FI92738B - Hihna - Google Patents

Description

92738

HIHNA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty hihna.

5 Keksinnön kohteena on mekanismi veden poista miseksi materiaalirainasta ja erityisemmin kuituisesta rainasta, josta tehdään paperituotetta paperikoneessa. Erityisesti keksintönä on tiivis hihna suunniteltuna käytettäväksi paperikoneen pitkänippipuristimen yh-10 teydessä.

Paperintekoprosessissa kuituinen raina muodostetaan muodostusviiralle asettamalla sen päälle kuituinen massa. Suuri määrä vettä poistuu massasta tässä prosessissa, jonka jälkeen vasta muodostettu raina 15 jatkaa puristinosaan. Puristinosaan kuuluu sarja puris-tinnippejä, joissa kuituiseen rainaan kohdistetaan puristavia voimia poistamalla siitä vettä. Lopulta raina jatkaa kuivatusosaan, johon kuuluu lämmitettäviä kuivatusrumpuja, joiden ympärille raina ohjataan. Läm-20 mitettävät kuivausrummut vähentävät rainan vesipitoisuuden halutulle tasolle haihduttamalla.

Kohonneet energiakustannukset ovat tehneet yhä haluttavammaksi poistaa niin paljon vettä rainasta kuin mahdollista ennen sen saapumista kuivausosaan. Kuivaus-25 rumpuja usein lämmitetään sisäpuolelta höyryllä ja ·* kustannukset voivat olla merkittävät erityisesti sil loin, kun rainasta täytyy poistaa suuret määrät vettä.

Perinteisesti puristinosat koostuvat sarjasta näppejä, jotka muodostuvat vierekkäisistä sylinterimäi-30 sistä puristintelapareista. Viimeaikoina pidennettyjen puristusnippien käyttö on havaittu edulliseksi verrattuna vierekkäisistä telapareista koostuviin nippeihin. Mitä kauemmin rainaan vaikuttaa puristus näpissä, sitä enemmän vettä siitä voidaan poistaa ja edelleen sitä 35 vähemmän vettä jää rainaan poistettavaksi haihduttamalla kuivatusosassa.

Tämä keksintö kohdistuu kenkätyyppiseen pit- ---- - ___________ 92738 2 känippipuristimeen. Tämän tyyppisessä pitkänippipuris-timessa nippi muodostuu sylinterimäisen puristintelan ja kaarevan puristinkengän väliin. Viimeksi mainitulla on sylinterimäinen kovera pinta, jonka kaarevuussäde on 5 lähellä sylinterimäisen puristintelan kaarevuussädettä. Kun tela ja kenkä tuodaan läheiseen kosketukseen, muodostuu nippi, joka voi olla viidestä kymmeneen kertaa pidempi koneensuunnassa kuin kahden puristintelan väliin muodostuva nippi. Tämä lisää kuituisen rainan 10 oloaikaa pidennetyssä nipissä säilyttäen saman puris-tustason pinta-alayksikköä kohti kuin kaksitelapuristi-messa. Tuloksena tästä uudesta pitkänippiteknologiasta on ollut merkittävä kuituisen rainan vedenpoiston lisääntyminen pitkässä nipissä verrattuna perinteisiin 15 nippeihin paperikoneissa.

Kenkätyyppinen pitkänippipuristin vaatii erityisen hihnan, kuten sellaisen kuin on kuvattu kanadalaisessa patentissa 1 188 556. Tämä hihna on suunniteltu suojaamaan kuituista rainaa tukevaa, kuljettavaa 20 ja kuivaavaa puristinkangasta kiihtyvältä kulumiselta, joka olisi seurauksena suorasta liukuvasta kontaktista kiinteän puristinkengän kanssa. Tällainen hihna on tehtävä tasaiseksi läpäisemättömäksi pinnaksi, joka kulkee tai liukuu kiinteän kengän yli voitelevan filmin 25 tai öljyn yli. Hihna liikkuu nipin läpi suunnilleen ·· samalla nopeudella kuin puristinkangas, jolloin puris- tinkankaaseen kohdistuu mahdollisimman vähän hankausta kiinteitä komponentteja vasten.

