FI101372B - Menetelmä paperirainan rullauksessa ja rullauslaite - Google Patents

Description

101372

Menetelmä paperirainan rullauksessa ja rullauslaite Förfarande vid rullning av pappersbana och rullanordning 5

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä. Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen rullauslaite.

10

Keksintö liittyy järjestelyyn paperirainan auki-rullauksessa, jossa paperirulla rullataan auki täysileveänä paperirainana ja johdetaan täysleveänä rullauslaitteelle. Paperiraina leikataan kapeammiksi osarainoiksi, jotka edelleen rullataan osarulliksi. Keksintö liittyy erityisesti alavientisen keskiörullaintyyppisen pituusleikkurin yhteyteen. Keksintö 15 soveltuu kuitenkin käytettäväksi muunkin tyyppisten leikkureiden yhteydessä.

Tekniikan tasosta tunnetaan ratkaisuja, joissa pituusleikkurien päänviennissä käytetään laitteita, jotka perustuvat erilaisiin puhalluksiin ja imuihin, mutta on osoittautunut, ..... etteivät ne yksinään ole riittävän luotettavia täysleveän rainan pään ottamiseksi paperirul- .... 20 laita ja täysleveän rainan johtamiseksi aukirullausasemasta leikkurille. Nykyisin paperi- * * * :·. tehtaissa pyritään poistamaan käsittelyn eri vaiheista sellaiset, jotka vaativat runsaasti manuaalisia toimenpiteitä. Eräänä ongelmana rainan päänvienti, joka usein vaatii jopa ; useiden henkilöiden työpanosta myös paperin jälkikäsittely laitteilla, rullaimilla, leikku- ψ · · : T: reillä jne. Lisäksi paperikoneessa pyritään myös suuriin nopeuksiin, jolloin myös paperin 25 jälkikäsittelylaitteella rainan päänviennin tulee sujua mahdollisimman nopeasti ja : ·.. luotettavasti.

• · · • · · : ; *; Tekniikan tasosta tunnetaan ratkaisuja, joissa päänvienti paperin jälkikäsittelylaitteen läpi • · · : ” *: on toteutettu täysleveänä, mutta ongelmalliseksi on osoittautunut rainan kireyden hallinta 30 päänviennin aikana. Rainan kireydellä on merkittävä vaikutus onnistuneeseen päänvien-....: tiin seuraavista syistä: 2 101372

Vain riittävä kireys takaa onnistuneen leikkauksen päänviennin aikana.

Epätasainen kireys johtaa siihen, että raina repeää kireyshuippujen kohdilla tai että kokonaiskireys joudutaan pitämään hyvin pienenä, jolloin osa rainasta jää jopa ilman 5 kireyttä, eli löysäksi.

Löysä rainaosa voi joutua kosketuksiin rullausrataa lähellä oleviin rakenteisiin, jolloin raina voi revetä.

10 - Riittävä kireys helpottaa kunnollisen rullan pohjan muodostamista rullauksen alussa.

Tekniikan tasosta tunnetaan myös ratkaisuja, joissa täysleveä raina kiinnitetään reunoistaan ja kuljetetaan aukirullausasemalta leikkurille. Näissä ratkaisuissa ongelmaksi on kuitenkin osoittautunut se, että raina repeilee helposti, koska rainaan muodostuu hyvin 15 epätasainen kireys.

Tekniikan tason osalta viitataan FI-patenttijulkaisuun 91629, jossa on esitetty rullaleikku- ; v. ri, jonka tehtävänä on pitkittäissuunnassa jakaa paperikoneleveä raina pituusleikkuu- tai . .1. leikkuuasemassa. Tästä viitteestä tunnetussa järjestelyssä käytetään sisäänvetotankoa, jota j '· 20 ketjun avulla voidaan johtaa koneen läpi ja johon rainan alkupää voidaan kiinnittää.

Tämä tunnettu rullaleikkuri käsittää kaksi tukitelaa, joiden varassa rainat rullataan.

