FI93755C - Paperikoneen imutela - Google Patents

Description

5 93755

Paperikoneen imutela Sugvals av en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on paperikoneen imutela, joka käsittää pyörivän vaippasilmukan ja sen sisälle järjestetyn stationäärisen imukengän, joka on yhdistettävissä alipainelähteeseen.

10 Imuteloja käytetään paperikoneiden märässä päässä, siis viiraosan ja puristinosan yhteydessä esim. rainanmuodostustelana, kuskitelana, pick-up-telana, huovankunnostustelana ja puristintelana.

Ennestään tunnetut imutelat muodostavat pyörivän rei'itetyn vaippa-15 sylinterin ja sen sisällä oleva, sylinterivaipan sisäpintaa tiiviste-listojen välityksellä myötäilevä ja akselin suuntainen imulaatikko, jonka imuvyöhykkeen leveys on tyypillisesti 100-500 mm ja joka ulottuu vaipan päästä päähän. Imulaatikko on yhdistetty imujärjestelmään niin, että saadaan aikaan alipaine ja mahdollinen ilman virtaus imutelan 20 vaipan sillä sektorilla olevien reikien läpi, joka telan pyöriessä on kulloinkin imulaatikon kohdalla.

Ennestään tunnetusti imutelat toimivat siten, että paperikoneen forme-riosalla muodostettu märkä paperiraina johdetaan joko viiran tai huovan 25 kannattamana imutelan imuvyöhykkeen yli, jolloin tällä kohdalla vaikuttava alipaine edistää rainasta erkanevan veden poistumista viiran tai huovan rakenteeseen ja edelleen imutelan reikiin. Vettä voi joutua reikien läpi imun vaikutuksesta imulaatikkoon tai sitä jää myös imutelan reikiin. Jälkimmäisessä tapauksessa vesi pysyy rei'issä niin kauan kuin 30 ne ovat imun vaikutuksen alaisina ja ilmaa virtaa niiden läpi, mutta vesi sinkoutuu telasta ulos reikien ohitettua imuvyöhykkeen.

Tunnettujen imutelojen vaipan paksuus on tyypillisesti 30-100 mm telan muusta mitoituksesta riippuen. Telan halkaisija ja vaipan paksuus vali-35 taan niin, että imutelan taipuma paperikoneen toimiessa pysyy sallituissa rajoissa.

2 93755

Viiran imutelassa on reikiä tavallisesti n. 10.000-12.000 kpl/m2 ja niiden läpimitta on 5-6 mm. Puristimen imuteloissa reikiä on enemmän, mutta niiden halkaisija on pienempi n. 4-5 mm.

5 Imutelat ovat kalliita paperikoneen osia. Erityisesti hyvin lukuisten reikien poraus aiheuttaa suuria kustannuksia. Rei'itys heikentää vaipan lujuutta, jonka vuoksi on käytettävä erikoismetalliseoksia telojen raaka-aineena ja suurta vaipan paksuutta, mikä merkitsee suuria materiaalikustannuksia .

10

Se ilmamäärä, joka imutelan imulaatikkoon tulee ja jonka imuteloihin yhdistetty imupumppu joutuu käsittelemään, on peräisin kolmesta kohdasta : 15 1) rainan läpi tulevasta ilmasta, 2) reikien mukana imutelan jokaisella kierroksella imuvyöhykkeelle joutuvasta ilmasta, ja 3) varasilmasta, joka imulaatikkoon joutuu tiivistevuotojen johdosta. Viimemainittu ilmamäärä on yleensä varsin pieni kahteen edelliseen 20 verrattuna.

Seuraava esimerkki antaa käsityksen siitä, minkälainen on kahden ensinmainitun ilmamäärän suhde. Luvut tarkoittavat erään paperikoneen imute-laa, jonka pituus on 10 m ja imulaatikon leveys 110 mm, alipaine on : 25 65 kPa: koneen nopeudella n. 1500 m/min on reikäilman osuus n. 260 m3/min ja rainan läpi menevän ilman osuus < 200 m3/min.

Imutelan reikien mukana imuvyöhykkeelle tuleva ja imusysteemiin joutuva ilmamäärä on nykyaikaisella nopeakäyntisillä paperikoneilla osoittau-30 tunut yllättävän suureksi. Mitä suuremmaksi paperikoneiden nopeudet kasvavat, sen suuremmaksi tulee "reikäilman" osuus. Tätä osuutta lisää vielä se, että koneiden nopeuden kasvaessa telat on tehtävä entistä lujemmiksi, mikä usein tapahtuu nimenomaan vaipan paksuutta lisäämällä, ja reikäilman määrä on verrannollinen telan vaipan paksuuteen.

35 3 93755

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin vähentää "reikäilman" osuutta käytännöllisesti katsottuna merkityksettömäksi.

