FI65104C - Foerfarande och anordning vid pressbehandling av en fiberbana i synnerhet en pappers- eller kartongbana - Google Patents

Description

, 65104

Menetelmä ja laite kuiturainan, etenkin paperi- tai kartonkirainan puristuskäsittelyssä Förfarande och anordning vid pressbehandling av en fiberbana, i synnerhet en pappers- eller kartongbana

Keksinnön kohteena on menetelmä kuiturainan, etenkin paperi- tai kartonkirainan, puristuskäsittelyssä, jossa menetelmässä käytetään kahden puristintelan muodostamaa puristusnippiä, jonka läpi puristamalla kuivattava raina johdetaan kudoksen kannattamana tai kahden kudoksen välissä. 5

Lisäksi keksinnön kohteena on keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite, joka käsittää kaksi puristusnipin muodostavaa puristintelaa, joista toinen on sopivimmin sileällä pinnalla varustettu tela ja toinen sopivimmin onsipinnalla varustettu tela ja joka puristin 10 käsittää edelleen yhden tai useamman puristuskudoksen, jotka on johdettu mainitun nipin läpi sekä kudosten kunnostuslaitteiden kautta.

Ennestään tunnettu yleisin tapa poistaa kuiturainoista, etenkin paperi-ja kartonkirainoista vettä on johtaa raina kahden vastakkain olevan 15 telan muodostaman puristusnipin läpi. Tunnetusti vedenpoistonipeissä käytetään yhtä tai kahta puristuskudosta, jotka kuljettavat rainasta poistuneen veden edelleen ja toimivat rainaa eteenpäin kuljettavana kudoksena.

20 Paperikoneiden tuotantonopeuksien kasvaessa on nippipuristuksena suoritettava vedenpoisto muodostunut nopeuden nostamista rajoittavaksi pullonkaulaksi. Tämä johtuu siitä, että telaparin muodostamat puris-tinnipit ovat alueeltaan lyhyitä, joten suurilla nopeuksilla rainan viipymäaika näissä puristinnipeissä jää lyhyeksi. Etenkin rainan kuitu-25 struktuurin virtausvastuksen takia vesi kuitenkin tarvitsee tietyn ajan poistuakseen rainasta telan onsipintaan tai puristinkudokseen. Ennestään tunnetusti on käytetty useita peräkkäisiä puristinnippejä, joko ns. kompakteja puristinosia, josta on esimerkkinä hakijan "Sym-Press"-(tavaramerkki) puristinosa tai useita erillisiä peräkkäisiä puristin-30 nippejä. Nippipuristimet vaativat kuitenkin verraten suuren tilan, etenkin jos käytetään erillisiä peräkkäisiä puristinnippejä. Puristinosien kompakti rakenne puolestaan aiheuttaa vaikeuksia eri osien optimaali- 2 65104 sessa sijoittelussa sekä käytön kannalta esim. paperihylyn poisjohta-misessa. Nippipuristimissa käytetään yleisesti imuteloja, jotka ovat verraten kalliita komponentteja ja jotka kuluttavat imuenergiaa. Imu-teloissa on käytettävä rei'itettyä vaippaa, mikä aikaansaa ongelmia 5 imutelojen mekaanisessa kestävyydessä.

Jos nippipuristimissa vedenpoistotehoa yritetään kasvattaa nippipainetta lisäämällä, tullaan tietyllä viivapaineella sille rajalle, jossa nippi-paineen lisääminen ei enää auta, sillä rainan struktuuri ei enää kestä 10 puristusta.

Telanippien puristusaluetta voidaan pyrkiä pidentämään käyttämällä suuremman halkaisijan omaavia teloja ja pehmeitä puristinkudoksia, mutta näissäkin keinoissa tulee nopeasti taloudellisen toteutuksen raja vastaan. 15

Edellä esitettyjen ongelmien takia ja muista syistä on viimeaikoina keksitty ns. pitkänippipuristimia. Näiden osalta viitataan esimerkkeinä US-patentteihin 3 808 092, 3 808 096, 3 840 429, 3 970 515, 4 201 624 ja 4 229 253 ja GB-patenttihakemukseen 20 57 027.

