FI92942C - Puristinlaite - Google Patents

Description

92942

PURISTINLAITE

Tämä keksintö kohdistuu puristinlaitteeseen virtaavan aineen poistamiseksi kuiturainasta. Täsmällisemmin tämä keksintö kohdistuu puristinlaitteeseen veden puristamiseksi 5 paperirainasta.

Vuosien aikana on tehty useita edistysaskeleita tekniikassa, jolla puumassa muutetaan paperiksi. Pohjimmiltaan paperinvalmistustekniikka sisältää kuitumassa- tai sulppukerroksen asettamisen liikkuvalle viiralle ja ylimääräisen veden poista-10 misen kuitumassasta suhteellisen ohuen kuitukerroksen muodostamiseksi viiran yläpinnalle. Kuitukerroksen tai rainan luontaisen lujuuden lisäämiseksi raina poistetaan viiralta ja johdetaan erilaisten puristintelojen välistä rainaan jääneen veden määrän pienentämiseksi. Paperikoneen puristinosan 15 läpi kuljettuaan tiheydeltään lisääntynyt raina johdetaan useiden lämmitettyjen sylinterien tai kuivaimien ympäri, siten että rainaan sen puristinosan kautta kuljettua jäänyt ylimääräinen vesi poistetaan.

Nykyaikaisessa paperikoneessa ei ole epätavallista, että kui-20 vausosassa on 80 tai useampia kuivaussylintereitä kunkin sylinterin halkaisijan ollessa 1,5 m ja pituuden ollessa 6 m. Nämä kuivaussylinterit tarvitsevat välttämättä suunnattoman lattiapinta-alan, joka ylittää huomattavasti muodostus- ja puristinosien asennukseen yhteensä tarvittavan lattiapinta-25 alan. Lisäksi polttoainekustannusten noustessa on ilmeistä, että jos puristinosassa voidaan poistaa enemmän vettä, kui-• vausosassa tarvitaan vähemmän höyryä. Tämän mukaisesti on suoritettu paljon tutkimustyötä yritettäessä poistaa yhä enemmän vettä kuiturainasta sen kulkiessa puristinosan lä-30 pi, mikä vähentää tarvittavien kuivaussylinterien lukumäärää ja höyryn määrää, joka tarvitaan rainaan jääneen kosteuden poi stami seksi.

2 92942

Eräs läpimurto puristinosan suunnittelussa tuli kaupalliselle asteelle 1980 otettaessa käyttöön niin sanottu pitkänip-pipuristi n, jota seuraavassa kutsutaan ENP-puristimeksi (extended nip press), joka menestyksellisesti vähensi rai-5 naan jääneen veden noin 50 prosenttiin puristuksen jälkeen. ENP-puristimen pääominaisuus tavanomaiseen puristintekniik-kaan verrattuna on seuraavanlainen. Tavanomaisessa puristuksessa raina kulkee vastakkain pyörivien telojen muodostaman nipin kautta, kun taas ENP-tekniikassa toisen telan korvaa 10 kovera kenkä. Kengän kovera pinta on yhteistoiminnassa pu-ristintelan ulkopinnan kanssa pitkän tai pidennetyn puris-tusvyöhykkeen muodostamiseksi näiden välille, niin että rai-naa puristetaan kohtalaisella paineella pitkän ajan puristin-telan ja kengän välissä. Tavanomaisessa puristimessa rainaan 15 kohdistuu nopeasti suuri paine lyhyen ajan rainan kulkiessa vastakkain pyörivien telojen muodostaman nipin kautta. Pit-känippipuristimessa sitä vastoin kuiturainaan kohdistettu paine kasvaa hitaammin ja se vaikuttaa pidemmän ajan rainan kulkiessa koveran kengän pinnan ja sen kanssa yhteistoimin-20 nassa olevan puristintelan muodostaman pitkän puristusvyö-hykkeen kautta. Tämä hitaampi paineen nousu pidemmän ajan kuluessa on hallittavissa tarkasti kengän muotoilun suunnittelulla. Kengän koveruus voi olla sellainen, että kengän kaarevuussäde on suurempi kuin yhteistoiminnassa olevan pu-25 ristintelan kaarevuussäde. Rainan kulun mahdollistamiseksi pidennetyn nipin kautta koveran pinnan ja rainan väliin on sijoitettu liikkuva peite, niin että raina puristuu peitteen ja puristintelan välissä puristusvyöhykkeen kautta kulkiessaan.

30 Pitkänippipuristin on vuonna 1980 tapahtuneesta käyttöönotostaan asti menestynyt hyvin ja se on suuresti vähentänyt kui-vausosassa tarvittavien kuivaimien lukumäärää vähentäen siten koneiden pääomakustannuksien lisäksi myös lattiapinta-alaa ja polttoaineen kulutusta.

3 92942

Ihanteellisessa tapauksessa puristinosasta tulevalla Tainalla olisi haluttu tiheys ja vesipitoisuus, jotka eivät vaatisi jatkokäsittelyä kuivausosassa. Tällainen ideaalinen tilanne paitsi poistaisi kalliin kuivausosan saisi myös a i -5 kaan toteutukseltaan erittäin pienikokoisen paperikoneen. Esillä oleva keksintö kohdistuu puri stinosaan, joka lähestyy tätä ihannetta. Jotta esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotojen (joita selitetään myöhemmin) yksityiskohdat olisivat käsitettävissä, on välttämätöntä ymmärtää perusperi-10 aatteet, jotka liittyvät pitkän ajan kuluessa tapahtuvan paineen nostamisen vaikutukseen ja siihen liittyvään puri s-tusvyöhykkeen läpi kulkevan rainan lämpötilan nostamisen vai kutukseen.

Nykyisin.suunni teli uissa pitkänippipuristimissa rainaan koh-15 distetaan pitkän aikajakson aikana suuri paine. Lisäksi rai-naa lämmitetään ennen sen kulkemista pitkän nipin kautta höyrylaitteel1 a, koska tällainen lämpötilan nostaminen auttaa kosteuden poistamista rainasta. Tyypillisessä pitkänip-pipuristimessa kengän rainaan kohdistama paine on luokkaa 20 43 bar, mikä paine kohdistetaan suhteellisen tasaisesti rai naan sen kulkiessa puristusvyöhykkeen kautta, jonka pituus voi olla noin 25 cm. Rainassa oleva kosteus puristuu puris-tusvyöhykkeen läpikulun aikana nopeasti kuiturainasta ja rainasta poistetun veden vastaanottaa yksi tai useampi yh-25 dessä rainan kanssa puristusvyöhykkeen kautta kulkeva huopa. Mielivaltainen haluttu puristusprofii1i on saavutettavissa muuttamalla ENP-puristimen kengän muotoa.

Esillä oleva keksintö kohdistuu vielä suurempien vesimäärien poistamiseen kuiturainasta kohdistamalla rainaan kor-30 keitä lämpötiloja sen kulkiessa puristusvyöhykkeen läpi. Saavutettaessa 100°C tai sitä korkeampi rainan lämpötila puristusvyöhykkeen läpikulun aikana on ilmeistä, että lämpötilan, paineen ja ajan yhteisvaikutus aiheuttaa nopean vesihöyryn kehittymisen kuiturainassa. Tämä vesihöyry pa-35 kottaa jäljellä olevan nesteolomuodossa olevan veden ulos 4 92942 kuiturainasta, mistä on tuloksena kuituraina, joka toteuttaa halutun tiheysvaatimuksen lisäksi myös vaaditun kuivuuden jopa 100 % asti vedestä poistuessa rainasta puristus-toimituksen aikana.

5 On selvää että puristusvyöhykkeen läpikulun aikana rainassa tapahtuu erilaisia nesteenpoistovaihei ta esillä olevan keksinnön mukaan. Ensimmäinen vaihe on lämmön tehostama märkä puristusvaihe. Tätä ensimmäistä vaihetta seuraa toinen vaihe, jossa puristusvyöhykkeessä kehittyvä vesihöyry syrjäyt-10 tää suuren osan rainassa jäljellä olevasta nesteestä. Kolmanteen vaiheeseen sisältyy paineenalainen äkkikuivaus ja neljänteen vaiheeseen sisältyy paineeton äkkikuivaus rai-nan poistuessa puristusvyöhykkeestä.

