FI95403B - Menetelmä ja laite paperikoneen listaformerien yhteydessä - Google Patents

Description

5 95403

Menetelmä ja laite paperikoneen listaformerien yhteydessä Förfarande och anordning i samband med en listformare av en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen listaformereissa, jotka käsittävät kaksiviiravyöhykkeen, jossa on vastakkain toimivat listas-tot, joista ainakin toiset listat ovat paineväliaineen paineilla vasta-10 listoja vasten kuormitettavia muodostusviirojen välisen vedenpoistopai-neen ja/tai listaimpulssien aikaansaamista varten.

Lisäksi keksinnön kohteena on paperikoneen formeri, kuten hybridiforme-ri tai kitaformeri, joka käsittää kaksiviiravyöhykkeen, jolle on sovi-15 tettu MB-yksikkö, jossa on toisen viirasilmukan sisällä vedenpoistokam-mio tai -kammiosto ja sen yhteydessä kuormitus- ja/tai kannatuslistasto ja vastakkaisen viirasilmukan sisällä MB-yksikön kuormitusyksikkö, jossa on paineväliaineen paineilla kuormitettavat kuormituslistat.

20 Paperikoneen rainanmuodostusosissa käytetään useita erilaisia muodos-• tuselimiä. Näiden elimien päätarkoituksena on aikaansaada muodostuvaan kuitukerrokseen puristuspainetta ja painepulsaatiota, jolla edistetään vedenpoistoa muodostumassa olevasta rainasta ja samalla parannetaan sen formaatiota. Mainittuihin muodostuselimiin kuuluvat erilaiset, yleensä 25 kaarevalla listakannella varustetut muodostuskengät, joiden yli päällekkäiset muodostusviirat ja niiden välissä oleva raina kaareutetaan. Näiden muodostuskenkien alueella vettä poistuu ulkokaarteen puolella olevan viiran läpi sen kiristyspaineen ansiosta ja tätä vedenpoistoa lisäksi auttaa keskipakovoimakenttä. Vedenpoistoa tapahtuu myös sisä-30 kaarteen puolella olevan viiran läpi, mitä tehostetaan yleensä muodos-tuskengän kammiossa vallitsevan alipaineen avulla. Muodostuskengän ’ listakansi saa aikaan painepulsaatiota, joka sekä edistää vedenpoistoa « · että parantaa rainan formaatiota.

35 Lisäksi ennestään tunnetaan ns. MB-yksikköjä, joiden läpi kulkee, yleensä suorana juoksuna, kaksi vastakkaista viiraa. Tunnettujen MB-yk-siköiden toisen viiran silmukan sisällä on kuormituslistoilla varustettu painekuormitusyksikkö ja sitä vastassa olevan toisen viiran silmukan 2 95403 sisälle on järjestetty kannatus- ja vedenpoistolistastolla varustettu vedenpoistoyksikkö. Ennestään tunnetusti kyseinen MB-yksikkö sijoitetaan yleensä tasoviiraosuudelle, niin että MB-yksikköä edeltää huomattavan pitkä yksiviirainen osuus, jolla tapahtuu olennainen määrä veden-5 poistoa ennenkuin raina kulkee suorana juoksuna tasoviiran tasossa MB-yksikön läpi. Tunnettujen MB-yksikköjen rakenneyksityiskohtien osalta viitataan esimerkkeinä hakijan FI-hakemuksiin 884109 ja 885607.

Ennestään tunnetaan useita erilaisia edellä selostetulla MB-yksiköllä 10 tai -yksiköillä varustettuja hybridi- ja kaksiviiraformereita. Näiden osalta viitataan seuraaviin FI-patenttihakemuksiin 931950, 931951, 931952, 932265, 932793 ja 934999.

Ennestään tunnetuissa MB-formereissa tai vastaavissa listaformereissa 15 on kaksiviiraisen muodostusvyöhykkeen painekuormitusyksikön kuormitus -listojen kuormitusvoimat saatu aikaan hyvin joustavilla elementeillä etenkin kokoonpuristuvan kaasun ylipaineella toimivilla letkumaisilla kuormituselementeillä, jotka ulottuvat viiran ja rainan koko poikittaiselle leveydelle. Mainittujen kuormituslistojen joustavuutta on käytet-20 ty jopa myyntiargumenttina ja sillä onkin eräitä etuja. Hakijan viimeaikaisissa tutkimuksissa ja koetoiminnassa on kuitenkin havaittu kuor-mituslistaelementtien joustavuudella olevan huomattavia epäkohtia, jotka paperikoneiden nopeuksien noustessa tulevat entistä korostuneemmin esille. Mainittuja epäkohtia käsitellään seuraavassa tarkemmin.

