FI92940C - Menetelmä paperikoneessa paperirainan poikittaisen kuituorientaatioprofiilin hallinnassa sekä menetelmää toteuttava säätöjärjestely - Google Patents

Description

92940

Menetelmä paperikoneessa paperirainan poikittaisen kuituorientaatioprofiilin hallinnassa sekä menetelmää toteuttava säätöjärjestely Förfarande i pappersmaskin vid kontroll av den tvärriktade 5 profilen av fiberorienteringen i pappersbanan samt reglerarrangemang för genomföring av förfarandet

Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneella paperirainan poikittai-10 sen kuituorientaatio-profiilin hallinnassa, jossa menetelmässä pape-rirainasta poistetaan vettä kahden muodostusviiran välisessä puristuksessa käyttäen hyväksi vedenpoisto- ja/tai muodostuslistoja.

Lisäksi keksinnön kohteena on säätöjärjestely paperikoneella valmistet-15 tavan paperirainan poikittaisen kuituorientaatioprofiilin hallitsemiseksi, joka paperikone käsittää viiraosan, jonka kaksiviiravyöhykkeellä on vastakkaiset listastot, joita puristetaan toisiaan vasten, joka viiraosa käsittää palkin, jonka seinämän, sopivimmin alaseinämän, yhteyteen on kiinnitetty toinen mainituista listastoista, ja jonka palkin 20 yläpuolella on sen taipumaa säätävä kompensointipalkki tai vastaava, johon on johdettavissa lämmitysväliaineen kierto tai jonka yhteydessä on vastaava komnpensointijärjestely ja johon säätöjärjestelyyn kuuluu paperikoneen kuivatusosan yhteydessä tai sen jälkeen oleva paperiradan neliöpainoprofiilin mittausjärjestely, joka antaa mittaussignaalin 25 prosessinohjausyksikölle, joka puolestaan antaa säätösignaalin paperi-| koneen perälaatikon huuliaukon kärkilistan profilointilaitteille, ja joka säätöjärjestely käsittää perälaatikon huuliaukkoprofiilin mittausjärjestelyn, josta on johdettu mittaussignaalit säätöyksikköön.

30 Ennestään tunnetusti paperikoneen perälaatikossa on huulikanava, jota alhaaltapäin rajoittaa yleensä stationäärinen alahuulipalkki ja toiselta puolelta ylähuulipalkki, joka on kiinnitetty vaakanivelellä käännettäväksi ylähuulirakenteiden yhteyteen. Ylähuulipalkin etureunassa on kärkilista, joka määrää huuliaukon tarkan profiilin koneen poikkisuun-35 nassa. Kärkilistassa on sinänsä tunnetusti säätölaitteet, joilla hie-nosäädetään huuliaukon profiilia. Ylähuulipalkki on ennestään tunnetusti yläpuoleltaan tuettu useilla, yleensä 4-6 tukivarrella. Tämä tuenta on pyritty järjestämään sellaiseksi, että ylähuulipalkin taipuma on 92940 2 mahdollisimman pieni ja huuliaukon profiilin hienosäätö on yleensä hoidettu säädettävällä kärkilistalla.

Ennestään tunnetaan myös sellaisia perälaatikkoja, joissa ylähuulipalk-5 ki on tuettu varsilla molemmista päistään minkä lisäksi sen yhteydessä on käytetty erilaisia, esimerkiksi hydraulisilla painekammioilla tai letkuilla toimivia tuenta- ja taipumakompensointiratkaisuja.

Tunnetut perälaatikot pyritään konstruoimaan niin, että voitaisiin 10 valmistaa neliömassaltaan, formaatioltaan ja lujuusominaisuuksiltaan koko rainan leveydeltä homogeenista paperia, josta mahdollisimman vähän rainan reunoista jouduttaisiin leikkaamaan pois. Mainittujen päämäärien saavuttamiseksi on ennestään tunnettua käyttää perälaatikon huuli-kanavan molemmilla reunoilla kummankin sivuseinän yhteydessä erilaisia 15 lisä- tai poistovirtauksia, joiden osalta viitataan hakijan FI-patent-tiin 75 377 (vast. US-pat. 4 687 548).

Erityisen tärkeänä vaatimuksena etenkin hienopaperilla on se, että paperin kuituverkoston suuntajakautuman eli orientaation pääakselit 20 yhtyvät paperin pääakselin suuntiin ja että orientaatio on symmetrinen näiden akseleiden suhteen. Esim. kopiopapereissa on tärkeää, että niiden ylä- ja alapinnan orientaatiot ovat olennaisesti samat. Edellä esitettyjen vaatimusten riittävän tarkka toteuttaminen koko rainan leveydeltä ei useinkaan ole mahdollista edellä esitetyillä ratkaisuil-* 25 la. Erityisen hankalaa ja reklamaatioita aiheuttavaa on ollut arkin diagonaalinen käyristyminen ja lomakepinon "kaatuminen".