20

Lisäksi tekniikan tason osalta viitataan FI-patenttihakemukseen 3554/72 (Beloit Corporation, USA) ja US-patenttiin 3 783 097 (Beloit Corporation, USA). Ensin mainitusta julkaisusta on ennestään tunnettu sellainen paperikoneen puristinrakenne veden puristamiseksi paperirainasta, joka ra-25 kenne perustuu taipuisien hihnojen käyttöön, joiden hihnojen kiristyksen avulla saadaan aikaan pitkä puristusvyöhyke. Epäkohtana tässä tunnetussa pitkänippipuristimessa on kuitenkin se, että puristushihno-jen ja niiden johtotelojen mekaaninen lujuus asettaa rajoituksen tehokkaan vedenpoiston kannalta riittävän suuren puristuksen aikaansaamiselle. 30

Em. US-patenttijulkaisussa on esitetty sellainen pitkänippipuristin, jossa käytetään useita peräkkäisiä painekenkiä, joita puristetaan vastassa olevaa hihnaa ja puristintelaa kohti. Epäkohtana tälle ratkaisulle on se, että painekenkien ja sitä vastassa olevan hihnan välinen 35 kitka aiheuttaa huomattavaa energian kulutusta. Lisäksi mainittu hihna ja painekengät ovat hankauksen takia alttiita voimakkaalle kulumiselle.

I; 3 65104

Em. US-patentissa 3 840 429 on esitetty sellainen pitkänippipuristin, jossa puristettava raina kulkee kahden huovan välissä suoraviivaisesti kahden vastakkaisen puristinkengän muodostaman paineväliaineella aikaansaadun puristusvyöhykkeen kautta. Mainittujen huopien silmukoi-5 den sisällä on vielä erityiset nauhat, jotka rajoittavat puristus- vyöhykkeitä ja välittävät rainaan väliaineen paineen. Tässä pitkänippi-puristimessa esiintyy puristusvyöhykkeen tiivistysvaikeuksia, joihin em. US-patentti ei esitä mitään ratkaisua. Toisena epäkohtana on se, että raina joutuu heti täyden ja pakostakin verraten suuren puristus-10 paineen alaiseksi. Raina ei kuitenkaan pienen kuiva-ainepitoisuuden omaavana kestä rikkoutumatta tiettyä rajaa suurempaa puristuspainetta. Täten joudutaan puristuspaine pitämään verraten alhaisena. Muutenkaan rainan kuitustruktuurin kannalta ei ole edullista käyttää puristuksen alkuvaiheessa heti yht'äkkiä nousevaa suurta puristuspainetta.

15

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite, jossa suurelta osin vältetään edellä esitetyt epäkohdat ja saadaan aikaan uusi ja useissa suhteissa entistä käyttökelpoisempi kuiturainan puristusmenetelmä ja menetelmää soveltava pitkänippipuristin.

20

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmässä käsiteltävä raina esipuristetaan mainittujen telojen väliseen kitaan järjestetyllä esipuristusvyöhykkeellä, että mainitulla vyöhyk-25 keellä vaikuttavan paineväliaineen paine kohdistetaan toisen puristus-telan sektorilla läpäisemättömän nauhan alla olevaan rainaan ja että mainitun esipuristuksen jälkeen raina välittömästi johdetaan mainitun nipin vyöhykkeen läpi, jossa tapahtuva puristus on sovitettu sellaiseksi, että se pääasiallisesti määrää rainan kuiva-ainepitoisuuden pu-30 ristimen jälkeen.

Keksinnön mukaiselle pitkänippipuristimelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, J5 että laitteessa on mainittujen puristintelojen rajoittamassa kidassa rainan tulopuolella painekenkä, 4 65104 että mainittuun painekenkään on järjestetty tiivistyselimet ja/tai painekammiolla tai -kammioilla kuormitettava puristuskenkä, että mainittu painekenkä on järjestetty rajoittamaan mainittua nippi-5 vyöhykettä edeltävää, paineväliaineella kuormitettavaa esipuristus-kammiota tai kammioita tai että mainittuun painekenkään on järjestetty paineväliainekammion kuormittama puristuskenkä ja että mainittu puristuskenkä tai paineväliainekammio tai -kammiot koh-10 distavat nipin kautta kulkevan läpäisemättömän nauhan välityksellä esi-puristuspaineen puristustelan sektorin yli johdettuun rainaan.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteessa saadaan aikaan verraten pitkä puristusmatka ja -aika. Täten on mahdollista saavuttaa käsiteltä-15 välle rainalle suhteellisen suuri kuiva-ainepitoisuus. Joissakin tapauksissa on mahdollista korvata keksinnön mukaisella pidennetyn puris-tusvyöhykkeen omaavalla puristuslaitteella koko paperi- tai kartonki-koneen useampinippinen puristinosa. Täten saadaan aikaan huomattavia säästöjä myös paperikonesalin tilan pienenemisen myötä.

20

Koska keksinnön mukaisessa puristimessa käytetään puristusvyöhykkeen loppuosana telapuristusta, voidaan tämä telapuristusvaiheen puristus-paine mitoittaa hyvinkin suureksi ilman rainan struktuurin rikkoutu-misvaaraa, koska raina on jo esipuristusvyöhykkeellä saavuttanut tie-25 tyn kuiva-ainepitoisuuden ja täten raina kestää puristuksen hyvinkin suuripaineisen loppuvaiheen. Näin voidaankin päästä varsin suureen rainan kuiva-ainepitoisuuteen.

