FI59278C - Cylindertork i en pappersmaskin eller liknande - Google Patents

Description

ΙΜ*Τ»·Ι Μ /^KUULUTUSJULKAISU γλλπλ JBTä l J ( } utlAooninosskript 3 y 2 / 8 •Jgft C /4« Patoni«i r.y2.nn.:ity 10 07 1731

Patent neddelnt ^ (S1) Kv.ik?7i«.a.3 D 21 3? 7/00 SUOMI-FINLAND (21) Pat«nttih«kMiMi· — P*t«ncana6knJng 80155^ (22) H*Jt MnUpilvt — Anedknlnpdag 13.05.80 ' (23) Alkuptivl-.Gtttl|h«tada| 13.05.80 (41) Tullut julkMctl — Sllvlt offentllg

Patftti-J» NlhttvitolptnoB j· kuuLJullatoun pvm. — r»tn» och ragitterttyralMn ' ' ΑμΜμ utfatd od> utUkrifeM pubUc«r«i 31.03.81 (32)(33)(31) P/r****/ Muolkmit—B«gtrd priority (71) Valmet Oy, Punanotkonkatu 2, 00130 Helsinki 13, Suomi-Finland(FI) (72) Timo Vedenpää, Jyväskylä, Suomi-Finland(FI) (7M Forssen & Salomaa Oy (5*0 Sylinterikuivatin paperikoneeseen tai vastaavaan -Cylindertork i en pappersmaskin eller liknande

Keksinnön kohteena on sylinterikuivatin paperikoneeseen tai vastaavaan, joka muodostuu useasta kuivatussylinteristä tai vastaavista teloista, joiden välillä rai-na ja sen päänvientinauha on johdettu, sopivimmin kudoksen kannattamana.

Keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada edellä määritellyn kaltainen sylinteri-kuivatin, jossa rainan päänvienti on varmistettu etenkin yksihuopavientiä tai senkaltaista sovellettaessa.

Ennestään tunnetusti rainan yksihuopaviennin yhteydessä on käytetty tavanomaista köysivientiä. Koska kuivatussylintereissä olevat köysiurat yleensä ovat syvem-mät kuin vientiköysien paksuus vähennettynä huovan paksuudella, köydet ja huovan reuna menevät ristiin mikä päänvientitilanteessa saattaa rikkoa rainasta muodostetun raunanauhan. Toinen köysien ja huovan ristiinmenosta aiheutuva epäkohta on köysien päältäputoaminen, mikä tapahtuu jos huopa ohjautuu hoitopuolelle päin.

Ennestään tunnettuihin köysien, nauhojen tms. käyttöön perustuviin rainan pään-vientimenetelmiin liittyy merkittävä epäkohta köyden, nauhan tms. poisputoamisen, rikkoontumisen tai katkeamisen takia,' tai ko. välineitä ohjaavien laitteiden 59278 rikkoontumisen vuoksi.

Eräissä ennestään tunnetuissa päänvientimenetelmissä ja laitteissa on ehdotettu paine-eron, etenkin alipaineen käyttöä rainan tukemiseen sylinterillä ja haihdutuksen lisäämiseen ajon aikana ja tässä suhteessa viitataan hakijan aikaisempiin FI-patenttihakemuksiin n:ot 761953, 772136 ja 771056 ja J.M. Voith'n EI-patenttihakemukseen n:o 780333.

Lisäksi on tunnettua ns. Coanda-efektin hyväksikäyttö päänviennissä kuivatussy-linterien ryhmävälillä. Toimiakseen tämä menetelmä kuitenkin irrottaa rainan mukaansa, jolloin se ryhmän sisällä käytettynä jättää radan löysälle. Pyrittäessä täysin suljettuun vientiin puristimelta kuivattimelle, menetetään tämä etu vietäessä pää normaaliin tapaan, koska raina on tällöin irrotettava sitä tukevasta kudoksesta.

Lisäksi rainaa sivuun vietäessä rainan tulee liikkua nopeammin jotta radan suuntainen nopeuskomponentti säilyy vakiona, muuntokertoimen ollessa 1/cos a, missä a on poikkeutuskulma. Puristimen ja ensimmäisen kuivatusryhmän välillä on yleensä vetoa, siis positiivinen nopeusero rainan kulkusuunnassa, mikä merkitsee sitä, että kyseisellä välillä paperiin aiheutettu venymä e kasvaa päänviennin ajaksi ε/cos α:η suuruiseksi. Tämä vaikuttaa rainan katkeamista edistävästi. Lisäksi rainaa sivuun vietäessä aiheutetaan siihen muita jännityksiä, mitkä lisäävät päänvientinauhan katkeamisvaaraa.

