FI58370C - Saett foer formning av en materialbana samt anordning foer utfoerande av saettet - Google Patents

Description

ΓβΊ mi KUULUTUSJULKAISU r Q 7 O Λ

Ma lbj (11) utläggningsskrift 5Ö3 70 C Patentti rcy'innetty IC 01 1931 ^ Patent «neddelat ^ ^ (51) Kv.ik.3/int.a.3 D 21 H 5/26 SUOMI—FINLAND (M) ρ«*·«*»η·βΐιηΐη* 762312 (22) H*k*ml*|>tlvl—Anrtknlnfsdac 12.08.76 ^^ (23) ΑΙΙαιρβΜ—GlMghutadag 12.08.76 (41) Tullut JtalkMuI — Bltvtt off«Kll| 27.03.77 J· m NlhttvIktlpHMn μ p«.-

Patent- och regitterstyralMn ' 7 amöIcm uth*d och utUkrifMn publkmd 30.09.80 (32)(33)(31) PyjM«*ejr «tuoikuu*—8«ttrd priorltet 26.09*75

Ruotsi-Sverige(SE) 7510795-3 (71) Aktiebolaget Svenska Fläktfabriken, Sickla Alle 1, Nacka, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Lennart Gustavsson, Växjö, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Oy Kolster Ab (5^) Menetelmä ainerainan muodostamiseksi sekä laite menetelmän suorittamiseksi -Sätt för formning av en materialbana ssmt anordning för utförande av sättet

Esiillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ainerainan muodostamiseksi patenttivaatimuksen 1 lajimääritelmän mukaisesti sekä laite menetelmän suorittamiseksi.

Tunnetaan useita menetelmiä aineradan muodostamiseksi laskemalla kuituja tai muita hiukkasia juoksevalle radalle. Keksintö liittyy niihin menetelmiin, missä kuituvirta syötetään muovausasemil-le kaasuun, tavallisesti ilmaan, suspendoituna. Erään tunnetun menetelmän mukaan kuidut syötetään dispergointipäähän, joka on varustettu re£-·illä, joiden läpi kuidut saatetaan kulkemaan pyörivien harjojen tai siipien avulla. Ruotsalainen patenttijulkaisu 203 373 voidaan mainita esimerkkinä tällaisesta laitoksesta. Tämän menetelmän eräänä haittana on se, että kuidut helposti tukkivat dispergointielimen reiät, mikä aiheuttaa epätasaisen kuitujen jakaantumisen. Lisäksi on vaikeaa sovittaa käyttöä erilaisia kuituja varten tai ohjata laitosta, jos kuitulaatu muuttuu.

Toista periaatetta kuitujen jakamiseksi selitetään amerikkalaisessa patenttijulkaisussa 3 071 822. Tässä kuidut syötetään hei-lurisuuttimeen, joka mekaanisen sovitelman avulla saatetaan heilu- '•Iti -.··; · L i v \ 2 58370 maan edestakaisin kuiturainan yläpuolella. Tässäkin sovitelmassa on useita epäkohtia. Siten heilurisuuttimen heilahdus käytännössä rajoittuu n. yhteen heilahdukseen sekunnissa, mikä ainevirtauksen ollessa epätasainen antaa epätasaisen rainan. Tarvitaan monimutkaisia mekaanisia sovitelmia antamaan heilurisuuttimelle haluttu hei-lahdusliike ja tätä on vaikea sovittaa vaihtelevien kuitulaatujen mukaan. Lisäksi on aina olemassa heilurisuuttimen suukappaleen tuk-keutumisvaara, joka aiheuttaa käyttöhäiriöitä.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu menetelmä kaasumaiseen aineeseen dispergoitujen kuitujen tai hiukkasten jakamiseksi, jossa menetelmässä ei ole edellä mainituille menetelmille tunnusomaisia epäkohtia, ja tämä saadaan aikaan menetelmillä, jotka käyvät ilmi jäljempänä seuraavien patenttivaatimusten tunnusmerkeistä. Keksinnön avulla saadaan aikaan kuitujen tehokas jakaantuminen ja menetelmä mahdollistaa yksinkertaisella tavalla rainan paksuuden säädön sen leveyttä pitkin. Käytön sovittaminen eri kuitulaatujen mukaan on lisäksi helppoa. Koska kuituvirtaan ei ole sovitettu mekaanisia osia, on tukkeutumisvaara ja siitä aiheutuvat käyttö-häiriöt eliminoitu.

Keksinnön tarkoituksena on myös tarjota laite menetelmän suorittamiseksi, ja tämä saadaan aikaan jäljempänä seuraavien laite-vaatimusten mukaisella laitteella.

