FI64335B - ANORDINATION FOR EXPLOITATION - Google Patents

Description

6433564335

Laite rainan kääntämiseksi ja levittämiseksi Anordning för vändning och utbredning av banaApparatus for turning and spreading the web Anordning för vändning och utbredning av bana

Keksinnön kohteena on laite rainan, etenkin päällystetyn paperi- tai kartonkinrainan kosketuksetonta kannatusta, levitystä ja mahdollista kääntämistä varten, joka laite muodostuu tasaisesta tai rainan kulun mukaan kaarevasta pinnasta, jonka yhteydessä raina kulkee tämän pin-5 nan ja rainan väliin puhallettavan ilman kannattamana, jonka laitteen suutinelimet koostuvat kaarevista ohjauspinnoista ja niiden välisestä painepinnasta, jonka molemmin puolin on sijoitettu rainan kulkusuuntaan nähden pituussuunnaltaan poikittaiset suutinraot kaasun, kuten ilman ohjaamiseksi mainitulle painepinnalle, jotka suutinraot rajoittuvat toi-10 seita puolelta mainittuihin kaareviin ohjauspintoihin, ja joihin suu-tinelimiin kuuluvat välipinnat, jotka sijaitsevat olennaisesti samassa tasossa kuin viereiset painepinnat.The invention relates to a device for non-contact support, spreading and possible turning of a web, in particular a coated paper or board web, which device consists of a flat or curved surface in which the web passes between this web and the web supported by blown air. the nozzle members comprise curved guide surfaces and a pressure surface therebetween, on both sides of which nozzle slots transverse longitudinal to the web run direction for directing a gas such as air to said pressure surface, the nozzle slots being bounded on the other side by said curved guide surfaces, and substantially in the same plane as the adjacent pressure surfaces.

Kyseisiä laitteita tunnetaan ennestään useita erilaisia rakenteita, 15 joilla on kuitenkin kaikilla joitakin epäkohtia. Esimerkiksi patenttihakemus julkaisusta EP 0.003.414 on tunnettu laite, jossa tämä tehtävä suoritetaan Coanda-tyyppisillä suuttimilla, jotka on asetettu rainan kulkusuuntaan nähden poikittain kaarevalle pinnalle. Tällaisella suut-timella ei ole kuitenkaan saatu hyviä tuloksia kaikissa olosuhteissa, 20 mm. siksi että suuttimen ohjausreunan ollessa kantopinnan kaarevan osan alapuolella ilmasuihku ei aina seuraa suuttimen toista sivua pitkin kantopinnalle, vaan liikkuva raina saattaa kaataa suihkuja menosuuntiin päin, mistä aiheutuu kannatusvoiman pieneneminen ja rainan aaltoileva eteneminen. Lisäksi tämä tunnettu laite ei suorita tyydyttävästi rai-25 nan levitystä, koska käytetty ilma poistuu suuttimien välissä olevista urista, eikä se levitä rainaa rainan reunalta poistumalla.These devices are already known in a number of different constructions, 15 but they all have some drawbacks. For example, patent application EP 0.003.414 is a known device in which this function is performed by Coanda-type nozzles placed on a surface curved transversely to the direction of travel of the web. However, such a nozzle has not obtained good results in all conditions, 20 mm. because when the guide edge of the nozzle is below the curved part of the carrier surface, the air jet does not always follow along the other side of the nozzle to the carrier surface, but the moving web may overturn the jets in the forward direction, resulting in reduced support and wavy web propagation. In addition, this known device does not perform the spreading of the web satisfactorily because the used air leaves the grooves between the nozzles and does not spread the web by leaving the edge of the web.

US-patenttijulkaisusta 4.197.972 tunnetaan laite, joka muodostuu yhdestä tasaisen kaarevasta pinnasta, jonka molemmilla reunoilla ja pää-30 dyissä on pinnan ja rainan väliin suunnatut suuttimet. Tämä tunnettu laite soveltuu kuitenkin huonosti keveiden paperilaatujen käsittelyyn, koska siinä on käytettävä verraten suurta suihkunopeutta, mikä aiheuttaa paineaaltoja rainaan. Tällä tunnetulla laitteella ei myöskään ole rainaa levittävää vaikutusta.U.S. Patent No. 4,197,972 discloses a device consisting of a single uniformly curved surface having nozzles directed between the surface and the web at both edges and ends. However, this known device is poorly suited for handling light grades of paper because it has to use a relatively high jet speed, which causes pressure waves in the web. This known device also has no web spreading effect.

