FI95733B - Laite paperikoneessa sylinterin ympäri kulkevan paperirainan tai vastaavan kulun vakauttamiseksi - Google Patents

Description

95733

Laite paperikoneessa sylinterin ympäri kulkevan paperirainan tai vastaavan kulun vakauttamiseksi

Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osassa esitettyyn laitteeseen paperikoneessa sylinterin ympäri kulkevan paperirainan tai vastaavan kulun vakauttamiseksi.

Suomalaisesta kuulutusjulkaisusta 82096 tunnetaan 10 paperikoneen kuivatusosassa oleva järjestely, jossa yksiviiravientiryhmässä kuivatusviiran tukema raina kulkee mutkitellen kahden eri rivin sylintereiden välillä, ja toisen rivin kuljetussylinterit ovat sylintereitä, joiden sisään johdetun imun avulla 15 rainan kulkua vakautetaan sekä sillä kohtaa, jossa viira raina päällimmäisenä kulkee sylinterin vaipalla, että sillä kohtaa, jossa sylinterin vaippa on vapaa viiran ja rainan juoksusta. Tässä viimeksimainitussa kohdassa aiheutetun imun avulla pyritään saamaan 20 viiran kulkua vakauttavaa alipainetta myös niihin kohtiin, joissa viira ja raina kulkevat ns. vapaina juoksuina edelliseltä sylinteriltä imusylinterille ja imusylinteriItä seuraavalle sylinterille.

25 Kyseisellä ratkaisulla onkin saatu aikaan toimiva rakenne, mikä on vastannut hyvin pyrkimyksiä vakauttaa rainan kulkua nykyisissä suurissa ajonopeuksissa.

Ongelmana on ollut kuitenkin se, että haluttuun vaikutukseen pääsemiseksi joudutaan käyttämään suurta 30 imutehoa. Tämän johdosta konstruktion eräänä vaihtoehtona on sulkea imua aiheuttavan sylinterin paljaan vaipan kohdalla oleva tila toisen rivin kuivatus-sylinterien välissä sijaitsevalla seinämällä, jolloin imu vaikuttaa paremmin tässä tilassa sitä sivuilla 35 rajoittavien viiran ja rainan vapaisiin juoksuihin.

Tästä huolimatta käytettävät imutehot ovat kuitenkin vielä kohtalaisen suuria.

2 95733

Suurta imutehoa joudutaan käyttämään myös sen varmistamiseksi, että raina pysyy imusylinterillä eikä irtoa esim. keskipakovoiman johdosta. Ongelma korostuu erityisesti ns. köydettömän päänviennin yhteydessä, 5 jolloin kapea päänvientinauha kulkee hoitopuolen puoleisilla sylinterien reunoilla. Tällöin ei saada usein riittävän suurta imutehoa päänvientinauhan kohdalle ja päänvienti epäonnistuu.

10 Keksinnön tarkoituksena on esittää parannus edellä esitettyyn konstruktioon ja esittää laite, jossa ilman puhallustehoa voidaan pienentää, mutta rainan kulku saadaan vakautettua juuri kriittisissä kohdissa.

Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle 15 laitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki-osassa. Imutehoa lisätään ilmapuhalluslaatikolla, joka on sijoitettu sylinterin vapaan vaipan kohdalle sylinterille saapuvan ja sylinteriltä lähtevän rainan 20 juoksujen väliin. Puhalluslaatikon 1 yksi seinämä peittää sylinterin vapaata vaippaa, jolloin rainan pitämiseksi vakaana sylinterillä kiertyvän viiran päällä voidaan käyttää pienempää imutehoa, koska seinämä estää käytännössä imun sylinterin vaipan läpi 25 tällä kohtaa. Sylinterin kohdalla sijaitseva puhallus-laatikko saa aikaan alipaineen sylinteriä edeltävältä sylinteriltä tulevan viiran ja rainan juoksun kohdalle, jossa on erityisesti olemassa rainan lepatusvaara.