Hakijan toimesta on edellä esille tuotuja ongelmia perusteellisesti tutkittu. Tällöin on voitu osoittaa, että kuituorientaatiolta vaaditta-30 va symmetrisyys edellyttää, ettei valmiin rainan millään kohdalla ylitetä huulisuihkussa käytetystä suihku/viira-nopeussuhteesta riippuen n. 1-3 cm/s suurempaa poikittaisnopeutta, joka rainan suotautumis-prosessin yhteydessä riittää kaatamaan kuitujen pääorientaatiosuunnan 5-20° konesuunnasta poikkeavaksi aiheuttaen em. "kaatumis"- ja käyristy-35 misongelmia. Koska poikittaisnopeus syntyy jo huulikanavassa epätasaisen päävirtausprofiilin vaimentumisen myötä, on päähuomio kiinnitettävä 92940 3 turbulenssin kehittimen jälkeiseen virtauksen suuntaisen nopeuden profiilin tasaisuuteen.

Eräs systemaattinen poikittaisnopeuden syy huulikanavassa on huuli-5 kanavan vertikaalisten sivuseinien aiheuttaman kitkan konesuuntaista virtausta hidastava vaikutus. Toinen systemaattinen efekti on tasovii-ran osalla tapahtuva sulpun valuminen tai leviäminen viiran reuna-alueilla 10-30 mm paksuisen kerroksen tasoittuessa itsestään. Näitä efektejä kompensoimaan ennestään tunnetut sivuvirtauksen lisäsyötöt (FI-10 pat. 75 377) sopivat erinomaisesti.

Ennestään tunnetuissa perälaatikoissa huulikanavan poikkileikkaus mitataan poikkisuunnassa tasakorkeaksi ja lisäksi on tunnettua käyttää etenkin ylähuulipalkin taipuman säätölaitteita niin, että huulikanava 15 saataisiin poikkisuunnassa mahdollisimman tarkasti vakiokorkuiseksi.

Paperirainaa kuivattaessa se kutistuu rainan keskialueelta vähemmän kuin reuna-alueilta kutistuman ollessa yleensä keskeltä n. 4 % ja reuna-alueilta n. 5-6 %. Mainittu kutistumaprofiili aiheuttaa rainaan 20 vastaavan neliöpainon poikkiprofiilin muutoksen niin, että kutistuman johdosta puristimen jälkeen neliöpainoprofiililtaan poikkisuunnassa tasaisen rainan kuivaneliöpainoprofiili muuttuu kuivatuksen aikana siten, että rainan molemmilla reuna-alueilla on vähän suurempi neliö-paino kuin keskialueella. Rainan kuivatuskut is tuman vuoksi ennestään 25 yleisesti käytössä oleva neliömassaprofiilinsäätöautomatiikka asettaa perälaatikon kärkilistan enemmän auki keskialueelta kuin reuna-alueilta. Kun lisäksi huulikanava on ennestään tunnetusti poikkisuunnassa suorakaiteen muotoinen, huulisuihkuun täten syntyy poikittaisvirtaukset reunoilta keskelle päin, koska huulikanavan reuna-alueilta virtaavaa 30 massasuspensiota on pakotettu siirtymään rainan keskialueelle päin.

Tämä ilmenee haitallisesti kuituorientaation suuntakulmaprofiilissa ns. S-muotona. Tätä ongelmaa on pyritty hallitsemaan säätämällä kärkilistan profiilia suoremmaksi, mutta tällöin on jouduttu tinkimään neliömassa-profiilin tasaisuudesta.

