FI77493C - Torkfilt eller -vira. - Google Patents

Description

1 77493

Kuivatushuopa tai - viira - Torkfilt eller -vira

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen paperikoneen kuivatushuopana käytettävä viira.

Yllä mainitulla teknisellä alalla on olemassa lukuisia kuvauksia kuivatushuovista ja kuivatushuopaviiroista. Suuresta käyttökelpoisesta materiaalimäärästä huolimatta ei ole vielä aikaansaatu ihanteellista kuivatusviiraa.

Viime vuosina on kehitetty kuivatuviiroja, jotka kokonaan tai osittain on konstruoitu monofilamenttilangoista. Sellaiset viirat eivät kuitenkaan ole tyydyttäviä, kun niitä käytetään kuivatushuopina. Monofilamenttilangat ovat alttiita kulumiselle ja kosteuslämpöhydrolyysille. Tunnetuissa rakenteissa kuormaa kantavat monofilamenttilangat voivat koneen suunnassa huonontua hyvin nopeasti tietyissä käyttöolosuhteissa niin, että kuivatus-huovan kestoikä alenee.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on parantaa tähän saakka tunnettuja viiroja.

Edellä mainittu tehtävä ratkaistaan esillä olevan keksinnön mukaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyllä tavalla.

Esillä olevan keksinnön mukaisissa viiroissa, niitä kuivatus-huopina käytettäessä, kuivattavaa paperirainaa kannattelevat poikittain koneen suuntaa kohti olevat langat. Koneen suuntaisia monofilamenttilankoja suojataan siten suoralta kosketukselta sivuavan elementin suhteen. Kuivatushuovan kokonaiseiinikä lisääntyy huomattavasti sellaisiin huopiin nähden, -joissa koneen suuntaiset monofilamenttilangat ovat kosketuksessa kuivattavaan paperirainaan.

2 77493

Esillä olevaa keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää poikkileikkauksena osaa esillä olevan keksinnön mukaisen viiran edullisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 2 esittää kaaviomaisena sivukuvantona osaa paperikoneen kuivausosasta.

Kuvio 1 esittää suuressa mittakaavassa sivulta nähtynä osaa keksinnön mukaisesta viirasta 10. Viira 10 muodostuu ensimmäisestä kiemurtelevasta kerroksesta 12 monofilamenttilankoja 14. Kerros 12 muodostaa viiran 10 ulkopuolen, jonka sivuprofiilissa on kohoumia 16 ja laskeumia 18. Useita tai ainakin kaksi kerroksen 12 kohoumaa 16 on sijoitettu yhdelle tasolle, joka muodostaa viiran 10 ulkopinnan. Edullisesti on ainakin 50 %, edullisesti kaikki tai pääasiallisesti kaikki kohoumat 16 sijoitettu samalle tasolle. Laskeumat 18 on sijoitettu erilliselle tasolle kohoumilla 16 varustetun tason sisäpuolelle.

Toinen kiemurteleva kerros 20 monofilamenttilankoja 14' koneen suuntaan nähden poikittain muodostaa viiran 10 toisen ulkopuolen, joka sivuprofiililtaan myös käsittää kohoumia 16' ja laskeumia 18'. Useita tai ainakin kaksi kohoumista 16' on sijoitettu yhteen tasoon, joka muodostaa ulkopinnan (edullisesti ainakin 50 % ja edullisesti kaikki kohoumat 16' on sijoitettu ulkopinnalle). Laskeumat 18' on sijoitettu yhteen erilliseen tasoon kohoumien 16' muodostaman tason sisäpuolelle.

