FI114935B - Menetelmä ja järjestelmä paperikoneessa tai vastaavassa rainan siirtämiseksi puristinosalta kuivatusosalle - Google Patents

Description

114935

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ PAPERIKONEESSA TAI VASTAAVASSA RAINAN SIIRTÄMISEKSI PURISTINOSALTA KUIVATUSOSALLE FÖRFARANDE OCH SYSTEM I EN PAPPERSMASKIN ELLER MOTSVARANDE FÖR ÖVERFÖRANDE AV BANA FRÄN PRESSPARTI TILL TORKPARTI

Esillä oleva keksintö kohdistuu jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaiseen menetelmään ja järjestelmään paperikoneessa tai vastaavassa rainan siirtämiseksi puristinosalta kuivatusosalle.

5

Keksintö kohdistuu siis erityisesti sellaisiin paperi-koneratkaisuihin, joissa radan siirto puristinosalta kuivatusosalle tapahtuu suljettuna vientinä, eli suoraan puris-tinkudokselta, -huovalta tai muulta nauhalta, kuten siirto-10 hihnalta, kuivatusosan ensimmäisen kuivatusryhmän kuivatus-viiran yhteyteen. Siirto tapahtuu siirtoimutelan avustuksella. Yksiviiraviennillä varustetussa kuivatusosassa, raina johdetaan ensimmäisessä kuivatusryhmässä viiran tukemana ensimmäisen kuivatussylinterin yli ja siitä edel-15 leen sinänsä tunnetulla tavalla imutelan tai vastaavan tukemana kuivatusryhmän toiselle kuivatussylinterille, ja niin edelleen vuoroin kääntötelan, tyypillisesti imutelan, ja vuoroin kuivatussylinterin yli. Rainan kulkua kuiva-tussylinteriltä kääntötelalle stabiloidaan sinänsä tunne-'·,· 20 tulla tavalla, kuivatussyl inter ien ja kääntötelan väliin . muodostettuun taskuun, edullisesti rainan kulkusuunnassa ensimmäisen kuivatussylinterin ja viiran välisen avautuvan ’ kidan kohdalle, sovitetulla alipainelaatikolla. Vastaavan laisia alipainelaatikoita sovitetaan tyypillisesti myös 25 seuraavien kuivatussylinterien ja kääntötelojen väliin ’···' muodostuviin taskuihin.

Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen rainan w kulku kuiva-tussylinterin A ja kuivatusviiran F välisessä avautuvassa . 30 kidassa. Raina pyrkii, kuten kuviosta näkyy seuraamaan .···, kuivatussylinterin pintaa ja hetkellisesti irtoamaan kuiva- tusviiralta. Rainan irtoaminen aiheuttaa pussin, jonka palauttamisessa siististi viiran yhteyteen on vaikeuksia. Lisäongelmia aiheuttaa se, että raina ei irtoa kuivatussy- 2 114935 linterin pinnalta radan poikkisuunnassa täysin symmetrisesti, jolloin rainan kulku, ei ole radan poikkisuunnassakaan täysin samanlainen ja rainaan muodostuu poimuja, laskoksia tai muita vaurioita, jopa repeämiä. Konesuuntaiset poimut 5 näkyvät koko matkan seuraavalle sylinterille asti.

Edellä mainitut ongelmat esiintyvät erityisesti suurilla ajonopeuksilla ja silloin kun alipainelaatikon vaikutus ei ole riittävä hallitsemaan rainan kulkua avautuvassa kidas-10 sa. Tietyissä rajoissa alipainelaatikoilla voidaan ongelmiin vaikuttaa, eli voidaan edesauttaa rainan irtoamista kuivatussylinteriltä ja rainan takaisinkiinnitystä kuiva-tusviiraan.

15 Alipainelaatikon alipaineen säätäminen siten, että rainan kulku saadaan täysin hallintaan, saattaa kuitenkin olla ongelmallista. Jos alipainelaatikon alipaine on liian pieni, esim. -100 Pa, raina irtoaa huonosti sylinteriltä edellä mainituin seurauksin. Pienen alipaineen etuna on 20 kuitenkin se, että alipaine palauttaa irronneen rainan loivasti eli suhteellisen hallitusti viiran yhteyteen. Jos alipaine sitä vastoin on suhteellisen suuri, esim. -500 Pa - -1000 Pa, laatikkotyypistä riippuen, raina irtoaa sylin-teriltä helpommin eikä muodosta yhtä suurta pussia kuin 25 pienellä alipaineella ajettaessa. Ongelmaksi saattaa täl-löin kuitenkin muodostua rainan liian raju palautuminen viiran yhteyteen. Suuri alipaine imee rainan rajusti ny-. ··. käisemällä jyrkästi viiran yhteyteen, mikä saattaa muodosti taa rainaan vaurioita tai entisestään heikentää rainassa 30 olevia heikkoja kohtia ja mistä helposti seuraa ratakatko ko. taskussa tai myöhemmin.

Liian suuri alipaine aiheuttaa myös vaikeuksia taivuttamal-: la viiraa kohti alipainelaatikkoa. Suuri alipaine saa siis . ·*. 35 aikaan sen, että viira ei kulje suoraan kohti kääntötelaa vaan muodostaa kaaren kuivatussylinterin ja kääntötelan • * välisellä osuudella. Viira voi tällöin joutua kosketuksiin 3 114935 alipainelaatikon rakenteiden kanssa ellei laatikkoa ole muotoiltu vastaavalla tavalla kaarevaksi. Laatikon muotoi-leminenkaan ei aina auta koska viira kaartuu eri tavalla ajon eri vaiheissa.