Keksintöä selitetään nyt lähemmin oheisiin piirustuskuvioihin viitaten, joissa kuv. 1 esittää leikkausta keksinnön mukaisen muovausaseman läpi, kuv. 2 esittää leikkausta samaa muovausasemaa pitkin, kuv. 3 esittää leikkausta laitoksen poikki muutamien tärkeiden parametrien määrittämiseksi, kuv. 4· a - d esittävät muutamia puhalluslaatikoiden erilaisia suoritusmuotoja, kuv. 5 esittää erästä puhalluslaatikkosovitelmaa, kuv. 6 esittää toista puhalluslaatikkosovitelmaa, kuv. 7 esittää vielä erästä toista puhalluslaatikkosovitelmaa, kuv. 8 on diagramma, joka esittää puhalluslaatikon paine-suhdetta, kuv. 9 on diagramma, joka myös esittää laatikon painesuh- detta, kuv. 10 esittää fluidistoria, 3 58370 kuv. 11a - b esittävät fluidistoriyhdistelmää, kuv. 12 esittää leikkausta vaihtoehtoisen rakenteen omaavan muovausasemän läpi ja kuv. 13 esittää leikkausta samantapaisen muovausaseman läpi.

Kuviossa 1 merkitsee 1 jakelukammiota, johon hiukkasia, kuituja tai sentapaisia syötetään jakelujohdon 2 välityksellä suutti-men 3 kautta. Kuidut, jotka pidetään leijuvina kuljetusilmassa, vir-taavat alas jakelukammioon hiukkasvirtana H ja lasketaan liukuvalle kuljetushihnalle tai viiralle 5. Kuljetushihnan 5 alle on tavanomaiseen tapaan sovitettu imulaatikko 6, johon on liitetty tuuletin 7 (kuv. 2) kuljetusilman poistamiseksi ja halutun alipaineen aikaansaamiseksi imulaatikossa. Kuviosta 2 käy ilmi, miten kuidut laskeutuvat liukuvalle kuljetushihnalle 5, joka on päätön ja kulkee rullan 8 ympäri. Liukuhihnalle 5 muodostuu siis kuitumatto 9, jonka paksuus asteittain kasvaa sitä mukaa kuin hihna lähestyy jakelulaa-tikon poistoaukkoa 10. Keksinnön mukaisesti on imulaatikot 11, 12 sovitettu suuttimen 3 aukon viereen ja nämä on varustettu aukoilla 13, 14 kuituvirtaa 4 vasten suunnatun ohjauskaasuvirran 15, 16 jakelemiseksi. Kuitu- ja ainevirralla ja virtauksella tarkoitetaan tässä ja seuraavassa myös kantokaasua. Puhalluslaatikot 11, 12 on liitetty jakelukanavien 17, 18 välityksellä säätölaitteeseen 19, joka on vuorostaan liitetty kaasulähteeseen, jonka muodostaa esim. tuuletin 20. Säätölaitteen 19 tehtävänä on saada aikaan vaihteleva sykäys puhalluslaatikoiden 11, 12 kautta jaeltavassa ohjauskaasu-virrassa 15, 16. Sykäyksen muutos saadaan aikaan jakamalla tuulettimesta 20 säätölaitteen kautta tuleva kaasuvirta vuorotellen kanavaan 17 ja 18. Vaihtelut tapahtuvat taajuudella, jota vaihdellaan välillä 2-20 Hz. Ohjaussuihkut 15 ja 16, jotka tällä tavoin vuorotellen saavat suurimman sykäyksensä, on suunnattu ainevirtaa 4 vastaan, jolla sinänsä on suuttimen 3 aukosta alaspäin suunnattu sykäys. Puhalluslaatikoista tulevat jaksottain vaihtelevat sykäykset vaikuttavat alaspäin virtaaviin kuituihin ja antavat niille sivulle suuntautuvan liikkeen, joka aiheuttaa niiden leviämisen koko rainan leveydelle. On osoittautunut, että saadaan hyvin tasainen kuitujen jakaantuminen, mikä mm. johtuu suhteellisen suuresta taajuudesta, jolla ohjausvirran sykäys vaihtelee.