: Sisäänvetotangolla varustettu sisäänvetolaite syöttää osarainoja tukitelalle. Tämän lisäksi • · · v : siirtolaite, joka vastaanottaa ei-vierekkäiset osarainat sisäänvetotangoista erottamisen jälkeen, syöttää ne imuputken avulla toiselle tukitelalle. Tässä tunnetussa ratkaisussa • · : *·’ 25 epäkohtana on mm. se, että koska päänvientilistaa vedetään päistään, se aiheuttaa • · · * taipuessaan rainaan epätasaisen jännitysjakauman (vertaa kuvio 5A), mistä seuraa mm.

: se, että raina voi helposti revetä reunoilta, joissa on suuri kireys. Lisäksi repeytymisvaa- • « · ran takiapäänvienti täytyy suorittaa hyvin pienellä kokonaisratakireydellä ja näin välittö-mään rullauksen alkuun ei saada toivottua ratakireyttä. Lisäksi päänviennin aikainen •: · · j 30 pituusleikkaus saattaa repiä rainaa pienen kireyden vuoksi. Ongelmana tässä tunnetussa ratkaisussa on myös se, ettei rullaimen omia ratakireyden mittalaitteita voida käyttää 3 101372 ennen kuin päänvientilista on ohittanut rainanohjaustelan, joka mittaa ratakireyttä. Tässä tunnetussa ratkaisussa rainan kiinnitys päänvientilistaan suoritetaan käsin. Tällöin rainan pään kohdistaminen päänvientielimeen pimusleikkurin pitkittäissuunnassa niin, että rainan pää on juuri samassa kohti kuin raina rullauksen aikana, on vaikeaa ja epätark-S kaa, eli osarainojen päitä on vaikea saada rullausteloille oikeaan kohtaan rullaustelojen akselin suunnassa.

Keksinnön tärkeänä päämääränä on saada aikaan täysleveä rainan päänvienti, joka toimii luotettavasti ja jonka aikana tarvitaan vain yhden henkilön työpanosta.

10

Keksinnön eräänä päämääränä on saada aikaan parannettu järjestely, jolla rainan pää voidaan viedä täysleveänä keskiörullaintyyppisen pituusleikkurin yhteydessä.

Keksinnön päämääränä on myös luoda sellainen ratkaisu täysleveässä rainan pään-15 viennissä, jossa rainan kireys päänviennin aikana on hallittu ja tasainen.

Keksinnön päämääränä on luoda järjestely, jolla rainan kireys voidaan mitata ja hallita • ·. ·. päänviennin aikana niin, että heti rullauksen alussa osarainoissa on oikea kireys.

« > I

20 Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaati- : muksen 1 tunnusmerkkiosassa.

• · · • · · • · · • · ·

Keksinnön mukaiselle laitteelle puolestaan on tunnusomaista se, mitä on esitetty • · : *·· 25 patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.

• » I

• * · • » · : : : Keksinnön mukainen rainan päänvienti on täysleveä ja se edellyttää vain yhden • · « J.,.: henkilön työpanosta. Keksinnön mukaisessa järjestelyssä rainan kireys on hallittu ja tasainen, jolloin päänvienti voidaan suorittaa rullauksen aloitusta vastaavalla rataki-·:··: 30 reydellä ilman, että on erityistä vaaraa rainan repeämisestä. Keksinnön edullisen sovellusesimerkin mukaisesti rainan kireys on säädettävissä myös takaisinkytketysti heti 101372 4 päänviennin alusta lähtien rullaimen ajon aikaisia kireyden mittauslaitteita käyttäen, jolloin ei tarvita erillisiä kireydenmittauslaitteita päänvientiä varten.

Keksinnön mukaisen menetelmän edullisen sovellusesimerkin mukaan täysleveän rainan 5 pää otetaan aukirullaimelta imutelan tai vastaavan välityksellä. Raina työnnetään päänvientilistan kiinnittimiin paininelimellä ja raina katkaistaan. Kun raina on kiinnitetty, lähtee päänvientilista kuljettamaan rainaa koneen läpi aukirullausasemasta rullaus-laitteelle. Päänvientilista on kiinnitetty rainan poikkisuunnassa järjestettyihin vetokudok-siin, jotka ovat toisesta päästään kiinnitetty leikkurin rullauslaitteella olevaan käyttölait-10 teella varustettuun akseliin. Vetokudoksia kelataan akselille, jolloin vetokudokset vetävät päänvientilistan ja siihen kiinnitetyn rainanpään läpi koneen.