Rainan päänvientiä on myös ennestään tunnetusti esitetty parannettavaksi käyttämällä rainan päälle johdettavaa nauhaa. Tämä edellyttää lisälaitteiden käyttöä ja tuo mukanaan myös nauhan ohjaukseen ja sivuttaisliikutteluun sekä päältä putoamiseen ja katkeamiseen sekä moninkerroin taittumiseen liittyvät epäkohdat.

Tässä yhteydessä viitataan DE-OS 2 323 574 (J.M. Voith).

Rainan päänviennissä tarvitaan yleensä manuaalisia toimenpiteitä, kuten puhallus-putkien käyttöä, joissa työvaiheissa on huomattava työtapaturmavaara.

Lisäksi on ennestään tunnettua käyttää alipainetta rainan pitämiseksi kiinni mainitunlaisen ajotavan yhteydessä. Näissä tunnetuissa ratkaisuissa on olennaista, että päänviennin yhteydessä välittömästi pään edellä vapaaseen tilaan aukeavassa sylinterin/telan pinnassa alipaine pyrkii purkautumaan, jolloin pää irtoaa huovasta, minkä jälkeen imu kyseisellä alueella ei enää olennaisesti vaikuta.

3 59278

Kun vietävä raina on irronnut, lisääntyvät myös rasitukset ilmanvastuksen ja keskipakovoiman takia, jolloin päänvienti vaikeutuu ja saattaa kokonaan epäonnistua. Tässä yhteydessä viitataan hakijan Fl-patenttihakemukseen n:o 793643.

Edellä ilmenneiden epäkohtien välttämiseksi ja keksinnön päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että rainan normaalia leveyttä suuruusluokaltaan kapeamman päänvientinauhan ohjaamiseksi sylinteri-kuivattimen läpi on kuivatussylinterin tai -sylinterien ja/tai niiden välisten vapaiden välien kohdalle järjestetty rainan päänvientinauhaa kannatusku-doksen tai sylinterin pintaa vasten painava laite, joka muodostuu yhdestä tai useammasta, olennaisesti päänvientinauhan levyisestä ilmapuhalluslaitteesta, jossa on useita suutinreikiä, joiden kautta rainaa vasten ohjataan ilmasuihkuja.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkkiin, jonka yksityiskohtiin keksintö ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaisesta sylinterikuivat-timesta.

Kuvio 2 esittää yksityiskohtaa D kuviossa 1 suuremmassa mittakaavassa.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen laitteen kahta eri suutinvaihtoehtoa.

Kuvioissa 4A,4B ja 4C on esitetty eräitä vaihtoehtoisia putkikaaren suuttimen suuntauksia ja nämä kuviot ovat samalla esim. leikkauksia A-A;B-B;C-C kuviossa 1.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukainen kolmirivinen putkikaarilaite.

Kuviossa 6 on esitetty nelirivinen putkikaarilaite, jonka suutinputkilla on kotelomainen putkielin.

Kuvio 7 esittää erästä kuvion 6 mukaisen toteutuksen variaatiota.

Kuvio 8 esittää sellaista keksinnön toteutusta, jossa puhallusputki muodostuu laatikkomaisesta rakenteesta.

Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukainen päänvientilaite on sovitettu esim. monisy-linterikuivattimen ensimmäiselle tai useammalle kuivatussylinteriryhmälle. Kuvion 1 mukaisesti rainan W vientiin käytetään huopaa 11, joten ylärivin sylinterien 10 ja alarivin sylinterien 20 välillä ei ole vapaita kannattamattomia vetoja. Kuitenkin keksintöä voidaan joissakin tapauksissa soveltaa myös ilman tukikudoksen 11 tai 4 59278 vastaavan tukikudoksen käyttöä. Tällöin raina on yläsylinteririvin ja alasylin-teririvin välillä kannattamaton ja tällöin ei myöskään käytetä tässä rakenteessa yleistä alahuopaa. Sen sijaan ns. ylähuopaa voidaan käyttää.

