FI120980B - Järjestelmä ja menetelmä nesteen poistamiseksi liikkuvasta rainasta - Google Patents

Description

JÄRJESTELMÄ JA MENETELMÄ NESTEEN POISTAMISEKSI LIIKKUVASTA RAINASTA

5 Keksinnön ala

Keksintö kohdistuu järjestelmään nesteen poistamiseksi liikkuvasta rainasta. Keksintö kohdistuu menetelmään nesteen poistamiseksi liikkuvasta rainasta.

10 Keksinnön taustaa

Esim. paperikoneissa on kiertävä päättymätön viira, jonka päällä on massa, joka koostuu nesteestä ja paperin valmistukseen tarvittavista kuiduista, jota kutsutaan tässä hakemuksessa myös rainaksi. Rainasta poistetaan vettä 15 useassa eri vaiheessa viiran alle sijoitettujen laitteiden avulla, joita ovat esimerkiksi erilaiset pyörivät telat, joiden rei’itetty vaippa läpäisee ilmaa. Tela on sijoitettu laatikkoon, johon on järjestetty alipaine, jolloin voidaan käyttää nimitystä imutela. Eräs imutela on esitetty dokumentissa EP-0639667-A1, jossa on tuotu esille myös ylipaineen käyttö nesteen poistumisen tehostami-20 seksi.

”... Eräs erityisen tehokas imutela on esitetty dokumentissa WO-2006/090012- ,*··, A1. Kyseisellä laitteistolla kyetään tukemaan liikkuvaa viiraa. Laitteiston ylä- pinnan aukkoon, liikkuvaa viiraa vasten, on asettuneena rei’itetty pyörivä tela, < < * 25 jonka läpi alipaine vaikuttaa viiraan. Laitteistolla aikaansaadaan riittävä imu-: vaikutus ja kapasiteetiltaan suuri nesteen poisto, joten sitä voidaan soveltaa myös viiroille, joiden nopeus on korkea.

• c ( c t t «

Keksinnön yhteenveto ut ί .* 30 tic ““i Vaatimukset nesteen poiston tehokkuudelle kasvavat jatkuvasti. Keksinnön tarkoituksena on parantaa tunnetun tekniikan mukaisten laitteistojen toimin- t c c , taa. Keksinnön tarkoituksena on lisäksi muodostaa tehokas yksikkö erilaisten i;1' imutelojen kanssa ja erityisesti dokumentin WO-2006/090012-A1 laitteiston vv 35 kanssa.

C C < 2

Keksinnön mukainen järjestelmä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukainen menetelmä on esitetty patenttivaatimuksessa 7. Muissa patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön eräitä suoritusmuotoja.

5

Keksinnön mukainen ratkaisu nestettä poistavan laitteiston toiminnan tehostamiseksi käsittää laitteiston, jossa ylipaine vaikuttaa viiran ja rainan vastakkaisella puolella verrattuna alipaineen vaikutukseen. Ylipaine tehostaa esimerkiksi nesteen poistumista viirasta ja rainasta sekä parantaa laitteiston 10 toimintaa. Ylipaine siirtää rainan nestettä alipaineen vaikutusalueelle ja alipaine siirtää nesteen edelleen pois rainasta ja viirasta. Ylipaine vaikuttaa alueeseen, jolla vaikuttaa myös imulaitteiston aikaansaama alipaine.

Ratkaisua voidaan käyttää erityisesti silloin, kun käytössä on yksi viira, jonka 15 päällä raina on. Ylipainelaitteisto ei ole suoraan rainaa vasten, vaan yli-painelaitteiston ja rainan välissä kulkee toinen viira, joka vaikuttaa myös mekaanisesti rainaan. Ylipainelaitteistoon kuuluva viira, joka sopivimmin muodostaa päättymättömän silmukan, on ilmaa läpäisevä, jotta ylipainelaitteistoon syötetty ilma siirtyisi ylipaineen vaikutuksesta viiran ja rainan läpi ja 20 edelleen imutelan lävitse, vieden mukanaan nestettä ja kosteutta. Viiran päällä olevan radan yhdellä puolella, ts. viiran alla, on imulaitteisto ja toisella :\>t puolella, ts. rainan päällä, on ylipainelaitteisto, joka on toteutettu esim. pai- .<<<, nelaatikon avulla. Rainan ja painelaatikon väliin syötetään lisäksi yli- t'”' painelaitteiston liikkuva viira.

