FI104551B - Menetelmä ja laite paperirullahylsyjen liittämiseksi päittäin - Google Patents

Description

104551

Menetelmä ja laite paperirullahylsyjen liittämiseksi päittäin 5 Kyseessäolevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite paperirullahylsyjen liittämiseksi päittäin. Paperi rullataan tunnetusti eri jälkikäsittelyvaiheissa hylsyn ympärille, jonka seinämä on valmistettu kerroksittaiseksi spiraalimaisesti kiedotuista kartonkisuikaleista. Suika-10 leet liimoitetaan ennen kietomista, yleisesti vesilasi-liuoksella. Hylsyn pituuden tulee vastata tarkasti sille pituusleikkurista rullattavan paperirainan leveyttä. Samoin tulee hylsyn olla virheetön, jotta paperin loppukäytössä ja/tai jälkikäsittelyssä käytettyjen rullain-15 laitteiden karat toimisivat ongelmitta rullien kanssa.

Tyhjentynyt hylsy muodostaa oleellisen jäteongelman, sillä sen materiaali ei ole uusiokäytettävissä. Tästä johtuen on hylsyjä pyritty mahdollisuuksien mukaan käyttä-20 mään uudelleen, mutta tähänkin toimintaan liittyy ongelmia. Oleellisin ongelma on hylsyjen päiden vahingoittuminen. Tähän ongelmaan on tunnetusti haettu ratkaisua hylsyjen kunnostuksesta. Kunnostuksen perusajatuksen mukaisesti poistetaan hylsyn päästä vahingoittunut osuus, ja 25 tällainen pää liitetään vastaavasti kunnostetun toisen hylsyn päähän jatkuvaksi hylsyksi, joka katkotaan tavoi-.· teltuihin pituuksiin uusiokäyttöä varten.

Hylsyjen päiden työstämistä ja yhteenliittämistä varten 30 on kehitetty erilaisia menetelmiä ja laitteita. Päiden tasaukseen ja päittäiseen yhteenliittämiseen perustuva laitteisto on kuvattu ruotsalaisessa patenttijulkaisussa ~ .· 502 067. Vastaavasti kuvaa ruotsalainen kuulutusjulkaisu • · .

470 442 menetelmää ja laitteistoa, jossa kunnostettavien ’ 35 hylsyjen päät työstetään yhteensopiviksi uiko-, vastaa vasti sisäkartioiksi, jotka liimoitettuina liitetään yhteen.

« 2 104551

Viimemainitun julkaisun kuvaamassa menetelmässä suoritetaan ensin suoriksi tasattujen hylsyjen päiden työstäminen kartiojyrsimillä· Jyrsin, joka aikaansaa hylsyn päähän sisäpuolisen kartiopinnan, on varustettu jyrsinpääl-5 lä, joka on mitoitettu työstettävän hylsyn halkaisijan mukaisesti. Jyrsinpää on kohdistettu koaksiaaliseksi hylsyn pituusakselin kanssa. Ulkopuolinen kartio aikaansaadaan puolestaan kartiojyrsimellä, joka pyörii hylsyn akseliin nähden kohtisuoran akselin ympäri, ja viistää hyl-10 syn pään ulkoreunan kartiomaisen työstöpinnan määräämään kaltevuuteen hylsyn pyöriessä terän ohi. Kyseisessä ratkaisussa pyöritetään työstettäviä hylsyjä kahden hylsyn akselisuuntaisen kannatintelan päällä yläpuolisen, hylsyn kehäpinnalta vetävän kitkapyörän avulla.

15 Näiden tunnettujen menetelmien ja laitteistojen eräs oleellinen puute on, että työstövaiheessa ei käsiteltävän hylsyn poikkileikkauksen mahdollista soikeutta pystytä ottamaan millään lailla huomioon. Kiinteämuotoiset, hyl-20 syn oletetun keskiakselin mukaisesti kohdistetut työkalut työstävät hylsyn päät tunteettomasti työkalun määräämään muotoon poikkileikkauksen mahdollisesta ympyräpoikkeamas-ta huolimatta. Tämä aiheuttaa väistämättä päiden yhteensopivuusongelmia soikeaksi painuneen hylsyn sattuessa 25 kohdalle. Lisäksi kyseisessä laitteistossa päiden työstä-minen ja niiden yhteenlittäminen suoritetaan erillisissä laiteyksiköissä.

