FI90675B - Tela ja hihna -tyyppiä oleva puristin - Google Patents

Description

1 90675

Tela ja hihna -tyyppiä oleva puristin Tämä keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 ja 7 johdantojen mukaiseen tela ja hihna -tyyppiä olevaan pu-5 ristimeen.

Puristimia käytetään kiinteyttämään paperia ja kui-tulevytuotteita. Esimerkkejä tällaisesta kiinteyttämisestä ovat massarainan muodostaminen massalietteestä, paperin muodostaminen puumassasta tai muusta kuitupitoisesta 10 aineesta, tai kuitulevytuotteen muodostaminen puuhiukka- sista eli hakkeesta. Puristusvoimat vaikuttavat materiaa liin ja tiivistävät sitä sen kulkiessa telaparin muodostaman nipin läpi. Mitä suurempi puristusvoima on, sitä suurempi on kiinteytys.

15 Nipin puristusvoimat suorittavat toisenkin tehtä vän paperin muodostuksessa - veden poistamisen rainasta. Nipissä kahden telan välissä rainaan vaikuttavat puristusvoimat ovat lyhytaikaisia. Aikaa, jona puristusvoima voi vaikuttaa rainaan, voidaan pidentää käyttämällä hihnapu- 20 ristinta. Hihnapuristimessa hihna kierretään telan kehän lohkon ympäri, jolloin se vaikuttaa puristusvoimalla hihnan ja telan välistä kulkevaan rainaan. Hihnan jännitys välittyy puristusvoimaksi rainaan ja telaan. Hihnapuris-timia käytetään sekä paperi- että kuitulevytuotteilla. 25 Patentit US 3 110 612, US 3 354 035 (Gottwald et ai) ja US 3 319 352 (Haigh) ovat esimerkkejä hihnapuristimista paperia varten. Patentit US 3 891 376 (Gersbeck et ai), US 3 938 927 (Brinkmann et ai) sekä US 4 457 683 (Gerhardt et ai) ovat esimerkkejä hihnapuristimista kuitulevytuot-30 teitä varten.

Kuviot 1-10 havainnollistavat hihnojen ja nip-pien rainaan vaikuttavia puristusvoimia. Nämä kuviot havainnollistavat myös voimia, jotka johtuvat laitteen runkoon. Havainnollistettaessa rainaan vaikuttavia puristus-35 voimia, sekä teknistä taustaa käsittelevässä osassa että yksityiskohtaisessa selityksessä, pidetään joukko muuttujia vakioina. Nämä ovat: 2 90675 a) hihnan j ännitys (T), b) hihnan materiaalit, c) olosuhteet nipissä, esim. rainan paksuus, telan päällystys, jne., 5 d) telan pinnan vakiolämpötila, ja e) käytön pyörittämisvoimista aiheutuvat voimat ja osien painot.

Lisäksi on suhteelliset telahalkaisijät ja hihna-kulmat valittu mielivaltaisesti analyysin yksinkertaista-10 miseksi. Halkaisijan ja hihnakulman vaihtoehdot ovat rajattomat, mutta mielivaltainen valinta ei liiemmin vääristä havainnollistamista. Nipin lisävoimia, jotka usein mainitaan alalla, ei myöskään oteta esimerkeissä huomioon.

Ainoa analysoitava muuttuja on kokonaispuristusvoi-15 ma (TCF), joka aiheutuu hihnan jännityksestä tai suoraan hihnan jännitysvoimista, jotka voivat puristaa käsiteltävää rainaa. Nämä voimat on ilmaistu hihnan jännityksen T kerrannaisina. Sekä T että TCF voidaan ilmaista soveltuvin voimayksiköin, kuten Newtoneina.

20 Rainaan vaikuttavia puristusvoimia on kolme lajia.

Ne ovat: 1) Kokonaispuristusvoima keskeisen telan säteen suunnassa, joka johtuu suoraan keskeisellä telalla olevasta hihnan osuudesta ja joka johtuu vain hihnan tämän osan 25 jännityksestä. Tämä suure vastaa lauseketta: T2rc(% keskeisen telan kehän kosketusosuudesta/100) 2) Hihnan jokaisen kiristystelan nippivoima, näiden telojen muodostaessa nipin keskeisen telan kanssa, 3) Hihnaa kantavan jokaisen joutotelan, muun kuin 30 kiristystelan, nippivoima keskeiseen telaan näiden telojen muodostaessa nipin keskeisen telan kanssa. Tämä voima syntyy pelkästään hihnan jännityksestä.

Kuviot 1-10 edustavat tekniikan tason mukaisia tela ja hihna -puristimia.

35 Kuvio 1 havainnollistaa patenteissa US 3 110 612 ja US 3 354 035 (Gottwald et ai) kuviossa 1 esitettyä raken- 3 90675 netta. Kuvio 2 esittää rakennetta, jota on selitetty patentissa US 3 110 612 (Gottwald et ai), rivillä 25 palstassa 4. Molemmissa näissä kuvioissa kokonaispuristusvoi-man kehittää pelkästään keskeisellä telalla lepäävä hih-5 na. Keskeiseen telaan ei vaikuta nippivoimaa.

Kuviossa 1 hihna 3 koskettaa keskeisen telan 4 kehän pintaa 180° eli 50 %. Hihnan jännitys T aikaansaadaan kahdella kiristystelalla 5 ja 6. Joutotela 7 pitää erillään hihnan 3 sisä- ja ulkoreitit. Raina ohjataan keskei-10 sen telan 4 ympäri, jota vastaan sitä puristaa hihna 3. Kokonaispuristusvoima keskeiseen telaan 4 ja rainaan 8 on 3,14 T. Kiristystelat 5 ja 6 on kiinnitetty runkoon ja jännitys, noin 2 T välittyy runkoon kummastakin telasta. Lisäksi akselia taivuttava voima 2 T vaikuttaa keskeisen 15 telan 4 akseliin. Akselia taivuttavavoima, suuruudeltaan noin 2 T, vaikuttaa myös jokaiseen kiristystelojen 5 ja 6 sekä joutotelan 7 akseliin. Keskeinen tela 4, kiristystelat 5 ja 6 sekä joutotela 7 on kaikki kiinnitetty runkoon, ja niihin kohdistuvat voimat välittyvät runkoon. Kiristys-20 telat 5 ja 6 sen paremmin kuin joutotela 7 eivät muodosta nippiä keskeisen telan 4 kanssa.

Kuviossa 2 hihna 3a koskettaa keskeisen telan 4a kehää 270° eli 75 % matkan. Kiristystelat ovat 5a ja 6a sekä joutotelat 7a, 9 ja 10. Raina 8a ohjataan keskeisen 25 telan 4a ympäri ja puristetaan keskeistä telaa 4a vastaan hihnalla 3a. Keskeiseen telaan 4a ja hihnaan 8a vaikuttava kokonaispuristusvoima on 4,7 T. Tässäkin vaikuttaa akselia taivuttava voima keskeisen telan 4a akseliin sekä akselia taivuttava voima kuhunkin kiristystelaan 5a ja 6a 30 sekä joutotelaan 7a, 9 ja 10. Nämä voimat välittyvät laitteiston runkoon ja rungon on oltava riittävän vahva kestämään ne.

Patentit US 3 319 352 (Haigh), US 3 891 376 (Gers-beck et ai) ja US 3 938 927 (Brinkmann et ai) ovat esi-35 merkkejä rakenteista, joissa käytetään yhtä tai useampaa joutokäyntistä nippitelaa.

4 90675

Jokaisessa seuraavista esimerkeistä on hihnan aiheuttama kokonaispuristusvoima keskeiseen telaan sama kuin kuvioille 1 ja 2 laskettu - 3,14 T keskeisen telan ja hihnan kehää pitkin olevan kosketuksen ollessa 50 %.

5 Kuvio 3 havainnollistaa rakennetta, jossa on yksi joutokäyntinen nippitela. Hihna 3b ja raina 8b koskettavat kehää pitkin 50% keskeisen telan 4b pinnasta. Kiris-tystelat ovat 5b ja 6b. Joutokäyntinen nippitela 11 on hihnan 3b sisäpuolella, ja sitä vetää voimalla keskeistä 10 telaa 4b kohti hihnan 3b ulompi kulkureitti 3b', jolloin se muodostaa nipin 12 keskeisen telan 4b kanssa. Raina 8b ohjataan keskeisen telan 4b ympäri ja puristuu sitä vastaan hihnan sisemmän reitin 3b'' vaikutuksesta. Joutotela 11 puristaa myös hihnaa 3b ja rainaa 8b nipissä 12. Puris-15 tava voima nipissä 12 on 2 T. Kokonaispuristusvoima - jou-totelan nippivoima ja hihnan voima - on 5,4 T. Tällöin keskeiseen telaan 4b vaikuttaa myös akselia taivuttava voima 4 T, samoinkuin kumpaankin kiristystelaan 5b ja 6b akselia taivuttava voima 2 T. Nämä voimat välittyvät lait-20 teiston runkoon.

Kuvio 4 esittää rakennetta, jossa on kaksi jouto-käyntistä nippitelaa. Hihna 3c ja raina 8c kulkevat keskeisen telan 4c pintaa pitkin 50 %, ja hihnaa 3c pitää jännityksessä kiristystelat 5c ja 6c. Joutokäyntisten nip-25 pitelojen 13 ja 14 muodostama pari sijaitsee hihna 3c sisäpuolella muodostaen 45. kulman keskeisen telan 4c akselin kanssa. Nippitelat 13 ja 14 puristetaan kohti keskeistä telaa 4c hihnan 3c ulomman reitin 3c’ voimasta, jolloin muodostuu nipit 15 ja 16 keskeisen telan 4c kans-30 sa. Raina 8c ohjataan keskeisen telan 4c ympäri ja puristetaan sitä vastaan hihnan 3c sisemmällä osuudella 3c''. Nippiteloihin vaikuttavien voimien vektorianalyysi on kuviossa 5. Havainnollistetaan telaa 13. Molemmissa nipeissä 15 ja 16 vaikuttava puristusvoiman resultantti on 1,4 T.

. 35 Hihnaan 8c vaikuttavien puristusvoimien summa - hihnan puristusvoima ja nipin puristusvoima - on 5,94 T. Kumpaan- 5 90675 kin kiristystelaan 5c ja 6c sekä keskeiseen telaan 4c vaikuttavat akselia taivuttavat voimat, suuruudeltaan 2 T, välitetään runkoon.

Kuviossa 6 havainnollistetaan kuviossa 4 esitettyä 5 järjestelmää sekä keskimääräisiä voimia, jotka vaikuttavat telaan 4c ja rainaan 8c eri kohdissa telaa. Havainnollisuuden vuoksi valittiin seuraavat parametrit - hihnan kireys 175 N/m ja telan halkaisija 1,3 m. Tästä johtuva hihnan puristusvoima on 275 kPa. Oletetaan keskimääräinen 10 nippipaine 3,5 MPa. Hihnan paine on jatkuva 50 % osalla telan pintaa, ja nippipaine on epäjatkuva esitetyllä tavalla.

Kuvio 7 esittää rakennetta, jossa on kolme jouto-käyntistä nippitelaa, keskeinen nippitela 17 ja sivunip-15 pitelat 19 ja 20. Nippiteloja 17, 19 ja 20 painaa kohti keskeistä telaa 4d hihnan 3d ulompi osuus 3d', jolloin muodostuu nipit 18, 21 ja 22 keskeisen telan 4d kanssa. Raina 8d ohjataan keskeisen telan 4d ympäri ja puristetaan sitä vastaan hihnan 3d sisemmällä osuudella 3d’’. Keskei-20 seen joutokäyntiseen nippitelaan 17 vaikuttavat voimat ovat samat kuin nippitelalla 13 kuviossa 5. Rainaan 8d vaikuttava puristusvoima nipissä 18 on 1,4 T. Kuviossa 7 esitetään vektorikaavio voimista, jotka vaikuttavat sivu-teloihin 19 ja 20. Rainaan 8d vaikuttava voima on 0,7 T 25 molemmissa nipeissä 21 ja 22. Rainaan 8d vaikuttava koko-naispuristusvoima on 5,94 T. Akselia taivuttavat voimat ovat molemmilla sivuteloilla 5d ja 6d suuruudeltaan 2 T, keskeisellä telalla 4d 3,424 T ja 0,29 T molemmilla sivu-teloilla 19 ja 20, ja ne välittyvät runkoon.

