FI84636C - Hybridformare i en pappersmaskin. - Google Patents

Description

84636

Paperikoneen hybridiformeri Hybridformare i en pappersmaskin 5 Keksinnön kohteena on paperikoneen hybridiformeri, joka käsittää paperikoneen perälaatikon kanssa yhteistoiminnassa olevan ensimmäisen viiraa ilmukan, jonka alkuosa muodostaa yksiviiraisen ensimmäisen veden-poistovyöhykkeen, jonka alueella perälaatikosta virtaavasta massasus-pensiosta poistetaan vettä ensimmäisen viirasilmukan sisäpuolella ole-10 vien vedenpoistoelimien avulla viiran läpi alaspäin, joka formeri käsittää toisen viirasilmukan, joka on sovitettu ensimmäisen viirasilmukan päälle siten, että viirat yhdessä muodostavat kaksiviiraisen toisen vedenpoistovyöhykkeen, joka seuraa välittömästi ensimmäistä vedenpois-tovyöhykettä ja joka formeri käsittää kaksiviiraisen toisen vedenpois-15 tovyöhykkeen alkuosalle ja ensimmäisen viirasilmukan sisälle sovitetun ainakin osittain kaarevapintaisen vedenpoistoelimen, jonka kaarevuus-keskiö on ensimmäisen viirasilmukan puolella ja joka ohjaa ensimmäisen ja toisen viirasilmukan yhteistä kulkua toisen kaksiviiraisen vedenpoistovyöhykkeen alkuosalla, ja jonka kaksiviiraisen toisen vedenpois-20 tovyöhykkeen alueelle, toisen viirasilmukan sisäpuolelle on sijoitettu vähintään yksi, toisen viiran läpi tapahtuvaa vedenpoistoa patopaineel-la estävä, ja sopivimmin myös säätävä, laite joka ulottuu yli formerin koko työleveyden.

25 On tunnettua, että tavanomaisen Fourdrinier-paperikoneen tasoviiraosal-la vedenpoisto massasuspensiosta ja tästä vähitellen muodostuvasta rainasta tapahtuu yksinomaan alaspäin, osittain painovoiman aiheuttamana, osittain joko stationääristen vedenpoistoelimien, esim. foilien, tai pyörivien rekisterltelojen aikaansaamalla imuvaikutuksella, jolloin 30 hieno- ja täyteaineita poistuu kuitukerroksesta pääasiassa viiran puolelta. Tämän vuoksi Fourdrinier- koneella valmistettu paperiraina on aina anisotrooppinen sen kahden puolen ominaisuuksien suhteen niin, että rainan yläpinta on tasaisempi kuin alapinta, jossa on lisäksi nähtävissä ns. viiramarkkeeraus. Rainan yläpintakerros sisältää edellä 35 esitetystä syystä myös enemmän hieno- ja täyteaineita kuin viiraa vastassa ollut alapintakerros.

Näiden epäkohtien välttämiseksi on kehitetty ns. kaksiviiraformereita, joissa rainan muodostus merkittävältä osalta tapahtuu kahden viiran 2 84636 välissä niin, ectä vedenpoisto saadaan tapahtumaan joko samanaikaisesti tai vuorotellen kahteen suuntaan, jolloin syntyvän rainan toispuolisuus ainakin osittain saadaan eliminoiduksi. Tällaisilla koneilla valmistettua paperia pidetäänkin, etenkin painatusominaisuuksiltaan parempana 5 kuin yksiviiraisella Fourdrinier-koneilla tehtyä paperia.

Kaksiviiraformerit voivat olla kahta päätyyppiä, joista toinen on ns. kitaformeri ja toinen ns. hybridiformeri. Todettakoon, että koneenrakennuksessa hybridi tarkoittaa yhdistelmää, joka koostuu kahdesta eri 10 tyyppisestä, mutta samaa tarkoitusta palvelevasta koneesta tai laitteesta niin, että kummankin edulliset omainaisuudet käytetään hyväksi. Em. päätyyppien eroja selitetään jäljempänä yksityiskohtaisemmin.

Kitaformeri on täydellisesti kaksiviirainen, jolla tarkoitetaan sitä, 15 että kuitususpensio syötetään perälaatikosta suoraan kahden viirasilmu-kan väliseen suppenevaan kiilatilaan, jossa vedenpoisto suspensiosta voi alkaa välittömästi kahteen suuntaan, ellei sitä syystä tai toisesta nimenomaan ole estettä. Esteenä kaksisuuntaiselle vedenpoistolle voi olla toisen viirasilmukan sisällä ja kiilatilan alueella oleva, viiro-20 Jen kulkua ohjaava, olennaisesti umpinainen pinta.

Viirasilmukat ovat useimmissa kitaformereissa olennaisesti yhtä pitkät, mikä ei kuitenkaan ole välttämätöntä. Kitaformereiden toimintaperiaatteesta johtuu, että niissä voi vedenpoistovyöhykkeen suuntakulma olla 25 mikä tahansa, joko pysty- tai vaakasuora tai siltä väliltä. Kuitususpensio voidaan syöttää kitaan joko alhaalta ylöspäin tai päinvastoin. Vedenpoistovyöhyke eli rainan muodostusvyöhyke voi olla puolestaan joko olennaisesti suora tai kaareva. Muodostettavan kuiturainan saatua ve-denpoistovyöhykkeellä riittävän kiinteyden viirasilmukoiden juoksut 30 erkanevat toisistaan ja raina siirtyy toisen viiran kannatuksessa eteenpäin, minkä jälkeen se voidaan tavanomaisin keinoin irrottaa viiralta ja siirtää paperikoneen puristinosalle.

Hybridiformeri on toiminnaltaan ja rakenteeltaan kombinaatio Fourdri-35 nier-viiraosasta ja varsinaisesta kaksoisviiraformerista eli kitaforme-rista. Hybridlformerille on ominaista, että siinä laimea kuitususpensio syötetään perälaatikosta ensin yhdelle, esim. rekisteritelojen tai vas- 3 84636 taavien kannattamalle, olennaisesti horisontaaliselle ja suoralle en-siöviiralle. Tämä toimii ns. alaviirana jossa vedenpoisto tapahtuu vain yhteen suuntaan eli alaspäin. Hybridiformerissa toisioviirasilmukka johdetaan vasta tämän esivedenpoisto-osuuden jälkeen yläpuolitse yhtey-5 teen ensiöviiran kanssa muodostamaan kaksiviirainen vedenpoistovyöhyke, jonka alkuosaan muodostuu viirojen väliin enemmän tai vähemmän kiilamainen alue samaan tapaan kuin kitaformerissa.

Hybridiformerin toimintaperiaatteesta johtuu, että sen yksiviirainen 10 alkuosuus on olennaisesti vaakasuora tai vain vähän joko ylöspäin tai alaspäin kalteva.

Tärkein ero hybridiformerin ja tavanomaisen kitaformerin toiminnassaon se, että hybridiformereissa tietty osa suspension kuiduista esiveden-15 poiston aikana ennen mainittua kaksiviiraista vyöhykettä muodostaa alaviiran pinnalle ohuehkon mutta suhteellisen koherentin kuitukerrok-sen kuten on esitetty kaaviollisesti oheisessa kuviossa 1. Tämän kerroksen pinnalla olevassa suspensiossa voi olla edelleen verraten vapaasti toistensa suhteen liikkuvia kuituja. Kuitenkin tämän suspension 20 sakeus sen tullessa hybridiformerin kaksoisviiravyöhykkeelle on yleensä huomattavasti suurempi kuin alkuperäinen perälaatikkosakeus, minkä on esivedenpoisto aikaansaanut. Tavanomaisen kitatyyppisen kaksiviirafor-merin kidassa sakeus on välittömästi ennen vedenpoiston alkua juuri sama kuin perälaatikossakin ja tämän vuoksi rainanmuodostusprosessi 25 kitaformerissa on luonteeltaan ja lopputuloksensa osalta varsin erilainen kuin hybridiformerissa.