25 Käytettäessä MB-listaelementtien kuormitusvoimien aikaansaamiseksi paineenalaisella kokoonpuristuvalla kaasulla, kuten paineilmalla kuormitettuja hyvin joustavia letkuelementtejä, ilmenee kuormituslistoissa värähtelytaipumusta. Näiden värähtelyjen taajuusspektri sijaitsee usein 30 varsin haitallisella alueella aiheuttaen rainaan epätasaisuutta ja ,,· laitteiden kulumista.

Epäkohdaksi on tiedostettu myös se, että koska kaasukuormitteiset let-kuelementit ovat joustavia ja seinämiltään paineenalaisena laajenevia, 35 niiden jousto-ominaisuudet muuttuvat ajanmyötä kuormitusletkujen seinä-mämateriaalien "vanhetessa". Tämä puolestaan aiheuttaa sen, että alun- 95403 3 perin tietyllä kaasunpaineella aikaansaatu tunnettu listaelementtien kuormitusvoima ajanmyötä muuttuu, mikä vaikeuttaa listaelementtien toimintaa ja rainanmuodostusprosessin hallintaa.

5 Epäkohtana ennestään tunnetuissa kaasukuormitteisissa letkuelementeissä on ollut myös se, että kuormitusletkut ulottuvat yhtenäisinä viirojen ja niiden välissä muodostuvan paperirainan koko leveydelle, jolloin niillä ei ole voitu hallita paperirainan poikittaisia profiileja, kuten retentio-, neliöpaino-, kuituorientaatio- ja/tai täyteaineprofiileja, 10 esim. niiden periaatteiden mukaisesti, jotka on esitetty hakijan ei julkisissa FI-patenttihakemuksissa 932793 ja 942027. Em. FI-hakemuksiin viitataankin tässä yhteydessä etenkin esillä olevan keksinnön mukaisen säätöjärjestelyn taustan osalta. Em. FI-hakemuksissa, vaikka niissä on esitetty erilaisia mahdollisuuksia paperirainan eri poikkiprofiilien 15 hallinnassa, on kuitenkin letkuelementtien tai vastaavien kuormitus- väliaineena käytetty nimenomaan paineenalaista kaasua ja etenkin paine-ilmaa, mistä on seurauksena edellä kerrotut epäkohdat.

, Edellä selostettuihin päämääriin pääsemiseksi ja etenkin edellä mainit- 20 tujen epäkohtien välttämiseksi keksinnön menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kuormituslistojen kuormitusvoimat aikaansaadaan kokoonpuristumattoman nestemäisen painevällaineen paineilla niin, että mainittu kuormituslistojen painekuormitus saadaan olennaisen jäykäksi.

: : 25

Keksinnön mukaiselle rainanmuodostuslaitteelle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainitut kuormituslistat on järjestetty nestemäisen olennaisesti kokoonpuristumattoman nesteväliaineen ylipaineilla kuormitettaviksi niin, että mainittu nesteväliaineen painekuor-30 mitus tukee kuormituslistoja olennaisen jäykästi.

• · ·

Keksinnön mukaisesti käytetään MB-kuormituslistoja ja vastaavien kuormitukseen olennaisesti joustamattomia kuormituselementtejä, joiden kuormitusvoima saadaan aikaan ylipaineisella ja nimenomaan kokoonpuris-35 tumattomalla nesteellä, sopivimmin vedellä. Painenestettä käytettäessä 4 95403 voidaan samalla paineella saada aikaan sama voima kuin ennestään tunnettua kokoonpuristuvaa kaasuakin käytettäessä.

Keksinnössä sovellettavien kuormitusletkujen tai vastaavien kuormitus-5 elementtien rakenneratkaisusta riippuen nesteen kokoonpuristumattomuu-den avulla voidaan toteuttaa tietyn toimintapisteen ympäristössä erilaisia kuormituksen "tangentiaalisia" jäykkyyksiä. Kuormitusletkujen seinämien jäykkyyden ja tuennan sekä kuormitusnesteen ulkopuolisten syöttölinjojen ennen sulkuventtiiliä olevien joustojen valinnalla voi-10 daan listaelementtien kuormituksen jäykkyystaso asetella optimaaliseksi .

Keksinnössä sovelletaan edullisesti sellaisia nestekuormitteisia letku-tai kalvoelementtejä, joiden seinämät ovat taipuisia, mutta samalla 15 olennaisesti venymättömiä. Venymättömyys voidaan saada aikaan esim.

verkkomaisilla tukirakenteilla, jotka on impregnoitu tai muutoin sovitettu taipuisasta materiaalista kuten kumista tai muovista valmistettujen seinämien sisälle ja/tai päälle. Kyseiset letkut voivat olla myös . venyviä, jolloin ne kuormitettuna täyttävät sijoitustilansa ja toimivat 20 sen jälkeen jäykästi, kun kyseisen tilan seinämät eivät jousta. Neste-kuorraitteisiin letkuihin tai vastaaviin kuormituselementteihin kuten kalvorasioihin voidaan edullisesti muotoilla erilaisia ulokeosia esim. kiinnitysosia tai kuormitusosia, joilla voidaan järjestää sopivaksi letkujen tai vastaavien nestekuormituspaine-kuormitusvoima-ominais-

S

: : 25 käyriä ja niiden jyrkkyyksiä.

