FI62370C - Limpress med system foer lugnande av limdamm - Google Patents

Description

62370

Liimapuristin, jossa on liimalammikkoa rauhoittava järjestely Limpress med system för lugnande av limdamm

Keksinnön kohteena on liimapuristin, joka käsittää kaksi tai useampia pääl-lystysteloja, jotka muodostavat keskenään yhden tai useampia päällys-tysnippejä, joiden kautta käsiteltävä raina on johdettu kulkemaan, sopi-vimmin pääsuunnaltaan ylhäältä alaspäin ja joka liimapuristin käsittää 5 liimansyöttölaitteet, joiden avulla syötetään liimalammikko tai -lammikot päällystysnippiä tai -nippejä edeltävään päällystystelan ja nippiin tulevan rainan väliseen kitaan.

Paperin pintaliimaus tehdään tavallisesti paperikoneeseen sijoitetussa 10 on-machine liimapuristimessa. Liimapuristimen avulla voidaan tehdä useita erilaisia paperin ja kartongin ominaisuuksiin vaikuttavia toimenpiteitä.

Ennestään tunnetusti paperiraina ajetaan liimapuristimen telanipin läpi. Liima syötetään puristimessa paperiin muodostamalla nipin eteen lammikko 15 tai lammikot, jossa/joissa raina kostuu ja adsorboi liimaa itseensä.

Liimapuristimen telojen välissä rainaan puristuu liimaa hydrodynaamisen paineen ansiosta. Samalla paperin ja telan väliin muodostuu hydrodynaamisen paineen vuoksi liimakalvo, joka telan jättökidassa halkeaa jättäen paperin pintaan liimakerroksen, jonka paksuus riippuu liiman viskosi-20 teetista, konenopeudesta, telan halkaisijasta, telan pintaominaisuuksista, linjapaineesta sekä telan muodonmuutoksesta johtuvista tekijöistä.

Ennestään tunnetusti liimapuristimista vanhin on ns. vertikaalinen liima-puristin, jossa telat ovat päällekkäin ja paperi kulkee vaakasuoraan 25 telojen välissä. Tunnetussa horisontaalisessa puristimessa ovat telat samalla vaakasuoralla tasolla ja paperi kulkee pystysuoraan telojen välistä. Kolmas tunnettu liimapuristin on ns. viistopuristin, jossa telat ovat päällekkäin n. 45° kulmassa. Tämä on paras tunnettu ratkaisu rainan viennin kannalta suurilla ajonopeuksilla.

Tunnetusti raina johdetaan liimapuristimeen yhden tai kahden telan avulla, joista puristinnippiä lähimmän johtotelan etäisyys puristimesta on 30 2 62370 tärkeä. Viimemainittu johtotela on aseteltavissa ja sitä siirtämällä voidaan liimalammikon läpikulkuaikaa eli absorptioaikaa säätää. Liima-puristimessa voidaan liimata myös vain toinen puoli paperista.

5 Tunnetuissa liimapuristimissa rainan päänvienti tapahtuu köysien avulla. Liimapuristimen puristusvyöhykkeen jälkeen raina edullisimmin seuraa kovaa telaa ja se irrotetaan siitä mahdollisimman nopeasti. Rynkkyjen estämiseksi käytetään paperinlevitystelaa ennen kuivatussylinteriä.

10 Liimapuristimen telojen halkaisijat ovat ajettavuuden kannalta tärkeitä. Tunnetuissa liimapuristimissa on nippitelojen osalta päädytty suuruusluokkaa 800...1500 mm oleviin halkaisijoihin ajonopeudella 10...17 m/s. Telahalkaisijan suurentamisella nopeuden kasvaessa pyritään tunnetusti estämään roiskumista lammikkokidassa, koska tämä häiritsee paperiradan 15 tasaista kostumista.

