FI81854C - Pressparti med separata pressnyp i en pappersmaskin. - Google Patents

Description

81 854

Paperikoneen puristinosa, jossa on erillisiä puristinnippejä -| Pressparti med separata pressnyp i en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on paperikoneen puristinosa, jossa on rainan kulkusuunnassa ainakin kolme peräkkäistä, erillistä ja rainasta olennai- 5 sesti vettä poistavaa puristinnippiä, jotka muodostuvat kahden puris-tintelan välille, ja joiden kolmen nipin läpi raina kulkee kahden kudoksen välissä ja joista nipeistä ainakin ensimmäisessä vedenpoisto tapahtuu rainan molempien pintojen läpi, ensimmäisen nipin muodostuessa kahden, sopivimmin onsipintaisen, puristintelan välille, toisen ja kolmannen nipin muodostuessa kahden onsipintatelan tai onsipintatelan ja sileäpintaisen telan välille ja jossa puristinosassa ensimmäinen ylä- tai alakudos toimii pick-up kudoksena, jolle raina siirretään muodostusviiralta, ja johon puristinosaan kuuluu kaksi yläkudosta ja kaksi alakudosta, loista kudoksista rainan kulun suunnassa ensimmäiset 15 kudokset ovat vettä vastaanottavia puristinkudoksia niin järjestettyinä, että näistä ensimmäisistä kudoksista toimii toinen puristinku-doksena ensimmäisessä nipissä ja toinen kudos toimii puristinkudoksena sekä ensimmäisessä että toisessa nipissä, ja rainan kulun suunnassa ^ toisista kudoksista toisen ylä- tai alakudoksen ollessa vettä vastaan- 20 ottava puristinkudos ja toisen kudoksen ollessa siirtokudos.

··· Vedenpoisto haihduttamalla paperirainasta on erittäin paljon energiaa vaativaa ja siksi kallista sekä epätaloudellista. Siksi pyritään rai-nasta poistamaan vettä mahdollisimman paljon ennen kuivatusosaa mekaanisin keinoin. Tästä tapahtumasta viimeinen vaihe on puristinosa, jossa vesi poistetaan rainasta sitä telojen välissä puristamalla. Tällöin on tunnettua, että vesi poistuu huomattavasti helmpommin lämpötilaa kohotettaessa, koska veden viskositeetti ja rainan puristuskimmokerroin 2Q täten alenee samalla kun pintajännityskin. Näin on saavutettu huomattavia rainan kuiva-ainepitoisuuden nousuja puristinosan jälkeen ja siten säästöä kuivatusenergian käytössä.

Paperikoneen nopeuksia nostettaessa on erääksi pullonkaulaksi muodos-tunut puristinosan jälkeiset rainan vapaat vedot, joko puristinosalta kuivatusosalle tai kuivatusosan ensimmäisissä vapaissa väleissä.

2 81854 1 Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena onkin saada aikaan menetelmä ja laite, jolla paperikoneen ajettavuutta voidaan parantaa tehostamalla vedenpoistoa puristinosalla niin, että raina jättää puris-tinosan entistä kuivempana ja kestävämpänä.

5

Ennestään tunnettu yleisin tapa on poistaa kuiturainoista, etenkin paperi- ja kartonkirainoista, vettä on johtaa raina kahden vastakkain olevan telan muodostaman puristusnipin läpi. Tunnetusti vedenpoisto-nipeissä käytetään yhtä tai kahta puristuskudosta, jotka kuljettavat 10 rainasta poistuneen veden edelleen ja toimivat rainaa eteenpäin kuljettavana kudoksena.

"Sym-Press"-puristinosan yksityiskohtien osalta viitataan hakijan suomalaiseen kuulutusjulkaisuun n:o 50651. "Sym-Press"-puristinosa on 15 kompakti ns. täysin suljettu puristinosa, jossa viiralta tuleva paperirata johdetaan onsipintatelan ja imutelan muodostaman ensimmäisen nippikohdan kautta kahden huovan välissä, jolloin vedenpoisto paperi-rainasta tapahtuu sen kummankin pinnan kautta. Tässä puristinosassa on ainakin yhdellä kaavarilaitteella varustettu sileäpintainen keskustele, 20 jota vastaan muodostetaan edellä mainitun imutelan kanssa toinen nippi-kohta, jossa vedenpoisto tapahtuu paperirainan sen pinnan kautta, joka on päin ensimmäisen nippikohdan toista telaa. Lisäksi tässä puristinosassa on toisen nippikohdan jälkeen ainakin yksi lisänippikohta, joka muodostuu mainitun sileäpintaisen, halkaisijaltaan muita puris-25 tinosan puristinteloja suuremman keskustelen ja onsipintatelan välille ja jonka lisänippikohdan kautta kulkee huopa. Mainittu lisänippikohta sijaitsee olennaisesti vastakkaisella keskitelan puolella kuin toinen nippikohta.

30 Kyseisissä tunnetuissa puristinosissa on jouduttu käyttämään puristin-imutelaa, jonka käytöstä aiheutuu huomattavia epäkohtia, joita seuraa-vassa tarkemmin käsitellään.

Puristinimutelan rei'itys saattaa jättää rainaan markkeerauksen, joka 35 haittaa paperin ulkonäköä ja saattaa vaikuttaa paperin pintaominaisuuksiin. Puristinimutelat ovat kalliit, ne vaativat oman käyttömoottorin

II

3 81854 1 säätöjärjestelmineen ja aiheuttavat melua. Erityisesti niiden poraus on vaikea tehtävä ja aiheuttaa suuria kustannuksia. Rei'itys heikentää vaipan lujuutta, jonka vuoksi on käytettävä erikoismetalliseoksia telojen raaka-aineena ja suurta vaipan paksuutta, mikä merkitsee suuria 5 materiaalikustannuksia.

Puristinimutelat kuluttavat paljon ilmaa, mikä johtuu siitä, että imu-systeemiin joutuu paitsi sitä ilmaa, joka läpäisee rainan ja huovan, myös ilma, joka tulee imuvyöhykkeelle imuvaipan reikien mukana joka 10 kierroksella. Lisäksi imutelan imulaatikon tiivistysvesi aiheuttaa monia vaikeuksia.

