FI87588C - Belastningsanordning foer viran i en pappersmaskin - Google Patents

Description

5 87 5S8

Paperikoneen viiran kuormituslaite Belastningsanordning för viran i en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on paperikoneen viiran kuormituslaite, jolla paperikoneen viiraan kohdistetaan, sopivimmin sen koko leveydellä, mekaaninen kuormitus, jonka avulla viiran kannatuksessa tai viirojen välissä ole-10 vaan kuitukerrokseen tai rainaan kohdistetaan painepulssi, jolla edistetään rainasta tapahtuvaa vedenpoistoa, parannetaan rainan formaatiota ja/tai hallitaan rainan eri ominaisuuksien poikkisuuntaisia profiileja kuten vedenpoiston, täyteainejakautuman, formaation ja/tai retention poikkiprofiileja.

15

Paperikoneen rainanmuodostusosissa käytetään useita erilaisia muodos-tuselimiä. Näiden elimien päätarkoituksena on aikaansaada muodostuvaan kuitukerrokseen painepulsaatiota, jolla edistetään vedenpoistoa muodostumassa olevasta rainasta ja samalla parannetaan sen formaatiota. Li-20 säksi ennestään tunnetaan useita erilaisia, yleensä kaarevalla lista-kannella varustettuja muodostuskenkiä, joiden yli päällekkäiset muodos-tusviirat ja niiden välissä oleva raina kaareutetaan. Näiden muodostus-kenkien alueella vettä poistuu pääasiallisesti ulkokaarteen puolella olevan viiran läpi sen kiristyspaineen ansiota, mitä vedenpoistoa 25 keskipakovoimakenttä auttaa. Muodostuskengän listakansi saa aikaan - _ painepulsaatiota, joka edistää vedenpoistoa ja parantaa rainan formaa tiota.

Lisäksi ennestään tunnetaan erilaisia imulaatikoita ja -teloja, rekis-30 teriteloja, muodostus- ja foililistoja sekä kaapimia, joilla saadaan aikaan rainan formaatiota ja vedenpoistoa edistävää paine-eroa ja -pulsaatiota muodostuvaan kuitukerrokseen.

Esimerkkinä esillä olevaan keksintöön lähiten liittyvästä tekniikan 35 tasosta viitataan US-patenttijulkaisuihin 2 881 676, 3 438 853 ja patenttihakemukseen W0 91/02842.

2 87588

Paperikoneen perälaatikot ja rainanmuodostusosat pyritään konstruoimaan niin, että voitaisiin valmistaa neliömassaltaan, formaatioltaan ja lujuusominaisuuksiltaan koko rainan leveydeltä homogaanista paperia, josta mahdollisimman vähän rainan reunoista jouduttaisiin leikkaamaan 5 pois. Paperilta, etenkin hienopaperilta, vaaditaan entistä suurempaa rakenteen tasaisuutta, mitä edellyttävät viimeaikoina käyttöön tulleet sellaiset painatus- ja kopiointimenetelmät, joissa tapahtuu arkin hyvin nopeata ja kovaa kuumentamista.

10 Homogeenisen paperin valmistamiseksi eräs merkittävä vaatimus on, että paperin kuituverkoston suuntajakautuman eli orientaation pääakselit yhtyvät paperin pääakselien suuntiin ja että orientaatio on symmetrinen näiden akseleiden suhteen. Esimerkiksi kopiopapereissa on tärkeätä, että niiden ylä- ja alapinnan orientaatiot ovat olennaisesti samat.

15 Mainittujen tavoitteiden saavuttamiseksi on ennestään tunnetusti käytetty erilaisia perälaatikon massasuspensiovirtausten hallintaratkai-suja, joiden osalta viitataan esimerkkinä hakijan FI-patenttiin 75377. Kuitenkin myös perälaatikon jälkeen on tarvetta hallita erilaisin keinoin valmistettavan paperin poikkisuuntaista homogeenisuutta, esim.

20 vedenpoiston, täyteainejakautuman ja retention rainan poikkisuuntaista profiilia.

Epäkohtana ennestään tunnettuja muodostuselimiä käytettäessä ovat mm. viirojen vauriot, jotka johtuvat muodostuselimien liukupintojen ja — 25 viirojen välitse kulkeutuvista likapartikkeleista, jotka saattavat . aiheuttaa viiran kuitujen litistymistä ja/tai siirtymistä ja sitä kaut ta viiravaurioita. Erityisen korostuneesti mainittu epäkohta ilmenee silloin, kun molempia viiroja vastassa on kohdakkain "kova kovaa" vasten kaksi muodostuselintä kuten muodostuslistaa, joiden välitse viirat 30 ja niiden välissä oleva kuituraina joutuvat kulkemaan.

Ennestään tunnetut rainanmuodostuselimet ovat yleensä rakenteeltaan raskaita ja niissä esiintyy poikkisuuntaista taipumaa, mikä epäkohta voimakkaasti lisääntyy paperikoneen leveyksien kasvaessa. Mainittujen 35 tunnettujen muodostuselimien aiheuttaman painepulsaation voimakkuuden i 3 87588 profilointi rainan poikkisuunnassa ei yleensä onnistu ilman kalliita erikoisjärjestelyjä.