6433564335

Ennestään ovat tunnettuja myös erilaisia reikäsuuttimiin perustuvia rakenteita, esimerkiksi patenttijulkaisuista US 3.290.795 ja US 3.567.093. Nämä tunnetut rakenteet aiheuttavat kuitenkin virtaushuip-puja reikien kohdille, eivätkä ne ole sopivia erityisesti herkkien pääl-5 lystettyjen paperien käsittelyyn.Various structures based on hole nozzles are also known in the art, for example from U.S. Pat. No. 3,290,795 and U.S. Pat. No. 3,567,093. However, these known structures cause flow peaks at the holes and are not particularly suitable for handling delicate coated papers.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannettu rainan kannatus-, levitys- tai kääntölaite, jossa on vältetty tunnettujen laitteiden epäkohdat. Laite muodostuu tasaisesta tai erityisesti kaarevasta 10 pinnasta, jonka päällä raina kulkee tämän pinnan ja rainan väliin puhallettavan ilman kannattamana, mikä ilma johdetaan tähän väliin mainitulla pinnalla olevien rainan kulkusuuntaan nähden pituussuunnaltaan kohtisuorien rakojen kautta.It is an object of the present invention to provide an improved web support, spreading or turning device which avoids the disadvantages of known devices. The device consists of a flat or, in particular, curved surface 10 on which the web passes between this surface and the web, supported by the air to be blown, which air is passed between the slits perpendicular to the direction of travel of the web.

15 Keksinnölle onkin pääasiallisesti tunnusomaista se, että suutinrakojen leveyden ja ohjauspinnan kaarevuussäteen suhde on siten valittu, että kaasuvirtaus seuraa sen esiintyvillä virtausnopeuksilla kaarevaa ohjauspintaa painepinnalle asti, ja että välipintojen suutinaukkojen rajoitusreunat ovat teräväkulmaiset kaasuvirtauksen vä- ' 20 lipinnoille kääntymisen estämiseksi.The invention is therefore mainly characterized in that the ratio of the width of the nozzle slots to the radius of curvature of the guide surface is chosen so that the gas flow follows the curved guide surface up to the pressure surface at its current flow rates and the

Keksinnön mukaisella rakenteella saadaan hyvin stabiili kantovoima pienellä energiankulutuksella ja se sopii hyvin erilaatuisten rainojen käsittelyyn. Kun ilma poistuu rainan alta sen sivuilta, tästä aiheutuu 25 rainaa levittävä voima, mikä on eduksi rainan rynkkyyntymisen estämiseksi .The structure according to the invention provides a very stable load-bearing capacity with low energy consumption and is well suited for handling webs of different qualities. When air exits under the web from its sides, this creates a force of 25 webs, which has the advantage of preventing the web from wrinkling.

Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisissa kuvioissa esitettyyn toteutusesimerkkiin, jonka yksityiskoh-30 tiin keksintö ei ole rajoitettu.The invention will now be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying figures, to which the invention is not limited.

Kuviossa 1 esitetään aksonometrinen yleiskuva eräästä keksinnön mukaisesta laitteesta.Figure 1 shows an axonometric overview of a device according to the invention.

3 643353,64335

Kuvio 2 esittää poikkileikkausta laitteesta.Figure 2 shows a cross-section of the device.

Kuviossa 3 on esitetty yksityiskohtaisemmin suuttimen rakenne.Figure 3 shows the nozzle structure in more detail.

5 Kuvioissa esitetty laite 10 muodostuu rungon päällä olevasta kaarevasta pinnasta 12, jonka yli raina W, jonka reunoja on merkitty viitteellä WR, kulkee.The device 10 shown in the figures consists of a curved surface 12 on the body, over which a web W, the edges of which are indicated by the reference WR, passes.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti laite 10 muodostuu sisätilasta 20, jota ra-10 joittavat tasomaiset seinämät 24 sekä päätyseinämät 26. Kanavan 25 kautta ilma tai muu käsittelykaasu johdetaan kaarevan perforoidun seinämän 23 kautta mainittuun sisätilaan 20, josta se edelleen johdetaan rainaa Vi kannattamaan suutinrakojen 16 kautta myöhemmin tarkemmin selviävällä t ava11a.According to Figures 1 and 2, the device 10 consists of an interior 20 delimited by planar walls 24 and end walls 26. Through duct 25, air or other treatment gas is led through a curved perforated wall 23 to said interior 20, from where it is further led to support the web Vi through nozzle slots 16. later with a more detailed t ava11a.