Ohjausvirran vaikutus ainevirtaan ei tietysti ole riippuvainen ainoastaan sen suuruudesta vaan myös sen etäisyydestä ainevirtaan * 58370 ja sen suunnasta suhteessa ainevirtaan. Kuviossa 3, joka esittää kaaviollisesti laitoksen poikkileikkausta, on määritelty joitakin laitoksen mittoja. Rainan leveyttä merkitään b:llä ja suuttimen 3 korkeutta rainan yläpuolella merkitään h:11a. Puhalluslaatikot 11, 12 on varustettu aukoilla, jotka voivat olla jakautuneita puhallus-laatikkotason yli eri tavoin, minkä vuoksi aukko 13 tässä esittää ohjausvirran resultantin poistoasentoa. Poistoaukon asentoa suuttimen 3 aukon suhteen merkitään c:llä ja d:llä. Kuten kuviosta käy ilmi, ohjausvirta leikkaa ainevirran luotiviivan kulman alapuolella. Tulokulma on siten vino suhteessa luotiviivaan, mutta se voi myös olla suorakulmainen, kuten kuviossa 1 esitetään. Katkoviivalla on merkitty kulman <yC mj_n> jonka määräävät rainan leveys ja poisto aukon 13 asento. Jos <$/ alitetaan, ohjaus virran sykäys ei periaatteessa riitä jakamaan kuituja rainan ulkoreunoihin asti, jos tarkastellaan kuviteltua tapausta, jossa jakaminen tapahtuu ilmatto-massa tilassa, eikä myöskään oteta huomioon hiukkasten alaspäin suunnattua sykäystä eikä painovoiman vaikutusta. Alaspäin virtaavien hiukkasten liike on kuitenkin sattumanvarainen, minkä vuoksi ohjaus-virta aina vaikuttaa tiettyihin kuituihin voimakkaammin kuin muihin, jolloin saadaan lisälevitys poikki suuntaan. Kulma «(»voi myös olla suurempi kuin 90°, ts. ohjaussuihku voi myös osoittaa ylöspäin suuttimen aukkoa kohti. Ohjausvirran vaikutus on suurin, jos aukon 13 ja ainevirran välinen etäisyys on suhteellisen pieni. Aukot voidaan sovittaa hyvin lähelle suuttimen 3 aukkoa, josta on tuloksena kuitujen hyvä levitys. Yllä olevasta käy ilmi, että riippuen varsinaista käyttöä varten määrätystä rainan leveydestä on keksinnön mukaisen menetelmän avulla olemassa suuret mahdollisuudet vaihdella parametrejä c, d, h ja esi kuitulaadusta riippuen, jolloin on olemassa mahdollisuus saada aikaan kussakin tapauksessa haluttu kuitujen jakaantuminen. Muita vaihdeltavia parametreja ovat esim. ainevirran nopeus, kuitujen ja ilman välinen sekoitussuhde sekä suuttimen 3 muoto.

Keksintö tarjoaa myös muita mahdollisuuksia vaikuttaa tulokseen. Siten ohjausvirran ominaisuudet voidaan sovittaa varsinaisen käytön mukaan. Tämä saadaan aikaan puhalluslaatikoiden ja sen aukkojen erilaisilla muodoilla. Kuvioissa 4 a - d esitetään kaaviollisesti joitakin puhalluslaatikoiden erilaisia vaihtelevia muotoja. Kuv. 4a 5 58370 esittää puhalluslaatikkoa 11, jossa ohjausvirran aukkoina ovat suuttimet 21, joiden suuntaa ja ulosvirtausalaa voidaan yksilöllisesti vaihdella. Täten on olemassa hyvä mahdollisuus säätää ohjausvirran ominaisuuksia. Kuv. Hb esittää puhalluslaatikkoa 11, jossa aukot on sovitettu kahteen riviin 22 ja 23, kun taas kuvion H c aukkoina on rako 2H. Kuviossa Hd esitetään puhalluslaatikko 11, jossa on aukot 25, jotka on liitetty vaihtelevaan kaasulähteeseen liitännän 26 välityksellä, kun taas aukot 27 on liitetty liitännän 28 välityksellä kaasulähteeseen, jonka paine on vakio. Saadun ohjausvirran muodostavat tässä siten vakioperusvirta sekä muuttuva virta. Myös muunmuo-toiset puhalluslaatikot ovat mahdollisia, ja ne voidaan muodostaa tässä esitettyjen puhalluslaatikoiden muunnelmiksi tai yhdistelmiksi. Käsitteellä puhalluslaatikko tarkoitetaan tässä samoinkuin jäljempänä seuraavissa patenttivaatimuksissa myös muunmuotoisia ohjausvirran jakeluelimiä, kuten esim. suutinputkia, suuttimilla varustettuja putkia tai letkuja jne.

Puhalluslaatikoissa voivat ohjausvirran aukot myös olla jaettuina osastoihin. Kuviossa 5 esitetään kaaviollisesti kaksi vastakkaista puhalluslaatikkoa 28 ja 29, jotka on kumpikin jaettu osastoihin Dq, virran aukoilla 30, jolloin kummankin puhalluslaatikon osastot Dq sijaitsevat suoraan vastakkaisen puhalluslaatikon osastojen edessä. Ainevirta, joka virtaa alaspäin paperin tasoa kohti puhalluslaatikoiden keskeltä, jakautuu tällöin kahdeksi aine-virraksi, jotka jakautuvat kumpaankin suuntaan. Tällainen puhallus-laatikoiden sovitelma on osoittautunut erityisen sopivaksi tietynlaisia kuituja varten.

