FI101370B - Kiinnityspää paperirainan tai vastaavan rullauksessa käytettävän rulla usytimen, erityisesti hylsyn kiinnittämiseksi rullauslaitteeseen - Google Patents

Description

101370

Kiinnityspää paperirainan tai vastaavan rullauksessa käytettävän rullausytimen, erityisesti hylsyn kiinnittämiseksi rullauslaitteeseen Infastningshuvud for infastning i en rullningsanordning av en rullningskäma, i synnerhet en hylsa som används 5 vid rullning av en pappersbana eller motsvarande

Keksinnön kohteena on kiinnityspää paperirainan tai vastaavan rullauksessa käytettävän 10 rullausytimen, erityisesti hylsyn, kiinnittämiseksi rullauslaitteeseen, jossa rullaus-laitteessa on sovitettu muodostettavaksi useita erillisiä rainarullia peräkkäin asetettujen erillisten rullausytimien ympärille rinnakkain, joka kiinnityspää käsittää runkorakenteen, johon on liitetty tukielin, joka on sovitettu tukemaan rullauslaitteessa olevaa reunimmaista rullausydintä sisäpuolisesti rullausytimen päästä, joka kiinnityspää IS käsittää runkorakenteeseen kiinnitetyt venymisen kompensointielimet rullausytimien pituussuuntaisen venymisen kompensoimiseksi.

Paperirainan ja muiden vastaavien rainamaisten materiaalien rullauksessa käytetään tunnetusti rullausytimiä esim. hylsyjä, jotka kiinnityspäiden, esim. hylsylukkojen, 20 välityksellä kiinnitetään rullauslaitteeseen. Esillä oleva keksintö liittyy erityisesti sellaisiin rullaintyyppeihin, joissa muodostuvat rainarullat on sijoitettu/tuettu siten, että rullausytimet (rainarullat) on sijoitettu peräkkäin sama-akselisesti siten, että kunkin rullausytimen sijainti määrittyy viereisten rullausytimien mukaan ja rullausytimiä (rainarullia) tuetaan optimaalisissa oloissa vain rullien säteen suuntaisesti ja reunimmai-25 set rullausytimet on tuettu kiinnityspäin esim. hylsylukoin, jotka estävät olennaisesti rainarullien aksiaalisuuntaisen liikkeen. Kun kiinnityspää pyörii rullausytimen mukana, siitä voidaan mitata rainarullan pyörimät kierrokset. Tästä tiedosta yhdessä rullauste-lalta mitattujen tietojen kanssa lasketaan erilaisia rainarullan ominaisuuksia, esim. halkaisija ja tiheys.

Pääongelmana tunnetuissa ratkaisuissa on se, että rullausytimien kokonaispituus ylittää kiinnityspäiden säädetyn etäisyyden, jolloin rullausytimien päiden välille syntyy 30 101370 2 puristusvoima. Näin tapahtuu kahdesta syystä, joko rullausytimet ovat oletettua pitemmät tai ne venyvät rullauksen aikana.

Rullauksen aikana rullausytimet venyvät pituussuunnassa, koska rullausytimien ympäril-5 le tiukasti rullatut rainakerrokset puristavat rullausydintä sen säteen suunnassa. Koska hylsylukot on asetettu tyhjien rullausydinten kokonaispituuden mukaan, pyrkivät rullauksen aikana venyvät hylsyt työntämään kiinnityspäitä ulospäin. Tämä aiheuttaa rullausydinten (hylsyjen) päiden välille puristusvoiman, josta aiheutuu rullausongelmia.

10 Rullausongelmat edelleen korostuvat, jos rullattavan rainaradan poikkisuuntaisten profiilien, esim. paksuus, kosteus ja karheus, vaihtelun vuoksi vierekkäiset rullat eivät muodostu täsmälleen yhtä suuriksi halkaisijoiltaan huolimatta siitä, että niihin rullattaisiin periaatteessa täsmälleen yhtä pitkät osarainat. Rullien erisuuruisista halkaisijoista johtuen niiden keskiöissä olevat rullausytimet siirtyvät rullauksen edetessä toisiinsa 15 nähden siten, että niiden pyörintäkeskiöt eriytyvät ja samanaikaisesti myös rullien kulmanopeuksiin ilmaantuu vähäistä vaihtelua. Koska rullien keskiöt kuitenkin ovat koko rullauksen ajan kosketuksissa toisiinsa nähden, rullausytimien päiden välille syntyy poikkeuttavia voimia ja rullat pyrkivät "hyppimään", jolloin muodostuvat rullat saattavat vaurioitua. Tämän haitallisen tärinän vuoksi kantotelarullauksessa joudutaan 20 yleensä ajamaan hitaammin, ts. tyytymään pienempään rullausnopeuteen, mikä vähentää koneen kapasiteettia ja on siten epätaloudellista.

