FI97534C - Puristuslaitteisto lastulevyjen, kuitulevyjen ja vastaavien puristusmateriaalilevyjen valmistamiseksi ja tällaisen puristuslaitteiston käyttömenetelmä - Google Patents

Description

97534

Puristuslaitteisto lastulevyjen, kuitulevyjen ja vastaavien puristusmateriaalilevyjen valmistamiseksi ja tällaisen puristuslaitteiston käyttömenetelmä 5 Keksintö koskee puristuslaitteistoa lastulevyjen, kuitulevyjen ja vastaavien puristusmateriaalilevyjen valmistamiseksi, jotka puristetaan puristusmateriaalimatosta käyttämällä painetta ja lämpöä, ja vesihöyryä syöttämällä, varustettuna ainakin yhdellä teräksestä valmistetulla pu-10 ristuslevyllä, jossa on puristusmateriaalimaton puoleisella poikkileikkausalueella yhdensuuntaisia höyrynsyöttö-reikiä puristusmateriaalimaton puolella olevine höyrysuu-tinreikineen, jolloin höyrynsyöttöreiät on yhdistetty höyryn jakolaitteeseen, jossa on kaksi höyrynjakokanavaa, jot-15 ka ovat höyrynsyöttöreikien molemmilla puolilla poikittain niihin nähden, jolloin vesihöyry tulee höyrynjakokanavista erillisiin höyrynsyöttöreikiin vastakkaisessa virtaussuun-nassa, ts. että erillisten höyrynsyöttöreikien poikkileikkauspinta-ala on ainakin 60 %, edullisesti ainakin 80 % 20 kaikkien höyrynsyöttörei'istä lähtevien höyrysuutinreikien poikkileikkauspinta-alojen summasta.

Tämän tyyppinen laitteisto on tunnettu US-patentti- julkaisusta 4,504,205. Keksintö koskee lisäksi tällaisen puristuslaitteiston käyttömenetelmää.

25 Tällaisessa puristuslaitteistossa on yleensä kaksi .·. : vastakkain toimivaa puristuslevyä, jotka on muodostettu • · · : edellä selostetulla tavalla. Höyrysuutinreikien suuaukko- ! jen ja puristusmateriaalimattojen väliin voi olla sijoi- • · ... tettu seuloja, jotka ovat esimerkiksi teräslankaa tai myös ♦ ♦ ♦ 30 huokoista keraamista materiaalia. Keksinnön mukaan puristuslaitteisto voi olla muuten valmistettu sekä syklipuris- » · · timena, jossa on avautuvat ja sulkeutuvat, yhdessä toimi- * · · ; : : vat puristuslevyt, että myös yhtäjaksoisesti toimivana puristimena, jossa on kiertävät puristusnauhat. On selvää, 35 että jälkimmäisessä tapauksessa puristusnauhat on järjes- 2 97534 tetty niin, että vesihöyry voi mennä niiden läpi. Tällöin voidaan käyttää esimerkiksi seulanauhoja. Höyrysuutinrei-kiä nimitetään käytännössä lyhyesti myös höyrysuuttimiksi.

Puristusmateriaalimatto koostuu puristusmateriaa-5 lista ja sideaineesta. Tällaisessa puristimessa vesihöyryn tehtävänä on syöttää sideaineen reaktioon tarvittava lämpömäärä puristusmateriaalimattoon ja myös paineen avulla jo tiivistettyyn puristusmateriaalimattoon. Vesihöyryn määrä määrätään termodynaamisesti. Sen on siirrettävä pu-10 ristusmateriaalimattoihin kovettamistoimintoon tarvittava lämpöenergia. Lisäksi puristuslevyt voivat olla kuumennettuja. On selvää, että vesihöyry pyritään jakamaan hyvin tasaisesti puristusmateriaalimaton koko pintaan. Tästä syystä höyrynsyöttökanavat on järjestetty hyvin tasaises-15 ti, useimmiten samalle etäisyydelle toisistaan, puristus- levyyn ja höyrysuutinreiät on järjestetty samalla tavalla tasaisesti. Tämä koskee myös keksintöä.

