FI58179C - Foerfarande och maskinarrangemang foer belaeggning av en loepande materialbana med bestrykningskomposition. - Google Patents

Description

r_, .... KUULUTUSJULKAISU c q λ n Q

VgV M (11) utlAcgnin«sskrift 5 8179 (4S) ^ ^ (S1) K».lk.3/ioe.ci.3 D 21 H 1/10 SUOMI —FINLAND (21) P»t^lhrt«*me-p«t#«t««»ekn«n* 751^13 (22) HakMirilpUvl —Amaknlngidif 1^.05-75 ^ ^ (23) Alkupttvi—Gllttfhttxlag OA. 05 .75 (41) Tullut JulkMcsI — BIMc offancHg 17.11.75 PBtMittt. ja rekisteri hallitus (44) Nlhtftvtlu)panon „

Patent- och registerstyrelsen ' Anikin utia|d oeh utUkrtfMn publkurad 29.08.80 “ (32)(33)(31) PyyJettr «tuonee» —β·|*η prioritet 16.05.7^+

Ruotsi-Sverige(SE) 7^06511-1 ~ (71) Aktiebolaget Karlstads Mekaniska Werkstad, Verkstadsgatan 20, S-652 21

Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Mats Gustav Daniel Boström, Karlstad, Gösta Hudson Hansson,

Karlstad, Hans-Erik Lind, Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Leitzinger Oy (5^+) Menetelmä ja konejärjestely juoksevan materiaalirainan päällystämiseksi päällystysseoksella - Förfarande och maskinarrangemang för beläggning av en löpande materialbana med bestrykningskomposition

Keksinnön kohteena on menetelmä juoksevan rainan jatkuvaksi, kaksipuoliseksi päällystämiseksi vesipitoisella päällystysseoksella vähintään kahdessa päällystysasemassa kummankin päällystysaseman käsittäessä tukitelan ja kaapimen, joiden välistä raina järjestetään kulkemaan, jolloin ensimmäisessä päällystysasemassa rainan toinen puoli järjeste-~ tään nojaamaan tukitelaa vasten ja sen toiselle puolelle järjestetään vesipitoinen päällystysseos, kun taas toisessa päällystysasemassa rainan jo päällystetty puoli järjestetään nojaamaan tukitelaa vasten ~ ja sen päällystämättömälle puolelle järjestetään päällystysseos.

Keksinnön kohteena on myös konejärjestely menetelmän suorittamiseksi, johon järjestelyyn kuuluu ainakin kaksi rainan pituussuunnassa välimatkan päässä toisistaan sijaitsevaa päällystysasemaa kummankin päällystysaseman käsittäessä ainakin yhden tukitelan ja yhden kaapimen järjestettynä siten, että raina saadaan kulkemaan niiden välistä ja jolloin tukitelat on järjestettynä siten, että ne asettuvat kumpikin rainan omaa puoltaan vasten kahdessa peräkkäisessä päällystysasemassa.

On olemassa tunnettuja menetelmiä ja laitteita paperirainan päällystämiseksi kaapimalla molemmilta puolilta, jolloin ensin päällystetyn puolen peiteainekerros kuivataan ennen rainan toisen puolen päällystä- 2 58179 mistä, ja joilla laitteilla ja menetelmillä voidaan saada aikaan myös tasainen, hyvä ja määrällisesti erisuuruinen haluttu päällystys rai-nan molemmille puolille. Menetelmää käytetään yleensä paperin päällystämisessä paperikoneesta erotetuissa, erillisissä päällystyskoneissa.

On myös tunnettua suorittaa molemminpuolinen kaapimispäällystys kuivaamatta rainan ensimmäisen puolen peitekerrosta. Tällaisia menetelmiä ja laitteita on selostettu ruotsalaisissa patenttijulkaisuissa 347.781 ja 348.777. Amerikkalaisessa patenttijulkaisussa 3.293.067 selostetaan menetelmä, jonka mukaan kuiturainan toinen puoli päällystetään telapäällystyslaitteen avulla ja toinen puoli, joka on edullisesti kuiturainan viirapuoli, päällystetään kaavinpäällystyslaitteella _ ilman välillä tapahtuvaa kuivausta.

