FI92942B - Puristinlaite - Google Patents

Description

92942 * f

PURISTINLAITE

Tämä keksintö kohdistuu puristinlaitteeseen virtaavan aineen poistamiseksi kuiturainasta. Täsmällisemmin tämä keksintö kohdistuu puristinlaitteeseen veden puristamiseksi 5 paperi rainasta.

Vuosien aikana on tehty useita edistysaskeleita teknii kassa, jolla puumassa muutetaan paperiksi. Pöhjiitmiltaan paperinvalmistustekniikka sisältää kuitumassa- tai sulppukerroksen asettamisen liikkuvalle viiralle ja ylimääräisen veden poista-10 misen kuitumassasta suhteellisen ohuen kuitukerroksen muodostamiseksi viiran yläpinnalle. Kuitukerroksen tai rainan luontaisen lujuuden lisäämiseksi raina poistetaan viiralta ja johdetaan erilaisten puristintelojen välistä rainaan jääneen veden määrän pienentämiseksi. Paperikoneen puristinosan 15 läpi kuljettuaan tiheydeltään lisääntynyt raina johdetaan useiden lämmitettyjen sylinterien tai kuivaimien ympäri, siten että rainaan sen puristinosan kautta kuljettua jäänyt ylimääräinen vesi poistetaan.

Nykyaikaisessa paperikoneessa ei ole epätavallista, että kui-20 vausosassa on 80 tai useampia kuivaussylintereitä kunkin sylinterin halkaisijan ollessa 1,5 m ja pituuden ollessa 6 m. Nämä kuivaussylinterit tarvitsevat välttämättä suunnattoman lattiapinta-alan, joka ylittää huomattavasti muodostus- ja puristinosien asennukseen yhteensä tarvittavan lattiapinta-25 alan. Lisäksi polttoainekustannusten noustessa on ilmeistä, että jos puristinosassa voidaan poistaa enemmän vettä, kui-vausosassa tarvitaan vähemmän höyryä. Tämän mukaisesti on suoritettu paljon tutkimustyötä yritettäessä poistaa yhä enemmän vettä kuiturainasta sen kulkiessa puristinosan lä-30 pi, mikä vähentää tarvittavien kuivaussylinterien lukumäärää ja höyryn määrää, joka tarvitaan rainaan jääneen kosteuden poi stami seksi.

2 92942

Eräs läpimurto puristinosan suunnittelussa tuli kaupalliselle asteelle 1980 otettaessa käyttöön niin sanottu pitkänip-pipuri s ti n, jota seuraavassa kutsutaan ENP-puristimeksi (extended nip press), joka menestyksellisesti vähensi rai-5 naan jääneen veden noin 50 prosenttiin puristuksen jälkeen. ENP-puristimen pääominaisuus tavanomaiseen puristintekniik-kaan verrattuna on seuraavanlainen. Tavanomaisessa puristuksessa raina kulkee vastakkain pyörivien telojen muodostaman nipin kautta, kun taas ENP-tekniikassa toisen telan korvaa 10 kovera kenkä. Kengän kovera pinta on yhteistoiminnassa pu-ristintelan ulkopinnan kanssa pitkän tai pidennetyn puristus vyöhykkeen muodostamiseksi näiden välille, niin että rai-naa puristetaan kohtalaisella paineella pitkän ajan puristin-telan ja kengän välissä. Tavanomaisessa puristimessa rainaan 15 kohdistuu nopeasti suuri paine lyhyen ajan rainan kulkiessa vastakkain pyörivien telojen muodostaman nipin kautta. Pit-känippipuristimessa sitä vastoin kuiturainaan kohdistettu paine kasvaa hitaammin ja se vaikuttaa pidemmän ajan rainan kulkiessa koveran kengän pinnan ja sen kanssa yhteistoimin-20 nassa olevan puristintelan muodostaman pitkän puristusvyö-hykkeen kautta. Tämä hitaampi paineen nousu pidemmän ajan kuluessa on hallittavissa tarkasti kengän muotoilun suunnittelulla. Kengän koveruus voi olla sellainen, että kengän kaarevuussäde on suurempi kuin yhteistoiminnassa olevan pu-25 ristintelan kaarevuussäde. Rainan kulun mahdollistamiseksi pidennetyn nipin kautta koveran pinnan ja rainan väliin on sijoitettu liikkuva peite, niin että raina puristuu peitteen ja puristintelan välissä puristusvyöhykkeen kautta ku1 -·. kiessaan.

30 Pitkänippipuristin on vuonna 1980 tapahtuneesta käyttöönotostaan asti menestynyt hyvin ja se on suuresti vähentänyt kui-vausosassa tarvittavien kuivaimien lukumäärää vähentäen siten koneiden pääomakustannuksien lisäksi myös lattiapinta-alaa ja polttoaineen kulutusta.

* ·» 3 92942

Ihanteellisessa tapauksessa puristinosasta tulevalla Tainalla olisi haluttu tiheys ja vesipitoisuus, jotka eivät vaatisi jatkokäsittelyä kuivausosassa. Tällainen ideaalinen tilanne paitsi poistaisi kalliin kuivausosan saisi myös ai-5 kaan toteutukseltaan erittäin pienikokoisen paperikoneen. Esillä oleva keksintö kohdistuu puristinosaan, joka lähestyy tätä ihannetta. Jotta esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotojen (joita selitetään myöhemmin) yksityiskohdat olisivat käsitettävissä, on välttämätöntä ymmärtää perusperi-10 aatteet, jotka liittyvät pitkän ajan kuluessa tapahtuvan paineen nostamisen vaikutukseen ja siihen liittyvään puristus vyöhykkeen läpi kulkevan rainan lämpötilan nostamisen vai kutukseen.

Nykyisin suunnitelluissa pitkänippipuristimissa rainaan koh-15 distetaan pitkän aikajakson aikana suuri paine. Lisäksi rai-naa lämmitetään ennen sen kulkemista pitkän nipin kautta höyrylaitteella, koska tällainen lämpötilan nostaminen auttaa kosteuden poistamista rainasta. Tyypillisessä pitkänip-pipuristimessa kengän rainaan kohdistama paine on luokkaa 20 43 bar, mikä paine kohdistetaan suhteellisen tasaisesti rai naan sen kulkiessa puristusvyöhykkeen kautta, jonka pituus voi olla noin 25 cm. Rainassa oleva kosteus puristuu puris-tusvyöhykkeen läpikulun aikana nopeasti kuiturainasta ja rainasta poistetun veden vastaanottaa yksi tai useampi yh-25 dessä rainan kanssa puristusvyöhykkeen kautta kulkeva huopa. Mielivaltainen haluttu puristusprofii1i on saavutettavissa muuttamalla ENP-puristimen kengän muotoa.

'· Esillä oleva keksintö kohdistuu vielä suurempien vesimää rien poistamiseen kuiturainasta kohdistamalla rainaan kor-30 keitä lämpötiloja sen kulkiessa puristusvyöhykkeen läpi. Saavutettaessa 100°C tai sitä korkeampi rainan lämpötila puristusvyöhykkeen läpikulun aikana on ilmeistä, että lämpötilan, paineen ja ajan yhteisvaikutus aiheuttaa nopean vesihöyryn kehittymisen kuiturainassa. Tämä vesihöyry pa-35 kottaa jäljellä olevan nesteolomuodossa olevan veden ulos 4 92942 kuiturainasta, mistä on tuloksena kuituraina, joka toteuttaa halutun tiheysvaatimuksen lisäksi myös vaaditun kuivuuden jopa 100 % asti vedestä poistuessa Tainasta puristus-toimituksen aikana.

5 On selvää että puristusvyöhykkeen läpikulun aikana Tainassa tapahtuu erilaisia nesteenpoistovaiheita esillä olevan keksinnön mukaan. Ensimmäinen vaihe on lämmön tehostama märkä puristusvaihe. Tätä ensimmäistä vaihetta seuraa toinen vaihe, jossa puristusvyöhykkeessä kehittyvä vesihöyry syrjäyt-10 tää suuren osan Tainassa jäljellä olevasta nesteestä. Kolmanteen vaiheeseen sisältyy paineenalainen äkkikuivaus ja neljänteen vaiheeseen sisältyy paineeton äkkikuivaus rai-nan poistuessa puristusvyöhykkeestä.

