FI68101B - Torkvaev foer anvaendning i en pappersmaskin och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Description

68101

PAPERIKONEESSA KÄYTETTÄVÄ K l! IV A U S K U DOS SEKÄ MENETELMÄ SEN VALMISTAMISEKSI - TORKVÄV FÖR ANVÄNDNING I ZU ΡΛPPE RSMASK I N OCH FÖR-FARANDE FÖR DESS FRAMSTÄLLNIMG

Tämän keksinnön kohteena on paperikoneessa käytettävä kuivausku-dos, joka käsittää koneen suuntaisia lankoja sekä koneen suuntaan nähden poikittaisia lankoja, jotka on kudottu useampikerroksiseksi kudokseksi. Lisäksi keksinnön kohteena on menetelmä tällaisen f kudoksen valmistamiseksi.

Tavallisessa paperikoneessa on kolme ensisijaista lohkoa: viira- osa, puristinoda ja kuivausosa. Viiraosassa märkä massa kerrostetaan viiralle, jonka muodostaa nestettä läpäisevä päätön nihna.

Viiran alla käytetään tyhjiötä kosteuden poistamiseksi massasta, mikä saa massan muodostamaan rainan viiralle. Viiraosasta raina siirretään punstinosaan ja johdetaan puristinhuovan avulla pu-ristin telasarjan läpi veden edelleen poistamiseksi Tainasta. Purlstinosasta raina sitten siirretään kuivausosaan missä se kuljetetaan kuumennetun kuivaussy1interisarjan ympäri. Käytetään yhtä tai useampaa kuivausviiraa puristamaan kostea raina tasaisesti ja perättäisesti kuiva ussylintereitä vasten rainan kuivaamiseksi. Tässä ja vaatimuksissa käytettävä termi "paperikone" on ymmärrettävä laajassa ja yleisessä mielessä koneena, joka valmistaa paperia tai paperin kaltaista materiaalia, kuten esimerkiksi massaa, kartonkia, asbestia tai muita vastaavia tuotteita .

Kuivausosassa kuivaussylintereitä lämmitetään sisäisesti höyryllä tai vastaavalla. Sylintereissä on tavallisesti tasaiset pinnat, jotka ovat kosketuksessa paperirainaan. Muissa teloissa kuten esimerkiksi taittoteloissa saattaa olla pinnat, jotka on rei '-itetty tai varustettu raoilla kuuman ilman päästämiseksi niiden läpi niin, että rainan kuivuminen tehostuu.

Kuivausosassa esiintyy useita ongelmia. Ensiksikin on huomattu, että kuivaussylinterien pintalämpötila saattaa vaihdella aksiaalisesta koneen poikkis nunnassa jopa 22°C. Siten on mahdollista, että rainan jotkin osat kuivuvat voimakkaammin kuin rainan muut osat johtuen rainan epätasaisesta poikittaisesta kosteusjakautu-rn a s t a .

2 68101

Toinen ongelma on se, että paperista lähtevä kosteus pyrkii kerääntymään kuivausosassa oleviin suljettuihin alueisiin tai "taskuihin'’. Tavallisesti enemmän kosteutta kertyy taskujen keskiosiin kuin taskujen niihin osiin, jotka ovat lähempänä kuivaus-osan sivureunoja, mikä johtuu siitä, että lähellä kuivausosan sivureunoja olevat osat tuulettuvat helpommin ympäröivän ilman vaikutuksesta.

Täten koneen tai kuivaussylinterien poikkisuunnassa esiintyvien lämpötilaerojen ja kuivausosassa oleviin taskuihin kerääntyneen kosteuden vaikutuksesta rainalla on yleensä keskialueellaan suurempi kosteussisältö kuin reunoillaan. Tämä on epätoivottavaa Loppu tuo toteen laadunvalvonnan kannalta. Alan ammattimiehet ovat telineet lukuisia yrityksiä tämän ongelman lieventämiseksi. Ensiksikin on keksitty kuivausviIroja, jotka ovat nestettä läpäiseviä , jolloin viiroissa on avoin kudos. Tyypillinen avoimesti kudottu kuivausvi ira on esitetty US-patentis sa 2 180 054. Kui vaus v i i roj a joissa e i-k u d o 11 u rakenne, kuten esimerkiksi neulottuja viiroja ja rei’itettyja muovihihnoja, on myös käytetty, ongelman edelleen helpottamiseksi on valmistettu eri tyyppisiä ilmasuihku lait teitä tai poistolaitteita kuivaustaskuissa muodostuvan kosteuden eliminoimiseksi. Tällaiset lait, teet ovat yleensä äärimmäisen monimutkaisia ja vaikeita huoltaa erikoisesti uusissa k uivausosissa, jotka pystyvät käsittelemään lainoja, jotka ovat 1 i 7 e y d e 1 r. ä ä n 10 m : n suuruusluokkaa.

Vielä eräs tapa tasaisemman kosteusprofiiiin aikaansaamiseksi ra man polki Uaissuunnassa esitetään US-pa tentissä 3 867 '766.

Tämän viitteen mukaan valmistetaan nestettä läpäisevä kuivausvii-ra, jonka läpäisevyys vaihtelee eri kohdissa sen leveyssuunnassa. Tämä toteutetaan useilla tavoilla. Ensimmäisen sove 1 ! utusmuodon mukaan kuivausvi iran r e u n a - a 1 u e e 11 a olevat koneen suuntaiset. Langat ovat lähempänä toisiaan kuin kuivausviiran keskiosassa. On huomat t a v a, että termi "koneensuun ta" tässä ja vaatimuksissa käy te t kynä viittaa k u i v a u s v i i r a n tai -kudoksen kulkusuuntaa n viiran ollessa asennettuna paperikoneen kuivausosaan. Termi "koneen poikittaissuunta" viittaa siihen suuntaan, joka on poikittainen kuivausviiraan tai -kudokseen nähden ; a suorassa kui- 3 68101 massa kuivausviiran kulkusuuntaan nähden paperikoneen kuivaus-osassa.