Tietyt haittapuolet rasittavat kaikkia yllä mainittuja menetelmiä _ ja laitteita. Kaavintapäällystäminen kuivaamalla ensin päällystetty peiteainekerros on kallista ja sitä on usein mahdoton soveltaa paperikoneeseen tavanomaisissa paperikonerakenteissa molemmilta puoliltaan päällystetyn paperin valmistamiseksi. Yleensä ei ole tilaa kahdelle päällystysasemalle ja ensin päällystetyn peiteainekerroksen kuivaamiseen tarkoitetuille kuivauselimille.

Rainan molempien puolien samanaikaisessa päällystämisessä, joka esitetään ruotsalaisissa patenttijulkaisuissa 347.781 ja 348.777, saatetaan kuituraina ensin ohittamaan päällystysaineen sivelyvyöhyke.

Tämän jälkeen kuituraina saatetaan kulkemaan kahden vastakkain sijoitetun kaapimen välistä, joiden avulla päällystysaine tasoitetaan ja päällysteen määrää säädellään.

Käytettäessä tällaisia laitteita ei ole mahdollista säädellä rainan toisella puolella olevan päällystyskerroksen paksuutta vaikuttamatta — samanaikaisesti toisen puolen päällystyskerrokseen. Rainan toiseen puoleen kohdistuvan kaapimen paineen lisäys aikaansaa samanaikaisesti rainan toisella puolella rainan ja kaapimen välisen paineen lisäyksen.

Tämä molemminpuolinen vaikutus variaatiomahdollisuuksiin tekee mahdottomaksi rainan päällystämisen määränpään suurella päällystyksellä säilyttämällä samanaikaisesti prosessin valvonta. Käytännössä nämä o tunnetut laitteet rajoittuvat määränpään noin 12 g/m olevaan kuivana ajateltuun päällystysseokseen rainan yhtä puolta kohti.

Päällystettäessä paperirainaa toiselta puolen telapäällystyselimen avulla ja toiselta puolen kaavinpäällystyselimen avulla ilman välillä 3 58179 tapahtuvaa kuivaamista, kuten amerikkalaisessa patenttijulkaisussa 3.293.067 on esitetty, saadaan erisivuinen päällystys ja tästä tarjoutuu rajoitettuja mahdollisuuksia säädellä päällystyskerroksen paksuutta kummallakin sivulla, erityisesti määrällisesti suurten päällystysten ollessa kysymyksessä. Päällystyskerroksen mikrorakenteessa esiintyy tietty erisivuisuus ja on olemassa jatkuva vaara siitä, että määrällisesti suurella päällystyksellä saadaan erittäin erisivuisesti päällystettyä paperia. Päällystysaineen määrällinen lisäys telapääl-lystyselimellä päällystettävällä sivulla vaikuttaa kaapimella päällystettävään toiseen sivuun siten, että suurentunut päällystepaksuus j saa aikaan suuremman kaapinen paineen. | t Päällystettäessä paperirainaa molemmilta puolilta tukiteloilla varus-^ tetuilla, lähelle toisiaan peräkkäin sijoitetuilla tavanomaisilla kaavinpäällystyselimillä ensin siveltyä päällystyskerrosta kuivaamatta, , osa sen peiteaineesta kiinnittyy toisen kaavinpäällystyselimen tuki-telaan. Tämä aikaansaa molemmille puolille epäsäännöllisen päällystyksen kalvon rikkoutumisen johdosta, mikä tapahtuu paperirainan erotessa toisen päällystyselimen tukitelasta. Toisen päällystyselimen tukite-lalla esiintyvä peiteainekerros, jota tuskin voidaan tehokkaasti telalta poistaa, aiheuttaa sen, että viimeksi päällystetyn puolen päällystyskerros muodostuu epätasaiseksi suuremman kaavinpaineen johdosta siinä kohdassa, missä tukitelalla on edelleen peiteainetta. Kaavinpaineen epätasaisuuksista seuraa kuiturainan poikittaissuunnassa epätasaisesti kaavittu peiteainemäärä, jonka seurauksena tuote muodos-tuu laadultaan mahdottomaksi hyväksyä.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja konejärjestely ainerainan molempien puolien päällystämiseksi, jossa voidaan käyttää tukiteloilla varustettuja, tavanomaisia kaavinpäällystyselimiä, mutta ilman ensin sivellyn peiteainekerroksen kuivaamista ja joka konejär-jestely voidaan rakentaa pieneen tilaan paperikoneessa, esimerkiksi liimauspuristimen paikalle.

