FI100323B

FI100323B - Sealing device for continuous unwinder

Info

Publication number: FI100323B
Application number: FI942869A
Authority: FI
Inventors: Jorma Kinnunen; Silvo Mikkonen
Original assignee: Valmet Corp
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1997-11-14
Also published as: FI100323B1; FI942869A0; FI942869A

Description

100323100323

Jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaite Foganordning för kontinuerlig avrullningsmaskin S Keksinnön kohteena on jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaite, jolla aukirullaimelle tuotava uusi konerulla liitetään täydessä nopeudessa tyhjenevän konerullan rainaan saumauslaitteen käsittäessä saumaustelan sisältävän nivelöidyn vipu-/telalaitteiston, jolla tyhjenevän konerullan raina painetaan kiinni uudessa konerullassa olevaan saumaan.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a continuous unroller

1010

Off-machine päällystyskoneissa käytetään jatkuvatoimista aukirullainta, jossa aukirullaimelle tuotava uusi konerulla liitetään täydessä nopeudessa tyhjenevän konerullan häntään. Saumausmenetelmä on nykyaikaisilla nopeilla päällystyskoneilla periaatteessa sama riippumatta konevalmistajasta. Uuden konerullan rainan päähän esivalmistellaan 15 kaksipuolisella adhesiivisella teipillä sauma, joka kiinnitetään rullan pintaan kiinnitys-teippipaloilla. Uuden konerullan pintanopeus kiihdytetään samaksi koneen ajonopeuden kanssa, jonka jälkeen tyhjenevän konerullan raina painetaan kiinni em. saumaan telalla tai haijalla. Vanha raina katkaistaan terällä sauman yläpuolelta.Off-machine coating machines use a continuous unroller, in which a new machine roll introduced to the unroller is connected to the tail of a machine roll which is emptied at full speed. The sealing method is basically the same on modern high-speed coating machines, regardless of the machine manufacturer. At the end of the web of the new machine roll, a seam is prepared with 15 double-sided adhesive tapes, which are fastened to the surface of the roll with fastening tape pieces. The surface speed of the new machine roll is accelerated to the same as the running speed of the machine, after which the web of the emptying machine roll is pressed onto the above-mentioned seam with a roller or stick. The old web is cut with a blade above the seam.

20 Aukirullaimen saumaus on nykyisillä ajonopeuksilla (1200 - 1600 m/min) muodostunut ongelmalliseksi. Tästä syystä päällystyskoneen ajonopeutta pudotetaan usein saumauksen ajaksi. Tärkeimmät syyt saumausongelmaan ovat suurissa ajonopeuksissa ilmavirtaukset ja tarvittava suuri saumaustelan liikenopeus. Suuressa nopeudessa lähelle tuodun saumaustelan ja konerullan välillä olevaan ns. saumausrakoon muodostuu alipaine, joka 25 voi uuden konerullan ollessa epäpyörä olla sykkivä. Alipaine pyrkii vetämään vanhan radan osittain kiinni saumaan jo ennen saumausta, sekä aiheuttaa vanhan rainan lepatuksen. Lisäksi alipaine pyrkii irrottamaan teippisauman uuden konerullan pinnasta, jolloin uusi konerulla "räjähtää" ennen saumausta. Jotta rainan kulku olisi hallittu tarvitaan saumaustelan kohdalla taittoa, mikä taas edellyttää rainan venymistä, kun 30 saumaustela lyödään nopeasti uuden konerullan pintaan. Telan lyönnin aiheuttamaa kireyspiikkiä saumauksessa pyritään pitämään pienenä käyttämällä pientä saumausra-koa (8 - 12 mm), joka aiheuttaa voimakkaan alipaineilmiön. Jo nykyisin käytetty 100323 2 taittokulma aiheuttaa ongelmallisen kireyspiikin rataan. Suuremmilla ajonopeuksilla tarvittaisiin vielä suurempaa taittokulmaa.20 Sealing of the open roller has become problematic at current speeds (1200 - 1600 m / min). For this reason, the running speed of the coating machine is often reduced during sealing. The main reasons for the sealing problem are the airflows at high speeds and the high speed of the sealing roller required. At a high speed close to the so-called sealing roll and the machine roll. a vacuum is created in the sealing gap, which may be pulsating when the new machine roll is non-wheeled. The vacuum tends to partially pull the old web into the seam even before sealing, and causes the old web to flutter. In addition, the vacuum tends to detach the tape seam from the surface of the new machine roll, causing the new machine roll to "explode" prior to sealing. In order to control the flow of the web, folding is required at the sealing roll, which in turn requires the web to be stretched when the sealing roll 30 is quickly struck on the surface of a new machine roll. The aim is to keep the tension peak caused by the impact of the roll in the sealing small by using a small sealing gap (8 to 12 mm), which causes a strong vacuum effect. The already used 100323 2 bending angle causes a problematic tension spike in the track. Higher driving speeds would require an even larger bending angle.

Jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaitteissa pääongelmat ovat siis saumaustelan 5 iskun suuri nopeus, rainan suuri taittokulma sekä saumausrakoon muodostuva alipaine. Alipaine aiheuttaa haitallista lepatusta ja saumaukseen käytetyn teipin irtoamismahdolli-suus on hyvin suuri. Kun käytetään suurta saumausrakoa, rainan katkeamisvaara kasvaa. Samoin kun käytetään suurta taittokulmaa, rainan katkeamisvaara kasvaa. Kun saumausrakoa pienennetään, seurauksena on alipaineen kasvaminen ja siitä aiheutuvat 10 haittavaikutukset. Kun saumausrakoa suurennetaan, rainaan kohdistuva kireyspiikki eli rainan katkeamisvaara kasvaa.Thus, in the sealing devices of the continuous unwinder, the main problems are the high speed of the impact of the sealing roll 5, the large bending angle of the web and the vacuum formed in the sealing gap. The vacuum causes harmful flutter and the possibility of the tape used for sealing coming off is very high. When a large sealing gap is used, the risk of the web breaking is increased. Similarly, when a large bending angle is used, the risk of breaking the web increases. When the sealing gap is reduced, the result is an increase in the vacuum and the resulting side effects. When the sealing gap is enlarged, the tension peak on the web, i.e. the risk of the web breaking, increases.

Jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaitteena käytetään nykyisin yleisesti saumauste-laa, jossa on tavallisesti 35 mm paksu pehmeä kumipinta. Saumaustelan sydänmateriaali 15 on yleensä terästä, mutta voi olla myös jotakin muuta materiaalia, kuten esim. hiilikuitua.A sealing device with a soft rubber surface, usually 35 mm thick, is now commonly used as a sealing device for a continuous unwinder. The core material 15 of the sealing roll is generally steel, but may also be some other material, such as carbon fiber.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaitteisiin. Keksinnön yksityiskohtaisempana päämääränä on 20 aikaansaada jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaite, jossa on vältetty tekniikan tason ratkaisuissa esiintyvät lukuisat haittatekijät.It is an object of the invention to provide an improvement over the currently known continuous unwinding sealing devices. It is a more detailed object of the invention to provide a sealing device for a continuous unwinder which avoids the numerous disadvantages of prior art solutions.

Keksinnön mukainen jatkuvatoimisen aukirullaimen saumauslaite on tunnettu siitä, että saumauslaite käsittää ainakin yhden toisen telan, ja että saumaustela ja mainittu toinen 25 tela on kiinnitetty vipulaitteeseen, joka on nivelöity mainittujen telojen akselien välillä olevasta nivelpisteestä siten, että nivelpisteen etäisyys saumaustelan akselista ja etäisyys • mainitun toisen telan akselista on valittu saumaustelan ja mainitun toisen telan taittokul- mista riippuen siten, että rainan kulkupituus ennen saumausta ja rainan kulkupituus saumauksessa on olennaisesti sama.The sealing device of a continuous unwinder according to the invention is characterized in that the sealing device comprises at least one second roll, and that the sealing roll and said second roll are attached to a lever device articulated from an articulation point between the axes of said rolls so that the distance of the articulation point from the the axis of the roll is selected depending on the bending angles of the sealing roll and said second roll so that the running length of the web before sealing and the running length of the web in sealing are substantially the same.

30 3 10032330 3 100323

Keksinnön mukaisessa saumauslaitteessa rainan venymä saumaustelan iskiessä eliminoidaan käyttämällä kahta liikkuvaa telaa. Koska rainan venymä telojen liikkuessa on kompensoitu, voidaan käyttää suurta saumausrakoa, kuten esim. 100 mm, jolloin saumausrakoon ei muodostu häiritsevää alipainetta. Tämän ansiosta rainan lepatus 5 vähenee ja uuden konerullan hajoamisvaara vähenee. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa taittokulmaa saumaustelalla voidaan kasvattaa, jolloin rainan kulku on hallitumpi. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ei myöskään ole vaaraa rainan ennenaikaisesta tarttumisesta saumausteippiin.In the sealing device according to the invention, the elongation of the web when the sealing roller strikes is eliminated by using two moving rollers. Since the elongation of the web as the rollers move is compensated, a large sealing gap, such as 100 mm, can be used, so that no disturbing vacuum is created in the sealing gap. As a result, the flutter 5 of the web is reduced and the risk of the new machine roll breaking down is reduced. In the solution according to the invention, the folding angle with the sealing roller can be increased, whereby the web travel is more controlled. The solution according to the invention also does not have the risk of premature adhesion of the web to the sealing tape.

