FI78133C - Foerfarande vid viradelen foer en pappersmaskin samt dubbelviraformare. - Google Patents

Description

TJÄ^7\ KUULUTUSJULKAISU

•tSnP [B1 <11> UTLÄQGNINQSSKR,FT 7 813 3 (45) . _ T ^ (51) Kv.lk.4/lnt.CI4 D 21 F 1/00

SUOMI-FINLAND

(Fl) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 800808 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 1 4 . 03.80

Patentti· ja rakiatarihailitua (23) Alkupäivä - Giitighetsdag 1^.03.80

Patent- och ragietarstyrelaan (41) Tullut julkiseksi-Bhvit offentiig ^ 0^ g j

(44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - n9 nQ

Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad ΔΟ ·uz (86) Kv. hakemus - Int ansökan (32) (33) (31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet (71) Valmet Oy, Punanotkonkatu 2, 00130 Helsinki, Suomi-Fin!and(FI) (72) Matti Kankaanpää, Espoo, Suomi-Finland(FI) (74) For ssen & Salomaa Oy (54) Menetelmä paperikoneen viiraosassa sekä kaksiviiraformeri - Förfarande vid viradelen för en pappersmaskin samt dubbelviraformare

Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen kaksiviiraisessa rainanmuodos-tusosassa, joka muodostuu ensimmäisestä vllrasilmukasta, jonka yläpuolisen juoksun alkuosa on pääasiallisesti vaakasuuntainen varustettuna sen sisäpintaa sivuavilla vedenpoistoelimlllä, kuten foililistoilla tai vastaavilla ja jolla alkuosalla vedenpoisto muodostuvasta ralnaeta tapahtuu alaspäin yhteen suuntaan ainoastaan mainitun viiran läpi ja toisesta vllrasilmukasta, joka ensimmäisen viiran mainitun alkuosan jälkeen johdetaan peittämään ensimmäistä viiraa ja sillä olevaa rainaa erityisen forming-telan tai vastaavan tuntumassa, jonka kohdalla ensimmäisen viiran ja toisen viiran yhteinen juoksu kääntyy alaspäin siten, että vedenpoisto mainittujen viirojen välissä olevasta rainasta saadaan tapahtumaan myös toisen vilrasilmukan läpi, ja jonka yhteisen juoksun jälkeen toinen viira johdetaan eroon muodostuneesta rainasta, joka ensimmäisen viiran yläjuoksun loppuosuudella tämän varassa joh- 2 78133 detaan irrotettavaksi ensimmäisestä viirasta paperikoneen puristinosalle siirtämistä varten.

Lisäksi keksinnön kohteena on kaksivliraformeri, joka muodostuu kantavan viiran silmukasta, jonka juoksun alkuosalla raina muodostetaan vedenpoiston tapahtuessa yhteen suuntaan tämän viiran läpi, ja peittävän viiran silmukasta, joka sopivassa rainanmuodostusvaiheeesa johdetaan peittämään rainaa ja sitä kantavaa viirasilmukkaa siten, että vedenpoisto rainasta saadaan tapahtumaan peittävän viirasilmukan läpi ja jonka kantavan viiran varassa kaksi-viiraisen osuuden jälkeen raina siirretään edelleen paperikoneen puristin-osalle johtamista varten.

Esillä oleva keksintö kohdistuu kakslviiraformerelhln, jotka yleisesti ovat esim. hakijan FI-patentissa n:o 50 648 esitettyä tyyppiä. Tällaiseen forme-riin kuuluu alaviirasilmukka, jonka juoksun olennaisesti vaakasuoralla tai jossakin määrin vaakasuorasta poikkeavalla osalla välittömästi perälaatlkon jälkeen raina varsinaisesti muodostetaan vedenpoiston tapahtuessa yhteen suuntaan alaspäin tämän viiran läpi sekä yläviirasilmukka, joka tietyssä ralnanmuodostusvaiheessa johdetaan peittämään märkää rainaa joka on alavllra-silmukan kannatuksessa ja alaviirasilmukkaa siten, että vedenpoisto rainasta saadaan tapahtumaan myös ylävlirasilmukan läpi. Mainitussa formerlssa ala-viira toimii ns. kantavana viirana, mikä tarkoittaa sitä, että valmistettava raina on muodostus- ja vedenpoistoprosessln päätyttyä alavilran varassa, josta raina sitten irrotetaan paperikoneen puritinosalle johtamista varten.

Eräässä tunnetussa yllämainitun formeriperlaatteen soveltamisen variantissa myös yläviirasilmukka eli peittävä viira toimii ralnan muodostusvilrana, mutta kysymyksessä on tällöin kaksikerrosralnan tai monlkerrosrainan tuotanto. Esillä olevaa keksintöä voidaan erältä olennaisilta osiltaan soveltaa myös sellaisissa formereissa, joilla valmistetaan kaksi- tai useampikerroksista rainaa.

- Mainitussa Fl-patentissa n:o 50648 käytetään ykslvilralsen muodostusosan jälkeen erityistä kiinteätä muodostuskenkää, joka on varustettu imuvyöhyk-keellä ja/tai puhallusvyöhykkeellä. Kiinteän muodostuskengän käytössä on kuitenkin ilmennys se epäkohta, että se kantavaa viiraa vastaan toimiessaan usein aiheuttaa viiran liiallista kulumista. Vastaavasti myös muodostuskengän 3 781 33 viiraa vastassa oleva pinta sanalla kuluu. Epäkohtana edellä mainitun kulumisen lisäksi on se, että stationäärisen kengän aiheuttama kitka luonnollisesti aiheuttaa ylimääräistä energian kulutusta. Mainitussa FI-patentlssa on eräänä vaihtoehtona esitetty pyörivän vedenpoistotelan käyttö, mutta tämä ratkaisee vain osittain kyseiset probleemat.

Valmistettiinpa mainitunlaisilla formerellla yksikerroksista tai kaksikerroksista ralnaa, on usein esiintyvänä probleemana se, että ralna el kahden viiran välissä tapahtuneen ralnan vedetöntymisvalheen jälkeen lähdekään luotettavasti seuraamaan alaviiraa eli kantavaa viiraa, vaan pyrkii ainakin aika ajoin seuraamaan yläviiraa eli peittävää viiraa. Tästä voi olla seurauksena rainan katko ja tuotantoseisokki. Sitäpaitsi, vaikka suoranaista katkoa ei tapahtuisikaan, ralna saattaa vain osittain tarttua ylävilraan, mistä voi olla seurauksena esim. yksikerroksisen ralnan yläpinnan huono laatu tai siinä tapauksessa, että valmistetaan kakslkerrosrainaa, rainan palstautumistalpumus.

Keksinnön mukaisen kaksolsvliraformerin, kokonaisuutena ottaen, tarkoituksena on aikaansaada mahdollisimman vähän viiraa kuluttava ja viiraosan käyttöener-gian tarvetta pienentävä rakenne samalla kun varsinaiseen vedenpoistoon tarvittava imuenerglan kulutus vähenee. Yleisesti ovat viiraa huomattavasti kuluttavia rakenneosia luonnollisesti kaikki sellaiset stationääriset elimet, jotka ohjaavat viiran kulkua ja vaikuttavat vedenpoistoon rainasta. Esillä olevassa keksinnössä vedenpoiston pääosa tapahtuu sinänsä tunnetulla tavalla viiraosan eslmmäisellä, yksiviiraisella osalla, jossa käytetään stationäärl-siä ns. foileja. Ottaen huomioon viiraosan alkuosassa poistuvan suuren vesimäärän, joka olennaisesti vähentää viiran kitkaa vedenpoistoellmien suhteen, fOilien merkitys viiraa kuluttavina eliminä on varsin vähäinen ja niiden käyttö on suositeltavaa. Luonnollisesti foillt voidaan joissakin tapauksissa tarpeen tullen kokonaan tai osittain korvata pyörivillä vettä poistavilla rakenne-elimillä esim. rekisteriteloilla tai vastaavilla.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmä käsittää esitysjärjestyksessä suoritettavat seuraavat valheet: ensimmäisen viiran, märän kuiturainan ja toisen viiran muodostaman sandwlch-rakenteen johtaminen mainitun forming-telan jälkeisen alaviiston juoksunsa 4 78133 pMäcceeksi vedenpoisto- ja lrrotusalueelle, jossa ensimmäinen viira saatetaan aluksi kosketukseen erikoisimulaatikon ensimmäisen kansiosan kanssa, suunnan muutoksen aikaansaaminen mainitun sandwlch-rakenteen kulussa toisen viiran johtotelan avulla, joka painaa sandwich-rakennetta toisen viiran puolelta, vedenpoistoefektin aikaansaaminen ralnasta pääasiallisesti mainitun kulku-suunnanmuutoksen alueella tai tuntumassa osittain ralnaan kohdistuvan mainittujen viirojen puristuksen ja keskipakovoiman avulla ja osittain erikoisimulaatikon aikaansaaman paine-eron avulla, toisen viiran eriyttäminen mainitusta sandwlch-rakenteesta ja toisen viiran saattaminen seuraamaan mainittua johtotelaa ja samanaikainen ralnan saattaminen yhdessä ensimmäisen viiran kanssa mainitussa erlkoisimulaatikosea vallitsevan alipaineen alaiseksi ja ensimmäisen viiran saattaminen, rainan seuratessa sitä, kosketukseen mainitun erikoisimulaatikon toisen kansiosan kanssa.