Myös paperikoneiden nopeuksien jatkuva nostaminen on tuonut mukanaan 5 yhä kasvavia vaatimuksia erilaisille rainanmuodostuselimille.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi laite paperikoneen viiran kuormitukseen niin, että edellä kosketellut epäkohdat voidaan pääasiallisesti välttää.

10

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen kevytrakenteinen viiran kuormituslaite, jolla ei yleensä ole tarkoitus muuttaa viiran tai kaksiviiravyöhykkeellä viirojen ja niiden välissä olevan kuiturainan suuntaa, vaan aiheuttaa viiraan ja sen läpi kuiturainaan sopiva paine-15 pulssi, jolla voidaan edistää vedenpoistoa, formaatiota ja/tai reten-tiota.

Keksinnön eräänä tärkeänä tavoitteena on aikaansaada sellainen kevytrakenteinen viirankuormituslaite, jolla voidaan hallita erilaisia rainan 20 poikkisuuntaisia profiileja kuten vedenpoiston, kuiva-aineen, täyteaine jakautuman, retention, formaation ja poikkeustapauksessa myös ne-liöpainon poikkiprofiileja.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen hyvin kevytraken-25 teinen viirankuormituslaite, joka pystyy nopeasti reagoimaan kuormitus-laitteen kuormituselimen ja viiran välitse kulkeviin likapartikkeleihin niin, etteivät ne aiheuta vaurioita viiraan ja kuormituselimeen.

Keksinnön lisätarkoituksena on aikaansaada sellainen profiloitavissa 30 oleva viirankuormituslaite, jossa voidaan sallia huomattavatkin poik-kisuuntaiset taipumat, koska ne voidaan profiloinnilla kompensoida.

Keksinnön erityistarkoituksena on aikaansaada sellainen viiran kuormitukseen tarkoitettu laite, joka soveltuu käytettäväksi etenkin kaare-35 valla kaksiviiraisella muodostusvyöhykkeillä ulkokaarteen puolella olevan viiran silmukan sisällä.

4 87588

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kuormituslaite käsittää levymäisen jousiterän, jonka sivu järjestetään olennaisesti viiran tai viirojen juoksun pääsuuntaisesti olennaisesti tangentiaali-5 sesti laahaamaan viiran silmukan sisäpintaa vasten painepulssin aikaansaamiseksi ja että mainittu jousiterä on kiinnitetty laahausalueensa ulkopuolelta kuormituslaitteen runko-osaan, jonka runko-osan ja/tai kuormituslaitteiden välityksellä aikaansaadaan jousiterää konesuunnassa kaareuttava, mainitun painepulssin aikaansaava kuormitusvoima.

10

Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa jousiterä ulottuu rainan ja viiran poikkisuunnassa sen koko leveydelle yhtenäisenä rakenteena. Edullisimmin jousiterä sovitetaan "myötäsukaan" viiran ja rainan juoksun kanssa mikä edesauttaa kuitumällien vaurioiden estämistä ja lisää 15 jousiterän joustomahdollisuuksia.

Keksinnön mukainen jousiterällä varustettu kuormituslaite soveltuu käytettäväksi rainanmuodostusosassa useassa eri positiossa, yleensä kaksiviira-alueella, mutta myöskin jopa kitaformerin kita-alueella.

20

Keksinnön mukainen kuormituslaite tekee mahdolliseksi monipuoliset poikkiprofiilien hallinnat ja säädöt, jossa voidaan tarvittaessa käyttää eri profiilien mittaukseen perustuvia suljettuja on-line-säätöjärjestelmiä.

25

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla . ·; oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel- lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään : · ahtaasti rajoitettu.

30 · Kuvio 1 esittää sellaista MB-yksiköllä ("MB" - tavaramerkki) varustet tua hybridiformeria, jossa on useissa eri positioissa tämän keksinnön mukaisia viiran kuormituslaitteita.

35 Kuvio 2 esittää sellaista MB-yksiköllä varustettua kitaformeria, jossa on käytetty useita keksinnön mukaisia viiran kuormituslaitteita.

li 5 87588

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista viirankuormituslaitteiden sijoitusta formeritelan tai imutelan kaksiviiraiselle rainanmuodostussektorille.

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen viirankuormituslaiteryhmän sijoitus -5 ta kaarevalla umpinaisella tai avoimella listakannella varustetun muo-dostuskengän päälle ja sen jälkeen.

Kuvio 5 havainnollistaa keksinnön mukaisten kuormituslaitteiden käyttöä kitaformerin kita-alueella ja sen jälkeisellä muodostustelan kaartosek-10 torilla.

Kuvio 6 esittää konesuuntaisena pystyleikkauksena keksinnön mukaisen kuormituslaiteryhmän sijoitusta alaviirasilmukan sisälle kaksiviirai-sella suoralla muodostusvyöhykkeellä, jossa yläviirasilmukan sisällä on 15 peräkkäiset vedenpoistolistat.

Kuvio 7 esittää konesuunnasta nähtynä kaaviollisesti kuormituselintä, jolla laitteen terän kuormitusta voidaan profiloida.

