FI64824C - Anordning och foerfarande foer styrande av en bana - Google Patents

Description

ESF^l [B] (11)KUULUTUS1ULKA.SU ^4304 ASTa l J 1 ' UTLÄCGNINGSSKRIFT ohozh C (45) ^ ^ ^^ (51) Kv.ik.Vct.3 D 21 F 7/00, B 65 H 17/32 SUOM I — FI N LAN D (21) P»i*nttlh«k*inu* — PitentnwOknlng T93202 (22) Hiktmltpilvt — Ameknlnpdaf 15*10.79 (23) Alkuplivk—Gllti(h«tid*g 15.10.79 (41) Tulkit JulklMkil — Bllvlt offuntllg 17. OU.80

Patentti* ja rekistarihalUtut (44) Niktwu«.p«on j. kuutiuik^un pvn,.-

Patent· och ragietarstyralcan 7 Amttkan uttafd och uti.»krtft*n puMkund 30. oy.03 (32)(33)(31) Pyy*1·*1/ «boHmu*·—Begird prlorltat 16.10.78 USA(US) 95156Ο (Tl) Crovn Zellerbach Corporation, 1 Bush Street, San Francisco, California 9hl0h, USA(US) (72) Imants Reba, Vancouver, Washington, USA(US) (7^) Forssen & Salomaa Oy (5^) Laitteisto ja menetelmä rainan ohjaamiseksi - Anordning och förfarande för styrande av en bana US-patentit n:ot 3.999.696 sekä 4.014.487 esittävät systeemejä liikkuvan rainan pään eli kärjen ohjaamiseksi ennakolta määriteltyyn paikkaan, kuten esim. pujottamiseksi tartuntaan valssien kanssa, jotka muodostavat puris-tusraon tai vastaavan. Edellä mainituissa systeemeissä kaasua, kuten ilmaa, suunnataan rajoitetun aukon kautta paineen alaisena, jolloin se liittyy virtauksen liittymispintaan "Coanda-ilmiön" johdosta, suuntautuu ennakolta määriteltyyn sijaintikohtaan ja saa mukaansa ympäröivää ilmaa. Kyseinen raina sijoitetaan tämän liikkuvan kaasun ja sen mukanaan kuljettaman ilman kulku-uralle. Tämä kaasu liikkuu nopeudella, joka on suurempi kuin, mitä on liikkuvan rainan nopeus, ja täten tämä raina suoristuu ja se suuntautuu ennakolta määriteltyyn sijaintipaikkaansa.

Edellä mainituissa patenteissa havainnollistetut järjestelyt ovat täysin tyydyttäviä käsiteltäessä suurinta osaa pujottamistilanteista. Eräs poikkeus on ollut olemassa tietyillä paperikonerakenteilla, joita käytetään tuottamaan silkkipaperilaatuja suurilla kuivan pään nopeuksilla esim. suuruusluokaltaan 2 64824 1100 metriä minuutissa. Erityisiin ongelmiin, joita on tullut esiin tällaisissa käyttötapauksissa, on sisältynyt liiallisen suuret rainan pystysuuntaiset värähtelyt pujotussysteemissä rainan ulostulopäässä sekä liian suuret niiden mukana tulevien kaasujen tulomäärät puristusraon sisääntulopisteessä, joita kaasuja käytetään tämän rainan kuljettamiseen. Tästä seurauksena on esiintynyt jälkiosan siirto-ongelmia tietyissä tapauksissa, kun on pyritty pujottamaan silkkipaperia suurella nopeudella, erityisesti, milloin pujotus-systeemi täytyy asentaa hyvin lähelle teloja tai muita puristusraon määritteleviä osia, joihin tämä raina tulee suunnata.

Tämän johdosta tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuljetussysteemi, joka on suhteellisen halpa ja rakenteeltaan yksinkertainen ja joka soveltuu aikaansaamaan stabilisoivia voimia pujotettavana olevaan rainaan ja ohjaamaan pois osan kaasuista virtauksesta, joka käytetään tämän rainan kuljettamiseen ennen rainan poistumista tästä systeemistä, niin että liian suuren ilmavirtauksen interferenssi ei häiritse pujottamista. Tarkoituksen toteuttamiseksi tarvittavat seikat käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.