Eräällä sanomalehtipaperikoneella, jonka nopeus on 1500 m/min ja lei-5 kattu leveys 9,5 m, on reikäilman käsittelyyn tarvittava imupumppuka-pasiteetti kaikkien telojen osalta yht. 72.000 m3/h ja vastaava imupump-puihin kytketty moottoriteho on 1600 kW. Jos imupumpputeho saadaan alenemaan 1000 kW, tämä merkitsee vuodessa yli 7 milj. kWh:n säästöä.

10 Eräs käyttöteknillinen haitta, joka liittyy ennestään tunnettuihin imuteloihin, on se että irautelat aiheuttavat voimakasta melua, josta on jopa vakavia terveydellisiä haittoja työntekijöille. Tämän melun syntyä siten, että imutelan reiät toimivat eräänlaisina pilleinä. Tyhjön alaisien reikien tullessa imuvyöhykkeen ulkopuolelle ne sysäyksenomaisesti 15 täyttyvät ilmalla, josta aiheutuu voimakas vihellys, jonka perustaajuus on porauskuvion pituudesta määräytyvä taajuus. Imutelan lukuisten reikien muodostama pillistö aiheuttaa usein korvien kipurajan ylittävän melun. Ennestään tunnetusti tätä melua on yritetty vaimentaa erilaisin järjestelyin esim. käyttämällä sopivaa reikien porauskuviointia tai 20 ääntä eristäviä seinämiä, mutta käytännössä merkittävään melun vaimennukseen ei ole ennestään tunnetuin ratkaisuin onnistuttu pääsemään.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena onkin merkittävästi vähentää imutelojen melua.

: 25

Keksintöä sivuavan tekniikan tason osalta viitataan Valmet Oy:n julkiseen FI-patenttihakemukseen 762620 (keksijä Matti Kankaanpää) ja vastaavaan US-patenttiin nro 4,172,759. Em. julkaisuissa on esitetty menetelmä paperikoneessa sen telan yli johdetun, huovan tai viiran 30 kannatuksessa olevan rainan tai kuitususpensiokerroksen tai vastaavan rainan, viiran tai huovan saattamiseksi imuvaikutuksen alaiseksi, jossa menetelmässä kyseisen telan se sektori, joka ei ole imuvaikutuksen kohteen peittämä, on yhdistetty imusysteeraiin telaan nähden ulkopuolises-ti. Lisäksi em. julkaisuissa on esitetty telalaite, joka käsittää pyö-35 rivän, läpimenevällä rei'ityksellä varustetun imutelan tai vastaavan solidivaippaisen uratelan ja telan huomattavan suurelle sektorille 4 93755 ulottuvan imukammion, joka on varustettu vaipalla, jonka reunat on varustettu tiivistysosilla, jotka vastaavat telaan. Imukammio on varustettu päädyillä, joissa on tiivisteet, jotka vastaavat telan vaipan päiden ulkopintoihin. Telalaite käsittää edelleen elimet, joilla imu-5 kammio on yhdistetty imupumppuun ja elimet, joilla imukammion sisään kerääntynyt vesi on poistettavissa.

Ennestään tunnetuissa imuteloissa on eräänä epäkohtana myös se, että eräissä positioissa imutela pyrkii jättämään vaipan reikäkuviotaan 10 vastaavan markkeerauksen valmistettavaan paperirataan.

Ennestään tunnetaan myös sellaisia paperikoneen viiraosalle sijoitettuja imulaitteita, jotka käsittävät kahden johtotelan välille sovitetun rei'itetyn hihnan, jolla on mainittujen johtotelojen välillä suora 15 tasomainen juoksu, joka on sovitettu muodostusviiran sisäpintaa vasten. Mainitun hihnasilmukan sisälle on järjestetty imulaatikko. Nämä laitteet eivät ole saaneet laajempaa käyttöä. Epäkohtana niissä on mm. rei'itetyn hihnan rakenteeseen ja ohjaukseen liittyvät ongelmat, mm. poikittainen epästabiilisuus.

20

Nykyisin toiminnassa olevien paperikoneiden suurimmat nopeudet ovat jo luokkaa 1500 m/min ja jo nykyisin kaavaillaan koneita, joiden nopeudet tulevat olemaan luokkaa 2000 m/min. Näillä nopeuksilla edellä kosketellut ongelmat tulevat entistä korostuneemmin esille. Paperikoneen no-;* 25 peuksien ja leveyksien kasvaessa ilmenee myös tarve imutelojen hal kaisijoiden kasvattamiseen, mutta raaka-aineet ja valmistusteknilliset seikat, etenkin keskipakovalu, asettavat omia rajoituksiaan imutelahal-kaisijan nostamiselle riittävän suureksi.

30 Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena onkin aikaansaada uusia ratkaisuja edellä kosketeltuihin ongelmiin.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen uusi imutela, joka on käytettävissä ennestään tunnetuissa muodostusosa-35 geometrioissa niin, että niiden hyväksihavaittuja rakenteita ei tarvitse muuttaa.

