FI123016B - Menetelmä ja sovitelma täysleveän rainan päänviennissä kuiturainakoneen kuivatusosalla - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA SOVITELMA TÄYSLEVEÄN RAINAN PÄÄNVIENNISSÄ KUITU-RAINAKONEEN KUIVATUSOSALLA

Keksinnön kohteena on menetelmä täysleveän rainan päänviennissä 5 kuiturainakoneen kuivatusosalla, johon kuuluu peräkkäisiä kuivatusryhmiä, ja kuhunkin kuivatusryhmään kuuluu kuivatussy-lintereitä ja kääntöteloja sekä yksi kuivatusviira tuettuna vuorotellen kuivatussylinterille ja kääntötelalle yksiviiravien-niksi, ja kääntötelaa edeltävän kuivatussylinterin ja kuivatus-10 viiran muodostaman avautuvan kidan puolella täysleveä raina puhalletaan irti kuivatussylinteriltä, ja kääntötelan ja kahden kuivatussylinterin määrittämä taskutila alipaineistetaan siten, että päänviennissä kuivatusviiran ja kääntötelan muodostamaan sulkeutuvaan kitaan muodostetaan tehostettu alipaine. Keksinnön 15 kohteena on myös sovitelma täysleveän rainan päänviennissä kuiturainakoneen kuivatusosalla.

Kuiturainakoneiden, kuten esimerkiksi paperi- tai kartonkikonei-den kuivatusosalla käytetään niin kutsuttua yksiviiravientiä. 20 Yksiviiraviennissä höyrylämmitteiset kuivatussylinterit sekä alipaineistetut telat, kuten esimerkiksi hakijan vac-telat, vuorottelevat. Vac-telaa kutsutaan myös kääntötelaksi. Kuivatus-sylinterien ja vac-telan rajoittamaan taskutilaan on myös järjestetty ajettavuuskomponentti, jolla taskutila alipaineiste-25 taan. Ajettavuuskomponentteja käytetään tuotannon aikana esimerkiksi estämään rainan reunaosien lepattaminen. Tuotantoa aloi- ^ tettaessa suoritetaan päänvienti päänvientinauhan avulla.

o

(M

tn o Perinteinen päänvienti vie kuitenkin aikaa ja hylkyä tulee 30 paljon. Niinpä on ehdotettu päänvientiä täysleveällä rainalla.

ir Julkaisussa numero W02009/141508 esitetään irrotuspuhalluksia, oo joilla täysleveän rainan pää irrotetaan kuivatussylinterin sj- ^ pinnalta. Käytännössäkin raina on saatu irrotettua, mutta vac- ^ telasta ja ajettavuuskomponentista huolimatta rainan pysyminen

(M

35 kuivatusviiran päällä on ollut epävarmaa. Päänvientiä on jouduttu aloittamaan yhä uudestaan. Lisäksi puhallukset tuovat runsaasti ilmaa, mikä haittaa ajettavuuskomponenttien toimintaa 2 päänviennissä. Vielä erästä tekniikan tason mukaista ratkaisua esittää WO2010/084241.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada täysleveän rainan pään-5 vientiin kuiturainakoneen kuivatusosalla uudenlainen menetelmä ja sovitelma, jotka ovat entistä toimintavarmempia ja mahdollistavat täysleveän rainan päänviennin läpi koko kuivatusosan. Keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ovat, että tehostettu alipaine muodostetaan puhaltamalla oleellisesti koko 10 rainan leveydeltä käyttäen kitaan järjestettyä puhallusputkea, joka on sovitettu taskutilaan järjestetyn ajettavuuskomponentin yhteyteen. Vastaavasti keksinnön mukaisen sovitelman tunnusomaiset piirteet ovat, että alipaineistusvälineet on järjestetty kuivatusviiran ja kääntötelan muodostamaan sulkeutuvaan kitaan, 15 ja alipaineistusvälineet muodostuvat puhallusputkesta, joka ulottuu oleellisesti koko rainan leveydelle ja joka on kiinnitetty ajettavuuskomponenttiin. Tehostetulla alipaineella raina saadaan varmasti seuraamaan kuivatusviiraa ja pysymään sen pinnalla. Tehostettua alipainetta tarvitaan lyhytaikaisesti, 20 jolloin tehonkulutus säilyy kohtuullisena. Itse asiassa muilla keksinnön mukaisilla uudistuksilla kokonaistehonkulutusta saadaan jopa laskettua alipaineen tehostumisesta huolimatta.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla 25 oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, C\J . , i- noissa

