FI81150C - Band foer pappersmaskin. - Google Patents

Description

1 81150

PAPERIKONEEN HIHNA - BAND FÖR PAPPERSMASKIN

Keksinnön kohteena on hihna käytettäväksi vedenpoiston yhteydessä paperikoneen huovan kuljettamas-5 ta kuiturainasta pidennetyssä nipissä, joka muodostuu sylinterimäisen puristintelan ja puristinkengän väliin ja jonka kautta hihna, huopa ja kuituraina johdetaan puristinkengän puristaessa hihnaa ja sen välityksellä kuiturainaa ja huopaa.

10 Paperin valmistuksessa kuituraina muodostetaan johtamalla kuitumassaa viiralle. Tämän vaiheen aikana massasta imetään suuri määrä vettä, minkä jälkeen raina syötetään puristinosaan. Puristinosaan kuuluu joukko pu-ristinnippejä. Lopuksi raina johdetaan kuivausosaan, 15 jossa on kuumennettuja kuvaussylintereitä, joiden avulla rainan vesisäiliö alennetaan halutulle tasolle.

Huomioiden korkeat energiakustannukset, on toivottavaa poistaa rainasta niin paljon vettä kuin mahdollista ennen sen siirtoa kuivausosaan. Kuvausosan 20 kuivausrunnut ovat usein höyryllä lämmitettyjä, ja kuivauskustnnukset ovat merkittäviä poistettaessa suuri määrä vettä.

Pidennettyjen puristinnippien käyttö on todettu edulliseksi verrattuna yhdensuuntaisen rullaparien muo-25 dostamien nippien käyttöön. Lisäämällä puristusaikaa, jonka riana on puristuksen alaisena nipissä, vettä voidaan poistaa suurempi määrä. Tämän tosiasian ovat alan ammattimiehet tunnustaneet ja alalla on myönnetty useita patentteja, esim. US Re. 30,268, US 4,201,624, US 30 4,229,235 ja US 4,229,254.

Käytettäessä pidennettyä puristinnippiä kuitu-rainan kuivauksessa raina on tyypillisesti sijoitettu kahden kosteutta imevän huovan ja hihnan väliin. Huovat on johdettu kulkemaan sylinterimäisen puristustelan 35 ympäri raina niiden välissä, kun taas hihna on järjestetty aiheuttamaan puristus huopiin ja telaan. Puristus-kenkä synnyttää puristuspaineen hihnaan puristusalueel-la.

2 81150

Eräs ongelma on esiintynyt kuivattaessa rainoja pidennetyissä nipeissä. On huomattu, että hihnaan muodostuu kohouma pidennetyn nipin edellä. Tämä ongelma on esitetty patentissa US 4,229,253 ja US 4,229,254, ja 5 tiettyjä hihnakonstruktioita on ehdotettu ongelman ratkaisemiseksi.

Keksintö kohdistuu hinaan käytettäväksi pidennetyssä nipissä, joka on saatu aikaan telalla ja erityisesti sunnitellulla hihnalla, joka pakotetaan telaa 10 vastaan puristuskengän avulla puristuksen aiheuttamiseksi huopaan ja kuiturainaan nipissä.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan patenttivaatimukseen 1.

Hihna käsittää runkokudoksen, joka on impreg-15 noitu termoplastisella tai kuumassa koettuvalla polymeerimateriaalilla. Runkokudoksella on päällystetty ja impregnoitu pinta, joka toimii puristinkenkää vasten, ja toinen pinta, joka on vasten huopaa ja rainaa. Tämä toinen pinta sisältää huokosia, joihin vesi tai muu 20 neste voi siirtyä huovan ja rainan kulkiessa nipin kautta.

Tämän hihnakonstruktion olennainen etu on, että se voidaan valmistaa minkä pituiseksi tahansa, koska se ei vaadi sisäkaraa valmistusvaiheessa. Runko-25 kudos voidaan tehdä päättymättömäksi käyttäen konventionaalista kudostekniikkaa ja päällystää sitten pääl-lystyskoneella.

