FI126243B - Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi - Google Patents

Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI126243B
FI126243B FI20150012A FI20150012A FI126243B FI 126243 B FI126243 B FI 126243B FI 20150012 A FI20150012 A FI 20150012A FI 20150012 A FI20150012 A FI 20150012A FI 126243 B FI126243 B FI 126243B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
friction element
web
fibrous web
air
blow
Prior art date
Application number
FI20150012A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20150012A (fi
Inventor
Juha Laitio
Markku Nieminen
Original Assignee
Takso-Ohjelmistot Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takso-Ohjelmistot Oy filed Critical Takso-Ohjelmistot Oy
Priority to FI20150012A priority Critical patent/FI126243B/fi
Priority to US14/994,285 priority patent/US9890007B2/en
Publication of FI20150012A publication Critical patent/FI20150012A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI126243B publication Critical patent/FI126243B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00Advancing webs
    • B65H20/14Advancing webs by direct action on web of moving fluid
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00Other details of machines for making continuous webs of paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00Advancing webs
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0063Devices for threading a web tail through a paper-making machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/515Cutting handled material
    • B65H2301/5151Cutting handled material transversally to feeding direction
    • B65H2301/51514Breaking; Bursting; Tearing, i.e. cutting without cutting member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/515Cutting handled material
    • B65H2301/5153Details of cutting means
    • B65H2301/51533Air jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/52Auxiliary process performed during handling process for starting
    • B65H2301/522Threading web into machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/84Paper-making machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T225/00Severing by tearing or breaking
    • Y10T225/30Breaking or tearing apparatus
    • Y10T225/35Work-parting pullers [bursters]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/04Processes
    • Y10T83/0591Cutting by direct application of fluent pressure to work

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Description

Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi Keksinnön ala
Keksintö liittyy laitteeseen ja menetelmään kuiturainan manipuloimiseksi. Tällaista laitetta ja menetelmää voidaan käyttää kuiturainakoneessa ja erityisesti sen päänvientiosassa. Erityisesti keksintö liittyy laitteeseen ja menetelmään kuiturainan katkaisemiseksi paperi-tai kartonkikoneen päänviennissä.
Keksinnön tausta
Yleisesti kuiturainakoneessa kuten paperin tai kartongin valmistuskoneessa päänvienti tehdään koneen normaalilla ajonopeudella. Päänvienti aloitetaan kohdasta, jossa tyypillisesti täysleveä raina pudotetaan alas pyörivältä kone-elimeltä kuten telalta tai kuivatussylinteriltä alas hylyn käsittelyyn eli tyypillisesti pulpperiin tai hylkykuljettimelle, leikkaamalla rainaan erityisillä leikkauslaitteilla päänvientiin soveltuva kapea päänvientinauha, joka myös ennen päänviennin aloitetusta putoaa hylyn käsittelyyn kuten muukin raina. Rainan ja päänvientinauhan haitallinen pyörähtäminen mainitun sylinterin ympärille estetään tyypillisesti kaavarilla eli laahaavalla terällä sylinterin pinnalla. Päänvientinauhan katkaisulaitteilla vaikutetaan päänvientinauhan kulkuun katkaisemalla se ja suuntaamalla uusi katkaistu päänvientinauhan kärki uudelle reitille vietäväksi edelleen muilla päänvientilaitteilla paperin ja kartongin valmistuskoneen seuraavan koneen osan läpi kulkevan radan kulkureitille. Tässä esityksessä päänvientinauhan sylinterin puolta kutsutaan nauhan takapuoleksi ja toista puolta etupuoleksi. Päänvientinauhan etupuolella sijaitsee paperin ja kartongin valmistuskoneen seuraava koneen osa, jonka läpi päänvienti tehdään. Kun kapea päänvientinauha on viety mainitun koneen osan läpi, se levitetään täysleveäksi rainaksi liikuttamalla koneen poikki suuntaan leikkauslaitetta, jolla päänvientinauha muodostettiin.
Päänvientinauhan katkaisulaitteita tunnetaan hyvin monia erilaisia, sillä kuiturainakoneen ajonopeus ja katkaistavan kuidun kuten paperin tai kartongin ominaisuudet asettavat katkaisulaitteelle hyvin erilaisia vaatimuksia. Paperin ja kartongin ero ei ole tarkkarajainen, mutta yleisesti kartongit ovat paksuja ja siitä johtuen taivutusjäykkiä verrattuna paperiin. Yleisesti myös paperikoneiden nopeus on kartonkikoneita suurempi.
Paperikoneen eräs katkaisut ai tetyyppi on ilmakatkaisulaite, jolla päänvientinauha irroitetaan pyörivän sylinterin pinnalta ennen mainittua kaavarin terän kohtaa puhaltamalla ilmaa niinsanotulla irroituspuhalluksella päänvientinauhan ja sylinterin väliin. Nauhan irtoamiskohtaan on samanaikaisesti järjestetty kapea rako ilmakatkaisulaitteen ja sylinterin väliin, jolloin sylinterin pinnalta irtoava päänvientinauhan lenkki törmää ilmakatkaisulaitteen kulmaan ja päin laitteen yläpintaa. Lähelle laitteen kulmaa ja yläpinnalle on jäljestetty sylinteristä poispäin puhaltava voimakas puhallus, jonka synnyttämän alipaineen vaikutuspiiriin päänvientinauha joutuu. Tämä usein katkaisupuhallukseksi kutsuttu puhallus saadaan aikaan tyypillisesti suutinkammiosta reikärivin kautta purkautuvan paineilman avulla. Ulospurkautuva ilma aiheuttaa voimakkaan alipaineen suutinreikien kohdalle ja päänvientinauha imeytyy kiinni voimakkaasti turbulentti seen suutinvirtaukseen, mikä repii päänvientinauhan poikki eli katkaisee samalla edellä mainitun päänvientinauhan lenkin ja nauhan yhteyden hylyn käsittelyyn menevään nauhan osaan. Katkaistu uusi päänvientinauhan pää lähtee kulkemaan katkaisupuhalluksen suuntaan ja kohti seuraavia päänvientilaitteita. Käytännössä laitteen toimintaa on tehostettu jäljestämällä samantapainen voimakas ilmapuhallus lähelle päänvientinauhaa siten, että puhallus pyrkii kuljettamaan liikkuvaa päänvientinauhaa katkaisua edeltävään suuntaan kohti hylyn käsittelyä. Tämä usein alaspitopuhallukseksi kutsuttu puhallus sij aitsee nauhan kulkusuunnassa edellä mainitun muodostuvan päänvientinauhan lenkin jälkeen ja kun lenkki tulee katkaisupuhalluksen alipaineen vaikutusalueelle, muodostaa alaspitopuhallus nauhaan katkaisupuhallukseen nähden vastakkaiseen suuntaan vaikuttavan voiman, mikä parhaassa tapauksessa pysäyttää hetkellisesti aiemmin paperikoneen ajonopeudella kulkeneen päänvientinauhan. Katkaisupuhalluksen suuttimen kohdalle pysähtynyt päänvientinauha katkeaa merkittävästi liikkuvaa nauhaa nopeammin. Tämän tyyppisen katkaisulaitteen toimivuus heikkenee paperin jäykkyyden kasvaessa ja yleisesti kartongin katkaisuun laite ei enää sovellu. Jäykempi nauha ei irtoa lenkiksi pyörivän sylinterin pinnalta irroituspuhalluksen avulla eikä päänvientinauha kaareudu riittävästi päästäkseen katkaisupuhallussuuttimen alipaineen vaikutuspiiriin.
