FI61535B - Anordning foer utslaetande av en pappersmaskins transportband - Google Patents

Description

\*J*V*\ rBl m KUULUTUSJULKAISU ^535 lBJ <11> UTLAGGNINGSSKMFT 01303

Patent sscdd^lat V v—' (51) Kv.ik.Vcu3 D 21 F 1/42 SUOMI — FINLAND (21) P«*nttlhak«mu* — PttMCmMcnlng 3309/73 (22) H»k«mi«pftlvl — An*6knlnftdtg 12.12.73 (23) Alkupiivt—Gdtl|h«tadag 12.12.73 (41) Tullut (ulklMktl — Bllvlt offvncllg lU . 06.7^ _ ' (44) NlhtlvUaiptnon j* kuuL|ulkaiwn pvm. — ΟΛ π)ι

Patent-och registerstyrelsen ' ' Aniektn utiagd och uti.ikrifun pubUcumd du.ua.o^ (32)(33)(31) Pyydtty «tuoikws — B«girt prioritvt 13.12.72

Englanti-England(GB) 57617/72 27.09.73 Kanada(CA) 182110 (71) JWI Ltd., 1 Westmount Square, Montreal, Quebec, Kanada(CA) (72) Robert Andrew Truesdale, Decatur, Georgia, USA(US)

John Gordon Buchanan, Pointe Claire, Quebec, Kanada(CA) (7M Oy Kolster Ab (5k) Laite paperikoneen kuljetinnauhan levittämiseksi - Anordning för utslätande av en pappersmaskins transportband Tämä keksintö koskee laitetta paperikoneen päättymättömän kuljetinnauhan (viiran) levittämiseksi, joka laite käsittää putken, joka on asennettu poikittain nauhan yli ja sen pinnan läheisyyteen ja ainakin kaksi ryhmää suuttimia putken johtaman pai-neenalaisen väliaineen suihkuttamiseksi.

Esim. paperikoneen Fourdrinier-viiraosassa purkautuu kui-tuliete Fourdrinier- eli muodostusviiraksi kutsutun liikkuvan päättömän sihtikankaan yläpinnalle. Viira kulkee vedenpoistolait-teiden yli ja alistetaan melkoiselle vetovoimalle vetotelan vetäessä sitä. Viiran on sen tähden siirrettävä melkoinen voima ve-denpoistoelimiin ja tämä kehittää voimakkaan vetojännityksen viiran yläosaan välittömästi huopautus- tai vetotelan eteen. Suuri vetojännitys ennen huopautustelaa aiheuttaa viiran vähäisen venymisen konesuunnassa (pituussuunnassa), ja koska näin tapahtuu useimpien taipuisien aineiden kohdalla, se pyrkii supistuinaan koneen poikkisuunnassa, ts. se kapenee juuri tullessaan vetotelalle.

2 * 1 5 3 5

Viira pysyy voimakkaan vetovoiman alaisena enimmän osan kulkumat-kastaan vetotelan ympäri, mutta vähän ennen telan ulosmenevän tangentin saavuttamista veto vähitellen hellittää, minkä jälkeen viira pyrkii vetäytymään kokoon konesuunnassa ja laajenemaan koneen poikkisuunnassa. Jonkinmääräistä pitkittäiskokoonvetäytymää tapahtuu viiran ollessa yhäti kosketuksessa telan pintaan lähtö-puolella ja viiran paikallista luistoa pinnalla esiintyy tässä kohdin aiheuttaen suhteellisen liikkeen viiran ja telan välillä pituussuunnassa. Mahdollisesti juuri ennen viiran erkanemista telalta tämän lähtötangentin kohdalla tapahtuu myös pieni leveyden lisäys, mikä synnyttää suhteellisen liikkeen viiran ja telan välille poikkisuunnassa. Sen jälkeen, koska minimiarvo saavutetaan viiran paluuosassa (alajuoksussa), esiintyy vähäinen leveyden kasvu viiran ollessa vielä poikittaiskavennuksen alaisena kosketuksen johdosta telan kanssa, mistä seuraa harjanteiden ja poimujen muodostuminen.