Sen lisäksi,että esillä oleva keksintö aikaansaa vallanku-15 mouksellisen prosessin sellaisen kuiturainan tuottamiseksi, jolla on halutut ominaisuudet, korkeaa lämpötilaa käyttämällä on myös mahdollista pienentää tarvittava paine sellaiselle tasolle, että kengän tavanomainen öljykuormitus voidaan korvata hydraulisella kuormituksella, jossa käytetään vettä 20 paineväliaineena. Aikaisemmin öljyä paineväliaineena käytettäessä tarvittiin erilaisia toimenpiteitä estämään kuiturainan likaantuminen hydraulisesta kuormitusjärjestelmästä tulevilla öljyhiukkasilla.

Lisäksi tavanomaisessa ENP-puristimessa kengän kaarevan pin-25 nan ja huovan väliin syötettiin öljyä voitelemaan huovan kulkua puristusvyöhykkeen läpi. Kuitenkin vaaditun paineen pienentyessä, minkä on tehnyt mahdolliseksi esillä olevan keksinnön mukainen suurempi toimintalämpöti1 a , huovan ja kengän välissä voiteluaineena käytetyn öljyn sijasta voi-30 teluaineena voidaan käyttää vettä, minkä avulla edelleen vältetään erilaisia epäpuhtausongelmi a.

Edellä olevan perusteella on selvää, että esillä olevaan keksintöön on ajateltu sisältyvän perusperiaatteen, joka on 5 92942 suuremman lämpötilan kohdistaminen rainaan, monia muutoksia. Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on siten saada aikaan puristinlaite, joka poistaa tunnettujen laitteiden puutteet ja joka muodostaa laitteen ja menetelmän, jot-5 ka antavat merkittävän kehityspanoksen paperinvalmistustek niikkaan.

Esillä olevan keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa rainaan kohdistetaan pitkän ajan suuri paine ja korkea lämpötila suuremman vedenpoiston ai- 10 kaansaamiseksi kuiturainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa puristuselin muodostaa kuperan pinnan, joka on yhteistoiminnassa ENP-kengän koveran pinnan kanssa nesteen poistamiseksi sen läpi kulkevasta rai-15 nasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, johon sisältyy puristintelan lähelle sijoitettu kuumennusväline rainan lämmittämiseksi siten, että kun raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, rainaan koh-20 distuu pitkän ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkeessä rainan puristusvyöhykkeen läpikulun aikana kehittyvä vesihöyry pakottaa neste- ja/tai höyryolo-muodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-25 kaan puristinlaite, johon sisältyy puri s tintela , jossa on ensimmäinen ja toinen sama-akselinen kerros toisen kerroksen ollessa ensimmäisen kerroksen ympärillä ja sen lämmönjohta-vuuskertoimen ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen 1ämmönjohtavuuskerroin, niin että lämpöä voi siirtyä tehok-30 kaasti rainaan ja niin että lämmön virtaaminen ensimmäisen kerroksen läpi voidaan estää rainan kulkiessa puristusvyö-hykkeen läpi.

• · 6 92942

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa on toisiotela ja lämmönsiirto-väline, joka kulkee puristintelan ja aputelan ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä rainaan.

5 Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa 1ämmönsiirtoväline kulkee toisi okuumennusvälineen kautta, joka on sijoitettu toisiote-lan lähelle, lämmönsiirtovälineen lämmittämiseksi sallimaan lämmön siirto tehokkaasti rainaan puristusvyöhykkeen 10 läpikulun aikana.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, johon sisältyy apupuristintela ja siir-totela, jotka on sijoitettu puristintelan lähelle siten, että aputela ja puristintela muodostavat välilleen puris-15 tinnipin siten, että raina ohjataan puristinnipin läpi ennen puristusvyöhykkeen läpi kulkemistaan alustavan virtaa-van aineen poiston suorittamiseksi rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, johon sisältyy apupuristintela, siirto-20 tela ja 1ämmönsiirtoväl ine, joka kulkee apupuristintel an ja siirtotelan ympäri siten, että raina liikkuu yhdessä lämmönsi i rtoväl i neen ja puristintelan kanssa ja niiden välissä ja apupuristintelan ja siirtotelan välistä.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-25 kaan puristinlaite, johon sisältyy apupuristintela, siirto-·. tela ja peiteväline, joka kulkee apupuri sti ntel an ympäri ja apupuristintelan ja puristintelan välistä. Peiteväline kulkee puristintelan ympäri ja puristintelan ja siirtotelan välistä siten, että apupuristintelan ja siirtotelan toi-30 siaan kohti suuntautuva liike aiheuttaa peitevälineen sen ja puristintelan välissä olevaa rainaa vastaan kohdistaman paineen suurenemisen. Tällainen paineen kasvu liittyneenä 7 92942 pitkän ajan vaikuttavaan korkeaan lämpötilaan saattaa puri s tus vyöhykkeessä kehittyneen vesihöyryn ajamaan virtaa-van aineen rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-5 kaan ensimmäinen kenkä, joka muodostaa koveran pinnan, joka on yhteistoiminnassa puristintelan kanssa siten, että kun huopa liikkuu koveran pinnan suhteen, peiteväline ja puristintela puristavat rainan väliinsä.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-10 kaan puristinlaite, jossa kuumennusväline sisältää ainakin yhden puristintelan lähelle sijoitetun induktiokuumen-timen.

Esillä olevan keksinnön muut tavoitteet ja edut ilmenevät ammattimiehelle tarkastelemalla yksityiskohtaista selitys-15 tä yhdessä oheistettujen piirustusten kanssa ja tarkastelemalla oheisia vaatimuksia, jotka määrittelevät esillä olevan keksinnön suojapiirin.

Esillä oleva keksintö kohdistuu puristinlaitteeseen ja menetelmään virtaavan aineen puristamiseksi kuiturainasta .

20 Tämä keksintö sisältää myös tällaisella menetelmällä tuotetun rainan. Puristinlaite sisältää puristuselimen ja peite-välineen, joka on yhteistoiminnassa puristuselimen kanssa pidennetyn puristusvyöhykkeen muodostamiseksi niiden välille siten, että raina puristuu puristuselimen ja peiteväli-25 neen välissä puristusvyöhykkeen läpikulun aikana. Laite ·. sisältää pitkänomaisen välineen peitteen painamiseksi puris- tinelintä kohti siten, että kun raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, rainasta poistuu virtaavaa ainetta. Puristin-elimen lähelle on sijoitettu kuumennusväline lämmön siirtä-30 miseksi rainaan siten, että kun raina kulkee puri s tus vyöhykkeen läpi, rainaan kohdistuu pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkees-sä rainan puristusvyöhykkeen läpikulun aina kehittynyt vesi- 8 92942 höyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristus-elin muodostaa kuperan pinnan, joka on yhteistoiminnassa 5 ENP-puristimen koveran pinnan kanssa.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-tela muodostaa sileän sylinterimäisen puristuspinnan. Eräässä toisessa suoritusmuodossa puristintelan pinta on huokoinen. Esillä olevan keksinnön eri vaihtoehtoisissa suoritus-10 muodoissa sylinterimäinen puristuspinta on rei'itetty tai uritettu. Eräässä suoritusmuodossa puri sti ntelan pinta on metallia.

Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa puristintela sisältää ensimmäisen sama-akselisen kerroksen 15 ja toisen sama-akselisen kerroksen, joka on ensimmäisen kerroksen ympärillä, toisen kerroksen 1ämmönjohtavuuskertoi-men ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen lämmönjoh-tavuuskerroin. Ensimmäinen kerros on materiaalia, jolla on alhainen lämmönjohtavuuskerroin ja toinen kerros on metal-20 lia. Tämän suoritusmuodon muunnoksessa ensimmäinen kerros ·, on keräämiä ja toinen kerros on metallia. Tämän suoritus muodon toisessa muunnoksessa ensimmäisen kerroksen paksuus on suurempi kuin toisen kerroksen paksuus.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-25 laite sisältää toisiotelan ja 1ämmönsiirtovälineen, joka kulkee puristintelan ja toisiotelan ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä rainaan. Toisiotelan lämmönjohtavuuskerroin on pienempi kuin 1ämmönsiirtovälineen 1ämmönjoh tavuuskerroin.