Normaali rakenne pitkänippipuristimessa käsit-30 tää kahden puristinkankaan käytön. Nipin komponentit voidaan luetella seuraavassa järjestyksessä: uritettu sylinterimäinen puristintela, ensimmäinen puristinkangas, kuituinen raina tai muodostuva paperiraina, toinen puristinkangas, erityinen hihna, voiteleva kalvo ja 35 kaareva puristinkenkä.

Kaikki nykyisin kaupallisessa käytössä olevat pitkänippipuristimet ovat edellä kuvattua rakennetta.

92738 3

Kuitenkin tämä niin kutsuttu kaksihuopainen pitkänippi-puristin rajoittuu tietyn tyyppisiin paperilaatuihin. Laajennettaessa pitkänippipuristimen käyttöä hienompiin paperilaatuihin ja sanomalehtipaperiin on tarpeen ke-5 hittää yksihuopainen pitkänippipuristin.

Yksihuopaisessa pitkänippipuristimessa nipin komponentit voidaan luetella seuraavassa järjestyksessä: tasainen sylinterimäinen puristintela, kuituinen raina tai syntyvä paperiraina, puristinkangas, erityi-10 nen hihna, voiteleva kalvo ja kaareva puristinkenkä.

Kaksihuopaisessa pitkänippipuristimessa kuituisesta rainasta puristettu vesi voi mennä jompaan kumpaan puristinkankaista samoin kuin sylinterimäisen puristintelan uriin. Yksihuopaisessa pitkänippipuristi-15 messa kaksi näistä veden pakoteistä on poistettu. Siinä on vain yksi huopa, ja koska kuituinen raina koskettaa suoraan sylinterimäistä puristintelaa, telalla on oltava sileä pinta. Tietenkin tämä väliaikaisen veden varaston poistuminen on korvattava, jos yksihuopaisen 20 pitkänippipuristimen koskaan halutaan saavuttavan laajaa käyttöä. On ehdottoman välttämätöntä, että puristimen nipissä on uria niin, että paperirainasta puristetulla vedellä yksihuopaisessa pitkänippipuristimessa on paikka varastoitua.

25 Kahta lähestymistapaa on käytetty saavuttamaan ·· tyydyttävä ratkaisu tähän ongelmaan. Kanadalainen pa tentti 1 190 779 esittää pitkänippipuristimen hihnan, jossa on uria hihnan puolella. Nämä urat muodostuvat aluskankaan kudoksesta ja hihnan huovan puoleisesta 30 kyllästämättömästä osasta ja ne muodostavat paikan, johon neste voi siirtyä kuituisen rainan puristinkan-kaan ja erityisen huovan kulkiessa nipin läpi.

Toinen lähestymistapa on esitetty amerikkalaisissa patenteissa 4 559 258 ja 4 643 916. Nämä esittä-35 vät pitkänippipuristimen hihnaa, jossa on urat huovan puolella varastoimaan kuituisesta rainasta puristettua vettä.

4 92738

Kun nämä kaksi lähestymistapaa on kohdistettu pääasiassa saavuttamaan ratkaisu vedenpoisto-ongelmiin yksihuopaisessa pitkänippipuristimessa, on huomattu, että kummankin näistä huovista käyttö kaksihuopaisessa 5 pitkänippipuristimessa johtaa lisääntyneeseen uudelleen kastumiseen.

Käytännössä kuitenkin on huomattu, että tyydyttäviä uritettuja pitkänippipuristimen hihnoja ei voida valmistaa kaupalliseen käyttöön. Kaikki tähänas-10 tiset yritykset tehdä tällainen rakenne ovat johtaneet epäonnistuneeseen tuotteeseen johtuen urien delaminaa-tiosta ja/tai urien hajoamisesta. Keksintö kohdistuu pitkänippipuristimessa erityiseen hihnaan, joka ei ole altis delaminaatiolle.