Tunnetusti liimapuristimen telojen päällysmateriaalina käytetään enimmäkseen kumia. Tunnetaan myös puristimia, joissa kova tela on metallia ja pehmeä kumipäällysteinen. Käytetään siis pehmeämpiä ja kovempia puristus-20 vyöhykkeitä. Telojen halkaisijat kasvavat, kun ajonopeudet ja konele-veydet muuttuvat. Hyvän tärkkelystunkeuman saavuttaminen vaatii paitsi riittävän vettymisajan, myös korkean puristuksen, 40...50 kN/m.

Yleisin rainan lujuuden lisäykseen käytetty pintaliima on tärkkelys.

25 Vähemmän käytettyjä sideaineita ovat CMC ja erilaiset synteettiset sideaineet kuten PVA. Lisäksi käytetään huokoisuutta pienentäviä aineita, jotka ovat samalla usein sideaineita. Muina paperin tai kartongin pinta-käsittelyaineina käytetään useita paperin eri lisäaineita, jotka voidaan lisätä paperiin liimapuristimella.

30

Liimapuristin sopii erilaisten lisäaineiden tuontipaikaksi sen vuoksi, että sillä retentio paperiin on 100 %. Liimapuristimella lisäaine saadaan kohdistetuksi paperin pintaan, jopa tarvittaessa vain toiseen pintaan. Liimapuristimella käytetään joskus myös pelkkää vettä parantamaan kosteus-35 profiilia tai parantamaan dimensiostabiliteettia.

3 62370

Hienopaperin valmistus on siirtymässä isoille paperikoneille, mikä asettaa liimapuristimille suuria vaatimuksia. Huonosti toimiva liimapuristin alentaa koko paperikoneen tuottavuutta. Täten esillä oleva keksintö esittää eräitä ratkaisuja, jotka on kehitetty etenkin suuria ajonopeuksia 5 silmälläpitäen.

Esillä olevan keksinnön eräänä yleistarkoituksena on aikaansaada sellainen liimapuristin, joka soveltuu käytettäväksi entistä suuremmilla rata-nopeuksilla. Jos keksinnön kohteena oleva liimapuristin on paperikoneeseen 10 kuuluva on-machine-laite, on tällä laitteella pystyttävä ajamaan yhtä suurilla rainan nopeuksilla kuin paperikonettakin.

Vaikka edellä onkin puhuttu liimapuristimista, on ymmärrettävä, että tässä yhteydessä käsitettä "liima" on käytetty laajassa merkityksessä 15 käsittämään myös muutkin sinänsä tunnetut paperi- tai kartonkirainan käsittelyaineet, jotka soveltuvat käytettäväksi kyseessä olevan kaltaisissa laitteissa.

On myös korostettava sitä, että keksinnön mukainen liimapuristin soveltuu 20 käytettäväksi ns. off-machine päällystyskoneena.

Eräänä vaikeana epäkohtana tunnetuissa liimapuristimissa ja vastaavissa päällystyskoneissa on ollut liiman tai vastaavan päällysteaineen roiskuminen, mikä saattaa jopa kokonaan turmella valmistettavan rainan. Rois-25 kumisesta aiheutuvat epäkohdat ovat korostuneet liimapuristimien nopeuksien kasvaessa. Roiskumisongelmat ovat täten erityisen korostuneet on-mach ine-1i imapuri s t imi11a.

Ennestään tunnetuissa liimapuristimissa on roiskumista ilmennyt etenkin 30 liimalammikoissa. Tätä epäkohtaa on pyritty välttämään US-patenttien n:ot 3 018 757 ja 3 150 997 mukaisilla järjestelyillä käyttäen tiiviin pinnan omaavia levyjä, putkia tai sauvoja. Nämä liimalammikkoa rauhoittavat laitteet ovat kuitenkin em. US-patenteissa sijoitettu sellaisen lammikon yhteyteen, joka ei ole suorassa kosketuksessa rainaan, vaan lammikon 35 yhteydessä oleva tela siirtää liiman pinnallaan nippiin, jonka läpi rai-na kulkee. Tällaisissa tunnetuissa liimansyöttölaitteissa liiman roiskuminen ei ole niin korostunut ongelma kuin sellaisissa päällystyskoneissa, joissa raina kulkee välittömästi liimalammikon kautta.