Tuloksena saatava rakenne on sekä kevyt painol-taa että riittävän tukeva toimimaan paperikoneolosuh-30 teissä. Sillä on riittävä kulutuskestävyys vastustamaan kaikkea kulutusta, mikä saatta esiintyä pidennetyllä nipillä varustetussa koneessa. Toisin kuin materiaalit, jotka on muodostettu kumirengastekniikalla ja jotka voivat virua ja/tai kuoriutua kerroksittain, keksintö 35 tuo esiin hihnan, joka säilyttää eheytensä. Se myös ratkaisee pullistusongelman lähellä puristusnippiä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa suoritusesi-merkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin,

II

3 81150 joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista pidennettyä puristus-nippiä sivulta katsottuna, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista puristinnippiä edestä 5 katsottuna ja osittain leikattuna, kuvio 3 esittää leikkausta eräästä keksinnön mukaisesta hihnasta, ja kuvio 4 esittää leikkausta eräästä toisesta keksinnön mukaisesta hihnasta.

10 Kuvissa 1-2 on esitetty pidennetty puristusnip- pi liikkuvan materiaalirainan kuivaamiseksi. Nipin 10 muodostavat sylinterimäinen puristustela 12, puristin-kenkä 14, jossa on kaaren muotoinen pinta puristustelaa vasten, ja hihna 16, joka on järjestetty siten, että se 15 puristuu puristintelan pintaa vasten. Puristinkengän kaarevalla pinnalla on likimain sama kaarevuussäde kuin puristintelalla. Puristintelan ja puristinkengän välinen etäisyys voi olla säädettävissä tavanomaisella hydraulisella tai mekaanisella laitteistolla (ei esitetty), 20 joka on yhdistetty tankoon 18, joka on nivelletty kenkään 14. Tankoa voidaan myös käyttää halutun puristuksen aikaansaamiseksi kenkään. On syytä huomata, että puris-tinkenkä ja puristintela, joita on selostettu ja esitetty kuvioissa 1-2, ovat konventionaalisia ja muitakin 25 järjestelyjä voidaan käyttää keksinnön mukaisesti.

Keksinnön mukaisen hihnan 16 eräs sovellutus-muoto on esitetty yksityiskohtaisesti kuviossa 3. Hihnaan 16 kuuluu kaksikerroksinen kudottu yksikuituinen runkokudos 20 monikuituisine tai kierrettyine loimilan-30 koineen 21, ja kudos on impregnoitu polymeerimateriaalilla 22. Kuumassa kovettuvien hartsien, kuten polyuretaanin on todettu olevan sopivia impregnointimateriaale-ja. Termoplastiset polymeerit kuten polypropyleeni, ovat myös käyttökelpoisia.

35 Runkokudos 20 on riittävän avoin ei-toivottujen huokosten muodostumisen eliminoimiseksi impregnoitumisen ansiosta valmiissa kudoksessa puristinkengän puolella. Nämä huokoset ovat ei-toivottuja, koska ne sallisivat 4 81150 hihnan ja kengän välissä käytettävän voiteluaineen kulun hihnan läpi ja huovan ja kuiturainan likaantumisen. Loimilangat 21 muodostavat esteen, jolla on riittävän pieni läpäisykyky estäen hartsin kulkeutumisen ja huo-5 kosten muodostumisen päällystys- ja impregnointivai-heen aikana. Hihna on lopullisessa muodossaan päätön sekä tasapaksu. Kudos on myös valmistettava siten, että sillä on riittävä stabiilisuus paperikoneolosuhteissa. Toisin sanoen sillä on oltava pituusstabiilisuus, le-10 veysstabiilisuus sekä ohjattavuus.

Käytettävän termoplastisen hartsin tai kuumassa kovettuvan hartsin pitäisi olla olennaisesti 100-%:sti kiinteätä, jotta vältettäisiin kuplien muodostuminen hihnarakenteeseen hartsin kovettumisvaiheessa, mikä 15 saattaisi aiheuttaa huokosia päällystetylle pinnalle.

