FI80088C - Avvattningsvals med vattenstyrelement foer ett pappersmaskinviraband. - Google Patents

Description

! 80088

Vedenohjauselementillä varustettu vedenpoistotela paperikoneen viirahihnaa varten - Avvattningsvals med vattenstyrelement för ett pappersmaskinviraband

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laite. Tällainen laite tunnetaan julkaisusta DE-2 100 964. Siinä on vedenpoistotela, jonka ylitse kulkee viirahihna ja pa-periraina, jolloin vedenpoistotela on muodostettu imutelaksi. Tällaisessa imutelassa johdetaan tunnetusti osa paperirainasta poistetusta vedestä telan sisällä olevan imulaatikon kautta. Lisäksi on sen linjan lähelle, jossa viirahihna lähtee veden-poistotelan vaipalta, siinä olevaan kiilamaiseen välitilaan järjestetty vedenpoistoelementti. Tämä toimii sen veden johtamiseksi pois, joka sinkoutuu telavaipan reikien läpi jälleen ulospäin. Vedenohjauselementissä on viiranohjauslista, jonka ylitse viirahihna liukuu. Tämä viiranohjauslista ja siihen liittyvä seinämä muodostavat vedenohjauspinnan. Tämä kulkee tunnetussa rakenteessa ensin lyhyen matkaa telavaipan kehää pitkin, sitten telalta pois kulkevaa viirahihnaa pitkin ja jälleen pitkin telavaipan kehää. Useampaan vyöhykkeeseen jaetussa imulaatikossa on kehäsuunnassa katsottuna useita peräkkäin sijaitsevia pitkittäisseinämiä, joista viimeisin on järjestetty likimain siihen kohtaan, jossa viirahihna juoksee pois telavai-palta. Tätä tunnettua laitetta käytettäessä todetaan poistetun veden (viiravesi) voimakasta sumuttumista, ts. osa viiravedestä tunkeutuu sumusuihkun muodossa sivuittain paperikoneesta ulos.

On yritetty poistaa tätä ei-toivottua ilmiötä nostamalla imute-lan imulaatikon alipainetta kuitenkin tuloksetta. Haitallista on tällöin myös energian tarpeen nousu alipaineen aikaansaamiseksi. Mainittu,vaikeus voimistuu vielä lisättäessä paperikoneen ajonopeutta.

Samankaltainen tunnettu vedenohjauselementillä varustettu laite on esitetty US-patenttijulkaisussa 3 065 789. Tässä ovat kysymyksessä kuitenkin tasoviirakoneen rekisteritelat. Tällaisessa rekisteritelassa on aina massiivinen telavaippa ja suoraviivaisesti kulkeva viirahihna vain sivuaa sitä, mutta ei kuitenkaan 2 80088 kietoudu sen ympärille. US-patenttijulkaisu lähtee siitä tosiasiasta, että tällaisen rekisteritelan ja poistuvan viirahihnan välisessä välitilassa muodostuu alipaine, jonka suuruudesta pa-perirainan vedenpoiston voimakkuus riippuu. Todetaan, että viiranopeuden lisääntyessä alipaineesta voi tulla niin korkea, että vedenpoistosta tulee liian voimakas. Tässä esitetty veden-ohjauselementti toimii tästä syystä veden ohjauksen lisäksi ennen kaikkea vedenpoiston voimakkuuden säätämiseksi. Se on tätä varten säädettävissä yhdensuuntaisesti viiran kulkusuuntaan nähden, jolloin teräväkulmaisen reunan ja viirahihnan re-kisteritelasta kulkevan poistumislinjan välinen etäisyys muuttuu. Muutoin on tunnetussa vedenohjauselementissä viirahihnaa ohjaava lista.

US-patenttijulkaisussa 2 900 023 on taas esitetty puhtaita vedenohjauselementtejä, joissa ei siis ole mitään viiranohjaus-listoja. Tällöin kysymyksessä on puolestaan tasoviirakoneen rekisteriteloissa oleva laite. Myös tässä ovat vedenohjausele-mentit säädettävissä viiran kulkusuunnassa. Tässä pyritään säätämään etäisyyttä siten, että saadaan aikaan mahdollisimman suuri vedenpoistovaikutus.

