FI104337B - Menetelmä ja laite paperiradan kostuttamiseksi päänvientiä varten - Google Patents

Description

104337

Menetelmä ja laite paperiradan kostuttamiseksi päänvientiä varten Förfarande och anordning för att fukta pappersbanan vid spetsdragning 5

Keksinnön kohteena on menetelmä paperiradan kostuttamiseksi päänvientiä varten, jossa menetelmässä paperiradan päänvientinauhaa kostutetaan.

Keksinnön kohteena on myös laite paperiradan kostuttamiseksi päänvientiä varten, joka 10 laite käsittää elimet paperiradan päänvientinauhan kostuttamiseksi.

Prosessivaihteluista johtuvat kosteustason, massan, neliöpainon ym. vaihtelut aiheuttavat paperiradan sitkeyden ja lujuuden vaihtelua, mikä aiheuttaa ongelmia paperiradan päänviennissä erityisesti keveiden paperilaatujen päänviennissä, erityisesti päällys-15 tysasemien läpi. Ongelmia aiheutuu myös päänvientiä ajatellen liian alhaisesta pohjapaperin kosteusarvosta, koska liian alhaisen kosteusarvon omaavan radan päänviennissä rata saattaa repeillä lähinnä hauraudesta johtuen. Tavanomaisesti kuivatusosalta tuleva 1,5 - 2 %:n kosteudessa oleva pohjapaperi on usein liian haurasta, mistä johtuen nauha katkeilee ja putoaa köysiltä päänviennin aikana aiheuttaen näin katkoajan pitenemisen ja 20 tuotannon menetyksiä. Tästä johtuen päänvientiä varten on jouduttu nostamaan radan kosteusarvo 2 %:sta esim. 7 %:iin, mikä on toteutettu laskemalla kuivatusosan höyryn-paineita ja/tai keventämällä puristinosalle puristinkuormia. Nämä toimenpiteet aiheuttavat sen, että kuluu runsaasti aikaa ennen kuin prosessi on saatu taas takaisin stabiiliin tilaan varsinaista paperin valmistusta varten. Päänvientiä varten on myös joissain tapauk-25 sissa päänvientinauhan katkeilun ja repeilyn takia jouduttu nostamaan paperiradan neliöpainoa, jolloin taas prosessin stabilointi päänviennin jälkeen normaalivalmistusta varten vie runsaasti aikaa. Nämä päänvientiä varten toteutettavat toimenpiteet häiritsevät : · varsinaista valmistusprosessia ja aiheuttavat siten hylkyä.

30 Tekniikan tasosta tunnetaan järjestelyjä, joissa paperin reuna kostutetaan reunanauhan alueelta, mutta tällöin aiheutuu usein jyrkkä raja kostutetun alueen ja kostuttamattoman pohjapaperin yhtymäkohtaan. Jyrkkä kosteusraja aiheuttaa ratakatkoja ja mm. estää 2 104337 reunanauhan leikkauksessa sovellettavan kaksoisleikkauksessa käytettävän viistoleikkurin leikkauspään liikuttamisen yhtäaikaa kostutuksen kanssa.

Keksinnön päämääränä onkin saada aikaan menetelmä ja laite, joita käytettäessä 5 päänvienti ei aiheuta pitkiä prosessin stabilointiaikoja, mutta päänvienti on varmaa.

Keksinnön eräänä päämääränä on siten parantaa hylky tehokkuutta.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksin-10 nön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, että paperirataa kostutetaan radan reuna-alueelta päänvientinauhan edellyttämällä alueelta radan poikittaissuun-nassa ulottuvalla kostutuslaitteella, että kostutuslaitteella nostetaan päänvientinauha-alueen kosteus halutulle tasolle ja että kostutetun alueen ja kostuttamattoman alueen väliin muodostetaan kostutuslaitteella olennaisesti portaaton, loiva kosteustason lasku. 15

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että laite on radan poikkisuunnassa ulottuva palkkimainen kostutuslaite, että kostutuslaite käsittää suuttimet kostutussumun sumuttamiseksi paperiradan kostutusaluetta vasten ja että kostutussumun määrä on vyöhykkeittäin säädettävissä kostutetun reuna-alueen ja 20 kostuttamattoman alueen väliin olennaisesti portaattoman loivan kostutustason laskun aikaansaamiseksi.