62370 4

Ennestään tunnetusti on edellä mainittuja roiskumisongelmia pyritty välttämään suuria teloja käyttäen niin, että saadaan aikaan teloilla riittävän pieni radiaalinen kiihtyvyys. Suuria rainanopeuksia käytettäessä joudutaan tällöin kuitenkin kohtuuttoman suuriin telahalkaisijoihin.

5 Suuret telahalkaisijat puolestaan johtavat kalliiseen ja tilaa vievään rakenteeseen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien välttäminen ja sellaisen liimapuristimen aikaansaaminen, jossa liiman 10 roiskuminen päällystysnippiä tai -nippejä edeltävistä lammikoista voidaan kokonaan estää tai ainakin ratkaisevasti vähentää.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että viimemainittuun kitaan 15 tai kitoihin on järjestetty liimansyöttölaitteiden yhteyteen sovitetut, toimiasennossaan liimalammikossa olevat täytekappaleet, jotka ovat läpäisevää huokoista tai reVitettyä materiaalia tai vastaavaa ja joiden täy-tekappaleiden tarkoituksena on liimalammikon rauhoittaminen ja liiman roiskumisen estäminen tai olennainen vähentäminen.

20

Kun keksinnön mukaisesti käytetään liimalammikon yhteydessä huokoista tai revitettyä ainetta olevaa yhtä tai useampaa täytekappaletta, saadaan lii-malammikko olennaisessa määrin rauhoittumaan ja roiskuminen tulee estetyksi. Liimalammikon rauhoittuminen perustuu täytekappaleiden huokoisen tai 25 reikäisen rakenteen rauhoittavaan vaikutukseen. Käytettäessä nimenomaan huokoista tai reikäistä täytekappaletta, saadaan aikaan se etu, että täytekappaleiden huokos- tai reikätilavuus on käytettävissä liimatilavuu-tena, joten liimalammikkoa varten varattavan kuilun tilavuus ei tule liian suureksi.

30

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerk-keihin, joiden yksityiskohtiin keksintö ei kuitenkaan mitenkään ahtaasti ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaista liimapuris-tinta.

35 62370

Kuvio 2 esittää leikkausta II-II kuviossa 1.

Kuvio 3 esittää kuviota 1 ja 2 suuremmassa mittakaavassa liimansyöttölait-teiden ja liimalammikoita rauhoittavien laitteiden tarkempaa toteutusta 5 poikkileikkauskuvana.

Kuvioissa esitetty liimapuristin käsittää runko-osan 100, jonka yhteyteen on laakerinkannattajien 12 ja 13 varaan laakeroitu päällystystelat 10 ja 20. Päällystystelat 10 ja 20 ovat verraten suuriläpimittaisia teloja ja 10 tarvittaessa taipumakompensoituja tai taipumaltaan säädettyjä teloja, jotka muodostavat päällystysnipin N. Päällystettävän rainan tuloa koneeseen on esitetty viitteellä W^n ja poistumista liimapuristimelta viitteellä W . Paperiraina W johdetaan päällystysnippiin N johtotelan 11 kautta, jolle kuviossa 1 on esitetty kolme vaihtoehtoista asentoa 11a,11b 15 ja 11c. Asennot 11a ja 11c sekä vastaavat rainan tulot W_. ja W_. kuu- luvat rainan W yksipuoleiseen liimaukseen. Johtotelan 11 keskimmäinen asento 11b ja rainan tulo kuuluu kaksipuoliseen rainan päällystykseen, jossa raina W johdetaan keskeisesti ja tangentiaalisesti nippiin N niin, että rainan W tulokulma ai pystytasoon nähden on olennaisesti yhtä suuri 20 kuin nipin N keskuskulma ai telalla 20. Kulma 0-2 edustaa sitä kulmaa, jonka jälkeen raina W irtoaa päällystystelalta 10. Kulman ai suuruus on esim. 20-40°, sopivimmin n. 30° ja kulman 02 suuruus sopivimmin n. 60°. Edellä esitetyistä kulma-arvoista voidaan tarvittaessa poiketa.