• *

II

5 93755

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainittuna vaip-pasilmukkana on läpäisevä olennaisesti vettä vastaanottava kudossuk-kasilmukka, jota tuetaan tarvittaessa sen sisäpuolelle järjestetyillä 5 ohjauselimilla, ja että mainittu imukenkä on varustettu läpäisevällä ohjauskannella, jota vasten mainitun kudossukkasilmukan sisäpinta on järjestetty liukumaan.

Kun keksinnössä imukenkä ja sen rei'itetty ja/tai uritettu kansi on 10 stationäärinen, ei mainittua rei'itystä, uritusta tai vastaavaa tarvitse evakuoida ilmasta. Tämän vuoksi tullaan toimeen olennaisesti entistä pienemmän imutehon omaavalla ja kevyemmällä imujärjestelmällä, minkä ansiosta toteutuvat olennaiset säästöt sekä itse imujärjestelmän että imukanaviston osalta. Koska keksinnössä käytetyn imukengän reiät eivät 15 jatkuvasti tyhjene ja täyty ilmasta, ei keksinnön mukainen imutela aiheuta ennestään tunnetuille imuteloille ominaista melua.

Keksinnön mukainen imutela on toteutukseltaan entistä edullisempi, koska imukengän rei'itystä tarvitaan vain imuvyöhykkeen kohdalle ja 20 koska imukammio on myös rei'itetyn kantensa osalta stationäärinen.

Kun keksinnön mukaisessa imutelassa stationäärisen imukengän ohjauskan-si ohjaa kudossukkasilmukkaa jännityksen alaisena kaarevaa rataa, saadaan aikaan kudossukkasilmukan stabiili juoksu imuvyöhykkeen yli.

: 25

Keksinnössä käytettävä kudossukkasilmukka on yleensä olennaisesti paksumpi kuin normaali muodostusviira. Kudossukkasilmukka mitoitetaan rakenteeltaan varsin avoimeksi niin, että sillä on verraten suuri veden vastaanottokapasiteetti. Rainasta poistuva vesi siirretään muodostus-30 viiran läpi mainitun kudossukkasilmukan läpäisevään ja suhteellisen avoimeen rakenteeseen alipaineen vaikutuksella imukengän imuvyöhykkeel-lä. Kudossukkasilmukan sisältä vesi poistuu sen imuvyöhykkeen ulkopuolisella kierrolla.

35 Imukengän kannen tulopuolella edullisesti käytetään vesisuihkulaittei-ta, joilla voidellaan kudossukkasilmukan sisäpinnan ja imukengän kannen • ' 6 93755 ulkopinnan välistä liukupintaa. Kudossukkasilmukan ympärille on järjestetty vedenkeräyskaukalo, mihin kerätään silmukan vettä vastaanottavasta rakenteesta poistuvaa vettä.

5 Kudossukkasilmukan rakenne on edullisesti sellainen, että sen molemmat päädyt on kiinnitetty pyöreisiin päätylaippoihin, jotka on yhdistetty laakerointiholkkeihin, joiden välityksellä kudossukkasilmukkaa käytetään. Kudossukkasilmukan sisällä oleva imuvyöhykkeen ulkopuolinen tila voidaan järjestää hieman ylipaineiseksi, millä lisätään kudossukkasil-10 mukan pysymistä sylinterimuodossaan, pidetään yllä silmukan aksiaalista kiristystä ja/tai edistetään vedenpoistoa ulospäin kudossukkasilmukan rakenteesta.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla 15 oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-lusesmerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana kaksiviiraformeria, jossa on 20 käytetty kahtena rainanmuodostustelana ja pick-up-telana keksinnön mukaista imutelaa.

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla sellaista kaksiviiraformeria, jossa on kaksiviiravyöhykkeellä kaksi keksinnön mukaista imute-• 25 laa ja lisäksi kantavan viiran silmukan sisällä viiran imutelana kek sinnön mukainen imutela sekä pick-up-telana keksinnön mukainen neljäs imutela.

Kuvio 3 esittää konesuuntaista pystypoikkileikkausta edullisesta kek-30 sinnön mukaisesta imutelasta. Kuvio 3 on samalla leikkaus III-III kuviossa 4.

Kuvio 4 esittää aksiaalista pystypoikkileikkausta kuvioon 3 merkityssä leikkaustasossa IV-IV.

35

Kuvio 4A esittää yksityiskohtaa DET kuviossa 4.

7 93755

Kuvio 5 esittää kuviota 3 vastaavalla tavalla erästä edullista keksinnön toteutusvaihtoehtoa.

Kuvio 6 esitää kuvioita 3 ja 5 vastaavalla tavalla erästä kolmatta kek-5 sinnon toteutusvaihtoehtoa.

Kuvio 7 esittää keksinnössä käytetyn kudossukkarakenteen poikkileikkausta sen tasoon nähden kohtisuorassa suunnassa.