Keksinnön mukaisesti käytetään päänvientinauhan kostuttamiseksi profiloivaa kostutuslai-tetta, joka asennetaan paperikoneen kuivatusosalle kostuttamaan paperiradan hoitopuolen 25 reunaa päänvientiä varten. Kostutuslaitteella nostetaan päänvientinauhan kosteus halutulle tasolle esim. 7 % ja parannetaan näin leikatun päänvientinauhan lujuusominaisuuksia. j · Kostustuslaitteena voidaan käyttää myös höyry laatikkoa.

Kostuttaminen suoritetaan kuivatusosalla esimerkiksi viiraa vasten yksiviiravientiryhmäs-30 sä tai vapaassa välissä kaksiviiraryhmässä.

3 104337

Kosteus profiloidaan siten, että aikaansaadaan loiva kosteusraja paperirataan, jolloin kosteusarvokäyrä muodostuu portaattomaksi. Paperiradan hoitopuolen reunan kosteus nostetaan halutulta matkalta haluttuun arvoon esim. 7 %:iin, jonka jälkeen kosteus-prosentti palautetaan pehmeästi takaisin pohjapaperin kosteuteen esim. 2 %:iin.

5

Keksinnössä voidaan käyttää myös täysleveää kostuttavaa palkkia esim. kuivatusosalle käyristymän eliminoimiseksi asennettua kostutuslaitetta, jota ohjataan esimerkiksi katkoautomaation antaman signaalin perusteella, jolloin kostutuspalkki ryhtyy toimimaan päänvientipalkkina. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä ohjausjärjestelmä valitsee 10 automaattisesti kosteustason oppimalla muodostetun tai syötetyn tiedon perusteella.

Keksinnön mukaisessa laitteessa kostutusleveys jaetaan halutuiksi profilointivyöhykkeis-tä, joista jokainen sisältää sopivan määrän esimerkiksi kaksi kostutussuutinta. Kostutus-vetenä voidaan käyttää esimerkiksi lauhdetta, esimerkiksi kalanterin lämmitysvesilinjasta, 15 joka suodatetaan ennen sen syöttämistä kosteuspalkkiin. Mikäli sopivaa lauhdetta tai vettä ei ole käytettävissä, voidaan järjestelmä varustaa omalla vesikeskuksella. Lisäksi laite on varustettu paineilmalaitteistolla ilman puhaltamiseksi.

Käytettäessä kostutuslaitetta yksiviiravientiryhmässä alasylinteriä tai imutelaa tai 20 vastaavaa vasten, voidaan kostutuspalkki varustaa kääntömekanismilla, jolloin normaali-. tuotannon aikana palkki on käännettynä ala-asentoon, missä palkki on suojassa ratakat- koissa syntyvältä silpulta ja yläasentoa käytetään silloin kun palkkia tarvitaan päänvien-tiin. Kostutuslaite voidaan sijoittaa myös rainan sylinterin ja kääntötelan väliselle juoksulle kostuttamaan rataa sen ollessa viiran tukemana.

25 . Keksinnön mukainen säätöjärjestelmä on kytkettävissä paperi-/kartonkikoneen ohjausjär jestelmään tai se voi toimia erillisenä omaohjattuna järjestelmänä. Kosteusprofiilin ja veden virtaama määritetään ohjausventtiilin avautuman perusteella ja ilmanpainetta säätämällä vaikutetaan kosteussuihkun pisarakokoon ja vesisumun nopeuteen. Pisarakoon 30 perusteella säädetään haluttu kostutusteho. Järjestelmän muistissa voi olla useita valmiita kostutusprofiileja eri tuotettaville laaduille, jotka on aikaansaatu joko tiedot syöttämällä 4 104337 tai järjestelmän oppimisen perusteella. Laite on mahdollista kytkeä katkoautomatiikkaan, jolloin kostutustoimenpiteet tapahtuvat automaattisesti päänvientivaiheen alkaessa ratakatkon jälkeen ja päättyvät päänvientivaiheen lopussa.

