FI104192B - Vyöhykesäädettävä kuormituslaatikko paperi- tai kartonkikoneen formeria varten - Google Patents

Description

104192

Vyöhykesäädettävä kuormituslaatikko paperi- tai kartonkikoneen formeria varten Zonreglerbar belastningsläda för en pappers- eller kartongmaskins former 5

Keksinnön kohteena vyöhykesäädettävä kuormituslaatikko paperi- tai kartonkikoneen formeria varten, joka formeri käsittää päällekkäisistä, samaan kuljetussuuntaan kulkevis-10 ta viiroista muodostuvan kaksoisviiraosan, jossa viirojen toiselle puolelle on asennettu vedenpoistolaatikko poistamaan vettä viirojen välissä kulkevasta kuitumassasta ja jossa viirojen vastakkaiselle puolelle on asennettu kuormituslaatikko, joka on varustettu useilla kuljetussuuntaan nähden poikittaissuuntaisilla ja rataleveyden yli ulottuvilla kuormituslis-toilla, joita kuormitetaan kohti vedenpoistolaatikon pohjaa halutun puristuksen aikaansaa-15 miseksi viirojen välissä kulkevaan kuitumassaan.

Paperikoneen formeri käsittää normaaliin tapaan kaksoisviiraosan, jossa ylä- ja alaviira kulkevat olennaisesti samansuuntaisesti toistensa päällä ja jossa kuitumassaa tuodaan viirojen väliin vedenpoistoa varten. Yläviiran päällä sijaitsee vedenpoistolaatikko, jossa 20 vallitsee alipaine veden imemiseksi pois kuitumassasta. Alaviira on normaalisti tuettu viirojen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisilla kuormituslistoilla varustetulla kuormituslaatikolla, joka on vedenpoistolaatikkoon nähden kiinteä. Tällaisessa formerissa on toivottavaa, että viirojen välissä olevan raon suuruutta voidaan muuttaa ja että myös raon muoto viirojen kuljetussuunnan suhteen on muutettavissa. Tätä tarkoitusta varten 25 on aikaisemmin esitetty useita eri tapoja viirojen ohjaamiseksi ja tukemiseksi.

Esimerkiksi DE-julkaisussa 3 406 217 on esitetty viiran ohjausrata, jossa alaviira on tuettu useilla vierekkäin sijaitsevilla ja viiran leveyden yli ulottuvilla listoilla, joita vasten alaviira nojaa ja joita listoja puristetaan säädettävästi vasten alaviiraa. Tässä 30 ratkaisussa mainitut listat sijaitsevat tiheästi vierekkäin, mistä on seurauksena se haittapuoli, että listat vaikuttavat toisiinsa kitkan välityksellä, minkä johdosta tarkkaa ohjausta on vaikea saada aikaan. DE-julkaisusta 3 153 305 tunnetaan ennestään viiran 2 104192 ohjausrata, jossa käytetään useita toisistaan välin päähän järjestettyjä listoja, jotka nojaavat ja tukeutuvat vasten alaviiraa. Näiden listojen puristusta alaviiraa vasten säädetään yksilöllisesti jousielimen avulla.

5 Suomalaisesta patentista n:o 90 572 tunnetaan ennestään ratkaisu, jossa kuormituslistoja kuormitetaan alaviiraa vasten mainittujen listojen pituuden suuntaisilla eli viirojen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisilla kuormitusletkuilla, joiden painetta säätämällä saadaan aikaan listan haluttu puristus vasten alaviiraa. Kyseisen FI-patentin mukaisella ratkaisulla voidaan kutakin listaa kuormittaa halutun suuruisella voimalla vasten alaviiraa 10 esim. siten, että listojen kuormitus on viirojen kulkusuunnassa kasvava.