Keksinnön mukaiselle kaksiviiraformerille on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että kantavan viirasilmukan sisälle on sovitettu pyörivä formlg-tela formerin kaksiviiraiselle osuudelle siten, että kantava viira ja peittävä viira sekä niiden välissä oleva ralna muuttaa suuntaansa kantavan viirasilmukan sivutessa mainitun forming-telan vaippaa tämän tietyllä sektorilla ja että yhteisen juoksun mainittujen viirojen loppupäähän on kantavan viira-silmukan sisälle sovitettu erityinen irrotusimulaatikko, jonka kansirakenne muodostuu kahdesta sopivimmin olennaisesti tasomaisesta kansiosasta, jotka ovat kulmassa toisiinsa nähden ja joita vastaan kantava viira toimii ja jonka lrrotuslmulaatikon kanssa on yhteistoiminnassa peittävän viirasilmukan vilran-johtotela, jonka alueella raina eroaa peittävästä viirasta ja seuraa irrotus-imulaatikon imun ansiosta kantavaa viiraa.

5 78133

Keksinnön eräässä edullisessa sovellutuksessa käytetään pyörivää forming-telaa, joka korvaa esim. Fl-patentlssa 50 648 käytetyn kiinteän vedenpoisto-kengän, vaikuttaa positiivisesti esillä olevan keksinnön mukaisen rakenteen kokonaisenergiankulutukseen ja siinä yhteydessä vähentävästi viiran kulumiseen. Edellä mainitun formlng-telan avulla vältetään ennestään tunnettujen stationääristen kenkien aiheuttamat epäkohdat, etenkin pienennetään viiran kulutusta ja energiahukkaa. Näihin päämääriin pyritään esillä olevan keksinnön mukaisesti pääsemään siten, että Fl-patentlssa n:o 50 648 tavoitellut edut kuitenkin saavutetaan. Näistä eduista mainittakoon etenkin vedenpoiston tehokkuus ja täyteaineiden ja muiden hienoaineiden hyvä retentio ja tasainen jakauma ralnan paksuussuunnassa.

Periaatteessa ralnan muodostus voi tapahtua nyt esillä olevan keksinnön mukaisesti samalla tavalla kuin em. FI-patentissakin, siis siten, että ensimmäinen vedenpolstovaihe tapahtuu alaspäin ykslvilralsella osalla, jonka jälkeen vedenpoisto käännetään kakslvlirasella osalla päinvastaiseksi. Kyseisessä keksinnön variantissa yhtenä olennaisena erona on kuitenkin muodostuskengän korvaaminen pyörivällä muodostustelalla. Tämä formlng-tela voi olla patenttia n:o 50 648 vastaten relkäpintäinen ja imu- tai puhallus-laatikolla varustettu. Eräissä tapauksissa tulee uraplntalnen rakenne kysymykseen, kuten jälempänä esitetään. Kuitenkin on osoittautunut, että sileä-pintainen tela on useimmissa tapauksissa riittävän käyttökelpoinen. Lisäksi on otettava huomioon se, että tällainen yksinkertainen tela on hinnaltaan huomattavasti relkäpintaista telaa halvempi. Tämän muodostustelan säde ei tavallisesti voi olla yhtä suuri kuin kiinteän kengän kaarevuussäde, josta on seurauksena että se matka lyhenee, jonka raina kulkee tämän vedenpoisto elimen alueella siihen kosketuksessa. Vastaavasti vedenpoistoteho voi aleta, luonnollisesti käytettävästä massatyypistä riippuen.

Tässä keksinnössä alentunut vedenpoistoteho on pyrittävä korvaamaan muodostustelan jälkeisillä vedenpoistoelimillä kuitenkin niin, että nämä eivät aiheuta liiallista viiraa kuluttavaa vaikutusta. Jos nimenomaan ylöspäin suuntautuvan vedenpoiston määrä osoittautuu forming-telan lyhyen viira-kontaktin johdosta riittämättömäksi, on keksinnössä mahdollista vedenpoiston tehostamiseksi käyttää urapintaista telaa esim. Fl-patenttihakemusta n:o 772129 vastaten, joka tela kuitenkin varustetaan sitä ympäröivällä painekammiolla siltä osalta, mikä ei ole viiraan kosketuksissa ja jossa 6 78133 kammiossa vallitseva ylipaine pääsee telan pinnassa olevien urien kautta vaikuttamaan vedenpoistoon sillä sektorilla, joka sivuaa viiraa.

Keksintöä sovellettaessa tavallinen sileäpintalnen tela on eräs taloudelli-simpia ratkaisuja formlng-telaksl. Sellaista ratkaisua käytettäessä aiheutuva mahdollisesti alentunut vedenpoistokapasiteetti on siten korvattava muilla toimenpiteillä.

Niiltä osin kuin keksinnön tarkoituksena on aikaansaada laite ja järjestely, jonka avulla ylläesitetyt formerin käyttövarmuutta huonontavat ja valmistettavan rainan laatuun vaikuttavat epäkohdat voidaan välttää, kohdistuu keksintö erikoiseen irrotusimulaatikkokonstruktioon ja olennaisesti sen kanssa toimivaan ylävilran ohjaustelaan. Mainitulla irrotuslmulaatlkolla on yhtenä tärkeänä tehtävänä vedenpoisto ralnasta, joka saadaan aikaan osittain imun ja imulaatlkon kansirakenteen ansiosta sekä osittain käyttäen hyväksi nimenomaan alavilran kulussa tapahtuvaa viiran suunnan muutosta ja siitä aiheutuvaa hitaus- tai keskipakoisvoimaa. Tämä viiran suunnan muutos saadaan aikaan imulaatlkon kansirakenteen sekä sen kohdalla olevan ylävilran johtotelan yhteisvaikutuksella. Keksinnössä mainittu irrotuslmulaatlkko muodostaa ainoan viiraa mainittavasti hankaavan elimen ja tämänkin hankausvaikutus on mahdollista saada varsin pieneksi.

Toisena tärkeänä tehtävänä kyseisellä irrotuslmulaatlkolla on irrottaa muodostunut ralna luotettavasti ja varmasti ylävlirasta ja siirtää se alavilran kannatukseen edelleen purlstinosalle johtamista varten.

Keksinnön edullisessa sovellutuksessa irrotuslmulaatlkko on sijoitettu ala-vlirasllmukan sisäpuolelle ja se toimii nimenomaan ylävilran johtotelan kanssa yhteistoiminnassa. Irrotuslmulaatlkko vastaa perusrakenteeltaan ja toimintatavaltaan tavanomaisia fourdrlnler-vllraosalla käytettäviä ns. tasoimulaatl-koita. Olennaisena erona näihin tunnettuihin tasoimulaatikoihln verrattuna on se, että keksinnössä sovellettavan imulaatlkon kansi muodostuu kahdesta olennaisesti tasomaisesta osasta, jotka ovat kulmassa toisiinsa nähden ja joiden välillä on yli koko koneen leveyden ulottuva vapaa väli.