15 Edellä mainituista ongelmista huolimatta eri tyiset pitkänippipuristinhihnat, joissa on urat poly-uretaanipäällystetyssä pinnassa, edustavat hyviä vedenpoisto-ominaisuuksia käytettynä pitkänippipuristimissa. Keksintönä on pitkänippipuristimen hihna, joka ei ole 20 altis näille ongelmille johtuen sen fyysisestä rakenteesta ja sen voidaan katsoa olevan kanadalaisessa patentissa 1 190 779 esitetyn hihnan parannus. Keksinnön mukaiselle hihnalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

25 Täten keksintönä on hihna käytettäväksi pit- ·· känippipuristimessa paperikoneessa poistamaan vettä kuituisesta rainasta, josta tehdään jonkinlaista paperituotetta. Hihnaan kuuluu päättömän lenkin muotoinen aluskangas, jossa on sisäpinta ja ulkopinta. Sisäpinta 30 on päällystetty polymeerihartsilla, joka osittain kyllästää aluskankaan; so päällyste ei täysin tunkeudu aluskankaan rakenteen läpi. Päällyste tekee aluskan-kaasta nesteitä läpäisemättömän, se on tasainen ja paksuudeltaan vakio. Hihnan päällystetty puoli on kon-35 taktissa kaarevan puristinkengän kanssa pitkänippipu-ristinta käytettäessä. Tarkemmin se liukuu kaarevan puristinkengän pinnalla kalvoa tai voiteluöljyä vasten.

5 92738

Ulkopinta tai huovan puoli hihnasta on erilainen kuin kanadalaisessa patentissa 1 190 779. Sille on ominaista useat litteät yksikuitulangat sopivasti kiinnitettyinä aluskankaaseen. Litteät yksikuitulangat 5 muodostavat väleihinsä kanavia vastaanottamaan kuituisesta rainasta puristettua vettä. Tällä tavalla muodostetut kanavat eivät murskaannu nipin puristuksesta, kuten tapahtuu tekniikan tason hihnoissa. Samoin urien delaminaatio ei ole ongelmana, koska litteät yksikuitu-10 langat on kudottu aluskankaan rakenteeseen sisään.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 on sivulta leikkauskuva pitkästä puristusnipis-tä, johon keksinnön mukainen hihna on suunniteltu, 15 ' kuva 2 on osittain leikattu sivukuva kuvan 1 puristus-nipistä, kuva 3 on tasokuva keksinnön mukaisesta hihnasta, kuva 4 on leikkauskuva keksinnön mukaisesta hihnasta kuvasta 3 pitkin linjaa 4-4 ja 20 kuva 5 on leikkauskuva keksinnön mukaisesta hihnasta kuvasta 3 pitkin linjaa 5-5.

Kuvissa 1 ja 2 on esitetty yksihuopainen pit-känippipuristin poistamaan vettä kuituisesta Tainasta, josta tehdään paperituotetta paperikoneessa. Puristin-25 nipin 10 muodostaa tasainen sylinterimäinen puristinte-la 12, kaareva puristinkenkä 14 ja keksinnön mukainen hihna 16 järjestettynä siten, että se tukeutuu sylinte-rimäistä puristintelaa 12 vasten. Kaarevan puristinken-gän 14 kaarevuussäde on suunnilleen yhtä suuri kuin on 30 sylinterimäisellä puristintelalla 12. Sylinterimäisen puristintelan ja kaarevan puristinkengän välistä etäisyyttä voidaan säätää perinteisillä ei-esitetyillä hydraulisilla tai mekaanisilla laitteilla yhdistettynä tankoon 18, joka on nivelletysti kiinnitetty kaarevaan 35 puristinkenkään 14. Tankoa 18 voidaan myös käyttää antamaan haluttu puristus kaarevaan puristinkenkään 14.

On huomattava, että edellä kuvatut ja kuvissa 1 ja 2 92738 6 esitetyt sylinterimäinen puristintela 12 ja kaareva puristinkenkä 14 ovat perinteistä tunnettua tekniikkaa.

Kuvissa 1 ja 2 on myös esitetty paperikoneen 5 märkä puristinkangas 15 ja kuituinen raina 17, josta tehdään paperirainaa. Hihnan 16, puristinkankaan 15, kuituisen rainan 17 ja sylinterimäisen puristintelan 12 liikkeet on esitetty kuvassa 1 nuolilla.

