FI82500B - Pressparti med separata pressnyp i en pappersmaskin. - Google Patents

Description

82500 1 Paperikoneen puristinosa, jossa on erillisiä puristinnippejä Pressparti med separata pressnyp i en pappersmaskin 5 Keksinnön kohteena on paperikoneen puristinosa, jossa on kaksi erillistä puristinta ja sekä vastaavasti kaksi puristusnippiä, jotka nipit muodostuvat kahden puristintelan välille, joista teloista sopivimmin ainakin toinen on varustettu onsipinnalla, ja jossa puristinosassa paperiraina on johdetty suljettuna vientinä sanottujen puristusnippien kautta pick-Ί0 up-kohdasta tai vastaavasta lähtien paperikoneen kuivatusosalle siirto-kohtaan asti ja jossa puristinosassa ainakin yhden nipin kautta on johdettu olennaisesti vettä vastaanottamaton siirtohihna, jolla on aikaansaatu sanottu suljettu vienti ensimmäiseltä puristimelta seuraavalle ja/tai puristusnipistä paperikoneen kuivatusosalle, jonka siirtohihnan 15 pintaominaisuudet ovat sellaiset, että raina seuraa siirtohihnaa sellaisessa nipissä, jossa toisena kudoksena on vettä poistava puristinhuopa tai muu vettä rainasta vastaanottava kudos.

Vedenpoisto haihduttamalla paperirainasta on erittäin paljon energiaa 20 vaativaa ja siksi kallista sekä epätaloudellista. Siksi pyritään rainasta 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 lämpö-25 tilaa kohotettaessa, koska veden viskositeetti ja rainan puristuskim-mokerroin täten alenee samalla kun pintajännityskin. Näin on saavutettu huomattavia rainan kuiva-ainepitoisuuden nousuja puristinosan jälkeen ja siten säästöä kuivatusenerglan käytössä.

30 Ennestään tunnettu yleisin tapa poistaa vettä kuiturainoista, etenkin paperi- ja kartonkirainoista, on johtaa raina kahden vastakkain toimivan telan muodostaman puristusnipin läpi. Tunnetusti vedenpoistonipeissä käytetään yhtä tai kahta puristuskudosta, jotka kuljettavat rainasta poistuneen veden edelleen sekä toimivat rainaa eteenpäin kuljettavana 35 elimenä.

Paperikoneiden tuotantonopeuksien kasvaessa on nlppipuristuksena suori- 2 82500 1 teCtava vedenpoisto muodostunut koneiden nopeuden nostamista rajoittavaksi pullonkaulaksi. Tämä johtuu siitä, että telaparin muodostamat pu-ristinnipit ovat ulottuvuudeltaan koneen suunnassa lyhyitä, joten suurilla nopeuksilla rainan viipymäaika näissä puristinnipeissä jää lyhyek-5 si. Etenkin rainan kuitustruktuurin virtausvastuksen takia vesi kuitenkin tarvitsee tietyn minimiajan poistuakseen ralnasta telan onsipintaan ja/tai purlstinkudokseen.

Ennestään tunnetusti on puristinosissa käytetty useita peräkkäisiä eril-10 lisiä kahden telan muodostamia ns. suoria puristimia tai ns. kompakteja puristimia. Kaksitelapuristimet vaativat kuitenkin verraten suuren tilan, etenkin jos peräkkäisiä nippejä on useita. Puristinosien kompakti rakenne puolestaan aiheuttaa vaikeuksia eri rakenneosien optimaalisessa sijoittelussa sekä käytön kannalta esim. paperihylyn poisjohtamisessa.

15 Kaksitelapuristimissa käytetään yleisesti lmuteloja, jotka ovat verraten kalliita komponentteja ja jotka kuluttavat paljon lmuenergiaa. Imu-teloissa on käytettävä rei'itettya vaippaa, jonka mekaaninen kestävyys on ongelmallinen.

20 Jos kaksitelapuristimissa vedenpoistotehoa yritetään kasvattaa nippi-kuormitusta lisäämällä, tullaan tietyllä viivapaineella sille rajalle, jossa nippipainetta ei voida enää lisätä paperirainan ja/tai puristin-kudosten rajoitetun keston vuoksi.

25 Edellä esitettyjen ongelmien takia ja muista syistä on viimeaikoina kehitetty ns. pitkänippipuristimia, joissa käytetään kahta vastakkaista stationääristä kenkää tai vastaavaa tela-kenkä-yhdistelmää.

Ennestään tunnetaan myös sellaisia telaparin muodostamia puristimia, 30 joiden nippialuetta on pyritty pidentämään telojen joustavilla pinnoitteilla, jotka ovat esim. kumia. Tällaisen puristimen rakenne on yksinkertainen, mutta nlppiä el saada kovin pitkäksi suurillakaan teloilla ja kohtuullisilla pinnoitteiden kokoonpurlstumilla. Epäkohtana on pinnoitteen lämpeneminen, sen nopea kuluminen tai irtoaminen sekä pin-35 noitteen uusimiseen liittyvät vaikeudet.