Sekä kitaformerin että hybridiformerin kaksiviirainen vedenpoistovyöhyke voi olla varustettu joko pyörivillä tai stationäärisillä veden-30 poistoelimillä tai näiden kombinaatioilla. Pyörivien vedenpoistoelimien etuna on, että ne kuluttavat viiraa olennaisesti vähemmän kuin kiinteät. Jälkimmäisten hyvänä puolena on taas, että niiden avulla voidaan edullisesti vaikuttaa valmistettavan paperin ns. formaatioon eli paperin kuitujakauman tasaisuuteen, mitä pyörivillä vedenpoistoelimillä ei 35 riittävässä määrin voida saada aikaan. Tämä on tutkimuksissa ja koeajoissa voitu todeta.

4 84636

Stationäärisinä vedenpoistoeliminä voidaan käyttää ennestään tunnetusti erityyppisiä ns. muodostuskenkiä, joissa tavallisimmin on laatikkomainen runko ja sen varassa kansiosa, joka tavanomaisissa hybridiforme-reissa on alaviiraa vastassa. Kansiosa voi olla yhtenäinen ja umpinai-5 nen levy, jolloin sitä sivuavasta kuitukerroksesta vedenpoisto voi tapahtua vain yhteen suuntaan. Tavallisimmin kansiosa on kuitenkin koottu useista viiran kulkusuuntaan nähden poikittaisista listoista, joiden väliin jätetään halutun suuruiset raot. Rakojen yhteispinta on esim. n. 20-60 % kannen koko pinta-alasta. Rakokantta viirojen välissä 10 sivuavasta kuitukerroksesta vettä voi poistua kahteen suuntaan. Raot ovat tavallisimmin viiran kulkusuuntaan nähden 90°:n kulmassa. Pienempikin kulma on mahdollinen. Rakokannen pinnan avonaisuutta voidaan säätää käyttämällä rakoihin sijoitettavia täytelistoja. Tämä voi tapahtua jopa paperikoneen käynnin aikana jos rakojen ja täytelistojen rakenne on 15 tarkoituksenmukainen. Tässä yhteydessä viitataan hakijan FI-patenttihakemukseen 771364.

Muodostuskengän runkolaatikko voi olla suljettu ja sellaisena yhdistetty joko alipaineen tai ylipaineen aikaansaavaan laitteeseen. Tällai-20 sella kenkäelimellä on mahdollista vaikuttaa vedenpoiston suuntaan.

Vedenpoistoefektin lisäksi mainitut kansilistat aiheuttavat pulseeraus-ta syntymässä olevaan rainaan, joka sivuaa niitä kahden viiran välissä. Tämä on yhtenä edellytyksenä hyvälle formaatiolle, mikä on todettu käytännössä. Pulseerauksen vaikutuksesta osittain muodostuneen rainan 25 kuidut siirtyvät enemmän tai vähemmän toistensa suhteen niin, että esim. rainassa olevat kuitukasautumat eli flokit hajoavat.

Tällaisissa muodostuskenkäelimissä on viiraa vastassa oleva ohjaus- tai liukupinta edullisimmin kaareva. Kaarevuussäde voi olla vakio tai se 30 voi pienetä viiran kulkusuunnassa. Kaareva muodostuskenkä toimii myös viirojen yhteistä juoksua ohjaavana elementtinä, joka vaikuttaa osaltaan viirojen kulun stabiilisuuteen. Hybridiformereilla tapahtuu huomattava osa, jopa 40-50 %, vedenpoistosta toisella eli kaksiviiraisella vedenpoistovyöhykkeellä, erityisesti sen muodostuskengän alueella.

35 Täten muodostuskenkäsovitelmalla on huomattavat potentiaaliset vaikutusmahdollisuudet sekä muodostettavan rainan vedenpoistokapasiteettiin että formaatioon.

5 84636

Vaikka esim. jo US-patenttijulkaisuista 2.881.669., 3.072.042 ja 3.262.841 on ehdotettu eräänlaisia hybridiformereina pidettäviä viira-osia, eivät ne vastaa nykyisiä vaatimuksia tai eivät muuten ole osoittautuneet toteuttamiskelpoisiksi. Varsinkaan mainitut viiraosat eivät 5 sovellu vanhojen Fourdrinier-viiraosien uusintoihin, jotka nykyisin ovat hyvin tärkeitä hybridiformereiden sovellutuksia. Näissä tapauksissahan tasoviiraosan loppuosalle, sen kanssa yhteistoimintaan on sijoitettu tavallisimmin yksi yläviirayksikkö, jonka alueella vedenpoisto saadaan käännetyksi tapahtumaan myös ylöspäin. Tällä pyritään sekä 10 nostamaan vedenpoistokapasiteettia että parantamaan retentiota. Todettakoon, että uudet viiraosat voidaan alusta alkaen suunnitella hybridi -tyyppisiksi.

Vedenpoistokapasiteetin lisääminen antaa mahdollisuuden mm. seuraaviin 15 parannuksiin tai muutoksiin paperinvalmistusprosessissa: - paperikoneen työnopeutta ja tuotantoa on mahdollista nostaa edellyttäen, että koneen muut laitteet sen sallivat; 20 - paperikoneen nopeutta alentamatta viiraosalla voidaan valmistaa ai kaisempaa paksumpia paperi- ja kartonkilajeja; - viiraosalle syötettävän kuitususpension sakeutta on mahdollista alentaa, mikä useimmiten johtaa muodostuvan rainan formaation paranemiseen; 25

Eräissä tapauksissa on edellä selostetuilla yläviirayksiköillä vanhoja hitaita sanomalehtipaperikoneita modernisoitu kartonkikoneiksi koneen nopeutta nostamatta.

30 Esillä olevaan keksintöön liittyvän lähimmän tekniikan tason osalta viitataan hakijan US-patentteihin N:o 3,846,233 ja 4,164,566, joiden mukaisissa hybridiformereissa on toteutettu hakijan kehittämää Sym-Concept (TM) -periaatetta, vaikkakin näiden patenttien sovellutusalueet ovat osittain erilaiset. Olennaisena piirteenä kummankin rakenteen 35 toiminnassa on heti kaksoisviiraosan eli toisen vedenpoistovyöhykkeen alussa tapahtuva alaviiran ja vastaavasti yläviiran kulkusuunnan muutos, joka saadaan aikaan joko kaarevan kenkäelimen tai telan avulla.

6 84636

Vaikka pääasiallinen vedetöntymiseen vaikuttava tekijä on viirojen välinen puristus niiden kaarevalla osuudella, on samanaikaisesti vaikuttava keskipakovoima myös merkityksellinen. Periaatteessa viirojen välinen puristus saa aikaan veden poistumisen yhtäläisesti kummankin 5 viiran läpi, jos näiden tiheys (mesh) on sama. Esivedenpoiston aikana alaviiran pinnalle on muodostunut jonkinasteinen kuitumatto, jonka paksuus määräytyy useista muuttujista kuten koneen työnopeudesta, mass-san sakeudesta sen purkautuessa perälaatikosta viiralle, tasoviiraosan vedenpoistoelimien lukumäärästä ja lajista ym. Tämä kuitumatto saattaa 10 kaksiviiraisella osuudella hyvinkin tehokkaasti estää vedenpoistoa alaviiran läpi muodostuskengän alueella, ellei kenkä ole esim. yhdis-tettu imulaitteeseen. Tästä on luonnollisena seurauksena voimistunut vedenpoisto keskipakovoiman suuntaan eli peittävän yläviiran läpi.

