FI102197B - Menetelmä ja laite paperirainan päänviennissä - Google Patents

Description

1 102197

Menetelmä ja laite paperirainan päänviennissä

Keksintö kohdistuu menetelmään paperirainan päänviennissä, joka vastaa oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määriteltyä 5 tekniikkaa. Keksintö kohdistuu myös laitteeseen paperirainan päänviennissä, joka on oheisen patenttivaatimuksen 9 johdanto-osassa esitettyä tyyppiä.

Käynnistettäessä paperikone seisokin tai ratakatkon jälkeen paperi 10 täytyy syöttää uudestaan koneen läpi. Tällöin paperirainan reunasta erotetaan aluksi kapea reunanauha, jota ajetaan ensin koneen läpi. Kun reunanauha on saatu kulkemaan koneen tai koneen osan läpi, se voidaan levittää täysilevyiseksi rainaksi. Jotta reunanauha seuraisi sylinterien ja telojen muodostamaa paperiradan kulkurataa, on käytössä 15 erilaisia ohjausjärjestelmiä sen ohjaamiseksi. Yleisesti käytetään tällöin paperirainan reunan ulkopuolella kulkevia köysijärjestelmiä, ns. pään-vientiköysiä, joiden väliin päänvientinauha ohjataan.

Reunanauhan on-line -päänvienti nopeakäyntisillä paperikoneilla 20 (nopeudet yleisesti yli 20 m/s, suunnittelunopeudet nykyään jopa 30 m/s) on ongelma etenkin, jos linjassa on mutkikkaita vientejä vaativia prosessilaitteita. Nopeasti liikkuvan päänvientinauhan ohjaaminen oikeaa reittiä pitkin on vaikeaa. Samoin nauhan katkeaminen sen osuessa matkalla oleviin esteisiin on ongelma.

: 25 j Ongelmaa on yritetty normaalin köysiviennin lisäksi ratkaista erilaisilla ' hihnatukilaitteilla ja ilmapuhalluksilla ja imulaitteilla ym. Nämä laitteet kyllä auttavat päänviennin onnistumista suhteellisen suoraviivaisissa ja • · · *·’* yksinkertaisissa vienneissä, mutta esim. on-line-moninippikalanteriin 30 ne eivät tarjoa riittävää ratkaisua.

• · • · • · · .f O : Päänvientinauha on siis tärkeä osa paperikoneen tuotantoajon alkua, ja : !*. sen vienti tulee sujua häiriöttä. Päänvientinauhan itsessään tulee olla riittävän luja, jotta se kestää päänviennin mekaaniset rasitukset ja ei 35 katkea esimerkiksi osuessaan esteisiin. Varsinkin paperirainan reuna-alueella rainan vahvuus on muutenkin ongelma, ja päänvientinauhan 2 102197 vahvistamiseksi onkin suomalaisessa patentissa 72550 esitetty lisä-massan syöttö paperirainan reuna-alueelle reunanauhan vahvistamiseksi ja myös paperirainan katkoalttiuden vähentämiseksi tuotantoajos-sa. Tämä vaatii muutoksia massan syöttöön perälaatikossa tai erityisen 5 lisämassan syöttölaitteen.

Keksinnön tarkoituksena on esittää tapa parantaa reunanauhan pään-vientiominaisuuksia ilman erityisen lisämassan tarvetta, jolloin pään-viennistä tulee varmempi. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksin-10 nön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Lyhentämällä päänvientinauhan vapaata pituutta mekaanisen muokkauksen avulla saadaan sille erinomaiset ominaisuudet päänviennin rasituksia ja nopeuksia ajatellen.

15

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa. Pään-vientinauhaa rakenteellisesti lyhentävä laite voidaan sijoittaa sopivaan kohtaan päänvientinauhan erotuslaitteen jälkeen ennen päänvientioh-20 jaimia.

Muiden keksinnön edullisten suoritusmuotojen osalta viitataan oheisiin epäitsenäisiin patenttivaatimuksiin ja jäljempänä tulevaan selitykseen.

: 25 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen pii- .·. I rustukseen, joka esittää keksinnön mukaista laitetta paperikoneessa : paperirainan päänviennin yhteydessä.