30 Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-telan ja toisiotelan kummankin terminen massa on suurempi • · · J kuin 1ämmönsiirtovälineen terminen massa.

9 92942

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa lämmön-siirtoväline ja toisiotela muodostavat välilleen toisio-kuumennusvyöhykkeen. Laite sisältää lisäksi toi siokuumen-nusvälineen, joka on sijoitettu toisiotelan lähelle lämmön-5 siirtovälineen kuumentamiseksi 1ämmönsiirtovä1ineen toisio-kuumennus vyöhykkeen läpikulun aikana.

Keksinnön yksityiskohtaisemmassa suoritusmuodossa toisiokuu-mennusväline sisältää lisäksi toi siokuumennusvyöhykettä pitkin ulottuvan vaipan, jonka sisälle on sijoitettu suora 1i e k-10 kikuumennin 1ämmönsiirtovälineen lämmittämiseksi suoraan siten, että kun lämmitetty 1ämmönsiirtoväline kiertää puris-tintelan ympäri, 1ämmönsiirtovälineestä siirtyy lämpöä rai-naan.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-15 laite sisältää peitevälineen, joka liikkuu pitkänomaisen välineen suhteen, peitevälineen ja puristuspinnan liikkuessa puristusvyohykkeen suhteen samalla nopeudella ja samaan suuntaan ja rainan ollessa sijoitettuna niiden väliin. Tämän suoritusmuodon eri muunnoksissa peiteväline on tasai-20 nen, rei'itetty tai uritettu.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää apupuristintelan, joka on sijoitettu puris-tintelan lähelle, siten että apupuristintela ja puristin-tela muodostavat välilleen puristinnipin. Raina viedään 25 tämän puristusnipin läpi ennen puristusvyohykkeen läpi kulkemista rainan alustavan nesteenpoiston suorittamiseksi.

• · Tämän suoritusmuodon eräässä muunnoksessa peiteväline kulkee puristinnipin ja puristusvyöhykkeen läpi. Vielä eräässä muunnoksessa puristinlaite sisältää siirtotelan, joka 30 on sijoitettu puristintelan lähelle ja kulkusuunnassa eteenpäin puristusvyöhykkeeseen nähden peitevälineen kulkiessa ensimmäisen nipin ja puristusvyöhykkeen kautta ja siirtote-:·' lan ja puristintelan välistä.

1 o 92942

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää apupuristintelan, joka on sijoitettu puris-tintelan lähelle. Laite sisältää myös siirtotelan, joka on sijoitettu puristintelan lähelle siten, että puristusvyö-5 hyke on sijoitettu apupuristintelan ja siirtotelan välille. Lämmönsiirtoväline kulkee apupuristintelan ja puristintelan ympäri siten, että raina liikkuu yhdessä lämmönsiirtoväli-neen ja puristintelan kanssa ja niiden välissä apupuristintelan ja siirtotelan välistä. Tämän suoritusmuodon eräässä 1C toisessa muunnoksessa 1ämmönsiirtoväline on metallia, niin että kuumennusvälineen 1ämmönsiirtovälineeseen syöttämä lämpö siirtyy helposti rainaan. Tämän suoritusmuodon vielä eräässä muunnoksessa 1ämmönsiirtovälineel1ä on suurempi 1ämmönjoh tavuuskerroin kuin peitevälineel1ä, niin että läm-15 mänsiirtoelimel1 e tuotu lämpö pyrkii siirtymään rainaan eikä peitevälineeseen . Eräässä muunnoksessa 1ämmönsiirtoväli-neen terminen massa on pienempi kuin puristintelan terminen massa, niin että rainan katketessa 1ämmönsiirtovälineeseen tuotu lämpö häviää nopeasti.

20 Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa puristinlaitteeseen sisältyy apupuristintela ja siirtotela apupuristintelan ja siirtotelan ollessa sijoitettu puristin-telan lähelle ja peitevälineen kulkiessa apupuristintelan ympäri ja apupuristintelan ja puri stintelan välistä. Peite-25 väline kulkee puristintelan ympäri ja puristintelan ja siirtotelan välistä siten, että apupuristintelan ja siirtotelan toisiaan kohti suuntautuvasta liikkeestä on tuloksena pei-tevälineen sen ja puristintelan välissä olevaan rainaan < kohdistaman paineen suureneminen. Tällainen paineen suure-30 neminen yhdessä pitkän ajan kohdistetun kohotetun lämpötilan kanssa saattaa puristusvyöhykkeen sisällä kehittyneen vesihöyryn ajamaan nestemäisessä ja/tai kaasumaisessa olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa 35 puristinlaite sisältää huovan, joka on sijoitettu peite- 1 1 92942 välineen ja rainan väliin.

Esillä olevan keksinnön eräässä yksityiskohtaisemmassa suoritusmuodossa peitevälinettä puristintelaa kohti painava väline sisältää ensimmäisen kengän, jolla on kovera pinta. Ko-5 vera pinta on yhteistoiminnassa puristintelan kanssa siten, että kun peiteväline liikkuu koveran pinnan suhteen, peite-väline ja puristintela puristavat rainaa väliinsä.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää toisen kengän ja ensimmäisen ohjainvälineen, 1P joka on sijoitettu ensimmäisen ja toisen kengän väliin ensimmäisen ohjainvälineen ollessa sijoitettu etäälle puris-tintelasta. Peiteväline kulkee ensimmäisen ohjainvälineen ympäri, niin että peiteväline irroitetaan rainasta ensimmäisen ja toisen kengän välissä. Tämän suoritusmuodon muun-15 noksessa huopa on sijoitettu rainan ja huopavälineen väliin ja toinen ohjainväline on sijoitettu etäälle puristin-telasta. Lisäksi huopa kulkee toisen ohjainvälineen ympäri, niin että ensimmäinen huopa irroitetaan rainasta rainan uudelleen kastumisen estämiseksi.

20 Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuumen- nusväline on ensimmäinen induktiokuumennin. Vaihtoehtoisesti kuumennusväline on infrapunakuumennin, mikroaaltokuumen-nin, laserkuumennin tai sähköinen vastuskuumennin. Vaihtoehtoisesti kuumennusväline sisältää välineen kuuman öljyn 25 kierrättämiseksi puristintelan läpi.

Täsmällisemmin esitettynä ensimmäinen induktiokuumennin on sijoitettu puristintelan lähelle ja eroon puristusvyöhyk-keestä siten, että puristustela kuumenee ennen kuin se tulee kosketukseen rainan kanssa. Tämän suoritusmuodon muunnokses-30 sa puristusvyöhykkeen lähelle on sijoitettu toinen induktiokuumennin etenemissuunnassa ennen puristusvyöhykettä , niin että raina kuumennetaan välittömästi ennen kohotetun paineen kohdistamista.

12 92942

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää joukon kenkiä, jotka kukin muodostavat koveran pinnan, joka on yhteistoiminnassa peitevälineen kanssa. Lisäksi puristinlaite sisältää joukon apuinduktiokuumenti-5 mia kunkin apukuumentimen ollessa sijoitettu kenkien joukon vierekkäisten kenkien väliin.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää esikuumennusvälineen rainan lämmittämiseksi ennen kuin raina kulkee puristintelan ympäri. Esikuumennus-10 väline sisältää höyrylaatikon ja alipaineraon höyryn imemiseksi rainaan.

Esillä oleva keksintö ei rajoitu edellä esitettyihin ja seuraavassa yksityiskohtaisessa selityksessä selitettyihin eri suoritusmuotoihin. Nämä eri suoritusmuodot on annettu 15 vain esimerkkinä havainnollistamaan esillä olevan keksinnön periaatteen erilaisia toteutustapoja. Alan ammattimiehelle on selvää, että esillä olevaan keksintöön voidaan tehdä monia muunnoksia poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä keksinnön ajatuksesta ja suojapiiristä .