Päänvientilaitteisto on varustettu käyttölaitteella, jonka nopeutta ja/tai vetovoimaa voidaan portaattomasti ja halutulla tavalla säätää päänviennin eri vaiheissa (esim. 15 invertteri). Päänviennin etenemistä ja sen eri vaiheita seurataan ja tunnistetaan erilaisten antureiden, kuten rajakytkimien, kireysanturien ja valokennojen avulla. Anturien antaman informaation perusteella ohjataan päänvientinopeutta ja kireyttä yhtäjaksoisena ‘ : sekvenssinä alusta loppuun asti.

' · . 20 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen kuvioihin : ’ ·.: viitaten, joissa • 9 9 9 9 · · » · · * · 9 ; kuvio 1 esittää kaavallisesti alavientistä keskiörullaintyyppistä leikkuria, • · : *· 25 kuvio 2 esittää kaavallisesti täysleveän rainan päänviennin aloitusvaihetta, jossa raina 9 9 9 9 9 9 '·] * otetaan paperirullalta, 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 J...· kuvio 3 esittää kaavallisesti täysleveän rainan päänviennin vaihetta, jossa raina johde- : * ·': taan päänvientielimille, ·:··: 30 5 101372 kuvio 4 esittää kaavallisesti leikkurin toisen päädyn ja poikkileikkauksen koneen pituus-ja vertikaalisuunnan määrittämässä tasossa tilanteessa, jossa päänvientielimet kuljettavat täysleveää rainaa, 5 kuvio 5A esittää kaavallisesti kireysjakaumaa tekniikan tasosta tunnetuissa ratkaisuissa, joissa täysleveä raina on kiinnitetty reunoistaan ja kuviossa 5B on kaavallisesti esitetty keksinnön mukaisella järjestelyllä saavutettavaa rainan kireysjakaumaa.

10

Kuvion 1 mukaisesti rullauslaite käsittää aukirullausaseman 10, jossa on paperirulla 12, jota rullataan auki täysleveänä paperirainana W. Raina W johdetaan alavientinä rullaus-laitteelle 30, jossa raina W jaetaan osarainoiksi W’ ja rullataan osarulliksi ensimmäisessä rullausasemassa rullaustelan 57 välityksellä ja toisessa rullausasemassa rullaustelan 58 15 välityksellä. Rullauslaite 30 käsittää leikkausosan 40, jossa raina W leikataan ennalta määritettyjen asetusten mukaisesti osarainoiksi W\ Rullauslaitteelle 30 on järjestetty täysleveän rainan W pään vetolaitteet 120, jotka käsittävät päänvientilistan 21, tämän ··.·. vetokudokset 25, näiden kelausakselin sekä akselin käyttölaitteen. Päänvientilistan 21 : : ’; vetokudokset 25 ovat esim. kangasta, muovia tai kumia, i' , 20 t : Kuvion 2 mukaisesti aukirullausasemassa 10 on paperirulla 12, jota rullataan auki • I ’· täysleveänä paperirainana W. Kuviossa esitetyssä vaiheessa päänvientilista 21 on tuotu • · · : aukirullausasemaan 10 sen päihin kiinnitettyjen ketjujen 61 avulla, joita käyttää erillinen käyttölaite. Ketjurata 62 (kts. myös FIG. 1 ja 4) on järjestetty leikkurin sivuille niin, • · i *** 25 että päänvientilista kulkee samaa rataa pitkin kuin raina W rullauksen aikana, ts.

• · · • · · V · päänvientilistan 21 vetokudokset ovat nyt rainan rullausradalla. Edelleen kuviossa esitetyssä vaiheessa rulla 12 pyörii vakionopeudella ja raina W otetaan rullan 12 pinnasta • · · 1... “· irti imutelalla 11, joka on siirretty varsilla 11’ rainan W vastaanottoasemaan.