Sovellettaessa jo tunnettuja toimenpiteitä, joihin keksintö perustuu, vesihöyry syötetään höyrynsyöttöreikiin 20 niin, että höyry virtaa jokaisessa höyrynsyöttöreiässä yhtenäiseen, etukäteen määrättyyn virtaussuuntaan. Vesihöyryn virtaussuunta on höyrynsyöttörei'issä usein erilainen, jolloin sovelletaan vastavirtaperiaatetta. Tällä tavalla tasoitetaan puristusmateriaalimatoissa ne ilmiöt, jotka 25 johtuvat siitä, että nestemäisen väliaineen staattinen .·, : paine laskee virtauskanavassa virtauskanavan pituuden • ♦« y, ; funktiona ja siitä, että myös lämpötila laskee tällaisessa ! virtauskanavassa höyrysuutinaukkojen lukumäärän funktiona.

» · Näillä jo tunnetuilla toimenpiteillä saatavassa vesihöyryn ·’ * 30 jakautumisessa puristettavaan puristusmateriaalimattoon on siis parantamisen varaa. Jotta vesihöyry saadaan jakautu- » maan mahdollisimman tasaisesti puristusmateriaalimattoon, • · > käytetään usein jo edellä mainittuja seuloja.

Keksinnön tavoitteena on parantaa alussa mainittua 35 rakennetta olevassa puristuslaitteistossa vesihöyryn ja- 3 97534 kautumista tasaisesti puristettaviin puristusmateriaali-mattoihin. Lisäksi keksinnön tavoitteena on saada aikaan tällaista puristuslaitteistoa varten käyttömenetelmä, jolla voidaan valmistaa tällaisessa puristusmateriaalilait-5 teistossa puristusmateriaalilevyjä, joiden fysikaaliset parametrit jakautuvat hyvin tasaisesti niiden koko pinta-alan osalle.

Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaan pu-ristuslaitteistolla, jolle on tunnusomaista, että erillis-10 ten höyrynsyöttöreikien poikkileikkauspinta-ala on ainakin 60 %, edullisesti ainakin 80 % kaikkien höyrynsyöttö-rei'istä lähtevien höyrysuutinreikien poikkileikkauspinta-alojen summasta. Keksinnön suositettavan rakenteen mukaan on järjestetty niin, että erillisten höyrynsyöttöreikien 15 poikkileikkauspinta-ala on suurempi kuin kaikkien höyryn-syöttöreiästä lähtevien höyrysuutinreikien poikkileikkauspinta-alojen summa.

Keksintö perustuu siihen toteamukseen, että vesihöyry saadaan jakautumaan erittäin tasaisesti puristus-20 materiaalimattoihin, kun vesihöyryvirtojen annetaan virrata erillisiin höyrynsyöttöreikiin toisiinsa törmäävinä, mikä on mahdollista, koska vesihöyry tulee höyrynjakokana-vista erillisiin höyrynsyöttöreikiin vastakkaisessa vir-taussuunnassa ja noudattamalla lisäksi edellä mainittuja 25 poikkileikkaussuhteita. Vesihöyry virtaa erillisissä höy- ·. *: rynsyöttörei'issä törmäysvirtauksena. Näillä toimenpiteil- • · ·,*·· lä vesihöyry saadaan keksinnön mukaan, mikä on yllättävää, *·”“ jakautumaan hyvin tasaisesti virtausdynamiikkaa sovelta- maila, ja tämän lisäksi niillä estetään häiritsevä pai- 30 neen tai lämpötilan aleneminen erillisissä höyrynsyöttö- . .·. rei ' issä.

