FI62563B - Ytlimnings- och/eller belaeggningsanordning foer pappersbana eller liknande - Google Patents

Description

62563

Paperirainan tai vastaavan pintaliimaus- ja/tai päällystyslaite Ytlimnings- och/eller beläggningsanordning för pappersbana eller liknande

Keksinnön kohteena on paperirainan tai vastaavan pintaliimaus- ja/tai päällystyslaite, joka käsittää joukon päällystysteloja, jotka muodostavat keskenään yhden tai useampia päällystysnippejä, joiden läpi päällystettävä raina on johdettu kulkemaan, joista päällystysteloista en-5 simmäinen muodostaa ensimmäisen päällystysnipin toisen päällystyste-lan kanssa, jonka kanssa kolmas päällystystela muodostaa toisen päällystysnipin.

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 lamnikko 15 tai lammikot, jossa/joissa raina kostuu ja adsorboi liimaa itseensä.

Liimapuristimen telojen välissä rainaan puristuu liimaa hydrodynaamisen paineen ansiosta.

Ennestään tunnetusti liimapuristimista vanhin on ns. vertikaalinen liima-20 puristin, jossa telat ovat päällekkäin ja paperi kulkee vaakasuoraan 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.

25

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 30 estämään roiskumista lammikkokidassa, koska tämä häiritsee paperiradan tasaista kostumista.

62563

Tunnetusti liimapuristimen telojen päällysmateriaalina käytetään enimmäkseen kumia. Tunnetaan myös puristimia, joissa kova tela on metallia ja pehmeä kumia. Käytetään siis pehmeämpiä ja kovempia puristusvyöhykkeitä. Suuremmilla ajonopeuksilla käytetään isompihalkaisijaisia teloja.

5 Hyvän päällystysainetunkeuman saavuttaminen vaatii paitsi riittävän vet-tymisajan, myös korkean puristuksen, 40...50 kN/m.

Hienopaperin valmistus on siirtymässä isoille paperikoneille, mikä asettaa liimapuristimille suuria vaatimuksia. Huonosti toimiva liimapuristin 10 alentaa koko paperikoneen tuottavuutta. Täten esillä oleva keksintö esittää eräitä ratkaisuja, jotka on kehitetty etenkin suuria ajonopeuksia silmälläpitäen.

Esillä olevan keksinnön eräänä yleistarkoituksena on aikaansaada sellai-15 nen liimapuristin, joka soveltuu käytettäväksi entistä suuremmilla rata-nopeuksilla. Jos keksinnön kohteena oleva liimapuristin on paperikoneen yhteyteen liitettävä on-machine-laite, on tätä laitteita pystyttävä ajamaan yhtä suurilla rainan nopeuksilla kuin paperikonettakin.

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

25

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

Eräänä vaikeana epäkohtana tunnetuissa liimapuristimissa ja vastaavissa 30 päällystyskoneissa on ollut liiman tai vastaavan päällysteaineen roiskuminen, mikä saattaa jopa kokonaan turmella valmistettavan rainan. Roiskumisesta aiheutuvat epäkohdat ovat korostuneet liimapuristimien nopeuksien kasvaessa. Roiskumisongelmat ovat täten erityisen korostuneet on-mach ine-1i imapuris t imi11a.

35

Ennestään tunnetuissa liimalammikon käyttöön perustuvissa päällystys-laitteissa on epäkohtana se, että lammikosta roiskuu päällystysainetta ympäristöön ja Tainallekin. Epäkohtana on myös se, että raina pehmenee 62563 lammikon läpi kulkiessaan, mistä aiheutuu rainan lujuuden pienenemistä. Tällöin rainan katkojen riski lisääntyy, koska heikko raina on lammikon läpi kulkiessaan alttiina suurille hydrodynaamisille voimille ja raina on lammikon alueella tukematta.