15 Tämä ilmiö on viime vuosina korostuneesti tullut esille Sym-Former- (TM)-tyyppisten paperikoneiden nopeuksien kasvaessa huomattavasti suuremmiksi siitä, mitä ne olivat 15 vuotta sitten. On voitu todeta, että voimistunut vedenpoisto huonontaa kuitukerroksen kykyä pidättää rakenteessaan valmiille rainalle tärkeitä hienoaineita. Useissa tunnetuissa 20 esim. US-patentin 4,532,008 ja PCT/EP82/00036-hakemuksen mukaisissa rakenteissa on kiinnitetty huomio siihen, että yläviiran läpi poistuneen veden eli 0-veden (white water) kuitupitoisuus on huomattavan korkea verrattuna viiraosan muissa osissa esim. yksiviiraisella osuudella poistuneen veden sakeuteen. Esillä oleva keksintö liittyy tämän 25 vuoksi eri tyyppisten hybridiformereiden kaksoisviiraosalla sovellettavaan vedenpoistojärjestelyyn.

Yläviiran läpi tapahtuvaa vedenpoistoa on ennestään tunnetusti vähennetty valitsemalla yläviiran kudos huomattavasti tiheämmäksi kuin ala-30 viiran. Tästä voi kuitenkin aiheutua viiran silmien suhteellisen nopea tukkeutuminen, mikä johtaa ennenaikaiseen viiran vaihtoon ja tuotanto-seisokkeihin. Tiheää yläviiraa käytettäessä on lisäksi otettava huomioon, että kun toisen, siis kaksiviiraisen vedenpoistovyöhykkeen jälkeen yläviiran kulku kääntyy ylöspäin ja muodostuneen kuiturainan pi-35 täisi jatkaa matkaansa pelkästään alaviiran kannattamana tai varassa, kuiturainalla on irtoamiskohdassa taipumus tarttua tiheään ja verraten 7 84636 sileään yläviiraan ja seurata sitä. Tästä aiheutuu luonnollisesti häi riöitä paperikoneen viiraosan toiminnalle.

Edellä ilmenneiden epäkohtien välttämiseksi yläviiran läpi tapahtuvaan 5 vedenpoistoon on tämän vuoksi syytä pyrkiä vaikuttaen keksinnössä erillisin mekaanisin laittein, joilla paitsi estetään liiallinen vedenpoisto sitä myös säädellään kulloiseenkin rainanmuodostusprosessiin optimaaliseksi. Eräs sopiva menetelmä kaarevan kengän alueella tapahtuvan vedenpoiston kontrolloimiseksi on joko deflektorilistojen tai yhtenäi-10 sen peiterakennelman muodostama laitteisto, jota jäljempänä selostetaan tarkemmin.

Deflektorien käyttö paperikoneen viiraosalla joko yksiviiraisen taso-viiran alla tai kaksoisviiraosan molemmin puolin on ennestään tunnet-15 tua, kuitenkin siinä tarkoituksessa, että niiden avulla vedenpoistoa pyritään tehostamaan ja ohjaamaan tai suuntaamaan. Tässä suhteessa viitataan esim: julkaisuihin US 3.573.161, 2.881.676, 3.578.561, 3.915.791, 4.125.428, 3.597.315, joissa on esitetty deflektorit sijoitetuiksi viiran tai viirojen kulkusuuntaan nähden vinoon asentoon si-20 ten, että ne edistävät veden poistumista rainasta. Deflektoreilla pyritään myös eräissä tapauksissa aiheuttamaan niitä viiran varassa sivuavaan rainaan pulseerauksia, joilla - kuten edellä on mainittu - on yleensä suotuisa vaikutus muodostettavan rainan formaatioon.

25 Esillä olevan keksinnön yleistarkoituksena on eliminoida edellä ilmenneet epäkohdat ja aikaansaada sellainen hybridiformerin kaksiviiraisel-la osalla käytettävä vedenpoistoelin ja -järjestely, jota käyttäen paperikoneen viiraosa voidaan paperikoneen eri nopeuksilla ja eri laatuja valmistettaessa säätää toimimaan optimaalisesti sekä sen veden-30 poistokapasiteetin osalta että rainan formaatio ja retentio huomioon ottaen. Ennestään tunnetussa tekniikassa on useissa tapauksissa kiinnitetty liian suuri huomio formaatioon retention kustannuksella.

Keksinnön erityistarkoituksena on saada aikaan sellainen hybridiforme-35 reissä sovellettava vedenpoistojärjestely, vedenpoistotapahtuman säätämiseksi niin, että sillä voidaan vaikuttaa rainan täyte- ja hieno- 8 84636 ainejakautumaan yleensä ja erityisesti rainan retentioon eli hienoaine-pitoisuuteen.

Keksinnön lisätarkoituksena on myötävaikuttaa mahdollisimman hyvän 5 formaation aikaansaamiseen valmistettavalle paperille.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että vedenpoistoa estävä laite on sijoitettu olennaisesti kaarevapintaisen vedenpois-10 toelimen kohdalle tietylle etäisyydelle toisen viirasilmukan sisäpinnasta.

Tämän keksinnön mukainen deflektorien järjestely poikkeaa tunnetuista siinä suhteessa, että keksinnössä pyritään deflektorien avulla vedenpois-15 toa rainasta estämään tai hidastamaan.Tätä silmälläpitäen yläviirasilmu-kan sisäpuolella olevat deflektorilistat on sovitettu viirojen kulkusuuntaan nähden siten, että kukin lista muodostaa viiran kanssa suppenevan kidan, johon syntyvä paine pakottaa tämän kidan alueelle kerääntyvän veden poistumaan viiran läpi vastakkaiseen suuntaan deflektoriin nähden. 20 Tämä deflektorien asento viiraan nähden ja siten niiden toiminta on vaikutukseltaan päinvastainen ennestään tunnettuihin verrattuna.

Edelleen on mahdollista, että sanotut yläviirasilmukan sisällä olevat deflektorit korvataan yhtenäisellä peitteellä, joka yksinkertaisimmassa 25 muodossaan on verraten paksu mutta taipuisa muovi- tai kumimatto ja joka kokonaisuudessaan tai vain halutulla osuudella kattaa muodostus-kengän ja näin hidastaa yläviiran läpi tapahtuvaa vedenpoistoa.

Tällainen peite voi tehdä useissa tapauksissa tarpeettomaksi sen, että 30 muodostuskenkä yhdistetään imujärjestelmään, joka kuluttaa energiaa ja edellyttää tiettyjä imukanavajärjestelyjä. On myös mahdollista, että tämä peite on jäykkää, esim. teräslevyä, jonka kaarevuus olennaisesti vastaa alaviirasilmukan sisällä olevan kaarevan kengän tai sen asemesta käytetyn telan kaarevuutta. Peitteen tai peitelevyn viiraa päin oleva 35 pinta on mahdollista varustaa deflektoreita vastaavilla listoilla tai ulokkeilla. Erityisesti jos peitelevy on teräslevyä, joko prässättynä tai hitsattuna poikkileikkaukseltaan sig-sag-muotoon, voidaan tällaiseen 9 84636 Ί levyyn saada sellaiset urat tai kourut, joihin on mahdollista sijoittaa peitelevyn toiminnan kannalta tarkoituksen mukaiset listat, esim. def-lektorit, joita jäljempänä selostetaan tarkemmin.

5 Jäykän ja kiinteän peitelevyrakenteen kaarevuus vastaa luonnollisesti sopivasti alaviirasilmukan sisäpuolella olevan vedenpoistoelimen profiilia ja/tai kaarevuutta. Käsite "vastaa sopivasti" on tässä yhteydessä käsitettävä laajasti. Tämä tarkoittaa sitä, että peitelevyn etäisyys kyseisestä kaarevasta vedenpoistoelimesta ja niin muodoin myös alaviiran 10 sisäpuolista vedenpoistoelintä tiiviisti sivuavasta yläviirasta voi olla peitelevyn loppuosalla pienempi kuin sen alkuosalla. Tämä voidaan saavuttaa lähinnä siten, että peitelevyn kaarevuussäteen keskipiste poikkeaa alaviiran sisällä olevan vedenpoistoelimen vastaavasta kaarevuuskeski-pisteestä. On tietysti mahdollista, että keksinnön mukaisen peitelevy-15 rakenteen sekä kaarevuussäde että kaarevuuskeskipiste poikkeavat kyseisen vedenpoistoelimen vastaavista arvoista. Useimmissa tapauksissa on edullisinta, että peitelevyn etäisyys yläviirasta on kyseisellä vyöhykkeellä suurimmillaan sen alkuosassa, jossa myös vedenpoisto on voimakkainta. Käytännössä tämä toteutetaan varustamalla jäykkä peitelevyrakenne sää-20 dettävillä kannatuselimillä, joiden avulla peitteen etäisyyttä viirasta voidaan säätää joko kauttaaltaan tai vai peitelevyn jomman kuun pään osalta. Verraten painavaa ja taipuisaa kumi- tai muovimattoa käyttämällä voidaan saavuttaa automaattinen peite-elimen etäisyyden säätö yläviirasta.