5 Käyttämällä eri alipainetasoihin jaettua alipainelaatikkoa, kuten hakijan PCT/FI00/00130 hakemuksessa esitettyä HiRun laatikkoa, jossa alipaine rainan kulkusuunnassa laatikon ensimmäisessä osassa, eli avautuvan kidan kohdalla, on 10 suurempi kuin laatikon seuraavassa tai seuraavissa osissa, voidaan rainan irtoaminen varmistaa ja välttää viiran taipuminen.

Edullista olisi kuitenkin jos kokonaan tai lähes kokonaan 15 voitaisiin välttyä rainan irtoamiselta kuivatusviiralta ja saataisiin raina kulkemaan kuivatussylinteriltä kääntöte-lalle hallitusti viiraa seuraten.

Rainan huono irtoaminen sylinteriltä ja poimujen, laskosten 20 tai muiden vaurioiden synty vaikeuttaa rainan ajettavuutta jatkossa. Huonosta irtoamisesta johtuva ratakatko voi sattua niin välittömästi kidan jälkeen kuin myös vasta usean kuivatussylinterin jälkeen. Katkojen määrään kuiva- tusosassa vaikuttaa myös muut rainan kulkuun vaikuttavat : ·.. 25 häiriötekijät kuivatusosan alussa. Jos raina kulkee sylin- teriltä avautuvissa kidoissa virheettömästi niin on myös katkoja vähemmän. Katkojen määrän voidaan katsoa omalta , ·, osaltaan kuvaavan ajettavuutta.

♦ · * 30 Yllämainittuun rainan kulkuun kuivatussylinterin avautuvassa kidassa ja siten kuivatusosan ajettavuuteen vaikuttaa ’···’ monet tekijät, kuten - massan laatu, esim. kuitujen pituus, : - rainan kuiva-ainepitoisuus, 35 - vetoero puristinosan ja kuivatusosan välillä, - rainan mekaaninen muokkautuminen puristinosalla ·' ·* ja siirroissa ennen kuivatussylinteriä, 4 114935 - rainan relaksaationopeus, - rainan lujuus ja - sylintereiden lämpötila.

Osaan näitä tekijöitä on pyritty vaikuttamaan ajettavuuden 5 parantamiseksi.

Rainan irtoamisen aiheuttamien ongelmien poistamiseksi on perinteisesti esim. pyritty lisäämällä vetoeroa puris-tinosan ja kuivatusosan välillä. Näin aikaansaadaan sisäis-10 tä jännitystä rainaan, mikä edesauttaa rainan irtoamista sylinteriltä ja siten parantaa ajettavuutta. Vetoeron kasvattamisella on kuitenkin rajansa. Vetoeron kasvattaminen lisää katkoja. Lisäksi vetoeron liiallinen kasvattaminen vaikuttaa epäedullisesti esim. rainan laatuominaisuuk-15 siin. Paperikoneen nopeuksien kasvaessa on vetoerojen kasvattamisen tarve myös kasvanut ajettavuuden säilyttämiseksi.

Kuivatussylinterien lämpötila on pyritty pitämään kuiva-20 tusosan alussa tasolla, jolla raina ei pala kiinni sylinterin pintaan. Tämä on kuivatusosan kuivatustehokkuuden kannalta vähemmän hyvä ratkaisu.

« 4

Edellä mainitut ajettavuusongelmat kuivatusosan alussa ovat : 25 usein johtaneet mm. siihen, että kuivatusosan alussa on jouduttu lyhentämään sylinteriryhmän pituutta, mikä nostaa kustannuksia.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja järjes- » · 30 telmä paperirainan tai muun vastaavan siirtämiseksi puris- tinosalta sylinterikuivatusryhmälle, jossa edellä mainitut ’*·' ongelmat on minimoitu.

* · ; Keksinnön tarkoituksena on siten aikaansaada varma menetel- .···. 35 mä ja järjestelmä paperirainan tai muun vastaavan siirtämi seksi puristinosalta sylinterikuivatusryhmälle.

5 114935

Keksinnön mukaisella ratkaisulla on tällöin mm. tarkoitus aikaansaada rainan siirto puristinosalta kuivatusosalle mahdollisimman pienellä vetoerolla, joissakin tapauksissa jopa täysin vedottomana tai jopa negatiivisella vetoerolla, 5 kuitenkin säilyttäen optimaaliset ajo-olosuhteet kuiva-tusosassa ja hyvä paperin laatu.

Tarkoituksena on lisäksi aikaansaada menetelmä ja järjestelmä rainan siirtämiseksi puristinosalta kuivatusosalle 10 siten, että kuivatusosassa säilyy hyvä ajettavuus myös perinteisen pituisilla kuivatusryhmillä, eli lyhentämättömillä kuivatusryhmillä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja järjestelmälle paperi-15 rainan tai muun vastaavan valmistamiseksi on tunnusomaista se mikä on määritelty jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ehdotetaan siten ta-20 vanomaista oleellisesti suuremman alipainetason käyttöä kuivatusosan siirtoimutelassa. Tyypillisesti siirtoimute-lassa tulisi ylläpitää alipaine, joka on välillä -35 kPa --80 kPa, tyypillisesti välillä -40 kPa - -65 kPa, tyypilli- I % ,’·· simmin > -50 kPa.