20 Vaikka esillä olevaa keksintöä selitetään erityisesti sovellettuna kuiturainan puristamiseen paperin tai kartongin valmistamista varten, alan ammattimiehelle on ilmeistä, että esillä olevaa keksintöä voidaan yhtä hyvin soveltaa mihin tahansa prosessiin, jossa tarvitaan virtaavan aineen 25 poistamista kuiturainasta.

Kuvio 1 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön ensimmäisestä suoritusmuodosta;

Kuvio 2 on sivukuvatno esillä olevan keksinnön toisesta suoritusmuodosta ; 30 Kuvio 3 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kolmannesta suoritusmuodosta; n 92942 13

Kuvio 4 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön neljännestä suoritusmuodosta;

Kuvio 5 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön viidennestä s uori tus muodosta;

Kuvio 6 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kuudennesta suoritusmuodosta;

Kuvio 7 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön seitsemännestä suoritusmuodosta;

Kuvio 8 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kahdeksannesta suoritusmuodosta;

Kuvio 9 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön yhdeksännestä s uori tus muodos ta ;

Kuvio 10 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kymmenennestä suoritusmuodosta;

Kuvio 11 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön yhdennestä-toista suoritusmuodosta;

Kuvio 12 on perspektiivinen kuvanto kuviossa 8 esitetystä suoritusmuodosta, jossa on esitetty sileä tela;

Kuvio 13 on perspektiivinen kuvanto kuviossa 8 esitetystä suoritusmuodosta, jossa on esitetty rei' itetty tela, ja

Kuvio 14 on perspektiivinen kuvanto kuviossa 8 esitetystä suoritusmuodosta, jossa on esitetty uritettu tela.

Samat viitenumerot viittaavat samoihin osiin esillä olevan keksinnön kaikissa eri suoritusmuodoissa.

14 92942

Kuvio 1 on esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen puristinlaitteen sivukuvanto. Puristinlaite, joka on esitetty yleisesti viitenumerolla 10, sisältää puristinelimen 12 ja peitevälineen 14. Puristuselimen 12 ja 5 peitevälineen 14 väliin on sijoitettu toinen peiteväline 16. Peitteiden 14 ja 16 väliin on sijoitettu lämmönsiirto-väline 18 siten, että 1ämmönsiirtoväline 18 ja peiteväline 14 muodostavat välilleen pitkän puristusvyöhykkeen 20, niin että raina W puristuu lämmönsiirtovälineen 18 ja peiteväli-10 neen 14 välissä puristusvyöhykkeen 20 läpi kulkiessaan.

Pitkänomainen väline tai kenkä 22 painaa peitettä 14 pu-ristinelintä 12 kohti ja kenkä 22 muodostaa koveran pinnan 24, joka on yhteistoiminnassa puristinelimen 12 muodostaman kuperan pinnan 26 kanssa, niin että peitteen 14, rainan W, 15 1ämmönsiirtovälineen 18 ja toisen peitteen 16 kulkiessa pintojen 24 ja 26 välistä rainaa puristetaan virtaavan aineen poistamiseksi siitä. Puristinelimen 12 lähelle on sijoitettu kuumennusväline 28 lämmön siirtämiseksi rainaan W. Kuumennusväline 28 siirtää lämpöä 1ämmönsiirtovälinee-20 seen 18, niin että tämä lämpö siirtyy rainaan W rainan W ja 1ämmönsiirtovälineen 18 kulkiessa puristusvyöhykkeen 20 läpi.

t <

Kuvio 2 on esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen puristinlaitteen, joka on osoitettu yleisesti viite-25 numerolla 10A, sivukuvanto. Puristinlaite 1ΠΑ sisältää pyörivän puristintelan 12A ja peitevälineen 14A, joka on yhteistoiminnassa puristintelan 12A kanssa pitkän puristusvyöhykkeen 20A muodostamiseksi niiden välille, niin että raina WA

• « puristuu telan 12A ja peitevälineen 14A välissä kulkiessaan 30 puristusvyöhykkeen 20A läpi. Puristinlaite 1 0A sisältää pitkänomaisen välineen 22A peitevälineen 14A painamiseksi telaa 12A kohti siten, että kun raina WA kulkee puristus-vyöhykkeen 20A läpi, rainassa WA oleva virtaava aine puristuu rainasta WA. Puristuslai te 10 A sisältää myös kuumennus-35 välineen 28A, joka on sijoitettu puristintelan 12A lähelle ti 15 92942 lämmön siirtämiseksi rainaan WA siten, että kun raina WA kulkee puristusvyöhykkeen 20A läpi, rainaan WA kohdistuu pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkeessä 20A rainaan WA puristus-5 vyöhykkeen 20A läpikulun aikana kehittynyt vesihöyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta WA.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, peitevälineen 14A ja rainan WA väliin on sijoitettu huopa 30A rainasta WA sen puristus-10 vyöhykkeen 20A läpikulun aikana puristetun virtaavan aineen kuljettamiseksi pois. Kuten kuviossa 2 on esitetty, rainaa myös esi1ämmitetään esikuumennusvälineel1ä, joka on merkitty yleisesti viitenumerolla 32A. Lisäksi puristintela 12A muodostaa sileän sylinterimäisen puristuspinnan 34A.

15 Kuvio 3 esittää esillä olevan keksinnön kolmatta suoritusmuotoa, jossa yleisesti viitenumerolla 10B osoitettu puristinlaite sisältää puristintelan 12B, jossa on ensimmäinen sama-akselinen kerros 36B ja toinen sama-akselinen kerros 38B, joka on ensimmäisen kerroksen 36B ympärillä toisen 20 kerroksen 38B 1ämmönjohtavuuskertoimen ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen 36B 1ämmönjohtavuuskerroin. Ensimmäinen kerros 36B on materiaalia, jolla on alhainen 1ämmönjohtavuuskerroin ja toinen kerros 38B voi olla metallia. Vaihtoehtoisesti ensimmäinen kerros 36B voi olla ke-25 raamia toisen kerroksen 38B ollessa metallia. Kuten kuviossa 3 on esitetty, ensimmäisen kerroksen 36B paksuusH on suurempi kuin toisen kerroksen 38B paksuus T2 ja edullisimmin toisen kerroksen 38B paksuus T2 on alueella 0,0227 cm -0,127 cm, niin että kuumennusvälineen 28B toiseen kerrok-30 seen 38B syöttämä lämpö siirtyy rainaan WB ja ensimmäinen kerros 36B estää lämmön häviämisen puristintelan 12B pyörimisakselin suuntaan.

Kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön neljättä suoritusmuotoa, jossa puristinlaite 10C sisältää puristintelan 12C

16 92942 ja toisiotelan 40C. LämmÖnsiirtoväline 18C kulkee puristin-telan 12C ja toisiotelan 40C ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä 28C rainaan WC. Puristintelan 12C 1ämmönjohtavuuskerroin ja toisiotelan 40C 1ämmönjohtavuus-5 kerroin ovat molemmat pienempiä kuin 1ämmönsiirtovälineen 18A 1ämmönjohtavuuskerroin. Lisäksi puristintelan 12C ja toisiotelan 40C terminen massa ovat kumpikin suurempia kuin 1ämmönsiirtovälineen 18C terminen massa.Lämmönsiirtovälineen 18C paksuus T3 on edullisimmin alueella 0,0127 cm - G,508 cm. 10 Lämmönsiirtoväline 18C on edullisimmin metallia ja lämmön-siirtoväline 18C ja toisiotela 40C muodostavat välilleen toi siokuumennusvyöhykkeen 42C. Yleisesti viitenumerolla 44C osoitettu toisiokuumennusväline on sijoitettu toisiotelan 40C lähelle 1ämmönsiirtovälineen 18C lämmittämiseksi 15 sen kulkiessa toi sioiämmitysvyöhykkeen 42C läpi. Täsmällisemmin esitettynä, toi siokuumennusväline 44C sisältää vaipan 46C, joka seuraa toisiokuumennusvyöhykettä 42C. Vaipan 46C sisälle on sijoitettu suora 1iekkikuumennin 48C lämmön-siirtovälineen 18C lämmittämiseksi suoraan siten, että kun 20 1ämmönsiirtoväline 18C kiertää puristintelan 12C ympäri, 1ämmönsiirtovälineestä 18C siirtyy lämpöä rainaan WC.

