FI82019B

FI82019B - Anordning foer stoedning, vaendning och breddning av en bana.

Info

Publication number: FI82019B
Application number: FI890077A
Authority: FI
Inventors: Raimo Rajala; Pertti Heikkilae; Ilkka Jokioinen; Jukka Parvinen; Bertel Karlstedt
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1990-09-28
Also published as: JP2804810B2; JPH02231347A; FI890077A0; SE8904105D0; CA2006811A1; FI82019C; CA2006811C; DE3942029A1; SE8904105L; FI890077A; SE504569C2; DE3942029B4

Description

82019 1 Laite radan kannatusta, kääntämistä ja levitystä varten Anordning för stödning, vändning och breddning av en bana 5 Keksinnön kohteena on laite radan, etenkin päällystetyn paperi- tai kar-tonikiradan kosketuksetonta kannatetusta, kääntämistä ja levitystä varten, joka laite muodostuu radan kääntämisen mukaisesti kaarevasta pinnasta, jonka yhteydessä rata kulkee tämän pinnan ja radan väliin puhallettavan ilman kannattamana, jonka laitteen suutinelimet käsittävät ohjauspinnat 10 ja niiden yhteydessä olevat kantopinnat, joiden suutinelinten radan kulkusuuntaan nähden poikittaisten suutinrakojen kautta puhalletaan kaasua, kuten ilmaa mainituille kantopinnoille, ja jotka suutinraot rajoittuvat toiselta puolelta mainittuihin ohjauspintoihin tai ovat niiden tuntumassa.

15 Keksintöä sivuavan tekniikan tason osalta viitataan EP-patenttihakemuk-seen 87102411.3, EP-patenttihakemukseen 83303143.8 ja US-patenttiin 4218833.

Keksinnön mukaisten laitteiden eräiden tyypillisten käyttökohteiden osalta 20 viitataan hakijan FI-patenttiin 67586 (vastaava CA-patentti no: 1221569).

Keksintöön lähiten liittyvän tekniikan tason osalta viitataan hakijan FI-patentissa 64335 esitettyyn laitteeseen, etenkin päällystetyn paperi- tai kartonkirainan kosketuksetonta kannatusta, levitystä ja mahdollista kään-25 tämistä varten, jonka laitteen suutinelimet koostuvat kaarevista ohjaus-pinnoista ja niiden välisestä painepinnasta, jonka molemmin puolin on sijoitettu rainan kulkusuuntaan nähden pituussuunnaltaan poikittaissuuntaiset suutinraot. Fl-patentissa 64335 on uutta se, että suutinrakojen leveyden ja ohjauspinnan kaarevuussäteen suhde on siten valittu, että 30 kaasuvirtaus esiintyvillä virtausnopeuksilla seuraa kaarevaa ohjauspin-taa painepinnalle asti, ja se että välipintojen suutinaukkojen rajoitus-reunat ovat teräväkulmaiset kaasuvirtauksen välipinnoille kääntymisen estämiseksi.

35 Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on ennestään tunnetuissa laitteissa ilmenneiden epäkohtien välttäminen ja era. Fl-patentissa 64335 2 82019 1 esitetyn laitteen edelleen kehittäminen niin, että siinä käytännössä havaitut puutteellisuudet tulevat korjatuiksi. FI-patentin 64335 mukaisella laitteella on ollut epäkohtana se, että sillä ei ole saatu kaikissa sovelluksissa rainaan tarkoitettua levitysvaikutusta eikä poikkisuunnassa 5 riittävää ohjaavaa vaikutusta, vaan raina on päässyt laitteen alueella poikkisuunnassa vekkautumaan.

Koeajoissa ja koekoneilla tehdyissä tutkimuksissa on havaittu epätasaisen ratakireyden huomattavasti vaikeuttavan radan kulkua. Myös eräissä tunne-10 tuissa tuotankoneiden kääntölaitteissa on pyritty ottamaan huomioon tämä seikka kiinnittämällä voima-anturit laitteen kiinnityspisteisiin. Tällöin näyttöjä seuraamalla käyttöhenkilöstä on voinut tehdä tarvittavia muutoksia radan kireyteen ja kulkuun. Varsinaista paineen säätöä ei tunnetuissa laitteissa ole, vaan säätö tehdään laitteen tai telojen asentoa muutta-15 maila.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite, jolla on entistä tehokkaampi rataa levittävä ja ohjaava vaikutus.