Keksinnössä sovellettava imulaatikko on sopivlmmln sijoitettu ylävilran johto-telan suhteen siten, että kansiosien välinen vapaa väli vastaa olennaisesti 7 78133 tiettyä yläviiran johtotelan sektoria jälempänä selostettavalla tavalla. Periaatteessa tätä sektoria vastaava johtotelan poikkileikkauksen keskuskulma on yhtä suuri kuin irrotusimulaatlkon kannen taso-osien välinen kulma. Sanotut kansiosat voivat olla esim. pienen kitkakertoimen omaavaa keraamista materiaalia tai muovia ja rakenteeltaan samanlaisia, jolta käytetään tavanomaisesti fourdrinier-vliraosien tasoimulaatikolssa. Kumpikin kansiosa voi olla varustettu läpimenevin aukoin, jotka voivat olla pyöreitä, pitkulaisia tai viiran kulkusuuntaan nähden poikittaisia, yli koko kannen leveyden ulottuvia rakoja. Määrätyissä tapauksissa ensimmäinen kansiosa voi olla umpinainen lista. Irrotuslmulaatikko on tavanomaisella tavalla useimmiten päätyosan kautta yhdistetty paperikoneen imujärjestelmään.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerkkel-hln, joiden yksityskohtlln keksintö ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana erästä keksinnön mukaista kakslvllra-formeria.

Kuvio 2 esittää kaaviollisena osakuvantona kuvion 1 mukaisen kakslvilra-formerin erästä rakennevarianttia irrotusimulaatlkon kohdalta.

Kuviot 3A ja 3B esittävät keksinnön mukaisen irrotusimulaatlkon runko- ja kanslosiltaan erilaisia vaihtoehtoisia rakenteita.

Kuvio 4 esittää erään edullisen imulaatikkorakenteen kanslgeometriaa.

Kuviossa 5 on esitetty kuviossa 4 esitetyn imulaatlkon kansi tasoon oikaistuksi ajateltuna ja sen kohdalla olevat muodostueviirat sekä niiden välissä oleva kuituraina.

Kuvio 6 esittää muodostustelaa varustettuna ulkopuolisella ylipalnekammiolla.

Kuvio 7 esittää erästä irrotusimulaatlkon ensimmäisen kanslosan uritettua ra-kennevariant tla.

8 781 33

Kuvio 8 esittää kuvion 7 mukaisen ensimmäisen kansiosan yhden uran erästä edullista toteutusta.

Kuvio 9 esittää erästä lrrotuslmulaatikon toisen kansiosan rakennemahdolli-suutta.

Vaikka seuraavassa kuvioon 1 viitaten keksintöä selostetaan lähinnä palno-papereiden valmistukseen soveltuvan ralnalmen osalta, on korostettava sitä, että keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu myös vastaavan perusrakenteen omaaviin monikerrosrainaimiin.

Kuviossa 1 esitetty ralnain käsittää kaksi viiraa, nimittäin alavilran 12 ja yläviiran 13, joista alaviira 12 toimii rainaa W kantavana viirana ja ylä-viira 13 rainaa peittävänä viirana. Alaviira 12 muodostaa perälaatikon 10 jälkeen yksivliralsen tasoviiraosan 121, jonka yhteydessä on sopiva määrä sinänsä tunnettuja vedenpolstoellmiä, kuten rintapöytä 14, märkäimulaatlkko 141 sekä foileja 142. Johtotelojen 17 ja 18 avulla yläviiran 13 juoksu ohjataan yhtymään alavilran 12 juoksuun. Kuvioon 1 on katkoviivoin merkitty lisäksi perälaatikko 16, joka voi syöttää massaa esim. telan 17 kohdalla viirojen 12 ja 13 väliin pintakerroksen muodostamiseksi jo syntyneelle rainalle W. Viirojen 12 ja 13 yhteisen juoksun alueella on aluksi verraten suuriläplmit-tainen forming-tela 15, joka voi olla rakenteeltaan joko sileä tela, uratela tai imutela. Alaviirasilmukan sisällä on lisäksi joukko viiranjohtoteloja 19, rintatela 190 ja kääntötela 191.

Yläviiran johtotelan 23 kohdalla alavilran 12 silmukan sisällä on erityinen irrotusimulaatikko 30, jonka avulla muun ohella varmistetaan, että viiralla 12 muodostunut ralna W Irtoaa yläviirasta 13 ja siirtyy alavilran 12 kannatuksella edelleen imutelalle 24, minkä jälkeen raina W normaalin plck-up-telan 25 avulla siirretään huovalle 26, joka vie ralnan W edelleen puristin-osalle. Imutelan lmuvyöhyke on merkitty numerolla 240. Tavanomaiset veden-polstorännit ja kaukalot, joita viiraosissa yleisesti käytetään on keksintöön vaikuttamattomina jätetty esittämättä.

Edellä mainittu formig-tela 15 on edullisesti sileä- ja solldivaippainen, mutta voi myös olla reikäpintainen ja sisäpuolisella imuvyöhykkeellä varustettu. Eräissä tapauksissa voidaan käyttää onsipintaista formlg-telaa, joka 9 781 33 on varustettu ulkopuolisella imulaatiko11a, kuten on esitetty kuviossa 6, johon myöhemmin palataan. Eräs tällainen onslplntatela on esitetty hakijan US-patentlssa n:o 4 172 759.

Tela 15 on läpimitaltaan varsin suuri. Telan säde on esim. välillä 1000-1500 mm viiraosan työleveydestä riippuen. Eräänä olennaisena piirteenä keksinnölle on se, että nimenomaan käytetään pyörivää formig-telaa 15 ja se, että tämän telan jälkeen kantavan viiran 12 sisälle on sovitettu erityinen irrotuslmulaatikko 30. Keksinnön kannalta tässä lmulaatikossa 30 on olennaisinta se, että sitä kokonaisuutena voidaan pitää poikkileikkaukseltaan koveraplntaisena ja että se toimii yhteistoiminnassa vilranjohtotelan 23 kanssa, joka on sovitettu vastaavalle kohdalle peittävän viiran 13 silmukan sisälle.

Kuviossa 1 on esitetty viiran 12 juoksu tapahtuvaksi lrrotusimulaatlkon 30 jälkeen olennaisesti vaakasuoraan, sillä lmulaatikon 30 kansi on jokseenkin samalla tasolla kuin imutelan 24 lakipiste. Viiran kulku lmulaatikon 30 jälkeen voi myös olla selvästi nouseva, kuten on esitetty kuviossa 2 tai laskeva kuten on esitetty kuviossa 4, joita jälempänä selostetaan tarkemmin.

Kuviossa 2 on esitetty johtotela 23 sijoitetuksi rauodostustelan 15 ja imu-telan 24 välille siten, että telan 23 keskipiste on olennaisesti samalla tasolla kuin imutelan 24 keskipiste. Tästä on seurauksena, että viiran 12 juoksu lrrotusimulaatlkon 30 jälkeen on selvästi nouseva ja vastaavasti lmulaatikon 30 ja telan 23 avulla aikaansaatu suunnanmuutos viiran 12 kulussa on huomattavan suuri, noin 60°. Kalkissa keksinnön eri rakennevaihtoehdoissa tämä viiran 12 suunnanmuutos on yhtä suuri kuin se telan 23 keskuskulma /5 , jonka määrittelevät ne pisteet, joiden kohdalla alavlira 12 sivuaa johto-telaa 23.

lrrotusimulaatlkon 30 ja ylävllran 13 ohjaustelan 23 korkeusasemaa voidaan tarvittaessa suuremmassa tai pienemmässä määrin muuttaa, joka luonnollisesti vaikuttaa jopa huomattavastikin alaviiran 12 suunnanmuutokseen. Kuviota 1 ja 2 vertaamalla voidaan todeta, että itse asiassa verraten pienellä lmulaatikon 30 korkeusaseman muutoksella voidaan suuressa määrin vaikuttaa alaviiran 12 suunnanmuutoskulmaan ja siten sen sektorin pituuteen, jonka alueella ylä- ja alavilrat 12,13 kulkevat yhdessä voimakkaasti niiden välissä olevaa märkää ίο 78133 ralnaa U puristaen. Kyseisen sektorin pituuden kasvu merkitsee vedenpoistoon käytettävissä olevan ajan pitenemistä ja vastaavasti vedenpoiston tehostamista.