Samalla sylinterin vapaan vaipan kautta vaikuttavaa 30 imua käytetään hyväksi siten, että puhalluslaatikossa oleva sylinteriä peittävä seinämä päättyy sylinteriltä • lähtevän rainan juoksun puoleisessa päässä ennen kyseistä juoksua, jolloin se jättää vapaaksi suoran yhteyden sylinterin vapaalle vaipalle tilaan, joka 35 rajoittuu tässä kohtaa kyseiseen rainan juoksuun.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan sylinterin vapaa vaippa voi olla suorassa yhteydessä sylinterille n 3 95733 saapuvaan rainan juoksuun rajoittuvaan tilaan vastakkaisessa sylinterin vapaan sektorin päässä.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan ilmapuhallus-5 laatikon rakenteessa on suutinrako, joka saa aikaan ejektorivaikutuksella alipaineen syntymisen sylinterille saapuvaan rainan juoksuun rajautuvaan tilaan.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla 10 oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää aikaisemmin tunnettua ratkaisua paperikoneen kuivatusosassa sivukuvantona, 15 kuva 2 esittää kuvan 1 yksityiskohtaa suuremmassa mittakaavassa, kuva 3 esittää keksinnön mukaista laitetta sivukuvantona, 20 kuva 4 esittää kuvan 3 rainan ja viiran juoksua vastaan kohtisuoraa leikkausta, ja kuva 5 esittää koko laatikon poikkileikkausta.

25

Kuvan 1 mukaisesti paperikoneen tai vastaavan kuivatus-osan yksiviiravientiryhmässä on ylemmän rivin kuivatus-sylinterit 1 ja alemman rivin kuivatussylinterit 2.

Alemman rivin kuivatussylinteri, jolle viiran ja 30 rainan yhteinen vapaa juoksu 7 saapuu edelliseltä ylemmän rivin kuivatussylinteriltä 1 ja jolta seuraava vapaa juoksu 8 taas lähtee seuraavalle ylemmän rivin kuivatussylinterille 1, on imusylinteri, jonka yhdessä tai molemmissa päädyissä on imuyhteet, joiden avula 35 tilan sisälle imetään alipaine puhaltimen avulla. Imusylinterin 2 kohdalla raina kulkee päällimmäisenä imusylinterin vaippaa vasten olevan ilmaa läpäisevän 4 95733 viiran päällä, ja sylinterin vaipassa olevien aukkojen tai vastaavien kautta vaikuttava alipaine imee tällöin rainan kiinni viiraan ja vakauttaa rainan kulkua.

Tällä pystytään estämään rainan lepatus ja irtoaminen 5 kuivatusviirasta korkeilla ajonopeuksilla, jotka ovat tänä päivänä lähes 1600 m/min. Imusylinterien sisällä ei ole tiivistettyä imusektoria, vaan imu vaikuttaa sylinterin vaipan läpi koko sylinterin kehällä.

10 Kuvassa 2 on esitetty rainan kulkusuunnassa edellisen kuivatussylinterin 1 ja imusylinterin 2 välisellä kuivatusviiran F ja rainan W vapaalla juoksulla vallitseva ongelma. Raina kulkee ylemmän rivin sylinterien 1 kohdalla vasten kuivatussylinteriä viira F 15 sen päällä. Rainan ja sileän kuivatussylinterin välinen adheesio on oleellisesti suurempi kuin rainan ja kuivatusviiran välinen. Kuvassa 2 on esitetty, kuinka tämän johdosta raina W saattaa seurata kuivatussylin-teriä 1. Tällöin rata venyy ja sen katkoherkkyys 20 kasvaa. Kuivatussylinterin 1 ja viiran F kulkunopeudesta johtuen syntyy erkanemiskohdassa olevaan kiilamaiseen tilaan lisäksi alipaine N, joka pyrkii omalta osaltaan irrottamaan rainaa viirasta. Imusylinterin 2 vapaan vaipan kohdalla vaikuttavaa imua on kuvattu 25 kuvassa 1 nuolilla Kuvasta näkyy, että kuvan 2 kriittinen kohta on varsin kaukana imusylinterin vaipasta, jonka välittömässä läheisyydessä imun vaikutus on suurin.