Edellä kuvattujen tekniikan tason ratkaisujen eräänä olennaisena haittapuolena on ollut se, että radan kosteutta poikittaissuunnassa ei ole saatu vakioksi, vaan poikittaissuuntainen kosteuskäyrä eli kosteusprofiili on muodostunut sellaiseksi, että radan kosteus on 15 radan reuna-alueilla ollut huomattavasti suurempi kuin radan keskialueilla. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että listaa on kuormitettu alaviiraa vasten pääasiassa tasaisella kuormituksella, jolloin tasaisen paineenalaisen kuormitusletkun päällä "uiva" lista käyttäytyy siten, että listan päihin muodostuu epäjatkuvuuskohtien ansiosta momentti, joka pyrkii taivuttamaan listaa. Listan tasaisella kuormituksella ei näin ollen ole saatu aikaan listan 20 tasaista puristusta alaviiraa vasten yli koko rataleveyden. Tätä poikittaissuuntaista säädettävyyttä eli profilointia on aiemmin pyritty ratkaisemaan mm. siten, että esimer- t _ kiksi FI-patentin 90 572 mukaisessa rakenteessa on kunkin listan alla oleva kuormituslet-ku jaettu listan pituuden suunnassa erillisiin kammioihin, joiden kunkin kammion painetta voidaan erikseen säätää. Tällaisella ratkaisulla päästään toki listojen kuormituk-25 sen vyöhykesäätöön, mutta toteutuksena on ratkaisu erittäin monimutkainen ja varsin vaikeasti hallittavissa.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannus edellä kuvattuihin tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin nähden sekä poistaa yllä kuvattuihin ratkaisuihin 30 liittyvät haittapuolet. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle pääasiallisesti tunnusomaista, että kuormituslaatikko on varustettu kuormituslaittein, jotka käsittävät kuormituslistojen 3 104192 alle poikittaissuunnassa toisistaan välin päähän järjestetyt pituussuuntaiset tukipalkit, joihin kuormituslistat on tuettu voimaelimen välityksellä siten, että kuormituslaitteet on n järjestetty aikaansaamaan kuormituslistoihin kuljetussuuntaan nähden poikittaissuunnassa paikallisesti nostavan tai laskevan voiman samanaikaisesti ainakin kahteen peräkkäiseen 5 kuormituslistaan ja siirtämään kuormituslistoja olennaisesti kohtisuorassa suunnassa viiralinjaan ja vedenpoistolaatikon pohjaan nähden kyseisten kuormituslistojen kuitu-massaan aiheuttaman puristusvoiman profiloimiseksi mainitussa poikittaissuunnassa.

Keksinnöllä saavutetaan tunnettuun tekniikkaan nähden useita etuja, joista tässä voidaan 10 tuoda esiin seuraavia. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa listojen kuormituksen säätö poikittaissuunnassa on toteutettu viirojen kulkusuuntaan järjestetyillä pitkänomaisilla voimaelementeillä, jotka vaikuttavat tavanomaisiin listojen pituuden suuntaisiin kuormi-tuselimiin nähden vastakkaiseen suuntaan siten, että kuormituksen profilointi suoritetaan samoilla kuormituselementeillä samanaikaisesti kahdessa tai useammassa listassa, jolloin 15 kuormituksen hallittavuus ja stabiilisuus on olennaisesti parempi kuin aikaisemmin. Kuitumassassa aiemmin esiintyvä vanaisuus on helpommin korjattavissa, koska pitkänomaiset kuormituselementit ovat vanojen suuntaisia. Radan reuna-alueille, jossa profilointi on erityisen tärkeää, voidaan keksinnön mukaisia kuormituselementtejä järjestää tiheämpään kuin radan muulle osalle, jolloin myös reuna-alueiden hallittavuus 20 on parempi kuin aikaisemmin. Eräs olennainen etu keksinnössä on siinä, että keksinnön mukaisella ratkaisulla pystytään helposti korjaamaan suuria virheitä ja profiilivikoja ja tämän lisäksi voidaan keksintöä soveltaa myös pienimittakaavaisten profiilivikojen korjaamiseen. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

25

Seuraavaksi keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin ^ · viittaamalla.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti sivultapäin otettua yleiskuvaa formerista, johon keksinnön 30 mukainen vyöhykesäädettävä kuormituslaatikko on sovellettavissa.