< < < .··: 25 < < « : Tarvittaessa ylipainelaitteiston viira vaikuttaa rainaan myös mekaanisesti, i “ jolloin rainaa voidaan litistää tai puristaa halutulla voimakkuudella. Viiraa ;<Y kuljettava laitteisto järjestetään sopivimmin säädettäväksi siten, että sen etäi syys suhteessa rainaan ja vinous rainan kulkusuunnan mukaisessa tasossa 30 on aseteltavissa. Puristaminen tehostaa nesteen poistumista mutta ennen kaikkea viiran ja rainan välinen kontakti vaikuttaa rainan pinnan laatuun ja Υ(« rainan koostumukseen. Erityisesti, rainan pintaa voidaan tasoittaa viiralla, millä on suotuisia vaikutuksia esim. rainan jatkokäsittelyn kannalta.

( ‘Y: 35 Ylipainelaitteiston viiran puhdistuminen on tehokasta, koska viiran läpi vai- Y ; kuttaa ylipaine, joka siirtää rainasta tarttuneen materiaalin tai nesteen takai sin rainaan. Tämän takia ei ole välttämätöntä käyttää erillistä viiran pesulait- 3 teistoa ja rakenne yksinkertaistuu. Viiran ominaisuudet ilman läpäisevyyden osalta pysyvät muuttumattomina, koska viira puhdistuu jatkuvasti, minkä seurauksena myös rainan laatu voidaan pitää tasaisena. Viiran ominaisuutena on ilmanläpäisykyky ja sopivimmin kyseessä on mahdollisimman tiheä viira. 5 Sopivimmin viira on tyypiltään yksikerroksinen ja litteälankainen.

Piirustuksien lyhyt kuvaus

Keksintöä selostetaan seuraavassa käyttäen esimerkkejä ja viittaamalla sa-10 maila oheisiin piirustuksiin.

Kuva 1 esittää keksinnön mukaista järjestelmää päädystä katsottuna.

Kuva 2 esittää kuvan 1 mukaista järjestelmää sivulta katsottuna.

15

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Kuvassa 1 keksinnön mukainen järjestelmä nesteen poistamiseksi materiaali-rainasta on esitetty yksinkertaistettuna ja vain olennaisilta osiltaan. Laitteisto 20 1 on esitetty päädystä päin katsottuna. Kuvassa 1 laitteisto on vaakasuuntai nen ja viira 4 muodostaa sopivimmin vaakasuuntaisen tason. Laitteisto 1 on «*. esitetty etummainen pääty 2 (ks. kuva 2) poistettuna muiden rakenteiden ,··*. paljastamiseksi. Kuvassa 1 on näkyvillä taaempi pääty 3. Päädyt 2 ja 3 ovat esimerkiksi pystysuuntaisia levyrakenteita, ja niiden muoto voi poiketa koi- c < · 25 miomaisesta.

• c < • C < C c c t • " Osana koko järjestelmää ja nestettä poistavana laitteistona käytetään lisäksi :..c* esimerkiksi dokumentin WO-2006/090012-A1 mukaista laitteistoa, joka koh distaa viiraan ja rainaan imua alipaineen avulla. Nestettä poistava ali- 30 painelaitteisto 5 on esitetty kuvassa 1 vain osittain ja poikkileikkauksena. Ali-·:“! painelaitteisto 5 käsittää laatikkomaisen, altaana toimivan ja tiivistetyn kam- t | . mion 6, johon on sijoitettu pyörivä tela 7. Kammion 6 yläpinta 6a, jonka päälle ja jota vasten viira 4 asettuu, on olennaisesti tasainen. Kammio 6 on pit- t c \“l känomainen ja se ulottuu sopivimmin viiran 4 alitse olennaisesti sen koko ; V t 35 leveydeltä. Kammio 6 sijaitsee viiran 4 kulkusuuntaan nähden poikittain, so- : pivimmin kohtisuorasti, kuten myös kammion 6 yläpinnassa 6a oleva aukko 6b. Aukko 6b on yhtenäinen ja jatkuva, sekä ulottuu viiran 4 koko leveydelle.