Toinen vastakkaisten puhalluslaatikoiden sovitelma on esitetty kuviossa 6. Puhalluslaatikot 31 ja 32 on kumpikin varustettu yhdellä tai usealla rivillä aukkoja 33 ja 3H, jolloin nämä ovat sivuttain siirretyt toistensa suhteen. Tällöin aukosta 33 tuleva ohjaussuihku kohdistuu kahden vastakkaisen aukon keskelle ja päinvastoin. Tämä suoritusmuoto on erityisen sopiva sellaisista kuiduista muodostuvan kuituvirran jakamiseen, joilla on taipumuksena paakkuuntua. Ohjaus-virran suihkuilla on tässä tapauksessa erinomainen rikkirepivä vaikutus yhleenpaakkuuntuineisiin kuituihin. Tämä hajottava vaikutus on erityisen tärkeä tiettyjä kuitulajeja varten.

Kuviossa 7 on esitetty vielä eräs puhalluslaatikoiden 11, 12 sovitelma. Tämä on erityisen sopiva silloin, kun ainevirta syötetään 6 58370 hyvin leveänä virtauksena tai useana vierekkäisenä virtauksena, mahdollisesti niin että ko. virtauksessa on useita kuitulaatuja kerrostetun kuiturainan muodostamiseksi. Puhalluslaatikot 35 on liitetty erillisiin ohjauskaasuliitäntöihin 36, mikä tekee mahdolliseksi säätää yksilöllisesti ohjausvirtojen kokoa, taajuutta ja mahdollista vaihesiirtymää viereisten puhalluslaatikoiden taajuuden aikana. Tällaisella vaihesiirtymällä saadaan aikaan kuitujen erittäin hyvä levitys, minkä ansiosta myös ainerainasta tulee korkealaatuinen. Esitetyssä tapauksessa puhalluslaatikot on sovitettu rinnakkain rainan kuljetussuuntaa pitkin, mutta laatikot voidaan myös sovittaa vinosti rainan kuljetussuuntaa vastaan. Tämä voi olla sopivaa niissä tapauksissa, joissa raina on hyvin leveä, ja tällä sovitelmalla varmistetaan, että kuidut laskeutuvat koko rainan leveydelle.

Piirustuksiin 8 ja 9 liittyen, jotka esittävät puhalluslaa-tikoihin kohdistuvan paineen ajan T funktiona, valaistaan lähemmin, miten ohjausvirran sykäys vaikuttaa ajan kanssa. Seuraavassa edellytetään, että kahta vastakkaista puhalluslaatikkoa käytetään jonkin edellä selitetyn suoritusmuodon mukaisesti, mutta sovitelmaa voidaan soveltuvilta osiltaan myös käyttää sovitelmiin, joissa ainoastaan yksi puhalluslaatikko on sovitettu ainevirran viereen. Voidaan kuitenkin todeta, että kaksi puhalluslaatikkoa käsittävä sovitelma antaa ylivoimaisesti parhaan kuitujen levityksen ja on monesta syystä keksinnön edullisin suoritusmuoto. Kuviossa 8 on siis toisen puhal-luslaatikon paine ilmoitettu akselia p-^ pitkin, kun taas vastakkaisen puhalluslaatikon paine on ilmoitettu akselia P2 pitkin. Akseli T merkitsee aikaa. Koska puhalluslaatikoiden ulosvirtausaukon pinta-ala on vakio, on ohjaussuihkun sykäys verrannollinen puhalluslaatikon paineeseen, minkä vuoksi tämä, joka voidaan helposti rekisteröidä, on esitetty diagrammassa sykäyksen asemesta. Sykäysvaihtelut noudattavat siten puhalluslaatikoiden painevaihteluja. Diagrammasta käy ilmi, että kun paine toisessa puhalluslaatikossa on saavuttanut huippuarvonsa, on vastakkaisen puhalluslaatikon paine laskenut nollaan. Tämä paineen jakautuminen ja siten ohjausvirran sykäysvaihtelu antavat hyvin tehokkaan kuitujen levityksen ainevirrassa. Esitetty jakautuminen on myös luonnollinen jakautuminen, koska samaa kaasuläh-dettä käytetään jakamaan suunnanvaihtolaitteen välityksellä kaasu-virtaa ao. jakelulaatikkoon. Jotta saataisiin aikaan tehokas kuitu- 7 58370 jen levitys, on paineen jakautumisen taajuuden ylitettävä 2 Hz, kun taas mainittavaa parannettua levitystä ei saada yli 20 Hz taajuuksilla. Optimaalinen taajuus useimpia kuituja varten on n. 5-15 Hz, mutta tämän arvon ympärillä esiintyy vaihteluja riippuen kuitulaa-dusta ja muista parametreistä, kuten puhalluslaatikon paineesta jne. Kuviossa paineen jakautuminen on esitetty lähes ihanteellisena sinimuotona, mutta käytännössä tästä voi esiintyä poikkeuksia ilman, että tehoon tämän takia vaikutetaan kielteiseen suuntaan.