25

Aikaisemmin ei ole nähty mitään tarvetta ylläpitää suurta • alipainetasoa tässä siirtoimutelassa. Tarkoituksena on , ainoastaan ollut irrottaa raina puristinosan kudokselta tai ,···. nauhalta ja siirtää se kuivatusosan viiralle. Siirtoimute- 30 lan alipaineella ei ole nähty olevan mitään vaikutusta ... tämän siirron jälkeen ei siis mitään vaikutusta rainan kulkuun, ajettavuuteen tai kuivatusprosessiin kuivatusryh- » | ···' missä. Rainan pysyminen kuivatusviiralla välittömästi : siirron jälkeen on esim. usein varmistettu alipainelaati- ·“. 35 koilla.

* · 6 114935 käyttää ei ainoastaan siirtämään raina pois puristinosan huovalta vaan myös kiinnittämään raina aikaisempaa tukevammin kuivatusosan viiraan siten, että kiinnittämisellä on vaikutusta vielä ensimmäisen kuivatussylinterin avautuvan 5 kidan jälkeenkin. On todettu, että kun raina saadaan aikaisempaa paremmin kiinnitettyä viiraan siirtoimutelan kohdalla, sillä on vaikutusta vielä kuivatussylinterin jälkeisen avautuvan kidan kohdalla, jossa kerran hyvin viiraan kiinnitetty raina irtoaa kuivatussylinteriltä aikaisempaa 10 helpommin. Aikaisemmin rainan irtoamista sylinteriltä on edesautettu lisäämällä vetoeroa, eli lisäämällä jännitystä rainassa. Vetoeroa lisätään rainaan sen siirtyessä kudokselta toiselle, eli imutelan kohdalla.

15 Aikaisemmin on ensimmäisen ja toisen kuivatussylinterin välisessä taskussa olevan alipainelaatikon alipainetasolla pyritty pitämään raina kiinnitettynä kuivatusosan viiraan, tai uudelleen kiinnittämään se siihen, jos se on irronnut. Epäedullinen alipainetaso on kuitenkin voinut johtaa rainan 20 epävakaaseen siirtymiseen avautuvassa kidassa, jolloin kaikenlainen rainan irtoaminen voi aiheuttaa rainan pussit-tumista tai poimuuntumista, mikä huonontaa ajettavuutta ja paperinlaatua.

• ’· 25 Rainan pussittumisen ja poimuuntumisen aiheuttamia ongelmia : 1 · 1; on, kuten edellä on selostettu, pyritty kompensoimaan lisäämällä vetoeroa puristinosan ja kuivatusosan välillä.

.1··. Tällöin on usein jouduttu lisäämään vetoeroa rainan sieto- , ··. kyvyn rajoille saakka.

30 ... Keksinnön mukaisessa ratkaisussa pyritäänkin siksi minimoi- ;;;1 maan rainan irtoaminen kuivatusviirasta kiinnittämällä se I · *;·' ennen kuivatussylinteriä erityisen hyvin viiraan. Raina : pysyy näin koko kuljetusmatkansa avautuvassa kidassa viiran 35 pinnalla tai irtoaa siitä vain epäoleellisesta eli niin vähän, että rainan kulku pystytään täysin hallitsemaan niin * 1 · 2 avautuvassa kidassa kuin kidan jälkeenkin.

2 • » »» » * · 7 114935

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa pyritään varmistamaan, että se rainan ja kuivatusviiran välinen kiinniotto, joka tapahtuu siirtoimutelan kohdalla, säilyy mahdollisimman pitkään. Tästä seuraa, että sylinterin jälkeisen ali-5 painelaatikon alipaineen ei tarvitse keksinnön mukaisessa ratkaisussa olla yhtä suuri kuin tunnetuissa ratkaisuissa ajettavuuden hallitsemiseksi.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan siirtoimutelassa 10 vallitseva alipaine ja vetoero esim. puristinosan ja kuiva-tusosan välillä säätää sellaisiksi, että saavutetaan sekä optimaalinen ajotilanne että optimaaliset paperin laatukriteerit. Säädössä otetaan huomioon yleinen ajotilanne, paperikoneen laitteisto, massan laatu ja ominaisuudet, 15 kuten myös valmistettavan paperin laatu.

Keksinnön mukaisella siirtoimutelan suurella alipaineella on erityisen suotuisa vaikutus ajettavuuteen ajettaessa suurilla ajonopeuksilla, esim. yli 1200 - 1500 m/min pape-20 rilajista riippuen. Pienillä ajonopeuksilla, esim. alle 1000 - 1200 m/min, alipainetaso ei ole niin oleellisen merkityksellinen vaan normaalia hieman vaatimattomampi alipaine riittää.