Julkaisuissa FI 10712 U ja FI 20146017 esitetään kuiturainan päänvientijäijestely, joka käsittää ilmajarrun, johon kuuluu puhallin ja puhaltimen etupuolella sijaitseva jarrulevy. Tällaisella ilmajarrulla voidaan hidastaa tai pysäyttää päänvientinauhan liike. Julkaisussa US 4501643 A esitetään kaksipuhaltiminen päänvientijärjestely, jolla pyritään vaikuttamaan kuiturainaan voimakkaasti ja jopa katkaisemaan se puhallusten avulla. Kahden toisiinsa nähden kulma-asentoon sovitetun puhaltimen järjestely, jossa kuituraina on sovitettu painautumaan puhallinlaitteistoa vasten, esitetään myös julkaisussa GB 2098912. Myös julkaisussa US 7117775 esitetään eräs ilmapuhallusta hyödyntävä päänvientilaitteisto.
Kartonkikoneissa päänvientinauha katkaistaan tyypillisesti erilaisten katkaisuterien välissä tai ohjaamalla nauha vasten pyöriviä teriä. Katkaisulaitteissa on päänvientinauhan samalla puolella kuin edellä mainittu pyörivä sylinteri, jolta nauha putoaa alas kohti hylyn käsittelyä, eli takapuolella, tyypillisesti kääntyvä läppä, jonka kärjessä on katkaisuteräparin toinen puolisko. Ennen katkaisutapahtumaa läppä suuntautuu olennaisesti kohti hylyn käsittelyä häiriten siten mahdollisimman vähän nauhan kulkua. Läpän kääntyessä tyypillisesti eteen- ja ylöspäin kohti seuraavia päänvientilaitteita nauhan etupuolella ohittaa läpän kärjen katkaisuterä kiinteän vastaterän, jolloin päänvientinauha katkeaa terien välissä ja yhteys nauhan hylyn käsittelyyn menevään osaan katkeaa.
Toinen tyypillinen käytetty rakenne on kääntyvä läppä ilman kärjessä olevaa terää, silloin kun vastaterän paikalla on nopeasti pyörivät terät. Katkaistu uusi nauhan kärki lähtee kulkemaan läpän katkaisuhetken jälkeisen aseman mukaiseen suuntaan kohti seuraavia päänvientilaitteita. Tyypillisesti on kuitenkin läppää ennen sen yläpuolelle, itse läppään ja kiinteään vastaterän jälkeen jäljestetty ilmapuhalluksia, joiden vaikutuksesta katkaistun nauhan kulku haluttuun suuntaan on luotettavampaa. Johtuen laitteen sijoittumisesta samalle puolelle kuin liikkuva sylinteri eli päänvientinauhan takapuolelle, joudutaan laite tyypillisesti sijoittamaan epäedullisesti sylinterin kaavarin alapuolelle. Joissakin tapauksissa käytettävissä olevan tilan puute kuitenkin estää katkaisulaitteen sijoittamisen kaavarin alapuolelle, jolloin joudutaan käyttämään vaihtoehtoisia tapoja. Kartongin katkaisu on kuitenkin osoittautunut luotettavimmaksi edellä kuvatun tapaisilla laitteilla ja kaavarin yläpuolelle sijoittuvia laitteita pyritään välttämään. Tällaisista vaihtoehtoisista ratkaisuista mainittakoon sivulta pitkin sylinterin pintaa päänvientinauhan alle työntyvä pienoiskaavarin, alaspitopuhalluksen ja sen kärjessä olevan kiinteän katkaisuterän yhdistelmä. Katkaisu tehdään saksen tapaan päänvientinauhan etupuolelta kääntyvän katkaisuterän avulla. Tunnetuille katkaisulaitteille on tyypillistä myös erilaisten puhallusten ja liikkeiden tarkoin suunniteltu ajoitus toistensa suhteen, mikä mahdollistaa niiden automaattisen toiminnan.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tunnetut, erityisesti kartongille suunnitellut katkaisulaitteet vaativat paljon tilaa kuiturainakoneen päänvientiosassa ja ovat siten hankalia sijoittaa, tai toisaalta ovat verrattain monimutkaisia toteuttaa.
Niinpä on olemassa tarve parannetuille kuiturainojen manipulaatiolaitteille ja erityisesti kartonkirainojen katkaisulaitteille kartonkikoneen päänvientiosassa.
Keksinnön yhteenveto
Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu laite kuiturainojen ja erityisesti verrattain jäykkien kartonkirainojen manipuloimiseksi. Erityisesti tarkoituksena on saada aikaan tunnettuja ratkaisuja yksinkertaisempi ilmakatkaisulaite. Yhtenä tarkoituksena on myös saada aikaan tunnettuja ratkaisuja pienempään tilaan mahtuva laite ja/tai laite, joka voidaan vapaammin sijoittaa kuiturainakoneen, erityisesti kartonkikoneen päänvientilaitteistoon.
Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan vastaava menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi, erityisesti sen katkaisemiseksi päänvientiä varten.
Keksinnön perusajatuksena on hyödyntää kuiturainaa ohjaavan puhaltimen kaasuvirtausta, tyypillisesti ilmavirtausta, kitkan lisäämiseksi puhaltimen läheisyyteen sijoitetussa kitkaelementissä, jota vasten kuituraina painautuu puhaltimen toimiessa. Erityisesti hyödynnetään virtauksenestoelementillä, kuten virtauksenestolevyllä varustetun puhaltimen puhallusaukkojen läheisyyteen sijoitettua kitkaelementtiä, joka on sovitettu aiheuttamaan alipaine kitkaelementin ja kuiturainan väliin. Alipaine saadaan aikaan puhaltimen virtauksenestolevyllä, joka estää korvausilman saannin rainasta katsottuna puhaltimen puhallusaukkojen toiselta puolelta ja toisaalta kitkaelementin pintaprofiililla, joka sallii pääasiassa puhaltimen puhalluksen suuntaan suuntautuvan ilmavirtauksen kitkaelementin alueelta. Toisin sanoen puhallin synnyttää kitkaelementtiin päin suuntautuvan imun kuiturainaan. Erityisesti pintaprofiili voi olla sellainen, että kitkaelementti muodostaa epäjatkuvan kontaktin kuiturainan kanssa, jolloin senja kuiturainan väliin jää ilmakanava tai -kanavia. Näin voidaan saada aikaan jatkuva alipaine, eli se pysyy yllä myös silloin kuin kuituraina painautuu kitkaelementtiä vasten. Erityisesti kitkaelementti ja puhallin on sijoitettu toisiinsa nähden niin, että puhallus suuntautuu oleellisesti poispäin kitkaelementistä.
Keksinnön mukainen laite käsittää ensimmäisen ja toisen virtauksenestoelementillä varustetun puhaltimen, jotka on sovitettu tuottamaan puhallukset, tyypillisesti ilmasuihkut, kuiturainan liikesuuntaa vastaan ja kuiturainan liikesuunnassa, vastaavasti ja ainakin pääosin kuiturainan suuntaisesti kuiturainan tasoa vastaan kohtisuoran voimakomponentin kohdistamiseksi kuiturainaan, sekä kitkaelementin, jota vasten kuituraina on sovitettu painautumaan ainakin osittain mainitun voimakomponentin vaikutuksesta kuiturainan liikettä vastustavan kitkavoiman kohdistamiseksi kuiturainaan. Keksinnön mukaan kitkaelementti käsittää pintaprofiilin joka on muotoiltu siten, että mainitut puhallukset synnyttävät alipaineen kuiturainan kitkaelementin puoleiselle pinnalle, tyypillisesti kuiturainan ja kitkaelementin väliin. Alipaine voimistaa kuiturainan painautumista kitkaelementtiä vasten ja siten edelleen lisää mainittua kitkavoimaa.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä kuiturainaa kuljetetaan mainitunkal tai Sten puhaltimien läheisyydessä siten, että puhaltimien tuottamat puhallukset tuottavat kuiturainan tasoa vastaan kohtisuoran voimakomponentin kuiturainaan, ja kuiturainaan kohdistetaan sen liikettä vastustava kitkavoima kitkaelementillä, joka on sijoitettu mainittujen puhaltimien läheisyyteen siten, että puhallukset synnyttävät jatkuvan alipaineen kuiturainan kitkaelementin puoleiselle pinnalle.