Sen lisäksi,että esillä oleva keksintö aikaansaa vallanku-15 mouksel1isen prosessin sellaisen kuiturainan tuottamiseksi, jolla on halutut ominaisuudet, korkeaa lämpötilaa käyttämällä on myös mahdollista pienentää tarvittava paine sellaiselle tasolle, että kengän tavanomainen öljykuormitus voidaan korvata hydraulisei 1 a kuormituksella, jossa käytetään vettä 20 painevä1iaineena . Aikaisemmin öljyä paineväliaineena käytettäessä tarvittiin erilaisia toimenpiteitä estämään kuiturainan likaantuminen hydraulisesta kuormitusjärjestelmästä tulevilla öljyhiukkasi11 a.

Lisäksi tavanomaisessa ENP-puristimessa kengän kaarevan pin-25 nan ja huovan väliin syötettiin öljyä voitelemaan huovan kulkua puristusvyöhykkeen läpi. Kuitenkin vaaditun paineen pienentyessä, minkä on tehnyt mahdolliseksi esillä olevan keksinnön mukainen suurempi toi minta1ämpöti1 a , huovan ja kengän välissä voiteluaineena käytetyn öljyn sijasta voi-30 teluaineena voidaan käyttää vettä, minkä avulla edelleen vältetään erilaisia epäpuhtausongelmi a.

Edellä olevan perusteella on selvää, että esillä olevaan keksintöön on ajateltu sisältyvän perusperiaatteen, joka on 5 92942 suuremman lämpötilan kohdistaminen rainaan, monia muutoksia. Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on siten saada aikaan puristinlaite, joka poistaa tunnettujen laitteiden puutteet ja joka muodostaa laitteen ja menetelmän, jot-5 ka antavat merkittävän kehityspanoksen paperinvalmistustek-ni ikkaan.

Esillä olevan keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa rainaan kohdistetaan pitkän ajan suuri paine ja korkea lämpötila suuremman vedenpoiston ai- 10 kaansaamiseksi kuiturainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa puristuselin muodostaa kuperan pinnan, joka on yhteistoiminnassa ENP-kengän koveran pinnan kanssa nesteen poistamiseksi sen läpi kulkevasta rai- 15 nasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, johon sisältyy puristintelan lähelle sijoitettu kuumennusväline rainan lämmittämiseksi siten, että kun raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, rainaan koh-20 distuu pitkän ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkeessä rainan puristusvyöhykkeen läpikulun aikana kehittyvä vesihöyry pakottaa neste- ja/tai höyryolo-muodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-25 kaan puristinlaite, johon sisältyy puristintela , jossa on ensimmäinen ja toinen sama-akselinen kerros toisen kerroksen ollessa ensimmäisen kerroksen ympärillä ja sen lämmönjohta-vuuskertoimen ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen 1ämmönjohtavuuskerroin, niin että lämpöä voi siirtyä tehok-30 kaasti rainaan ja niin että lämmön virtaaminen ensimmäisen kerroksen läpi voidaan estää rainan kulkiessa puristusvyö-hykkeen läpi.

6 92942

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa on toisiotela ja lämmönsiirto-väline, joka kulkee puristintelan ja aputelan ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä rainaan.

5 Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, jossa 1ämmönsiirtoväline kulkee toisi okuumennusvälineen kautta, joka on sijoitettu toisiote-lan lähelle, 1ämmönsiirtovälineen lämmittämiseksi sallimaan lämmön siirto tehokkaasti rainaan puristusvyöhykkeen 10 läpikulun aikana.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, johon sisältyy apupuristintela ja siir-totela, jotka on sijoitettu puristintelan lähelle siten, että aputela ja puristintela muodostavat välilleen puris-15 tinnipin siten, että raina ohjataan puristinnipin läpi ennen puristusvyöhykkeen läpi kulkemistaan alustavan virtaa-van aineen poiston suorittamiseksi rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan puristinlaite, johon sisältyy apupuristintela, siirto-20 tela ja lämmönsiirtoväline, joka kulkee apupuristintelan ja siirtotelan ympäri siten, että raina liikkuu yhdessä läm-mönsiirtovälineen ja puristintelan kanssa ja niiden välissä ja apupuristintelan ja siirtotelan välistä.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-25 kaan puristinlaite, johon sisältyy apupuristintela, siirto-tela ja peiteväline, joka kulkee apupuristintelan ympäri ja apupuristintelan ja puristintelan välistä. Peiteväline kulkee puristintelan ympäri ja puristintelan ja siirtotelan välistä siten, että apupuristintelan ja siirtotelan toi-30 siaan kohti suuntautuva liike aiheuttaa peitevälineen sen ja puristintelan välissä olevaa rainaa vastaan kohdistaman paineen suurenemisen. Tällainen paineen kasvu liittyneenä 7 92942 pitkän ajan vaikuttavaan korkeaan lämpötilaan saattaa pu-ristusvyöhykkeessä kehittyneen vesihöyryn ajamaan virtaa-van aineen rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-5 kaan ensimmäinen kenkä, joka muodostaa koveran pinnan, joka on yhteistoiminnassa puristintelan kanssa siten, että kun huopa liikkuu koveran pinnan suhteen, peiteväline ja puristintela puristavat rainan väliinsä.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada ai-10 kaan puristinlaite, jossa kuumennusväline sisältää ainakin yhden puristintelan lähelle sijoitetun induktiokuumen-timen.

Esillä olevan keksinnön muut tavoitteet ja edut ilmenevät ammattimiehelle tarkastelemalla yksityiskohtaista selitys-15 tä yhdessä oheistettujen piirustusten kanssa ja tarkastelemalla oheisia vaatimuksia, jotka määrittelevät esillä olevan keksinnön suojapiirin.

Esillä oleva keksintö kohdistuu puristinlaitteeseen ja menetelmään virtaavan aineen puristamiseksi kuiturainasta.

20 Tämä keksintö sisältää myös tällaisella menetelmällä tuotetun rainan. Puristinlaite sisältää puristuselimen ja peite-välineen, joka on yhteistoiminnassa puristuselimen kanssa pidennetyn puristusvyöhykkeen muodostamiseksi niiden välille siten, että raina puristuu puristuselimen ja peiteväli-25 neen välissä puristusvyöhykkeen läpikulun aikana. Laite sisältää pitkänomaisen välineen peitteen painamiseksi puris-tinelintä kohti siten, että kun raina kulkee puristusvyö-hykkeen läpi, rainasta poistuu virtaavaa ainetta. Puristin-elimen lähelle on sijoitettu kuumennusväline lämmön siirtä-30 miseksi rainaan siten, että kun raina kulkee puristusvyö-hykkeen läpi, rainaan kohdistuu pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkees-sä rainan puristusvyöhykkeen läpikulun aina kehittynyt vesi- 92542 s höyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristus-elin muodostaa kuperan pinnan, joka on yhteistoiminnassa 5 ENP-puristimen koveran pinnan kanssa.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-tela muodostaa sileän sy1interimäisen puristuspinnan . Eräässä toisessa suoritusmuodossa puristintelan pinta on huokoinen. Esillä olevan keksi nnön eri vaihtoehtoisissa suoritus-10 muodoissa sylinterimäinen puristuspinta on rei'itetty tai uritettu. Eräässä suoritusmuodossa puristintelan pinta on metallia.

Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa puristintela sisältää ensimmäisen sama-akselisen kerroksen 15 ja toisen sama-akselisen kerroksen, joka on ensimmäisen kerroksen ympärillä, toisen kerroksen 1ämmönjohtavuuskertoi-men ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen lämmönjoh-tavuuskerroin. Ensimmäinen kerros on materiaalia, jolla on alhainen 1ämmönjohtavuuskerroin ja toinen kerros on metal-20 lia. Tämän suoritusmuodon muunnoksessa ensimmäinen kerros on keräämiä ja toinen kerros on metallia. Tämän suoritusmuodon toisessa muunnoksessa ensimmäisen kerroksen paksuus on suurempi kuin toisen kerroksen paksuus.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-25 laite sisältää toisiotelan ja 1ämmönsiirtovälineen, joka kulkee puristintelan ja toisiotelan ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä rainaan. Toisiotelan lämmön johtavuuskerroi n on pienempi kuin 1ämmönsiirtovälineen lämmönjohtavuuskerroin.