Edellä kuvattu ongelma on esiintynyt niin kauan kuin kantotelatyyppisiä rullaimia on käytetty. Ongelman vakavuus on kuitenkin vuosien saatossa vaihdellut, koska pape-25 rikoneella valmistetun rainan profiili on parantunut ja samanaikaisesti rullien koko ja . . rullausnopeus on muuttunut vain vähän. Viimeisten vuosien aikana valmistettavien asia- kasrullien halkaisijoita on alettu nostaa yhä suuremmiksi ja samanaikaisesti myös rullausnopeudet ovat kasvaneet, mistä syystä värähtelyongelma on tullut uudestaan esiin: pienikin profiilivaihtelu radan leveyssuunnassa kumuloituu erityisesti ohuiden 30 paperilaatujen rullauksen aikana siten, että rullien rainan profiilista johtuvat muotovirheet aiheuttavat merkittävän värähtelyongelman.

3 101370

Tekniikan tason osalta viitataan DE-patenttyulkaisussa 37 30 767 esitettyyn ratkaisuun, jossa kiinnityspää rullaushylsyjä varten on moottorikäytöllä pituussuuntaisesti säädettävissä. Kiinnityspäässä on rullaushylsyyn asettuva ja vasteella sen päätyyn nojaava kiristyshylsy, sydänosa, jonka päällä kiristyshylsy pituussuuntaan siirrettävästi 5 ohjautuu ja sydänosan ja kiristyshylsyn väliin tukeutuva paininjousi ja sydänosa on varustettu pituussuuntaan siirrettävän kiristyshylsyn päätyseinän avulla aktivoituvalla aktivoitavalla moottorikäyttöön vaikuttavalla lähestymiskytkimellä, joka sijaitsee keskeisesti sydänosassa ja kiristyshylsy on varustettu kytkimeen järjestetyllä mittauspin-nalla. Tässä tunnetussa ratkaisussa hylsyjen venyminen kasvattaa päittäisvoimaa 10 painejousen vakion mukaisesti eikä rullausydintä saada tehokkaasti lukittua kiinnitys-päähän pyörimissuunnassa, mikä saattaa aiheuttaa luistoa ja siten häiritä kierroslasken-taa. Tämä tunnettu ratkaisu on myös varsin monimutkainen ja kallis sekä epäluotettava.

15 Esillä olevan keksinnön päämääränä on ratkaista se ongelma, joka liittyy siihen kun rullauselimet venyvät pituussuunnassaan, kun niiden ympärille tiukasti rullatut rainaker-rokset puristavat rullausydintä sen säteen suunnassa ja hylsylukkojen ollessa asetettuna tyhjien rullausydinten kokonaispituuden mukaan, ovat rullauksen aikana venyneet hylsyt pyrkineet työntämään kiinnityspäitä ulospäin, jolloin on aiheutunut rullausydinten 20 päiden välille puristusvoima.

Keksinnön erityisenä päämääränä on tämän rullausongelmia aiheuttavan rullausydinten päiden välille muodostuvan puristusvoiman eliminointi tai ainakin minimointi siten, ettei edellä kuvattuja rullausongelmia esiinny.

25 • ·· Keksinnön päämääränä on aikaansaada järjestely, jossa edellä esitettyjä ongelmia ei esiinny eli luoda järjestely, jossa rullausta haittaavat päittäisvoimat jäävät pieniksi.

Keksinnön eräänä päämääränä on varmistaa kiinnityspään pyöriminen rullausytimen 30 mukana.

4 101370

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle kiinnityspäälle pääasiallisesti tunnusomaista se, että venymisen kompensointielimet ovat olennaisesti piikkimäisiä ja että kompensointielimet on sovitettu kiinnittymään rullauslaitteessa olevan reunimmaisen rullausytimen päähän 5 siten, että reunimmaisen rullausytimen pää työntyy venymisen kompensointielimiin rullausytimien pituussuuntaisen venymisen aikana.

Keksinnön mukaisesti rullauslaitteessa olevia reunimmaisia rullausytimiä tuetaan kiinnityspäissä olevin venymisen kompensointielimin, jolloin rullausytimet venyessään 10 aiheuttavat sen, että rullausytimien päät työntyvät ko. kompensointielimiin eikä suuria rullausytimien akselin suuntaisia voimia pääse syntymään. Lisäksi nämä voimat ovat täysin ennalta asetettavissa ko. kompensointielinten muotoa ja lukumäärää vaihtelemalla.

