FI57284B - Tissuepappersmaskin - Google Patents

Description

r?-^"-n . , KU U LUTUSJ U LKAISU cnnQA

JfBTgk W O') UTLAGGN I NGSSKIM FT 572 84, *2^5 dW Pa tontti myönnetty 10 07 1900 B 31 Γ V12 SUOMI-FINLANO <”> *,,«***», T9092k 0,«^.-«^. 19 03.79

Vrl/ (23) AlkupiMl—Glttgh«t*d*g 19.03-79 (41) Tulkit (ulkMcil - Wlvtt offamltf

Motti- J* rekisteri hellltu· (44) Nihtivik*ipw>on Ja kuul|ulkalwn pvm. — _

Patiot· och riflfteratynlMO Anaekan uthgd odi utUkrtftan pubUeand 31.03· 80 (32)(33)(31) P/rdvtty etuoikmn—fegirt priority (71) Valmet Oy, Punanotkonkatu 2, 00130 Helsinki 13, Suomi-Finland(FI) (72) Felix E. Weisshuhn, Fällanden, Sveitsi-Schweiz(CH) (7U) Forssan & Salomaa Oy (5^) Tissuepaperikone - Tissuepappersmaskin

Keksinnön kohteena on tissuepaperikone, joka käsittää kuivatussylinterin, esim. jenk-kisylinterin, ja rullauslaitteen sekä näiden välillä mahdollisesti tarvittaessa jäl-kikuivattimen, jonka kuivatussylinterin pinnalla olevaa tissuerainaa vasten on johdettu erityinen kudos tai vastaava elin.

Tissue-paperin valmistus tapahtuu tavanomaisesti ns. jenkkikoneella ja käsittää seuraavat vaiheet: - rainan muodostus ja vedenpoisto massasuspensiosta tissuepaperikoneen viira-osalla, joka voi olla yksi- tai kaksiviirainen; - vedenpoisto rainasta puristamalla, mikä voi tapahtua kahden puristintelan välisessä nipissä tai nipissä, joka muodostetaan puristintelan ja jenkki-sylinterin väliin; - rainan kuivatus jenkkisylinterillä, jonka lisäksi joskus voidaan käyttää ns. läpivirtauskuivatinta; - rainan kreppaus jenkkisylinterin pintaa vastaan painetun kaavarin avulla; - krepatun rainan jälkikuivatus siinä tapauksessa, että kreppaus on tapahtunut rainan ollessa vielä märkä; ja - rainan rullaus.

Esillä oleva keksintö kohdistuu tissuepaperin valmistukseen yleensä ja erityisesti rainan kuivatukseen, kreppaukseen ja jälkikuivatukseen liittyviin laitteisiin.

.Π .

2 57284

Yleisimmin käytössä olevissa menetelmissä tissuepaperin valmistamiseksi märkä paperiraina puristetaan kuivauetapahtuman aikaansaavalle jenkkisylinterille siten, että paperirakenteen paksuussuuntainen tasaisuus mahdollisimman tarkoin säilytetään. Tunnetusti pyrittäessä lisäämään koneen nopeuksia on jenkkisy-linterin kuivatuskapasiteetti muodostunut rajoitukseksi tuotantokyvylle. Jotta jenkkisylinterin kuivatuskapasiteetti voitaisiin käyttää tarkoin kreppi-paperikoneessa hyväksi, on tavallista, että märästä paperirainasta poistetaan vettä mahdollisimman paljon ennen varsinaisen haihdutuskuivauksen alkua voimakkaasti puristamalla. Tämä tapahtuu yhden tai kahden jenkkisylinteripuris-timen avulla. Tällöin lopullisen tuotteen pehmeys- ja imukykyominaisuudet huononevat kuitenkin merkittävästi.

Mitä tissuekoneen puristinosaan tulee, niin se ennestään tunnetusti voi muodostua joko tavanomaisesta märkäpuristimesta, jossa puristusnippi on muodostettu kahden puristintelan väliin ja/tai yhdestä tai kahdesta puristintelasta, jotka muodostavat puristusnipit jenkkisylinteriä vastaan. Kuivausosan puolestaan muodostaa joko mainittu jenkkisylinteri ja/tai läpivirtauskuivatin ilman ns. jälkikuivatinta tai sen kanssa. Molemmissa tapauksissa rainan kuivuminen tapahtuu haihtumisen vaikutuksesta kostean rainan ollessa kosketuksessa sisäisellä painehöyryllä kuumennettujen jenkkisylinterin ja mahdollisten jälkikuivat-timien sylinterien kanssa. Jenkkisylinterin sileältä pinnalta siihen tarttunut raina irrotetaan erityisen kaavarin avulla, joka aikaansaa rainaan tyssäytyrni -sen vaikutuksesta syntyvän kreppauksen.