Tämän keksinnön mukaisessa laitteistossa on seinämäosa, johon sisältyvät si-vuseinämät ja rainan sisääntulopää ja rainan ulostulopää. Tyypiltään Coanda-suutin sijaitsee kyseisen seinämäosan rainan sisääntulopäässä suunnaten kaa-suvirtauksen tätä pitkin rainan ulostulopään suuntaan. Kaasunpoistolaitteet on sijoitettu toiminnaltaan liittymään tähän seinämäosaan ja ne suuntautuvat poispäin Coanda-suuttimesta tiettyyn sijaintipaikkaan rainan sisääntulokohdan ja rainan ulostulopään välillä poistaen sivuttaissuuntaan osia kaasuvirtauk-sesta vastakkaisten sivureunojen ohi tästä seinämäosasta. Sivuttaissuuntaisia voimia kohdistuu rainaan kaasuvirtauksen osien vaikutuksesta levittäen ja stabilisoiden rainaa, kun rainaa kuljetetaan eteenpäin kaasuvirtauksen loppuosan avulla. Polstolaitteet ovat muodoltaan levyosia sijoitettuna vastapäätä toinen toistaan pitkin seinämäosan sivuosia. Levyosat on kukin varustettu väliaineen virtauksen liittymispinnoilla, jotka johtavat Coanda-suuttimesta seinämäosan vastakkaisille sivureunoille.

Tämän keksinnön edullisena pidettyjä suoritusmuotoja havainnollistetaan oheisissa piirustuksissa, joissa: 3 64824

Kuvio 1 on kaaviomainen yläkuvaanto havainnollistaen erästä suoritusmuotoa tästä keksinnöstä ja sisältäen kasvamisen esityksen nopeusprofiilista, joka tähän liittyy.

Kuvio 2 on poikkileikkauskuvaanto otettuna pitkin viivaa 2-2 kuviossa 1.

Kuvio 3 on kaaviomainen yläkuvaanto toisesta laitteiston tyypistä valmistettuna tämän keksinnön periaatteiden mukaisesti.

Kuvio 4 on poikkileikkauskuvaanto otettuna pitkin viivaa 4-4 kuviossa 3.

Viitaten nyt kuvioihin 1 ja 2 sisältyy havainnollistettuun suoritusmuotoon sileä seinämäosa 12, jossa on sivureunat 14 ja 16, rainan sisääntulopää 18 sekä rainan ulostulopää 20. Coanda-suutin sijaitsee rainan sisääntulopäässä, ja se sisältää Coanda-kalvon 22 sekä korvakeosan 24 liitettynä tähän. Ylöspäin suuntautuva haarakappale 26 on yhteistoiminnassa Coanda-kalvon 22 kanssa rajoittaen pitkänomaisen raon 28, joka ulottuu koko Coanda-suuttimen pituuden yli.

Tämä Coanda-suutin on kaksidlmensionaalista tyyppiä, jollaista on havainnollistettu US-patenteissa n:ot 3.999.696 sekä 4.014.487. Näitten toimintaa ei tulla nyt muutoin yksityiskohtaisesti kuvailemaan, paitsi että todetaan, että kaasua, kuten ilmaa pakoitetaan paineen alaisena ylöspäin raon 28 kautta. Coanda-ilmiön johdosta paineen alainen kaasu kiinnittyy eli tarttuu kaarevaan ylempään pintaan Coanda- levystä 22 ja virtaa sitä pitkin oikealle päin tarkasteltuna kuvioiden 1 ja 2 tapaan. Paineen alainen, mukanaan kuljettava kaasu ja sen mukaansa tempaama ympäröivä ilma vlrtaavat sitten pitkin selnä-mäosan 12 ylempää pintaa tavalla, jota myöskin on kuvattu edellämalnituissa kahdessa patentissa.