35 92940 4

Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan lisäksi A. Ahlström Corporationin US-patenttiin 4,769,11, hakijan FI-patenttihakemukseen nro 885609 sekä Valmet-Ahlström Inc:in Fl-pa-tenttihakemuksiin nrot 885606 ja 885607, jossa on esitetty tavaramer-5 kiliä "MB-formeri" markkinoituja formereita. Lisäksi viitataan hakijan FI-patenttihakemuksiin nrot 904489, 911281, 913112 ja 920228, joissa on esitetty edellä mainittujen MB-formeriyksikköjen sekä hybridi- ja kita-formereiden erilaisia yhdistelmäkonsepteja. Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena onkin kehittää edelleen ennestään tunnettujen 10 MB-yksikköjen sovelluksia.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen menetelmä ja säätöjär-jestely, jolla edellä mainittu kuituorientaatioprofiilin S-muoto tai muu profiilipoikkeama voidaan oikaista tehokkaasti ja yksinkertaisia 15 menetelmätoimenpiteitä ja säätöjärjestelyjä käyttäen.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen menetelmä ja säätö-järjestely paperikoneeseen, jossa ns. S-muodon oikaisu on toteuttavissa ilman, että joudutaan ainakaan olennaisessa määrin tinkimään paperin 20 muiden profiilien, etenkään neliömassaprofiilin suoruudesta.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja säätöjär-jestely, joka on toteutukseltaan yksinkertainen ja edullinen niin, että siinä voidaan käyttää varsin pitkälle hyväksi jo paperikoneessa muu-25 töinkin olevia säätöjärjestelyjä sekä muodostuselimiä ja niiden taipu-makompensointilaitteita.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen säätöjärjeste-ly, joka on edullisesti integroitavissa paperikoneessa jo olemassa 30 olevaan prosessinohjaus- ja -säätöjärjestelmään siten, että keksinnön mukaisen säätöjärjestelyn tarvitsema säätölenkki ei häiritse eikä aiheuta epästabilisuutta muuhun säätöjärjestelmään.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi 35 keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että 92940 5 menetelmässä säädetään vedenpoisto- ja/tai muodostuslistan tai -listojen rainan poikkisuuntaista taipumaa ja täten vaikutetaan rainan poik-kisuuntaiseen retentioprofiiliin ja että mainittu retentioprofiili asetetaan sellaiseksi, että paperinvalmistusprosessin ohjausjärjestelmä 5 ohjaa perälaatikon huuliaukon profiilin myös reuna-alueiltaan olennaisesti tasaleveäksi niin, ettei massavirtaukseen synny kuituorientaa-tioprofiilia olennaisesti vinouttavaa poikittaista virtausnopeutta.

Keksinnön mukaiselle säätöjärjestelylle on pääasiallisesti tunnus- 10 omaista se, että mainittu säätöyksikkö on järjestetty ohjaamaan säätäjää, jolla säädetään mainitun kompensointipalkin lämmitysjärjestelyä siten, että mainitun listaston rainan poikkisuuntainen taipuma on hallittavissa radan poikittaisen retentioprofiilin asettelemiseksi.

15 Kun keksinnön mukaisesti radan poikkisuuntaista retentioprofiilia hallitaan jo olemassa olevilla vedenpoisto- ja/tai muodostuslistoilla ja niiden taipumakompensointilaitteilla, ei tarvitse tässä tarkoituksessa erityisiä toimilaitteita.

20 Keksinnön mukainen säätöjärjestely on edullisesti integroitavissa paperinvalmistusprosessin jo olemassa olevaan säätöjärjestelmään, jolla mitataan kuivatusosalla paperirainan poikittaista neliöpainoprofiilia ja säädetään perälaatikon kärkilistan profiilia mainitun mittaustuloksen perusteella. Keksinnön mukainen uusi säätölenkki on aikavakioiltaan • 25 olennaisesti hitaampi kuin edellä selostettu neliöpainoprofiilin mit taukseen perustuva säätölenkki, joten keksinnön mukainen säätöjärjestely ei häiritse jo olemassa olevan säätöjärjestelmän toimintaa eikä aiheuta siihen epästabiilisuutta.

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

35 92940 6

Kuvio 1 esittää kaksiviiraformerin muodostusvyöhykkeen alkuosaa, jossa keksinnön mukainen menetelmä on sovellettavissa.

Kuvio 2A esittää kuvion 1 mukaista formeria konesuuntaisena pystypoik-5 kileikkauksena kuvioon 1 merkityssä tasossa II-II MB-palkin taipuman ollessa kompensoituna suoraksi.

Kuvio 2B esittää samaa kuin kuvio 2A MB-palkin ollessa keskeltä ylöspäin taipuneena.

10

Kuvio 2C esittää kuvioita 2A ja 2B vastaavalla tavalla tilannetta, jossa MB-palkki on keskeltä alaspäin taipuneena.

Kuvio 3A esittää kaaviollisesti ennestään tunnettua paperikoneen pro-15 sessinohjausjärjestelmää.

Kuvio 3B esittää kuviota 3A vastaavalla tavalla prosessinohjausjärjestelmää, johon on integroitu keksinnön mukainen säätöjärjestely.