5 Keksinnön mukaisessa kostutuspalkissa lauhdeveden paine jakotukissa säädetään halutuksi säätöventtiilien avulla ja jakotukista lähtee linja kunkin vyöhykkeen säätövent-tiilille, joka ohjaa sopivimmin kahta suutinta, joiden säätöventtiilien aukeamaa voidaan säätää portaattomasti. Ilma-ja vesisuuttimet on kiinnitetty ilman jakotukkiin ja paineilma ja lauhde sekoittuvat muodostaen kostutussumun.

10

Keksinnön mukaista järjestelmää käyttäen pystytään määrittämään vakio päänvientikos-teus jokaiselle tuotetulle paperilaadulle ja säätämään haluttu profiili peruskosteuden ja päänvientikosteuden välille. Paperituotannon määritetyt prosessiarvot voidaan pitää näin ollen vakiona koko koneen käynnin ajan riippumatta siitä, viedäänkö päällystysasemalla 15 tai muualla koneen kuivan pään osalla päätä vai ei.

Keksinnön tärkeimpinä etuina saavutetaan siis, että päänvientinauhan kosteustaso voidaan pitää vakiona päänviennin aikana ja että tuotantolinjan prosessivaihtelut eivät enää vaikuta päänvientiin. Lisäksi on mahdollista etsiä jokaiselle paperilaadulle optimi 20 kosteustaso päänvientiä varten.

Profiloiva kostutuslaite myös edesauttaa kaksoisleikkauksen käyttämistä, jolloin saadaan parempi kontrolloitavuus päänvientiin.

25 Keksinnön mukaista järjestelyä käytettäessä saavutetaan korkeampi tuotantolinjan hyötysuhde ja katkoajan parempi hallinta, koska kuivatusosan höyryjärjestelmää tai • puristinkuormia ei tarvitse enää muuttaa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen kuvioihin 30 viitaten.

5 104337

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukainen kostutuslaite.

Kuviossa 2A on esitetty paperiradan reunan kosteusprofiili ennen kostutuslaitetta ja 5 kuviossa 2B kosteusprofiili keksinnön mukaisen kostutuksen jälkeen.

Kuviossa 3A on esitetty kostutuslaitteen sijoitus viiraa vasten, jolloin kostutuslaite on edullisimmin varustettu kääntömekanismilla ja 10 kuviossa 3B on esitetty kaaviollisesti kostutus kaksiviiraryhmässä, jolloin kostutuspalkki on soveltuvasti kiinteä.

Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti kostutusjärjestelmä.

15 Kuvion 1 mukaisessa keksinnön sovellusesimerkissä kostutuslaite 10 on palkkimainen laite, joka käsittää vesikanavan 13 ja ilmakanavan 11, joista johdetaan ilma ja vesi kostutussuuttimille 12 radan päänvientinauhan kostuttamiseksi. Laitteen 10 leveys valitaan tarpeen mukaan sopivaksi ja se jaetaan leveyssuunnassa profilointivyöhykkeiksi, joista kukin sisältää esim. kaksi kostutussuutinta 12. Jos laitteen 10 leveys on 2500 mm. 20 jaetaan se 50 mm:n profilointivyöhykkeiksi, jolloin suutinjako on 25 mm, kun kussakin vyöhykkeessä on kaksi kostutussuutinta 12. Vesikanavaan 13 johdetaan sopivimmin lauhdevettä, jota saadaan esimerkiksi kalanterin lämmitysvesilinjasta ja lauhde suodatetaan ennen sen syöttämistä kostutuspalkkiin 10. Lauhdeveden paine vesikanavassa 13 säädetään halutuksi säätöventtiilien (ei esitetty) avulla. Vesikanavasta 13 lähtee linja 25 kunkin profilointivyöhykkeen säätöventtiilille, joka on sopivimmin proportionaaliventtiili . ja kukin säätöventtiili ohjaa kahta kostutussuutinta 12. Säätöventtiilin aukeama on • sopivimmin portaaton 0 - 100 %:iin. Kostutussuuttimet 12 on kiinnitetty ilmakanavaan 12, jolloin kullakin suuttimella 12 on sama ilmanpaine. Paineilma ja lauhde sekoittuvat kostutussuuttimen 12 kärjessä muodostaen näin kostutussumun. Ilmakanavan 11 ja 30 vesikanavan 13 toimintaa ohjataan ohjausjärjestelmän logiikan perusteella.