Kuviossa 9 esitetään vastaavat käyrät sillä erotuksella, ettei puhalluslaatikon paine tässä milloinkaan laske nollaan, vaan perus-paine Pq on koko ajan olemassa. Tämä aiheuttaa sen, ettei ohjaus-virran sykäys milloinkaan alita annettua vähimmäisarvoa. Tämän etuna on se, että saadaan voimakkaampi vastakkaisten ohjausvirtojen vaikutus, jotka virrat tällöin voivat paremmin hajottaa kuitupaakkuja.

Ohjausvirran muuttuvan sykäyksen aikaansaamiseksi voidaan valita erilaisia sovitelmia. Niissä tapauksissa, joissa käytetään vastakkaisia laatikoita, on siten edullista, kuten yllä mainittiin, käyttää samaa kaasulähdettä ja jonkin venttiilisovitelman avulla ohjata kaasuvirtaa jompaankumpaan puhalluslaatikkoon. Tämä voidaan esim. saada aikaan mekaanisilla venttiilisovitelmilla tai jonkinlaisella mekaanisella suunnanvaihtoläpällä. Kuviossa 10 esitetään kuitenkin säätölaite, joka on erityisen edullinen keksinnön soveltamiseen. Säätölaitteen, jota merkitään 19:llä kuviossa 1, muodostaa fluidistori, jonka poistokanavat 37, 38 on jakelukanavien 17, 18 välityksellä liitetty puhalluslaatikoihin (kuv. 1). Fluidistorin tulokanava 39 on kanavan 40 välityksellä liitetty tuulettimen 41 poistoaukkoon, jota tuuletinta käyttää moottori 42. 43 merkitsee säätöjärjestelmää, jota käytetään säätämään moottorin kierroslukua ja siten lopuksi puhalluslaatikoiden painetta ja ohjausvirran sykäystä. Fluidistori, joka on ns. bistabiili fluidistori, on tunnetulla tavalla varustettu ohjauskanavilla 44, 45, jotka on liitetty ohjausjärjestelmään 46. Käytön aikana ilmavirta automaattisesti valitsee poistokanavan 37 tai 38 ja antaa ohjausjärjestelmän välityksellä ilmasykäyksen muodossa oleva ohjaussykäyksen jommankumman ohjaus-kanavan 44 tai 45 kautta, jolloin fluidistori vaihtaa suuntaa ja jakaa ilmavirran toiseen poistokanavaan. Vaihtotaajuutta voidaan site/) yksinkertaisesti ohjata ohjausjärjestelmän 46 avulla. Fluidistori 8 58370 voidaan myös tehdä itseohjaavaksi, mikä saadaan aikaan oikosulke-malla ohjauskanavat 44 ja 45 eli toisin sanoen siten, että ohjausjärjestelmän 46 yksinkertaisesti muodostaa molempien kanavien yh-teenkytkentäelin. Fluidistori vaihtaa tällöin itse tunnetulla tavalla suuntaa tietyllä taajuudella, joka mm on riippuvainen kanavien 44, 45 pituudesta. Vaihtelemalla näitä voidaan siis fluidistorin vaihto-taajuutta muuttaa. Tällainen itsevärähtelevä fluidistori on erityisen sopiva keksinnön käytännön sovellutukseen.

Fluidistori voi myös toimia toisen tunnetun fluidistorityypin, nimittäin pyörrefluidistorien, ohjausfluidistorina. Kuviot 11a ja 11b esittävät leikkauksena kahta pyörrefluidistoria 50 ja 51, jotka on liitetty fluidistorin 19 poistokanaviin. Nämä on liitännöillä 52, 53 edullisesti liitetty kaasulähteeseen ja poistoliitännät 54 ja 55 onvuorostaan liitetty vastaavaan puhalluslaatikkoon. Pyörrefluidisto-rin sisään on tunnetulla tavalla sovitettu levy 56. Kuviossa on nuolilla esitetty tapaus, jossa ohjausfluidistorin 19 poistovirta kulkee oikeanpuoleisen poistokanavan kautta, jota on merkitty nuolella 57. Tällöin fluidistoriin 51 muodostuu kaasupyörre 58, joka aiheuttaa suuren virtausvastuksen fluidistorin läpi, mistä aiheutuu pieni poistovirtaus, jota on merkitty nuolella 59. Fluidistoris-sa 50 sen sijaan kaasu virtaa säteittäisesti poistoaukkoa kohti nuolien 60 mukaisesti, mikä antaa tulokseksi suuren poistovirtauk-sen, jota on merkitty nuolella 61. Tämän sovitelman avulla voidaan huomattavasti vahvistaa puhalluslaatikoihin meneviä painesykäyksiä. Pyörrefluidistorit voidaan myös sijoittaa puhalluslaatikoiden lähelle tai niiden sisään ja jokainen puhalluslaatikon aukko voidaan myös varustaa pyörrefluitorilla.