4 104192

Kuvio 2 esittää suurennettua yksityiskohtaa kuvion 1 mukaisen formerin kuormituslaati-kon alueelta havainnollistaen erityisesti sitä, miten listojen kuormitettavuus on saatu aikaan.

5 Kuvio 3 esittää täysin kaaviomaista leikkauskuvaa pitkin linjaa ΠΙ-ΙΙΙ kuviosta 2.

Kuvio 4 esittää kuvion 2 mukaisen kuormituspöydän rakennetta kaaviomaisesti viirojen suunnasta katsottuna.

10 Kuvio 1 esittää siis täysin kaaviomaisena sivukuvana formeria, jota on merkitty yleisesti viitenumerolla 1. Formed 1 on ns. kaksiviiraformeri, joka käsittää yläviirasilmukan 2 ja alaviirasilmukan 13. Formed 1 voidaan asentaa esim. Fourdrinier-viiralle, jolloin edellä mainittu alaviirasilmukka 13 on juuri Fourdrinier-viira. Yläviirasilmukka 2 on tavanomaiseen tapaan järjestetty kulkemaan taittotelojen 3,4,5,6 yli, jotka taittotelat on 15 säädettävästi asennettu formerin 1 runkoon 7. Ensimmäinen taittotela 3 ei ole kosketuksessa kuitumassaan P, vaan se on nostettu radasta ylöspäin siten, että viirasilmukoiden 2,13 väliin muodostuu kiilamainen sisääntulo-osa, jossa alaviirasilmukalla 13 oleva kuitumassa P puristuu jatkuvasti viirojen 2,13 väliin kuljetussuunnassaan R. 1 2 3

Kiilamaisen sisääntulo-osan jälkeen on kuljetussuunnassa R formeriin 1 yläviirasilmukan 2 sisään järjestetty normaaliin tapaan vedenpoistolaatikko 8, jonka pohja muodostuu ylälistoista 14, joiden välissä olevista raoista vettä imetään kuitumassasta P yläviiran 2 läpi vedenpoistolaatikkoon 8 alipaineen avulla. Vedenpoistolaatikko 8 sisältää vedenpois-tokammiot 9,10,11,12, joissa vallitsee alipaine, jonka avulla vettä imetään kuitumassasta 2 25 P mainittuihin kammioihin. Eri kammioissa 9,10,11,12 käytetään edullisesti eri suuruista alipainetta siten, että veden poistamistehokkuus kuitumassasta P on kuljetussuunnassa R progressiivisesti kasvava. Vedenpoistolaatikon 8 alle on alaviiran 13 alapuolelle järjestetty kuormituslaatikko 20, jossa olevilla kuormituslistoilla 22 puristetaan alaviiraa 13 alhaaltapäin siten, että saadaan aikaan halutun suuruinen puristus viirojen 2,13 välissä 30 olevaan kuitumassaan P veden poistamiseksi mainitusta kuitumassasta P. Kuormituslistat 3 on varustettu sopivin voimaelimin, esimerkiksi kuormituslistojen 22 suuntaisin 5 104192 kuormitusletkuin, joihin syötetyn paineilman avulla haluttu puristusvaikutus saadaan kuitumassaan P. Kuormituslistoja 22 kuormitetaan kuormitusletkuilla edullisesti siten, että kuitumassaan P näillä kuormituslistoilla 22 aikaansaatava puristusvaikutus on kuljetussuunnassa R progressiivisesti kasvava. Kuormituslistat 22 on asennettu kuormi-5 tuslaatikossa 20 olevalle kuormituspöydälle, jonka alle on sovitettu palkeet 21 tai vastaavat voimaelimet, joiden avulla saadaan säädettyä haluttu painetaso ja joilla säädetään myös kuormituspöydän ja näin ollen siinä olevien kuormituslistojen 22 kaltevuus kuljetussuuntaan R nähden halutuksi. Kuormituslaatikon 20 rakennetta on lähemmin havainnollistettu kuvioissa 2,3 ja 4.