Jälkikuivattimen muodostaa yleisimmin joukko normaaleja höyryllä kuumennettuja kuivaussylintereitä. Erityisesti ohuilla tissuepaperilaaduilla jälkikuivatus voidaan jättää kokonaan pois.

Ennestään tunnetuissa tissuekoneissa ohuet paperilajit yleensä kuivakrepataan rainan kosteuden ollessa noin 5-10 %, kun taas paksummille lajeille (pintapai-no > 25 g/m ) suoritetaan yleisemmin märkäkreppaus, missä yhteydessä rainan kosteus on n. 30-40 %. Tällöin tarvitaan edellä mainittu erillinen jälkikuiva-tin jäännöskosteuden poistamiseksi ennen rullausta.

Tissuepaperikoneissa voidaan käyttää kuviopuristusta (embossing) antamaan tissuerainalle tietty kuviointi.

Keksintöä sivuavan tekniikan tason osalta viitataan vielä Fi-patenttihakemukseen n:o 771295, jossa on esitetty sellainen tissuepaperikone, jossa on kuivattimena , 57284 3 jenkkisylinteri, jonka kanssa puristinimutela muodostaa puristinnipin ja jonka puristinnipin kautta on järjestetty kulkemaan sellainen rainaan mainitussa ni-pissä kuvionsa puristava kuviopuristuskudos, joka toimii myös rainaa eteenpäin kuljettavana elimenä siten, että raina siirretään kuviopuristuskudokselle pick-up-laitteella. Tässä tunnetussa tissuepaperikoneessa kuviopuristuskudosta käytetään täten ennen jenkkisylinterillä tapahtuvaa rainan kuivatusta.

Edellä mainittu märkäkreppaus suoritetaan kaapimalla kaavarin terällä jenk-kisylinterin pintaan tarttunut paperiraina irti sylinterin pinnasta. Kreppau-tuminen tapahtuu siten, että raina saatetaan törmäämään kaapimen terän syrjään, jolloin rainaan muodostuu tyssäyksenomaista muodonmuutosta, poikittaisia aaltoja ja aaltopaketteja, ja kuitujen välisiä jännityksiä, jotka jäävät ainakin osittain pysyväksi rainan jälkikuivatuksessa.

Kreppauskaavarin terä on kuluva laite ja täten se tarvitsee verraten tiheää vaihtoa. Mainittuja vaihtoja on n. 5-10 kertaa vuorokaudessa. Nämä vaihdot aiheuttavat paperikoneen tuotantoon keskeytyksiä. Tämän takia onkin hakijan Fi-patenttihakemuksessa n:o 763657 ehdotettu kreppauskaavarin terä yhdestä tai useammasta osasta muodostuvaksi siten, että terä on huomattavasti pitempi kuin jenkkisylinterin leveys ja terä on järjestetty siirtymään pituussuunnassaan kaavaripalkin muodostamassa ohjaimessa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen tissuepaperikone, jolla saadaan valmistetuksi mahdollisimman pehmeä ja hyvän bulkkisuuden omaavaa tissuepaperia. Tarkoituksena on myös aikaansaada sellainen tissuepaperikone, jossa ei tarvita lainkaan kreppauskaavaria, mutta jolla kuitenkin voidaan aikaansaada rainaan tarpeellinen rainan tyssääntyminen jenkkisylinterin ja jälki-kuivattimen välillä ja tarvittaessa myös kuviopuristus. Vielä eräänä tarkoituksena keksinnöllä on saada aikaan tissuepaperikoneessa mahdollisimman suljettu rainan vienti aina rullaajalle saakka ts. niin, että raina on koko matkan joko kudoksen tai sylinterin pinnan kannattamana.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittu kudos tai vastaava on sovitettu toimimaan rainaa kuivatussylinteriltä edelleen kuljettavana elimenä ja että mainitulla kudoksella aikaansaadaan rainaan kuivatussylinterin ja mainitun kudoksen välisen nopeuseron vaikutuksella rainan tyssäys ja/tai mainitun kudoksen sinänsä tunnetusti painamana pintakuviointi.

V

4 57284

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin kolmeen erilaiseen keksinnön sovellutusesimerkkiin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana sellaista keksinnön mukaista tissue-paperikonetta, jossa on jälkikuivatin.