5

Edellä esitettyjen epäkohtien välttämiseksi on esillä olevassa keksinnössä lähdetty siitä, että päällysteaineen tuonti rainaan tapahtuu sinänsä tunnettuna veitsi- tai kaavaripäällystyksenä ja päällysteaineen tuonti tapahtuu myös sinänsä tunnetuilla pursotuslaitteilla, aplikaattoriteloil-10 la tai vastaavilla, joiden osalta esimerkkinä viitataan artikkeliin civ ing Ingrid Fineman: "Bestrykning förbättrar tryckpapperets yta", Kemisk Tidskrift 1979 nr 13. Mm. tässä viitteessä on esitetty erilaisia päällysteaineen tuontilaitteita ja niiden yhteydessä olevia veitsi-tai kaavaripäällystyslaitteita. Kuitenkaan tunnetuissa laitteissa ei ole 15 käytetty puristusnippejä. Tunnettuahan on, että veitsi- tai kaavari-päällystyksellä saadaan päällysteaine levitetyksi lähinnä vain rainan pintaan niin, että päällysteaine ei olennaisessa määrin tunkeudu rainan kuidukkoon. Tähän osaltaan perustuu se, että veitsi- tai kaavaripäällys-tyksessä rainan lujuus ei olennaisesti pienene päällysteaineen vaikutuk-20 sesta. Kuitenkin useissa tapauksissa on erittäin suotavaa, että päällys-teaine saadaan tunkeutumaan rainan kuidukkoon mahdollisimman syvälle siten, että rainasta tulee mm. mahdollisimman vahva.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan päällystyslaite, 25 jossa edellä esiintuodut epäkohdat vältetään ja jolla radan ajonopeutta voidaan entisestään tuntuvasti nostaa ilman häiritseviä radan katkoja. Tarkoituksena on myös sellaisen päällystyslaitteen aikaansaaminen, jossa päällystysmateriaali saadaan tunkeutumaan entistä syvemmälle käsiteltävän rainan kuidukkoon.

30

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että rainan kulkusuunnassa ensimmäiselle päällystystelalle sovitettu-35 jen ensimmäisten päällystysaineen syöttölaitteiden jälkeen on sovitettu veitsi- tai kaavaripäällystyslaitteet ja 62563 että mainitulle toiselle päällystystelalle on sovitettu toisten pääl-aineen syöttölaitteiden jälkeen veitsi- tai kaavaripäällystys-laitteet.

5 Kun keksinnön mukaisesti rainan tulosuunnassa ensimmäisellä päällystys-telalla vain rainan käsittelemätön puoli koskettaa kyseistä telaa, saadaan aikaan se etu, että ensimmäisen puristinnipin jälkeen raina luontaisesti seuraa toista päällystystelaa päällysteaineen tartunnan ansiosta ja irtoaa ensimmäisestä telasta, mikä osaltaan vähentää radan katkojen 10 vaaraa.

Eräänä olennaisena etuna keksinnössä on myös se, että paperiraina on koko päällystysprosessin ajan kannatettuna telan pintaan.

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

20 Kuvio esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaista päällystys-laitetta.

Päällystettävän rainan W tuloa päällystyskoneeseen on esitetty viitteellä W. ja rainan W poistumista päällystettynä koneesta viitteellä W m out 25

Kuviossa esitetty päällystyslaite käsittää kolme päällystystelaa 10,11 ja 12, jotka muodostavat keskenään päällystysnipit ja Nj· Päällystystelat 10,11 ja 12 ovat sileäpintaisia teloja esim. niin, että telalla 10 on kova, esim. metallipinta, keskustela 11 on pehmeäpintainen tela, esim.

30 kumilla päällystetty tela ja tela 12 on kovan, esim. metallipinnan omaava tela. Näin kummassakin päällystysnipissä ja ^ tulevat pehmeä- ja kovapintainen tela vastakkain, mikä on edullista myöhemmin selviävistä syistä.

35 Telat 10,11 ja 12 on kukin varustettu omalla käytöllään 15,16 ja vast.

17. Kuviossa esitetty päällystyskone on sopivimmin ns. "on-machine"-laite, jolloin teloja 10,11 ja 12 käytetään paperikoneen ratanopeudella. Huomautettakoon, että keksinnön mukaista päällystyskonetta voidaan käyttää myös ns. "off-machine"-laitteena.

5 62563

Ensimmäisen päällystystelan 10 alapuolelle on järjestetty päällystysaineen L^, kuten päällystyspigmentin, päällystyspastan tai -liiman syöttölaitteet 21, jotka ovat sinänsä tunnettuja. Kun raina W kulkee laitteiden 21 ohi telan 10 kannattamana, tulee sen ulkopinta käsitellyksi päällystysai-5 neella. Näin käsitelty, pistekatkoviivoin esitetty raina joutuu tämän jälkeen veitsi- tai kaavaripäällystyslaitteelle 31, jonka terä 33 kaapii pois ylimääräisen päällysteen ja tasoittaa päällystettä. Tämän jälkeen raina kulkee lämmityslaitteiden 41 ohi, jonka alueella päällystykseen kohdistetaan lämpösäteily R^, millä on tarkoitus hallita päällystysta-10 pahtumaa. Raina joutuu lämmityslaitteen 41 jälkeen telojen 10 ja 11 muodostamaan nippiin N^, jossa päällystysaine sinänsä tunnetusti puristetaan rainaan.

