FI99036C - Paperikoneen imutelan imulaatikon tiivisterakenne ja menetelmä imutelan tiivistekäytössä - Google Patents

Description

99036

Paperikoneen imutelan imulaatikon tiivistysrakenne ja menetelmä imutelan tiivistekäytössä Tätningskonstruktion för suglädan av en sugvals i en pappersmaskin och förfarande vid tätningsdriften av en sugvals 5

Keksinnön kohteena on paperikoneen imutelan imulaatikon tiivistysrakenne, joka käsittää telavaipan sisäpintaa kohti avoimen pääasiassa U-muotoisen pitimen, pitimeen asennetun telan aksiaalisuuntaisen ja telavaipan sisäpintaa vasten kuormitettavan 10 tiivisteen sekä kuormitusvälineet, joilla tiiviste on pitimessä siirrettävissä vasten telavaipan sisäpintaa.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä imutelan tiivistekäytössä, jossa imutelan imulaatikon alipainetilaan muodostetaan alipaine ja alipaineen muodostamisen aikana 15 alipainetilan reunatiivisteet painetaan tiivisteen pitimessä olevien kuormitusvälineiden avulla vasten telavaipan sisäpintaa.

Paperikoneiden imuteloissa on tiivisteiden kuluminen muodostanut erään varsin merkittävän ongelman. Ongelma on korostunut erityisesti sen vuoksi, että yleisenä 20 pyrkimyksenä on ollut päästä pidempiin huoltoväleihin. Imutelan tiivisteet jakavat telavaipan sisäosan sopivasti alipainekammioihin, joihin johdetun alipaineen avulla saadaan aikaan imuvaikutus telavaippaan muodostettujen reikien kautta telavaipan ulkopinnalla olevaan paperirainaan, jotta raina pysyy halutulla tavalla ja halutun matkan telavaipan pinnalla. Tiivisteet kuormittuvat telavaipan sisäpintaan. Pyrittäessä tehokkaa-25 seen ja tiiviiseen imutelaan aikaisemmissa ratkaisuissa puristettiin imutelan tiivisteet esim. paineilman avulla telan telavaipan sisäpintaa vasten. Puristusvoimaa pidettiin yllä jatkuvasti, minkä seurauksena oli tiivisteiden varsin nopea kuluminen. Tämän kulu-misongelman poistamiseksi on suomalaisessa patenttihakemuksessa 934909 ehdotettu, että tiivisteitä ei kuormiteta jatkuvasti vasten imutelan telavaipan sisäpintaa, vaan 30 tiivisteet on varustettu lukitusvälineillä siten, että aluksi tiiviste painetaan vasten telavaipan sisäpintaa ja kun alipaine on kehittynyt tiivisteiden rajoittamaan alipainekammioon, tiiviste lukitaan pitimeensä. Telavaipan sisäpintaa vasten tiivisteitä puristava 2 99036 kuormitus voidaan tällöin poistaa. Kyseisellä ratkaisulla tiivisteiden kuluminen saatiinkin olennaisesti aikaisempaa pienemmäksi, jolloin joissakin tapauksissa voitiin jopa poistaa tiivisteiden vesivoitelu. Eräänä ongelmana edellä kuvatussa FI-hakemuksen 934909 mukaisessa ratkaisussa oli kuitenkin se, että tiivisterakenteen valmistustolerans-5 sien tuli olla erittäin pienet halutun tiivistysvaikutuksen aikaansaamiseksi. Tiukasta toleranssivaatimuksesta johtuen saattoi seurauksena olla tiivisteen jumittuminen paikalleen, jolloin haluttua tiivistysvaikutusta ei tietenkään saatu aikaan.

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan uudenlainen ja parannettu 10 paperikoneen imutelan tiivisterakenne sekä menetelmä imutelan tiivistekäytössä. Keksinnön päämääriin pääsemiseksi on keksinnön mukaiselle imutelan tiivistysraken-teelle pääasiassa tunnusomaista, että tiivistysrakenne on varustettu kuormituselimin, joilla tiiviste on kallistettavissa ajoasennon, jossa tiivisteen etureuna on kuormitettuna vasten telavaipan sisäpintaa siten, että tiivisteen takareunan ja telavaipan sisäpinnan 15 välissä on tiivisteen etureunaa kohti kiilamaisesti kapeneva rako, ja puhdistusasennon välillä, jossa tiiviste on koko pinnaltaan kuormitettuna vasten telavaipan sisäpintaa tiivisteen puhdistamiseksi ja hiomiseksi telavaipan sisäpinnan vaikutuksesta oikeaan muotoonsa.