Keksinnön mukaan kitkaelementti on sijoitettu ensimmäisen ja toisen puhaltimen välille, jolloin puhallukset on suunnattu olennaisesti poispäin mainitusta kitkaelementistä siten, että ainakin suurin osa kitkaelementistä sijaitsee kunkin puhalluksen ulostuloaukon ja/tai -aukkojen ja lähtösuunnan määrittelemän tason takapuolella, ja kitkaelementti käsittää tasomaisesta poikkeavan pintaprofiilin joka on sovitettu sellaiseksi, että mainittujen puhallusten ja virtauksenestoelementtien vaikutuksesta syntyy jatkuva alipaine kuiturainan kitkaelementin puoleiselle pinnalle.
Kuiturainan manipuloinnilla tarkoitetaan tässä erityisesti kuiturainan tai sen osan ohjaamista, kiristämistä, hidastamista, pysäyttämistä ja/tai katkaisemista.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle laitteelle ja menetelmälle on ominaista se, mitä on sanottu itsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön avulla saavutetaan merkittäviä etuja. Ensinnäkin, koska kuituraina painautuu alipaineen johdosta kitkaelementtiä vastaan suuremmalla voimalla, niiden välinen kitka kasvaa, mikä mahdollistaa kuiturainan tehokkaamman manipulaation erityisesti päänvientiprosessissa. Samasta syystä johtuen keksintö soveltuu myös paperirainoja jäykempien ja siten heikommin ohjailtavissa olevien kartonkirainojen manipulointiin. Toiseksi, keksinnön avulla voidaan toteuttaa pienempään tilaan sopiva ilmakatkaisulaite. Erityisesti koko kuiturainan katkaiseva laitekokonaisuus voidaan toteuttaa yhtenä laiteyksikkönä, kuten myöhemmin tarkemmin kuvataan. Kolmanneksi, päänvientilaitteistosta tai muusta kuiturainan manipulaatiolaitteistosta, jonka osana esillä oleva laite kulloinkin on, voidaan saada huomattavasti yksinkertaisempi. Laite voidaan sijoittaa kokonaan rainan yhdelle puolelle, mikä yksinkertaistaa laitteistoja.
Keksinnön mukaista laitetta voidaan siis käyttää sovitelmana kuiturainakoneen päänvientiosassa osana päänvientilaitteistoa. Sen avulla on voidaan katkaista pelkillä ilmapuhalluksilla jäykkä kartonkinauha päänvientitarkoituksessa. Sovitelman etuna on, että kartonki voidaan katkaista pelkästään ilmapuhalluksia käyttämällä mekaanisten liikkuvien terien sijaan, mikä on yksinkertaisuuden lisäksi myös turvallisuutta parantava asia. Laitteisto voidaan toteuttaa kevytrakenteisena verrattuna terien avulla katkaiseviin järjestelyihin. Erityisesti se voidaan sijoittaa verrattain korkealle siihen sylinteriin nähden, jolta päänvientinauha putoaa, jopa kaavarin tasolle tai sen yläpuolelle.
Keksintö soveltuu kartongin lisäksi yhtäläisesti myös paperirainojen manipulointiin ja erityisesti katkaisuun.
Keksinnön muita etuja kuvataan tarkemmin myöhemmin sovellutusmuotojen kuvauksen yhteydessä.
Epäitsenäiset patenttivaatimukset kohdistuvat valittuihin edullisiin sovellutusmuotoihin.
Yhden sovellutusmuodon mukaan alipaine on sovitettu muodostumaan ainakin pääosin kuiturainan ja kitkaelementin väliin. Tällöin kitkaelementin pintaprofiili muodostaa epäyhtenäisen kontaktin kuiturainan kanssa.
Yhden sovellutusmuodon mukaan kitkaelementin pintaprofiili käsittää useita ulkonemia, joita vasten kuituraina on sovitettu painautumaan ja joiden väliin jää tällöin ilmakanava mainitun alipaineen ylläpitämiseksi. Ulkonemia voi olla järjestetty kitkaelementin pinnalle kahdessa dimensiossa, kuten myöhemmin tarkemmin kuvataan, tai ainakin toisessa näistä dimensioista. Tehokkain vaikutus saadaan aikaan kun ulkonemia on kahdessa suunnassa.
Yhden sovellutusmuodon mukaan ulkonemat on kiinnitetty pohjaelementtiin, joka käsittää kuiturainan tason suuntaisen levyn.
Ulkonemien lisäksi tai sijasta voidaan käyttää muita pintaprofiilielementtejä, jotka tekevät kitkaelementin pinnasta tasomaisesta poikkeavan. Pintaprofiilielementit voivat käsittää myös aukkoja.
Sen lisäksi, että ulkonemat tai muut pintaprofiilielementit pitävät kuiturainan osittain irti kitkaelementin pinnasta mahdollistaen alipaineen syntymisen ja jatkuvan ylläpitämisen, ne myös itsessään voivat lisätä kitkaelementin pinnan karheutta (mikro-ja/tai makrotasolla), mikä edelleen voimistaa kitkavaikutusta.
Yhden sovellutusmuodon mukaan alipaine on sovitettu syntymään päinvastaiselle puolelle kitkaelementtiä kuin jossa kuituraina on tähän kiinni painautuneena. Tällöin kitkaelementissä on aukkoja, joiden kautta kuituraina ”imeytyy” kitkaelementtiä vasten.
Yhden sovellutusmuodon mukaan keksinnön kohteena on sovitelma päänvientinauhan katkaisemiseksi, johon sovitelmaan kuuluu ainakin kaksi olennaisesti vastakkaiseen suuntaan päänvientinauhaan vaikuttavaa puhallinta päänvientinauhan katkaisemiseksi, jolloin molemmat puhaltimet on varustettu virtauksenestolevyillä, sekä puhaltimien väliin sovitettu kitkaelementti. Kitkaelementti on sovitettu kohottamaan päänvientinauha irti laitteen pinnasta siten, että se muodostaa epäyhtenäisen kontaktin päänvientinauhaan. Yhden myöhemmin tarkemmin kuvattavan edullisen muunnelman mukaan kitkaelementti päästää ilman virtaamaan päänvientinauhan ja puhaltimien yhteisen ilmakammion välistä.
Täsmällisemmin sanottuna yhden sovellutusmuodon mukainen ilmakatkaisulaite käsittää kaksi puhallinta, eli ensimmäisen puhaltimen ensimmäisen ilmasuihkun tuottamiseksi oleellisesti ainakin pääosin kuiturainan liikesuuntaa vastaan ja toisen puhaltimen toisen ilmasuihkun tuottamiseksi ainakin pääosin kuituradan liikesuunnan suuntaisesti. Kitkaelementti on sijoitettu kuiturainan liikesuunnassa mainittujen ensimmäisen ja toisen puhaltimen välille siten, että sekä ensimmäinen että toinen ilmasuihku synnyttävät mainitun alipaineen. Molemmat puhaltimet voivat aiheuttaa imun samasta tilasta, mikä tehostaa kuiturainan painautumista kitkaelementtiä vasten ja siten kitkavaikutusta. Tällainen järjestely on edullinen nimenomaan ilmakatkaisulaitteessa, joissa halutaan kuiturainan oleellisesti pysäyttävä kitkavaikutus ilmakatkaisun mahdollistamiseksi. Erityisesti tällaisessa laitteessa ensimmäinen ja toinen puhallin on sovitettu tuottamaan voimakkuudeltaan oleellisesti yhtä suuret ilmasuihkut.