Toisena sove1lutusmuotona US-patentti 3 867 766 esittää vaihtoehtoisesti sen, että vaihdellaan koneen suuntaisten lankojen läpimittaa niin, että niillä langoilla, jotka ovat alueella, jolla läpäisevyyden halutaan olevan pienempi, on suurempi läpimitta kuin niillä koneen suuntaisilla langoilla, jotka on sijoitettu kuivausviiran läpäisevämpiin osiin. Kolmantena sove11utusmuotona tämä viite esittää koneen suuntaisten lankojen hyväksikäytön, joilla langoilla on suurempi paksuus kuivausviiran sivureunojen lähellä. Nämä langat pyrkivät litistymään ja sulkemaan vierekkäisten lankojen välisen tehokkaan avoimen alueen täten pienentäen kuivausviiran läpäisevyyttä sen reunojen lähellä. Vielä eräs sovellutus on se, että kuivausviiraa käsitellään selektiivisesti reunoistaan suuremmilla hartsimäärillä tai vastaavalla kuin keskustastaan sen reunojen läpäisevyyden pienentämiseksi.

Mainitussa US-patentissa 3 867 766 esitetyillä menettelytavoilla on tehokkuudestaan huolimatta tiettyjä haittoja. Esimerkiksi kun koneen suuntaisten lankojen tiheyttä lisätään kuivausviiran reunoissa, reunat pyrkivät vastustamaan venymistä suuremmassa määrin ja toimimaan suuremmassa jännityksessä kuin kuivausviiran keskusta. Sitäpaitsi kun koneen suuntaiset langat venyvät ja menettävät poimutuksensa, koneen suuntaan nähdet poikittaisten lankojen täytyy ottaa vastaan poimutus. Kuitenkin koneen suuntaan nähden poikittaiset langat ovat vaikeampia taipumaan, koska niiden kyky vastaanottaa poimutus riippuu koneen suuntaisten lankojen välisestä etäisyydestä. Tuloksena on huomattu, että kuivausviirassa, joka esitetään US-patentissa 3 867 766, koneen suuntaiset fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat kuivausviiran leveyssuunnassa. Nämä erot koneen suuntaisissa fysikaalisissa ominaisuuksissa tuovat mukanaan ongelmia pyrittäessä yhtäläiseen tasaisuuteen kuivausviiran koko leveydellä ja samoin vaikeuttavat viiran kulkua tasaisena ja rypyttömänä paperikoneen kuivausosas-sa. Sitäpaitsi yleinen käsitys on se, että korkeampi käyttöjän-nitys kuivausviirassa edistää rainan kuivumista. Siksi kuivaus-viirat, joissa reunaosissa on suurempi koneen suuntaisten lankojen taajuus läpäisevyyden pienentämiseksi ja siten viiran reuna- 4 68101 osien kuivausnopeuden pienentämiseksi, kärsivät rainan lisääntyneen kuivauksen joistakin vastavaikutuksista viiran reunoissa johtuen siitä, että reunat toimivat suuremmassa jännityksessä.

Yhden tai useamman hartsikerroksen käyttö kuivausviirassa sen läpäisevyyden vaihtelemiseksi leveyssuunnassa ei ole osoittautunut erityisen tehokkaaksi ratkaisuksi, mikä johtuu siitä, että hartsipaällystettä on vaikea saada pysymään viirassa sen koko käyttöaikaa. Tämä on vielä vaikeampaa saavuttaa yksikuituisista langoista tehdyillä viiroilla johtuen siitä, että hartsipää11ys-tettä on vaikea saada kiinnittymään niihin.

Tämä keksintö perustuu siihen havaintoon, että jos kudotussa kuivausviirassa tai -kudoksessa koneen poikkisuuntaiset lisälan-gat, jotka saattavat olla paksuudeltaan tai omi nai stilavuude1 taan erilaisia, sijaitsevat kudoksen poikittaisuunnassa valituissa paikoissa, kuivauskudoksen läpäisevyyttä voidaan vaihdella eri vyöhykkeissä sen leveyssunnassa. Koneen poikittaissuuntaisilla 1isälangoi11 a on vähän tai ei ollenkaan vaikutusta kuivauskudoksen koneensuuntaista kuormaa kantaviin ominaisuuksiin. Täten ei ole olennaisia eroja kuivauskudoksen vyöhykkeiden välisissä koneen suuntaisissa fysikaalisissa ominaisuuksissa kudoksilla, joilla on erilaiset läpäisevyydet. Sitä paitsi tämä keksintö voidaan toteuttaa sellaisten kuivauskudosten valmistuksessa, jotka tehdään olennaisesti yksikuituisista langoista. Tämän keksinnön mukaiset kuivauskudokset voidaan myös ommella neulalla.

Keksinnön mukaiselle kuivauskudokselle on täten tunnusomaista se, että kuivauskudokse ssa on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja, joiden pituus on pienempi kuin kudoksen leveys ja jotka on sijoitettu kudoksen leveyssuunnassa siten, että kudokseen muodostuu kudoksen pituussuunnassa kulkevia vyöhykkeitä, jotka läpäisevät nestettä eri tavoin.

Eräs hyvin tunnettu ongelma, joka esiintyy usein paperikoneen kuivausosassa, on rainassa oleva reunavärähtely. Tämä ongelma on vakavampi rainan reunoilla ja pyrkii rajoittamaan nopeutta, jolla paperikoneen kuivausosaa voidaan käyttää. Tämän keksinnön mukaisilla kuivauskudoksi1 la tai -viiroilla saadaan aikaan rai- 5 68101 nassa olevan reunavärähtelyn paljon parempi säätely ja siksi ne sallivat kuivausosan käyttämisen suuremmilla nopeuksilla.

Toinen alalla hyvin tunnettu ongelma on rainan reunoissa oleva epämuodostuma, joka tunnetaan "rakeisina reunoina" tai "ryppyisinä reunoina", ja johtuu rainan suuremmasta kuivumisesta reunoilla ja värähtelystä. Tämän keksinnön mukainen kuivausviira poistaa tällaiset rainan reunoissa olevat epämuodostumat, tai ainakin pienentää niitä.