Etuna keksinnössä on myös se, että esipuristuskammion loppupään tiiveys 30 paranee, koska esipuristuskammion loppupää rajoittuu telapuristusnip-piin. Pelkästään painepinnan avulla toimivissa puristimissa puristus-kammioiden tiivistämisessä ilmenevät vaikeudet rajoittavat puristus-painetta ja täten myös puristimella aikaansaatavaa rainan kuiva-ainepitoisuutta.

Keksinnön mukaisessa puristimessa voidaan esipuristuksen ja nippipuris-tusvaiheen paineita säädellä verraten laajoissa rajoissa ja täten saavuttaa optimaalinen puristusvyöhykkeen puristuspaineprofiili.

35 li 5 65104

Koska viimeinen puristusvaihe tapahtuu telojen välisessä nipissä, kyseiset telat voidaan järjestää taipumasäädetyiksi tai -kompensoiduiksi ja näin voidaan säätää rainan poikittaista kosteusprofiilia. Poikittaista kosteusprofiilia voidaan keksinnön mukaisessa puristi-5 messa säätää myös siten, että esipuristuskammio jaetaan rainan poikki-suunnassa useisiin osakammioihin, joihin on johdettavissa erikseen säädettävä paine. Koska keksinnössä käytetään verraten suurta loppu-puristuspainetta, keksinnössä käytettyyn tiiviiseen nauhaan, joka rainan puolelta rajoittaa esipuristuskammiota, ei aiheudu suurta veto-10 rasitusta, kuten on asianlaita ennestään tunnetuissa liukupintapuristi-missa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-15 lutusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintö ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

Kuvio 1 esittää pystyleikkauksena yleiskuvaa keksinnön mukaisesta puristimesta.

20

Kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa pystyleikkausta keksinnön mukaisesta puristusvyöhykkeestä.

Kuvio 3 esittää paineen jakautumaa kuvion 2 mukaisella puristusvyöhyk-25 keellä.

Kuvio 4 esittää toista keksinnön sovellutusmuotoa, jossa puristusvyö-hykkeellä käytetään puristuskenkää, ja sen jälkeen nippipuristusta.

30 Kuvio 5 esittää puristuspaineen jakautumaa kuvion 4 mukaisessa puristus vyöhykkees s ä .

Kuvio 6 esittää kuvion 2 mukaisen puristusvyöhykkeen päätyjen tiivistystä puristintelojen akselin suuntaisena pystyleikkauksena.

Kuvio 7 esittää eri painevyöhykkeiden tiivistystä ylhäältäpäin nähtynä puristusnipin ylätelan ollessa poistettuna.

35 6 65104

Kuviossa 1 esitetty puristin käsittää laajan puristusvyöhykkeen a, joka muodostuu onsipinnalla 11 varustetun ylätelan 10 yhteyteen. Puristimeen kuuluu ylätelan 10 lisäksi painekenkä 16 ja alatela 20, joka on varustettu sileällä pinnalla 21. Painekenkä 16 on tuettu seinämien 5 17,18 ja 19 muodostamaan palkkiin. Palkki 17,18,19 voi olla taipuma- kompensoitu ja se on yhdistetty laitteisiin, joilla palkki 17,18,19 ja siihen lohenpyrstöliitoksella 17' yhdistetty painekenkä 16 voidaan siirtää paikaltaan ja painaa (nuoli B) telojen 10 ja 20 väliseen kitaan. Telat 10 ja 20 muodostavat puristusnipin N puristusvyöhykkeen a jälki-10 päähän. Täten nipin N alue kuuluu puristusvyöhykkeeseen a.

Puristusvyöhykkeen a ja sillä olevan nipin N kautta kulkee telan 10 puolelta lähtien lueteltuna puristuskudos 12, jonka ulkopinnalla raina W tuodaan puristimeen. Rainan W puristuskudokseen 12 nähden vastakkaisella 15 puolella on toinen puristuskudos 13 siten, että raina W kulkee puristus-vyöhykkeen a kautta näiden puristuskudosten 12 ja 13 välissä. Puristus-kudokset 12 ja 13, esim. puristushuovat, toimivat rainaa W eteenpäin kuljettavana elimenä ja samalla eliminä, jotka siirtävät osaltaan edelleen rainasta W puristusvyöhykkeellä a poistunutta vettä. Puristusku-20 dosten 12 ja 13 silmukoiden yhteydessä on sinänsä tunnetut huovankun-nostuslaitteet (ei esitetty), joilla puristuskudoksia 12,13 puhdistetaan ja kuivataan.