25 Tämän hakemuksen selityksen johdannossa esitetyn perusteella on ilmeistä, että parhaan tuloksen saavuttamiseksi rainaan kohdistuvan pulseerauksen osalta deflektorielementtlen tai vastaavien on oltava sijoitettuina molemmin puolin sitä ylä- ja alaviiran kulkua, joka sivuaa alaviiran sisäpuolella olevaa osittain tai kokonaan kaarevaa vedenpolstokenkää.

30 Tämä voi olla joko yhdistettynä imusysteemiin tai toimia ilman sitä, kuten alemmin on mainittu. Sileä peite-elin ei useinkaan, yksinomaan alaviiran suunnasta tulevien hydraulisten pulssien aiheuttamasta vaikutuksesta huolimatta, pysty aiheuttamaan sellaista kokonalspulseerausta, Joka riittävästi vaikuttaisi ylä- ja alaviiran välissä olevaan varsin 35 vetiseen tai ainakin märkään rainaan. Tämän vuoksi on keksinnön mukainen peitelevyrakenne edullisinta varustaa sopivin epäjatkuvuuskohdin, joiden ansiosta aikaansaadaan ylävliran ja alaviiran välissä olevaan 10 84636 1 puolittain muodostuneeseen ralnaan sellainen efekti, joka hallittuna johtaa hyvään lopulliseen formaatloon.

Tällaisia epäjatkuvuuskohtia voivat olla peitelevyssä olevan raäärämit-5 täiset ja -suuruiset yli koko koneen leveyden ulottuvat viirojen kulkusuuntaan nähden poikittaiset urat eli kourut joko sellaisinaan tai osittain ja edullisimmin siten, että niistä osa on varustettu sopivin täytelistoin, jotka edullisesti ulottuvat peitelevyn yläviiraa päin olevan koveran kaarevuusviivan eli kontuurin ulkopuolelle. Tällaiset 10 ulokkeet, varsinkin jos ne vastaavat dimensioiltaan, suuntakulmaltaan ja lukumäärältään keksinnön perusratkaisun mukaisia yläviiran sisäpuolelle sijoitettuja deflektorilistoja, toimivat täysin kyseisten deflek-torlen tavoin.

15 On edullista, että kyseisissä kouruissa joko kaikissa tai vain osassa niistä on niiden pohjassa aukot, jotka voivat olla erillisiä esim. pyöreitä tai pitkulaisia reikiä sijoitettuna sopivimmin tasavälein pitkin kourun pohjan pituutta. Nämä aukot voivat olla myös yli koko koneen leveyden ulottuvia yhtenäisiä rakoja. Nämä aukot mahdollistavat 20 vedenpoiston peitelevyn läpi ellei niitä suljeta. Aukkojen sulkeminen tapahtuu esim. sijoittamalla uriin edellä mainitut täytelistat, mikä on keksinnön perusajatuksen mukainen eräs edullinen ratkaisu. Koska joissakin olosuhteissa on tarpeellista sallia vedenpoiston tapahtuvan hallitusti peitelevyn läpi, tämä mahdollistetaan poistamalla täytellsta 25 yhdestä tai useammasta urasta, jolloin mainitut aukot vapautuvat.

Olennaista edellä kuvatussa peitelevyn ura- tai kourujärjestelyssä on, että niissä käytettävät täytelistat, joiden lukumäärä ja muoto valitaan sopivaksi, saavat sen tehtävän, mikä tavanomaisilla deflektoreilla on 30 formaatloon vaikuttavana tekijänä. Samanaikaisesti kuitenkin voidaan vedenpoistoon vaikuttaa niin, että viirojen välissä olevan kuitukerrok-sen hienoaineen retentio säilyy mahdollisimman korkeana.

Käytettäessä kyseistä jäykkää ja kouruilla varustettua peitelevyä kek-35 slnnön perusajatuksen mukaiseen tarkoitukseen, on eräissä tapauksissa edullista muotoilla tämä peitelevy sellaiseksi, että se toimii saman- n 84636 1 aikaisesti vedenkeräyskaukalona sille vedelle, joka läpäisee tämän peitelevyn kourujen pohjissa olevien rakojen tai aukkojen kautta.

Seuraavassa esitetään tiivistetysti keksinnön tarjoamat edut.

5

Keksinnön mukaisen vedenpoistoelimen ja -järjestelyn ansiosta valmistettavaan rainaan saadaan parempi retentio ja formaatio kuin käyttäen tavanomaista, vain alaviiran sisäpuolelle sijoitettua llstarakenteista muodostuskenkäsovitelmaa. Määrältään ja suhteiltaan säädettävään, ylä-10 viiran läpäisevän vedenpoiston hallintaan päästään käyttämällä vedenpoistoon vaikuttavaa elintä, joka peittää yläviirasilmukan sisäpuolista kaarevaa muodostuskenkää ainakin osittain.

Jos käytetään keksinnön mukaisia "antideflektorilistoja" voidaan erityi-15 seeti niiden lukumäärän ja suuntakulman säädöllä saavuttaa toivottu lopputulos. Tämä tekee mahdolliseksi sen, että hybridiformerissa, jossa keksintöä sovelletaan, voidaan ensimmäisellä, siis ykslvilraisella vedenpoistovyöhykkeellä tapahtuva vedenpoisto säätää entistäkin varovammaksi niin, että hienoaineen retentio saadaan säilymään mahdolli-20 simman korkeana riittävän vedenpoisto-osuuden jäädessä vielä kaksi-viiraisella, toisella vedenpoistovyöhykkeellä tapahtuvaksi, jossa saadaan aikaan rainan lopullinen formaatio.

Seuraavassa selostetaan keksintöä ja sen erältä edullisia variaatiolta 25 viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin toteutus-esimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön taustaksi kaaviollisesti eräs vaihe 30 vaakasuoran viirakudoksen läpi tapahtuvassa kuitususpension suodatus-tapahtumassa.

Kuviossa 2 on esitetty kaaviollisena sivukuvana hybrldiviiraosa ja siinä eräs keksinnön sovellutusmuoto.

Kuviossa 2A on esitetty osakuvantona eräs keksinnön mukainen vedenpoistoa säätävä järjestely, joka perustuu muodostuskenkäellmen alueelle sijoi- 35 12 84636 Ί tetun peitematon tai -hihnan käyttöön ja jota on sovellettu kuvion 2 mukaisessa vllraosassa.

Kuviossa 2 B on esitetty eräs variaatio kuviossa 2A esitetystä järjes-5 telystä.

Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisena sivukuvantona keksinnön soveltamista sellaiseen hybridiviiraosaan» joka on muodostettu tavanomaisesti four-drinier-viiraosasta asentamalla tämän päälle uusi yläviirayksikkö, jossa 10 keksintöä on sovellettu.

Kuvio 3A esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaisen peite-elimen sovitusta kuvion 3 mukaiseen hybridiformeriin.

15 Kuvio 4A esittää erästä variaatiota peite-elimestä sovellettuna kuvion 3 mukaiseen hybridiformeriin.

Kuvio 4B esittää kuvion 4A mukaista peite-elintä varustettuna täyte-listoilla.