4

Kammio 6 on suljettu päätyosilla, joiden läpi telan 7 akseli kulkee. Akseli on laakeroitu ja siihen on kytketty pyörityslaitteiston moottori.

Kammion 6 sisälle on sijoitettuna tela 7, joka pääsee pyörimään viiran 4 mu-5 kana. Aukko 6b paljastaa ainakin osan telan 7 ulkovaipasta 7a siten, että kammiota 6 sivuava liikkuva viira 4 pääsee tukeutumaan ulkovaippaa 7a vasten. Viira 4 kulkee yläpintaa 6a pitkin ja viiraan 4 vaikuttava alipaine vetää esimerkiksi nestettä pois viirasta 4. Tela 7 on rei’itetty, varustettu aukoilla tai metallikudoksella, ja sen sisäpuolella vallitseva alipaine vetää viiran 4 ulko-10 vaippaa 7a vasten ja imu vetää nesteen telan 7 sisäpuolelle ja kammioon 6. Yläpinnan 6a palkit 8 ja 9 rajaavat imualueen aukon 6b kohdalle, ts. ne ra-jaavat alueen jolla alipaine vaikuttaa. Telan 7 ja viiran 4 välinen tiivistys ja imualueen tiivistys ja rajaus ilmavuotojen estämiseksi telan 7 päissä on toteutettu asianmukaisella tavalla ja mm. mitoittamalla laitteiston pituus sopi-15 vasti. Tällöin käytetään esimerkiksi dokumentin WO-2006/090012-A1 mukaista ratkaisua.

Kuvan 1 esimerkissä ylipainelaitteisto 10 on asennettu alipainelaitteiston 5 pariksi, viiran 4 vastakkaiselle puolelle ja keskeisesti aukkoon 6b nähden. 20 Ylipainelaitteisto 10 käsittää laatikon tai rakenteen, jota kutsutaan tässä selostuksessa myös painelaatikoksi 11, jolloin viira 4 ja sen päällä oleva raina ”... 12 sijoittuvat painelaatikon 11 ja telan 7 väliin. Painelaatikon 11 etäisyys .·*·. suhteessa rainaan 12 on säädettävissä säätöelimillä, esimerkiksi kierretan- « « goilla, jotka on kiinnitetty toisaalta esim. kammioon 6 ja toisaalta ylipainelait- « « c 25 teiston 10 runkoon (esim. painelaatikko 11) tai laitteiston 1 päätyihin 2 ja 3.

: Painelaatikko 11 ja samalla laitteisto 1 voidaan kiinnittää myös muihin ali- painelaitteiston 5 rakenteisiin halutulla tavalla. Säätöön voidaan käyttää myös :·· ·1 ohjattavia toimilaitteita tai moottoreita.

c c j 30 Painelaatikon 11 kulma-asento suhteessa rainaan 12 on myös säädettävissä esim. nivelen sekä varsimekanismin avulla, käyttäen sopivaa säätöelintä, ,ψ, esimerkiksi kierretankoa. Säätöön voidaan käyttää myös ohjattavia toimilait- tee teitä tai moottoreita. Vinouden säädön avulla painelaatikon 11 etäisyys rai-;nasta 12 sisääntulopuolella saadaan suuremmaksi tai pienemmäksi kuin 35 ulostulopuolella. Painelaatikko 11 voi myös olla tuettuna esimerkiksi ali-: ' : painelaitteiston 5 ja viiran 4 yläpuolella päällä oleviin rakenteisiin tai viiran molemmille puolille sijoittuviin rakenteisiin. Kiinnityksessä ja laitteiston yksi- 5 tyiskohtien konstruktioissa voidaan soveltaa periaatteita, jotka ovat tavanomaisia tai sinänsä tunnettuja alan ammattimiehelle.

