FI93183C - Menetelmä ja laite fluorimuovin levittämiseksi paperikoneen telan pintaan - Google Patents

Description

93183

Menetelmä ja laite fluorimuovin levittämiseksi paperikoneen telan pintaan Förfarande och anordning för utbredning av fluorplast över ytan av en vals i en pappersmaskin 5

Keksinnön kohteena on menetelmä fluorimuovin levittämiseksi telan, varsinkin paperikoneen telan, pintaan.

10 Keksinnön kohteena on myös laitteita keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

Paperikoneessa esiintyy erilaisia tarpeita pinnan irrotusominaisuuksien parantamiseksi; paperinjohtoteloja ja kuivatussylintereitä pinnoitetaan 15 usein fluorimuoveilla tarttuvuuden vähentämiseksi ja toisaalta keskite-lalla on uusien graniittia korvaavien materiaalien soveltuvuutta heikentäneet niiden rainan irrotusominaisuudet (yleensä tartunta on liian suurta). Lisäksi keskitelalla on ollut ongelmana irrotusominaisuuksien muuttuminen ajan myötä pinnan kuluessa.

20

Pinnan irrotusominaisuuksien kannalta edullisimpia materiaaleja ovat fluorimuovit, koska niiden pintaenergia on noin puolta pienempi (15-18 m N/m vs. muut 30-50 m N/m) kuin metalleilla, muilla polymeereillä tai keraameilla, graniitti mukaan lukien.

25

Fluorimuovien, kuten teflonin (teflon - Du Pont'in tavaramerkki - poly-tetrafluorieteeni - PTFE) pintaan levittämiseksi on olemassa erilaisia vaihtoehtoja, kuten muovisukkien krymppaus telan ympärille tai polymeerin ja liuottimen ruiskutus pintaan ja tämän jälkeinen kuivatuskuumen-30 nus ja polymerointi. Tämä tehdään yleensä elektrolyyttisesti pinnoitetun kromin tai termisesti ruiskutetun karbidipinnoitteen päälle.

Lisäksi pienempiä kappaleita voi pinnoittaa muillakin menetelmillä, kuten esim. ns. leijutusmenetelrnällä.

Esimerkkinä elektrolyyttisestä pinnoituksesta mainitaan hakijan FI-kuulutusjulkaisu 74 308, jossa halutunlainen pinnoite aikaansaadaan 35 2 93183 sivelypinnoitusmenetelmä1lä sivelypinnoituksen ajoparametrejä säätämällä ja imeyttämällä tähän pinnoitteeseen polymeeri.

Nykyisin käytetyissä menetelmissä on esiintynyt seuraavanlaisia epäkoh-5 tia: korkea polymerointilämpötila (jopa 360°C) on aiheuttanut vetelyä teloissa, kromauksessa telarungon huokosiin jäänyt vety on kuplinut teflonoin-nin aikana, 10 - teflonsukat ovat vaurioituneet kuljetuksessa ja asennuksessa, teflonointiuuneilla on kokorajoituksia (keskitelat), teflonoinnin aiheuttama tartunnan pieneneminen on niin voimakasta, että keskitelan teflonoinnin jälkeen raina kulkeutuisi huopien mukana, toisin sanoen tartuntaa ei voida säätää, 15 - fluorimuovit ovat pehmeitä materiaaleja ja ne kuluvat nopeasti, ruiskutettavien teflonien liuottimet ovat eräissä tapauksissa myrkyllisiä (tinneri) ja palovaarallisia.

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite fluorimuovin levittämiseksi 20 telan pintaan, joissa ei esiinny edellä kuvattuja haittoja ja joita käyttäen telan irrotusominaisuuksia voidaan säätää.

Edellä olevien tavoitteiden mukaisesti keksinnön mukainen menetelmä on pääasiassa tunnettu siitä, että fluorimuovin levittäminen tapahtuu - - 25 painekiilloittamalla painamalla fluorimuovilevyä tai -tankoa pyörivän telan pintaan.

Keksinnön mukaisen edellä olevaa menetelmää soveltavan laitteen ensimmäinen suoritusmuoto on pääasiassa tunnettu siitä, että siirrettävään 30 palkkiin on kiinnitetty fluorimuovipala, jota painetaan pyörivää telaa vasten.

Keksinnön mukaisen edellä olevaa menetelmää soveltavan laitteen toinen suoritusmuoto on pääasiassa tunnettu siitä, että paperikoneen kaavariin 35 on kiinnitetty fluorimuovipala, jota painetaan liikkuvan telan pintaa vasten, tavallisen kaavariterän tapaan, • tl 93183 3

Keksinnön edullisilla suoritusmuodoilla on alivaatimusten mukaiset tunnusmerkit.

Eräiden, jo käytössä olevien telojen irrotusominaisuuksien parantamisen 5 tarvetta voidaan tyydyttää, osittain yllä olevia epäkohtia välttäen, tämän ilmoituksen mukaisella menetelmällä, jossa koneessa pyörivän telan pintaa vasten painetaan fluorimuovilevyä tai tankoa.