Kuvio 2 esittää kaaviollisena sivukuvana sellaista keksinnön sovellutusta, jossa tavanomainen kuivakreppaus on korvattu keksinnön mukaisella laitteella.

Kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisen keksinnön toteutuksen erästä variaatiota.

Kuvion 1 mukaisesti sinänsä tunnetussa ei esitetyssä muodostusosassa aikaansaatu tissueraina kuivataan jenkkisylinterillä 10, joka on varustettu huuvalla 11. Kuivatustapahtumassa jenkkisylinterin 10 pintaan tarttunut tissueraina Wq irrotetaan jenkkisylinteriltä 10 nopeuseroa hyväksikäyttäen tyssäykeenomaises-ti kudoksen 12 avulla, jota telojen 13 ja 14 avulla painetaan jenkkisylinterin 10 pintaa vasten. Kudoksen sisällä oleva tela 15 on tarvittaessa puhallus-tela, jotta raina saadaan irtoamaan kudoksesta 12 ja seuraamaan ensimmäistä kuivatussylinteriä 20 tai vastaavaa lead-in-sylinteriä. Tarvittaessa johtotela 14 puristetaan tietyllä voimalla varovasti jenkkisylinteriä vastaan niin, että muodostuu nippi Np. Kudos 12 on tyssäyskudos ja/tai kuviopuristuskudos (embossing-kudos) ja täten sen venyvyys ja pintakuvio-ominaisuudet on valittu tämän mukaisesti. Koska kreppauskaavari on keksinnön mukaisesti korvattu kudoksella 12, on kudoksen 12 nopeus järjestettävä pienemnäksi kuin jenkkisylinterin 10 kehä-nopeus. Jos jenkkisylinterin kehänopeus on esim. 30 m/s, on kudoksen 12 nopeus Vj * - x’ “i®8^ x = 1 ®/s ... 10 m/s.

Kudos 12 toimii nopeuseron perusteella rainan kreppauselimenä ja/tai kuviopu-ristuselimenä sekä rainaa W eteenpäin kuljettavana elimenä. Kudoksella 12 tai vastaavalla elimellä tulee olla tietty joustavuus, joka perustuu joka kudoksen rakenteeseen ja/tai materiaaliin. Rainaa W kannattaa telojen 14 ja 15 välillä laatikon 40 kautta rainaan W kohdistettu imuvaikutus, edellyttäen että kudos on riittävän läpäisevä.

Kun raina W on saatu edellä esitetyllä tavalla ainakin alustavasti tyssätyksi ja/tai kuviopuristetuksi se joutuu sylinterille 20, jonka nopeus on siis yhtä suuri kuin kudoksen 12 nopeus. Sylinterin 20 yhteyteen on johdettu toinen tyssäys- ja/tai kuviopuristuskudos 16, joka telojen 17 ja 18 välisellä juok- 5 57284 suitaan sivuaa sylinteriä 20 ja sitä painetaan rainan W2 ulkopintaa vasten. Kudoksen 16 nopeus on pienempi kuin sylinterin 20 kehänopeus, esim.

= V^-x-y = V2~y. Täten kudoksen 16 nopeus on sylinterin 20 kehänopeutta pienempi eronopeudella y ja täten sylinterin 20 kohdalla rainan juoksulla tyssääntyminen jatkuu mainitun nopeuseron y takia. Kudoksen 16 pintaominaisuudet voidaan valita siten, että kudos 16 toimii myös embossing-kudoksena. Kudoksen 16 johtoteloista tela 17 on käytetty. Tela 18 on tarvittaessa varustettu imulaatikolla rainan irrottamiseksi sylinterin 20 pinnalta ja pitämiseksi keskipakovoimaa vastaan kudoksen 16 yhteydessä. Tarvittaessa myös johtotela 19 varustetaan imukammiolla, jotta raina W ei irtoa mutkassa.

Kuvion 1 mukaisesti tissuekoneen jälkikuivattimeen kuuluu kahdessa päällekkäisessä rivissä olevat kuivatussylinterit 21,22,23 ja 24, joiden yhteyteen on sovitettu johtotelojen 26 ohjaama kuivauskudos 25, joka kuljettaa sylinteriltä 21 alkaen rainaa W suljettuna vientinä aina sylinterin 24 tuntumaan niin, että vasta viimeisten kuivatussylinterien 23 ja 24 välillä on ensimmäinen rainan avoin vienti W^. Viimeinen kuivatussylinteri 24 on varustettu tiikikudoksella 28, joka johtaa rainan rullauslaitteelle 30 saakka. Tukikudos 28 on johto-telojen 29 ohjaama. Kuivatussylinterien 21,22,23 ja/tai 24 tuntumaan sille sektorille, jolla raina W sivuaa kuivatussylinterejä voidaan tarvittaessa järjestää huuvat 27, jotka voivat olla tavallisia imukaapuja tai kuivatusta tehostavia kuumailmapuhalluksella ja/tai säteilykuumennuksella varustettuja laitteita. Lisäksi voidaan näiden huuvien 27 yhteydessä käyttää ylipainetta rainan pitämiseksi kuivatuskudoksen 25 ulkopinnalla.

