FI82958C

FI82958C - Anordning vid ett torkparti av en pappersmaskin.

Info

Publication number: FI82958C
Application number: FI894145A
Authority: FI
Inventors: Pekka Hietanen
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-05-10
Also published as: EP0415460A3; FI894145A0; DE69016536D1; EP0415460A2; CA2024398A1; EP0415460B1; DE69016536T2; CA2024398C; FI82958B; US5086571A

Description

82958

Laite paperikoneen kuivatusosassa

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyyn laitteeseen paperikoneen kuivatus-5 osassa.

Paperikoneen kuivatusosassa on yleisesti kaksi riviä kuivatussylintereitä, joiden kautta raina on viety sitä kannattavan tukikudoksen ohjaamana, jolloin 10 raina ja tukikudos kulkevat mutkitellen vuorotellen ensimmäisen rivin ja toisen rivin sylintereiden välillä. Tällöin ensimmäisen rivin kuivatussylinterei-den kohdalla raina on vasten sylinterin vaippaa tukikudoksen ollessa sen päällä ja toisen rivin 15 sylintereiden kohdalla raina on uloimpana tukikudoksen ollessa vasten vaippaa. Tällöin rainan erkanemiskoh-dassa ensimmäisen rivin sylinteriltä ja sen saapumis-kohdassa toisen rivin sylinterille syntyy kiilamainen tila, jossa sylinterien sekä tukikudoksen liikkeiden 20 johdosta tapahtuu rainan vientiä vaikeuttavia ilmiöitä, jotka ovat tulleet merkittäviksi paperikoneiden työnopeuksien kasvaessa. Rainan erkanemiskohdassa ensimmäisen rivin sylinteriltä syntyy ensimmäisen sylinterin puolella olevaan kiilamaiseen tilaan 25 alipaine, joka pyrkii nostamaan rainan irti tukikudok-selta. Edelleen vastakkaisella puolella rainaa ja tukikudosta olevassa toisen rivin sylinterin ja tukikudoksen yhtymäkohdassa olevaan kiilamaiseen tilaan syntyy ylipaine, joka pyrkii pitämään rainan 30 edelleen irrotettuna toisella sylinterillä kiertyvän tukikudoksen päältä. Tämä aiheuttaa paperirainan reunan lepattamista, kiertymistä sekä repeytymis- ja rypistyrnisvaaraa kuivatettavaan rainaan.

35 Edellä mainittuihin haitallisiin yli- ja alipaineisiin pyritään yleisesti vaikuttamaan ensimmäisen rivin ja toisen rivin sylinterin väliselle rainan ja tukikudoksen vapaan juoksun osuudelle järjestetyillä laatikoilla, joista tulevilla ilmavirroilla pyritään ohjaamaan 2 82958 ilmaa siten, että syntyneet ilmavirrat olisivat vastakkaisia niille ilmavirroille, jotka synnyttävät mainittuja yli- ja alipaineita. Tämän kaltaiset laatikot sijoitetaan yleensä tukikudoksen puolelle 5 em. vapaan juoksun osuutta siten, että ne pystyvät vaikuttamaan sekä tukikudoksen toisella puolella olevaan kiilamaiseen tilaan että samalla puolella olevaan kiilamaiseen tilaan. Tällaisia puhalluslaati-koita on esitetty mm. suomalaisessa patentissa 72547 10 ja kansainvälisessä patenttihakemuksessa PCT/US86/00745 (julkaisu W0 87/06283). Edellä mainitut laatikot käsittävät yleisesti kammion, joka on yhteydessä paineväliaineen, kuten ilman lähteeseen sekä kammion seinämässä olevan suutinraon virtauksen aikaansaamisek-15 si, joka vaikuttaa kiilamaisissa tiloissa syntyviin yli- ja alipaineisiin.

Edellä mainituissa julkaisuissa esitettyjen sekä muiden vastaavien tunnettujen puhalluslaatikoiden 20 haittana on yleisesti se, että suutinraot on suunnattu joko tukikudoksen tai sylinterien vaippojen liikesuuntia vastaan. Tällöin joudutaan käyttämään suuria puhallustehoja, jotta saataisiin aikaan tyydyttävä vaikutus.