30 Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen rakenne poikkileikkauksena sylinterien pyörimis-akseleita vastaan kohtisuorassa suunnassa. Sylinterille 2 saapuvan tukielimen ja rainan juoksun 7, sylinteriltä lähtevän tukielimen ja rainan juoksun 8 sekä sylinterin 35 em. juoksuista vapaan vaipan rajoittamaan tilaan on sijoitettu ilmapuhalluslaatikko 3. Laatikko 3 käsittää kaksi kammiota 3a, 3b, jotka kummatkin on yhdistetty * samaan puhaltimeen P2· Puhallin puhaltaa kammioiden li 5 95733 sisään ilmaa, joka virtaa ulos kammion 3a seinämässä olevasta suutinraosta (ilmavirtaus G^) ja kammion 3b seinämässä olevasta suuttimesta S2 (ilmavirtaus G2) . Kyseiset seinämät ovat ilmapuhaUuslaatikon 5 sisällä siten, että ne suuttimien jälkeen suuntautuvat kohti imusylinterin 2 jälkeistä kuivatussylinteriä 1 laajeten samalla kiilamaisesti virtausväyläksi 9 ilmavirtauksia varten. Suuttimet ovat suutinrakoja, jotka sijaitsevat vastakkain siten, että ilmavirtaukset 10 niistä suuntautuvat virtausväylään 9, jolloin virtaus-suunnassa katsoen suutinparin taakse syntyy ejektori-vaikutuksen ansiosta alipaine. Kyseinen tila 3c rajoittuu suutinten takana rainan ja viiran juoksuun 7 sekä imusylinterin 2 vapaaseen vaippaan. Kummankin 15 suuttimen raon rakenne on sellainen, että se muodostuu päällekkäin menevien suutinta ennen olevan seinämä-osuuden ja suuttimen jälkeisen seinämäosuuden päätyjen väliin. Suuttimien rakojen leveys voi olla välillä 1-5 mm, sopivimmin n. 3 mm. Suutinten jälkeiset 20 seinämät lähenevät aluksi hieman toisiaan, minkä jälkeen ne muodostavat väliinsä em. laajenevan vir-tausväylän 9. Seinämien keskinäinen etäisyys kapeimmas-sa kohdassa on n. 15-50 mm, sopivimmin n. 30 mm.

25 Vaihtoehtoisesti voidaan ejektorivaikutus saada aikaan myös yhdellä suuttimella muotoilemalla sitä vastapäätä oleva seinämä sopivalla tavalla.

Toisen kammion 3a sisätilaa rajaava yksi seinämä 6 on 30 vastapäätä imusylinterin 2 vapaata vaippaa. Seinämä seuraa vaippaa kaaren muotoisena, jolloin seinämän ja vaipan väliin jäävä rako L2, eli laatikon etäisyys imusylinteristä voi olla välillä 5-15 mm, sopivimmin 5-10 mm. Seinämä 6 peittää ainoastaan osaa sylinterin 35 vapaata vaippaa, jolloin se jättää vapaaksi viiran ja rainan juoksun 7 ja sylinterin 2 yhtymäkohtaa välittömästi edeltävän vaipan osuuden, joka rajoittaa em. alipaineesta tilaa. Samoin toisessa päässä seinämä 6 95733 päättyy ennen viiran ja rainan juoksua 8, jolloin se jättää vapaaksi viiran ja rainan juoksun 8 erkanemis-kohtaa välittömästi seuraavan vaipan osuuden. Tähän päähän seinämää on järjestetty sylinterin vaipan ja 5 kammion 3a väliin tiiviste 5, joka estää ilmavuotoja ja tehostaa seinämän 6 vaikutusta. Samalla imu sylinterin 2 sisältä kohdistuu paremmin vapaaseen vaipan osuuteen ja sylinteriltä lähtevään juoksuun 8 rajoittuvaan tilaan 3d, johon syntyy alipaine, joka pitää 10 toisella puolella viiraa olevan rainan kiinni viirassa.