20 Aluksi selostetaan kuvioihin 1 ja 2A viitaten keksinnön mukainen

MB-formeri keksinnön taustaksi ja sovellusympäristöksi. Kuviossa 1 on esitetty hyvin kaaviollisesti ja ei mittakaavassa ns. kitaformeri, jolle perälaatikon 30 huuliraosta A syötetään massasuspensiosuihku J muodostusviirojen 11 ja 21 väliseen suppenevaan kitaan G, jonka geomet- 25 rian määräävät muodostus- ja rintatelat 12 ja 22. Muodostuskidan G

jälkeen seuraa välittömästi tai verraten lyhyiden vedenpoisto- ja muo-dostuselimien jälkeen MB-yksikkö 50, jossa on yläviiran 11 silmukan sisällä koneen poikkisuuntainen kotelopalkki 10. Mainittua palkkia 10 rajoittavat konesuuntaiset pystypäätyseinät 10a ja 10b sekä poikkisuun-. , 30 täiset pystyseinät 10c ja alaseinä lOd. Palkki 10 rajoittaa sisäänsä vedenpoistokammion 13, johon on liitetty vedenpoistokanava 13a sopivim-min vain koneen käyttöpuolella. Palkin 10 alaseinän lOd yhteyteen on tuettu kiinteät kannatus- ja muodostuslistat 14, joiden rakovälien 14R kautta vesi poistuu rainasta W nuolten F suunnassa imudeflektorikanavan 35 16 kautta kammion 13 sisälle ja siitä edelleen kanavan 13a kautta pape- 92940 7 rikoneen sivulle. Kammion 13 sisätila on yhdistetty alipaineeseen px, jolla kyseistä vedenpoistoa tehostetaan.

Palkin 10 yläpuolella on sen levyinen ja pituinen kompensointipalkki 5 15, jota palkin 10 puolelta rajoittaa vaakasuuntainen väliseinä 15b ja yläpuolelta vastaava ulkoseinä 15a sekä päätyseinä 15c. Kompensointi-palkin 15 sisälle johdetaan (Vin) tuloputken 17a ja venttiilin 16 kautta lämpötilaltaan Tx säädetty väliainevirtaus, sopivimmin vesivirtaus, joka poistetaan kiertoon kompensointipalkin 15 toisen päädyn 15c yhteydessä 10 olevan putken kautta nuolen Vout suunnassa.

Alaviirasilmukan 21 sisällä on MB-yksikön 50 kuormitusyksikkö 20, joka käsittää tukirakenteen 23 sekä kuormituslistat 24, jotka on järjestetty poikkisuunnassa kannatus- ja muodostuslistojen 14 rakovälien 14R koh-15 dalle. Yksikön 20 listoja 24 kuormitetaan letkuihin 25 johdettavilla paineväliaineen paineilla pk, ja täten viiroja 11,21 puristetaan listojen 14,24 väliin ja täten aikaansaadaan rainaan W vedenpoistopainetta ja listaimpulsseja. Viirojen 11,21 sekä rainan W kulun pääsuunta lis-tastojen 14,24 ohi voi olla suora tai verraten suurella kaarevuussä-20 teellä kaartuva.

Kuvion 2A mukaisesti kompensointipalkin 15 sisätilaan syötettävän veden lämpötila Tx on ennestään tunnetusti säädetty aina niin, että se on olennaisesti yhtä suuri kuin vedenpoistokammion 13 kautta poistuvan ·· 25 veden, jonka pintaa on merkitty SH:llä, lämpötila T2. Tällöin palkkien 10 ja 15 seinämissä 15a,15b,10d ei esiinny taipumaa, ja seinämän lOd kannattama muodostus- ja kannatuslistasto 14 on poikkisuunnassa täysin suora kuvion 2A mukaisesti. Kompensointipalkilla 15 on ennestään tunnetusti pyrittykin juuri saamaan aikaan kuormitus- ja kannatuslistojen 14 30 taipuman kompensointi eli listat 14 on "oikaistu" mahdollisimman suoriksi, jotta viirat 11,21 ja niiden välissä muodostuva raina W kulkisi listojen 14,24 läpi poikkisuunnassa mahdollisimman tasalevyisen raon kautta.

35 Seuraavassa aluksi selostetaan kuvioon 3A viitaten keksinnön lähtökohdaksi ja taustaksi paperikoneen neliömassaprofiilin ja kuituorientaa- 92940 8 tioprofiilin ennestään tunnettua säätöjärjestelmää. Kuvion 3A mukaisesti perälaatikon 30 huuliaukosta A syötetään massasuihku J viirojen 11,21 väliin. Huuliosan ja muodostuskidan G jälkeen kaksiviiravyöhyke kulkee viiraosan 50 läpi ja edelleen puristinosalle 41. Viiraosalla 50 5 ja puristinosalla 41 rainaa W kuivataan mekaanisesti, minkä jälkeen raina W siirretään kuivatusosalle 42, jossa sitä haihdutuskuivataan. Kuvioiden 1 ja 3A mukaisesti kärkilistaa 33 ja huuliaukkoa A profiloidaan säätöjärjestelmällä, joka käsittää kärkilistaan 33 kiinnitetyn säätötankojen 32 sarjan, joita tankoja 33 säätävät toimilaitteiden 31 10 sarja. Profiilinsäätölaitteet 31,33 saavat säätösignaalinsa Sp proses -sinohjausjärjestelmästä 100. Kuivatusosalle 42 sijoitettu rainan W poikittaisen neliöpainoprofiilin mittausjärjestely antaa mittaussignaa-lisarjan nip prosessinohjausjärjestelmään 100, minkä perusteella prosessinohjaus järjestelmä 100 ohjaa perälaatikon 30 kärkilistan 33 profiilia 15 ja samalla massasuspensiosuihkun J poikkiprofiilia niin, että valmiissa kuivatussa rainassa W toteutuu poikkisuunnassa mahdollisimman tasainen neliöpainoprofiili.