Vastaavanlainen laitteisto on kuvattu julkaisussa EP-A3-0 30 755 893, jossa hylsyjen päihin työstetään lieriömäiset, sisäkkäin yhteensopivat liitosmuodot. Tässä laitteistossa

V

hylsyjen päät pidetään paikallaan työstämisen aikana hylsyä kehältä puristavalla pitimellä, jolla hylsyn ulkohal-kaisija voidaan myös mitata. Varsinaisen liitosvaiheen 35 aikana ovat hylsyt vain aksiaalisen puristuksen alaisina. Tällä menetelmällä ja laitteistolla on mahdollista aikaansaada tarkkuutta hylsyn päiden työstämiseen, mutta 9 3 104551 itse liitosvaihe on edelleen kontrolloimaton säteen suunnassa mahdollisesti tapahtuvia poikkeamiin nähden.

Kyseessäolevalla keksinnöllä on aikaansaatu menetelmä, 5 samoinkuin menetelmää toteuttava laitteisto, joilla yhteen liitettävien hylsyjen päät on työstettävissä oleellisesti vähemmin toimenpitein kuin aikaisemmin tunnettuja menetelmiä noudatettaessa. Tämän lisäksi on hylsyjen jatkos aikaansaatavissa aikaisempaa täsmällisemmäksi, salo moinkuin jatkettu hylsy suoraksi ja poikkileikkausmuodol-taan täsmälliseksi. Menetelmän oleelliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1, sekä tätä menetelmää toteuttavan laitteiston oleelliset tunnusmerkit oheisesta patenttivaatimuksesta 9.

15

Keksintöä selvitetään yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen avulla, jossa

Kuva 1 esittää kaaviomaisesti erästä laitteistoa kek-20 sinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi,

Kuva 2 esittää erästä mahdollista hylsyjen liitosmuotoa, ja 25 Kuva 3 esittää kuvan 1 mukaisen laitteiston työstö- v t työkalun yksityiskohtaa.

Kuvassa 1 esitetyssä, laitteiston yhdessä suoritusmuodossa, perusosat muodostavat muhvi 1 ja säteettäinen puris-30 tinlaite 4. Kyseisessä toteutuksessa säteettäinen puristinlaite on toteutettu muhvirakenteena, joka on sijoitet- ft l tu koaksiaaliseksi muhvin 1 kanssa sopivan runkorakenteen (ei esitetty) varaan. Näiden muhvien sisähalkaisija on sovitettu kulloinkin työstettävien hylsyjen ulkomitan 35 mukaiseksi. Mitta voi vaihdella välillä 6-12 tuumaa. Näistä muhveista toimii muhvi 1 tartuinmuhvina, jonka avulla seuraavana liittämisvuorossa oleva hylsyjakso 2 4 104551 tuodaan edelliseen hylsyjaksoon liitettäväksi. Tämä tar-tuinmuhvi on tehty sisähalkaisijaltaan laajennettavaksi, vastaavasti supistettavaksi hylsyyn tarttumista varten. Vaihtoehtoisesti voi muhvi olla avattava-suljettava vas-5 taavaa toimintoa varten. .Muhvin sisähalkaisija on tartunta-asennossa edullisesti hylsyn nimellisulkomitan mukainen, ja pyöreä, jolloin mahdollisesti soikeaksi painunut hylsyn pää saadaan oikaistuksi. Tartuinmuhvi 1 on tarkoituksenmukaisesti järjestetty liikutettavaksi edestakaisin 10 johteita 3 pitkin.

Toinen muhveista on vastemuhvi 4, jolla on useampia toimintatarkoituksia. Muhvi 4 on sijoitettu siten, että ohjaimet 3 ohjaavat tartuinmuhvin 1 liikkeen koaksiaalisena 15 siihen nähden. Vastemuhvin 4 eräänä päätarkoituksena on toimia nimenomaisesti puristimena, joka kohdistaa yhteen-liitettyihin hylsyihin 2 ja 12 ennenkaikkea niiden liitoksen alueella säteettäisen puristuksen. Puristin 4 on muotoiltu siten, että tämä puristin kalibroi hylsyn poik-20 kileikkausmuodon liitossauman alueella ja varmistaa sa malla liitettävien putkien päiden asettumisen varmasti kohdakkain.

Tämä säteettäispuristimen 4 toiminto mahdollistaa hylsy-25 jen päille monia erilaisia liistomuotovaihtoehtoja, joi-: den ei tarvitse olla sinällään liitosta keskittäviä. Toi nen säteettäispuristimen 4 oleellinen merkitys on toimia vasteena, jota hyväksikäyttäen työstetyt hylsynpäät saadaan työnnetyiksi vastakkain.