20 Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen laite, jonka tarvitseva ilmamäärä on pienempi kuin ennestään tunnetuissa vastaavissa laitteissa.

Esillä olevan keksinnön ei-välttämättömänä lisätarkoituksena on aikaan-25 saada laite, joka eliminoi epätasaisesta ratakireydestä aiheutuvia radan kulkuongelmia.

Esillä olevan keksinnön ei-välttämättömänä lisätarkoituksena on aikaansaada laite, johon voidaan järjestää puhallusilman poisto niin, että lait-30 teen suuttimien kautta on puhallettavissa kuivaa ja kuumaa ilmaa kannatettavan ja käännettävän ainesradan kuivattamiseksi.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi on keksinnölle tunnusomaista se, että laitteen ilmakannatuspinnan määräävät 35 float-suutinlaatikoiden ja foil-suutinlaatikoiden pääasiallisesti kannatettavan radan suuntaiset kantopinnat, 11 3 82019 1 että laitteessa on radan kulkusuunnassa Fta -> FM ensimmäisenä suutin-laatikkona ja viimeisenä suutinlaatikkona float-suutinlaatikko, jonka keskenään vastakkain puhaltavat suuttimet aikaansaavat ylipaineisen kan-topinnan, ja 5 että mainittujen float-suutinlaatikoiden välissä on yksi tai useampia foil-suutinlaatikoita, ja että mainittujen suutinlaatikoiden välissä on paineen tasaustaskut.

10

Keksinnön mukainen laite on tarkoitettu paperi- tai kartonkiradan koske-tuksetonta ilmakannatusta, samanaikaista levitystä ja kääntämistä varten. Keksinnön mukaisessa laitteessa kääntökulma voi vaihdella verraten suurissa rajoissa esimerkiksi alueella 0-180°, vaikka edullisemmat keksinnön 15 sovellukset ovat kääntökulman alueella a - 60°...180°. Kääntökulman arvo a - 0 tarkoittaa sitä, että rainaa ei käännetä lainkaan, vaan laite toimii pelkästään kosketuksettomana levitys- ja kannatuslaitteena, missä sovelluksessa eivät kuitenkaan kaikki keksinnön edut tule esille ainakaan täydessä laajuudessa.

20

Keksinnössä käytetyt foil-suuttimet levittävät poikkisuunnassa rataa ja ehkäisevät radan vekkaantumisen. Foil-suuttimet osaltaan alentavat ilman kulutusta, etenkin sen vuoksi, että reuna-alueella ilma liikkuu lähes radan suuntaisesti. Radan kulkusuuntaa vasten suunnattu puhallus estää 25 ilman ulospursuamisen jättösivulta. Tulosivulta radan mukana tuleva ilma saa osaltaan aikaan tiivistävän vaikutuksen.

Keksinnössä on edullisimmin suuttimien välissä painetaskut, jotka tilavuudeltaan riittävän suurina pitävät radan ja kääntölaitteen välisen pai-30 neen vakiona, vaikka ratahäiriöt olisivat huomattavia. Suuttimien väliset painetaskut on sopivimmin yhdistetty samaan painekammioon, ja koska pai-netaskuissa on samat paineet, radan etäisyys kääntölaitteesta pysyy vakiona.

35 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin 4 82019 1 sovellusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin ei keksintöä ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta konesuunnassa nähtynä.

5

Kuvio 2 esittää pystyleikkausta II-II kuviossa 1.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen laitteen kahta radan tulosuunnassa ensimmäistä suutinlaatikkoa pystypoikkileikkauksena.

10

Kuvio 4 esittää radan reunan tiivistysjärjestelyä poikkisuuntaisena pys-tysleikkauksena eli yksityiskohtaa D kuviossa 1.