Listaelementtien kuormituksessa voidaan nesteletkujen ohella tai asemesta käyttää myös erilaisia esim. kalvorasia- ja/tai sylinterityyppi-siä rakenteita. Keksinnön mukainen olennaisesti joustamaton kuormitus 30 voidaan myös toteuttaa useampaa kuin yhtä esim. kahta päällekkäistä .. ja/tai rinnakkaista nesteletkua käyttäen, joissa eri letkuissa tai vastaavissa voidaan käyttää samaa tai eri väliainetta jopa niin, että kuormituselementin jäykkyys saadaan sopivasti suuntariippuvaiseksi.

35 Keksinnön mukaisilla nesteletkuilla on edullisesti toteutettavissa etenkin leveillä koneilla paperirainan poikittaisten profiilien kuten 95403 5 retentio-, täyteaine-, kuituorientaatio- ja/tai neliöpainoprofiilin säätö keksinnön mukaisen säätöjärjestelyn avulla.

Keksintöön voidaan edullisesti liittää MB-listaelementtien nesteletku-5 kuormituksella toteutuvan kuormitusvoiman ja sen poikkiprofiilin mittaus. Tämän voiman mittauksen perusteella voidaan eri MB-listaelementtien kuormitusvoima ja tarvittaessa myös kuormitusvoiman poikkiprofii-lit järjestää manuaalisesti säädettäväksi tai kyseisen voiman mittauksen avulla voidaan ohjata paperikoneen erilaisia säätöjärjestelmiä.

10

Seuraavassa keksintöä ja sen erilaisia sovellusympäristöjä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin käyttöympäristöihin ja sovellusesimerkkehin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

15

Kuvio 1 esittää konesuuntaisena pystyleikkauksena keksinnön sovellusympäristöksi hybridiformerin kaksiviiravyöhykkeen alkuosuutta.

Kuvio IA esittää kaksiviiravyöhykkeen yksityiskohtaa det kuviossa 1 20 suuremmassa mittakaavassa.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti konesuuntaisena pystyleikkauksena keksinnön sovellusympäristöksi kitaformerin kaksiviiravyöhykkeen alku-osuutta.

: 25

Kuvio 2A esittää kuvion 2 yksityiskohtaa det suuremmassa mittakaavassa.

Kuvio 3 esittää konesuuntaisena pystypoikkileikkauksena keksinnön mukaisen kuormituselementin ensimmäistä toteutusmuotoa.

30

Kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavalla tavalla keksinnön mukaisen kuormituselementin toista toteutusmuotoa.

Kuvio 5 esittää kuviota 3 ja 4 vastaavalla tavalla keksinnön mukaisen 35 kuormituselementin kolmatta toteutusesimerkkiä.

95403 6

Kuvio 6 esittää kuviota 3, 4 ja 5 vastaavalla tavalla keksinnön neljättä toteutusesimerkkiä yksityiskohtaisemmin. Lisäksi tässä kuviossa on esitetty MB-kuormituslistojen toteutuvien kuormitusvoimien mittausantu-rijärjestelyjä.

5

Kuvio 7 esittää kaaviollisena pystypoikkileikkauksena keksinnön mukaisten voimanmittausanturien sijoitusta ja järjestelyä.

Kuvio 8 esittää kuviota 7 vastaavalla tavalla MB-listaelementtien koko-10 naiskuormitusvoiman mittausantureiden sovitusta.

Kuvio 9 esittää osittain lohkokaaviona MB-kuormituslistojen kuormitus-voiman profilointia ja siihen liitettyä säätöjärjestelyä.

15 Kuvioissa 1 ja IA on esitetty keksinnön sovellusympäristöksi hybridi-formeri. Hybridiformeri käsittää alaviirasilmukan 10 ja yläviirasilmu-kan 20. Alaviirasilmukan 10 yhteydessä on perälaatikon (ei esitetty) jälkeen rainanmuodostusvyöhykkeen yksiviirainen alkuosuus 10a, jolla olevien vedenpoistoelementtien ansiosta massarata W0 saa tietyn kuiva-20 ainepitoisuuden ja ainakin alapinnaltaan tietyn huopautumisasteen ennen kuin se tulee kaksiviiravyöhykkeelle, joka on muodostettu viirojen 10 ja 20 väliin. Kaksiviiravyöhyke alkaa yläviirasilmukan 20 rintatelan 21 kohdalla. Rintatelan 21 jälkeen kaksiviiravyöhykkeellä on alaviirasil-' mukan 10 sisällä muodostuskenkä 12, jolla on suuren kaarevuussäteen R0 : 25 omaava listakansi 12a. Kaarevuussäde Rq on tyypillisesti alueella R0 = 5...10 m. Muodostuskengän 12 laatikko voidaan tarvittaessa yhdistää alipaineeseen, mitä kuvaa nuoli S.