• · · ♦ · ·»

Keksinnön puitteissa on useita mahdollisuuksia li- • · · särakenteiden ja -muotojen toteuttamiseen. Keksinnön mukaan huolehditaan myös siitä, että kaikkien höyrynsyöttö-35 reikien poikkileikkauspinta-ala on sama. Vastaavasti huo- 4 97534 lehditaan siitä, että kaikkien höyrynsuutinreikien halkaisija on sama. Höyrynsyöttöreiät ja höyrynsuutinreiät on jaettu tasaisesti tietyn rasterin mukaan. Tässä yhteydessä keksinnön eräälle suositettavalla rakennemuodolle on tun-5 nusomaista, että höyrysuutinrei'illä on sellaiset reikäak-selit, jotka leikkaavat höyrynsyöttöreikien akselin ja ovat toisiinsa nähden parina V-muotoisia ja symmetrisiä pystysuoraan tasoon nähden. Tällä tavoin hyvin lähellä toisiaan olevat höyrysuutinreiät voidaan jakaa tasaisesti 10 tietyn rasterimitan mukaan, kun taas höyrynsyöttöreikien välinen etäisyys voi olla suhteellisen suuri ja edellä selostetut poikkileikkaussuhteet on helppo toteuttaa. Keksinnön mukaan höyrysuutinreikien poikkileikkaus kasvaa höyrynpoistokohtaa päin. Höyrynpoistumisnopeutta höyryn-15 suutinreikien suuaukossa voidaan näin alentaa. Höyrysuutinreikien poikkileikkauksen suurentaminen voi tapahtua yhtäjaksoisesti tai asteittain. Keksinnön mukaan järjestetään tavallisesti myös niin, että puristuslevyssä on sen puristusmateriaalimattoihin nähden vastakkaisella puolella 20 lisäksi kuumennuskanavareikiä, joiden läpi virtaa nestemäistä kuumennusainetta. Tämä kuumentaminen tapahtuu yleensä keskeytyksettä puristuslaitteiston ollessa käytössä .

Keksinnön mukaan höyrynjakokanavien vesihöyrynsyöt-25 tö voidaan järjestää eri tavalla. Keksinnön eräälle suosi-tettavalle rakennemuodolle, joka mahdollistaa lisäksi • · i,*·· erittäin edulliset käyttömenetelmät puristuslaitteistoa ·:*·: varten, on tunnusomaista, että molemmilla puolilla sijait- seviin höyrynjakokanaviin on yhdistetty toiminta johdot, 30 jotka ovat yhdensuuntaisia höyrynjakokanavien kanssa, että . .·. toiminta johdot on yhdistetty useilla riviin järjestetyillä ..liitäntäjohdoilla höyrynjakokanaviin ja että toimintajoh-• · · dot voidaan puolestaan liittää tietyn ohjelman mukaan vesihöyrylähteeseen tai alipainelähteeseen.

35 5 97534

Keksinnön mukaiselle, syklipuristinrakenteena tällaisessa puristuslaitteistossa sovellettavalle menetelmälle on tunnusomaista, että höyrynsyöttöreiät huuhdellaan ennen jokaista puristussykliä, jossa höyryä syötetään pu-5 ristusmateriaalimattoon, yhteen suuntaan höyrynsyöttörei-kien läpi virtaavalla vesihöyryllä ja suoritetaan näin ilmanpoisto niistä. Tällöin puristettavan puristusmateri-aalimaton tiivistysohjelmassa ja höyrytysohjelmassa ei tarvita erityistä ilmanpoisto- tai huuhtelusykliä. On edu-10 llista, että höyrynsyöttöreiät yhdistetään jokaisen puris-tussyklin jälkeen, jossa höyryä syötetään puristettavaan puristusmateriaalimattoon, alipainelähteeseen ja höyry poistetaan näin valmiiksi puristetuista puristusmateriaa-limatoista.

15 On selvää, että vesihöyrylähteeseen ja alipaineläh teeseen liittyviin johtoihin on järjestetty vastaavat venttiilit ja että toimintajohtojen ja liitäntäjohtojen poikkileikkauspinta-alat ja venttiilien nimellismitat on laskettu niin, että ne vastaavat niitä vaatimuksia, jotka 20 liittyvät höyrynjakokanavien ja höyrynsyöttöreikien ja myös höyrysuutinreikien syöttämiseen ottamalla huomioon edellä mainitut poikkileikkaussuhteet höyryn tasaiseen jakautumiseen pyrittäessä.

Keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin vain 25 erästä rakenne-esimerkkiä esittävän piirustuksen avulla.

·,'·· Tällöin • · : *.j kuvio 1 on tasokuva keksinnön mukaisen puristus- ·;··: laitteiston puristuslevystä, •T. kuvio 2 on kuvioon 1 nähden huomattavasti suuren- « · · 30 nettu ja osana esitetty vaakaleikkaus kuvion 1 mukaisesta puristuslevystä, oikealla puolella höyrynsyöttöreikien • i · lii alueelta ja vasemmalla puolella rakenteeseen lisäksi jär- • · · • · · *, jestettyjen, syvemmällä olevien kuumennuskanavien alueel ta, 35 6 97534 kuvio 3 on kuvion 1 leikkausta A - A vastaavasti leikkaus toisesta kuvion 1 mukaisen puristuslevyn rakenteesta, kuvio 4 on kuvioon 1 nähden huomattavasti suuren-5 nettu leikkaus kuvion 1 mukaisesta puristuslevystä suunnassa B - B, kuvio 5 esittää suurennettuna kuvion 4 mukaisen puristuslevyn kohtaa C, ja kuvio 6 on kaavio, joka havainnollistaa puristus-10 laitteiston tiettyä käyttötapaa.

Kuviossa 1 osana, nimittäin puristuslevyn 1 ja siihen liittyvät laitteet käsittävänä, esitetty puristuslait-teisto on tarkoitettu sellaisten lastulevyjen, kuitulevyjen ja vastaavien puristusmateriaalilevyjen valmistukseen, 15 jotka puristetaan puristusmateriaalimatosta painetta ja lämpöä käyttämällä vesihöyryn syöttämiseen liittyen. Puristuslevy 1 on terästä ja siinä on puristusmateriaali-maton puoleisella poikkileikkausalueella yhdensuuntaisia höyrynsyöttöreikiä 2 puristusmaton puolella olevine höy-20 rysuutinreikineen 3. Höyrynsyöttöreiät 2 on yhdistetty höyrynjakolaitteeseen 4. Kuvioiden 1 - 3 ja myös kuvion 6 mukaisessa rakenteessa on piirustuksen selvyyden vuoksi höyrynsyöttöreikien 2 väliset etäisyydet ja myös höyryn-suutinreikien 3 väliset etäisyydet piirretty käytännössä 25 esiintyviä etäisyyksiä huomattavasti suuremmiksi. Käytän- ·. ·: nön sovellutusta varten viitataan kuvioihin 4 ja 5. Höy- • · ·.*·· rynsyöttöreikien 2 halkaisija voi olla 30 - 40 mm, mutta ·:**: se voi olla myös huomattavasti pienempi. Höyrysuutinrei- ·*·’: kien 3 halkaisija on sen sijaan vain muutamia millimet- 30 rejä, esimerkiksi 2,5-3 mm.

. .·. Kuviosta 1 nähdään, että höyrynjakolaitteessa 4 on • · · '···' kaksi höyrynjakokanavaa 5, jotka on höyrynsyöttöreikien 2 • · · molemmilla puolilla ja poikittain niihin nähden. Kuvioon 1 merkityt nuolet esittävät, että vesihöyry tulee höyrynja-35 kokanavista 5 erillisiin höyrynsyöttöreikiin 2 vastakkai- 7 97534 sessa virtaussuunnassa, joten erillisiin höyrynsyöttörei-kiin 2 on järjestetty vesihöyryn törmäysvirtaus. Verrattaessa kuvioita 4 ja 5 toisiinsa voidaan todeta, että erillisten höyrynsyöttöreikien 2 poikkileikkauspinta-ala on 5 vähintään 60 %, mieluimmin vähintään 80 % kaikkien höy-rynsyöttöreiästä 2 lähtevien höyrysuutinreikien 3 poikkileikkauspinta-alojen summasta. Höyrysuutinreikien 3 lukumäärä on valittu vastaavasti, mitä ei ole esitetty piirustuksissa. Erillisten höyrynsyöttöreikien 2 poikkileikkaus-10 pinta-ala on mieluimmin jopa suurempi kuin kaikkien tällaisesta höyrynsyöttöreiästä 2 lähtevien höyrysuutinreikien 3 poikkileikkauspinta-alojen summa. Kaikkien höyrynsyöttöreikien 2 poikkileikkauspinta-ala on sama, ja tämä koskee myös höyrysuutinreikiä 3. Kuviosta 5 nähdään, että 15 höyrysuutinreiät 3 suurenevat poikkileikkaukseltaan höy-rynpoistokohdan suuntaan, ja tämä poikkileikkauksen suureneminen tapahtuu rakenne-esimerkissä porrastettuna. Kuvioista 4 ja 5 nähdään, että höyrysuutinrei'illä 3 on rei-käakselit 6, jotka leikkaavat höyrynsyöttöreikien 2 akse-20 Iin ja muodostavat parina V-rakenteen ja ovat symmetrisiä pystysuoraan tasoon nähden. Voidaan todeta, että höyrysuutinreiät 3 voidaan sijoittaa tällöin hyvin lähelle toisiaan ja jakaa tasaisesti tietyn rasterimitan mukaan.