Eräs käyttöteknillinen haitta, joka liittyy imuteloihin on se, että imutelat aiheuttavat voimakasta melua. Esillä olevan keksinnön eräänä 15 sivutarkoituksena onkin vähentää paperikoneen melua.

Etenkin puristinimuteloilla olisi usein tarpeen järjestää taipumakom-pensointi, mutta tämä ei ole yleensä mahdollista, koska imutelan vaippa on rei'itetty ja/tai koska telan sisätila on siinä määrin imulaatikon 20 varaama, ettei sinne näin ollen voida sovittaa sinänsä tunnettuja tai-pumakompensointilaitteitä.

Ennenkuin suljetut ja kompaktit puristinosat (esim. hakijan Sym-Press II (TM) puristinosa) tulivat käyttöön, olivat yleisiä sellaiset avoi-25 met puristinosat, joissa oli useita erillisiä puristintelaparien muodostamia nippejä. Näiden tunnettujen ratkaisujen osalta viitataan esimerkkeinä US-patentteihin 2.694.348 (E.D. Beachler), 3.268.390 (D.E.

Ely) ja 4.219.383 (P.J. Valkama). Eräänä syynä siihen, että näistä puristinosista aikanaan siirryttiin täysin suljettuihin ja kompakteihin 30 puristinosiin, oli mm. tilakysymykset, koska kompakti puristinosa, esim. Sym-Press II puristinosa, vie huomattavasti vähemmän tilaa. Em. US-patenttijulkaisuissa esitetyissä puristinosissa on eräitä epäkohtia, mm. se että raina pyrkii puristinnippien jälkeen uudelleen kostumaan. Erityisen haitallista tämä takaisinkostuminen on ollut toisen ja kol-35 mannen nipin välillä ja se on ilmennyt erityisen haitallisena ohuilla paperilaaduilla. Yleensä toisen nipin jälkeen mainituissa tunnetuissa 4 81854 1 puristinoslssa rainan kuiva-ainepitoisuus on ollut suhteellisen korkea ja kun sitä siirretään puristinkudoksen kannatuksessa kolmanteen nip-piin, siirtyy vettä takaisin rainaan. Mainituissa tunnetuissa puristin-osissa on raina pyritty välittömästi kolmannen nipin jälkeen irrotta-5 maan puristinhuovasta, mikä on osaltaan aiheuttanut sen, että raina on jouduttu kuljettamaan avoimena vientinä kuivatusosaan. Avoimet viennit puolestaan aiheuttavat katkojen vaaraa, koska rainan lujuus sen vesi-pitoisuuden takia välittömästi puristinosan jälkeen on vielä suhteellisen huono.

10

Mitä vielä em. US-patentissa 3.268.390 esitettyyn puristinosaan tulee, niin siinä rainan siirto toisen nipin jälkeen toiselle yläpuoliselle puristinkudokselle varmistetaan imusiirtotelalla, minkä jälkeisellä rainan juoksulla tapahtuu edellä mainittua uudelleenkostumista. Lisäk-15 si em. US-julkaisun mukaisesti kolmannen puristusnipin jälkeen Tainalla on avoin vienti kuivatusosaan. US-julkaisun 4.219.383 mukaisesti raina kulkee saman puristinkudoksena toimivan alakudoksen kannattamana kaikkien kolmen peräkkäisen nipin läpi. Tällöin tapahtuu nippien välillä uudelleenkostumista veden siirtyessä nippien jälkeen alakudokses-20 ta takaisin rainaan. Tämä ei ole erityisen haitallista paksuilla laaduilla, joihin US-patentin 4.219.383 mukainen ratkaisu suhteellisen hyvin soveltuukin.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien 25 välttäminen ja alussa määritellyn erillisistä puristinnipeistä koostuvan puristinosan aikaansamainen, jossa vältetään edellä kosketellut epäkohdat.

Seuraavassa käsitellään vielä luettelomaisesti keksinnön tarkoitusperiä: 30 - rainan täysin suljetun viennin aikaansaaminen muodostusviIralta kui-vatuskudokselle, - puristinimutelattoman puristinosan aikaansaaminen, millä tarkoitetaan 35 sitä, että joissakin tapauksissa puristusosassa voidaan, ja saattaa olla edullistakin, käyttää yhtä tai joitakin imuteloja eräissä krii-

II

5 81854 ^ tiilisissä paikoissa, ei kuitenkaan edullisesti puristinimutelaa, - sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jossa on riittävästi tilaa pu ristinnippien välillä niin, että puristintelojen yhteydessä oleville 5 laitteille, kuten kuormituslaitteille, kaavareille sekä eri kudosten ohjaus- ja kunnostuslaitteille saadaan riittävästi tilaa myös näiden laitteiden käyttö ja huolto sekä hylynpoisto silmälläpitäen, - sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jolla päästään entistä suurem-10 paan kuiva-ainepitoisuuteen tai jossa vaihtoehtoisesti voidaan käyttää aikaisempaa heikompilaatuisia massoja - aiemmin etenkin kompakteissa puristinosissa ilmenevien värähtely-ongelmien välttäminen tai olennainen vähentäminen 15 - sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jossa sen runkorakenteet voivat ilman värähtelyjen vaaraa olla aikaisempaa kevytrakenteisempia.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi 20 keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että toinen ala- tai yläkudos on sellainen vettä olennaisesti vastaanottamaton siirtokudos, joka on rainaa vasten tulevalta pinnaltaan rainaan olennaisesti adhes-siivisempi kuin ne vettä vastaanottavat puristinkudokset, jotka kulkevat samojen nippien kautta kuin mainittu siirtokudos ja että raina 25 siirretään mainitulla siirtokudoksella kolmannen nipin jälkeen suljettuna vientinä puristinosaa seuraavalle kuivatusosalle.