Kuvio 5 esittää esillä olevan keksinnön viidettä suoritusmuotoa, joka on samanlainen kuin kuviossa 4 esitetty suoritusmuoto paitsi, että telojen 12D ja 40D väliin on sijoi-25 tettu vaippa 46D siten, että suora 1iekkikuumennin 48D lämmittää 1ämmönsiirtovälineen 18D sisäpintaa toisiokuumennus-vyöhykkeen 42D läpikulun aikana.

Kuvio 6 esittää esillä olevan keksinnön kuudetta suoritusmuotoa, joka sisältää puristinlaitteen 10E, jossa on puris-30 tintela 12E ja peiteväline 14E. Peiteväline 14E liikkuu pitkänomaisen välineen 22E suhteen peitevälineen 14E ja puristintelan 12E puristuspinnan 34E liikkuessa puristusvyö-hykkeen 20E suhteen samalla nopeudella ja samaan suuntaan rainan WE ollessa niiden välissä. Kuten kuviossa 6 on esi- 17 92942 tetty, puristinlaite 1CE sisältää lisäksi apupuristintelan 50E, joka on sijoitettu puristintelan 1 £ E lähelle siten, että apupuristintela 50E ja puristintela 12E muodostavat välilleen puristinnipin, joka on osoitettu yleisesti viite-5 numeroi la 52E, siten, että raina WE viedään puristusnipin 52E läpi ennen puri stusvyöhykkeen 20E läpi kulkemistaan alustavan virtaavan aineen poistamisen suorittamiseksi rainasta WE.

Esillä olevan keksinnön seitsemännessä suoritusmuodossa, 10 kuten kuviossa 7 on esitetty, peiteväline 14F kulkee vain puristusvyöhykkeen 20F läpi eikä aputela 50F muodosta n i p-piä puristintelan 12F kanssa.

Kuvio 8 esittää esillä* olevan keksinnön kahdeksatta suoritusmuotoa, jossa puristinlaite 10G sisältää puristintelan 15 12G ja siirtotelan 54G, joka on sijoitettu puristintelan 12G lähelle ja etenemissuunnassa eteenpäin puristusvyöhyk-keestä 20G. Kuten kuviossa 8 on esitetty, peiteväline 14G kulkee apupuristintelan 5CG ja puristintelan 12G muodostaman puristinnipi n 42G kautta. Peiteväline 14G kulkee puris-20 tusvyöhykkeen 2CG kautta ja siirtotelan 54G ja puristintelan 12G välistä. Kuten kuviossa 8 on esitetty, puristinlai-·- te 1OG sisältää myös 1ämmönsiirtovälineen 18G, joka kulkee apupuristintelan 50G ja siirtotelan 54G ympäri lämmönsiirto-välineen 18G seuratessa samaa tietä kuin peiteväline 14G si-25 ten, että raina WG liikkuu yhdessä 1ämmönsiirtovälineen 18G ja puristintelan 12G kanssa ja niiden välissä apupuris-tintelan 50G ja siirtotelan 54G välillä. Lämmönsiirtoväli-ne on edullisimmin metallia siten, että*kuumennusvälineen 28G 1ämmönsiirtovälineeseen 18G syöttämä lämpö siirtyy hel-30 posti rainaan WG. Lämmönsiirtovälineel1ä 18G on edullisimmin suurempi lämmönjohtavuuskerroin kuin peitevälineellä 14G siten, että 1ämmönsiirtovälineeseen 18G tuotu lämpö pyrkii siirtymään rainaan WG pikemminkin kuin peitevälineeseen 14G. Lämmönsiirtovälineen 18G terminen massa on edul- 1β 92942 lisimmin pienempi kuin puristintelan 12G terminen massa siten, että rainan WG katketessa lämmönsiirtovälineeseen 18G tuotu lämpö häviää nopeasti.

Kuten kuviossa 8 on esitetty puristintelan 12G puristuspinta 5 34G on huokoinen. Puristintela voi kuitenkin olla rei'itetty tai uritettu ja se voi olla metallia siten, että rainasta WG poistettu ja huovan 30G vastaanottama virtaava aine voidaan ainakin osittain poistaa puristintelan 12G kautta.

Kuvio 9 esittää esillä olevan keksinnön kymmenettä suori-10 tusmuotoa, jossa puristinlaite 101 sisältää apupuristintelan 501 rainan WI ollessa huovan 301 ja puristintelan 121 välissä. Huopa 301 ja raina WI kulkevat puristinnipin 521 läpi. Pitkin puristusvyöhykettä 201 on sijoitettu joukko pitkänomaisia kenkiä 221. Pitkänomaisten välineiden, eli • · 19 92942 kenkien, Z2I väliin on sijoitettu joukko kuumennusvälinei-tä 281 peitevälineen 141 ollessa sijoitettu pitkänomaisten välineiden 221 ja huovan 301 väliin. Puristintelan 121 lähelle on sijoitettu siirtotela 541 ja puristintelan 121 lä-5 hellä etenemissuunnassa ennen puristusvyöhykettä 201 on 1 isäkuumennusväline 281.

Kuvio 10 esittää esillä olevan keksinnön yhdettätoista suoritusmuotoa, jossa yleisesti viitenumerolla 22J osoitettu pi tkänoma inen väline peitevälineen 14J painamiseksi puris-10 tintelaa 12J kohti sisältää ensimmäisen kengän 56J, joka muodostaa koveran pinnan 24J, joka on yhteistoiminnassa pu-ristintelan 12J kanssa siten, että kun peiteväline 14J liikkuu koveran pinnan 24J suhteen, peiteväline 14J ja puristin-tela 12J puristavat rainaa WJ välissään. Kuten kuviossa 10 15 on esitetty, puristinlaite 10J sisältää myös toisen kengän 58J ja ensimmäisen ohjäinvälineen 60J, joka on sijoitettu ensimmäisen kengän 56J ja toisen kengän 58J väliin ensimmäisen ohjainvälineen 60J ollessa sijoitettu etäälle puristin-telasta 12J.

20 Peiteväline 14J kulkee ensimmäisen ohjainvälineen 60J ympäri siten, että peiteväline 14J irroitetaan rainasta WJ en-simmäisen kengän 56J ja toisen kengän 58J välillä.

Kuviossa 10 on esitetty myös huopa 30J, joka on sijoitettu rainan WJ ja peitevälineen 14J väliin. Ensimmäisen kengän 25 56J ja toisen kengän 58J väliin on sijoitettu toinen ohjain- väline 62J toisen ohjainvälineen ollessa sijoitettu etäälle puristintelasta 12J. Huopa 30J kulkee toisen ohjainvälineen 62J ympäri siten, että huopa 30J irroitetaan rainasta WJ sen uudelleen kastumisen estämiseksi.

30 Esillä olevan keksinnön kaikissa edellä olevissa yhdessä- toista suoritusmuodossa kuumennusväline 28 ja 28(A-J) sisältää induktiokuumentimen. Minkä tahansa suoritusmuodon kuu-mennusväline voi kuitenkin sisältää infrapunakuumentimen, 20 92942 mi kroaalto kuumenti men , suoran liekki kuumenti men, vastuskuu-mentimen, 1aserkuumentimen tai vastaavan.

Kuten kuviossa 11 on esitetty, kuumennusväline, joka on osoitettu yleisesti viitenumerolla 28K, voi sisältää vaihtoehtoi-5 sesti joukon porauksia 64K puristintelassa 12K kuuman öljyn kierrättämiseksi puristintelan 12K läpi.

Kaikissa kuvioissa 1 - 10 esitetyissä suoritusmuodoissa kuu-menninväline voi olla sijoitettu puristintelan lähelle ja eroon puristusvyöhykkeestä siten, että puristintelaa tai 10 1ämmönsiirtovälinettä voidaan lämmittää ennen sen tulemis ta kosketukseen rainan kanssa.

Kuvioissa 1 - 10 esitetyissä suoritusmuodoissa kuumennusvä-line voi myös sisältää yhden tai useamman puristusvyöhyk-keen lähelle sijoitetun kuumentimen, niin että rainaa läm-15 mitetään sinä aikana kun kohotettua painetta kohdistetaan.