• 25 Mitä suurempi on siirtoimutelan alipaine sitä paremmin raina pyrkii seuraamaan viiraa. Alipaineen kasvaessa rainan * · ·:··} ja viiran välinen kontaktipinta kasvaa. Myös rainan kuiva- ainepitoisuudella on vaikutusta. Mitä märempi raina on sen * i » .···, helpommin raina muokkautuu viiran pinnan mukaan lisäten * · 30 kiinnityspinta-alaa. Liian suuren alipaineen vaarana voi olla se, että raina imeytyy viiran sisään, jolloin rainaan voi muodostua viiran aiheuttama markkeeraus, mikä ei ole *··' toivottavaa.

35 Aikaisemmin on puristinosan ja kuivatusosan vetoero joudut-tu valitsemaan pääasiallisesti ajettavuuden mukaan. Nyt ’ voidaan ajettavuuteen vaikuttaa keksinnön mukaan myös * » I I » 114935 δ siirtoimutelan alipaineella, eikä vetoerolla ole siten enää yhtä suurta merkitystä, jos ollenkaan, ajettavuuteen. Vetoerot voidaan keksinnön mukaista ratkaisua käyttäen laskea oleellisesti alemmalle tasolle aikaisempaan nähden.

5

Vetoeron valintaan vaikuttaa normaalisti paperilaji ja koneen nopeus. Pidettäessä siirtoimutelan alipaine keksinnön mukaisesti suhteellisen korkeana, voidaan vetoero säätää tyypillisesti seuraavasti 10 - koneen nopeuden ollessa 600-1200 m/min alueelle < 1 %, - koneen nopeuden ollessa 1200-1500 m/min alueelle <1,5 %, - koneen nopeuden ollessa 1500-1800 m/min alueelle < 2 % ja - koneen nopeuden ollessa > 1800 m/min alueelle < 2,5 %.

15 Keksinnön mukaista ratkaisua hyväksikäyttäen voidaan kone ajaa jopa nolla vetoerolla. Koeajoissa on todettu, että jopa 1600 m/min nopeudella voidaan ajaa nollavetoerolla. Tavanomaisella tuotantokoneella, siis vähäisemmällä alipaineella siirtoimutelassa, vetoeron olisi 1600 m/min no-20 peudella oltava 3 - 4 % luokkaa.

Keksinnön mukainen ratkaisu, jossa vetoeron valinnalla ei enää ole niin suurta vaikutusta ajettavuuteen, voidaan vetoero valita muiden kriteerien kuin ajettavuuden mukaan.

: ’·· 25 Vetoero voidaan valita esim. valmistettavan paperilajin : asettamien vaatimusten tai paperin ominaisuuden mukaan, ·:*·: kuten huokoisuuden, murtovenymän, lujuuden, murtotyön, mittapysyvyyden tai muun ominaisuuden mukaan.

’ 1 · * i · * * 30 Huokoisuuteen voidaan vaikuttaa myös jauhatusasteella, .··. jolloin esim. pienellä vetoerolla (0,5 %) ja pienellä > * jauhatusasteella (100kWh), voidaan energiaa säästäen säi-lyttää sama huokoisuus kuin suurella vetoerolla (2 %) ja suurella jauhatusasteella (150 kWh/tn) .

35

Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa joissain tapauk- • | ’ sissa myös kuivatusosan alkuosan kuivatussylintereiden 9 114935 höyrynpäineiden nostamisen, mikä antaa lisäkapasiteettia kuivatusosalle. Rainan ollessa hyvin kiinnitettynä viiraan vähenee riski siitä, että raina ns. palaa kiinni kuivatus-sylinteriin. Aikaisemmin kuivatusosan alkuosan kuivatus-5 sylintereissä on voitu käyttää vain suhteellisen alhaisia lämpötiloja kiinnipalamisen välttämiseksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa 10 Kuvio 1 esittää kaaviollisesti perinteistä koneen suuntaista poikkileikkausta paperikoneen ensimmäisen kuivatussylinterin avautuvasta kidasta,

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti koneen suuntaista poikkileikkausta paperikoneen puristinosan ja kuiva-15 tusosan yhtymäkohdasta, jossa sovelletaan keksin töä,

Kuvio 3 esittää suurennosta Kuvion 2 ensimmäisen kuivatus-sylinterin avautuvasta kidasta keksintöä sovellettaessa, ja 20 Kuvio 4 esittää suurennosta Kuvion 2 siirtoimutelan ympäri kulkevan kuivatusviiran ja puristinosan hihnan välisestä avautuvasta kidasta.

’*· Kuviossa 1 nähdään rainan w perinteinen kulku kuivatusosan • '·. 25 ensimmäisen kuivatussylinterin A ja kuivatusviiran F avau- :v: tuvassa kidassa, jossa kuivatusviira erkanee sylinterin * · ;··· pinnalta ja kulkee kohti kääntötelaa, jota ei ole näytetty.

Raina w, joka avautuvaan kitaan saakka on kulkenut viiran F tukemana irtoaa avautuvassa kidassa viirasta ja seuraa * · 30 matkan verran sylinterin pintaa. Raina palaa viiran yh-teyteen ellei irtoaminen ole niin paha, että tapahtuu rainan katko. Viirasta erillään oleva raina muodostaa * * pussin, jonka suuruus saattaa vaihdella ajon aikana niin : rainan kulkusuunnassa kuin koneen poikkisuunnassa. Tällöin 35 myös raina palautuu jyrkässä tai vähemmän jyrkässä, edulli-sesti loivassa kulmassa viiran yhteyteen. Rainan palautumi-* nen saattaa tapahtua nykäyksittäin, joka voi vaurioittaa 10 114935 rainaa. Rainan kulku avautuvassa kidassa on siis epästabiili, mikä huonontaa ajettavuutta. Kuviossa 1 on sylinterin A säde piirretty huomattavasti pienempänä kuin mitä se todellisuudessa on, jotta se mitä pussittumisella tarkoitetaan 5 paremmin tulisi esille. Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla voidaan välttää mm. tämä esitetty haitallinen rainan pussittuminen ja sen haitallinen vaikutus ajettavuuteen.