Kuvion 1 mukaisesti sille juoksulle, jolla huopa 11 ja sen kannatuksessa oleva raina W siirtyvät kuivatussylinteriltä 10 toiselle sylinterille 20, on järjestetty puhalluslaite 12A, joka on rainan W päänvientinauhan levyinen. Vastaava puhallus-laite 12B on järjestetty sille rainan W ja huovan 11 juoksulle, jolla ne eroavat sylinteristä 20. Sylinterit 10 ja 20 ovat esim. normaaleja höyryllä kuumennettavia kuivatyssylinterejä, joilla on sileä pinta 21. Laitteet 12A ja 12B ovat suoraviivaisia ja ne ovat sijoitetut rainan ja huovan 11 suoraviivaiselle juoksulle vakioetäisyydelle h rainan W (päänvientinauhan) ulkopinnasta.

Mainittujen suoraviivaisten puhalluslaitteiden 12A ja 12B välille on sijoitettu myöskin rainan W päänvientinauhan levyinen puhalluskaarilaite, joka muodostuu myöhemmin selviävällä tavalla yhdestä tai useammasta puhallusputkesta 13, jossa on esim. tasavälein (Δ) suutinreikiä 14. Puhallusputki tai -putket 13 ovat va-kioetäisyydellä h rainan (W) ulkopinnasta. Puhallusputkilaite on sijoitettu esim. sille kaarelle 3 , jolla raina W ja huopa 11 muuttavat kulkusuuntaansa kuivatus-sylinterillä 20. Mainittu etäisyys h voi myöskin jossain määrin vaihdella.

Kuviossa 3 on esitetty kaksi suuttimien 14 vaihtoehtoista toteutusta. Kuvion 3 mukaisesti ylempi suutin muodostuu suutinkappaleesta, joka on esim. kierteellä 41 kiinnitetty suutinputkikaaren 13 reikään. Suutinkappaleessa 14A on putken 13 sisältä lähtien laajeneva alkuosa 42, minkä jälkeen seuraa sylinterimäinen reikä 43, jonka jatkeena on avautuva varsinainen suutinosa 44, jonka avautumiskulma on 2a. Kuviossa 3 esitetty suutin 14B kaariputken 13 seinämään tehdystä porauksesta, jossa on putken 13 sisäosasta lähtien sylinterimäinen tai hieman suppeava reikä 45, jonka jatkeena on sopivan avautumiskulman omaava suutinosa 46. Kuviossa 3 on suuttimen 14B läpimittaa esitetty 0:llä. Kuvion 3 mukaisia suuttimia voidaan käyttää myös suoraviivaisessa puhalluslaitteessa 12A ja 12B.

Kuvion 1 mukaisesti raina W tulee huovan 11 peittämänä kuivatussylinteriltä tai telalta 10 ja menee huovan 11 kanssa alempana olevalle kuivatussylinterille 20 tai vastaavalle telalle siten, että raina W tulee tällöin ulommaiseksi.

Keksinnön mukaista laitetta käytetään aiheuttamaan rainan W päänvientinauhaa huopaan 11 painavaa painetta. Jos rainan päänvientinauha irtoaa huovasta 11, ilmavir- 5 59278 taus kuljettaa sen mukanaan takaisin huopaan 11 kiinni. Laitteessa vaikuttavat päänvientinauhaa kiinnipainavasti ilmasuihkujen patopaine ja suihkun kaa reutuessa syntyvä keskipakoispaine ja toisaalta ilman virratessa rainan W suuntaisesti pyrkii raina W dynaamisen painekomponentin voimasta irtoamaan huovasta 11 ja kitkavoimien ansiosta seuraamaan rainan W suuntaisia ilmavirtauksia. Tämä eliminoidaan käyttämällä sopivaa laitteen 12,13 etäisyyttä h rainasta W yhdistettynä sopivaan suutinjakoon Δ , suutinhalkaisijaan 0 ja syöttöpaineen kombinaatioon, jolloin rainaa W (päänvientinauhaa) rataan painavat voimat voittavat sekä virtauksen itsensä aiheuttamat että keskipakoisvoiman aiheuttaman paineen 2 = m' v /r, missä m* = rainan kokonaisneliömassa, v = rainan nopeus ja r B säde.

