm. Käyttämällä kenkäteloja kitateloina, voidaan tämä vapaa lentomatka parhaassa tapauksessa jopa puolittaa. Kenkätelan hihnavaipan ulkokehä voidaan muotoilla siten, että ulkokehä muodostaa kengän kohdalla noin 20-250 mm säteellä olevan, noin 30-80 asteisen ympy-10 rän kehän sektorin, jonka molemmista reunoista alkaa olennaisesti suorat kehä-osuudet, jotka yhdistyvät noin 600-1000 mm halkaisijan omaavalla ympyrän kehällä. Kenkätelan kengän pieni kääntösäde sekä sitä seuraavat suorat osuudet mahdollistavat perälaatikon sijoittamisen hyvin lähelle kitaa. Kitatelan hihnavaipan kaarevuussäde on kengän alueella pienempi kuin kitatelan keskimääräinen 15 kaarevuussäde.

Kuvioissa esitetyissä suoritusmuodoissa molemmat kitatelat muodostuvat kenkä-teloista. Tämä on edullinen ratkaisu, mutta Idtajärjestely voidaan toteuttaa myös siten, että vain toinen kitatela on kenkätela ja toinen kitatela on perinteinen tela. 20 Jo yhdellä kenkätelalla voidaan saavuttaa etuja tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin nähden.

c\j Edellä on esitetty ainoastaan eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja alan ° ammattimiehelle on selvää, että niihin voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita

LO

o 25 oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

o co

X

cc

CL

LO

sr oo

CD

o δ

OJ

Claims (5)

1. Kuiturainakoneen muodostusosan kitajärjestely, joka käsittää ensimmäisen vii-rasilmukan (11), joka kulkee ensimmäisen kitatelan (100) yli ja toisen viirasilmu-5 kan (21), joka kulkee toisen kitatelan (200) yli, jonka jälkeen viirat (11,21) muodostavat suppenevan kidan (G), johon perälaatikko (40) syöttää massasuspen-siosuihkun, tunnettu siitä, että ainakin toinen kitateloista muodostuu kenkätelasta (100, 200), joka käsittää stationaarisen kannatinpalkin (110, 210), jonka ympäri joustava hihnavaippa (120, 220) on järjestetty pyörimään, joka hihnavaippa (120, 10 220) on tuettu kannatinpalkkiin (110, 210) kengän (130, 230) sekä tukielimien (140, 240) välityksellä, jolloin viirat (11,21) kulkevat pyörivän hihnavaipan (110, 210) ulkopinnalla kengän (130, 230) määrittämän kaarevan ohjauspinnan yli, jonka jälkeen viirat (11,21) muodostavat mainitun suppenevan kidan (G).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kitajärjestely, tunnettu siitä, että molemmat kita- telat muodostuvat kenkäteloista (100, 200).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kitajärjestely, tunnettu siitä, että kenkätelan (100, 200) kengän (130, 230) määrittämän kaarevan ohjauspinnan kaarevuussäde 20 (Rl) on pienempi kuin kenkätelan (100,200) keskimääräinen kaarevuussäde (R).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen kitajärjestely, tunnettu siitä, että viirat (11, c\i 21) irtoavat kenkätelojen (100, 200) hihnavaippojen (120, 220) pinnalta kengän cv (130,230) määrittämän kaarevan ohjauspinnan alueella. o 25 i co

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen kitajärjestely, tunnettu siitä, että viirat g (11,21) yhtyvät viirojen (11,21) kulkusuunnassa (SI, S2) jäljempänä olevan kengän m (130,230) jälkeisellä alueella, co CO o o (M