FI106137B - Kalanteri - Google Patents

Description

1 106137

Kalanteri Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen kalanteri, erityisesti soft-kalanteri. Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 5 mukainen 5 menetelmä paperi- tai kartonkirainan kalanteroimiseksi molemmilta puolin.

Kalanteroinnin tarkoituksena on tasoittaa ja kiillottaa rainan pinta, jolloin esimerkiksi paperin painatusominaisuudet parantuvat. Perinteisesti soft-kalanterit ovat olleet joko nelinippisiä tai kaksinippisiä. Kaksinippisessä soft-kalanterissa raina kalanteroidaan kerran 10 molemmilta puolilta. Koska aikaisemmin rainan päänvienti nippiin on osoittautunut ongelmalliseksi, se on pyritty tekemään suoraviivaisesti. Niinpä perinteisessä kaksinippisessä kalanterissa raina pidetään nippien välissä suorana. Nipit muodostuvat kahdesta telasta, jotka on sovitettu nippikosketukseen toistensa kanssa. Tyypillisesti yhden nipin muodostaa kova termotela ja pehmeä taipumakompensoitu tela. Jos ensimmäisessä 15 nipissä termotela on rainan alapuolella ja taipumakompensoitu tela rainan yläpuolella, niin toisessa nipissä termotela on perinteisesti ollut rainan yläpuolella ja taipumakompensoitu tela rainan alapuolella, jotta raina saataisiin kalanteroiduksi molemmilta puolilta.

Perinteisten ratkaisujen ongelmana voidaan kuitenkin pitää pehmeän telan vaihtoa. 20 Pehmeät telat rikkoutuvat ja kuluvat, jolloin niitä joudutaan vaihtamaan suhteellisen usein. Pehmeän telan vaihto termotelan alta on varsin hidasta ja se vaatii tilaa, josta v ' tehdashalleissa on usein pulaa. Lisäksi painavan ja pyörivän termotelan sijainti rainan I 1 : '' yläpuolella aiheuttaa värähtelyongelmia.

* t % • · • • · · • * * • · · 25 Perinteisten ratkaisujen ongelma on myös pienten kuormitusten ongelma.

• · » *·* Nollakuormaongelma tarkoittaa tilannetta, jossa telan tai telavaipan laakeroinnin tukivoima ... laskee ko. laakeroinnille ominaisen minimikuormitustarpeen alapuolelle ja laakerin • · « • · · "... vierintäelementit menettävät jatkuvan vierintäkosketuksen laakerin sisä- ja/tai ulkorenkaan • · · • · · vierintäpintoihin ja alkavat liukua vierintäpintaa vasten. Tämä ilmiö ei vastaa * i · « 30 vierintälaakerin suunnitteluolosuhteita ja saattaa tuhota laakerin erittäin nopeasti, jopa ' · · ·' tunnei ssa ilmiön alkuhetkestä.

* « • « · • · : ** Termotelan ollessa yläpositiossa termotelan laakerointitukivoimat laskevat pienillä nippikuormilla nollaan tai vaihtavat jopa suuntaa. Taipumakompensoitua telaa 2 106137 kuormitettaessa sen nollakuormaongelma voidaan ratkaista telan sisäisin järjestelyin: vastavyöhykkein tai täydellisen liukulaakeroinnin avulla. Sen sijaan termotelan laakerien voitelujäijestelmä joudutaan yleensä suunnittelemaan ja rakentamaan täysin erilliseksi paperikoneen muusta telojen ja sylintereiden voitelujäijestelmästä ja lisäksi termotelojen 5 voiteluöljynä joudutaan käyttämään erikoisöljyjä, joiden voiteluominaisuudet ovat poikkeuksellisen hyvät.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan ongelmat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu rainamaisen materiaalin kalanteroimiseksi molemmilta puolilta.

10

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että rainamainen materiaali kalanteroidaan kahdelta puolelta kalanterissa, jossa on ainakin kaksi toistensa kaltaista nippiä, joissa rainan yläpuolella sijaitseva pehmeä tela on nippikosketuksessa alapuolella sijaitsevan termotelan kanssa. Tämä on mahdollista, koska yllättäen on havaittu, että nykyisin käytössä oleva 15 tekniikka mahdollistaa aiempaa monimutkaisemman rainan päänviennin. Niinpä keksinnön mukaisesti kalanteroitava raina on jäljestetty kulkemaan kalanterin ensimmäiseen tai toiseen nippiin rainan kulkusuuntaan nähden vastakkaisesta suunnasta. Vastaavasti raina on jäljestetty kulkemaan toiseen tai ensimmäiseen nippiin rainan kulkusuunnan mukaisesta suunnasta, jolloin raina saadaan kalanteroiduksi molemmilta puolilta kahdessa 20 samanlaisessa nipissä.