Kuvioissa 12 ja 13 esitetään keksinnön mukaisen muovausaseman vaihtoehtoisia suoritusmuotoja. Nämä muodostuvat kuten kuvion 1 ja 2 mukainen muovausasema jakelukammiosta 1, johon ainevirta tuodaan suuttimen 3 kautta. Lisäksi on järjestetty puhalluslaatikot 11, 12, jotka on liitetty säätölaitteeseen 19 jakelukanavien 17, 18 välityksellä. Kuidut laskeutuvat liukuhihnalle eli viiralle 5, joka kulkee pohjaosan 70 päällä, eikä imulaatikkoa ole esitetyssä tapauksessa sovitettu viiran alle. Jakelukammion seinät muodostuvat kahdesta osasta 71a ja 71b, joiden välissä on ilmantulorako 72. Kuten kuvioista käy ilmi, voidaan järjestelmän suutinta 3, puhalluslaati-koita 11, 12 ja seinäosia sinänsä pitää fluidistorina, jossa suutti- 9 58370 men 3 läpi kulkevaa ainevirtaa ohjaavat ao. puhalluslaatikoista tulevat ohjausvirrat. Kuvion 12 mukainen järjestelmä, jossa seinä-osat 71a on sovitettu suhteellisen suuren välimatkan päähän suut-timen 3 keskiviivasta, toimii tässä analogisena fluidistorina, ts. suuttimen 3 läpi kulkeva ainevirta jakaantuu sivusuunnassa riippuen ohjausvirran impulssin koosta. Tällöin voidaan saada kuitukasautuma rainan keskellä, kuten käy ilmi ainerainan pystysuunnassa suurennetussa mittakaavassa esitetystä poikkileikkausprofiilista. Kuvion 13 vastaava järjestelmä toimii, koska seinäosat 71a on tässä sovitettu suhteellisen lähelle suuttimen 3 keskiviivaa, bistabiilina fluidisto-rijärjestelmänä, ts. ainevirta suuttimen 3 läpi virtaa coanda-vaikutuksesta johtuen suuressa määrin jompaakumpaa seinäosaa 71a pitkin. Tämä johtaa kuitujen kasautumiseen ainerainan reunoille, kuten kuviosta käy ilmi. Keksintö tarjoaa siten tässä vielä yhden tavan ohjata kuitujen jakaantumista.

Keksintö tarjoaa myös mahdollisuuden lisätä haluttuja lisäaineita ohjausvirtaan. Nämä lisäaineet, jotka voivat olla jauheen, kuitujen, nesteen tms. muodossa, sekoittuvat tehokkaasti suuttimen 3 kautta syötettyyn ainevirtaan. Kuviossa 12 esitetään tapa lisätä lisäaineita injektorin 80 kautta säiliöstä 81 ennen tuulettimen 20 tuloaukkoa. Lisättyä ainemäärää voidaan säätää kuristusläpällä tai venttiilisovitelmalla 82. Kuviossa 13 esitetään vaihtoehtoinen tapa lisätä lisäaineita ohjausvirtaan. Tässä tapauksessa on jonkinlaiset ruuvisyöttimet 83 tai sentapaiset sovitettu jakeluputkiin 17, 18, jolloin haluttu määrä lisäainetta voidaan syöttää säiliöistä 84.

Aiemmin on mainittu osa keksinnön tarjoamista parametreistä kuitujen levityksen ohjaamiseksi. Suurentamalla tai pienentämällä ohjausvirran suurinta sykäystä on tietysti mahdollista vaikuttaa myös levitysprosessiin. Voidaan mainita, että ohjausvirran huippunopeuden sen kulkiessa puhalluslaatikoiden aukkojen läpi on edullisesti oltava 50-150 m/s, jotta saataisiin paras mahdollinen teho. Kuten muissakin muovausasemissa imulaatikko voi kuiturainan alla olla tietyn alipaineen alaisena, mikä osaltaan vaikuttaa kuitujen tasaiseen jakaantumiseen. Sovitelmat ilman imulaatikkoa ovat myös mahdollisia, kuten kuvioissa 12 ja 13 on esitetty, mutta tämä edellyttää, että ohjausvirrasta ja ainevirrasta tuotu kaasuvirta poistetaan jakokammiosta muulla tavoin.

10 58370

Eräs mahdollisuus, jonka keksintö suurten säätömahdollisuuk-sien ansiosta tarjoaa, on muodostuneen kuiturainan paksuuden ja tasaisuuden mittaus sopivilla mittauselimillä ja näiden mittausarvojen palauttaminen säätöjärjestelmään vaikuttamaan edellä mainittuihin kuitujakauman kannalta tärkeisiin parametreihin.

Lopuksi on mainittava, ettei keksintö rajoitu nimenomaan puu-kuituihin, vaan sitä voidaan tehokkaasti soveltaa muunlaisten kuitujen tai muiden hiukkasten levitykseen ja laskemiseen. Tämä on mahdollista levitysprosessin suurten säätömahdollisuuksien ansiosta, jotka keksintöä sovellettaessa saadaan. Keksintöä voidaan edelleen käyttää ainerainojen laskemiseksi erilaisille purkauspinnoille.