Kuvassa 3 on esitettynä tasokuva keksinnön 10 mukaisesta hihnasta 16. Siinä on ulkopinta 19 ja sisäpinta 20. Hihnaan 16 kuuluu päättömän lenkin muotoinen aluskangas. Aluskangas voidaan tehdä tai kutoa päättömässä muodossa tai se voidaan tehdä tasomuodossa, esim. tasokudontana, ja yhdistää päättömään muotoon saumalla.

15 Saumaus päättömään muotoon tehdään edullisesti ennen kuin hihnan 16 sisäpinta päällystetään polymeerihart-silla.

Hihnan 16 eräs sovellus on esitettynä kuvassa 4, joka esittää leikkauskuvaa kuvasta 3 pitkin linjaa 20 4-4. Tässä leikkaus on koneensuunnassa eli hihnan 16 lenkin ympäri. Ulkopinta 19 ja sisäpinta 20 on yleisesti merkitty. Hihnaan 16 kuuluu koneensuuntaisista langoista 24 ja poikittaissuuntaisista langoista 26 kudottu monikerroksinen aluskangas 22, joka on kyllästetty 25 sisäpinnastaan 20 polymeerihartsilla, kuten esim. poly-·· uretaanilla, pitämään se läpäisemättömänä nesteille mukaanlukien voiteluöljy. Sisäpinta 20 on hihnan 16 niin kutsutulla kenkäpuolella.

Aluskangas 22 on riittävän avointa mahdollis-30 tamaan kyllästyminen eliminoimaan epätoivottujen rakojen muodostuksen mahdollisuus hihnassa 16 kenkäpuolella, sisäpinnan 20 ollessa kaarevaa puristinkenkää 14 vasten. Raot ovat erittäin epätoivottuja, koska ne mahdollistaisivat hihnan 16 ja kaarevanmuotoisen puris-35 tinkengän 14 välissä käytettävän voiteluöljyn kulun hihnan 16 läpi likaamaan puristinhuopaa ja kuituista rainaa.

* n 92738 7

Polymeerikyllästyksen ja päällystyksen jälkeen hihnan 16 sisäpuoli 20 voidaan hioa tasaiseksi ja antaa hihnalle tasainen paksuus voideltuun liukukontaktiin kaarevan puristinkengän 14 kanssa puristusnipissä 10.

5 Hihnan 16 ulkosivulle 19 on ominaista koneen- suuntaisesti kulkevat litteät yksikuitulangat 28. Nämä on kiinnitetty aluskankaaseen 22 satunnaisilla poikittaissuuntaisilla langoilla 30. On ymmärrettävä, että kuvien 4 ja 5 esitykset ovat jonkin verran liioitellus-10 sa mittakaavassa esittäen keksinnön osat selvemmin.

Litteiden yksikuitulankojen 28 tarkoitus voidaan selvemmin selittää kuvalla 5, joka on leikkauskuva kuvasta 3 pitkin linjaa 5-5. Täten se on koneen poikittaissuuntainen leikkaus, ts hihnalenkin poikki. Kompo-15 nenteilla on sama viitenumero kuin kuvassa 4. Litteät yksikuitulangat 28 on esitetty poikkileikkauksina ja ne on kiinnitetty aluskankaaseen 22 satunnaisesti kutomalla yhteen koneen poikittaissuuntaisten lankojen 30 kanssa. Litteiden yksikuitulankojen 28 väliin muodostuu 20 kanavia 32 poistamaan nipissä 10 kuituisesta rainasta puristettua vettä. Edullisesti litteät yksikuitulangat 28 järjestetään muodostamaan kolmesta neljään kanavaa 32 senttimetrillä. Kanavien 32, joiden leveys on 0,6 mm ja syvyys 2,5 mm, on havaittu antavan hyviä tuloksia.

25 Kuvien 4 ja 5 esittäessä koneensuuntaisia litteitä yksikuitulankoja 28, joka on edullinen vaihtoehto, ne voivat olla myös poikittaissuuntaisina hyvin tuloksin.