10 Kuviossa 2 on esitetty paperikoneen puristinosan loppuosa 10, josta siirtohihna 12 tuo rainan w kuivatusosan ensimmäisen kuivatusryhmän 14 kuivatusviiralle F. Kuivatusviiran sisään on sovitettu siirtoimutela 16, jonka alipaineella raina w irrotetaan siirtohihnalta 12 ja kiinnitetään suu-15 rella alipaineella keksinnön mukaisesti viiraan F.

Siirtoimutela 16 on mitoitettu jatkuvasti kestämään keksinnön edellyttämää suurta alipainetta. Tällöin on Kuviossa 4 suurennoksena esitetyn keksinnön mukaisen siirtoimutelan 16 20 vaippa 17 ja vaipan sisään muodostettu imukammio 18 rakenteeltaan muodostettu siten jäykiksi, että ne eivät haitallisesti taivu suurenkaan alipaineen vaikutuksesta. Jäykällä rakenteella estetään imukammiota ja vaippaa koskettamasta • " toisiaan ja niiden välisiä tiivisteitä 19 vaurioitumasta.

: '.·* 25 "> "· Siirtoimutelan 16 imukammio 18 voi olla jaettu Kuviossa 4 : : pilkkuviivalla esitetyllä väliseinällä 18' useampaan imu- alueeseen 16' ja 16'', joiden alipaineet voivat olla säädettävissä toisistaan riippumattomasti.

30

Raina w kulkee viiran F ja alipainelaatikoiden 20, 20' tukemana kuivatusryhmän 14 ensimmäiselle kuivatussylinterille 22 » '· ja sen yli ja edelleen imutelan 24 yli seuraavalle kuiva- tussylinterille 26. Ensimmäisen kuivatussylinterin 22 35 alapuolelle on sovitettu pulpperi 23 tai vastaava vastaan-ottamaan katkon sattuessa tai käyntiinlähdön yhteydessä kuivatusosan alusta ensimmäiseltä sylinteriltä 22 sen 11 114935 kaavarin 27 kautta alas ajettavaa rainaa. Sylinterien 22 ja 26 ja imutelan 24 väliseen taskuun 28 on sovitettu ali-painelaatikko 30 stabiloimaan rainan kulkua, erityisesti avautuvan kidan 32 kohdalla. Ensimmäisen kuivatusryhmän 14 5 ja muiden kuivatusryhmien muissa sylinterien välisissä taskuissa voi myös tarpeen mukaan olla vastaavanlaisia ali-painelaatikoita 30', 30'' ja 30111.

Kuviossa 3 on esitetty suurennos Kuvion 2 sylinterin 22 ja 10 viiran F välisestä avautuvasta kidasta 32. Kuviossa 3 nähdään osa alipainelaatikosta 30, joka muodostaa viiran F ja laatikon 30 väliin alipainealueen 34. Alipainelaatikko 30 on sinänsä tunnettu kaksiosainen laatikko, esim. hakijan HiRun laatikko, joka muodostaa suuren alipaineen omaavan 15 alueen 34' laatikon lähinnä avautuvaa kitaa 32 olevan osan ja viiran väliin ja pienemmän alipaineen omaavan alueen 34'' laatikon rainan kulkusuunnassa kidasta kauempana olevan laatikon osan ja viiran väliin. Suurella alipaineella voidaan vaikuttaa rainaan juuri siinä kohdassa missä 20 kuivatussylinteri pyrkii irrottamaan rainan viirasta. Pienellä alipaineella tuetaan rainan kulkua jatkossa. Alipaine pidetään jatkossa niin pienenä, että se ei pyri taivuttamaan viiraa.

• * » t « 25 Kuviossa 3 on ohuena viivana 36 esitetty ideaali tilanne : ·'; eli rainan w kulku kun raina keksintöä soveltaen on pystyt- ;· ty siirtoimutelalla 16 kiinnittämään viiraan niin hyvin, että raina pysyy kiinni viirassa F viiran irrotessa kuiva- ,· ·. tussylinteriltä 22. Rainan kiinnipysyminen voidaan tarvit- » · 30 taessa varmistaa alipainelaatikolla 34, aikaansaamalla , tarvittava alipaine alipainealueelle 34'. Rainassa ei synny * i ;;;* pussittumista ja ajettavuus pysyy hyvänä. Alipainelaatikko ;·' varmistaa rainan kiinnipysymisen viirassa myös jatkossa.