Kaikissa kuvioissa 1 - 11 esitetyissä suoritusmuodoissa rainan lähelle voi olla sijoitettu esikuumennin 32 rainan es i -1ämmittämiseksi 1 000C lämpötilaan ennen rainan kulkemista puristusvyöhykkeen läpi. Esikuumennin 32A, joka on esitetty 20 yleisesti kuviossa 2, sisältää höyry1aatikon 64A ja aiipaine ra o n 58A höyryn imemiseksi rainaan WA.

Kuviot 12, 13 ja 14 ovat kuviossa 8 esitetyn suoritusmuodon perspektiivisiä kuvantoja. Kuviossa 12 puristintela 12L on sileä tela.

25 Kuvio 13 on samanlainen kuin kuvio 12, mutta puristintela 12M on rei1i tetty.

Kuvio 14 on samanlainen kuin kuvio 12, mutta puristintela 12N on uritettu.

Kaikissa niissä kuvioissa 1 - 14 esitetyissä suoritusmuo- 30 doissa, joissa käytetään aputelaa tai siirtotelaa, tämä » · « 21 92942 tela tai nämä telat voivat olla vaihtoehtoisesti sileitä, reititettyjä tai uritettuja.

Kuten edellä on esitetty, induktiokuumennuksen sijoittamisella suoraan puristintelan lähelle saadaan suurempi läm-5 mönsiirtyminen rainaan siten, että puristusvyöhykkeessä pitkäaikaisen kohotetun lämpötilan ja paineen ansiosta kehittynyt vesihöyry ajaa tai pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan veden pois rainasta. Tällainen induktiokuumen-nus voi nostaa puristusvyöhykkeessä paperin lämpötilan jo-10 pa arvoon 649°C ja näin korkean lämpötilan siirtäminen rainaan pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan veden nopeasti ulos rainasta. On havaittu, että näin suuren lämpötilan käyttämisestä johtuen tällä hetkellä pitkänippipuri st imissa käytettyjä suuria paineita voidaan laskea. Tällainen kuuman 15 ENP-puristimen painevaatimusten yleinen aleneminen mahdollistaa öljyn korvaamisen vedellä peitteen ja kengän tai kenkien· koveran pinnan välisenä voiteluaineena. Vettä voiteluaineena käytettäessä vältetään rainan likaantumiseen liittyvät ongelmat ja kuuman ENP-puristimen yleiset rakenteelliset yksityis-20 kohdat ovat huomattavasti yksinkertaistuneet. Lisäksi erittäin korkeiden lämpötilojen käytön ja vastaavan yleisten painevaatimusten alenemisen ansiosta esillä olevassa Keksinnössä voidaan ajatella '· kengän kuormi tuskonei stoa , johon sisältyy hydraulinen koneis to, jossa käytetään hydraulisena väliaineena öljyn tilalla 25 vettä, mikä edelleen estää mahdollisuutta, että öljy likaisi rainaa.

Edellä selitetyn yleisperiaatteen lisäksi esillä olevassa keksinnössä voidaan myös ajatella muita vaihtoehtoisia suoritusmuotoja niihin liittyvine etuineen, kuten useiden in-30 duktiokuumentimien käyttämistä, jotka on sijoitettu koneen poikittaissuuntaan siten, että tuloksena olevan rainan profiili voidaan määrätä tarkasti. Tällaisessa järjestelyssä 1ämpöti1atekijää voidaan muuttaa koneen poikittaissuunnassa , • « • kun taas paine ja viipymisaika puristusvyöhykkeessä voidaan 22 92942 pitää vakiona koneen poikittaissuunnassa. Tällaisella lämpötilan muuttamisella voidaan kompensoida rainan muodostuksen epäsäännöllisyyksiä ja tuloksena voidaan siten saada aikaan raina, jolla on haluttu tasaisuus koneen poikkisuun-5 nassa.

Kuten edellä on esitetty, esillä olevassa periaatteessa voidaan ajatella suoritusmuotoa, jossa sylinteri mä i sen puri s -tintelan ja koveran puristuspinnan muodostavan kengän käyttämisen sijasta puristintela voidaan korvata toisella ken-10 gällä, joka muodostaa kuperan pinnan ensimmäisen kengän koveran pinnan kanssa tapahtuvaa yhteistoimintaa varten. Käyttämällä kahta yhteistoiminnassa olevaa peitettä, joiden välissä raina on, esillä olevan keksinnön periaate voidaan toteuttaa siten, että sillä saadaan tuloksena oleva raina, jolla 15 on samanlaiset pintaominaisuudet rainan molemmilla puolilla.

Vastaavasti sellaisen tuloksena olevan rainan aikaansaamiseksi, jolla on haluttu kaksipuolisuus eli samanlaiset pinta-ominaisuudet, ensimmäisen puristusvyöhykkeen suhteen etene-missuunnassa eteenpäin voidaan sijoittaa toinen kuuma pitkä-20 nippipuristinosa , joka antaa samat halutut pintaominaisuudet rainan vastakkaiselle puolelle.

«

Esillä olevan keksinnön vielä eräässä suoritusmuodossa voi olla toivottavaa johtaa raina muodostusosalta tavanomaisen pitkänippipuristimen kautta alustavaa vedenpoistoa varten 25 ja tämän jälkeen johtaa puristettu raina ensimmäisen ja toisen edellä esitetyn tyyppisen kuuman pitkänippipuristimen kautta aikaansaamaan rainan kaksipuolisuus ja vaadittu tiheys ja kosteuspitoisuus, joka vaatii vähän tai ei lainkaan muuta kuivausta.

30 Esillä olevan keksinnön mukaista prosessia käytettäessä aika-, paine- ja 1ämpöti1amuuttujia manipuloidaan lopputuotteen vaadittujen ominaisuuksien kehittämiseksi. Arkin perusomi- »· " nai suuksi a, kuten lujuutta, on tunnetuissa prosesseissa 23 92942 kontrolloitu paperin valmistukseen käytetyllä kuituseoksel-la. Haluttujen ominaisuuksien saamiseksi käytettiin kuitenkin usein kuitua, joka on kuidutettu erikoisella ja kalliilla prosessilla. Sen lisäksi, että tämä erikoisen ja kalliin 5 massan käyttäminen on nostanut paperin valmistuksen kustannuksia, se on myös johtanut halvempien massatyyppien vajaakäyttöön. Vaikka edellä olevaa ongelmaa on lähestytty tunnetussa tekniikassa lisäämällä massaan kemikaaleja arkin haluttujen ominaisuuksien korostamiseksi, tällainen ratkaisu on 10 johtanut ympäristöongelmiin ja paperikoneeseen liittyviin korroosio-ongelmiin paperin lisääntyneiden valmistuskustannusten ohella.

Esillä olevan keksinnön mukaan sellaisiin ominaisuuksiin, kuten tuotteen tasalaatuisuuteen ja vedenpoiston tehokkuuteen 15 vaikutetaan koneiden suunnittelulla ja säädöllä. Kuten edellä on selitetty, rainaa voidaan esilämmittää käyttämällä höyryä tai infrapunalaitteita siten, että rainan esilämmitetty lämpötila lähestyy arvoa 100°C. Lämpötilan ja paineen pitkäaikaisella oikein suoritetulla kohdistamisella esillä olevan kek-20 sinnön prosessilla ja laitteella voidaan saada erilaisia sellaisia ominaisuuksia, kuten lujuus, tiheys ja sileys. Edellä esitettyjen kuivausosan vaatimuksien vähenemiseen liittyvien etujen lisäksi esillä oleva keksintö mahdollistaa halvemman massan tai raaka-aineen käyttämisen ilman, että tuotettai-25 siin standardin alittavaa tuotetta. Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisella edellä esitetyllä prosessilla valmistetulla rainalla saadaan paremmat ominaisuudet kuin mitä nykyisin voidaan saavuttaa käyttämällä lisäaineita massassa.