30 Kuvio 8 esittää rakennetta, jossa on neljä jouto- käyntistä nippitelaa, keskeiset nippitelat 23 ja 24 sekä sivunippitelat 27 ja 28. Nippitelat 23, 24, 27 ja 28 painautuvat kohti keskeistä telaa 4e hihnan 3e ulomman osuuden 3e' vaikutuksesta ja muodostavat nipit 25, 26, 29 ja 35 30 keskeisen telan 4e kanssa. Raina 8e ohjataan keskeisen telan 4e ympäri ja painetaan sitä vastaan hihnan 3e sisem- e 90675 män osuuden 3e'' voimasta. Keskeisiin nippiteloihin 24 ja 25 vaikuttavien voimien vektorikaavio on esitetty kuviossa 9. Havainnollistetaan keskeistä joutokäyntistä nippi-telaa 24. Rainaan 8e molemmissa nipoissa 25 ja 26 vaikut-5 tava puristusvoima on esitetty kuviossa 8. Se on 0,5 T. Rainaan 8e vaikuttava kokonaispuristusvoima sen kiertäessä telaa 4e on 6,14 T. Vastaavasti akselia taivuttavat voimat keskeiseen telaan 4e, kiristysteloihin 5e ja 6e sekä nippiteloihin 23, 24, 27 ja 28 siirtyvät runkoon.

10 Kuviossa 10 esitetään rakenne, jossa on suuri mää rä joutokäyntisiä nippiteloja. Tässä järjestelyssä jouto-käyntiset nippitelat 30 sijaitsevat koko sillä alueella, jossa hihna ja raina koskettavat keskeistä telaa 4f. Nippitelat 30 puristuvat kohti keskeistä telaa 4f hihnan 3f 15 ulomman osuuden 3f' voimasta muodostaen nipit 31 keskeisen telan 4f kanssa. Kaksi hihnan ja rainan ohjaustelaa 32 ja 33 on lisätty. Raina 8f ohjataan keskeisen telan 4f ympäri ja puristetaan sitä vastaan hihnan 3f sisäosuudella 3f''. Tällä rakenteella joutokäyntisten nippitelojen nip-20 pien kautta rainaan vaikuttava kokonaispuristusvoima on osapuilleen yhtä suuri kuin hihnasta johtuva kokonaispuristusvoima. Rainaan vaikuttava kokonaispuristusvoima on 6,28 T. Akselia taivuttavat voimat kiristysteloihin 5f ja 6f sekä keskeiseen telaan 4f välittyvät runkoon.

25 Kaikilla edellisillä hihnan silmukkajärjestelyillä runko vastaanottaa voimat hihnan ja telojen järjestelmältä. Jokaisessa järjestelyssä keskeinen tela on asennettava runkoon ja epätasapainoiset, keskeisen telan akseliin sekä kiristystelojen ja joidenkin joutokäyntisten telojen 30 akseleihin kohdistuvat puristusvoimat johtuvat runkoon.

Akseleihin ja runkoon vaikuttavat epätasapainoiset puristusvoimat vaihtelevat alueella 1,57 T - 4 T. Keskeinen tela on raskas ja kuori paksu, jotta voitaisiin vastaanottaa nämä voimat sallitulla taivutusjännityksellä.

35 Mikäli puristinta käytetään kuivatuksessa, telaa tavallisesti kuumennetaan. Patentissa US 4 324 613 kuva- 7 90675 taan nippitelaparia paperin tiivistämiseksi ja kuivaamiseksi, jolloin toinen teloista on kuumennettu tela. Hih-napuristimissa hihna voi kiertää kuumennetun telan. Mainituissa patenteissa (Gottwald et ai, Haigh, Gersbeck et 5 ai, Brinkmann ja Gerhardt) kuvataan kuumennettu keskeinen tela. Tavanomaisesti keskeisen telan kuoren paksuus käytännössä rajoittaisi kovasti lämmön siirtymistä kuoren läpi rainaan.

Lämmönsiirtoteloja kuvataan patenteissa US 3 581 10 812 (Fleissner et ai), US 3 838 734 (Kilmartin), sekä pa tenteissa US 4 090 553 (Beghin), US 3 237 685 (Heister-kamp), US 4 183 298 (Cappel et ai), US 4 252 184 (Appel), US 4 252 561 (Schiel) ja US 4 440 214 (Wedel). Puristinta, jossa on vapaasti kelluva suuripainenippitela, kuvataan 15 artikkelissa "HI-I Press, Mark III Installed At Scott Paper, Mobile", Pulp and Paper Magazine of Canada, November 15, 1968, sivuilla 56 - 57.

Saavutettavissa olevaa paperin kuivauksen nopeutta rajoittaa usein tarve ylläpitää rainan eheys muodostami-20 sen ja kuivauksen aikana. Suurilla kosteuspitoisuuksilla raina pysyy koossa veden viskositeetin, pintajännityksen ja kuitujen kosketuskohtien ansiosta. Kun raina kuivuu, viskositeetin ja pintajännityksen vaikutus pienenee, koska vettä on vähemmän ja myös koska viskositeetti ja pin-25 tajännitys pienenevät lämpötilan noustessa; ja sidoskoh-tien vaikutus kasvaa. Tosiasiassa raina menettää lujuuttaan, kun sitä aluksi lämmitetään kuivatuksessa. Tämä nähdään kuviosta 11, joka havainnollistaa paperirainan kulkua paperikoneen rainanmuodostimen, puristimen ja kuivausosas-30 ton läpi, ja joka esittää muutokset paperirainan lujuusominaisuuksissa koneessa arkin kuivuessa. Kuvio 12 on samanlainen kuvio sanomalehtipaperille. Siinä esitetään sa-nomalehtipaperirainan katkeamispituus ja rainan lujuusominaisuudet sen kulkiessa puristin- ja kuivausosastojen 35 läpi. Kuvio 12 on patenteista US 4 359 827 ja US 4 359 828 (Thomas), ja tätä ilmiötä käsitellään yksityiskohtaisesti näissä patenteissa.

8 90675

Rainan kuivumisen ja lujuuden lisääntymisen asteeseen vaikuttavat useat muuttujat rainan kulkiessa ensimmäisen kuivatussylinterin kautta ja poistuessa siitä. Ko-nemuuttujia on useita. Jos hihnaa käytetään pitämään rai-5 naa telalla, hihnan jännitys ja telan halkaisija ovat tekijöitä. Jos käytetään huopaa, on huovan läpäisevyys eräs tekijä. Jos käytetään nippiä, ovat nipin paine, viipymis-aika nipissä ja nipin tuuletus tekijöitä. Koneen nopeus, koneen läpi vedetyn rainan jännitys, kuumennustelan läm-10 pötila ja telan lämmönpalautusnopeus ovat myös tekijöitä. Rainassa on myös joukko muuttujia. Rainan freeness-luku ja läpäisevyys, rainan puristuvuus, rainan sitoutumiskyky, rainan kuivuus eli kosteuspitoisuus sen saavuttaessa telan, rainan lämpötila, ja paperin tai kartongin paino ja 15 paksuus ovat kaikki tekijöitä. Rainan ominaisuus tarttua telaan on myös tekijä. Rajoittava nopeus annetussa tilanteessa riippuu kaikkien näiden edellisten tekijöiden yhdistelmästä. Määrätyllä koneella on olemassa suurin nopeus tietyllä rainalla, eli tietty raina vaatii määrätyn kui-20 vatuskapasiteetin annetun nopeuden saavuttamiseksi. Koneen käyttäminen kapasiteetilla, joka on näiden eri tekijöiden vaikuttamien rajojen alapuolella, ei ole mahdollista.

Yritettäessä poistaa kosteutta rainasta nopeasti alkulämmityksen kiihdyttämiseksi synnytetään myös ongel-25 ma. Jos kostea höyry rainassa kehittää sisäisen paineen, joka on rajoittavia paineita paljon suurempi, rainassa olevan höyryn laajentuminen pyrkii hajottamaan rainaa.

Likimääräiset suurimmat koneen nopeudet päällystetylle paperille on esitetty kuviossa 13. Nämä ovat esi-30 merkkejä kaupallisista nopeuksista paperin kuivaamiseksi. Kuviossa 13 on käyrä valkaisemattoman kraftlainerin kuivumisesta, ja se esittää koneen nopeuden metreinä minuutissa, toisen muuttujan ollessa neliömassa grammoina rainan neliömetriä kohti. Käyrä 40, katkoviiva, osoittaa mah-35 dollista suurinta koneen nopeutta neliömassan suhteen vakiotuotantomäärällä 240 tonnia päivässä koneen leveyden 9 90675 metriä kohden. Käyrä 41, ehjä viiva, esittää todellisen likimääräisen suurimman kaupallisen nopeuden eri neliömas-soilla. Nämä nopeudet vastaavat tuotantomääriä, ilmaistuna tonneina päivässä koneen leveyden metriä kohti, jotka ovat 5 130t neliömassalla 127 g/m2, 190t neliömassalla 205 g/m2, 240t neliömassalla 337 g/m2 ja I80t neliömassalla 439 g/m2.

Kaupalliset päällystetyn paperin koneet käyttävät 450 - 600 juoksumetriä kuivaussylinterin kehämittaa toimiakseen näillä nopeuksilla. Kuivaussylinterin lämpötilat 10 ovat alueella 100 °C - 200 °C ja rainan paineet telalla ovat tyypillisesti jopa 7-15 kPa. Veden poistonopeudet ovat suuruusluokkaa 25 - 35 kg/h telan neliömetriä kohden. Joillakin paperilaaduilla, kuten silkkipaperilla, käytetään suhteellisen suuripaineista nippiä märän rainan pai-15 namiseksi telalle.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tunnettu jen puristimien yhteydessä esiintyvien ongelmien poistaminen. Tähän päästään keksinnön mukaisella puristimella, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaati-20 musten 1 ja 7 tunnusmerkkiosissa.

Hakemuksessa käytetään termiä hihna, joka voi käsittää hihnan ja huovan yhdistelmän.

Esillä oleva keksintö liittyy hihnapuristimeen ja hihnapuristinkuivaimeen, jolla voidaan kohdistaa suurem- 25 pia hihnan jännityksen voimia puristimen läpi kulkevaan rainaan. Rakenne aikaansaa myös tasapainoisten voimien kohdistamisen keskeiseen telaan, jonka ansiosta voidaan käyttää kevyempää telan kuorta ja kuivatussylinterin rakennetta. Kuumennetuissa teloissa tämä kevyempi rakenne 30 sallii lämmön nopeamman johtamisen rainaan. Rakenne poistaa myös voimia ympäröivältä rakenteelta, sallien siten taloudellisemman rakenteen. Rakenne sallii myös uuden pu-ristuskuivausmenetelmän.

Esillä olevassa keksinnössä päättömän hihnan sisem-35 pi U-muotoinen osuus kierretään keskeisen telan ympäri, jolloin hihnan ulkopinta koskettaa keskeisen telan pintaa, 10 90675 kuten muissakin puristinjärjestelyissä. Käsiteltävä raina sijaitsee hihnan ja telan pinnan välissä ja puristuu hihnan vaikutuksesta telaa vastaan. Raina voi käsittää erilaisia materiaaleja, mukaanlukien muovia, kangasta, puu-5 haketta tai puuhiukkasia, sekä paperimassan sulppua. Soveltuvia sidos- ja päällysteaineita voi myös sisältyä. Hihnan jännitys aikaansaadaan kahdella kiristystelalla, jotka on sijoitettu päättömän hihnan sisäpuolelle kosketukseen hihnan sisäpuoleen. Kiristystelat sijaitsevat pää-10 tysilmukoissa, jotka muodostuvat päättömän hihnan sisä- ja ulko-osuuksien yhtymäkohdassa.