o J

CM

ih ? Kuva 1 esittää kuiturainakoneen sivulta katsottuna, sl-

Kuva 2a esittää periaatepiirroksena kuiturainakoneen kuiva- x £ 30 tusosan yhden kuivatusryhmän varustettuna ajettavuus- oo komponenteilla, in Kuva 2b esittää yhden taskutilan varustettuna tunnetulla ajet- o tavuuskomponentilla sekä periaatteelliset ali-

CM

painetasot, 35 Kuva 3a esittää tunnetun tekniikan mukaisia irrotuspuhalluksia täysleveän rainan päänviennissä, 3

Kuva 3b esittää keksinnön mukaisen sovitelman ensimmäisen sovelluksen täysleveän rainan päänviennin aikana,

Kuva 4 esittää keksinnön mukaisen sovitelman toisen sovelluksen täysleveän rainan päänviennin aikana.

5

Kuvassa 1 esitetään yksi sinällään tunnettu kuiturainakone 10 sivulta katsottuna. Kuiturainakoneeseen 10 kuuluu peräkkäisinä osakokonaisuuksina viiraosa 11, puristinosa 12, kuivatusosa 13 ja jälkikäsittelyosa 14. Jälkikäsittelyosaan sisältyy kuvan 1 10 mukaisessa kuiturainakoneessa vain konerullain. Kuivatusosaan 13 kuuluu peräkkäisiä kuivatusryhmiä 15, joita kuvan 1 kuiturainakoneessa on yhdeksän kappaletta. Kuivatusryhmät 15 on myös yksilöity merkinnöillä Rl - R9.

15 Kuvassa 2a esitetään yksi kuivatusryhmä, joita on kuiturainako-neen kuivatusosalla useita peräkkäin, kuten edellä esitettiin. Kuivatusryhmä muodostuu kuivatussylintereistä 16 ja kääntöte-loista 17, joiden kautta kuivatusviira 18 johdetaan päättymättömänä lenkkinä. Nykyisin käytetään yhä enemmän esitetyn mukaista 20 yksiviiravientiä, jossa on vain yksi kuivatusviira kuivatusryh-mää kohti. Käytännössä raina kulkee kuivatusviiran ja kuumennetun kuivatussylinterin välissä. Vastaavasti kääntötelalla raina kulkee kuivatusviiran päällä. Rainan hallitsemiseksi kääntötela-na käytetään yleensä uritettua imutelaa, jolla aikaansaatavalla 25 alipainevaikutuksella raina pidetään kiinni kuivatusviirassa. Alipaineistetun kääntötelan lisäksi rainan hallinnassa käytetään ^ ajettavuuskomponenttia 19, joka sijoitetaan perättäisten kuiva- m tussylinterien ja kääntötelan muodostamaan taskutilaan 20. sj-

Kuvassa 2a ajettavuuskomponenteista esitetään vinoviivoitettuna x £ 30 päätylevyt, joilla hallitaan ilmavirtauksia rainan reunaosilla, ra Lisäksi kuvassa 2a esitetään pelkästään kuivatusviira 18 ilman in rainaa.

δ

CM

Kuvassa 2b esitetään hakijan tuotenimellä HiRun™ markkinoimaa 35 ajettavuuskomponenttia 19, joka käytännössä on puhalluslaatikko. Puhalluslaatikossa on puhallussuuttimet kuiturainakoneen poik- 4 kisuunnassa niin tulopuolella kuin jättöpuolellakin. Niin sanottu korkean alipaineen alue on rajattu normaalialipaineiseen taskutilaan nähden lähelle kuivatusviiraa kuiturainakoneen poikkisuuntaisesti sijoitetulla alipaineenjakajalla ja alue on 5 alipaineistettu imulla. Alipaineen vaikutusaluetta on esitetty katkoviivalla kuvassa 2b. Esitetty ajettavuuskomponentti on tarkoitettu käytettäväksi tuotannon aikana, jolloin raina peittää kuivatusviiran estäen vuodon kuivatusviiran läpi ajetta-vuuskomponenttiin. Tällöin ajettavuuskomponentin teho on riittä-10 mätön täysleveän rainan päänvientiin.