Tunnetusti erilaiset kudokset ja telapinnoitteet pehmentävät ja piden- 3 82500 1 tävät märkäpuristimen telaparin muodostamaa nippiä ja siten vaikuttavat niplssä ralnaan kohdistuvaan paineeseen ja sen kestoalkaan. Vaikutus on tavallisimpien kudosten suhteellisen kovuuden ja vähäisen paksuuden takia kuitenkin varsin pieni ja ennen kaikkea nippipituutta ja siten 5 puristuspainetta ja -aikaa ei voida hallitusti asettaa riittävän laajoissa rajoissa.

Tunnetuilla ns. kenkäratkaisuilla, joissa nipin muodostavan telaparin toinen tela korvataan kiinteällä telan pintaa vastaan painettavalla 10 laitteella, voidaan periaatteessa ralnan kulkusuunnassa eri pituuden omaavia puristuskenkiä valitsemalla säätää kengän ja telan välisessä kidassa vallitsevaa painetta ja sen kestoa rainaan. Käytännössä tällaisen ratkaisun toteuttaminen on kuitenkin varsin vaikeaa. Rakenteista tulee helposti kalliita ja tarvittavat käyttötehot nousevat korkeiksi.

15 Lisäksi nippiin kengän ja telan väliin johdettavan liukuhihnan kestävyys toisaalta ja toisaalta liukuhihnan ja kengän välisen kitkan pienentäminen ja käytetyt voiteluaineet aiheuttavat vaikeasti ratkaistavia ongelmia.

Esillä olevaan keksintöön liittyen viitataan hakijan Fl-patentti-20 hakemukseen 843895 (jätetty 3.10.1984). Em. patenttihakemuksessa on esitetty menetelmä kuiturainan puristuskäsittelyssä, jossa menetelmässä käytetään kahden puristintelan väliin muodostuvaa puristinnippiä, jonka läpi puristamalla kuivattava raina johdetaan kudoksen tai vettä vastaanottavan hihnan kannattamana tai kudoksen ja/tai vettä vastaanottavan 25 hihnan välissä ja jonka puristinnipin läpi on lisäksi johdettu kimmoinen puristushihna tai useampia hihnoja. Em. FI-patenttihakemuksen menetelmässä on pidetty uutena sitä, että menetelmässä sovellettava maksimaalinen puristuepaine valitaan ylärajan ja alarajan väliltä, joka yläraja on pienempi kuin 130 bar ja pienempi kuin tietty funktio pn (L), joka 2max 30 on nipin pituuden L kasvaessa laskeva funktio, jonka kulun määrää pääasiallisesti käytettävissä oleva maksimaalinen puristusimpulssi, ja joka alaraja on suurempi kuin 50 bar ja sitä, että mainittujen puristinte-lojen halkaisijat valitaan niin ja mainittuna puristushihnana käytetään sellaista joustohihnaa, jonka paksuus, rakenne ja materiaalin viskoelas-35 tiset ominaisuudet valitaan siten, että edellä määritellyllä maksimaalisen puristuspaineen alueella toteutuvat telojen väliin rajoittuvan pidennetyn nipin sellainen pituusalue, jonka ylärajan L2 ja alarajan L^ ovat seuraavat: < 200 mm ja > 30 mm.

4 82500 1 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on soveltaa ja kehittää edelleen em. FI- patenttihakemuksessa 843895 esitettyjä oivalluksia mm. seuraa-vassa selviävien päämäärien saavuttamiseksi.

5 Keksinnön tarkoituksena on sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jossa on sopivimmin vähintään kaksi puristinnippiä, joiden telat ovat vaihtokelpoisia keskenään.

Eräs tärkeä keksinnön päämäärä on aikaansaada rainan täysin suljettu 10 vienti muodostusviiralta kuivatuskudokselle, siis ensivaiheessa pick-up-kudokselta ensimmäiseen nippiin, toisessa valheessa ensimmäisestä nipistä toiseen nippiin ja kolmanneksi toisesta tai myöhemmistä nipeistä paperikoneen kuivatuskudokselle. Suljetulla viennillä vähennetään rainan, etenkin ohuiden laatujen, katkoja ja niistä johtuvia seisokkeja.

15

Keksinnön lisätarkoituksena on saada aikaan sellainen puristinosa, jossa paperin laatuominaisuuksiin voidaan tehokkaasti vaikuttaa puristinosaan kuuluvien nauhojen ja mattojen valinnalla, jotka nauhat ja matot ovat lisäksi kulutusosia ja helposti vaihdettavissa.

20 . . Keksinnön lisätarkoituksena on sellaisen puristinosan aikaansaaminen, joka on rakenteeltaan matala ja jossa on riittävästi tilaa puristin-nippien välillä niin, että eri laitteille jää riittävästi tilaa myös niiden käyttö ja huolto sekä hylynpoisto silmälläpitäen. Näin ollen 25 keksinnön rakenteen on tarkoitus sopia hyvin mm. puristinosien uusintoihin.

Lisätarkoituksena on myös sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jolla päästään entistä suurempaan kuiva-ainepitoisuuteen tai jossa vaihtoeh-30 toisesti voidaan käyttää aikaisempaa heikompilaatuisia massoja.

Keksinnön eräänä tarkoituksena on sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jossa ei tarvita välttämättä puristinimuteloja, joilla on mm. edellä kosketellut tunnetut haittapuolensa.