Näiden kahden kiristystelan keskiviivoja voidaan ohjata toisiaan kohti ja poispäin toisistaan hihnan jännityksen säätämiseksi. Kiristystelojen akselit ovat yh-15 teydessä kiristysvivuston välityksellä. Puristimessa on välineet kiristystelojen siirtämiseksi suhteessa lähemmäksi toisiaan kosketuksessa päättömän hihnan päätysilmukoi-hin. Kiristystelojen liike saattaa kiristystelat muodostamaan nipit keskeisen telan kanssa. Hihna ja raina puris-20 tuvat kiristystelojen ja keskeisen telan välissä näiden nipeissä. Hihnan sisäosuus kiristystelojen nippien välissä puristaa keskeistä telaa ja rainaa. Keskeiseen telaan vaikuttavat kokonaisvoimat ovat ominaisesti tasapainossa. Kokonaispuristusvoima, joka vaikuttaa rainaan hihnan jän-25 nityksen johdosta, sekä hihnaa jännittävät voimat ovat suurempia verrattuna vastaavien, mutta epätasapainoisten puristusvoimien järjestelyihin, käyttämättä lisävoimia.

Hihnan sisäpuolella voi olla muita joutokäyntisiä nippiteloja sisemmän ja ulomman hihnaosuuden välissä ja 30 molemman kiristystelan välissä. Joutokäyntisten nippite-lojen lukumäärä voidaan vapaasti valita. Keskeisen telan sekä kiristystelojen ja joutokäyntisten telojen suhteelliset halkaisijat riippuvat telojen lukumäärästä. Kiris-tysteloja ja joutokäyntiteloja on oltava enemmän kuin kak-35 si, mikäli keskeisen telan halkaisija on suurempi kuin muiden telojen.

11 90675

Jokainen joutokäyntinen lisätela on asennettu siirrettävästä pääasiassa säteen suuntaisesti sisäänpäin ja ulospäin kohti keskeistä telaa ja siitä poispäin, hihnan jännityksen kohdistaessa sisäänpäin säteen suuntaisen voi-5 man, kun hihna kiristyy keskeisen telan ympärille. Kaikki joutokäyntiset lisätelat ovat myös kiinteässä kulmassa keskeiseen telaan nähden. Kahden kiristystelan säätäminen säätää hihnan jännitystä, joka saattaa kaikki telat kohdistamaan enemmän tai vähemmän painetta hihnan sisäosuu-10 teen, rainaan ja keskeiseen telaan.

Kiristystelojen siirtäminen toisiaan kohti lisää jännitystä hihnassa ja saattaa sekä hihnan sisä- että ul-ko-osuudet siirtymään sisäänpäin kohti keskeistä telaa. Tämä sisäänpäin -liike saattaa myös hihnan ulko-osuuden 15 kohdistamaan suuremman paineen joutokäyntisiin nippiteloi-hin, saattaen ne liikkumaan kohti keskeistä telaa ja lisäämään puristusvoimaa jokaisessa joutokäyntisen nippite-lan nipissä, joka vaikuttaa hihnan sisäosuuteen, rainaan ja keskeiseen telaan. Tämä sisäänpäin -liike kasvattaa 20 kokonaispuristusvoimia, jotka vaikuttavat rainaan ja keskeiseen telaan kiristystelojen ja keskeisen telan välisissä nipeissä. Siirtämällä kiristysteloja poispäin toisistaan pienennetään hihnan jännitystä ja eri puristusvoimia.

Kiristystelojen järjestely sallii sekä suuremmat 25 hihnan jännitykset telalla, johtuen ominaisen helposta suuremmasta kehää pitkin tapahtuvasta kosketuksesta hihnan ja keskeisen telan välillä, että suuremmat nippivoimat, johtuen kiristystelojen nipeistä. Kiristystelojen järjestely sallii myös keskeiseen telaan vaikuttavien kokonais-30 voimien - hihnan jännityksestä vaikuttava hihnan voima ja nippivoimat sekä hihnan jännitysvoimat - olevan ominaisestä tasapainossa kaikilla hihnan jännityksen arvoilla. Hihnan jännityksestä johtuvia voimia ei välitetä kantavaan rakenteeseen. Keskeiseen telaan ei vaikuta akselia taivut-. 35 tavia voimia. Myöskään joutokäyntisillä nippiteloilla ei ole akselia taivuttavia voimia, koska kaikki nämä telat on 12 90 675 sijoitettu keskeisen telan ympärille ja sitä vasten, ja jokainen nippitela on sijoitettu kohtaan, jossa hihnan ulko-osuuden ja nippitelan ja keskeisen telan välisen säteen suuntaisen viivan väliset tulo- ja lähtökulmat ovat 5 yhtä suuret.

Keskeiseen telaan ja muihin teloihin vaikuttavat tasapainoiset voimat yksinkertaistavat kantavaa runkoa, koska jännitys- ja taivutusvoimat eivät enää kohdistu kantavaan runkoon.

10 Tasapainoisten voimien ja keskeisen telan merkit tävien taivutusvoimien puuttumisen ansiosta keskeinen tela voi olla kevyempi ja rakenteeltaan yksinkertaisempi, joka on halvempi rakentaa. Eräissä keksinnön suoritusmuodoissa keskeinen tela saa esimerkiksi muodon, joka on on-15 ton, avoimen renkaan tapaisen elimen muotoinen ja joka on sellaista ainetta ja jolla on sellainen paksuus, joka kestää siihen vaikuttavia kokonaispuristusvoimia. Tällä rakenteella voidaan käyttää palamista telan reiässä lämmön lähteenä.

20 Ulompi kuori voidaan myös modifioida, kuten uurta malla sen ulkopintaa, pintaan kohdistuvien lämpörasitus-ten osittaista lieventämistä varten, kun lämpöä siirretään telan ulkopinnan läpi. Tämä on mahdollista, koska kohdistuvat mekaaniset rasitukset ovat kehää puristavia kuormia, 25 eivät aksiaalisia taivutuskuormia.

Keskeinen tela voidaan myös rakentaa ohuella ulkokuorella. Tällä rakenteella keskeisessä telassa on sylin-terimäinen sisärunko ja ulompi, samankeskeinen sylinteri-mäinen kuori, joka on etäisyydellä sisemmästä sylinteri-30 mäisestä rungosta, jolloin muodostuu kapea rengastila si-särungon ja ulkokuoren väliin. Ulkokuoren ja sisärungon välillä on säteen suuntaisten yhteyksien järjestelmä niiden liittämiseksi toisiinsa. Yhteydet on järjestetty muodostelmaksi sisärungon ympärille rengastilaan, jotta ai-35 kaansaataisiin kuormaa kantava tuki ulkokuorelle koko ren-gastilan pinta-alalla, sekä kyky pidättää kuorta rengasti-lassa vallitsevaa sisäistä painetta vastaan.

13 90675

Rengastilaa voidaan käyttää juoksevan kuumennusai-neen virtausjohtona. Ulkokuori olisi suljettu ja sisärun-gossa olisi aukkoja juoksevan aineen syöttämistä varten. Juokseva aine poistettaisiin putkijohdoilla tai muilla, 5 rengastilan päissä sijaitsevilla välineillä. Saattaa olla välttämätöntä järjestää lisäpoistokohtia pitkin rengastilan pituutta. Nämä olisivat aukkoja telan sisärungossa, johon on liitetty poistoputkia. Joissakin tällä hetkellä edullisina pidetyissä keksinnön suoritusmuodoissa, esimer-10 kiksi, tela on onton, avoimilla päillä varustetun renkaan tapaisen elimen muotoinen, jossa on säteen suuntaisesti olevat sisärungon aukot sekä putkivälineet liukuvasti yhdistetty aukkoon, juoksevan aineen syöttämiseksi aukkoon, sekä putkielimet, jotka on liukuvasti liitetty rengasti-15 lan päihin juoksevan aineen poistamiseksi rengastilasta sen jälkeen, kun se aukosta tultuaan on kiertänyt rengas-tilan läpi.

Rengastilassa voi olla kanavia, jotka on muodostettu siihen nesteen tai höyryn kuljettamiseksi. Liitännät 20 olisivat etäisyydellä toisistaan, jolloin rengastila jakautuisi juoksevan aineen moninkertaisiin virtauskanaviin, jotka ulottuvat rengastilan läpi pääasiassa telan akselin suuntaisesti. Liitännät voivat olla etäisyydellä toisistaan olevia pyöräntapaisia elimiä. Liitännät voisivat muo-25 dostaa kanavien sivuseinät.

Ohuen ulkokuoren ansiosta voidaan siirtää enemmän lämpöä aikayksikössä kuoren läpi telalla kuivattavaan tai puristettavaan materiaaliin. Lämpöä siirtävä juokseva aine, kuten höyry, voidaan kierrättää rengastilan läpi siir-30 täen lämpöä rainaan. Kanavien säteispinnat voivat olla laajempia kuin kanavan kehänsuuntainen leveys höyryn kon-densoitumispinta-alan lisäämiseksi ja kondensoitumisnopeu-den lisäämiseksi, koska laajemmilla säteispinnoilla on keskipakoisvoiman apu kondensaatin poistamiseksi konden-35 soitumispinnalta. Kanavien lämmönsiirtopinta olisi suurem pi kuin kuoren ulompi lämmönsiirtopinta, mikä myös sallisi 14 90675 suuremman lämpömäärän siirtämisen aikayksikössä kuoren läpi. Sisäisestä höyrynpaineesta aiheutuva metallin rasitus pienenee vähäiseksi, johtuen kanavien pienestä poikkipinnasta suhteessa kanavien seinämäpaksuuteen. Kanavienvä-5 liset seinämät siirtävät ulkoiset mekaaniset kuormat ulkokuorelta telan vahvaan sisärunkoon.

Telan mekaanisten rasitusten vähentäminen mahdollistaa sellaisten materiaalien, joilla on pienempi lujuus ja suurempi lämmönjohtavuus, kuten kuparin käyttämisen ul-10 kokuoressa, joka sallii vielä suuremman lämpövuon pienemmällä lämpörasituksella. Ulkokuorirakenteen käyttäminen sallii myös sen, että telan sisärunko muodostetaan vahvemmista materiaaleista, koska lämmönjohtavuus sisätelalla ei enää ole merkittävä kysymys, sillä lämpövirta ei kulje si-15 sätelan läpi. Valituilla ruostumattoman teräksen ja kuparin laaduilla on esimerkiksi oleellisesti identtinen lämpölaajeneminen, ja niitä voitaisiin käyttää yhdistelmänä telan sisärunkoa ja ulkokuorta varten.

Ohuempi ulkokuori sallii suuremman lämmönsiirron ja 20 vastaavasti tarvitaan pienempi kehän pinta siirtämään sama lämpömäärä kuin tavanomaisella kuivatussylinterillä. Telan pienempi halkaisija lisää myös telaan kohdistuvan tasaisen hihnapaineen suuruusluokkaa, joka mahdollistaa kasvaneen lämmönsiirron ja kasvaneen rainaan kohdistuvan 25 puristusvoiman. Pienempi telan halkaisija pienentää myös nippikuormista aiheutuvia renkaanmyötöjännityksiä telalla sekä vähentää rakennekustannuksia. Pienempi halkaisija on mahdollinen saavuttaa annetulla lämmönsiirtovaatimuksella, johtuen sekä kasvaneesta lämpövuosta telan kuoren läpi 30 että kiristystelojen kasvaneesta telaan kohdistuvasta nip-pikuormasta.

Kiristysteloja voidaan myös käyttää tukemaan keskeistä telaa.

Keskeinen tela ja muut telat ovat sylinterimäisiä, 35 eivätkä tynnyrimäisiä. Hihnaa pyöritetään tavanomaisesti käyttämällä yhtä kiristystelaa, vaikka mikä tahansa tela voi olla käytetty tela.

is 90675

Muissa suoritusmuodoissa keskeisen telan pinta voi olla varustettu aukoilla rainaan tai rainalta tapahtuvaa juoksevan aineen virtausta varten.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viitaten 5 oheisiin piirustuksiin.

Kuviot 1-4 ovat kaavioita, jotka esittävät erilaisia tekniikan tason mukaisia keskeisen telan, hihnan ja muiden telojen yhdistelmiä sekä näissä järjestelmissä vaikuttavia voimia.

10 Kuvio 5 on vektorianalyysikaavio voimista, jotka vaikuttavat kuvion 4 mukaisiin joutokäyntisiin nippiteloi-hin.

Kuvio 6 on kaavio, joka esittää kuvion 4 mukaiseen telaan vaikuttavien voimien puristusvoimakuviota.