Kuten edellä todettiin kuivattaessa raina W kutistuu keskialueeltaan 20 vähemmän kuin reuna-alueilta kutistuman ollessa keskellä -4 % ja reuna-alueilla -5-6 %, mistä aiheutuu vastaava kuiva-ainepitoisuuden lisäys rainan W reuna-alueilla. Tätä lisäystä pyrkii kuvion 3A mukainen säätöjärjestelmä kompensoimaan säätämällä kärkilistan 33 profiilin sellaiseksi, että virtausaukon A leveys on rainan W reuna-alueilla pienempi, 25 mitä kuvaa kuviossa 3A profiili pa. Tästä säädöstä on puolestaan seurauksena kuituorientaatioprofiilin edellä selostettu vinoutuma. Edellä kuvioiden 1,2A ja 3A yhteydessä selostetut rakenteet ja menetelmätoimenpiteet ovat sinänsä tunnettuja ja ne on selostettu vain tämän keksinnön sovellusympäristön ja taustan sekä keksinnön ratkaisemien ongel-. . . 30 mien ymmärtämiseksi.

Kuten edellä selostettiin, on ennestään aina ollut pyrkimyksenä pitää MB-yksikön 50 listastojen 14 ja 24 välinen rako poikkisuunnassa mahdollisimman vakiollisena etenkin retention pitämiseksi poikkisuunnassa 35 mahdollisimman tasaisena. Retentiolla eli pitämällä tarkoitetaan viiro- 92940 9 jen 11,21 välissä olevan massaradan W kiintoaineen pysymää viirojen 11,21 pidättämällä.

MB-yksikön 50 alussa rainan sakeus on tyypillisesti luokkaa 5 k1«l,3% ... 2,5 % ja MB-yksikön jälkeen k2 * 3 % ... 5 %. Tällöin etenkin ylävirran 11 sisäpintaa vasten ei ole vielä huopautunut massan hieno- ja täyteaineita pidättävää kuitukerrosta, joten listavyöhykkeel-lä 14,24 retentioon voidaan helposti vaikuttaa, mitä käytetäänkin keksinnössä myöhemmin tarkemmin selostettavalla tavalla hyväksi. Seuraa-10 vassa keksintöä selostetaankin lähinnä kuvioihin 2B, 2C ja 3B viitaten.

Kuvion 3B mukaisesti keksinnössä pyritään siihen, että normaalitoiminnassa perälaatikon huuliaukon A poikkiprofiili olisi aina mahdollisim-15 man tasainen. Tässä tarkoituksessa huuliaukon A profiilia mitataan sen molemmilla reuna-alueilla antureilla 36a ja 36c ja keskialueella anturilla 36b. Antureista 36 saadaan mittaussignaalit A}^ ja Clt jotka johdetaan säätöyksikköön 35, joka säätää venttiilin 16 toimilaitetta 16a kuviossa 3B esitetyllä tavalla niin, että jos Aj + Cx > 2BX toimi-20 laite 16a säätää venttiiliä 16 aukipäin ja jos Ax + Cx < 2BX kiinnipäin. Venttiili 16 voi olla esim. kolmitieventtiili, joka sekoittaa kahta eri lämpötilaista vettä, tai voidaan käyttää vakiolämpötilassa T0 olevaa syöttövettä (T0 > Tj), jolloin venttiilin 16 avulla määräsäätöön perustuen voidaan vaikuttaa kompensointipalkin 15 sisällä vallitsevaan läm-·· 25 potilaan Ti.

Kun kuvion 2B mukaisesti Tx > T2, taipuvat palkkien 15,10 seinät 15a,15b ja lOd niin, että poikittaisessa pystytasossa niiden kaarevuussäteiden Rbl ,Rb2 keskiöt ovat alaviirasilmukan 21 puolella. Tällöin seinämään lOd . 30 kiinnitetyt muodostus- ja kannatuslistat 14 taipuvat vastaavasti, jol loin listojen 14 ja 24 välissä on viiroilla 11,21 ja rainalla W on niiden keskellä suurempi rako kuin reuna-alueilla. Kuvion 2C tilanteessa, jossa Tx < T2, on seinämien 15a,15b ja lOd taipuma päinvastainen, jolloin listojen 14,24 välinen rako on keskeltä pienempi kuin reuna-35 alueilla. Tällöin seinämien 15a,15b,10d kaarevuussäteiden Rcl ja Rc2 keskiöt ovat yläviirasilmukan 11 puolella.