Vastakohtana rekisteriteloilla varustettuihin laitteisiin esiintyy keksinnön kohdalla se tapaus, että paperirainan vedenpoisto tapahtuu ohjaustelan peittoalueella. Tällöin paperirainasta poistettu vesi tunkeutuu ensin ohjaustelan telavaippaan järjestettyihin koverruksiin. Ohjaustelan viirahihnan poistumislinjan takana lingotaan sitten ainakin osa tästä vedestä jälleen pois ohjaustelasta. Tällöin syntyy vaikeuksia tämän veden poistamisessa. Taipumuksena on nimittäin se, että osa tästä vedestä kulkee edelleen viirahihnan mukana ja toinen osa ohjaustelan mukana. On yritetty selviytyä näistä vaikeuksista siten, että ohjaustela on muodostettu imutelaksi. Tällöin tämä on kuitenkin johtanut veden voimakkaaseen sumuttumiseen. Mainitut vaikeudet voimistuvat vielä paperikoneen työnopeuden lisääntyessä.

Keksinnön perustana on tehtävä parantaa patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa mainittua laitetta siten, että ohjaustelasta I) 3 80088 poistuva vesi voidaan poistaa myös erittäin suurissa paperi-konenopeuksissa häiriöttä.

Tämän tehtävän ratkaisu on esitetty patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosassa.

Yllättävästi on voitu todeta, että keksinnön mukaisessa laitteessa poistettava vesi muodostaa erittäin tiiviin suihkun, joka voidaan helposti ohjata koontiammeeseen tai vastaavaan. Todennäköisesti keksinnön mukaisen laitteen vaikutus perustuu siihen, että vesihiukkasten ohjaus alkaa välittömästi poistumis-kohdan takana, ennen kuin tapahtuu mainittavaa sumutusta, siis ennen kuin ilmaa voi päästä kiilamaiseen välitilaan.

Olennaiseksi eduksi on todettu se, että vesisuihku ottaa mukaansa (kuljettaa) matkallaan koontiammeeseen vain hyvin vähän ilmaa ja että siihen muodostuu enää vain hyvin pienessä määrin vesi-ilma-seosta. Siten voidaan koontiammeen mittoja pienentää olennaisesti verrattuna tähänastisiin rakenteisiin, koska ei ole enää tarpeellista erottaa ilmaa viiravedestä koontiammeessa.

Myös ammeen poistoläpimittaa voidaan pienentää, koska on johdettava paljon vähemmän ilmaa ulos.

Mainittuja etuja voidaan käyttää useissa paperikoneissa sikäli, että paperikoneen kokonaismitoista tulee pienempiä, etenkin rakennuskorkeudesta. Siten eivät ainoastaan paperikoneiden valmistuskustannukset pienene, vaan myös rakennuskustannukset.

Keksinnön mukaisen laitteen ohjaustela voi ottaa esim. paperikoneen rintatelan paikan, esim. pehmopaperikoneen perälaatikossa. Tällöin se voi olla muodostettu imutelaksi tai eguttööritelaksi. Kaikissa näissä tapauksissa vain yksi ainoa viirahihna kietoutuu ohjaustelan ympärille.

Keksinnön edullinen käyttöalue on kuitenkin kaksoisviiramuo-dostimissa, jolloin keksinnön mukaisen laitteen ohjaustela ottaa nk. muodostustelan paikan. Tämän ympärillä on kaksi viirahihnaa, joiden välissä on kuivatettava paperiraina. Erilaisia rakenteita 4 80088 omaavat kaksoisviiramuodostimet, jotka tulevat tätä varten kysymykseen, ovat sinänsä tunnettuja, esim. DE-patenttijulkaisusta 21 05 613 tai aikakauslehdestä "Wochemblatt fiir Papier Fabrikation", 1980, s. 898.

Eräs tärkeä etu voidaan saavuttaa siten, että patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen ohjaustela muodostetaan imutelan tavoin. Tällöin kysymys on siitä, että telavaipan sisäosaan järjestetty laatikko järjestetään vedenohjauselementin terävän reunan suhteen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan kohdassa f) esitetyllä tavalla. Yllättävästi on nimittäin osoittautunut, että tämän laitteen toiminnassa laatikossa muodostuu itsenäisesti alipaine. Tämä alipaine voi vielä parantaa keksinnön mukaisen laitteen erilaisissa käyttötapauksissa sen vaikutusta; so. viiraveden poisto on nyt täysin ongelmaton. On myös mahdollista, että patenttivaatimuksessa 1 esitetyn laatikon lisäksi, jossa alipaine säätyy itsenäisesti, järjestetään vielä toinen imulaa-tikko. Kaikissa tapauksissa on keksinnön ansiosta tuotettava ulkoa käsin vähemmän alipainetta kuin tähän asti. Siten säästetään energiaa.