• «· • · · • · ·

Piirustuksessa on esitetty paperikoneen kuivatusosan loppupää ennen 30 kalanteria. Raina saapuu kuivatussylinterien 4 määräämää mutkittele- « · : '·· vaa tietä kuivatusosan loppupäähän, josta se ohjataan ohjausteloilla •V*: kalenterille. Jotta raina saataisiin ohjattua seuraavan koneenosan läpi, : *·. erotetaan siitä viistoleikkurilla 1 n. 15—50 cm levyinen päänvientinauha T, joka muodostuu rainan reuna-alueesta. Tämä johdetaan eteenpäin 35 sinänsä tunnetuin apuvälinein päänvientiköysien 3a, 3b väliseen kitaan, ja muu raina johdetaan pulpperiin.

3 102197

Viistoleikkurin 1 ja päänvientiköysien 3a, 3b välillä on laite, joka mekaanisella muokkauksella lyhentää päänvientinauhan T alkuperäistä pituutta. Tämä laite, jota piirustuksessa on merkitty viitenumerolla 2, on 5 järjestetty aiheuttamaan mekaanisesti sellainen muutos nauhan rakenteessa, että nauha poimuttuu, eli siihen syntyy poikittaissuuntaisia poimuja, jotka tuovat pituussuunnassa nauhan osia lähemmäksi toisiaan. Nauhaan saadaan tällöin lisääntynyt murtovenymä, jolloin se ei myöskään katkea helposti esteeseen osuessaan tai mekaanisten ohjainten 10 nopeuseron vaikutuksen alaisena. Nauhan lyhenemisellä tarkoitetaan tässä pituuden muutosta, kun verrataan nauhojen vapaita pituuksia, "lepopituuksia", eli pituuksia, jotka eivät ole vetojännityksen alaisina. Nauha ei siis lyhene pysyvästi, vaan sitä voidaan venyttää esim. alkuperäiseen pituuteen asti tai jopa ylikin sopivan suuruisella vedolla.

15

Menetelmän hyviä puolia ovat:

Soveltuvuus myös olemassa oleville koneille niiden pään-viennin tehostamiseksi esim. päällystysosissa, kalantereissa ja yleensä jälkikäsittelylaitteissa 20 - Menetelmä on vapaa liimoista, teipeistä, yms. riske- jä/puhdistustarpeita lisäävistä aineista

Menetelmä parantaa oleellisesti nauhan repimiskestävyyttä ja antaa joustoa nopeuserojen, löysien yms. poistamiseksi Päänvientiköysien nopeutta voidaan lisätä nimellisestä hiu- 25 kan löysien/pussien poistamiseksi, koska nauhan jousto ·. · sallii sen.

• · : ' - Päänvienti voidaan suorittaa koneen nopeutta alemmalla nopeudella.

« · · « · · 30 Käytännössä laite 2 on nauhaan T kosketuksissa oleva ja sen raken-: '·· netta edellä kuvatulla tavalla mekaanisesti muokkaava laite, jollaisesta : hyvinä esimerkkeinä ovat poimuttumisen aikaansaavat laitteet. Näiden • *·. yhtenä alaryhmänä ovat mm. kreppauslaitteet. Piirustuksessa on ha vainnollistettu kolmea eri vaihtoehtoa, joita selostetaan seuraavassa.

35 4 102197

Ensimmäisessä vaihtoehdossa on laitteena 2 viimeisen kuivatussylin-terin 4 vaippaa vasten oleva irrotuskaavari, joka poimuttaa sylinterin tuomaa päänvientinauhaa T, jolloin päänvientinauha T kaavariin osuessaan samalla irtoaa sylinteriltä, ja se ohjataan päänvientilaitteisiin 5 3a ja 3b.

Toinen vaihtoehto on käyttää samassa kohdassa kreppauskaavaria, joka poimuttaa nauhaa kreppaamalla. Kreppauskaavarit ovat sinänsä tunnettuja, ja tässä kohtaa voidaan käyttää varsinaisen paperin krep-10 pauksen yhteydessä tunnettua tekniikkaa, kuten eri kaavarigeometrioita ja kontaktikulmia. Eri kreppausmenetelmiä, mm. sylinteriä vasten oleva kreppauskaavari, on esitetty esim. US-patentissa 4,440,597.

Piirustuksessa on kolmantena vaihtoehtona esitetty katkoviivoilla vii-15 meisestä kuivatussylinteristä 4 irrallinen laite 2, joka on kosketuksissa päänvientinauhaan T kuivatussylinterin 4 jälkeen. Laite muodostuu kahdesta poimutustelasta 2a ja 2b, joiden välistä päänvientinauha T kulkee ja jotka saavat aikaan em. ilmiöt päänvientinauhaan suorittamallaan mekaanisella muokkauksella. Poimutus saadaan tällöin aikaan te-20 lojen ja vaippojen pintarakenteella, esimerkiksi siten, että toinen poimu-tusteloista on pinnaltaan pehmeää kumia tai vastaavaa elastista materiaalia, ja toinen uritettua kovempaa materiaalia, kuten metallia. Poimu-tustelat voivat myös muistuttaa tunnettuja fluting-teloja rakenteeltaan.