Käytettäessä keksinnön mukaista puristin- ja siirtokudosjärjestelyä raina saadaan johdetuksi suljettuna vientinä muodostusviiralta kuiva-30 tusviiralle tai kuivatussylinterille tai vastaavalle. Kun keksinnössä ' toisen ja kolmannen nipin yhteydessä käytetään erityistä olennaisesti vettä vastaanottamatonta siirtokudosta, joka vie rainan suljettuna : vientinä kuivatusviiralle tai vastaavalle, ei ilmene rainan takaisin- kostumista, koska siirtokudos ei olennaisesti sido vettä ei sitä sieltä 35 myöskään voi rainaan takaisin siirtyä. Siirtokudoksena voidaan käyttää jopa täysin tiivistä nauhaa, kuten muovi- tai kuminauhaa. Joissakin 6 81 854 tapauksissa siirtokudos voi olla jonkin verran vettä vastaanottava, etenkin silloin kun valmistetaan paksumpia paperilaatuja. Yleisperiaatteena on, että mitä ohuempia paperilaatuja valmistetaan, sitä tiiviimpää siirtokudosta käytetään.

5 .Jos keksintöä verrataan hakijan aikaisempaan Sym-Press (TM) puristin-osaan, voidaan todeta, että keksinnössä Sym-Press (TM) puristinosan sileäpintainen kivitela on tavallaan korvattu siirtokudoksella, joka on olennaisesti vettä vastaanottamaton. Kuitenkin siirtokudos sallii 10 ja tekee mahdolliseksi täysin suljetun viennin toteuttamisen viimeisen nipin jälkeen ja rainan siirtämisen edullisesti kuivatusosalle. Tällainen suljettu vienti osaltaan mahdollistaa entistä suuremmat rainan nopeudet.

15 Vaikka keksinnön mukainen puristinosa ottaakin pitemmän tilan vaakasuunnassa, voidaan tämä kompensoida rainan suuremmalla kuiva-ainepitoisuudella sitä kautta, että kuivatussylinterien määrää voidaan vähentää ja täten kuivatusosan pituutta vastaavasti lyhentää, eräissä tapauksissa jopa enemmän kuin mitä puristinosa pitenee esim. Sym-Press 20 (TM) puristinosaan nähden. Lisäksi saadaan aikaan uusina ja yllättävinä etuina mainittu täysin suljettu rainan vienti, imutelojen eliminointi tai niiden määrän minimointi, sekä värähtelyongelmien vähentyminen. Lisäksi kuiva-ainepitoisuuden nostaminen sinänsä lisää ajettavuutta kuivemman rainan ansiosta. Etuna keksinnössä on myös se, että puristin-25 osan avoimemman ja vähemmän pakatun rakenteen ansiosta puristinosan käytettävyys ja toimintahäiriöiden poisto ja eri osien vaihto ja huolto helpottuvat. Eräänä etuna vielä on se, että keksinnössä kaikki puris-tintelat voidaan järjestää olennaisesti saman painoiseksi, mikä vaikuttaa paperikonesalin traverssinosturin mitoitukseen. Aiemmin traverssi-30 nosturi on jouduttu mitoittamaan Sym-Press (TM) puristinosan keskus-telana toimivan kivitelan painon mukaan, joka on ollut olennaisesti suurempi kuin esillä olevassa keksinnössä käytettävien puristintelojen paino.

35 Kaikkien edellä esitettyjen etujen - etujen jotka ovat luonteeltaan erilaisia - samanaikainen toteutuminen osaltaan viittaa merkittävään keksinnön isyys tasoon.

li 7 81854

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa kaaviollisesti esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.

5

Kuvio 1 esittää sellaista keksinnön mukaista puristinosaa, jossa toisena alakudoksena käytetään verraten läpäisemätöntä siirtokudosta.

Kuvio 2 esittää keksinnön sellaista toteutusmuotoa, jossa toisena ylä-10 kudoksena käytetään verraten läpäisemätöntä siirtokudosta^

Kuvio 3 esittää samaa puristinosaa kuin kuvio 2 niin, että tähän kuvioon on lisäksi piirretty kaaviollisesti puristinosan runkorakenteet eri puristintelojen tuenta-, kuormitus- ja vedenkeräyslaitteet, eri 15 kudosten kulku kokonaisuudessaan sekä kudosten johto- ja kunnostus-laitteet.

Kuvio 4 esittää kuvioiden 2 ja 3 mukaisen puristinosan ensimmäisen nipin tarkempaa geometriaa.

20

Kuvio 5 esittää kuviota 4 vastaavalla tavalla toisen nipin tarkempaa geometriaa.

Kuvio 6 esittää kuvioita 4 ja 5 vastaavalla tavalla kolmannen nipin 25 tarkempaa geometriaa.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti raina W muodostetaan viiralle 10, joka on joko tasoviira tai kaksiviiraisen muodostusosan kantava viira. Viiran 10 viiran imutelan 11 ja viiran vetotelan 12 välisellä alaviistol-30 la juoksulla raina W irrotuslinjalla siirretään pick-up telan 22 imuvyöhykkeellä 22a ensimmäiselle yläkudokselle 20;21, joka on sekä : : vettä vastaanottava puristinkudos että pick-up kudos. Kudos 20;21 vie rainan W alapinnallaan ensimmäiseen puristinnippiin N^, joka muodostuu kahden puristintelan 24 ja 25 välille. Nippi on varustettu kahdella 35 puristinkudoksella, nimittäin mainitulla yläkudoksella 20;21 ja ensim-: : mäisellä alakudoksella 40;41, joka on vettä vastaanottava puristinkudos.

Telat 24,25 ovat onsipinnalla 24’;25' varustettuja puristinteloja. Pu- 8 81854 ristintelojen 24,25 onsipinta 24';25* voi olla kova tai pehmeä. Onsi-pinta 24';25' voi muodostua radiaalisesta urituksesta, sokeaporauksista tai muusta vastaavasta. Erityisen edullinen on päällystenauhasta kietomalla aikaansaatu kierreuritettu onsipinta 24’;25’. Puristinteloista 24 5 ja 25 voi toinen tietysti olla yleisesti tunnetulla tavalla myös puris-tinimutela, joskin sen käyttämisestä aiheutuu monia aiemmin mainittuja epäkohtia. Puristinteloista 24;25 joko toinen tai molemmat on varustettu käytöllä. Olennaista on, että ensimmäisessä nipissä vedenpoisto tapahtuu rainan W molempien pintojen kautta sekä yläkudokseen 20;21 että ala-10 kudokseen 40;41. Tällä osittain varmistetaan symmetrinen, mutta kuitenkin riittävän hellävarainen alkuvedenpoisto. (Vedenpoistosuuntia on kuvioihin 1 ja 2 merkitty V:llä).