Levyosien 32 ja 34 muodossa olevia ohjausosia on sijoitettu vastapäätä toinen toistaan pitkin seinämäosan 12 sivuja. Nämä levyosat 32 ja 34 alkavat raosta 28 ulottuen aina sijaintikohtaan saakka rainan sisääntulopään ja rainan ulos-tulopään välillä tässä seinäosassa. Johtuen Coanda-ilmlöetä osia kaasuvir-tauksesta, joka kulkee Coanda-kalvon 22 yli, tarttuu levyosiin 32 ja 34 ja virtaa pitkin välialneksen virtausohjäimien pintoja siinä vastakkaisille sivureunoille saakka seinämäosassa. Rako 28 ulottuu seinämäosan sivuseinien 4 64824 välin yli, ja se on sijoitettu välittömästi levyosien 32 ja 34 viereen auttamaan kaasuvirtauksen osien liittymistä siihen.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisen laitteiston toimintaa tullaan nyt kuvaamaan seu-raavassa. Kun halutaan käyttää laitteistoa suuntaamaan joustavan aineksen rainaa, kuten silkkipaperia, ennakolta määriteltyyn paikkaan, pakoitetaan paineen alaista kaasua raon 28 kautta jo aikaisemmin kuvattuun tapaan siten, että se liittyy Coanda-levyyn 22. Olettaen nyt hetkeksi, että kuvioiden 1 ja 2 laitteisto ei käytä ohjausosia levyosien 32 ja 34 muodossa, niin kun painoltaan kevyttä ainesta, kuten silkkipaperia tuodaan kaasuvirtaukseen, joka on aikaansaatu Coanda-suuttimella, on sillä taipumus keräytyä kasaan ja vaeltaa tämän seinämäosan 12 keskiosan suuntaan, kuten on havainnollistettu katkoviivoilla kuviossa 1. Toinen haitallinen lopputulos on, että tällainen painoltaan kevyt aines, kun se tulee ulos rainan ulostulon päästä tästä seinäosasta, omaa taipumuksen heilahdella tai värähdellä pystysuunnassa, kuten on esitetty katkoviivoina kuviossa 2. Tämä ei aiheudu pelkästään sen kasaantumisesta vaan myöskin mahdollisesta liiallisesta määrästä sen mukana ulos tulevia ympäröiviä kaasuja. Ohjaavien ja poistavien osien käyttö tämän keksinnön mukaan saattaa minimiinsä tämän haitallisen rainan liikkeen ja tämän lisäksi voimakkaasti pienentää mahdollisuutta liiallisen kaasuvirtauksen kulkemisesta puristusrakoon tai häiritsemisestä muutoin tämän pujotussystee-min oikeata toimintaa. Kuvioiden 1 ja 2 laitteistossa osa kaasuvirtauksesta, joka kulkee osan 12 yli tarttuu kuhunkin ohjausosien levyistä 32 ja 34 Coanda-ilmiön ansiosta, siirretään sivuttaissuunnassa pois tästä laitteesta viemällä se sivureunojen yli seinämäosasta sen tosiasian vaikutuksesta, ettei mitään sivuseiniä ole liitetty tähän seinämäosaan. Tämä vlrtauskuvio aikaansaa sivuttaiesuuntaisia voimia kehittymään tähän rainaan levittäen ja stabilisoiden sitä, kun sitä siirretään eteenpäin kaasuvirtauksen loppuosan avulla. Tällaisen levitetyn rainan 40 tilanne on esitettynä umpiviivoilla kuviossa 1. Näiden stabilisoivien voimien vaikutuksesta ja ylimääräisen kaasuvirtauksen poiston johdosta raina 40 pyrkii säilymään melko suoralla kulkuradalla tullessaan ulos seinämäosalta, kuten on esitettynä umpiviivoilla kuviossa 2.

Juuri kuvattu levittävä toiminta on edelleen tehostettavissa lisäämällä sen kaasuvirtauksen prosenttiosuutta, joka poistetaan pois tästä systeemistä ohjausosilla 32 ja 34. Eräs yksinkertainen keino tämän ratkaisun toteutta- i 5 64824 miseksi on raon 28 laajentaminen sen ulottuessa poispäin seinämäosan 12 keskustasta sen sivureunojen suuntaan. Saatiin esim. aikaan hyvä silkki-paperilaadun levittäminen käyttäen 0,05 mm rakoaukkoa keskustassa ja 0,13 mm aukkoa reunoilla.

Asetusruuveja 41, jotka sijaitsevat ylöspäin suuntautuvien haarojen välissä korvakeosassa 24, voidaan käyttää tämän raon leveyden säätämiseen. Se nopeus-profiili, joka on tuloksena tällaisesta epätasalaatuisesta raosta, on havainnollistettu kuviossa 1 ja on sitä merkitty viitenumerolla A. Tätä tulisi verrata siihen nopeusprofiiliin, joka on tuloksena tasalaatuisen leveästä raosta ja jota on merkitty viitenumerolla B.