25

Keksinnön tarkoituksena on esittää laite, jolla ei ole edellä esitetystä tekniikasta johtuvia epäkohtia. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on 30 esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Suuntaamalla suutinrako kulmaan rainan ja tukikudoksen vapaaseen juoksuun nähden alueelle, joka on sylinterin vaipan ja mainitun vapaan juoksun rajoittaman kiilamaisen tilan ulkopuolella on mahdollista saada pienellä 35 puhallusteholla aikaan tehokas vaikutus sen ansiosta, että suutinraon yhteydessä on ejektori ilman ejek-toimiseksi mainitun vapaan juoksun ja ejektorin välisestä tilasta.

3 82958

Oheisissa epäitsenäisissä vaatimuksissa on esitetty muutamia edullisia keksinnön mukaisen laitteen suoritusmuotoja. Suutinrako suunnataan edullisesti 45-90° kulmaan mainittuun vapaaseen juoksuun nähden. Laite 5 saadaan hyvin mahtumaan yleensä ahtaaseen kahden ensimmäisen rivin kuivatussylinterin ja yhden toisen rivin kuivatussylinterin muodostamaan "taskuun" siten, että kammion tukikudosta vastapäätä oleva ulkoseinämä rajoittaa ejektorin ja mainitun vapaan juoksun välistä 10 tilaa. Ejektorirakenne saadaan syntymään yksinkertaisimmin siten, että suutinrako muodostuu kahdesta vierekkäin oleellisesti samansuuntaisina sijaitsevasta suutinraosta, jolloin ejektorirakenne muodostuu suutinrakojen vierekkäisten reunojen väliin. Tukikudok-15 sen ja ejektorin välisen tilan vaikutusta voidaan tehostaa sulkemalla tila tiivistyselimin.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 20 kuva 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kuivatussylinterien akseleita vastaan kohtisuorana leikkauskuvantona, 25 kuva 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen ejektorin rakennetta suuremmassa mittakaavassa, ja kuva 3 esittää erästä vaihtoehtoista laitteen 30 suoritusmuotoa kuvan 1 kuvantona.

Kuvassa 1 on esitetty osa paperikoneen kuivatusosasta, jossa on kahteen alekkaiseen riviin järjestetyt yläsylinterit 1 ja alasylinterit 2. Raina W ja sitä 35 tukeva tukikudos F, eli kuivatushuopa, kulkevat päällekkäin mutkitellen yläsylintereiden ja alasylin-tereiden välillä. Kuvan 1 tapauksessa yläsylinterit muodostavat ensimmäisen rivin, jossa kuivattava 4 82958 paperiraina W on vasten sylinterien 1 vaippaa ja tukikudos F, eli kuivatushuopa, on päällimmäisenä tukien rainaa vasten sylinterin vaippaa. Alasylinterit muodostavat taas toisen rivin, jossa tukikudos F on 5 vasten sylinterien 2 vaippaa ja raina W on päällimmäisenä.

Seuraavassa selostetaan tarkemmin tapahtumia kulkusuunnassa kahden peräkkäisen sylinterin välillä. Tukikudos 10 F ja raina W erkanevat ensimmäisen rivin sylinteriltä 1 eli ensimmäiseltä sylinteriltä toisen rivin sylinterille, eli toiselle kuivatussylinterille 2, jonka kohdalla tukikudos F on vasten sylinterin vaippaa ja raina W kulkee tukikudoksen päällä. Sylinterien 1 ja 15 2 välillä raina ja tukikudos kulkevat vapaana juoksuna, mitä osuutta on merkitty viitenumerolla 8. Rainan ja tukikudoksen erkanemiskohdassa vapaan juoksun 8 ja sylinterin 1 vaipan välissä olevaa kiilamaista tilaa on merkitty kirjaimella K- ja tähän tilaan pyrkii 20 syntymään sylinterin 1 ja vapaan juoksun 8 liikkeiden aikaansaamien ilmavirtauksien indusoima alipaine. Vastaavasti rainan ja tukikudoksen ja toisen sylinterin 2 yhtymäkohdassa olevaa vapaan juoksun 8 ja sylinterin 2 välistä kiilamaista tilaa on merkitty kirjaimella 25 K+, ja tähän pyrkii em. elinten liikkeiden johdosta syntymään ylipaine.