Kuviot 2 ja 4 esittävät selvästi, että puristus-25 levyssä 1 on puristusmateriaalimattojen vastakkaisella puolella lisäksi kuumennuskanavareikiä 7, joiden läpi vir- • · !,*·· taa nestemäistä kuumennusainetta. Kuumennuskanavareikien 7 ·:·*: muoto ja niiden sijainti vastaavat klassisia sääntöjä. Ne :*·*; vähentävät myös lämpötilasta johtuvaa puristuslevyn 1 tai- 30 pumista.

. .·. Kuviosta 6 voidaan nähdä, että molemmilla puolilla • · · sijaitseviin höyrynjakokanaviin 5 on yhdistetty toiminta- ♦ ♦ ♦ johdot 8, jotka ovat yhdensuuntaisia höyrynjakokanavien 5 kanssa. Ne ovat rakenne-esimerkissä, minkä vuoksi viita-35 taan myös kuvioon 3, toisessa tasossa, mutta ne voidaan 97534 8 järjestää myös kuviossa 1 esitetyllä tavalla. Järjestely on suoritettu niin, että toimintajohdot 8 on yhdistetty useilla riviin järjestetyillä liitäntäjohdoilla 9 höyryn-jakokanaviin 5. Toimintojohdot 8 voidaan puolestaan liit-5 tää tietyn ohjelman mukaan höyrylähteeseen 10 tai alipai-nelähteeseen 11 kuviossa 6 vastaavilla viitenumeroilla varustettujen nuolien esittämällä tavalla. Näin ollen tällaista laitteistoa käytettäessä höyrynsyöttöreiät 2 voidaan ennen jokaista puristussykliä huuhdella yhteen suun-10 taan niiden läpi virtaavalla vesihöyryllä ja saada näin aikaan ilmanpoisto. Se vaikuttaa jopa puristusmateriaali-mattoihin koska tällöin syntyy suppilovaikutus. Tätä höy-rynsyöttöreikien 2 huuhtelu- ja ilmanpoistotoimintoa varten käytetään virtausta, joka esitetään kuviossa 6 piste-15 katkoviivoilla varustetuilla nuolilla 12. Lisäksi on mah dollista, että jokaisen puristussyklin jälkeen, jossa höy-ryä syötetään puristettavaan puristusmateriaalimattoon, höyrynsyöttöreiät 2 yhdistetään alipainelähteeseen ja höyry poistetaan näin valmiiksi puristetuista puristusmateri-20 aalimatoista.

i « « • · · • · • · • « · • · 1 • · «•IM • · IM « « · • · · • · · • · · • · »

II

· · • · · • · ·

Claims (11)