Hihnan pinta 17 voidaan hioa sileäksi puris-tinkengän 14 kosketusta varten. Vastakkaisella pinnalla on huokosia seurauksena kudonnasta ja impregnoinnin puuttumisesta, joihin neste voi siirtyä rainan, huovan 20 ja hihnan kulkiessa nipin lävitse.

Ensimmäisen sovellutusmuodon toinen esimerkki on esitetty kuviossa 4. Osat ovat samanlaisia kuin kuviossa 3. Kuvion 4 osat ovat numeroidut samoin kuin kuviossa 3 lisättynä yläviitteellä 1. Kuviossa 4 hihna 25 16' on monikerrosrakenteinen, jossa on loimilankojen 21' muodostama pidätinkerros. Nämä loimilangat 21' voivat olla monikerroslankoja tai kierrettyjä. Hihna on päällystetty ja impregnoitu, kuten edellä on selitetty sileän läpäisemättömän pinnan 17' ja huokosilla 18' 30 varustetun pinnan aikaansaamiseksi toiselle puolelle. Hihnan 16' käyttö on samanlainen, kuin edellä on kuvattu hihnan 16 yhteydessä.

Keksinnön toisessa sovellutusesimerkissä on käytetty erilaista menetelmää polymeerimateriaalin 35 tuomiseksi hihnarakenteeseen. Tässä toisessa menetelmässä polymeerimateriaali puristetaan pintaan. Tunkeuman syvyys säädetään käytettävällä puristusvoimalla ja lämpötilalla. Joko lämmön vaikutuksesta kovettuvia tai

II

5 81150 termoplastisia polymeerejä voidaan käyttää. Termoplastiset polymeerit ovat erityisen edullisia tässä menetelmässä, koska niiden viskositeettia voidaan säätää sulassa tilassa lämpötilan avulla. Säätämällä viskositeettia 5 tunkeuman syvyyttä voidaan säätää, ja pidätinkerroksen tarve kudosrakenteen oikean viskositeetin omaavia polymeerejä varten saadaan eliminoitua.

Tässä menetelmässä hihna 16 on sovitettu tela-parin ympärille. Toinen teloista on öljyllä kuumennet-10 tava sylinteri. Sopivan paksuinen levymäinen polymeeri-materiaali sijoitetaan hihnan ja kuumennettavan sylinterin väliin, ja sen sallitaan pyöriä sylinterin ympärille. Sylinterin lämpötila pysytetään tasolla, joka vaaditaan polymeerimateriaalin sulatukseen sopivaan viskosi-15 teettiin. Sitten se pakotetaan hihnan sisään sylinterin ja telan ympärillä olevan hihnan jännityksen avulla. Ulkopuolista painetelaa voidaan käyttää kehittämään lisäpaine tarvittaessa. Polymeerimateriaalilevy säädetään reunoiltaan siten, että hihnaan puristetussa mate-20 riaalissa ei tapahdu päällekkäin menoa.

Keksinnön mukaisesti valmistetuilla hihnoilla on havaittu olevan monia haluttuja ominaisuuksia. Ne liikkuvat helposti puristinkengän yli ja kykenevät siirtämään paineen kengästä rainaan ja puristintelaan. 25 Riittävä joustavuus saavutetaan, ja on osoittautunut, että voiteluaine, jota on annosteltu ennen hihnan menoa puristinnippiin, ei vaikuta haitallisesti hihnaan.

Tunnettuihin hihnoihin verrattuna keksinnöllä saadaan aikaan hihna, joka on suhteellisen ohut ja 30 kevyt. Paksuilla hihnoilla on epäkohtana taipumus virua ollessaan nipissä. 7,5 x 4,3 m hihna, joka on impregnoitu keksinnön mukaisesti lämmön vaikutuksesta kovettuvalla hartsilla, painaa noin 90 kg. Toisin kuin raskaammat hihnat, keksintö ei vaadi vahvisterakennetta.