• f I Ψ • a · · *’.· · Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle kalanterille on tunnusomaista se, mitä on · ·* '' esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

· * « • * • « * • · · • · · *·* ‘ 25 Keksinnön mukaiselle kalanterointimenetelmälle puolestaan on tunnusomaista se, mitä on • · · *·* esitetty patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.

• · · • · · • 4 · , t

Keksinnön avulla saavutetaan lukuisia huomattavia etuja. Kun pehmeä tela on nipissä • · » • · · yläpositiossa, sen vaihto on helpompaa ja nopeampaa kuin painavan termotelan alapuolella • t · ·: 30 sijaitsevan telan. Kun kalanterin useimmin vaihdettavat pehmeät telat ovat nipeissä • · ’" yläpositiossa, jäävät katkokset telanvaihdon yhteydessä lyhytaikaisemmiksi kuin aiemmin, ·’, jolloin syntyy kustannussäästöjä. Keksinnön mukaisen kalanterin tilantarve on vähäisempi kuin tunnetun tekniikan mukaisten kalanterien, kun telanvaihto voidaan suorittaa 3 106137 yksinkertaisesti nostamalla pehmeä tela suoraan ylöspäin. Tämä on erityisen merkittävä ominaisuus vanhojen kalantereiden modernisoinnin yhteydessä.

Keksinnön mukaisen kalenterin valmistaminen jo olemassa olevilla laitteilla on 5 mahdollista, onhan valmistustekniikka hyvin tunnettua, koska kalanterin nipit ovat samanlaiset kuin tunnetun tekniikan mukaisissa kalantereissa. Valmistuskustannuksia alentaa myös se, että keksinnön mukaisen kalanterin nipit ovat identtisiä. Myöskään värähtelyongelmaa ei esiinny, kun pehmeät telat ovat painavampien termotelojen päällä. Termotelan laakeroinnin toimintaolosuhteet paranevat olennaisesti keksinnön ansiosta, 10 jolloin laakerin kokoa voidaan pienentää ja laakeriöljylle asetettuja vaatimuksia löysentää. Toimintaolosuhteiden paraneminen myös mahdollistaa jopa termotelojen laakerien liittämisen suoraan olemassa olevaan kiertovoitelujäijestelmään.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa tarkastelemaan lähemmin oheisten piirustusten ja 15 yksityiskohtaisen selityksen avulla.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu rainamaisen materiaalin kalanteroimiseksi molemmilta puolilta.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön yhden edullisen sovellutusmuodon mukainen ratkaisu 20 rainamaisen materiaalin kalanteroimiseksi molemmilta puolilta.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön toisen sovellutusmuodon mukainen ratkaisu rainamaisen materiaalin kalanteroimiseksi molemmilta puolilta.

*...* Keksintöä voidaan soveltaa sekä suljetturunkoisiin että avorunkoisiin kalantereihin.

• · · » · * ‘ 25 Kalanterin nippien lukumäärä voi vaihdella; tyypillisesti käytetään kaksinippistä • « · • · · '·’ kalanteria, mutta keksinnön mukaista ratkaisua on toki mahdollista käyttää myös sellaisessa kalenterissa, jossa on useampiakin nippejä. Tällöin kysymykseen tulevat • i i '; [ # ’ lähinnä nelinippiset kalanterit.

* · · • · · - 30 On myös huomattava, että vaikka keksinnön yhteydessä puhutaan ensimmäisestä ja < r « '<«' toisesta nipistä, se ei silti rajoita rainan käsittelyjäijestystä eikä nippien lukumäärää.

· Rainan käsittely voidaan suorittaa keksinnön mukaisesti myös käännetyssä järjestyksessä, ''": toisin sanoen siten, että raina viedään ensin toiseen nippiin ja sieltä ensimmäiseen nippiin.

Jos käytetään kalanteria, jossa on enemmän kuin kaksi nippiä, voidaan rainan käsittely 106137 4 suorittaa missä tahansa jäijestyksessä, kunhan raina viedään ainakin yhteen nippiin rainan kulkusuunnassa ja ainakin yhteen nippiin rainan kulkusuuntaa vastaan.