15 Kuviot 7-8 ovat samantapaisia kaavioita kuin kuvioissa 1-4, esittäen muita tekniikan tason mukaisia keskeisen telan ja muiden telojen yhdistelmiä.

Kuvio 9 on vektorianalyysikaavio voimista, jotka vaikuttavat kuviossa 8 esitettyyn yhteen joutokäyntiseen 20 nippitelaan.

Kuvio 10 on kuvioita 1-4 vastaava kaavio, joka esittää toisen, tekniikan tason mukaisen keskeisen telan ja telojen yhdistelmän.

Kuviot 11 - 12 ovat käyräesityksiä, jotka esittävät 25 arkin lujuuden, kun arkki muodostuu ja kun sitä kuljetetaan puristuksen ja kuivatuksen läpi.

Kuvio 13 on kaavio koneen nopeudesta suhteessa ne-liömassaan päällystetyn paperin valmistuksessa.

Kuviot 14 - 20 ovat kaaviollisia kuvantoja keksin-30 nön suoritusmuodoista.

Kuviot 21 - 22 ovat kuvioita 4-7 vastaavia kuvioita, jotka havainnollistavat esillä olevan keksinnön kahta suoritusmuotoa sekä näissä järjestelmissä vaikuttavia voimia.

35 Kuvio 23 on vektorianalyysikaavio kuviossa 22 esi- tetyn suoritusmuodon toiseen kiristystelaan vaikuttavista voimista.

16 90675

Kuvio 24 on kuviota 22 vastaava kaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön toista suoritusmuotoa.

Kuvio 25 on vektorianalyysikaavio kuviossa 24 esitetyn suoritusmuodon toiseen kiristystelaan vaikuttavista 5 voimista.

Kuvio 26 on vektorianalyysikaavio, joka havainnollistaa niitä voimia, jotka vaikuttavat kuviossa 24 esitetyn suoritusmuodonmukaiseen keskeiseen telaan ja muihin teloihin.

10 Kuvio 27 on vastaava kaavio kuin kuvioissa 21 - 22, joka esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon.

Kuvio 28 on samantapainen kaavio kuin kuvio 6, havainnollistaen kuvion 27 keskeiseen telaan kohdistuvien voimien puristusvoimakuviota.

15 Kuviot 29 - 31 ovat kuvioita 21 - 22 vastaavia kaa vioita, jotka esittävät keksinnön muita suoritusmuotoja.

Kuvio 32 on kaaviollinen kuvanto keksinnön eräästä toisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 33 on sivukuvanto prototyyppiyksiköstä.

20 Kuvio 34 on päätykuvanto, osittaisena leikkauksena, kuvion 33 oikean puoleisesta päästä.

Kuvio 35 on perspektiivikuvanto kuvioiden 33 ja 34 mukaisen hihnan, keskeisen telan ja muiden telojen kokoonpanosta .

25 Kuvio 36 on kaaviollinen esitys sisäpuolisesti kuu mennetusta telasta.

Kuvio 37 on osa kuormituskevennettyä telan kuorta.

Kuvio 38 on leikkaus kuvion 37 viivaa 38 - 38 pitkin.

30 Kuvio 39 on osa toista telan kuorta.

Kuvio 40 on poikkileikkaus kuvion 39 viivaa 40 - 40 pitkin.

Kuvio 41 on leikkaus toisesta telan kuoresta.

Kuvio 42 on leikkaus kuvion 41 viivaa 42 - 42 pit- 35 kin.

Kuvio 43 on leikkaus toisesta telan kuoresta.

17 90675

Kuvio 44 on leikkaus kuvion 43 viivaa 44 - 44 pitkin.

Kuvio 45 on leikkauskuvanto kuumennetusta telasta käytettäväksi missä tahansa edellä kuvatussa kokoonpanos-5 sa.

Kuvio 46 on suurennettu pitkittäisleikkaus kuvion 45 kuumennetun telan rengastilan osasta.

Kuvio 47 on suurennettu pitkittäisleikkaus kuvion 45 kuumennetun telan rengastilan toisesta päästä.

10 Kuvio 48 on poikkileikkaus osasta rengastilaa vaih toehtoisessa, juoksevalla aineella kuumennetussa telassa, kuten höyryllä kuumennetussa telassa.

Kuvio 49 on samanlainen kuvanto kuin kuviossa 48 juoksevalla aineella lämmitetystä toisesta telan muunnel-15 masta.

Kuvio 50 on samanlainen kuvanto kuin kuviossa 48 juoksevalla aineella kuumennetun telan edullisimmasta suoritusmuodosta .

Kuvio 51 on samanlainen kuvanto kuin kuviossa 48 20 havainnollistaen kuvion 50 mukaisen telan edullisinta rakennetta .

Kuvio 52 on kaavio, joka esittää kanavien sijainnin j a koon.

Kuvio 53 on akselin suuntainen leikkauskuvanto, 25 joka esittää jakokanavaan tulevan juoksevan aineen syöttö johdon tyypillisen rakenteen.

Kuvio 54 on akselin suuntainen leikkaus vaihtoehtoisesta välijakokanavasta.

Kuviot 55 - 58 ovat kaavioita, jotka esittävät eri-30 laisia juoksevan aineen virtauskuvioita rengastilassa.

Kuvio 59 on kaavio, joka havainnollistaa lämmön virtauksen, lämpötilan laskun ja seinämäpaksuuden riippuvuussuhdetta usealla metallilla, joita yleisesti käytetään lämmönsiirtovälineiden rakenteissa.

35 Kuviot 60 - 61 esittävät keksinnön vaihtoehtoista muunnelmaa, jossa on riippumaton hihnan jännitysjärjestelmä .

18 9 G 6 *7 5

Kuvio 62 on vaihtoehtoinen muunnelma keksinnöstä, jossa on kiinteästi sijoitettu puristustela.

Edullisimman suoritusmuodon yksityiskohtainen selitys 5 Kuviot 14 - 20 ovat esimerkkejä erilaisista keksin nön suoritusmuodoista. Näissä järjestelmissä voi olla mikä tahansa lukumäärä teloja. Jokaisessa näissä esimerkeistä telat 105 ja 106 ovat kiristysteloja. Tela 104 on keskeinen tela ja väline 100 on siirtämisväline, joka siir-10 tää teloja 105 ja 106 vastasuuntaisesti toisiinsa nähden hihnakokonaisuuden 103 jännittämiseksi tai löystämiseksi. Puristettava raina on 108. Huopaa jännitetään erikseen, kuten kuvioissa 33 ja 35 esitetään. Jokaisessa esimerkissä toisen kiristystelan 105 tai 106 on sijainniltaan ol-15 tava kiinteä, tai säädetty, suhteessa kantavaan runkoon hihnan ja telojen kokoonpanon sijainnin määrittelemiseksi. Keskeinen tela 104 voi vapaasti liikkua säteen suunnassa hihnan kireyden määrittelemien nippojen muodostamiseksi muiden telojen kanssa. Mitä tahansa kahta telaa vo-20 idaan käyttää välittämään hihnan, keskeisen telan ja te-lakokonaisuuden painon runkoon. Tarkoituksenmukaisinta on järjestää painon kannatus kiristysteloilla 105 ja 106. Mikä tahansa teloista, tai kaikkia teloja voidaan käyttää sopivilla käyttövälineillä.

25 Kuviossa 14 hihna kiertää yhden ainoan kiristyste- laparin 105, 106, jolloin telat liikkuvat vastakkaisesti toistensa suhteen hihnan kiristämiseksi siirtämisvälineel-lä, jota kaaviollisesti havainnollistetaan viitenumerolla 100. Kiristystelat ovat riittävän paljon suuremmat kuin 30 keskeinen tela 104 niin, että keskeisen telan kiristyste-lojen 105 ja 106 akselien tason kanssa samansuuntainen akseli pysyy etäisyydellä tästä tasosta, ja hihnan 103 ul-ko-osuus 103' pysyy etäisyydellä hihnan U-muotoisesta si-säosuudesta 103'', kun hihnaa jännitetään kahdella telalla 35 105 ja 106. Keskeinen tela 104 voi vapaasti liikkua säteen suunnassa muodostaen nipin telojen 105 ja 106 kanssa koh- 19 90675 dissa 109 ja 110 rainan 108 puristamiseksi.

Kuvio 15 havainnollistaa sitä tosiasiaa, että kolmas tela 111, joutokäyntinen nippitela, voidaan lisätä helpottamaan oikeiden etäisyysolosuhteiden ylläpitämistä 5 hihnan kahden osuuden välillä ja lisäämään joustavuutta valittaessa telojen halkaisijoita. Lisätela 111 asennetaan vastavuoroisuussuhteeseen keskeisen telan 104 akselin kanssa, pääasiassa sen säteen suunnassa, mutta ei kiertymään tämän keskeisen telan 104 akselin ympäri. Joutokäyn-10 tinen nippitela 111 muodostaa nipin 112 keskeisen telan 104 kanssa.

Kuviossa 16 käytetään jälleen kolmatta telaa 111, mutta kiristystelat 105 ja 106 sekä kolmas tela 111 voivat olla oleellisesti pienemmät halkaisijaltaan kuin kes-15 keinen tela 104. Tämä on edullisin järjestely. Kokoonpanoa kannattavat kiristystelat 105 ja 106.

Kuvio 17 havainnollistaa neljän telan järjestelyä. Kiristystelat 105 ja 106 kannattavat kokoonpanoa ja jou-tokäyntiset nippitelat 113 ja 114 liikkuvat säteittäises-20 ti keskeiseen telaan 104 nähden muodostaen nipit 115 ja 116 keskeisen telan 104 kanssa.

Kuvio 18 havainnollistaa viiden telan kokoonpanoa. Jälleen kiristystelat 105 ja 106 kannattavat kokoonpanoa. Joutokäyntiset nippitelat 117, 119 ja 120 ovat tilamieles-.25 sä kiinteät suhteessa keskeiseen telaan 104, paitsi että ne voivat liikkua säteen suunnassa muodostamaan nipit 118, 121 ja 122 keskeisen telan 104 suhteen. Telojen väliset kulmat ovat jälleen yhtä suuret telojen halkaisijoiden ollessa yhtä suuret, jotta vältettäisiin keskeisen telan 104 30 suhteen säteen suuntaisesta poikkeavat voimat. Hihnan ul-ko-osuuden 103' tulo- ja lähtökulmat suhteessa kunkin jou-tokäyntisen telan säteen suunnassa olevaan akseliin ovat yhtä suuret jokaisella telalla.

Kuvio 19 havainnollistaa kokoonpanoa, jossa on 35 useampia joutokäyntisiä nippiteloja keskeisen telan 104 ympärille järjestettynä. Hihnan tulo- ja lähtökulmat jo- 20 9 0 6 75 kaisella telalla ovat samat. Telojen väliset kulmat ovat jälleen yhtä suuret, mikäli teloilla on sama halkaisija. Jokainen tela 130 liikkuu säteen suuntaisesti keskeisen telan 104 akselin suhteen muodostaen nipit 131 keskeisen 5 telan suhteen.

Kuviossa 20 on kaksi keskeistä telaa 104 ja 104a yhdistetty viiden telan kanssa käyttäen kahta ulompaa jou-tokäyntistä nippitelaa 123 ja 124, ja molempien keskeisen telan 104 ja 104a välissä olevaa joutokäyntistä nippite-10 laa 127. Välissä oleva nippitela 127 on sovitettu hihnan 103 sisäpuolelle, ja sitä pitää ja tukee U-muotoinen mutka C hihnan sisäosassa 103'' kummankin keskeisen telan välissä - nippitelan 123 muodostaessa nipin 125 telan 104 kanssa, nippitelan 124 muodostaessa nipin 126 telan 104a 15 kanssa, välissä olevan nippitelan muodostaessa nipin 128 telan 104 kanssa ja nipin 129 telan 104a kanssa, kiristys-telan 105 muodostaessa nipin 109 telan 104a kanssa ja ki-ristystelan 106 muodostaessa nipin 110 telan 104 kanssa.

