FI12962Y1 - Verhosuutin käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa - Google Patents

Description

Verhosuutin käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa Keksintö koskee verhosuutinta, jossa on suutinrunko ja suutinhuuli vähintään yhden nestemäisen tai tahnamaisen päällystysaineen levittämiseksi materiaalirainalle. Julkaisusta WO 2004 001133 A2 tunnetaan päällystys- tai kuivauslaite, jossa on kaksi ajosuunnassa liikkuvan ja erityisesti paperista tai kartongista koostuvan materiaalirainan pintoihin nähden toisiaan vastapäätä olevaa päällystyslaitetta — nestemäisen tai tahnamaisen €päällystysaineen = päällystämiseksi — pinnoille. Päällystysaine on esimerkiksi pigmenttipitoinen päällystyspasta, tärkkelysliuos tai myös sulkuaine, joka päällystetään kontaktittomasti. Tällöin voidaan käyttää kontaktittomasti toimivaa péaéllystyslaitetta, esimerkiksi verhopaallystyslaitetta. Väliaineen päällystämistä tällaisella kontaktittomalla päällystyslaitteella nimitetään — myös verhopäällystykseksi (curtain coating). Päällystys tapahtuu suoraan tai myös välillisesti siten, että väliaine annostellaan ensin päällystystelalle ja siirretään tältä telalta käsittelynipissä materiaalirainalle. Asiakirjassa ei anneta tietoja siitä, millä lämpötila-alueella päällystyslaitetta voidaan käyttää.

— Tähän saakka tunnettuja, tällaisessa verhopäällystyslaitteessa käytettäviä suuttimia voidaan hyödyntää vain hyvin kapealla lämpötila-alueella, jotta koneleveydellä voidaan säilyttää ulostuloraon yhdenmukaisuus. Päällystysaineita syötetään melko kylminä, esimerkiksi 25-30 *C:n alueella, ja suuttimet ovat ympäristöltä suojassa huuvissa tai ilmastointikammioissa, jotka on puolestaan ilmastoitu ja/tai tuuletettu.

S 25 N Myös julkaisusta DE 10 2016 209 336 A1 tunnetaan verhopäällystyslaitteiston x päällystyspää liikkuvan kuiturainan pinnoittamiseksi. Päällystyspää voi käsittää I erityisesti metallimateriaalista koostuvan suutinrunkolohkon, johon on järjestetty a N poikittainen jakokammio ja suutinrako, jolloin suutinrunkolohkoa ympäröi ainakin S 30 — osittain ulkovaippa ja/tai lämpöeristävä kerros, joka joutuu kosketuksiin ympäristön N kanssa. Lämpöeristävä kerros on esimerkiksi vaahtomateriaali ja/tai kennorakenne S ja/tai sisältää lasivillaa ja/tai mineraalivillaa. Eristeen tehtävänä on ehkäistä kosteuden tiivistymistä suuttimeen kylmää väliainetta käytettäessä. Päällystyspään lämmittäminen tapahtuu vain ulkopuolelta. Esillä olevan keksinnön tavoitteena on luoda verhosuutin, jota voidaan käyttää myös korkeissa väliainelämpötiloissa, esimerkiksi vähintään 70 *C:n lämpötiloissa, kun — väliainelämpötila täytyy säilyttää. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi on tarkoitus luopua verhosuuttimien koteloinnin aikaansaamisesta.

Tämä tavoite saavutetaan keksinnön mukaisesti siten kuin on tuotu esiin suojavaatimuksessa 1.

Edullisia jatkokehitelmiä käy ilmi alivaatimuksista.

Edullinen on sovellus, jonka mukaisesti verhosuutin voidaan lämmittää itse päällystysaineella, jolloin päällystysaine on esikuumennettu ennen verhosuuttimen — sisään virtaamista. Tällöin huolehditaan siitä, että päällystysaine esikuumennetaan muutamaa astetta korkeampaan lämpötilaan ennen verhosuuttimen sisään virtaamista, jotta sillä on materiaalirainalle levitettäessä optimaalinen lämpötila materiaalirainaan tarttumiseksi.

Samoin aikaansaadaan edullisella tavalla, että verhosuutin on varustettu vähintään yhdellä kuumentimella tai että päällystysaineen virtaussuunnassa verhosuutinta ennen on järjestetty kuumennin. Molemmissa tapauksissa myös päällystysaine lämmitetään yhdessä verhosuuttimen kanssa.

S 25 Kuumentimeksi soveltuu erityisesti sähkökuumennin, joka on konfiguroitu esimerkiksi N vastuskuumentimeksi tai induktiiviseksi kuumentimeksi.