20 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, että ajoasennossa tiivistettä kuormitetaan vasten telavaipan sisäpintaa siten, että tiiviste on etureunastaan vasten telavaipan sisäpintaa siten, että takareunan ja telavaipan sisäpinnan väliin jää rako ja että tiivisteen puhdistamiseksi ja hiomiseksi telavaipan sisäpinnan vaikutuksesta oikeaan muotoonsa tiiviste kallistetaan ajoasennosta puhdistusasentoon, 25 jossa tiiviste on koko pinnaltaan vasten telavaipan sisäpintaa.

Keksintö tuo mukanaan etuja, joista tässä yhteydessä voidaan tuoda esiin mm. seuraa-via. Keksinnön mukaisella tiivisterakenteella ja menetelmällä on saatu aikaan se, että imutelan melu on saatu merkittävästi vähenemään. Melu on saatu vähenemään 30 tiivisteen jättöpuolelle muodostetulla viisteellä. Tiivisteen ja siihen liittyvän viisteen puhtaanapysyminen on myös keksinnössä ratkaistu yksinkertaisella tavalla. Tiivisteen 3 99036 ja etenkin siihen muodostetun viisteen pysyminen puhtaana ja tarkoitetun muotoisena, on myös keksinnössä toteutettu yksinkertaisella ja edullisella tavalla. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

5

Seuraavassa keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisena esityksenä paperikoneen imutelaa, jossa käyte-10 tään keksinnön mukaista tiivisterakennetta.

Kuvio 2A on yksityiskohtaisempi leikkauskuva imutelan tiivisterakenteen eräästä edullisesta sovellusmuodosta tiivisteen ollessa vaimennusasennossa.

15 Kuvio 2B esittää kuvion 2A mukaista tiivisterakennetta tiivisteen ollessa puhdistusasen-nossa.

Kuvio 3A on kuviota 2A vastaava esitys keksinnön mukaisen tiivisterakenteen eräästä toisesta edullisesta sovellusmuodosta.

20

Kuvio 3B esittää kuvion 3A mukaista tiivisterakennetta tiivisteen ollessa puhdistusasen-nossa.

Kuviossa 1 on esitetty tavanomainen paperikoneen imutelakäyttö, johon keksinnön 25 mukainen tiivisterakenne ja menetelmä ovat sovellettavissa. Paperiraina W ohjataan imutelan 1 ja vastatelan 5 välisestä nipistä Nj imutelan 1 telavaipan 2 pinnalle ja telavaipan 2 pinnan myötäisesti imutelan 1 ja toisen vastatelan 6 väliseen nippiin N2 ja siitä edelleen jatkokäsittelyyn. Imutelan 1 sisällä on imulaatikko 4, johon on järjestetty tiivisterakenteet 10, joiden tiivisteet muodostavat väliinsä alipainekammiot Sj ja S2. 30 Kuvion 1 mukaisesti tiivisteet nojaavat vasten telavaipan 2 sisäpintaa 3. Alipainekammioissa Sj,S2 vallitsevien alipaineiden avulla raina W pidetään halutulla tavalla vasten 4 99036 telavaipan 2 ulkopintaa ja/tai imetään rainasta W vettä alipainekammioihin Sj,S2. Tähän järjestelyyn ei liity sinänsä mitään uutta, vaan järjestely on sellaisenaan tekniikan tason mukainen. Uutuus liittyy sen sijaan kuviossa 1 esitettyihin tiivisteraken-teisiin 10, joita on lähemmin kuvattu piirustuksen kuvioissa 2A, 2B, 3A ja 3B.