Kuviot 21 - 31 havainnollistavat kokonaispuristus-20 voimia keskeiseen telaan 104 ja rainaan 108 käyttäen erilaisia esillä olevan keksinnön suoritusmuotoja. Viitenumerot näissä kuvioissa ovat samat kuin kuvioissa 14 - 20 käytetyt.

Kuvio 21 kuvaa järjestelmää, jossa hihnaan ei vai-25 kuta mitään jännitystä, koska kiristystelat 105 ja 106 ovat samalla keskiviivalla kuin keskeinen tela 104 muodostaen nipit 109 ja 110 keskeisen telan kanssa. Hihnan aiheuttama kokonaispuristusvoima on nolla, ja nippien koko-nai spur is tusvoima eoT · Tämä on hypoteettinen rajoittava 30 tilanne.

Kuviot 22 - 26 esittävät erilaisia kolmen telan kokoonpanoja ja osoittavat keskeiseen telaan ja rainaan vaikuttavien kokonaispuristusvoimien muutoksia, jotka aiheutuvat muutettaessa kolmen telan sijaintia.

35 Kuviossa 22 kiristystelat 105 ja 106 sijaitsevat 90° kulmaetäisyydellä ja kehän myötäinen kosketus hihnan 2i 90675 103 sisäosuuden 103'' ja keskeisen telan 104 välillä on 270° eli 75 % koko pinnasta. Siten keskeiseen telaan vaikuttava tasaisen hihnapaineen aiheuttama puristusvoima on 4,7 T, kuten aiemmissa järjestelmissä. Vektorianalyysi ki-5 ristysteloihin 105 ja 106 vaikuttavista voimista esitetään kuviossa 23. Se osoittaa kiristystelojen 105 ja 106 välisen voiman olevan 2,414 T kiristysvoiman T aikaansaamiseksi hihnaan. Se havainnollistaa myös sitä, että kiristys-telan ja keskeisen telan 104 välisessä nipissä vaikuttava 10 puristusvoima on myös 2,414 T. Nipissä 112 on myös puristusvoima 2 T. Tämä johtaa kokonaispuristusvoimaan 11,5 T. Kaavio osoittaa myös, ettei mitään voimia siirry runkoon minkään telan tai keskeisen telan akselilta.

Kuviossa 24 molemmat kiristystelat 105 ja 106 sekä 15 nippitela 111 sijaitsevat 120° kulmavälein. Molempiin ki-ristysteloihin vaikuttavia voimia esitetään kuviossa 25. Vaaditaan voima 3 T kiristystelojen 105 ja 106 välillä, jotta aikaansaataisiin jännitysvoima T hihnaan 103. Hihnan 103 aiheuttama puristusvoima on 4,2 T 240° kulman kat-20 tavasta kehän myötäisestä kosketuksesta keskeiseen telaan 104. Puristusvoima nipissä kummankin kiristystelan 105 ja 106 ja keskeisen telan 104 välissä on 3,47 T ja puristusvoima nipissä 112 on 1,73 T. Kokonaispuristusvoimat, jotka vaikuttavat rainaan ovat 12,9 T. Kokoonpanon runkoon tai 25 alustaan ei siirry muita voimia kuin kokoonpanon paino.

Kuvio 26 on erilainen vektorikaavio kuviossa 24 esitetyn järjestelmän voimista.

Kuvio 27 on vektorianalyysikaavio neljän telan järjestelmästä, jossa telat sijaitsevat 90° kulmaetäisyyksin. 30 Hihnasta aiheutuva puristusvoima on sama kuin kuviossa 22, ja kiristystelojen vektorianalyysi sama kuin kuviossa 23. Molemmat nippitelat 113 ja 114 aikaansaavat kokonaispuris-tusvoiman 1,414 T nipissä. Rainaan 108 vaikuttavat kokonaispuristusvoimat ovat 12,3 T.

35 Kuvio 28 on samanlainen kuin kuvio 6, ja se esit tää keskimääräistä painetta, joka vaikuttaa kuvion 27 kes- 22 90675 keiseen telaan 104. Kuvion 6 parametrit pätevät myös kuviolle 28. Se osoittaa myös rainaan aiheutuvan lisävoiman, joka johtuu kyseessä olevasta telojen, keskeisen telan ja hihnan järjestelystä.

5 Kuvio 29 esittää toisen järjestelmän neljän telan sijoittamiseksi. Kuvioiden 29 ja 27 välinen ainoa ero on siinä, että kiristystelat 105 ja 106 on sijoitettu 15. keskeisen telan 104 keskiviivasta kuviossa 27 olevan 45. sijasta. Tämä tarkoittaa sitä, että hihnan aiheuttama pu-10 ristusvoima on jonkin verran pienempi, koska rainan ja keskeisen telan 104 välillä on vähemmän kehän myötäistä kosketusta, mutta kiristystelojen nippien aiheuttama puristusvoima on oleellisesti kasvanut arvosta 2,414 T kuviossa 27 arvoon 7,56 T. Suurempi voima tarvitaan jänni-15 tysvoiman T aikaansaamiseksi hihnaan. Se kasvaa kuvion 27 arvosta 2,414 T kuvion 29 arvoon 7,6 T. Rainaan 108 vaikuttava kokonaispuristusvoima on 21,62 T kuviossa 29.

Periaatteellinen ero kuvioiden 30 ja 29 esittämien järjestelmien välillä on se, että kiristystelat on sijoi-20 tettu 7,5. keskeisen telan 104 keskiviivasta, kaksinkertaistaen kiristystelojen 105 ja 106 nippien kokonaispuris-tusvoiman. Rainaan 108 vaikuttava kokonaispuristusvoima on nyt 36,6 T.

Kuvio 31 havainnollistaa järjestelyä, jossa voi ol-25 la suuri lukumäärä joutoteloja 130. Kuten aiemmissa kuvioissa, on nippien aiheuttama puristusvoima jälleen yhtä suuri kuin hihnan aiheuttamakokonaispuristusvoima, ja rainaan 108 vaikuttava kokonaispuristusvoima on noin 12,56 T. Tämä on rajoittava tilanne, ja määrittelee kuvion 21 kans-30 sa esillä olevan keksinnön mukaisten vaihtoehtoisten järjestelyjen kirjon.

Taulukossa 1 on yhteenveto kokonaispuristusvoimis-ta aiemmin havaituilla järjestelmillä sekä esillä olevalla järjestelmällä, ja siinä verrataan niitä kokonaispuris-35 tusvoimia, joita voidaan aikaansaada eri järjestelmillä.

23 90675

Taulukko 1

Kokonais-

Hihnan Puris- Puris- Kiris- Puris- puris- koske- tus- Jouto- tus- tys- tus- tus- 5 Kuvio tus % voimat teloja voimat teloja voimat voimat

1 50 3,1 T 0 - 2 - 3,1 T

2 75 4,5 TO 2 4,5 T

3 50 3,1 T 1 2,0 T 2 - 5,1T

4 50 3,1 T 2 2,8 T 2 - 5,9 T

10 7 50 3,1 T 3 2,8 T 2 - 5,9 T

8 50 3,1 T 4 3,0 T 2 - 6,1T

10 50 3,1 T - 3,1 T 2 - 6,3 T

21 50 0 2 °°T »T

22 75 4,7 T 1 2,0 T 2 4,8 T 11,5 T

15 24 67 4,2 T 1 1,7 T 2 6,9 T 12,8 T

27 75 4,7 T 2 2,8 T 2 4,8 T 12,3 T

29 58 3,7 T 2 2,8 T 2 15,1 T 21,6 T

30 54 3,4 T 2 2,8 T 2 30,4 T 36,6 T

31 100 6,3 T * 6,3 T 2 - 12,6 T

20 Tästä nähdään, että muiden järjestelmien kiristys-telojen muuttaminen tämän järjestelmän sekä kiristyste-loiksi että nippiteloiksi, jolloin tässä järjestelmässä telat on kytketty yhteen ja vapaita muodostamaan nipin 25 keskeisen telan kanssa, mahdollistaa paljon suurempien voimien kohdistamisen rainaan johtamatta mitään jännitystä! puristusvoimista runkoon tai kantavaan rakenteeseen.

Kuvio 32 on perusjärjestelmän muunnos. Tässä järjestelmässä on neljä joutokäyntistä nippitelaa 132, 133, 30 134 ja 135. Kaksi nippiteloista 134 ja 135 sekä kiristys- tela 105a ja lisäsilmukka- ja joutotela 106a on asennettu runkoon 140. Ohjausväline 100a on myös asennettu runkoon 140 ja se kohdistaa kiristyksen kiristystelaan 105a. Runko 140 on asennettu liukuvasti alustarakenteelle 141. Kun 35 kiristystelaan 105a kohdistetaan jännitystä, runko 140 liikkuu rajoitetun matkan kohti keskeistä telaa 104a, hih- 24 90 675 nan ja/tai rainan puristuksen salliman määrän. Vastaavasti jännitysvoimat eivät välity alustarakenteeseen 141. Kuvion 32 esittämässä muunnelmassa oletetaan, että keskeinen tela on kiinteässä asemassa ja että runko ja telakokoon-5 pano liikkuvat kohti sitä tai siitä poispäin hihnan jännitystä säädettäessä. On ilmeistä, että päinvastainen tilanne olisi myös sovellettavissa, jolloin runko ja telako-koonpano olisivat kiinteitä ja keskeinen tela liikkuva.

Kuviot 60 ja 61 esittävät toisen muunnelman kuvion 10 32 rakenteesta. Kuviossa 60 joutokäyntiset nippitelat 412, 414 on asennettu kiinteisiin asemiin rungossa 410. Nämä ovat hihnan 103 silmukan päiden sisäpuolella. Tela 104 voi vapaasti liikkua säteen suuntaisesti telojen 412, 414 suhteen ja se on nippisuhteessa näihin hihnan 103 kautta. Ai-15 nakin yksi joutokäyntinen nippitela 416 on hihnan 103 sisäpuolella, jolloin sillä on vapaa säteen suuntainen liikkumismahdollisuus keskeiseen telaan nähden, kun hihnan jännityssäätöjä suoritetaan. Kiristysmekanismi koostuu liikuteltavasta kiristystelasta 418 hihnan sisäpuolella 20 sekä hihnasta ja kiinteistä teloista 420 ja 422, jotka on asennettu runkoon 410 hihnan silmukanulkopuolelle. Toinen teloista 420 tai 422 voidaan vaihtoehtoisesti jättää pois. Hihnan jännitys säädetään kiristysmekanismilla 100, joka vaikuttaa hihnaan telan 418 kautta.

25 Kuviossa 61 on esitetty kaksi joutokäyntistä nip- pitelaa 416a ja 424 hihnan sisäpuolella. Nämä voivat vapaasti liikkua säteen suunnassa keskeisen telan 104 suhteen hihnan jännityksen muuttuessa. Jännitystä säädetään kiristysteloilla 426, 428, jotka sijaitsevat hihnan sil-30 mukan ulkopuolella, sekä jännitysmekanismilla 100. Runkoon ei välity mitään merkittäviä voimia.

Kuvioissa 14 - 31 esitetyt keksinnön muunnelmat ovat kaaviomaisia, ja oletetaan, että keskeinen tela voi vapaasti liikkua ainakin yhtä kiinteää kiristystelaa koh-35 ti. Päinvastainen tilanne on tällöinkin yhtä käyttökelpoinen, jolloin keskeinen tela olisi kiinteästi paikal- 25 90675 laan. Tämä on esitetty kuviossa 62. Siinä keskeinen tela 104 on asennettu laakerille 411 rungossa 410. Kiristystela 430 voi olla vapaasti kelluva, runkoon 410 kääntyvästä kohtaan 435 asennetun vinotuen 438 rajoittaessa telan 432 5 liikettä. Joutokäyntinen nippitela 434 on asennettu vino-tuelle 442, joka on kääntyvästi asennettu runkoon 410 laakerilla 440. Kaikki kolme telaa voivat liikkua vapaasti säteen suuntaisesti keskeisen telan 104 suhteen kun hihnan jännityssäätöjä suoritetaan.