Kuviossa 2 on esitetty myös lrrotusimulaatikon 30 periaatteellinen rakenne poikkileikkauksena. Päädyt ovat luonnollisesti umpinaiset. lrrotusimulaatikon 30 rakenne voi vaihdella toisaalta sisä- ja runkorakenteen osalta» toisaalta kansirakenteen osalta. Eräitä rakennevariantteja on esitetty lisäksi kuvioissa 3A,3B ja 4. Imulaatikon 30 runkorakenne vastaa tavanomaisten vliraosan tasoimulaatikoiden runkoa ja se voi poikkileikkaukseltaan olla esim. nelikulmainen tai U- tai V-kirjaimen muotoinen. Imulaatikon 30 yhdistäminen paperikoneen imujärjestelmään 40 ja siinä käytetyt armatuurlt, yhdykkeet, säätöventtiilit ja vedenerottimet ovat sinänsä tunnettuja ja ne on yhteisellä symbolilla 32 esitetty. Ne eivät sellaisinaan vaikuta tämän keksinnön ymmärtämiseen ja soveltamiseen.

lrrotusimulaatikon 30 kansirakenne on erikoinen ja tavanomaisista fourdrinier-vliraosan lmulaatikolsta poikkeava siinä suhteessa, että kansi muodostuu kahdesta, toistensa suhteen kulmassa olevasta osasta 33 ja 34, jotka tavallisimmin ovat tasomaisia ja jolta erottaa verraten leveä vapaa väli F, jota selostetaan lähemmin kuvioissa 4 ja 5. Tämä vapaa väli on suoraan yhteydessä imulaatikon 30 sisätilaan ja sallii lmulaatikossa 30 vallitsevan imun vaikuttavan tällä alueella rainaan.

Tämä vapaa väli on vapaa ainoastaan ylöspäin imulaatlkkoa peittävän viiran 12 suuntaan. Imulaatikon 30 päädyt ovat luonnollisesti suljetut koko kansirakenteen osalta ja erityisesti mainitun vapaan välin kohdalla imulaatikon 30 päädyissä on tiivisteet (el esitetty) viiraa 12 vastassa. Kyseisen vapaan välin alueella tapahtuu viirojen 13 ja 12 kulkusuunnan muutos siten, että mitään viiran kulumista aiheuttavaa hankausta el esiinny, koska kyseinen suunnanmuutos saadaan aikaan telan 23 avulla eikä tällöin ole välttämätöntä käyttää kiinteitä elimiä.

Imulaatikon 30 kanslosia 33 ja 34 erottava vapaa väli F on vliraosan normaalisti toimiessa olennaiselta osaltaan ylä- ja alavllran 12,13 sekä niiden välissä olevan märän kuiturainan W peittämä, joiden muodostamaa sandwich- 11 78133 rakennetta 12/W/13 ylMviiran johtotela 23 tietyllä voimalla painaa Imu-laatikon 30 kansirakennetta vastaan.

On korostettava mainitun vapaan välin merkitystä keksinnön mukaisen siirto-imulaatikon sinänsä abstraktisena kannen osana. Tässä suhteessa viitataan edellä esitettyihin yleisiin näkökohtiin keksinnön mukaisen imulaatlkon 30 toiminnassa kakslvllraformereiden eräänä rakenneosana sekä myöhemmin esitettäviin keksinnön mukaisen Imulaatlkon 30 kansirakenteen detaljiratkai-suihin.

Kuviossa 2 esitetyn mukaisesti sektorin /*> kummallakin puolella viirojen 12 ja 13 kulussa on suhteellisen kapea vyöhyke kanslllstojen 33 ja 34 ja sektorin /b välillä. Näiden vyöhykkeiden kohdalla» jotka ulottuvat yli koko koneen leveyden pääsee "vuotollmaa" imulaatikkoon 30 jossain määrin mainitun sandwichrakenteen 12/W/13 läpi. Vyöhykkeiden lähempi geometria ilmenee kuvioista 4 ja 5, joissa ne on merkitty viitteillä D' ja D", jotka vastaavat telan 23 keskuskulmia A' ja A".

Ensimmäinen vuotollmavyöhyke D' muodostuu ylävliran 13 ja telan 23 väliseen kitaan, johon telan 23 pyörimisliikkeen johdosta syntyy ylipaine, joka osittain purkautuu vyöhykkeen D' kautta edistäen osaltaan vedenpoistoa rainasta ja rainan kiinnittymistä alavllraan 12. Tämä vuotollmavyöhyke aikaansaa myös sen, että rainan W puristus sektorilla /& viirojen 12 ja 13 välissä alkaa pehmeästi rainan W struktuuria turmelematta.

Tämä keksinnön mukaisen imulaatlkon toiminnan kannalta hyödyllinen vuotollmavyöhyke voidaan aikaansaada myös jälempänä kuviossa 7 esitetyn erikoisen kansillstarakenteen avulla. Myös alempana mainittu ensimmäisen kanslosan rel'ltys voi tietyissä tapauksissa korvata vuotollmavyöhykkeen.

Jälkimmäinen vuotilmavyöhyke D" muodostuu telan 23 jättäpuolelle, jossa vuotoilmavirtauksella alavllralla 12 olevan rainan W läpi lmulaatlkkoon 30 on tärkeä merkitys rainan kiinnittämisessä alavllraan 12.

Hakijan koepaperikoneilla vallinneissa olosuhteissa, jolloin sektorin^ laajuus oli 29° ja sitä vastaava telan 23 (0 800 mm) kaari oli n. 200 mm, todettiin sopivaksi vuotollmavyöhykkeen leveydeksi, joka oli säädettävissä, i2 7 81 3 3 D',D" »30-80 mm. Edullisena lähtöarvona keksinnön mukaisen laitteen suunnittelulle ja käytäntöön soveltamiselle kuviossa 4 esitetyn laitegeometrlan puitteissa voidaan pitää D' D" = 50 mm. Rakenne on luonnollisesti järjestettävä sopivalla tavalla säädettäväksi.

Kuvioiden 3A,4 ja 5 mukaisesti ensimmäinen kanslosa 33 viirojen 12,13 kulkusuunnassa on varsin kapea. Tämä kanslosa 33 on useimmissa tapauksissa vain viiraa 12 vastaan vaikuttava imulaatikon 30 tiivlstyslista, joka voi toimia myös eräänlaisena vesikaavarina. Listan polkkeileikkaus voidaan verraten vapaasti valita ja se voi olla jopa esim. pyöreä. Ensimmäisen kanslosan 33 kohdalla rainan vesipitoisuus on verraten korkea, jolloin tässä kohdassa rainasta vielä voi poistua suhteellisen suuri vesimäärä, joka toimii tehokkaana voiteluaineena ja vähentää huomattavasti viiran 12 kulumlsvaaraa tällä kansiosalla 33.

Ensimmäinen kanslosa 33 voi olla myös leveähkö, jolloin on eduksi, että se varustetaan, kuten sinänsä tunnetut tasoimulaatikoiden kannet, läpimenevillä rel'illä tai raoilla, jotka ovat yhteydessä imulaatikon 30 sisätilaan, jolloin tämän kanslosan 33 alueella rainaan W viirojen 12 ja 13 välissä kohdistuu olennaisesti irrotusimulaatlkossa 30 vallitsevan imun vaikutus.

Keksinnön mukaisen Imulaatikon 30 toiminnalle on merkityksellistä, että siinä on mainittu kansioslen välinen vapaa väli, jonka alueella rainan suunnamuutos tapahtuu samalla kun ja tämän johdosta rainaan W kohdistuu yläviiran 13 ja kantavan viiran välissä 12 verraten voimakas puristus. Tämän ansiosta Tainasta W saadaan poistetuksi suuri määrä vettä, joka keskipakoisvoiman vaikutuksesta sinkoutuu imulaatlkkoon 30.

Mitä irrotusimulaatikon 30 toisen kanslosan 34 rakenteeseen tulee, on tällöin tarjolla ensimmäiseen kanslosaan verrattuna useampia vaihtoehtoja ja niitä myös tarvitaan, koska tämä toinen kanslosa itse asiassa lopullisesti ratkaisee sen, kuinka luotettavasti raina W irtoaa peittävästä viirasta 13 ja kiinnittyy kantavaan viiraan 12. Eräitä näistä vaihtoehdoista on esitetty kuvioissa 3A,4 ja 9.