Eräs kimmoke tähän keksintöön on syntynyt kokemuksista, joissa telaa 10 ajettiin teräskaavarilla. Kaavaroinnin tuloksena telan pinta karheni Ra arvoon 5-6 mikrometriä asti. Tämän jälkeen telaa kaavaroitiin lasikui-tulujitteisella epoksikaavarilla, jolloin telan pinta alkoi silittyä, koska epoksikaavari painekiilloitti telan pintaa ja Ra arvo putosi noin kymmenenteen osaan.

15

Tarkempi pinnan tarkastelu osoitti, että pinnassa olevat huokoset ja kuopat olivat täyttyneet epoksilla. Epoksilla ei kuitenkaan ole irrottamista parantavaa vaikutusta.

20 Yllä kuvatun kaltaista painekiilloitusta on käytetty myös jenkkisylin-tereillä, joiden pintoja on painekiilloitettu pinnoituksen jälkeen pronssikaavarilla. Lisäksi on-site-hiottuja sylintereitä on painekiil-lotettu pronssikaavarilla ennen käyttöön ottoa esim. ryöminnän yhteydessä. Tällöin painekiilloituksen tarkoitus on täyttää pinnassa olevia 25 monttuja.

Menetelmä muistuttaa kaavarointia, jolloin sen tekemiseen sopii normaali kaavarin pidin. Erityisen hyvät mahdollisuudet menetelmän soveltamiseen on kohteissa, joissa on kaksoiskaavari, jolloin takimmaista kaava-30 ria voidaan käyttää fluorimuovin levittämiseen vaikkapa ajon aikana.

Toinen mahdollisuus menetelmän soveltamiseen on käyttää erillistä siirrettävää kiilloituspalkkia, joka voidaan viedä tehtaalle ja asettaa telan viereen tilapäisesti tai pysyvästi. Palkin konstruktio muistuttaa 35 silloin kaavaripalkin konstruktiota, joskin se on rakenteitaan kevyempi 4 93183 ja valmistustoleransseiltaan väljempi. Tasaisen lopputuloksen aikaansaamiseksi sen tulee kuitenkin edullisesti oskilloida.

Tarvittavan käsittelyn pituutta säädetään säätämällä painekiilloituksen 5 pituutta ja painetta. Ajon aikana oikea lopputulos on mahdollista havainnoida sinänsä tunnetusti irrotuskulman ja vetoeron avulla. Paikallisia irrotusongelmia korjattaessa voidaan käyttää fluorimuovi-kaavaria tai tankoa vain ongelma-alueilla, joilla irtoamis- tai likaantumisongelmat ovat suurimmat.

10

Menetelmään soveltuvia fluorimuoveja ovat esim: polytetrafluorieteeni PTFE

tetrafluorieteenin ja heksafluoripropeenin sekapolymeeri, FEP 15 - polyklooritrifluorieteeni, PCTFE

polyvinylideenifluoridi, PVDF perfluorialkoksi, PFA

Keksinnöllä on selviä etuja aikaisemmin tunnettuihin menetelmiin näh-20 den. Paitsi, että edellä esitetyt tavoitteet saavutetaan, sillä on se etu, että menetelmä voidaan suorittaa nk. "paikan päällä" ja että menetelmässä lämpötila ei ole korkea.

Seuraavassa keksintöä selostetaan esittämällä kaksi keksinnön suoritus-: 25 muotoa oheisiin kuvioihin 1-2 viitaten, joihin keksintöä missään ta pauksessa ei ole tarkoitus rajoittaa.

Kuviossa 1 On esitetty keksinnön mukaista menetelmää soveltavan laitteen ensimmäinen vaihtoehto.

30

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaista menetelmää soveltavan laitteen toinen vaihtoehto.

Kuvion 1 tyyppinen kaksoiskaavin on myös esitetty hakijan FI-patentti-35 hakemuksessa 890733, josta selviää lisää yksityiskohtia.

5 93183

Kuviossa 1 on esitetty päätykuvantona keksinnön mukainen paperikoneen kaksoiskaavin 10. Keksinnön mukainen paperikoneen kaksoiskaapimen runko käsittää ensimmäisen kaavinpalkin 11 ja siinä ensimmäisen kaapimen 12 sekä toisen kaavinpalkin 13 ja siinä toisen kaapimen 14. Runkorakenne 5 käsittää päätylevyt 15, joiden avulla kaavinpalkit 11 ja 13 on yhdistetty päädyistään toisiinsa.

Kaapimia 12 ja 14 voidaan säätää niiden omilla säätölaitteilla.

10 Keksinnössä käytettävä kaksoiskaavinrakenne muodostuu siis kahdesta erillisestä kaavinpalkista, jotka on yhdistetty yhtenäiseksi kaavinra-kenteeksi päädyistään käyttämällä jäykkiä päätylevyjä. Kumpikin kaavin-palkki on erikseen säädettävissä päätylevyjen suhteen.