10 Aluksi selostetaan lähinnä kuvioihin 3-6 viitaten alustavasti keksinnön mukaisen imutelan, josta käytetään lyhyyden vuoksi seuraavassa nimitystä sukkatela 100, rakennetta ja toimintaa. Sukkatelassa 100 on läpäisevästä, vettä vastaanottavasta kudossilmukasta 40 muodostettu viirojen 10.20 mukana pyörivä vettä vastaanottava ja aksiaalisuunnassa säädettä-15 vien päätylaippojen väliin järjestetty läpäisevä kudossukka, jonka kulkua tukevat silmukan 40 sisälle järjestetty stationäärinen imukenkä 45 sekä tarvittaessa sen kanssa samaan runkoon laakeroidut johtotelat 41,41a ja/tai stationääriset tukitangot. Silmukan 40 päällä on veden-poistokaukalo 50, johon kerätään silmukan 40 avoimeen ja läpäisevään 20 rakenteeseen rainästa W poistuva vesi. Imukengässä 45 on kaareva kansi 46, joka on rei'itetty ja/tai uritettu ja/tai huokoista rakennetta. Kannen 46 läpireiät 47 tai vastaavat avautuvat kengän 45 sisätilaan, joka on imuyhteellä 48b yhdistetty alipaineeseen p0. Kuvioiden 3-6 mukaisesti imukengässä 45 on kaksi erillistä imuvyöhykettä 45a ja 45b, 25 jotka ovat tarvittaessa yhdistettävissä eri alipaineisiin p: ja p2.

Imuvyöhykkeitä voi olla yksi tai useampia. Myöhemmin selostetaan tarkemmin sukkatelan 100 sekä rakenteen eri yksityiskohtia sekä variaatioita että telan toimintaa.

30 Kuvioissa 1 ja 2 esitetyt paperikoneen kaksiviiraformerit käsittävät ensimmäisen viiran 10 silmukan ja toisen viiran 20 silmukan. Viiroilla 10.20 on yhteinen juoksu viivojen A ja B välillä, johon rajoittuu muo-dostusosan kaksiviiraisen muodostusvyöhyke. Viira 10 on ns. peittävä viira ja viira 20 ns. kantava viira, jota raina W seuraa kaksiviiraisen 35 muodostusvyöhykkeen jälkeen. Perälaatikon huuliosa 25 syöttää mas-sasuihkun J viirojen 10 ja 20 rajoittamaan kitaan K, joka muodostuu 8 93755 telojen 11,102;21,101 keskinäisen aseman määräämänä. Kitaa K rajoittaa toiselta puolelta pääasiallisesti viiran 10;20 juoksu telalta 11;21 viivalle A, jossa viira 10;20 kohtaa toisen viiran 20;10 (massakerros on välissä) ja toiselta puolen keksinnön mukaisen ensimmäisen muodos-5 tustelan 102;101 yli kulkeva viira 20;10.

Ensimmäisenä muodostustelana 102;101 on keksinnön mukainen sukkatela 100. Ensimmäisen muodostustelan 102;101 imusektorilla 45s vedenpoisto tapahtuu sekä muodostustelaan 102;101 ja siitä poispäin nuolten Fla ja 10 Flb suunnassa.

Muodostustelan 102;101 jälkeen kaksiviiraisella muodostusvyöhykkeellä A-B seuraa viiran 10;20 silmukan sisällä muodostuskenkä 12;22, jossa on listoista 13;23 koostuva kansiosa, jonka listojen 13;23 välillä on 15 raot. Kengän 12; 22 kansiosan 13;23 kaarevuussädettä on merkitty R0:lla. Muodostustelan 102;101 ja -kengän 12;22 alueella viirojen yhteinen juoksu kaartuu keskenään eri suuntiin. Muodostuskenkä 22 on yhdistetty imupumppuun 27. Näiden jälkeen on kantavan viiran 20 silmukan sisälle sijoitettu tasoimulaatikko 24, joka täydentää vedenpoistoa. Tämän jäi-20 keen seuraa kantavan viiran 20 silmukan sisällä oleva toinen tämän keksinnön mukainen sukkaimutela 104;103, jonka alueella viirojen 10,20 juoksu käännetään yli 90°:tta kaartumaan pick-up kohtaan P päin.

Sukkaimuteloissa 104;103 on kaksi peräkkäistä imuvyöhykettä 45a ja 45b *: 25 (alipaineet px ja p2) , jonka viimemainitun alueella raina W eroaa peit tävästä viirasta 10 ja seuraa kantavaa viiraa 20. Tämän jälkeen raina W etenee pick-up-kohtaan P, jossa se irrotetaan viirasta 20 johtotelojen 26 välisellä juoksulla keksinnön mukaisen sukkapick-up-telan 106 ja sen imuvyöhykkeen 45p avulla ja siirretään pick-up-kudokselle 30, joka vie 30 rainan W edelleen paperikoneen puristinosalle (ei esitetty).