Muodostuskengän 12 listakannen 12a jälkeen seuraa kaksiviiravyöhykkeel-30 lä MB-yksikön 30 kuormitusyksikön 32 listapari 15a, joka on keksinnön ,, mukaisesti kokoonpuristumattoman nesteväliaineen kuten veden ylipaineen kuormittama viiraa 10 vasten. Listaparin 15a jälkeen seuraa MB-yksikön 30 kuormitusyksikkö 32, jossa on kuvion IA mukaisesti konesuunnassa peräkkäin ja pareittain toisiinsa väliosilla 17 kytkettyjä kuormitus-35 listoja 15, jotka ulottuvat viirojen 10,20 koko leveydelle. Kuormitus-listojen 15 kohdalla on yläviirasilmukan 20 sisällä painekuormituksen il : Hfc:fc III It In i £1 95403 7 vastaosina kannatuslistoja 25, jotka sijoittuvat kuormituslistojen 15 rakovälien keskikohdalle. Kannatuslistat 25 on tuettu MB-yksikön 30 vedenpo is toyks ikköön 31.

5 Vedenpoistoyksikkö 31 käsittää neljä (lukumäärä voi vaihdella) peräkkäistä vedenpoistokammiota 22a,22b,22c,22d. Mainitut kammiot 22 on liitetty yhtein 23 alipainelähteisiin (nuoli S). Vedenpoistokammiot 22 on alaosastaan yhdistetty vedenpoistokanaviin 24, jotka on liitetty esim. imujalkaan (ei esitetty). Vedenpoistokammioihin 22 johtaa vedenpoisto-10 kanava 27 kannatuslistojen 25 yläpuolisista tiloista 26. Vesi poistuu nuolten F suunnassa rainasta W yläviiran 20 läpi kannatuslistojen 25 rakovälien kautta tilaan 26 ja siitä edelleen kanavan 27 kautta vedenpoistokammioihin 22. Listastojen 15,25 kohdalla kaksiviiravyöhyke kaartuu kaarevuussäteellä alipaineiden avustamana R2 ylöspäin. Mainittu 15 kaarevuussäde R2 valitaan sopivimmin alueelta R2 » 5 m ... «>, eli kaksiviiravyöhyke voi olla myös suora.

Viimeisen kuormituslistaparin 15 jälkeen seuraa viimeisen vedenpoisto-kammion 22d alapuolelle kiinnitettyä kannatus1istastoa 25, jonka alu-20 eella kaksiviiravyöhyke kaartuu edelleen ylöspäin kaarevuussäteellä R3 » 2,5...5 m.

Kaksiviiravyöhykkeen jälkeen muodostunut raina W irrotetaan yläviirasta 20 ja viedään alaviiralla 10 pick-up-kohtaan (ei esitetty) ja siitä '· · 25 edelleen pick-up-kudoksella paperikoneen puristinosalle (ei esitetty) .

Kuvioissa 2 ja 2A on esitetty kitaformeri, jonka kaksiviiravyöhyke on pystysuuntaisesti nouseva. Muodostuskita (ei esitetty) on järjestetty muodostustelan 11 alapuolen yhteyteen muodostusviirojen 10 ja 20 välil-30 le sijoittuvana kiilatilana. Onsipinnalla 11' varustetun muodostustelan 11 jälkeen seuraa kaksiviiravyöhyke, jossa on ensimmäisen vedenpoisto-laatikon 22 alueella kannatuslistasto 25, jonka alueella kaksiviiravyöhyke kaartuu suurella kaarevuussäteellä Rj » 2,5...8 m. Toisen veden-poistokammion 22b alueella on vastakkaiset listastot 15 ja 25, joiden 35 alueella kaksiviiravyöhyke kaartuu suurella kaarevuussäteellä R2 * 5 m ... «o. Viimeisen vedenpoistokammion 22c alueella on vain 8 95403 kannatuslistasto 25, jonka alueella kakslviiravyöhyke kaartuu suurella kaarevuussätellä R3 * 2,5...5 m. Kaarevuudet R1( R2 ja R3 ovat keskenään sopivimmin samansuuntaiset ja vastakkaissuuntaiset muodostustelalla 11 olevaan kaksiviiravyöhykkeen kaarevuuteen nähden. Vedenpoistokammiot 5 22a,22b,22c on yhdistetty alipainelähteisiin (nuoli S) sekä vedenpois- tokanaviin (ei esitetty). MB-yksikön 30 kuormitusyksikössä 32 on kaksi paria keksinnön mukaisesti nesteväliaineen FL ylipaineilla kuormitettuja kuormituslistoja 15, joiden rakenne selviää parhaimmin kuviosta 2A.