Pienet väliaikaiset harjanteet tai poimut eivät ole haitallisia niin kauan kuin ne eivät pilaa viiran tasaisuutta tämän kulkiessa koneen vedenpoisto-osan yli. Usein kuitenkin sattuu, etenkin suurinopeuksisissa koneissa, joissa siirretty voima on suuri ja viira leveä, että harjanteet eli aallot ovat erikoisen selvät ja saattavat jäädä pysyviksi, joten ne vaikuttavat vahingollisesti viiran sileyteen vedenpoisto-osassa ja siten aiheuttavat muodonmuutoksia valmistettavaan paperiin. Lopulta voi yksi tai useampia pysyviä poimuja tulla niin suuriksi, että ne muodostavat rynkkyjä, jotka voivat ulottua koko viiran ympäri, niin että enempi käyttö ei enää ole mahdollista ja viira on poistettava paperikoneesta.

Tämän poimuttumisvaikutuksen vähentämiseksi voidaan kaareva levitystela (ei esitetty) asentaa lähelle sitä kohtaa, jossa viira lähtee huopautustelalta. Levitystela on kaareva pääasiassa poispäin huopautustelalta osoittavaan suuntaan, niin että se kohdistaa uloslevitysvaikutuksen viiraan, mikä saa aikaan viiran keskeltä ulospäin lähtevän poikittaisvedon vähentäen tai poistaen siten harjanteet eli poimut. Nämä kaarevat telat aiheuttavat kuitenkin kunnossapitovaikeuksia ja ovat kalliita rakentaa ja asentaa, erikoisesti leveän paperikoneen ollessa kyseessä.

, f.

V*V ' ’* % 3 61 5 35

Vaikka poimujen muodostumispulmaa esiintyy jossain laajuudessa viirojen ollessa metallisia, valmistettu esim. pronssista tai ruostumattomasta teräksestä, poimut ovat selväpiirteisimmät, kun viira on muoviviira, jossa stabiliteetti leveyssuunnassa ei ole niin hyvä kuin metalliviirassa, niin että poimuttumistaipumus on sen vuoksi suurempi viiran ollessa valmistettu tekokuiduista.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että suuttimet ensimmäisessä ryhmässä on käännetty ulospäin kohti nauhan ensimmäistä reunaa ja toisen ryhmän suuttimet on suunnattu kohti nauhan tai viiran toista reunaa. Edullisessa suoritusmuodossaan keksintö voi käsittää suihkuputkilevittimen, joka on tarkoitettu käytettäväksi Fourdrinier-paperikoneen muodostusosassa, joka käsittää päättömän leveän nauhan muodossa olevan muodostus-kankaan, viiran, jossa on suuren vetojännityksen alainen yläjuoksu eli -osa ja pienen vetojännityksen alainen alajuoksu eli -osa, kuten edellä kuvattiin, jolloin putki on asetettu päättömän viiran ylä- ja alaosan väliin kulkemaan viiran poikki olennaisesti sen alaosan suuntaisena suuttimien ollessa suunnattu viiran alaosaa kohti.

Keksintöä voidaan myös soveltaa sellaisiin muodostusosiin, joissa käytetään muita kuin Fourdrinier-tyyppisiä päättömiä viiroja, esim. Vertiforma, Bel-Baie Former, Papriformer jne.

Keksintöä ei rajoiteta paperikoneen muodostusosaan, vaan sitä voidaan soveltaa käytettäväksi myös puristinosassa, jossa heilahtelevia neulasuihkuisia suihkuputkia käytetään paperia kuljettavien huopien puhdistamiseen. Tässä sovellutuksessa voidaan suihkuputkilevitintä käyttää yhden tai useamman ruuvilevitystelan sijasta.

Suihkuputkilevitintä voidaan myös käyttää paperikoneen kui-vausosassa niissä paikoissa, joissa huopa pyrkii poimuttumaan.

Suihkuputkilevittimen suuttimet suunnataan edullisesti ulospäin 10...60° kulmassa 20°...30° kulmien ollessa edullisimmat, jolloin pääasiallisesti jakoputken vasemmalla puolella olevat suuttimet suunnataan Fourdrinier-viiran vasemmanpuoleista reunaa kohti ja pääasiallisesti oikealla puolella olevat suuttimet suunnataan Fourdrinier-viiran (tasoviiran) oikeanpuoleista reunaa kohti.

4 61535

Viiran pienivetojännityksellisellä osalla olevaa heilah-televaa suurpainesuihkuputkea, jota tavallisesti käytetään avaamaan viiran reiät kuiduista, pihkakasautumista, täyteaineista jne., voidaan modifioida yllä kuvatusti levitystehtävän samoin kuin sen normaalin tehtävän täyttämiseksi. Tämä on edullisimpana pidetty järjestely.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa kuvio 1 esittää huopautusvetotelaisen paperikoneen Fourd-rinier- eli tasoviiraosaa, kuvio 2 esittää tasoviiran käyttöosaa, jossa on erillinen vetotela, kuvio 3 on perspektiivikuva paperikoneen ko. osista keksinnöllä voitettavien pulmien esittämiseksi, kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen neulamallisen suihku-putken yhtä sovellutustapaa, kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen neulamallisen siuhku-putken toista sovellutustapaa ja kuvio 6 esittää viuhkamallisten suihkuputken suuttimien käyttöä.