Yhden sovellutusmuodon mukaan mainitut ensimmäinen ja toinen puhallin käsittävät yhteisen ilmansyöttökanavan ja mainittu kitkaelementti on järjestetty oleellisesti yhteisen ilmansyöttökanavan ja kuiturainan väliin. Tällainen ratkaisu mahdollistaa erityisen pienikokoisen tehokkaan ilmakatkaisulaitteen.
Käytetyt puhaltimet on keksinnön mukaan varustettu virtauksenestoelementillä, jonka tehtävänä on rajoittaa korvausilman saantia ainakin puhaltimien ulostuloaukkojen yhdeltä puolelta, jolloin korvausilman saanti kitkaelementin pintaprofiilin läheisyydestä lisääntyy oleellisesti, mikä aiheuttaa keksinnönmukaisen kitkaa lisäävän alipaineen. Tyypillisesti käytetään puhalluksen suuntaan asetettua tai tästä poispäin kaareutuvaa ja/tai kulma-asentoon asetettua virtauksenestolevyä. Kaareutuvat ja/tai kulma-asentoon asetetut levyt lisäksi aiheuttavat kuiturainaa laitetta kohti painavan voimakomponentin ainakin osittain coanda-ilmiön johdosta. Erityisesti rainan kulkusuuntaan nähden kulma-asentoon asetetut levyt voivat ohjata jo katkennutta rainaa toivottuun suuntaan, koska levyt kääntävät ilmavirtausta coanda-ilmiön vuoksi
Kuituraina voi olla paperi- tai kartonkiraina. Erityisen edullisesti keksinnön avulla manipuloidaan kartonkirainaa, jollaisten manipulointiin käytetyt aiemmin tunnetut ratkaisut ovat olleet monimutkaisia ja/tai suurikokoisia.
”Kuiturainan suuntainen” tarkoittaa tässä samaa kuin konesuuntainen. Kuiturainan liike-tai kulkusuunnalla tarkoitetaan sitä kuiturainan suuntaa Johon raina etenee ja liike- tai kulkusuunnan vastaisella suunnalla tälle päinvastaista suuntaa. Leveydellä viitataan rainan tasossa konesuunnalle kohtisuoraan suuntaan.
”Olennaisesti” tai ”ainakin pääosin” kuiturainan suuntaisesti (tai sen liikesuunnan suuntaisesti tai liikesuuntaa vastaan) järjestetyillä puhalluksilla tarkoitetaan korkeintaan 45° ko. suunnasta kuiturainan tasossa ja/tai tasosta ulos poikkeavia puhalluksia. Tässä viitataan puhallusten lähtösuuntaan (suuntaan puhallussuuttimien välittömässä läheisyydessä). Puhallukset voivat muuttaa suuntaa (”kaareutua”) esim. ilmanohjäimien ja/tai coanda-ilmiön vaikutuksesta.
Puhalluksen ollessa suunnattu olennaisesti poispäin kitkaelementistä tarkoitetaan tilannetta, jossa suurin osa kitkaelementistä, edullisesti koko kitkaelementti, sijaitsee puhalluksen ulostuloaukon/-aukkojen ja lähtösuunnan määrittelemän tason takapuolella, eli eri puolella kuin johon puhallus suuntautuu.
Virtauksenestoelementillä tarkoitetaan elementtiä, joka estää puhalluksen läheisyydessä korvausilman saannin päinvastaiselta puolelta puhallusaukkoja kuin missä raina ja kitkaelementti sijaitsee. Tällainen elementti on etenkin kuten puhallusaukon läheisyyteen järjestetty puhalluksen lähtösuuntainen tai edullisesti korkeintaan 45 astetta tästä suunnasta poikkeava levy.
Alipaineella kuiturainan kitkaelementin puoleisella pinnalla (etupinnalla) tarkoitetaan sen vastakkaiselle pinnalla (takapinnalla) vallitsevaa painetta pienempää painetta, joka syntyy ainakin osittain kuiturainan suuntais(t)en ilmasuihku(je)n ja kitkaelementin keskinäisen sijoittelu(je)n ja kitkaelementin pintaprofiilin yhteisvaikutuksesta. Alipaine aiheuttaa rainan tehostetun painautumisen kitkaelementtiä vasten.
Seuraavaksi keksinnön sovellutusmuotoja ja niiden etuja tarkastellaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin.
Piirustusten lyhyt kuvaus
Kuviossa IA esitetään kaavamaisena kuiturainakoneen sivupoikkileikkauskuvana kuiturainan päänviennin perusperiaate keksinnönmukaista ilmakatkaisulaitetta hyödyntäen.
Kuviossa IB esitetään tarkemmin kuiturainan ilmakatkaisujäijestely yhden sovellutusmuodon mukaan.
Kuvioissa 2A ja 2B esitetään sivupoikkileikkauskuvina esillä olevan keksinnön mukaiset laitteet kahden vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukaan.
Kuvioissa 2C - 2E esitetään rainan tason suuntaisina poikkileikkauksina eri keksinnön mukaisen laitteen asentoja rainaan nähden eri sovellutusmuotojen mukaan.
Kuviossa 2F esitetään sivupoikkileikkauskuvana yhden sovellutusmuodon mukainen laitteen asento rainaan nähden ja virtauksenestolevyn kulma puhalluksen lähtösuuntaan nähden
Kuvioissa 3A - 3D esitetään ortogonaalisina poikkileikkauskuvina kitkaelementin vaihtoehtoisia toteutustapoja.
Kuvioissa 4A - 4C esitetään sivupoikkileikkauskuvina lisää keksinnönmukaisen laitteen toteutusvaihtoehtoj a.
Sovellutusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus
Kuviossa IA esitetään paperi- tai kartonkikoneen päänviennin perusperiaate yhden mahdollisen esillä olevaa keksintöä hyödyntävän toteutustavan mukaan. Kuituraina 10 syötetään sylinterille 12, josta se putoaa hylynkäsittelylaitteeseen 16, kuten pulpperiin. Raina irtoaa telalta 12 viimeistään osuessaan kaavariin 15. Rainasta on erotettu päänvientinauha 10A leikkaamalla ennen rainan irtoamista sylinteriltä. Keksinnön yhden sovellutusmuodon mukainen ilmakatkaisulaite 14 on sijoitettu päänvientinauhan 10A etupuolelle lähelle putoavaa rainaa.
Kuviossa IA esitetään myös tilanne katkaisun jälkeen, kun päänvientinauha 10B on katkaisu ilmakatkaisulaitteella 14 ja viety köysikitaan 18 tai muuhun päänvientinauhan lOB hallitusti vastaanottavaan laitteistoon sen ohjaamiseksi jatkokäsittelyyn. Ilmakatkaisulaitteen 14 läheisyydesssä katkenneen päänvientinauhan 10A vieminen vastaanottavaan laitteistoon voidaan toteuttaa jollakin alalla sinänsä tunnetulla menetelmällä Joita on lyhyesti kuvattu ylempänä eikä tässä kuvata tarkemmin. Yksi tällainen laitteisto on tunnettu esimerkiksi patenttijulkaisusta FI 123 973 B.
