FI84740B - Laongzonpress foer pappersmaskin. - Google Patents

Description

1 84740

Paperikoneen pitkävyöhykepuristin Tämän keksinnön kohteena on paperikoneen pitkävyöhykepuristin veden poistamiseksi märästä kuiturainasta, 5 johon puristimeen kuuluu - pyörivä puristintela, - vähintään yksi puristintelan akselin suuntainen kovera liukukenkä, joka muodostaa puristintelan kanssa pidennetyn puristusvyöhykkeen, 10 - liukukengän pintaa pitkin liukukengän ja puris tintelan välissä kuiturainan kulkusuunnassa liukuva nestettä läpäisemätön liukunauha, - ainakin yksi puristinhuopa kuiturainan johtamiseksi puristimen läpi puristintelan ja liukunauhan välistä 15 ja veden vastaanottamiseksi kuiturainasta sekä - kuormituslaite, joka sijaitsee liukukengän ja sen alustan välissä tukivoiman kohdistamiseksi liukukenkään, joka tukivoima painaa liukukenkää puristintelaa vasten, - jolloin kuormituslaite ja liukukenkä on muodos- 20 tettu toistensa suhteen liikkumattomaksi yksiköksi.

Paperikoneessa, jolla tässä hakemuksessa tarkoitetaan paperi-, kartonki- tai muuta kuitumassasta rainamais-ta tuotetta muodostavaa konetta, poistetaan muodostuneesta rainasta vettä erilaisilla puristimilla, ennenkuin rainaa 25 voidaan kuivata lämmön avulla. Eräiden paperi- ja kartonkilajien rakenne ja käyttäytyminen märkäpuristuksessa on virtausrajoitteista, mikä tarkoittaa, että jolloin tietyn vesimäärän poistuminen on verrannollinen siihen, kuinka pitkän aikaa puristusvaikutus on voimassa ja siten vas-30 taavasti, kuinka pitkä puristinnippi on. Puristusvyöhykkeen pituutta on pyritty telapuristimilla lisäämään kasvattamalla puristintelojen halkaisijoita ja päällystämällä telat pehmeällä materiaalilla, joka joustaa ja puristuu kokoon puristusvyöhykkeessä. Tällä tavalla on saatu suuria 35 viivakuormia käyttämällä puristusvyöhyke jopa noin 100 mm 2 84740 pitkäksi, millä on saatu parannusta aikaisempiin puristus-vyöhykkeisiin. Telarakenteita käyttämällä rajoittaviksi tekijöiksi ovat tulleet telojen suuret massat ja päällysteiden kestävyys, jotka ovat asettaneet ylärajan telapu-5 ristimien puristinnippien pituudelle. Telapuristimiin verrattuna pituudeltaan noin 2-3 kertainen puristusvyöhyke on saatu aikaan niin sanotuilla kenkäpuristimilla, joissa puristimen muodostaa tela ja sitä vastaan painautuva paikallaan pysyvä kovera liukukenkä. Tässä ratkaisussa puris-10 tinhuopa tai -huovat ja paperiraina viedään puristinnipin läpi kengän pintaa pitkin liukuvan joustavan nauhan päällä, jolloin nauhan ja kengän välinen pinta voidellaan yleensä öljyllä kitkan pienentämiseksi. Pidemmän puristus-vyöhykkeen lisäksi kenkäpuristimissa puristuspaine jakau-15 tuu tasaisemmin koko nipin pituudelle, jolloin rainaan kohdistuva viivakuormitus voidaan pitää huomattavasti te-lapuristinta korkeammissa arvoissa ilman, että maksimipai-ne nipissä nousee liian korkeaksi ja rikkoo rainan rakenteen. Kun rainan kuiva-ainepitoisuus nousee, muuttuu märän 20 rainan selkeä virtausrajoitteinen käyttäytyminen yhä enemmän painerajoitteiseksi, jolloin seurauksena on, että kuiva-ainepitoisuuden lisääminen eli veden lisäpoistaminen on mahdollista vain puristuspainetta nostamalla. Tällöin olisi kenkäpuristimessa edullisinta käyttää painejakaumaa, 25 jossa maksimipaine on huomattavasti keskimääräistä painetta korkeampi. Edullisemmin tämä voitaisiin suorittaa siten, että maksimipaineen taso olisi vapaasti aseteltavissa puristimen kokonaiskuormitusta (viivakuormitusta) muuttamatta. Käytännössä tämä tarkoittaa mahdollisuutta säätää 30 painejakauman muotoa.