Kuten esitettynä kuvissa 4 ja 5, litteät yksi-30 kuitulangat 28 on edullisesti järjestetty siten, että niillä on pitkät juoksut johtuen satunnaisesta yhteen-kutomisesta poikittaissuuntaisten lankojen 30 kanssa, jolloin muodostuu kanavia tai rakoja litteiden yksikuitulanko jen 28 väliin, joihin vesi voi virrata. Sama 35 voi tapahtua tapauksessa, missä litteät yksikuitulangat 28 ovat poikittaissuuntaisina.

Yleisesti keksinnön mukaisesta hihnasta 16 8 92738 vesi voidaan poistaa nipin 10 ulkopuolella huomattavasti helpommin kuin kanadalaisessa patentissa 1 190 779 esitetystä hihnasta. Tässä huovan puolen verkko pyrkii pidättämään vettä, mitä ei tapahdu keksinnön mukaisen 5 hihnan 16 kanavissa 32.

On helposti ymmärrettävissä, että alan ammattimiehelle on selvää eri sovellukset patenttivaatimusten rajaamissa puitteissa.

Il

Claims (9)

92738

1. Hihna (16) käytettäväksi pitkänippipuris-timessa poistamaan vettä kuituisesta rainasta (17), 5 pitkänippipuristimen omatessa sylinterimäisen puristin-telan (12) ja kaarevamuotoisen puristinkengän (14), jotka yhdessä muodostavat väliinsä nipin (10), ja hihna (16) kulkee nipin (10) läpi yhdessä puristinhuovan (15) kanssa puristinhuovan (15) ja kaarevamuotoisen puris-10 tinkengän (14) välissä puristinhuovan (15) tukiessa ja kuljettaessa kuivatettavaa kuituista rainaa (17), ja johon hihnaan (16) kuuluu - päättömän lenkin muotoinen aluskangas (22), jossa on sisäpinta (20) ja ulkopinta (19), ja jonka pitkittäis- 15 suunta on päättömän lenkin ympäri ja poikittaissuunta on päättömän lenkin poikittaissuunnassa, - polymeerihartsipinnoite (40) aluskankaan (22) sisäpinnassa (20), pinnoitteen (40) ollessa imeytyneenä ja tunkeutuneena osittain aluskankaan (22) läpi ja tehdes- 20 sä aluskankaan (22) nestettä läpäisemättömäksi, päällysteen (40) ollessa tasainen ja tehden hihnasta (16) tasapaksun, tunnettu siitä, että useita litteitä yksikuitulankoja (28) on järjestetty aluskankaan (22) ulkopinnalle (19), litteiden yksikuitulankojen 25 (28) muodostaessa kanavia (32) väleihinsä, ja että on järjestetty välineet (30) kiinnittämään useat litteät yksikuitulangat (28) aluskankaan (22) ulkopintaan (19).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, tunnettu siitä, että polymeerihartsi on poly- 30 uretaania.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, tunnettu siitä, että ulkopinnalla (19) on kolmesta neljään kanavaa (32) senttimetrillä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, 35 tunnettu siitä, että kanavat (32) ovat 0,6 mm leveitä ja 2,5 mm syviä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, 92738 tunnettu siitä, että litteät yksikuitulangat (28) sijaitsevat aluskankaassa (22) pitkittäissuunnassa ja muodostavat kanavat (32) pitkittäissuunnassa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, 5 tunnettu siitä, että litteät yksikuitulangat (28) sijaitsevat aluskankaassa (22) poikittaissuunnassa ja muodostavat kanavat (32) poikittaissuunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hihna, tunnettu siitä, että aluskangas (22) on kudottu 10 pitkittäissuuntaisista (24) ja poikittaissuuntaisista (26) langoista, ja mainitut välineet (30) useiden litteiden yksikuitulankojen (28) kiinnittämiseksi koostuvat ainakin yhden pitkittäissuuntaisen langan (24) yhteenkutomisesta poikittaissuuntaisten lankojen (26) 15 kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hihna, tunnettu siitä, että aluskangas (22) on moni-kerroskangasta.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hihna, 20 tunnettu siitä, että välineet (30) useiden litteiden yksikuitulankojen (28) kiinnittämiseksi käsittävät pitkiä juoksuja niin, että kuituisesta Tainasta puristettu vesi voi virrata pitkin kanavia (32). Il 92738