3 I Kuumennin voidaan konfiguroida eri tavoin; kuumennin käsittää edullisesti a N kuumennuslankoja, jotka on järjestetty tasomaisesti tai nippuihin.

S 30 N Vaihtoehtoisesti tai kuumentimen lisäksi suutinrunkoon tai suutinrungon päälle S voidaan asentaa tai asettaa kuumennuskanavia. Kun kuumennuskanavat on asetettu päälle, ne muodostuvat esimerkiksi päälle hitsatuista levyelementeistä.

Väliaine, erityisesti vesi tai öljy tai muu neste, virtaa edullisesti kuumennuskanavien läpi, niin että koko verhosuutin saavuttaa halutun toimintalämpötilan lyhyessä ajassa. Kuumennuskanaviin kuuluu edullisesti pumppu. Tällaisessa tapauksessa riittää, jos kuumennin koko verhosuuttimen lämmittämiseksi on järjestetty pumpun lähelle tai jos kuumennin on integroitu pumppuun. Verhosuuttimen tavoitelämpötilan tai verhosuuttimen tavoitelämpötila-alueen ylläpito — helpottuu, jos tämä on ainakin osittain lämpöeristetty ulospäin. Edullisesti on myös aikaansaatu, että suutinhuuleen on järjestetty järjestely huuhtelemiseksi lämpimällä ilmalla tai muulla lämpimällä kaasulla kosteuden tiivistymisen ehkäisemiseksi.

Keksintö koskee myös verhopäällystyslaitteistossa olevaa €päällystyspäätä materiaalirainan pinnoittamiseksi vähintään yhdellä nestemäisellä tai tahnamaisella päällystysaineella, jolloin päällystyspää käsittää vähintään yhden olennaisesti päällystyspään leveydelle ulottuvan katkaisureunan, jossa päällystysaine poistuu — päällystyspäästä vapaasti putoavan verhon muodossa. Päällystyspää on keksinnön mukaisesti tunnettu siitä, että siinä on lukuisia katkaisureunaa pitkin vierekkäin, materiaalirainan ajosuuntaan nähden poikittain järjestettyjä verhosuuttimia, joissa on pyöreitä aukkoja yhteisen katkaisureunan S 25 —muodostamiseksi, kuten edellä on selostettu, tai että päällystyspäässä on vähintään N yksi poikkisuunnan yhdellä osuudella ulottuva verhosuutin, jossa on rakomainen x aukko, joka on varustettu välineellä sen kulloisenkin suutinrungon lämmittämiseksi.

E N Tämä vähintään yksi poikkisuunnan yhdellä osuudella ulottuva verhosuutin on S 30 — muodostettu edullisesti tuottamaan monikerroksinen vapaasti putoava verho. N Suuttimen sisälle on järjestetty sitä varten useita erillisiä eri päällystysaineiden S syöttöjohtoja. Myös tässä tapauksessa aikaansaadaan kuumentimia tai esilämmitetään päällystysaineet ennen suuttimeen tuloa.

Keksintöä voidaan soveltaa myös menetelmässä liikkuvan materiaalirainan pinnoittamiseksi vähintään yhdellä nestemäisellä tai tahnamaisella päällystysaineella lukuisten suutinten avulla yhteinen katkaisureuna muodostamalla tai päällystyspään = avulla, jossa on vähintään yksi poikkisuunnan yhdellä osuudella ulottuva verhosuutin, jossa on rakomainen aukko katkaisureunan muodostamiseksi. Menetelmä on tunnettu siitä, että päällystysaine lämmitetään ennen suuttimiin tai verhosuuttimeen tuloa tai suuttimen sisällä tai verhosuuttimen sisällä.

— Keksinnön eräänä etuna on myös, että voidaan luopua kotelointien käytöstä. Verhosuutinten sovellusalue laajenee, koska verhosuuttimia voidaan käyttää erityisesti myös korkeissa väliainelämpötiloissa.

Korkeat väliainelämpötilat ovat tavallisia tärkkelyssovelluksissa, esimerkiksi 50-70 —*C:n alueella, mahdollisesti jopa 80 °C pakkauspapereiden yhteydessä, tai myös esimerkiksi sulkuaineiden yhteydessä, jotta näille saadaan pienempi viskositeetti ja siitä syntyvä edullisempi juoksevuus ja selvitään pienemmällä kuivaustyöllä seuraavassa päällysteenkuivauslaitteistossa.