Nipin N^ jälkeen telalle 11 on sijoitettu toiset päällystysmateriaalin 15 syöttölaitteet 22, jossa rainan toinen käsittelemätön pinta saatetaan alttiiksi toisen päällystysmateriaalin L^ vaikutukselle. Näin aikaansaatu raina johdetaan telalla 11 olevalle veitsi- tai kaavaripäällystyslaitteelle 32, jonka terä 34 kaapii pois ylimääräisen päällysteen ja tasoittaa viimeksi tuodun päällysteen. Täten käsitelty raina jota on merkitty 20 kahdella pisteellä ja katkoviivalla, joutuu lämmityslaitteen 42 vaikutus-sektorille, jossa rainan W£ äsken päällystettyyn ulkopintaan kohdistetaan kosketuksettomasti lämpösäteily R£. Tämän jälkeen rainan kulussa seuraa telojen 11 ja 12 muodostama toinen puristusnippi jolla etenkin laitteella 22 tuotua päällysteainetta puristetaan rainan kuituver-25 kostoon. Täten käsitelty raina irrotetaan kovapintaiselta telalta 12 kohdassa P ja ohjataan johtotelan 14 kautta lämmityslaitteiden 43 ja 44 ohi, joissa päällysteaineiden ja kuivattamiseksi rainaan kohdistetaan molemmin puolin kosketuksettomasti lämpösäteily R^· Tämän jälkeen raina WQUt joutuu sinänsä tunnettuihin jatkokäsittelyvaiheisiin.

30

Kuvion mukaisesti on päällystystelojen 10 ja 11 yhteyteen järjestetty kuivatuslaitteet 41 ja 42, jotka sinänsä tunnetusti kohdistavat kosketuksettomasti rainaan lämpösäteilyn, jonka avulla voidaan hallita pääl-lystystapahtumaa ja rainan W tarttumista telojen pintaan.

35 Päällystystelat 10,11 ja/tai 12 voidaan järjestää myös jäähdytetyiksi siten, että ympäröivässä ilmassa oleva vesihöyry kondensoituu näiden telojen pintaan ja kyseinen vesi siirtyy rainaan nostaen sen kosteustasoa 62563 ja täten helpottaen rainan irrotusta telapinnoista. Telojen 10;11 ja 12 pinnoille voidaan myös suihkuttaa vettä erityisistä suihkuputkista 50;51 ja 55. Telat 10;11 ja 12 on sopivimmin varustettu kaavareilla 52;53 ja 55 niiden pintojen pitämiseksi puhtaana.

5

Eräs tärkeä etu keksinnössä on se, että keksintöä käyttäen voidaan paperin pintaliimaus tai muu pintakäsittely tehdä huomattavasti suuremmalla nopeudella esim. nopeudella n. 20 m/s, kun taas ennestään tunnetuilla pintaliimauspuristimilla on ollut tyytyminen n. 13 m/s luokkaa oleviin 10 nopeuksiin. Tähän on päästy sillä, että keksinnön mukaisessa laitteessa paperiraina on hyvin tuettuna liimaa tai muuta vastaavaa päällysteainetta levitettäessä ja siksi, että liiman levitys on hallittua. Säätämällä pääl-lystyskoneen puristinnippien ja viivapainetta voidaan hallita liiman tai muun päällysteaineen tunkeutumista paperin kuidukkoon ja saada tun-15 keuma riittävän syväksi.

Kuvion mukaisesti ovat päällystystelat 10,11 ja 12 päällekkäin siten, että ensimmäisen ja toisen päällystystelan 10,11 akselien kautta asetettu taso on huomattavan suuressa kulmassa a vaakatasoon nähden. Kulman a 20 suuruus on esim. 30-60°, sopivimmin n. 45°. Vastaavasti toisen ja kolmannen päällystystelan 11 ja 12 akselien kautta asetettu taso on kulmassa E vaakatasoon nähden. Kulma E on esim. n. 20-60°, sopivimmin n. 30°.

Ensimmäiset liimansyöttölaitteet 21 ensimmäiselle päällystystelalle 10 25 sijoitetaan sopivimmin siten, että liimansyöttölaitteet 20 ovat telan 10 akselin kautta asetetun pystytason kohdalla ja kulma liimansyöttö-laitteiden 21 keskitasosta ensimmäisille veitsi- tai kaavaripäällystys-laitteille on n. 50-90°, sopivimmin n. 70°. Vastaavasti telalla 11 olevat toiset päällysteaineen syöttölaitteet 22 sijaitsevat telan 11 akselin 30 kautta asetetun pystytason kohdalla siten, että kulma γ^ päällystys-aineen syöttölaitteiden 22 keskitason kohdalta veitsi- tai kaavari-päällystyslaitteille 32,34 on sopivimmin yhtä suuri kuin kulma γ^.

