FI93039B - Paperinjohtotelan yhteyteen sovitettu laite - Google Patents

Description

5 93039

Paperinjohtotelan yhteyteen sovitettu laite

Anordning anordnad i förbindelse med en pappersledningsvals

Keksinnön kohteena on paperinjohtotelan yhteyteen sovitettu laite, jolla on vähennettävissä paperinjohtotelan sylinterivaipan ja paperi-rainan välistä tukikontaktia häiritseviä ilmavirtauksia ja niistä johtuvia paperiradan pussiutumisia ja vastaavia haittoja, ja joka laite 10 käsittää paperirainan tulo- ja sivuamissektorin vastakkaiselle puolelle järjestetyn kotelopalkin.

Paperinjohtoteloja käytetään useissa eri positioissa, tyypillisesti puristinosan ja kuivatusosan välillä sekä puristinosan kompaktin puris-15 tintelakombinaation ja sen erillispuristimen välillä.

Epäkohtana ennestään tunnetuissa paperinjohtoteloissa on se, että pyörimisliike indusoi paperinjohtotelan ympärille ilmavirtauksen, joka aiheuttaa ylipaineen paperiradan ja paperinjohtotelan tulopuolen sul-20 keutuvaan nippitilaan. Tämä ylipaine pyrkii irrottamaan paperirainaan paperinjohcotelasta, ja täten syntyvä ilmapussi aiheuttaa paperiradan juoksussa epästabiilisuutta ja rynkkyjä sekä jopa ratakatkoja.

Erityisen korostuneesti edellä esitetty ongelma tulee esille sellaises-25 sa puristinosassa, jossa on kompakti puristintelakombinaatio, joka ; muodostaa kolme puristusnippiä (hakijan tavaramerkillä "Sym-Press II" markkinoima puristinosa) ja jossa puristinosassa on neljäs erillisnip-pi. Tämä erillisnippi on muodostettu sileäpintaisen ylätelan ja puris-tushuovan sisällä olevan onsipintaisen alatelan välille. Tämän ylätelan 30 sileältä pinnalta paperirata ohjataan paperinjohtotelalla kuivatusosan kuivatusviiran suoran juoksun alapinnalle. Juuri viimemainitun paperinjohtotelan yhteydessä edellä kosketellut ongelmat tulevat erityisen korostuneesti esille. Näitä ongelmia paperikoneiden kasvavat nopeudet entisestään vaikeuttavat.

35

Mainittuja epäkohtia on pyritty vähentämään lisäämällä paperiradan vetojännitystä paperinjohtotelalle tultaessa, mutta tämä aiheuttaa : haitallista venymää rataan, minkä vuoksi paperin laatuominaisuudet 2 93039 heikkenevät. Erityisen suuret mainitut ongelmat ovat tiiveillä ilmaa läpäisemättömillä paperilaaduilla. Esimerkiksi SC-papereilla mainittu ongelma alkaa jo ilmetä kun ratanopeus nousee yli - 1000 m/min., kun taas esim. sanomalehtipaperilla ongelmat ilmenevät vasta kun ratanopeus 5 on yli ~ 1400 m/min.

Mainittujen ongelmien hallintaa vaikeuttaa myös tilanahtaus paperinjoh-totelan ympärillä ja se, että paperinjohtotela on yleensä siirrettävä eri asentoihin paperirainan päänviennin ja normaalin ajotilanteen yh-10 teydessä. Tämä siirto vaatii myös oman tilansa, mikä osaltaan vaikeuttaa paperinjohtotelan yhteyteen sovitettavien laitteiden sijoitusta.

Edellä esitettyjä epäkohtia on pyritty ehkäisemään varustamalla paperinj ohtotelan sylinterivaippa urituksella, mutta näinkään kyseisiä 15 epäkohtia ei ole, etenkään suurilla nopeuksilla, voitu välttää. Edellä mainittu paperinjohtotelan kohta onkin muodostunut erääksi paperikoneen nopeuden nostoa rajoittavaksi pullonkaulaksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusia ratkaisuja 20 edellä kosketeltuihin ongelmiin.

Mainittuihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittu kotelopalkki on kytketty kiinteästi paperinjohtotelan laakerinkannattimiin tai niihin 25 liittyviin osiin, että mainitun kotelopalkin yhteydessä on sulkuosat, jotka ovat pienen välyksen päässä paperinjohtotelan vaipasta, ja että että mainitut sulkuosat rajoittavat kotelopalkin sisälle ja väliinsä sulkutilan, josta on ilmanpurkauskanava tai -kanavat kotelopalkin ulkopuolelle .

30

Keksinnön mukaisella laitteella ehkäistään paperinjohtotelan pyörimisliikkeen indusoiman ilman virtaukset paperinjohtotelan ympärillä. Kun lisäksi keksinnön mukaisen laitteen kotelopalkkiin järjestetään sulku-tila, joka avautuu huomattavan suurelle paperinjohtotelan rainan kulku-35 suunnassa jättöpuolelle sijoitetulle sektorille ja tähän sulkutilaan järjestetään joko aktiivinen tai passiivinen ilmanpoisto, estetään 3 93039 haitallisten ilmavirtausten syntyminen paperinjohtotelan ja paperiradan tulopuolen ratavedon väliseen sulkeutuvaan nippitilaan.

Kun keksinnön mukainen laite ja sen kotelopalkki sijoitetaan kiinteästi 5 paperinjohtotelan laakerinkannattimien tai niihin liittyvien varsien yhteyteen paperinjohtotelan mukana kääntyväksi, niin kotelopalkki ja sen sulkutilan rajoittavat sulkuosat voidaan sijoittaa hyvin pienen välyksen päähän paperinjohtotelan sylinterivaipasta. Mainituista sul-kuosista paperinjohtotelan pyörimissuunnassa ensimmäisellä on huomatta-10 vasti pienempi virtausvastus kuin toisella eli jälkimmäisellä sulku-osalla niin, että mainitun ensimmäisen sulkuosan läpi tulee mainittuun sulkutilaan enemmän ilmaa kuin mainitun toisen sulkuosan kautta poistuu. Täten sulkutilaan syntyvä ylipaine purkautuu kotelopalkkiin järjestetyn ilanpoistokanavan kautta joko vapaasti ulkoilmaan tai imun 15 avustamana. Mainitut sulkuosat voidaan myös tarvittaessa varustaa pehmustetuilla suojaosilla, jotka estävät paperinjohtotelan pinnan vaurioitumisen. Tarvittaessa voidaan keksinnön mukaisen laitteen yhteydessä käyttää urituksella varustettua paperinjohtotelaa. Tällöin voi kuitenkin uritus olla verraten matala ja harvassa.

20

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

25

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön sovellusympäristöksi puristinosaa ja sitä seuraavaa kuivatusosan alkuosaa, joiden välillä keksinnön mukaista laitetta sovelletaan.

30 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen ensimmäistä toteutusmuotoa ajoasennossa ja kuvio 2 on samalla suurempimittakaavainen kuvanto kuvioon 1 merkitystä alueesta DET.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista laitetta paperinjohtotelan ollessa 35 rainan päänvientiasennossa.

4 93039

Kuvio 4 esittää kuviota 2 vastaavalla tavalla keksinnön mukaisen laitteen toista toteutusmuotoa.

Kuvio 5 esittää koneen poikkisuuntaista pystyleikkausta kuvioon 2 mer-5 kityn tason V-V kohdalta.

Kuvio 6 esittää kuviota 5 vastaavalla tavalla pystypoikkileikkausta VI-VI kuviossa 4.