10

Kuten jo aiemmin todettiin, kuvio 2 esittää yksityiskohtaa kuvion 1 kuormituslaatikosta 20 havainnollistaen erityisesti kuormituslistojen 22 säädettävyyttä. Kuvio 3 on kaa-viomainen osaleikkauskuva pitkin linjaa ΠΙ-ΙΠ kuviosta 2 ja kuvio 4 esittää kaaviomai-sesti kuormituslistarakennetta päältäpäin eli viirojen suunnasta katsottuna. Kuormitus-15 listat 22 käsittävät kuormituslistan rungon 23, johon on lohenpyrstöuraliitoksella tai vastaavalla tavalla kiinnitetty kulutuspala 24, joka nojaa vasten alaviiran 13 alapintaa. Kuormituslistan runko 23 on asennettu kuormituslistan pituuden suuntaisen ontelopalkin 25 päälle, johon se on sopivalla tavalla, esim. kuviossa 2 esitetyllä takaleikatulla liitoksella kiinnitetty. Ontelopalkin 25 ontelotilaan 26 on sovitettu kuormituslistan 20 pituuden suuntainen kuormituselin, edullisesti kuvion 2 mukainen kuormitusletku 28 ja kuormitusletkun 28 alle on asennettu säätökiilat 27, jotka on tuettu koneen pituussuuntaisille tukipalkeille 29. Kuormitusletkuihin 28 syötetyn paineen avulla kuormitetaan näin ollen kuormituslistoja 22 halutulla voimalla vasten alaviiraa 13. Kuten etenkin kuviosta 2 käy ilmi, on kuljetussuunnassa peräkkäiset kuormituslistat 22 edullisesti liitetty 25 pareittain yhteen yhdyselinten 37 avulla. Kunkin kuormituslistan 22 kuormitusletkuihin 28 tai kuvion 2 mukaisessa järjestelyssä kunkin listaparin kuormitusletkuihin 28 > · syötetään haluttu ja säädettävä paine halutun puristusvoiman aikaansaamiseksi viirojen , välissä olevaan kuitumassaan P. Paineen syöttö- ja säätöelimiä ei piirustuksen kuvioissa ole esitetty, mutta nämä paineensyöttö- ja säätöelimet voidaan toteuttaa olemassa olevilla 30 tunnetun tekniikan mukaisilla ratkaisuilla.

6 104192

Ylläkuvatunlaisessa listarakenteessa on tullut esiin tarve päästä säätämään kuormitus-listojen 22 kuitumassaan P aiheuttamaa puristusvoimaa kuljetussuuntaan R nähden poikkisuunnassa eli kuormituslistojen 22 pituuden suunnassa. Tämä kuormituksen poikittaissuuntainen säätö eli kuormituksen profilointi koneen poikkisuunnassa on 5 keksinnössä toteutettu seuraavalla tavalla. Kuormituslaatikkoon 20 kuuluvaan kuormitus-pöytään, josta osaa on kuvioissa 2 ja 4 merkitty viitemerkinnällä 20’, on asennettu koneen pituussuuntaiset eli kuljetussuunnan R suuntaiset palkit 33, jotka on tarkoituksenmukaisin kiinnitysvälinein 35,36 kiinnitetty jäykästi kuormituspöytään 20’. Näitä pituussuuntaisia palkkeja 33 on useita ja ne on koneen poikkisuunnassa järjestetty välin 10 päähän toisistaan. Edullisimmin on pituussuuntaiset palkit 33 järjestetty siten, että niiden välinen koneen poikkisuuntainen etäisyys on viirojen 13,2 reuna-alueilla pienempi kuin ’ viirojen keskialueella. Kuormituslistojen 22 ontelopalkkien 25 varaan on ripustettu U- muotoiset tukikappaleet 31, joiden laippaosat 30 tukeutuvat vasten kuormituslistojen 22 ontelopalkkien 25 ontelothan 26 pohjaa.