20 Kuvio 8 esittää graafisesti kuvion 9 mukaisen kuormituselimen viiva-painetta terän pituudella.

Kuvio 9 esittää konesuuntaista pystypoikkileikkausta eräästä keksinnön mukaisesta kuormituselimestä profilointilaitteineen.

25

Kuvioissa 10,11 ja 12 on esitetty konesuuntaisena pystyleikkauksena eräitä vaihtoehtoisia toteutuksia keksinnön mukaisesta kuormituslait-teesta.

30 Kuviossa 13 on esitetty sellainen kuormituslaite, jossa on varsin laaja ja siten pienen pintapaineen omaava kuormitusalue.

Kuviossa 14 on esitetty esim. kuviossa 13 esitetyn viiran kuormitus-laitteen sovitusta märkäpuristukseen muodostustelan kaksiviiraisella 35 sektorilla.

6 87588

Kuvio 15 esittää kuormitusterän kärjen rei'ityksen erästä esimerkkiä.

Kuvio 16 esittää leikkausta A-A kuviossa 15.

5 Kuvio 17 esittää keksinnön mukaisen kuormituslaitteen sijoitusta esim. kuviossa 1 esitetyn vedenpoistolaatikon tai muodostuskengän tai kuviossa 4 esitetyn muodostuskengän yhden tai useamman listan väliin tai s ijaan.

10 Kuvio 18 esittää erästä keksinnön mukaista kuormituslaitetta sijoitettuna tehostamaan deflektorin toimintaa.

Kuviossa 1 on esitetty eräs esimerkki sellaisesta hybridiformerista, jossa voidaan soveltaa useissa eri positioissa keksinnön mukaisia kuor-15 mituslaitteita 10a,10b,10c.

Kuormituslaite 10 käsittää ohuen levymäisen jousiterän 11, jonka kärki 11a on pyöristetty. Jousiterä 11 ulottuu yhtenäisenä rakenteena rainan W ja viiran koko leveydelle. Jousiterän 11 kärjän 11a alueella voi olla 20 kuvioissa 15 ja 16 esitetty rei'itys 11c, johon myöhemmin palataan. Jou-c siterä 11 kuormittaa ja laahaa viiran 40/50 sisäpintaa leveällä sivul- • : lansa. Vastakkaisesta reunastaan jousiterä 11 on kiinnitetty kiinnitys- kappaleiden 13 ja 14 väliin kuormituslaitteen 10 runko-osan 12 yhteyteen. Jousiterän 11 kiinnitys on varmistettu kiinnityskappaleen 14 yhteydessä - 25 olevilla urilla 15 yhdessä kuvion 15 mukaisilla lävistyksillä lld.

Olennaista jousiterän 11 rakenteelle ja materiaalille on se, että terä 11 toimii levyjousena, jota toisesta reunastaan kaarevaksi kuormittamalla saadaan aikaan laahaus- ja kuormituspaine viiraa 40,50 vasten.

30 Terä 11 on stationäärinen ja se sopivimmin laahaa "myötäsukaan" kuormittamaansa viiraa 40,50. Täten terän 11 kiinnityskappaleet 13,14 ovat viirojen 40,50 kulkusuunnassa ennen jousiterän 11 laahaus- ja kuormi-tusaluetta.

35 Kuviossa 1 esitetty formeri käsittää alaviiran 40, joka on johtotelojen 43 ohjaama. Alaviiralla on perälaatikon 45 jälkeen yksiviirainen ai- 7 87588 kuosuus 40a, johon perälaatikko 45 syöttää huulisuihkun J. Yksiviirai-sella alkuosuudella 40a imulaatikkojen 41a avustuksella vettä poistuu alaviiran 40 läpi niin, että massarata W0 saa sopivan huopautumisasteen ennen kuin se joutuu kaksiviiraiselle vyöhykkeelle. Kaksiviiravyöhyke 5 alkaa yläviiran 50 johtotelan 54 kohdalta. Tämän jälkeen seuraa kaksi-viiraisella vyöhykkeellä keksinnön kuormituslaitteilla 10k modifioitu MB-yksikkö 60. MB-yksikön 60 jälkeen kaksiviirainen vyöhyke kaartuu ylöspäin onsipintaisella 55' muodostustelalla 55, minkä jälkeen seuraa muodostuskenkä 41b, jossa on listakansi 42. Tämän jälkeen kaksiviirai-10 nen vyöhyke seuraa alaviistoa juoksua, jonka kohdalla on tasoimulaati-kot 47. Yläviira 50 erotetaan alaviirasta ja raina W siirretään imu-telan 49 yli pick-up-huovalle 70 pick-up-telan 71 imuvyöhykkeellä 71a. Jos MB-yksikköä 60 ei käytetä, voi yläviiran 50 juoksu olla katkoviivalla esitetty reitin 50' mukainen.