30 Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-. telan ja toisiotelan kummankin terminen massa on suurempi kuin 1ämmönsiirtovälineen terminen massa.

9 92942

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa lämmön-siirtoväline ja toisiotela muodostavat välilleen toisio-kuumennusvyöhykkeen. Laite sisältää lisäksi toi siokuumen-nusvälineen, joka on sijoitettu toisiotelan lähelle lämmön-5 siirtovälineen kuumentamiseksi 1ämmönsiirtovälineen toisio-kuumennusvyöhykkeen läpikulun aikana.

Keksinnön yksityiskohtaisemmassa suoritusmuodossa toisiokuu-mennusväline sisältää lisäksi toisiokuumennusvyöhykettä pitkin ulottuvan vaipan, jonka sisälle on sijoitettu suora 1i e k-10 kikuumennin lämmönsiirtovälineen lämmittämiseksi suoraan siten, että kun lämmitetty 1ämmönsiirtoväline kiertää puristi ntel an ympäri, 1ämmönsiirtovälineestä siirtyy lämpöä rai-naan.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-15 laite sisältää peitevälineen, joka liikkuu pitkänomaisen välineen suhteen, peitevälineen ja puristuspinnan liikkuessa puristusvyöhykkeen suhteen samalla nopeudella ja samaan suuntaan ja rainan ollessa sijoitettuna niiden väliin. Tämän suoritusmuodon eri muunnoksissa peiteväline on tasai-20 nen, rei'itetty tai uritettu.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää apupuristintelan, joka on sijoitettu puri s -tintelan lähelle, siten että apupuristintela ja puristin-tela muodostavat välilleen puristinnipin. Raina viedään 25 tämän puristusnipin läpi ennen puristusvyöhykkeen läpi kulkemista rainan alustavan nesteenpoiston suorittamiseksi.

Tämän suoritusmuodon eräässä muunnoksessa peiteväline kulkee puristinnipin ja puristusvyöhykkeen läpi. Vielä eräässä muunnoksessa puristinlaite sisäItää siirtotelan, joka 30 on sijoitettu puristintelan lähelle ja kulkusuunnassa eteenpäin puristusvyöhykkeeseen nähden peitevälineen kulkiessa ensimmäisen nipin ja puristusvyöhykkeen kautta ja siirtotelan ja puristintelan välistä.

10 92942

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää apupuristintelan, joka on sijoitettu puris-tintelan lähelle. Laite sisältää myös siirtotelan, joka on sijoitettu puristintelan lähelle siten, että puristusvyö-5 hyke on sijoitettu apupuristintelan ja siirtotelan välille. Lämmönsiirtoväline kulkee apupuristintel an ja puristintel an ympäri siten, että raina liikkuu yhdessä 1ämmönsiirtoväli-neen ja puristintelan kanssa ja niiden välissä apupuristin-telan ja siirtotelan välistä. Tämän suoritusmuodon eräässä 10 toisessa muunnoksessa 1ämmönsiirtoväl ine on metallia, niin että kuumennusvälineen lämmönsiirtovälineeseen syöttämä lämpö siirtyy helposti rainaan. Tämän suoritusmuodon vielä eräässä muunnoksessa lämmönsiirtoväl ineel lä on suurempi 1ämmönjohtavuuskerroin kuin peitevälineel1ä , niin että läm-15 mänsiirtoelimelle tuotu lämpö pyrkii siirtymään rainaan eikä peitevälineeseen . Eräässä muunnoksessa 1ämmönsiirtoväli-neen terminen massa on pienempi kuin puristintel an terminen massa, niin että rainan katketessa 1ämmönsiirtovälineeseen tuotu lämpö häviää nopeasti.

20 Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa puristinlaitteeseen sisältyy apupuristintela ja siirtotela apupuristintelan ja siirtotelan ollessa sijoitettu puristin-telan lähelle ja peitevälineen kulkiessa apupuristintelan ympäri ja apupuristintelan ja puristintelan välistä. Peite-25 väline kulkee puristintelan ympäri ja puristintelan ja siirtotelan välistä siten, että apupuristintelan ja siirtotelan toisiaan kohti suuntautuvasta liikkeestä on tuloksena pei-tevälineen sen ja puristintelan välissä olevaan rainaan kohdistaman paineen suureneminen. Tällainen paineen suure-30 neminen yhdessä pitkän ajan kohdistetun kohotetun lämpötilan kanssa saattaa puristusvyöhykkeen sisällä kehittyneen vesihöyryn ajamaan nestemäisessä ja/tai kaasumaisessa olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa 35 puristinlaite sisältää huovan, joka on sijoitettu peite- 11 92942 välineen ja rainan väliin.

Esillä olevan keksinnön eräässä yksityiskohtaisemmassa suoritusmuodossa peitevälinettä puristintelaa kohti painava väline sisältää ensimmäisen kengän, jolla on kovera pinta. Ko-5 vera pinta on yhteistoiminnassa puristintelan kanssa siten, että kun peiteväline liikkuu koveran pinnan suhteen, peite-väline ja puristintela puristavat rainaa väliinsä.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää toisen kengän ja ensimmäisen ohjäinvälineen, 10 joka on sijoitettu ensimmäisen ja toisen kengän väliin ensimmäisen ohjainvälineen ollessa sijoitettu etäälle puris-tintelasta. Peiteväline kulkee ensimmäisen ohjainvälineen ympäri, niin että peiteväline irroitetaan rainasta ensimmäisen ja toisen kengän välissä. Tämän suoritusmuodon muun- 15 noksessa huopa on sijoitettu rainan ja huopavälineen väliin ja toinen ohjainväline on sijoitettu etäälle puristin-telasta. Lisäksi huopa kulkee toisen ohjainvälineen ympäri, niin että ensimmäinen huopa irroitetaan rainasta rainan uudelleen kastumisen estämiseksi.

20 Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuumen- • nusväline on ensimmäinen induktiokuumennin. Vaihtoehtoisesti kuumennusväline on infrapunakuumennin, mikroaaltokuumen-nin, 1 aserkuumennin tai sähköinen vastuskuumennin. Vaihtoehtoisesti kuumennusväline sisältää välineen kuuman öljyn 25 kierrättämiseksi puristintelan läpi.

Täsmällisemmin esitettynä ensimmäinen induktiokuumennin on • sijoitettu puristintelan lähelle ja eroon puristusvyöhyk-keestä siten, että puristustela kuumenee ennen kuin se tulee kosketukseen rainan kanssa. Tämän suoritusmuodon muunnokses- 30 sa puristusvyöhykkeen lähelle on sijoitettu toinen induktio-kuumennin etenemissuunnassa ennen puristusvyöhykettä, niin että raina kuumennetaan välittömästi ennen kohotetun paineen kohdistamista.

12 92942

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää joukon kenkiä, jotka kukin muodostavat koveran pinnan, joka on yhteistoiminnassa peitevälineen kanssa. Lisäksi puristinlaite sisältää joukon apuinduktiokuumenti-5 mia kunkin apukuumentimen ollessa sijoitettu kenkien joukon vierekkäisten kenkien väliin.

Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa puristin-laite sisältää esikuumennusvälineen rainan lämmittämiseksi ennen kuin raina kulkee puristintelan ympäri. Esikuumennus-10 väline sisältää höyrylaatikon ja alipaineraon höyryn imemiseksi rainaan.