Keksinnön mukaisen laitteen yleisrakenne ja toiminta selviää kuviosta 1 15 Ja 2. Laitteeseen kuuluu suutinlaatikosto 10, jonka suutinlaatikot 20,30 on yhdistetty toisiinsa päädyillä 11a ja 11b sekä tasomaisella seinä-levyllä 13. Suutinlaatikostoon 10 tuodaan sen kaarevalla kantopinnalla K tarvittava puhallusilma putkien 14a,14b ja 14c kautta, jotka putket on yhdistetty ilman tulokanavaan 15. Suljetulla päädyllä 15a varustettuun 20 tulokanavaan 15 tuodaan puhallusilma puhaltimelta (ei esitetty) nuolen suunnassa. Säätöpelleillä 16 valmistetuista putkista 14a,14b,15c puhal-lusilmat johdetaan lohkojen 17 kautta suutinlaatikoiden 20,30 sisätiloihin 23,33.

25 Kuvion 2 mukaisesti kosketuksettomasti kannatettava ja käännettävä, yleensä toiselta tai molemmin puolin päällystetty kostea rata W tuodaan nuolen suunnasta päällystyslaitteelta, liimapuristimelta tai vastaavalta. Rata jättää laitteen sen kantopinnan K yli kuljettuaan ja kulman a käännettyään. Kulma a voi vaihdella alueella a - 0 - 180°. Yleensä 30 ja sopivimmin kääntökulma a on alueella a - 60°...180°. Kääntökulmasta a riippuu kuinka monta suutinlaatikkoa 20,30 laitteessa tarvitaan.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti on laitteessa ensimmäisenä suutinlaatikkona ylipaineinen ns. float-suutinlaatikko 20, joka on myös laitteen viimei-35 senä suutinlaatikkona. Ylipaineisten suutinlaatikkojen 20 välissä on kuvion 3 mukaisesti kolme alipaineista foil-suutinlaatikkoa 30. Foil-suu-tinlaatikkojen 30 määrä on yleensä 1...6 kääntökulmasta a riippuen. Jois- 5 82019 1 sain erikoissovelluksissa, jos kääntökulma a on hyvin suuri, voidaan foil-suutinlaatikoiden 30 väliin sijoittaa vielä kolmas float-suutin-laatikko 20.

5 Keksinnössä on eräänä olennaisena piirteenä se, että suutinlaatikoiden 20 ja 30 välissä on verraten leveät avoimet, painetaskuina toimivat välitilat 18, jotka ovat yhteydesssä poikkisuunnassa radan W koko leveydelle ulottuvaan paineentasauskammioon 12, jolla voidaan hallita radan W epätasaisesta kireydestä johtuvia vientiongelmia.

10

Kuvion 3 mukaisesti ylipaineiset float-suutinlaatikot 20 käsittävät sivu-seinät 24,25, pohjaseinän 22, jotka sivuseinät 25 ja 24 rajoittavat väliinsä sivukanavat 21. Float-suutinlaatikoiden 20 ulkosivuna on olennaisesti tasomainen kantopinta 27, joka yhtyy molemmin puolin kaarevuus-15 säteen R omaaviin coanda-pintoihin 28a ja 28b, joiden vastassa on tasomaiset taitteet 25a,25b. Kantopinnat 27 voivat olla myös koveria eli siinä voi olla ulkoapäin katsottuna kuoppia. Suutinosat 25a,28a ja 25b,28b rajoittavat väliinsä suuttimet 26a ja 26b, joiden kautta puhalletaan keskenään vastakkaiset puhallukset F,. Sivulaatikoihin 21 tuodaan 20 puhallusilma nuolten Lj suunnassa suutinlaatikoiden 20 sisätilasta 23, johon ilma tulee kanvien 17 kautta. Puhallukset F, saavat aikaan kannatusalueen K kantopinnoilla 27 ylipainevyöhykkeen K+, jolta ilma purkautuu radan W tulopuolella Wta nuolen F3 suunnassa ulospäin sekä nuolten Fv suunnassa radan W molemmilla sivulla ulospäin (kuvio 4).