« · « *:··! 30 Kuvion 3 mukaisesti rainan W pää viedään imutelan 11 avulla ohjaintelan 14 yli niin alas, että rainan pään kiinnityslaitteisto 20 voi painaa rainan päänvientilistaa 21 vasten.

6 101372

Kuviossa 3 on tämä tilanne ja seuraavaksi rainan W pään kiinnityslaitteistosta painin 22 työntää rainan W päänvientilistan 21 avattuun pihtiin 71 ja katkaisuterä 24 katkaisee sen. Päänvientilistan 21 pihti on jousikuormitteisesti kiinni, ja se aukaistaan erillisellä ohjaustelan 14 rungossa olevalla toimilaitteella 72. (Kuviossa toimilaite 72 on paineilman 5 avulla paisuva letku).

Kuvion 4 mukaisesti kun raina W on kiinnitetty päänvientilistaan 21 ja katkaistu irti imutelalla 11 olevasta rainaosasta, lähtee päänvientilista 21 kuljettamaan sitä läpi koneen. Päänvientilistaa 21 liikutetaan rainan W poikkisuuntaan järjestettyjen vetoku-10 dosten 25 avulla. Päävientilista 21 vedetään ohjaustelojen 16,17,18,19 kautta pitkin sitä rataa, jolla raina kulkee rullauksen aikana. Vetokudoksien 25 avulla päänvientilista 21 saadaan vedettyä suorana, jolloin paperirainaan ei muodostu päänvientilistan 21 taipumisesta aiheutuvia kireyspiikkejä (ks. kuviot 5A ja 5B). Vetokireyttä mitataan ja ohjataan samoilla tunnetuilla laitteilla, joilla rainan kireyttä mitataan ja ohjataan rullauksen 15 aikana, (esim. kireydenmittaus yhden ohjaustelan laakeripesiin järjestetyillä voima-antureilla). Vetokireys muodostetaan niin, että rainaa W rullataan auki rullalta 12 vakionopeudella ja kireys säädetään vetokudosten 25 käyttölaitteella, jota käyttölaitetta ; ’.'. säädetään ohjearvon ja kireysmittauksen antaman arvon mukaisesti. Vetokudokset 25 on : ; ‘ sijoitettu rainan W alueelle rainan W pituussuuntaisesti kulkeviksi ja niitä voi kuvioissa :' 20 esitetystä poiketen olla useampiakin kuin kaksi rainan poikkisuunnassa. Vetokudoksena : .! voidaan käyttää myös yhtä olennaisesti rainan levyistä vetokudosta.

• · · « « · • · · • · · V : Kun päänvientilista on ohittanut leikkausosan 40, aloitetaan rainan pituussuuntainen leikkaus osarainoiksi W’, joka nyt onnistuu hyvin, kun radassa on tasainen, riittävän • · : *** 25 suuri kireys ja osarainojen päät johdetaan lopulta rullausteloille 57 ja 58, ja rullaus ··· • · · *·1 1 etenee kuvion 1 mukaisesti.

« · · • · · • · · • · ·

Kuvioissa 5A ja 5B on esitetty kahdella eri tavalla vedetyllä päänvientilistalla rainaan aiheutettu kireysjakauma täysleveässä rainassa. Kuviossa 5B on tasainen kireys a ja ·:··: 30 kuviossa 5A rainan reunoille kohoava kireys, kun päänvientilistaa 21 vedetään vain sen päistä. Kuvion 5A katkoviivalla merkitty kireysjakauma on yksinkertaistettu kolmion 7 101372 muotoiseksi, jolloin on helppo laskea huippukireyden suuruus k x σ rainan reunalla. Koska molemmissa tapauksissa vetovoima on sama F, on kireysjakaumien pinta-alojen oltava samat. Kuvion 5A mukainen kireysjakauman pinta-ala on

0 k o U 4 , L

2 4 5 ja kuvion 5B mukainen kireysjakauman pinta-ala on σ · L, jolloin saadaan k · a — = o · L =* k = 4.