Ensimmäisen nipin jälkeen on rainan W juoksulla toinen erillinen 15 nippi joka muodostuu kahden puristintelan 34 ja 35 välille. Kuvioissa nämäkin puristintelat on esitetty varustetuksi onsipinnalla 34';35', mikä ei aina ole välttämätöntä. Kuvion 1 mukaisesti ensimmäinen yläkudos 20 kuljettaa rainan W alapinnallaan toiseen nippiin Se, että raina W ensimmäisen nipin jälkeen seuraa yläkudosta 20 eikä 20 alakudosta 40, varmistetaan myöhemmin tarkemmin selostettavin järjestelyin. Toisessa nipissä alakudoksena on erityinen siirtokudos 50, joka on varsinaisiin puristinkudoksiin nähden verraten läpäisemätön ja vettä vastaanottamaton. Täten vedenpoisto toisessa nipissä tapahtuu pääasiallisesti ensimmäiseen kudokseen 20 päin, siis ylöspäin (nuoli V). 25 Kuviossa 1 nipin ^ alatela 35 voi olla myös sileäpintainen tela, mutta kuten myöhemmin tarkemmin selviää, on edullista, että alatela 35 on varustettu onsipinnalla 35', vaikka siirtokudokseen 50, siis toiseen alakudokseen päin ei olennaista vedenpoistoa rainasta W tapahdukaan. Siirtokudoksen 50 pintaominaisuuksien ja myöhemmin selviävien järjes-30 telyjen ansiosta kuvion 1 mukaisesti raina W seuraa siirtokudosta 50, joka vie rainan W puristinosan kolmanteen erilliseen vettä poistavaan puristinnippiin N^.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti ensimmäisen nipin jälkeen raina W jär-35 jestetään myöhemmin tarkemmin selostettavien toimenpiteiden ansiosta seuraamaan ensimmäistä alakudosta 41, joka vie rainan W yläpinnallaan toiseen erilliseen nippiin Tämä nippi ^ muodostuu kahden puristin-

II

9 81854 telan 34 ja 35 välille, jotka ovat onsipinnoilla 34’ ja 35’ varustettuja puristinteloja. Toinen nippi ^ on myös kahdella kudoksella varustettu ja sen alakudoksena toimii mainittu ensimmäinen alakudos 41, joka on vettä vastaanottava ja läpäisevä puristinkudos, esim. tavanomainen 5 puristinhuopa. Yläkudoksena kuvion 2 mukaisesti ensimmäisessä näpissä N2 on siirtokudos 31, joka vastaa ominaisuuksiltaan kuviossa 1 esitettyä siirtokudosta 50. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti nipissä ^ vedenpoisto tapahtuu pääasiallisesti alaspäin, siis alakudoksen 41 suuntaan (nuoli V), koska toinen yläkudos 31 on olennaisesti läpäisemätön ja 10 vettä vastaanottamaton siirtokudos 31. Tela 34 voi olla myös sileä-pintainen tela, koska sen ei tarvitse olla vettä vastaanottava tela kudoksen 31 läpäisemättömyyden takia. Myöhemmin selviävistä syistä on kuitenkin useasti edullista varustaa tela 34 onsipinnalla 34*. Nipin N2 jälkeen varmistetaan myöhemmin tarkemmin selostettavin järjestelyin 15 se, että raina W seuraa siirtokudoksen 31 alapintaa, jolla se viedään puristinosan kolmanteen erilliseen nippiin N^.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti kolmas nippi , joka on erillinen ja puristinosan viimeinen olennaisesti vettä poistava nippi, muodostuu 20 kahden puristintelan 54 ja 55 välille, jotka telat 54 ja 55 on varustettu onsipinnalla 54' ja 55'. Nipin N^ kautta kulkee kaksi kudosta 30;31,50;51, joiden välissä raina W kulkee nippivyöhykkeen läpi. Kuvion 1 mukaisesti kolmannessa nipissä N^ alakudoksena toimii siirto-kudos 50 ja yläkudoksena vettä vastaanottava puristinkudos 30. Kuvi-25 oiden 2 ja 3 mukaisesti yläkudoksena on mainittua kudosta 50 vastaava siirtokudos 31 ja alakudoksena vettä vastaanottava puristinkudos 51. Kuviossa 1 alapuolinen puristintela 55 voi olla sileäpintainen tela, koska kudos 50 on olennaisesti vettä vastaanottamaton. Vastaavasti kuvioissa 2 ja 3 yläpuolinen puristintela 54 voi olla sileäpintainen, 30 koska siirtokudos 31 on vettä vastaanottamaton.

Kuvion 1 mukaisesti siirtokudos 50 vie rainan W nipin N^ jälkeen siir-toimutelalle 62, jonka imuvyöhykkeen 62a yli on johdettu paperikoneen kuivatusosan kuivatusviira 60. Linjalla P2 raina W siirtyy imuvyöhyk-35 keen 62α vaikutuksesta siirtokudokse1 ta 50 kuivatusviiralle 60, jonka pintaan raina tartutetaan ja johdetaan kuivatusosan ensimmäisen kuiva-tussylinterin tai ns. baby-sylinterin 63 yli sektorissa aQ. Raina W

10 81 854 jatkaa kulkuaan kuivatusviiran 60 kannattamana ns. yksikudosvientinä ainakin kuivatusosan alkuosassa.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti on varmistettu se, että raina W nipin 5 jälkeen seuraa yläpuolista siirtokudosta 31, jonka alapinnalla raina W siirretään siirtoimutelan 62 imuvyöhykkeelle 62a , jolla raina W kohdassa P2 siirretään kuivatusviiralle 61. Mainittu kuivatusviira 61 siirtää rainan W edelleen kuivatusosan baby-sylinterin 63 yli sektorissa a ja edelleen ns. yksikudosvientinä ainakin kuivatusosan alku-10 osan läpi. Kuivatusosaa ei ole siitänsä tunnettuna enemmin esitetty.