20

Kuvio 5A esittää erästä variaatiota kuvioiden 4A ja 4B mukaisesta peite-elimestä varustettuna täytelistoilla.

Kuvio 5B esittää kuvion 5A mukaisen peite-elimen erästä mahdollista 25 variaatiota ilman täytelistoja.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviolllsesti eräs fourdrinler-viiraosalla tapahtuvan vedenpoiston ja rainan muodostuksen vaihe, joka tapahtuu jonkin matkan päässä, esim. 3-8 metrin etäisyydellä, paperikoneen perä-30 laatikon huullaukosta. Tämä etäisyys luonnollisesti riippuu valmistettavan paperin lajista, koneen nopeudesta, kuitususpension sakeudesta ja monista muistakin tekijöistä. Kuvion 1 esittämässä vaiheessa osa perä-laatikosta viiralle purkautuneesta kuitususpensiosta on jo vedetöntynyt ja aikaansaanut muodostuskudoksen FF pinnalle jossain määrin koherentin 35 kuitukerroksen eli osittain muodostuneen rainan PFW. Tämän kuitukerrok-sen päällä "lilluu" laimeaa kuitususpensiota DFS, jonka sakeus on huomattavasti alempi kuin perälaatikossa vallitseva sakeus. Laimean 13 84636 ^ kuitususpension pinnalla on kuvion mukaan vielä useissa tapauksissa lähes kuiduton vapaa vesipinta FWS.

Kuvion 1 mukainen rainan muodostusvaihe on esitetty lähinnä periaatteel-5 lisena kaaviona, joka pätee ensi sijassa varsin hidaskäyntisten koneiden viiraosilla tapahtuvissa vedenpoistoprosesseissa. Nopeakäyntisillä koneilla viiraa vastaan muodostuneen kuitumaton PFW päällä oleva laimea suspensiokerros DFS on voimakkaassa turbulenssissa ja/tai sen kuidut ovat pääasiallisesti orientoituneet viiran FF kulkusuuntaan. Myöskään kuvion 10 1 esittämää lähes kuidutonta pintakerrosta FWS ei tällaisessa tapauk sessa voida todeta.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti hybridiformeria, joka on perusgeometrial-taan hakijan US-patentin 3 846 233 (vast. FI-pat. 50648) mukainen.

15 Kuviossa 2 on sovellettu keksinnön mukaista deflektorijärjestelyä. Kuviosta 2 on selvyyden vuoksi jätetty pois runkorakenne ja esitetty pelkästään formerin prosessiosat, lähinnä viirat ja niiden yhteydessä olevat vedenpoistoelimet sekä viirojen ohjaustelat. Formeri käsittää pääosina perälaatlkon 1, alaviirasllmukan 2 ja yläviirasilmukan 3.

20 Perälaatikko 1 syöttää huulisuihkuna J kuitususpension alaviirasllmukan 2 vaakasuoralle alkuosuudelle A, jota kannattavat rintatela 20, rinta-pöytä 4 ja joukko foileja 5,6 tai vastaavia. Vaakasuoran alkuosuuden A jälkeen viiran 2 kulku suuntautuu osittain kaarevaplntalsen kenkäelimen 8,9 ohjaamana alaspäin ja jatkuu tämän jälkeen suoraviivaisesti tasoimu-25 laatikolta 10 sivuten imutelalle 11, joka saa aikaan suunnan muutoksen vilrasilmukan 2 kulussa niin, että sen juoksu palautuu johtotelojen 21 ohjaamana rintatelalle 20.

Yläviirasilmukka 3 on sijoitettu alaviirasllmukan 2 kanssa yhtelstoimin-30 taan siten, että niiden yhteinen juoksu alkaa olennaisesti kaarevan kenkäelimen 8,9 kohdalla telan 30 ohjaamana ja jatkuu imutelalle 11 asti, jonka kohdalla yläviira 3 erkanee telan 32 asennon määräämänä alaviirasta 2. Viiran 3 juoksu palautuu tavanomaisten ohjaustelojen 31 kautta telalle 30. Telan 32 asema on ainakin korkeussuunnassa säädet-35 tävissä niin, että viira 3 saadaan peittämään tela 11 halutun suuruisella sektorilla. Myös telan 30 asema on säädettävissä.

“ 84636 1 Kuviossa 2 on esitetty edellämainittujen osien lisäksi vedenkeräys-kaukalot 12,13,14. Myös on esitetty pick-up-imutela 33, joka irrottaa syntyneen rainan W viiralta 2 ja siirtää sen huovalle 34 johdettavaksi edelleen paperikoneen puristinosalle (ei esitetty).

5

Kuviossa 2 esitetty Former! toimii seuraavasti: Perälaatikosta 1 tulevan massasuspension vedetöntyminen alkaa rintapöydän 4 alueella ja jatkuu fOilien 5 kannattamalla alaviiran 2 alkuosuudella A, joka vedenpoisto tapahtuu verraten varovasti osittain painovoiman vaikutuksella ja massa-10 suspensiosta alkaa tässä vaiheessa muodostua ohut kuitukerros ala-viiran 2 pinnalle. Foileja 5,6 tai vastaavia voi olla varsin vähän ja niiden vedenpoistokykyyn vaikutetaan esim. sopivan foilikulman valinnalla niin, että viimeisen foilin 6 kohdalla, hiukan ennen kaarevaa kenkää 8,9, suspension kuidut ovat saavuttaneet sopivan huopautumlsasteen 15 ainakin alaviiran 2 pinnalle muodostuneen kuitukerroksen Wq osalta. Tätä vastaava vaihe rainanmuodostuksessa on esitetty kaavioilisesti edellä selitetyssä kuviossa 1. Tämän mukaisesti viiralle 2 syötetyn alunperin homogeenisen massasuspension kuidut ovat esivedenpoiston aikana osittain järjestyneet uudelleen. Tuloksena näin tapahtuneesta vedenpoistoproses-20 sista on, että alaviiran 2 pinnalle, pääasiassa viimeisen foilin 6 alueella, voidaan todeta ohut mutta suhteellisen yhtenäinen massakerros eli kuitumatto, jonka pinnalla voi kuitenkin vielä olla verraten laimeata massasuspensiota, jossa yksityiset kuidut saattavat vielä suhteellisen vapaasti liikkua toistensa suhteen.

25

Viimemainitussa vaihessa kuitumatto ja sen pinnalla oleva suspensio siirtyvät ala viiran 2 kantamana kaarevan kenkäelimen 8,9 vaikutusalueelle ja samanaikaisesti ylävlira 3 johdetaan telan 30 ohjaamana verraten pienessä kulmassa a peittämään alavilraa 2 ja sen pinnalla 30 olevaa kuitumattoa. Telan 30 asema on lähinnä pystysuunnassa säädettävissä niin, että kulma a saadaan halutun suuruiseksi. Viirojen 2 ja 3 lähetessä toisiaan alaviiran 2 pinnalla olevaan kuitu- ja suspensio-kerrokseen kohdistuu vähitellen voimistuva puristus. Tämän tuloksena vedenpoisto muodostuvasta rainasta tehostuu ja alkaa tapahtua huomat-35 tavalta osalta yläviiran 3 läpi, sillä alavilraa 2 peittävä kuitumatto aiheuttaa suurehkon vastuksen alapäin tapahtuvalle vedenpoistolle.