Tarkoituksena on myös sellaisen puristinosan aikaansaaminen, jossa on toteuttavissa verraten symmetrinen vedenpoisto ja sitä kautta rainan symmetrinen rakenne.

35 n 5 82500 1 Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kumpaankin puristin-nippiin on johdettu puristinkudosten lisäksi nippiä pidentävä jousto-hihna, että paperirainan suljettu vienti ensimmäisen ja toisen nipin 5 välillä on aikaansaatu ensimmäisen nipin alakudoksen tai yläkudoksen avulla siten, että mainitulta ala- tai yläkudokselta raina siirretään imulaitesiirtona siirtonipissä toisen nipin läpi kulkevalle siirtohih-nalle tai puristuskudokselle, ja että mainitun toisen nipin läpi on johdettu kulkemaan siirtohihna tai -kudos, joka on sovitettu viemään 10 rainan toisesta nipistä suljettuna vientinä paperikoneen kuivatusosan kuivatusviiralle tai vastaavalle, jolle raina siirtokohdassa siirretään kuivatusviiran silmukan sisälle sovitetun imulaitteen imuvyöhykkeen vaikutuksella.

15 Esillä olevan keksinnön eräänä lähtökohtana ovat olleet em. FI-hakemuk-sessa 843895 esitetyt oivallukset, joiden mukaisesti elastista puristus-mattoa käyttäen voidaan toteuttaa vedenpoiston kannalta kullekin kuivattavalle rainalle optimaalinen muoto nipin tai nippien puristuspainefunktiolle p * p(t) siten, että nippiin johdetaan siihen kuuluvien kudosten 20 ja rainan lisäksi "ylimääräinen" tarkoituksen mukaisesti valittu ja mitoitettu joustohihna tai useampiakin hihnoja, joiden kovuutta, paksuutta, vitkaisuutta, jäykkyyttä halutulla tavalla varioidaan ja toisaalta valitaan sopivat telahalkaisljat. Näin voidaan muuttaa nipin pituutta koneen ajosuunnassa ja tasata hihnan joustavuuden avulla epätasaisuutta rainan 25 kuiva-ainepitoisuudessa. Edellä esitettyihin ajatuksiin on tässä keksinnössä uudella tavalla yhdistetty useiden nippien edullinen käyttö sekä rainan suljettu vienti muodostusosalta kuivatusosalle sekä vedenpoiston symmetrisyyden hallinta.

30 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa kaaviollisesti esitettyihin keksinnön eräisiin so-vellutusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole rajoitettu.

; ; Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön kaksinippistä en- 35 simmäistä toteutusesimerkkiä.

6 82500 Ί Kuvio 2 esittää keksinnön toista kaksinippistä toteutusesimerkkiä.

Kuvio 3 esittää keksinnön kolrainippistä toteutusesimerkkiä.

5 Kuvio 4 esittää keksintöön kuuluvan pidennetyn joustonauhanipin puristuspainej akautumia.

Kuvio 5 esittää poikkileikkausta eräästä keksinnössä käytettäväksi sopivasta nipistä, jossa käytetään joustonauhaa ja kuvio 5 on samalla 10 leikkaus V-V kuviossa 3.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti raina W muodostetaan viiralle 10, joka on joko tasoviira tai kaksiviiraisen muodostusosan toinen viira. Viiran 10, viiran imutelan 11 ja viiran vetotelan 12 välisellä alaviistol-15 la juoksulla raina VJ siirretään irrotuslinjalla pick-up telan 29 imuvyöhykkeellä 29a ensimmäiselle yläkudokselle 20;21;22 joka on joko siirtokudos tai tavallinen pick-up-huopa. Kudos 20;21;22 vie rainan W alapinnallaan ensimmäiseen puristinnippiin N^, joka muodostuu kahden puristintelan 24 ja 25 välille. Nippi on varustettu kahdella puris-20 tinkudoksella, nimittäin mainitulla yläkudoksella 20;21;22 ja ensimmäisellä alakudoksella 40;41;42, joka on vettä vastaanottava puristin-kudos esim. tavallinen puristinhuopa.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti ensimmäisen nipin läpi on johdettu eri-25 tyinen joustohihna 100, jolla aikaansaadaan ensimmäisen nipin pidentäminen esim. kuviosta 4 selviävällä tavalla niin, että tässä nipissä voidaan käyttää teräviin telanippeihin verrattuna huomattavasti entistä suurempaa puristusimpulssia. Joustohihna 100, jonka rakenne myöhemmin selostetaan tarkemmin, kulkee sileällä pinnalla 24' varustetun yläpuo-30 lisen puristintelan 25 ympäri johtotelojen 121 ja kiristystelan 122 ohjaamana niin, että joustohihnan 100 sisäpinta on suoraan puristintelan 24 pintaa 24' vasten.

Kuvion 1 mukaisesti ensimmäisen nipin kautta on johdettu alakudoksena 35 tavanomainen puristinhuopa 40. Huovan 40 johtoteloja on merkitty viitenumeroin 43 ja kunnostuslaitteita numerolla 46. Nipin jälkeen on ala-huovan 40 sisäpintaa vasten sovitettu toimimaan imulaite 28, jolla raina 7 82500 1 W imetään alahuovalle 40 ja täten varmistetaan se, että raina W seuraa alahuopaa 40, jolla se viedään suljettuna vientinä siirtonippiin N^. Mainittu siirtonippi Nq muodostuu siirtoimutelan 37 imuvyöhykkeen 37a yhteyteen. Siirtonipissä Nq raina siirtyy yläpuoliselle puristushuovalle 5 30, joka kulkee toisen nipin ^ läpi.