25

Foil-laatikot 30 käsittävät sivuseinät 34,35 pohjaseinän 32 ja kanto-pintaseinämän 37. Foil-laatikoissa 30 on sivukanava 31, jota rajoittavat sivuseinämät 34 ja 35. Seinämän 35 jatkeena on taite 35a, joka yhdessä sisäseinämän 34 ja sen välittömänä jatkeena olevan kaarevan coanda-pinnan 30 38 kanssa rajoittavat suutinraon 36. Suutinraon 36 kautta ohjataan puhal lukset Fj, jotka kääntyvät coanda-pinnan 38 ohjaamana kantopinnan 37 suuntaiseksi puhallukset F2 ovat radan W kulkusuuntaan nähden vastakkaissuuntaiset. Puhallusilma tuodaan foil-laatikoiden 30 sisätiloihin 33 edellä mainittujen kanavien 17 kautta ja sisätiloista 33 puhallusilma 35 tulee nuolen Lj suunnassa sivukanaviin 31 ja sieltä edelleen foil-puhalluksina F2 kantopinnalle 37.

6 82019 1 Puhallukset F2 saavat aikaan foil-vaikutuksesta alipainekentät K-. Ali-painekentistä K- ja ylipainekentistä K+ imetään ilmavirtaukset nuolten F4 suunnassa välitiloihin 18 ja sieltä edelleen nuolten Fs suunnassa pai-neentasauskammioon 12.

5

Radan W poikkisuunnassa puhalluslaatikot 20 ja 30 on jaettu esim. kolmeen lohkoon poikittaisilla väliseinillä. Kuhunkin lohkoon tulee oma puhallusilma tulokanavansa 14a,14b,14c kautta. Kuhunkin lohkoon tuotavan puhallusilman määrää voidaan säätää säätöpelleillä 16. Tällä säädöllä 10 voidaan radan W kulkua stabiloida ja ratakireyden vaihteluista johtuvat vientiongelmat eliminoida. Selostetun säädön ansiosta ei ole tarpeen muuttaa laitteen asentoa, ei mitata laitteeseen kohdistuvia voimia.

Keksinnössä on eräänä olennaisena piirteenä paineentasauskammion 12 käyt-15 tö. Kammio 12 ulottuu suutinlaatikoston 10 ja radan W koko leveydelle siis päätyseinien 11a,11b välille. Tilavuudeltaan verraten suuret kammio 12 välitilat 18 saavat aikaan sen, että radan W etäisyys kääntölaitteen kantopinnastosta, 27,37 pysyy radan W kireysvaihtelusta huolimatta olennaisesti vakiona.

20

Painekammiosta 12 järjestetään tarvittaessa ilmanpoistot niin, että kammiosta 12 voidaan poistaa kosteaa kiertoilmaa. Tätä poistoa esittävät kuviossa 1 kaaviollisesti kuvatut puhallin 40 ja poistoputki 41. Tällöin laitetta voidaan käyttää kuivaimena, kun laitteeseen syötetään kanavan 15 25 kautta kuivaa ja kuumaa ilmaa.

Kuviossa 4 on esitetty kuvion 1 yksityiskohta D eli radan W reuna-alueen WR tiivistysjärjestely. Vastaava tiivistysjärjestely on radan W vastakkaisella reunalla. Laatikostoon 10 kuuluu seinämä 40. Seinämät 43 ja 44 30 rajoittavat väliinsä suuttimen 42, jotka ulottuvat kantopinnan K koko pituudelle, siis sektorille a konesuunnassa tai vinosti sitä vastaan. Suutinten 42 puhallussuunta F, on radan W keskialueella päin, siis vuoto-virtauksia Fv vastaan. Suuttimien 42 sisäpuolelle on järjestetty kone-suuntaisista tai vinosti sitä vastaan olevista levyistä 43 ja 44 koostuva 35 labyrintti-tiiviste, joka vähentää vuotovirtausta Fv yhdessä puhallusten F6 kanssa. Tiivisteiden 43 ja 44 reunoilla tulee olemaan tietty etäisyys E radasta W. Täten tiivisteiden 43 ja 44 reunoilla on sama kaarevuus kuin 7 82019 1 radan kääntösektorilla a. Kuviossa 4 esitetyn tiivistejärjestelyn ulommaisina osina on kone suuntainen ulkoseinältä 46 ja väliseinältä 45, joka on rainan reunan WR kohdalla.