15

Kuvion 1 mukaisesti on keksinnön mukaisia kuormituslaitteita MB-yksikön 60 alayksikön 46 yksikössä kuten kuviossa 6 on tarkemmin esitetty. Muodostustelan 55 kohdalla kuormituslaite 10a vaikuttaa alaviiran 40 silmukan sisällä ja vastaavasti muodostuskengän 41b kannen 42 päällä on 20 kuormituslaite 10b. Tasoimulaatikon 47 päällä on viimeinen kuormitus-laite 10c. Kuormituslaitteita 10 voi olla käytössä tai pois käytöstä tarpeen mukaan yksi tai useampia.

... Kuviossa 2 on esitetty eräs kaksiviiraformeri, jossa sovelletaan useita 25 keksinnön mukaisia kuormituslaitteita 10 d, 10 e, 10 f, 10 i, 10 j. Perälaatikon 45 huuliosa syöttää massasuspensiosuihkun J muodostuski-taan G, minkä jälkeen alkaa muodostustelalla 43a kaksiviirainen vyöhyke. Peittävää viiraa 50 vastassa on kidan G alueella ensimmäinen kuormituslaite 10 i ja sen jälkeen muodostustelan 43a kaksiviiraisella 30 kaartosektorilla toinen kuormituslaite 10 j. Muodostustelan 43a jälkeen on viiroilla 40,50 yhteinen suora juoksu, jolla on suoraan vastakkain tai pienen välin päässä toisistaan kuormituslaitteet 10 d. Tämän jälkeen seuraa kaksiviiraisella vyöhykkeellä ensimmäinen modifioitu MB-yksikkö 46A.60A ja sen jälkeen vastaava käännetty yksikkö 46B,60B, 35 joiden perusrakenne selviää esim. hakijan FI-patenttihakemuksesta nro s 87588

Kuviossa 2 jälkimmäisen MB-yksikön 46B.60B jälkeen seuraa kaksi vastakkain olevaa kuormituslaitetta tai rainan W kulkusuunnassa pienen välin päässä olevaa vastaavaa laitetta 10 e. Kaksiviirainen vyöhyke kaartuu jälkimmäisen muodostustelan 43b sektorilla alaspäin. Tällä sektorilla 5 on kuormituslaite 10 f. Raina W erotetaan peittävästä viirasta 50 ja se seuraa kantavaa viiraa 40, jolta rainan W siirretään pick-up-kudokselle 70 pick-up-telan 71 imuvyöhykkeellä 71a.

Seuraavassa selostetaan lyhyesti lähinnä kuvioihin 9-12 viitaten kek-10 sinnön mukaisen kuormituslaitteen tärkeimmät piirteet.

Kuviossa 3 on esitetty kuormituslaiteryhmä, jossa on neljä peräkkäistä kuormituslaitetta lOf kaksiviiraisella 40,50 rainanmuodostuvyöhykkeellä muodostelan tai imutelan 10 kaartosektorilla. Kuorraituslaitteiden lOf 15 ryhmä on ulkoviiran 40 silmukan sisällä antamassa painepulssin viiran sisäpintaa vastaan vedenpoiston edistämiseksi, formaation parantamiseksi ja/tai tarvittaessa myös rainan W poikkisuuntaisten eri profii-leiden hallitsemiseksi.

20 Kuviossa 4 on esitetty neljästä peräkkäisestä kuormituslaitteesta lOg muodostuvan ryhmän käyttöä kaarevan (kaarevuussäde R) muodostuskengän : 41 ohjauskannen 42 vastakkaisella puolella kaksiviiravyöhykkeellä ulko- j' viiran 40 silmukan sisäpintaa vasten laahaamassa. Lisäksi on esitetty . muodostuskengän 41 jälkeen sovitettu kuormituselin lOh sijoitetuksi .·. ; 25 kengän 41 jälkeiselle viirojen 40,50 suoralle juoksulle. Käytössä ja asennettuina voi tarpeen mukaan olla yksi tai useampia kuormituslait-teita 10.

Kuviossa 5 on esitetty tarkemmin kitaforraerin kita-alue, jossa perälaa-30 tikon 45 huuliosa syöttää massasuihkun viirojen 40 ja 50 väliseen kitaan G, joka määräytyy telojen 43 ja 51 ohjaamien viirojen 40 ja 50 juoksujen väliin. Sille ulkoviiran 50 juoksulle, joka on rintatelan 51 ja muodostustelan 43 välillä, on järjestetty viiran keksinnön mukainen kuormituslaite lOi siten, että sen jousiterä 11 vaikuttaa viiraan 50 35 sillä alueella, jolla massasuspensiosuihku J kohtaa tai juuri ennen on kohdannut viiran 50 tai viirat 40/50. Tämän jälkeen on viiran 50 silmu- 9 87588 kan sisällä vedenpoistoelin 53, jota seuraa muodostustelaa 43 vastassa viiran 50 silmukan sisäpintaa vasten toimiva toinen kuormituslaite lOj, jonka jousiterä 11 painaa ulkoviiran 50 silmukan sisäpintaa vedenpoiston edistämiseksi, formaation parantamiseksi ja/tai erilaisten poikki-5 profiilien säätämistä varten. Käytössä voi olla kuormituslaitteista 10 tarpeen mukaan vain toinen 10i;10j tai molemmat laitteet lOi ja lOj.