Kuviossa IB esitetään kuviota IA vastaava järjestely, jossa rainan 10A’ kulku on kuitenkin laitteen 14 ollessa toiminnassa alkanut hidastua laitteen 14 alueella ja siten alkanut pullistua tämän yläpuolella jatkokäsittelylaitteistoa 18 kohti. Kuvio IB siis esittää välitilanteen kuvion IA rainojen 10A ja 10B asemien väliltä.
Kuviossa IA ja IB laite on sijoitettu kaavarin tason alapuolelle, mutta se voidaan sijoittaa myös sen tasolle tai jopa ylemmäs. Tarkemmin sanottuna tällaisessa ratakaisussa laitteen vaakasuuntainen keskilinja on kaavarin alimman tason tai jopa sen ylimmän tason (kaavauskohdan) tasalla tai sen yläpuolella.
Seuraavaksi kuvataan tarkemmin yhden sovellutusmuodon mukaista ilmakatkaisulaitetta viittaamalla kuvioon 2A. Yleisesti ottaen laite käsittää kaksi puhallinta 21 A, 21B, eli on sovitettu tuottamaan kaksi puhallusta 26A, 26B, ts. katkaisupuhalluksen 26A ja alaspitopuhalluksen 26B, joista toinen, tässä tapauksessa puhallus 26B, suuntautuu olennaisesti päänvientinauhan 10 kulkusuuntaan ja toinen, eli puhallus 26A, olennaisesti päänvientinauhan 10 kulkusuuntaa vastaan.
Tarkemmin ottaen kuviossa 2A havainnollistettu laite käsittää rungon 22, joka muodostaa ilmakammion 23. Kammion vastakkaisille sivuille on järjestetty kullekin yksi tai edullisesti useampia ilma-aukkoja 25A, 25B eli suuttimia siten, että paineistettaessa kammio 23, ilma-aukoista 25A, 25B muodostuu ilmasuihkut, ts. katkaisu- ja alaspitopuhallukset 26A, 26B, vastaavasti. Paineilma voidaan tuottaa esimerkiksi kompressorilla (ei näytetty). Edullisesti ilmasuihkujen 26A, 26B lähtösuunnat ovat oleellisesti rainan 10 suuntaiset ja toisilleen päinvastaiset tai pääosin päinvastaiset. Suihkujen lähtösuuntien välinen kulma voi olla esimerkiksi 90.. .200 astetta, tyypillisesti 180 astetta. Ilma-aukot 25 A, 26B voivat kullakin puolella käsittää esimerkiksi rainan suuntaisen, kuvion 2A kuvatasoon nähden kohtisuoran rivistön reikiä tai vastaavasti yhden tai useamman kapean hahlomaisen aukon.
Lisäksi laite on varustettu virtauksenestolevyillä 24A, 24B, jotka on jäljestetty rungon 22 vastakkaisille sivuille, ilma-aukkojen 25A, 25B läheisyyteen, vastaavasti. Levyt 24A, 24B estävät ilmasuihkuja 26A, 26B saamasta korvausilmaa ei-toivotusta suunnasta ja aiheuttavat imun, joka vetää kuiturainaa 10 kohti levyjä 24A, 24B ja vasten laitetta. Levyt 24A, 24B ulottuvat tässä esimerkissä poispäin ilma-aukoista 25A, 25B ainakin osittain viistosti kuiturainan tasoon nähden, jolloin ne aiheuttavat ns. coanda-ilmiön, eli ilmasuihkujen 26A, 26B kaareutumisen poispäin kuiturainasta. Levyt 24A, 24B voivat olla suorat tai, kuten kuviossa 2A on esitetty, kaarevat. Ne voivat olla myös kulmikkaat (paloittain suorat). Levyjen lähtösuunta voi olla puhalluksen suuntainen tai kallistettu esimerkiksi 0 ... 45 astetta puhalluksen lähtösuuntaan nähden.
Kun päänvientinauha 10 viedään kuvion 2A mukaiseen asemaan, sen kulku hidastuu tai se jopa pysähtyy kahden yhtäaikaisen ja vastakkaisen puhalluksen vaikutuksesta, tässä tapauksessa vastakkaisiin suuntiin kohdistettujen puhallusten 26A, 26B vaikutuksesta, kun niiden voimakkuudet ovat sopivat. Päänvientinauhan 10 oleellinen hidastuminen johtaa sen voimakkaaseen värähtelyyn puhallusten virtauksessa, kuitujen katkeamiseen ja edelleen koko päänvientinauhan 10 katkeamiseen. Esillä olevan keksinnön tapauksessa tämä prosessi tapahtuu aikaisempia ratkaisuja pienemmällä alueella rainan kulkusuunnassa ja siten myös erittäin nopeasti ja tarkasti, kuten alla tarkemmin kuvataan.
Rainan hidastamisen, pysäyttämisen ja siten myös katkaisun tehostamiseksi esillä olevan keksinnön mukaisesti kuviossa 2A rungon 22 rainanpuoleiselle sivulle, tarkemmin puhallusaukkojen 25A, 25B väliselle alueelle on järjestetty kitkaelementti 28, jota vasten raina 10 painautuu. Kitkaelementti 28 ulottuu edullisesti lähelle purkausaukkoja ja kohottaa päänvientinauhan 10 irti kammion 23 rungosta 22. Ilmasuihkut 26A, 26B pyrkivät saamaan korvausilmaa kaikista mahdollisista suunnista. Yksi suunta on tukittu sovitelmassa virtauksenestolevyillä 24A, 24B. Niinpä esillä olevassa ratkaisussa korvausilmaa otetaan nauhan 10, virtauksenestolevyjen 24 A, 24B sekä kammion 23 seinämien 22 ja kitkaelementin 28 muodostamasta taskuvyöhykkeestä. Kohottamalla päänvientinauha 10 ainakin osittain irti kammiosta 22 kitkaelementillä 28 ja jäljestämällä kitkaelementti 28 päänvientinauhan 10 tason suunnassa olennaisesti ilmaa läpipäästäväksi, ilmasuihkut 26A, 26B pyrkivät saamaan korvausilmaa erityisesti päänvientinauhan 10 ja kammion 22 välistä. Näitä korvausilmavirtoja havainnollistetaan kuviossa 2A nuolilla 27A, 27B. Tällöin päänvientinauhan 10 etupuolelle muodostuu voimakas alipainejoka painaa päänvientinauhan voimakkaasti vasten kitkaelementtiä 28.
Kuten kuviosta 2A nähdään, kitkaelementti 28 on sijoitettu kokonaan puhallusten 26A, 26B takapuolelle, eli puhallukset 26A, 26B suuntautuvat siitä poispäin. Haluttu alipainevaikutus syntyy kitkaelementin 28 profiilin, puhallusten 26A, 26B ja virtauksenestolevyjen 24A, 4B yhteisvaikutuksesta syntyvistä korvausilmavirroista 27A, 27B.
Yhden myös kuviossa 2A havainnollistetun sovellutusmuodon mukaan kitkaelementti 28 käsittää pohjalevyn sekä pohjalevystä työntyviä ulokkeita 29A, 29B, jotka ensimmäisenä tulevat kosketuksiin päänvientinauhan 10 kanssa. Pohjalevynä voi toimia myös kammion 22 seinämä. Ulokkeet 29A, 29B on sovitettu välimatkan päähän toisistaan siten, että niiden väleihin (kuvatasoa kohtisuorassa tasossa) muodostuu ilmakanavia. Niinpä ilmasuihkut 26A, 26B aiheuttavat jatkuvan alipaineen kitkaelementin ja rainan 10 väliin, mikä painaa päänvientinauhaa 10 kohti kitkaelementtiä 28 ja erityisesti sen ulokkeita 29A, 29B yhä voimakkaammin. Lisääntyvä kitka alkaa hidastaa nauhan 10 kulkua. Lopulta ilmasuihkujen 26A, 26B voima katkaisee sen. Jos ilmasuihkut 26A, 26B ovat riittävän voimakkaat, nauhan 10 ja kitkaelementin 28 välinen kitkavoima riittää pysäyttämään nauhan 10.