Erittäin edullisia tuloksia voidaan saavuttaa patenttivaatimuksessa 3 esitetyllä laitteella.

Edullista, ei kuitenkaan kaikissa tapauksissa tarpeellista, on se, että vedenohjauselementti asetetaan välittömästi viira-hihnaa vasten. Tätä varten se voidaan varustaa viiranohjauslis-talla, joka voi olla myös vedenohjauselementtiin yhdistetyn imulaatikon osana kuten patenttivaatimuksessa 4.

Keksinnön kolmea esimerkkiä selitetään seuraavassa piirustuksen avulla. Piirustuksessa kuvio 1 esittää osapitkittäisleikkauskuvaa kaksoisviiramuodosti-mesta;

II

5 80088 kuvio 2 esittää kaaviomaista osapitkittäisleikkauskuvaa pehmopaperikoneen viiraosan alkuosasta; kuvio 3 esittää osapitkittäisleikkauskuvaa kuviosta 1 poikkeavasta kaksoisviiramuodostimesta.

Kuviossa 1 nähdään kaksoisviiramuodostimesta alaviira 10 ja yläviira 11/ jotka kietoutuvat yhdessä ohjaustelan 12 ympärille ja kulkevat välittömästi tämän jälkeen vedenoh-jauselementin 13 yli, joka on yhdistetty imulaatikkoon 14.

Ohjaustelassa 12, jota nimitetään yleensä "muodostustelaksi", on rei'itetty telavaippa 15 ja imulaatikko 16, jossa on kaksi imukammiota 17 ja 18. Vedenohjauselementti 13, jota nimitetään myös "suihkunohjauskengäksi", on järjestetty kiilamaiseen välitilaan, joka on telavaipan 15 ja telalta 12 poistuvien viirahihnojen 10 ja 11 välissä. Vedenohjauselementti 13 työntyy terävällä reunalla 20 edellä mainittuun välitilaan ja siinä on telavaippaan 15 päin oleva vedenohjauspinta 21. Vedenohjauspinnan 21 ja telavaipan 15 välinen etäisyys alussa, so. terävässä reunassa 20, on melko pieni; se kasvaa telavaipan kehäsuunnassa vähän, mutta yhtäjaksoisesti. Lopuksi se voi, kuten kuviossa 1 on esitetty, sulautua viiraveden ammeen 19 peiteseinämään.

Molempien viirahihnojen 10 ja 11 yhteinen poistumislinja telavaipasta 15 on esitetty kuviossa 1 kohdalla 22. Pois-tumislinjan 22 ja suihkunohjauskengän 13 terävän reunan 20 etäisyys a on vain n. 15 % muodostustelan 12 ulkoläpimitas-ta D. Näin saadaan aikaan se, että telavaipan 15 rei'istä poistuva viiravesi virtaa tiiviinä suihkuna 23 ohjauspintaa 21 pitkin ja saapuu sekoittumatta mainittavammin ilman .anssa viiravesiammeeseen 19. Tällöin kammiossa 18 muodostuu alipaine, nimittäin myös silloin, kun ulkoa käsin ei tapahdu mitään imua. On siis tuotettava yleensä vain ensimmäisessä kammiossa 17 ulkoa käsin alipaine.

Olennaista on tällöin, että - telavaipan 15 kiertosuuntaan katsottuna - toisen laatikon 18 toinen pitkittäisseinä 28 6 80088 on järjestetty tiivistyslistastaan 29 terävän reunan 20 alueelle. Tiivistyslistassa 29 on tuloreuna 31 ja poistu-misreuna 32. Tarkoituksenmukaisesti tiivistyslista 29 järjestetään siten, että tuloreuna 31 on terävän reunan 20 edessä ja poistumisreuna 32 tämän takana, kulloinkin tela-vaipan 15 kiertosuuntaan katsottuna.

Suihkunohjauskenkä 13 toimii samalla viiranohjauselementti-nä. Tästä syystä viiranohjauspinta varustetaan mieluummin kulutusta kestävällä päällysteellä. Tätä ei ole piirustuksessa erityisesti korostettu.