92940 10

Esillä olevassa keksinnössä käytetään aktiivisesti hyväksi kannatus- ja muodostuslistojen 14 taipuman säätöä seuraavasti.

Keksinnön mukainen säätöjärjestely 16,16a,35,36a,36b,36c on integroitu 5 prosessinohjausjärjestelmään 100 siten, että pyritään saamaan kärkilis-tan 33 profiili ja massasuspensiosuihkun J poikkiprofiili p,, mahdollisimman tasaiseksi kuituorientaation tasaisen profiilin aikaansaamiseksi käyttämällä hyväksi kompensointipalkin 15 taipuman säätöä aktiivisesti hyväksi. Keksinnössä kompensaatiopalkin 15 taipuman säädöllä vaikute-10 taan muodostus- ja kannatus1istojen 14 poikkiprofiilin, jolloin kuvion 2B mukaisesti Tx > T2 ja listojen 14,24 väli on rainan W reuna-alueilla pienempi kuin keskialueella. Tällöin myös retentio rainan W reuna-alueella säätyy pienemmäksi kuin rainan W keskialueella, koska ylävii-ran 11 ulkopintaa vasten ei ole vielä huopautunut pidättävää kuituker-15 rosta. Näin ollen rainasta W poistuu reuna-alueilla kuvion 2B tapauksessa keskimääräistä enemmän hieno- ja täyteaineita, jolloin rainan W neliöpaino vastaavasti pienenee, minkä myöhemmin kompensoi edellä selostettu rainan W reuna-alueiden keskimääräistä suurempi kuivatuskutis-tuman vaikutus neliöpainoprofiiliin.

20

Edellä esitetyistä syistä perälaatikon huuliaukon A profiilin säätöjärjestelmän ei tarvitse ainakaan niin suuressa määrin kuin aiemmin kompensoida kuivatuskutistuman aiheuttamaa neliöpainon nousua rainan W reuna-alueilla, joten konetta voidaan ajaa entistä tasaisemmalla kärki-· 25 listan profiililla pb.

Jos taas tilanne olisi päinvastainen, eli olisi tarpeen nostaa reten-tiota rainan W reuna-alueilla keskimääräistä suuremmaksi, käytettäisiin kuvion 2C mukaista järjestelyä (Tx < T2) , jossa listojen 14,24 välinen . . 30 rako on rainan W reuna-alueilla suurempi kuin rainan W keskialueella.

Alustavissa kokeissa on huomattu, että keksinnön mukainen kuituorientaation profiilin hallinta käyttäen hyväksi keksinnön mukaista vedenpoisto- ja muodostuslistojen 14 tai vastaavien vedenpoistoelementtien 35 taipumansäätö ja siten toteutettu retentioprofiilin säätö ei estä koh- 92940 11 tuullisen hyvän poikkisuuntalsen formaatio- ja tuhkaprofiilin toteutumista.

Keksinnön mukainen säätölenkki 36a,36b,36c,35,16a,16,17a,15,10,14,W on 5 integroitu paperikoneen jo olemassa olevaan säätölenkkiin W,43,nip,100, Sp,31,32,33,J,W siten, että säätölenkit eivät häiritse toisiaan ja aiheuta epästabilisuutta. Tämä on saatu aikaan ennenkaikkea siten, että keksinnön mukainen uusi säätölenkki on säätöhierarkiassa alempi ja aikavakioiltaan hitaampi kuin ennestään tunnettu jo paperikoneen luon-10 taisesti kuuluva säätölenkki.

Keksintö voidaan toteuttaa monella muullakin tavalla kuin edellä esitetyllä. Kiinteiden muodostus- ja kannatuslistojen 14 asemesta tai lisäksi voidaan profiloida myös kuormituslistoja 24 tai muita vastakkaisia 15 elementtejä, joilla kyetään vaikuttamaan rainan W poikkisuuntaiseen re-tentioprofiiliin siten, että on toteuttavissa se keksinnössä olennainen päämäärä, että poikittainen kuituorientaatioprofiili voidaan saada entistä tasaisemmaksi säätämällä poikkisuuntaista retentioprofiilia sellaiseksi, että perälaatikkoa voidaan ajaa olennaisesti entistä ta-20 saisemmalla huuliaukkoprofiililla.