Ulokkeellisen kitkaelementin 28 tapauksessa nauha 10 pyrkii pullistumaan kuvion 2A mukaisesti ulokkeiden välissä kitkaelementtiä kohti, mikä edelleen tehostaa kitkavaikutusta.
Eräs edullinen tapa muodostaa kitkaelementti 28 on valmistaa suoraan suutinkammion 22 seinämään tai erilliseen levyyn tai reikiä välimatkan päähän toisistaan ja kiinnittää reikiin pidätinruuvit, joiden kannat muodostavat ulokkeet 29A, 29B. Tällaisia hyvin kulutusta kestäviä pidätinruuveja on yleisesti saatavilla.
Ulokkeiden 29A, 29B väli voi olla varsin vapaasti sovitettu. Se voi olla esimerkiksi 5-50 mm ulokkeen reunasta toisen reunaan. Ulokkeiden korkeus on edullisesti 1-10 mm, tyypillisesti 1-5 mm.
Alipaine muodostuu erityisen suureksi päänvientinauhan 10 ollessa leveä suhteessa korvausilmaa tarjoavan taskuvyöhykkeen (rainan, virtauksenestolevyn ja kammion välisen alueen) poikkipinta-alaan. Tyypillisillä nauhanieveyksillä, esimerkiksi 10-40 cm, yllä kuvatuilla esimerkinomaisilla ulokkeiden sijoittelulla ja dimensioilla ja tavanomaisin tekniikoin saavutettavalla ilmasuihkujen 26A, 26B virtauksilla saavutettava alipaine ja kitka on riittävä mahdollistamaan kartongin katkaiseminen pelkästään ilmasuihkujen voimasta. Kartongin paksuuden ja samalla nauhan 10 jäykkyyden kasvaessa on nauhan 10 täydellinen pysähtyminen edullista, koska silloin varmistetaan lyhyt katkaisuaika. Nauhan 10 jäykkyyden kasvaminen lisää voimaa, jolla nauha painautuu vasten kitkaelementtiä 28 ja siten myös kitkavoimaa.
Kuvion 2A sovellutusmuodossa molempien puolien ilma-aukot 25 A, 25B on järjestetty saman ilmakammion 23 yhteyteen, millä varmistetaan samansuuruinen suihkutuspaine molemmilla puolilla. Kuviossa 2B esitetään vaihtoehtoinen sovellutusmuoto, jossa ilma-aukot 35A, 35B on järjestetty eri kammioiden 33A, 33B yhteyteen, vastaavasti. Tällöin rainan kulkusuunnalle myötä-ja vastasuuntaisen ilmasuihkun 36B, 36A, vastaavasti, suihkutuspainetta voidaan säätää toisistaan riippumatta, mistä voi olla etua katkaisuprosessin tarkassa säätämisessä. Kitkaelementti on järjestetty kammioiden 33 A, 33B rainanpuoleisille sivuille siten, että se tulee rainan kanssa kosketuksiin ja muodostaa ilmasuihkujen 36A, 36B vaikutuksesta alipaineistuvan ilmataskun. Muilta osin ratkaisu vastaa kuviossa 2A esitettyä ratkaisua.
Kuvatuissa esimerkissä kammio 23 (33A, 33B), yhdessä ilma-aukkojen 25A, 25B (35A, 35B) ja virtauksenestolevyjen 24A, 24B (34A, 34B) kanssa muodostaa puhaltimet 21 A, 21B (3 IA, 3 IB). Paineilman tuotantolaitteistoa ja kytkentää kammioon 23 (33A, 33B) ei ole tässä havainnollistettu tarkemmin.
Ylä- ja alapuolisten ilma-aukkojen 25A, 25B etäisyys toisistaan ja siten kitkaelementin dimensio ilma-aukkojen 25A, 25B määrittelemässä suunnassa on edullisesti mahdollisimman pieni, kuitenkin siten, että riittävä alipaineistettu ilmatasku ja kitkavaikutus saavutetaan. Tyypillisesti etäisyys on 2 - 10 cm.
Kuviossa 2C esitetään ilmakatkaisulaite 14A asetettuna suoraan kulmaan rainan 10 kulkusuuntaan nähden. Kuviossa 2D esitetään ilmakatkaisulaite 14B asetettuna rainan 10 tasossa käännettyyn kulmaan a rainan 10 kulkusuuntaan nähden. Kulma a voi olla ±0.. .45 astetta. Kuviossa 2E esitetään ilmakatkaisulaite 14C,jonka ylä- ja alaosat on molemmat toisistaan riippumatta (esimerkiksi kuvion 2B rakennetta muistuttavalla rakenteella toteutettuna) asetettuna rainan 10 tasossa käännettyyn kulmaan a rainan 10 kulkusuuntaan nähden. Kulma a voi tässäkin sovellutusmuodossa olla ±0.. .45 astetta. Laitteen tai sen osan kääntäminen rainan tasossa on edullista esimerkiksi jos katkaisun jälkeen päänvientinauhaa halutaan ohjata sivuun sen alkuperäiseltä konesuuntaiseita linjalta.
Edelleen kuviossa 2F esitetään ratkaisu, jossa ilmakatkaisulaitetta 14D on käännetty rainan tasosta (rainan alkuperäisestä tulotasosta) ulos kulman β verran. Myös kulma β voi olla ±0...45 astetta. Tällainen ratkaisu on edullinen esimerkiksi silloin, kun päänvientinauhaa halutaan voimakkaasti ohjata katkaisun jälkeen yläpuolisen puhalluksen avulla.
Kuvioiden 2C-2F mukaisia kulma-asentoja voidaan vapaasti yhdistellä halutun vaikutuksen aikaansaamiseksi, poikkeamatta keksinnön mukaisesta ajatuksesta, jossa puhallukset on järjestetty ainakin pääosin kuiturainan kulkusuuntaisesti halutun manipulaatiovaikutuksen aikaansaamiseksi.
On riittävää, että kaksipuhaltimisessa ratkaisussa jompikumpi puhalluksista imee rainan kiinni kitkaelementtiin ja siten lisää liikekitkaa senja rainan välillä. Toinen puhalluksista voi olla järjestetty esimerkiksi ainoastaan katkaisua varten. Tyypillisessä ratkaisussa kuitenkin molemmat puhallukset osallistuvat, ainakin jossain katkaisuprosessin vaiheessa sekä kitkavaikutuksen lisäämiseen että katkaisuun.
Kitkaelementin halutun vaikutuksen aikaansaava profiili voi olla monella tapaa muodostettu ja joitakin esimerkinomaisia tapoja on esitetty kuvioissa 3A - 3D. Kuviossa 3A esitetty ratkaisu vastaa kuvioissa 2A ja 2B esitettyä ratkaisua. Tässä ulokkeita 42A on järjestetty pohjalevylle, joka siis voi olla myös kammion 33 seinämä, kahteen riviin välimatkan päähän toisistaan. Kuviossa 3B on esitetty vastaava ratkaisu, jossa ulokkeita 42B on järjestetty pohjalevylle 40B kolmeen riviin. Kuviossa 3C on esitetty vaihtoehtoinen ratkaisu, jossa ulokkeet 42C käsittävät rainan kulkusuunnassa pitkänomaisia elimiä, jolloin muodostuu useita pitkänomaisia alipaineistettuja ilmataskuja rainan, pohjalevyn 40C sekä ulokkeiden 42C rajaamille vyöhykkeille.