5

Kuvioissa 2A ja 2B on keksinnön mukaista tiivisterakennetta merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tiivisterakenteeseen 10 kuuluu ensinnäkin tiivisteen pidin 12, joka on pitkänomainen ulottuen olennaisesti yli telavaipan 2 aksiaalisen pituuden. Pidin 12 on sopivalla tavalla kiinnitetty johonkin telan sisäpuoliseen runkoelimeen tai esimerkiksi 10 telan sisäpuoliseen imulaatikkoon 4 (Fig. 1). Pidin 12 on poikkileikkaukseltaan pääasiassa U-muotoinen ja telavaipan 2 sisäpintaa 3 kohti avoin. Kuvioiden 2A ja 2B sovellusmuodossa on mainittuun U-muotoiseen pitimeen 12 asennettu itse tiiviste 11 välipitimen 13 avulla. U-muotoisen pitimen 12 pohjalle on asennettu kuormitusletkut 14 tai vastaavat kuormituselimet, joiden varassa välipidin 13 lepää. Tiiviste 11 on 15 välipitimen 13 päällä. Kuormitusletkujen 14 avulla tiiviste 11 on kuormitettavissa vasten telavaipan sisäpintaa 3. Tiiviste 11 on kiinnitetty välipitimeen 13 kuormituslet-kulla 17 tai vastaavalla kuormituselimellä. Kuvion 2A mukaisessa tilanteessa kuormitus-letku 17 on paineistettu, jolloin tiiviste 11 on tiukasti vasten välipidintä 13. Edelleen kuvion 2A mukaisesti, kun välipitimen 13 alla oleviin kuormitusletkuihin 14 on kytketty 20 paine, tiiviste 11 on kuormitettu vasten telavaipan sisäpintaa 3 siten, että tiivisteen etureuna 15 on vasten mainittua telavaipan sisäpintaa 3 tiivisteen takareunan 16 ollessa telavaipan sisäpinnasta irti siten, että tiivisteen takareunan 16 ja telavaipan sisäpinnan 3 välissä on kiilamaisesti kohti tiivisteen etureunaa 15 kapeneva rako G. Mainittu rako G on saatu aikaan sillä, että tiivisteen 11 "yläpinta" eli vasten telavaipan sisäpintaa 3 25 tuleva pinta, on sopivalla tavalla viistetty ja muotoiltu. Kuvion 2A mukainen tilanne on normaali ajotilanne, sillä kuviossa 2A näkyvän raon G on havaittu tehokkaasti vaimentavan imutelamelua.

Kun ajon aikana tiivistettä 11 kuormitetaan vasten imutelan telavaipan sisäpintaa 3 30 kuvion 2A mukaisesti, tiivisteen 11 etureuna 15 kuluu ja aikaa myöten rako G pienenee ja lopulta häviää. Tällöin tiiviste 11 täytyy "teroittaa" ja tämä suoritetaan siten, että 5 99036 tiivisterakenne 10 sovitetaan kuviossa 2B esitettyyn asentoon. Kuvion 2B mukaisessa tilanteessa on paine päästetty kuormitusletkusta 17 pois, jolloin tiiviste 11 pääsee vapaasti asemoitumaan välipitimen 13 suhteen telavaipan sisäpinnan 3 mukaisesti. Tiiviste 11 ja välipidin 13 eivät tällöin toimi yhtenä "pakettina", vaan tiivisteen 11 ja 5 välipitimen 13 väliin syntyy välys 18, joka sallii tiivisteen ja välipitimen liikkua toistensa suhteen. Tiiviste 11 on tässä asennossa välipitimellä 13 pelkästään etukulmansa varassa. Kun tiivistettä 11 kuormitetaan kuormitusletkuilla 14 vasten telavaipan sisäpintaa 3, tukeutuu tiiviste 11 koko pinnaltaan vasten telavaipan sisäpintaa 3. Tiiviste puhdistuu tällöin tehokkaasti ja tiiviste 11 myös kuluu telavaipan sisäpinnan 3 määrää-10 mään muotoon siten, että kun tiiviste 11 käännetään taas kuvion 2A esittämään asentoon paineistamalla kuormitusletku 17 ja lukitsemalla tiiviste 11 kiinni välipitimeen 13, jää tiivisteen 11 jättöpuolelle rako G, kuten kuviossa 2A on esitetty. Tiiviste 11 voidaan näin aika ajoin puhdistaa ja kunnostaa kääntämällä se yksinkertaisesti kuvion 2B esittämään asentoon, jolloin tiivisteen 11 ominaisuudet pysyvät hyvinä ja olennai-15 sesti samanlaisina koko tiivisteen käyttöiän.