Nipin N jälkeen on onsipinnalla 11 varustetun ylätelan 10 yhteydessä 25 vedenkeräyslaitteet 38, joihin telan 10 onsipintaan 11 siirtynyt vesi edelleen singotaan. Kudosten 12 ja 13, joiden välissä raina W kulkee puristusvyöhykkeen a läpi, lisäksi puristusvyöhykkeen kautta kulkee läpäisemätön, taipuisa nauha 14, joka on esim. ruostumatonta terästä oleva nauha tai sopivalla vahvistuksella varustettu kumi- tai muovinauha. 30

Kuten kuviosta 2 selviää paperi- tai kartonkiraina W puristetaan huopien 12 ja 13 välissä niin, että suurin puristuspaine aikaansaadaan telojen 10 ja 20 välisessä nipissä N, jota edeltää pienempipaineinen, mutta suuremman ulottuvuuden omaava esipuristusvyöhyke. Tämä muodostuu 35 painekammiosta 15 ja sitä edeltävistä rinnakkaisista painekammioista 24a ja 24b. Painekaramioiden 15 ja 24a paineväliaineen paineet ja p^ välittyvät tiiviin nauhan 14 ja huovan 13 välityksellä rainaan W esi-puristusvyöhykkeellä. Painekammion 15 painetila rajoittuu rainan W puo- 7 65104 lelta tiiviin nauhan 14 sisäpintaan, vastakkaiselta puolelta alatelan 20 sileään pintaan 21 ja pinnan 21 ja nauhan 14 sisäpinnan muodostamaan nippiin N. Nipin N vastakkaiselta puolelta painetila 15 rajoittuu painekenkään 16 ja sen urissa oleviin listamaisiin tiivisteisiin 21a 5 ja 21b.

Kengän 16 painekammion 15 puoleisessa päätypinnassa on painereikiä 25, joiden kautta paine p^ on johdettu tiivistyslistojen 21a ja 21b taakse. Lisäksi tiivistyslistoja 21a ja 21b kuormittavat useat rinnakkaiset jou-10 set 26. Painekengän 16 urissa on lisäksi tiivisteet 22a ja 22b. Tiivisteiden 21a ja 22a sekä tiivisteiden 21b ja 22b välissä on toiset paine-kammiot 24a,24b, joissa on kammion 15 paineeseen p^ nähden pienempi paine p^. Paineen jakautuma puristusvyöhykkeellä a selviää kuviosta 3.

15 Tiivisteiden 21a ja 22a sekä 21b ja 22b välisten kammioiden 24a,24b avulla paineet on porrastettu kuviosta 3 näkyvällä tavalla siten, että tiivisterasitukset pienenevät. Tämän ansiosta uloimmat tiivisteet 22a, 22b ovat sopivimmin hyvän tiiveyden antavia joustavia huulitiivisteitä, ja sisemmät tiivisteet 21a ja 21b ovat kovia ja kulutusta kestäviä tii-20 vistyslistoja, joiden sopiva muotoilu aikaansaa voitelukalvon ja siitä johtuvan sisäisen vuodon, joka aikaansaa kammioissa 24a ja 24b paineen p^. Tämä vuoto aiheuttaa tosin jatkuvaa hydrauliikkatehon tai paine-ilmatehon tarvetta, mutta ympäristöön tämän takia paineväliaine kammioista 15 ja 24a,24b ei pääse leviämään. Yleisesti ottaen tiivisteet 25 21a,21b ja 22a,22b voivat olla joko painevällaineella ja/tai jousilla 26 kuormitettuja telan 20 pintaa 21 tai nauhan 14 sisäpintaa vasten.

Kuvioista 6 ja 7 selviää kuvioiden 1 ja 2 mukaisten painekammioiden tiivistys ja lisäksi päätyjen tiivistys. Näiden kuvioiden mukaisesti 30 painekammiot 15 ja 24a on tiivistetty rainan W reunojen W' ulkopuolelta. Painekengässä 16 on kuvioiden 6 ja 7 mukaisesti ulokeosat 30, joiden yhteydessä olevat tiivisteet 27,31,32 tiivistävät painekammion 15 päädyt. Ulommat tiivistelistat 22a jatkuvat molemmissa päätykappaleissa 30 olevissa urissa päätytiivisteinä 31 ja vastaavasti sisempi tiivistys-35 lista 21a jatkuu päätykappaleissa 30 olevissa urissa tiivisteinä 32.