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

10 15 20 25 30 35

Claims

8 82019 ^ Patenttivaatimukset

1. Laite radan, etenkin päällystetyn paperi- tai kartonikiradan (W) kos-ketuksetonta kannatatusta, kääntämistä ja levitystä varten, joka laite 5 muodostuu radan (W) kääntämisen mukaisesti kaarevasta pinnasta (K), jonka yhteydessä rata (W) kulkee tämän pinnan (K) ja radan (W) väliin puhallettavan ilman kannattamana, jonka laitteen suutinelimet käsittävät ohjaus-pinnat (28a,28b,38) ja niiden yhteydessä olevat kantopinnat (27,37), joiden suutinelinten radan (W) kulkusuuntaan nähden poikittaisten suutinra-10 kojen (26a,26b,36) kautta puhalletaan kaasua, kuten ilmaa mainituille kantopinnoille (27,37), ja jotka suutinraot (26a,26b,36) rajoittuvat toiselta puolelta mainittuihin ohjauspintoihin (28a, 28b,38) tai ovat niiden tuntumassa, tunnettu siitä, että laitteen ilmakannatuspinnan (K) määräävät float-suutinlaatikoiden (20) ja foil-suutinlaatikoiden (30) 15 pääasiallisesti kannatettavan radan (W) kulun suuntaiset kantopinnat (27,37), että laitteessa on radan (W) kulkusuunnassa (F. -> F ) ensimmäisenä in out suutinlaatikkona ja viimeisenä suutinlaatikkona float-suutinlaatikko (20), 20 jonka keskenään vastakkain puhaltavat (F^) suuttimet (26a,26b) aikaansaavat ylipaineisen kantopinnan (K+), ja että mainittujen float-suutinlaatikoiden (20) välissä on yksi tai useampia foil-suutinlaatikoita (30), ja 25 että mainittujen suutinlaatikoiden (20,30) välissä on paineentasaustas-kut (18).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 30 sekä float-suutinlaatikoiden (20) että foil-suutinlaatikoiden (30) suut- timien (26a,26b,36) yhteydessä on kaarevat coanda-pinnat (28a,28b,38), jotka on sovitettu kääntämään mainittujen suuttimien kautta kulkevat ilma-puhallukset mainittujen coanda-pintojen portaattomana jatkeena olevalle, sopivimmin tasomaiselle, kantopinnalle (27,37). 35

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että foil-suutinlaatikoissa (30) on niiden toisella reunalla coanda-suut- li 9 82019 ^ timet (36), joiden puhallussuunta on radan (W) kulkusuunnan (F, -> F ) in out vastainen.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, 5 että foil-suutinlaatikoissa (30) on niiden toisella reunalla coanda-suut- timet (36), joiden puhallussuunta on radan (W) kulkusuunnan (F^ -> F ) in out myötäinen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, 10 että laitteessa on sen kääntökulmasta a riippuen yksi tai useampia, sopi- vimmin 2...5 kpl foil-suutinlaatikoita (30) float-suutinlaatikoiden (20) välissä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnet tu siitä, 15 että viimeisen float-suutinlaatikon (20) jättöreunan suutinaukosta (26b) suunnattu puhallus on järjestetty estämään ilman ulospursuamista kanto- pinnan (K) jättöpuolelta, ja että radan (W) tulopuolella (W ) mukana in tuleva ilma tiivistää osaltaan kantopintaa (K).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinlaatikoiden (20,30) väliin järjestetyt painetaskut (18) ja niihin yhdistetty yhteinen paineentasauskammio (12) on sovitettu pitämään radan (W) ja kääntölaitteen välinen paine olennaisesti vakiona ratahäiri-öistä kuten kireysvaihteluista huolimatta. 25

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut painetaskut (18) on yhdistetty samaan olennaisesti radan koko leveydelle ulottuvan painekammioon (12), jonka avulla radan (W) etäisyys kääntölaitteen kantopinnasta (27,37) pidetään olennaisesti vakiolli-30 sena. 35 10 8201 9