6 104337

Yksiviiravientiryhmässä käytettäessä kostutuspalkki 10 varustetaan kääntömekanismilla 20, jonka välityksellä normaalituotannon ajaksi laite 10 käännetään ala-asentoon, jolloin laite 10 on suojassa ratakatkoissa syntyvältä paperisilpulta ja yläasentoa käytetään kun laitetta 10 tarvitaan päänvientiin. Kääntömekanismi 20 on kuvion 1 mukaisessa sovel-5 lusesimerkissä toteutettu sylinteritoimiseksi, mutta myös muut alan ammattimiehelle ilmeiset sovellukset tulevat luonnollisesti kysymykseen. Sylinteri 22 on yhdistetty vipuvarteen 24, joka kääntää kostutuspalkin 10 kostutus- tai lepoasentoon tarpeen mukaan. Sylinteri 22 on kiinnitetty runkorakenteeseen 21, jonka välityksellä se edelleen kiinnitetään koneen muihin runkorakenteisiin.

10

Kuviossa 2A on esitetty radan kosteusprofiili ennen kostutuslaitetta ja tässä tapauksessa radan kosteusprosentti on noin 2 %, ja olennaisesti tasainen radan leveyssuunnassa, kuten käy ilmi kuviosta 2A. Kuvion 2B esittämässä tapauksessa radan kosteusprofiili on mitattu kostutuslaitteen suorittaman kostutuksen jälkeen. Päänvientiä varten päänvien-15 tinauhan alue on kostutettu noin 7 %:in kosteuteen, jonka jälkeen radan kosteus loivasti laskee normaalikosteuteen 2 %. Kuviossa 2B on radan leveyttä merkitty viitemerkinnällä L.

Kuviossa 3A on esitetty keksinnön mukainen kostutuslaite 10 yksiviiravientiryhmässä ja 20 nuolella S on osoitettu laitteen kääntämistä kääntömekanismilla 20 kostutusasennosta A normaaliajonaikaiseen asentoon B. Kuviossa 3A on yksiviiravientiryhmän kääntösylinte-riä tai telaa merkitty viitenumerolla 30, jonka pinnalla paperirata W kulkee viiran tai vastaavan tukemana, jota sylinteriä tai telaa 30 vasten kostutuslaite 10 kostuttaa pään-vientinauhan leveyttä vastaavan radan reuna-alueen.

25

Kuviossa 3B on esitetty kostutuslaite kaksiviiraviennin yhteydessä käytettäväksi, jolloin : se on sijoitettu radan W vapaalle viennille sylinteririvien välille, jolloin ei erillistä kääntölaitetta tarvita, vaan kostutuslaite 10 voi sijaita kiinteästi paikoillaan. Laite 10 on tukivarren 25 välityksellä kiinnitetty koneen soveltuviin runkorakenteisiin. Kuviossa 3B 30 on merkitty ylärivin sylinteriä viitenumerolla 32 ja alarivin sylinteriä viitenumerolla 31 ja viiran ohjausteloja ylärivissä viitenumerolla 34 ja alarivissä viitenumerolla 33 7 104337 vastaavasti. Kääntölaite 10 on siis sijoitettu radan W vapaalle viennille alarivin sylinterin 31 ja ylärivin sylinterin 32 välille, jolla alueella suoritetaan radan reuna-alueen kostutus päänvientinauhan leveyden edellyttämältä alueelta.

5 Kuviossa 4 on esitetty kaavallisesti kostutusjärjestelmä, jossa kostutuslaitteeseen 10 johdetaan ilma kanavasta 43 venttiilin 42 kautta ilman syöttökanavaa 41 pitkin. Vesi johdetaan vesikanavasta esim. lauhdekanavasta 36 lämpötilan säätöjärjestelyn 33 kautta kanavaan 31 venttiilin 32 läpi. Veden lämpötilansäätöjärjestelmä käsittää jäähdy tys-vesiyksikön 35 ja poistokanavan 34. Laitetta 10 ohjataan ohjauslaitteelta 55, joka 10 käsittää ohjausjärjestelmän 50 yksiköt 52, 53, joilla ohjataan kostutuslaitteen 10 vyöhykkeitä ohjauskorttien 51 välityksellä, josta ohjauskorttiyksiköstä 51 tapahtuu myös ilman ja veden säätöventtiilien ohjaus. Kostutusjärjestelmän ohjauslaitteiden avulla määritetään kostutuslaitteen 10 ohjausventtiilien avautuman perusteella kostutusprofiilin muoto ja veden virtauma. Ilmanpainetta säätämällä vaikutetaan kosteussuihkun pisarakokoon ja 15 vesisumun nopeuteen.