15 84636 1 Se vesi joka pyrkii poistumaan yläviiran 3 läpi sisältää huomattavassa määrin kuitususpension ns. 0-kuitua ja täyteaineita sen vuoksi, ettei yläviiraa 3 vastaan ole tässä vaiheessa muodostunut samanlaista suodattavaa kuitumattoa tai -kerrosta, joka alaviiran 2 pinnalla jo tässä 5 vaiheessa on. Tämän takia yläviiran 3 läpi tapahtuvaa vedenpoistoa keksinnön mukaisesti hidastettaan ainakin muodostuskenkäelimen 8,9 alkuosuudella. Tällöin on mahdollista saada myös yläviiraa 3 vastaan muodostumaan hienoainetta suodattava kerros, joka parantaa syntyvän rainan W retentiota. Tässä tarkoituksessa yläviirasilmukan 3 sisäpuoli 0 lelle ja sen tuntumaan on keksinnössä sijoitettu sopivan kannatuslait-teen 7a varaan joukko deflektorilistoja 7, jotka ovat terävässä kulmassa viiraan 3 nähden, siten että kulman kärki osoittaa viiran kulkusuuntaan. Suspensiovesi, joka muodostumassa olevasta rainasta W poistuu yläviiran läpi 3 kenkäelimen 8,9 ja deflektorijärjestelmän 7a alueella, ajautuu 15 kunkin deflektorilistan 7 ja yläviiran 3 väliseen kitaan. Tällöin syntyvä patopaine hidastaa huomattavassa määrin vedetöntymistä kenkä-elimen 8,9 alueella, mikä juuri on keksinnön mukaisen periaatteen ja järjestelyn tarkoitus. Välttämätöntä ei kuitenkaan ole, että deflektorit tai vastaavat ulottuisivat yli kenkäelimen 8,9 koko vaikutusalueen.

20

Deflektorit 7 on sijoitettu erityisen kannatuskiskon 7a tai vastaavan varaan siten, että niiden kulmaa viiraan nähden ja etäisyyttä viirasta voidaan säätää. Tämä mahdollisuus säätää deflektorelden etäisyyttä viirasta nähdään kaavlollisesti kuviosta 2, jossa deflektoreita on esi-25 tetty olevan neljä järjestettynä siten, että ensimmäisen ja kolmannen etäisyys viirasta on suurempi kuin toisen ja neljännen. Tässä yhteydessä on todettava ensiksikin, että tarvittavien deflektorien lukumäärä riippuu viiraosan työnopeudesta, valmistettavasta paperilajista, sen kuitukoostumuksesta ym. tekijöistä. Tarkoitettuun lopputulokseen voidaan 30 päästä esim. vain kahdellakin deflektorilla, jos niiden etäisyys viirasta ja myös kulma viiraan nähden valitaan sopivasti. Nämä valinnat luonnollisesti edellyttävät kulloinkin kysymykseen tulevaa kuitususpen-siota käyttäen tehtyjä kokeiluja. Nämä on edullisinta suorittaa alustavasti sopivalla kapealla koepaperikoneella, jossa tarvittavat viiraosan 35 rakennemuutokset on edullisesti toteutettavissa.

16 84636 Ί Kuviossa 2 viirasilmukan 2 sisäpuolella olevassa kenkäelimessä on esitetty olevan kaksi osaa 8,9. Nämä voivat olla yhdistetyt (nuolet S) esim. imujärjestelmään (ei esitetty) tarpeen vaatiessa, mikä järjestely myötävaikuttaa tämän keksinnön tavoitteiden saavuttamiseen. Imujärjes-5 telmän soveltaminen merkitsee kuitenkin ylimääräisiä laite- ja energiakustannuksia. Näiden välttämiseksi mainitun kenkäelimen 8,9 toiminta on yksinkertaisinta perustaa keksinnön mukaiseen järjestelmään, jolla on saavutettavissa sama vedenpoistovaikutus kuin tyhjöefektiäkin käytettäessä.

10

Muodostuskengän 8,9 alueella olevat deflektorit 7, olivatpa ne missä kulmassa tahansa kenkää sivuaviin viiroihin nähden, saavat aikaan aina jonkin asteisen pulseerauksen viirojen 2,3 välissä olevaan kuitukerrok-seen ja siitä muodostumassa olevaan rainaan W. Pulseeraus puolestaan 15 johtaa kuitujen keskinäisen aseman uudelleen järjestymiseen, jonka tuloksena on kuitujen asettuminen mahdollisimman tasaiseksi kerrokseksi ja homogeeniseksi niitä peittävien viirojen 2,3 välissä. Mitä hitaammin vesi poistuu kuitukerroksesta tässä pulseerausvaiheessa, sen tasaisemmin kuidut asettuvat toistensa suhteen. Viirojen 2,3 välinen puristus aikaan-20 saa sen, että kerran saavutettu tasainen kuitujen jakauma ei johda niiden uudelleen flokkautumiseen.

Kuviossa 2A on esitetty rakenne, jossa kuviossa 2 esitetyt deflektorit 7 on korvattu yhtenäisellä muovi- tai kumilevystä valmistetulla peit-25 teellä 73. Tämä peitelevy 73 on kiinnitetty yli koko koneen leveyden ulottuvaan tukirakenteeseen 70, jonka varassa on myös vedenkeräyskaukalo 71. Tukirakenne 70 on poikkileikkaukseltaan kolmion muotoinen, jonka yksi kärki on suunnattu yläviiran 3 johtotelan 30 ja viiran 3 muodostamaan kitaan, jossa viiran 3 läpi ylöspäin tapahtuva vedenpoisto alkaa 30 viimeisen foilin 6 tuntumassa. Tukirakenne 70 ohjaa osan kuitususpen-slosta erkanevasta vedestä kaukaloon 71, josta vesi edelleen johdetaan viiraosan takasivulla olevaan poistokanavaan 72. Kaukalon 71 ja sen tukirakenteen 70 asema (nuolet) on säädettävissä. Osa poistuvasta sus-penslovedestä ajautuu muodostuskengän 8,9 alueella olevaan peitelevyn 73 35 ja viiran 3 väliseen kitaan. Taipuisa levy 73, joka voi ulottua yli koko kengän 8,9 alueen, vähentää sen veden määrää, joka pyrkii poistumaan 17 84636 1 yläviiran 3 läpi. Peitelevyn 73 pituus kuvion 2A mukaisessa tapauksessa on kiinteä ja se on kokeilemalla valittavissa tarkoitukseen sopivaksi.

Kuviossa 2B on esitetty keksinnön mukaisesti toimiva eräs edullinen 5 rakenne, joka vastaa toiminnallisesti kuviossa 2A esitettyä ja johon kuuluvia rakenneosia on tämän vuoksi merkitty samoin viitenumeroin kuin kuviossa 2A. Olennaisena erona näissä kuvioissa 2A ja 2B esitettyjen rakenteiden välillä on, että kuvion 2B mukaisesti peitelevy 73 on kiedottavissa akselin 74 ympärille. Akseli 74, joka on varustettu sopivalla 10 käyttölaitteella (ei esitetty) on laakeroitu tukirakenteen 70 varaan.

Tämän järjestelyn ansiosta peitelevyn 73 pituutta viirojen 2,3 etenemis-suunnassa on mahdollista portaattomasti säätää sen mukaan mitä veden-poistoprosessi muodostuskengän 8,9 alueella keksinnössä tarkoitettujen vaikutusten aikaansaamiseksi vaatii. Tukirakenteen 70 ja kaukalon 71 15 asema (nuolet) on säädettävissä, jolloin myös tukirakenteen 70 ja yläviiran 3 välinen etäisyys voidaan säätää halutun suuruiseksi.

Kuvio 3 esittää olennaisilta osiltaan sellaista hybridiformeria, joka on hakijan US-patentissa 4.164.566 esitetyn erään sovellutuksen mukainen. 20 Tämä sovellutus on tarkoitettu tavanomaisten fourdrinier-viiraosien uusintaan ja myöskin tässä yhteydessä keksinnön mukaisella deflektori-järjestelyllä on sama vaikutus ja merkitys kuin edellä kuvion 2 mukaisessa hybridlformerissa.

25 Kuviossa 3 on esitetty kyseisestä hybrldlformerista lähinnä vain kaksi-vilrainen osuus ja sen ylävilrayksikkö, jossa keksintöä sovelletaan.