9 97534

1. Puristuslaitteisto lastulevyjen, kuitulevyjen ja vastaavien puristusmateriaalilevyjen valmistamiseksi, jot- 5 ka puristetaan puristusmateriaalimatosta käyttämällä painetta ja lämpöä, ja vesihöyryä syöttämällä, varustettuna ainakin yhdellä teräksestä valmistetulla puristuslevyllä (1), jossa on puristusmateriaalimaton puoleisella poikki-leikkausalueella yhdensuuntaisia höyrynsyöttöreikiä (2) 10 puristusmateriaalimaton puolella olevine höyrysuutinreiki- neen (3), jolloin höyrynsyöttöreiät (2) on yhdistetty höy-rynjakolaitteeseen (4), jossa on kaksi höyrynjakokanavaa (5), jotka ovat höyrynsyöttöreikien (2) molemmilla puolilla poikittain niihin nähden, jolloin vesihöyry tulee höy-15 rynjakokanavista (5) erillisiin höyrynsyöttöreikiin (2) vastakkaisessa virtaussuunnassa, tunnettu siitä, että, erillisten höyrynsyöttöreikien (2) poikkileikkauspinta-ala on ainakin 60 %, edullisesti ainakin 80 % kaikkien höyrynsyöttörei'istä ( 2) lähtevien höyrysuutinreikien 20 (3) poikkileikkauspinta-alojen summasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puristuslaitteisto, tunnettu siitä, että erillisten höyrynsyöttöreikien (2 ) poikkileikkauspinta-ala on suurempi kuin kaikkien höyrynsyöttöreiästä (2) lähtevien höyrysuutinrei- 25 kien (3) poikkileikkauspinta-alojen summa. i ♦ * *.

*: 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puristus- • · laitteisto, tunnettu siitä, että kaikkein höyryn-*:·*: syöttöreikien (2) poikkileikkauspinta-ala on sama.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen puris-30 tuslaitteisto, tunnettu siitä, että kaikkien höy- , .·. rysuutinreikien (3) halkaisija on sama. i · « • · · t«··,

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen puris- « · · tuslaitteisto, tunnettu siitä, että höyrysuutin-rei'illä (3) on reikäakselit (6), jotka leikkaavat höyryn-35 suutinreikien (2) akselin ja muodostavat parina V-raken-teen ja ovat symmetrisiä pystysuoraan tasoon nähden. 10 97534

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen puris-tuslaitteisto, tunnettu siitä, että höyrysuutin-reikien (3) poikkileikkaus suurenee höyrynpoistoaukon suuntaan.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen puris- tuslaitteisto, tunnettu siitä, että puristus-levyssä (1) on sen puristusmateriaalimattojen puoleisella sivulla lisäksi kuumennuskanavareikiä (7), joiden läpi virtaa nestemäistä kuumennusainetta.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen puris- tuslaitteisto, tunnettu siitä, että molemmilla puolilla oleviin höyrynjakokanaviin (5) on yhdistetty toimintajohdot (8), jotka ovat yhdensuuntaisia höyrynjako-kanavien (5) kanssa, että toimintajohdot (8) on yhdistetty 15 useilla riviin järjestetyillä liitäntäjohdoilla (9) höyrynjakokanaviin (5), ja että toimintajohdot (8) voidaan puolestaan yhdistää tietyn ohjelman mukaan vesihöyryläh-teeseen (10) tai alipainelähteeseen (11).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukaisen laitteiston käyt-20 tömenetelmä syklipuristinrakennemuotona, jossa on avautuvat ja sulkeutuvat puristuslevyt (1), tunnettu siitä, että höyrynsyöttöreiät (2) huuhdellaan ennen jokaista puristussykliä, jossa höyryä syötetään puristusma-teriaalimattoon, yhteen suuntaan höyrynsyöttöreikien (2) 25 läpi virtaavalla vesihöyryllä ja suoritetaan näin ilman-poisto niistä. i

'·'· 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, ·:**: tunnettu siitä, että höyrynsyöttöreiät (2) yhdis- ·’♦*: tetään jokaisen puristussyklin jälkeen, jossa höyry syöte- 30 tään puristusmateriaalimattoon, alipainelähteeseen (11) ja , .·. höyry poistetaan näin valmiiksi puristetuista puristusma- • · · teriaalimatoista.

♦ · ♦ • » ♦ 11 97534