Kuvion 1 mukaisesti muodostuskengän 12 kohdalla viirasilmukan 20 sisällä on vedenkeräyskaukalo 28, jotka ohjaavat viiran 20 läpi poistuneen veden (nuoli F2) paperikoneen sivulle. Viiran 10 johtoteloja on merkitty 35 viitenumeroin 14 ja 15 ja toisen viiran 20 johtoteloja viitenumeroin 26. Kuvion 2 mukaisesti on kantavan viiran 20 silmukan sisällä viiran 9 93755 imutelana keksinnön mukainen sukkaimuCela 105, jossa on imuvyöhyke 45s.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyt kaksiviiraformerigeometriat ovat keksinnön mukaisia sukkaimuteloja 101,102,103,104,105 ja 106 lukuunottamatta 5 sinänsä ennestään tunnettuja ja ne on tässä yhteydessä selostettu vain keksinnön taustaksi ja tyypilliseksi sovellusympäristöksi. On korostettava, että keksinnön mukaisia sukkaimuteloja 100;100A voidaan soveltaa myös monissa muunlaisissa ympäristöissä paperikoneen muodostusosalla ja muuallakin.

10

Seuraavassa selostetaan yksityiskohtaisesti kuvioihin 3,4 ja 4A viitaten keksinnön erityisen edullinen sovellusesimerkki. Kuvio 3 esittää konesuuntaista pystypoikkileikkausta III-III kuviossa 4 ja vastaavasti kuvio 4 esittää keskeistä aksiaalileikkausta IV-IV kuviossa 3 ja kuvio 15 4A esittää yksityiskohtaa DET kuviossa 4.

Kudossukkasilmukka 40 on kiinnitetty päädyistään kuviossa 4A esitetyllä liitoksella 40a päätylaippoihin 60a ja 60b. Päätylaipoista 60a ja 60b ulkonevat laakerointiholkit 61a,61b, joiden sisällä on laakerit 63a,63b 20 kiinteiden akselien 64a,64b päällä. Toisen akselin 64b sisällä on imu-putki 48b, johon kiinnitetty laipalla 69 imuputki 70, joka on puolestaan yhdistetty alipainepumppuun 80, joka kuviossa on esitetty kaaviol-lisesti. Imuyhteeseen 69,70 nähden sukkaimutelan 100 vastakkaisessa päädyssä on akselitappi 48a, joka on yhdistetty samoin kuin imuputki ·; 25 48b tukirunkoihin 49a,49b. Akselit 48a ja 48b on kiinnitetty imutelan 100 sukkasilmukan 40 sisällä olevaan runkoon, johon kuuluu myös imuken-kä 45. Akselien 48a,48b ja tukilaippojen 49a,49b välillä voidaan käyttää sellaista kääntösovitelmaa 49c, että sukkaimutelan 100 asemaa voidaan tietyissä rajoissa asetella. Sukkasilmukka 40 pyörii moottorien 30 66a,66b käyttämänä keskeis-akselin K-K ympäri. Moottoreilta 66a,66b johdetaan käyttövoima hammaspyörille 67a,67b, jotka käyttävät laakeri-hoikkien 61a,61b päässä olevaa hammaskehää 68a,68b. Sukkasilmukan 40 kulkua ohjaavat johtotelat 41,41a, jotka on laakeroitu laipoilla 42 imutelan 100 rungon ja imukengän 45 yhteyteen.

35 10 93755

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti sukkasilmukkaa 40 käytetään moottorien 66a,66b lisäksi telalla 43, joka muodostaa käyttönipin ND pätkätelojen 41a kanssa. Käyttönipin ND viivakuormituksen Q aikaansaamiseksi tela 43 on laakeroitu molemmista päistään laakerinkannattimiin 43a,43b, joita 5 kuormitetaan sukkasilmukkaa 40 ja pätkäteloja 41a vasten paljelaitteil-la 43c. Telaa 43 käytetään moottorilla 43e akselin 43d välityksellä moottorien 66a,66b sekä viirojen 10,20 ja/tai huovan 30 käytön kanssa synkronisesti. Sukkasilmukkaa 40 käytetään nimenomaan ympyränmuotoista rataa, jonka halkaisijaa on kuviossa 3 merkitty D:llä. Mainittu hal-10 kaisija D on keksinnössä tyypillisesti alueella D = 1,0...2,5 m, siis yleensä olennaisesti suurempi kuin normaalin pyörivällä reikävaipalla varustetun imutelan halkaisija. Sukkasilmukka 40 pidetään sopivalla kireydellä sekä konesuunnassa että aksiaalisuunnassa. Aksiaalisuuntai-nen kiristys voidaan saada aikaan käyttäen esim. hydraulisia toimilait-15 teitä 75a,75b, joilla holkkeja 64a,64b painetaan aksiaalisuunnassa ja kiristysvoima välitetään laakereiden 63a,63b välityksellä sukkasilmukan 40 päätylaippoihin 60a,60b. Kuvion 4A mukaisesti sukkasilmukan 40 reuna 40a on taitettu päätylaippaa 60a vasten ja kiinnitetty paikoilleen kiinnitysrenkaalla 64 ja ruuveilla 65. Tarvittaessa vain telan toisen 20 pään laakerointiholkki 64a/64b on säädettävissä aksiaalisuunnassa.