Ongelma, joka on tarkoitus ratkaista keksinnön avulla on se, että päällystettäessä ainerainan molemmat puolet tukiteloilla varustetuilla, rainan kulkusuunnassa toistensa läheisyydessä sijaitsevilla kaavinpäällystyselimillä siveltyä peiteainekerrosta kuivaamatta voidaan tämä peiteainekerros tehokkaasti erottaa rainan kulkusuunnassa seuraavassa j päällystyselimessä olevalta tukitelalta rainan toisen puolen päällys- ! t 58179 tämiseksi ilman, että siinä oleva peiteaine tarttuu pysyvästi kiinni tukitelaan.

Keksintö ratkaisee yllä mainitut ongelmat seuraavissa patenttivaatimuksissa esitetyllä tavalla.

Keksinnön mukaista menetelmää ja konejärjestelyä soveltamalla on mahdollista rakentaa pieneen tilaan paperikoneessa kaksi kaavinpäällys-tysasemaa, jotka toimivat tavanomaisen kaavinpäällystyksen tavoin.. hyvin paperirainan molempien puolien päällystämiseksi. Molemmat pääl-lystyselimet ovat erikseen säädeltävissä laajoissa rajoissa. Muutta- — i maila säätömuuttujia, kaapimen painetta ja kaapimen kulmaa paperirai-naan nähden voidaan kummankin puolen päällystyskerroksia muuttaa i erikseen ilman,että molemminpuolista vaikutusta esiintyy säädettäessä — muuttujia toisella puolella. Kuivana ajateltuna on mahdollista sivellä päällystysseosta aina vahvuudella 30 g/m rainan yhtä puolta kohti ! pitämällä prosessi täysin kontrollin alaisena.

Menetelmä ja konejärjestely mahdollistavat myös sen, että kaavinpääl-lystystä voidaan soveltaa suhteellisen pienessä tilassa kahdella rainan molemmille puolille sijoitetulla päällystysasemalla "voileipä-kerroksen V sivelemiseksi. Ensimmäisenä kerroksena voidaan esimerkiksi käyttää yksinkertaisempaa ja halvempaa täyteseosta, joka tämän jälkeen varustetaan seuraavassa päällystysasemassa korkealaatuisella ohuella pintakerroksella.

Jotta vältettäisiin päällystysseoksen tarttuminen tukitelaan seuraa- 2 vassa päällystysasemassa paperirainaa päällystettäessä aina 15 g/m olevalla peiteainekerroksella päällystysseosta kuivana ajateltuna, on peiteainekerros mahdollista erottaa tukitelan voimakkaan jäähdyttä- ^ misen avulla tukitelalta kondensaattikalvossa, joka tällöin muodostuu kylmälle telapinnalle. Pääasiallisesti kondensaattifilmin muodostaa peiteainekerroksessa läsnäoleva vesi, mutta myös ilmankosteus. Päällystettäessä paperirainaa vahvemmalla peiteainekerroksella eli aina 30 g/m olevalla määrällä päällystysseosta kuivana ajateltuna, on välttämätöntä suurentaa tukitelan pinnan ja peiteainekerroksen välistä lämpötilaeroa, mikä voi tapahtua infrapunasäteilyn vaikutuksella tai jollakin muulla tavoin järjestetyllä päällystysseoksen lämmityksellä. Pienentämällä tai suurentamalla infrapunasäteilyn voimakkuutta saadaan aikaan hyvät mahdollisuudet säädellä kondensaattikalvon muodostumista.