Hakija on kuitenkin esittänyt täysleveän rainan päänviennin mahdolliseksi järjestämällä kuivatussylinterin ja kuivatusviiran määrittämään avautuvaan kitaan puhallusvälineet 23 rainan 15 irrottamiseksi. Irrotuspuhalluksella täyslevän rainan pää puhalletaan irti kuivatussylinteriltä 16 ja ohjataan seuraamaan kuivatusviiraa 18. Irrotuspuhallukset ovat käytössä päänviennin aikana ja kuvan 3a tapauksessa rainan pää on jo edennyt esitettyjen kuivatussylinterien ohi. Irrotuspuhalluksista huolimatta 20 päänviennissä on ilmennyt ongelmia varsinkin kuivatusosan loppupuolella ja ryhmäväleissä.

Keksintö koskee siis menetelmää täysleveän rainan päänviennissä kuiturainakoneen kuivatusosalla. Kuivatusosaan kuuluu peräkkäi-25 siä kuivatusryhmiä 15 ja kuhunkin kuivatusryhmään 15 kuuluu

CM

^ kuivatussylmtereitä 16 ja kääntöteloja 17 sekä yksi kuivatus- ^ viira 18 tuettuna vuorotellen kuivatussylinterille 16 ja kääntö-

LO

? telalle 17 yksiviiravienniksi. Lisäksi kääntötelaa 17 edeltävän sl- kuivatussylinterin 16 ja kuivatusviiran 18 muodostaman avautuvan x £ 30 kidan 21 puolella täysleveä raina 22 puhalletaan irti kuivatus- oo sylinteriltä 16 (kuvat 3b ja 4). Tätä varten sovitelmaan kuuluu ίο puhallusvälineet 23, jotka on sovitettu kääntötelaa 17 edeltävän o kuivatussylinterin 16 ja kuivatusviiran 18 muodostamaan avautu en vaan kitaan 21. Puhallusvälineillä saadaan täysleveä raina 22 35 puhallettua irti kuivatussylinteriltä 16. Lisäksi kääntötelan 17 ja kahden kuivatussylinterin 16 määrittämä taskutila 20 ali- 5 paineistetaan. Tätä varten sovitelmaan kuuluu ajettavuuskom-ponentteja 19, jotka on sovitettu kääntötelan 17 ja kahden kuivatussylinterin 16 määrittämiin taskutiloihin 20. Keksinnön mukaan päänviennissä kuivatusviiran 18 ja kääntötelan 17 muodos-5 tamaan sulkeutuvaan kitaan 24 muodostetaan tehostettu alipaine. Tätä varten sovitelmaan kuuluu alipaineistusvälineet 25, jotka on järjestetty kuivatusviiran 18 ja kääntötelan 17 muodostamaan sulkeutuvaan kitaan 24 tehostetun alipaineen muodostamiseksi täysleveässä päänviennissä. Tehostetulla alipaineella saadaan 10 puhallusvälineillä irrotettu raina tarttumaan kuivatusviiran pintaan. Tällöin ajettavuuskomponenttien muodostama alipaine yhdessä kääntötelan kanssa ehtii toimimaan ja pitää rainan ja sen pään hallussa. Samalla vältetään rainan lepatukset ja rainan putoaminen kuivatusviiralta. Toisin sanoen rainan päänvienti 15 onnistuu täysleveänäkin. Sulkeutuvan kidan 24 tehostettua alipainetta esitetään kuvassa 3b. Edullisesti tehostettu alipaine on täysleveän päänviennin levyinen. Toisin sanoen tehostettu alipaine ulottuu koko rainan leveydelle. Lisäksi sulkeutuvan kidan alipaineen tehostuksella voidaan kulkusuunnassa aiemman 20 rainan irrotuksen aiheuttama rainan epävakaus korjata ja saada täysleveä raina asettumaan vakaasti kuivatusviiran yhteyteen.