Kuvioissa 3A ja 3B on esitetty keksinnön mukaisesta tiivistysrakenteestä toinen vaihtoehtoinen sovellusmuoto. Kuvioissa 3A ja 3B on tiivistysrakennetta merkitty yleisesti viitenumerolla 10a. Näiden kuvioiden mukaisessa ratkaisussa tiivistysrakenne 10a 20 käsittää tiivisteen 1 la, joka on asennettu telan aksiaalisuuntaiseen pitkänomaiseen ja U-muotoiseen, telavaipan sisäpintaa 3 kohti avoimeen pitimeen 12a. U-muotoisen pitimen 12a pohjalle on sovitettu kuormitusletkut 14a tai vastaavat kuormituselimet, joiden avulla tiiviste 11a on kuormitettavissa vasten telavaipan 2 sisäpintaa 3. Kuvioiden 3A ja 3B mukaisessa tiivistysrakenteessa 10a ei pidintä 12a ole kiinnitetty jäykästi telan sisäpuo-25 lisiin runkoelimiin, vaan näihin runkoelimiin, kuten esim. imulaatikkoon 4, on kiinteästi asennettu pitimen kannatin 13a, johon itse pidin 12a on asennettu siten, että pidin 12a pääsee kääntymään ja kallistumaan kannattimeen 13a nähden olennaisesti telan aksiaalisuuntaisen kääntöakselin ympäri. Tämä käännettävyys ja kallistettavuus on toteutettu siten, että kannattimen 13a ja pitimen 12a etureunaan on muodostettu nivel 30 13a’ ja vastaavasti on pitimen 12a ja kannattimen 13a väliin pitimen 12a vastakkaiselle puolelle järjestetty kuormitusletkut 17a tai vastaavat kuormituselimet, joilla pidintä 12a 6 99036 voidaan kääntää nivelen 13a’ ympäri kannattimen 13a suhteen kuvioissa 3A ja 3B esitettyjen asentojen välillä.

Kuviossa 3A on esitetty normaali ajoasento, jossa pidin 12a lepää kokonaan pitimen 5 kannattimen 13a varassa ja jossa kuormitusletkut 14a on paineistettu siten, että tiiviste 11a on etureunastaan 15a kuormitettu vasten telavaipan sisäpintaa 3. Tiivisteen 11a takareunan 16a ja telavaipan sisäpinnan 3 väliin jää täysin vastaavanlainen rako G, kuin selostettiin jo kuvion 2A suoritusmuodon yhteydessä. Pitimen 12a ja kannattimen 13a välisiä kuormitusletkuja 17a käyttämällä saadaan tiiviste 1 la ja pidin 12a käänty-10 mään nivelen 13a’ ympäri kuviossa 3B esitettyyn "puhdistusasentoon", jossa tiiviste 1 la on koko pinnaltaan vasten telavaipan sisäpintaa 3 siten, että tiiviste 11a voidaan kunnostaa täysin vastaavalla tavalla kuin selostettiin kuvioiden 2A ja 2B yhteydessä. Näin ollen myös kuvioiden 3A ja 3B mukaisella sovellusmuodolla saadaan tiiviste 11a pysymään alkuperäisessä käyttökunnossaan koko käyttöikänsä ajan.

15

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei ole kuitenkaan rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

20

II

Claims (8)