Kuvion 3A mukainen toinen kansilista 341 on periaatteessa tavanomainen sinänsä tunnettu tasoimulaatikon kansi, joka on läpireikäinen. Kuviossa 4 13 V 81 3 3 esitetty kansiosa muodostuu läplrelkäiseetä ensimmäisestä leveähköstä listasta 348, jonka lisäksi kanslosaan kuuluu kaksi kapeata listaa 349, joiden avulla kanslosaan muodostetaan kaksi imurakoa 350, jotka ulottuvat poikittain yli koko viiran leveyden. Listat 348 ja 349 voidaan asentaa toiseenkin järjestykseen niin, että imuraot ovat ennen läplrelkälstä listaa 348. Lietojen 349 profiili voi olla samanlainen kuin listassa 33. Kuvio 9 on selostettu erikseen. On selvää, että toisen kansiosan tehtävästä johtuen sen kokonais-leveyden pitää olla huomattavasti suurempi kuin ensimmäisen. Toisen kansiosan kokonaisleveys voi olla 2-3 kertainen ensimmäiseen verrattuna.

Kuvion 36 mukaisessa kansirakenteessa on kanslosla 331 ja 342 erottava vapaa väli on kuitenkin yhtä suuri kuin sitä vastaavan keskuskulman Δ kaari. Tässä tapauksessa on edullista käyttää lmulaatikon 30 kansiosina sellaisia lista-rakenteita 331,342, joka on kuvioissa 7,8 ja 9 esitetty.

Kuvion 36 mukaisessa lmulaatikon 30 runkoosassa on väliseinä 301, joka on varustettu säädettävällä ilman virtausaukolla 321 ja joka jakaa lmulaatikon 30 kahteen osastoon, joista toinen vastaa ensimmäistä kansiossa 331 ja sektoria /b, kun taas toinen rajoittuu jälkimmäiseen kanslosaan 342. Kun imusysteemi 40 on välittömästi yhdistetty ensimmäistä kansiossa 331 vastaavaan osastoon, vallitsee tässä osastossa yleensä suurempi alipaine kuin jälkimmäistä kansi-osaa 342 vastaavassa lmulaatikon osastossa. Toisen kansiosan 342 kohdalla on olennaista se, että rainaan W pystytään kohdistamaan riittävä imu niin, että ralna W irrottuaan ylävllrasta 13 luotettavasti seuraa alaviiraa 12. On otettava huomioon, että vaikka yläviira 13 on jo irronnut ralnasta W, telan 23 ja alavilran 12 väliseen kitaan voi syntyä suurilla nopeuksilla imuvalkutus, joka pyrkii tietyissä tapauksissa tempaamaan rainan W ylaviIran 13 suuntaan alavilran 12 pinnalta, ellei toisen kansiosan 342 kohdalla ole riittävää "varmistueimua".

Irrotuslmulaatikossa 30 voi olla eräissä tapauksissa useitakin lokerolta, joiden avulla imua voidaan halutuissa rajoissa säätää.

Tarkoituksena sillä, että Irrotuslmulaatikossa 30 on vähintään kaksi osaa, on tehdä mahdolliseksi imun säätö halutun suuruiseksi lmulaatikon eri kohdilla viirojen 12,13 välissä olevan ralnan W kulkiessa lmulaatikon 30 kansiosan yli. Imun säädön avulla saavutetaan haluttu vedenpoistoefektl, haluttu rainan ia 78133 W irtoaminen ylävlirasta 13 eli peittävästä viirasta ja siirtyminen yksinomaan alaviiran 12 eli kantavan viiran edelleen kuljettamaksi. Imun säätö-mahdollisuus tässä yhteydessä merkitsee imuenergian käytön optimoimista eli tarpeettoman suuren imuenergian käytön välttämistä. Onko imun vaiheittainen säätö lainkaan tarpeellinen, riippuu kuitenkin useista tekijöistä esim. paperikoneen nopeudesta, massan lajista jne.

Imun säätö imulaatlkon 30 alueella voi tapahtua samalla tavalla kuin tavan-omaisissakin tasoimulaatikoissa varustamalla se tai sen jokainen lokero omalla päälmuputkeen liittyvällä yhdykkeellään, joka on varustettu säätö-venttiilillä 32. Kuten jo edellä mainittiin järjestelmä voidaan sovittaa myös niin, että imulaatlkon 30 yksi lokeroista on ns. pääimulokero, joka liittyy suoraan paperikoneen imujärjestelmään ja jossa päälmulokerossa vallitsee korkein imu. Muissa lokeroissa vallitsevaa imua voidaan tällöin säätää päälokeroa ja ao. lokeroa erottavaan väliseinään sijoitetun säädettävän kurlstusaukon 321 tai vastaavan avulla.

Kuviot A ja 5 esittävät keksinnön mukaisen laitteen geometriaa erään kokeillun rakenteen pohjalta. Kuviossa 5 viirojen 12 ja 13 kaareva kulku on esitetty suoraviivaisena ja vastaavasti lrroituslmulaatikon kansiosat esitetty samaan tasoon kuuluviksi. Näin on mahdollista yksinkertaisesti kuvata keksinnön mukaiseen rakenteeseen kuuluvien yksityiskohtien keskinäisiä suuruus-suhteita.

Kuvioissa A ja 5 vallitsevat seuraavat vastaavuudet: A#~oC; D' '•'A'; ;V D" *** A"; C *** Imulaatlkon 30 kannen vapaa väli F - D' + D" + B.

Nopeudella 1000 m/mln laitteen vedenpoisto osoittautui varsin tehokkaaksi korvaten 3-5 kpl imulaatikoista, joita tavanomaisesti forming-telan 15 ja kuskltelan 2A välillä käytetään. Vapaa väli F oli noin 300 mm, josta suunnanmuutos sektorin osuus oli 200 mm.

Kuvio 7 esittää aksonometrieenä kuvantona erästä imulaatlkon 30 ensimmäisen kanslosan 331 rakennevarianttla. Kanslosa 331 käsittää vain yhden listan, jonka viran 12 vastaan toimiva tasopinta 332 on varustettu erikoisilla urilla 333, jotka ovat viiran 12 juoksun suuntaisia. Kannasten 33A erottamat urat 333 ovat pituussuuntaiselta poikkileikkaukseltaan killan muotoisia siten, 15 781 33 että ne alkavat viiran kulkusuunnassa kanslosan pinnalta ja syvenevät listan takareunaa kohti niin, että tähän takareunaan muodostuu eräänlainen "hammastus". Kuviossa 7 on viltekirjäimin a,a',b,c ja d merkitty urien dlmenslointi. Kanslllstan tärkeimmät dimensiot on puolestaan merkitty kirjaimin e ja L.

On ymmärrettävää, että kuviossa 7 on vain kaavlolllsestl ja periaatteellisesti esitetty eräs uritusmalli. Urien 333 leveyden a ja niiden välisten kannasten 334 leveyden b suhde a/b voi vaihdella melko laajoissa rajoissa paperikoneen toimintaolosuhteista riippuen. Myös sen vlirakudoksen 12 tyyppi, jota paperikoneessa käytetään ja joka toimii kyseistä kaneilietaa 331 vastaan vaikuttaa suuresti urituksen valintaan. Kyseinen suhde voi olla esim. a/b “ 1,5 - 0,2, jolloin alempi arvo edustaa tapausta, jolloin esim. a = 2 mm ja b “ 10 mm, kun taas ylempi raja-arvo vastaa uritusta, jossa urat ovat 50 % leveämpiä kuin kannakset. Mitään täsmällistä arvoa ei ole mahdollista antaa, koska uritus on riippuvainen, kuten jo mainittiin, käytetyn vlirakudoksen 12 laadusta, erityisesti kudoksen 12 jäykkyydestä sen poikkisuunnassa. Urituksen tyyppiä kuvaa myös urien 333 syvyyden c suhde uran leveyteen a listan 331 takareunan kohdalla, joka suhde voi vaihdella rajoissa esim. c/a “5-1.