35 Keksinnön mukaisen hihnan valmistus voidaan toteuttaa taloudellisesti ja ilman karojen tai autoklaavien tarvetta, jotka rajoittavat muiden hihnojen kokoa. Vastaavasti voidaan valmistaa minkä pituinen 6 81150 hihna hyvänsä. Kudos voidaan haluttaessa neulata kiinni runkoon. Jos runkorakennetta ei ole kudottu päättömäksi, se liitetään päättömäksi käyttäen tavanomaista liitos-tekniikkaa, joka soveltuu paperiteollisuudessa käytet-5 täviin muodostuskudoksiin.

Keksinnön mukaisesti valmistettua hihnaa voidaan käyttää kuviossa 1 esitetyssä laitteessa. Hihna 16 sijoitetaan puristinkengän ja puristintelan väliin. Hihnan sileä päällystetty pinta 17 on kosketuksissa 10 kenkään. Ensimmäisen ja toisen huovan 26 ja 27 välissä siirrettävä kuituraina 24 johdetaan puristinnippiin 10. Hihnan sivu 17, joka on kosketuksissa kenkään 14, voidellaan voitelulaitteella 28, joka on sijoitettu ennen nippiä.

15 Hihna 16 voidaan korjata helposti, mikäli siihen ilmestyy reikä tai muu pinnan epäsäännöllisyys. Vaurioitunut osa puhdistetaan liuottimena, ja sopiva määrä päällystettä levitetään lastalla. Lämpöpistoolia käytetään pinnan kovettamiseksi, ja se voidaan sitten 20 hioa.

Johtuen runkorakenteen erinomaisista jousto-ominaisuuksista ja siitä, että päällystekerrokset voidaan pitää minimissään, hihnan pinnalla on vähemmän taipumusta vahingoittua taivutusrasituksen johdosta. 25 Tämä seuraa siitä, että ohuemman paksuuden takia päällystetyn pinnan pintataso on minimietäisyydellä taivutuksen neutraaliakselista. Tämä vähentää suhteellista venymää ja puristusta pintatasossa taivutuksen aikana.

Huomataan, että keksinnön käyttämä hihna voi 30 sisältää runkokudoksen, joka on valmistettu erilaisista polymeerimateriaaleista, joilla on paperikoneissa vaadittavat ominaisuudet. Muitakin materiaaleja kuin polyuretaani ja polypropyleeni voidaan käyttää päällystys-materiaaleina. Myös hihnan kudontamalli voi vaihdella, 35 vaikka monikerroshihna on toivottava huokosten aikaansaamiseksi.

I!

Claims (6)

7 81150

1. Hihna (16) käytettäväksi vedenpoiston yhteydessä paperikoneen huovan (26, 27) kuljettamasta 5 kuiturainasta (24) pidennetyssä nipissä, joka muodostuu sylinterimäisen puristintelan (12) ja puristinkengän (14) väliin ja jonka kautta hihna, huopa ja kuituraina johdetaan puristinkengän puristaessa hihnaa ja sen välityksellä kuiturainaa ja huopaa, tunnettu siitä, 10 että hihnaan (16) kuuluu tekstiilimateriaalista valmistettu runkokudos (20), jonka puristinkenkää (14) vasten oleva pinta (17, 17') on impregnoitu polymeerimateriaalilla siten, että pinta on tasainen, sileä ja läpäisemätön, ja hihnan toisella pinnalla on huokosia (18'), 15 jotka on järjestetty niin, että neste joutuu niihin hihnaa vasten olevasta huovasta (26, 27) rainan (24), huovan ja hihnan kulkiessa nipin kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, tunnettu siitä, että impregnointiaine on pää- 20 asiassa 100-% kiinteätä ainetta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hihna, tunnettu siitä, että runkokudos (20) on moniker-roskudosta, jossa loimipidätinlanka (21) muodostaa pinnan alle jäävän kerroksen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, tun nettu siitä, että impregnointiaine on pääasiassa 100% kiinteää polyuretaanihartsia.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hihna, tunnettu siitä, että runkokudos (20) on kudottu.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen hihna, tunnettu siitä, että runkokudos (20) on yksi-säikeinen lukuunottamatta loimilankoja (21), jotka ovat monisäikeisiä tai kierrettyjä. β 81150