1515

Kuvion 2 mukaisesti kannatuspinnalla 12 rainan W suuntaa muutetaan kulmassa β, joka on samalla se sektori, jolle kaareva kannatuspinta 12, jonka kaarevuussäde on sopivimmin vakiollinen, ulottuu.According to Fig. 2, on the support surface 12, the direction of the web W is changed at an angle β, which is at the same time the sector to which the curved support surface 12, the radius of curvature of which is preferably constant, extends.

20 Pinta 12 muodostuu painepintasäleistä 14 ja välipintasäleistä 15, joiden väliin jäävät suuntiaukot 16. Ilma puhalletaan näiden suuttimien kautta rainan W alle laitteen sisätilasta 20, johon se johdetaan puhal-timen (ei esitetty) avulla, siten että rainaa W kannatetaan sopivan välin M päässä kannatuspinnasta.The surface 12 consists of pressure surface slats 14 and intermediate surface slats 15 with directional openings 16. Air is blown through these nozzles below the web W from the interior 20 of the device, where it is led by a fan (not shown) so that the web W is supported at a suitable distance M from the support surface. .

2525

Suutinraot 16 muodostuvat säleiden 14 ja 15 väliin siten, että paine-pintana 17 toimivan säleen reunat kääntyvät pyöristetyn pinnan 18 kautta sisäänpäin ja välipintana 19 toimivan säleen reunat yhtyvät tähän pintaan terävän särmän 21 kautta. Särmä 21 ulottuu suihkun virtaussuun-30 nassa niin pitkälle, että se yhdessä pyöristetyn pinnan 18 kanssa antaa suihkulle lähtösuunnan, joka muodostaa kulman a rainaan W nähden raon kohdalla. Koska on tarkoituksena saada ilmasuihkut S seuraamaan irtaantumatta kaarevaa pintaa 18 painepinnalle 17 asti, jotta saataisiin mahdollisimman tehokas ja stabiili kannatus rainalle W, mitoitetaan suut-35 timen 16 raon leveys a, kaarevuussäde R ja kulma a nimenomaan tätä silmälläpitäen. Tässä yhteydessä viittaamme D.W. McGlaughlinin ja J. Greberin tutkimukseen "Experiments on the Separation of a Fluid Jet from a Curved Surface", the American Society of Mechanical Engineers, 4 64335Nozzle slots 16 are formed between the slats 14 and 15 so that the edges of the slat acting as a pressure surface 17 pivot inwards through the rounded surface 18 and the edges of the slat acting as an intermediate surface 19 join this surface through a sharp edge 21. The edge 21 extends in the flow direction 30 of the jet to such an extent that it, together with the rounded surface 18, gives the jet a starting direction which forms an angle α with respect to the web W at the gap. Since it is intended to cause the air jets S to follow without detaching the curved surface 18 up to the pressure surface 17 in order to obtain the most efficient and stable support for the web W, the gap width a, radius of curvature R and angle α of the nozzle 35 are dimensioned specifically. In this context, we refer to D.W. McGlaughlin and J. Greber, "Experiments on the Separation of a Fluid Jet from a Curved Surface," The American Society of Mechanical Engineers, 4,64335

Advances in Fluids, 1976, sivut 14-29, josta ilmenee, että esitetyn-laisessa rakenteessa kyseeseen tulevilla virtausnopeuksilla kykenee suihku seuraamaan kaarevaa pintaa n. 45°-70°. Terävä särmä sijoitetaan pyöristettyyn pintaan 18 nähden siten, että poikkileikkauksessa särmän 5 ja pyöristetyn pinnan keskipisteen yhdysjanan normaali muodostaa rainan kulkusuunnan kanssa kulman, joka on korkeintaan 70°. Tällöin painepinnan 17 ja välipinnan 19 pituudet L, ja valitaan sopivimmin sellaisiksi, että niiden yhteenlasketun pituuden suhde suutinaukkojen 16 leveyteen a on välillä n. 20...200.Advances in Fluids, 1976, pages 14-29, which shows that in a structure such as the one shown, at the relevant flow rates, the jet is able to follow a curved surface of about 45 ° -70 °. The sharp edge is positioned relative to the rounded surface 18 so that in the cross section the normal line between the edge 5 and the center of the rounded surface forms an angle with the web running direction of at most 70 °. In this case, the lengths L, of the pressure surface 17 and the intermediate surface 19, and are preferably chosen such that the ratio of their total length to the width a of the nozzle openings 16 is between about 20 ... 200.