Kuvio 2 esittää sellaista keksinnön sovellutusta, jossa ei - ainakaan olennaisessa määrin - käytetä jälkikuivatusta ja kudos 12' toimii kuivakreppauskaa-varia korvaavana laitteena. Kudoksen 12' nopeus on järjestetty edellä esitetyllä tavalla pienemmäksi kuin jenkkisylinterin 10 kehänopeus ja kudos 12' on pelkästään tyssäyskudoe eikä sen avulla ole tarkoitus aikaansaada rainaan W kuvio-puristusta.

Jenkkisylinteriä 10 edeltävistä laitteista kuviossa 2 näkyvät puristustela 10a, joka muodostaa jenkkinipin jenkkisylinterin 10 kanssa sekä tukiviira 10b, jolla raina W tuodaan jenkkisylinterille 10. Tissuekoneen runkoa ja perustusta on merkitty viitenumerolla 33.

Tyssäyskudoksen 12' johtotela 15' sekä kudoksen ulkopuolella oleva tela 15" muodostavat siirtonipin, jolla raina W siirretään sylinterille 20', joka on höy- 57284 e ryllä kuumennettu kuivatuseylinteri. Sylinterin 20' yhteyteen on johdettu tu-kikudos 31 johtotelojen 32 ohjaamana ja tämän kudoksen 31 kannatuksessa rai-na W viedään rullaajalle saakka.

Kudos 12' voi viedä rainan W suoraan rullaajalle 30, jolloin kudos 12' toimii mitä selvimmin rainaa W eteenpäin kuljettavana elimenä. Valmistuvaa rullaa on merkitty viitteellä 30a.

Kuvion 3 mukainen keksinnön toteutusmuoto on rainan jenkkisylinteriltä johtamisen alkuosalta samanlainen kuin kuviossa 1. Kuvion 3 mukaisesti tela 14’ on esitetty varustetuksi imuvyöhykkeellä 14 ot ja samoin tela 38 puhallusvyöhyk-keellä 38 oC . Kuivatusosaan kuuluvat ylärivissä sileäpintaiset kuivatussylinterit 33 ja 41 sekä alarivissä kiertävällä urituksella 35 varustettu kuivatus-sylinteri 34 ja sileäpintainen kuivatuseylinteri 42, jonka jälkeen rainan kulku voi olla ennestään tunnetun kaltainen.

Kuvion 3 mukaisesti kuivatussylinterien 33 ja 41 yläpuolelle ja lomaan on sovitettu imukammio 37, joka vastaa kuviossa 1 esitettyjä erillisiä huuvia, jotka kuten sanottu, voivat olla tavallisia imukaapuja tai kuivatusta tehostavia kuumailmapuhalluksella tai säteilykuumennuksella varustettuja laitteita. Tässä tapauksessa imukammion 37 kautta kohdistetaan lisäksi imuvaikutus tilaan 36, joka rajoittuu sylinterin 34 vapaaseen pintaan ja rainan W ja kudoksen 25 yhteiseen juoksuun sylinterien 33 ja 34 sekä 34 ja 41 välillä. Tilassa 36 vallitseva alipaine johdetaan sylinterin 34 pintaa kiertävän urituksen 35 kautta imuvaikutukseksi, joka kudoksen 25 kautta kohdistuu rainaan ja näin aikaansaatu paine-ero, jota kuviossa on merkitty Ap:llä, kannattaa rainaa V ja estää sen irtoamasta keskipakovoimien vaikutuksesta.

Mitä eri telojen käyttöön tulee, niin kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti telat 13, 15" ja 17 on merkitty käytetyiksi teloiksi. Muunkinlaiset käyttövariaatiot ovat keksinnön puitteissa mahdollisia.

Rainan tarttumista sylinterien 20,20' pintaan voidaan tarvittaessa edistää siten, että mainitut sylinterit ovat kiillotettuja, esim. kromipäällysteisiä.

Myös muut päällystykset, kuten erilaiset muovipäällystykset voivat tulla kysymykseen.