10 Kuvioiden IA ja 2A mukaisesti kuormituslistat 15 on yhdistetty väliosin 17 pareittain toisiinsa. Väliosien 17 rakoväleistä vesi pääsee poistumaan rainasta W nuolten Fx suunnassa. Listaparit 15 on yhdistetty esim. ura-uloke-liitoksin listaelementtien runko-osiin 18. Runko-osat 18 ovat poikkileikkaukseltaan U-muotoisia ja niiden sisälle tukeutuvat kuormi-15 tusletkujen parit 40a,40b ja kevennysletkujen 41a,41b parit. Letkujen 40a,41a;40b,41b väliin sijoittuvat L-muotoisten tukiosien 35 ulokeosat, jotka puolestaan tukeutuvat kuormitusyksikön 32 runko-osiin 37.

. Esillä olevan keksinnön mukaisesti kuormituslistojen 15 kuormittamisek- 20 si alaviiran 10 sisäpintaa vasten ja vedenpoistopaineen ja lista- impulssien aikaansaamiseksi paperirainaan W letkuihin 40a ja 40b johdetaan kokoonpuristumatonta nesteväliainetta, sopivimmin vettä, ylipaineilla pa,Pb. joilla saadaan aikaan kuormituslistojen 15 kuormitusvoi-mat. Toiseen vastakkaiseen letkupariin 41a,41b johdettavalla nestemäi-: 25 sen tai kaasumaisen väliaineen vastapaineella pac,pbc saadaan aikaan em.

paineiden pa ja pb kevennyspaineet siis kuormitusvoimiin nähden vastakkaissuuntaiset kevennys- tai avausvoimat.

Seuraavassa selostetaan lähinnä kuvioihin 3-6 viitaten eräitä keksinnön 30 edullisia sovellusesimerkkejä.

• · -• 4

Kuviossa 3 nesteletku 40a on puolisuunnikkaan muotoinen sen kapeamman sivun ollessa runko-osan 18 sivua vasten. Toinen kuormitusletku 40b on suorakaiteen muotoinen täyttäen osien 18 ja 35 välisen tilan. Kevennys-35 letkut 41a ja 41b ovat suorakaiteen muotoisia ja vastapaineilla pac ja pbc kuormitettuja. Letkujen 40b,41a,41b seinämät ovat sopivimmin venyviä 95403 9 niin, että ne täyttävät tilansa paineistettuina, jolloin mainittujen letkujen muoto määräytyy letkutilan muodosta. Mainitun letkutilan seinämät ovat jäykät/tukevat. Letkun 40 seinämä on taipuisa, mutta venymätön.

5

Kuviossa 4 nestepaineella pa kuormitettava letku 40a on olennaisesti pyöreäpoikkipintainen samoin kuin toinen nestepaineella kuormitettava letku pb. Kuormituselementtiin kuuluu vain yksi kevennysletku 41, joka on joko nesteen FL paineen p0 tai vastaavan kaasun paineen kuormittama.

10 Letkujen 40a,40b seinämät ovat taipuisia, mutta venymättömiä. Letkun 41 seinämä voi olla venyvä kuvion 3 yhteydessä selostetulla tavalla.

Kuviossa 4 on kuormitusletkuihin 40a,40b esitetty katkoviivoin ja viitenumerolla 49 vahvikekudos ja/tai -verkko, jonka avulla letkujen 15 40a,40b taipuisat seinämät järjestetään sekä aksiaali- että radiaali- suunnassa venymättömiksi, millä parannetaan kuormitusvoimien hallintaa. Letkut 40,41 voidaan tehdä olennaisesti venymättömästä mutta taipuisasta materiaalista kuten kumista tai muovista, jotka on vahvistettu em. vahvistuksilla 49, jotka ovat kierremäistä ja/tai verkkomaista raken- » 20 netta ja tehty esim. muovista tai metallista.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukaisen kuormituselementin sylinteri-versio. Kuvion 5 mukainen kuormituselementti käsittää listamännät 42, jotka ulottuvat koko kuormituselementin pituudelle tai vastaavat useat ! 25 listamännät tai pyöreäpoikkipintaiset männät. Männät 42 ovat yhteistoi- mivia kalvojen 40a,40b kanssa, joiden rajoittamaan painetilaan on syötettävissä nesteväliaineen FL paineet pa ja pb. Mainittuja painetiloja voi olla koneen poikkisuunnassa yksi tai useampia samoin kuin mäntiä 42. Kevennysletkut 41a,41b ovat kuviossa 3 esitetyn kaltaisia.