58179

Kun päällystysseos lämpiää tai paperirainan vastapäällystetty peite-ainekerros asetetaan alttiiksi infrapunsäteilylämmitykselle, alenee päällystysseoksen viskositeetti ja neste tunkeutuu nopeasti paperi-rainaan samanaikaisesti, kun tapahtuu veden höyrystyminen peiteaine-kerroksesta samanaikaisesti ja ennen sen saapumista kosketukseen jäähdytetyn tukitelan kanssa. Peiteainekerroksesta höyrystynyt vesi, joka tulee kosketukseen jäähdytetyn tukitelan pinnan kanssa, kondensoituu nopeasti ja avustaa kondensaattikalvon muodostumisessa.

Keksinnön mukaista konejärjestelyä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää yksinkertaistetussa muodossa sivukuvan konejärjestelystä osittain leikattuna. Piirustuksessa esitetään paperia tai muuta ainetta oleva aineraina 1, joka päällystetään päällystysseoksella molemmilta puolilta. Raina 1 kulkee ^ ensin ensimmäisen päällystysaseman 3 läpi, johon kuuluu tukitela 5, sivelytela 7 ja kaavin 9. Päällystysasemalta 3 raina 1 kulkee ylöspäin toiseen päällystysasemaan 11, johon kuuluu teräksinen tai muuta metallia oleva, jäähdytettävä tukitela 13, sivelytela 15 ja kaavin 17. Konejärjestelyn läpi kulkiessaan raina 11 kulkee johtotelojen 19 ja kääntötelan 21 yli. Kaikki telat ovat pyöriviä ja niitä kannattaa jalusta 23. Sivelytelat 7 ja 15 on asennettu jalustan 23 kannattamaan kaukaloon 25. Jäähdytettävä tukitela 13 on kytketty putkeen 27, jonka läpi telaan toimitetaan jäähdytysnestettä. Pitkin rainaa 1, sen kulkiessa ensimmäiseltä päällystysasemalta 3 kääntötelaan 21, on järjestetty infrapunasäteilyelementti 29, joka kattaa rainan 1 koko leveyden ja jota kannattaa jalusta 23.

Ensisijassa paperikoneeseen, esimerkiksi liimauspuristimen paikalle, asennettavaksi tarkoitettu konejärjestely toimii seuraavasti; Raina 1 kulkee johtotelan 19 yli ensimmäiseen päällystysasemaan 3, jossa sen toinen puoli tunnetulla tavalla varustetaan päällystysseoskerroksella, jota päällystysseosta toimitetaan sivelytelan 7 kaukalosta 25. Pääl-lystyskerros tasoitetaan ja sen paksuutta säädellään kaapimella 9, ja ylimääräinen päällystysseos juoksee takaisin kaukaloon 25. Päällystyskerroksen vahvuuden säätö suoritetaan säätämällä kaapimen 9 painetta ja kaavintakulmaa tunnetulla tavalla. Tähän tarvittavia laitteita ei ole esitetty piirustuksessa. Tukitelalta 5 raina kulkee johtotelojen 9 ja kääntötelan 21 kautta siten, että sen päällystetty puoli asettuu toisen päällystysaseman 11 tukitelaa 13 vasten noin 260° verran tukitelan 13 kehästä. Tukitela 13 on järjestetty jäähdy- 58179 tettäväksi jäähdytysnesteellä, jota toimitetaan telaan putken 27 läpi. Jäähdytysnesteen jakaminen telalle ja sen poisjohtaminen siitä tapahtuu tunnetulla tavalla eikä sitä ole esitetty piirustuksessa. Päällystysseos sivellään rainan toiselle puolelle sivelytelalla 15 kaukalosta 25 käsin, tasoitetaan ja säädetään määrällisesti kaapimella 17 samalla tavoin kuin ensimmäisessä päällystysasemassa 3. Metallisen jäähdytetyn tukitelan 13 pinnan ja kostean lämpimämmän, ensimmäisessä päällystysasemassa päällystetyn päällystyskerroksen välisen lämpötilaeron johdosta sekä ilmankosteuden johdosta syntyy jäähdytetylle tela-pinnalle kondensaattikalvo, joka mahdollistaa sen, että raina voidaan erottaa telasta kondensaattikalvossa, jolloin päällystysseoksesta — ei tartu mitään kiinni telapintaan.