Kudottuja kuivauskudoksia tai -viiroja käytetään paperikoneen kuivausosassa päättöminä hihnoina. Kuivausviirat voidaan kutoa suoraan päättömiksi hihnoiksi alalla hyvin tunnetulla päättömän kutomisen tekniikalla. Tällaisessa tapauksessa kude- tai täyte-langat kulkevat koneen suunnassa ja 1o i m i1 a n g a t kulkevat koneen poikittaissuunnassa. Vaihtoehtoisesti kuivausviirat voivat olla tasokudottaj a päät yhdistettynä hyvin tunnetulla tavalla .muodostamaan jatkuva vyö. Kun kuivausviirat ovat t a s a ku d o 11 u j a, loimi langat kulkevat koneen suunnassa ja kude- tai täyte langat kulkevat koneen poikittaisessa suunnassa. Koska tämän keksinnön mukaiset kuivausviirat voidaan kutoa jommalla kummalla tekniikalla, esimerkkitarkoituksessa esitettävää kuivausviiraa kuvataan t.ässä tasokudotun huovan muodossa.

Keksinnön mukaisesti valmistetaan kudottu kuivausviira tai -kudos käytettäväksi paperikoneessa tai vastaavassa, jossa kudoksessa, on erilaiset läpäisevyydet eri vyöhykkeissä sen leveya®nsuunn a s s a paperikoneen kuivausosan läpi johdettavan rainan kostemsproiii lm säätelemiseksi. Erilaisten läpäisevyyksien saavuttamiseksi kui-vauskudoksen eri vyöhykkeisiin sijoitetaan koneen poikittaissuuntaisia lisä lankoja, jotka voivat olla paksuudeltaan tai ominaisilla v u u d e 11 a a n erilaisia.

Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan kuivauskudoksessa o n koneen suuntaan nähden poikittaisia li e alankoja. jotka op s 1j o i-t e 11u kudokseen siten, että ne kulkevat kudoksen toisesta, reunasta määrätyn matkan kohti sen keskustaa, että kudoksessa on edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisia 1i sälänköj a, jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne kulkevat kudoksen vastakkai- 6 68101 sesta reunasta määrätyn matkan kohti sen keskustaa, ja että lisä-langat ovat kudoksen kummallakin sivulla yhtä pitkiä, jolloin kudos käsittää kaksi reunavyöhykettä sekä niiden välisen keski-vyöhykkeen, joista keskivyöhyke läpäisee nestettä paremmin kuin reunavyöhyke.

Keksinnön eräässä toisessa so ve llutusmuodossa kudelangat johdetaan kuivauskudoksen reunavyöhykkeisiin kuten edellämainitussa sovel-lutusmuodossa. Lisäkudelangat, joilla on pienempi läpimitta tai pienempi ominaisti1avuus, johdetaan kuivauskudoksen keskiosaan ja ne kulkevat koneen poikkisuunnassa vastakkaisten reunavyöhykkeiden kudelankojen välissä. Tämän toisen sovellutusmuodon tuloksena saatu kuivauskudos eroaa edellä esitetystä sovellutus-muodosta siinä, että kuivauskudoksen keskiosassa on hiukan pienentynyt läpäisevyys, vaikka keskiosassa on yhä suurempi läpäisevyys kuin kuivauskudoksen reunaosissa.

Keksintöä voidaan edelleen soveltaa siten, että kuivauskudoksessa on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja, jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne alkavat kudoksen toisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa, ja joista jotkut ovat pitempiä kuin toiset, että kudoksessa on edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja, jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne alkavat kudoksen vastakkaisesta reunasta ja k u1 k e -v r kohti sen keskustaa, ja joista jotkut ovat oitenpiH kuin toiset, ja että kudoksen kummallakin sivulla mainitut muita pitemmät langat ovat keskenään yhtä pitkiä ja muut, lyhyemmät langat niin ikään keskenään yhtä pitkiä, jolloin kudos käsittää kaksi reunavyöhykettä, kaksi reunavyöhykkeiden sisäpuolella olevaa välivyöhykettä sekä välivybhykkeiden välisen keskivyöhykkeen, joista keskivyöhykkeellä on suurin, vaiivyöhykkei11ä pienempi ja reunavyöhykkeillä pienin läpäisevyys.

Edellä esitetystä sove1lutusmuodosta voidaan poiketa siten, että kudelangat, joilla on pienempi läpimitta tai ominais ti lavuus, jätetään pois. Täten saadaan jälleen viisi vyöhykkeinen kuivausko d o s , jossa keskimmäisessä osassa on suurin läpäisevyys.

Tämän keksinnön kaikissa sovellutusmuodoissa kuivauskudoksen 7 68101 erilailla läpäisevien vyöhykkeiden leveys ei aseta rajoituksia. Eri vyöhykkeet voivat olla mitä tahansa sopivaa leveyttä riippuen kuivauskudoksen käytön perustilanteista, kuivattavasta materiaalista, kuivauste 1 ojen aksiaalisesta lämpötilan vaihtelusta ja vastaavasta. Samoin lankojen, joista kuivauskudos kudotaan, laatu ei aseta rajoituksia. Kierteislankoja, yksisäikeisiä lankoja, monisäikeisiä lankoja ja näiden yhdistelmiä voidaan käyttää.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle kuivauskudoksen valmistamiseksi, jossa kudos muodostetaan kutomalla koneen suuntaisia lankoja sekä koneen suuntaan nähden poikittaisia lankoja useampikerroksiseksi kudokseksi, on tunnusomaista se, että kuivauskudos varustetaan lisäksi koneen suuntaan nähden poikittaisilla 1isä1angoi11a, joiden pituus on pienempi kuin kudoksen leveys ja jotka sijoitetaan kudoksen leveyssuunnassa siten, että kudokseen muodostuu kudoksen pituussuunnassa kulkevia vyöhykkeitä, jotka läpäisevät nestettä eri tavoin.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuv. 1 on paperikoneen tyypillisen kuivausosan puo1ikaavio11inen esitys.