Painelaatikko 11 on sijoitettu alipainelaitteiston 5 määrittämän imualueen 5 kohdalle (vastaa aukkoa 6b) ja painelaatikon 11 koko on valittu siten, että ylipaine vaikuttaa imualueeseen. Painelaatikko 11 kytketään yhden tai useamman liitännän 13 avulla erilliseen painejärjestelmään, jonka avulla aikaansaadaan painevaikutus ja ilmavirtaus painelaatikkoon 11. Painelaatikon voi rakentaa esim. metallista tai muovista. Kuvan 1 esimerkissä painelaatikko 11 10 on muodostettu puoliympyrän muotoisen rungon sisään, joka ulottuu rainan 12 ylitse ja samalla tukee laitteistoa 1. Runko on avoin alaspäin. Painelaatikko 11 on kiinnitetty laitteiston 1 päätyihin 2 ja 3, jotka sulkevat painelaatikon 11 päädyt.

15 Painelaatikko 11 käsittää ainakin yhden ylipainekammion 14, joka on imualueen kohdalla ja ulottuu poikittaissuunnassa rainan 12 yli. Ylipainekammio 14 on poikkileikkaukseltaan kapeneva rako tai nielu. Sopivimmin lämmin tai kuuma ilma pyritään saamaan kiihtyvään liikkeeseen kapenevan muodon avulla. Ylipainekammio 14 on avoin rainaan 12 päin ja se kapeutuu kuljetta-20 essa rainaa 12 kohti. Ylipainekammion 14 aukko, joka jää osien 15 ja 16 väliin, on olennaisesti imualuetta vastaava.

c · · c .·**. Erään suoritusmuodon mukaisesti ylipainekammio 14 on muodostettu kah- desta vastakkain asetetusta osasta 15 ja 16, jotka ovat levymäisiä, ulottuvat < c « 25 poikittaissuunnassa rainan 12 yli ja ovat taitettuina esim. terävään kulmaan I" : siten, että niiden yksi sivu on rainan 12 kanssa yhdensuuntainen ja toinen : t“ sivu muodostaa raon tai nielun yhden sivun. Ylipainekammio 14 rajautuu osien 15 ja 16 väliin sekä em. painelaatikon 11 rungon alle. Osat 15 ja 16 rajautuvat myös em. runkoon. Osien 15 ja 16 välille on kiinnitetty ilmavir- c c i *·· 30 tausta tasoittava elin 17, joka on esim. reikälevy tai verkko, joka ulottuu rai- nan 12 yli ja jakaa liitännästä 13 saapuvan ilmavirtauksen tasaisesti koko t‘|‘, rainan 12 alueelle. Ylipainekammioon 14 on pääsy myös 18 liitännän kautta, jonka kautta syötetään esim. vettä pesua varten.

,T 35 Laitteistoon 1 kuuluu lisäksi rainan 12 ja painelaatikon 11 välissä kulkeva : liikkuva viira 19, jolla on sama nopeus kuin rainaa 12 kannattelevalla viiralla 4. Viira 19 syötetään rainan 12 ja painelaatikon 11 väliin, ja se vedetään pois 6 rainan 12 päältä painelaatikon 11 jälkeen, olennaisen välittömästi. Sopi-vimmin, viira 19 ulottuu rainan 12 poikittaissuunnassa koko rainan 12 ylitse. Viira 19 kulkee päättymättömänä lenkkinä esim. kääntötelojen 20 ja 21 sekä pyöritystelan 22 kautta. Pyöritystela 22 liikuttaa viiraa 19 kitkan välityksellä.