Esillä oleva keksintö ei rajoitu edellä esitettyihin ja seuraavassa yksityiskohtaisessa selityksessä selitettyihin eri suoritusmuotoihin. Nämä eri suoritusmuodot on annettu 15 vain esimerkkinä havainnollistamaan esillä olevan keksinnön periaatteen erilaisia toteutustapoja. Alan ammattimiehelle on selvää, että esillä olevaan keksintöön voidaan tehdä monia muunnoksia poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä keksinnön ajatuksesta ja suojapiiristä.

20 Vaikka esillä olevaa keksintöä selitetään erityisesti sovellettuna kuiturainan puristamiseen paperin tai kartongin valmistamista varten, alan ammattimiehelle on ilmeistä, että esillä olevaa keksintöä voidaan yhtä hyvin soveltaa mihin tahansa prosessiin, jossa tarvitaan virtaavan aineen 25 poistamista kuiturainasta.

Kuvio 1 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön ensimmäisestä suoritusmuodosta;

Kuvio 2 on sivukuvatno esillä olevan keksinnön toisesta suori tusmuodosta; 30 Kuvio 3 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kolmannesta suoritusmuodosta; 13 92942

Kuvio 4 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön neljännestä suoritusmuodosta;

Kuvio 5 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön viidennestä suoritusmuodosta;

Kuvio 6 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kuudennesta suoritusmuodosta;

Kuvio 7 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön seitsemännestä suoritusmuodosta;

Kuvio 8 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kahdeksannesta suoritusmuodosta;

Kuvio 9 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön yhdeksännestä suoritusmuodosta;

Kuvio 10 on sivukuvanto esillä olevan keksinnön kymmenennestä suoritusmuodosta;

Kuvio 11 on perspektiivinen kuvanto kuviossa 7 esitetystä suoritusmuodosta, jossa on esitetty sileä tela;

Kuvio 12 on perspektiivinen kuvanto kuviossa 7 esitetystä suoritusmuodosta, jossa on esitetty rei'itetty tela, ja

Kuvio 13 on perspektiivinen kuvanto kuviossa 7 esitetystä suoritusmuodosta, jossa on esitetty uritettu tela.

Samat viitenumerot viittaavat samoihin osiin esillä olevan keksinnön kaikissa eri suoritusmuodoissa.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukainen puristinlaite sisältää puristinelimen ja peitevälineen. Puristuselimen ja peite-välineen väliin voi olla sijoitettu toinen peiteväline. Peitteiden väliin on sijoitettu lämmönsiirtoväline siten, että lämmönsiirtoväline ja peiteväline muodostavat välilleen pit- 14 92942 kän puristus-vyöhykkeen, niin että raina puristuu lämmönsiir-tovälineen ja peitevälineen välissä puristus-vyöhykkeen läpi kulkiessaan. Pitkänomainen väline tai kenkä painaa peitettä puristinelintä kohti ja kenkä muodostaa koveran pinnan, joka on yhteistoiminnassa puristinelimen muodostaman kuperan pinnan kanssa, niin että peitteen, rainan, lämmönsiirtoväli-neen ja toisen peitteen kulkiessa pintojen välistä rainaa puristetaan virtaavan aineen poistamiseksi siitä. Puristin-elimen lähelle on sijoitettu kuumennusväline lämmön siirtämiseksi rainaan. Kuumennusväline siirtää lämpöä lämmönsiirto-välineeseen, niin että tämä lämpö siirtyy rainaan rainan ja lämmönsiirtovälineen kulkiessa puristus-vyöhykkeen läpi.

Kuvio 1 on esillä olevan keksinnön yhden suoritusmuodon mukaisen puristinlaitteen, joka on osoitettu yleisesti viitenumerolla 10A, sivukuvanto. Puristinlaite 10A sisältää pyörivän puristintelan 12A ja peitevälineen 14A, joka on yhteistoiminnassa puristintelan 12A kanssa pitkän puristusvyöhyk-keen 20A muodostamiseksi niiden välille, niin että raina WA puristuu telan 12A ja peitevälineen 14A välissä kulkiessaan puristus-vyöhykkeen 20A läpi. Puristinlaite 10A sisältää pitkänomaisen välineen 22A peitevälineen 14A painamiseksi telaa 12A kohti siten, että kun raina WA kulkee puristus-vyöhykkeen 20A läpi, rainassa WA oleva virtaava aine puristuu rainasta WA. Puristuslaite 10A sisältää myös kuumennus-välineen 28A, joka on sijoitettu puristintelan 12A lähelle lämmön siirtämiseksi rainaan WA siten, että kun raina WA kulkee puristus-vyöhykkeen 20A läpi, rainaan WA kohdistuu pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristus-vyöhykkeessä 20A rainaan WA puri s tus vyöhykkeen 20A läpikulun aikana kehittynyt vesihöyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta WA.

Kuten kuviossa 1 on esitetty, peitevälineen 14A ja rainan WA väliin on sijoitettu huopa 30A rainasta WA sen puristusvyö-hykkeen 20A läpikulun aikana puristetun virtaavan aineen 15 92942 kuljettamiseksi pois. Kuten kuviossa 1 on esitetty, rainaa myös esilämmitetään esikuumennusvälineellä, joka on merkitty yleisesti viitenumerolla 32A. Lisäksi puristintela 12A muodostaa sileän sylinterimäisen puristuspinnan 34A.

Kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, jossa yleisesti viitenumerolla 10B osoitettu puristinlaite sisältää puristintelan 12B, jossa on ensimmäinen sama-akseli-nen kerros 36B ja toinen sama-akselinen kerros 38B, joka on ensimmäisen kerroksen 36B ympärillä toisen kerroksen 38B lämmönjohtavuuskertoimen ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen 36B lämmönjohtavuuskerroin. Ensimmäinen kerros 36B on materiaalia, jolla on alhainen lämmönjohtavuuskerroin ja toinen kerros 38B voi olla metallia. Vaihtoehtoisesti ensimmäinen kerros 36B voi olla keräämiä toisen kerroksen 38B ollessa metallia. Kuten kuviossa 2 on esitetty, ensimmäisen kerroksen 36B paksuus Tl on suurempi kuin toisen kerroksen 38B paksuus T2 ja edullisimmin toisen kerroksen 38B paksuus T2 on alueella 0,0227 cm - 0,127 cm, niin että kuumennus-välineen 28B toiseen kerrokseen 38B syöttämä lämpö siirtyy rainaan WB ja ensimmäinen kerros 36B estää lämmön häviämisen puristintelan 12B pyörimisakselin suuntaan.

Kuvio 3 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, ' jossa puristinlaite 10C sisältää puristintelan 12C ja toisio- telan 40C. Lämmönsiirtoväline 18C kulkee puristintelan 12C ja toisiotelan 40C ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuu-mennusvälineestä 28C rainaan WC. Puristintelan 12C lämmönjohtavuuskerroin ja toisiotelan 40C lämmönjohtavuuskerroin ovat molemmat pienempiä kuin lämmönsiirtovälineen 18A lämmönjohtavuuskerroin. Lisäksi puristintelan 12C ja toisiotelan 40C terminen massa ovat kumpikin suurempia kuin lämmönsiirto-välineen 18C terminen massa. Lämmönsiirtovälineen 18C paksuus T3 on edullisimmin alueella 0,0127 cm - 0,508 cm. Lämmönsiirtoväline 18C on edullisimmin metallia ja lämmönsiirto-väline 18C ja toisiotela 40C muodostavat välilleen toisio-kuumennusvyöhykkeen 42C. Yleisesti viitenumerolla 44C osoi- 16 92942 tettu toisiokuumennusväline on sijoitettu toisiotelan 40C lähelle lämmönsiirtovälineen 18C lämmittämiseksi sen kulkiessa toisiolämmitysvyöhykkeen 42C läpi. Täsmällisemmin esitettynä, toisiokuumennusväline 44C sisältää vaipan 46C, joka seuraa toisiokuumennusvyöhykettä 42C. Vaipan 46C sisälle on sijoitettu suora liekkikuumennin 48C lämmönsiirtovälineen 18C lämmittämiseksi suoraan siten, että kun lämmönsiirtoväli-ne 18C kiertää puristintelan 12C ympäri, lämmönsiirtoväli-neestä 18C siirtyy lämpöä rainaan WC.

Kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, joka on samanlainen kuin kuviossa 3 esitetty suoritusmuoto, paitsi että telojen 12D ja 40D väliin on sijoitettu vaippa 46D siten, että suora liekkikuumennin 48D lämmittää lämmönsiirto-välineen 18D sisäpintaa toisiokuumennusvyöhykkeen 42D läpikulun aikana.

Kuvio 5 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, joka sisältää puristinlaitteen 10E, jossa on puristintela 12E ja peiteväline 14E. Peiteväline 14E liikkuu pitkänomaisen välineen 22E suhteen peitevälineen 14E ja puristintelan 12E puristuspinnan 34E liikkuessa puristusvyöhykkeen 20E suhteen samalla nopeudella ja samaan suuntaan rainan WE ollessa niiden välissä. Kuten kuviossa 5 on esitetty, puristinlaite 10E sisältää lisäksi apupuristintelan 50E, joka on sijoitettu puristintelan 12E lähelle siten, että apupuristintela 50E ja puristintela 12E muodostavat välilleen puristinnipin, joka on osoitettu yleisesti viitenumerolla 52E, siten, että raina WE viedään puristusnipin 52E läpi ennen puristusvyöhykkeen 20E läpi kulkemistaan austavan virtaavan aineen poistamisen suorittamiseksi rainasta WE.

Esillä olevan keksinnön kuudennessa suoritusmuodossa, kuten kuviossa 6 on esitetty, peiteväline 14F kulkee vain puristus-vyöhykkeen 20F läpi eikä aputela 50F muodosta nippiä puristintelan 12F kanssa.

17 92942

Kuvio 7 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, jossa puristinlaite 10G sisältää puristintelan 12G ja siirtotelan 54G, joka on sijoitettu puristintelan 12G lähelle ja etene-missuunnassa eteenpäin puristusvyöhykkeestä 20G. Kuten kuviossa 7 on esitetty, peiteväline 14G kulkee apupuristintelan 50G ja puristintelan 12G muodostaman puristinnipin 42G kautta. Peiteväline 14G kulkee puristusvyöhykkeen 20G kautta ja siirtotelan 54G ja puristintelan 12G välistä. Kuten kuviossa 7 on esitetty, puristinlaite 10G sisältää myös lämmönsiirtoväli-neen 18G, joka kulkee apupuristintelan 50G ja siirtotelan 54G ympäri lämmönsiirtovälineen 18G seuratessa samaa tietä kuin peiteväline 14G siten, että raina WG liikkuu yhdessä lämmönsiirtovälineen 18G ja puristintelan 12G kanssa ja niiden välissä apupuristintelan 50G ja siirtotelan 54G välillä. Lämmönsiirtoväline on edullisimmin metallia siten, että kuu-mennusvälineen 28G lämmönsiirtovälineeseen 18G syöttämä lämpö siirtyy helposti rainaan WG. Lämmönsiirtovälineellä 18G on edullisimmin suurempi lämmönjohtavuuskerroin kuin peiteväli-neellä 14G siten, että lämmönsiirtovälineeseen 18G tuotu lämpö pyrkii siirtymään rainaan WG pikemminkin kuin peiteväli-neeseen 14G. Lämmönsiirtovälineen 18G terminen massa on edullisimmin pienempi kuin puristintelan 12G terminen massa siten, että rainan WG katketessa lämmönsiirtovälineeseen 18G tuotu lämpö häviää nopeasti.

Kuten kuviossa 7 on esitetty puristintelan 12G puristuspinta 34G on huokoinen. Puristintela voi kuitenkin olla rei'itetty tai uritettu ja se voi olla metallia siten, että rainasta WG poistettu ja huovan 30G vastaanottama virtaava aine voidaan ainakin osittain poistaa puristintelan 12G kautta.

Kuvio 8 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, jossa puristinlaite 101 sisältää apupuristintelan 501 rainan WI ollessa huovan 301 ja puristintelan 121 välissä. Huopa 301 ja raina WI kulkevat puristinnipin 521 läpi. Pitkin puristusvyö-hykettä 201 on sijoitettu joukko pitkänomaisia kenkiä 221. Pitkänomaisten välineiden, eli kenkien, 221 väliin on sijoi- 18 92942 tettu joukko kuumennusvälineitä 281 peitevälineen 141 ollessa sijoitettu pitkänomaisten välineiden 221 ja huovan 301 väliin. Puristintelan 121 lähelle on sijoitettu siirtotela 541 ja puristintelan 121 lähellä etenemissuunnassa ennen puristus-vyöhykettä 201 on lisäkuumennusväline 281.

Kuvio 9 esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa, jossa yleisesti viitenumerolla 22J osoitettu pitkänomainen väline peitevälineen 14J painamiseksi puristintelaa 12J kohti sisältää ensimmäisen kengän 56J, joka muodostaa koveran pinnan 24J, joka on yhteistoiminnassa puristintelan 12J kanssa siten, että kun peiteväline 14J liikkuu koveran pinnan 24J suhteen, peiteväline 14J ja puristintela 12J puristavat rai-naa WJ välissään. Kuten kuviossa 9 on esitetty, puristinlaite 10J sisältää myös toisen kengän 58J ja ensimmäisen ohjainväli-neen 60J, joka on sijoitettu ensimmäisen kengän 56J ja toisen kengän 58J väliin ensimmäisen ohjainvälineen 60J ollessa sijoitettu etäälle puristintelasta 12J.

Peiteväline 14J kulkee ensimmäisen ohjainvälineen 60J ympäri siten, että peiteväline 14J irroitetaan rainasta WJ ensimmäisen kengän 56J ja toisen kengän 58J välillä.

Kuviossa 9 on esitetty myös huopa 30J, joka on sijoitettu rainan WJ ja peitevälineen 14J väliin. Ensimmäisen kengän 56J ja toisen kengän 58J väliin on sijoitettu toinen ohjainväline 62J toisen ohjainvälineen ollessa sijoitettu etäälle puristin-telasta 12J. Huopa 30J kulkee toisen ohjainvälineen 62J ympäri siten, että huopa 30J irroitetaan rainasta WJ sen uudelleen kastumisen estämiseksi.

Esillä olevan keksinnön kaikissa edellä olevissa yhdeksässä suoritusmuodossa kuumennusväline 28(A-J) sisältää induktio-kuumentimen. Minkä tahansa suoritusmuodon kuumennusväline voi kuitenkin sisältää infrapunakuumentimen, mikroaaltokuumenti-men, suoran liekkikuumentimen, vastuskuumentimen, laserkuu-mentimen tai vastaavan.

19 92942

Kuten kuviossa 10 on esitetty, kuumennusväline, joka on osoitettu yleisesti viitenumerolla 28K, voi sisältää vaihtoehtoisesti joukon porauksia 64K puristintelassa 12K kuuman öljyn kierrättämiseksi puristintelan 12K läpi.

Kaikissa kuvioissa 1-9 esitetyissä suoritusmuodoissa kuu-menninväline voi olla sijoitettu puristintelan lähelle ja eroon puristusvyöhykkeestä siten, että puristintelaa tai läm-mönsiirtovälinettä voidaan lämmittää ennen sen tulemista kosketukseen rainan kanssa.

Kuvioissa 1-9 esitetyissä suoritusmuodoissa kuumennusväline voi myös sisältää yhden tai useamman puristusvyöhykkeen lähelle sijoitetun kuumentimen, niin että rainaa lämmitetään sinä aikana kun kohotettua painetta kohdistetaan.

Kaikissa kuvioissa 1-10 esitetyissä suoritusmuodoissa rainan lähelle voi olla sijoitettu esikuumennin 32 rainan esi-lämmittämiseksi 100 °C lämpötilaan ennen rainan kulkemista puristusvyöhykkeen läpi. Esikuumennin 32A, joka on esitetty yleisesti kuviossa 2, sisältää höyrylaatikon 64A ja alipaine-raon 68A höyryn imemiseksi rainaan WA.