10 Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa saumauslaitteen kaksi telaa on kiinnitetty vipuun, joka on nivelöity telojen akselien välillä olevasta nivelpisteestä. Nivelpisteen paikka valitaan saumaustelan ja rainan johtotelan eli aputelan taittokulmista riippuen siten, että rainan pituus saumauksessa ja telojen ollessa perusasennossa, on olennaisesti sama. Suurissa koneissa, joissa telojen halkaisijat ovat suuret, voidaan 15 käyttää kevyitä komposiittiteloja, jolloin saumaustelamekanismin massa ei tule häiritsevän suureksi.In a preferred embodiment of the invention, the two rollers of the sealing device are attached to a lever articulated from an articulation point between the axes of the rollers. The position of the articulation point is selected depending on the bending angles of the sealing roll and the web guide roll, i.e. the auxiliary roll, so that the length of the web in the sealing and the rolls in the basic position is substantially the same. In large machines with large roll diameters, lightweight composite rolls can be used, so that the mass of the sealing roll mechanism does not become disturbingly large.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuiten-20 kaan ole tarkoitettu yksinomaan rajoittaa.The invention will be explained in detail with reference to a preferred embodiment of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

Kuviot IA, IB ja 1C esittävät tekniikan tasosta tunnettua saumauskoneistoa sivukuvana.Figures 1A, 1B and 1C show a side view of a sealing mechanism known from the prior art.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen saumauslaitteen erästä edullista suoritusmuotoa 25 sivukuvana.Figure 2 shows a side view of a preferred embodiment 25 of a sealing device according to the invention.

Kuvioissa IA, IB ja 1C tyhjenevää konerullaa on merkitty viitenumerolla 11 ja saumaustelaa viitenumerolla 12. Uutta konerullaa on merkitty viitenumerolla 13 ja sen pyörimissuuntaa nuolella A. Teippisaumaa on merkitty viitenumerolla 14.In Figures 1A, 1B and 1C, the emptying machine roll is indicated by reference numeral 11 and the sealing roller by reference numeral 12. The new machine roll is indicated by reference numeral 13 and its direction of rotation by arrow A. The tape seam is indicated by reference numeral 14.

30 100323 430 100323 4

Tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa uusi konerulla 13 kiihdytetään ajonopeuteen ja vanha raina P tuodaan lähelle uuden konerullan 13 pintaa. Tämän jälkeen raina P painetaan konerullan 13 pintaan saumaustelalla 12. Vanha raina P katkaistaan katkaisute-rällä 15 sauman 14 yläpuolelta. Kuvioiden IA - 1C mukaisessa tekniikan tason 5 saumauskoneistossa esiintyy ne epäkohdat, jotka on edellä kuvattu.In the prior art solution, the new machine roll 13 is accelerated to the running speed and the old web P is brought close to the surface of the new machine roll 13. The web P is then pressed onto the surface of the machine roll 13 by a sealing roll 12. The old web P is cut with a cutting blade 15 above the seam 14. The prior art sealing machine according to Figures 1A-1C has the disadvantages described above.

Keksinnön mukainen saumauslaite käsittää saumaustelan 12a lisäksi ainakin yhden toisen telan 12b, joka on aputela ja samalla rainan johtotela. Telat 12a ja 12b on kiinnitetty vipuun 16, joka on nivelöity telojen 12a ja 12b akselien välillä olevasta 10 nivelpisteestä 17. Nivelpisteen 17 etäisyyttä telan 12a akselista on merkitty viitekiijai-mella S] ja etäisyyttä telan 12b akselista S2. Rainan P kulkua ennen saumausta on merkitty kiijaimella Wj ja rainan P kulkua saumauksessa kirjaimella W2. Raina P kulkee saumauslaitteen jälkeen johtotelan 18 kautta eteenpäin. Saumauslaitteen toimilaitetta on merkitty viitenumerolla 19. Toimilaite 19 antaa saumaustelalle 12a riittävän 15 nopean iskun. Nopeus voidaan rajoittaa haluttuun arvoon viskoosivaimentimella 20.The sealing device according to the invention comprises, in addition to the sealing roll 12a, at least one second roll 12b, which is an auxiliary roll and at the same time a web guide roll. The rollers 12a and 12b are attached to a lever 16 articulated from a pivot point 17 between the shafts of the rollers 12a and 12b. The distance of the pivot point 17 from the axis of the roll 12a is indicated by a reference fixture S1 and the distance from the axis S2 of the roll 12b. The passage of the web P before sealing is marked with the fastener Wj and the passage of the web P in the sealing with the letter W2. After the sealing device, the web P passes forward through the guide roll 18. The actuator of the sealing device is indicated by the reference number 19. The actuator 19 imparts a sufficient rapid impact to the sealing roller 12a. The speed can be limited to the desired value by a viscosity damper 20.