Kuviossa 3D esitetään edellisistä poikkeava ratkaisu, jossa ulokkeiden sijaan pohjalevyyn 40D on muodostettu aukkoja 42D. Kun tällainen levy järjestetään kuvion 4C mukaisesti sopivien erotinelimien 99 A, 99B avulla välimatkan päähän puhaltimen 91 ilmakammion 93 seinämästä kitkaelementiksi 98, muodostuu tämän ja kammion väliin edellisten sovellutusmuotojen tapaan alipaineistettu ilmatasku. Aukkojen 42D kautta raina pyrkii imeytymään vasten pohjalevyä 40C ja edelleen ”aukkojen läpi”, jolloin kitkavoima kasvaa.
Kaikissa yllä kuvatuissa esimerkkiratkaisuissa kitkaelementti on yleiseltä muodoltaan rainan suuntainen taso, jonka yksityiskohtainen profiili kuitenkin poikkeaa tasomaisesta, eli tasaisesta profiilista. Yllä kuvattuja ratkaisuja voidaan myös yhdistellä tai konstruoida muita vaikutukseltaan vastaavia ratkaisuja.
Kuviossa 4A esitetään ”yksipuolinen”, mutta keksinnönmukainen puhallinlaite kuiturainan 50 manipuloimiseksi. Se vastaa rakenteeltaan kuviossa 2A esitettyä laitetta, mutta käsittää vain yhden puhaltimen 51, ts. ilma-aukkoja 55 ja virtauksenestolevyn 54 vain toisella puolella kammiota 53 yhden ilmasuihkun 56 aikaansaamiseksi. Tässäkin tapauksessa puhallin 51 ja kitkaelementti 58 saavat aikaan halutun kitkaa lisäävän alipainevaikutuksen kitkaelementin 58 vaikutusalueelle. Tällainen laite soveltuu esimerkiksi kartonkirainojen ohjaamiseen, hidastamisen tai kiristämiseen.
Kuviossa 4B esitetään edelleen yksi muunnelma, jossa puhallin 61 käsittää puhalluskammion 62, joka on kuitenkin rainansuuntaiseita dimensioltaan kitkaelementtiä 68 pienempi. Kitkaelementtinä 68 on tässä kolmirivinen ulokelevy. Ilmasuihku 66 suunnataan ilma-aukoista 65 pystysuuntaan nähden vinosti, mutta oleellisesti rainan 60 suuntaisesti sen ohjaamiseksi, hidastamiseksi tai kiristämiseksi.
Kuten yllä olevasta kuvauksesta käy ilmi, esillä olevan keksintö voidaan toteuttaa monella eri tavalla, joista tässä on kuvattu vain joitakin. Keksinnönmukainen laite voidaan sovittaa osaksi monenlaisia kuiturainojen kuljetus-, katkaisu-ja/tai päänvientilaitteisto-kokonai suuksi a, jolloin esimerkiksi puhallusten voimakkuuksia voidaan säätää ja virtauksenestolevyjä sekä kitkaelementtejä muotoilla kunkin laitteiston vaatimusten mukaisesti.
Yhden sovellutusmuodon mukaan esillä oleva manipulointilaite muodostaa yhden yhtenäisen laiteyksikön, eli sen eri osat on liitetty toisiinsa siten, että laite on helposti siirrettävissä ja sijoitettavissa haluttuun kohtaan yhtenä kokonaisuutena.
Laitteen leveys (rainan leveyden suuntainen dimensio) on tyypillisesti sovitettu vastaamaan manipuloitavan rainan leveyttä tai se on hieman tätä suurempi. Leveys voi olla esimerkiksi 5 cm - 10 m, päänvientinauhan tapauksessa tyypillisesti 5-40 cm.
Laitteeseen liitettävät ilmanpaineen tuottolaite tai -laitteet, kuten kompressorit, ja näiden ohjainyksiköt ovat alan asiantuntijalle saatavilla olevaa tekniikkaa eikä niitä käsitellä tässä laajemmin.
Vaikka yllä keksintöä ja sen sovellutusmuotoja on kuvattu lähinnä päänvientinauhan katkaisun yhteydessä, niitä voidaan käyttää myös muissa päänvientiprosessin vaiheissa päänvientinauhan manipuloimiseksi tai muiden rainojen, jopa täysleveyden rainojen manipuloimiseksi kuiturainakoneen päänvientiosassa tai muissa osissa.

Claims (10)

1. Laite (14) kuiturainan (10) manipuloimiseksi Joka laite käsittää - ensimmäisen virtauksenestoelementillä (24A) varustetun puhaltimen (2IA) ensimmäisen puhalluksen (26A) tuottamiseksi oleellisesti kuiturainan (10) liikesuuntaa vastaan, - toisen virtauksenestoelementillä (24B) varustetun puhaltimen (2IB) toisen puhalluksen (26B) tuottamiseksi oleellisesti kuituradan (10) liikesuunnan suuntaisesti, - kitkaelementin (28), jota vasten kuituraina (10) on sovitettu painautumaan ainakin osittain mainittujen puhallusten (26A, 26B) ja virtauksenestoelementtien (24A, 24B) vaikutuksesta kuiturainan (10) liikettä vastustavan kitkavoiman kohdistamiseksi kuiturainaan (10), jolloin - kitkaelementti (28) on sijoitettu ensimmäisen ja toisen puhaltimen (2 IA, 21B) välille, jolloin puhallukset (26A, 26B) on suunnattu olennaisesti poispäin mainitusta kitkaelementistä (28) siten, että ainakin suurin osa kitkaelementistä sijaitsee kunkin puhalluksen (26A, 26B) ulostuloaukon ja/tai -aukkojen ja lähtösuunnan määrittelemän tason takapuolella, ja - kitkaelementti (28) käsittää pintaprofiilin joka on sovitettu sellaiseksi, että mainittujen puhallusten (26A, 26B) ja virtauksenestoelementtien (24A, 24B) vaikutuksesta syntyy jatkuva alipaine kuiturainan (10) kitkaelementin (28) puoleiselle pinnalle, tunnettu siitä, että - mainittu pintaprofnli on tasomaisesta poikkeava.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pintaprofnli on sovitettu sellaiseksi, että mainittu ainakin yksi puhallus (26A, 26B) synnyttää jatkuvan alipaineen kuiturainan (10) ja kitkaelementin (28) väliin.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pintaprofiili käsittää useita ulkonemia (29A, 29B), joita vasten kuituraina (10) on sovitettu painautumaan ja joiden väliin jää tällöin ilmakanava mainitun alipaineen ylläpitämiseksi.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittuja ulkonemia (29A, 29B) on järjestetty kitkaelementtiin (28) kahdessa dimensiossa.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että koko kitkaelementti sijaitsee kunkin puhalluksen (26A, 26B) ulostuloaukon ja/tai -aukkojen ja lähtösuunnan määrittelemän tason takapuolella.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen ja toinen puhallin (21 A, 2 IB) käsittävät yhteisen ilmansyöttökanavan (23) ja mainittu kitkaelementti (28) on järjestetty oleellisesti yhteisen ilmansyöttökanavan (23) ja kuiturainan (28) väliin.
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen ja toinen puhallin (2IA, 21B) on sovitettu tuottamaan voimakkuudeltaan oleellisesti yhtä suuret puhallukset (26A, 26B).
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu virtauksenestoelementti (24A, 24B) käsittää ainakin osittain rainan kulkusuuntaan nähden kulma-asentoon asetetun virtauksenestolevyn, joka aiheuttaa ainakin osittain coanda-ilmiön johdosta kuiturainan (10) tasoa vastaan kohtisuoran voimakomponentin kuiturainaan sen painamiksesi kitkaelementtiä (28) vasten.