Tämä hybridiformeri on uudistettu tavanomaisesta fourdrinier-viira-osasta, josta kuvion 3 mukaisesti on esitetty alavilra 40, sen sisäpuolella olevat kuskitela 41, vetotela 42 ja viiran ohjaustelat 43 sekä 30 useita muita vliraosaan kuuluvia laitteita kannattava pltkittälspalkki 44. Palkin 44 varaan on sijoitettu kaarevapintalnen ns. muodostuskenkä 45 kannatuerakenteineen 46 ja tätä välittömästi seuraava forming-tela 47, joka on laakerlpukin 48 varassa. Palkille 44 on edelleen asennettu kolme lmulaatikkoa 49,50 ja 51, joista viitenumerolla 50 merkitty toimii 35 varsinaisesti ns. irrotuslmulaatikkona, jonka tarkoituksena on varmistaa viiran 40 pinnalle muodostetun ralnan W luotettava siirtyminen kaksi-vliralsen osuuden jälkeen eteenpäin kuskitelan 41 yli telojen 41 ja 42 18 84636 1 väliselle alaspäin suuntautuvalle juoksulle kohtaan B, jossa telan 52 avulla kudos 53 irrottaa rainan W viiralta 40 ja siirtää rainan W eteenpäin paperikoneen puristinosalle (ei esitetty). Hybridifor-meriin kuuluvan yläviirayksikön muodostaa yläviirasilmukka 54 ja sitä 5 ohjaavat viiranjohtotelat 55. Yläviirayksikköön kuuluu muodostustela 56, jonka sylinterivaippa on vettä vastaanottava ja jonka funktio on lähemmin selitetty hakijan US-patentissa 4.614.566.

Kuviosta 3 on selvyyden vuoksi jätetty esittämättä sinänsä tunnetut JO vedenkeräyskaukalot, jotka voivat olla esim. kuviossa 2 esitetyn mukaisesti sijoitetut. Eräs vesikaukalojärjestely on esitetty jäljempänä kuviossa 3A.

Olennaista kuviossa 3 esitetyn hybridiformerin toiminnalle on, että 15 ennen muodostustelaa 56 olevalla viiran 40 juoksulla alaspäin tapahtuneen vedenpoiston aikana osittain muodostunut kuitukerros Wq joutuu muodostustelan 56 ja viiran 40 väliseen kosketuskohtaan eli nippiin, jossa vedenpoisto alkaa tapahtua myös yläviiran 54 läpi. Samoin kuin on tapahtunut kuvion 2 mukaisessa rakenteessa ja kuvion 1 mukaisessa 20 kaaviokuvassa, viiran 40 pinnalle on muodostunut alustava kuitukerros, joka hidastaa vedetöntymistä alaspäin ja osaltaan ohjaa vedenpoisto-tapahtumaa avopintaisen telan 56 suuntaan. Tämän jälkeen osittain muodostunut kuitukerros tai raina W siirtyy eteenpäin viirojen 40 ja 54 välissä muodostuskengän 45 ja telan 47 yli. Kenkä 45 on edullisimmin 25 listapintäinen ja voi olla yhdistettynä tyhjöjärjestelmään. Tyhjön käyttö ei kuitenkaan ole aina edullista.

Keksinnön tarkoituksen mukaisesti, joka on yläviiran 54 läpi tapahtuvan vedenpoiston hidastaminen, on kyseisen vlirasilmukan 54 sisäpuolelle ja 30 muodostuskengän 45 alueelle sijoitettu sopivan kannatusrakenteen varaan (ei esitetty) joukko deflektoreita 57 siten, että ne muodostavat yläviiran 54 kanssa terävän kulman, jonka kärki osoittaa yläviiran 54 kulkusuuntaan. Näiden deflektoreiden 57 funktio on tullut jo edellä esitetyksi.

35

Kuvio 3A esittää erään mahdollisuuden keksinnön mukaisen deflektori-järjestelyn toteuttamiseksi esim. kuvion 3 mukaisessa viiraosassa.

19 84636 1 Kuvion 3A deflektoreita 57 on kolme ja niiden kannatusrakenne 58 on sovitettu muodostamaan samanaikaisesti ensimmäinen keräyskaukalo 59 poistokanavineen 60 sille suspensiovedelle, joka viirojen 40,54 välisen puristuksen vaikutuksesta alkaa poistua syntymässä olevasta kuitu-5 rainasta välittömästi muodostustelan 56 tuntumassa. Kaukalon 59 toiminta on olennaisesti samanlainen kuin edellä kuvioissa 2A ja 2B esitettyjen ja tässä suhteessa viitataan näiden kuvioiden selityksiin. Koska kaukalon 59 pohja jo sellaisenaan toimii yläviiran 54 läpi poistuvan veden määrää säätävänä elimenä ei kaikkien kolmen deflektorin 57 saman-10 aikainen käyttö ole aina tarpeen vaan kaksi tai jopa yksikin riittää. Onko tämä yksi ensimmäinen, toinen vaiko viimeinen riippuu viiraosan muista toimintaparametreistä.

Kuvio 4A esittää poikkileikkauksena vedenkeräyskaukaloa joka toimii 15 samalla keksinnön mukaisena peitelevyrakenteena. Tämä laitelma voidaan sovittaa esim. kuviossa 3 esitetyn hybridiformerin kaarevan muodostus-kengän 45 alueelle. Kaukalo 80 on valmistettu teräslevystä 81 esim. hitsaamalla tai prässäämällä siten, että sen alapinnan eli kaukalon pohjan kontuuri on sig-sag-muotoinen. Aivan uloin ääriviira ja -pinta 20 noudattaa olennaisesti muodostuskengän 45 ohjauskannen kaarevuutta. Tärkeitä tässä kontuurlssa ovat kourut 82, jotka ovat poikkileikkaukseltaan puollsuunnikkaan muotoiset ja jotka ulottuvat yli koko viiraosan leveyden kohtisuoraan viirojen 40,54 kulkusuuntaan nähden. Kourujen 82 pohjassa on pitkittäiset raot 83 tai vastaavat aukot. Vesi, joka muo-25 dostuekengän 45 alueella poistuu kuitumatosta viirojen 40,54 välisen puristuksen vaikutuksesta sinkoutuu kaukalon 80 pohjaa vastaan ja ajautuu levyn 81 kouruihln 82 ja niissä olevien rakojen 83 kautta kaukaloon 80. Kaukalo 80 on yhdistettu viiraosan taakse sivulle johtavaan poistokanavaan 84. Kaukalon 80 pohja jo sinänsä verraten tehokkaasti 30 hidastaa yläviiran 54 läpi tapahtuvaa veden poistumista. Kourujen 82 muodostamat epäjatkuvuuskohdat peitelevyssä aiheuttavat pulseerausta viirojen 40,54 välissä olevaan kuitukerrokseen Wq ja parantavat siten muodostumassa olevan pintarakenteen formaatiota. Kaukalon 80 etäisyys ylävllrasta 54 on säädettävissä (osoitettu nuolella). Erityisesti 35 kärkisärmän 80a aseman säätö on tärkeä.

20 84636 1 Kuviossa 4B on esitetty rakenne, jota voidaan käyttää, jos vedenpoistoa yläviiran läpi tahdotaan vielä vähentää ja/tai jos pulseeraus vaikutukseltaan osoittautuu liian voimakkaaksi ja retentiota huonontavaksi. Tällöin osa kouruista on mahdollista varustaa kourujen poikkileikkausta 5 vastaavilla puolisuunnikkaan muotoisilla täytelistoilla 85. Näiden avulla kaukalon 80 pohja voidaan saada olennaisesti täysin sileäksi joko koko pituudeltaan tai sen sopivalta osalta.

Kuviossa 4B on esitetty toinenkin mahdollisuus kourujen täyttämiseksi.

10 Tällöin käytettävien täytelistojen 86 muoto poikkeaa puolisuunnikkaasta niin, että niiden yksi kärkisärmä 86c ulottuu jossain määrin kuvion 4A mukaisen peitelevyn uloimman ääriviivan ulkopuolelle. Listat 86 toimivat tällöin varsinaisina keksinnön mukaisina deflektoreina. Täytelistojen 85,86 materiaali voi olla esim. metallia, muovia tai keramiikkaa.