Nivelpisteen 17 paikka, ts. etäisyydet Si ja S2 valitaan saumaustelan 12a ja aputelan 12b taittokulmista riippuen siten, että rainan pituus saumauksessa ja telojen 12a ja 12b ollessa perusasennossa on olennaisesti sama. Kuviossa 2 rainan kulku ennen saumausta 20 Wj, ts. matka pisteestä Pj pisteeseen P2 on olennaisesti sama kuin rainan P kulku saumauksessa W2. Pj tarkoittaa rainan P irtoamiskohtaa aukirullattavasta rullasta 11 ja P2 tarkoittaa rainan P saapumiskohtaa johtotelalle 18.The position of the hinge point 17, i.e. the distances S1 and S2, are selected depending on the bending angles of the sealing roll 12a and the auxiliary roll 12b so that the length of the web in the sealing and the rollers 12a and 12b in the basic position is substantially the same. In Fig. 2, the travel of the web before the sealing 20 Wj, i.e. the distance from the point P1 to the point P2, is substantially the same as the travel of the web P in the sealing W2. Pj denotes the point of detachment of the web P from the roll 11 to be unwound, and P2 denotes the point of arrival of the web P on the guide roll 18.

Kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa toimilaitteena 19 on käytetty paineilmapaljetta, 25 joka on varustettu esim. hydraulisella vaimentimella 20. Varsinkin suurissa koneissa, esim. suurissa päällystyskoneissa, joissa telojen halkaisijat ovat suuret, voidaan käyttää teloina 12a ja 12b keveitä komposiittiteloja, jolloin saumaustelamekanismin massa ei tule häiritsevän suureksi. Rainan johtotelan eli aputelan 12b ei välttämättä tarvitse olla komposiittitela, vaan voi olla esim. terästela.In the embodiment according to Fig. 2, a compressed air bellows 25 is used as the actuator 19, which is provided with e.g. a hydraulic damper 20. Especially in large machines, e.g. large coating machines with large roll diameters, lightweight composite rolls 12a and 12b can be used as rolls. high. The web guide roll, i.e. the auxiliary roll 12b, does not necessarily have to be a composite roll, but can be e.g. a steel roll.

30 1003?? 530 1003 ?? 5

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on siis oivallettu kasvattaa saumausrakoa nykyisin käytetystä rakosuuruudesta noin 8-12 mm aina jopa esim. 100 mm:iin saakka tai jopa sen ylitsekin. Edelleen keksinnön mukaisessa ratkaisussa on pystytty kasvattamaan taittokulmaa ilman mitään haittavaikutusta.Thus, in the solution according to the invention, it has been realized to increase the sealing gap from the currently used gap size by about 8-12 mm up to e.g. up to 100 mm or even beyond. Furthermore, in the solution according to the invention, it has been possible to increase the angle of refraction without any adverse effect.

55

Edellä on esitetty ainoastaan keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto ja alan ammattimiehelle on selvää, että siihen voidaan tehdä lukuisia modifikaatioita oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Only a preferred embodiment of the invention has been described above and it will be clear to a person skilled in the art that numerous modifications can be made to it within the scope of the inventive idea set out in the appended claims.

1010

Claims

6 100323

A sealing device for a continuous unwinding roller, by which a new machine roll (13) to be introduced into the unwinding roller is connected to the web (P) 5 of a full speed unloading machine roll (11), the sealing device comprising an articulated lever / roll device comprising a sealing roll (12). attached to a seam (14) on a new machine roll (13), characterized in that the sealing device comprises at least one second roll (12b), and that the sealing roll (12a) and said second roll (12b) are attached to a lever device (16) articulated a pivot point (17) between the axes 10 of the rollers (12a, 12b) such that the distance (S {) of the pivot point (17) from the axis of the sealing roll (12a) and the distance (S2) from the axis of said second roll (12b) are selected from the sealing roll (12a) and depending on the bending angles of said second roll (12b) such that the running length of the web (P) before sealing (Wj) and the running length of the web (P) in sealing (W2) are substantially the same. 15

Sealing device according to Claim 1, characterized in that at least the sealing roll (12a) is a lightweight composite roll.

Sealing device according to Claim 1 or 2, characterized in that the distance of the sealing roll (12a) from the new machine roll (13), i.e. the sealing gap, is between 12 and 100 mm.

Sealing device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the actuator (19) of the sealing roller (12a) is provided with a damping device (20). 25

Sealing device according to Claim 4, characterized in that the actuator (19) is a compressed air bellows and the damping device (20) is a hydraulic damper. 7 100323