Tällä tavoin saadaan aikaan kokonaisgeometrialtaan edullinen päällystys-kone, jonka verraten suuriläpimittaisten telojen ympärille saadaan kaik-35 ki tarvittavat laitteet ilman vaikeuksia sijoitetuksi.

Kuvion mukaisesti rainan tulo päällystyskoneeseen on olennaisesti vaakasuora ja vastaavasti rainan lähtö telalta pisteestä P on myös 7 62563 olennaisesti vaakasuora.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaih-5 della.

Claims (10)

1. Paperirainan tai vastaavan pintaliimaus ja/tai päällystyslaite, joka käsittää joukon päällystysteloja (10,11,12), jotka muodostavat keskenään yhden tai useampia päällystysnippejä (N^,^), joiden läpi päällystettävä raina (W) on johdettu kulkemaan, joista päällystysteloista 5 (10,11,12) ensimmäinen (10) muodostaa ensimmäisen päällystysnipin (N^) toisen päällystystelan (11) kanssa, jonka kanssa kolmas päällystystela (12) muodostaa toisen päällystysnipin (^) , tunnettu siitä, että rainan (W) kulkusuunnassa ensimmäiselle päällystystelalle (10) 10 sovitettujen ensimmäisten päällystysaineen (L^) syöttölaitteiden (21) jälkeen on sovitettu veitsi- tai kaavaripäällystyslaitteet (31,33) ja että mainitulle toiselle päällystystelalle (11) on sovitettu toisten päällystysaineen (L^) syöttölaitteiden (22) jälkeen veitsi- tai kaa-15 varipäällystyslaitteet (32,34).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että ensimmäiset päällystysaineen syöttölaitteet (21) on sovitettu ensimmäisen päällystystelan (10) alapuolelle olennaisesti ensimmäi- 20 sen päällystystelan (10) akselin kautta asetetun pystytason kohdalle ja että toisella päällystystelalla (11) olevat päällysteaineen toiset syöttölaitteet (22) on sijoitettu vastaavalle kohdalle toisen päällystys-telan (11) alaosan tuntumaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen päällystyskone, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen päällystystela (10,11) keskenään ja vastaavasti toinen ja kolmas päällystystela (11,12) keskenään on sovitettu siten päällekkäin, että näiden telojen (10,11,12) akselien kautta asetetut tasot ovat n. 40°-60° kulmassa (α,β) vaakatasoon nähden. 30

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen päällystyskone, tunnettu siitä, että ensimmäisellä päällystystelalla (10) olevien syöttölaitteiden (21) ja ensimmäisen päällystysnipin (N^) väliselle sektorille on sovitettu ensimmäiset lämmityslaitteet (41) , jotka 35 kohdistavat rainan (W^,) päällystysaineella (L^) käsiteltyyn ulkopintaan kosketuksettomasti lämmityssäteilyn (R^). 9 62563

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että toisella päällystystelalla (11) olevien liimansyöttölaitteiden (22) ja toisen päällystysnipin (^) väliselle sektorille on sovitettu lämmityslaitteet (42) , jotka kohdistuvat 5 kosketuksettomasti päällystystelalla (11) olevan rainan (V^) pääl-lystysaineella (I^) käsiteltyyn pintaan lämmityssäteilyn (R^)·

6. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4 tai 5 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että rainan (W) tulo ensimmäiselle päällystys- 10 telalle (10) on olennaisesti vaakasuuntainen ja että rainan (W) lähtö kolmannelta päällystystelalta (12) on myös olennaisesti vaakasuuntainen.

7. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4,5 tai 6 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että päällystystelat (10,11,12) kukin on varus- 15 tettu omalla käytöllään (15,16,17).

8. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4,5,6 tai 7 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että päällystystelat (10,11,12) ovat sileäpin-taisia teloja siten, että ainakin yksi päällystysteloista on pehmeäpin- 20 täinen esim. kumipäällysteinen tela, muiden telojen ollessa kovapintaisia esim. metallipintaisia teloja.

8 62563

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että toinen päällystystela (11) on pehmeän pinnoitteen esim. kumista 25 tehdyn pinnoitteen omaava tela ja että ensimmäinen ja kolmas päällystys-tela (10,12) ovat kovan esim. metallipinnan omaavia teloja, siten että kummassakin päällystysnipissä (N^,^) pehmeäpintainen ja kovapintainen tela ovat vastakkain.

10 62563