Kuvion 2 mukaisessa suoritusesimerkissä on ohjaustelana 42 rintatela, joka on järjestetty perälaatikolle 40 ja jonka ympäri kietoutuu yksi ainoa viira 41. Jälleen on järjestetty suihkunohjauskenkä 43, joka on olennaisilta tunnusmerkeiltään yhtäpitävä kuvion 1 mukaisen suihkunohjauskengän 13 kanssa. Viira 41 kulkee suihkunohjauskengän 43 takana yhdessä muodostetun paperirainan kanssa ja yhdessä toisen viira-hihnan 44 kanssa muodostustelalle 39. Viiravesiammetta on merkitty numerolla 49.

Rintatelassa 42 voi olla rei'itetty telavaippa 45 ja siihen järjestetty imulaatikko 46. Imulaatikon sijasta voidaan kuitenkin järjestää myös poistumisiinjän 52 ja suihkunoh-jauskengän 43 terävän reunan 50 väliselle alueelle vain yksi tiivistyslista 48. Tämä on esitetty kuviossa 2 katkoviivoin. Tällaisen tiivistyslistan avulla voidaan saada aikaan samankaltaisella tavalla kuin alipaineen avulla se, että telavaipan rei'issä oleva viiravesi lingotaan ulos vasta määrätyn välin päästä poistumisiinjän 52 takana te-lavaipasta 45.

Molemmissa suoritusesimerkeissä (kuviot 1 ja 2) voidaan ohjaustela 12 tai vast. 42 varustaa myös rei1ittämättö-mällä telavaipalla. Riittää, kun telavaipassa on ulkoa päin syvennyksiä, esim. umpireikiä. Olennaista on vain, li että jollakin tavalla järjestetään varastotilaa viiravettä varten.

7 80088

Kuviossa 1 molemmat viirat 10 ja 11 kulkevat alhaalta ylöspäin muodostustelan 12 yli. Tästä voidaan kuitenkin poiketa. Voidaan asettaa esim. kuvion 1 mukainen laite päälleen. Tällöin olisi vain viiravesiamme 19 muutettava siten, että sen poistoaukko olisi jälleen alemmalla alueella. Suihkun-ohjauskengän 13 vaikutus on tässä laitteessa muuttumaton.

Keksintöä voidaan käyttää myös paperikoneen telapuristi-messa, etenkin silloin, kun märkähuovan (paperin kanssa tai ilman) läpikulkemassa puristusnipissä saapuu suurehkoja vesimääriä puristustelan koverruksiin ja linqotaan jälleen pois puristusnipin takana.

Kuvio 3 esittää mahdollisuuksia, miten kuviossa 1 esitetty kaksoisviiramuodostin voidaan muuntaa. Muuttumattomat yksityiskohdat on merkitty samoilla numeroilla kuin kuviossa 1.

Muodostustelassa 12' on nyt massiivinen telavaippa 15', jossa on (vain kaaviomaisesti esitetty) kennopäällyste 35.

· Tämä on koottu syrjäsärmittäin olevista hihnoista, mieluum min suorista hihnoista, jotka kulkevat kehän suuntaan, ja sik-sak-hihnoista, jotka ovat suorien hihnojen välissä. Tällainen kennopäällyste tunnetaan DE-kuulutusjulkaisusta 21 48 361. Tästä julkaisusta on myös tunnettua järjestää hihnoihin aukot, jotka mahdollistavat muodostustelan 12' suuntaan kulkevan virtauksen kennosta kennoon. Tällaista kennopäällystettä käytetään keksinnön erään toisen ajatuksen mukaisesti. Tällöin saavutetaan seuraava vaikutus: kun peittoalueella viirahihnojen 10 ja 11 välissä olevasta kuitususpensiosta viiravesi tunkeutuu sisemmän viirahihnan 11 läpi kennoihin (kts. esim nuoli 6), silloin voi tähän asti siinä oleva ilma poistua kiertosuuntaa vastaan (nuoli 5). Vähän samankaltaista tapahtuu veden-ohjauselementin 13 alueella keksinnölle selvästi ratkaise- 8 80088 valla tavalla; kohdassa, jossa viiravesi virtaa jälleen kennopäällysteestä 35 ulos (nuolet 8), voi ilmaa - puolestaan päinvastaisessa suunnassa - virrata takaisin kennoihin (nuolet 7), nimittäin kennosta kennoon kulkevalla tiellä. Tämä seikka edistää ilmeisesti olennaisesti sitä, että huolimatta massiivisesta, läpipäästämättömästä tela-vaipasta 15' viiravesi virtaa erittäin tiiviinä vesisuihkuna kennopäällysteestä 35 ulos ja virtaa tämän jälkeen edelleen ohjauspintaa 21' pitkin. (Kuvion 1 tapauksessa voi ilma sitä vastoin poistua telavaipan 15 rei’istä sisäänpäin ja tämän jälkeen virrata sisältä käsin jälleen reikiin) .