Kondensaattikalvon syntyminen riippuu useista muuttujista prosessissa, — esimerkiksi lämpötilaeron suuruudesta, päällystysseoksesta, sen määrästä sekä ympäröivän ilman kosteudesta. Lämmittämällä päällystys-kerrosta infrapunasäteilyelementillä 29 saadaan ensisijaisesti aikaan lämpötilaeron kasvu, joka myötävaikuttaa voimakkaamman kondensaattikalvon muodostumiseen. Osa päällystysseoksessa olevasta vedestä vetäytyy pois päällystyskerroksesta kaasufaasina heti ennen sen kosketusta tukitelaan 13 ja kondensoituu jäähdytetyn telapinnan kanssa tapahtuvassa kosketuksessa. Päällystettäessä rainaa melko suurilla päällystys-seoksen määrillä, on välttämätöntä saada aikaan infrapunasäteilyn avulla päällystyskerroksen melko voimakas lämpiäminen niin voimakkaan kondensaattikalvon syntymisen varmistamiseksi telapinnalle, että päällystysseoksen tarttuminen estetään. Säätelemällä infrapunasäteilyn voimakkuutta ja telan jäähdytystä on mahdollista kontrolloida prosessia täysin ottamalla huomioon ne muuttujat, joiden puitteissa prosessi tapahtuu.

Yllä kuvattu laite muodostaa ainoastaan yhden esimerkin menetelmän sovellutuksesta. Sivelyteloilla tapahtuvan päällystysaineen sivelyn asemesta on luonnollisesti mahdollista se, että päällystys voi tapahtua ruiskuttamalla tai yhdistelemällä tunnettuja päällystysmenetelmiä.

Claims (2)

7 58179

1. Menetelmä juoksevan rainan jatkuvassa, kaksipuolisessa., päällystämisessä vesipitoisella päällystysseoksella ainakin kahdessa päällys-tysasemassa, jolloin kumpaankin päällystysasemaan kuuluu tukitela ja kaavinlaite, joiden välistä raina saatetaan kulkemaan, jolloin ensimmäisessä päällystysasemassa rainan toinen puoli saatetaan asettumaan tukitelaa vasten ja sen toiseen puoleen sivellään nestepitoinen päällystysseos, kun taas toisessa päällystysasemassa rainan jo päällystetty puoli saatetaan nojaamaan tukitelaa vasten ja sen päällystämättömään puoleen sivellään päällystysseos, tunnettu siitä, että toisen päällystysaseman tukitelan vaippapinnan lämpötila pidetään jäähdyttämällä niin alhaisena, että vaippapinnalla säilyy ^ kondensaattikalvo siinä päällystysseoksessa olevan kosteuden avulla, jolla raina päällystettiin ensimmäisessä päällystysasemassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä päällystysasemassa rainalle sivelty päällystys-seos lämmitetään mainitun päällystysseoksen ja toisen päällystysaseman tukitelan vaippapinnan välisen lämpötilaeron suurentamiseksi.