— Keksintö perustuu siihen, että suutin kuumennetaan aktiivisesti. Tämä ei ole tarpeen kylmiä väliaineita käytettäessä, jollaisia tuodaan julki julkaisussa DE 10 2016 209 336 A1. Keksinnön mukaisesti luodaan suutin, jota voidaan käyttää sellaisissa sulkuaine- tai tärkkelyspäällystyksissä, jotka toimivat selvästi korkeammissa väliainelämpötiloissa.

S 25 N Keksinnönmukainen suutin soveltuu päällystysaineen suoraan tai välilliseen x päällystykseen kuiturainalle.

E N Suutinta voidaan hyödyntää edullisesti tarkkelysliuosten tai sulkuaineiden S 30 — päällystykseen, jotka on valmistettu esimerkiksi polyvinyylialkoholien (PVA) pohjalta.

N S Edullinen on erityisesti keksinnön eräs suoritusmuoto, jonka mukaisesti ulkovaipan sisälle tai ulkovaippaan tai suuttimen suutinrunkolohkoon on aikaansaatu porausreikiä kuumennusainetta varten. Tällä tavalla suutin kuumennetaan passiivisesti siten, että toisessa paikassa kuumennettu fluidimainen väliaine virtaa suuttimen suutinrungon sisälle tai suutinrunkoon asennettujen porausreikien läpi.

5 Tämän vaihtoehtona suutin on kuumennettu. Tämä tarkoittaa, että suuttimen sisälle on asennettu tai työstetty kuumennuskanavia tai että suuttimen ulkopuolelle on asennettu tai työstetty kuumennusvälineitä, esimerkiksi suuttimen ulkopinnalle on jyrsitty uria tai muita syvennyksiä. Vaihtoehtoisesti päälle on hitsattu levykanavia tai käytössä on läpimeneviä porausreikiä, putkijohtoja tai putkinippuja.

Suuttimen välillisestä kuumennuksesta huolehtivat fluidit, kuten erityisesti vesi tai muut lämmönsiirtoon soveltuvat nesteet, kuten öljy jne. joita pumpataan kuumennuskanavien |läpi; vaihtoehtoisesti tai lisäksi kuumennetaan erikseen kuitenkin edullisesti myös päällystysaine, joka virtaa ensin kuumennuskanavien läpi ja kulkeutuu vasta sitten jakokammioon, jossa on suutinten ulostulo. Päällystysaine kuumennetaan edullisesti jo, ennen kuin se kulkeutuu suutinrungon sisään.

Kaikki edellä luetellut toimenpiteet voidaan yhdistää toisiinsa. Toimenpiteet yhdistetään edullisesti suuttimen vähintään osittaiseen tai edullisesti täydelliseen — eristämiseen. Edullista on myös symmetrisesti koottujen suutinten käyttö, jotka lämpöä säädeltäessä tai kuumennettaessa muuttavat muotoaan yhdenmukaisesti ja tuottavat näin ollen yhdenmukaisen suutinraon. S 25 N Eräs muu edullinen toimenpide on, että edellä kuvatut toimenpiteet yhdistetään x suutinhuulen fluidihuuhteluun, — erityisesti ilmahuuhteluun, jotta — tiivistyminen I ehkäistään siinä varmasti erityisesti silloin, kun ilmankosteus on korkea. a

N S 30 — Keksintöä selostetaan jäljempänä tarkemmin = suoritusesimerkein seuraavien N piirustusten avulla. Niissä:

N 5 kuvio 1 esittää kaavakuvaa verhosuuttimesta, jossa on porausreikiä kuumennusainetta varten ja tasomaisesti asetettuja kuumennuslankoja, kuvio 2 esittää kaavakuvaa verhosuuttimesta, jossa on päälle hitsattuja kuumennuskanavia, kuvio 3 esittää kaavakuvaa verhosuuttimesta, jossa on porausreikiä kuumennusainetta varten, eristävä suojus ja järjestely kaasuhuuhtelua varten, kuvio 4 esittää kaavakuvaa verhosuuttimesta, jossa on päälle hitsattuja kuumennuskanavia, eristävä suojus ja järjestely kaasuhuuhtelua varten, ja kuvio 5 esittää kaavakuvaa monikerroksisen vapaasti putoavan verhon tuottamiseen tarkoitetusta päällystyspäästä, joka on niin ikään varustettu —kuumennuskanavilla.

Verhosuuttimessa 20 (kuvio 1) on suutinrunko 21, jossa on porausreikiä 22 kuumennusainetta varten ja/tai sisällä olevia kuumennuslankoja 23. Keskussyötöstä 25 syötetään päällystysainetta suuttimeen 26, jossa on suutinrako.