Kuvion 7 ja edellä esitetyn mukaisesti urat on koneistettu tai valmistettu niin, että niiden seinämät ovat kohtisuorassa listan tasoa vastaan. Niinikään on kuviossa esitetty, että urat 333 ovat tasalevyisiä eli a “ a’. Eräs edullinen urarakenne, joka ratkaisee osittain ne pulmat, joita aiheutuu esim. vlirakudoksen 12 riittämättömästä jäykkyydestä, on sellainen, että urat 333 kapenevat voimakkaasti kanslllstan pinnan tasossa listan takareunaa kohden esim. siten, että suhde a*/a 5 * 3. Tästä johtuva urien 333 efektiivisen volyymin pieneneminen korvataan sillä, että urien 333 seinämät tehdään viistoiksi siten, että uran 333 leveys kanslllstan pinnan tasossa on huomattavasti pienempi kuin uran pohjalla. Tällainen rakenneyksityiskohtavariantti on esitetty kuviossa 8, johon merkittyjen dimensioiden suhde voi olla esim. a"/a = 5 + 2 sekä c/a" · 1 ♦ 3.

Imulaatikon 30 kansilistat 33,34 voivat olla täysin sileitä eli vailla mitään uritusta. Tällaisessa tapauksessa ensimmäisen kanslosan takareunan ja viirojen suunnanmuutosvyöhykkeen alkupisteen kohdalla on sopivimmln sellainen väli (kuvio 5), joka tekee mahdolliseksi vapaan ilmanvirtauksen atmos 16 781 33 fääristä siirtoimulaatikon sisään. Tämän välin A' pituus on edullisesti 30-70 mm koneen toimintaolosuhteista riippuen. Tyydyttävä toiminta on saatu aikaan kun kyseinen väli A ' on 50 mm.

Se, että ensimmäinen kanslllsta 331 on uritettu kuvioiden 7 ja 8 mukaisesti, tekee mahdolliseksi sijoittaa listan 331 takareuna olennaisesti samalle kohdalle, missä viirojen 12,13 suunnanmuutossektorl alkaa. Listassa 331 oleva uritus 333 korvaa tällöin mainitun vuotollmasektorln D’ ainakin osittain niin, että saadaan aikaan ilmavirtaus kyseisellä alueella sen sandwich-rakenteen 12/W/13 läpi imulaatlkkoon 30, mikä on tärkeä imulaatlkon 30 toiminnalle sekä vedenpoiston kannalta että silmälläpitäen ralnan U irrottamista yläviirasta 13 ja kiinnittymistä alaviiraan 12 jo tässä vaiheessa.

Mitä vielä tulee kuviossa 7 esitetyn listan 331 muihin dimensioihin L ja e, niin niistä nimenomaan L on yksinomaan riippuvainen paperikoneen työlevey-destä. Listan leveys e viiran 12 kulkusuunnassa riippuu useista sekundäärisistä rakenteellisista tekijöistä, eikä mainitulla leveydellä ole olennaista vaikutusta imulaatlkon 30 toimintaan. On kuitenkin huomattava, että leveyden e pitää olla olennaisesti suurempi kuin urien pituus d, joka edullisesti on . . noin 30-80 mm. Suhde d/e voi olla esim. 0,6 ♦ 0,8.

Kuvio 9 esittää samoin aksonometrlsenä kuvantona erästä keksinnön mukaisen Imulaatlkon 30 jälkimmäisen kanslosan rakennetta, joka muodostuu tasomaisella yläpinnalla 344 varustetusta listasta 342. Listan 342 uritukset 345 alkavat listan 342 etureunasta viiran 12 kulkusuuntaan päin. Ne eri mahdollisuudet, jotka tämän kanslosan urituksen osalta tulevat kysymykseen, ovat ilmeisiä kuviolta 7 ja 8 koskevien selitysten perusteella. On edullista, että tämän listan 342 etusivu 347 muodostaa terävän kulman pinnan 344 kanssa nähden niin, että lista 342 tältä osin voi aikaansaada eräänlaisen kaavarlvalku-tuksen. Kuvion 9 esittämä kanslllsta 342 on kannasten 346 toisistaan erottamien urien 345 lisäksi varustettu rei'illä 343, joiden kautta kaneiosa sallii imulaatikoesa 30 vallitsevan alipaineen vaikutteen kansiosaa sivuavaan viiraan 12 ja sen päällä olevaan kuiturainaan W.

Kuvion 9 osalta on vielä todettava, että vaikka jälkimmäisen kansllistan 342 urat 345 on esitetty selvyyden vuoksi verrattain leveinä, käytännössä lähinnä suositeltava ratkaisu on sellainen, jossa urat 345 ovat verrattain kapeat 17 781 33 niin, että estetään ralnasta W viirojen 12,13 suunnanmuutossektorllla poistuneen veden palautuminen takaisin ralnaan W. Tätä silmälläpitäen edullinen urageometria on sellainen, jossa a ** 2-3 mm; c/a «-* 5-10 ja a' /a ^ 5-10.

Seuraavassa selostetaan kuvioon 6 viitaten eräs forming-telan 15 vaihtoehtoinen rakenne. Kuten on todettu forming-tela 15 voi olla sileäpintalnen tela tai uritettu tela tai muunkinlainen tela. Kuvion 1 mukaisesti forming-tela 15 on sileäpintalnen, kun taas kuvion 6 mukaisesti formlngtela 151 on varustettu sen pintaa kiertävällä urituksella 152. Forming-telaa 151 sivuaa tietyllä sektorilla alavilra 12, jonka päällä on raina W. Telan 151 kohdalla rainan W päälle ohjataan ylävilra 13 ja näin aikaansaatu sandwlch-rakenne 12/W/13 muuttaa suuntaansa telalla 151 ja jatkaa matkaansa irrotuslmulaati-kolle 30. Telan 151 ja irrotuslmulaatlkon 30 välillä ei soplvimmin ole mitään olennaista vedenpoistoa tai viiran kulumista aikaansaavia elimiä.

Kuvion 6 mukaisesti forming-telaa 151 ympäröi kammio 153a lukuunottamatta sektorin A osuutta, jonka alueella viira 12 on olennaisesti tuntumassa ja Γ kosketuksissa forming-telaan. Tämän sektorin alueella ylävilra 13 johdetaan peittämään rainaa W. Tämän sektorin alueella ralnaan W kohdistuu asteettain lisääntyvä puristus viiran 13 aiheuttamana, jonka ansiosta ralnasta pyrkii poistumaan vettä molempien viirojen 12 ja 13 läpi. Kammio 153a on yhdistetty yllpainelähteeseen 41 venttilllyhdykkeen 154 kautta. Ylipaine (+) pääsee vaikuttamaan urien 152 kautta sektorin kohdalla alavliralla 12 olevaan ralnaan niin, että vedenpoisto viiran 12 läpi saadaan tarpeen vaatiessa estetyksi ainakin osittain. Joka tapauksessa kammiossa 153a vallitsevan paineen avulla vedenpoistoa tämän telan 151 alueella on mahdollista säätää. Kammio 153a on varustettu viiraa 12 vastaan toimivalla kansiosalla 157, joka voi olla läpireikäinen.

Tietyissä erikoistapauksissa kammioon 153a voidaan järjestää myös alipaine.

Kammion 153a välittömään yhteyteen viiran kulkusuuntaan nähden sitä ennen on sijoitettu toinen kammio 153b, joka on yhdykkeen 155 kautta yhdistetty all-painelähteeeeen 40. Kammio 153b on varustettu kansiosalla 156, joka osittain ulottuu peittämään kammiota 153a. Kansiosa 156 on pienessä kulmassa viiraan 12 nähden ja se on ainakin osittain kammion 153b osuudelta läplreikäinen.

18 781 33

Kammioiden 153a ja 153b avulla veden poiston suunta ja määrä telan 151 alueella on tehokkaasti hallittavissa.

Irrotueimulaatlkon 30 ja sen yhteydessä toimivan yläviiran 13 johtotelan 23 toimintaa yleisesti tarkasteltuna voidaan todeta seuraavien tekijöiden olevan merkityksellisiä. Viiranjohtotelan 23 pyörimisliike indusoi "ilmatyynyn", joka kehittyy viiranjohtotelan 23 ja viirojen 12,13 muodostamaan kitaan ja aiheuttaa paineen, joka pakottaa viirojen välissä olevaa ralnaa W alaviiraa 12 vasten. Samaan suuntaan vaikuttaa myös lmulaatikossa 30 ja sen mahdollisissa eri lokeroissa vallitseva tyhjö. Edelleen keskipakovoima viirojen 12,13 kulun suunnanmuutoksen yhteydessä vaikuttaa luonnollisesti ralnaa W ylä-vllrasta 13 irrottavasti.