5 Kääntötelat 20 ja 21 ovat asettuneina rainan 12 viereen, painelaatikon 11 molemmille puolille. Pyöritystela 22 on sijoittuneena painelaatikon 11 yläpuolelle ja painelaatikko 11 sijoittuu viiran 19 silmukan sisäpuolelle. Paine-laatikko 11 on asettuneena rainan 12 lähelle, josta sitä erottaa viira 19. Pai-nelaatlkkoon 11 voidaan kiinnittää laakeroivia elimiä, joita vasten viira 19 voi 10 painautua liikkuessaan painelaatikon 11 ohi ja kun raina 12 painaa viiraa 19. Pyöritystela 22 ja painelaatikko 11 ovat sijoittuneina sopivimmin keskeisesti suhteessa imualueeseen ja kääntöteloihin 20 ja 21. Pyöritystelaan 22 on kytketty moottori 23, joka välityksen avulla pyörittää pyöritystelaa 22. Pyöritys-tela 22 ja kääntötelat 20, 21 on laakeroitu sinänsä tunnetulla tavalla päätyihin 15 2 ja 3, ja pyöritystelan 22 moottori käytön osalta voidaan soveltaa sinänsä tunnettuja periaatteita. Ainakin toisen kääntötelan etäisyys toiseen kääntöte-laan nähden on säädettävissä, jolloin viiran 19 kireyttä voidaan säätää kyseistä etäisyyttä muuttamalla.

20 Laitteisto 1 muodostaa yhtenäisen rakenteen, käsittäen ylipainelaitteiston 10 ja viiran 19. Viiran 19 asentoa muutettaessa myös mm. painelaatikon 11 asento muuttuu. Kääntötelat 20 ja 21 sekä pyöritystela 22 kuuluvat samaan .··*. rakenteeseen ja ne siirtyvät yhdessä viiran 19 kanssa. Rakenne mahdollistaa helpon säädön, koska ylipainelaitteisto 10 ja viira 19 ovat samassa laitteis- « c « 25 tossa 1, ja lisäksi helpon asennuksen.

( < « l (. < «

l I

c c \ “ Esitetyssä suoritusmuodossa viira 19 ulottuu tasaisena koko imualueen yli ja C t jonkin verran myös molempien palkkien 8 ja 9 alueelle, kattaen ainakin osan yläpinnasta 6a sekä rainan 12 sisääntulopuolella että ulostulopuolella. Sopi-; 30 virnmin viira 19 on suorana kääntötelojen 20 ja 21 välissä, kuten myös raina- s“c‘: kin 12, joka kulkee alipainelaitteiston 5 tasomaista yläpintaa 6a pitkin.

<- < i t <. c lii < Kääntötelat 20, 21 ja erityisesti viira 19 vaikuttavat rainaan 12 mekaanisesti, puristaen ja tiivistäen sitä tarvittaessa. Mekaanisen puristuksen ansiosta , L 35 nesteen poistumista rainasta 12 voidaan tehostaa. Neste siirtyy mm. rainan '' ‘ i 12 alla olevaan viiraan 4, josta se alipaineen vaikutuksesta siirtyy kammioon 6. Samalla ylipaine, joka vaikuttaa viiran 19 lävitse, siirtää nestettä rainasta 7 12 viiran 4 lävitse kammioon 6. Ylipaine vaikuttaa ilmavirtauksen takia myös viiraan 19, josta neste siirtyy rainaan 12 ja samalla rainasta 12 viiraan 19 tarttunut materiaali siirtyy takaisin rainaan 12. Ylipaine vaikuttaa siten viiraan 19 ja puhdistaa sitä jatkuvasti.

5

Tarkoitukseen soveltuvien viirojen ilmanläpäisykyky on tyypillisesti noin 5500-7500 m3/m2h (permeability, 317-475 CFM) Keksinnön erään sopivan suoritusmuodon mukaisesti käytetään erityisesti vain vähän ilmaa läpäisevää viiraa, jonka ilmanläpäisykyky on noin 5000-5500 m3/m2h.

10

Keksintöä voidaan soveltaa hyvinkin erilaisten materiaalirainojen ollessa kyseessä. Keksintöä voidaan soveltaa paperitehtaan lisäksi myös muunkin tyyppisissä prosessilaitoksissa. Viiran ja telojen avulla materiaalirainaa voidaan puristaa mekaanisesti ja poistaa siitä samalla nestettä. Samalla materi-15 aalirainaan voidaan vaikuttaa imun ja paineen avulla, mikä tehostaa nesteen poistumista materiaalista.