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

. *: 25

Claims (11)

92940 12 Patent t ivaat imukse t

1. Menetelmä paperikoneella paperirainan (W) poikittaisen kuituorien-taatio-profiilin hallinnassa, jossa menetelmässä paperirainasta (W) 5 poistetaan vettä kahden muodostusviiran (11,21) välisessä puristuksessa käyttäen hyväksi vedenpoisto- ja/tai muodostuslistoja (14,24), tunnettu siitä, että menetelmässä säädetään vedenpoisto- ja/tai muodostuslistan tai -listojen (14,24) rainan (W) poikkisuuntaista taipumaa ja täten vaikutetaan rainan (W) poikkisuuntaiseen retentioprofii-10 liin ja että mainittu retentioprofiili asetetaan sellaiseksi, että paperinvalmistusprosessin ohjausjärjestelmä (100) ohjaa perälaatikon (30) huuliaukon (A) profiilin myös reuna-alueiltaan olennaisesti tasa-leveäksi niin, ettei massavirtaukseen synny kuituorientaatioprofiilia olennaisesti vinouttavaa poikittaista virtausnopeutta. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä mitataan perälaatikon huuliaukon (A) leveyttä rainan (W) molemmilla reuna-alueilla ja keskialueella ja että mainittujen mittaustulosten (A^B^C^) perusteella säädetään viiraosan alkuosassa 20 olevan kompensointipalkin (15) tai vastaavan ja sen yhteydessä olevan kotelopalkin (10) tai vastaavan kannattamien vedenpoisto- ja/tai kanna-tuslistojen (14) taipumaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa perälaatikon ' · 25 kärkilistan (33) profiilia säädetään paperinvalmistusprosessin ohjaus järjestelmällä (100) kuivatun paperiradan (W) poikittaisen neliöpai-noprofiilin mittauksen (43,mp) perusteella, tunnettu siitä, että retentiotasoa rainan (W) reuna-alueilla alennetaan keskimääräiseen retentiotasoon nähden mainitun vedenpoisto- ja/tai muodostuslistan tai 30 -listojen (14) taipuman säädöllä niin, että rainan (W) kuivauksessa sen reuna-alueiden keskimääräistä suuremmasta kutistumasta aiheutunut ne-liöpainon nousu pääasiallisesti kompensoidaan, jolloin perälaatikon huuliaukko (A) profiloituu olennaisesti tasaleveäksi myös reuna-alueiltaan. 35 92940 13

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään kaksiviiravyöhykkeen (11,21 ) alkuosassa, jossa rainan sakeus k!-k2 on alueella k!-k2 ~ 1,3 %..5 %, jolla alueella muodostusviirat (11,21) ja niiden välissä oleva muodos-5 tuva massarata (W) ohjataan vastakkaisten listastojen (14,24) ohi, joista listastoista toisella (24) puristetaan muodostusviiroja (11,21) ja niiden välissä olevaa massarataa (W) vastakkaisia kiinteitä listoja (14) vasten, että mainituista listastoista (14,24) toiset listat, sopi-vimmin mainitut kiinteät yläpuoliset listat (14), on kiinnitetty radan 10 poikkisuuntaiseen tukipalkkiin (10,15), jonka taipuma on järjestetty säädettäväksi ja että mainitulla taipumasäädöllä vaikutetaan mainittuun palkkiin (10,15) kiinnitettyjen listojen (14) taipumaan ja siten vaikutetaan poikittaiseen retentioprofiiliin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään yläviirasilmukan (11) sisälle sovitettua radan (W) poikkisuuntaista palkkia (10), jonka yläpuolelle sijoitetaan kompensointipalkki (15), että mainittuun kompensointipalkkiin (15) järjestetään sen poikkisuuntaista taipumaa säätävät lämmityslaitteet, 20 sopivimmin lämmitysväliainevirta (Vin-Vout) .

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun palkin (10) sisälle järjestetään vedenpoistokammio (13), johon ohjataan palkin (10) alapuolisen listaston (14) rakovälien • 25 (14R) kautta tulevat vedet imudeflektorikanavan (16) kautta ja josta vedenpoistokammiosta vedet johdetaan edelleen paperikoneen sivulle, sopivimmin vain koneen käyttöpuolella, ja että mainitun vedenpoistokam-mion (13) yläpuolelle järjestetyn kompensointipalkin (15) päädyistä (15c) johdetaan säätöventtiilin (16) kautta määrältään ja/tai lämpö-30 tilatasoltaan (T0) säädettyä vettä tai muuta vastaavaa lämmitysväli-ainetta ja että mainitun kompensointipalkin (15) lämpötila Tx järjestetään säädettäväksi siten, että Tj > T2, missä T2 on alla olevan veden-poistokammion (13) kautta jatkuvasti poistuvan veden lämpötila, jolloin mainitun palkin (10) alaseinämä (lOd) ja sen yhteydessä olevat veden-35 poisto- ja/tai muodostuslistat (14) taipuvat siten, että retentio tulee , rainan reuna-alueilla keskimääräistä pienemmäksi (kuvio 2B). 92940 14