Kuvioissa 1 ja 3 esitetyssä paperikoneen tasoviiraosassa kuljetetaan päättömän kangassilmukan 1 muodossa oleva, yläosan 1a ja alaosan 1b sisältävä viira foileja 4, rekisteriteloja 5 ja imulaatikoita 7 käsittävien vedenpoistolaitteiden yli huopautus-vetotelan 9 avulla, kuten on hyvin tunnettua. Paperikuitujen, täyteaineiden, pihkaosasten jne. aiheuttaman viiran tukkeutumis-pulman voittamiseksi monet tehtaat asentavat neulatyyppisen, hei-lahtelevan suurpainesuihkuputken 11 viiran 1 alaosalle 1b. Neula-mallisia suuttimia käytettäessä jakoputken täytyy heilahdella edestakaisin viiran yllä, jotta taattaisiin koko viiran puhdistuminen. Näissä suihkuputkissa käytetään suurpainevesisuihkuja vieraiden aineiden karkottamiseksi viirasta lisäämättä epätaloudellisen suurta vesivolyymia tulevaan paperimassaan johdettavaan kiertoveteen. Suihkuputki asennetaan yleensä heti hupautusveto-telan 9 jälkeen kuvion 1 suoritusmuodossa. Koneessa, jossa on e-rilliset huopautus- ja vetotelat 9 ja 13 (ks. kuviota 2), suihku-putki 11 sijoitetaan vetotelan 13 jälkeen. Kummassakin tapauksessa suihkuputki 11 sijoitetaan viiran ylä- ja alaosan väliin ja > ^0* 5 61535 suuttimet asetetaan lyhyelle etäisyydelle viiran alaosasta ja suunnataan sitä kohti. Käytännössä on todettu, että viiran ollessa muovia metallin sijasta verkolla on suurempi taipumus tukkeutua ja suurpainesuihkuputken käyttö on hyvin tärkeätä.

Poimut eli harjanteet, jotka muodostuvat viiran siirtyessä sen yläosassa vallitsevalta suuren vetojännityksen alueelta alaosan alkupäässä olevalle pienen vetojännityksen alueelle ja lähtiessä telalta 9, on esitetty numerolla 15 kuviossa 3.

Keksinnön mukaisesti sovitettuja suihkuputkia nähdään kuvioissa 4 ja 5. Kuviossa 4 näytetty suihkuputki 11 käsittää useita suuttimia 12, jotka kukin heittävät virtaavan väliaineen, tavallisesti veden muodostaman neulamaisen suihkun 14. Suuttimet on asetettu lähtemään vinosti putkesta 11 viiran poikkisuunnassa, niin että suihkut iskeytyvät viiran alaosaan 1b 0 kulmassa viiran suhteen. Keskisuuttimesta 12c vasemmalla olevat suuttimet on suunnattu viiran vasemman reunan puolelle, kun sitä vastoin oikealle suuttimesta 12c sijaitsevat suuttimet on suunnattu viiran oikeanpuoleiseen reunaan päin. Tässä suoritusmuodossa suuttimet on asetettu tasavälein ja kukin suutin on suunnattu samassa kulmassa, niin että jokaisen suuttimen aikaansaama vaakasuora komponentti on yhtäläinen. Jos halutaan muuttaa voimaa viiran poikkisuunnassa, kallistuskulmaa voidaan muuttaa kuviossa 5 esite-tysti. Tässä kaltevuuskulma 0 kasvaa asteittain kummastakin reunasta keskustaa kohti, niin että törmäyskulma kasvaa sivureunan 0:sta 0^:een ja niin edelleen aina 0g asti keskellä. Suuttimet on edullisesti asetettu identtisesti vinoon keskustan kummallakin puolella.

Viiran poikkisuunnassa vaikuttavaa voimaa voidaan myös muuttaa muuttamalla suuttimien kokoa keskeltä kumpaankin reunaan. Tässäkin voisi suutinkoko muuttua identtisesti keskustan kummallakin puolella.

Keksinnön ulottuvuuteen kuuluu myös saada aikaan muuttuva etäisyys suuttimien välille, jos se on edullista erityistapauksissa.