Laitteisto ja järjestelmä soveltuvat niin nesteen kuin kiinteänkin aineen, esimerkiksi pölyn poistoon viirasta, huovasta tai muista erityyppisistä kudok-20 sista, joita käytetään esimerkiksi paperikoneessa. Laitteistoa ja järjestelmää voidaan käyttää yleisemminkin puhdistuslaitteistona tai nesteenpoistolait- '.(i teistona, joka poistaa nestemäistä tai kiinteää ainetta liikkuvasta massasta, ( rainasta tai kudoksesta, jolla on riittävä kyky läpäistä ilmaa tai nestettä.

e c c c tee c c c 25 Keksintö ei ole rajoitettu vain edellä oleviin esimerkkeihin, vaan keksintö voi : vaihdella ohessa olevien patenttivaatimuksien puitteissa.

( c L { C i i i ( t c c ( ( l l i < ( C i « ς c t t t < (

Claims (8)

8

1. Järjestelmä nesteen poistamiseksi liikkuvasta rainasta, käsittäen ainakin: - ylipainelaitteiston (10), joka on sijoittuneena rainan (12) yhdelle puo- 5 lelle ja jonka kautta ylipaine vaikuttaa mainitun ylipainelaitteiston ohi liikkuvaan rainaan (12), joka on sijoittuneena viiran (4) päälle, - pinnan (6a, 7a), joka on sijoittuneena rainan vastakkaiselle puolelle suhteessa mainittuun ylipainelaitteistoon ja jota vasten viira (4) painautuu alipaineen vaikutuksesta ja jonka kautta alipaine pääsee vai- 10 kuttamaan mainitun pinnan (6a, 7a) ohi liikkuvaan viiraan (4) ja edel leen rainaan, - liikkuvan viiran (19), joka muodostaa päättymättömän silmukan, jonka sisään ylipainelaitteisto on sijoittuneena, on sijoittuneena mainitun rainan ja mainitun ylipainelaitteiston väliin ja jonka lävitse ylipainelait- 15 teiston ylipaine pääsee vaikuttamaan rainaan, jolloin mainittu liikkuva viira (19) on lisäksi asetettavissa liikkuvaa rainaa (12) vasten, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäksi: pyöritettävän telan (7), joka on sijoittuneena poikittain suhteessa liikkuvaan rataan ja joka käsittää pinnan (7a), jonka läpi nestevirtaus 20 pääsee siirtymään telan sisäpuolelle, ja - kammion (6), jonka sisälle mainittu tela on sijoittuneena ja joka käsit-tää aukon (6b), joka on järjestetty paljastamaan ainakin osa mainitusta .*··. pinnasta (7a) siten, että kammiota sivuava viira (4) pääsee tukeutu- ,*)·. maan mainittua pintaa vasten. .‘“f 25 tee

: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että liikkuvan \ viiran (19) ja ylipainelaitteiston etäisyys rainasta on säädettävissä, ja että liikkuvan viiran (19) ja ylipainelaitteiston vinous suhteessa rainaan on säädettävissä. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että liik-cv, kuva viira (19) on ilmaa läpäisevä sekä tyypiltään litteälankainen ja yksiker- c c c ice roksinen. : V 35

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että : < i : viira (19) on johdettuna kahden kääntötelan (20, 21) kautta, jotka ovat sijoit- 9 tuneina ylipainelaitteiston molemmille puolille ja joiden avulla liikkuva viira (19) on painettavissa rainaa vasten.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että raina (12) 5 on puristettavissa ja tiivistettävissä mainittujen kääntötelojen (20, 21) avulla.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että raina on sijoittuneena toisen viiran (4) päälle, jolloin ylipainelaitteiston kohdalla raina on sijoittuneena kyseisen toisen viiran (4) ja liikkuvan viiran (19) 10 väliin.

7. Menetelmä nesteen poistamiseksi paperikoneessa liikkuvasta viirasta ja sen päälle sijoittuneesta rainasta, tunnettu siitä, että nestettä poistetaan jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen järjestelmän avulla. 15

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen järjestelmän käyttö liikkuvan viiran, huovan tai muun kudoksen puhdistamiseksi. c « < « < «· c < « « « « < * CC* < c « c < ( ( ett K « < « ( l « < i c c c c c t « ( < « c t £ C c « ( ( ( c c c < t ( c CSC (IL lie ( l 10