Kuvion 2 mukaisesti raina W on nipin jälkeen sovitettu seuraamaan ylähuopaa 21, joka voi olla myös tavallinen pick-up-huopa. Jos käytetään siirtohuopaa 21, sen on oltava varsin läpäisevä, koska pick-up- telan 29 10 on imettävä paperiraina W viiralta 10. Kuvion 2 mukaisesti raina W

siirretään ylähuovalla 21 siirtonippiin Nq, joka muodostuu toisen nipin alapuolisen siirtohuovan 51 sisälle sovitetun imutelan 57 imuvyöhykkeen 57a yhteyteen. Siirtonipissä Nq raina W siirtyy ylähuovalta 21 alahuovalle 51 täysin suljettuna vientinä.

15

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti ensimmäisen nipin jälkeen on rainan W juoksulla toinen erillinen nippi joka muodostuu kahden käytöllä 39 varustetun puristintelan 34 ja 35 välille. Kuvioissa 1 ja 2 ylätelat 34 on esitetty varustetuksi onsipinnalla 34* ja kuviossa 3 molemmat 20 telat 34,35 ovat onsipintaisia 34' ja 35’, mutta tela 35 voi olla myös sileäpintainen.

: Kuvion 3 mukaisesti puristinosaan kuuluu ensimmäisenä ja toisena nippinä ja kaksi tavanomaista lyhyttä ja terävää puristinnippiä, joiden 25 läpi kulkee tavallinen puristinhuopa 22 yläkudoksena. Ensimmäisen nipin puristintelat 24 ja 25 ovat onsipinnalla 24';25' ja käytöllä 29 varustettuja. Ensimmäisen nipin alakudoksena on tavanomainen puristin-huopa 42. Toisen nipin ^ alakudoksena on siirtohuopa tai siirtohihna 52, joka voi olla täysin läpäisemätönkin. Siirtohihnan 52 ulkopinnan 30 pintaominaisuudet on niin valittu, että raina W seuraa nipin ^ jälkeen juuri siirtohihnaa 52, jonka kannatuksessa raina W viedään suljettuna vientinä kolmanteen puristinnippiin N^, joka on olennaisesti vettä poistava pidennetty nippi. Nippi muodostuu kahden käytöllä 59 varustetun puristintelan 54 ja 55 välille, joista ylätela on varustettu • - 35 onsipinnalla 54' ja alatela 55 on sileäpintainen 55'. Kuvion 3 mukai sesti kolmas nippi on pidennetty nippi, mitä varten sen läpi on sovitettu kulkemaan joustohihna 100, joka on johtotelojen 121 ja ohjaus-telan 123 ohjaama.

β 82500 1 Kuvion 3 mukaisesti joustohihnalla 100 pidennetyn nipin jälkeen raina W on sovitettu edelleen seuraamaan siirtohihnaa 52 sen pintaominaisuuksiin perustuen. Siirtohihnalla 52 raina W siirretään suljettuna vientinä paperikoneen kuivatusosalle seuraavassa tarkemmin selostettavalla ta-5 valla. Nipin N^ yläkudoksena on tavanomainen puristinhuopa 32, joka on johtotelojen 33 ohjaama ja jonka yhteydessä on tunnetut kunnostuslait-teet 36.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti siirtokudos 50;51;52 vie rainan W nipin 10 N2’^3 Jälkeen siirtoimutelalle 62, jonka imuvyöhykkeen 62a yli on joh dettu paperikoneen kuivatusosan kuivatusviira 60. Linjalla P2 raina W siirtyy imuvyöhykkeen 62a vaikutuksesta siirtokudokselta 50;51;52 kui-vatusviiralle 60, jonka pintaan raina W tartutetaan ja johdetaan kuivatusosan ensimmäisen kuivatussylinterin 63 tai ns. baby-sylinterin yli 15 sopivassa sektorissa. Raina W jatkaa kulkuaan kuivatusviiran 60 kannattamana ns. yksikudosvientinä ainakin kuivatusosan alkuosassa.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti ensimmäisen ja toisen nipin välille on rainaa W vasten toimimaan sovitettu höyrylaatikot 70 ja 71, joihin 20 syötettävää höyryä on havainnollistettu nuolella S. Vastaavasti kuviossa 3 toisen ja kolmannen ηίρ*·η välille on rainaa W vasten toimimaan sovitettu höyrylaatikko 71. Höyrylaatikoiden 70 ja 71 tarkoituksena on suuremman kuiva-ainepitoisuuden omaavan rainan W aikaansaaminen, mihin päästään sillä, että höyrylaatikkoja 70,71 seuraavissa 25 nip eissa saadaan poistetuksi entistä enemmän vettä, mikä toteu tuu toisaalta veden viskositeetin pienenemisen ja toisaalta puristus-kimmokertoimen alenemisen kautta, jotka molemmat ilmiöt perustuvat korkeampaan puristuslämpötilaan.