10 Aluksi selostetaan kuvioon 1 viitaten eräs tyypillinen ja sinänsä tunnettu keksinnön sovellusympäristö. Korostettakoon kuitenkin, että keksintöä voidaan soveltaa myös kuviosta 1 olennaisesti eroavissa muissa ympäristöissä. Muodostusviiralle 10 huopautettu paperiraina W siirretään pick-up-telalla 12 pick-up-kudoksen 11 alapinnalle, jossa se vie-15 dään ensimmäiseen puristinnippiin Nx. Tämä puristinnippi Nj muodostuu puristintelojen 14,15 sekä puristushuopien 11,12 välille. Huovan 11 pinnalla raina W siirretään puristusimutelan 15 imusektorin yli toiseen nippiin N2, joka muodostuu em. imutelan 15 ja sileällä pinnalla 16' varustetun keskus-telan 16 välille. Keskustelan 16 yhteyteen muodosta-20 vat puristinosan kolmannen nipin N3 puristintela 17 ja yläpuolinen pu-ristushuopa 18.

Kuviossa 1 keskustelan 16 sileältä pinnalta 16' paperiraina W irrotetaan lyhyenä vapaana vetona W0 ja siirretään paperinjohtotelan 19 avulla \ 25 alapuolisen puristushuovan 20 yläpinnalle. Tämä vie rainan W neljänteen erilliseen puristinnippiin N*. Tämä puristinnippi N<, muodostuu mainitun huopasilmukan 20 sisällä olevan alapuolisen onsipintaisen puristintelan 22 ja yläpuolisen suurempiläpimittaisen 20' sileällä pinnalla 21' varustetun puristintelan 21 välille. Yläpuolisen puristintelan 21 sileäl-30 tä pinnalta 21' raina W irrotetaan lyhyenä vapaana vetona Wx ja siirre-tään paperinjohtotelalla 27 kuivatusviiran 24 alapinnalle. Kuivatusvii-raa 24 ohjaa paperinjohtotelan 27 yläpuolella oleva kääntötela 25, josta lähtien kuivatusviiralla 24 on suora juoksu ensimmäiselle kuiva-tussylinterille 28 tai lead-in-sylinterille, jonka jälkeen seuraa kään-35 töimusylinteri 29. Johtotelan 25 ja sylinterin 28 välisellä kuivatus-viiran 24 suoralla juoksulla on viirasilmukan 24 sisällä puhallusimu- tl! 5 93039 laatikot 26a,26b. Nämä aikaansaavat kuivatusviiran 24 mainitulle juoksulle alipainekentän SA, joka kiinnittää rainan W luotettavasti kuivatusviiran 24 alapinnalle.

5 Paperinjohtotelan 27 yhteyteen rainan W tulosuunnassa sen jättö- eli selkäpuolelle on sijoitettu keksinnön mukainen laite 100, jota seuraa-vassa selostetaan tarkemmin lähinnä kuvioihin 2-6 viitaten. Aluksi selostetaan kuvioihin 2 ja 3 viitaten keksinnön mukaisen laitteen ensimmäinen toteutusesimerkki.

10

Kuviossa 2 laite 100 on esitetty ajoasennossa siis normaalissa paperikoneen toimintatilassa ja kuviossa 3 päänvientiasennossa, jossa kapeaa päänvientinauhaa R viedään ensin puristinosan ja sitten kuivatusosan läpi. Keksinnön mukainen laite 100 käsittää kotelopalkin 30, jossa on 15 päätyosat 31a ja 31b ja niiden välillä suljetut kotelo-osat Kj.^ ja K3 ja niiden sisälle rajoittuva sulkutila T, josta johtaa ilmanpurkaus-kanava 35 kotelopalkin 30 ulkopuolelle. Kotelopalkkia 30 ylhäältäpäin rajoittavat seinämät 33 ja alhaaltapäin seinämä 34. Kotelopalkki 30 on kiinnitetty päädyistään 31a ja 31b jäykästi paperinjohtotelan 27 lääke-20 rin 41 kannattimiin 40. Laakerinkannattimet 40 on puolestaan nivelöity vaaka-akseleilla 42 paperikoneen runko-osiin 46 ulokeosien 47 ja niiden laippojen 45 välityksellä. Laakerinkannattimet 40 on järjestetty käännettäväksi hydraulisylintereillä 43, jotka on toisesta päästään nivel-tapein 44a kiinnitetty ulokeosiin 47 ja toisesta päästään niveltapein 25 44b laakerinkannattimiin 40. Hydraulisylinterien 43 pareilla paperin- johtotela 27 on käännettävissä kuvioiden 2 ja 4 mukaisesta ajoasennosta 27B kuvion 3 mukaiseen päänvientiasentoon 27A. Kotelopalkki kääntyy tällöin paperinjohtotelan 27 mukana ja vastaavia asentoja on merkitty viitteellä 30A ja 30B.