Kuvioissa 2 ja 3 on ensimmäisen yläkudoksen 21 johtoteloja merkitty viitenumerolla 23. Vastaavasti ensimmäisen alakudoksen 40;41 rainan kulkusuunnassa ensimmäistä johtotelaa on merkitty viitenumerolla 42 15 ja muita johtoteloja viitenumerolla 43. Toisen yläkudoksen 30;31 johtoteloja on merkitty viitenumerolla 33 ja toisen alakudoksen 50;51 johtoteloja on merkitty viitenumerolla 53.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti ensimmäisen ja toisen nipin välille 20 on rainaa W vasten toimimaan sovitettu höyrylaatikko 70, johon syötettävää höyryä on havainnollistettu nuolella S. Vastaavasti toisen ja kolmannen nipin välille on rainaa W vasten toimimaan sovitettu höyrylaatikko 71. Höyrylaatikoiden 70 ja 71 tarkoituksena on suuremman kuiva-ainepitoisuuden omaavan rainan W aikaansaaminen, mihin päästään 25 sillä, että höyrylaatikkoja 70,71 seuraavissa nipeissä saadaan poistetuksi entistä enemmän vettä, mikä toteutuu toisaalta veden viskositeetin pienenemisen ja toisaalta puristuskimmokertoimen alenemisen kautta, jotka molemmat ilmiöt perustuvat korkeampaan puristuslämpö-tilaan.

30

Kuvion 3 mukaisesti pick-up telan 22 laakerinkannattimet on tuettu puristinosan runkorakenteisiin 104 vaakanivelin 28 ja kuormituslait-tein 27. Ensimmäisen nipin alatela 25 on tuettu runkorakenteisiin 104 kiintein laakerinkannattimin 48. Ensimmäisen nipin ylätelan 35 24 laakerinkannattimet on tuettu runkorakenteisiin 104 vaakanivelin 28' ja kuormituslaittein 27'. Viimemainittuihin laakerinkannattimiin on lisäksi tuettu yläkudoksen 21 johtotela 23. Ensimmäisen yläkudok- li 11 81854 sen 21 kunnostuslaitteita, jotka sijaitsevat runkorakenteen 100 ylä-vaakapalkin 103 yläpuolella, on esitetty viitenumerolla 26. Ensimmäisen alakudoksen kunnostuslaitteet 46 sijaitsevat kellaritiloissa runkorakenteiden 47 varassa. Toisen nipin ^ alatela 35 on laakeroitu 5 kiinteisiin kannattimiin 49. Ylätelan 34 laakerinkannattimet on tuettu runko-osaan 104 vaakanivelin 38 ja kuormituslaittein 39. Vastaavasti kolmannen nipin N^ alatela 55 on tuettu runkorakenteisiin 104 kiintein laakerinkannattimin 59. Ylätelan 54 laakerinkannattimet on vaakanivelin 58 ja kuormituslaittein 58' tuettu runkorakenteisiin 104. Toisen 10 alakudoksen 51 kunnostuslaitteet 56 on sijoitettu kellaritiloihin runkorakenteille 57. Puristintelat on varustettu vedenpoistokaukaloi1 la 80 ja 81 ja pick-up tela 22 on varustettu vedenpoistokaukalolla 22'.

Kuviossa 3 on puristinosan runkorakenteita yleisesti merkitty viite-15 numerolla 100. Runkorakenteisiin 100 kuuluvat paperikonesalin kellaritilan Lattiatasosta 101 alkavat pystypalkit 104 sekä konesalin lattiatasolla olevat vaakapalkit 102 sekä ylävaakapalkit 103.

Seuraavassa selostetaan kuvioihin 4,5 ja 6 viitaten kuvioiden 2 ja 3 20 näppien ja eräs edullinen geometria. Kuvioiden 4,5 ja 6 mu kaisesti on puristintelojen rainan W kulkusuunnassa jälkipuolelle järjestetty vedenkeräyskaukalot 80 ja 81. Toisen ja kolmannen nipin ^ : ja ylätelan 34 ja vast. 54 yhteydessä ei vedenkeräyskaukaloa 80 - välttämättä tarvita siinä tapauksessa, että siirtokudos 31 on täysin 25 vettä läpäisemätön. Lisäksi viimemainituilla puristinteloilla 34 ja 54 ei välttämättä tarvita onsipintaa 34', vast. 54', jos mainittu siirtokudos 31 on täysin läpäisemätön. Onsipinnat 34' ja 54' ovat kuitenkin hyödyllisiä eri kudosten tai rainan indusoimaa ilman puhallusta torjumassa.

30

Kuvion 4 mukaisesti nippi on vaakanippi ja ensimmäinen yläkudos 21 tulee nippiin vaakatasoon (nippitasoon) nähden kulmassa a^. Alakudoksen 41 ja yläkudoksen 21 välistä kulmaa on merkitty β^. Raina W poistuu ensimmäisestä nipistä Nj kudoksen 41 kannattamana vaakatasoon • 35 nähden kulmassa . Nipin jättöpuolella ensimmäisen yläkudoksen 21 ja ensimmäisen alakudoksen 41 välistä kulmaa on merkitty 6^. Seuraavassa esitetään mainittujen kulmien sopivat alueet. Yleensä kaikkein 12 81 854 edullisimmat kulma-arvot löytyvät allamainittujen kulma-alueiden keskivaiheilta .

dj = 0...10° 5 = 1...5°

Yl = 5...10° = 1...5°

Kuten kuviosta 4 edellä esitetyistä kulma-arvoista selviää, peittää 10 yläkudos 21 nipin keskitason (pystytaso) jälkeen rainaa W alatela- na 25 sen keskuskulmassa - 6^. Tällä saadaan aikaan ns. huopapeitto, jolla varmistetaan se, että raina W nipin jälkeen seuraa nimenomaan alakudosta 41. Tätä rainan W siirtoa voidaan vielä varmistaa imulait-teella 72, joka imee ilmaa alakudoksen 41 läpi ja samalla imee rainan 15 W kiinni alakudokseen 41. I.isäksi imulaitteella 72 voidaan imeä kudoksen 41 alapinnasta vettä ja alentaa täten alakudoksen 41 kosteustasoa. Rainan W siirtymistä ensimmäiseltä yläkudokselta 21 ensimmäiselle ala-kudokselle 41 voidaan varmistaa myös näiden kudosten pintaominaisuuksien sopivalla valinnalla, mikä tarkoittaa käytännössä useimmiten sitä, että 20 kudokseksi 41 valitaan pinnaltaan sileämpi kudos.