30 Edellä esitetyn mukaisesti on aikaansaatu viivojen P1 ja P2 välillä täysin suljettu vienti, mikä tarkoittaa sitä, että raina W on koko ajan joko puristuskudoksen tai erityisen siirtokudoksen 50;52 pinnan kannattamana, eikä rainan W tukemattomia avoimia välejä ole lainkaan. Tämä olennaisesti edistää puristinosan käyntivarmuutta katkoriskejä vähen-35 tämällä.

Il 9 82500 1 Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisessa puristinosassa vedenpoisto tapahtuu ensimmäisessä nipissä molempiin suuntiin (nuolet V), siis rainan W molempien pintojen kautta. Tällä edistetään rainan W symmetrisyyttä. Kuvion 1 mukaisesti toisessa nipissä ^ vedenpoisto tapahtuu pääasialli-5 sesti ylöspäin (nuolet V), koska siirtokudos 50 ei ole olennaisesti vettä vastaanottava. Kuvion 2 mukaisesti vedenpoisto toisessa nipissä tapahtuu pääasiallisesti ylöspäin ja jonkinverran alaspäin, sillä ylä-kudoksena 31 on tavanomainen vettä vastaanottava puristinhuopa ja ala-kudoksena 51 siirtohuopa tai hihna, jonka läpäisyn on oltava verraten 10 suuri, koska siirtonipissä Nq käytetään imutelasiirtoa.

Kuviossa 3 vedenpoisto toisessa ja kolmannessa nipissä tapahtuu ^ ylöspäin (nuoli V) , koska näissä nipeissH alakudoksena on siirtohihna 52, joka ei ole vettä olennaisesti vastaanottava. Edellä esitetyllä 15 vedenpoistosuuntien valinnalla on käytännössä se etu, että saadaan aikaan hieno- ja täyteainejakautumaltaan varsin symmetrinen raina W.

Keksinnössä on eräänä olennaisina piirteenä edellä selostettujen vettä vastaanottamattomien tai vain verraten vähän vettä vastaanottavien siir-20 tohihnojen 50,51,52 käyttö, jotka lisäksi siirtävät rainan W suljettuna vientinä kulvatusosalle. Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisesti siirtohihna ,· · 50;51;52 on toisena alakudoksena ja se kulkee pidennetyn nipin ^ kautta vieden rainan W aina kohtaan P2, jossa raina W siirretään suljettuna vientinä kuivatusviiralle 60. Siirtohihnoille 50;51;52 ominainen vettä 25 vastaanottamaton rakenne yleensä, mutta ei välttämättä, merkitsee sitä, että siirtohihna 50,52 on suhteellisen läpäisemätön. Kuten sanottu, siirtohihnan 51 on oltava imutelasiirron (57,57a) vuoksi suhteellisen läpäisevä. Siirtohihnana 50;52 on esim. sellainen kudos, joka on saatu aikaan impregnoimalla tavanomainen puristinhuopa sopivalla muovimate-30 riaalilla.

Mitä vielä tulee kuvioissa 1,2 ja 3 esitettyjen keksinnön eri toteutus-muotojen yksityiskohtiin ja niiden soveltuvuuksiin erilaisille valmistettaville tuotteille voidaan esittää seuraava. Kuvioiden 1 ja 2 mukai-35 sesti käytetään kahta joustohihnalla 100 pidennettyä puristinnippiä ja ^. Yleensä voidaan tulla toimeen kahdella puristinnipillä ja saada niillä aikaan rainalle W riittävän suuri kuiva-ainepitoisuus. Vaihto- 10 82500 1 ehtoisesti kuvion 3 mukaisesti käytetään kahta tavanomaista terävää ja lyhyttä puristinnippiä ja sekä kolmatta pidennettyä nippiä N^, jossa rainalle W saadaan riittävä kuiva-ainepitoisuus.

5 Useiden nippien käytöillä saadaan edellä esitetyllä tavalla myös riittävä vaihtelu vedenpoistosuunnille.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisista sovellutusmuodoista voidaan todeta, että ne sopivat lähes kaikille paperilajeille, mutta erityisen hyvin ohuehkoille 10 paperilajeille, joilla rainan W suljettu vienti on tärkeä. Esimerkkinä mainitaan säkkipaperi, jossa on tarpeen välttää venymiä. Joustohihnalla 100 varustettuja nippejä ja ^ käyttäen voidaan toteuttaa pitkät nipit ja suuret puristusimpulssit.

15 Kuvioiden 1 ja 2 mukaisissa puristimissa on ensimmäisen nipin jousto-hihna sopivimmin olennaisesti pehmeämpi kuin toisen nipin joustohihna 100 niin, että ensimmäisessä nipissä N^, joka on virtausrajoitteinen, voidaan käyttää pienempää kuormaa, siis pienempää maksimaalista puris-tuspainetta P kuin toisessa nipissä N^· Pehmeämmällä ensimmäisellä 20 joustohihnalla 100 saavutetaan suurempi nipin pidennys. Pehmeämpää ensimmäistä joustohihnaa 100 käytettäessä voidaan jo ensimmäisessä nipissä käyttää suurta kokonaisimpulssia ilman, että rainan kuraantumlsraja ylitetään. Toisessa nipissä käytetään tyypillisesti esim. sanomalehtipaperilla kovempaa joustohihnaa ja suurempaa maksimaalista puris-25 tuspainetta. Toinen nippi Nj voi kuitenkin olla lyhyempi kuin ensimmäinen nippi N^.