30 «

Paperinjohtotelan 27 jättöpuolelle kotelopalkki 30 rajoittaa sulkuilma-tilan T. Tätä tilaa T rajoittaa tulopuolelta sulkuosa 32a ja jättöpuo-lella kotelo-osan K3 yhteydessä oleva sulkuosa 39a. Sulkuosan 32a kärjessä ja sulkuosan 39a sisäpinnalla voidaan käyttää huovasta, kumista 35 tai muovista tehtyä pehmusteosaa niin, että mainitut sulkuosat 32a ja . 39a voidaan tuoda hyvin pienen välin päähän paperinjohtotelan 27 sylin- 6 93039 teripinnasta. Mainittu väli on tyypillisesti 0,5-5 mm, sopivimmin - 1 mm. Mainittu välys voi olla pieni senkin vuoksi, koska kotelopalkki 30 on asennettu kiinteästi laakerinkannattimiin 40 sen mukana kääntyväksi asentoihin 30A ja 30B.

5

Paperinjohtotelan 27 pyörimissuunnassa ensimmäinen sulkuosa 32a on viivamainen, kun taas toinen eli jälkimmäinen sulkuosa 39a on pitempi ja sektorimainen ulottuen sektorille b. Mainitun sektorin b suuruus valitaan yleensä alueelta b = 2°...10°, sopivimmin b = 4°...7°. Täten 10 sulkuosan 32a virtausvastus on olennaisesti pienempi kuin jälkimmäisen sulkuosan 39a. Näin ollen paperinjohtotelan 27 pyörimisen johdosta sulkutilaan T tulee enemmän ilmaa kuin mitä sulkuosan 39a kautta poistuu ja mainittu ilma poistetaan kanavan 35 kautta.

15 Paperinjohtotelan 27 jättöpuolen sektorille a « 60°...150°, sopivimmin a «s 90° (kuvio 3), ulottuvan kotelopalkin 30 sulkutilasta T johtaa ilmanpoistokanavat 35 kotelopalkin 30 ulkopuolelle.

Kuvioiden 2,3 ja 5 mukaisesti mainittu ilmakanava 35 rajoittuu vaaka-20 seiniin 35a,35b, joita yhdistävät pystyseinien 36 päätyjen 31a,31b välillä. Pystyväliseinät 36 osaltaan jäykistävät kotelopalkin 30 rakennetta .

Kuvioiden 4 ja 6 mukaisesti on kotelopalkin 30 sisään järjestetty sul- • 25 kutilasta T tulevat ilmanpoistoputket 37 vaakaseinien 35a ja 35b välil le. Poistoputket 37 liittyvät ulkopäässään poikkisuuntaiseen vaakaput-keen 38, joka on yhdistetty laipalla 39a imupumpun (ei esitetty) imu-puolelle, mitä kuvaa kuviossa 6 oleva nuoli VAC.