DE-patentissa 33 11 996 on esitetty ratkaisu, jossa liukukenkä ja kenkää kuormittava puristinmäntä on muodostettu yhdeksi kappaleeksi ja jossa mäntä on yksiosainen koko puristusvyöhykkeen leveydeltä. Julkaisun ratkaisussa 35 ongelmaksi muodostuu suorakaiteen muotoisen männän tiivis- 3 84740 täminen, koska kengän hydrodynaaminen voitelu toimiakseen vaatii, että kenkäosa on jossain määrin itse asennoituva. Tällöin männän ja sylinterilaitteen välisen välyksen on oltava varsin suuri. Tässä ratkaisussa on myöskin se heik-5 kous, että puristuspainejakautuma kengän ja telan välillä on aina vakio eikä pysty muuttumaan tilanteen mukaan.

DE-patentissa 31 26 492 on rakenne olennaisesti sama, ja sillä on samat heikkoudet ja puutteet.

US-Re-Issue patentissa 30 268 on puristuskenkä ja 10 mäntä muodostettu erillisistä rakenneosista, joiden välissä on nivel kengän asennoitumisen sallimiseksi. Tässä ratkaisussa nivel on konstruktiona varsin kallis ja ongelmia aiheuttaa se, että niveleen kohdistuvat käytössä suuret voimat ja näin ollen voitelusta huolimatta nivel kuluu 15 pitkäaikaisessa käytössä. Kyseisessä ratkaisussa kenkä asettuu aina tiettyyn asentoon olosuhteiden mukaan eikä kengän asentoa sen kummemmin kuin puristuspainejakautumaa voida millään tavalla säätää, vaan se on aina vakio.

Hakijan US-patentissa 4 713 147 on esitetty rat-20 kaisu, jossa puristinnippiin syntyvän painejakautuman muotoa ja maksimipaineen sijaintia rainan kulkusuunnassa eli konesuunnassa voidaan säätää. Ratkaisu perustuu siihen, että liukukenkään vaikuttavan tukivoiman painopistettä siirretään esimerkiksi siten, että kenkään kohdistetaan 25 kaksi säädettävissä olevaa tukivoimaa puristimen keski-akselin molemmilla puolilla. Tällöin kenkään kohdistuvan resultanttivoiman painopistettä, joka tarkoittaa tukivoimien vaikutuspisteitä yhdistävällä suoralla sijaitsevaa pistettä, jonka ympäri tukivoimien aiheuttama momentti 30 häviää, voidaan siirtää tukivoimia muuttamalla. Tässä julkaisussa esitetty rakenneratkaisu on kuitenkin varsin hankala toteuttaa.

SE-patentissa 461 154 on kuvattu ratkaisu, jossa liukukenkää kuormitetaan vastatelaa vasten kuormituslait-35 teella, joka on liikkumattomasti kiinnitetty alustalleen.

* 84740

Tukilaitteen muodostaa sylinterilohko, jossa on yksi tai useampia sylinteririvejä puristimen akselin suunnassa. Sylinterilohkossa on kansi, josta sylintereissä olevien mäntien varret tulevat sylinterilohkon ulkopuolelle ja 5 kenkää painetaan puristintelaa vasten syöttämällä mäntien sylintereihin painenestettä. Kenkäosa makaa vapaasti tuettuna varsien varassa, jolloin se on tuettava lisäksi telan pyörimissuuntaan niin, että se ei liiku siinä. Kenkään kohdistuvien pistemäisten tukivoimien etäisyys toisistaan 10 on varsin suuri, jolloin kenkäosan on oltava riittävän jäykkä sekä koneen pituus- että poikkisuuntaan taipumien estämiseksi ja kengän kaarevuuden säilyttämiseksi eri kuormituksin. Tämän seurauksena kenkäosasta itsestään tulee varsin paksu ja painava ja koko rakennelmasta tulee 15 hyvin massiivinen ja monimutkainen, koska se koostuu useista eri osista ja tukirakenteista.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan puristin, jolla on mahdollista säätää puristuspainejakautuman muotoa ja joka on rakenteeltaan yksinkertaisempi ja 20 halvempi kuin aikaisemmin tunnetut ratkaisut. Keksinnölle on ominaista, - että kuormituslaitteessa on ainakin kaksi kuitu-rainan liikesuunnassa peräkkäin sijaitsevaa ja kuormitus-laitteen suhteen liikesuuntaan nähden poikittaisessa suun- 25 nassa liikkuvaa kuormitusmäntää ja - että kuormitusmännät on asetettu tukeutumaan kuormituslaitteen alustaa vasten sen vaakasuuntaisen pinnan suhteen ja pinnan suhteen ja pinnan suunnassa liikkuvasti ja siirtämään kuormituslaitetta alustan suhteen 30 alustan ja telan välisessä suunnassa.