Päätykappaleissa 30 tiivistyslistat 31 ja 32 yhtyvät tiivistyslistaksi 27, joka sijaitsee nipin N keskiviivan tasossa. Tiivistyslistat 65104 27,31 ja 32 rajoittavat päätykammiot 34 päätykappaleiden 30 yhteyteen. Päätykammiot 34 yhtyvät kammioon 24a, joten niissä vallitsee sama paine p^. Kengän 16 päätykappaleet 30 on lisäksi kuviosta 6 näkyvällä tavalla tiivistetty alatelan 20 tasopäätypintaa 20' vasten. Tässä 5 tiivistyksessä käytetään kovaa listamaista tiivistettä 36 ja pehmeämpää huulitiivistettä 35, jotka rajoittavat väliinsä kammion 37, jossa vallitsee edellä mainittu paine p^. Täten myös kammion 15 päätyjen tiivistyksessä on noudatettu edellä mainittua paineiden p^ ja porrastusta.

10

Kuvion 3 mukaisesti on kammioissa 24a,24b vallitseva paine p^»15 bar. Vaihtoehtoisesti voidaan näissä kammioissa käyttää huomattavasti matalampaa painetta esim. p^' o* 5 bar, mikä on kuviossa 3 esitetty katkoviivoin. Painekammioiden 24a,24b aluetta on kuviossa 3 esitetty viit- 15 teellä a^. Tiivistyslistojen 21a,21b alueella a^' paine nousee kammion 15 paineeseen P2» joka on esim. noin 40 bar. Kuten kuvioista edelleen näkyy on keksinnön mukaisesti telojen 10 ja 20 välisen puristusnipin puristuspaine suurempi kuin kammion 15 paine P2> 20 Kuten kuviosta 3 näkyy on nipin N alueella a^ puristuspaine suurempi kuin paine P2 paineväliainekammiossa 15. Nipin keskiviivalla vallitseva maksimaalinen paine p^ on olennaisesti suurempi kuin paine P2 paineväliainekammion 15 alueella a2* Kuten kuviosta 3 näkyy on paine-vyöhykkeen pituus Sj » 320 mm.

25

Painekammioon 15, jossa vallitsee paine P2» syötetään paineväliaine sopivia putkistoja käyttäen hydraulipumpusta tai paineilmakompres-sorista. Nesteväliaineelle voidaan järjestää ainakin osittain suljettu kierto, niin että tiivisteiden läpi vuotanut väliaine kerätään tal- 30 teen esim. kuviossa 1 näkyvällä kaavarilla ja kourulla 39 ja johdetaan suodatettuna uudelleen käyttöön. Mainittuja paineväliaineen paineen kehitys- ja syöttölaitteita ei ole kuvioissa esitetty, koska niiden rakenne ja toiminta on alan ammattimiehelle ilmeinen.

35 Paineväliaineena voidaan käyttää esim. vettä, vesi-öljy-emulsiota, jossa «n öljyä n. 3 7, öljyä, puol i juoksevaa rasvaa, ilmaa tai ilmaa jossa on voiteluainelisäys.

li 65104

Nauhan 14 on oltava läpäisemätön ja sen sisäpinnan tulee olla sileä. Nauhana 14 käytetään teräsnauhaa, sopivimmin haponkestävää teräsnauhaa tai kudosvahvisteista muovi- tai kumihihnaa. Sileysvaatimus kohdistuu vain nauhan 14 silmukan sisäpintaan.

5

Telana 10 on onsipintatela esim. uratela tai sokeaporattu tela. Telana 10 käytetään taipumasäädettyä tai -kompensoitua telaa tai suurihalkai-sijaista bombeerattua telaa. Telana 20 on sileällä pinnalla 21 varustettu tela, joka on sopivimmin taipumakompensoitu tai suurihalkaisi-10 jäinen, bombeerattu tela.

Telan 21 ja nauhan 14 pinnalla siirtyy nipin N jättöpuolelle jonkin verran paineväliainetta. Tämä kaavaroidaan kaavarilla 39 (kuvio 1), suodatetaan ja johdetaan uudelleen käyttöön.

15

Kengässä 16 on kaksi vastakkaista liukulistaa 23a ja 23b, jotka asen-noittavat painekengän 16 oikealle paikalleen, määräävät painekenkää 16 paikalleen työnnettäessä tiivisteiden oikean ulkoneman ja toimivat lisäksi epäpuhtauksien kaavareina.

20

Useat variaatiot edellä esitetystä rakenteesta ovat mahdollisia. Esim. onsipintainen tela 10 voi olla paperirainan W alapuolella ja sileä tela 20 ja nauha 14 paperirainan W yläpuolella. Tällainen rakenne onkin sikäli edullinen, että rainasta W voidaan poistaa vettä enemmän alaspäin 25 ja korjata mahdollisesti viiraosalla aiheutunutta rainan W toispuoleista hieno- tai täyteainejakautumaa.