Kuviossa 6 on esitetty esim. kuvion 1 mukaisen formerin kaksiviira-vyöhykkeen alku. Kuviossa 6 esitetyn formerin kokonaisrakenne voi olla 10 samantapainen kuin kuviossa 1 esitetty. Kyseisissä formereissa ovat epäkohtana etenkin massapaakuista ja -mälleistä johtuvat viiran vauriot, jotka aiheutuvat etenkin "kova kovaa" vasten olevista kuormituslis-toista. Näiden epäkohtien estämiseksi ja keksinnön muiden päämäärien saavuttamiseksi on alaviiran 40 silmukan sisälle kuormituslistoja 66 15 vastaan sovitettu ryhmä keksinnön mukaisia jousiterällä 11 varustettuja viirankuormituslaitteita 10, jotka on kiinnitetty runko-osaan 53.

Kuvion 6 kuormituslistoissa 66 on kulutuskappale 67, jonka tasopinta liukuu ulkoviiran 50 sisäpintaa vasten. Kappaleet 67 on liitetty lohen-20 pyrstöliitoksella 68 kuormituslistöihin 66. Kappaleiden etureunassa 67 on teräsärmä 69, joka tehokkaasti irrottaa vettä viiran 50 sisäpinnalta. Viiran 40 sisäpintaa vasten myötäsukaan laahaavat ja kuormittavat keksinnön mukaiset kuormituslaitteet 10 k, 10 1, 10 m ja 10 n. Viirojen 40 ja 50 kulkusuunnassa F ensimmäisen laitteen 10 k vaikutusalue viiraa 25 40 vasten on kahden kuormituslistan 66 välillä. Seuraavan kuormitus- laitteen 10 1 kuormitusalue on listan 66 kohdalla samoin kuin seuraavan kuormituslaitteen 10 m. Viimeisen kuormituslaitteen 10 m kuormitusalue on viimeisen listan 66 kohdalla. Runko-osa 53 on sijoitettu sopiviin johteisiin (ei esitetty) niin, että runko-osaa 53 kokonaisuutena voi-30 daan siirtää pystysuunnassa voimalaitteilla 54, jotka on esitetty vain kaaviollisesti. Täten voidaan kuormituslaitteiden 10 k-10 n laahausvoi-maa säätää. Lisäksi viimeinen kuormituslaite 10η on varustettu profi-lointilaitteilla 17l.k,20, jotka selviävät tarkemmin kuviosta 9. Näihin profiloint1 laitteisiin kuuluu letku 20, Jonka välityksellä kuormltuska-35 rojen 17 sarjalla 17^ säädetään viimeisen kuormituslaitteen 10 n jou-siterän 11 kuormitusvoimaa viiran 40 sisäpintaa vasten.

10 87588

Kuviossa 7 on esitetty konesuunnasta nähtynä kaaviollisesti eräs terän kuormitusvoiman profilointiletkun 20 toteutusesimerkki. Letku 20 on jaettu pituussuunnassaan osastoihin 201...20N, joihin kuhunkin on johdettavissa putkien 231...23N kautta erikseen säädettävissä olevan ilman 5 tai muun väliaineen paine P^-.Ph, joilla voidaan vaikuttaa sen voiman (viivapaineen) poikkisuuntaiseen jakautumaan, jolla jousiterän 11 kär-kialue puristaa vastassaan olevan viiran 40;30 pintaa. Täten voidaan säätää muodostuvan kuitukerroksen tai rainan W erilaisia poikkiprofii-leja kuten vedenpoiston, formaation, täyteainejakautuman, retention 10 ja/tai neliöpainon profiileja.

Kuviossa 8 on esitetty kuvion 9 mukaisen kuormituslaitteen 10 jousiterän 11 aiheuttama viivapaineen (kN/m) jakautuma terän pituudella (ko-nesuunnassa) erilaisilla teräkulmilla, nimittäin terä 11 kärjellään, 15 terä 11 viiraa seuraten ja terä nollakulmassa. Kuviosta 8 nähdään, että terän kuormitusalueen A0 pituus terän 11 pituussuunnassa riippuu ratkaisevasti teräkulmasta. Kiinnittimen 13 kulma a = 15°. Kuvioissa 8 ja 9 terän pituus L - 100 mm ja terän paksuus S - 0,25 mm. Tällöin jousiterän 11 keksinnön mukaisen toiminnan kannalta tärkeä suhde L/S — 400.

20

Seuraavassa selostetaan kuvioihin 10-13 viitaten eräitä keksinnön mukaisia kuormituslaitteiden edullisia toteutusesimerkkejä.