Keksinnön olennainen ajatus on, että kenkä ja tuki-laitteisto muodostetaan yhdeksi kokonaisuudeksi niin, että ne yhdessä muodostavat kengän taipumien kannalta kuormi-tusmäntien välillä riittävän jäykän ja tukevan rakenteen, 35 jolloin kenkäosan alusta voi olla rakenteeltaan yksinker- 5 84740 täinen ja helposti toteutettava. Edelleen keksinnön olennaisena ajatuksena on, että tukilaitteen männät on asetettu työntämään tukilaitetta ja kenkää alustan suhteen telaan päin, jolloin mäntien varret työntyvät tukilaitteesta 5 alaspäin alustan pintaa vasten, mutta voivat silti liikkua kengän paikalleen asettumisen mukaan pitkin alustan pintaa. Edelleen keksinnön eräänä edullisena ajatuksena on, että männät ja sylinterit ovat pyöreitä, jolloin sylinterit on helppo muodostaa tukirakenteeseen ja männät on 10 helppo valmistaa samoin kuin sylinterien seinämien ja mäntien välinen tiivistys on helppo toteuttaa.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisesti 15 toteutettua kenkäpuristinta, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista kenkäpuristinta kengän pituussuunnassa osittain aukileikattuna, kuvio 3 esittää erästä keksinnön toista edullista toteutusmuotoa kengän poikkisuuntaan aukileikattuna ja 20 kuvio 4 esittää erästä keksinnön kolmatta edullista toteutusmuotoa kengän poikkisuuntaan aukileikattuna.

Kuviossa 1 on kenkäpuristin, jossa on puristintela 1 ja telaa vasten painautuva liukukenkä 2. Telan 1 ja liu-kukengän 2 muodostavan puristinnipin läpi kulkee liukuken-25 gän pintaa pitkin nauha 3 ja nauhan 3 ja telan 1 välissä puristinhuovat 4 ja 5 ja niiden välissä oleva raina 6. Voiteluaineen syöttö liukukengän ja nauhan väliin sekä siihen käytettävät laitteet ovat yleisesti sinänsä tunnettuja eikä niitä sen vuoksi tässä yksityiskohtaisemmin se-30 losteta. Liukukengän 2 alapuolella on poikkileikattuna esitetty kuormituslaite 7, jonka muodostaa runko 8 ja runkoon kiinnitetty kansilevy 9 sekä runkoon muodostettuihin sylintereihin 10a ja 10b asennetut männät 11a ja 11b. Sy-lintereihin 10a ja 10b johtaa edelleen painenestekanavat 35 12a ja 12b painenesteen johtamiseksi mäntien 11a ja 11b 6 84740 yläpuolelle ja siten liukukengän 2 työntämiseksi vasten telaa 1. Edelleen sylintereihin 10a ja 10b johtaa toiset painenestekanavat 13a ja 13b, joiden kautta männät voidaan paineväliaineen avulla siirtää kenkään päin ja siten las-5 kea kenkä 2 irti telasta 1. Painenesteen syöttö ja siihen tarvittava laitteisto ovat sinänsä alan ammattimiehelle yleisesti tunnettuja eikä näitä sen vuoksi ole tässä yksityiskohtaisemmin kuvattu. Liukukenkä 2 ja kuormituslaite 7 muodostavat kiinteän kokonaisuuden, joka lepää mäntien 11a 10 ja llb varsien varassa alustan 14 pinnalla 14a. Edelleen alustaan on kiinnitetty kuormituslaitteen 7 ympärille ra-joituselimet 15, joiden avulla kuormituslaite pysyy aina tietyllä alueella alustan päällä, mutta pystyy kuormitus-laitteen 7 ja rajoitinelinten 15 välillä olevan välyksen 15 ansiosta asettumaan sopivalle kohdalle telan suhteen. Mäntien lla ja llb sekä rungon 8 sylinterien seinien välillä on tiivisteet 16 ja vastaavasti männän varsien ja runko-kappaleen 8 välillä on tiivisteet 17, jotka tiivistävät männät 11 sylinterien 10 seiniin ja vastaavasti männän 20 varret läpivientireikiinsä niin, että painenestettä ei pääse virtaamaan sylinteritiloista 10a ja 10b ulos. Haluttaessa kuormittaa kenkää telaa vasten syötetään kanavien 12a ja 12b kautta painenestettä sylintereihin 10a ja 10b, jolloin runkokappale 8 siirtyy mäntien suhteen ylöspäin 25 sen vuoksi, että mäntien liike alaspäin on estetty alustalla 14. Liukukengän 2 painautuessa telaan päin se asettuu telan kaarevuuden suhteen niin, että sen asema vastaa telan ja kengän välisen kuormituksen vaikutusta. Koko ken-kä-kuormituslaiterakenteen asettuminen saattaa edellyttää, 30 että se pystyy liikkumaan myös rainan liikesuunnassa tai siihen nähden vastakkaiseen suuntaan, mikä on mahdollista sen vuoksi, että mäntien lla ja llb varret eivät ole kiinni alustassa 14, vaan ne pystyvät liukumaan sen pintaa pitkin rajoitinelinten 15 rajoittamalla alueella. Haluttu 35 kuormituskuvio eli painekuvio liukukengän 2 ja telan 1 vä- 7 84740