Keksinnön puitteissa on myös mahdollista sijoittaa painekammio myös telojen 10 ja 20 välisen nipin N jättöpuolelle tai mahdollisesti nipin 30 molemmin puolin. Tällainen rakenne ei kuitenkaan ole sikäli edullinen, koska suurin puristuspaine pääsääntöisesti määrää rainan W kuiva-ainepitoisuuden, suurimman paineen alueen tulisi olla lähellä puristus-vyöhykkeen n loppupäätä, mikä edellä selostetussa rakenteessa hyvin toteutuu.

Kuvioiden 4 ja 5 mukaisesti käytetään paperi- tai kartonkirainan puristamiseen kahta eri puristusvaihetta siten, että esipuristus suoritetaan 35 ______ -- r" 10 651 04 hydrodynaamisen kengän 16' avulla ja suurempipaineinen loppupuristus suoritetaan telojen 10 ja 20 välisessä nipissä N. Kengän 16' runko-osassa olevien johdepintojen 44 välissä on kengän liikkuva osa 40, jonka kaareva ja sileä ulkopinta painaa nauhaa 14 ja sitä kautta rai-5 naa W. Kengän 40 sisäpinta rajoittuu joustavan palkeen 41 ympäröimään painekammioon 42, jonka painetta on merkitty viitteellä p^. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kahta tai useampaa peräkkäistä ja/tai vierekkäistä kammiota, joihin kuviossa 4 on viitattu väliseinällä 41' ja paineilla p^ ja p^· Mainittuja paineita p^ ja p^ ja mahdollisesti 10 rainan W poikkisuunnassa vierekkäisten kammioiden paineita säätämällä voidaan säädellä esipuristuspaineen jakautumaa puristusvyöhykkeellä a sekä rainan W kulkusuunnassa että sen poikkisuunnassa. Viimemainitulla säädöllä voidaan vaikuttaa rainan poikittaiseen kosteusprofiiliin samoin kuin telojen 10 ja/tai 20 taipuman säädöllä. Koska telojen 10 ja 20 15 välisessä tulokidassa olevan kengän 16' mitat ovat rajoitetut, joudutaan puristusvoiman vastavoima kohdistamaan alatelan 20 pintaan 21.

Koska kenkä 16' samoin kuin kuvioissa 1 ja 2 esitetty kenkä 16 pyrkii lisäksi puristusvoimien vinoudesta johtuen siirtymään telojen 10 ja 20 muodostamasta nipistä N poispäin, kenkä 16,16' on kiinnitettävä tuki-20 palkkiin 17,18,19.

Liikkuvan kengän 40 molemmin puolin on nauhan 14 sisäpintaan puristuvat kengänosat 43 ja 45, joista viimemainitussa on kanavat 46, joiden kautta johdetaan nuolen D suunnassa voitelevaa paineväliainetta puris-25 tusvyöhykkeelle. Koska painevyöhykkeen hydrodynaamisten laakeripintojen voiteluaine ahtautuu ennen telojen 10 ja 20 välistä nippiä N, sinne muodostuu myös tietty paine p ,p ',p Jos tämä tila 47 varustetaan

L L L

edellä esitetyn kaltaisilla päätytiivisteillä voidaan tämä paine nostaa haluttaessa yhtä suureksi kuin kengän 40 alueella vallitseva paine p^.

30 Kuviossa 4 nuoli C kuvaa voiteluväliaineen tuontia kengän 16' kaarevan pinnan alatelan 20 pinnan väliselle hankausalueelle.

Kuviossa 4 esitetyn rakenteen haittana voidaan pitää kitkavoimia F ^ ja . Koska kuitenkin kuvion 5 mukaisesti puristuspainekäyrä on edulli-35 simmin nouseva, eivät kitkavoimat pienipaineisella ennen nippiä N olevalla esipuristusalueel1 a nouse häiritsevän suuriksi.

65104

Kuviossa 5 on esitetty kuvion 4 mukaisen puristusvyöhykkeen a nauhan 14 sisäpintaan ja sitä kautta rainaan W kohdistuvan puristuspai-neen p painejakautuma. Kengän 16' alkuosan 45 alueella avallitsee verraten pieni paine p^, jonka suuruus on esim. n. 5 bar. Tämän jäl-5 keen kengän 40 alueella a^ paine on nouseva siten, että kengän loppupäässä paine p^ oi, 40 bar. Kengän osan 43 tiivistyksestä riippuen paine sen alueella a^ vaihtelee edellä esitetyllä tavalla. Tätä vaihtelua kuvaavat käyrät p^,p^' Ja P^"· Nipin N alueella a^ paine nousee nipin N keskiviivalla maksimaaliseksi puristuspaineeksi pN> jonka suuruus ku-10 vion 5 mukaisesti on n. 100 bar. Tämä maksimaalinen puristuspaine määrää pääasiallisesti rainan kuiva-ainepitoisuuden. Nipin N keskiviivan N^, jota kuvioihin 4 ja 5 on merkitty pistekatkoviivalla, jälkeen paine jyrkästi putoaa nollapaineeksi. Kuvion 5 mukaisesti puristusvyöhykkeen a pituus s^ «. 400 mm.