» » » * » · 35 Kuviossa 3 on pilkkuviivana 38 esitetty rainan kulku ta- 1 * « pauksessa, jossa raina on siirtoimutelalla kiinnitetty » » ’ *, viiraan mutta, jossa raina kuitenkin saattaa hieman irrota ' H | 12 114935 viirasta avautuvassa kidassa 32. Alipainelaatikolla 34 aikaansaadulla suurella alipaineella alueella 34' palautetaan raina välittömästi viiran yhteyteen, jolloin raina muodostaa vain hyvin pienen pussin, joka ilman haitallista ny-5 käisyä tai muuta haittaa ajettavuudelle on uudelleen kiinnitettävissä viiraan.

Rainan irtoaminen korkeintaan noin 2 - 5 mm etäisyydelle viirasta mahdollistaa yleensä vielä hyvän ajettavuuden.

10 Keksinnön mukainen ratkaisu varmistaa sen ettei raina irtoa liian suurelle etäisyydelle viirasta ja että raina siten on palautettavissa viiran yhteyteen säilyttäen hyvän ajettavuuden. Kustakin ajotilanteesta, paperinlajista ja muista olosuhteista riippuu miten suuri irtoaminen vielä voidaan 15 palauttaa ilman että ajettavuus kärsii. Perinteisissä kuivatusosissa raina saattaa irrota jopa > 10 mm etäisyydelle viirasta (paksu viiva 40 Kuviossa 3), jolloin vaara on suuri, että ajettavuus kärsii vaikka raina voitaisiinkin palauttaa takaisin viiran yhteyteen.

20

Koeajoissa on voitu todeta, että nostamalla siirtoimutelan alipainetta voidaan koneen nopeutta nostaa esim. 20,5 m/s nopeudesta 26,5 m/s nopeuteen ajettavuuden siitä kärsi-• mättä, vaikka vetoeroa puristinosan ja kuivatusosan välillä '·· 25 ei muutettu tai sitä jopa pienennettiin.

1 j Oheisessa seuraavalla sivulla esitetyssä Taulukossa I on . \ esitetty miten siirtoimutelan alipainetta kasvattamalla , voidaan vähentää vetoeroa, ajettavuuden kaikissa tapauksis- 30 sa pysyessä hyvänä. Hyvä ajettavuus määriteltiin silmämää-, . räisesti tarkkailemalla rainan w kulkua siirtoimutelan 16, , ’ jossa imualue 16', ja siirtohihnan 12 välisessä avautuvassa kidassa.

I * t t | 35

t t I I

I » | I t 1 ! ! f , 13 2 τ--—- 114935 1.8 —«--1- 1 6 __ "*" Nopeus 20,5 m/s___—- I _ 14 -♦- Nopeus 26,5 m/s -- ~ * 1,2 - ' ' J------ | 1 -*---- | o.8 -♦--- 0 6 -;--- 0,4 - 0.2 ----- 0 I " ' I " I " I" — " I" I .......1 — " I ' 11 '> ——— 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Alipalna / kPa

Taulukko I

Sylinteri No 1 2 3 4 0 ---,----—---- - -------------------- 150 kPa *· '·* -500----— ...... - -1°°0---100 kPa — 150 kPa -yA-—·—veto 0,28% - * *" "*— j / ~ ♦ »veto 1,1% Τ : * -,500 __110kP«- A 20 kPa Φφ* ' -2000--^-5->20 kPa-- *· * •2500 . — ... .... ---------------- . ------------------- - .............. — — »

Taulukko II

* » 1 1 4935 14

Kuviossa 4, jossa on esitetty suurennos tästä avautuvasta kidasta, nähdään, että raina w muodostaa pienen pussin siirtyessään viiran F yhteyteen. Pussin muodostuminen muokkaa rainaa haitallisesti, millä saattaa olla epäedulli-5 nen vaikutus ajettavuuteen kuivatusosassa, joten vetoeroa tulisi hieman lisätä siten, että pussi häviää.

Taulukosta I nähdään, että alipaineen kasvaessa noin - 12 kPa alipaineesta noin - 28 kPa alipaineeseen, voidaan 10 vetoeroa vähentää 1,8 %:sta noin 0,8 %:iin. Ajonopeus on tällöin ollut 20,5 m/s. Kun alipainetta nostetaan vielä suuremmaksi, eli - 55 kPa paineeseen, voidaan rata ajaa kuivatusosassa vedottomana, eli vetoerolla 0 %, ja jopa edellistä suuremmalla nopeudella, eli nopeudella 26,5 m/s.

15 Tästä voidaan siis vetää se johtopäätös, että käytettäessä siirtoimutelassa riittävän suurta alipainetta saadaan hyvä ajettavuus, eli jouheva radan kulku kuivatusosalle ja kuivatusosalla, vaikka vetoeroa ei ole lainkaan.

20 Edellisen sivun Taulukossa II on vertailtu kuivatusosan ensimmäisissä taskuissa olevien alipainelaatikoiden, tässä tapauksessa hakijan HiRun laatikoiden alipaineen tarvetta . . käytettäessä siirtoimutelassa keksinnön mukaisesti suurta ; * alipainetta, tässä tapauksessa -55 kPa painetta, ja jotakin " 25 tavanomaista alipainetta, eli tässä tapauksessa -25 kPa • · painetta.

I I · I • · • · ·

Taulukon arvot on saatu koeajoista, joissa häiriöttömästi ajettiin 40-grammaista LWC-pohjapaperia nopeudella 27,5 m/s 30 (1650 m/min).