Kuvassa 4 esitetään keksinnön mukaisen sovitelman toinen sovellus. Tässä myös kuivatussylinterin 16 ja kuivatusviiran 18 25 irtoamiskohtaan 26 muodostetaan päänviennissä tehostettu alipai-ne. Niinpä sovitelmaan kuuluukin toiset alipaineistusvälineet ^ 27, jotka on sijoitettu kuivatussylinterin 16 ja kuivatusviiran

LO

? 18 irtoamiskohdan 26 läheisyyteen. Tässä kohdassa tehostettu -3- alipaine avustaa irrotuspuhallusta, jolloin välittömästi kuiva-x £ 30 tussylmteriltä irrottuaan raina tarttuu kuivatusviiran pintaan, oo Samalla toiset alipaineistusvälineet estävät ainakin osan sj- lo kuivatusviiran mukana kulkevasta ilmasta saapumasta taskutilaan.

o Vastaavasti ensimmäiset alipaineistusvälineet vievät ilmaa pois

CVJ

sulkeutuvasta kidasta, jolloin vältetään rainan irtoamisen 1 kuivatusviirasta.

6

Tehostettu alipaine voidaan muodostaa eri tavoin. Voidaan käyttää esimerkiksi imureita. Esitetyissä sovelluksissa tehostettu alipaine muodostetaan kuitenkin puhaltamalla. Puhalluksia on helppo ohjata ja lisäksi vaaditut komponentit vaativat vähän 5 asennustilaa. Tässä alipaineistusvälineet 25 ja 27 muodostuvat puhallusputkista 28 ja 29, jotka ulottuvat oleellisesti koko rainan 22 leveydelle. Puhallusputkissa voi olla erilliset suuttimet tai puhallusputkissa on reikiä tai rakoja toiminnallisten suuttimien muodostamiseksi. Edullinen mitoitus reikiä 10 käytettäessä on 2 - 4 mm:n reiät 200 - 600 mm:n jaolla.

Esitetyissä sovelluksissa alipaineistusvälineet 25 ja 27 on kiinnitetty ajettavuuskomponenttiin 19. Tällöin erilliset tukirakenteet ovat tarpeettomia ja alipaineistusvälineet saadaan 15 tarkasti haluttuun kohtaan. Esimerkiksi pyöreää puhallusputkea käyttäessä puhallusten suuntaan voidaan yksinkertaisesti säätää puhallusputkea yksinkertaisesti kiertämällä. Ajattavuuskom-ponenttia voidaan hyödyntää muutenkin. Edullisesti ajettavuus-komponentti 19 on sovitettu virtauspinnaksi 30. Käytännössä 20 virtauspinta ohjaa puhalluksia ja estää ilman pyörteilyt. Samalla muodostuu tehokas alipaine, jonka sijainti voidaan määrittää tarkasti. Virtauspinta 30 ilmenee erityisesti kuvasta 4.

25 Kuvan 4 ajettavuuskomponentti 19 on kaksikammioinen, koska

CVJ

^ ajettavuuskomponenttiin 19 kuuluu virtauskanava 31 poistoilmaa ^ varten. Tässä virtauskanava avautuu taskutilasta ylöspäin vieden

LO

? mukanaan ilmaa. Tällöin ensimmäisten alipaineistusvälineiden tuoma ilma poistuu hallitusti taskutilasta ja alipaineen tehos-

X

£ 30 tus mahdollistuu. Tässä ajettavuuskomponentin 19 ja kääntötelan oo 17 välissä on sulku 32, jolla estetään ilman karkaaminen jättö- lÖ puolelle rainan kulkusuunnassa. Samalla sulku estää kääntötelan o mukana pyörivän ilman kulkeutumasta sulkeutuvaan kitaan. Pään-

CM

viennin jälkeen täysleveän viennin alipaineistusvälineet sulje-35 taan, jolloin ylimääräisiä virtauskanavia ei tarvita. Taskutilan uudelleenilmastumisen estämiseksi virtauskanavassa 31 on sulku- 7 välineet 33. Virtauskanava suljettaessa estetään ilman kulkeutuminen virtauskanavan kautta taskutilaan tuotannon aikana. Tällöin ajettavuuskomponentit toimivat suunnitellulla tavalla.

