FI84327C - Bestrykningsanordning foer bestrykning av ett roerligt underlag. - Google Patents

Description

84327 Päällystyslaite liikkuvan alustan päällystämiseksi Bestrykningsanordning för bestrykning av ett rörligt underlag 5 Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja laitetta paineenalaisen päällystysaineen applikoimiseksi ja annostelemiseksi liikkuvalle alustalle, joka voi olla paperi- tai kartonkiraina, jolloin kysymyksessä on paperiteollisuudessa yleisesti tunnetun päällystystekniikan eräs sovellutus .

10

Liikkuva alusta voi myös olla esim. liimapuristimen telan pinta, jolta päällystysaine siirtyy liimapuristimen läpi kulkevaan paperi- tai kar-tonkirain^an puristintelojen välisessä kidassa. Kyseessä on tällöin paperiteollisuudessa käytetyn pintaliimaustekniikan eräs sovellutus.

15

Yksityiskohtaisemmin on keksinnön kohteena päällystyslaite liikkuvan alustan, kuten paperi- tai kartonkirainan, vastatelan pinnan tai vastaavan päällystämiseksi, joka päällystyslaite käsittää paineenalaisen päällystysainekammion, jota rajoittavat liikkuvaan alustaan tuettu 20 päällystyselin, päällystysainekammion etuseinämä, päällystyslaitteen reunatiivisteet sekä liikkuva alusta, jossa päällystyslaitteessa etu-seinämä käsittää kehdossa tai vastaavassa olevaan uraan tai vastaavaan tilaan vapaasti pyörivästi sovitetun sauvan.

25 Esim. paperirainan päällystykseen käytetyissä tavanomaisissa lyhytvii-pymäyksiköissä päällystysainetta syötetään paineen alaisena lyhytviipy-mäyksikön päällystyskammioon, jota rajoittavat toisaalta päällystysterä ja toisaalta etuseinämä eli ns. patoterä. Etuseinämän ja päällystettävän rainan tai vastaavan välissä on tietynsuuruinen rako ja päällys-30 tysainetta syötetään päällystyskammioon niin suurella tilavuusvirralla ja paineella, että etuseinämän ja päällystettävän rainan väliseen rakoon muodostuu päällystettävän rainan kulkusuuntaan nähden vastakkaissuuntainen ylijuoksu eli takaisinvirtaus, jonka tarkoituksena on tiivistää etuseinämä siten, että päällystyskammioon ei pääse tulemaan 35 ilmaa. Ennestään tunnettuihin ratkaisuihin on kuitenkin liittynyt useita ongelmia ja haittapuolia. Esim. FI-patentissa 61 534 on esitetty päällystyslaite, jossa päällystysaine applikoidaan paineen alaisena ja tiettynä tilavuusvirtana päällystettävälle alustalle. Kun päällystettä- 2 84327 vänä alustana on ollut paperi, on ollut vaikeata estää päällystyslait-teen kaavinterään nähden rainan tulosuunnassa olevan etuseinämän ja rainan välistä ilman tuloa painevyöhykkeelle, mistä on seurannut epätasaisuutta päällystysmääräprofiileissa. Suurella etuseinämän ja rainan 5 välisellä puristuksella ilman tulo on voitu estää, mutta tällöin paperista on hiertynyt kuituja ja muita epäpuhtauksia päällystyskammioon ja ne ovat edelleen aiheuttaneet tarttuessaan päällystysterään teräviiruja päällysteeseen. Kun päällystettävänä alustana on ollut liimapuristimen tela tai telat, on ylisuuri etuseinämän ja telan välinen paine aiheut-10 tanut kulumavikoja telan pintaa, koska etuseinämän eteen jää helposti roskia ylisuuren paineen ansiosta.