30

Kuviossa 6 on esitetty eräs vaihtoehtoinen kuormituselementin toteutus. Kuormituslistat 15 esim. keraamiset listat ovat kiinnityslistalla 16 ja ruuveilla 16a kiinnitetty runko-osiin 18. Nesteväliaineen paineilla pa ja pb kuormitettavat letkut 40a ja 40b on kiinnitetty lohenpyrstöliitok-35 sen tapaisella liitoksella 44 runko-osan 18 sivun uraan. Kuormituslet-kujen 40a,40b liitoksen 44 vastakkaisella sivulla on jäykkä ulokeosa 95403 10 43, joka tukeutuu runko-osan 35 yläsivuun. Letkut 40a ja 41a keskenään sekä letkut 40b ja 41b keskenään voivat vaihtaa paikkaa. Runko-osien 18 ja kuormituslistojen 15 välissä on etäisyysanturit 50, jotka käsittävät varsinaisen anturiosan ja kuormituslistaan 15 kiinnitetyn esim. ferro-5 magneettisen kappaleen 52. Etäisyysanturien 50 asemesta voidaan käyttää myös vastaavasti järjestettyjä voima-antureita. Magneettisilla tai vastaavilla antureilla 50 havaitaan ferromagneettisen kappaleen 52 etäisyyksiä ea ja eb ja siten kuormituslistojen 15 kohdistamien voimien reaktiovoimia, joka voimat ovat verrannollisia listojen 15 puristuspai-10 neeseen alaviiran 10 sisäpintaa vasten. Kuvion 6 mukaisesti kuormitus -letkut 40a ja 40b ovat seinämien 19 takana suojassa roiskeilta.

Kuvioissa 3-6 esitettyjen kuormitusletkujen 40a,40b kuormituspaineiden Pa*Pb Ja kevennyspaineiden pac,pbe suuruuksien ja keskinäisten suhteiden 15 säädöllä voidaan kuormituslistaparien 15 kuormitusvoimat Fa,Fb säätää keskenään yhtä suuriksi tai sopivan keskinäisen suhteen omaaviksi.

Letkujen 41a,41b kevennyspaineilla pac,Pbe voidaan aikaansaada paineiden pa,pb kuormitusvoimiin nähden vastakkaissuuntaiset kevennysvoimat tai kuormituslistojen 15 avausvoimat. Kuvioissa 3-6 voidaan käyttää yhtä 20 tai kahta vastapaineletkua tai kuormitus voidaan järjestää jopa täysin ilman vastapaineletkuja.

Kun keksinnön mukaisesti kuormituslistojen 15 kuormitusvoimat saadaan aikaan painenesteellä, sopivimmin painevedellä, saadaan kuormituksen 25 jäykkyys eli jousivakio k - kuormitusvoima/siirtymä olennaisesti suuremmaksi kuin jos käytettäisiin painevällaineena tekniikan tason mukaisesti kaasua kuten paineilmaa. Luonnollisesti keksinnön mukaisissa kuormituselementeissä kuormitusvoima-siirtymä-ominaiskäyrä ei ole yleensä lineaarinen, mutta tietyn toimintapisteen ympäristössä saadaan 30 toteutetuksi erilaisia tangentiaalisia kuormituselementtien jäykkyyk-siä. Keksintöä sovellettaessa mainittu jousivakio k on yleensä alueella k » 200...1500 kN/m/m, sopivimmin alueella k « 200...500 kN/m/m, kun se kaasuväliaineella kuormitettavissa vastaavan rakenteen omaavissa kuormituselementeissä on ollut tyypillisesti alueella k « 0...200 kN/m/m.

35 Edellä jousivakio k on esitetty koneen leveysmetriä kohti.

tl Ml· 111· I I )» = 95403 11

Kuviossa 7 on esitetty periaate, jolla voidaan mitata koneen poikki -suunnassa kuormituslistojen paine- ja voimajakautumia Tätä tarkoitusta varten on kuvion 6 mukaisesti järjestetty kuormituslistojen 15 yhteyteen useita peräkkäisiä voima-antureita 50x,502. . . 50N (N kpl). Näillä 5 esim. magneettisilla antureilla 50 mitataan kuormituslistojen 15 yhteydessä olevien ferromagneettisten kappaleiden etäisyyksiä ej.ej. . .eN ja täten listojen 15 kuormitusvoiman jakautumaa poikkisuunnassa. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää myös suoraa voimanmittausta. Antureista 50^..50N saadaan mittaussignaalit fi....fH, jotka ohjataan kuviossa 9 10 esitetyllä tavalla säätöjärjestelmään 60. Kuvioiden 6 ja 8 mukaisesti voidaan kuormituslistaparin 15 molempiin päihin runko-osan 35 ja kuor-mitusyksikön 32 runko-osan 37 väliin järjestää listaelementin kokonais-kuormitusvoiman mittausanturit 50a ja 50b.