Seuraavassa selostetaan imukengän 45 rakenteen yksityiskohtia. Imukenkä 45 käsittää sukkasilmukan 40 sisälle sovitetun runko-osan, jossa on poikkiseinämät 45c ja päätyseinämät 45e ja 45f sekä yksi tai useampi ·; 25 väliseinä 45d. Imukenkään 45 on kiinnitetty stationäärinen rei'ityksel- lä 47 varustettu ohjauskansi 46, jonka ulkopinnan kaarevuussäde R ja keskiö K-K ovat samat kuin sukkasilmukalla 40 (R - D/2). Rei'itys 47 ulottuu ohjauskannen 46 läpi. Rei'ityksen 47 kautta kohdistetaan imu-vaikutus sukkasilmukan 47 läpi viirojen 10,20 välissä tai viiralla 30 10/20 ja/tai huovalla 30 kulkevaan rainaan W. Rei'ityksen 47 asemesta tai lisäksi voidaan käyttää erilaisia ohjauskannen 46 urituksia imuvai-kutuksen levittämiseksi. Ohjauskannen 46 rei'ityksen 47 ja urituksen asemesta voidaan käyttää vastaavaa läpäisevää huokoista esim. sintrat-tua ohjauskansirakennetta, joka levittää imuvaikutuksen hyvin hieno- ja 35 tasajakoisesti. Rei'itys 46 ja vastaava sovitetaan siten, että imuvai-kutus jakautuu tasaisesti poikkisuunnassa ja muotoillaan siten, että

II

11 93755 kitka sukkasilmukan 40 sisäpinnan ja kannen 46 ulkopinnan välillä minimoidaan.

Sukkasilmukan 40 pyörimissuunnassa sen sisälle ennen ohjauskantta 46 on 5 järjestetty vesisuihkulaite 71, joka kohdistaa suihkut Sj voitelemaan sukkasilmukan 40 sisäpinnan ja kannen 46 ulkopinnan välistä liukupintaa. Vastaava voiteluveden syöttö on järjestetty myös ohjauskannen 46 keskelle, mitä kuvaavat vedensyöttöputki 42 ja suihkut S2. Voiteluveden syöttö voidaan edellä esitettyjen laitteiden asemesta tai lisäksi jär-10 jestää tapahtuvaksi myös ohjauskannen 46 kautta siihen tehtyjen suutin-reikien tai vastaavien välityksellä. Sukkasilmukan 40 sisälle voidaan järjestää myös sitä puhtaana pitävä vedensyöttöputki 73, josta kohdistetaan voimakkaat pesusuihkut S3 silmukan 40 kudosrakenteen läpi.

15 Sukkasilmukkaa 40 ympäröi vedenpoistokaukalo 50, jossa on viiran 10,20 tai huovan 30 sisäpintaa vasten toimivat tiivistyslistat 51a ja 51b. Vedenkeräyskaukalossa 50 on päätyseinät 50a ja 50b. Kaukaloon 50 kerätään sukkasilmukan 40 vettä vastaanottavasta kudosrakenteesta nuolten F0 suunnassa poistuvat vedet, mitä vedenpoistoa keskipakovoimakenttä edis-20 tää. Kaukalon 50 sisältä poistetaan vedet sinänsä tunnetun kanavan (ei esitetty) kautta paperikoneen sivulle.

Sukkasilmukka 40 on kudosmainen elin, joka on läpäisevä ja olennaisesti vettä vastaanottava. Sukkasilmukan 40 paksuus d on yleensä olennaisesti *: 25 suurempi kuin normaalin muodostusviiran 10,20, tyypillisesti alueella d = 2...10 mm, sopivimmin alueella d = 3...5 mmm. Sukkasilmukassa 40 käytetään moderneja kestäviä ja riittävän pienen kitkan omaavia muovi-materiaaleja, komposiitteja tai metalleja tai näiden erilaisia yhdistelmiä .

30

Kuviossa 7 on hahmoteltu sukkasilmukan 40 rakenne, jossa sisäpinnan 40b puoli 40' on tiiviimpää, suuremman virtausvastuksen omaavaa, verkkomaista tai vastaavaa kudosrakennetta ja ulkopinnan 40a puoli 40" olennaisesti läpäisevämpää, suuremman avoimen pinnan ja pienemmän virtaus-35 vastuksen omaavaa kudosrakennetta, sopivimmin muovilangoista ja/tai kuiduista tehtyä verkkomaista kudosrakennetta. Sukkasilmukan 40 kudos- 12 93755 rakenteen ulkopinnan ja sitä vastassa olevan suodatusviiran välinen lepo- ja liikekitka on olennaisesti suurempi kuin kudosrakenteen sisäpinnan ja ohjauskannen 46 välinen vastaava kitka.