Kuvioon 2 viitaten todetaan, että eräs keksinnön soveltamisessa mahdollisesti ilmenevä vaikeus on ns. ilmakaavari-ilmiö, mikä vältetään valitsemalla sellainen suuttimen 14 levitys a , puhallinilman nopeus v^, etäisyys h ja ajonopeus vc kombinaatio, että puhallusnopeuden v^ ja rainan W mukana kulkevan ilman nopeuden v resultantin rainan W suuntainen komponentti on joka paikassa rainan päänvien-tinauha - suihku rajapinnassa suuntautunut radan kulkusuuntaan, mikä saadaan aikaan valitsemalla suihkulle T? ^ sopiva kulma -f- , mikä voi vaihdella kaaren 13 eri kohdissa.

Puhalluskaaret 13 voivat olla rainan W ja huovan 11 kosketuskulman B pituisia, sitä lyhyempiä tai pitempiä. Laite voidaan tehdä yhdestä tai useammasta osasta ja se voi osittain tai kokonaan ulottua alueelle, missä huopa 11 ei vastaa sylinteriin 20 tai telaan ja missä raina W seuraa huopaa 11.

Kuviot 4A,4B ja 4C esittävät putkimaisen kaaren 13 eräitä rakennevaihtoehtoja. Keksinnön mukainen laite muodostuu putkesta, johon on joko työstetty tai kiinnitetty sopivia suuttimia tietyin välein Δ . Kuvion 4A mukaisesti suuttimen voima kohdistuu kuvioiden 4 tasossa kohtisuoraan rainaan W, jolloin suihku F^ jakautuu kahteen osaan F'. Kuvioiden 4B ja 4C mukaisesti suihkut F^ kohdistetaan rainaan W hieman vinoon, jolloin ilmavirta törmätessään rainaan W kääntyy ja jatkaa kulkuaan joko yhtenä tai jakautuu kahdeksi osaksi riippuen lähtökulmasta ja suuttimen 14B,14C rakenteesta.

Edellä selostettuja suuttimien 14A,14B,14C suuntaustapoja voidaan sovellutuskohteesta riippuen käyttää kutakin tyyppiä yksin, yhdistelmänä tai kaikkea kolmea yhdessä, jolloin saadaan sivusuunnassa leveämpi suihkujen peitto ja kannatus-vaikutus .

Kuvion 5 mukaisen laitteen suihkutussuuttimet 15 ovat sijoitettuna useampaan ri- 6 59278 viin, josta kuvassa 5 on esimerkkinä kolmirivinen rakenne. Kukin riveistä voi sisältää yhden tai useamman kuvioissa 4A,4B ja 4C esitetyistä ratkaisuista.

Kuvion 5 mukaisesti on suutinputket 13 kiinnitetty levykappaleeseen 16 tai vastaaviin putkien 13 pituussuuntaan nähden useisiin peräkkäisiin kannatustankoihin. Kuvion 5 mukaisesti on suutinputkien 13 suihkujen ja F^ yhteisen vaiku tusalueen leveys A suurempi kuin rainan W päänvientinauhan leveys L. Päänvienti-nauha sijaitsee edullisimmin symmetrisesti alueen A sisällä.

Kuvion 6 mukaisesti neljää putkiriviä 13 tukee yhtenäinen reunoilla 17A.17B varustettu seinämä 17, joka osalle tai koko kaaren g pituudelle. Seinämä 17 voi olla varustettu osalla pituudestaan tai koko pituudeltaan joko toispuoleisella tai molemminpuoleisilla seinämillä 17A ja 17B, jotka sijaitsevat päänvientikais-tan leveyden L ulkopuolella, sen reunojen välittömässä läheisyydessä. Seinämät 17,17A ja 17B pienentävät puhallusilman mukaansa indusoiman ilman määrää ja ovat täten hyödyllisiä, erikoisesti välittömästi ennen sulkeutuvaa kitaa G. Eri putkissa 13 oleva paine ja virtaus eivät välttämättä ole yhtäsuuria. Esim. keskimmäisissä putkissa 13 voi olla suurempi paine ja pienemmät suuttimet 14, jolloin tietty kannatus ja ohjausvoima saadaan aikaan pienemmällä ilmamäärällä. Putket 13 voivat olla eri tavoin muotoiltuja, esim. suorakaiteita tai kahdesta muotolevystä yhdistettyjä.