30 Paperinjohtotelan 27 sylinterivaippa on sopivimmin kromi-teflon-pinnoi- • tettu. Kuvioiden mukaisesti paperinjohtotela 27 on varustettu ulkopuolisella urituksella 27'. Tämä uritus 27' on verraten matala ja harvassa; tyypillisesti urien 27' syvyys on - 1 mm, leveys - 2 mm ja aksiaalinen jako - 6-12 mm ja avoimen pinnan osuus on ~ 10...15 % sylinte- 35 ripinnasta.

7 93039

Edellä selostettu laite 100 toimii seuraavasti. Erillisnipin N<, alahuopa 20 indusoi nuolien F: suunnassa ilmavirtausta ja aikaisemmin osa tästä virtauksesta on paperinjohtotelan 27 pyörimisliikkeen indusoiman ilman kanssa mennyt paperinjohtotelan 27 ja paperiradan avoimen vedon 5 muodostamaan sulkeutuvaan nippitilaan G aiheuttaen ylipaineen, joka on pyrkinyt pussittamaan ja erottamaan rainaa W paperinjohtotelasta 27. Keksinnön mukainen laite 100 estää tämän haitallisen ilmiön siten, että laite 100 sulkemalla tilan T ja sitä vastaavan paperinjohtotelan 27 sektorin estää ilman pyörimisen paperinjohtotelan 27 vaipan mukana.

10 Kotelopalkin 30 tulopuolella oleva sulkuosa 32 johtaa ilmaa nuolten F2 suunnassa telasta 27 poispäin ja kotelopalkin 30 ulkopuolelle.

Tilaan T nuolten F3 suunnassa tuleva ilma poistuu nuolten F* suunnassa kanavan 35 tai putkien 37 kautta. Tätä ilmanpoistoa kuvioiden 4 ja 6 15 mukaisesti avustetaan putken 38 kautta imetyllä alipaineella (VAC).

Kotelopalkki 30 rajoittaa huovanjohtotelan 23 kanssa kapean kanavan C, jonka kautta huopa 20 indusoi nuolten F3 suunnassa ilmavirtauksen, jolla estetään puolestaan sylinterin 29 indusoiman ilman tuloa rainan W kulkua häiritsemään.

20

Kuviossa 3 on esitetty paperinjohtotela 27A ja kotelopalkki 30A pään-vientiasennossa, jossa ilmaputkesta 19a tulevalla suihkulla S irrotetaan päänvientrisauha R puristintelan 21 sileältä pinnalta 21' ja pään-vientinauha ohjataan nuolen Rj suunnassa kuivatusviiraa 24 kohti, jonka 25 alapintaan alipaiaekenttä SA sen tartuttaa. Päänvientinauhan R pysymistä kuivatusviiralla edistää myös kotelopalkin 30 kanavasta 35 purkautuva ilmavirta Fs (kuvio 2).

Pienemmillä ratanopeuksilla ja/tai vähemmän tiiviillä papereilla tul-30 laan toimeen. Yleensä kuvioissa 2 ja 3 esitetyllä keksinnön mukaisella passiivisella laitteella, jossa on sulkutilasta T vapaa purkauskanava 35 ulkopuoliseen tilaan. Suuremmilla ratanopeuksilla ja/tai tiiviimmil-lä paperilaaduilla etenkin SC-papereilla on yleensä edullisempi soveltaa keksinnön mukaista aktiivista mallia, jossa ilmanpoistokanavat on 35 yhdistetty alipainelähteeseen, jolla evakuoidaan sulkutilaa T.