15

Kuviossa 5A ja 5B on esitetty eräs muunnos kuvioiden 4A ja 4B mukaisesta vedenkeräyskaukalosta. Yhteisenä piirteenä nimenomaan kuvioiden 4B ja 5A esittämien toteutusmuotojen välillä on kaukalon 90 pohjassa olevien kourujen täytelistojen 86,95 funktio. Vaikkakin kaukalon 80,90 pohja 20 kokonaisuudessaan näissä ratkaisuissa vähentää yläviiran läpi tapahtuvaa vedenpoistoa, toimivat listat 86,95 lisäksi kummassakin toteutusmuodossa erityisesti keksinnön perusajatuksen mukaisesti vedenpoiston suuntaan vaikuttavina "antideflehtoreina". Erikoinen vaikutus tätä kaukaloa 90 käytettäessä saadaan aikaan kuvion 5B mukaisella modifikaatiolla, jossa 25 mainittuja täytelistoja ei lainkaan käytetä. Kuten kuviosta voidaan todeta, kaukalon pohjan ulkokontuurissa on muutamia tavanmukaisia vedenpoistoon myötävaikuttavia deflektoreita 94 mutta kaukalon 90 pohja suurimmalta osaltaan toimii kuitenkin keksinnön perusajatuksen mukaiset! erityisesti, jos kourut täytetään samanlaisilla puolisuunnikkaan 30 muotoisilla täytelistoilla 85, joita on esitetty eräänä vaihtoehtona käytettäväksi kuviossa 4B.

Patenttipiirustuksessa kuvioryhmissä 3-5 on esitetty vain eräitä esimerkkejä keksinnön periaatteen soveltamisesta. Lukuisat muut toteutus-35 mahdollisuudet ovat luonnollisesti mahdollisia.

21 84636 ^ Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä esitetystä.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (15)

22 8 4 6 3 6

1. Paperikoneen hybridiformeri, joka käsittää paperikoneen perälaatikon (1) kanssa yhteistoiminnassa olevan ensimmäisen viirasilmukan (2;40), 5 jonka alkuosa (A) muodostaa yksiviiraisen ensimmäisen vedenpoisto- vyöhykkeen, jonka alueella perälaatikosta (1) virtaavasta massasuspen-siosta poistetaan vettä ensimmäisen viirasilmukan (2;40) sisäpuolella olevien vedenpoistoelimien (4,5) avulla viiran (2;40) läpi alaspäin, joka formeri käsittää toisen viirasilmukan (3;54), joka on sovitettu 10 ensimmäisen viirasilmukan (2;40) päälle siten, että viirat (2,3;40,54) yhdessä muodostavat kaksiviiraisen toisen vedenpoistovyöhykkeen, joka seuraa välittömästi ensimmäistä vedenpoistovyöhykettä ja joka formeri käsittää kaksiviiraisen toisen vedenpoistovyöhykkeen alkuosalle ja ensimmäisen viirasilmukan (2;40) sisälle sovitetun ainakin osittain 15 kaarevapintaisen vedenpoistoelimen (8,9;45), jonka kaarevuuskeskiö on ensimmäisen viirasilmukan (2;40) puolella ja joka ohjaa ensimmäisen ja toisen viirasilmukan yhteistä kulkua toisen kaksiviiraisen vedenpoistovyöhykkeen alkuosalla, ja jonka kaksiviiraisen toisen vedenpoistovyöhykkeen alueelle, toisen viirasilmukan (3;54) sisäpuolelle on sijoi-20 tettu vähintään yksi, toisen viiran (3;54) läpi tapahtuvaa vedenpoistoa patopaineella estävä, ja sopivimmin myös säätävä, laite joka ulottuu yli formerin koko työleveyden, tunnettu siitä, että vedenpoistoa estävä laite on sijoitettu olennaisesti kaarevapintaisen vedenpoistoelimen (8,9;45) kohdalle tietylle etäisyydelle toisen viirasilmukan 25 (3;54) sisäpinnasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että vedenpoistoa vähentävänä laitteena on ainakin yksi ylävii-rasilmukan läheisessä tuntumassa vedenpoistoelimen alueella oleva def- 30 lektorielin (7;57;86;95) , joka muodostaa yläviiran (3) kanssa terävän kulman siten, että kulman kärki osoittaa yläviiran (3) kulkusuuntaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että deflektorielimen (7;57;86;95) suuntakulma, etäisyys ylävii- 35 rasta (7) ja/tai asema mainittuun vedenpoistoelimeen nähden on järjestetty säädettäväksi. 23 84636

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen hybridiformeri, tunnet-t u siitä, että deflektorilistoja (7;57;86;95) on useita peräkkäin sopivimmin yksilöllisesti säädettävinä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että vedenpoistoa vähentävänä ja säätävänä laitteena on yhtenäinen, taipuisa kumista, muovista tai vastaavasta materiaalista valmistettu matto (73) eli hihna, joka etureunansa osalta viirojen kulkusuuntaan nähden on kiinnitetty yli koko viirojen (2,3) leveyden ulot-10 tuvaan kannatinlaitteeseen (70) siten, että matto (73) tai vastaava muilta osin vapaasti lepää yläviirasilmukan (3) sisäpinnan päällä (kuviot 2A ja 2B).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen hybridiformeri, tunnettu 15 siitä, että taipuisan maton (73) tai vastaavan kannatinlaite (70) on varustettu kelausakselilla (74), jonka ympärille matto (73) tai vastaava on erityisen mekanismin avulla kelattavissa maton (73) tai vastaavan aktiivisen pituuden säätämiseksi (kuvio 2B).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen hybridiformeri, tunnet- t u siitä, että maton (73) kannatinlaitteen (70) ja samalla maton (73) tai vastaavan alkupään etäisyys yläviirasilmukan (3) sisäpinnasta on järjestetty säädettäväksi.

8. Patenttivaatimuksen 5,6 tai 7 mukainen hybridiformeri, tun nettu siitä, että mainitun kannatinlaitteen (70) asema viirojen kulkusuunnassa on säädettävissä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hybridiformeri, tunnettu 30 siitä, että vedenpoistoa vähentävänä laitteena on jäykästä materiaalista, edullisimmin teräksestä, poikkileikkaukseltaan sig-sag-muotoon tehty kourupintainen peitelevyrakenne (80-89;90-99), jonka kourut (82,96) ovat alaspäin avoimia yläviirasilmukkaa (54) kohti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että peitelevyrakenteen kourujen (82;96) pohjissa on aukot (83;97), jotka sallivat veden virtauksen peitelevyn läpi. 2* 84636

11. Jonkin patenttivaatimuksen 9-10 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että kouruihin (82;96) on sijoitettu deflektoreita muodoltaan vastaavat täytelistat (86;95), jotka muodostavat yläviiran (54) kanssa terävän kulman siten, että kulman kärki osoittaa yläviiran 5 (54) kulkusuuntaan.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-10 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että ainakin osa peitelevyn sik-sak-profiilista sellaisenaan on vedenpoistoa vähentäviä deflektoreita, jotka muodostavat 10 terävän kulman yläviiran kanssa siten, että kulman kärki osoittaa viiran tulosuuntaan.

13. Patenttivaatimuksen 10,11 tai 12 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että ainakin osa kouruista (82,96) on varustettu, 15 sopivimmin suorapintaisilla, täytelistoilla veden virtauksen estämiseksi kourujen läpi.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-13 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että peitelevyrakenne muodostaa ensimmäisen viira- 20 silmukan (54) sisäpuolisen kaarevapintaisen vedenpoistoelimen vaikutuksella poistuvan veden keräyskaukalon.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 9-14 mukainen hybridiformeri, tunnettu siitä, että peiterakenteen etäisyys yläviirasta (54) on 25 yhtenäisesti tai jomman kumman pään osalta säädettävissä. λ 25 84 636