Kuv. 2 on keksinnön mukaisen kuivauskudoksen tai -viiran ensimmäisen sovellutusmuodon osittainen puo1ikaavio 11inen taso-kuva .

Kuv. 3 on osittainen puolikaaviollinen poikkileikkauskuva otettuna pitkin kuvion 2 linj;aa 3-3.

Kuv. 4 on osittainen leikattu puolikaaviollinen poikkileikkauskuva otettuna pitkin kuvion 2 linjaa 4-4.

Kuv. 5 on keksinnön mukaisen kuivauskudoksen tai -viiran toisen sovellutusmuodon osittainen puolikaaviollinen tasokuva.

68101

Kuv. 6 on osittainen puolikaaviollinen poikkileikkauskuva otettuna pitkin kuvion 5 linjaa 6-6.

Kuv. 7 on keksinnön mukaisen kuivauskudoksen tai -viiran kolmannen sove11utusmuodon osittainen puolikaaviollinen tasoku-va .

Kuv. 8 on osittainen puolikaaviollinen poikkileikkauskuva otettuna pitkin kuvion 7 linjaa 8-8.

Kuv. 9 on keksinnön mukaisen kuivauskudoksen tai -viiran neljännen sove11utusmuodon osittainen puolikaaviollinen taso-kuva.

Kuv. 10 on osittainen puolikaaviollinen poikkileikkauskuva otettuna pitkin kuvion 9 linjaa 10-10.

Ensin viitataan kuvioon 1, jossa esitetään paperikoneen tyypillinen kuivausosa. Kuivausosa muodostuu ylemmästä sarjasta kuivaus-sylintereitä 1, 2 ja 3 alemmasta sarjasta kuivaussylintereitä 4 ja 5. Kuivaussylintereitä 1-5 kuumennetaan sopivalla tavalla, kuten esimerkiksi höyryllä tai vastaavalla. Kuten edellä on esitetty, muilla teloilla, kuten esimerkiksi teloilla 9 ja 11, voi olla tasaiset pinnat tai reititetyt pinnat, jotta ne sallisivat kuumennetun ilman kulkemisen niiden ja kuivattavan rainan läpi.

Kuviossa 1 kuivattavaa rainaa merkitään numerolla 6. Rainassa on ylempi pinta 6a ja alempi pinta 6b. Raina ohjataan kuivaus-osaan ja siitä pois ohjausrullilla 7. Kuten edellä on esitetty, raina 6 voi olla mitä tahansa materiaalia, jota tavallisesti valmistetaan paperikoneessa tai paperikoneen kaltaisissa koneissa käsittäen paperin, massan, kartongin, asbestin tai vastaavan. Kuviosta 1 on huomattava, että raina kulkee kuivausosan läpi mutkitte1evaa reittiä koskettaen kutakin ylemmistä ja alemmista kuivaussylintereistä järjestyksessä. Edelleen on huomattava, että rainan 6 yläpinta 6a koskettaa alemman sarjan sylintereinä 4 ja 5 ja rainan alapinta 6b koskettaa ylemmän sarjan sylintereitä 1 , 2 ja 3.

68101 9

Kuvion 1 esittämä kuivausosa on tyyppiä, joka käyttää kahta kui-vausviiraa. Ensimmäinen kuivausviira 8 esitetään kulkemassa sylinterien 1, 2 ja 3 muodostaman ylemmän sarjan osien yli. Kuivausviira ohjataan ja jännitetään sopivasti lisätaittoteloilla 9. Kuivausviiran 8 tarkoitus on tukea rainaa 6, kun se kulkee sylinterien 1, 2 ja 3 yli, ja tuoda rainan alapuoli 6b läheiseen kosketukseen sylinterien 1, 2 ja 3 kanssa.

Kuivausviira 10 kulkee sylinterien 4 ja 5 muodostaman alemman sarjan osien yli ja on jännitetty ja ohjattu sopivasti taittote-loilla 11. Jälleen alemman kuivausviiran 10 tarkoitus on puristaa rainaa 6 kuivaussyiintereitä 4 ja 5 vasten ja tuoda rainan yläpinta 6 a läheiseen kosketukseen kuivaussylintereiden 4 ja 5 kanssa. Kuivausviirat 8 ja 10 ovat pituutta lukuunottamatta oleellisesti samanlaiset, ja keksintö on sovellettavissa joko ylempään tai alempaan kuivausviiraan.

Keksinnön ensimmäistä sove11utusmuotoa kuvataan kuvioissa 2, 3 ja 4, joissa samanlaisille osille on annettu samanlaiset viitenumerot. Ensin viitataan kuvioihin 2 ja 3. Keksinnön mukaiset kuivausviirat kudotaan langoista ja langat voivat olla kierresäi-elankoja, yksisäielankoja, monisäielankoja tai näiden yhdistelmiä. Kuten edellä on mainittu, kuvataan keksinnön mukaiset kuivausviirat tässä tasokedottuna.

Keksintö edellyttää, että kudottavissa viiroissa käytetään moni-kerroskudosta. Tässä tapauksessa kuvioiden 2, 3 ja 4 sovellutm- muoto, yleisesti merkittynä numerolla 12, esitetään kaaviomaise i.-· la tavalla tehtynä yksinkertaisesta kaksoikudoksesta. toimita i koneen suuntaiset langat esitetään numerolla 13. K od e - tai täy telangat (koneen poikittaissuuntaiset langat) järjestetä;.»··' kahteen kerrokseen. Ylempiä täytelankoja merkitään numerolla 14 ja alempia täytelankoja numerolla 15. Koska langat 14 ja 15 on järjestetty pystysuorassa parittain, vain langat 14 ovat näkyvissä kuviossa 2. Molemmat täytelankakerrokset esitetään kuvioissa 3 ja 4.