15

Erityisesti kuviossa 3 esitetyllä tavalla U-muotoiset tukikappaleet 31 ympäröivät koneen pituussuuntaisia tukipalkkeja 33 siten, että mainitut pituussuuntaiset tukipalkit 33 jäävät U-muotoisten tukikappaleiden 31 sisään. U-muotoisten tukikappaleiden 31 ’’hahlon" pohjalle on asennettu kuormituslaatikon pituuden yli ulottuvat pitkittäistuet 32 ja näiden 20 pitkittäistukien 32 päälle, pitkittäistukien 32 ja koneen pituussuuntaisten tukipalkkien 33 väliin on sovitettu pituussuuntaiset kuormitusletkut 34. Pituussuuntaiset kuormitusletkut 34 voivat ulottua koko kuormituslaatikon 20 pituuden yli, mutta oleellista on, että mainitut pituussuuntaiset kuormitusletkut 34 ulottuvat ainakin kahden peräkkäisen kuormituslistan 22 yli. Tällaisessa tapauksessa on pitkittäistuen 32 ja koneen pituus-25 suuntaisen tukipalkin 33 väliin järjestetty peräkkäin useita pituussuuntaisia kuormitus-letkuja 34. Mikäli pituussuuntaiset kuormitusletkut 34 ulottuvat kahden peräkkäisen kuormituslistan 22 yli, on edullista, että ne tällöin ulottuvat niiden kuormituslistojen 22 yli, jotka on yhdyselimillä 37 liitetty toisiinsa listapariksi. Kun pituussuuntaisiin kuormitusletkuihin 34 syötetään haluttu kuormituspaine, aiheutuu kuormituslistoihin 22 ' 30 voima, joka vetää kyseisiä listoja 22 viiratasosta poispäin. Tällä ratkaisulla vaikutetaan ( näin ollen kuormituslistojen 22 kuitumassaan P aiheuttamaan puristusvoimaan kyseessä 7 104192 olevien pituussuuntaisten kuormitusletkujen 34 kohdalla vähentävästi. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan näin korjata kuitumassan vanaisuutta ja muita profiiliviko-ja.

5 Edellä selostettu ja piirustuksen kuvioissa esitetty toteuttamismuoto on vain eräs esimerkki siitä, miten formerin 1 kuormituslaatikon 20 vyöhykesäätö voidaan toteuttaa. Ensinnäkin on selvää, että pituussuuntaisten kuormitusletkujen 34 tilalla voidaan käyttää myös muun tyyppisiä voimaelimiä, esim. mekaanisia voimaelimiä. Eräs mahdollisuus olisi tällöin se, että pituussuuntaisiin kuormitusletkuihin 34 jäljestettäisiin vaikuttamaan 10 vakiopaineet, minkä lisäksi pitkittäistuenta hoidettaisiin mekaanisesti säädettävillä voimaelimillä. On edelleen ilmeistä, että piirustuksen kuvioissa esitettyyn toteuttami-sesimerkkiin nähden käänteisesti voidaan pituussuuntaiset kuormituselimet järjestää aiheuttamaan kuormituslistoihin 22 kuormitusta lisäävä voima, jolloin keksinnön mukainen vyöhykesäätö on myös toteutettavissa. Edelleen on ajateltavissa sellainen 15 ratkaisu, jossa joka toisen pituussuuntaisen tukipalkin 33 kohdalle aiheutetaan kuormitus-listoihin 22 puristusta lisäävä voima ja vastaavasti joka toisen pituussuuntaisen tukipalkin 33 kohdalle kuormitusta vähentävä voima.