Eräs toinen ennestään tunnettu päällystysratkaisu on esitetty esim. US-patentissa 4 250 211, jonka mukaisessa ratkaisussa ns. lyhytviipymä-15 yksikön etuseinämän tiivistäminen ilmaa vastaan suoritetaan etuseinämän ja paperin välisestä raosta radan kulkusuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan tapahtuvan voimakkaan päällystysainevirtauksen avulla, joka virtaus täydellisesti täyttää kyseisen raon. Mainitun raon suuruus on tyypillisesti 3-6 mm, mistä seuraa, että tällaisen raon tukkivan vir-20 tauksen on oltava tyypillisesti 20-30 kertainen rainaan jäävään pääl-lysteainemäärään verrattuna. Telan pintaa päällystettäessä raon tukkiva virtaus on pienempi, mutta edelleen hyvin suuri verrattuna telan pintaan jäävään päällysteainekerrokseen. Raon ollessa suuri ei päällystys-ainekammion painetta voida helposti nostaa kovin korkeaksi, koska vir-25 tausvastus on suuressa raossa vastaavasti pieni. Mikäli painetta nostetaan, kasvaa vastaavasti ylivirtaus huomattavasti. Mikäli rakoa pienennetään, tulee jo etuseinämän valmistustarkkuuksissa ongelmia, mikäli rako halutaan saada esim. 1,5 mm:n suuruiseksi. Virheellisyydet raon paksuudessa näkyvät puolestaan päällystemääräprofiilivirheinä päällys-30 tekerroksessa. Toisaalta tässä tapauksessa paineenalaisen päällystys-ainekammion paine tulee suuren virtausvastuksen ansiosta niin suureksi, että siitä on seurauksena ongelmia päällystysainekammion reunojen tiivistyksessä .

35 Mainitun US-patentin 4 250 211 mukaisen ratkaisun haittapuolien välttämiseksi on esim. US-patentissa 4 369 731 ja DE-julkaisussa 3 338 095 3 84327 esitetty päällystyslaitteita, joissa päällystysainetta puristetaan applikointialueella rainan pintaan hydrodynaamisilla voimilla. Näiden julkaisujen suhteen on kuitenkin todettava, että hydrodynaamisten voimien hyväksikäyttö tapahtuu itse applikointialueella, jolloin appli-5 kointialueen etuseinämän ja päällystettävän rainan välisestä raosta on edelleenkin jouduttu johtamaan suuri päällystysaineen ylivirtaus rainan tulosuuntaan.

Edellä kuvatun tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin on saatu aikaan 10 merkittävä parannus hakijan aikaisemman FI-patenttihakemuksen n:o 875333 mukaisella ratkaisulla, jossa ilman tulo päällystysvyöhykkeelle on estetty siten, että päällystyslaitteen päällystysainekammion etuseinämän eteen syötetään liikkuvan alustan tulopuolelle nestettä, esim. päällystysainetta siten, että mainitun nesteen liikesuunta etuseinämän 15 ja liikkuvan alustan välisessä tiivistyskohdassa on liikkuvan alustan liikkeen suuntainen,

Mainitun FI-hakemuksen 875333 mukaisesti päällystysyksikön etuseinämän eteen syötetään päällystysainetta tai jotain muuta juoksevaa väliainet-20 ta siten, että päällystettävän alustan liike aiheuttaa ja ylläpitää lammikkoa etuseinämän edessä. Aiemmin selostettuun tekniikan tasoon nähden tällä ratkaisulla saavutetaan useita merkittäviä etuja. Etuseinämän eteen syötetty virtaus tiivistää etuseinämän ja päällystettävän alustan välisen raon tehokkaasti, jolloin ilman pääsy paineenalaiseen 25 päällystysainekammioon estyy tehokkaasti. Koska tiivistykseen tai myös etuseinämän voiteluun käytetty etuseinämän ja päällystettävän alustan välisen raon tukkiva virtaus on päällystettävän alustan liikesuunnan mukainen, ei tiivistys normaalisti aseta mitään erityisvaatimuksia päällystysainekammion paineelle. FI-hakemuksen 875333 mukaisessa rat-30 kaisussa voidaan kammion etuseinämän ja päällystettävän alustan välinen rako pitää erittäin pienenä tai jopa olemattomana, jolloin päällystysainekammion paine voidaan säätää helposti halutuksi vaikuttamatta päällystysainevirtauksen kierrätykseen.