Keksintöä on edellä selostettu sen erääseen edulliseen sovellukseen viitaten. Monet muunnokset ja muunnelmat ovat mahdolliset seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

20 25 • ·

Claims (19)

1. Menetelmä paperiradan kostuttamiseksi päänvientiä varten, jossa menetelmässä paperirataa kostutetaan radan reuna-alueelta päänvientinauhan edellyttämällä alueelta 5 radan poikittaissuunnassa ulottuvalla kostutuslaitteella (10), tunnettu siitä, että kostutetun alueen ja kostuttamattoman alueen väliin muodostetaan kostutuslaitteella (10) olennaisesti portaaton, loiva kosteustason lasku (FIG. 2B).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosteuskäyrä 10 profiloidaan kostutuslaitteen (10) profilointivyöhykkeillä sijaitsevia kostutussuuttimia (12) säätämällä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperiradan reuna-aluetta kostutetaan hoitopuolen reunasta. 15

4. Jonkin patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutus suoritetaan paperikoneen katkoautomaation antaman signaalin perusteella ja kostutusta ohjataan ohjausjärjestelmän (50) välityksellä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosteustaso valitaan automaattisesti ohjausjärjestelmään (50) oppimalla muodostetun tai järjestelmään syötetyn tiedon perusteella.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutus-25 laitetta (10) käytetään paperikoneen kuivatusosan yksiviiravientiryhmässä alasylinteriä (30) tai imutelaa tai vastaavaa vasten. «

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutuslaite (10) käännetään kostutusta varten kostutusasentoon ja kostutuksen jälkeen pois kostu- 30 tusasennosta (FIG. 3A). 9 104337

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaksivii-raviennissä kostutuslaitetta käytetään rainan vapaata juoksua vasten.

8 104337

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pään-5 vientialueen kostuttamiseen käytetään koneen normaaliajossa käytössä olevaa täysleve- ää kostutuspalkkia.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostutus tehdään höyryn avulla.

11. Laite paperiradan kostuttamiseksi päänvientiä varten, joka laite (10) on radan poik-kisuunnassa ulottuva palkkimainen kostutuslaite (10), joka käsittää suuttimet (12) kostutussumun sumuttamiseksi paperiradan kostutusaluetta vasten, tunnettu siitä, että kostutussumun määrä on vyöhykkeittäin säädettävissä kostutetun reuna-alueen ja 15 kostuttamattoman alueen väliin olennaisesti portaattoman loivan kostutustason laskun aikaansaamiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite (10) käsittää useita profilointivyöhykkeitä. 20

13. Jonkin patenttivaatimuksen 11-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite (10) käsittää vesikanavan (13) ja ilmakanavan (11), joista kostutusta varten kostutus-suuttimiin (12) johdetaan ilma ja kostutusneste.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite (10) käsittää säätöventtiilit kostutussumun määrän säätämiseksi. • ·

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite (10) on varustettu kääntömekanismilla (20) laitteen kääntämiseksi päänvientiasentoon 30 eli kostutusasentoon ja pois päänvientiasennosta (FIG. 3A). 10 104337

16. Jonkin patenttivaatimuksen 11-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite on kiinnitetty kiinteästi paperikoneen runkorakenteisiin (FIG. 3B).

17. Jonkin patenttivaatimuksen 11-16 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite 5 (10) on yhdistetty ohjausjärjestelmään (50), jonka välityksellä kostutuslaitteen (10) toimintaa ohjataan.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 11-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että kostutuslaite on oleellisesti täysleveää rataa kapeampi. 10

19. Jonkin patenttivaatimuksen 11-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite ulottuu koko valmistettavan rainan leveydelle. • a 11 104337