25 Sen lisäksi, että päänvientinauhan T murtovenymä kasvaa laitteen 2 •m\ jälkeen ja se on joustavampi ottamaan vastaan kosketuksesta pään- : " vientilaitteisiin johtuvia mekaanisia rasituksia, saadaan keksinnöllä vielä yksi merkittävä etu. Koska päänvientinauhan T pituus lyhenee tietyssä ' suhteessa käsittelyn jälkeen, alenee myös nopeus vastaavassa suh- 30 teessä, koska massavirta on vakio. Tällöin kaikkia käsittelykohdan jäl-• ’·· keisiä liikkuvia osia, myös päänvientilaitteita kuten päänvientiköysiä, :T: voidaan ajaa pienemmällä nopeudella. Päänvientinauhan T vienti : '·. oikeaa reittiä pitkin helpottuu siis huomattavasti.

5 102197

Esimerkiksi poimutusastetta muuttamalla voidaan päänvientilaitteiden nopeutta muuttaa vastaavasti. Nopeakäyntisissä koneissa, joissa suurimmat tuotantonopeudet ovat nykyään n. 26 m/s, voidaan tällöin pienentää käsittelykohdan jälkeisiä päänvientinauhaan vaikuttavia keski-5 pakovoimia ja hitausvoimia.

Poimutusolosuhteisiin voidaan vaikuttaa myös muilla muuttujilla, kuten kostutuksilla ja kuivauksilla, kuten IR-kuivauksilla. Kostutus on tarpeen nimenomaan käytettäessä kreppausta, ja piirustuksessa on merkitty 10 nauhaa T viistoleikkurin jälkeen sylinterin kohdalla kostuttavaa laitetta viitenumerolla 6. Nämä toimenpiteet tarvitsee kohdistaa vain kapeaan päänvientinauhaan T, jolloin ne eivät vaadi suuria lisälaitteita.

Paitsi normaalin, rainasta erotetun päänvientinauhan T suoraan käsitte-15 lyyn keksintöä voidaan käyttää myös sellaisen päänvientinauhan jatkokäsittelyyn, joka on erotettu normaalein menetelmin rainasta ja tämän jälkeen pituussuunnassaan laskostettu. Tätä keksintöä on yksityiskohtaisemmin selostettu saman hakijan rinnakkaisessa samana päivänä sisäänjätetyssä patenttihakemuksessa. Tällöin ennen käsittelykohtaa 20 on laite, joka on järjestetty kääntämään päänvientinauhan T toinen reuna-alue tai molemmat reuna-alueet vasten muuta nauhaa niin, että siihen syntyy pituussuuntainen taitos, ja tällaisen laitteen 5 sijaintikoh-taa on piirustuksessa kuvattu kaavamaisesti katkoviivoilla. Laite sijaitsee viistoleikkurin 1 ja viimeisen kuivatussylinterin 4 välillä, ja siinä on 25 ohjaava pinta, joka kontaktissa nauhan toiseen reuna-alueeseen tietyllä : 1 matkalla kääntää sitä vähitellen kohti muuta nauhaa, minkä lisäksi siinä on pinta, joka lopullisesti saa aikaan reuna-alueen taittumisen vasten « * : " nauhaa eli nauhan laskostumisen. Nauha voidaan tällöin taittaa vasten • · · * seuraavan kuivatussylinterin 4 pintaa, tai siinä voi olla erityinen nippi 30 tätä varten ennen kuivatussylinteriä. Laskostuksella saadaan lisää lu-j '·· juutta päänvientinauhaan, ja keksinnön mukaisella jälkikäsittelyllä saa- daan poistettua taivutusjäykkyyttä tällaisesta nauhasta ja lisättyä sen j *.·. murtovenymää ja joustoa. Laskostetun nauhan käsittelyyn voidaan käyttää samoja, edellä esitettyjä periaatteita kuin yksinkertaisen nauhan 35 käsittelyssä.