15

Telojen 10 ja 20 halkaisija on yleisimmin välillä 1000...2000 mm paperikoneen leveydestä riippuen.

Keksinnön mukaisesti saadaan aikaan pitkä puristusvyöhyke ja sitä kaut-20 ta varsin pitkä puristusaika, millä saavutetaan rainan W suuri kuiva- ainepitoisuus. Täten joissakin tapauksissa voidaan korvata moninippinen telapuristin kokonaan yhdellä keksinnön mukaisella pitkänippipuristi-mella.

25 Keksinnön mukaisesti suurin puristuspaine aikaansaadaan telojen 10 ja 20 välisessä nipissä N. Täten edeltävän - tai joissakin tapauksissa jäljessä seuraavan - painekatnmion painetta voidaan rajoittaa vain esi-puristuspaineeksi, millä on etuna se, että tiivisteiden kitkatehot ja niiden kesto saadaan kohtuullisiksi.

30

Keksinnön mukaisissa puristimissa rainan kuiva-ainepitoisuuden pääasiallisesti määrää puristuksen loppupaine, joka telanippiä käyttäen saadaan hyvin suureksi. Lisäksi edeltävän kammion tiiviys paranee suuren tela-nippipaineen ansiosta.

Koska keksinnössä käytetään hyväksi telanippipuristusta, voidaan rainan kosteusprofiilia säätää sinänsä tunnetusti näiden telojen taipu-masäädöllä tai -kompensoinnilla.

35 12 651 0 4

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

Il

Claims (11)

13 651 04

1. Menetelmä kuiturainan, etenkin paperi- tai kartonkirainan, puristus-käsittelyssä, jossa menetelmässä käytetään kahden puristintelan (10,20) muodostamaa puristusnippiä (N), jonka läpi puristamalla kuivattava rai-na (W) johdetaan kudoksen (12) kannattamana tai kahden kudoksen (12,13) 5 välissä, tunnettu siitä, että menetelmässä käsiteltävä raina (W) esipuristetaan mainittujen telojen (10,20) väliseen kitaan järjestetyllä esipuristusvyöhykkeellä (15,24a;42,43,45,47) , että mainitulla vyöhykkeellä vaikuttava paine (p^,p2;po,Pjc»PL,PL',PL") kohdistetaan toisen puristustelan (10) sektorilla läpäisemättömän nauhan (14) alla 10 olevaan rainaan (W) ja että mainitun esipuristuksen jälkeen raina välittömästi johdetaan mainitun nipin (N) vyöhykkeen läpi, jossa tapahtuva puristus on sovitettu sellaiseksi, että se pääasiallisesti määrää rai-nan (W) kuiva-ainepitoisuuden puristimen jälkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu esipuristusvyöhyke välittömästi edeltää mainittujen telojen (10,20) muodostamaa nippivyöhykettä (N), että mainittu esipuristusvyöhyke ja mainittu nippivyöhyke (N) muodostavat yhdessä pu-ristusvyöhykkeen (a) ja että mainitulla nippivyöhykkeellä (N) käytetään 20 olennaisesti suurempaa huippupuristuspainetta (p^) kuin sitä edeltävällä esipuristusvyöhykkeellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esipuristusvyöhyke on jaettu ainakin kahteen osakammioon 25 (15,24a), jotka erotetaan toisistaan ja ulkotilasta tiivistyselimin (21a,21b,22a,22b,27,31,32) ja että mainittujen osakammioiden paineet on järjestetty portaittain (p^>P-^';P2) pienenemään mainittuun nippiin (N) rajoittuvasta kammiosta (15) ulospäin mentäessä.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esipuristusvyöhykkeen mainittu paine (P2>P^ on luokkaa 20.. .50 bar ja nippivyöhykkeen mainittu huippupaine (p^) on luokkaa 50.. .150 bar.