Kuvion 3 mukaisesta yksinkertaisen kaksoiskudoksen puoli kaavioi- 10 681 01 lisesta esityksestä on ilmeistä, että täyte 1 ankojen 14 ja 15 pystysuorien parien välissä on sarja vinoneliön muotoisia aukkoja. Nämä vinoneliön muotoiset aukot esitetään numerolla 16.

Kuvioiden 2-4 sovellutusmuodossa kudelangat on sijoitettu vinoneliön muotoisiin aukkoihin 16. Kudelankoja merkitään numerolla 17 kuviossa 4. Kuten selvemmin esitetään kuviossa 2, kudelangat 17 ulottuvat kuivausviiran 12 pitkittäisreunoista ennalta määrätylle etäisyydelle kohti kuivausviiran keskustaa. Kuviosta 2 on välittömästi selvää, että kuivausviirassa 12 on kolme lohkoa tai vyöhykettä. Reunalohkot 18 ja 19 käsittävät kudelangat 17. Keskiloh-ko tai -vyöhyke 20 on vapaa kudelangois ta. Johtuen kudelangois-ta 17 lohkoissa 18 ja 19 näillä lohkoilla on pienempi läpäisevyys kuin keskilohkolla 20.

Ammattimiehelle on selvää, että lohkojen 18, 19 ja 20 leveys ei aseta rajoituksia tälle keksinnölle. Kudontaprosessin aikana lohkot 18, 19 ja 20 tehdään mittojen mukaan minkä tahansa halutun levyiseksi niin, että kuivausviiralla 12 voi olla koneen poikki-suuntainen läpäisevyysprofii1i, joka on sen käyttötarkoitusta vastaava. Lohkojen 18, 19 ja 20 leveys riippuu lukuisista teki jöistä, kuten esimerkiksi rainan 6 materiaalin laadusta, kuivatulle rainalle halutusta kosteusprofii1ista, koneen poikkisuun-nassa olevien kuivaussylintereiden 1-5 aksiaalisesta lämpötila-vaihtelusta, langoista, joista kuivausviira tehdään, kuivausvii-ran ja rainan 6 leveydestä, jne.

Kuvio 5 ja 6 esittävät tämän keksinnön toista sovellutusmuotoa. Tässä sovellutusmuodossa kuivausviiraa merkitään yleisesti numerolla 12a. Kuivausviira 12a on oleellisesti samanlainen kuin kuvioiden 2-4 esittämä kuivausviira 12 ja samanlaisille osille on annettu samat viitenumerot. Kuivausviirassa 12a on loimi-tai koneen suuntaiset langat 13, kude- tai täytelangat 14 ja 15 koneen poikittaisessa suunnassa ja kudelangat 17, jotka kulkevat sisäänpäin kuivausviiran molemmilta pitkittäisiltä sivuilta. Tämän johdosta kuivausviira 12a on jälleen jaettu kahteen reunavyöhykkeeseen 18a, ja 19a ja keskivyöhykkeeseen 20a. Ainoa ero kuvioiden 5 ja 6 esittämän kuivausviiran 12a ja kuvioiden 2-4 11 681 01 esittämän kuivausviiran 12 välillä on siinä, että 1isäkudelangat on sijoitettu keskilohkoon tai -vyöhykkeeseen 20a. Kukin lisäku-delangoista 21 kulkee keskilohkon 20a koko leveydellä ja on yleensä samassa linjassa vastakkaisten reunakudelankojen 17 kanssa, jotka ovat samassa vinoneliön muotoisessa aukossa 16.

Kuvion 4 on ymmärrettävä olevan pitkittäinen poikki1 eikkauskuva kuvion 5 esittämistä molemmista lohkoista tai vyöhykkeistä 18a tai 19a. Kuvio 6 on pitkittäinen poikki leikkauskuva kuvion 5 esittämästä keskivyöhykkeesta 20a. On välittömästi ilmeistä, että kudelagat 21 on valittu niin, että niillä on pienempi koko tai pienempi ominaistilavuus kuin kude1angoi11a 17. Tästä johtuen kuivausviira 12a eroaa kuivausviirasta 12 siinä, että keski-vyöhykkeellä tai keski lohkolla 20a on hiukan pienempi läpäisevyys, kuin kuvion 2 esittämällä keskilohko 11a 20, samalla kun sillä on yhä suurempi läpäisevyys, kuin reunalohkoi1la 18a ja 19a. Jälleen lohkojen 18a, 19a ja 20a leveyttä voidaan vaihdella, kuten on esitetty kuvioiden 2-4 esittämän sovellutusmuodon yhteydessä.

Tämän keksinnön kolmas sovellutusmuoto, jota yleisesti merkitään numerolla 12b, esitetään kuvioissa 7 ja 8. Tyypillisesti esimerkkinä kuivausviira 12b esitetään kudottuna yksinkertaisella kak-soiskudokse1la. Loimi- tai koneen suuntaiset langat esitetään jälleen numerolla 13 ja kude- tai täytelangat, jotka kulkevat koneen poikittaisessa suunnassa, esitetään jälleen numerolla 14.

Kuten aiemmissakin sovellutusmuodoissa, täytelangat järjestetään kuivausviiran 12b reunaosiin. Täytelangat, jotka ovat samanlaisia kuin aiemmissa sovellutusmuodoissa, esitetään numerolla 17. Kuivausviira 12b eroaa aiemmista sovellutusmuodoista siinä, että vuorottelevat reunatäytelangat ovat pitempiä ja kulkevat sisäänpäin kuivausviiran reunasta kohti keskustaa suuremmalle etäisyydelle. Nämä täytelangat merkitään numerolla 17a.

Kuivausviira 12b varustetaan myös täytelangoi1la, joilla on pienempi läpimitta tai ominaistilavuus ja jotka kulkevat reunatäyte-lankojen välissä. Nämä välitäytelangat, jotka kulkevat reunatäy- 12 68101 telankojen 17 välissä, ovat samanlaisia kuin ne, jotka on esitetty kuviossa 5 ja niille on jälleen annettu viitenumero 21. Nämä välitäyte 1angat, jotka kulkevat pitkin täyte 1 ankojen 17a välissä, ovat tietysti lyhyempiä ja ne on merkitty viitenumerolla 21a.