Kuvion 3 toteutusesimerkissä on ensimmäinen joustohihnanippi korvattu kahdella tavallisella lyhyellä ja terävällä telanipillä. Kuvion 3 mu-30 kainen ratkaisu sopii kaikille laaduille, etenkin suljetun viennin takia suurella nopeudella käyville sanomalehti- ja säkkipaperikoneille.

Kuvioiden 1,2 ja 3 mukaisista ratkaisuista voidaan keksinnön puitteissa käyttää useita erilaisia variaatioita. Mahdolliset ovat mm. sellaiset 35 kuvion 1 ja 2 variaatiot, joissa joustohihnaa 100 ei käytetä ensimmäisessä nipissä Nj. Myös sellainen variaatio on mahdollinen, mutta ei yleensäkään edullinen, jossa joustohihnaa 100 käytetään ensimmäisessä 11 11 82500 1 nipissä N^, mutta ei toisessa nipissä N2. Kuvioista 1 ja 2 voidaan toteuttaa eräänlainen käännetty versio, joissa toisen nipin siirtohuopa tai -hihna 50,51 on yläpuolella, jolloin toisen nipin ^ joustohihna 100 on yläpuolisen telan 34 ympärillä, siis yläpuolella.

5

Kuvion 3 mukaisesta sovellutusmuodosta voidaan tehdä myös sellaiset variaatiot, joissa joustohihnoja 100 käytetään myös toisessa nipissä tai jopa ensimmäisessä ja toisessa nipissä, jolloin joustohihnat 100 ovat kaikissa nipeissä. Kuvion 3 mukaista puristinosasta voidaan tehdä 10 käännetty versio siten, että toisen ja kolmannen nipin ^ ja kautta kulkeva siirtohihna 52 on sijoitettu yläpuolelle, jolloin joustohihna 100 on myös sijoitettu yläpuolelle, siis yläpuolisen puristintelan 54 ympärille.

15 Kuviossa 4 on esitetty eräitä hakijan koekoneella saatuja keksinnössä käytetyn pitkän puristusnipin puristuspainekäyriä P = P(L). Kuviossa 3 esitetyt painekäyrät on saatu hakijan koepaperikoneella kuvion 3 mukaisella puristinosalla mittaamalla pidennetyn nipin painekäyriä puris-tintelojen yhteyteen sovitetuilla paineantureilla ja oskilloskoopilla, 20 joka oli synkronoitu puristintelojen 54 ja 55 pyörimiseen.

Kuviossa 4 on esitetty puristuspainekäyrät A,B,C,D ja F, jotka on saatu . , eri viivakuormilla (kN/m). Kuviossa 4 on esitetty taulukko, jossa on viivakuormituksen lisäksi esitetty kuvion 3 mukaisen puristimen avulla 25 toteutunut kuiva-ainepitoisuus Z:eina. Kuviossa 4 mittaustulos C V (150 kN/m, KA = 45,4 %) on vertailuarvo, joka on saatu silloin kun kuvion 3 mukainen puristin oli ilman joustohihnaa 100. Tällöin nippi oli terävä ja sen pituutta on merkitty L :llä.

V/ 30 Kuviossa 4 esitetyt painejakaumakäyrät on saatu sellaisella jousto-hihnalla 100, jonka kokoon puristumaton paksuus oli 10 mm ja rainan puoleisen pinnan kovuus n. 18 P & J. Tämä joustohihna 100 oli valmistettu polyuretaanista ja varustettu vahvikekudoksella. Koetulokset on saatu sellaisella kuvion 3 mukaisella puristimella, jossa telojen 54 35 ja 55 halkaisijat olivat 1300 mm. Ylätelassa 54 oli teräsurapinta. Alatelana 55 oli sileä teräspintainen tela. Kuvion 4 koetulokset on i2 82500 1 saatu rainan nopeudella 15 m/s kun ajettavana rainana oli sanomalehti- 2 paperi, jonka neliöpaino oli 48 g/m .

Kun vertaillaan kuvion 4 mittaustuloksia C ja B, joissa on olennaisesti 5 samansuuruinen maksimaalinen puristuspaine P huomataan että keksinnön r r max mukaisesti on saatu olennainen parannus kuiva-ainepitoisuuteen jousto-hihnaa 100 käyttäen, koska kuiva-ainepitoisuus on noussut 45,4 Z:sta 48,9 Z:in. Mittaustuloksen A perusteella, jossa on käytetty täysin käyttökelpoista maksimaalista puristuspainetta = 102 bar, on to- 10 teutunut niinkin suuri rainan W kuiva-ainepitoisuus kuin 50,0 % nipin leveyden ollessa LA = 100 mm.

Kuviossa 4 on nipin keskiviivaa merkitty pystyviivalla K-K. Tarkasteltaessa mittaustuloksia C,D ja E voidaan todeta, että joustohihna 100 15 vaikuttaa painejakautuman muotoon ennen kaikkea siten, että joustohihna 100 leventää terävää puristuspainekäyrää C yläosastaan ja alentaa maksimaalista puristuspainetta P nipin pituuden muuttuessa vain vähän kun pidetään viivapaine (kN/m) olennaisesti vakiollisena.