Seinämä 6 voi muodostua myös ilmapuhalluslaatikkoon 3 kiinnitetystä erillisestä seinämästä, joka sijaitsee edellä kuvatulla tavalla.

15

Suutinten Sj^ ja S2 avulla saadaan syntymään rainan kulkua imusylinterille 2 saapuvalla juoksulla 7 tehostava alipaine, joka imee rainan W kiinni viiraan F. Tätä alipainetta edesauttaa osaltaan imusylinterin 20 2 vaipassa seinämän 6 vapaaksi jättämän sektorin kautta vaikuttava alipaine. Rainan ja viiran juoksuun 7 ja imusylinterin 2 vapaaseen vaipan osuuteen rajoittuva tila 3c on lisäksi tiivistetty edellisen kuivatus-sylinterin 1 puoleisessa päässä puhalluslaatikon 3 ja 25 sylinterin 1 välisellä tiivisteellä 4 em. alipaineen ·. vaikutuksen tehostamiseksi.

Kuvassa 4 on esitetty alipaineisen tilan tiivistys viiran F ja rainan W juoksun 7 pitkittäisreunojen 30 kohdalla. Molemmissa pitkittäisreunoissa on kammioon 3b yhteydessä oleva rakosuutin S3. Suutin on suunnattu siten, että siitä tuleva ilmavirta G3 suuntautuu sivullepäin valmistaen alipaineen mainitussa tilassa 3c. Ulospäin suuntautuva ilmavirtaukset saavat ejekto-35 rivaikutuksellaan aikaan alipainetta niiden välissä olevaan, viiran ja rainan juoksun 7 keskialueen kohdalla sijaitsevaan tilaan, jota rajoittaa vastak-* kaisessa suunnassa juoksun 7 alkuosaa vastapäätä 7 95733 oleva kammion 3b seinämä 10. Laatikon etäisyys viirasta F on reunoilla (mitta L^) n. 10-30 mm, sopivimmin 15-25 mm.

5 Kuvasta 3 näkyy vielä se, kuinka tilan 3d alipainetta voidaan tehostaa virtausväylää 9 pitkin puhallettavan ilmavirtauksen avulla. Virtausväylä avautuu laatikon 3 siihen seinämään 10, joka on vastapäätä viiran ja rainan vapaata juoksua 8 ja sitä seuraavaa sylinterin 10 kehän päällä sijaitsevaa juoksua. Viiran ja rainan kulkusuunnassa katsoen ennen väylän 9 suuaukkoa sijaitseva seinämä muodostuu sylinteriä 2 vasten olevan kammion 3a seinämästä 10a, ja suuaukon jälkeen sijaitseva seinämä muodostuu toisen kammion 3b seinämäs-15 tä 10b. Seinämä 10a sijaitsee vapaan juoksun 8 kohdalla ja ulottuu sen kohdan yli, jossa vapaa juoksu saapuu sylinterille 1. Seinämä 10a ja vapaa juoksu muodostavat pienen kulman niin, että niiden väli laajenee juoksun 8 kulkusuuntaan, eli seinämä 10a on muodostettu "ejek-20 toripinnaksi”, jotta viiran mukaansa ottamaa ilmaa voitaisiin käyttää apuna alipaineen muodostamiseksi tilaan 3d. Vastaavasti suuaukon jälkeinen seinämä 10b muodostaa vastapäisen sylinterin 1 kanssa viiran ja rainan kulkusuuntaan päin laajenevan välin, jolloin 25 väylästä 9 tuleva ilmavirtaus pääsee virtaamaan .: sylinterin 1 ja seinämän 10b välistä. Ilmavirtaus vaikuttaa näin syntyvän ejektorirakenteen kohdalla omalta osaltaan alipaineen syntymiseen ennen suuaukkoa sijaitsevaan tilaan 3d.