5 Keksinnön mukaisella sovitelmalla aikaansaadaan hetkellisesti aiempaa suurempi alipaine, jolloin täysleveän rainan päänvienti on varmaa kaikissa tilanteissa. Rainan peittäessä kuivatusviiran alipaine on luokkaa 300 - 1000 Pa, edullisimmin 400 - 600 Pa, mikä on tunnettuihin ajettavuuskomponentteihin huomattavasti 10 korkeampi. Suurta tehoa, käytännössä siis suurta ilmamäärää, tarvitaan lähinnä ainoastaan rainan pään kohdalla. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kohdistetaan ilmakapasiteetti kulloinkin sinne missä sitä tarvitaan, jolloin vältytään turhalta ylimitoitukselta .

15 Päänviennin jälkeen ajettavuuskomponenttien ilmamäärät ja säädöt palautetaan normaalille ja hyväksi havaitulle ajotasolle. Ajettavuuskomponentteja ohjataan täysleveässä päänviennissä pitkälti hakijan aiemman keksinnön mukaisesti. Ilmanjakoa 20 muutetaan siten, että yhden tai useamman kuivatusryhmän ajettavuuskomponentit ovat omia erillisillä säätövälineillä ohjattuja ryhmiä. Päänviennin alussa ilmaa ohjataan esimerkiksi vain kahdelle ensimmäiselle kuivatusryhmälle. Muissa kuivatusryhmissä ei vielä tarvita alipainetta, sillä täysleveän radan pää on 25 vasta tulossa. Rainan edetessä avataan uusia kuivatusryhmiä

CM

^ käyttöön ja vastaavasti suljetaan täysleveitä vientipuhalluksia ^ siellä, missä raina jo peittää kuivatusviiran. Rainan etenemä

LO

? voidaan havaita esimerkiksi kullakin kuivatusryhmällä olevalla alipainemittauksella. Kun raina on saatu kokonaan kuivatusosan x £ 30 läpi, kuivatusryhmäkohtaiset säätövälineet ja -ohjaukset pa- oo lautetaan ajoasentoon. Vaikka sovitelmalla saavutetaankin ίο hetkellisesti tunnetusta selvästi korkeampia alipainetasoja, on o kokonaisuudessaan sovitelman ilman- ja energiankulutus on

CM

huomattavasti pienempi kuin nykyisillä ratkaisuilla. Lisäksi 35 ajettavuuskomponentin jättöpuolen alipainetason korottamisella ei ole havaittu olevan juurikaan merkitystä, jolloin on voitu 8 keskittyä tulopuolen tehostamiseen. Varsinkin kuivatusryhmien väliset siirrot saadaan nyt tehtyä varmasti, mikä nostaa pään-viennin onnistumisen todennäköisyyttä. Kuiva-ainepitoisuuden noustessa kuivatusosan loppuosuudella voidaan käyttää alkuosuut-5 ta yksinkertaisempia laitteita ja/tai matalampaa alipainetasoa, mikä säästää energiaa.

Keksinnön mukaiselle sovitelmalla saadaan täysleveän rainan päänvienti suoritettua suoraan puristinosalta kuivatusosan 10 loppuun. Lisäksi saavutetaan automaattinen täysleveä päänvienti katkopaikasta alkaen joutumatta aloittamaan päänvientiä puristinosalta saakka. Samalla pienenee tarvittava ilmamäärä ja ajettavuuskomponenttien rakenne yksinkertaistuu. Käytännössä ajettavuuskomponentit voidaan alipaineistaa puhaltimilla ja 15 puhallusputket kompressoreilla kunnon tehostusta tarvittaessa, mutta helpommissa tapauksissa oma puhallin on riittävä.