7. Säätöjärjestely paperikoneella valmistettavan paperirainan (W) poikittaisen kuituorientaatioprofiilin hallitsemiseksi, joka paperikone käsittää viiraosan (50), jonka kaksiviiravyöhykkeellä (11,21) on vastakkaiset listastot (14,24), joita puristetaan toisiaan vasten, joka 5 viiraosa käsittää palkin (10), jonka seinämän, sopivimmin alaseinämän (lOd), yhteyteen on kiinnitetty toinen mainituista listastoista (14), ja jonka palkin (10) yläpuolella on sen taipumaa säätävä kompensointi-palkki (15) tai vastaava, johon on johdettavissa lämmitysväliaineen kierto (Vin-Vout) tai jonka yhteydessä on vastaava komnpensointijärjeste-10 ly ja johon säätöjärjestelyyn kuuluu paperikoneen kuivatusosan (42) yhteydessä tai sen jälkeen oleva paperiradan (W) neliöpainoprofiilin mittausjärjestely (43), joka antaa mittaussignaalin (nip) prosessinoh-jausyksikölle (100), joka puolestaan antaa säätösignaalin (Sp) paperikoneen perälaatikon huuliaukon (A) kärkilistan (33) profilointilait-15 teille (31,32), ja joka säätöjärjestely käsittää perälaatikon huuli- aukkoprofiilin mittausjärjestelyn (36a,36b,36c), josta on johdettu mittaussignaalit (Ai.Bi.Ci) säätöyksikköön (35), tunnettu siitä, että mainittu säätöyksikkö (35) on järjestetty ohjaamaan säätäjää (16a), jolla säädetään mainitun kompensointipalkin (15) lämmitysjärjes-20 telyä siten, että mainitun listaston (14) rainan poikkisuuntainen taipuma on hallittavissa radan (W) poikittaisen retentioprofiilin aset-telemiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen säätöjärjestely, tunnettu 25 siitä, että mainittu kompensointipalkki (15) on ontto kotelopalkki, jonka seinien (15c) yhteydessä on lämmitysväliaineen, sopivimmin läm-mitysveden, tuonti- ja poistoyhteet (17a,17b) ja että järjestely käsittää lämmitysväliaineen säätöventtiilin (16), jota toimilaite (16a) ohjaa mainitun kompensointipalkin (15) lämpötilan (Τ:) säätämiseksi. 30

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen säätöjärjestely, tunnet-t u siitä, että perälaatikon huuliaukon (A) poikkiprofiilin mittauslaitteet käsittävät huuliaukon (A) molemmille reuna-alueille sijoitetut mittausanturit (36a,36c), joista saadaan mittaussignaalit (Aj ja Gx) ja 35 että perälaatikon huuliaukon (A) yhteydessä on yksi tai useampi paperi-radan (W) keskialueelle sijoitettu huuliaukon (A) mittausanturi (36b), 92940 15 josta saadaan mittaussignaali (Bx) , jotka mittaussignaalit (A^B^Ci) johdetaan mainittuun säätöyksikköön (35) vertailtavaksi ja säätösig-naalin antamiseksi mainitulle toimilaitteelle (16a).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen säätöjärjestely, tun nettu siitä, että mainittu palkki (10) on sijoitettu sellaiselle kohtaa kaksiviiravyöhykettä, jossa rainan (W) sakeus on alueella k1-k2 ~ 1,3 % ... 5 % ja että mainitun palkin (10) yhteydessä olevilla kannatus- ja muodostuslistoilla (14) on hallittavissa rainan (W) reten-10 tioprofiilia siten, että on pääasiallisesti kompensoitavissa kuivatus-osalla tapahtuva rainan (W) reuna-alueiden keskimääräistä suuremmasta kutistumasta aiheutuva neliöpainon nousu sekä siten, että paperinvalmistusprosessin säätöjärjestelmä (100) säätää perälaatikon huuliosan huuliaukon (A) kärkilistan (33) profiilin (pj,) olennaisesti tasaleveäksi 15 myös rainan (W) reuna-alueiden kohdilta.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen säätöjärjestely, tunnettu siitä, että paperikoneeseen kuuluva ennestään tunnettu kuivaneliöpainon profiilin mittaukseen ja kärkilistan (33) profiloin-20 tiin perustuva säätölenkki on integroitu keksinnön mukaiseen säätölenk-kiin (36a,36b,36c,35,16a,16,15,10,14) siten, että viimemainitun säätö-lenkin aikavakio on olennaisesti suurempi kuin ensinmainitun säätölen-kin. 25 92940 16