4

Kuvioista 5A, 5B saadaan päistään vedetyn päänvientilistan 21’ aiheuttamiksi kireys-huipuiksi nelinkertainen keksinnön mukaiseen päänvientilistan 21 aiheuttamaan tasaiseen 10 kireyteen verrattuna. Tästä seura, että suurimman kireyden on oltava pienempi kuin rainan repeämiseen johtavan kireyden, täytyy kuvion 5A mukaisella järjestelyllä olla kokonaisvetovoima F vain neljäsosa kuvion 5B mukaisen järjestelyn vetovoimasta, mistä : \ · johtuen rainan keskiosa jää hyvin löysäksi.

15 Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellusesimerkkeihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa. Monet J ♦ « • | · * muunnokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien määrittele-• ♦ · • ’ män keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

« · • · 20 I I I • · · • · · • · · • · · f · · i :

I · I

Claims (11)

1. Menetelmä paperirainan rullauksessa, jossa menetelmässä paperirainaa (W) rullataan auki paperirullalta (12), jossa menetelmässä paperirainan (W) pää otetaan olennaisesti 5 täysleveänä rullalta (12), ja jossa menetelmässä paperirainan (W) pää kiinnitetään rainan (W) poikkisuunnassa olennaisesti koko pituudelle ulottuvaan päänvientivälineeseen (21), tunnettu siitä, että päänvientivälinettä (21) kuljetetaan olennaisesti päänvien-tivälineen (21) koko pituudelle järjestetyillä vetokudoksilla (25) ja että rainan (W) kireyttä hallitaan rullaimen ajon aikaisia kireyden mittalaitteita hyväksikäyttäen heti 10 päänviennin alusta lähtien.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperirainan (W) pää kiinnitetään päänvientilistaan (21) jolla paperirainan (W) pää viedään rullausko-neen läpi, että päänvientilistaa vedetään mainituilla vetokudoksilla (25) siten, että 15 päänvientilista (21) pysyy oleellisesti taipumattomana vetosuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel-mässä rainan (W) kireyttä hallitaan rullaamalla rainaa (W) auki paperirullalta (12) : ;' olennaisesti tasaisella nopeudella ja säätämällä kireyttä vetokudosten (25) käyttölaitteen , 20 välityksellä. 4

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • % · V ; menetelmässä vetokudosten (25) käyttölaitetta säädetään logiikan välityksellä ohjearvon ja kireysmittauksen antaman ohjearvon mukaisesti. : ’·· 25 II·

• « · *·] ' 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että « ·.·,· paperirainan (W) pää kiinnitetään päänvientilistaan (21) kiinnityslaitteiston (20) välityk- m 1...: sellä. i · · I · «

6. Rullauslaite paperirainan tai vastaavan rullauksessa, joka käsittää aukirullausaseman (40) sekä paperirainan (W) päänvientivälineen (21), jossa paperirainan (W) täysleveä pää 9 101372 on pääviennin ajaksi kiinnitetty olennaisesti paperirainan (W) poikkisuunnassa koko pituudelle ulottuvaan päänvientivälineeseen (21), tunnettu siitä, että päänvienti-välinettä (21) on sovitettu liikutettavaksi olennaisesti päänvientilistan (21) koko pituudelle järjestetyillä vetokudoksilla (25) ja että rainan (W) kireyden hallitsemiseksi on 5 sovitettu käytettäväksi rullaimen ajon aikaisia kireydenmittalaitteita heti päänviennin alusta lähtien.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää edelleen kiinnityslaitteiston (20) paperirainan (W) pään kiinnittämiseksi päänvientivälineeseen 10 (21).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiinnityslaitteisto (20) käsittää painimen (22) paperirainan (W) pään kiinnittämiseksi päänvientivälineeseen (21) ja terän (24) paperirainan (W) pään katkaisemiseksi. 15

8 101372

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää edelleen ketjuradan (62) tai vastaavan päänvientilistan (21) kuljettamiseksi rullausosalta aukirul- ‘: lausasemaan. I i

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että päänvientiväline (2) on päänvientilista (21), jossa on pihti (71), johon rainan (W) pää kiinnitetään. • 1 · * · · v

; 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että päänvientilistan (21) pihti (71) on yhdistetty toimilaitteeseen (72) pihdin (71) aukaisemiseksi. • · : ’·1 25 • a · » · f • · « » »Il • · · * · « • · · J 1 · 10 101372