Kuviot 11, 12 ja 13 ovat kuviossa 7 esitetyn suoritusmuodon perspektiivisiä kuvantoja. Kuviossa 11 puristintela 12L on sileä tela.

Kuvio 2 on samanlainen kuin kuvio 1, mutta puristintela 12M on rei'itetty.

Kuvio 3 on samanlainen kuin kuvio 1, mutta puristintela 12N on uritettu.

Kaikissa niissä kuvioissa 1-13 esitetyissä suoritusmuodoissa, joissa käytetään aputelaa tai siirtotelaa, tämä 20 92942 tela tai nämä telat voivat olla vaihtoehtoisesti sileitä, reititettyjä tai uritettuja.

Kuten edellä on esitetty, induktiokuumennuksen sijoittamisella suoraan puristintelan lähelle saadaan suurempi läm-5 mönsiirtyminen rainaan siten, että puristusvyöhykkeessä pitkäaikaisen kohotetun lämpötilan ja paineen ansiosta kehittynyt vesihöyry ajaa tai pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan veden pois rainasta. Tällainen induktiokuumen-nus voi nostaa puristusvyöhykkeessä paperin lämpötilan jo-10 pa arvoon 649°C ja näin korkean lämpötilan siirtäminen rainaan pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan veden nopeasti ulos rainasta. On havaittu, että näin suuren lämpötilan käyttämisestä johtuen tällä hetkellä pitkänippipuristimissa käytettyjä suuria paineita voidaan laskea. Tällainen kuuman 15 ENP-puristimen painevaatimusten yleinen aleneminen mahdollistaa öljyn korvaamisen vedellä peitteen ja kengän tai kenkien· koveran pinnan välisenä voiteluaineena. Vettä voiteluaineena käytettäessä vältetään rainan likaantumiseen liittyvät ongelmat ja kuuman ENP-puristimen yleiset rakenteelliset yksityis-20 kohäat ovat huomattavasti yksinkertaistuneet. Lisäksi erittäin korkeiden lämpötilojen käytön ja vastaavan yleisten painevaatimusten alenemisen ansiosta esillä olevassa Keltsinnossa voiaaan ajatella kengän kuormituskoneistoa, johon sisältyy hydraulinen koneisto, jossa käytetään hydraulisena väliaineena öljyn tilalla 25 vettä, mikä edelleen estää mahdollisuutta, että öljy likaisi ra inaa.

Edellä selitetyn yleisperiaatteen lisäksi esillä olevassa keksinnössä voidaan myös ajatella muita vaihtoehtoisia suoritusmuotoja niihin liittyvine etuineen, kuten useiden in-30 duktiokuumentimien käyttämistä, jotka on sijoitettu koneen poikittaissuuntaan siten, että tuloksena olevan rainan profiili voidaan määrätä tarkasti. Tällaisessa järjestelyssä 1ämpöti1atekijää voidaan muuttaa koneen poikittaissuunnassa , kun taas paine ja viipymisaika puristusvyöhykkeessä voidaan 21 92942 pitää vakiona koneen poikittaissuunnassa. Tällaisella lämpötilan muuttamisella voidaan kompensoida rainan muodostuksen epäsäännöllisyyksiä ja tuloksena voidaan siten saada aikaan raina, jolla on haluttu tasaisuus koneen poikkisuun-5 nassa.

Kuten edellä on esitetty, esillä olevassa periaatteessa voidaan ajatella suoritusmuotoa, jossa sylinterimäisen puris-tintelan ja koveran puristuspinnan muodostavan kengän käyttämisen sijasta puristintela voidaan korvata toisella ken-10 gällä, joka muodostaa kuperan pinnan ensimmäisen kengän koveran pinnan kanssa tapahtuvaa yhteistoimintaa varten. Käyttämällä kahta yhteistoiminnassa olevaa peitettä, joiden välissä raina on, esillä olevan keksinnön periaate voidaan toteuttaa siten, että sillä saadaan tuloksena oleva raina, jolla 15 on samanlaiset pintaominaisuudet rainan molemmilla puolilla.

Vastaavasti sellaisen tuloksena olevan rainan aikaansaamiseksi, jolla on haluttu kaksipuolisuus eli samanlaiset pinta-ominaisuudet, ensimmäisen puristusvyöhykkeen suhteen etene-missuunnassa eteenpäin voidaan sijoittaa toinen kuuma pitkä-20 nippipuristinosa, joka antaa samat halutut pintaominaisuu det rainan vastakkaiselle puolelle.

Esillä olevan keksinnön vielä eräässä suoritusmuodossa voi olla toivottavaa johtaa raina muodostusosalta tavanomaisen pitkänippipuristimen kautta alustavaa vedenpoistoa varten 25 ja tämän jälkeen johtaa puristettu raina ensimmäisen ja toisen edellä esitetyn tyyppisen kuuman pitkänippipuri s ti men kautta aikaansaamaan rainan kaksipuolisuus ja vaadittu tiheys ja kosteuspitoisuus, joka vaatii vähän tai ei lainkaan muuta kuivausta.

30 Esillä olevan keksinnön mukaista prosessia käytettäessä aika-, paine- ja lämpötilamuuttujia manipuloidaan lopputuotteen vaadittujen ominaisuuksien kehittämiseksi. Arkin perusominaisuuksia, kuten lujuutta, on tunnetuissa prosesseissa 22 92942 kontrolloitu paperin valmistukseen käytetyllä kuituseoksel-la. Haluttujen ominaisuuksien saamiseksi käytettiin kuitenkin usein kuitua, joka on kuidutettu erikoisella ja kalliilla prosessilla. Sen lisäksi, että tämä erikoisen ja kalliin 5 massan käyttäminen on nostanut paperin valmistuksen kustannuksia, se on myös johtanut halvempien massatyyppien vajaakäyttöön. Vaikka edellä olevaa ongelmaa on lähestytty tunnetussa tekniikassa lisäämällä massaan kemikaaleja arkin haluttujen ominaisuuksien korostamiseksi, tällainen ratkaisu on 10 johtanut ympäristöongelmiin ja paperikoneeseen liittyviin kor-roosio-ongelmiin paperin lisääntyneiden valmistuskustannusten ohella.

Esillä olevan keksinnön mukaan sellaisiin ominaisuuksiin, kuten tuotteen tasalaatuisuuteen ja vedenpoiston tehokkuuteen 15 vaikutetaan, koneiden suunnittelulla ja säädöllä. Kuten edellä on selitetty, rainaa voidaan esilämmittää käyttämällä höyryä tai infrapunalaitteita siten, että rainan esilämmitetty lämpötila lähestyy arvoa 100°C. Lämpötilan ja paineen pitkäaikaisella oikein suoritetulla kohdistamisella esillä olevan kek-20 sinnön prosessilla ja laitteella voidaan saada erilaisia sellaisia ominaisuuksia, kuten lujuus, tiheys ja sileys. Edellä esitettyjen kuivausosan vaatimuksien vähenemiseen liittyvien etujen lisäksi esillä oleva keksintö mahdollistaa halvemman massan tai raaka-aineen käyttämisen ilman, että tuotettai-25 siin standardin alittavaa tuotetta. Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisella edellä esitetyllä prosessilla valmistetulla rainalla saadaan paremmat ominaisuudet kuin mitä nykyisin voidaan saavuttaa käyttämällä lisäaineita massassa.

Esillä olevan keksinnön mukaista laitetta käytettäessä raina 30 voidaan esikuumentaa alueelle 82° - 1C00C ennen sen tulemista pitkänippipuristimeen. Tällainen esikuumennus voidaan suorittaa käyttämällä kuviossa 2 esitetyn mukaisia höyrylaatikoi ta ja imuelementtiä 66,68. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää i n f -rapunakuumenninvällnettä tai mikroaaltokuumenninta vaaditun 23 92942 energian syöttämiseen rainaan. induktiokuumen-ninta 28 käytetään nostamaan lämmönsiirtoväli-neen 18 lämpötilaa ennen puri s tus vyöhykkeeseen 20 saapumista. Kun puristuselin on suoraan kosketuksessa välineeseen 5 18, lämpöä siirtyy rainaan nostaen edelleen rainan lämpöti laa. Koska raina on jatkuvasti kosketuksessa lämmönsiirto-välineeseen 18, .korkea rainan lämpötila voidaan säilyttää koko prosessin ajan. Kuviossa 8 esitetyssä erikoisessa suoritusmuodossa induktiokuumentimet on sijoitettu kenkien 10 väliin. Esillä olevan keksinnön mukaan voidaan saavuttaa jopa 107 bar paineita ja 649°C telan lämpötiloja.

Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotojen mukaan voidaan paitsi vaihdella lämpötilaa ja painetta myös muuttaa rainan viipymisaikaa puristusvyöhykkeessä kenkien pituuden ja luku-15 määrän valinnalla. Siten sen jälkeen kun on määrätty mitkä erikoiset olosuhteet tarvitaan haluttujen tulosten saavuttamiseen tietyllä raaka-aineella, ratkaisu on riittävän joustava mukautuakseen näihin olosuhteisiin.

Kuvion 9 suoritusmuoto estää rainan kostumisen uudelleen 20 seurauksena rainan pitkittyneestä kosketuksesta huopaan ja mikäli huovan liikerata on riittävän pitkä, se mahdollistaa huovan kunnostamisen pitkien nippien välillä. Tämän erikoisen toteutuksen lisäetuna on, että tämä järjestely mahdollistaa huovan ja ENP-kengän siirtämisen pois kuumasta puristin- 25 telasta.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa kuumassa pitkänippipuris-timessa esiintyvistä mahdollisesti suurista länpötiloista ja paineista johtuen tietyt turvallisuuteen liittyvät suunnitte-lunäkökohdat on otettava huomioon. Puristinlaitteen kohdis- • « : 30 tamat paineet edellyttävät puristintelan seinämältä huomat- : tavaa paksuutta. Induktiokuumentimet edellyttävät, että materiaalin on oltava sähköä johtava metalli, teräksen tai raudan ollessa edullisin materiaali. Rauta- tai teräs- 92942 24 telan terminen massa on valitettavasti huomattavan suuri -- joten esimerkiksi 371°C lämpötilassa puristintela muodostaisi huomattavan vaaran rainan katketessa tai jopa kun kone pysäytetään huoltoa varten. Näiden vaarojen vuoksi 5 näin korkeissa toimintalämpöti1 oissa olevan puristintelan termistä massaa on pienennettävä, mikä mahdollistaa telan tarpeeksi nopearT jäähtymisen turvallisuusongelmien välttämiseksi.

Esillä olevan keksinnön mukaan puristintela sisältää pohjan 10 36B, jolla on pieni terminen massa ja alhainen lämmönjohta- vuus ja joka on päällystetty lujuuden antamiseksi ulkokerroksella 38B, jolla on suuri lämmön ja sähkön johtavuus. Ulkokerros, joka on edullisimmin sähköäjohtava, riippuu pääasiassa prosessin termisistä vaatimuksista. Lämmönsiir-15 tovaatimusten ollessa suuria ulkopinnan on oltava paksu.

Koska tämän erikoisen toteutuksen lämpökapasiteetti on paljon pienempi kuin vastaavalla täysmetal1itel ai 1 a, märän huovan kulkeminen telan päällä rainan poistamisen jälkeen jäähdyttää kuviossa 7 esitetyn laitteen nopeasti hyväksyt-20 tävälle tasolle.

; Kuvioiden 3 ja 4 suoritusmuodoissa kaksikerroksisen puristin- telan tarve vältetään käyttämällä metallinauhaa 18C tai 18D.

Kuviossa 7 esitetyn suoritusmuodon toimiessa 1ämmönsiirtovä-lineen kuuma nauha 18G ei tule koskaan kosketukseen suuren 25 pääpuristintelan 12G kanssa. Puristintela 12G ei siten kos-kaan ylitä paperin lämpötilaa. Kuviossa 7 esitetyssä nimenomaisessa suoritusmuodossa teloilla 50G ja 54G ja kahdella muulla telalla, joiden ympäri 1ämmönsiirtoväline 18G kulkee, on suhteellisen pieni terminen massa eivätkä ne siten muodos-30 ta merkittäviä turvallisuusongelmia.

Kuten edellä on selitetty, kun puristintelan pinta on huokoinen, vältetään osa vedenkäsittelyongelmista, joita voisi muuten esiintyä pelkkää huopaa käytettäessä. Lisäksi telan 25 92942 sisälle voidaan kohdistaa alipaine, joka on yhteydessä telan pinnan kanssa tehostamaan edelleen vedenpoistoa ja prosessin tehokkuuden optimoimiseksi.

Eräässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa pinnaltaan huo-5 koisen puri sti ntel an tilalla voidaan käyttää huopaa reititetyn telan yhteydessä. Rei'itetty puristintela muodostaa paikan, johon huovassa oleva liika vesi voi poistua. Tämän toteutuksen on havaittu olevan vähemmän herkkä huoparatakaisu 11 e kuin rei 1 iitämättömän puristintelan tapaus.

1C Esillä oleva keksintö muodostaa puristinlaitteen ja menetelmän, joka paitsi vähentää kuivaussyl intereiden ja apulaitteiden aikaisemmin tarvitsemaa pääoman kulutusta myös pienentää tällaisen kuivausosan sijoittamiseen tarvittavan lattiapinta-tilan kustannuksia. Lisäksi tällaisen kuuman pitkänippipu-15 ristinlaitteen tarvitseman lämmönsyötön enemmän kuin kompensoi kuivausosan aikaisemmin vaatiman höyrynsyötön poltto-ainevaatimuSten pieneneminen.

Claims (14)

92942 26

1. Pitkänippipuristinlaite virtaavan aineen poistamiseksi kuiturainasta (WA...WN) rainan kulkiessa paperikoneen puris-tinvyöhykkeen läpi, joka laite käsittää: puristintelan (12A...12N), peitevälineen (14A...14N), joka on yhteistoiminnassa puristintelan (12A...12N) kanssa pidennetyn puristusvyöhykkeen (20A...20K) muodostamiseksi niiden väliin siten, että raina puristuu puristintelan (12A...12N) ja peitevälineen (14A...14N) välissä puristusvyöhykkeen (20A...20K) läpikulun aikana, pitkänomaisen pitkänippipuristuskengän (22A...22K) peitevälineen (14A...14N) painamiseksi puristintelaa (12A...12N) kohti, jolla pitkänomaisella puristuskengällä (22A...22K) on kovera pinta, joka on yhteistoiminnassa puristintelan (12A...12N) muodostaman kuperan pinnan kanssa siten, että kun peiteväline (14A...14N) ja raina (WA...WN) kulkevat puristus-vyöhykkeen (20A...20K) läpi, rainasta poistuu virtaavaa ainetta, ja esikuumentimen (32A/32B), joka on sijoitettu rainan (WA...WN) lähelle rainan lämmittämiseksi ennen rainan (WA...WNj kulkua puristusvyöhykkeen (20A...20N) läpi, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi toisen kuumennusvälineen (28A...28K), joka on sijoitettu puristin-telan (12A. . .12N) lähelle lämpöenergian siirtämiseksi rainaan rainan kulkiessa puristusvyöhykkeen (20A...20K) läpi, lämpöenergian tullessa siirretyksi rainaan joko puristintelan (12A; 12B; 12E; 12F; 121; 12J; 12K) avulla tai 27 92942 lämmönsiirtovälineen (18C/ 18D; 18G; 18L; 18M; 18N) avulla, joka siirtoväline on yhteistoiminnassa peitevälineen (14A...14N) kanssa puristusvyöhykkeen muodostamiseksi niiden välille, ja että rainan (WA...WN) kulkiessa puristusvyöhykkeen läpi puris-tuskengän (22A...22K) ja puristintelan (12A. ..12N) välillä, rainaan (WA...WN) kohdistuu pidennetyn aikajakson ajan jatkuvasti kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhyk-keessä (20A...20K) rainan puristusvyöhykkeen (20A...20K) läpikulun aikana kehittynyt vesihöyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toisen peitevälineen, joka on sijoitettu lämmönsiirtovälineen ja puristintelan muodostaman kuperan pinnan väliin siten, että peiteväline, raina, lämmön-siirtoväline ja mainittu toinen peiteväline liikkuvat yhdessä kuperan pinnan ja sen kanssa yhteistoiminnassa olevan pitkänomaisen puristuskengän muodostaman koveran pinnan välistä virtaavan aineen poistamiseksi rainasta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että puristintela (12B) sisältää ensimmäisen sama-akse- : lisen kerroksen (36B), toisen sama-akselisen kerroksen (38B), joka ympäröi ensimmäistä kerrosta (36B) mainitun toisen kerroksen (38B) 1ämmänjohtavuuskertoimen ollessa suurempi kuin ensimmäisen kerroksen (36B) lämmönjohtavuuskerroin.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toisiotelan (40C; 40D), jol loin lämmönsiirtoväline (18C; 18D) kulkee puristintelan (12C; 12D) ja toisiotelan (40C, 40D) ympäri lämpöenergian siirtämiseksi kuumennusvälineestä (28C) rainaan, puristintelan (12C; 12D) lämmönjohtavuuskertoimen ja toisiotelan (40C; 40D) läm-mönjohtavuuskertoimen kummankin ollessa pienempiä kuin lämmönsiirtovälineen (18C; 18D) lämmönjohtavuuskerroin. 92942 28