Vaihtoehtoinen muoto tästä keksinnöstä on esitettynä kuvioissa 3 ja 4. Tähän suoritusmuotoon sisältyy seinämosa 12A sekä Coanda-suutin ralnan sisääntulo-päässä. Tämä muodostuuu Coanda-levystä 22A sekä korvakeosasta 24A, joiden välissä on rako 28A. Levyosat 32A ja 34A on sijoitettu vastapäätä toinen toistaan seinämäosan 12A sivureunoja pitkin alkaen raosta 28A aina seinämä-osan sivureunoihin saakka, kuten jo aikaisemmin on kuvattu viitaten kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuotoon. Välittömästi rainan ulostulopään seinämäosan 12A viereen on sijoitettu toinen Coanda-suutin, joka muodostuu Coanda-levystä 22B, korvakeosasta 24B sekä raosta 28B näiden välillä. Levyosapari 32B ja 34B on sijoitettu vastapäätä toinen toisiaan välittömästi alavirtaan päin raosta 28B sen viereen. Levyosat 32B ja 34B alkavat seinämäosan 12B reunoilta ja johtavat pois Coanda-levyltä 22B. Nyt tulisi todeta, että seinämäosa 12B on "porrastettu" alaspäin seinämäosasta 12A, niin että se sijaitsee eri tasossa. Kaikki aikaisemmin kuvatuista osista pysyvät kiinteissä sijaintikohdissa toinen toisiinsa verrattuna, koska ne on kiinnitetty sivuseiniin, joista toinen, nimittäin sivuseinä 42 on esitetty kuviossa 4.

Kuvioiden 3 ja 4 suoritusmuotoon sisältyy sileä ohjaintasanne 44 ylävirtaan päin suuttimesta, joka muodostuu korvakeosasta 24A ja Coanda-levystä 22A. Ohjaintasanne 44 alkaa sivuseinästä 42 ja ulottuu sen rinnakkaiseen sivu-seinään saakka niin, että se ylettyy tämän laitteiston koko leveyden yli. Ohjaintasanne 44 parantaa rainan sivuttaissuuntaista ja vaakasuuntaista stabiillsuutta. Tämä stabilisoiva vaikutus on havainnollistettu kaavamaisesti kuviossa 4. Ohjaintasanne suuntaa mukana tulevan virtauksen rainan 40 kulkuradan alle ja yhdensuuntaiseksi sen kanssa. Nopeasti liikkuva virtaus ai- 6 64824 kaansaa alhaisen paineen tasanteen ja rainan väliin aikaansaaden tämän johdosta kohtisuoran stabilisoivan voiman, kuten on esitetty kuviossa nuolella. Kokeet ovat osoittaneet, että ohjaintasanteen pituus suuruusluokaltaan 12 mm - 50 mm on riittävän pitkä aikaansaadakseen merkityksellisen stabilisoivan vaikutuksen. Tulisi huomata, että rainan ohjaintasanne saattaa myös olla käytössä yhden ainoan suuttimen laitteistossa, joka on sitä tyyppiä, joka on havainnollistettu kuvioissa 1 ja 2.

Kuvioiden 3 ja 4 suoritusmuoto toimii seuraavaan tapaan. Coanda-suuttimet on paineistettu siten, että mukaansa tempaava virtaava väliaine kulkee ylöspäin rakojen 28A ja 28B kautta aikaansaaden jatkuvan virtauksen pitkin sivuseiniä, jotka niihin liittyvät. Kun raina sijoitetaan tartuntaan sen virtauksen kanssa, joka on aikaansaatu pitkin Coanda-pintaa 22A, se suuntautuu kulkemaan pitkin seinämäosaa 12A. Osat kaasuvirtauksesta ohjataan sivuun laitteistosta levyosilla 32A ja 34A samaan tapaan kuin, mitä aikaisemmin on kuvattu ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä. Kun raina saavuttaa raon 28B, se joutuu jälleen uudestaan mukaan ilmaan, joka kulkee Coanda-levyn 22B yli ja pitkin seinämäosaa 12B. Levyosat 32B ja 34B aikaansaavat toisen vastakkaissuuntaisen sivuttaisen voiman tähän rainaan edelleen levittäen ja stabilisoiden sitä.

Nyt on havaittu, että joukko Coanda-suuttimia ja tuulettamalla poistavia järjestelyitä, kuten on havainnollistettu kuvioissa 3 ja 4, johtaa jälkiosan voimakkaaseen pystysuuntaiseen stabilisoivaan vaikutukseen. Kyseisen "porrastetun" kuvioinnin vaikutus on erityisen hyvä pitkissä voimakkaasti viistoon toteutetuissa syötöissä.