Kuvion 10 mukaisesti kuormituslaite 10A käsittää runko-osan 12, jonka 25 yhteyteen on kiinnitysosin 13,14,15 kytketty jousiterä 11, jossa on suora tai pyöristetty kärki 11a. Runko-osan 12 etusivun yhteyteen on järjestetty välirunko 22, johon on liitetty säätökarojen 17 sarja 17^ (säätökaroja vierekkäin k kpl). Säätökaroilla 17 kohdistetaan säädettävissä oleva voima pitkänomaisen taipuisan välikappaleen 16 välityksellä 30 jousiterään 11 sen kuormitusvoiman viivapaineen profiilin hallitsemiseksi rainan W poikkisuunnassa. Säätökarat 17 vaikuttavat nuolen P suunnassa ja ne toimivat samaan tapaan kuin esim. perälaatikon kärki-listan säätökarat tai paperin päällystyslaitteen päällystysterän vastaavat säätökarat. Säätökaroja on tietyin välein, sopivimmin tasajaol-35 la - 100...200 mm. Tällöin säätökarojen lukumäärä k on yleensä k « 100. Kuviossa 10 kuormituslaitteen 10A runko-osa 12 on kiinteä ja jousiterän 11 87588 11 kärkialueen viiraan kohdistaman viivapaineen suuruutta ja poikki-suuntaista profiilia säädetään edellä esitetyillä säätökaroilla 17.

Kuormituslaitteen 10A järjestelyssä on olennaista se, että jousiterä 11 5 sijoitetaan viiran 40,50 kulkusuuntaan nähden myötäsukaisesti. Rainasta W viiran 40;50 läpi poistuva vesi toimii jousiterän 11 laahausalueen voitelualueena. Tarvittaessa kuormituslaite voidaan varustaa myös ve-densyöttölaitteilla, jotka voitelevat terän 11 laahausaluetta esim. paperikoneen käynnistyksen ja muiden käyttöhäiriöiden aikana.

10

Kuviossa 11 on esitetty sellainen kuormituslaite 10B, jossa ei ole kuormitusvoiman viivapaineen profilointimahdollisuutta, mutta kuormi-tusvoiman viivapaine on järjestetty kokonaistasoltaan säädettäväksi ensinnäkin voimalaitteilla 24, joilla runko-osaa 12 painetaan kuviossa 15 11 pystysuunnassa, jolloin jousiterä 11 taipuu kaarevaksi ja sen viiva- paine ja vaikutus-alueen laajuus muuttuvat. Lisäksi kuormitusvoima on järjestetty säädettäväksi kääntämällä runko-osaa 12 akselin 36 ympäri (kulma a) voimalaitteilla 25. Mainitut voimalaitteet 24,25 voidaan järjestää vaikuttamaan runko-osan 12 molempiin päihin ralnan W molem-20 millä reuna-alueilla.

Kuormituslaitteen 10B samoin kuin muidenkin kuormituslaitteiden rakenne voi olla esim. sellainen, että runko-osa 20 on molemmista päistään • - kiinnitetty esim. akselitappeihin, jotka tai joiden kannattimet on 25 kiinnitetty voimalaitteisiin tai paperikoneen runkoon kiinteästi lii-... ; tettyihin osiin. Voimalaitteita 24 ja/tai 25 on sopivimmin pari, jonka toinen kuormituslaite on paperikoneen hoitopuolella ja toinen kuormituslaite paperikoneen käyttöpuolella.

30 Kuviossa 12 on esitetty sellainen keksinnön mukainen kuormituslaite 10C, jonka kuormitusvoiman viivapaine kokonaistasoltaan on järjestetty säädettäväksi kuormitusletkulla 20, johon johdetaan säädettävissä oleva paine, joka määrää jousiterän 11 viiraa 40 vasten kohdistaman laahaus-voiman. Kuormitusvoiman poikkisuuntainen profiili on järjestetty sää-35 dettäväksi sijoittamalla terän 11 kuormitusalueen yläpuolelle sarja kalvovastuksia 19b, joihin syötetään säädettävissä olevat lämmitysvir- 12 37 5 88 rat Ij-k sähköjohdoilla 18^. Kalvovastussarja 19b on peitetty ohuella lämmöneristimellä 19a. Säätämällä sähkövirtoja I1.k voidaan vaikuttaa jousiterän 11 kuormitusalueen lämpötilajakautumaan ja sen avulla jousi-terän 11 kuormitusalueen kimmokertoimen jakautumaan. Täten saadaan 5 laitteen 10C kuormitusvoiman jakautuma poikkisuunnassa säädetyksi.

Tällöin on edullista, että terämateriaali on valittu niin, että kimmokerroin muuttuu olennaisesti pienehköllä lämpötilan muutoksella. Sopiva materiaali on esim. muovi.

10 Kuviossa 13 on esitetty sellainen keksinnön mukainen kuormituslaite 10D, jossa jousiterän 11 kuormitusalueen pituus konesuunnassa saadaan varsin suureksi käyttämällä suuriläpimittaista kuormitusletkua 20. Jousiterän 11 kiinnityskappaleihin 13,14,15 nähden vastakkainen kärki-alue 11b on taivutettu verraten suurella kaarevuussäteellä kuormitus -15 laitteen 10D etulevyn 22 uraan 22a niin, että kuormitusletku 20 jää terän 11 muodostaman kourun sisälle. Näin saadaan aikaan suhteellisen suljettu rakenne, joka on puhtaana pysyvä. Letkua 20 kuormitetaan taipuisan välikappaleen 21 välityksellä edellä selostetulla säätökarojen sarjalla 17^ kuormitusvoiman profiilin säätämistä varten.