10 Välipinnat 19 sijaitsevat olennaisesti samalla tasolla kuin niiden viereiset painepinnat 17. Välipintojen 19 kummassakin reunassa on terävä särmä 21. Mainittu terävä särmä 21 estää suutinraosta 16 purkautuvien suihkujen kääntymisen välipinnoille 19. Kaarevien ohjauspintojen 18 15 Coanda-ilmiöön perustuva vaikutus suihkuihin S on niin voimakas, ettei liikkuva Tainakaan kykene muuttamaan suihkujen suuntaa.The intermediate surfaces 19 are located substantially at the same level as their adjacent pressure surfaces 17. Each edge of the intermediate surfaces 19 has a sharp edge 21. Said sharp edge 21 prevents jets discharging from the nozzle slot 16 from turning to the intermediate surfaces 19. The Coanda effect of the curved guide surfaces 18 15 is so strong the mobile Taina is not able to change the direction of the showers.

Suutinelimistä purkautuva puhallusilma tai muu vastaava kaasu pääsee poistumaan vain rainan W sivuilta, koska ohjaus-, paine- ja välipienat 20 sulkevat kaikki muut ilmanpoistumistiet. Ilman virtaaminen rainan alla sivulle päin saa aikaan rainaa W levittävän vaikutuksen, mikä on tärkeää kostean ja kostutetun rainan rynkkyyntymisen estämiseksi.The blowing air or other similar gas discharged from the nozzle members can only escape from the sides of the web W, because the control, pressure and intermediate pins 20 close all other air outlets. The flow of air under the web to the side creates a spreading effect on the web W, which is important to prevent the wet and moistened web from wrinkling.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän kek-25 sinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.The following are claims within the scope of which the various details of the invention may vary.

Claims (3)

5 643355,64335 1. Laite rainan (W), etenkin päällystetyn paperi- tai kartonkirainan kosketuksetonta kannatusta, levitystä ja mahdollista kääntämistä varten, joka laite muodostuu tasaisesta tai rainan (W) kulun mukaan kaarevasta kannatuspinnasta (12), jonka yhteydessä raina (W) kulkee tä- 5 män pinnan (12) ja rainan (W) väliin puhallettavan ilman kannattamana, jonka laitteen suutinelimet koostuvat kaarevista ohjauspinnoista (18) ja niiden välisestä painepinnasta (17), jonka molemmin puolin on sijoitettu rainan kulkusuuntaan nähden pituussuunnaltaan poikittaiset suutinraot (16) kaasun, kuten ilman ohjaamiseksi mainitulle paine-10 pinnalle (17), jotka suutinraot (16) rajoittuvat toiselta puolelta mainittuihin ohjauspintoihin (18) ja joihin suutinelimiin kuuluvat väli-pinnat (19), jotka sijaitsevat olennaisesti samassa tasossa kuin viereiset painepinnat (17), tunnettu siitä, että suutinrakojen (16) leveyden (a) ja ohjauspinnan (18) kaarevuussäteen (R) suhde on 15 siten valittu, että kaasuvirtaus (S) seuraa sen esiintyvillä virtausnopeuksilla kaarevaa ohjauspintaa (18) painepinnalle (17) asti, ja että välipintojen (19) suutinaukkojen (16) rajoitusreunat (21) ovat te-räväkulmaiset kaasuvirtauksen välipinnoille (19) kääntymisen estämiseksi. 20A device for non-contact support, spreading and possible turning of a web (W), in particular a coated paper or board web, which device consists of a flat or curved support surface (12) according to the passage of the web (W), in connection with which the web (W) passes. supported by blown air between the surface (12) and the web (W), the nozzle members of the device consisting of curved guide surfaces (18) and a pressure surface (17) therebetween. to guide said pressure surface (17), the nozzle slots (16) abutting on one side of said guide surfaces (18) and the nozzle members comprising intermediate surfaces (19) located substantially in the same plane as the adjacent pressure surfaces (17), characterized in that the ratio of the width (a) of the nozzle slots (16) to the radius of curvature (R) of the guide surface (18) is chosen so that the gas flow (S) follows aa at its present flow rates a curved guide surface (18) up to the pressure surface (17), and that the delimiting edges (21) of the nozzle openings (16) of the intermediate surfaces (19) are sharply angled to prevent the gas flow from turning to the intermediate surfaces (19). 20 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinrako (16) on siten suunnattu, että suihkun lähtösuunnan ja rainan välinen kulma (a) on korkeintaan 70°.Device according to Claim 1, characterized in that the nozzle gap (16) is oriented in such a way that the angle (α) between the outlet direction of the jet and the web is at most 70 °. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että painepinnan (17) ja välipinnan (19) yhteenlasketun pituuden (L^ + L^) suhde suuttimen raon leveyteen (a) on välillä 20...200.Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the total length (L 1 + L 2) of the pressure surface (17) and the intermediate surface (19) to the width (a) of the nozzle gap is between 20 and 200.