30 Nämä toiminnot on toteutettavissa säteettäispuristimen « * useilla erilaisilla toteutuksilla. Eräs käyttökelpoinen on piirustuskuvassa 1 esitetty holkkimainen muhvi, jonka m sisähalkaisija on mitoitettu kulloinkin käsiteltävän hyl-35 sykoon mukaisesti. Muhvi on puristettavissa liitettyjen hylsyjen ympärille sopivan liukukitkan aikaansaamiseksi hysyjen ulkovaipan ja muhvin sisäpinnan välille. Tässä t m a 5 3 5 104551 tarkoituksessa on muhvi aksiaalisuunnassa halkaistu ja varustettu sopivilla laitteilla 11 muhvin halkaisijamitan säätämiseksi. Nämä laitteet voivat olla esimerkiksi pneumaattisia sylintereitä. Toiminnon hallitsemiseksi on 5 edullista, että vastemuhvin pituus on jonkinverran suurempi kuin sen halkaisija. Pituus voi olla useampikertai-nenkin halkaisijaan nähden, esimerkiksi noin kolminkertainen. ' 10 Oleellisesti samat toimintavaikutukset on aikaansaatavissa esimerkiksi aksiaalisuunnassa sijoitetuilla päättömillä hihnoilla, jotka on johdettu aksiaalisuunnassa välimatkan päähän toisistaan sijoitettujen taittopyörien yli siten, että hihnasilmukan yksi sivu lepää hylsyjen pin-15 nalla. Taittopyöriä sopivasti hylsyjä vasten säteensuun-nassa painamalla, ja samalla niiden pyörimistä jarruttamalla, saadaan samat puristus- ja jarrutusvaikutukset kuin kuvan 1 mukaisella muhviratkaisulla. Myös muunlaiset, hylsyjen kehän ympäri sijoitetut kitkapyöräratkaisut 20 antavat käyttökelpoiset käyttöolosuhteet.

Yhteenliitettävien hylsyjen päät työstetään työkaluilla, jotka esitetyssä toteutusmuodossa on asennettu pidäkemuh-vin 4 kannattamiksi. Työkalut ovat kiertolaakerin 9 va-25 rassa, joka on tehty pidäkemuhvin 4 tulopään ympärillä * • ohjatusti kiertyväksi. Työkalut koostuvat työkaluvarsista 5 ja 6, sekä niiden kannattamista käyttölaitteilla varustetuista työstöteristä 7 ja 8. Työkaluvarret 5 ja 6 ovat varustetut sopivilla nivelillä, joiden avulla työstöterät 30 ovat käännettävissä kosketukseen työstettävän hylsyn .. kanssa, ja vastaavasti sivuun hylsyjen yhteentyöntämisen n · tieltä. Toinen työstöteristä on sovitettu työstämään edellisen hylsyn jälkipää, ja toinen vastaavasti seuraa-van hylsyn tulopää. Liitospinta työstetään sopivaan muo-35 toon siten, että toisesta yhteenliitettävistä päistä poistetaan materiaalia ulkopuolelta ja toisesta sisäpuolelta. Eräs käyttökelpoinen liitosmuoto on esitetty ohei- * 6 104551 sessa piirroskuvassa 2.

Työstöterien työstösyvyyden ohjaus on edullisesti toteutettu ohjainpyörällä 10, joka on asennettu seuraamaan 5 työstettävän hylsyn pintaa. Tällä järjestelyllä taataan työstösyvyyden pysyminen oikeana hylsyn kaikissa kohdissa hylsyn mahdollisista muotopoikkeamista huolimatta. Muoto-jyrsimenä toteutettuihin työstöteriin 7 ja 8 sisältyy edullisesti myös katkaisuterä 13, jolla hylsyn pää tasa-10 taan samanaikaisesti muotojyrsinnän kanssa. Tartuinmuhvi 1 on järjestetty tuomaan liittämisvuorossa oleva hylsy 1 työstöetäisyydelle siten, että hylsyn päistä mahdollisesti poistettava osuus tulee huomioiduksi. Tällä liitosmuodolla on liitettävien hylsyjen päitä keskittävä 15 vaikutus.

Keksinnön puitteissa on myös liitospintojen työstäminen hylsyn seinämään oleellisesti säteensuunnassa kohdistuvalla leikkausvaikutuksella, joka on aikaansaatavissa 20 esimerkiksi sahaamalla tai paineväliaineleikkauksella, kuten korkeapaineisella vesisuihkuleikkurilla. Eräs käyttökelpoinen liitosmuoto on liitospinnan hammastaminen, esimerkiksi sahahammasmuotoon, tai aallottaminen. Tässä liitosmuodossa liitospinnat muodostuvat tasoihin, jotka 25 ovat säteen suunnassa, eli liitospintoihin ei sisälly : elementtejä, jotka pyrkisivät keskittämään liitettäviä hylsynpäitä. Tällä ei ole kuitenkaan merkitystä, koska keksinnön pätunnusmerkin mukaan liitoksen alueelle kohdistetaan poikkileikkausmuodon kalibroiva kuormitus, jon-30 ka alaisena liitospinnat asettuvat kohdakkain. Tämän lii-... tosmuodon etuna on työstettävyys. Hylsymateriaali on ni- mittäin osoittautunut erittäin vaikeaksi työstettäväksi.