30 Väylän 9 keskilinja on suunnattu edullisesti alle 45° kulmaan viiran ja rainan juoksun 7 tulosuunnan kanssa, jotta toisaalta riittävän suuri ilmavirtausta leveys-suunnassa hyvin jakava kammio 3a saataisiin syntymään 35 ahtaaseen sylinterien 1 ja sylinterin 2 rajoittamaan tilaan sylinterin 2 kohdalla ja toisaalta riittävän terävä kulma saataisiin syntymään väylän suuaukon * kohdalla vastapäätä olevan sylinterin 1 kehän tangentin 8 95733 kanssa rainan tulosuunnan puolelle. Kuvassa 3 on merkitty katkoviivoin sitä, kuinka tätä kulmaa voidaan pienentää lisää kääntämällä väylää 9 rajoittavia seinämiä suuaukon puoleisessa päässä enemmän sylinte-5 rin 1 pyörimissuuntaan päin.

Kuvassa 5 on esitetty laatikon poikkileikkaus kammion 3b kohdalla. Laatikko ulottuu leveyssuunnassa leveämmälle alueelle kuin viiran F päällä oleva raina W.

10

Mikäli imusylinterissä 2 on imuvyöhyke vain tietyllä osuudella sylinterin pituusakselia, esim. vain köyde-töntä paperirainan pään vientiä varten, voi vapaata vaippaa peittävän laatikon seinämän 6 leveys olla 15 myös vain tämän imuvyöhykkeen levyinen.

Keksintö soveltuu kuivatusryhmien lisäksi käytettäväksi paperikoneessa myös muissa kohdissa, joissa sylinterin ympäri kulkevaan paperirainaan tarvitaan vakautta.

20 Tällaisia kohtia, joissa raina saattaa kulkea suurella nopeudella, ovat mm. päällystyskoneet. Keksintö soveltuu käytettäväksi myös kohdissa, joissa raina ei ole jatkuvan tukielimen, kuten viiran tukema, koska rainan adheesiosta pinnoille, ilmavirtauksista ja 25 keskipakovoimista aiheutuvat tekijät ovat olemassa . . myös näissä kohdissa. Erityisen hyvin keksintö sopii kohtiin, joissa rainan vapaat juoksut ovat lyhyitä, saman rivin sylinterit ovat lähellä toisiaan ja kolmen peräkkäin rainaa tukevan sylinterin muodostama tila 30 erityisen ahdas, kuten juuri kuvan 3 rakenteessa.

Claims (9)

95733

1. Laite paperikoneessa sylinterin ympäri kulkevan paperirainan tai vastaavan kulun vakauttamiseksi, 5 kun sylinteriin (2) on yhdistetty puhalluselimet (P-jJ alipaineen aikaansaamiseksi sylinterin sisään ja sylinterin (2) vaippa käsittää aukkoja tai vastaavia väliaineen johtamiseksi niiden kautta sylinterin ulkopuolelle sekä sillä kohtaa sen kehää, jossa raina 10 (W) ja sitä mahdollisesti kannattava jatkuva tukielin, kuten viira (F), kiertyvät sylinterin vaipalla, että sillä kohtaa kehää, jossa sylinterin (2) vaippa on vapaa niiden juoksusta, tunnettu siitä, että sylinterille (2) saapuvan rainan juoksun (7), sylinte-15 riitä lähtevän rainan juoksun (8) sekä sylinterin em. juoksuista vapaan vaipan rajoittamaan tilaan on sijoitettu ilmapuhaUuslaatikko (3), joka toisaalta on järjestetty saamaan alipaine sylinterille saapuvaan rainan juoksuun (7) rajautuvaan tilaan rainan kulun 20 vakauttamiseksi tällä kohtaa ja toisaalta yhdellä seinämällään (6) peittämään rainan juoksusta vapaata sylinterin (2) vaippaa sen imutehon suurentamiseksi, joka kohdistuu sylinterin kautta sen vaipan ympärillä kulkevaan rainaan (W), minkä lisäksi puhalluslaatikon 25 peittävä seinämä (6), ulottuen sylinterin (2) vapaan vaipan keskikohdan yli, jättää sylinteriltä lähtevän rainan juoksun (8) puoleisessa päässä sylinterin (2) vapaalle vaipalle suoran yhteyden tilaan (3d), joka rajoittuu sylinteriltä lähtevään rainan juoksuun (8), 30 ja minkä lisäksi ilmapuhaUuslaatikon ilmavirtausväylä (9) on suunnattu kohti sylinteriltä lähtevän rainan • juoksun (8) jälkeistä, viiran ja rainan peittämää sylinterin kehää rainan tulosuunnan puolelle syntyvään terävään kulmaan kehän tangentin kanssa alipaineen 35 tehostamiseksi sylinteriltä (2) lähtevän rainan juoksuun (8) rajoittuvassa tilassa (3d). 95733