Keksinnön mukainen laite 3 on sijoitettu vapaan juoksun 8 kohdalle tukikudoksen F puolelle, ja se käsittää 30 paineväliainelähteeseen S, kuten paineilman lähteeseen yhteydessä olevan kammion 4 sekä kammion seinämässä olevan suutinraon 5. Suutinrako 5 on suunnattu kulmaan rainan W ja tukikudoksen F vapaaseen juoksuun 8 nähden, t.s. siten, että suutinraosta tuleva ilmavirta suun-35 tautuu kulmassa vapaaseen juoksuun 8 nähden poispäin rainasta ja tukikudoksesta. Ilmavirtaus, jota on kuvassa merkitty nuolilla, suuntautuu lisäksi alueelle 9, joka on laitteen 3 puoleisen sylinterin 2 ja em.

5 82958 vapaan juoksun 8 rajoittaman kiilamaisen tilan K+ ulkopuolella, jolloin ilmavirtauksen ei tarvitse voittaa sylinterin pyörimisliikkeen aiheuttamia virtauksia.

5

Suutinraon 5 yhteydessä on ejektori 6 ilman ejek-toimiseksi mainitun suutinraosta tulevan virtauksen avulla tilasta 7, joka on ejektorin 6 takapuolella ja jota rajoittaa mainittu vapaa juoksu 8. Tilaan 7 10 syntyvä alipaine pystyy tällöin vaikuttamaan sekä samalla puolella vapaata juoksua 8 olevan kiilamaisen tilan K+ ylipaineeseen että vapaan juoksun 8 toisella puolella olevan kiilamaisen tilan K- alipaineeseen stabiloiden näin rainan W juoksua.

15

Kierrettyään toisella sylinterillä 2 tietyssä sektorissa, joka yleensä on yli 180°, raina W ja tukikudos F erkanevat jälleen siltä vapaaseen juoksuun 8 ja yhtyvät jälleen samassa rivissä ensimmäisen sylinterin 20 1 kanssa olevalle sylinterille, jota kuvassa on merkitty viitenumerolla 1'. Laite 3 sijaitsee siis toiselle sylinterille 2 saapuvan vapaan juoksun 8, toisen sylinterin 2 vaipan ja toiselta sylinteriltä 2 lähtevän vapaan juoksun 8 rajoittamassa '•taskumaisessa" 25 tilassa. Tähän tilaan voidaan järjestää esim. ilmavirtauksen ohjauslevyjä suutinraosta 5 tulevan virtauksen ohjaamiseksi edelleen ensimmäisen rivin sylinterien 1 ja 1' välistä.

30 Seuraavassa selostetaan tarkemmin laitteen 3 rakennet ta.

Kammio 4 muodostuu kahdesta kammiosta 4' ja 4", jotka sijaitsevat kuivattavan rainan W leveydellä kohtisuo-35 rassa vapaan juoksun 8 kulkusuuntaan nähden. Kumpikin kammio on yhdistetty sopivalla tavalla esim. päädystään em. paineilmalähteeseen ja käsittää oman suutinrakonsa 10 ilman ulostuloa varten. Suutinraot 10 sijaitsevat 6 82958 vierekkäin ja muodostavat yhdessä em. tavalla suunnatun suutinraon 5. Kummankin kammion 1 ulkoseinämä 4a sijaitsee tukikudosta F vastapäätä rajoittaen oleellisesti vapaan juoksun 8 ja ejektorin 6 välistä tilaa 5 7. Kummankin kammion seinämien 4a toistensa läheisyy dessä olevat reunat kääntyvät suurinpiirtein vapaan juoksun 8 keskikohdalla poispäin siitä ja muodostavat väliinsä tähän suuntaan suppenevan raon 6, joka muodostaa em. ejektorin. Ylemmän kammion 4' seinämän 10 4a poispäin kääntynyt alareuna 10a muodostaa samalla ylemmän kammion suutinraon 10 toisen reunan ja alemman kammion 4" seinämän 4a poispäin kääntynyt yläreuna muodostaa samalla tämän kammion suutinraon 10 toisen reunan 10a. Suppeneva virtausrako 6 tilasta 7 poispäin 15 tapahtuvaa ilmavirtausta varten muodostuu siis näiden eri kammioiden suutinrakojen 10 vierekkäisten reunojen 10a väliin.