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoväline (18D) ja toisiotela (40D) muodostavat väliinsä toisiokuumennusvyöhykkeen (42D), mainitun laitteen sisältäessä lisäksi toisiokuumennusvälineen (48D), joka on sijoitettu toisiotelan (40D) lähelle lämmönsiirtoväli-neen (18D) kuumentamiseksi lämmönsiirtovälineen (18D) toisiokuumennusvyöhykkeen (42D) läpikulun aikana.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi aputelan (50E...50N), joka on sijoitettu puristintelan (12E...12N) lähelle siten, että apu-tela (50E...50N) ohjaa rainan puristusvyöhykkeen läpi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi puristintelan (12G; 12L; 12M; 12N) lähelle sijoitetun apupuristintelan (50G; 50L; 50M; 50N) , siirtotelan (54G; 54L; 54M; 54N), joka on sijoitettu puristin-telan (12G; 12L; 12M; 12N) lähelle siten, että puristusvyöhyke on apupuristintelan ja siirtotelan välissä, jolloin lämmönsiirtoväline (18G; 18L; 18M; 18N) kulkee apupuristintelan (50G; 50L; 50M; 50N) ja siirtotelan (54G; 54L; 54M; 54N) ympäri siten, että raina liikkuu yhdessä lämmönsiirtovälineen ja puristintelan kanssa ja niiden välissä apupuristintelan ja siirtotelan välillä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että peitevälinettä (14J) puristintelaa (12J) kohti painava pitkänomainen kenkäväline (22J) sisältää: ensimmäisen kengän (56J), joka muodostaa koveran pinnan (24J), : joka on yhteistoiminnassa puristintelan (12J) kanssa siten, että kun peiteväline (14J) liikkuu koveran pinnan (24J) suhteen, peiteväline (14J) ja puristintela (12J) puristavat rainan (WJ) väliinsä, toisen kengän (58J), 29 92942 ensimmäisen ohjainvälineen (60J), joka on sijoitettu ensimmäisen ja toisen kengän (56J, 58J) väliin mainitun ensimmäisen ohjainvälineen (60J) ollessa sijoitettu etäälle puristintelas-ta (12J), peitevälineen (14J) kulkiessa ensimmäisen ohjainvälineen (60J) ympäri siten, että peiteväline (14J) irroitetaan rainasta (WJ) ensimmäisen kengän (56J) ja toisen kengän (58J) välissä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet tu siitä, että kuumennusvälineenä (28A...28J) on sähköinen kuumennan .

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuumennusvälineenä on ensimmäinen induktiokuumen-nin (281), ensimmäisen induktiokuumentimen (281) ollessa sijoitettu puristintelan (121) lähelle ja eroon puristusvyöhykkeestä (201) siten, että puristintelaa (121) kuumennetaan ennen sen tulemista kosketukseen rainan (WI) kanssa, mainitun laitteen sisältäessä lisäksi toisen induktiokuumentimen (281), joka on sijoitettu puristusvyöhykkeen (201) lähelle etenemis-suunnassa ennen puristusvyöhykettä (201) niin, että rainaa kuumennetaan välittömästi ennen suurennetun paineen kohdistamista, ja painamista varten olevan pitkänomaisen kenkävälineen (221) sisältäessä joukon kenkiä (221), kunkin joukosta kenkiä (221) muodostaessa koveran pinnan yhteistoimintaa varten peite-välineen (141) kanssa ja joukon induktiivisia apukuumentimia (281), kunkin apukuumentimen (281) ollessa sijoitettu kenkien (221) joukon vierekkäisten kenkien väliin.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että esikuumennusväline (32A; 32B) kuumentaa rainaa ennen kuin raina kulkee puristintelan (12A; 12B) ympäri, esi-kuumennusvälineen sisältäessä höyrylaatikon (66A; 66B), ja alipaineraon (68A; 68B) höyryn imemiseksi rainaan. 92942 30

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuumennusvälineenä on induktiokuumennusväline (28; 28A...28J), joka on sijoitettu puristintelan lähelle lämmön siirtämiseksi rainaan.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että induktiokuumennusväline (281) sisältää lisäksi: joukon induktiokuumentimia (281), jotka on sijoitettu puristintelan (121) lähelle ja koneen poikkisuuntaan, ohjausvälineen induktiokuumentimien (281) joukon kunkin induk-tiokuumentimen ohjaamiseksi erikseen siten, että rainan kos-teussisällön profiilia voidaan ohjata muodostamaan rainan, jolla on halutut profiiliominaisuudet.

14. Menetelmä virtaavan aineen puristamiseksi kuiturainasta pitkänippipuristinlaitteessa rainan kulkiessa paperikoneen puristusvyöhykkeen läpi, joka menetelmä sisältää vaiheina: rainan (WA...WN) johtamisen pyöritettävän puristintelan (12A...12N) ja sen kanssa yhteistoiminnassa olevan peitteen (14A...14N) välistä siten, että raina kulkee pidennetyn puristusvyöhykkeen (20A...20K) läpi virtaavan aineen poistamiseksi kuiturainasta, peitteen (14A...14N) painamisen puristintelaa kohti pitkänomaisella pitkänippipuristuskengällä (22A...22K), jolla on puristintelan (12A...12N) muodostaman kuperan pinnan kanssa yhteistoiminnallinen kovera pinta siten, että kun peite (14A...14N) ja raina (WA...WN) kulkevat puristusvyöhykkeen läpi, virtaavaa ainetta puristetaan rainasta, ja kuiturainan (WA...WN) esikuumentamisen ensimmäiseen lämpötilaan ennen kuin raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, 92942 31 tunnettu siitä, että rainaan siirretään puristusvyöhyk-keellä lämpöenergiaa puristintelan (12A...12N) lähelle sijoitetulla kuumennusvälineellä (28A...28K), kuiturainan tullessa kuumennetuksi sen kulkiessa puristusvyö-hykkeen (20A...20K) läpi joko puristintelan (12A; 12B; 12E; 12F; 121; 12J; 12K) tai lämmönsiirtovälineen (18C; 18D; 18G; 18L; 18M; 18N) avulla, joka siirtoväline on yhteistoiminnassa peitevälineen (14A...14N) kanssa puristusvyöhykkeen muodostamiseksi niiden välille, ja että kun raina kulkee puristusvyöhykkeen läpi, rainaan kohdistetaan pidennetyn aikajakson ajan kohotettu paine ja lämpötila, niin että puristusvyöhykkeessä rainan puristusvyöhykkeen läpikulun aikana kehittynyt vesihöyry pakottaa nestemäisessä olomuodossa olevan virtaavan aineen pois rainasta.