Lukuisia koneen suuntaisia monofilamenttilankoja 22 on sijoitettu ulomman viiranpuolen väliin, joka muodostuu ulkotasosta, joka muodostuu kohoumista 16, 16' ja risteää koneeseen nähden poikittaisten lankojen 14, 14' kanssa paikoissa, jotka ovat kohoumien 16, laskeumien 18 sekä vastaavasti kohoumien 16' ja 3 77493 laskeumien 18' tasojen välissä. Kuten kuviosta 1 ilmenee, ovat kuormaa kannattavien lankojen 22 huiput koneen suunnassa sijoitetut kohoumien 16, 16' alapuolelle siinä kohdassa, missä ne risteävät koneen suuntaan nähden poikittaisten lankojen 14, 14' kanssa, eivätkä siis joudu kosketuksiin viiralla 10 olevan paperirainan 24 kanssa, kun viiraa 10 käytetään paperikoneen kuivatushuopana. Raina 24 lepää koneen suuntaan nähden poikittaisten lankojen 14 kohoumilla 16. Paperirainaan nähden vastakkaisella puolella viiraa 10 suojaavat myös koneen suuntaisia lankoja 22 koholla olevat kohoumat 16' joutumasta kosketuksiin paperikoneen elementtien kanssa, jotka voisivat lisätä tärkeiden koneen suuntaisten kuormaa kannattavien lankojen kulumista tai muuta huononemista. On huomattavaa, että kuivaviiran lankojen suurinta kulumista esiintyy monofilamenttilangoissa, jotka ovat kosketuksissa rainaan 24. Siispä ei ole välttämätöntä suojata lankoja 22 kohoumilla 16' paperirainaan nähden vastakkaisella puolella viiraa, vaikkakin se kuluu.. Esillä olevan keksinnön ajatuksen mukaan on myös olemassa viiroja, joissa langat 22 on sijoitettu kerroksen 20 ulkopuolelle niiden läpäistessä kerroksen 20.

Viirassa 10 yhdistetään kerroksen 12 koneen suuntaiset langat 22 kerroksen 20 lankojen 22 kanssa ja parittain olevia lankoja siirretään jonkin verran toisistaan pystysuuntaan nähden, missä ne menevät yli koneen suuntaan nähden poikittaisten lankojen 14, 14'. Kudosmuodossa on neljä ryhmää koneen suuntaan nähden poikittaisia lankapareja 22. Yksi pari risteää joka neljännen koneen suuntaan nähden poikittaisen langan 14, 14' kanssa, ja tämä toistetaan. Edullisesti ulottuvat koneensuuntaiset langat yli ainakin yhdestä koneen suuntaan nähden poikittaisesta langasta, ainakin yhden seuraavan koneen suuntaan nähden poikittaisen langan alitse ja ainakin yhden seuraavan koneen suuntaan nähden poikittaisen langan yli ennen kuin ne menevät alas yhdistämään alempaan koneen suuntaan nähden poikittaisen lankakerrok- 4 77493 sen koneen suuntaan nähden poikittaisen ylemmän lankakerroksen kanssa, jolloin koneen suuntaiset langat ja sen suuntaan nähden poikittaiset langat yhdistyvät toistuvaan muotoon. Luonnollisestikin tulee kudos olemaan sellainen, että yhdistys koneen suuntaisten lankojen ja ylemmän koneen suuntaan nähden poikittaisen lankakerroksen välillä tulee sellaiseksi, että koneen suuntaan nähden poikittaisten ylemmän kerroksen lankojen yläpinnat, joiden yli koneen suuntaiset langat ulottuvat, ovat suhteellisesti korkeammalla suuntaan, joka on poispäin viiran päällyksestä, ja koneen suuntaisten lankojen osien näkyvät pinnat ylemmässä tasossa, joiden alta koneen suuntaan poikittaiset langat kulkevat, on suhteessa alempana vastakkaissuunnassa, jolloin tasoerot suojaavat koneen suuntaisten lankojen näkyviä yläosia kosketukselta paperirainaan, joka koskettaa ylemmän kerroksen koneen suuntaan nähden poikittaisten lankojen pintaa.

Langat 14, 14' ja 22 voivat olla jostakin synteettisestä poly-meerihartsista koostuneita monofilamenttilankoja. Langat 14 ja 14' voivat myös olla multifilamenttilankoja. Sellaisia multi-ja monofilamenttilankoja edustavat polyesteri-, polyamidi-, polyolefiini-, polyaramidi-, polyimidi- ja vastaavat langat. Tavallisesti sellaisten lankojen läpimitta on 0,2 - 1,0 mm ja ne ovat suositeltavia keksinnön mukaisiin viiroihin.