35 FI-patenttihakemuksen 875333 mukainen päällystyslaite on osoittautunut erittäin hyvin toimivaksi etenkin sellaisena sovellutuksena, jossa 4 84327 kammion etuseinämänä käytetään päällystysterää tai vastaavantyyppistä kaavinta. Mainitun FI-hakemuksen kuviossa 10 on esitetty suoritusmuoto, jossa kammion etuseinämänä käytetään pyörivää sauvaa, tankoa tai vastaavaa. Nyt esillä oleva keksintö on tarkoitettu nimenomaan parannuk-5 seksi FI-hakemuksen 875333 tähän viimemainittuun suoritusmuotoon.

Keksinnön päämääriin pääsemiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että kehtoon tai vastaavaan on muodostettu yksi tai useampi kanava paineenalaisen juoksevan tiivistysaineen tai vastaavan syöttämi-10 seksi mainittuun uraan tai vastaavaan tilaan, josta sauva on pyöriessään sovitettu siirtämään tiivistysainetta etuseinämän etupuolelle päällystyslaitteen sisääntuloraon tiivistämiseksi ilmalta.

Keksinnön eduista tunnettuun tekniikkaan nähden voidaan tässä yhteydes-15 sä tuoda esiin mm. se, että keksinnön mukaisessa ratkaisussa on ilman pääsy estetty päällystysainekammioon. Merkittävä etu keksinnössä on lisäksi siinä, että etuseinämänä käytetty pyörivä sauva ei painaudu tiukkaan rainaa vasten, jolloin sauva ei aiheuta rainaan markkeerausta ja toisaalta on sauvan kuluminen tästä johtuen erittäin vähäistä. Kek-20 sinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti sivultapäin katsottuna päällystyslaitet-ta, jossa on sovellettu keksinnön mukaista etuseinämärakennetta.

25

Kuvio 2 on kaaviomainen leikkauskuva, joka esittää yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaista etuseinämärakennetta.

Kuvio 3 on kaaviomainen perspektiivikuva, joka esittää osaa keksinnön 30 mukaisen päällystyslaitteen etuseinämän sauvan kehdosta.

Kuvio 4 esittää kaaviomaisena ja osittaisena leikkauskuvana toista suoritusmuotoa päällystyslaitteen etuseinämästä vapaa-asennossa.

35 Kuvio 5 esittää kuviota 4 vastaavaa etuseinämää ajon aikana.

li 5 84327

Keksinnön mukaista päällystyslaitetta on kuviossa 1 merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Päällystyslaitteeseen 10 kuuluu päällystysainekammio 11, johon päällystysaine johdetaan paineen alaisena. Päällystysainekam-miota 11 rajoittavat itse päällystyselin, esim. kuviossa 1 esitetty 5 päällystyssauva 12, päällystysainekammion etuseinämä 20, joka keksinnön mukaisesti on pyörivä sauva, sekä reunatiivisteet (ei esitetty). Ajon aikana päällystyselin 12 ja päällystysainekammion etuseinämä 20 ovat kuvion 1 mukaisesti vasten päällystettävää alustaa, joka kuviossa 1 on paperi- tai kartonkiraina W, joka on pantu kulkemaan vastatelan 5 pin-10 nan 6 yli. Keksinnön mukaista päällystyslaitetta 10 voidaan kuitenkin soveltaa myös liimapuristimissa, jolloin päällystettävänä alustana on liimapuristimen telan pinta. Kuvion 1 mukaisesti on pyörivä päällystys-sauva 12 sovitettu normaaliin tapaan sauvan kehtoon 13, joka yhdessä pitimen 14 kanssa on kiinnitetty päällystyslaitteen runkoon 15. Etusei-15 nämänä käytetty sauva 20 on keksinnön mukaisesti järjestetty pyörivästi kehtoon 21, joka on tuettu etuseinämän runkoon 27. Tätä ratkaisua on lähemmin selostettu kuvioiden 2 ja 3 yhteydessä.