Keksinnön eräs toinen edullinen muoto on se, että vedenoh-jauspinta 21' kulkee ainakin sen ulottuvuuden määrätyllä osalla kehänsuuntaan suunnilleen yhdensuuntaisesti ohjaus-telan (esim. 15', 35) vaippapinnan suhteen (säde R).

Claims (4)

1. Vedenohjauselementillä varustettu vedenpoistotela paperikoneen viirahihnaa varten, joka kannattaa kuivatettavaa paperirainaa, jolla telalla on seuraavat piirteet: a) vedenpoistotelan (12; 42) telavaippaan (15; 45), joka tela on ainakin osalta sen kehästä ympäröity viirahihnalla (11; 41), on järjestetty läpimenevät koverrukset (reiät) veden varastoimiseksi tilapäisesti, joka on poistettu pape-rirainasta ja kulkenut viirahihnan läpi ("viiravesi"); b) vedenpoistotelan (12; 42) telavaipan (15; 45) ja telasta poistuvan viirahihnan (11; 41) välissä on kiilamainen välitila, johon on järjestetty vedenohjauselementti (13; 43), joka ulottuu vedenpoistotelan pituudelle ja toimii telavaipan koverruksista jälleen poistuvan viiraveden poistamiseksi; c) vedenohjauselementti (13; 43) työntyy teräväkulmaisella reunalla ("terävä reuna" 20; 50) kiilamaiseen välitilaan ja siinä on terävästä reunasta lähtien telavaippaan (15; 45. päin oleva vedenohjauspinta (21), joka ohjaa veden (23) telavaippaa pitkin; d) terävän reunan (20; 50) ja viirahihnan (11; 41) veden-poistotelasta (12; 42) kulkevan poistumisiinjän (22; 52) välinen etäisyys (a) on korkeintaan 0,2 kertaa vedenpoistotelan (12; 42) ulkoläpimitta (D); e) telavaipan (15; 45) sisäosassa on kiinteä ja ainakin kaksi pitkittäisseinämää omaava laatikko (18; 46), joka ulottuu telan pituudelle ja on telavaipan (15; 45) sisäpintaan päin avoin ja on tätä vasten, jolloin laatikon sisätila on tiivistetty telavaipan muuta sisäosaa vastaan; tunnettu siitä, että f) laatikko (18; 46) on järjestetty vedenohjauselementin (13; 43) suhteen siten, että - katsottuna telavaipan (15; 45. pyörintäsuuntaan - jälkimmäinen pitkittäisseinämä (28) on terävän reunan (20; 50) alueella; g) vedenohjauspinta (21) kulkee jatkuvana vedenpoistotelan (12; 42) kehää pitkin. ίο 80088

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vedenohjauselementin (13; 43) ja vedenpoistotelan (12; 42) sisäetäisyys lähdettäessä terävästä reunasta (20; 50) kasvaa telavaipan (15; 45) kulkusuuntaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, jossa laatikon pitkittäisseinämissä on tiivistyslistat, joista jokaisessa on telavaippaa vasten oleva tiivistyspinta, joka - telavaipan kulkusuunnan suhteen - on rajoitettu tuloreu-nalla ja poistumisreunalla, tunnettu siitä, että terävän reunan (20) alueella oleva tiivistyslista (29) on järjestetty siten, että tuloreuna (31) on terävän reunan (20) edessä ja poistumiareuna (32) terävän reunan (20) takana, kulloinkin telavaipan (15) kiertosuunnan suhteen.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen laite, jossa vedenohjauselementti (13) käsittää viiranohjauslistan (9), tunnettu siitä, että viiranohjauslista on imulaatikon (14) osa.