Claims (9)

64824 Pa t en 11 ivaatimukse t

1. Laitteisto joustavaa materiaalia olevan rainan (40) ohjaamiseksi, johon sisältyy Coanda-suutin (22,24,26,28), joka sijaitsee ohjausseinämän (12) rainantulopäässä ja ohjaa rainaa (40) mainittua ohjausseinämää pitkin kaasuvirtauksen avulla, ja joka Coanda-suutin (22,24,26,28) käsittää kaasun poistoaukon, joka on muotoiltu raoksi (28) ja joka on sijoitettu poikittain mainitun rainan (40) liikesuuntaan nähden, ja Coanda-levyn (22), joka sijaitsee mainitun ohjausseinämän (12) rainantulopään lähellä ja jossa on sivuseinät (32,34), jotka kohoavat ylöspäin molemmilla puolilla ja ulottuvat Coanda-suuttimen (22,24,26,28) mainitusta raosta (28) ohjausseinämän (12) mainitun rainantulopään ohi, tunnettu siitä, että molemmat mainitut sivuseinämät on muodostettu virtausta ohjaaviksi elimiksi virtausprofiilipintojen (32,34) muotoon, että mainitun Coanda-suuttimen (22,24,26,28) mainittu rako (28) kulkee sivut-taissuuntaan mainittuihin virtausprofiilipintoihin (32,34) nähden ja että osan mainitusta kaasuvirtauksesta poistamiseksi slvuttaissuuntaan mainitun ohjausseinämän (12) sivureunojen (14,16) taakse mainitut virtausprofii-lipinnat (32,34) on asetettu alttiiksi mainitun Coanda-suuttimen (22,24,26, 28. raosta (28) tulevalle kaasuvirtaukselle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sivuseinämät muodostuvat levyoslsta (32,34), jotka on sijoitettu vastapäätä toinen toistaan pitkin tämän seinämäosan sivuja (14,16).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kummassakin levyosassa (32,34) on väliaineen virtauksen liittymäpinnat, jotka johtavat pois kyseiseltä Coanda-suuttimelta (22,24,26,28) tämän seinämä-osan keskenään vastakkaisille sivureunoille (14,16).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kyseisen raon (28) leveys on suurempi sen päissä kuin mitä se on sen keskellä. 8 64824

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siihen lisäksi sisältyy toinen Coanda-suutin (22B,24B,28B) sijoitettuna kyseisen seinämäosan (12A) ulostulopään viereen, toinen seinämäosa (12B), joka liittyy toiminnallisesti tähän toiseen Coanda-suuttlmeen, niin että vastaanotetaan kaasuvirtaus, mikä muodostetaan tällä toisella Coanda-suuttimella (22B,24B,28B), ja toiset sivuseinämät (32B.34B), jotka liittyvät toiminnallisesti tähän toiseen seinämäosaan (12B), jotta jälleen uudestaan aikaansaataisiin sivuttaissuuntaisia voimia kyseiseen rainaan (40).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siihen lisäksi sisältyy rainan ohjaintasanne sijoitettuna Coanda-suuttimen viereen suuttimen sillä puolella, mikä sijaitsee etäämpänä seinämäosasta.

7. Menetelmä joustavan aineksen rainan (40) suuntaamiseksi tiettyyn ennakolta määriteltyyn sijaintipaikkaan jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisella laitteistolla, jossa menetelmässä saatetaan virtaamaan paineenalaista kaasua väliaineksen virtauksen pitkänomaisen ulostulon (28) kautta, joka muodostuu Coanda-suuttimesta (22,24,26,28) siten, että täten aikaansaadaan kaasu-virtaus pitkin ennakolta määriteltyä kulkurataa, minkä kyseinen seinämäosa (12) muodostaa tämän suuttimen viereen, että kyseinen raina (40) saatetaan mukaan tähän kaasuvirtaukseen, mikä on muodostettu tällä Coanda-suuttimella (22.24.26.28) , ja että siirretään kyseistä ralnaa (40) eteenpäin pitkin seinä-mäosaa (12) tuoden kyseinen raina (40) mukaan tähän kaasuvirtaukseen, tunnettu siitä, että poistetaan osia tästä kaasuvirtauksesta sivuttain keskenään vastakkaisiin suuntiin tämän rainan (40) eteenpäin siirtämisen vaiheen aikana ja että levitetään ja stabiloidaan tätä ralnaa (40) sitä eteenpäin siirrettäessä saattamalla tämän rainan (40) reunat mukaan näihin kaasuvirtauksen osiin.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osia tästä kaasuvirtauksesta poistetaan liittämällä nämä levyosiin (32,34), jotka on sijoitettu pitkin kyseisen seinämäosan (12) sivupintoja.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että siihen sisältyy vaiheena kohtisuoran voiman muodostaminen tähän rainaan (40) sijaintikohdassa, joka on ylävirtaanpäin kyseisestä Coanda-suuttimesta (22.24.26.28) . 9 64824