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puristusvyöhykkeen (a) pituus on luokkaa 200-500 mm. ____ - Τ' 14 6510 4

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu puristuslaite, joka käsittää kaksi puristusnipin (N) muodostavaa puristintelaa (10,20), joista toinen on sopivimmin sileällä pinnalla (21) varustettu tela (20) ja toinen sopivimmin onsipinnalla 5 (11) varustettu tela (10) ja joka puristin käsittää edelleen yhden tai useamman puristuskudoksen (12,13), jotka on johdettu mainitun nipin (N) läpi sekä kudosten kunnostuslaitteiden kautta, tunnettu siitä, että laitteessa on mainittujen puristintelojen (10,20) rajoittamassa 10 kidassa rainan (W) tulopuolella painekenkä (16;16'), että mainittuun painekenkään (16;16*) on järjestetty tiivistyselimet (21a,21b,22a,22b,27,31,32,35,36) ja/tai painekammiolla tai -kammioilla (42) kuormitettava puristuskenkä (40), että mainittu painekenkä (16) on järjestetty rajoittamaan mainittua nippivyöhykettä (N) edeltävää, paineväliaineella kuormitettavaa esi-puristuskammiota (15) tai kammiolta (15,24a) tai että mainittuun paine-kenkään (16') on järjestetty paineväliainekammion (42) kuormittama 20 puristuskenkä (40), ja että mainittu puristuskenkä (40) tai paineväliainekammio (42) tai -kammiot (15,24a) kohdistavat nipin (N) kautta kulkevan läpäisemättömän nauhan (14) välityksellä esipuristuspaineen puristustelan (10) sektorin 25 yli johdettuun rainaan (W).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen puristuslaite, tunnettu siitä, että laite käsittää mainittujen puristustelojen (10,20) muodostaman 30 nippivyöhykkeen (N) tulopuolelle järjestetyn painekengän (16), joka on tuettu rainaan (W) nähden poikkisuuntaiseen palkkiin (17,18,19), että mainitussa painekengässä (16) olevissa urissa on painekengän (16) etupinnan rajoittaman esipuristuskammion (15) puolella kovahkot lis-35 tamaiset tiivisteet (21a,21b) sekä vastaavat päätytiivisteet (32), että mainitussa painekengässä (16) olevissa toisissa urissa on mainittujen ensimmäisten tiivisteiden (21a,21b,32) ulkopuolella toiset peh- 6 510 4 meämpää materiaalia olevat huulitiivisteet (22a,22b,31) tai vastaavat ja että mainittujen tiivistyslistojen väliin on rajoitettu osakammiot 5 (24a,24b), joissa vallitsee ensimmäisten tiivistyslistojen kautta tapahtuvan paineväliaineen hallitun vuodon ansiosta olennaisesti pienempi paine (p^) kuin sen jälkeen seuraavassa varsinaisessa esipu-ristusvyöhykkeessä (15) vallitseva paine (P2)·

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen puristuslaite, tunnettu sii tä, että mainitut tiivistyselimet on järjestetty mainittuun paineken-kään (16) tehtyihin uriin parittain vastakkain siten, että tiivis-tyskengän toisen puolen tiivistyslistat (21a,22a) hankaavat mainittua läpäisemätöntä puristusnauhaa (14) vasten ja painekengän toisen puo-15 Ien tiivistyslistat (21b,22b) hankaavat toisen puristustelan (20) sileää pintaa (21) vasten.

9. Patenttivaatimuksen 6,7 tai 8 mukainen puristuslaite, tunnet-t u siitä, että mainitussa painekengässä (16) olevien ulommaisten 20 tiivistyslistojen (22a,22b) ulkopuolella on liukukengät (23a,23b), joista toinen hankaa mainittua nauhaa (14) vasten ja toinen sileäpin-taista telaa (20) vasten täten kantaen ja keskittäen painekenkää (16).

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen puristuslaite, tunnettu 25 siitä, että puristuslaite käsittää mainittujen puristustelojen (10,20) muodostamaa nippiä (N) edeltävään kuiluun sijoitetun painekengän (16*), jossa olevaan rainan (W) kulkusuuntaan nähden poikittaiseen pitkänomaiseen uraan on sovitettu erityinen puristuskenkä (40), jonka sileä ulkopinta hankaa toisen telan (10) yli kulkevaa mainittua puris-30 tusnauhaa (14) vasten ja että mainittu puristuskenkä (40) on paine- väliainepalkeen (41) tai -palkeiden tai vastaavien kuormittama nauhaa (14) vasten.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen puristuslaite, tunnettu 35 siitä, että mainittua liikkuvaa puristuskenkää (40) edeltää mainitun painekengän (16') alue (45), jolla kohdistetaan mainittuun puristus-nauhaan (14) esipuristuspaine (p^) ja että mainitun puristuskengän (40) 65104 16 jälkipuolella on toinen puristusalue (43), joka rajoittaa yhdessä nipin (N) ja mahdollisten päätytiivisteiden kanssa painekammion (47), joka sijaitsee välittömästi nippiä (N) edeltävässä kiilatilassa, II 17 651 04