6 102197

Keksintöä voidaan soveltaa myös muissa osissa konetta, jolloin ennen uusia päänvientilaitteita järjestetään kohta, jossa päänvientinauhalle suoritetaan edellä kuvatun kaltainen mekaaninen käsittely, ja käsittely-kohtaa seuraavan paperikoneen osan nopeutta voidaan laskea vastaa-5 vasti päänviennin ajaksi.

Alettaessa levittää paperirainaa normaaliin rataleveyteen lopetetaan käsittely, mahdollisesti sitä asteittain vähentämällä niin, että päänvienti-nauha T palaa normaaliin pituuteen, jolloin päänvientilaitteiden nopeut-10 ta voidaan myös vähitellen kasvattaa normaaliin konenopeuteen. Tämän jälkeen raina levitetään viistoleikkuulla täysilevyiseksi, ja voidaan aloittaa normaali tuotantoajo.

Keksintö ei ole rajoittunut ainoastaan edellä kuvattuihin käsittelytapoi-15 hin, vaan siinä voidaan käyttää kaikkia ajateltavia mekaanisia käsittelytapoja, jotka aiheuttavat päänvientinauhaan edellä kuvatut muutokset ja siitä saadut edut.

Samoin termillä paperikone tarkoitetaan kaikkia jatkuvia rainoja kuitu-20 raaka-aineesta valmistavia koneita neliöpainosta riippumatta, myös kartonkia valmistavia koneita. Vastaavasti paperiraina tarkoittaa kaikkia näissä koneissa kulkevia kuiturainoja.

• · • · • · · • · . · • · • · · » > : : : I * • · · * · · • · ·

Claims (13)

1. Menetelmä paperikoneessa paperin päänviennissä, jossa paperi-5 rainan reunasta erotetaan kapeampi päänvientinauha (T), joka viedään paperikoneen liikkuvien osien yhteyteen järjestettyihin päänvientioh-jaimiin, tunnettu siitä, että ennen nauhan (T) viemistä päänvientilait-teisiin sen vapaata pituutta lyhennetään pituussuunnassa siihen kohdistetun mekaanisen muokkauksen avulla ja päänvienti tapahtuu siten, 10 että käsittelykohdan jälkeen tulevaa koneen osaa ajetaan pienemmällä nopeudella kuin käsittelykohtaa edeltävää osaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päänvientinauhaa (T) muokataan poimuttamalla. ; 15

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poimutus suoritetaan kreppaamalla.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että V: 20 poimutus suoritetaan irrotuskaavarilla vasten sylinterin pintaa.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kreppaus suoritetaan kreppauskaavarilla vasten sylinterin pintaa.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · · poimutus suoritetaan kahden nauhaan kosketuksissa olevan pinnan, kuten kahden telan välissä.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet-30 tu siitä, että päänvientilaitteiden nopeutta lasketaan normaalia, käsittelemättömälle päänvientinauhalle sovellettua päänvientinopeutta pienemmäksi nauhan pituussuuntaisen muutoksen mukaan.

7 102197

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet-35 tu siitä, että mekaaninen muokkaus kohdistetaan päänvientinauhaan (T), joka on laskostettu pituussuuntaisen taitoslinjan kohdalta. 8 102197

9. Laite paperikoneessa paperin päänviennissä paperirainan reunasta erotetun päänvientinauhan (T) ominaisuuksien parantamiseksi ennen sen johtamista paperikoneen liikkuvien osien yhteyteen järjestettyihin 5 päänvientilaitteisiin, tunnettu siitä, että laite (2) käsittää päänvientinauhan (T) kulkuradalle sijoitetut elimet, jotka on järjestetty muokkaamaan päänvientinauhaa mekaanisesti siten, että sen vapaa pituus lyhenee ja elinten jälkeen tulevaa koneen osaa voidaan ajaa pienemmällä nopeudella kuin sitä edeltävää osaa. 10

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet on järjestetty poimuttamaan nauhaa.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet : 15 muodostuvat irrotuskaavarista ja päänvientinauhaa (T) kuljettavasta sy linterin pinnasta, jota vasten irrotuskaavari on sijoitettu.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet muodostuvat kreppauskaavarista ja päänvientinauhaa (T) kuljettavasta 20 sylinterin pinnasta, jota vasten kreppauskaavari on sijoitettu.

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet muodostuvat kahdesta muokkauksen aikaansaavasta poimutuspinnas-ta, joiden välistä päänvientinauha (T) on viety, kuten kahden vastakkai- : 25 sen telan (2a, 2b) pinnoista. • · · « • · 102197