Vaikka neulamallisia suihkuja on yleisesti käytetty puhdistavissa suihkuputkissa, on havaittu, että muunlaisia suihkuja voidaan edullisesti käyttää keksinnön mukaisesti. Niinpä ka-lanpyrstö- (viuhkamallisten) suihkujen on todettu olevan tyydyt- . \ ' y ► 6 61535 täviä ja itse asiassa ne voivat, kuten alempana ilmenee, olla jopa parempia kuin neulatyyppiset suihkut. Lisäksi, vaikka puhdistavat suihkuputket käyttävät pelkästään vettä, on havaittu, että muita virtauskykyisiä aineita, kuten ilmaa ja mahdollisesti höyryä, voitaisiin käyttää keksinnön mukaisesti.

Yllä olevassa kuvauksessa kulma 0 on suihkun ja viiran keskitason välinen kulma mitattuna koneen poikkisuunnassa. Paikallisia poikkeamia tästä tasosta suihkusta aiheutuvan poimut-tumisen tai taipumisen johdosta ei oteta huomioon. Tässä kuvauksessa kulma 0, joka edustaa kaltevuuskulmaa suihkuputkesta, on myös suihkun törmäyskulma viiraan. Ajateltaessa edullisten parametrien kysymystä tiedetään, että kunkin suuttimen aikaansaaman voiman suurin vaakasuora komponentti saadaan kaavasta: F = ^ cosini 0 jossa p = paine d = suuttimen sisähalkaisija 0 = törmäyskulma asteissa

Kaavasta ilmenee, että levitystä voidaan saada aikaan suurella paineella ja pienellä suuttimen halkaisijalla (pieni nes-tevolyymi) tai pienellä paineella ja suurella suuttimen halkaisijalla (suuri nestevolyymi). Nesteen (virtauskykyisen aineen) ollessa vettä paineen ja tilavuuden suhde voitaisiin normaalisti valita vain veden sen lisätilavuuden huomioon ottamisen jälkeen, jonka paperikone voisi tehokkaasti ottaa vastaan. Tavallisesti pidetään edullisempana minimoida systeemin lisätyn veden määrä ja tähän voidaan päästä vähentämällä suutinkokoa ja käyttämällä suurta painetta. Edullisten parametrien määrittämiseen tähtäävissä kokeissa todettiin päästävän tyydyttävään toimintaan kaltevuuskulma-alueella 10°...60°. Parhaimmat tulokset saavutettiin 20°...30° kulmilla. Yllä olevat tulokset saavutettiin käytetyn virtaavan aineen ollessa joko vettä tai ilmaa.

Harkittaessa edullisen paineen kysymystä, so. sen paineen, jolla vesi syötetään, oletettiin tämän riippuvan vastaanotettavissa olevan veden määrästä, joka vuorostaan riippuisi suutin-koosta. Joka tapauksessa tietyssä suutinkoossa paineen tulisi olla kyllin suuri saadakseen aikaan riittävän sivuttaisvoiman viiran levittämiseksi.

·Λ\*' 7 61535

Vaikka paineiden koko käyttöaluetta ei määritetty, tyydyttäviä tuloksia saavutettiin sekä ilmalla että vedellä käy- 2 tettäessä 7, 14, 28 ja 42 kp/cm paineita. Koetellut suutinkoot olivat 0,91...1,70 mm halkaisijaltaan.

Vielä yksi parametri on suuttimen korkeus viiran yläpuolella, jolloin korkeus mitattiin suuttimen kärjestä kohtisuoras-ti viiraa vastaan, so. suuttimien kärkien pystysuora korkeus viiran yläpuolella.

Todettiin, että kun virtaava aine oli vettä ja koetuskor-,, keudet olivat n. 5...15 cm, tulokset olivat itse asiassa riippu mattomia korkeudesta. Virtaavan aineen ollessa ilmaa todettiin toisaalta, että jos suuttimet olivat yli 12 mm viiran yläpuolella, suihkun voiman poikittainen komponentti väheni voimakkaasti, niin että ilmasuihkuputki on mieluiten pidettävä enintään 12 mm viiran yläpuolella.

Kuten yllä kerrottiin, on mahdollista käyttää keksinnön mukaan mieluummin kalanpyrstösuuttimia kuin neulamallisia suuttimia. Tämän suhteen on sanottava, että kalanpyrstösuihkun laaja osa voisi kulkea viiran pituussuunnassa. On kuitenkin todettu, että olisi edullista asettaa suuttimen laaja osa kulkemaan viiran poikkisuun-nassa kuten kuviossa 6 on esitetty. Tässä tapauksessa olisi edullista, että kunkin suuttimen suihku limittäisi viereisen suuttimen suihkua. Siten on mahdollista kattaa koko viiran leveys panematta suihkuputkea 11 heilahtelemaan, mitä vaaditaan neulatyyppi-siä suuttimia käytettäessä.