Nämä voivat, kuten kuvioista käy ilmi, muodostua liukuhihnoista tai viiroista, mutta myös muita kuljetuslaitteita voidaan ajatella, kuten rumpua tai sentapaista. Tietyissä käyttötapauksissa raina voi olla jaksottain liikkuva jatkuvasti liikkuvan asemesta. Rainan leveys voi keksintöä sovellettaessa olla suuri verrattuna siihen, mikä tavanomaisissa laitoksissa on tavallista. Esimerkkinä voidaan mainita, että 2,5 m leveiden puukuitulevyjen valmistus on mahdollinen. Jos on valmistettava erittäin leveitä tai paksuja kuiturainoja, voidaan keksinnön puitteissa useita muovausasemia sovittaa vierekkäin tai peräkkäin rainan kuljetussuunnassa. Lisäksi on mainittava, että keksintö sopii erityisen hyvin yhdistettäväksi menetelmiin kuitujen suunnan suuntaamiseksi rainalle laskemisen aikana. Tämä suuntaaminen voi esim. tapahtua saattamalla kuidut sähköstaattisen kentän vaikutuksen alaiseksi levitys- ja laskemisprosessin aikana.

Claims (38)

1. Menetelmä ainerainan muodostamiseksi laskemalla jakelukam-mioon virtaava, kaasumaiseen aineeseen jaettu hiukkasvirta, esim. kuituvirta, jakelukammioon sovitetulle purkauspinnalle, tunnet-t u siitä, että hiukkasvirtaan kohdistetaan vähintään tämän toiselta puolelta ja tätä vastaan kohdistettu kaasumaisen aineen muodostama ohjausvirta, jonka sykäys saatetaan kooltaan vaihtelemaan, jolloin hiukkasvirta jakautuu purkauspinnan leveyden yli.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasvirtaan kohdistetaan vähintään kaksi pääasiassa toisiaan vastaan suunnattua ohjausvirtaa, joiden sykäykset saatetaan vuorotellen vaihtelemaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menettelmä, tunnettu siitä, että toinen ohjausvirta saavuttaa huippuarvonsa, kun vastakkainen ohjausvirta saavuttaa vähimmäisarvonsa ja päinvastoin.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjausvirran sykäystä vaihdellaan nollan ja huippuarvon välillä.

5. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnet- v t u siitä, että ohjausvirran sykäyksen muodostavat vakioperusvirta ja muuttuva osavirta.

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjausvirran sykäystä vaihdellaan taajuudella 1-50 Hz, vaihtoehtoisesta 2-20 Hz ja edullisesti 5-15 Hz.

7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ohjausvirta syötetään osavirtoina tai osavirtaryh-minä.

8. Patenttivaatimusten 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastakkaiset osavirrat tai osavirtaryhmät on suunnattu toistensa ohi.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjausvirta syötetään osavirtaryhminä, joissa viereisten osavirtojen sykäys saavuttaa huippuarvonsa aikasiirtymällä.

10. Patenttivaatimusten 1-9 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ohjausvirta on kooltaan ja suunnaltaan säädeltävä.

11. Patenttivaatimusten 1-10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ohjausvirran sykäystä vaihdellaan fluidistorin tai fluidistorien yhdistelmän avulla. 12 58370

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että fluidistorien vaihtotaajuutta ohjataan itseväräh-telyllä.

13. Patenttivaatimusten 1-12 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että rainan tasaisuus mitataan ja mittausarvot palautetaan säätöjärjestelmään vaikuttamaan yhteen tai useampaan levityspro-sessia ohjaavaan parametriin.

14. Patenttivaatimusten 1-13 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että säädetty määrä jauheen, kuitujen, nesteen tai sentapaisen muodossa olevia lisäaineita lisätään ohjausvirtaan hiukkas-virtaan sekoittamista varten.

15. Patenttivaatimusten 1-14 mukainen menetelmä, jossa hiukkas-virta muodostuu pitkänomaisista hiukkasista tai kuiduista, tunnettu siitä, että hiukkasiin kohdistetaan levitys- ja laskeutumisprosessin aikana jakelukammiossa sähköstaattinen kenttä hiukkasten suunnan suuntaamista varten.

16. Patenttivaatimusten 1-15 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että laskeutuminen tapahtuu jatkuvasti liikkuvalle tai jaksottain liikkuvalle purkauspinnalle.

17. Patenttivaatimusten 1-16 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että coanda-vaikutusta käytetään hyväksi ohjaamaan hiuk-kasvirran jakaantumista purkauspinnan leveyden yli.