3. Kone järjestely juoksevan rainan (1) jatkuvaksi, kaksipuoliseksi' · päällystämiseksi vesipitoisella päällystysseoksella patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän mukaisesti, jolloin konejärjestelyyn kuuluu ainakin kaksi rainan kulkusuunnassa välimatkan päässä toisistaan sijaitsevaa päällystysasemaa (3, 11), jolloin kumpaankin päällystys-asemaan kuuluu ainakin yksi tukitela (5, 13) ja yksi kaavinlaite (9, 17), jotka on järjestetty siten, että raina (1) saatetaan kulkemaan niiden välistä ja jolloin tukitelat (5, 13) on järjestetty siten, että kahdessa toisiaan seuraavassa päällystysasemassa (3, 11) ne kumpikin asettuvat omaa rainan (1) puoltansa vasten, tunnettu siitä, että siihen kuuluu laitteet (27) ainakin toisen tukitelan (13) vaippapinnan jäähdyttämiseksi, joka tukitela (13) on omassa päällys-tysasemassaan (11) järjestetty nojaamaan rainan (1) siihen puoleen, joka aikaisemmassa päällystysasemassa (3) on kääntyneenä kaavinlaitet-ta (9) vasten.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen konejärjestely, tunnettu siitä, että kaavinlaitteen (9) päällystysseosta vasten toimiva osa on kaavintaterä. 58179

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen konejärjestely, tunnettu siitä, että kaavinlaitteen (9) päällystysseosta vasten toimiva osa on pyörivä sauva.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen konejärjestely, tunnettu siitä, että kaavinlaitteen (9) päällystysseosta vasten toimiva osa on ilmakaavin.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen konejärjestely, tunnettu siitä, että tukitelojen (5, 13) sijoitus on järjestetty siten, että rainan pituus siitä kohdasta, jossa kaavinlaite (9) on rainaa vasten — päällystysasemassa (3) aina siihen kohtaan asti, jossa raina koskettaa j seuraavan päällystysaseman (11) tukitelaa (13),ei ylitä 7 metriä. I _ i

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen konejärjestely, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kahden päällystysaseman (3, 11) välille rainaa (1) vasten järjestetty lämmityslaite (29). j t ί. PATEHTKRAV 5 817 9 1. ' Förfarande vid kontinuerlig, dubbelsidig beläggning av en löpan-de baöa med vättervbaltig bestrykningskomposition i minst tv& bestryk-ningsstationer, va-rje bestrykningsstation innefattande en stödvals ocb en avstrykaranordning melian vilka banan bringas att passera, varvid i den första bestrykningsstationen banana ena sida bringas att anligga mot stödvalsen ocb dess andra sida p&förs vätskebaltig bestrykningskomposition medan i den andra bestrykningsstationen banana redan belagda sida bringas att anligga mot stodvalsen ocb dess obelagda sida p&fors bestrykningskomposition kännetecknat _ av att stödvalsens mantelyta i den andra bestrykningsstationen genom kylning h&lls vid sä l&g temperätur att en kondensatfilm vidmakt-h&lls p& mantelytan genom fuktigheten i den bestryknings-komposition som pälagts banan i den första bestrykningsstationen.

2. Förfarande enligt krav 1 kännetecknat av att den bestrykningskomposition som p&förs banan i den första bestrykningsstationen värms för att oka temperaturdifferensen mellan nämnda bestrykningskomposition och stödvalsens mantelyta i den andra bestrykningsstationen. 1 Maskinarrangemang för kontInuerlig, dubbelsidig, beläggning av en löpande bana (1) med vättenbaltig bestrykningskomposition, enligt förfarandet enligt krav 1, innefattande minst tv& i banans löprikt-ning p& avständ fr&n varandra belägna bestrykningsstationer (^, 11), varje bestrykningsstation innehällande &tminstone en stödvals (5, 13) ^ ocb en avstrykaranordning (9, 17) anordnade sä att banan (l) bringas att passera mellan dem, stödvalsarna (5, 13) anordnade s& att i tvä p& varandra följande bestrykningsstationer (_3, 11) de anligger mot var ain sida av banan (1) kännetecknat av anordningar (27) för kylning av mantelytan hos &tminstone en av stödvalsarna (13) som i sin bestrykningsstation (li) är anordnad att anligga mot den sida av banan (l) som i den föreg&ende bestrykningsstationen (3) är vänd mot avstrykaranordningen (9)·