15 Edullisesti esim. hylsyssä, jonka koko on 6" - 14" käytetään piikkejä 10° - 60° välein, jotka on sopivimmin muotoiltu sellaisiksi, että piikin käijessä on pieni tasainen osuus. Keksinnön edullisimman sovellusesimerkin mukaisesti on piikkimäisessä elimessä tietyn suuruinen tasapää, jolloin kiinnityspäät saavat asetettua rullausytimet oikeille kohdilleen ilman, että rullausytimien uppoamista piikkeihin tapahtuu.

20

Keksinnön eräänä erittäin tärkeänä etuna on myöskin se, että tukielimet rakenteensa yksinkertaisuudesta johtuen ovat edulliset valmistaa, koska erillisiä kiinnipitoelimiä esim. "kynsiä" ei enää tarvita.

25 Keksinnön mukaisessa jäijestelyssä on mahdollista ottaa huomioon erilaiset rullausyti-. mien venymään ja siten piikkeihin uppoamisvoimaan vaikuttavat tekijät, kuten esimer kiksi rullausytimien materiaalit, halkaisijat, rullauskoneen leveys, rullattava materiaali, muotoilemalla piikkimäiset elimet siten, että rullausytimien välinen päittäisvoima pysyy niin alhaisena, ettei rullaus häiriinny.

30 5 101370

Vaikka piikkimäiset elimet saattavat upota rullausytimen päähän ja muodostaa jäljen, ei se aiheuta ongelmia, koska ne sijaitsevat sellaisella alueella, ettei sillä ole vaikutusta rullan laatuun eikä siitä myöskään ole haittaa kiinnitettäessä rullia jatkojalostuskonei-siin.

5

Keksinnön mukainen järjestely soveltuu käytettäväksi erityisesti kantotelarullaimissa ja erityisesti käytettäessä kuituhylsyjä.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen kuvioihin 10 viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

Kuviossa 1 on kaaviollisesti esitetty keksinnön mukainen rullausytimen kiinnitysjäijeste- iy.

15

Kuviossa 2 on kaaviollisesti esitetty kantotelaleikkuri, jossa sovelletaan keksinnön mukaista jäijestelyä.

Kuviossa 3 on kaaviollisesti esitetty rullausytimien päiden välisen voiman riippuvuus 20 rullausytimen venymästä käytettäessä erityyppisiä rullausydinten kiinnitysjäijestelyjä.

Kuvion 1 mukaisesti ontto rullausydin, esim. hylsy 10a; lOf on kiinnitetty päästään kiinnityspäähän esim. hylsylukkoon 11, joka käsittää runkorakenteen 15. Onton hylsyn 10a; lOf sisälle ulottuu kiinnityspään 11 tukielin 13 ja hylsyn 10 päähän 14 tukeutuvat 25 kiinnityspäähän 11 muodostetut piikkimäiset elimet 12, jotka kiinnittävät rullauslait-. · teessä olevat reunimmaiset hylsyt 10a; lOf paikoilleen rullauksen ajaksi ja tukevat hylsyä 10a; lOf siten, että hylsyjen pituussuuntainen venymä ei aiheuta ongelmia, vaan tästä aiheutuvan päittäisvoiman kasvaessa hylsyn 10a; lOf pää 14 työntyy piikkimäisiin elimiin 12.

Piikkien lukumäärällä ja muotoilulla voidaan maksimipäittäisvoima säätää halutuksi.

30 6 101370

Kuviossa 2 on esitetty kaavallisesti kantotelaleikkuri 20, joka käsittää rullaustelan 21 ja painotelan 14, joiden välissä rullausytimien 10a,10b,10c,10d,10e,10f ympärille rullataan rainarullia 17a,17b,17c,17d,17e,17f. Kantotelaleikkurissa 20 rullausytimet 10a,10b...l0f ovat peräkkäin ja reunimmaiset rullausytimet 10a ja lOf on päästään S kiinnitetty kiinnityspäähän esim. hylsylukkoon 11, joka käsittää runkorakenteet 15 ja niihin yhdistetyn tukielimen 13, joka on sovitettu tukemaan rullausydintä sisäpuolisesti ja piikkimäiset elimet 12 (ei esitetty tässä kuviossa), jotka vaikuttavat reunimmaisten rullausydinten 10a, 1 Of päissä viitemerkinnällä A osoitetussa kohdassa. Piikkimäiset elimet käyvät yksityiskohtaisemmin ilmi kuviosta 1 sekä kuvioista 3C ja 3D.