Esillä olevan keksinnön mukaista laitetta käytettäessä raina 30 voidaan esikuumentaa alueelle 82° - 1C0°C ennen sen tulemista pitkänippipuristimeen. Tällainen esikuumennus voidaan suorittaa käyttämällä kuviossa 2 esitetyn mukaisia höyrylaatikoi ta ja imuelementtiä 66,68. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää inf-rapunakuumenninvälinettä tai mikroaaltokuumenninta vaaditun 24 92942 energian syöttämiseen rainaan. Kuten kuviossa 1 on esitetty, induktiokuumenninta 28 käytetään nostamaan 1ämmönsiirtoväli-neen 18 lämpötilaa ennen puristusvyöhykkeeseen 20 saapumista. Kun puristuselin on suoraan kosketuksessa välineeseen 5 18, lämpöä siirtyy rainaan nostaen edelleen rainan lämpöti laa. Koska raina on jatkuvasti kosketuksessa lämmönsiirto-välineeseen 18, korkea rainan lämDötila voidaan säilyttää koko prosessin ajan. Kuviossa 9 esitetyssä erikoisessa suoritusmuodossa induktiokuumentimet on sijoitettu kenkien 10 väliin. Esillä olevan keksinnön mukaan voidaan saavuttaa jopa 107 bar paineita ja 649°C telan lämpötiloja.

Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotojen mukaan voidaan paitsi vaihdella lämpötilaa ja painetta myös muuttaa rainan viipymisaikaa puristusvyöhykkeessä kenkien pituuden ja luku-15 määrän valinnalla. Siten sen jälkeen kun on määrätty mitkä erikoiset olosuhteet tarvitaan haluttujen tulosten saavuttamiseen tietyllä raaka-aineella, ratkaisu on riittävän joustava mukautuakseen näihin olosuhteisiin.

Kuvion 10 suoritusmuoto estää rainan kostumisen uudelleen 20 seurauksena rainan pitkittyneestä kosketuksesta huopaan ja mikäli huovan liikerata on riittävän pitkä, se mahdollistaa huovan kunnostamisen pitkien nippien välillä. Tämän erikoisen toteutuksen lisäetuna on, että tämä järjestely mahdollistaa huovan ja ENP-kengän siirtämisen pois kuumasta puristin-25 telasta.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa kuumassa pitkänippipuris-timessa esiintyvistä mahdollisesti suurista länpötiloista ja paineista johtuen tietyt turvallisuuteen liittyvät suunnitte-lunäkökohdat on otettava huomioon. Puristinlaitteen kohdis-30 tamat paineet edellyttävät puristintelan seinämältä huomattavaa paksuutta. Induktiokuumentimet edellyttävät, että materiaalin on oltava sähköä johtava metalli, teräksen ·· tai raudan ollessa edullisin materiaali. Rauta- tai teräs- 25 92942 telan terminen massa on valitettavasti huomattavan suuri, joten esimerkiksi 371°C lämpötilassa puristintela muodostaisi huomattavan vaaran rainan katketessa tai jopa/ kun kone pysäytetään huoltoa varten. Näiden vaarojen vuoksi 5 näin korkeissa toimintalämpötiloissa olevan puristintelan termistä massaa on pienennettävä, mikä mahdollistaa telan tarpeeksi nopean jäähtymisen turvallisuusongelmien välttämiseksi .

Esillä olevan keksinnön mukaan puristintela sisältää pohjan 10 36B, jolla on pieni terminen massa ja alhainen lämmönjohta- vuus ja joka on päällystetty lujuuden antamiseksi ulkokerroksella 38B, jolla on suuri lämmön ja sähkön johtavuus. Ulkokerros, joka on edullisimmin sähköäjohtava, riippuu pääasiassa prosessin termisistä vaatimuksista. Lämmönsiir-15 tovaatimusten ollessa suuria ulkopinnan on oltava paksu.

Koska tämän erikoisen toteutuksen lämpökapasiteetti on paljon pienempi kuin vastaavalla täysmetal1itel ai 1 a , märän huovan kulkeminen telan päällä rainan poistamisen jälkeen jäähdyttää kuviossa 8 esitetyn laitteen nopeasti hyväksyt-20 tävälle tasolle.

Kuvioiden 4 ja 5 suoritusmuodoissa kaksikerroksisen puristin-telan tarve vältetään käyttämällä metal 1inauhaa 18C tai 18D.

Kuviossa 8 esitetyn suoritusmuodon toimiessa 1ämmönsiirtovä-lineen kuuma nauha 18G ei tule koskaan kosketukseen suuren 25 pääpuristintelan 12G kanssa. Puristintela 12G ei siten koskaan ylitä paperin lämpötilaa. Kuviossa 8 esitetyssä nimenomaisessa suoritusmuodossa teloilla 50G ja 54G ja kahdella muulla telalla, joiden ympäri 1ämmönsiirtoväline 18G kulkee, on suhteellisen pieni terminen massa eivätkä ne siten muodos-30 ta merkittäviä turvallisuusongelmia.

Kuten edellä on selitetty, kun puristintelan pinta on huokoinen, vältetään osa vedenkäsittelyongelmista , joita voisi muuten esiintyä pelkkää huopaa käytettäessä. Lisäksi telan 26 92942 sisälle voidaan kohdistaa alipaine, joka on yhteydessä telan pinnan kanssa tehostamaan edelleen vedenpoistoa ja prosessin tehokkuuden optimoimiseksi.

Eräässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa pinnaltaan huo-5 koisen puristintelan tilalla voidaan käyttää huopaa revitetyn telan yhteydessä. Rei'itetty puristintela muodostaa paikan, johon huovassa oleva liika vesi voi poistua. Tämän toteutuksen on havaittu olevan vähemmän herkkä huoparatakaisul1 e kuin rei1ittämättömän puristintelan tapaus.

1C Esillä oleva keksintö muodostaa puristinlaitteen ja menetelmän, joka paitsi vähentää kuivaussylintereiden ja apulaitteiden aikaisemmin tarvitsemaa pääoman kulutusta myös pienentää tällaisen kuivausosan sijoittamiseen tarvittavan lattiapinta-tilan kustannuksia. Lisäksi tällaisen kuuman pitkänippipu-15 ristinlaitteen tarvitseman lämmönsyötön enemmän kuin kompensoi kuivausosan aikaisemmin vaatiman höyrynsyötön poltto-ainevaatimusten pieneneminen.

Claims (16)