20 Kuvion 4 käyrissä niiden alle jäävä pinta-ala kuvaa nipissä vaikuttavaa puristusimpulssia.

Kuviossa 5 on esitetty poikkileikkaus V-V kuviossa 3, siis kuvion 3 mukaisen pidennetyn nipin poikkileikkaus. Kuvio 5 on piirretty olen-25 naisesti mittakaavassa niin, että siitä selviää eri hihnojen ja kudosten sekä rainan paksuussuhteet. Joustohihnan 100 paksuus H on yleensä alueella 5-25 mm, sopivimmin n. 8-15 mm. Joustohihnan 100 rakenteiden yksityiskohtien osalta viitataan hakijan Fl-patenttihakemukseen 850087 (jättö-pvm. 8.1.1985). Joustohihna 100 voi olla myös paksuussuunnassa tasako-30 vuinen. Joustohihnan 100 paperirainan W puoleisen siis kudosta 52 vasten olevan ulkopinnan 101 kovuus on sopivimmin alueella n. 10-80 P & J, sopivimmin alueella n. 20-40 P & J. Mainitun kovuuden omaavalla joustokompo-nentin kerroksella 110 tasataan pienimittakaavaista puristuspaineen vaihtelua, pääasiallisesti sellaista vaihtelua, jonka vaihteluväli on n.

35 6 mm ja sitä pienempi. Kuvion 5 mukaisessa joustohihnassa 100 on edellä mainittua kovuutta olennaisesti kovempi ja myös paksumpi runkokerros 120, joka antaa joustohihnalle 100 sille tarpeellisen mekaanisen lu-

II

i3 82500 1 juuden ja joka osaltaan tasaa edellä määriteltyyn verrattuna suurempi-mittakaavaista puristuspaineen vaihtelua. Joustohihnan 100 runkoker-roksen 120 kovuus on yleensä alueella 3-30 P & J, sopivimmin alueella 5-20 P & J. Joustohihan 100 kovemman runkokerroksen 120 paksuus on 5 olennaisesti yli puolet hihnan 100 koko paksuudesta H, sopivimmin noin 60-70 X koko hihnan paksuudesta. Joustohihnassa 100 voi olla verkkorakenteinen tai muu vastaava vahvikkeena toimiva runkokerros. Jousto-hihna 100 on valmistettu esim. kumista ja/tai polyuretaanista ja siinä voi olla yksi tai useampi verkkomainen tai vastaava vahvikekudos tai 10 kerros.

Mitä tulee vielä keksinnössä käytettyyn siirtohihnaan 50;51;52, niin se on sopivimmin venymätön ja pinnaltaan sellainen, että nipin jälkeen se ei uudelleen kostuta rainaa, mikä on huomattava etu siirtohihnan 15 käytön muiden etujen rinnalla.

Kuvioissa 1 ja 2 puristintelojen 24,25,34,35 halkaisijat ovat sopivimmin alueella 800...1800 mm, mille alueelle mahtuu myös kuviossa 3 esitettyjen nipin puristintelojen 54 ja 55 halkaisijat. Kuvios-20 sa 3 ensimmäisen ja toisen lyhyen ja terävän nipin ja ^ muodostavien puristintelojen 24,25 ja 34,35 halkaisijat ovat yleensä sopivim-J min alueella 700...1400 mm. Kuten edellä todettiin, vaikuttaa puristin- telojen halkaisijoiden valinta osaltaan myös nippien pituuteen. Puris-tinteloissa käytetään tarvittaessa taipumakompensointilaitteita, joi-25 den käytölle ei ole rajoituksia, koska puristintelat eivät ole imu-teloja vaan solidivaippaisia puristinteloja.

Keksinnön mukaisesti käytetyissä joustohihnalla 100 tai muulla vastaavalla joustokomponentilla pidennetyissä nipeissä käytetään viivakuor-30 mitusta, joka on yleensä alueella n. 50-500 kN/m, sopivimmin alueella 200-400 kN/m.

Keksinnössä pidennettyjen nippien Ν^,Ν^,Ν^ muodostamien puristintelojen halkaisija, käytetty joustokomponenttimateriaali tai materiaalit ja ni- 35 pin viivakuormitus valitaan sopivimmin siten, että nipin pituus L on alueella 40-150 mm ja nipin maksimaalinen puristuspaine P alueella n.

max 40-60 bar virtausrajoitteisilla paperilajeilla ja n. 60-120 bar paine-rajoitteisilla paperilajeilla.

ia 82500 1 Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.