Tästä rakenteesta johtuen on selvää kuviosta 7a, että kuivausvii-ra 12b on jaettu viiteen vyöhykkeeseen tai lohkoon sen leveyssuunnassa (s.o. koneen poikkisuur.nassa) . Ensiksi ovat reunimmaiset lohkoi: 22 ja 23. Nämä reunalohkot ovat samanlaisia kuin kuvion 2 esittämät reunalohkot 18 ja 19 ja kuvion 5 esittämät reuna-lohkot 18a ja 19a. Siksi poikki1 eikkauskuvan, kuvio 4, voidaan katsoa olevan kuvion 7 esittämien lohkojen 22 ja 23 pitkittäinen poikkileikkaus eroten vain siinä, että vuorottaiset kuvion 4 esittämistä täytelangoista on merkitty viitenumerolla 17a. Reunimmaisilla lohkoilla tai vyöhykkeillä olisi pienin läpäisevyys.

Kuivausviiran 12b keskimmäinen lohko 24 on oleellisesti samanlainen kuin kuvion 5 esittämä keskilohko 20a, paitsi että se on huomattavasti kapeampi. Poikkileikkauskuvaa,kuvio 6, voidaan pitää kuvion 7 keskilohkon poikkileikkauksena, paitsi että vuo-rottelevat kuvion 6 esittämistä täytelangoista merkittäisiin numerolla 21a. Tämä on kuivausviiran 12b lohko, jossa on suurin läpäisevyys.

Lopulta kuivausviirassa 12b on kaksi välivyöhykettä tai väliloh-koa 25 ja 26. Näissä vyöhykkeissä täytelangat 17a ja 21 ovat vuorottelevia. Lohkon 25 pitkittäinen poikkileikkaus esitetään kuviossa 8. On ymmärrettävä, että kuvio 8 on myös lohkon 26 pitkittäispoikkileikkaus. Täten näissä lohkoissa 25 ja 26 on vuorottaiset suuriläpimittaiset täytelangat ja täytelangat, joilla on pienempi läpimitta tai pienempi cminaistilavuus ja jotka antavat läpäisevyyden, joka on toisaalta lohkon 24 ja toisaalta lohkojen 22 ja 23 läpäisevyyksien välissä. Tämän johdosta kui-vausviirassa 12b on suuren läpäisevyyden omaava keskilohko 24, keskinkertaisen läpäisevyyden omaavat välilohkot 25 ja 26 ja pienimmän läpäisevyyden omaavat reunalohkot 22 ja 23.

Kuviot 9 ja 10 esittävät tämän keksinnön neljättä sove1lutusmuo- 68101 13 t o a , jossa kuivausviiraa on yleisesti merkitty numerolla 12c. Kuivausviira 12c on samanlainen kuin kuvioiden 7 ja 8 esittämä kuivausviira 12b ainoalla poikkeuksella, että täytelangat 21 ja 21a, joilla on pienempi läpimitta tai pienempi ominaistila-vuus, on jätetty pois. Kuvioissa 9 ja 10 samanlaisille osille on annettu sama viitenumero kuin kuvioissa 7 ja 8.

Jälleen kuivausviirassa 12c on viisi vyöhykettä tai lohkoa. Täten viirassa 12c on reunavyöhykkeet 22 ja 23, jotka ovat samanlaisia kuin kuvion 7 esittämän viiran 12b reunavyöhykkeet 22 ja 23. Viirassa 12c on keskivvöhyke 24a, jolla on sama leveys kuin kuvion 7 esittämällä vyöhykkeellä 24 mutta josta täytelangat 21 ja 21a, joilla on pienempi läpimitta tai pienempi ominaistila-vuus, on jätetty pois. Samalla tavalla kuivausviiran 12c väli-vyöhykkeet ?5a ja 26a eroavat viiran 12b välivyöhykkeestä 25 ja 26 vain siinä, että langat 21, joilla on pienempi läpimitta tai pienempi omina.istilavuus, on jätetty pois.

Näiden erojen tuloksena kuivausviiralla 12c on sama läpäisevyys reunoissaan kuin kuivausviiralla 12b. Kuivausviiran 12c keski-vyöhykkeellä 24a on suurin läpäisevyys ja siksi suurempi läpäisevyys kuin kuivausviiran 12b keskivyöhykkee1lä 24. Kuvio 10 on kaavamainen poikki leikkauskuva, joka kuvaa kuivausviiran 12c vyöhykkeen 25a pitkittäistä leikkausta. On ymmärrettävä, että kuvio 10 voidaan myös käsittää kuvion 9 esittämän välivyöhykkeen 26a pitkittäisleikkaukseksi. Koska langat 21, joilla on pienempi läpimitta tai pienempi ominaistilavuus , jätetään pois lohkoissa 25a ja 26a, näillä lohkoilla on pienempi läpäisevyys kuin keski -lohkolla 24a mutta suurempi läpäisevyys kuin viiran 12b väiiloh-koilla 25 ja 26.

Edellä kuvatut sovellutusmuodot ovat vain esimerkkinä tavasta, jolla tätä keksintöä voidaan käyttää aikaansaamaan kuivausviiroja, joissa on leveyssuunnassa (so. koneen poikittaisessa suunnan, a: vyöhykkeitä, joilla on erilainen läpäisevyys. Sama i1 a kun kaikkia muccoja on kuvattu kuivausviiralla, joka on valmistettu yksinkertaisesta kaksoiskudoksesta, on ymmärrettävä, että mitä tahansa sopivaa monikerroskudosta voidaan käyttää, johon kudok- 14 68101 seen voidaan lisätä täytelankoja. Vaihtelemalla täytelankojen laatua ja niiden sijaintia, voidaan saada suuri valikoima kui-vausviiroja, joilla on erilaisia läpäisevyyksiä niiden leveys-suunnassa .