25 Kuvion 1 mukaisesti raina W kulkee viistosti ylhäältä alaspäin, mutta keksinnön mukainen järjestely sopii käytettäväksi myös muunlaisissa 1ii— mapuristimissa, esim. sellaisissa, joissa rainan juoksu on päällystysnipin N läpi olennaisesti pystysuorasti ylhäältä alaspäin.

30 Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti alempi päällystystela 20 on laakeroitu runko-osaan 28, joka on paljelaitteiden 27 avulla järjestetty käännettäväksi nivelakselien 29 ympäri viivapaineen säätämiseksi päällystysnipissä N.

Keksinnön mukaisesti on päällystysnippiä N edeltämään järjestetty rainan 35 W molemmin puolin liimansyöttölaitteet, jotka on varustettu keksinnön mukaisesti erityisillä elimillä, jotka estävät tai ainakin ratkaisevasti vähentävät liiman roiskumista ja rauhoittavat liimalammikoita ja (kuvio 3) rainan W ja telojen 10,20 välisissä kuiluissa.

6 62370

Laitteet 30;31, joilla päällystysliima tai muita vastaavia päällystys-aineita syötetään nippiä N edeltäviksi lammikoiksi ja käsittävät runko-osat esim. kotelopalkit 46;47. Ylemmän päällystystelan 10 yhteydessä oleva liimansyöttölaite 30 on sijoitettu akselin 9 varaan sivupalkkien 5 14 väliin. Sivupalkkipari 14 on nivelakselein 15 nivelöity laitteen run koon 100 käännettäväksi hydraulisylinteriparilla 44 asentoon 14', jossa viimemainitussa asennossa liimansyöttölaitteet 30 ovat toimimattomassa asennossa 30', jotka on esitetty kuviossa 1 pistekatkoviivoin. Vastaavasti telan 20 yhteydessä olevat liimansyöttölaitteet 31 on kiinnitetty sivu-10 palkkien 16 väliin. Palkit 16 on nivelakselein liitetty runkoon käännettäväksi hydraulisylintereillä (ei esitetty) kokoviivoin esitetystä toimi-asennostaan pistekatkoviivoin esitettyyn toimimattomaan asentoon 16'.

Toimimmattornissa asennoissa 30' ja 31' liimansyöttölaitteet ja etenkin niiden liiman peitossa olevat kärkiosat on upotettu altaassa 23 ja 24 15 olevaan veteen tai muuhun vastaavaan nesteeseen tai liuottimeen, jolla estetään liiman kuivuminen ja liimansyöttölaitteiden kovettuminen ja tukkeutuminen.

Liimansyöttölaitteiden 30 ja 31 tarkempi rakenne selviää kuviosta 3.

20 Liimansyöttölaitteet käsittävät runko-osan 46;47, joka on esim. kotelopal-kin muotoinen ja kiinnitetty akselein 19 sivupalkkeihin 14;16 käännettäväksi hydraulisylintereillä 18 ja 21. Viimemainitut hydraulisylinterit ovat asennossa 18' ja 21' silloin kun liimansyöttölaitteet 30 ja 31 ovat toimimattomassa asennossa 30' ja 31' ja niiden kärkiosat ovat, kuten 25 sanottu, upotettuina nestesäiliöön 23 ja 24. Toisessa liimansyöttölaittees-sa 31 on akselit 22, jotka vastaavat edellä mainittuja akseleita 19.