Kalkista niistä em. tekijöistä huolimatta, jotka edistävät ralnan W irtoamista yläviirasta 13 rainan W irtoaminen ei ole täysin varmistettu ilman irrotueimulaatlkon 30 jälkimmäistä kansiosaa, jonka avulla ralnaan W kohdistetaan "varmistusimu". Niitä tekijöitä, jotka tekevät kyseisen varmistus-imun tarpeelliseksi ovat esim. yläviiran 13 syystä tai toisesta johtuva lilan voimakas adheesio ralnaan W sekä ylä- ja alavliran 12,13 erkanemiekohtaan syntyvä lmuvalkutus. Valmistettavan paperin tai kuiturainan lajista ja koneen nopeudesta riippuu se kuinka suuri ja kuinka kauan kestävä imu ralnaan W täytyy alavliran 12 läpi kohdistaa, jotta toivottu tulos saavutetaan. Imun kestoaika on luonnollisesti verrannollinen imulaatlkon 30 jälkimmäisen kanslosan leveyteen viirojen kulkusuunnassa.

Irrotusimulaatlkon 30 ja viiranjohtotelan 23 yhdessä muodostama kombinaatio-laite, joka ohjaa viirojen 12 ja 13 kulkua, tekee mahdolliseksi laajoissa rajoissa säädettävän ja kontrolloitavan vedenpoietoprosessln Imulaatlkon alueella. Tämän laitteen tehtävä on kahdenlainen ja se kohdistuu sekä vedenpoistoon rainasta VI että rainan W irrottamiseen yläviirasta 13 ja kiinnittämiseen alavllraan 12 eli kantavaan viiraan. Se kummalle näistä tehtävistä on annettava pääpaino, riippuu useista eri tekijöistä esim. käsiteltävän massan lajista ja sen vedenpoisto- ominaisuuksista; siltä valmistetaanko yksinkertaista vaiko monlkerrosrainaa ja rainamateriaalln tarttumis-ominalsuuksista yläviiraan. Kyseisen laitteen toimintaan vaikuttavia pro-sessimuuttujia nimenomaan vedenpoiston kannalta ovat alavliran 12 kireys yläviiraa 13 ja telaa 23 vastaan, alavliran 12 suunnanmuutoskulman suuruus, 19 781 33 lmulaatlkon 30 vapaan välin F pituus» imulaatikossa 30 vallitseva tyhjö, suunnanmuutossektorla vastaavan kaaren pituus B, joka suunnanmuutoskulman ollessa määrätty on verrannollinen ohjaustelan 23 halkaisijaan, sektorilla /& vaikuttava keskipakoisvoima, joka on kääntäen verrannollinen ohjaustelan 23 halkaisijaan sekä kokonaisaika, jonka raina W viipyy lmulaatlkon 30 alueella A + F + C.

Sellaisia prosesslmuuttujia, jotka puolestaan vaikuttavat rainan W irrottamiseen ylävliralta 13 ja siirtymiseen alavilralle 12, ovat käytettävien viirojen materiaali, tiheys, kudoerakenne ym., lmulaatlkon 30 toisen kansi-osan 34 rakenne suunnanmuutossektorin /δ jälkeen, aika jonka raina W on imun vaikutuksen alaisena välittömästi suunnanmuutossektorla seuraavalla vuoto-ilmavyöhykkeellä D" lmulaatlkon toisella kansiosalla 34 sekä imulaatikossa 30 vallitsevan imun suuruus nimenomaan toisen kanslosan 34 alueella.

Hakijan koelaitoksen pienoiepaperlkoneella on imulaatlkolle 30 tulevan ala-viiran 12 kaltevuus vaakatasoon nähden n. 37°. Kun viiran 12 kaltevuus sen lähtiessä imulaatlkolta 30 on 8° alaspäin, on alavllran 12 kulkusuunnan muutos täten 29°, jonka laajuisella sektorilla ylä- ja alavlira 12,13 kulkevat yhdessä rainan W erottamana johtotelan 23 (0 800 mm) kohdalla. Kuviossa 1 ja 4 esitetty telojen 15,23 ja 24 sekä lmulaatlkon 30 sijainti vastaa pääpiirtein koepaperikoneen olosuhteita.

Ohjaustela 23 on sopivimmin sileäpintainen ja tällöin on edullisinta käyttää edellä selostettuja vuotoilmavyöhykkeitä D' ja D" rainan W ja viiran 12 suunnanmuutossektorin /& molemmin puolin. Eräissä erikoistapauksissa keksintö voidaan toteuttaa myös niin, että edellä mainittuja varsinaisia vuotoilmavyöhykkeitä ei ole lainkaan. Tällöin vuotoilmavyöhykkelden toimintaa vastaava vaikutus, jos sitä yleensä käytetään, voidaan saada aikaan järjestämällä johtotelan 23 vaippa uritetuksi siten, että ilma pääsee siirtymään tämän urituksen kautta sandwich-rakenteen 12/W/13 läpi. Tällä rakenteella saattaa olla kuitenkin se epäkohta, että mainittuihin uriin pääsee viirojen 12 ja 13 välisen puristuksen vaikutuksesta kertymään vettä, joka roiskuu takaisin ralnaan suunnanmuutossektorin /$ jälkeen ja rainan W erotessa viirasta 13. Ohjaustelan 23 mainittu uritus on sopivimmin telan vaippaa kiertävä ja saatu aikaan esim. varustamalla tela 23 päällysteellä, joka on tehty profiili-nauhasta kietomalla.

20 781 33

Vaikka edellä on puhuttu viiroista 12,13 tarkoitetaan niillä myös vilraoslssa käytettyjä erilaisia kudoksia, esim. erikoisrakenteisla huopia.

Edellä on keksinnön mukainen lrrotusimulaatlkko 30 ja sen yhteydessä selostettu menetelmä paperikoneen viiraosassa kuvattu tietynlaisen viiraosan yhteydessä sovellettavaksi. On kuitenkin huomattava, että keksinnön mukaista lrrotusimulaatikkoa voidaan soveltaa hyvin monissa erilaisissa vilraoslssa, jotka jopa aivan olennaisesti poikkeavat esim. kuviossa 1 esitetystä viira-osan kokonaisrakenteesta.

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

i.

Claims (17)

2i 78133

1. Menetelmä paperikoneen kaksiviiraisessa rainanmuodostusosassa, joka muodostuu ensimmäisestä viirasilmukasta (12), jonka yläpuolisen juoksun alkuosa on pääasiallisesti vaakasuuntainen varustettuna sen sisäpintaa sivuavilla veden-poistoelimillä, kuten foililistoilla tai vastaavilla ja jolla alkuosalla vedenpoisto muodostuvasta rainasta (W) tapahtuu alaspäin yhteen suuntaan ainoastaan mainitun viiran (12) läpi ja toisesta viirasilmukasta (13), joka ensimmäisen viiran (12) mainitun alkuosan jälkeen johdetaan peittämään ensimmäistä viiraa (12) ja sillä olevaa ralnaa (W) erityisen forming-telan (15) tai vastaavan tuntumassa, jonka kohdalla ensimmäisen viiran (12) ja toisen viiran (13) yhteinen juoksu kääntyy alaspäin siten, että vedenpoisto mainittujen viirojen välissä olevasta rainasta (W) saadaan tapahtumaan myös toisen vlirasilmukan (13) läpi, ja jonka yhteisen juoksun jälkeen toinen viira (13) johdetaan eroon muodostuneesta rainasta (W), joka ensimmäisen viiran (12) yläjuoksun loppuosuudella tämän varassa johdetaan irrotettavaksi ensimmäisestä viirasta (12) paperikoneen purlstinosalle siirtämistä varten, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää esitysjärjestyksessä suoritettavat seuraavat vaiheet: ensimmäisen viiran (12), märän kuiturainan (W) ja toisen viiran (13) muodostaman sandwich-rakenteen (12/W/13) johtaminen mainitun forming-telan jälkeisen alaviiston juoksunsa päätteeksi vedenpoisto- ja irrotusalueelle, jossa ensimmäinen viira (12) saatetaan aluksi kosketukseen erikoisimulaatikon (30) ensimmäisen kansiosan (33;331,332,333,334) kanssa, suunnan muutoksen aikaansaaminen mainitun sandwich-rakenteen (12/W/13) kulussa toisen viiran (13) johtotelan (23) avulla, joka painaa sandwich-rakennetta (12/W/13) toisen viiran (13) puolelta, vedenpoistoefektin aikaansaaminen rainasta (W) pääasiallisesti mainitun kulku-suunnanmuutoksen alueella tai tuntumassa osittain rainaan (W) kohdistuvan mainittujen viirojen (12,13) puristuksen ja keskipakovoiman avulla ja osittain erikoisimulaatikon (30) aikaansaaman paine-eron avulla, toisen viiran (13) eriyttäminen mainitusta sandwich-rakenteesta (12/W/13) ja toisen viiran saattaminen seuraamaan mainittua johtotelaa (23) ja samanaikai- 22 78133 nen rainan (W) saattaminen yhdessä ensimmäisen viiran ¢12) kanssa mainitussa erikoisimulaatikossa (30) vallitsevan alipaineen alaiseksi ja ensimmäisen viiran (12) saattaminen, rainan (W) seuratessa sitä, kosketukseen mainitun erikoisimulaatikon (30) toisen kansiosan (34;341,342,343,344) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen sandwich-rakenteen (12/W/13) mainittua suunnanmuutosta ja/tai välittömästi sen jälkeen saatetaan raina (W) ensimmäisellä ja/tal toisella vuotoilma-vyöhykkeellä (Δ* ja/tai Δ") paine-eron alaiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että mainitun sandwich-rakenteen (12/W/13) saattaminen paine-eron alaiseksi tapahtuu vähintään kahdessa valheessa, sopivimmin kahdessa tai kolmessa vaiheessa .