Sen jälkeen, kun esillä olevat keksinnön mukaiset viirat on kudottu, ne lämpökäsitellään viiran stabiloimiseksi ja lankojen vetämiseksi niiden haluttuun suhteelliseen asemaan. Koneen suuntaiset langat 22 vedetään kudoksen 10 ulkopinnasta sisäänpäin, ja tämä paine puristaa lankapaikkoja 18, 18' niin, että kohoumat 16, 16' työntyvät viiran ulkopinnalle, kuten aikaisemmin on kuvattu. Lämpökäsittelyn aste viiran 10 halutun konstruktion aikaansaamiseksi vaihtelee luonnollisestikin lankojen 14, 14' ja 22 ominaisuuksien mukaan. Kuitenkin voidaan optimaaliset ajanjaksot, lämpötilat ja jännitykset, joille alttiiksi 5 77493 viira saatetan lämpökäsittelyssä, määritellä alan ammattimiehen toimesta kokeilemalla eri lankamateriaaleilla. Yleensä voidaan lämpökäsittely suorittaa noin 65 - 190°C:ssa 15 - 60 minuutin aikana. Esillä olevan keksinnön kaltaiset viirat voidaan kutoa laakana ja niiden päät yhdistää tavanomaisin menetelmin jotka ovat tuttuja alan ammattimiehille. Sillä tavalla yhdistetyt viirat ovat helppokäyttöisiä kuivatushuopina paperikoneen kuivatusosassa 30, kuten kuviosta 2 ilmenee. Kuviossa 2 esitetään paperiraina 24 puristuneena esillä olevan keksinnön mukaisella päättymättömällä viiralla 34 vasten höyrysylintereitä 32 siirrettäessä sitä kuivatusosan 30 läpi.

Seuraavissa esimerkeissä esitetään parhaat tavat esillä olevan keksinnön toteuttamiseksi ja käyttämiseksi, mutta näitä esimerkkejä ei kuitenkaan ole katsottava rajoittaviksi.

Esimerkki 1

Valmistetaan viira kaksoiskudotuksi polyesterimonofilamentti-langoista, joiden läpimitta on 0,51 mm koneen suunnassa (24 kpl/2,5 cm) ja polyamidimonofilamenttilangoista, joiden läpimitta on 0,51 mm koneen suunnassa (24 kpl/2,5 cm), siis kaikkiaan 48 koneen suuntaista lankaa 2,5 cm kohden yhteenkudot-tuina koneeseen nähden poikittaisten polyesterimonofilamentti-lankojen kanssa, joiden läpimitta on 0,51 mm (48 kpl/2,5 cm; 24 kpl ylhäällä, 24 kpl alhaalla). Lämpökäsittelyn jälkeen saadaan viira, jossa on vain koneen suuntaan poikittain ulottuvia lankoja ulkopinnalla tai viiran uloimmalla tasolla. Edustava osa valmistetusta viirasta saatetaan fysikaalisiin kokeisiin. Ilmenevät fysikaaliset ominaisuudet esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 2 Tämä ei ole mikään esimerkki esillä olevasta keksinnöstä, vaan on tehty vertailun vuoksi. Viira kudotaan kaksoiskudokseen 6 77493 (4 loimi- ja 8 kudelankaa) koneen suuntaisin langoin ja poikki-langoin seuraavasti:

Koneen suuntaiset langat - 24 kpl/2,5 cm 0,51 mm:n läpimittaisia polyesterimonofilamenttilankoja, 24 kpl/2,5 cm 0,51 mm:n läpimittaisia polyamidimonofilamenttilankoja sijoitettuna järjestelyllä "kaksi ja kaksi".

Kuteet koneen suuntaan - 25 kpl 2,5 cm polyesterimonofila- nähden poikittain menttilankoja, joiden läpimitta on 0,51 mm, 12,5 ylös, 12,5 alas.

Lämpökäsittelyn jälkeen saadaan viira, jossa koneen suuntaiset langat ylemmässä tasossa tai viiran ulkopuolella, jossa ne risteävät tai ylittävät poikittaissuuntaiset langat.

Edustava osa viiraa tutkittiin sen fysikaalisten aninaisuuksien osalta. Tutkimustulokset esitetään seuraavassa taulukossa 1.