Kuvion 2 mukaisesti päällystysainekammion 11 etuseinämänä käytetty 20 sauva 20 on tuettu kehtoon 21 vapaasti pyörivästi. Sauva 20 on ajettu kiinni liikkuvaan alustaan B, joka voi olla esim. liimapuristimen telan pinta tai paperi- tai kartonkiraina. Kehto 21 voi materiaaliltaan olla sama, jota yleisesti käytetään liimapuristimissa päällystyssauvan kehtona, eli esim. polyuretaania tai vastaavaa. Kehto 21 on kiinnitetty 25 etuseinämän runkoon 27 sopivien kiinnityselinten 28 avulla. Kehdon 21 kiinnitys runkoon 27 on järjestetty siten, että kehto 21 on tarvittaessa helposti ja yksinkertaisesti vaihdettavissa. Kehtoon 21 on sauvaa 20 varten muodostettu sauvan 20 muotoa vastaava ura 22, jonka halkaisija on kuitenkin suurempi kuin sauvan 20 halkaisija siten, että sauvan 20 30 ja uran 22 väliin jää määrätynsuuruinen välys 25. Kehtoon 21 on muodostettu kanavat 23, jotka johtavat paineenalaisesta päällystysainekam-miosta 11 uraan 22. Kuten kuviossa 3 on havainnollisemmin esitetty, kanavat 23 rajoittuvat kapeiden kannasten 24 väliin, joilla kannaksilla 24 hoidetaan sauvan 20 tuenta. Ajon aikana paineenalaisesta päällys-35 tysainekammiosta 11 kulkee näin ollen päällystysainetta kanavien 23 sekä sauvan 20 ja uran 22 välisen välyksen 25 kautta sauvan 20 eli 6 84327 päällystysainekammion 11 etuseinämän etupuolelle, eli liikkuvan alustan B tulopuolelle. Tällä ratkaisulla saadaan estettyä ilman pääsy päällys -tysainekammioon 11. Mikäli sauvana 20 käytetään täysin sileää sauvaa, voivat kanavat 23 olla muodostetut siten, että ne ulottuvat uran 22 5 koko kehän yli sisääntulorakoon 26 saakka. Tällöin sauva 20 on tuettu pelkästään kannasten 24 varaan. Kuvioiden 2 ja 3 suoritusmuodossa sauvan 20 etupuolelle johdetun päällystysaineen syöttöpaine on näin ollen yhtä suuri kuin paineenalaisen päällystysainekammion 11 paine.

10 Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty vaihtoehtoinen suoritusmuoto kuvioiden 2 ja 3 mukaiselle ratkaisulle. Kuvioissa 4 ja 5 on etuseinämänä toimivaa sauvaa merkitty viitenumerolla 30. Sauva 30 on koko pituudeltaan sovitettu kehtoon 31 muodostettuun tilaan 32, jossa sauva 30 pääsee liikkumaan päällystettävää alustaa B kohti ja siitä poispäin ja jonka tilan 15 32 leveys b on suurempi kuin sauvan 30 halkaisija siten, että sauva 30 pääsee mainitussa tilassa 32 vapaasti pyörimään. Tilan 32 seinämien ja sauvan 30 ulkopinnan välillä on näin ollen välys 35.

Kehtoon 31 on muodostettu syöttökanava 33, jonka leveys on esim. saman 20 suuruinen sauvan 30 aksiaalisen pituuden kanssa. Yhtenäisen kanavan 33 sijaista voidaan tosin käyttää myös ratkaisua, jossa kehtoon 31 on sauvan aksiaaliselle pituudelle muodostettu useita kapeampia syöttö-kanavia. Mainitun syöttökanavan 33 kautta syötetään esim. päällys-tysainetta tai jotain sopivaa tiivistysainetta paineella tilaan 32 25 siten, että syötetyn päällystysaineen kautta tiivistysaineen P syöttö-paine nostaa sauvan 30 kiinni päällystettävään alustaan B. Kun sauva 30 on ajettu kiinni päällystettävään alustaan B, alkaa sauva 30 pyöriä, jolloin sauvan 30 pyörimisen vaikutuksesta tilaan 32 syötetty päällys-tysaine/tiivistysaine pääsee virtaamaan sauvan 30 etupuolelle ja estä-30 mään ilman pääsyn päällystysainekammioon. Mikäli syötettävänä aineena käytetään päällystysainetta, voi syöttökanava 33 olla yhteydessä pääl-lystyslaitteen paineenalaiseen päällystysainekammioon 11, jolloin syötettävän päällystysaineen P syöttöpaine on sama kuin päällystysainekammion 11 paine. Kuvioiden 4 ja 5 mukaisessa ratkaisussa voi kuitenkin 35 olla edullisempaa käyttää syöttöpaineena päällystysainekammion 11 painetta suurempaa syöttöpainetta. Syötettävänä tiivistysaineena P voidaan