Kuviossa 5 esitetyssä nipissä tapahtuu rainan W siirtyminen ensimmäiseltä alakudokselta 41, joka on vettä vastaanottava puristinkudos, toiselle yläkudokselle 31, joka on tiivis siirtokudos. Kuviossa 5 esi-25 tettyjen kulmien merkitys on ilmeinen ja seuraavassa esitetään eräät sopivat alueet näille eri kulmille: a2 = 5...10° β2 = 3...10° 30 γ2 = 5...10° . δ 2 55 1 ... 5°

Nipin N2 jälkeen kudos 41 peittää rainaa kulmassa γ2 - δ2, millä aikaansaadaan ns. huopapeitto, millä kuten sanottu varmistetaan se, että 35 raina W seuraa siirtokudosta 31. Tätä voidaan osaltaan varmistaa sillä, että siirtokudoksen 31 pinta tehdään sileämmäksi kuin kudoksen 41 pinta, mikä yleensä saadaan vaikeuksitta aikaan, sillä siirtokudos 31

II

13 81 854 on luontaisesti tiiviimpi ja täten sileämpi kuin vettä vastaanottava puristinkudos 41.

Kuvion 6 mukaisesti kolmas nippi on kulmassa kallistetussa ase-5 massa pystytasoon nähden. Seuraavassa esitetään kuvioon 6 merkittyjen eri kulmien sopivat alueet: a3 = 3...10° f?3 = 3...10° 10 Y3 = 0...5° δ3 = 1...5°

Edellä esitetyillä kulma-arvoilla varmistetaan se, että kolmannen nipin N3 jälkeen raina W seuraa siirtokudosta 31, joka on, kuten edellä 15 todettiin, yleensä pinnaltaan sileämpi kuin alapuolinen vettä vastaanottava puristinkudos 51.

Edellä esitetyn mukaisesti on aikaansaatu kuivatusosassa kohtien P1 ja P2 välillä täysin suljettu vienti, mikä tarkoittaa sitä, että rai-20 na W on koko ajan joko puristuskudoksen 20,30,40;21,41,51 tai erityisen siirtokudoksen 31;50 pinnan kannattamana eikä rainan W tukematto-mia avoimia välejä ole lainkaan. Tämä olennaisesti edistää puristin-osan käyntivarmuutta katkoja vähentämällä.

25 Kuvion 1 mukaisessa puristinosassa vedenpoisto tapahtuu ensimmäisessä nipissä molempiin suuntiin (nuolet V), siis rainan W molempien pintojen kautta. Tällä edistetään rainan W symmetrisyyttä. Edelleen kuvion 1 mukaisesti toisessa ja kolmannessa nipissä ja N3 vedenpoisto tapahtuu pääasiallisesti ylöspäin (nuolet V), koska siirtokudos 30 50 ei ole olennaisesti vettä vastaanottava. Kuvioiden 2 ja 3 mukai- ;·* sesti vedenpoisto ensimmäisessä nipissä tapahtuu molempiin suun tiin (nuolet V kuviossa 2), siis sekä yläkudokseen 20 että alakudok-seen 41 päi Seuraavissa nipeissä ja N3 vedenpoisto tapahtuu alaspäin (nuolet V kuviossa 2), siis läpäiseviin ja vettä vastaanottaviin 35 puristinkudoksiin 41 ja 51 päin, eikä sanottavasti ylöspäin siirtoku-• · doksen 31 läpäisemättömyyden takia. Tällä vedenpoistosuuntien valinnal la on käytännössä se etu, että saadaan aikaan hieno- ja täyteainejakau- » 81854 tumaltaan varsin symmetrinen raina W, koska nipeissä ^ ja pääasiallisesti alaspäin tapahtuvan vedenpoistosuunnan vaikutuksesta hieno-ja/tai täyteaineita kulkeutuu rainan W alapinnalle, josta niitä on keskimääräistä enemmän huuhtoutunut pois, koska rainan W alapinta on 5 ollut muodostusviiraa 10 vasten.

Keksinnössä on eräinä olennaisina piirteinä edellä selostettujen vettä vastaanottamattomien tai vain verraten vähän vettä vastaanottavien siir-tokudosten 50 ja 31 käyttö, jotka lisäksi siirtävät rainan W suljettu-10 na vientinä kuivatusosalle. Kuvion 1 mukaisesti siirtokudos 50 on toisena alakudoksena ja se kulkee nippien ^ ja kautta vieden rainan W aina kohtaan P2, jossa raina siirretään suljettuna vientinä kuivatus-viiralle 60. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti siirtokudos 31 on yläkudokse-na kulkien nippien ^ ja läpi ja siirtäen rainan kohtaan P2, jossa 15 raina W siirretään suljettuna vientinä kuivatusviiralle 61. Siirtoku-dokselle 31;50 on ominaista, että se on olennaisesti vettä vastaanot-tamaton, mikä yleensä, mutta ei välttämättä, merkitsee sitä, että siirtokudos 31;50 on suhteellisen läpäisemätön. Siirtokudoksena 31;50 on esim. sellainen kudos, joka on saatu aikaan impregnoimalla tavanomai-20 nen puristinhuopa sopivalla muovimateriaalilla. Joissakin sovellutuksissa siirtokudos 31;50 voi olla jossain määrin läpäisevä ja/tai vettä vastaanottava. Esillä olevassa keksinnössä tarkoitetaan siirtokudok- sella yleensä sellaista kudosta tai nauhaa, jonka permeabiliteetti 3 2 (ilman läpäisevyys) on yleensä alueella 0...2.0 m /m x min, kun pai- 25 ne-ero ΔΡ = 10 mm H^O (vesipatsasta). Vertailun vuoksi todettakoon, että normaalin uuden puristinhuovan ilman läpäisykyky on yleensä alu-3 2.

eella 10...30 m /m x min. Normaalin käytetyn puristinhuovan ilmanlä- 3 2 päisevyys on n. 5 m /m x min (Δ kuten edellä). Näin ollen sen lisäksi että siirtokudos 31;50 on olennaisesti vettä vastaanottamaton, on 30 myös edullista, että se on verraten tiivis ja läpäisemätön niin, että sen permeabiliteetti on huomattavasti pienempi kuin tavanomaisten vettä vastaanottavien puristinhuopien permeabiliteetti.