Kotelopalkkien 46;47 sisälle on sovitettu liimansyöttöputki 32, johon liimaa tuodaan putken toisesta tai molemmista päistä yhteiden 45 välityk-30 sellä. Kotelopalkkien 46 ja 47 niihin sivuihin, jotka ovat nippiin N päin, on liitetty useita varsia 34, joihin on T-liitoksella 35 tai vastaavalla kiinnitetty keksinnön mukaiset täytekappaleet 37;38. Kuvion 3 mukaisesti täytekappaleet 37;38 ovat poikkileikkaukseltaan olennaisesti kolmion muotoisia ja niiden kärkiosat 39 ovat nippiin N päin. Täytekappaleet 37 ja 38 35 on kiinnitetty varsien 34 yhteyteen metallilistalla 36 tai vastaavalla riittävän tukevalla kiinnityksellä.

Poikittaisista liimansyöttöputkista 32 lähtee joukko suutinputkia 33, 7 62370 joiden päät 33a;33b syöttävät liimaa lammikoihin joiden pintaa on merkitty S:llä. Pinta S on sopivimmin olennaisesti täytekappaleiden yläsi-vun tasolla.

5 Täytekappaleet 37;38 ovat huokoista läpäisevää materiaalia tai vastaavaa revitettyä materiaalia, kuten teflonia, kumia tai muovia, esim. poly-eteeniä. Täytekappaleiden 37;38 reikien halkaisijat ovat esim. 1...10 mm ja reikien tai huokosten osuus täytekappaleiden 37;38 koko tilavuudesta on n. 30-70 %, sopivimmin n. 50 %. Liimansyöttöputkien 33 halkaisija I) on 10 esim. n. 20 mm.

Täytekappaleet 37;38 rauhoittavat liimalammikoita ja ja täten estävät edellä mainittua roiskumista. Täytekappaleiden 37;38 merkitys on sitä suurempi mitä suurempi on rainan W ajonopeus.

15 Täytekappaleiden 37;38 ja päällystystelojen 10 ja 20 välillä voi olla pieni välys tai ne voivat myös hangata telojen 10 ja 20 vaippaan. Täytekappaleet 37; 38 ulottuvat koko rainan W leveydelle. Täytekappaleiden '37;38 muoto voi huomattavasti poiketa edellä esitetystä ja joissakin sovellutuksissa ne 20 voivat rajoittua vain lähelle liimalammikoiden ja 1,^ liimapintan S, jossa asennossa ne ainakin jossakin määrin estävät liiman roiskumista.

Telojen 10 ja 20 yhteyteen luonnollisesti kuuluvat myös laitteet, jotka pitävät telojen pintaa puhtaana. Kuviossa 1 on näistä laitteista esitetty 25 kaavin 25, joka kaapii liimaa kaukaloon 26. Telanipin päistä ylivaluva liima johdetaan pois nuolien F suunnassa (kuvio 2) yhteiden A3 välityksellä.

Kun 1iimapuristimella suoritetaan vain rainan W toispuoleista käsittelyä, siirretään johtotela asentoon 11a tai 11c. ja rainan W käsittelemättömältä 30 puolelta siirretään 1iimansyöttölaite 30;31 ja niiden yhteydessä olevat täytekappaleet 37;38 edellä selostettuihin toimimattomiin asentoihin 30 *; 3I * , jossa liimansyöttöputket 33 ja täytekappaleet 37;38 tulevat säiliössä 23;24 olevan nesteen sisälle. Sen rainan W puolen 1 i imnnsyöitttl.ai tteet, jolta raina käsitellään, ovat toiiniasennossa.

Kokemusperäisesti tiedetään, että Iiimauspnrist imissa on (‘dullista olla kova ja pehmeä tela vastakkain, koska kahden kovan telan välisessä nipissä 35 8 62370 pyrkii syntyinään paperiin reikiä. Edullinen on esim. sellainen rakenne, että tela 20 on pehmeä tela, esim. kumipäällysteinen tela ja tela 10 kova tela, esim. "mikrorok"-päällysteinen tela. Tällaisella telajärjestelyllä on se etu, että rainan V irrotus liimauspuristimelta lähdettäessä voidaan 5 suorittaa kovalta telalta 10, sillä yleisesti on tiedossa, että nipin jälkeen raina W pyrkii seuraamaan aina kovemman telan pintaa ja rainan irrotus kovalta telalta onnistuu selvästi varmemmin ja tasaisemmin kuin pehmeältä telalta.