II

7 84327 käyttää jotain muutakin kuin päällystysainetta, esim. vettä. Myös vedellä saadaan riittävä tiivistys aikaan ilman pääsyn estämiseksi päällys tysainekammioon. Kuvioiden A ja 5 mukaisella ratkaisulla, jossa sauva 30 on kelluva, ei mainittu sauva 30 painaudu tiukkaan esim. rai-5 naa vasten, jolloin sauvan aiheuttama markkeeraus ja toisaalta sauvan kuluminen ovat hyvin vähäisiä. Sauva voi tällöin olla itsestään kulutusta kestävä ja se voi materiaaliltaan olla esim. kovametallia, keräämiä tai vastaavaa. Sauvan 30 ei myöskään tarvitse olla täysin sileä, vaan se voi olla pinnaltaan karhea.

10

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöl-15 lisen ajatuksen puitteissa.

Claims (7)

8 84327

1. Päällystyslaite liikkuvan alustan (B), kuten paperi- tai kartonki-rainan (W), vastatelan pinnan (6) tai vastaavan päällystämiseksi, joka 5 päällystyslaite (10) käsittää paineenalaisen päällystysainekammion (11), jota rajoittavat liikkuvaan alustaan (B,W,6) tuettu päällys-tyselin (12), päällystysainekammion (11) etuseinämä (20,30), päällys-tyslaitteen (10) reunatiivisteet sekä liikkuva alusta (B,W,6), jossa päällystyslaitteessa etuseinämä (20,30) käsittää kehdossa (21,31) tai 10 vastaavassa olevaan uraan (22) tai vastaavaan tilaan (32) vapaasti pyörivästi sovitetun sauvan (20,30), tunnettu siitä, että kehtoon (21,31) tai vastaavaan on muodostettu yksi tai useampi kanava (23,33) paineenalaisen juoksevan tiivistysaineen tai vastaavan syöttämiseksi mainittuun uraan (22) tai vastaavaan tilaan (32), josta sauva 15 (20,30) on pyöriessään sovitettu siirtämään tiivistysainetta etuseinä män etupuolelle päällystyslaitteen (10) sisääntuloraon (26) tiivistämiseksi ilmalta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen päällystyslaite, tunnettu 20 siitä, että tiivistysaineen syöttökanava/-kanavat (23,33) avautuvat päällystysainekammioon (11), jolloin tiivistysaine on päällystysainetta ja tiivistysaineen syöttöpaine on sama kuin päällystysainekammion (11) paine.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen päällystyslaite, tunnet- t u siitä, että kehdossa (21) oleva ura (22) on ympyrän kaaren muotoinen, jonka säde on suurempi kuin sauvan (20) säde siten, että uraan (22) syötetty tiivistysaine nostaa sauvan (20) välyksen (25) päähän irti urasta (22). 30

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että kehdossa (21) on useita syöttökanavia (23) , joiden välissä on kanavia erottavat kannakset (24).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että syöttökanavat (23) on muodostettu ulottumaan olennaisesti 9 84327 uran (22) koko kehän yli siten, että ne ulottuvat päällystysainekam-miosta (11) sisääntulorakoon (26).

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen päällystyslaite, tunnet-5 t u siitä, että tiivistysaineen syöttökanava/-kanavat (33) johtavat kehdossa (31) olevaan tilaan (32) sauvan (30) alle, jossa tilassa (32) sauva (30) pääsee liikkumaan kohti liikkuvaa alustaa (B) ja siitä poispäin siten, että tiivistysaineen (P) syöttöpaine nostaa sauvan (30) kiinni liikkuvaan alustaan (B).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen päällystyslaite, tunnettu siitä, että tiivistysaineen syöttöpaine on oleellisesti suurempi kuin päällystysainekammion (11) paine. 15 10 84327