10 Kuviot 33 - 35 havainnollistavat prototyyppilaitet- ta. Puristin käsittää päättömän, taipuisan hihnan 203 sekä etäisyydellä toisistaan olevien ylempien ja alempien sylinterimäisten telojen 205, 206, 213 ja 214 järjestel män hihnaa varten. Hihna ja telat kootaan etäisyydellä 15 toisistaan oleville samankeskisille akseleille sylinteri-mäisen keskeisen telan 204 ympärille, ja kokoonpano kokonaisuutena sijoitetaan kehtomaisesti tukirakenteeseen 240. Teloilla 205, 206, 213 ja 214 on akselit 241, 242, 243 ja 244. Akselit on laakeroitu niitä kannattaviin laakeripe-20 siin 245, 246, 247 ja 248, jotka on asennettu rakenteeseen 240 sen jälkeen kun hihna 203 on pujotettu telajärjestel-män 205, 206, 213 ja 214 väliin ja sen ympäri niin, että sitä voidaan käyttää puristamaan paperinvalmistuksen materiaalin liikkuvaa rainaa 208, joka syötetään hihnan ja 25 keskeisen telan 204 välistä. Vaihtoehtoisesti voidaan poistaa runkoelimet 249, 250 ja 251, ja päätön hihna asentaa telojen ollessa paikallaan rungossa. Eräissä asennuksissa telat voisivat olla vapaasti kantavia, jolloin hihna voidaan sijoittaa telojen päälle niiden ollessa paikal-30 laan.

Laakeripesät 246 ja 248, alempien telojen 206 ja 214 akseleita varten, ovat tavanomaisia pukkilaakereita, jotka on kiinteästi kiinnitetty rakenteeseen 240. Ylemmän telan 205 akselin 241 laakeripesät 245 ovat vaunupesiä, 35 jotka liukuvasti on kytketty runkoon 252, joka vuorostaan on kiertyvästi kiinnitetty alemman kiristystelan 206 ak- 26 9 0 675 seliin 242. Runko 252 kiinnitetään säädettävästä akseliin 242 sen jälkeen, kun hihna 203 on asetettu paikalleen, ja se on varustettu ylimpänä olevilla kahdella hydraulisylin-terillä, joiden avulla ylempi kiristystela 205 voidaan 5 asemoida säädettävästi alemman kiristystelan 206 suhteen hihnan 203 jännittämiseksi.

Ylemmän joutotelan 213 akselin 243 laakeripesät 247 ovat myös tavanomaisia pukkilaakereita, jotka on asennettu varsien 251 yläpäähän. Varret 251 on kääntyvästi asen-10 nettu pylvääseen 253 rakenteen 240 takaosassa, niin että tela 213 voi liikkua edestakaisin keskeisen telan 204 akselin suhteen, pääasiassa säteen suuntaisesti siitä, nipin muodostamiseksi.

Kun puristin otetaan käyttöön, hihnaa 203 käyte-15 tään pitkin päätöntä reittiä käyttövälineillä (ei esitetty), hihnalla 254 (kuviossa 35) ja väkipyörällä 255, joka sijaitsee telan 206 akselin oikeanpuoleisessa päässä.

Kun puristinta käytetään veden puristamiseksi Tainasta 208, voidaan läpäisevän huovan 256 silmukka sijoit-20 taa telejärjestelmään hihnan 203 kanssa yhteiselle reitille. Huopasilmukka 256 ulottuu kuitenkin hihnan 203 kulkureitin ulkopuolelle rakenteen takapäässä, jotta se voitaisiin kuljettaa kiristys- ja ohjaustelan 257 kautta.

Hihnaa 203 jännitetään käyttämällä ylempää kiris-25 tystelaa 205 ohjaamaan hihnaa kohti alempaa kiristystelaa 206. Jännitysrunko 252 ylempää kiristystelaa 205 varten käsittää kaksi laakeripesää 70, jotka on pyörivästi asennettu akselille 242. Kaksi ohjaavaa tankoa 259 ulottuvat laakeripesien 258 aukoista 260. Tankojen 259 pari on myös 30 varustettu päätylevyillä 261 niiden yläpäässä, ja sylinterit 200 on asennettu päätylevyjen 261 päälle. Vaunupesät 245 ylemmän telan 205 akselia 241 varten ovat liukuvasti ohjattuja vastaavilla tangoilla 259, ja ne riippuvat sylintereistä 200 yksilöllisillä käyttöyhteyksillä 262. Vas-35 taavasti, kun kiristystelat 205 ja 206 sijoitetaan hihnassa 203, ja kun tangot 259 kiinnitetään laakeripesien 258 27 90675 pohjiin muttereilla 263, voidaan sylintereitä 200 käyttöä ohjaamaan telaa 205 kohti telaa 206 hihnan 203 jännittämiseksi telejärjestelmän ympärille.

Kaavin 264 on kääntyvästä asennettu vaunulaakerei-5 hin 265, jotka sijaitsevat säädettävästä tangoilla 259. Kaavin 264 varmistaa paperirainan 208 irtoamisen keskeiseltä telalta 204.

Hihnan 203 ja huovan 256 yhdistelmällä E on ulompi U-muotoinen reitti E' ja sisempi U-muotoinen reitti E'', 10 jotka kohtaavat silmukan päissä L. Kiristystelat 205 ja 206 sijaitsevat hihnan 203 ja huovan 256 silmukan sisäpuolella, ja sijoittuvat silmukan päihin L. Joutotelat 213 ja 214 sijaitsevat myös hihnan 203 ja huovan 256 sisäpuolella ja hihnan ja huovan yhdistelmän ulomman reitin E' si-15 säpuolella. Keskeinen tela on sijoitettu telojen 205, 206, 213 ja 214 määrittelemään tilaan kosketuksessa hihnan ja huovan yhdistelmän sisempään reittiin E'', niin että hihnan ja huovan yhdistelmän sisempi reitti E'' taipuu keskeisen telan 204 ympäri U-muotoisessa muodostelmassa B. 20 Joutotelat 213 ja 214 sijaitsevat hihnan ja huovan yhdistelmän ulomman reitin E' sisäpinnan ja sisäreitin E'' mutkan B' välissä reittien E' ja E'' sisäpintojen pitämiseksi etäisyydellä toisistaan.

Käsiteltävä raina 208 syötetään telan 206 ja kes-25 keisen telan 204 väliin, ja ohjautuu keskeisen telan 204 ympäri huovan 256 ja keskeisen telan 204 kehän välissä. Telaa 205 ajetaan suhteessa alaspäin rungolla 252 sylin-tereiden 200 avulla telojen 205 ja 206 saattamiseksi kosketukseen U-muotoisen yhdistelmän B haaroihin B''. Hihna-30 ja huopa-elimet vedetään tiukkaan keskeisen telan 204 ympäri U:n mutkassa B*, ja hihna 203 sekä huopa 256 saatetaan jännitykseen. Kun tela 205 siirtyy alaspäin se kääntyy rungolla 252 telan 206 akselin 242 ympäri, ja telat 205, 206, 213 ja 214 muodostavat nipin hihnalle 203, huo-35 valle 256 ja rainalle 208 niiden ulkopintojen ja keskeisen telan 204 ulkopinnan väliin, jolloin telat 205 ja 206 28 90675 muodostavat keskeisen telan 204 kanssa nipit 209 ja 210 ja telat 213 ja 214 muodostavat keskeisen telan 204 kanssa nipit 215 ja 216. Jännityksen takia tela 206 voi pakottaa hihnan 203, huovan 256 ja rainan 208 keskeisen telan 204 5 ympäri. Keskeinen tela 204 puristuu hihnan U-muotoisen mutkan B haarojen B' ' ja B' väliin, sekä telojen 205, 206, 213 ja 214 nippien 209, 210, 215 ja 216 väliin, jolloin se on kannatettuna kokoonpanossa riippumatta rakenteesta 240, ja jolloin se voi vapaasti liikkua muodostamaan nipin te-10 lojen 205 ja 213 kanssa, sen edelleen muodostaessa nipin telojen 206 ja 214 kanssa. Tela 214 liikkuu pääasiassa säteen suuntaisesti muodostaessaan nipin keskeisen telan 204 kanssa. Kokonaisvaikutuksena raina voidaan nopeasti kuljettaa keskeisen telan 204 ympäri, siihen kohdistuessa 15 suuret puristukset hihnan 203 ja keskeisen telan 204 välissä sekä nipeissä 209, 210, 215 ja 216.

Keskeiseen telaan 204 kohdistuvat yhteenlasketut voimat, jotka aiheutuvat U-muotoisen muodostelman B hihnan paineesta ja nippivoimista nipeissä 209, 210, 215 ja 20 216, ovat ominaisesti tasapainoiset, joten rakenteeseen 240 ei välity mitään resultanttivoimaa hihnan jännityksen takia, eikä esiinny mitään akselia taivuttavaa momenttia, joka kohdistuisi keskeiseen telaan 204 hihnan jännityksen takia. Pääasiallinen voima, joka välittyy rakenteeseen 240 25 on kokoonpanon paino, jota kantavat telat 206 ja 214, joiden päällä keskeinen tela 204 lepää.

Kun vettä puristetaan rainasta, se kerääntyy huopaan 256 ja poistetaan huovasta imulaitteella 266, tai se kulkee huovan ja rainan läpi.

30 Keskeisen telan 204 aksiaaliliikettä rajoitetaan kahdella ohjaavalla pyörällä 267, jotka sijaitsevat telan päissä vastaavilla rakenteesta 240 ylöspäin ulottuvilla tuilla 268. Hihnan ohjain 269 on järjestetty pylvään 253 etupuolelle.

35 Kun rainaan halutaan kohdistaa sekä lämpöä että pu ristusta, voidaan lämpö johtaa rainaan keskeisen telan kautta.

29 90675

Kuviot 36 - 39 havainnollistavat sitä joustavuutta, jonka esillä oleva puristimen rakenne luo tämän toiminnon suorittamiseksi.

Kuvio 36 havainnollistaa kaaviollisesti yksinker-5 täistä keskeisesti kuumennettua telaa. Keskeinen tela 300 on yksinkertainen, yksiseinämäinen sylinteri, jonka päät ovat avoimet ja jolla ei ole akselia. Lämmön lähde 301 on asennettu keskeiseen telaan 300 kiinteälle asennuspalkil-le 302. Lämmityslähde 301 voi olla poltin tai sähköinen 10 lämmityslähde.

Kuumennetun telan aksiaalisten taivutusmomenttien puuttumisesta johtuvat, välittömien aksiaalisten rasitusten puuttuminen luo mahdollisuuden vielä parantaa telan kykyä käsitellä suurempia lämpövirtoja telan seinämän lä-15 pi. Kehän suuntaisia uria tai rakoja voidaan käyttää hyväksi pienentämään niitä kuormitustasoja telan seinämässä, jotka syntyvät lämpövirtaukseen liittyvästä lämpötilaerosta, jolloin voidaan sallia suurempi ΔΤ annetulla seinämällä tai suurempi seinämän paksuus annetulla AT:llä.

20 Kuviot 37 - 44 esittävät erilaisia menetelmiä tä män aikaansaamiseksi. Jokainen näistä esitetään kuvion 36 telaan 300 liittyen.

Kuviot 37 ja 38 havainnollistavat telaa tai telan kuorta, jossa on kehän myötäisiä uria sekä seinämän sisä 25 että ulkopinnassa. Sisäurat 303 ovat sivussa ulkourista 304, ja ne voivat limittyä seinämän keskellä kohdassa 305. Ulommat urat 304 voidaan täyttää joustavalla aineella, jolla on pienempi lujuus kuin telan aineella. Aine voisi olla pehmeämpää metallia, jonka ansiosta telalla voisi 30 olla pehmeä pinta rainaan päin.

Kuviot 39 ja 40 havainnollistavat telaa, jossa on ainoastaan sisäpuoliset urat 303. Nämä urat voivat ulottua mahdollisimman lähelle ulkopintaa. Ainoa vaatimus on se, että uran ja telan ulkopinnan väliin on jäätävä riit-35 tävästi ainetta pitämään tela koossa.

Kuviot 41 ja 42 havainnollistavat toista muunnelmaa kuvioiden 39 ja 40 esittämästä rakenteesta. Tässä sei- 30 9 0 6 7 5 nämäosastot 310 urien 303 välissä kaventuvat sisäpäistään 311 aikaansaaden suuremman lämmönsiirtopinnan. Nämä sisä-päät 311 on uritettu kohdassa 312 jännitysten vähentämiseksi .