Koska keksinnön mukaisesti loimi- tai koneensuuntaisten lankojen taajuus on yhtäläinen eikä vaihtele viiran leveyssuunnassa, ei kuivausviiran 1 eveyssuuntaisissa , kuormaa kannattavissa ominaisuuksissa ole tapahtunut merkittäviä muutoksia. Suositellaan, että täytelangat eivät ole kovempia tai kankeampia ja jäykempiä kuin peruslangat.

Kuivausviiroissa, joita esitetään edellä mainitussa US-patentis sa 3 867 766, on huomattu, että reunalohkojen ja keskilohkon kuormaa kannattavat ominaisuudet tai venymisominaisuudet voivat erota toisistaan jopa suhteessa 1:3,5. Tämän keksinnön mukaisilla kuivausviiruilla on paljon tasaisemmat kuormankesto- tai venymisominaisuudet niiden eri vyöhykkeissä.

Esimerkk i_1

Kuviossa 5 esitetyn tyyppinen kuivausviira valmistettiin käyttäen hyväksi yksinkertaista kaksoiskudosta. Loimi- tai koneen suuntaiset langat 13 olivat 20 mil:n yksisäikeistä synteettistä lankaa taajuudella 52 lankaa/2,5 cm. Käytettiin sekä polyesteri-että nylonlankoja järjestettynä vuorottaisiksi neljän langan ryhmiksi kuivausviiran koko leveydelle.

Täyte- tai koneen poikittaissuuntaiset langat 14 ja 15 olivat 20 mil:n yks isäikeisiä polyesterilankoja. Ulommat täytelangat 17 olivat 0,7 numeron puuvillalankoja, jotka oli kehrätty polyester i tap u i i ku i du i s ta . Keskitäytelangat 21 olivat 4/4 numeron puuvillalankoja, jotka oli kehrätty polyesteritapulikuiduis ta. Kokonais lankatiheys oli 41 lankaa/2,5 cm sisältäen täytelangat.

Kuivausviira oli leveydeltään noin 690 cm ulompien vyöhykkeiden 18a ja 19a ollessa noin 100 cm leveitä ja ke sk i vyöhykkeen 20a ollessa noin 490 cm leveä. Kuivausviira lämpökäsite 1 ti in tavan- 15 68101 omaisella tavalla viiran tekemiseksi lämmönkestäväksi ja lopullisten haluttujen mittojen saavuttamiseksi.

Lohkojen 18a, 19a ja 20a läpäisevyydet testattiin käyttämällä hyväksi standardin mukaista Frazier'in ilmanläpaisevyystestaajaa, joka antaa läpäisyarvot kuutiojalkoina/minuutti/viiran neliöjalka 0,5 vesituuman painehäviollä. Lohkojen tai vyöhykkeiden 18a ja 19a läpäisevyys oli noin 90 kuutiojalkaa minuutissa kun taas keskilohkon 20 läpäisevyys oli noin 180 kuutiojalkaa minuutissa.

Standardivenymätestin kohteena olivat lohkoista 18a, 19a ja 20a otetut näytteet venymällä 0,65 % koneen suunnassa. Näissä olosuhteissa reunalohkot 18a ja 19a osoittivat 1,7 kg: voimaa cm:n leveyttä kohti, samalla kun keskilohkot 20a osoittivat 1,3 kg:n voimaa cm:n leveyttä kohti. Täten reunalohkojen 18a ja 19a ja keskilohkon 20a välisten kuormituksenkesto-ominaisuuksien suhde oli 1:1,3. Täten voidaan nähdä, että viiran lohkoilla oli melkein samanlaiset kuormituksenkesto-ominaisuudet.

E s i^merkk i_2

Kuviossa 9 esitetyn tyyppinen toinen kuivausviira valmistettiin käyttämällä hyväksi yksinkertaista kaksoiskudosta. Loimi- tai koneen suuntaiset langat 13 olivat 3,250 denierin jatkuvia monisäikeisiä polyesterilankoja järjestettynä tiheydelle 32 lankaa/ 2,5 cm reunalohkoissa 22 ja 23, 30 lankaa/2,5 cm vä1ilohkoiasa 25a ja 26a ja 24 lankaa/2,5 cm keski lohkossa 24a. Läpäisevyys-testissä, joka on kuvattu esimerkin 1 yhteydessä, reuna-alueiden 22 ja 23 läpäisevyys oli 100 kuutiojalkaa minuuttia kohti, väli-lohkojen 25a ja 26a läpäisevyys oli 275 kuutiojalkaa minuuttia kohti, ja keskilohkon 24a läpäisevyys oli 400 kuutiojalkaa minuuttia kohti.

Tämän esimerkin esittämä kuivausviira oli leveydeltään noin 710 cm, reunalohko j en 22 ja 23 ollessa noin 11G cm, vaiilohkoj en 25a ja 26a ollessa noin 97 cm ja keskilohkon 24a ollessa 295 cm. Kuivausviira oli käsitelty hartsilla viiran stabii1isuuden paran- 16 68101 tamiseksi ja viira oli lämpökäsitelty tavanomaisella tavalla viiran saattamiseksi lämpöä kestäväksi ja lopullisten haluttujen mittojen saamiseksi viiraan.

Viiden lohkon 22, 23, 25a, 26a ja 24a näytteet asetettiin stan- dardivenymätestin alaiseksi, kuten selitettiin esimerkissä 1 edellä. 1,3 % venymällä koneen suunnassa reunalohkot 22 ja 23 osoittivat 1,56 kg:n voimaa cm:n leveyttä kohti. Välilohkot 25a ja 26a osoittivat 1,36 kg:n voimaa cm:n leveyttä kohti ja keskilohko 24a osoitti 1,4 kg:n voimaa cm:n leveyttä kohti. On jälleen huomattava, että koneen suuntaiset kuormituksenkesto-omi-naisuudet olivat hyvin paljon yhtaläisempiä kuin tekniikan tasossa, suurimman ja pienimmän suhteen ollessa 1:1,5.