Iillä saadaan aikaan säätämällä mäntiin 11a ja 11b vaikuttavia paineita eri tavoin, jolloin paineen ollessa tasainen muodostuu tyypillinen liukukengän painekuvio ja muuttamalla painesuhteita saadaan paineen maksimiarvo 5 siirretyksi liukukengän etu- tai vastaavasti takapäähän päin painesuhteesta riippuen, kuten US-patentissa 4 713 147 on esitetty. Keksinnön mukaisella rakenteella, jossa käytetään kahta samansuuntaista mäntäriviä voidaan säätö toteuttaa yksinkertaisesti ja helposti samalla, kun 10 kengän kuormituslaitteen 7 yhtenäinen rakenne on riittävän jäykkä estämään kengän liika taipuminen missä suunnassa tahansa.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukaisen kuormitus-laitteen rakenne kengän pituussuuntaan mäntien 11b kohdal-15 ta aukileikattuna. Kuten kuviosta 2 ilmenee, muodostavat männät 11b rivin samanlaisia rakenteita, joissa sylinterit 10b ovat kuormituslaitteen runkoon 8 sylinterimäisiksi porattuja sylinteritiloja ja männät 11b vastaavasti pyöreitä mäntiä, joiden varret on johdettu runkokappaleesta 8 20 ulos sylinteritilojen 10b pohjaan muodostetuista reisistä. Runkokappaleeseen 8 on kiinnitetty kansi 9 pulteilla 18, joita kiinnittämiseen on käytetty varsin runsaasti. Edelleen liukukenkä 2 on kiinnitetty kansilevyyn 9 pulteilla 19, jotta se pysyisi riittävän tukevasti siinä. Vaikka 25 kuviossa 1 onkin esitetty molempiin mäntiin 11a ja 11b kaksitoiminen ratkaisu, joissa mäntiä voidaan painenesteen avulla siirtää runkokappaleen 8 suhteen kumpaan suuntaan tahansa, ei tämä ole aivan välttämätöntä. Sylinterit voivat kaikki olla yksitoimisia, jolloin paluuliike tapahtuu 30 kuormituslaitteen oman painon vaikutuksesta. Paluuliike voidaan hoitaa myös erillisillä sylintereillä, jotka vetävät kuormituslaitteen runkoa alustaa kohden.

Kuviossa 3 on esitetty poikkileikkauksena keksinnön toinen edullinen toteutusmuoto, jossa liukukenkä 2 on 35 kiinnitetty kuormituslaitteen runkoon 8 ja sylinteritilat 8 84740 10 on muodostettu runkoon 8 sen alaspäin suuntautuneelta pinnalta aloitettuna. Tässä sovellutusmuodossa on kullekin sylinteritilalle asennettu erillinen kansi 9a, joka on kiinnitetty runkoon 8 esimerkiksi pulteilla 20. Tässä rat-5 kaisussa on kuormituslaite helppo ja yksinkertainen toteuttaa samalla, kun se saadaan jäykäksi ja tukevaksi ilman suurta pulttimäärää kansilevyn kiinnittämiseksi. Toiminnaltaan kuvion 3 mukainen kuormituslaite voi olla samanlainen kuin kuvioiden 1 ja 2 mukainen.