CM

δ

CM

LT) o sj-

X

x

CL

00 si

LO

δ

CM

Claims (9)

9

1. Menetelmä täysleveän rainan päänviennissä kuiturainakoneen kuivatusosalla, johon kuuluu peräkkäisiä kuivatusryhmiä (R1-R9), 5 ja kuhunkin kuivatusryhmään (15) kuuluu kuivatussylintereitä (16) ja kääntöteloja (17) sekä yksi kuivatusviira (18) tuettuna vuorotellen kuivatussylinterille (16) ja kääntötelalle (17) yksiviiravienniksi, ja kääntötelaa (17) edeltävän kuivatussylin-terin (16) ja kuivatusviiran (18) muodostaman avautuvan kidan 10 (21) puolella täysleveä raina (22) puhalletaan irti kuivatussy-linteriltä (16), ja kääntötelan (17) ja kahden kuivatussylinte-rin (16) määrittämä taskutila (20) alipaineistetaan siten, että päänviennissä kuivatusviiran (18) ja kääntötelan (17) muodostamaan sulkeutuvaan kitaan (24) muodostetaan tehostettu alipaine, 15 tunnettu siitä, että tehostettu alipaine muodostetaan puhaltamalla oleellisesti koko rainan (22) leveydeltä käyttäen kitaan (24) järjestettyä puhallusputkea (28), joka on sovitettu tasku-tilaan (20) järjestetyn ajettavuuskomponentin (19) yhteyteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivatussylinterin (16) ja kuivatusviiran (18) irtoamiskoh-taan (26) muodostetaan päänviennissä tehostettu alipaine.

3. Sovitelma täysleveän rainan päänviennissä kuiturainakoneen 25 kuivatusosalla, johon kuuluu peräkkäisiä kuivatusryhmiä (R1-R9), CV] ^ ja kuhunkin kuivatusryhmään (15) kuuluu kuivatussylintereitä C\] ^ (16) ja kääntöteloja (17) sekä yksi kuivatusviira (18) tuettuna ° vuorotellen kuivatussylinterille (16) ja kääntötelalle (17) CD ° yksiviiravienniksi, ja sovitelmaan kuuluu puhallusvälineet (23) x £ 30 sovitettuna kääntötelaa (17) edeltävän kuivatussylinterin (16) ja kuivatusviiran (18) muodostamaan avautuvaan kitaan (21) LO täysleveän rainan (22) puhaltamiseksi irti kuivatussylinteriltä δ (16), ja ajettavuuskomponentteja (19) sovitettuna kääntötelan CV] (17) ja kahden kuivatussylinterin (16) määrittämiin taskutiloi-35 hin (20) kunkin taskutilan (20) alipaineistamiseksi, ja sovitelmaan kuuluu alipaineistusvälineet (25) tehostetun alipaineen 10 muodostamiseksi päänviennissä, tunnettu siitä, että alipaineis-tusvälineet (25) on järjestetty kuivatusviiran (18) ja kääntöte-lan (17) muodostamaan sulkeutuvaan kitaan (24), ja alipaineis-tusvälineet (25) muodostuvat puhallusputkesta (28), joka ulottuu 5 oleellisesti koko rainan (22) leveydelle ja joka on kiinnitetty ajettavuuskomponenttiin (19).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan edelleen kuuluu toiset alipaineistusvälineet 10 (27), jotka on sijoitettu kuivatussylinterin (16) ja kuivatus-viiran (18) irtoamiskohdan (26) läheisyyteen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että toiset alipaineistusvälineet (27) muodostuvat puhallusput- 15 kesta (29), joka ulottuu oleellisesti koko rainan (22) leveydelle .

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että toiset alipaineistusvälineet (27) on kiinnitetty 20 ajettavuuskomponenttiin (19).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ajettavuuskomponentti (19) on sovitettu virtauspinnaksi (30). 25

8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ajettavuuskomponenttiin (19) kuuluu vir-oo ? tauskanava (31) poistoilmaa varten. CD o £ 30

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, oo että virtauskanavassa (31) on sulkuvälineet (33). LO δ CVJ 11