10

Kuviossa 3A on esitetty graafisesti rullausytimien päiden välisen voiman F riippuvuus rullausytimen venymästä e, kun oletetaan, että rullausytimet ovat vapaana oikean mittaiset eli rullauksen alussa päittäisvoima on nolla. Kuviossa 3A on viitemerkinnällä 31 merkitty tekniikan tasosta tunnetun mukaisen ratkaisun, joka on esitetty kuviossa 3B, 15 mukaisessa järjestelyssä vaikuttavaa riippuvuutta rullausytimien päiden välisen voiman ja rullausytimen venymän välillä. Kuten kuviosta 3A huomataan, kun kiinnityspäiden 11 asemointi on "kiinteä" eli tekniikan tason mukainen, on voiman F kasvu erittäin jyrkkä. Viitemerkinnällä 35 on kuvattu sellaisen tekniikan tason mukaisen ratkaisun riippuvuutta, jossa kiinnityspään voima välittyy lautasjousien välityksellä, jolloin myös 20 voima F kasvaa jyrkästi.

Käyrät 32 ja 33 esittävät kuviossa 3C esitetyn keksinnön sovellusesimerkin mukaisessa järjestelyssä vaikuttavaa rullausytimien päiden välisen voiman F riippuvuutta rullausytimien venymästä e. Käyrä 32 kuvaa tilannetta kun piikkimäisiä elimiä on kuusi 25 kappaletta ja käyrä 33 tilannetta kun piikkimäisiä elimiä 12 on neljä kappaletta.

• Keksinnön tässä sovellusesimerkissä rullausytimen 10 kiinnityspään 11 yhteyteen on jäljestetty venymisen kompensointielimet 12, jotka ovat tasapäiset, jolloin venymisen kompensointielimillä 12 aikaansaadaan tietty voiman F lähtötaso. Venymisen kompen-sointielinten eli piikkimäisten elinten 12 ollessa pitkiä on voiman F kasvu hidasta 30 rullausytimen 10 pään upotessa piikkimäisiin elimiin 12, kuten käy ilmi kuviossa 3A esitetyistä käyristä 32,33.

7 101370 Käyrän 34 mukainen riippuvuus saavutetaan kuvion 3D mukaisella sovellusesimerkillä, jossa venymisen kompensointielimet eli piikkimäiset elimet 12 ovat teräviä ja lyhyitä. Tällöin voiman F lähtötaso on nolla ja piikkien ollessa lyhyitä kasvaa voima F nopeasti.

5

Keksintöä on edellä selostettu vain erääseen sen edulliseen sovellusesimerkkiin viitaten, jonka yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa. Monet muunnokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

10 s *«

Claims (3)

1. Kiinnityspää paperirainan tai vastaavan rullauksessa käytettävän rullausytimen, erityisesti hylsyn, kiinnittämiseksi rullauslaitteeseen, jossa rullauslaitteessa (20) on 5 sovitettu muodostettavaksi useita erillisiä rainarullia (17a,17b,17c,17d,17e,17f) peräkkäin asetettujen erillisten rullausytimien (10a,10b,10c,10d,10e,10f) ympärille rinnakkain, joka kiinnityspää (11) käsittää runkorakenteen (15), johon on liitetty tukielin (13), joka on sovitettu tukemaan rullauslaitteessa olevaa reunimmaista rullausydintä (10a; lOf) sisäpuolisesti rullausytimen päästä (14), joka kiinnityspää (11) käsittää 10 runkorakenteeseen (15) kiinnitetyt venymisen kompensointielimet (12) rullausytimien pituussuuntaisen venymisen kompensoimiseksi, tunnettu siitä, että venymisen kompensointielimet (12) ovat olennaisesti piikkimäisiä ja että kompensointielimet (12) on sovitettu kiinnittymään rullauslaitteessa (20) olevan reunimmaisen rullausytimen (10a; lOf) päähän (14) siten, että reunimmaisen rullausytimen (10a; lOf) pää (14) 15 työntyy venymisen kompensointielimiin (12) rullausytimien (10a... lOf) pituussuuntaisen venymisen aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinnityspää, tunnettu siitä, että venymisen kompensointielimet (12) ovat tasapäisiä (FIG. 3C) 20

« 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinnityspää, tunnettu siitä, että venymisen kompensointielimet (12) ovat teräväkärkisiä (FIG. 3D). 25 f 9 101370