10 Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.

Claims (7)

9 62370

1. Liimapuristin, joka käsittää kaksi tai useampia päällystysteloja (10,20), jotka muodostavat keskenään yhden tai useampia päällystysnippe-jä (N), joiden kautta käsiteltävä raina (W) on johdettu kulkemaan, sopi-vimmin pääsuunnaltaan ylhäältä alaspäin ja joka liimapuristin käsittää 5 liimansyöttölaitteet (30,31), joiden avulla syötetään liimalammikko tai -lammikot (L^.L^) päällystysnippiä (N) tai -nippejä edeltävään päällystys-telan (10,20) ja nippiin (N) tulevan rainan (W) väliseen kitaan, tunnettu siitä, että viimemainittuun kitaan tai kitoihin on järjestetty edullisesti liimansyöttölaitteiden (30,31) yhteyteen sovitetut, 10 toimiasennossaan liimalammikossa olevat täytekappaleet (37,38), jotka ovat läpäisevää huokoista tai rei'itettyä materiaalia tai vastaavaa ja joiden täytekappaleiden (37;38) tarkoituksena on liimalammikon (L^,!^) rauhoittaminen ja liiman roiskumisen estäminen tai olennainen vähentäminen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että mainitut täytekappaleet (37,38) ulottuvat rainan (W) koko leveydelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että mainitut täytekappaleet (37,38) ovat poikkileikkaukseltaan 20 olennaisesti kiilan muotoisia niin, että kiilojen kärkiosat (39) suuntautuvat mainituissa liimalammikkokuiluissa nippiin (N) päin.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että mainitut täytekappaleet (37,38) on kiinnitetty nippiin (N) 25 nähden vastakkaiselta puoleltaan varsilla (34) tai vastaavilla liimansyöttölaitteiden (30,31) runko-osiin (46,47) esim. runkopalkkeihin, joiden yhteydessä on liimansyöttö- ja jakeluputket (32,33).

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen liimapuristin, tunnettu 30 siitä, että liimansyöttölaitteet (30,31) on yhdistetty sellaisiin siirto- laitteisiin, joilla mainitut liimansyöttölaitteet (30,31) täytekappalei-neen (37,38) ovat käännettävissä toimiasennostaan toimimattomaan asentoon mainitun nipin (N) yhteydestä ja että laitteeseen edelleen kuuluvat säiliöt (23,24) tai vastaavat, jossa olevaan nesteeseen liimansyöttölait-35 teiden (30,31) liimalle alttiit osat ovat näiden toimimattomassa asennossa upotettavissa. 62370

6. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4 tai 5 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että liimansyöttölaitteet (30,31) ja niiden yhteydessä olevat täytekappaleet (37,38) on kiinnitetty akseleilla (19,22) tai vastaavilla liimapuristimen sivupalkkien (14,16) väliin, että mai- 5 nitut sivupalkit (14,16) on yhdistetty niveltyvästi (15,17) liimapuristimen runkoon (100) voimalaitteilla (44) käännettäviksi ja että mainitut liimansyöttölaitteiden runko-osat (46,47) täytekappaleineen (37,38) on järjestetty mainittujen akselien (19,22) varassa käännettäväksi hydrauli-sylintereillä (18,21) tai vastaavilla voimalaitteilla.

7. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4,5 tai 6 mukainen liimapuristin, tunnettu siitä, että liiman syöttö on sovitettu lammikoihin (L1,L2) sellaisiksi, että mainittujen täytekappaleiden (37,38) yläosat ulottuvat liimalammikoiden pinnan (S) tuntumaan tai hieman sen yläpuolelle. 62370