Keksintöön voidaan tehdä muunnelmia sen keksinnöllisestä ajatuksesta poikkeamatta.

Claims (9)

68101

1. Paperikoneessa käytettävä kuivauskudos (12), joka käsittää koneen suuntaisia lankoja (13) sekä koneen suuntaan nähden poikittaisia lankoja (14, 13), jotka on kudottu useampikerroksiseksi kudokseksi, tunnettu siitä, että kuivauskudoksessa (12) on lisäksi koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17), joiden pituus on pienempi kuin kudoksen leveys ja jotka on sijoitettu kudoksen leveyssuunnassa siten, että kudokseen muodostuu kudoksen pituussuunnassa kulkevia vyöhykkeitä (18 - 20, 22 - 26), jotka läpäisevät nestettä eri tavoin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivauskudos, tunnettu siitä, että kudoksessa (12, 12a) on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17), jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne kulkevat kudoksen toisesta reunasta määrätyn matkan kohti sen keskustaa, että kudoksessa on edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17), jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne kulkevat kudoksen vastakkaisesta reunasta määrätyn matkan kohti sen keskustaa, ja että lisälangat ovat kudoksen kummallakin sivulla yhtä pitkiä, jolloin kudos käsittää kaksi reunavyöhykettä (18 - 19, 18a - 19a) sekä niiden välisen keskivyöhykkeen (20, 20a), joista keskivyöhyke läpäisee nestettä paremmin kuin reunavyöhyke .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivauskudos, tunnet-t u siitä, että kudoksessa (12b, 12c) on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17, 17a), jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne alkavat kudoksen toisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa, ja joista jotkut (17a) ovat pitempiä kuin toiset (17), että kudoksessa on edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17, 17a), jotka on sijoitettu kudokseen siten, että ne alkavat kudoksen vastakkaisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa, ja joista jotkut (17a) ovat pitempiä kuin toiset (17), ja että kudoksen kummallakin sivulla mainitut muita pitemmät langat (17a) ovat keskenään yhtä pitkiä ja muut, lyhyemmät langat (17) niin ikään keskenään yhtä pitkiä, jolloin kudos käsittää kaksi reunavyöhykettä (22 - 23), kaksi reunavyöhykkeiden sisäpuolella olevaa 68101 välivyöhykettä (25 - 26, 25a - 26a) sekä välivyöhykkeiden välisen keskivyöhykkeen (24, 24a), joista keskivyöhykkeellä on suurin, välivyöhykkeillä pienempi ja reunavyöhykkeillä pienin läpäisevyys.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kuivauskudos, tunnet-t u siitä, että kudoksessa (12a) on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (21), jotka kulkevat mainittujen kudoksen sivuilla olevien lisälankojen (17) välillä.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuivauskudos, tunnet-t u siitä, että kudoksessa (12b) on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (21a), jotka kulkevat mainittujen kudoksen sivuilla olevien lisälankojen (17a) välillä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivauskudos, tunnet-t u siitä, että kudoksessa (12) on koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17), jotka alkavat kudoksen toisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa mutta eivät ylitä sitä, ja että kudoksessa on edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisia lisälankoja (17), jotka alkavat kudoksen vastakkaisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa mutta eivät ylitä sitä.

7. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen kuivauskudoksen (12) valmistamiseksi, jossa kudos muodostetaan kutomalla koneen suuntaisia lankoja (13) sekä koneen suuntaan nähden poikittaisia lankoja (14, 15) useampikerroksiseksi kudokseksi, tunnettu siitä, että kuivauskudos (12) varustetaan lisäksi koneen suuntaan nähden poikittaisilla lisälangoilla (17), joiden pituus on pienempi kuin kudoksen leveys ja jotka sijoitetaan kudoksen leveyssuunnassa siten, että kudokseen muodostuu kudoksen pituussuunnassa kulkevia vyöhykkeitä (18 - 20, 22 - 26), jotka läpäisevät nestettä eri tavoin.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kudos (12, 12a) varustetaan koneen suuntaan nähden poikittaisilla lisälangoilla (17), jotka sijoitetaan kudokseen siten, että ne kulkevat kudoksen toisesta reunasta määrätyn matkan kohti sen keskustaa, että kudos varustetaan edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisilla lisälangoilla (17), jotka 1 9 68101 sijoitetaan kudokseen siten, että ne kulkevat kudoksen vastakkaisesta reunasta määrätyn matkan kohti sen keskustaa, ja että lisälangat ovat kudoksen kummallakin sivulla yhtä pitkiä, jolloin kudokseen muodostuu kaksi reunavyöhykettä (18 - 19, 18a - 19a) sekä niiden välinen keskivyöhyke (20, 20a), joista keskivyö-hyke läpäisee nestettä paremmin kuin reunavyöhykkeet.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kudos (12b, 12c) varustetaan koneen suuntaan nähden poikittaisilla lisälangoilla (17, 17a), jotka sijoitetaan kudokseen siten, että ne alkavat kudoksen toisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa, ja joista jotkut (17a) ovat pitempiä kuin toiset (17), että kudos varustetaan edelleen koneen suuntaan nähden poikittaisilla lisälangoilla (17, 17a), jotka sijoitetaan kudokseen siten, että ne alkavat kudoksen vastakkaisesta reunasta ja kulkevat kohti sen keskustaa, ja joista jotkut (17a) ovat pitempiä kuin toiset (17), ja että kudoksen kummallakin sivulla mainitut muita pitemmät langat (17a) ovat keskenään yhtä pitkiä ja muut, lyhyemmät langat (17) niinikään keskenään yhtä pitkiä, jolloin kudokseen muodostuu kaksi reunavyöhykettä (22 - 23), kaksi reunavyöhykkeiden sisäpuolella olevaa välivyöhykettä (25 - 26, 25a - 26a) sekä välivyöhykkeiden välinen keskivyöhyke (24, 24a), joista keski-vyöhykkeellä on suurin, välivyöhykkeillä pienempi ja reunavyöhykkeillä pienin läpäisevyys. 681 01