5 Sukkasilmukka 40 muodostaa vaihdettavan kulutusosan. Imukengän 45 kansi 46, etenkin sen silmukan 40 sisäpintaa vasten hankaava pinta, valmistetaan pienen kitkan ja suuren kulutuskestävyyden omaavista materiaaleista kuten keraameista tai muista erikoispinnoitteista, jotka antavat riittävän pienen kitkan silmukan 40 sisäpinnan 40b kanssa vain vesi-10 voitelun avulla. Imukengän 45 ohjauskannen 46 rei'itys ja/tai uritus ja/tai vastaava huokoinen rakenne voivat olla jaoltaan vaihtelevia ja muotoiltu siten, että ohjauskannen tulopäässä 46 voidaan käyttää täysin läpäisemätöntä umpialuetta 46a.

15 Sukkasilmukan 40 sisälle voidaan järjestää tarvittaessa pieni ylipaine ps, joka pitää silmukan 40 muodossaan sekä aksiaalikiristyksessä jopa ilman toimilaitteita 75a,75b. Ylipaineella ps voidan myös edistää veden poistumista sukkasilmukan 40 kudosrakenteesta ulospäin (nuoli F0) . Imu-kengän 45 ohjauskannen 46 kaarevuussäde R on sopivimmin vakiollinen, 20 mutta kuvion 6 toteutusmuodossa voidaan tarvittaessa käyttää myös erilaisia vaihtuvakaarevuussäteisiä ohjauskansia 46, joissa tällöin voidaan vaihdella ulkoviiran 10/20 kiristyspainetta pT, joka tunnetusti on pT - T/R, missä T on ulkoviiran 10/20 kiristysjännitys ja R on ohjaus-kannen 46 kaarevuussäde.

·: 25

Edellä on kuvioihin 3-4 viitaten selostettu se keksinnön sovellus-esimerkki, joka on tämänhetkisen arvion mukaan edullisin. Keksinnön keksinnöllisen ajatuksen puitteissa ovat mahdollisia kuitenkin monet muut variaatiot, joista eräitä seuraavassa selostetaan.

30

Kuvio 5 esittää sellaista keksinnön sovellusta, jossa on järjestetty imukengän 45 väliseinän 45b erottamana pieni imuvyöhyke 45a, jossa vallitsee pienempi alipainetaso p1 kuin alipainetaso p2 imukammion jälkimmäisessä vyöhykkeessä 45b. Vyöhykkeen 45a pienennetty alipaine 35 p! < p2 on järjestetty säädettävällä kuristusläpällä 76. Kuvio 5 eroaa kuviosta 3 myös siinä, että sukkasilmukalla 40 ei ole telanippikäyttöä * 13 93755 ND, vaan sitä käytetään kuviosta 4 selviävällä tavalla päätylaippojensa 60a,60b välityksellä. Joskus saatetaan tulla toimeen jopa ilman sukka-silmukan 40 käyttöä, jolloin silmukka 40 pyörii viirojen 10/20 ja huovan 30 vetämänä.

5

Kuviossa 6 on esitetty konesuuntaisena pystypoikkileikkauksena eräs toinen keksinnön toinen variaatio, jossa johtotelojen 41A ohjaama sukkasilmukka 40A ei ole radaltaan ympyrämäinen, vaan murtoviivan muotoinen. Sukkasilmukan 40A päätyjä ei ole välttämätöntä sulkea, vaan 10 silmukan 40A aksiaalinen kiristys voidaan saada aikaan esim. johtotelojen 41A borabeerauksella. Tarvittaessa voidaan käyttää vetonippiä ND ja käytettyä vetotelaa 43A kuviossa 4 esitettyä vastaavalla tavalla.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksin-15 nöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetystä.

- · » « *

Claims (15)

93755

1. Paperikoneen imutela, joka käsittää pyörivän vaippasilmukan ja sen sisälle järjestetyn stationäärisen imukengän (45), joka on yhdistettä- 5 vissä alipainelähteeseen (80), tunnettu siitä, että mainittuna vaippasilmukkana on läpäisevä olennaisesti vettä vastaanottava kudos-sukkasilmukka (40;40A), jota tuetaan tarvittaessa sen sisäpuolelle järjestetyillä ohjauselimilla (41,41a;4lA), ja että mainittu imukenkä (45) on varustettu läpäisevällä (47) ohjauskannella (46), jota vasten 10 mainitun kudossukkasilmukan (40) sisäpinta (40b) on järjestetty liukumaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen imutela, tunnettu siitä, että kudossukkasilmukan (40;40A) ulkopinnan ja sitä vasten olevan vii- 15 ran (10/20) välinen lepo- ja liikekitka on olennaisesti suurempi kuin mainitun kudossilmukan (40;40a) sisäpinnan ja mainitun ohjauskannen (46) välinen vastaava kitka.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen imutela, tunnettu 20 siitä, että mainitun imukengän (45) ohjauskansi (46) on kaareva (R) ja että ohjauskannen (46) kaarevuussäde on sopivimmin alueella R = 0,5...1,5 m.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen imutela, tunnettu 25 siitä, että mainitun ohjauskannen (46) ja kudossukkasilmukan (40) ainakin tulopuolelle on järjestetty vedensuihkutuslaitteet (71,72), joista kohdistettavilla vesisuihkuilla (Si,S2) voidellaan mainitun kudossukkasilmukan (40) sisäpinnan (40b) ja mainitun ohjauskannen (46) ulkopinnan välinen liukupinta on voideltavissa, ja/tai että voiteluveden syöt-30 tö on järjestetty ohjauskannen (46) kautta siihen tehtyjen suutinrei-kien tai vastaavien välityksellä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen imutela, tunnettu siitä, että mainitussa ohjauskannessa (46) on läpimenevä rei'itys (47) 35 ja/tai uritus ja/tai ohjauskansi (46) on läpäisevää huokoista rakennetta kokonaan tai osittain niin, että imuvaikutus jakautuu tasaisesti « « 93755 paperirainan (W) poikkisuunnassa ja että ohjauskansi (^6) on muotoiltu siten, että sen ja kudossukkasilmukan (40;40A) välinen kitka on mahdollisimman pieni.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen imutela, tunnettu siitä, että mainitun kudossukkasilmukan (40) päälle on järjestetty vedenkeräyskaukalo (50), johon on kerättävissä mainitun kudossukkasilmukan (40) vettä vastaanottavasta rakenteesta ulospäin poistuvaa (F0) vettä. 10