Siirtokudoksen 31;50 pintaominaisuuksilla on myöskin vaikutusta val-35 luistettavan rainan W pintaominaisuuksiin ja siihen mitä kudosta raina W kunkin nipin jälkeen seuraa. Siirtokudos 31;50 voi olla jossakin määrin vettä vastaanottava, etenkin silloin kun valmistetaan paksum-

II

is 81854 pia paperilaatuja. Yleisperiaatteena on se, että mitä ohuempia paperi-laatuja valmistetaan, sitä tiiviimpi tulee siirtokudoksen 31;50 olla.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyn kuivatusviiran 60;61 asemesta voidaan käyt-5 tää erityistä siirtokudosta tai -nauhaa, joka vie rainan kuivatusosal-le esim. sen telan pinnan tai kudoksen kannatukseen niin, että raina W jatkaa kulkuaan kuivatusosassa. Joissakin tapauksissa kuivatusosas-sa voidaan käyttää avoimiakin vientejä, koska raina W keksinnön mukaisessa puristinosassa on saanut suhteellisen korkean kuivapitoisuuden 10 ja raina W on täten verraten luja. Seuraavassa esitetään ei-rajoittava keksintöä havainnollistava koe-esimerkki:

Valmet Oy:n Rautpohjan tehtaiden koepaperikoneella suoritettiin seuraa- va koeajo. Puristinosan järjestely oli olennaisesti kuvion 2 mukainen.

15 Rainan ratanopeus oli 15 m/s. Viivapaineet eri nipeissä olivat PM1 = 70 kN/m, PH„ = 100 kN/m, P„~ = 130 kN/m.

N1 N2 N3

Koeajossa rainan kuiva-ainepitoisuudeksi puristinosan jälkeen saatiin n. 44,5%. Vastaavissa ajo-olosuhteissa Sym-Press II puristinosalla saa-20 tu kuiva-ainepitoisuus on ollut n. 41%, joten keksintö edustaa tähän nähden huomattavaa parannusta.

. 2

Neliömassa oli n. 45 g/m . Massana käytettiin kylmää sanomalehtipaperi-massaa. Siirtohuopana 31 oli lähes läpäisemätön kudos.

: 25

Lisäksi havaittiin, että kuiva-ainepitoisuus on hyvin vähän ratanopeu-desta riippuvainen, kun taas esim. Sym-Press II puristinosalla kuiva-ainepitoisuus alenee huomattavasti nopeuden noustessa.

30 Yleisesti ottaen viivapaineet voivat eri nipeissä olla seuraavilla alueilla:

P„, = 50...100 kN/m NI

PMO = 70...150 kN/m N2 35 ΡΧΤΊ = 90...250 kN/m N3 Käytännössä erääksi sopivaksi nippien Nj,N2,N^ viivapaineiden yhdistel- it 81854 maksi on havaittu Ρ.τ1 = 70 kN/m, PMO = 100 kN/m ja P„_ = 130 kN/m. Esil-

Nl NZ N3 lä olevassa keksinnössä voidaan käyttää suurempia viivapaineita kuin esim. hakijan Sym-Press (TM) puristinosassa, koska kaikki nipit ovat joka tapauksessa varustettu kahdella kudoksella, minkä ansiosta nippi-5 alueet tulevat verraten leveiksi, ja koska puristinteloina voidaan käyttää solidivaippaisia (onsipintaisia ja eräissä positioissa jopa sileitä) valurautateloja, jotka ovat olennaisesti kestävämpiä ja halvempia kuin reikävaippaiset imutelat ja sileäpintaiset kivitelat.

10 Vaikka edellä on puhuttu siirtokudoksista 31;50, jotka ovat olennaisesti vettä vastaanottamattomia, voidaan joissakin tapauksissa käyttää sellaisia kudoksia siirtokudoksina, jotka ottavat vettä vastaan ainakin jossain määrin. Tällöin kuitenkin yleensä kyseisen siirtokudoksen veden vastaanottokyky ja permeabiliteetti on olennaisesti pienempi 15 kuin tavanomaisten puristushuopien. Toisaalta joissakin tapauksissa siirtokudoksena voidaan käyttää täysin läpäisemätöntä nauhaa esimerkiksi muovi- tai kuminauhaa.

Puristinnipeissä ja voidaan käyttää telojen tukemiseen ja 20 kuormitukseen sinänsä tunnettuja järjestelyjä. Yleensä puristinnippien Nj,N2 ja toinen tela on järjestettävä taipumaltaan säädetyksi tai kompensoiduksi telaksi. Lisäksi keksinnön mukaiseen puristinosaan kuuluvat erilaiset järjestelyt, joiden avulla hylkyyn menevä raina saadaan siirretyksi hylynkuljetuslaitteille (ei esitetty).

25

Kuvioissa 1,2 ja 3 esitetty suljettu vienti puristinosalta kuivatus-osalle on sikälikin edullinen, että vaikka käytetään saumalla varustettua kuivatusviiraa 60 tai muuta vastaavaa siirtokudosta, ei tämä sauma paina jälkeään rainaan, koska siirtoimutela 62 toimii siirtokudoksen 30 31;50 myötäävää suoraa juoksua vasten eikä kovaa telapintaa vasten.