• » · ,···. - Ensiksi ajettiin ns. tavanomaisesti, eli käyttäen siir- ·’ toimutelassa matalaa alipainetta, -25 kPa, 1,1 % vetoeroa '·:·* ja matalia höyrynpaineita, -20 - 110 kPa kuivatussylinte- I I t 35 reissä nro. 1-4. Kuivatusosan ensimmäisten HiRun ali-painelaatikoiden alipainetaso suuren alipaineen alueessa * · jouduttiin häiriöttömän ajon aikaansaamiseksi pitämään noin 15 114935 -1600 - -2200 Pa alipainetasolla. Katkoviivoilla esitetty käyrä esittää tätä ajotilannetta.

- Tämän jälkeen vetoeroa muutettiin 0,28 %:iin, jolloin 5 häiriötön ajotilanne säilytettiin kasvattamalla siirtoimu- telan alipainetasoa keksinnön mukaisesti -55 kPa ali-painetasolle, jolloin saavutettiin häiriötön ajotilanne. Tällöin voitiin lisäksi HiRun laatikoiden alipainetta vähentää noin -1300 —500 Pa tasolle. Taulukon II ylempi 10 käyrä osoittaa tämän ajotilanteen.

Siirtoimutelan alipainetta kasvattamalla voidaan siis - kompensoida vetoeron pienentämisen ja kuivatussylinterien höyrynlämpötilan nostamisen muutoin aiheuttamat ajo-ongel- 15 mat ja - lisäksi mahdollistaa HiRun laatikoiden alipainetason pitämisen kohtuullisella tasolla.

Keksinnöllä saavutettavista eduista voidaan erityisesti 20 mainita parempi ajettavuus ja parempi paperilaatu. Rainan "imeminen" kiinni kuivatusviiraan keksinnön mukaisesti korkealla alipaineella parantaa ajettavuutta erityisesti t . kuivatusosan alussa, mutta välillisesti myös koko kuiva- ' tusosassa. Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa siis ” 25 omalta osaltaan myös paperikoneiden nopeuksien ja hyötysuh teen kasvun.

I *»

Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa huomattavasti pienemmän vetoeron käytön paperirainan siirrossa puris- 30 tinosalta kuivatusosalle. Siirto voi joissakin tapauksissa tapahtua jopa vedottomasti. Tällöin paperin laatu kärsii . ··. siirrosta huomattavasti vähemmän kuin tavanomaista vetoeroa käyttäen. Eli paperin laatu ei heikkene samalla tavalla kuin tavanomaisissa ratkaisuissa, jossa rainaa joudutaan 35 usein venyttämään jopa sen kestokyvyn äärirajoille, jotta ·'·*: ajettavuus pysyisi hyvänä. Suuri vetoero huonontaa paperin * · tiettyjä laatuominaisuuksia. Keksinnön mukaisella ratkai- 16 114935 sulia vältetään tämä paperin laadun huononeminen.

Paperianalyysien mukaan paperin karheustaso tai huokoisuus, joihin vetoero voi vaikuttaa, eivät muutu pelkästään siir-5 toimutelan alipaineita muuteltaessa.

Keksinnön mukainen ratkaisu, jossa raina kiinnitetään suurella alipaineella tehokkaasti kuivatusosan viiraan, mahdollistaa myös aikaisempaa korkeampien höyrynpaineiden 10 käytön kuivatussylintereillä ainakin aivan kuivatusosan alussa, mikä kuivatustehon kannalta on edullista. Aikaisemmin on ainakin ensimmäisessä tai ensimmäisissä kuivatussy-lintereissä jouduttu käyttämään hyvinkin alhaista höyryn-painetta.

15

Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa rainan ajettavuuden ylläpitämisen hyvänä useamman sylinterin yli.

Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esimerkinomai-20 sesti esitettyihin ratkaisuihin vaan tarkoituksena on voida soveltaa keksintöä seuraavassa esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteissa.

»

Claims (11)

114935

1. Menetelmä paperikoneessa tai vastaavassa paperirainan tai muun vastaavan rainan siirtämiseksi puristinosalta kuivatusosalle, jossa on 5 - ensimmäinen sylinterikuivatusryhmä, jossa ainakin kahden ensimmäisen kuivatussylinterin väliin muodostuvassa taskussa on rainan kulkua stabiloiva alipainelaatikko, ja -ainakin yksi siirtoimutela rainan siirtämiseksi puristinosan siirtohihnalta, huovalta, tukinauhalta tai vastaavalta suljettuna vientinä kuivatusosan 10 ensimmäisen sylinterikuivatusiyhmän viiralle, ja jossa menetelmässä - raina irrotetaan siirtoimutelan aikaansaamalla alipaineella mainitulta siirtohihnalta, huovalta, tukinauhalta tai vastaavalta, - raina saatetaan siirtoimutelan aikaansaamalla alipaineella kosketukseen ensimmäisen 15 sylinterikuivatusryhmän viiraan, - raina johdetaan mainitun viiran tukemana ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän ensimmäisen kuivatussylinterin yli ja siitä edelleen sinänsä tunnetulla tavalla kääntötelan tai vastaavan tukemana ainakin toisen kuivatussylinterin yli, ja . . - rainan kulkua ensimmäiseltä kuivatussylinteriltä kääntötelalle tai vastaavalle • · · : ·, * 20 stabiloidaan alipainelaatikolla, : ·. ·. tunnettu siitä, että • · - raina kiinnitetään mainitulla ainakin yhdellä siirtoimutelalla viiraan ylläpitämällä : * ”; siirtoimutelassa korkeaa alipainetta, joka on välillä -35 kPa - -80 kPa, tyypillisesti välillä -40 kPa - -65 kPa, tyypillisimmim > 50 kPa, ja johdetaan viiraan näin kiinnitettynä 25 ensimmäisen kuivatussylinterin yli ensimmäisen ja toisen kuivatussylinterin väliin ‘: ; muodostuvaan taskuun, ja että. ’...· - rainan irtoaminen ensimmäisen kuivatussylinterin (22) pinnalta ja rainan kiinnipysyminen mainitussa viirassa ensimmäisen kuivatussylinterin jälkeisessä • · · avautuvassa kidassa (32) varmistetaan alipainelaatikolla. ··· 30 * · * · •Ml* * · 1 1 4935