Päällystysaine — lämmitetään kuumennuslankojen 23 ja/tai lämmitetyn, porausreikien 22 läpi virtaavan väliaineen avulla haluttuun lämpötilaan, ja se poistuu suuttimesta 26 tavoitellussa lämpötilassa rakomaisen aukon kautta suutinhuulta 32 myöten.

Verhosuuttimessa 20' (kuvio 2) on porausreikien 22 ja/tai sisällä olevien O 25 —kuumennuslankojen 23 sijaan suuttimen 20' ulkopuolelle asetettuja, esimerkiksi N päälle hitsattuja, kanavia 27, 28, joiden läpi kuumennusaine voidaan johtaa.

Kanavien 2 27, 28 sijaan voidaan vaihtoehtoisesti asentaa myös kuumennuslankoja suutinrungon I 21 lämmittämiseksi. a Nn S 30 — Eräs muu verhosuutin 20* (kuvio 3) esittää muunnosta kuvion 1 suuttimesta 20. N Kuviossa 3 on aikaansaatu lisäksi eristävä kuori 29. Huuhtelulaite 30 on järjestetty S suuttimen 26 molemmin puolin seinämän 31 sisälle.

Huuhtelulaitteen 30 avulla puhalletaan — mahdollisesti niin ikään kuumentimen avulla lämmitettyä — ilmaa tai kaasua suuttimen 26 suuntaan, niin että ilma virtaa suutinhuulta 32 pitkin ja estää kosteuden tiivistymisen suutinhuuleen 32. Eräässä toisessa suoritusmuodossa (kuvio 4) verhosuutin 20“ on niin ikään — varustettu huuhtelulaitteella 30. Suutinrungon 21 sivulle on asennettu lisäksi kuumennuskanavia. Myös tässä tapauksessa seinämän 33 sisäpuolelle on aikaansaatu huuhtelulaite 30, josta virtaa lämmintä ilmaa suutinhuulen 32 suuntaan. Päällystyspäälle 1 (kuvio 5) on tunnusomaista se, että kotelolohkossa on — kotelolohkon etu- ja takaosan 10', 11’ lisäksi kotelolohkon keskiosa 18 sekä on saatu aikaan kaksi poikittaista jakokammiota 3.1 ja 3.2 niille kulloinkin kuuluvine suutinrakoineen 4.1, 4.2, jotka kohtaavat ulostuloaukossa 5 kaksikerroksisen vapaasti putoavan verhon 2' tuottamiseksi. Välineet 22, 23 suutinrungon lämmittämiseksi on voitu tässä yhteydessä aikaansaada yhteen ainoaan tai useampaan kotelolohkon osaan 10, 11°, 18. Kuviossa 5 kaikkiin kotelolohkon osiin 10', 11', 18 on aikaansaatu välineitä 22, 23 lämmitystä varten. Molempien katkaisureunojen 6, 7 syöttö sekä kotelolohkon 10’, 11°, 18 lämpöeristys on ratkaistu kuvion 3 suoritusmuodon tavoin, nimittäin ensimmäisen katkaisureunan 6 syöttö ensimmäisen huuhtelulaitteiston 8 aikaansaamalla huuhteluaineella 13 ja toisen katkaisureunan 7 syöttö toisen huuhtelulaitteiston 9 aikaansaamalla huuhteluaineella 14, jolloin molemmat huuhteluaineet 13, 14 johdetaan kulloinkin kotelolohkon 10’, 11, 18 yläosasta ulkovaipan 12.1 tai 12.2 välisessä raossa yläpuolelta alapuolelle suunnatussa virtaussuunnassa. Ulkovaippa 12.1, 12.2 on voitu toteuttaa tällöin kokonaan tai osittain eristävästä kuoresta 29. Kotelolohkon osat 10' 11° ja 18 on varustettu S 25 — kulloinkin porausrei‘illa lämmittävän nesteen läpivirtausta varten. Vaihtoehtoisissa N toteutuksissa tällainen monikertasuutin on voitu toteuttaa myös kuviossa 1 ja x kuviossa 2 esitettyjen suutinten tavoin. Ulkovaippa 12.1, 12.2 voidaan tällöin jättää I pois, samoin kuin huuhtelulaitteistot 8, 9. Lisäksi myös monikertasuuttimiin on voitu a N aikaansaada kuvion 2 tavoin ulkopuolelle kanavia 27, 28, joiden läpi kuumennusaine S 30 — voidaan johtaa. Kanavien 27, 28 sijaan on vaihtoehtoisesti voitu asentaa myös N kuumennuslankoja suutinrungon 21 lämmittämiseksi.