18. Laite jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän suorittamiseksi, joka laite käsittää jakelukammi-on (1) ja tähän sovitetun purkauspinnan (5), jakelukammion sisään päättyvän suuttimen (3) kaasumaiseen aineeseen jaetun hiukkasten (4), esim. kuitujen, muodostaman virran syöttämiseksi, elimet sisäänvir-taavien kuitujen jakamiseksi purkauspinnan leveyden yli, tunnettu siitä, että jakeluelimet käsittävät vähintään hiukkasvirran toiselle puolelle sovitetun ohjauskaasuvirran (15, 16) syöttöelimen (11,12), joka on varustettu hiukkasvirtaa vastaan suunnatuilla aukoilla (13, 14) tai suuttimilla ja liitetty kaasulähtee-seen (20), joka on varustettu välineillä (19) muuttuvan sykäyksen antamiseksi ohjausvirralle (15, 16).

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakeluelimet käsittävät hiukkasvirran (4) molemmin puolin tai ympärille sovitetut syöttöelimet (11, 12). i3 58370

20. Patenttivaatimusten 18-19 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että syöttöeliminä ovat puhalluslaatikot (11, 12), jotka on varustettu aukoilla (13, IM·).

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot (13, IM) muodostuvat reikäriveistä (22, 23).

22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot muodostuvat raoista (2M).

23. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot muodostuvat suunnaltaan ja/tai poistopinta-alal-taan yksilöllisesti aseteltavista suuttimista (21). 2M. Patenttivaatimusten 20-23 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että puhalluslaatikoiden (11, 12) ulosvirtausaukot (13, IM) on sovitettu rainan (5) liikesuunnan kanssa yhdensuuntaiseen tasoon.

25. Patenttivaatimusten 20-23 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikoiden (11, 12) ulosvirtausaukot (13, IM) on sovitettu rainan (5) liikesuuntaa vastaan vinossa olevaan tasoon.

26. Patenttivaatimusten 20-25 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikoiden (11, 12) ulosvirtausaukot (13, IM) on sovitettu tasoon, jonka kaltevuudet pystytasoa vastaan ovat aseteltavat.

27. Patenttivaatimusten 20-26 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikot (11, 12) on sovitettu yhteen tai useampaan riviin, jotka ovat eri korkeudella rainan yläpuolella.

28. Patenttivaatimusten 20-26 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikot (11, 12) käsittävät osaksi aukkoja, jotka on liitetty kaasulähteeseen, joka on varustettu välineillä, jotka antavat ohjausvirralle muuttuvan sykäyksen, ja osaksi aukkoja, jotka on liitetty vakiosykäyksen antavaan kaasulähteeseen.

29. Patenttivaatimusten 19-28 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastakkaisten puhalluslaatikoiden (28, 29 ja 31, 32) aukot (30, 31 ja 33, 3M) on sovitettu toistensa suhteen siirrettyinä.

30. Patenttivaatimusten 19-28 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikot (28, 29) käsittävät osaksi osastoja (D^), joissa on aukot, ja osaksi osastoja (Dq), joissa ei ole aukkoja, ja että vastakkaiset osastot ovat eri lajia. 5 83 70

31. Patenttivaatimusten 18-30 mukainen laite, tunnettu siitä, että välineet muuttuvan sykäyksen antamiseksi ohjausvirral-le muodostuvat fluidistorista (19) tai fluidistorien (19, 50, 51) yhdistelmästä.

32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen laite, tunnettu siitä, että vähintään yksi fluidistori on itseohjaava.

33. Patenttivaatimusten 18-30 mukainen laite, tunnettu siitä, että välineet muuttuvan sykäyksen antamiseksi ohjausvirralle muodostuvat mekaanista, sähköistä, pneumaattista tai yhdistelmä-tyyppiä olevista venttiilielimistä.

34. Patenttivaatimusten 18-33 mukainen laite, tunnettu siitä, että purkauspinta (5) muodostuu jatkuvasti tai jaksottain liikkuvasta kuljetuslaitteesta, esim. hihnasta tai viirasta.

35. Patenttivaatimusten 18-34 mukainen laite, tunnettu siitä, että imulaatikot (6) on sovitettu purkauspinnan (5) alapuolelle .

36. Patenttivaatimusten 18-35 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet (80, 84) on sovitettu lisäaineen syöttämiseksi ohjausvirtaan.

37. Patenttivaatimusten 18-36 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaksi tai useampia jakelukammioita (1) on sovitettu rainan (5) pituutta ja/tai leveyttä pitkin.

38. Patenttivaatimusten 18-37 mukainen laite, tunnettu siitä, että järjestelmän suutin (3), ohjausvirran syöttöelimet (11, 12) ja jakelukammion (1) seinäosat (71a) on muodostettu toimimaan fluidistorina, jonka karakteristiikka on analoginen, bistabiili tai niiden välisiä muunnelmia.

39. Patenttivaatimuksen 38 mukainen laite, tunnettu siitä, että seinäosat (71a) on sovitettu aseteltaviksi asentoon ja/tai kaltevuuteen nähden. 15 58370