Keksinnön pääideana on ollut kreppauskaavarin korvaaminen kuviointi- ja/tai ku-tistuskudoksella (tyssäyskudoksella), jolla on nimenomaan rainaa kutistettaessa 7 57284 huomattava nopeusero jenkkisylinterillä tai vastaavalla kuivatussylinterillä olevaan rainaan nähden.

Kuviontikudoksen käytön eräänä vaikutuksena on myös se, että kuvioinnin ansiosta saadaan sopiva "tartunta" suuremmalla nopeudella liikkuvaan rainaan, jolloin rainan liukuessa toisella puolella olevaa sileää telan pintaa vastaan saadaan aikaan edullinen rainan tyssäyksenomainen kutistuminen.

Edellä esitetyn mukaisesti suoritetaan jenkkisylinterin 10 yhteydessä rainan tyssäys ja/tai kuviopuristus käyttäen hyväksi erityistä tähän tarkoitukseen valittua kudosta, jota painetaan tietyllä sektorilla jenkkisylinterin 10 pintaa vasten jenkkisylinterin jättöpuolella ja joka kudos toimii rainaa eteenpäin kuljettavana elimenä. Keksinnön perusajatusta voidaan muunnella monella tavalla niin, että edellä mainittua kudosta käytetään rainan eteenpäin kuljetuksen lisäksi joko yksin tyssäyksen suorittamiseen, jolloin käytetään lisäksi hyväksi nopeuseroa tai mainittua kudosta käytetään yksinomaan kuviopuristuksen suoritukseen, jolloin ei ainakaan olennaista nopeuseroa välttämättä tarvita. Lisäksi voidaan kuviopuristusta ja tyssäystä käyttää yhtäaikaa tai peräkkäin suorittamalla ne samalla kudoksella tai eri kudoksilla.

Keksintö voidaan toteuttaa myös niin, että mainitut keksinnön mukaisesti käytetyt kudokset 12,12' muodostavat jenkkisylinterin kanssa vain nipin eivätkä kulje laajemmassa sektorissa jenkkisylinteriä 10 vasten painettuna.

Keksintö ei mitenkään ahtaasti rajoitu edellä vain esimerkin vuoksi selostettuihin yksityiskohtiin, jotka voivat vaihdella seuraavassa esitettävien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (6)

8 57284

1. Tissuepaperikone, joka käsittää kuivatussylinterin,esim. jenkkisylinterin, (10) ja rullauslaitteen (30) sekä näiden välillä mahdollisesti tarvittaessa jälkikuivattimen (21,22,23,24;33,34,41,42), jonka kuivatussylinterin (10) pinnal-la olevaa tissuerainaa (U^) vasten on johdettu erityinen kudos (12,12') tai vastaava elin, tunnettu siitä, että mainittu kudos (12,12') tai vastaava on sovitettu toimimaan rainaa (W) kuivatussylinteriltä edelleen kuljettavana elimenä ja että mainitulla kudoksella (12;12') aikaansaadaan rainaan (W) kuivatus-sylinterin (10) ja mainitun kudoksen (12;12') välisen nopeuseron (x) vaikutuksella rainan tyssäys ja/tai mainitun kudoksen (12) sinänsä tunnetusti painamana pinta-kuviointi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tissuepaperikone, tunnettu siitä, että mainittu kudos (12,12') on ohjattu kulkemaan tietyssä sektorissa kuivatus-sylinterin (10) ulkopintaa vasten painettuna johtotelojen (13,14) ohjaamina.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tissuepaperikone, tunnettu siitä, että mainittu kudos muodostaa vain siirtonipin kuivatussylinterin (10) jättö-puolelle, jossa nipissä raina (W) irrotetaan kuivatussylinterin (10) pinnalta.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen tissuepaperikone, tunnettu siitä, että mainittuja kudoksia (12,16) on kaksi peräkkäin (kuvio 1) ja niiden välillä on toinen kuivatussylinteri (20), lead-in-sylinteri tai vastaava.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tissuepaperikone, tunnettu siitä, että molemmat mainituista kudoksista (12,16) toimivat rainan tyssäystä suorittavina kudoksina siten, että näistä kudoksista ensimmäisellä (12) on tietty nopeusero (x) kuivatussylinterin (10) kehänopeuteen nähden ja että toisella mainituista kudoksista (16) on myös tietty nopeusero (y) sen sylinterin (20) kehänopeuteen nähden, jonka pintaa vasten painettuna viimemainittu kudos (16) toimii.

6. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4 tai 5 mukainen tissuepaperikone, tunnet-t u siitä, että mainittu nopeusero x,y * 1 m/s ... 10 m/s.