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterin (2) vapaa vaippa on siltä kohdalta, jossa ilmapuhalluslaatikon (3) seinämä (6) 5 ei sitä peitä, suorassa yhteydessä sylinterille (2) saapuvaan rainan juoksuun (7) rajoittuvaan tilaan (3a) .

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 10 laite, tunnettu siitä, että laatikko (3) käsittää kammion (3a), johon on yhdistetty puhalluselimet (P2)# sekä kammion seinämään avautuvan suutinraon (S-^, S2) , joka on siten suunnattu ja sijoitettu, että puhalluselimistä sen kautta johdettu ilmavirta (G^,

15 G2) suuntautuu poispäin mainitusta rainan juoksuun (7) rajoittuvasta tilasta (3c) ja saa aikaan ejektori-vaikutuksellaan alipaineen syntymisen mainittuun tilaan (3c) .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhalluslaatikossa on kaksi kammiota (3a, 3b), jotka kummatkin on yhdistetty puhalluseli-miin (P2) ja joiden kummankin seinämiin avautuu suutinrako (Sj_, S2) , jotka suutinraot on sijoitettu 25 vastakkain siten, että ne muodostavat väliinsä ejekto-rirakenteen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterille (2) 30 saapuvaan rainan juoksuun (7) rajautuva tila (3c) on suljettu rainan tulosuunnassa tiivistyselimellä (4), joka edullisesti sijaitsee rainan kulkusuunnassa viimeistään sillä kohdalla, jossa se erkanee sylinteriä (2) edeltävältä sylinteriltä (1). 35

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterin (2) vapaata vaippaa peittävän seinämän (6) ja sylinterin välissä 95733 on sylinterin pyörimissuunnassa katsoen em. peitto-alueen alkuun sijoitettu tiivistyselin (5).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 5 laite, tunnettu siitä, että ilmapuhalluslaatikossa (3) on rainan sylinterille saapuvan juoksun (7) reunoilla suuttimet (S3), jotka ovat yhteydessä puhalluslaatikon kammioon (3b) ja jotka on siten suunnattu, että niistä tuleva ilmavirta suuntautuu 10 sivuille päin varmistaen alipaineen mainittuun juoksuun (7) rajautuvassa tilassa (3c), joka jää reunasuutinten (S3) väliin.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-7 mukainen 15 laite, tunnettu siitä, että suutinrakoa (S3, S2) seuraa ilmavirtauksen kulkusuunnassa kahden vastakkaisen seinämän rajoittama virtausväylä (9) , jonka keskilinja suuntautuu sylinterille (2) saapuvan juoksun (7) ja sylinterin (2) välisestä kiilamaisesta alipaine-20 tilasta (3c) alle 45° kulmaan em. juoksun (7) tulosuunnan kanssa.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinrakoa (S3, S2) 25 seuraa ilmavirtauksen kulkusuunnassa ilmapuhallus-laatikon ja rainan juoksua (8) seuraavan sylinterin (1) kehän välillä sijaitseva ejektorirakenne alipaineen tehostamiseksi mainittuun juoksuun (8) rajoittuvassa tilassa (3d). 95733