5 10 15 20 25 30

II

35

Claims (6)

1. Paperikoneen puristinosa, jossa on kaksi erillistä puristinta (24/25) ja (34/35) sekä vastaavasti kaksi puristusnippiä (Ν^,Ν^), 5 jotka nipit muodostuvat kahden puristintelan (24,25,34,35) välille, joista teloista sopivimmin ainakin toinen on varustettu onsipinnalla, ja jossa puristinosassa paperiraina on johdetty suljettuna vientinä sanottujen puristusnipplen (N^,^) kautta pick-up-kohdasta (P^) tai vastaavasta lähtien paperikoneen kuivatusosalle siirtokohtaan (P£) 10 asti ja jossa puristinosassa ainakin yhden nipin (Ν^,Ν^) kautta on johdettu olennaisesti vettä vastaanottamaton siirtohihna (50,51), jolla on aikaansaatu sanottu suljettu vienti ensimmäiseltä puristimelta (24/25) seuraavalle (34/35) ja/tai puristusnipistä (N^ paperikoneen kuivatusosalle, jonka siirtohihnan (50,51) pintaominaisuudet 15 ovat sellaiset, että raina seuraa siirtohihnaa (50,51) sellaisessa nipissä (Ng,^), jossa toisena kudoksena on vettä poistava puristin-huopa (30;31) tai muu vettä ralnasta vastaanottava kudos, tunnet-t u siitä, että kumpaankin puristinnippiin (N^,^) on johdettu puris-tinkudosten lisäksi nippiä pidentävä joustohihna (100,110), että paperi-20 rainan (W) suljettu vienti ensimmäisen ja toisen nipin (Ν^,Ι^) välillä on aikaansaatu ensimmäisen nipin (N^) alakudoksen (40) tai yläkudoksen (21) avulla siten, että mainitulta ala- tai yläkudokselta (40,21) raina (W) siirretään lmulaitesllrtona (37,37a;57,57a) siirtonipissä (Nq) toisen nipin (N^) läpi kulkevalle siirtohihnalle (50) tai puris-25 tuskudokselle (30), ja että mainitun toisen nipin (^) läpi on johdettu : kulkemaan siirtohihna tai -kudos (50;51), joka on sovitettu viemään rainan (W) toisesta nipistä (Nj) suljettuna vientinä paperikoneen kui-vatusoean kuivatusviiralle (60) tai vastaavalle, jolle raina (W) siirtokohdassa (P^) siirretään kuivatusvilran (60) silmukan sisälle 30 sovitetun imulaitteen (62) imuvyShykkeen (62a) vaikutuksella.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristinosa, tunnettu siltä, että paperiraina (W) siirretään ensimmäisestä nipistä (Nj) sen alahuo-valla (40) suljettuna vientinä siirtonippiin (Nq), josta raina (W) 35 siirretään toisen nipin (^) ylähuovalle (30) , jonka alapinnalla raina (W) siirretään toiseen nippiin (^) ja että mainitun toisen nipin (N^) läpi on johdettu kulkemaan olennaisesti vettä vastaanottamaton ja sopi- 16 82500 1 vimmin läpäisemätön siirtohihna (50), joka vie ralnan (W) yläpinnallaan toisen nipin (^) jälkeen suljettuna vientinä paperikoneen kuivatus-osalle (kuvio 1).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristinosa, tunnettu siitä, että ralna (W) siirretään ensimmäisen nipin (N^) jälkeen pick-up-huopana toimivan ylähuovan (21) alapinnalla siirtonippiin (Nq), jossa raina (W) siirretään alapuolisen, olennaisesti vettä vastaanottamattoman mutta imutelasiirron kannalta riittävästi läpäisevän siirtokudoksen (51) ylä- 10 pinnalle, jonka kannatuksessa ralna (W) siirtyy toisen nipin (N^) läpi ja edelleen mainitun siirtokudoksen (51) yläpinnalla olennaisesti uudelleen kostumattomana paperikoneen kuivatusosalle suljettuna vientinä (kuvio 2).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen puristinosa, tunnet- t u siitä, että joustohihnalla (100) varustettujen puristustelojen halkaisija, joustohihnan (100) rakenne, materiaali tai materiaalit ja/tai joustohihnalla pidennetyn nipin vilvakuormltus on valittu siten, että nipin pituus (L) on alueella n. 30-200 mm, sopivimmin alueella n. 20 40-150 mm ja nipin ko. maksimaalinen purlstuspaine (P ) on alueella n. 40-60 bar virtausrajoitteisilla paperilajeilla ja alueella n. 60-120 bar painerajoitteisilla paperilajeilla.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen puristinosa, tunnet- 25. u siitä, että puristinosassa käytetään yhdessä tai useammassa niplssä sen pidentämiseksi ja suuremman purlstusimpulssin mahdollistamiseksi sellaista joustohihnaa (100;110), jonka paperirainan (W) puoleisen pinnan kovuus on alueella n. 10-80 P & J, sopivimmin alueella n. 20-40 P & J, ja että mainittuun joustohihnaan (100;110) kuuluu runkokerros (120), 30 joka antaa mainitulle joustohlhnalle (100;110) pääasiallisesti sen rakenteellisen lujuuden ja että mainitun runkokerroksen (120) kovuus on mainitun ulkokerroksen edellä määriteltyä kovuutta olennaisesti suurempi ja alueella n. 30-50 P & J, sopivimmin alueella n. 5-30 P & J.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen puristinosa, tunnettu siitä, että puristlnosan yhden tai useamman nipin (Ν^,^,Ν^) pidentämiseksi ja käytettävissä olevan purlstusimpulssin suurentamiseksi käytetyn i7 82500 1 joustohihnan (100;110) paksuus on alueella n. 5-25 nm, sopivimmin alueella n. 8-15 nm. 5 10 15 20 25 30 35 i8 82500