On myös mahdollista pyörittää kalanpyrstösuuttimia, niin että puhdistusta tapahtuu niin viiran pituus- kuin leveyssuunnas-sakin.

Vaikka edullisessa suoritusmuodossa puhdistavaa suihkuputkea on modifioitu sekä puhdistus- että levitystehtävien täyttämiseksi, on ilmeistä, että erillisiä suihkuputkia voitaisiin käyttää kumpaankin tarkoitukseen. Niinpä olisi mahdollista, kuten kuviossa 2 on esitetty, käyttää suihkuputkea 11 viiran levittämiseen ja suihkuputkea 25 sen puhdistamiseen. Samaa suihkuputkea käytettäessä molempiin tarkoituksiin täytyy parametreja sovitella sen takaamiseksi, että molemmat tehtävät täytetään. Niinpä vaikka suuttimien pienempi kaltevuuskulma putkesta voi antaa paremman levitys-toiminnan, on mahdollista, että puhdistusvaikutus heikkenee. Tämä S1·' · · 3 61535 täytyy ottaa huomioon keksinnön mukaista laitetta valmistettaessa ja aseteltaessa.

Tapauksissa, joissa pihkan asettuminen viiran verkkoon on erityinen pulma eikä pihkaa voida eliminoida millään muulla kuin kohtisuoraan viiran pintaa vastaan asetetun neulasuihkuputken täydellä voimalla, saattaa olla tarpeellista käyttää erityistä puhdistavaa suihkuputkea levittävän suihkuputken lisäksi. Tai jos tila on rajoitettu, käyttää yhtä jakoputkea, jossa on pystysuuntaisia suuttimia puhdistusta varten ja vinosti suunnattuja suuttimia poimujen eliminoimiseksi.

Vaikka on ajateltu vain yhtä viiran pituussuuntaa vastaan kohtisuoraa suihkua (14 kuviossa 1), on myös mahdollista asettaa suutin vinoon asentoon, niin että se on jossakin muussa kulmassa viiran pituussuuntaan nähden, esim. 14a ja 14b kuviossa 1. Pidetään parempana, että suihku suunnataan viiran liikesuuntaa vastaan, so. suuntaan 14c. Mutta jos suuttimet kallistetaan näin, niin silloin on käytettävä suojusta 20 sen varmistamiseksi, että vesi ei roisku takaisin huopautustelalle 9, jolta se saattaa ikävin seurauksin joutua muodostettuun paperiin viiran alapuolen kautta sen mennessä huopautustelalle.

Vaikka edellä on selostettu useita suoritusmuotoja, näin on tehty vain kuvaamismielessä haluamatta rajoittaa keksintöä. Erilaiset modifikaatiot, jotka tulevat helposti ammattimiehen mieleen, kuuluvat keksinnön suoja-alaan.

Claims (4)

9 61535

1. Laite paperikoneen päättymättömän kuljetinnauhan (1) (viiran) levittämiseksi, joka laite käsittää putken (11), joka on asennettu poikittain nauhan (1) yli ja sen pinnan läheisyyteen ja ainakin kaksi ryhmää suuttimia (12) putken (11) johtaman paineenalaisen väliaineen suihkuttamiseksi, tunnettu siitä, että suuttimet (12) ensimmäisessä ryhmässä on käännetty ulospäin kohti nauhan (1) ensimmäistä reunaa ja toisen ryhmän suuttimet (12) on suunnattu kohti nauhan tai viiran (1) toista reunaa siten, että suuttimet (12) välittävät nauhaan (1) voiman, joka on suunnattu sen keskeltä sen reunoihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen suutin (12) muodostaa kulman suuruudeltaan 20°...30° putken (22) pituusakselin kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutin (12) aikaansaa kalan pyrstöä muistuttavan suihkun, joka on alaosastaan leveä, ja jonka pituus u-lottuu yli nauhan (1) leveyden ja että vierekkäisten suuttimien suihkujen alaosat limittyvät ainakin koskettaessaan nauhan (1) pintaa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1...3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimet ovat neulasuuttimia, jolloin putki (11) on saatettu värähtelemään kohtisuorassa suunnassa nauhan (1) liikesuuntaan nähden. % V