10 Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukainen edullinen toteutusmuoto, jossa tukilaitteen runko 8 on muodostettu hitsaamalla levyistä kotelomaiseksi palkiksi, jossa on tarvittava määrä hitsattuja väliseiniä tai välitukia jäykistämässä sitä. Sylinterit puolestaan on muodostettu val-15 miista sylinteriputkista 8a ja 8b, jotka on hitsattu tai muuten kiinnitetty levyrunkoon ja muodostettu siten sylinterit 10. Edelleen tässä toteutusmuodossa männät 11 ovat kuvion 4 mukaisesti tasapaksuja tappimaisia mäntiä, jotka on tiivistetty sylinteriputkiin 8a ja 8b tiivisteillä, 20 jotka on tuettu paikalleen laipoilla 9b. Laipat 9b puolestaan on kiinnitetty runkoon pulteilla 20, jolloin laipat 9b kiristävät tiivisteen paikalleen.

Edellä selityksessä ja piirustuksissa on keksintöä esitetty vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään 25 tavoin rajoitettu siihen. Kuormituslaite voi olla toteutettu eri tavoin ja sylinterit ja männät voidaan konstruoida monilla eri tavoin, kunhan männät tukeutuvat alapuoleltaan alustaan ja kuormituslaite voidaan mäntien avulla työntää alustasta puristintelaan päin niin, että 30 kuormituslaitteeseen vaikuttavaa voimaa voidaan mäntäri-vien avulla säätää halutunlaiseksi.

Claims (5)

9 84740

1. Paperikoneen pitkävyöhykepuristin veden poistamiseksi märästä kuiturainasta (6) , johon puristimeen 5 kuuluu - pyörivä puristintela (1), - vähintään yksi puristintelan akselin suuntainen kovera liukukenkä (2) , joka muodostaa puristintelan kanssa pidennetyn puristusvyöhykkeen, 10. liukukengän (2) pintaa pitkin liukukengän (2) ja puristintelan (l) välissä kuiturainan (6) kulkusuunnassa liukuva nestettä läpäisemätön liukunauha (3), - ainakin yksi puristinhuopa (4, 5) kuiturainan (6) johtamiseksi puristimen läpi puristintelan (1) ja liuku- 15 nauhan (3) välistä ja veden vastaanottamiseksi kuiturai nasta (6) sekä - kuormituslaite (7), joka sijaitsee liukukengän (2) ja sen alustan (14) välissä tukivoiman kohdistamiseksi liukukenkään (2) , joka tukivoima painaa liukuken- 20 kään (2) puristintelaa (1) vasten, - jolloin kuormituslaite (7) ja liukukenkä (2) on muodostettu toistensa suhteen liikkumattomaksi yksiköksi tunnettu siitä, että - että kuormituslaitteessa (7) on ainakin kaksi 25 kuiturainan (6) liikesuunnassa peräkkäin sijaitsevaa ja kuormituslaitteen (7) suhteen liikesuuntaan nähden poikittaisessa suunnassa liikkuvaa kuormitusmäntää (11a, 11b) ja - että kuormitusmännät (11a, 11b) on asetettu tukeutumaan kuormituslaitteen (7) alustaa (14) vasten sen 30 vaakasuuntaisen pinnan suhteen ja pinnan suunnassa liikkuvasti ja siirtämään kuormituslaitetta (7) alustan (14) suhteen alustan (14) ja telan (1) välisessä suunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pitkävyöhykepuristin, tunnettu siitä, että siinä on ainakin kah- 35 dessa kuiturainan (6) liikesuunnassa peräkkäisessä ja te- 10 84740 lan (1) akselin suuntaisessa rivissä kussakin useita rinnakkaisia kuormitusmäntiä (11a, 11b).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pitkävyöhykepu-ristin, tunnettu siitä, että kuormitusmännät (11a, 5 11b) ovat poikkileikkaukseltaan pyöreitä ja ne on asennet tu kuormituslaitteen (7) runkoon ( 8) muodostettuihin poikkileikkaukseltaan pyöreisiin kuormitussylintereihin (10a, 10b)

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen pitkävyö-10 hykepuristin, tunnettu siitä, että kuormitussy- linterit (10a, 10b) on muodostettu kuormituslaitteen (7) runkoon (8) sen alustaan (14) päin suuntautuneelta pinnalta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 15 pitkävyöhykepuristin, tunnettu siitä, että ainakin osa kuormitusmännistä (11a, 11b) on sovitettu kaksi-toimisiksi niin, että vastaaviin kuormitussylintereihin (10a, 10b) on muodostettu johtamaan painenestekanavat (12a, 13a) kuormitusmännän (11a, 11b) ja rungon (8) väli- 20 seen sylinteritilaan männän (11a, 11b) molemmin puolin. 11 84740