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen imutela, tunnettu siitä, että mainitun imukengän (45) ohjauskannen (46) kaarevuussäde (R) ja kaarevuuskeskiö (K-K) yhtyvät kudossukkasilmukan (40) säteeseen (R - D/2) ja pyörimiskeskiöön (K-K).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen imutela, tunnettu siitä, että kudossukkasilmukan (40) molemmat reunat on kiinnitetty ympyränmuotoisiin päätylaippoihin (60a,60b), jotka on yhdistetty laake-rointiholkkeihin (61a,61b), jotka on laakeroitu imukengän (45) runkora- 20 kenteiden yhteydessä olevien akselitappien (64a,64b) päälle, että mainittua kudossukkasilmukka (40) on käytettävissä toisen tai molemman akselitapin (61a,61b) välityksellä käyttömoottori11a (66a,66b), että imukengän (45) sisätila on yhdistetty alipainelähteeseen (80) ainakin toisen akselitapin (64b) kautta, ja että mainittu imutela (100) on 25 kannatettu mainittujen akselitappien välityksellä tukirungoilla (49a,49b).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen imutela, tunnettu siitä, että ympyrän muotoisen kudossukkasilmukan (40) halkaisija D on 30 alueella D « 0,8...2,5 m, sopivimmin alueella D * 1,0...1,6 m ja että • mainitun kudossukkasilmukan (40) paksuus d on alueella d ~ 2...10 mm, sopivimmin alueella d = 3...5 mm.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen imutela, tunnettu 35 siitä, että kudossukkasilmukan (40;40a) ulkopuolelle on järjestetty käytetty tela (43;43A), joko yhtenäinen tai pätkätela, joka muodostaa 93755 yhdessä kudossukkasilmukan (40;40A) sisälle järjestetyn telan (41a;4lA), sopivimmin pätkäteloista (41a) muodostetun telan, kanssa kuormitetun käyttönipin (ND).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen imutela, tunnettu siitä, että imutelan (100) stationäärisen imukengän (45) päätyseinien (45e,45f) ja laakerointiholkin tai - hoikkien (64a,64b) välille on järjestetty voimalaitteet (75a,75b), joilla kudossukkasilmukan (40) aksiaalinen kiristys saadaan aikaan. 10

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen imutela, tunne ttu siitä, että imukengän (45) ohjauskannen (46) rei'ityksen (47) tiheys ja/tai avoimuus vaihtelee viiran, viirojen (10,20) ja/tai huovan (30) j uoksusuunnassa. 15

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen imutela, tunne ttu siitä, että mainitun kudossukkasilmukan (40) sisälle imukengän ulkopuoliseen tilaan on järjestettävissä ylipaine (ps), jolla on pidettävissä yllä kudossukkasilmukan (40) sylinterimäistä muotoa, aikaansaatavissa 20 kudossukkasilmukan (40) aksiaalista kiristystä ja/tai edistettävissä vedenpoistoa (F0) kudossukkasilmukan (40) vettä vastaanottavasta kudos-rakenteesta imuvyöhykkeen (45) ulkopuolella.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen imutela, tunnettu 25 siitä, että imutelan (100A) kudossukkasilmukka (40A) on johtotelojen (41A) ohjaama siten, että sillä on mainittujen johtotelojen (41A) välillä olennaisesti suorat juoksut ja että mainitun kudossukkasilmukan (40A) päädyt ovat imukengän (45) ulkopuolelta sopivimmin avoimia (kuvio 6). 30

: 15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukaisen imutelan käyttö paperi koneen muodostusosan muodostustelana tai muodostusteloina (101,103; 102,104) ja/tai viiran imutelana (105) ja/tai pick-up-telana (106) (kuviot 1 ja 2) ja/tai huovankunnostustelana. 35 93755