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

Il

Claims (7)

17 81 854 Patent t ivaa t imuks e t

1. Paperikoneen puristinosa, jossa on rainan (W) kulkusuunnassa ainakin kolme peräkkäistä, erillistä ja rainasta (W) olennaisesti vettä 5 poistavaa puristinnippiä (Ni.N2.N3), jotka muodostuvat kahden puristin-telan välille, ja joiden kolmen nipin läpi raina (W) kulkee kahden kudoksen (20,30,40,50; 21,31,41,51) välissä ja joista nipeistä ainakin ensimmäisessä (N3) vedenpoisto tapahtuu rainan (W) molempien pintojen läpi, ensimmäisen nipin (Nx) muodostuessa kahden, sopivimmin onsipintai-10 sen, puristintelan (24,25) välille, toisen ja kolmannen nipin (N2,N3) muodostuessa kahden onsipintatelan tai onsipintatelan ja sileäpintaisen telan välille ja jossa puristinosassa ensimmäinen ylä- tai alakudos toimii pick-up kudoksena, jolle raina (W) siirretään muodostusviIralta (10), ja johon puristinosaan kuuluu kaksi yläkudosta (20,30;21,31) ja 15 kaksi alakudosta (40,50;41,51), joista kudoksista rainan (W) kulun suunnassa ensimmäiset kudokset (20,40;21,41) ovat vettä vastaanottavia puristinkudoksia niin järjestettyinä, että näistä ensimmäisistä kudoksista toimii toinen puristinkudoksena ensimmäisessä nipissä (Nj) ja toinen kudos toimii puristinkudoksena sekä ensimmäisessä että toisessa 20 nipissä (Nj,^), ja rainan (W) kulun suunnassa toisista kudoksista (30,50;31,51) toisen ylä- tai alakudoksen ollessa vettä vastaanottava puristinkudos ja toisen kudoksen ollessa siirtokudos, tunnettu . . siitä, että toinen ala- tai yläkudos on sellainen vettä olennaisesti vastaanottamaton siirtokudos (31;50), joka on rainaa (W) vasten tule-25 valta pinnaltaan rainaan (W) olennaisesti adhessiivisempi kuin ne vettä vastaanottavat puristinkudokset (20,30;41,51), jotka kulkevat samojen nippien (N2,N3) kautta kuin mainittu siirtokudos (31;50) ja että raina (W) siirretään mainitulla siirtokudoksella (31;50) kolmannen nipin (N3) jälkeen suljettuna vientinä puristinosaa seuraavalle kuivatusosalle. ; · ; 30

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristinosa, tunnettu siitä, että ensimmäinen yläkudos (20), joka on vettä vastaanottava puristinkudos, 35 toimii pick-up telan (22) yli kulkien pick-up kudoksena ja yläpuolisena puristinkudoksena ensimmäisessä ja toisessa nipissä (Nx ja N2) , ie 81854 että ensimmäinen alapuolinen kudos (40) toimii puristinkudoksena ensimmäisessä nipissä (Nx) , 5 että toinen yläpuolinen kudos (30) toimii puristinkudoksena kolmannessa nipissä (N3) ja että toinen alapuolinen kudos (50) on vettä olennaisesti vastaanottamaan siirtokudos, joka toimii siirtokudoksena toisessa ja kolmannessa 10 nipissä (N2 ja N3) ja vie rainan (W) suljettuna vientinä paperikoneen kuivatusosalle (kuvio 1).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristinosa, tunnettu siitä, 15 että ensimmäinen yläkudos (21) toimii sekä pick-up kudoksena kulkien pick-up telan (22) tai vastaavan yli että ensimmäisenä yläpuolisena puristinkudoksena ensimmäisessä nipissä (Nx), että ensimmäinen alapuolinen puristinkudos (41) toimii sekä alapuoli-20 sena puristinkudoksena ensimmäisessä ja toisessa nipissä (N1(N2) että kudoksena, joka siirtää rainan (W) yläpinnallaan ensimmäisestä nipistä (Njj toiseen nippiin (N2), että toinen alapuolinen puristinkudos (51) toimii alapuolisena puris-25 tinkudoksena kolmannessa nipissä (N3) ja että toisena yläpuolisena kudoksena on olennaisesti vettä vastaanotta-maton siirtokudos (31), joka toimii sekä yläpuolisena kudoksena toisessa ja kolmannessa puristinnipissä (N2,N3) että kudoksena, joka siirtää 30 rainan (W) suljettuna vientinä kuivatusosalle (kuviot 2 ja 3).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen puristinosa, tunnet -t u siitä, että raina (W) siirretään mainitulla olennaisesti vettä vastaanottamattomalla siirtokudoksella (50;31) puristinosaa seuraavan 35 kuivatusosan kuivatusviiralle tai muulle siirtokudokselle käyttäen hyväksi siirtoimutelaa (62), jonka yli mainittu kuivatusviira (61) tai II 19 81854 vastaava on johdettu ja jonka siirtoimutelan (62) imuvyöhykkeen (62 ) tuntuinaan mainittu siirtokudos (31;50) johdetaan.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen puristinosa, tunnet-5 t u siitä, että vedenpoisto ensimmäisessä puristinnipissä (Nj) tapahtuu kahteen suuntaan (V), siis rainan (W) molempien pintojen läpi ja että vedenpoisto seuraavissa puristinnipeissä tapahtuu vain yhteen suuntaan (V) , nimittäin mainittuun siirtokudokseen (31;50) nähden vastakkaiseen suuntaan. 10

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen puristinosa, tunnet-t u siitä, että rainan (W) siirtyminen nippien (Ni.N2.N3) jälkeen sitä eteenpäin kuljettamaan tarkoitetulle kudokselle varmistetaan ns. huopa-peitolla, kyseisen nipin (Ν1(Ν2,Ν3) kautta kulkevien kudosten pinta- 15 ominaisuuksien valinnalla ja/tai erityisin imulaittein.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen puristinosa, tunnet-t u siitä, että mainitun vettä olennaisesti vastaanottamattoman ja tiiviin siirtokudoksen (31;50) permeabiliteetti on alueella 20 0...2,0 m3/™2 x min, kun paine-ero Δρ - 10 mm H20. 20 81 854