20

Kuviossa 14 on esitetty keksinnön mukaisen kuormituslaitteen 10E sovel-: lus märkäpuristuksessa. Märkäpuristus tapahtuu muodostustelan 43 sekto- rilla A0, jonka sektorin suuruus on sopivimmin luokkaa Ag = 200 mm. Letku 20a on varsin leveä ja sen välityksellä kohdistetaan hellävarai-. . : 25 nen, varsin pienen paineen omaava märkäpuristus viirojen 40 ja 50 väli- : seen kuitukerrokseen, jonka kuiva-ainepitoisuus ka on vielä varsin pie ni, vähintään ka - 8 %, tyypillisesti ka > 10 %.

Kuvion 17 mukaisesti esim. kuvion 1 mukaisen vedenpoistolaatikon 60 30 viiraa 50 vastassa oleva lista tai listat voidaan korvata keksinnön mukaisella kuormituslaitteella 10p, jonka jousiterä 11 laahaa myötäsu-* . kaan viiran 50 sisäpintaa vasten. Kuvion 17 mukaisesti listaan 66a on .*··. kiinnityskappaleella 14 kiinnitetty keksinnön mukaisen kuormituslait teen 10b jousiterä 11. Vastaava järjestely voi olla esim. kuvion 1 35 mukaisen muodostuskengän 41b listakannessa 42 tai kuvion 4 mukaisen ’ muodostuskengän 41 listakannessa.

13 8 7 5 8 8

Kuviossa 18 on esitetty keksinnön mukainen kuormituslaite 10b tehostamassa deflektorin 80 toimintaa. Deflektorien 80, joista näkyy kuviossa 18 vain yksi, vastinpinnat 81 ohjaavat viiraa 40 niin, että se kaartuu verraten suurella kaarevuussäteellä R, joka kaarevuussäde on esim.

5 R = 5000 mm. Viiran 50 silmukan sisällä olevaan listaan 66a on kiinni-tyskappaleella 14 kiinnitetty keksinnön mukaisen kuormituslaitteen lOp jousiterä 11, jonka kuormitusalue on vastassa olevan deflektorin 80 vastinpinnan 81 kohdalla tehostamassa deflektorin 80 toimintaa. Keksinnön mukaisia kuormituslaitteita lOp voi olla yhden tai useamman deflek-10 torin 80 kohdalla niiden toimintaa tehostamassa edellä esitettyjen periaatteiden mukaisesti.

Kuten edellä on käynyt jo ilmi, on jousiterä 11 palautuvasti taipuvaa levymäistä jousimateriaalia. Olennaista on myös, että jousiterän pituu-15 den L suhde terän levymateriaalin paksuuteen S on tietyllä alueella. Keksinnössä mainittu suhde valitaan alueelta L/S - 10...1000. Opti-misovellukset löytyvät yleensä alueelta L/S - 300...500. Mainittu suhde L/S riippuu myös jousiterän materiaalista. Terämateriaalina käytetään sopivimmin kulutusta kestävää jousiterästä, esim. ruostumatonta teräs-20 tä. Myös eräät muovimateriaalit ja komposiitti- ja sandwich-rakenteet voivat tulla kysymykseen. Jousiterän 11 ei välttämättä tarvitse olla tasapaksu tai samaa materiaalia tai samaa rakennetta koko pituudeltaan ’ tai koko leveydeltään.

; 25 Olennaista jousiterän 11 rakenteessa on myös sen jousitoiminta siten, että kuormituslaitteilla terää 11 kuormittamalla saadaan terälevyn muoto konesuunnassa taipumaan verraten suurella kaarevuussäteellä R0 = 200...1000 mm kimmoehtojen ja kuormitusten mukaisesti ja leveä laa-hausalue viiraa 40,50 vasten aikaan. Jousiterän 11 materiaalin on täten 30 oltava sopiva jousiominaisuuksiltaan, eikä siihen saa syntyä pysyviä muodonmuutoksia. Jousiterä 11 mitoitetaan ja sen materiaalin jou-siominaisuudet valitaan yleensä siten, että terän taivutuksen jousivakio leveysmetriä kohti on alueella 1,6...0,02 kN/mm, sopivimmin alueella 0,1...0,03 kN/mm. Jousivakio voi erityisesti komposiittirakenteissa 35 olla erisuuruinen konesuunnassa ja poikkisuunnassa.

U B7B8B

Se jousiterän 11 alue, joka tulee kuormittamaan ja hankaamaan viiraa 40,50 vasten, voidaan tarvittaessa varustaa kulutuskappaleella tai kulutusta kestävällä pinnoituksella, esim. keraamikerroksella, jota kuviossa 9 on esitetty katkoviivalla ja viitenumerolla llk.

5

Veden poistumisen edistämiseksi jousiterän 11 laahaus- ja kuormitusalu-eelta on edullista varustaa terän kärkiosan 11 alue rei'ityksellä, josta on esimerkki kuvioissa 15 ja 16. Jousiterän 11 levymateriaalista on stanssattu sarja reikiä 11c, jotka ovat poikkisuuntaisessa rivissä 10 sopivalla pienellä jaolla. Reikien 11c halkaisija on esim. - 5 mm ja jako - 10 mm. Rei'itys lld on kiinnitysuria 15 varten. Reikien 11c ja lld teossa syntyvät kielekkeet 27 taivutetaan jousiterän 11 laahausalu-een ja viiraa 40,50 päin olevan sivun vastakkaiselle puolelle.