Kammiossa 4' ja 4" on toisiaan vastapäätä olevat 20 ulkoseinämät 4b. Mainittujen seinämien 4b vapaan juoksun 8 puoleiset reunat 10b muodostavat oman kammionsa suutinraon 10 toisen reunan, joka kummassakin suutinraossa menee vapaan juoksun 8 tason kanssa yhdensuuntaisessa tasossa katsoen hieman suutinraon 25 vastakkaisen reunan 10a taakse. Toisiaan vastapäätä olevat ulkoseinämät 4b loittonevat toisistaan suutin-raoista 10 lähtien ja muodostavat näin väliinsä virtaussuunnassa levenevän virtaustien suutinraoista 10 ja ejektorista 6 tulevalle virtaukselle, joka tulee 30 tilaan 9 kohdassa, joka on sylinterin 2 vaippaa sen rainasta ja tukikudoksesta vapaan sektorin keskikohdassa sivuavan tason ulkopuolella. Mainittujen vastapäätä toisiaan olevien seinämien 4b virtaussuunnan puoleisiin päihin yhtyvät kammioiden etuseinämät 4d, jotka 35 rajoittavat kammioita tilan 9 suuntaan. Alemman kammion 4" alapäässä lähellä sylinterin 2 vaippaa etuseinämään 4d yhtyy sylinterin vaippaa kaarenmuotoisena myötäilevä alaseinämä 4c, joka sijaitsee siis takaseinämän 4a ja 7 82958 etuseinämän 4d välillä. Ylemmän kammion 4' etuseinämän 4d yläreunaan yhtyy taas etuseinämää 4d ja takaseinämää 4a yhdistävä yläseinämä 4c, joka sijaitsee suurinpiirtein sillä kohdalla, jossa vapaa juoksu 8 erkanee 5 sylinteriltä l. Laitteen rakenne ejektorin ja suutin-rakojen kohdalla on esitetty suuremmassa mittakaavassa kuvassa 2.

Kuvassa 1 on esitetty vielä, kuinka tila 7 on suljettu 10 ylemmän kammion 4' yhteen ulkoseinämään kiinnitetyllä, tukikudosta F vasten olevalla tiivistyselimellä 71, joka sijaitsee edullisesti kohdassa, jossa tukikudos ja raina erkanevat sylinteriltä 1 tai ennen sitä. Samoin tila 7 on toisesta päästään suljettu vastaavan-15 laisella tiivistyselimellä 7", joka sijaitsee alemman kammion 4" ulkoseinämän ja toisen sylinterin 2 vaipan välissä vasten tätä vaippaa. Tiivistyselimet voivat olla mitä tahansa ennestään tunnettuja tiivistyselimiä, esim. mekaanisia tiivisteitä, joiden tarkoituksena on 20 estää tukikudoksen ja sylinterien aikaansaamien rajakerrosvirtausten tulo tilaan 7, mikä heikentäisi ejektorin 6 tehoa.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen 3 25 toteutus, jossa kammioiden, suutinrakojen ja ejektorin sijainti rainan w ja tukikudoksen F vapaaseen juoksuun nähden on samanlainen kuin kuvassa 1. Erona on kuitenkin se, että tässä tapauksessa toisen kuivatussylin-teririvin sylinteri on rainan ja tukikudoksen kulku-30 suunnassa katsoen ensimmäinen sylinteri 1, jonka kohdalla raina W kulkee sylinterin 1 vaippaa vasten olevan tukikudoksen F päällä, minkä jälkeen nämä erkanevat ensimmäiseltä sylinteriltä 1 ja vapaan juoksun 8 jälkeen yhtyvät ensimmäisen kuivatussylin-35 teririvin sylinterille, eli tässä tapauksessa toiselle sylinterille 2, jossa raina W kulkee sylinterin vaippaa vasten ja tukikudos F on päällimmäisenä. Tukikudoksen F puolella oleva vapaan juoksun 8 ja sylinterin 1 8 82958 välinen kiilamainen tila on tila K-, jossa vallitsee alipaine, ja toisen sylinterin 2 välinen, rainan W puolella oleva tila on kiilamainen tila K+, jossa vallitsee ylipaine. Laite 3 sijaitsee samalla tavalla 5 tukikudoksen F puolella em. vapaan juoksun 8 kohdalla, ja myös tässä vaikutetaan ejektorin 6 avulla kammioiden 4' ja 4" ja tukikudoksen F väliseen tilaan 7. Koska tässä kohdassa tarvitaan yleensä pienempi vaikutus tiloihin K+ ja K-, ei tila 7 ole myöskään suljettu 10 kuvan 1 kaltaisin tiivistyselimin, vaan tila 7 on avoin sekä ensimmäisen sylinterin 1 ja alemman kammion 4" välissä että toisen sylinterin 2 ja ylemmän kammion 4' välissä.