15 Kuvion 6 mukaisesti nämä anturit ovat venymäliuskoilla 50alt50az to* teutettuja (vast, anturit 50bj ja 50b2 ovat kuormituselementin vastakkaisessa päässä). Näillä venymäliuskoilla mitataan väliosan 36 muodonmuutoksia ja täten kuormituselementin päihin kohdistuvia kokonaisvoimia fa Ja fb- 20

Seuraavassa selostetaan kuvioon 9 viitaten keksinnön mukaisten neste-väliaineen FL paineella kuormitettavien letkuelementtien 40 sovellus kuormituslistojen 15 tai useista listoista koostuvien listaelementtien poikittaisessa taipumaprofiloinnissa. Kuormituselementit käsittävät 25 useita peräkkäisiä letkuelementtejä 40^402,403,40^. Näihin kuhunkin elementtiin 40 johdetaan painemittarin 44 ja paineensäätöventtiilin 45 kautta säädettävät nestepaineet P1.P2.P3 ja p4. Kuormituselementin 40 lisäksi kuormituslistan 15 tai -listaston päätyalueilla on kevennysele-mentit 41: ja 414, joihin on johdettavissa kevennyspaine pcl ja pc4 30 painemittarien 44 ja säätöventtiilien 45 kautta. Kevennyselementeissä 41x ja 414 voidaan paineväliaineena käyttää joko kaasua tai nestettä.

Kevennys voidaan järjestää myös täysleveäksi.

Kuviossa 9 on lisäksi kaaviollisesti esitetty keksinnön yhteydessä 35 sovellettava säätöjärjestely, joilla kuormituslistojen 14 poikittaista 12 95403 taipumaprofiilia voidaan säätää kuormituselementtien 40 paineiden Pi>P21P3 ja P1 säädön avulla.

Paineiden säätövyöhykkeitä voi olla enemmän tai vähemmän kuin 4 kpl, 5 yleensä N - 3-10 kpl koneen leveydestä riippuen.

Kuviossa 9 esitetty säätöjärjestely käsittää säätöyksikön 60, joka voidaan liittää paperikoneen muuhun säätöjärjestelmään, jota kaaviolli-sesti kuvaa lohko 80. Yksiköstä 60 johdetaan säätöventtiileille 45 10 säätösignaalit Cj,c2,c3c4,ccl ja cc4, joilla hallitaan elementtien 40 ja 41 edellä mainittuja paineita Ρχ·-.Pn>Pci··-Pcm ja täten hallitaan kuormitus listojen 15 taipumaprofiilia esim. radan W poikittaisen retentio-profiilin säätämistä varten, esim. niiden periaatteiden mukaisesti, jotka on esitetty hakijan ei julkisissa FI-patenttihakemuksissa 932793 15 ja 942027.

Saatöyksikköön 60 johdetaan lisäksi listaelementtien voimanmittaussig-naalit fa ja fb edellä kuvioiden 6, 7 ja 8 esitetyn kaltaisilta voimanmittausantureilta 501...50N, 50a,50b. Nesteväliaine FL paineen 20 säätöventtiileille 45 johdetaan kaaviollisesti esitettyjen putkien 46 kautta nestepainelähteestä 47. Osat 50,60,45,40,51,15 voivat toimia suljettuna takaisinkytkettynä säätöpiirinä, jolla toteutetaan säätöjärjestelmän asetusarvojen mukaiset kuormituslistojen 15 poikkiprofiilit. Säätöyksikköön 60 on liitetty paperiradan W poikkiprofiilien kuten ' \ 25 perälaatikon huuliaukkoprofiilin Pa kuituorientaatio P0, täyteainepro- fiilin Pc tai neliöpainoprofiilin PM mittauslaitteet 70, joista saatavilla mittaussignaaleilla ohjataan säätöyksikköä 60 niin, että radalle W saadaan toteutetuksi asetusarvojen mukaiset edellä mainitut profiilit Pa,P0,Pc,PM tai ainakin jokin/jotkut niistä kuormituslistojen 15 taipu-30 man säätöä hyväksikäyttäen.

• · «

Edellä esitetyllä säätöjärjestelmällä voidaan ohjata kuormituslistojen 15 taipumaa esim. siten, että saadaan toteutetuksi tasaleveällä perä-laatikon huuliaukkoprofiililla PA tasainen rainan W neliöpainoprofiili 35 PM. Luonnollisesti huuliaukkoprofiilia PA voidaan käyttää ennestään tunnetulla tavalla neliöpainoprofiilin PM säätöön tai vaihtoehtoisesti 95403 13 neliöpainoprofiilin säätö voidaan toteuttaa syöttämällä perälaatikon poikkisuunnassa esim. perälaatikon turbulenssikanavien putkiin mas-sasuspension laimennusvettä tarkasti säädetyt määrät esim. niiden periaatteiden mukaisesti, jotka on esitetty hakijan FI-patenttihakemuksessa 5 942780 (jätetty 13.06.1994).