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

Claims (10)

15 87 58 8

1. Paperikoneen viiran (40,50) kuormituslaite (10), jolla paperikoneen viiraan (40,50) kohdistetaan, sopivimmin sen koko leveydellä, mekaani- 5 nen kuormitus, jonka avulla viiran kannatuksessa tai viirojen (40,50) välissä olevaan kuitukerrokseen tai rainaan (W) kohdistetaan painepuls-si, jolla edistetään rainasta (W) tapahtuvaa vedenpoistoa, parannetaan rainan (W) formaatiota ja/tai hallitaan rainan (W) eri ominaisuuksien poikkisuuntaisia profiileja kuten vedenpoiston, täyteainejakautuman, 10 formaation ja/tai retention poikkiprofiileja, tunnettu siitä, että kuormituslaite (10A;10B;10C;10D;10E) käsittää levymäisen jousite-rän (11), jonka sivu järjestetään viiran tai viirojen (40;50) juoksun pääsuuntaisesti olennaisesti tangentiaalisesti laahaamaan viiran (40;50) silmukan sisäpintaa vasten painepulssin aikaansaamiseksi ja 15 että mainittu jousiterä (11) on kiinnitetty laahausalueensa ulkopuolelta kuormituslaitteen runko-osaan (12), jonka runko-osan (12) ja/tai kuormituslaitteiden (16,17,20) välityksellä aikaansaadaan jousiterää (11) konesuunnassa kaareuttava, mainitun painepulssin aikaansaava kuormitus voima. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuormituslaite, tunnettu siitä, että jousiterän (11) konesuuntaisen pituuden L suhde jousiterän (11) taipuvan levymateriaalin paksuuteen S on valittu alueelta L/S - 10...1000, sopivimmin alueelta L/S - 300...500. : 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuormituslaite, tunnettu siitä, että kuormituslaite on järjestetty toimimaan "myötäsukai-sesti" sen viiran (40;50) kulkusuuntaan nähden, jota vasten jousiterä (11) laahaa siten, että jousiterä (11) on kiinnitetty viiran tai viiro- 30 jen (40,50) tulopuolelta.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen kuormituslaite, tunnettu siitä, että jousiterää (11) kuormitetaan kohdistamalla sen runko-osaan (12), joka ulottuu jousiterän (11) koko poikkisuuntaiselle 35 pituudelle, voimalaitteella (24) kuormitusvoima vaikutettavan viiran tai viirojen (40,50) kulkutasoa vasten olennaisesti kohtisuorassa suun- 16 8 7 5 8 8 nassa ja/tai kääntämällä mainittua runko-osaa (12) voimalaitteilla (25) vaakasuuntaisen poikkiakselin (26) ympäri.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kuormituslaite, t u n -5 n e t t u siitä, että jousiterän (11) laahausalueen viivapaineen jakautuma poikkisuunnassa on järjestetty säädettäväksi ja hallittavaksi laitteilla, joilla kohdistetaan jousiterän (11) laahaussivunsa vastakkaiselle sivulle säädettävissä oleva voimakenttä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kuormituslaite, tunnettu siitä, että mainittuna viivapaineprofiilin säätölaitteena on säätökaro-jen (17) sarja (17^¾.) , joihin vaikuttavilla toimimoottoreilla säädetään jousiterän (11) laahausalueen viivapainetta (kuviot 9 ja 10).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen kuormituslaite, tunnet- t u siitä, että jousiterän (11) laahausalueen profiilin säätölaitteena on letkumainen elin (20), joka on jaettu pituussuunnassaan ja rainan (W) poikkisuunnassa osastoihin (201...20N), joihin on johdettavissa säädettävissä olevat paineväliaineen kuten ilman paineet (P^.-Ph). 20

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kuormituslaite, tunnettu siitä, että jousiterän (11) laahausalueen jakautumaa hallitaan säätämällä jousiterän (11) lämpötilan jakautumaa poikkisuunnassa esimerkiksi sähkölämmityslaittein (18,19a,19b) (kuvio 12). 25

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kuormituslaite, tunnettu siitä, että jousiterän (11) laahausalue varustetaan kulutusta kestävällä kulutuskappaleella ja/tai pinnoituksella (llk), esimerkiksi keraamisella kappaleella tai pinnoituksella (kuvio 9). 30

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisen kuormituslaitteen käyttö imulla toimivan vedenpoistoyksikön (60) vastayksikössä (46), rainanmuo-dostustelan (55) kaartosektrilla (10A), kaksiviiraisella vyöhykkeellä olevan muodostuskengän ulkoviiran puolella (10B), kaksiviiraisella 35 vyöhykkeellä vastakkaisten viirasilmukoiden (40,50) sisällä kohdakkain I: 17 87 588 tai pienellä keskinäisellä etäisyydellä (10d,10e) ja/tai muodostuskidan alueella (10i). ie 87588