15 On vielä huomattava, että kuivatusosassa voi olla varsinaisten kuivatussylinterien lisäksi myös muita sylintereitä, ns. kääntöteloja, jotka eivät ole lämmitettäviä, vaan niitä käytetään rainan ja tukikudoksen kääntämiseen vastakkaiseen suuntaan, ja niitä 20 voi tällöin sijaita samoissa kohdissa kuin kuvien 1 ja 3 sylinterit 1 ja 2. On selvää, että keksintö soveltuu käytettäväksi myös tällaisia sylintereitä käsittävissä kuivatusosissa.

Claims

9 82958 Patenttivaati mukaet:

1. Laite (3) paperikoneen kuivatusosassa, jossa on ensimmäinen sylinteri (1) ja toinen sylinteri (2) 5 sekä kuivattavaa rainaa (W) tukeva tukikudos (F), joka yhdessä rainan kanssa on viety ensimmäiseltä sylinteriltä (1) toiselle sylinterille (2), jolloin laite (3) on järjestetty sylinterien (1, 2) välisen rainan (W) ja tukikudoksen (F) vapaan juoksun osuuden 10 (8) kohdalle tukikudoksen (F) puolelle ja käsittää paineväliainelähteeseen (S) yhteydessä olevan kammion (4) sekä kammion seinämässä olevan suutinraon (5) virtauksen aikaansaamiseksi, joka vaikuttaa kiilamaisissa sylinterien ja rainan ja tukikudoksen välisissä 15 tiloissa (K+, K-) syntyviin yli- ja alipaineisiin rainan (W) juoksun stabiloimiseksi, tunnettu siitä, että suutinrako (5) on suunnattu kulmaan rainan (W) ja tukikudoksen (F) vapaaseen juoksuun (8) nähden alueelle (9), joka on sylinterin (2) vaipan ja mainitun 20 vapaan juoksun (8) rajoittaman kiilamaisen tilan (K+, K-) ulkopuolella ja että suutinraon (5) yhteydessä on ejektori (6) ilman ejektoimiseksi mainitun vapaan juoksun ja ejektorin välisestä tilasta (7).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinrako (5) on suunnattu 45-90° kulmaan mainittuun vapaaseen juoksuun (8) nähden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, 30 tunnettu siitä, että kammion (4) tukikudosta (F) vastapäätä oleva ulkoseinästä (4a) rajoittaa ejektorin (6) ja mainitun vapaan juoksun (8) välistä tilaa (7) .

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinrako (5) muodostuu kahdesta vierekkäisestä oleellisesti samansuuntaisesta suutinraosta (10) ja ejektorirakenne (6) 10 82958 muodostuu suutinrakojen vierekkäisien reunojen (10a) väliin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu 5 siitä, että kummallekin suutinraolle (10) on oma kammionsa (4', 4”), ja ejektorirakenne (6) erottaa mainitut kammiot toisistaan.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 10 laite, tunnettu siitä, että suutinrako (5) sijaitsee kohtisuorassa rainan (W) ja tukikudoksen (F) kulkusuuntaan nähden oleellisesti mainitun vapaan juoksun (8) keskikohdalla.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisellä sylin terillä (1) tukikudos (F) tukee rainaa (W) päältä ja toisella sylinterillä (2) raina (W) kulkee tukikudoksen (F) päällä, jolloin kammion tukikudosta (F) vastapäätä 20 olevan ulkoseinämän (4a) rajaama tila (7) on suljettu tukikudosta (F) vasten ensimmäisen sylinterin (1) kohdalla olevin ja/tai toisen sylinterin (2) vaippaa vasten olevin tiivistyselimin (7', 7").

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisellä sylin terillä (1) raina (W) kulkee tukikudoksen (F) päällä ja toisella sylinterillä (2) tukikudos tukee rainaa päältä, jolloin kammion tukikudoksen (F) vastapäätä 30 olevan seinämän (4a) rajaama tila (7) on avoin. 11 82958