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu paine-ero aikaansaadaan mainitussa erikoisimulaatikossa (30) vallitsevan alipaineen avulla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alipaineen suuruus mainittujen paine-erovaiheiden välillä kasvaa viiran (12) kulkusuunnassa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu suunnan muutos saadaan aikaan imulaatikon ensimmäisen ja toisen kansi-osan välisellä vapaalla välillä (F), jossa ensimmäinen viira ei koko leveydeltään ole kontaktissa mihinkään kiinteään imulaatikon osaan.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suunnanmuutossektoria vastaava kaari on lyhyempi kuin ensimmäisen ja toisen kansiosan välinen vapaa väli (F).

8. Patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmää sovelletaan viiraosassa, jossa mainittu ensimmäinen viira (12) on rainaa kantavana viirana ja mainittu toinen viira (13) on rainaa peittävänä viirana. 23 781 33

9. Kaksiviiraformeri, joka muodostuu kantavan viiran (12) silmukasta, jonka juoksun alkuosalla raina (W) muodostetaan vedenpoiston tapahtuessa yhteen suuntaan tämän viiran (12) läpi, ja peittävän viiran (13) silmukasta, joka sopivassa rainanmuodostusvaiheessa johdetaan peittämään rainaa (W) ja sitä kantavaa vllrasilmukkaa (12) siten, että vedenpoisto ralnasta (W) saadaan tapahtumaan peittävän viirasilmukan (13) läpi ja jonka kantavan viiran (12) varassa kaksiviiralsen osuuden jälkeen raina (W) siirretään edelleen paperikoneen purlstinosalle johtamista varten, tunnettu siitä yhdistelmästä, että kantavan viirasilmukan (12) sisälle on sovitettu pyörivä formig-tela (15) formerin kaksiviiraiselle osuudelle siten, että kantava viira (12) ja peittävä viira (13) sekä niiden välissä oleva raina (W) muuttaa suuntaansa kantavan viirasilmukan (12) sivutessa mainitun forming-telan (15) vaippaa tämän tietyllä sektorilla ja että yhteisen juoksun mainittujen viirojen (12,13) loppupäähän on kantavan viirasilmukan (12) sisälle sovitettu erityinen irrotusimulaatikko (30), jonka kansirakenne muodostuu kahdesta sopivimmin olennaisesti tasomaisesta kansi-osasta (33,34), jotka ovat kulmassa toisiinsa nähden ja joita vastaan kantava viira (12) toimii ja jonka irrotusimulaatikon (30) kanssa on yhteistoiminnassa peittävän viirasilmukan viiranjohtotela (23), jonka alueella raina (W) eroaa peittävästä viirasta (13) ja seuraa irrotusimulaatikon (30) imun ansiosta kantavaa viiraa (12).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kaksiviiraformeri, jonka erikoisimulaatikon (30) avulla raina (W) irrotetaan peittävästä viirasta (13) tai muusta vastaavasta kudoksesta ja saatetaan seuraamaan kantavaa viiraa (12) tai muuta vastaavaa kudosta, tunnettu siitä, että irrotusimulaatikko (30) on järjestetty johtotelan (23) sille sektorille, jolla peittävä viira (13) mainitulla johto-telallaan (23) muuttaa suuntaansa ja että kyseisen imulaatikon (30) kansi muodostuu kahdesta olennaisesti tasomaisesta osasta (33,34), joiden ulkopintaa kantava viira (12) sivuaa muuttaen suuntaansa mainittujen taso- osien (33,34) keskinäisessä kulmassa ja että mainittuja taso-osia (33,34) erottaa vapaa väli (F), jonka alueella kantava viira (12) on imulaatikossa vallitsevan imun alaisena. 24 7 81 3 3

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kaksiviiraformerl, tunnettu siitä, että mainitun vapaan välin poikkisuuntainen leveys on pienempi kuin kantavan viiran (12) tai muun vastaavan kudoksen leveys siten, että kantavan viiran (12) reunoja kannattavat vapaan välin päätytiivisteosat.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen kaksiviiraformerl, tunnettu siitä, että yläviiran johtotelan (23) pinta on varustettu sitä kiertävällä urituksella.

13. Patenttivaatimuksen 9-12 mukainen kaksiviiraformerl, tunnettu siitä, että erikoisimulaatikko (30) on jaettu väliseinällä (301) tai vastaavilla kahteen tai usempaan osastoon, joissa vallitseva alipaine on järjestetty keskenään erisuuruiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 9-13 mukainen kaksiviiraformerl, tunnettu siitä, että sitä sektoria (A>. jossa mainittu sandwlch-rakenne (12/W/13) muuttaa suuntaansa peittävän viiran (13) johtotelalla (23), vastaava kaari on pienempi kuin vastaavalla kohdalla oleva erikolslmulaatikon (30) vapaa väli (F) niin, että johtotelan (23) kohdalle jää sekä sandwich-rakenteen (12/W/13) tulopuolelle että jättöpuolelle vuotoilmavyöhykkeet (Δ* »H') , joiden kautta ilma pääsee kulkeutumaan mainitun sandwich-rakenteen kautta imulaatikon (30) sisällä vallitsevan alipaineen vaikutuksesta.

15. Patenttivaatimuksen 9-14 mukainen kaksiviiraformerl, tunnettu siitä, että mainitun erikoisimulaatikon (30) ensimmäinen kansiosa (33) ja/tai toinen kansiosa (34;342) on varustettu läpimenevin aukoin (341,343).

16. Patenttivaatimuksen 9-15 mukainen kaksiviiraformerl, tunnettu siitä, että erikoisimulaatikon (30) ensimmäisen kansiosan (33) ja/tai toisen kanslosan siinä reunassa, joka on yläviiran (13) johtotelan (23) tuntumassa, on uritus (333;345), rei'itys tai muu vastaava, jonka kautta ilma pääsee mainitun sandwich-rakenteen (12/W/13) läpi imulaatikon (30) sisällä vallitsevan alipaineen vaikutuksesta siinäkin tapauksessa, että mainittujen kanslosien välinen vapaa väli (F) on olennaisesti yhtäsuuri kuin mainitun sandwich-rakenteen (12/W/13) suunnanmuutossektoria (£) vastaava kaari mainitulla johto-telalla (23). 25 781 33

17, Patenttivaatimuksen 9-16 mukainen kaksiviiraformeri, tunnettu siitä, että erikoisimulaatikon (30) jälkimmäinen kansiosa on alaviiran (12) pituussuunnassa olennaisesti leveämpi kuin ensimmäinen kansiosa (33;131). 781 33 26