8 93039

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

5 i t *

Claims (11)

1. Paperinjohtotelan (27) yhteyteen sovitettu laite (100), jolla on vähennettävissä paperinjohtotelan (27) sylinterivaipan (27') ja paperi- 5 rainan (W) välistä tukikontaktia häiritseviä ilmavirtauksia ja niistä johtuvia paperiradan pussiutumisia ja vastaavia haittoja, ja joka laite (100) käsittää paperirainan (W) tulo- ja sivuamissektorin vastakkaiselle puolelle järjestetyn kotelopalkin (30), tunnettu siitä, että mainittu kotelopalkki (30) on kytketty kiinteästi paperinjohtote-10 lan (27) laakerinkannattimiin (40) tai niihin liittyviin osiin, että mainitun kotelopalkin (30) yhteydessä on sulkuosat (32a,39a), jotka ovat pienen välyksen päässä paperinjohtotelan (27) vaipasta, ja että että mainitut sulkuosat (32a,39a) rajoittavat kotelopalkin (30) sisälle ja väliinsä sulkutilan (T), josta on ilmanpurkauskanava tai -kanavat 15 (35,37) kotelopalkin (30) ulkopuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainituista sulkuosista (32a,39a) paperinjohtotelan (27) pyörimissuunnassa ensimmäinen sulkuosa (32a) on viivamainen ja jälkimmäinen sulku- 20 osa (39a) ulottuu huomattavalle sektorille (b) niin, että ensimmäisen sulkuosan (32a) ilmavirtausvastus on olennaisesti pienempi kuin jälkimmäisen sulkuosan (39a) virtausvastus.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, 25 että laite (100) on sovitettu paperikoneen puristinosan viimeisen nipin (N*) ja kuivatusosan välille.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite (100) on sovitettu sellaisen paperinjohtotelan (27) yhteyteen, 30 joka paperinjohtotela (27) on sovitettu paperikoneen puristinosan eril-lispuristimen (N*) yläpuolisen sileäpintaisen (21') puristintelan (21) tuntumaan ja samalla paperikoneen ensimmäisen viiraryhmän, sopivimmin yksiviiraryhmän, kuivatusviiran (24) ja sen etummaisen kääntötelan (25) tuntumaan, sopivimmin sen alapuolelle. 35 i 10 93039

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteen (100) kotelopalkki (30) on sijoitettu paperinjoh-totelan (27) laakerinkannattimien (40) niveltappien (42) varaan ja niin, että paperinjohtotelan (27) ja mainitun kotelopalkin (30) keski- 5 näinen asema säilyy muuttumattomana paperinjohtotelan (27) asemien siirroista huolimatta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittujen sulkuosien (32a,39a) paperinjohtotelan (27) 10 sylinterivaipan puoleisessa sivussa on pehmeää materiaalia kuten huopaa, kumia, muovia, tms. oleva suojaosa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu kotelopalkin (30) sulkutila (T) on ulotettu pape- 15 rinjohtotelan (27) sylinterivaipalla sektorille a » 60°-150°, sopivimmin a « 90°.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu kotelopalkki (30) käsittää suljetut päätyosat 20 (31a,31b) ja niiden välillä olevat suljetut kotelo-osat (KllK2,K3)> jotka ovat sopivimmin olennaisesti kolmiomaiset poikkileikkaukseltaan ja jotka rajoittuvat kotelopalkin ulkoseinämiin (33,34) ja joiden sisäseinät (35a,35b) rajoittavat väliinsä poistoilmakanavat (35;37). • 25 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että kotelopalkin (30) poistoilmakanava (35) on pysty- ja konesuuntaisilla useilla väliseinillä (36) jaettu osiin, että väliseinät (36) osaltaan jäykistävät kotelopalkkia (30) ja että mainittu ilmakanava avautuu paperirainan kulkusuunnassa kotelopalkin (30) jättö-30 puolelle.

9 93039

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut ilmakanavat (37) on ilmaputkella (38) yhdistetty alipainelähteeseen (VAC), jolla on edistettävissä ilmanpoistoa kotelo-35 palkin (30) sulkutilasta (T). Il 11 93039

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun kotelopalkin (30) alaseinämä (34) rajoittaa kapean ilmakanavan (C) yhdessä erillisnipin (NA) puristinhuovan (20) jälkimmäisen johtotelan (23) kanssa. 5 ’ « i 12 93039