«

Edellä mainitulla tavalla työstetyt pinnat, tai ainakin 35 toinen yhteenliitettävistä pinnoista liimoitetaan tunnetulla tavalla tarkoitukseen sopivalla liimalla, kuten muovidispersioliimalla. Liimoitetut päät työnnetään tar- * I a 9 7 104551 tuinmuhvilla yhteen, jolle yhdistämiselle säteettäispu-ristin 4 antaa sopivan vastuksen. Liitetty hylsyjakso työnnetään puristimena esimerkissä toimivaan muhviin sellaiselle syvyydelle, että hylsyjakson jälkipää jää tar-5 koitetun työstöulkoneman verran esille seuraavan jatkoksen aikaansaamista varten. Tänä aikana on aikaansaatu jatkos tukevasti muhvin sisällä, ja jatkoksen liimalla on mahdollisuus kovettua jatkoksen ollessa sekä aksiaalisen yhteenpuristavan voiman alaisena, että kehältä purista- 10 van, hylsyn muotoa kalibroivan puristuksen alaisena. Tämä takaa lujan jatkossauman aikaansaamisen, samoinkuin jatkamalla aikaansaadun hylsyn ehdottoman suoruuden. Jatkos-sauman liiman kovettumista voidaan tarvittaessa edesauttaa muhvin vaipan lämmityksellä.

15

Keksinnön mukainen menetelmä, sekä sitä toteuttava laitteisto mahdollistavat oleellisesti jatkuvatoimisen toiminnon, sillä hylsyjen päiden työstäminen ja liimoittami-nen voidaan suorittaa varsin nopeana toimintona.

20

Laitteistoon kuuluu lisäksi sinänsä tunnettu katkaisulaite 14, jolla osista jatkamalla koottu hylsy katkotaan määrämittaisiksi pätkiksi uudelleen käyttöön toimitettaviksi .

25 * · .

1 « 8 104551

Patenttivaatimukset: 1. Menetelmä paperirullahylsyjen liittämiseksi peräkkäin 5 jatkuvaksi hylsyksi, jossa menetelmässä liitetyn hylsyn jälkipää ja liitettävän hylsyn alkupää työstetään yhteensopivaan liitosmuotoon, liitos liimoitetaan ja hylsyt painetaan aksiaalisuunnassa yhteen, tunnettu siitä, että yhteenliitettyihin hylsyihin kohdistetaan ainakin liitos-10 kohdan alueella oleellisesti säteensuuntainen, hylsyjen poikkileikkausmuodon kalibroiva kuormitus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t-.nnwftt-.t-.il siitä, että kalibroivaa kuormitusta käytetään yhteenlii- 15 tettyjen hylsyjen etenemän hidastamiseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhteenliitettäviin hylsynpäihin aikaansaadaan oleellisesti säteensuuntaisessa tasossa olevat 20 liitospinnat.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liitospinnat aikaansaadaan aksiaalisuunnassa ulkonevina hampaina.

25 : ·- 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että hylsynpäiden liitospinnat aikaansaadaan seinämäpaksuutta yhteensopivasti ohentamalla.

30 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päiden työstäminen suoritetaan ottamalla työstösyvyyden ohjaus työstettävän hylsyn pinnasta. 1

Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-6 mukainen 35 menetelmä, tunnettu siitä, että yhteenliitettävät hylsyn-päät työstetään liitosmuotoon samanaikaisena toimintona.

9 104551 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työstettäväksi tulevan hylsyn poikkileikkausmuoto vakioidaan hylsyä työstettäväksi siirrettäessä.

5 9. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu lieriömäinen tartuinmuhvi (1) työstettävään hylsyyn (2) tarttumiseksi ja hylsyn (2) asettamiseksi työstöasemaan, 10 tartuinmuhvin (1) kanssa koaksiaalinen säteettäispuristin (4) jatketun hylsyn poikkileikkausmuodon kalibroimiseksi ja hylsyn aksiaalietenemän jarruttamiseksi, sekä työka-luvarret (5,6) työstöterien (7,8) kannattamiseksi.

15 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säteettäispuristin (4) on holkkimainen ja halkaisijaltaan säädettävissä sen aikaansaaman työntövas-teen säätämiseksi.

20 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että työkaluvarret (5,6) ovat varustetut seuraajapyörällä (10) työstöterien (7,8) työstösyvyyden ohjaamiseksi.

25 12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen laitteisto, : tunnettu siitä, että työkaluvarret (5,6) ovat säteettäis- puristimen (4) varassa pyöritettävän kiertolaakerin (9) kannattamat.

30 13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 10-12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säteettäispuristimen (4) « · vaippapinta on lämmitetty.

m