27 92942

1. Laite virtaavan aineen poistamiseksi kuiturainasta (W; WA. . . WN), joka laite käsittää: puristinelimen (12; 12A. ..12N), peitevälineen (14; 14A. ..14N), joka on yhteistoiminnassa puristinelimen (12; 12A. . . 12N) kanssa pidennetyn puristusvyöhykkeen (20; 20A. . . 20K) muodostami seksi niiden väliin siten, että raina puristuu puristinelimen (12; 12A. . . 12N) ja peitevälineen (14; 14A. . . 14N) välissä puristus vyöhykkeen (20; 20A. . . 20K) läpikulun aikana, pitkänomaisen puristuskenkävälineen (22; 22A. . . 22K) peitevälineen (14; 14A. . . 14N) painamiseksi puristinelintä (12; 12A. . . 12N) kohti siten, että kun raina (W; WA. . . WN) kulkee puristusvyöhykkeen (20; 20A. . . 20K) läpi, rainasta poistuu virtaavaa ainetta, ja kuumennusvälineen (28; 28A. . . 28K), joka on sijoitettu puristin-elimen (12; 12A...12N) lähelle lämmön siirtämiseksi rainaan, tunnettu siitä, että rainan (W; WA. . . WN) kulkiessa puristusvyöhykkeen (20; 20A. . . 20K) läpi siihen siirretään lämpöä joko puristinelimen (12A; 12B; 12E; 12F; 121; 12J; 12K) avulla tai lämmönsiirtovälineen (18; 18C; 18D; 18G; 18L; 18M; 18N) avul la, joka siirtoväline _on yhteistoiminnassa peitevälineen (14; 14A. . . 14N) kanssa puristusvyöhykkeen muodostamiseksi niiden välille, ja että rainan (W; WA. . . WN) kulkiessa puristusvyöhykkeen läpi puristuskengän (22; 22A. . . 22K) ja puristinelimen (12; 12A. . . 12N) välillä, rainaan (W; WA. . . WN) kohdistuu pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristus vyöhykkeessä (20; 20A. . . 20K) rainan puristusvyöhykkeen (20; 20A. . . 20K) läpikulun aikana kehittynyt vesihöyry pakottaa • · 28 92942 nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois Tainasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toisen peitevälineen (16), joka on sijoitettu lämmönsiirtovälineen (18) ja puristinelimen (12) muodostaman kuperan pinnan väliin siten, että peiteväline (14), raina (W), lämmönsiirtoväline (18) ja mainittu toinen peiteväline (16) liikkuvat yhdessä kuperan pinnan ja sen kanssa yhteistoiminnassa olevan pitkänomaisen puristus kengän (22) muodostaman koveran pinnan välistä virtaavan aineen poistamiseksi rainasta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että puristinelin on puristintela (12A...12N).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että puristintela (12B) sisältää ensimmäisen sama-akse-lisen kerroksen (36B), toisen sama-akselisen kerroksen (38B), joka ympäröi ensimmäistä kerrosta (36B) mainitun toisen kerroksen (38B) lämmönjohtavuuskertoimen ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen (36B) lämmönjohtavuuskerroin.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu ;· siitä, että se käsittää lisäksi toisiotelan (40C; 40D), jolloin lämmönsiirtoväline (18C; 18D) kulkee puristintelan (12C; 12D) ja toisiotelan (40C, 40D) ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä (28C) rainaan, puristintelan (12C; 12D) lämmönjohtavuuskertoimen ja toisiotelan (40C; 40D) lämmönjohtavuuskertoimen kummankin ollessa pienempiä kuin lämmönsiirtovälineen (18C; 18D) lämmönj ohtavuus kerroin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoväline (18D) ja toisiotela (40D) muodostavat väliinsä toisiokuumennusvyöhykkeen (42D), mainitun laitteen sisältäessä lisäksi toisiokuumennusvälineen (48D), - * - joka on sijoitettu toisiotelan (40D) lähelle lämmönsiirtoväli- n 29 92942 neen (18D) kuumentamiseksi lämmönsiirtovälineen (18D) t'oisio-kuumennusvyöhykkeen (42D) läpikulun aikana.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi aputelan (50E. ..50N), joka on sijoitettu puristintelan (12E. . . 12N) lähelle siten, että apu-tela (50E. . . 50N) ohjaa rainan puristusvyöhykkeen läpi.

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi puristintelan (12G; 12L; 12M; 12N) lähelle sijoitetun apupuristintelan (50G; 50L; 50M; 50N), siirtotelan (54G; 54L; 54M; 54N), joka on sijoitettu puristin- telan (12G; 12L; 12M; 12N) lähelle siten, että puristusvyöhyke on apupuristintelan ja siirtotelan välissä, jolloin lämmön- siirtoväline (18 G; 18L; 18M; 18N) kulkee apupuristintelan (50G; 50L; 50M; 50N) ja siirtotelan (54G; 54L; 54M; 54N) ympä ri siten, että raina liikkuu yhdessä lämmönsiirtovälineen ja puristintelan kanssa ja niiden välissä apupuristintelan ja siirtotelan välillä.

9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että peitevälinettä (14J) puristintelaa (12J) kohti painava pitkänomainen kenkäväline (22J) sisältää: ;·; ensimmäisen kengän (56J), joka muodostaa koveran pinnan (24J), joka on yhteistoiminnassa puristintelan (12J) kanssa siten, että kun peiteväline_ (14J) liikkuu koveran pinnan (24J) suhteen, peiteväline (14J) ja puristintela (12J) puristavat rainan (WJ) väliinsä, toisen kengän (58J), ensimmäisen ohjainvälineen (60J), joka on sijoitettu ensimmäisen ja toisen kengän (56J, 58J) väliin mainitun ensimmäisen ohjainvälineen (60J) ollessa sijoitettu etäälle puristintelas-ta (12J), 30 92942 peitevälineen (14J) kulkiessa ensimmäisen ohjainvälineen (60J) ympäri siten, että peiteväline (14J) irroitetaan rainasta (WJ) ensimmäisen kengän (56J) ja toisen kengän (58J) välissä.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuumennusvälineenä (28; 28A. . . 28J) on sähköinen kuumennin.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuumennusvälineenä on ensimmäinen induktiokuumen-nin (281), ensimmäisen induktiokuumentimen (281) ollessa sijoitettu puristintelan (121) lähelle ja eroon puristusvyöhykkees-tä (201) siten, että puristintelaa (121) kuumennetaan ennen sen tulemista kosketukseen rainan (WI) kanssa, mainitun laitteen sisältäessä lisäksi toisen induktiokuumentimen (281), joka on sijoitettu puristusvyöhykkeen (201) lähelle etenemis-suunnassa ennen puristusvyöhykettä (201) niin, että rainaa kuumennetaan välittömästi ennen suurennetun paineen kohdistamista, ja painamista varten olevan pitkänomaisen kenkävälineen (221) sisältäessä joukon kenkiä (221), kunkin joukosta kenkiä (221) muodostaessa koveran pinnan yhteistoimintaa varten peite-välineen (141) kanssa ja joukon induktiivisia apukuumentimia (281), kunkin apukuumentimen (281) ollessa sijoitettu kenkien (221) joukon vierekkäisten kenkien väliin. • ·

12. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi: esikuumennusvälineen (32A; 32B) rainan kuumentamiseksi ennen kuin raina kulkee puristintelan (12A; 12B) ympäri, esikuumen- nusvälineen sisältäessä höyrylaatikon (66A; 66B), ja alipaine-raon (68A; 68B) höyryn imemiseksi rainaan.

13. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuumennusvälineenä on induktiokuumennusväline (28; 28A. ..28J), joka on sijoitettu puristintelan lähelle lämmön ;'· siirtämiseksi rainaan. 31 92942

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että induktiokuumennusväline (281) sisältää lisäksi: joukon induktiokuumentimia (281), jotka on sijoitettu puris-tintelan (121) lähelle ja koneen poikkisuuntaan, ohjausvälineen induktiokuumentimien (281) joukon kunkin induk-tiokuumentimen ohjaamiseksi erikseen siten, että rainan kos -teussisällön profiilia voidaan ohjata muodostamaan rainan, jolla on halutut profiiliominaisuudet.

15. Menetelmä virtaavan aineen puristamiseksi kuiturainasta, joka menetelmä sisältää vaiheina: rainan (W; WA. . . WN) johtamisen pyöritettävän puristinelimen (12; 12A. . . 12N) ja sen kanssa yhteistoiminnassa olevan peitteen (14; 14A.. . 14N) välistä siten, että raina kulkee pidenne tyn puris tus vyöhykkeen (20; 20A. . . 20K). läpi virtaavan aineen poistamiseksi kuiturainasta, peitteen (14; 14A. . . 14N) painamisen puristinelintä kohti pitkänomaisella puristuskengällä (22; 22A. . . 22K) siten, että kun raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, virtaavaa ainetta puris-‘1 tetaan rainasta, ja lämmön siirtämisen rainaan puristinelimen lähelle sijoitetulla kuumennus välineellä (28; 28A. ..28K), tunnettu siitä, että kuiturainan kulkiessa puristus-vyöhykkeen (20; 20A. . . 20K) läpi sitä kuumennetaan joko puris-tinelimen (12A; 12B; 12E; 12F; 121; 12J; 12K) tai lämmönsiirto-välineen (18; 18C; 18D; 18G; 18L; 18M; 18N) avulla, joka siirtoväline on yhteistoiminnassa peitevälineen (14; 14A. . . 14N) - kanssa puristusvyöhykkeen muodostamiseksi niiden välille, ja • - 32 92942 että kun raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, rainaan kohdistetaan pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkeessä rainan puristusvyöhykkeen läpikulun aikana kehittynyt vesihöyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtäavan aineen pois rainasta.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että siihen lisäksi sisältyy vaihe, jossa kuitu-raina esikuumennetaan ensimmäiseen lämpötilaan ennen kuin se johdetaan puristusvyöhykkeen läpi.