5 Kuviot 43 ja 44 havainnollistavat kuvioissa 41 ja 42 rakenteen toista muunnelmaa. Tässä uran 303 koko seinämä on kaventuva siten, että seinämäosastossa 310 on vähemmän ainetta ja sillä on suurempi lämmönsiirtopinta. Osastot 310 ovat myös uritettuja kohdassa 312 jännitysten 10 pienentämiseksi.

Kuviot 45 - 57 havainnollistavat uusia tapoja kiertävän juoksevan aineen, kuten höyryn, käyttämiseksi lämmön lähteenä toivottuja suuria lämmönsiirtomääriä varten. Nämä rakenteet ovat taaskin mahdollisia akselia taivutta-15 vien momenttien puuttuessa. Keskeinen tela 350 käsittää pitkänomaisen, onton sylinterimäisen telan 351, jolla on ohut, ontto sylinterimäinen ulompi samankeskeinen kuori 352 säteen suuntaisella etäisyydellä telasta 351 kapean rengastilan 353 muodostamiseksi tähän väliin. Kuori 352 on 20 kiinnitetty telaan niiden välisillä, säteen suuntaisten liitäntöjen 354 järjestelmällä, jolloin liitännät on sijoitettu muodostelmassa telan ympäri rengastilaan, niiden aikaansaadessa ulkoisia kuormia kantavan tuen kuorelle koko rengastilan pinta-alalla ja myös kyvyn pidättää kuorta 25 rengastilassa vallitsevaa sisäistä painetta vastaan. Lii tännät 354 ovat etäisyydellä toisistaan jakaen rengastilan suureen määrään juoksevan aineen virtauskanavia 355, jotka ulottuvat koko rengastilan läpi pääasiassa telan akselin suuntaisesti.

30 Liitännät voivat olla väliseinän tapaisia elimiä 356 (kuviot 48, 49, 50 ja 51), jotka ulottuvat telan akselin suuntaisesti muodostaen jakoelimiä kanavien välille; tai ne voivat olla etäisyydellä toisistaan olevien pyörän puolan tapaisia elimiä 357 (kuviot 45 - 47), jotka 35 on sijoitettu riveihin, jotka ulottuvat telan akselin suunnassa muodostaen epäjatkuvat jakoelimet kanavien välille.

3i 90675

Esimerkiksi kuvioissa 45 - 47 liitännät 357 ovat kannattomien pulttien 358 muodossa, jotka on järjestetty etäisyydellä toisistaan oleviin, akselin suunnassa ulottuviin riveihin ja kierretty yhtä suureen lukumäärään ja 5 riveihin kierteitettyjä reikiä 359 telan 351 ulkokehällä, niin että ne seisovat siitä pystyssä säteen suuntaisesti. Kuoressa 352 on aukkoja 360, jotka vastaavat pulttien lukumäärää ja sijaintia, ja se kiinnitetään pulttien päihin yhtä suurella määrällä ja rivillä koneruuveja 361, jotka 10 kierretään pulttien päihin ja kartioupotetaan kuoren aukkoihin.

Kuviossa 48 liitännät 356 ovat ripojen 362 muodossa, jotka on muodostettu symmetrisesti etäisyydellä toisistaan olevien, akselin suunnassa ulottuvien, kuoren 352’ 15 sisäkehällä olevien urien 363 väliin, joiden lukumäärä on sovitettu sellaiseksi, että muodostuu sarja sellaisia u-ria, jotka ulottuvat kuoren koko kehän sisäkehän ympäri. Kuoren 352’ koko on valittu siten, että se tiiviisti nojaa telan ulkokehään ripojen 362 sisäkehillä, ja rivat ankku-20 roidaan telaan koneruuvien 364 joukolla, jotka kierretään ripojen läpi telan ulkokehään ja kartio upotetaan kuoren vastaaviin aukkoihin.

Kuviossa 49 liitännät 356 ovat palkin uumien 365 tapaisia, jotka on muodostettu symmetrisesti kulmaetäi-25 syyksin järjestettyjen, akselin suunnassa ulottuvien reikien 366 väliin varsinaisen telan ulkokehän alueeseen, ja joiden lukumäärä on sovitettu siten, että muodostuu sellaisten koko telan ulkokehän ympäri ulottuvien reikien joukko. Reiät ovat kuitenkin etäisyydellä telan ulkokehäs-30 tä muodostaen kuoren 352 tähän väliin, kuten nähdään kuviosta 49.

Kuvioissa 50 ja 51 liitännät 356 ovat palkin uumien muodossa, jotka on muodostettu symmetrisesti kulmaetäi-syyksin järjestettyjen akselin suunnassa ulottuvien 35 suorakulmaisten reikien 368 väliin. Reikien 368 säteen suuntainen korkeus on suurempi kuin niiden leveys. Tämä 32 90675 lisää höyryn kondensoitumispinta-alaa, lisää kondensoitu-misen määrää pidemmän säteen suuntaisen pinnan mukana ollessa niin, että keskipakoisvoima auttaa kondenssin poistamisessa kondensoitumispinnalta. Sisäisen höyryn paineen 5 aiheuttama metallin rasitus pienenee johtuen kanavien pienestä poikkileikkauspinnasta. Suurin kondensoitumisala on lähellä pintaa, jossa sitä tarvitaan pienentämään AT:tä ja nostamaan pinnan lämpötilaa. Kuoren 352 paksuuden, etäisyyden aukkojen 368 ulkoseinän ja kuoren ulkokehän välil-10 lä, on oltava sopiva sisäistä höyryn painetta ja nippite-lojen ja hihnan aiheuttamaa mekaanista kuormaa ajatellen. Kokonaispaksuuden on myös kestettävä tämä mekaaninen kuorma ja pidettävä kokonaisjännitys rakennemateriaalille sallittujen jännitysten puitteissa.

15 Kuori ja tela voivat olla monoliitti, kuten on esi tetty kuviossa 50, tai erillisiä, kuten on esitetty kuviossa 51. Kuumennustelan tavanomainen pituus määrää tavallisesti sen, että on käytettävä kuvion 51 rakennetta, koska sitä on helpompi koneistaa. Ulkokuoren 352 ja telan 20 351 väliset liitännät 356 liitetään sulattamalla, kuten hopeakovajuotoksella. Molemmissa rakenteissa uumien 356 paksuus on riittävä kestämään keskeiseen telaan kohdistuvia mekaanisia kuormia.

Kaikissa näissä rakenteissa tulisi akselin suun-25 täisten kanavien, joilla on määritelty säteen suuntainen etäisyys ulkokehästä, kokonaislämmönsiirtopinnan olla suurempi kuin kuoren ulkokehän pinta. Määritelty säteen suuntainen etäisyys senttimetreinä on 0,4/k, missä k on ulkokuoren rakennemateriaalin lämmönjohtavuus ilmaistuna yksi-30 köliä W/mK. Tämä arvo on noin 45 teräkselle ja 350 kuparille. Akselin suuntaisten kanavien lämmönsiirtopinnan tulisi olla merkittävästi suurempi kuin kuoren ulkokehän pinta, esim. 200 % tai enemmän.

Tätä havainnollistetaan kuviossa 52. Kuvion 50 ra-35 kenne esitetään jälleen. Esitetään kolme erilaista säteen suuntaista etäisyyttä. Ne ovat 400, 401 ja 402. Jokainen 33 90 6 75 on suuruudeltaan 0,4/k cm. Ne ovat eri suuria, koska ne edustavat säteen suuntaista etäisyyttä kolmelle eri rakennemateriaalille. Kun säteen suuntainen etäisyys on 400, tulisi akselin suuntaisten kanavien 368 kehäpinnan tämän 5 etäisyyden puitteissa, pinnan viivojen 403 ja 404 välillä, olla suurempi kuin kuoren ulkopinta. Säteen suuntaisen etäisyyden ollessa 401 tulisi akselin suuntaisten kanavien 368 kehäpinnan tämän etäisyyden puitteissa, pinnan viivojen 405 ja 406 välillä, olla suurempi kuin kuoren ul-10 kopinta. Säteen suuntaisen etäisyyden ollessa 402, tulisi akselin suuntaisten kanavien kokonaispinta-alan olla suurempi kuin kuoren ulkopinnan ala.

Kuviot 51 ja 53 - 54 havainnollistavat erästä toista menetelmää juoksevan aineen jakamiseksi. Aukot 371 (ku-15 vio 45) eivät aukea telan onttoon tilaan 376 vaan yhtyvät sen sijaan keskeiseen aksiaaliseen putkeen 380, joka syöttää säteen suuntaisten putkien 381 sarjaa ja telan säteen suuntaisia aukkoja 382. Kehän myötäiset kanavat 383 telan ulkopinnassa aikaansaavat pääsyn aukkoihin 368.

20 Kuvio 54 havainnollistaa muunnelmaa, jossa on ko- koojakammio 384 telan sisäseinämällä. Kammion 384 sisäpää on suljettu elimellä 385. Aukko 386 elimessä 385 aikaansaa kanavan putken 381 ja kammion 384 välille. Aukko 382 yhdistää kammion 384 ja kanavan 383.

25 Kuvio 45 esittää myös nesteen eli kondensaatin p- oistamista telasta. Keskeisen telan 350 päitä rajoittaa kaksi päätylevyä 369, jotka tiiviisti nojaavat kuoren ja telan päihin niiden ollessa pulteilla kiinnitettyjä telaan 351 ja kuoren 352 rengaslevyyn 370, kuten on esitetty. Le-30 vyissä on keskeiset aksiaaliaukot 371 ja rengasurat 372 sen ulkokehän osien sisäpinnoissa. Urat 372 on halkaisijaltaan sovitettu kohdistumaan rengastilan 353 päihin ja toimimaan kokoojakammiona höyrylle tai muulle lämmönsiir-toaineelle, jota käytetään syöttämään telaa. Juokseva aine 35 johdetaan telaan jompaa kumpaa putkea 373 pitkin, jotka putket ovat liukuvasti yhdistetyt telan onttoon tilaan 376 34 90 675 levyissä 369 olevien aukkojen 371 kautta. Juokseva aine tulee telan onttoon tilaan ja purkautuu rengastilaan 353 kulmaetäisyyksin sijoitettujen, telan rungossa olevien aukkojen 377 sarjan kautta. Aukot on muodostettu telan 5 keskeiseen osaan. Kuvion 48 suoritusmuodossa on jokaista kanavaa kohti aina yksi tai useampia aukkoja 378. Kuviossa 49 reikiä 366 syötetään aukoista 379 telan kehän sisäosalla, jolloin jokaista kanavaa kohti jälleen on ainakin yksi aukko.

10 Rengastilassa 353 höyry tai muu lämmönsiirtoaine liikkuu kanavien 355 pituussuunnassa kohti kammioita 372. Juokseva aine poistetaan kammioista sifoni- tai poistojoh-tojärjestelyllä, ja johdetaan ulos telasta säteen suuntaisten putkien 385, aksiaaliputken 386, pyörivän liitok-15 sen 387 ja ulkoisen putken 388 kautta tunnetulla tavalla.

Sisäänmenoaukkojen 377 ja poistoaukkojen 385 lukumäärä riippuu telan pituudesta ja kondensoitumisen määrästä telassa. Kuviot 55 - 57 ovat telan akselin suuntaisia kaavioita, jotka esittävät useampia sisäänmeno- ja poistokohtia 20 telassa riippuen sen leveydestä tai kondensaatin määrästä. Kuvio 55 on kaavio kuviossa 45 esitetylle rakenteelle, ja käytetään kuvion 45 viitenumerolta. Siinä on keskeiset tuloaukot ja päissä olevat poistoaukot 385. Kuvio 56 havainnollistaa kahta tuloaukkojen 377a ryhmää, sekä kahta : 25 pääty- ja yhtä keskeistä poistoaukkojen 385a ryhmää. Kuviossa 57 havainnollistetaan kolme tuloaukkojen 377b ryhmää, ja kaksi päätypoistoaukkojen ja kaksi välipoistoauk-kojen ryhmää 385b tuloaukkojen ryhmien välillä. Vaikka tässä on käytetty kuvion 45 viitenumerolta, voivat sisään-30 menoaukot ja poistoaukot olla mitä tyyppiä tahansa.