Kuvio 7 esittää erästä kuvion 5 variaatiota. Suutinputket 13 muodostuvat levy-osien 18 ja 19 välille. Levyosaa 19 on taivutettu sellaiseen muotoon, että se rajoittaa yhdessä alemman levyosan 18 kanssa suutinputkikanavat 13, joihin on tehty suutinreiät 14 edellä esitetyllä tavalla. Ulomman levyosan 18 jatkeena on reunaosat 18a ja 18b, joiden keskinäinen etäisyys on hieman suurempi kuin rainan W päänvientinauhan leveys.

Kuviossa 6 on havainnollistettu eräs vaihtoehtoinen laitekonstruktio, missä laitteen runkona on kotelo 22, johon on suoraan yhdistetty puhallusreiät tai suuttimet 14 ja kotelo 22 toimii myös induktiovirtojen estäjänä seinämien 23A ja 23B ansiosta. Seinämät 23A ja 23B on liitetty joko osalle tai koko laitteen pituudelle.

Kuviossa 8 on lisäksi kaaviollisesti esitetty eräitä tapoja tehostaa keksinnön laitteen vaikutusta, mikä tapahtuu painetta rainan W toisella puolella. Tämä voidaan toteuttaa erilaisilla alipainetta aiheuttavilla ratkaisuilla, esim. sylinterin 20 akselin suuntaisilla onsikuvioilla 31, kehän suuntaisilla onsikuvioilla 32, sokeaporauksilla 33, mitkä edellyttävät ulkopuolisia imulaitteita sektorin 8

Claims (10)

1. Sylinterikuivatin paperikoneeseen tai vastaavaan, joka muodostuu useasta kuivatussylinteristä (10,20) tai vastaavista teloista, joiden välillä raina ja sen päänvientinauha on johdettu, sopivimmin kudoksen (11) kannattamana, tunnettu siitä, että rainan (2) normaalia leveyttä suuruusluokaltaan kapeamman päänvientinauhan ohjaamiseksi sylinterikuivattimen läpi on kui-vatussylinterin tai -sylinterien ja/tai niiden välisten vapaiden välien kohdalle järjestetty rainan päänvientinauhaa kannatuskudoksen (11) tai sylinterin pintaa vasten painava laite, joka muodostuu yhdestä tai useammasta, olennaisesti päänvientinauhan levyisestä ilmapuhalluslaitteesta, jossa on useita suutinreikiä (14), joiden kautta rainaa vasten ohjataan ilmasuihkuja (F^jF^).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun laitteen peittokulma on olennaisesti yhtäsuuri kuin se kulma (β), jossa rainan kannatuskudos (11) ja sen ulkopinnalla oleva raina (W) muuttavat suuntaansa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää ilmapuhalluslaitteen (12A,12B), jotka on sovitettu niille rainan ja mahdollisen kannatuskudoksen (11) suorille juoksuille, jotka ovat kahden peräkkäisen kuivatussylinterin (10,20) tai vastaavan telan välillä.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite muodostuu pääasiallisesti putkimaisesta rakenteesta (13), jossa on useita peräkkäisiä suutinreikiä (14) tai vastaavia rakoja, joiden kautta rainaa vasten kohdistetaan ilmasuihkuja (F^).

5. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen laite, tunnettu ;siitä, 8 59278 että laite muodostuu useista rinnakkaisista putkista (13).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu putki tai putket (13) on varustettu kannatusosalla (17,18) ja niihin liittyvillä sivuseinämillä (17A,17B;18A,18B), jotka ulottuvat mainittujen putkien koko pituudelle tai osalle sitä ja jotka ovat rainan poikkisuunnassa sellaisella keskinäisellä etäisyydellä, joka on suurempi kuin rainan (W) päänvientikaistan leveys (L).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että suu-tinputket (13) muodostuvat levykappaleiden (18,19) välille.

7 59278 (kuvio 1) ulkopuolella tai erilaisia imutelaratkaisuja 34. Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat poiketa edellä esitetystä, ja voivat vaihdella.

8. Patenttivaatimuksen 5,6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu suutinputkilaite muodostuu kotelopalkista (22) (kuvio 8).

9. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4,5,6,7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu laite on sovitettu sellaisen kuivatussylinterin (20) tai vastaavan telan yhteyteen, jonka tietyllä sektorilla laitteeseen nähden rainan (W) vastakkaiselle puolelle on järjestetty sinänsä tunnetuilla elimillä (31,32,33 ja/tai 34) alipaine.

10. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4,5,6,7,8 tai 9 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että laite on sovitettu siirrettäväksi toiminta-alueeltaan pois paperikoneen normaalin ajon ajaksi. 9 59278