Taulukko 1 Viiran valmistustapa

Esimerkki 1______Esimerkki 2

Paino, g/cm2 (oz/ft2): 0,11 (3,70) 0,09 (3,0)

Paksuus, mm (tuuma): 2,11 (0,083) 2,16 (0,085)

Ilman läpäisevyys: 436 700 (mitattu Frazier-laitteella; ft^/min. ilmaa/ft2 paineen-laskussa 1/2" H2O)

Murtolujuus: kg/cm (lbs/tuuma) koneen suunnassa 204 (1140) 165 (923) poikittain koneen suuntaan nähden 170 ( 950) 91 (512) 7 77493

Terminen stabiliteetti (Tasoitus lämpölevyllä) (177°C * 3°C) __Esimerkki 1___ Esimerkki 2_____

Pinnan Jäljellä Pinnan Jäljellä

Altistus- murto- oleva murto- oleva aika lujuus venymä lujuus venymä tunneissa kg/cm (lbs/w)_%___kg/cm (lbs/1*)__%____ 0 204 (1140) 100 165 (923) 100 25 200 (1120) 98 160 (898) 97 50 195 (1090) 96 155 (866) 94 75 198 (1110) 97 152 (851) 92 100 201 (1125) 99 150 (841) 91 150 199 (1115) 98 140 (785) 43

Kulutuskestävyys Taber1 in mukaan

Koneen suuntaan Poikittaissuuntaan

Nailon Polyesteri % jäi- % jäi- % jäl-

Esim. 1___kg/lanka_jellä kq/lanka jellä kg/lanka__jellä

Uusi 7,9 - 10,0 - 7,7 500 kierr. 7,7 98 10,0 100 6,4 83 1000 kierr. 7,0 91 10,3 100+ 5,8 76

EsinK_2

Uusi 8,2 - 10,3 - 9,5 500 kierr. 4,6 57 7,6 74 8,8 93 1000 kierr. 2,5 31 4,8 47 8,6 90

Alan ammattimiehet havaitsevat, että edellä kuvattuja suoritusmuotoja voidaan vaihdella monin tavoin ilman, että seuraavista patenttivaatimuksissa esitetyistä keksintöäjatuksista poiketaan. Esimerkiksi voidaan esillä olevan keksinnön mukainen viira kutoa eri täytekuteilla erilaisen läpäisevyyden omaavien viirojen aikaansaamiseksi, mikä on arvokasta alan ammattimiehille.

Claims (2)

8 77493

1. Paperikoneen kuivatushuopana käytettävä viira (10), johon kuuluu ensimmäinen kiemurteleva kerros (12) koneen suuntaan nähden poikittaisia lankoja (14), jotka aikaansaavat viiran ulkopinnalle kohoumia (16) ja laskeumia (18), jolloin suuri osa kohoumia (16) on sijoitettu ensimmäiselle ulkopintatasolle, ja laskeumat (18) on sijoitettu ensimmäiselle sisäpintatasolle, toinen kiemurteleva kerros (20) koneen suuntaan nähden poikittaisia lankoja (14'), jotka muodostavat viiran toiseen ulkopintaan kohoumia (16·) ja laskeumia (18·), jolloin enimmät kohoumat (16') on sijoitettu toiselle ulkopintatasolle ja laskeumat (18') toiselle sisäpintatasolle, ja lukuisia koneen suuntaisia monofilamenttilankoja (22) ensimmäisen ja toisen ulkopintatason väliin, tunnettu siitä, että monofila-menttilangat (22) on kudottu yhteen koneen suuntaan nähden poikittaisten lankojen (14, 14') kanssa ensimmäisessä ja toisessa ulkopintatasossa ja kudottu yhteen koneen suuntaan nähden poikittaisten lankojen (14, 14') kanssa ensimmäisessä ja toisessa kerroksessa (12, 20) paikoissa, jotka ovat ainakin toisen sanotun ensimmäisen ja toisen kerroksen (12, 20) ulko-ja sisäpintatasojen välissä sekä paikoissa, jotka ovat sanottujen ensimmäisen ja toisen kerroksen (12, 20) ulkopintojen sisäpuolella, että laskeumissa (18,18') olevat langat (22) ovat eri tasossa kuin lankojen (14,14') ulospäin suunnatut kohoumat (16,16') ja että langat (22) sisältävien tasojen välinen etäisyys on pienempi kuin lankojen (14,14') kohoumat sisältävien tasojen välinen etäisyys.

2. Patenttivaatimusken 1 mukainen viira, tunnettu siitä, että koneen suuntaiset langat (22) on kudottu yhteen poikittaissuuntaisten lankojen (14, 14') kanssa paikoissa, jotka ovat kunkin kerroksen (12, 20) uiko- ja sisäpintatasojen välissä.