9.
Menetelmä kuiturainan (10) manipuloimiseksi kuiturainakoneen päänviennissä, jossa menetelmässä - kuljetetaan kuiturainaa (10) ainakin kahden virtauksenestoelementillä (24A, 24B) varustetun puhaltimen (2IA, 21B) läheisyydessä siten, että puhaltimen tuottama puhallus (26A, 26B) tuottaa kuiturainan (10) tasoa vastaan kohtisuoran voimakomponentin kuiturainaan (10), jolloin ensimmäinen puhallin (21 A) on sovitettu tuottamaan ensimmäisen puhallus (26A) ainakin pääosin kuiturainan liikesuuntaa vastaan ja toinen puhallin (2IB) toinen puhallus (26B) ainakin pääosin kuiturainan (10) liikesuunnan suuntaisesti, ja - kohdistetaan kuiturainaan (10) sen liikettä vastustava kitkavoima kitkaelementillä (28), joka on sijoitettu kuiturainan (10) liikesuunnassa mainittujen ensimmäisen ja toisen puhaltimen (2IA, 21B) välille, jolloin puhaltimien (2IA, 21B) puhallukset (26A, 26B) on suunnattu olennaisesti poispäin mainitusta kitkaelementistä (28) siten, että ainakin suurin osa kitkaelementistä (28) sijaitsee kunkin puhalluksen (26A, 26B) ulostuloaukonja/tai -aukkojen ja lähtösuunnan määrittelemän tason takapuolella, ja jolloin puhalluksen (26A, 26B) synnyttävät yhdessä jatkuvan alipaineen kuiturainan (10) kitkaelementin (28) puoleiselle pinnalle kuiturainan (10) katkaisemiseksi päänvientiä varten, tunnettu siitä, että käytetään kitkaelementtiä (28), jolla on tasomaisesta poikkeava pintaprofiili.
FI20150012A 2015-01-14 2015-01-14 Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi FI126243B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20150012A FI126243B (fi) 2015-01-14 2015-01-14 Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi
US14/994,285 US9890007B2 (en) 2015-01-14 2016-01-13 Device and method for manipulating a fibrous web

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20150012A FI126243B (fi) 2015-01-14 2015-01-14 Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20150012A FI20150012A (fi) 2016-07-15
FI126243B true FI126243B (fi) 2016-08-31

Family

ID=56407279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20150012A FI126243B (fi) 2015-01-14 2015-01-14 Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9890007B2 (fi)
FI (1) FI126243B (fi)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3316657A (en) * 1965-10-23 1967-05-02 Huyck Corp Air deflector utilizing coanda effect
US4201323A (en) * 1978-10-12 1980-05-06 W. R. Grace & Co. High velocity web floating air bar having a recessed Coanda plate
DE2949902A1 (de) * 1979-12-12 1981-06-19 Fa. Josef Fröhling, 5960 Olpe Vorrichtung zum abbremsen laufenden bandmaterials
FI62695C (fi) 1981-05-15 1983-02-10 Valmet Oy Anordning i en pappersmaskin foer kapning och styrning av en pappersbanans kantremsa
GB2099912B (en) 1981-06-08 1985-02-20 Marler Haley Exposystems Ltd Improvements in or relating to hinge mechanisms
US4472888A (en) * 1982-06-04 1984-09-25 Cary Metal Products, Inc. Coanda effect nozzle for handling continuous webs
AU654698B2 (en) * 1991-03-13 1994-11-17 Toshiba Monofrax Co., Ltd. A method and apparatus for producing fibers
US5606805A (en) * 1996-04-01 1997-03-04 Meyer; Jens-Uwe Process for drying a coated moving web
US20030078151A1 (en) * 1997-07-11 2003-04-24 Weder Donald E. Folded corrugated material and method for producing same
FI106807B (fi) * 1999-09-24 2001-04-12 Metso Paper Inc Menetelmä ja sovitelma kalanterin nippien avaamiseksi
DE10057570B4 (de) * 1999-12-15 2005-11-24 Heidelberger Druckmaschinen Ag Leitvorrichtung einer flächige Bedruckstoffe verarbeitenden Maschine
DE10042888A1 (de) * 2000-08-31 2002-03-14 Heidelberger Druckmasch Ag Bogenleiteinrichtung
FI114337B (fi) * 2001-07-03 2004-09-30 Metso Automation Oy Menetelmä ja mittalaite liikkuvan rainan ainakin yhden ominaisuuden mittaamiseksi
US20090123681A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Weder Donald E Decorative grass and packaging material formed of renewable or biodegradable polymer materials and methods of producing same
US6936137B2 (en) * 2001-10-24 2005-08-30 Honeywell International Inc. Air clamp stabilizer for continuous web materials
US7117775B2 (en) 2002-12-12 2006-10-10 Voith Paper Patent Gmbh Method and apparatus for transferring a paper web
US7513499B2 (en) * 2004-05-04 2009-04-07 Heidelberger Druckmaschinen Ag Sheet brake using a partitioned blower nozzle array
US7892399B2 (en) * 2008-05-29 2011-02-22 Honeywell Asca Inc. Local tension generating air stabilization system for web products
US8083896B2 (en) * 2008-09-26 2011-12-27 Honeywell Asca Inc. Pressure equalizing baffle and coanda air clamp
FI126602B (fi) 2014-11-20 2017-03-15 Valmet Technologies Inc Laite päänvientinauhan käsittelemiseksi kuiturainakoneessa

Also Published As

Publication number Publication date
US20160207728A1 (en) 2016-07-21
FI20150012A (fi) 2016-07-15
US9890007B2 (en) 2018-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI62695B (fi) Anordning i en pappersmaskin foer kapning och styrning av en pappersbanans kantremsa
CA1058236A (en) Method and device in an installation for treating air-born web material to reduce web deflection over blow-boxes of the installation
EP0426607B1 (en) A transfer apparatus
JPH0545719B2 (fi)
JPH0768676B2 (ja) 尾端カッタ装置と尾端切断方法
JP2764681B2 (ja) 繊維ウエブ製造装置
JPH0742680B2 (ja) ウェブを乾燥する装置及び方法
JPH0227475B2 (fi)
EP1037841B1 (en) Active web stabilization apparatus
FI126243B (fi) Laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi
JPH03503191A (ja) 乾燥装置
JP5238394B2 (ja) 吸収体の製造装置及び製造方法
JPH0940260A (ja) 枚葉輪転印刷機の排紙装置における紙葉制動方法および装置
EP2223877A2 (en) Apparatus and method for stabilizing a moving web
FI126242B (fi) Sovitelma ja menetelmä kuiturainan päänvientiä varten sekä päänvientilaitteisto
EP1169511B1 (en) Method and apparatus for stabilizing the running of a web in a paper machine or a like
US6916404B2 (en) Method and apparatus for web threading in a drying section of a paper machine or similar
CA2144623A1 (en) Strip severing and transfer arrangement
FI122377B (fi) Laite rainamaisen materiaalin kuljettamiseksi kuiturainakoneessa sekä kuiturainakone
KR20230031335A (ko) 제진 장치 및 제진 방법
FI123824B (fi) Rainan parannettu ajettavuus materiaalirainakoneessa
US10287124B2 (en) Airfoil with perpendicular airflow
FI126602B (fi) Laite päänvientinauhan käsittelemiseksi kuiturainakoneessa
FI124111B (fi) Sovitelma kuiturainakoneen kuivatusosalla kuiturainan katkaisemiseksi sekä vastaava laite ja menetelmä
FI123278B (fi) Sovitelma kuiturainakoneella ja laite

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126243

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B