99036

1. Paperikoneen imutelan imulaatikon tiivistysrakenne, joka käsittää telavaipan sisäpintaa (3) kohti avoimen pääasiassa U-muotoisen pitimen (12,12a), pitimeen 5 asennetun telan aksiaalisuuntaisen ja telavaipan sisäpintaa (3) vasten kuormitettavan tiivisteen (11,11a) sekä kuormitusvälineet (14,14a), joilla tiiviste (11,11a) on pitimessä (12,12a) siirrettävissä vasten telavaipan sisäpintaa (3), tunnettu siitä, että tiivistysrakenne (10) on varustettu kuormituselimin (17,17a), joilla tiiviste (11,11a) on kallistettavissa ajoasennon, jossa tiivisteen (11,11a) etureuna (15,15a) on kuormitettuna 10 vasten telavaipan sisäpintaa (3) siten, että tiivisteen takareunan (16,16a) ja telavaipan sisäpinnan (3) välissä on tiivisteen etureunaa (15,15a) kohti kiilamaisesti kapeneva rako (G), ja puhdistusasennon välillä, jossa tiiviste (11,11a) on koko pinnaltaan kuormitettuna vasten telavaipan sisäpintaa (3) tiivisteen (11,11a) puhdistamiseksi ja hiomiseksi telavaipan sisäpinnan (3) vaikutuksesta oikeaan muotoonsa. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistysrakenne, tunnettu siitä, että tiiviste (11) on asennettu pitimeen (12) sovitetun välipitimen (13) varaan ja että mainitut tiivistettä (11) kallistavat kuormituselimet (17) on sovitettu tiivisteen (11) ja välipitimen (13) väliin. 20

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tiivistysrakenne, tunnettu siitä, että kuormituselimet (17) on sovitettu tiivisteen (11) ja välipitimen (13) väliin siten, että tiivistysra-kenteen ajoasennossa kuormituselimet (17) lukitsevat tiivisteen (11) ja välipitimen (13) toisiinsa pitimessä (12) yhdessä liikkuvaksi yksiköksi ja että puhdistusasennossa 25 mainittujen kuormituselinten (17) lukitusvaikutus on poistettu, jolloin tiiviste (11) pääsee välipitimen (13) varassa asemoitumaan siten, että tiiviste (11) tulee koko pinnaltaan vasten telavaipan sisäpintaa (3).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistysrakenne, tunnettu siitä, että mainitut 30 tiivistettä (11a) kallistavat kuormituselimet (17a) on järjestetty tiivisteen pitimen (12a) ja pidintä kannattavan kannattimen (13a) tai vastaavan runkoelimen väliin. 99036

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tiivistysrakenne, tunnettu siitä, että kuormi-tuselimet (17a) on sovitettu pitimen (12a) ja kannattimen (13a) tai vastaavan väliin siten, että tiivistysrakenteen (10a) ajoasennossa kuormituselimet (17a) lukitsevat pitimen (12a) kiinteästi paikalleen ja että puhdistusasennossa mainitut kuormituselimet (17a) kallista- 5 vat koko pidintä (12a) tiivisteineen (11a) siten, että tiiviste (11a) tulee koko pinnaltaan vasten telavaipan sisäpintaa (3).

6. Menetelmä imutelan tiivistekäytössä, jossa imutelan (1) imulaatikon (4) alipaineti-laan (S j ,S2) muodostetaan alipaine ja alipaineen muodostamisen aikana alipainetilan 10 (S!,S2) reunatiivisteet (11,11a) painetaan tiivisteen pitimessä (12,12a) olevien kuormi- tusvälineiden (14,14a) avulla vasten telavaipan sisäpintaa (3), tunnettu siitä, että ajoasennossa tiivistettä (11,11a) kuormitetaan vasten telavaipan sisäpintaa (3) siten, että tiiviste (11,11a) on etureunastaan (15,15a) vasten telavaipan sisäpintaa siten, että takareunan (16,16a) ja telavaipan sisäpinnan (3) väliin jää rako (G) ja että tiivisteen 15 puhdistamiseksi ja hiomiseksi telavaipan sisäpinnan (3) vaikutuksesta oikeaan muotoonsa tiiviste (11,11a) kallistetaan ajoasennosta puhdistusasentoon, jossa tiiviste (11,11a) on koko pinnaltaan vasten telavaipan sisäpintaa (3).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että samalla kun 20 tiivistettä (11) kuormitetaan vasten telavaipan sisäpintaa (3), sitä kallistetaan pitimes- sään (12) ajoasennon ja puhdistusasennon välillä.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivisteen (11a) kalustamiseksi ajoasennon ja puhdistusasennon välillä, kallistetaan koko tiivisteen 25 pidintä (12a) tiivisteineen (11a). 99036