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

10 1 e i

Claims (10)

14 95403

1. Menetelmä paperikoneen listaformereissa, jotka käsittävät kaksi-viiravyöhykkeen (10,20), jossa on vastakkain toimivat listastot 5 (15,25), joista ainakin toiset listat (15) ovat paineväliaineen pai neilla vastalistoja (25) vasten kuormitettavia muodostusviirojen (10,20) välisen vedenpoistopaineen ja/tai listaimpulssien aikaansaamista varten, tunnettu siitä, että kuormituslistojen (15) kuormi-tusvoimat (Fa,Fb) aikaansaadaan kokoonpuristumattoman nestemäisen paine-10 väliaineen (FL) paineilla (pa,Pb) niin, että mainittu kuormituslistojen (15) painekuormitus saadaan olennaisen jäykäksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä nestepainekuormituselementteinä (40) käytetään aina- 15 kin osittain joustavaseinäisiä, mutta olennaisesti venymättömän seinämärakenteen omaavia nestepaineletkuja (40) tai vastaavia kalvorasia-ja/tai mäntä-sylinteri-järjestelyjä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunne ttu 20 siitä, että menetelmässä mitataan mainituilla nestepainekuormitus- elementeillä (40) aikaansaatuja kuormituslistojen (15) kuormitusvoimia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä mitataan nesteväliaineen (FL) paineilla aikaansaatuja / 25 kuormituselementtien (40) kuormitusvoimien koneen poikkisuuntaisia jakautumia käyttäen koneen poikkisuunnassa useita rinnakkaisia voiman-mittausantureita (50j, 502. . . 50K). 1 Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että menetelmässä käytetään koneen poikkisuunnassa saman kuormi- ... tuslistan (15) tai listaston yhteydessä koneen poikkisuunnassa useita peräkkäisiä nestepainekuormituselementtejä (40x...40N) , joihin johdetaan erikseen säädettävissä oleva nesteväliaineen paine (pj..,pH) kuormitus-listan (15) tai -listaston poikkisuuntaisen taipuman hallitsemiseksi 35 rainan (W) jonkin poikkiprofiilin tai -profiilien (PA,P0,PC,PM) hallitsemiseksi (kuvio 9). 95403 15

6. Paperikoneen formeri, kuten hybridiformeri (kuvio 1 ja IA) tai kita-formeri (kuviot 2 ja 2A), joka käsittää kaksiviiravyöhykkeen (10,20), jolle on sovitettu MB-yksikkö (30), jossa on toisen viirasilmukan (20) sisällä vedenpoistokammio tai -kammiosto (22) ja sen yhteydessä kuormi- 5 tus- ja/tai kannatus1istasto (25) ja vastakkaisen viirasilmukan sisällä MB-yksikön (30) kuormitusyksikkö (32), jossa on paineväliaineen (FL) paineilla (pa,Pb) kuormitettavat kuormituslistat (15), tunnettu siitä, että mainitut kuormituslistat (15) on järjestetty nestemäisen olennaisesti kokoonpuristumattoman nestevällaineen (FL) ylipaineilla (Pa>Pb) kuormitettaviksi niin, että mainittu nesteväliaineen (FL) paine-kuormitus tukee kuormituslistoja (15) olennaisen jäykästi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen formeri, tunnettu siitä, että saman tai samojen kuormituslistojen yhteydessä on poikkisuunnassa 15 useita peräkkäisiä ja/tai rinnakkaisia nesteväliaineen (FL) paineilla (Ρι··-Pn) kuormitettavia elementtejä (401...40K), joihin on johdettavissa säädettävissä oleva nesteväliaineen paine (px...pH) kuormituslistojen (15) poikittaisen taipuman säätämiseksi ja siten muodostettavan rainan (W) poikkiprofiilin tai -profiilien hallitsemiseksi. 20

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen formeri, tunnettu siitä, että mainitut kuormituselementit (40) on tehty taipuisan, mutta olennaisesti venymättömän seinämämateriaalin omaavista letkuista (4+0), sylinteri- tai kalvorasioista ja/tai vastaavista. 25

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen formeri, tunnettu siitä, että kuormituslistat (15) on väliosin (17) liitetty pareittain toisiinsa, että kuormituslistaparit (15) on kiinnitetty kuormitus-elementin (40) runko-osaan (18), että mainitun runko-osan (18) yhtey- 30 dessä on nesteväliaineen (FL) paineilla (pa.Pb) kuormitettavien kuormi-tusletkujen (40a,40b) parit, jotka toiselta puoleltaan tukeutuvat MB-yksikön kuormitusyksikön (32) runko-osaan (37) tukeutuviin kuormi-tuselementin (40) kiinteisiin runko-osiin (35) ja että viimemainittujen runko-osien (35) ja kuormituselementin runko-osan (18) laippojen väliin 35 on sovitettu kevennysletkut (41) tai -letkut, joilla on saatavissa 16 95403 aikaan kuormituspaineiden (pa,pb) kevennyspaineet (pac,PbC) ja/tai avaus-paineet .

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen formeri, tunnettu 5 siitä, että kuormituselementtien nestepainekuormituksen jäykkyys eli jousivakio on mitoitettu alueelle k « 200...1500 kN/m/m, sopivimmin alueelle k » 200...500 kN/m/m. « • · 95403 17