Kuvio 58 esittää poistoaukon, kuten erään poisto-aukoista 385, suhteessa joukkoon akselin suuntaisia kanavia, kuten kanava 368, telassa.

Määrätyssä paksuudessa metallia syntyvä lämpökuor-35 mi tus on suhteessa lämpötilaeroon (ΔΤ) sen yli, joka ero puolestaan on suhteessa lämmön virtausnopeuteen. Esillä 35 90675 olevan keksinnön mahdollistamat suuremmat kuivausnopeudet vaativat lyhyen lämmön virtaustien telan ulkokuoren 352 läpi. Vaadittavalla suurella lämmön virtausnopeudella, on suurella ΔΤ:η arvolla merkitystä ensi sijassa metallin ra-5 situsten johdosta. Jos kyseessä on höyrykuumennus, jolla on taloudellisia etuja mutta selvät lämpötilarajoitukset, saattaa kuitenkin suuri ΔΤ olla myös prosessiparametri-kysymys, ts. annetulla höyryn paineella ja lämpötilalla kasvanut ΔΤ laskee käytettävissä olevaa ulomman telapin-10 nan lämpötilaa vähentäen siten mahdollista kuivumisnopeut-ta. Tavanomaisilla lämmönsiirtometalleilla, kuten teräksellä ja kuparilla, suuruudeltaan 3 "C oleva ΔΤ on varmasti hyväksyttävissä. Suuruudeltaan 12 “C oleva ΔΤ aiheuttaa määrätyn ongelman, johtuen lämpörasituksista ja proses-15 sinäkökohdista, ja suuruudeltaan 20 °C oleva ΔΤ voi olla mahdoton. Kuvio 59 havainnollistaa kuoren paksuuden suhdetta lämpövirtaan teräksellä, pronssilla, alumiinilla ja kuparilla.

Lämpövirta rengastilasta 353 rainaan on myös funk-20 tio höyryn tai muun lämmönsiirtoaineen kondensoitumisno-peudesta rengastilassa, ja lämmönsiirtonopeudesta kuoren ulkopinnasta rainaan. Viimeksi mainittua korostaa rainan suuri kosketuspaine kuoren ulkopintaan. Edellistä korostaa rengastilaan järjestetty suuri kondensoitumispinta se-25 kä uusi järjestely, joka maksimoi käytettävissä olevan ΔΤ:η aiheuttaman kondensoitumisen paremminkin kuin käyttäen sitä lämpövirtaukseen kuoren läpi.

Sisäisestä höyryn paineesta aiheutuvaa rasitusta voidaan pienentää merkityksettömälle tasolle, kuten arvoon 30 0,7 MPa tai alemmaksi, pienentämällä kanavien halkaisijaa pieneen arvoon, kuten 1,5 cm, tai pienemmäksi. Telan 351 ja kuoren välinen, säteen suuntaisten liitäntöjen 356 tai 357 järjestelmä voi kantaa nippikuormituksia yli 175 kN/m, kun liitäntöjen välisten kanavien 355 maksimihalkaisija 35 pidetään pienenä suhteessa kuoren paksuuteen.

36 90675

Nippikuormien ja hihnan kosketuspaineen synnyttämät renkaan myötöjännitykset vastaanotetaan telan 351 raskaassa rungossa, ja kuten aiemmin mainittiin, tela on mitoitettava ja suunniteltava vain näiden kuormien kestämis-5 tä varten, koska telaan 350 ei kohdistu akselia taivuttavia voimia.

Esillä olevan keksinnön käyttöä on havainnollistettu pilottiasennuksessa paperinkuivaimessa, jossa oli halkaisijaltaan 60 cm suuri kuumennettu tela. Saavutettiin 10 käyttönopeuksia, jotka olivat 25 % - 40 % kaupallisista nopeuksista paperin laadusta riippuen, mikä osoittaa että voidaan saavuttaa kaupalliset nopeudet kohtuullisen kokoisella ensimmäisellä telalla, jonka halkaisija on 1,5 - 2,5 m. Jopa 700 kg vettä telan neliömetriä kohti tunnissa 15 olevia vedenpoiston nopeuksia saavutettiin, mikä osoittaa että voidaan saavuttaa kaupallisia nopeuksia käyttäen suuruudeltaan 15 m olevaa kuivaustelan kehän kokonaispituutta, kun tällä hetkellä kaupallisesti käytetyt ovat 450 m.

Claims (7)

37 90 675

1. Tela ja hihna -tyyppiä oleva puristin liikkuvan rainan tai maton puristamiseksi, joka käsittää: 5 kantavan rungon (240, 410) telaa (104), hihnaa kiristäviä teloja (105, 106) ja hihnan jännitysvälinettä (100) varten; kaksi välimatkan päässä toisistaan olevaan hihnan kiristystelaa (105, 106) , joiden pyörimisakselit ovat 10 oleellisesti samansuuntaiset; keskeisen telan (104) mainittujen kiristystelojen (105, 106) vieressä, jolloin telan (104) pyörimisakseli on oleellisesti samansuuntainen kiristystelojen (105, 106) pyörimisakselien kanssa; 15 päättömän taipuisan hihnan (103), jossa on sisem- pi, pääasiassa U-muotoinen sisäosuus (103'') ja ulompi, pääasiassa U-muotoinen ulko-osuus (103'), jolloin sisäosuus ja ulko-osuus kohtaavat silmukoissa, jotka kiertävät kiristysteloja (105, 106); 20 jolloin molemmat kiristystelat (105, 106) sijait sevat hihnan (103) silmukan sisäpuolella ja tela (104) hihnan (103) silmukan ulkopuolella, jolloin hihnan sisäosuus (103'') kiertää enemmän kuin puolet keskeisen telan (104) kehästä; 25 jolloin kiristystelat (105, 106) ja tela (104) on mitoitettu siten, että hihnan (103) sisä- (103'') ja ul-ko-osuudet (103') ovat erillään toisistaan; käyttövälineet hihnan (103) kuljettamiseksi päätöntä tietään, niin että raina tai matto (108) voi puristua, 30 kun se sijoitetaan liikkuvan hihnan (103) ja telan (104) väliin; ja jännitysvälineet (100) kiristystelojen (105, 106) kiristämiseksi; tunnettu siitä, että 35 molemmat kiristystelat (105, 106) ovat nippikoske- 38 90675 tuksessa telaan (104) välissä olevan hihnan (103) kautta siten, että hihnan (103) ja nippien (109, 110, 112) koko-naispuristusvoimat keskeiseen telaan (104) ovat tasapainossa ja jolloin voimien sumina telan akselin suhteen on 5 olennaisesti nolla; jännitysvälineet (100) on sovitettu vaikuttamaan kiristysteloihin (105, 106) niiden siirtämiseksi suhteessa kohti toisiaan tai poispäin toisistaan hihnan jännityksen säätämiseksi nippikosketus säilyttäen; ja että 10 tela (104) tai kiristystelat (105, 106) on asennet tu kantavaan runkoon (240, 410) ja sijoitettu siten, että ne vapaasti voivat liikkua säteen suuntaisesti jännityksen säädön perusteella ja nippikosketuksen ylläpitäen välittämättä merkittäviä hihnan jännitysvoimia kantavaan runkoon 15 tai merkittäviä akselia taivuttavia voimia telaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristin, tunnettu siitä, että tela (104) on asennettu kiinteään asemaan rungossa (410) ja että kiristystelat (430, 432) vapaasti voivat säätää säteen suuntaisia asemiaan te- 20 lan (104) suhteen hihnan jännityksen säädön perusteella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristin, tunnettu siitä, että tela (204) on vapaasti kelluva kiristystelojen (205, 206) suhteen, ja että kiristys-telat on asennettu kantavaan runkoon (240) toistensa suh- 25 teen siirrettävästi kohti toisiansa tai poispäin toisistaan, jolloin kiristystelojen (205, 206) akselit ovat samassa tasossa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristin, tunnettu siitä, että keskeinen tela (104) käsit- 30 tää ulkokuoren, jossa oleva aukkojen joukko ulottuu kehän myötäisesti ulkokuoren ympäri ja sen pituusakselia pitkin juoksevan aineen johtamiseksi telalla olevaan rainaan tai rainasta pois.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristin, 35 tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi ainakin 39 90675 yhden joutotelan (111) hihnan (103) taipuisan silmukan sisäpuolella kiristystelojen (105, 106) välissä; jolloin joutotela (111) on säteen suunnassa siirrettävissä hihnan (103) ulko-osuuden (103') vaikutuksesta 5 muodostamaan nipin (112) keskeisen telan (104) kanssa välissä olevan hihnan (103) kautta, kun mainittu hihna (103) on jännityksen alainen, jolloin hihna (103), joutotela (111) ja kiristystelat (105, 106) ovat kaikki tasapainoisessa voimien suhteessa telaan (104).

6. Patenttivaatimuksen 1, 3 tai 5 mukainen puris tin, tunnettu siitä, että keskeinen tela (104) on ontto, päistään avoin metallisylinteri (300).

7. Tela ja hihna -tyyppiä oleva puristin liikkuvan rainan tai maton (108) puristamiseksi, joka käsittää: 15 kantavan rungon (140) kahta nippitelaa (134, 135) ja hihnan jännitysvälinettä (100a) varten; kaksi välimatkan päässä toisistaan olevaa, kiinteästi runkoon (140) asennettua pyöritettävää nippitelaa (134, 135) kokonaisuuden muodostamiseksi, jolloin mainit-20 tujen telojen (134, 135) pyörimisakselit ovat oleellisesti samansuuntaiset; keskeisen telan (104a) nippitelojen (134, 135) vieressä, jolloin telan (104a) pyörimisakseli on oleellisesti samansuuntainen nippitelojen (134, 135) pyörimisakse- 25 lien kanssa; ainakin yhden joutokäyntisen nippitelan (132, 133), joka vapaasti voi liikkua säteen suunnassa, ja joka myös sijaitsee telan (104a) vieressä; päättömän taipuisan hihnan (103a), jossa on sisem-30 pi, pääasiassa U-muotoinen sisäosuus (103a'') ja ulompi, pääasiassa U-muotoinen ulko-osuus (103a'), jolloin sisäosuus ja ulko-osuus kohtaavat silmukoissa, ja jolloin yksi silmukka sisältää ensimmäisen kiinteän nippitelan (134) ja toinen silmukka sisältää toisen kiinteän nippitelan 35 (135); «o 90675 jolloin kiinteät nippitelat (134, 135) sekä siir rettävissä oleva joutokäyntinen nippitela tai -telat (132, 133) sijaitsevat hihnan (103a) silmukan sisäpuolella, jolloin tela (104a), kiinteät nippitelat (134, 135) 5 ja joutokäyntiset nippitelat (132, 133) on mitoitettu pitämään hihnan (103a) sisä- (103a'') ja ulko-osuudet (103a') erillään toisistaan; ainakin yhden siirrettävän hihnan kiristystelan tai -telat (105a), joka on asennettu vaikuttamaan hihnaan 10 (103a) hihnan jännityksen säätämiseksi, jolloin mainittu kiristystela (105a) tai -telat eivät muodosta nippikoske-tusta telaan; jännitysvälineen (100a) kiristystelojen (105a) säätämiseksi; ja 15 välineet hihnan kierrättämiseksi päättömällä tiel lään liikkuvan hihnan (103a) tai telan (104a) väliin asennetun rainan tai maton (108) puristamiseksi; tunnettu siitä, että hihnan sisäosuus (103a'') kiertää enemmän kuin puo-20 let keskeisen telan (104a) kehästä siten, että kaikki nippitelat (132, 133, 134, 135) ovat nippikosketuksessa te laan (104a) välissä olevan hihnan (103a') kautta; ja että tela (104a) vapaasti voi liikkua säteen suunnassa kiinteiden nippitelojen (134, 135) suhteen tai nippitelo-25 jen ja rungon kokoonpano (140) vapaasti voi liikkua kohti telaa (104a) siten, että nippitelat (132, 133, 134, 135) vaikuttavat hihnan (103a) kautta telaan (104a) hihnan säätämällä voimalla. 41 90675