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että rainan kiinnipysyminen viirassa ensimmäisen kuivatussylinterin jälkeisessä avautuvassa kidassa (32) varmistetaan alipainelaatikolla, jolla aikaansaadaan suuren alipaineen omaava alipainealue (34’) olennaisesti aukeavan kidan (32) kohdalla ja pienemmän 5 alipaineen omaava alipainealue (34") rainan kulkusuunnassa suuren alipaineen omaavan alueen (34') jälkeen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että paperikoneen nopeus on > 1500 m/min. 10

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että vetoeroa puristinosan ja kuivatusosan välillä asetellaan koneen nopeuden ollessa 600-1200 m/min alueelle <1 % ja koneen nopeuden ollessa 1200-1500 m/min alueelle < 1,5%.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että vetoeroa puristinosan ja kuivatusosan välillä asetellaan koneen nopeuden ollessa 1500-1800 m/min alueelle < 2% ja koneen nopeuden ollessa > 1800 m/min alueelle < 2,5%.

• . 6. Jäijestelmä paperirainan tai muun vastaavan rainan siirtämiseksi puristinosalta • · · • · : ·. 20 kuivatusosan sylinterikuivatusryhmälle, paperikoneessa tai vastaavassa, joka kuivatusosa * · * käsittää - kuivatusosan alussa ainakin yhden siirtoimutelan (16) rainan (w) siirtämiseksi puristinosan siirtohihnalta (12), huovalta, tukinauhalta tai vastaavalta suljettuna vientinä :> **: ensimmäisen sylinterikuivatusryhmän (14) viiralle (F), ja 25. sylinterikuivatusryhmän ensimmäisen ja toisen kuivatussylinterin (22,26) väliin ’:" · muodostuvaan taskuun (28) sovitetun alipainelaatikon (30), stabiloimaan rainan kulkua, * · · ... * tunnettu siitä, että : - mainitun ainakin yhden siirtoimutelan (16) vaipan (17) ja imukammion (18) rakenteet t · » on mitoitettu jatkuvasti kestämään ja ylläpitämään korkeaa alipainetta, joka on välillä -··· 30 35 kPa - -80 kPa, tyypillisesti välillä -40 kPa - -65 kPa, tyypillisimmin > 50 kPa, puristinosan siirtohihnalta, huovalta, tukinauhalta tai vastaavalta tulevan rainan 114935 kiinnittämiseksi viiraan (F), rainan johtamiseksi viiraan kiinnitettynä ensimmäisen kuivatussylinterin yli ensimmäisen ja toisen kuivatussylinterin väliin muodostuvaan taskuun, ja että - alipainelaatikon alipaineet on järjestetty varmistamaan rainan irtoaminen ensimmäisen 5 kuivatussylinterin (22) pinnalta ja rainan kiinnipysyminen mainitussa viirassa ensimmäisen kuivatussylinterin jälkeisessä avautuvassa kidassa (32).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jäijestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhden siirtoimutelan (16) imukammio (18) käsittää vähintään kaksi erillistä imualuetta (16’, 10 16"), joiden imualueiden alipainetaso on toisistaan riippumattomasti säädettävissä.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu alipainelaatikko (30) käsittää osan, jolla aikaansaadaan suuren alipaineen omaava alipainealue (34') olennaisesti aukeavan kidan (32) kohdalla, ja osan, jolla aikaansaadaan 15 pienemmän alipaineen omaava alipainealue (34") rainan kulkusuunnassa suuren alipaineen omaavan alueen (34') jälkeen.

9. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen jäijestelmä, tunnettu siitä, että paperikoneen . , nopeus on > 1500 m/min. • · · ’ 20 ,··.·.

10. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen jäijestelmä tunnettu siitä, että vetoero puristinosan ja kuivatusosan välillä on koneen nopeuden ollessa 600 - 1200 m/min • 1 . 1 1 ·. alueella < 1 % ja koneen nopeuden ollessa 1200-1500 m/min alueella < 1,5 %. * · · • « · * ·

11. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen järjestelmä tunnettu siitä, että vetoero ': ‘: puristinosan ja kuivatusosan välillä on koneen nopeuden ollessa 1500 - 1800 m/min ’... J alueella < 2% ja > 2000 m/min alueella < 2,5 %. » · · * · · • « • · · • I » · 114935