N 5

Kaksikerroksisen verhon 2' sijaan voidaan toteuttaa myös monimutkaisempia rakenteita, joissa on monikerroksinen verho.

N O N

N <Q o

O

I a a Nn [<] +

N O N

Claims (12)

Suojavaatimukset

1. Verhosuutin (20, 20', 20%, 20), jossa on suutinrunko (21) ja suutinhuuli (32) — vähintään yhden nestemäisen tai tahnamaisen päällystysaineen levittämiseksi materiaalirainalle, tunnettu siitä, että on aikaansaatu välineet verhosuuttimen (20, 20', 20“, 20%) suutinrungon (21) lämmittämiseksi.

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen verhosuutin (20, 20', 20", 20), tunnettu siitä, että verhosuutin (20, 20', 20", 20*) on lämmitettävissä itse päällystysaineella, jolloin päällystysaine on esikuumennettu ennen verhosuuttimen (20, 20', 20“, 20*) sisään — virtaamista.

3. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen verhosuutin (20, 20', 20", 20, tunnettu siitä, että verhosuutin (20, 20', 20“, 20) on varustettu vähintään yhdellä kuumentimella tai — että päällystysaineen virtaussuunnassa ennen verhosuutinta (20, 20°, 20%, 20) on järjestetty kuumennin ja päällystysaine on lämmitettävissä kuumentimen avulla.

4. Suojavaatimuksen 3 mukainen verhosuutin (20, 20', 20", 20*), tunnettu siitä, S 25 että kuumennin on sähkökuumennin, erityisesti vastuskuumennin tai induktiivinen LÖ kuumennin. <Q

N I

5. Suojavaatimuksen 4 mukainen verhosuutin (20, 20', 20", 20%), a . tunnettu siitä, S 30 — että kuumennin käsittää kuumennuslankoja (23), jotka on järjestetty tasomaisesti tai S nippuihin. 5

6. Jonkin suojavaatimuksista 1-5 mukainen verhosuutin (20, 20', 20", 20*),

tunnettu siitä, että suutinrunkoon (21) tai suutinrungon (21) päälle on asennettu tai asetettu kuumennuskanavia (27).

07. Suojavaatimuksen 6 mukainen verhosuutin (20, 20', 20%, 20*), tunnettu siitä, että väliaine, erityisesti vesi tai öljy, virtaa kuumennuskanavien (27) läpi.

8. Suojavaatimuksen 7 mukainen verhosuutin, — tunnettu siitä, että kuumennuskanaviin (27) on yhdistetty pumppu.

9. Jonkin suojavaatimuksista 1-8 mukainen verhosuutin (20, 20', 20", 20, tunnettu siitä, — että verhosuutin (20, 20', 20", 20") on ainakin osittain lämpöeristetty ulospäin.

10. — Jonkin suojavaatimuksista 1-9 mukainen verhosuutin (20, 20°, 20", 20*), tunnettu siitä, että suutinhuuleen (32) on aikaansaatu järjestely (30) huuhtelemiseksi lämpimällä — ilmalla tai muulla lämpimällä kaasulla kosteuden tiivistymisen ehkäisemiseksi.

11. — Verhopäällystyslaitteistossa oleva €päällystyspää (1) materiaalirainan N pinnoittamiseksi vähintään yhdellä nestemäisellä tai tahnamaisella päällystysaineella, N jolloin päällystyspää (1) käsittää vähintään yhden olennaisesti päällystyspään = 25 — leveydelle ulottuvan katkaisureunan, jossa päällystysaine poistuu päällystyspäästä - vapaasti putoavan verhon muodossa, & tunnettu siitä, = että päällystyspäässä on lukuisia katkaisureunaa pitkin vierekkäin, materiaalirainan = ajosuuntaan nähden poikittain järjestettyjä, suojavaatimusten 1-10 mukaisia N 30 — verhosuuttimia (20, 20', 20", 20), joissa on pyöreitä aukkoja yhteisen katkaisureunan muodostamiseksi, tai että päällystyspäässä on vähintään yksi poikkisuunnan yhdellä osuudella ulottuva verhosuutin (20, 20°, 20", 20*), jossa on rakomainen aukko, joka on varustettu välineellä sen kulloisenkin suutinrungon lämmittämiseksi.

12. — Suojavaatimuksen 11 mukainen päällystyspää, tunnettu siitä, että vähintään yksi poikkisuunnan yhdellä osuudella ulottuva verhosuutin (20, 20°, 20", 20*) on muodostettu tuottamaan monikerroksinen vapaasti putoava verho.

N

O

N

LÖ <Q <

N

I a a Nn

O +

N

O

N 5