15 Kaapimia 12,14 on järjestetty omiin kaavinpalkkeihin, jolloin kaavin-palkkeihin liittyvien kaapimien säätö tapahtuu kääntämällä säädinlait-teella kaavinpalkkia kaavinpalkkeihin liittyvien päätylevyjen suhteen.

Kaapimia 12,14 voidaan lisäksi hienosäätöä. Esimerkiksi kaapimeen 12,14 20 liitetty fluorimuovipala on käännettävissä säätölaitteella siten, että kaapimen runko kääntyy nivelen varassa.

Kuviossa 1 koko kaavinrakenne 10 on käännetty sylinterilaitteella 29 telan T tuntumaan ja kaapimien 12 ja 14 hienosäätö on suoritettu kään-·, 25 tämällä kaapimiin liittyviä kaavinpalkkeja 11 ja 13 päätylevyjen 15 suhteen. Keksinnön mukaisesti kaavarin terän pitimeen 14 on kiinnitetty kaavarinterän sijasta fluorimuovipala 16, jota painetaan tietyllä paineella pyörivän telan T pintaan 1^. Viivapaine on levityksessä alueella 30-200 N/m. Käytettäessä keksintöä kaksoiskaapimessa, kuten kuviosa 1, 30 ensimmäisen kaavarin tehtävänä on puhdistaa telan pintaa epäpuhtauksista sekä estää pesusuihkujen vettä kulkeutumasta telan pinnan mukana paperirainalle.

35 Näin tela päällystyy fluorimuovilla, koska kaavari 14 painekiilloittaa telan T pintaa Tx ja Ra putoaa arvoon Ra < 1,0 /zm, (edullisesti lähtö- • · 6 93Ί 83 karheus on 2-3,5 μπι) . Keksinnössä voidaan yhtä hyvin soveltaa kaavaria, jossa on ainoastaan yksi kaavinterä, joka silloin siis on korvattu fluorimuovipalalla. Mutta kaksoiskaavaria käytettäessä fluorimuovipala kiinnitetään paperinteon aikana takimmaiseen pitimeen. Tällöin etummai-5 sessa pitimessä on yleensä normaali (lasikuitulujitteinen epoksi, ruostumaton teräs tai hiiliteräs) kaavari. Kun paperia ei tehdä fluorimuovipala kiinnitetään kumpaan pitimeen tahansa tai vaikka molempiin.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnössä käytettäväksi siirrettävää kiilloi-10 tuspalkkia 10', jonka käyttö tapahtuu sopivimmin pneumaattisella hyd-raulisylinterillä 29’. Vastaavalla tavalla kuin kaksoiskaavarissa palkissa 10' on pidin 12' fluorimuovipalaa 16' varten, jota painetaan 30-200 N/m:n paineella pyörivää telaa vasten.

15 Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön yksityiskohdat voivat vaihdella.

K

Claims (10)

93183

1. Menetelmä fluorimuovin levittämiseksi telan, varsinkin paperikoneen telan pintaan, tunnettu siitä, että fluorimuovin levittäminen 5 tapahtuu painekiilloittamalla painamalla fluorimuovilevyä tai -tankoa (16,16') pyörivän telan (T) pintaan (Tx) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fluorimuovin levittämiseen käytetään kaavaria, erityisesti kak- 10 soiskaavaria.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fluorimuovin levittämiseen käytetään siirrettävää kiilloituspalk-kia, edullisesti oskilloivaa kiilloituspalkkia. 15

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsittelyn tulosta, eli irrotusominaisuuksia säädetään säätämällä painekiilloituksen pituutta ja painetta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viivapaine levityksessä on 30-200 N/m.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetty fluorimuovi (16,16') on polytetrafluorieteeni 25 (PTFE), tetrafluorieteenin ja heksafluoripropeenin sekapolymeeri (FEP), polyklooritrifluorieteeni (PCTFE), polyvinyylideenifluoridi (PVDF) tai perfluorialkoksi (PFA).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukaisen menetelmän soveltamiseen 30 tarkoitettu laite, joka käsittää siirrettävän palkin (10,10'), joka on kiinnitetty toimilaitteeseen, esim. sylinteriin (29,29'), tunnettu siitä, että palkkiin on kiinnitetty fluorimuovipala (16,16'), jota painetaan pyörivää telaa (T) vasten.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että siirrettävä palkki (10') on oskilloiva. 93183

9. Jonkin patenttivaatimuksen 2 tai 4-5 mukaisen menetelmän soveltamiseen tarkoitettu laite, joka käsittää, ensimmäisen kaavinpalkin (11) ja siinä ensimmäisen kaapimen (12), toisen kaavinpalkin (13) ja siinä toisen kaapimen (14) sekä päätylevyt (15), joiden avulla kaavinpalkit 5 (11 ja 13) on yhdistetty päädyistään toisiinsa, tunnettu sii tä, että paperikoneen kaapimeen (14) on kiinnitetty fluorimuovipala (16), jota painetaan liikkuvan telan (T) pintaa (Τ') vasten tavallisen kaavariterän tapaan.

10 II 93183