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaa-20 maila. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan kuten jo edellä on tuotu esiin, voivat keksinnön eri toteuttamismuodot • · vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

7* ·

Claims (9)

1. Vyöhykesäädettävä kuormituslaatikko paperi- tai kartonkikoneen formeria varten, joka formeri (1) käsittää päällekkäisistä, samaan kuljetussuuntaan (R) kulkevista viiroista 5 (2,13) muodostuvan kaksoisviiraosan, jossa viirojen (2,13) toiselle puolelle on asennettu vedenpoistolaatikko (8) poistamaan vettä viirojen (2,13) välissä kulkevasta kuitumassasta (P) ja jossa viirojen vastakkaiselle puolelle on asennettu kuormituslaatikko (20), joka on varustettu useilla kuljetussuuntaan (R) nähden poikittaissuuntaisilla ja rataleveyden yli ulottuvilla kuormituslistoilla (22), joita kuormitetaan kohti vedenpoistolaatikon (8) 10 pohjaa halutun puristuksen aikaansaamiseksi viirojen (2,13) välissä kulkevaan kuitumas-saan (P), tunnettu siitä, että kuormituslaatikko (20) on varustettu kuormituslait-tein (30,34), jotka käsittävät kuormituslistojen (22) alle poikittaissuunnassa toisistaan l välin päähän järjestetyt pituussuuntaiset tukipalkit (33), joihin kuormituslistat (22) on tuettu voimaelimen (34) välityksellä siten, että kuormituslaitteet (30,34) on järjestetty 15 aikaansaamaan kuormituslistoihin (22) kuljetussuuntaan (R) nähden poikittaissuunnassa paikallisesti nostavan tai laskevan voiman samanaikaisesti ainakin kahteen peräkkäiseen kuormituslistaan (22) ja siirtämään kuormituslistoja (22) olennaisesti kohtisuorassa suunnassa viiralinjaan ja vedenpoistolaatikon (8) pohjaan nähden kyseisten kuormituslistojen (22) kuitumassaan (P) aiheuttaman puristusvoiman profiloimiseksi mainitussa 20 poikittaissuunnassa. • »

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että voimaelin (34) on paineistettava tukipalkin (33) suuntainen kuormitusletku (34) tai vastaava, joka vaikuttaa samanaikaisesti ainakin kahteen kuormituslistaan (22). 25 .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että kuormitusletku (34) tai vastaava voimaelin on asennettu pituussuuntaisen tukipalkin (33) alle ja kytketty tukikappaleen (31) välityksellä kuormituslistoihin (22) aiheuttamaan mainittuihin kuormituslistoihin (22) laskevan voiman. lii 30 9 104192

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että kuormitusletku (34) tai vastaava voimaelin on asennettu pituussuuntaisen tukipalkin (33) päälle ja tuettu tukikappaleen välityksin kuormituslistoihin (22) aiheuttamaan mainittuihin kuormituslistoihin (22) nostavan voiman. 5

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että kuormituslaitteisiin kuuluvat pituussuuntaiset tukipalkit (33) on kiinnitetty jäykästi kuormituslaatikon (20) rakenteisiin.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että kuormituslaitteisiin kuuluvat pituussuuntaiset tukipalkit (33) on asennettu kuormitus-laatikon (20) rakenteisiin säädettävästi siten, että kuormituslistoihin (22) aikaansaatavan voiman suuruus on säädettävissä tukipalkin (33) asemaa säätämällä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että pituussuuntaisten tukipalkkien (33) aseman säätö on toteutettu mekaanisesti.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että voimaeliminä käytettyihin kuormitusletkuihin (34) on kytketty vaikuttamaan vakio paine. 20 • ·

8 104192

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuormituslaatikko, tunnettu siitä, että pituussuuntaisten tukipalkkien (33) keskinäinen etäisyys niihin liittyvine voimaelimineen (34) on kuitumassan (P) kuljetussuuntaan (R) nähden poikittaissuunnassa 25 viirojen (2,13) reuna-alueilla oleellisesti pienempi kuin viirojen keskialueella. * te 1 > 4 10 104192