Tämän keksinnön yhteydessä rainan "tavanomaisella" tai "yleisellä" tai pelkällä 5 "kulkusuunnalla” tarkoitetaan sitä rainan kulkusuuntaa, johon raina kulkee kokonaisprosessissa, eli konesuuntaa.

Kuviosta 1 nähdään, kuinka tunnetun tekniikan mukaisesti rainamainen materiaali, kuten paperi- tai kartonkiraina, kalanteroidaan siten, että raina pidetään nippien välillä suorana.

10 Niinpä raina 1 kalanteroidaan ensin alapuolelta ensimmäisessä nipissä, jonka muodostavat rainan 1 yläpuolella sijaitseva ensimmäinen pehmeä tela 2 ja rainan alapuolella sijaitseva ensimmäinen termotela 4. Tämän jälkeen raina 1 kalanteroidaan yläpuolelta toisessa nipissä, jonka muodostavat rainan 1 yläpuolella oleva toinen termotela 5 ja rainan 1 alapuolella sijaitseva toinen pehmeä tela 3.

15

Kuviosta 2 nähdään, kuinka kalanteri on keksinnön ensimmäisen edullisen sovellutusmuodon mukaan muodostettu kahdesta yhden termotelan 12, 13 ja yhden pehmeän telan 14, 15 muodostamasta identtisestä nipistä. Telat on sovitettu siten, että ensimmäisessä nipissä rainan 11 yläpuolelle sijoitettu ensimmäinen pehmeä tela 14 on 20 nippikosketuksessa rainan 11 alapuolelle sijoitetun ensimmäisen termotelan 12 kanssa. Toisessa nipissä toinen pehmeä tela 15 on samoin sijoitettu rainan 11 yläpuolelle ja nippikosketukseen rainan 11 alapuolelle sijoitetun toisen termotelan 13 kanssa.

*...· Termotelat 12, 13 valmistetaan tyypillisesti valuraudasta tai jostain vastaavasta lujasta ja • · · V * 25 kovasta materiaalista. Termotelan 12, 13 lämmitys hoidetaan yleisimmin öljyllä ja joissain • · · < · · V ’ tapauksissa muilla sopivilla lämmönsiirtoaineilla, kuten vedellä. Kun lämmittämisessä käytetään öljyä, voidaan päästä jopa lähes 300 °C:n lämpötilaan saakka. Tyypillisesti « · · termotelan lämpötila on noin 200 °C. Lämmönsiirtoaineen kierto telassa voidaan järjestää • * · * · · monin tavoin. Yleisimmin lämmönsiirtoaine syötetään telalle ja telalta vain toisen päädyn 30 kautta, jolloin se ensin kulkee vaipan päätyyn ja palaa rinnakkaista porausta pitkin takaisin.

•; ' Paluuvirta johdetaan päätylaipan ja akselissa olevan reiän kautta takaisin lämmitettäväksi.

:; Termotela samoin kuin sen lämmityksen jäljestäminen on sinänsä tunnettua tekniikkaa.

i i äs ;· | 5 106137

Pehmeäpintaiset telat 14, 15 on tyypillisesti valmistettu jostain kestävästä ja lujasta materiaalista, kuten valuraudasta, ja päällystetty. Päällystysmateriaali on sinänsä tunnettua, tyypillisesti käytetään jotain joustavaa polymeeriä tai päällekkäin kerrostettuja paperirenkaita tai jotain vastaavaa joustavaa pinnoitetta. Materiaalinvalinnassa on otettava 5 huomioon termotelan läheisyyden aiheuttama lämmönnousu. Sopivia polymeerimateriaaleja ovat esimerkiksi PTFE ja PVF. Yleisimmin käytetään EP 321 561:ssa mainittuja kertamuoveja, erityisesti Epoxeja. On myös mahdollista käyttää kestomuoveja, esimerkiksi WO 9854405:ssa mainittuja. Pehmeät telat ovat tyypillisesti taipumakompensoituja.

10

Keksinnön toteuttamisen kannalta pehmeäpintaisten telojen 14, 15 ei tarvitse olla täysin samanlaisia. Tyypillisesti pyritäänkin siihen, että prosessi on säädettävissä rainan kummallekin puolelle erikseen. Toki pehmeäpintaiset telat voivat olla keskenään identtisiäkin. Sama pätee myös termoteloihin 12,13.

15

Rainan 11 päänviennin mahdollistamiseksi ensimmäinen pehmeä tela 14 tai ensimmäinen termotela 12 tai molemmat on jäljestetty kääntymään siten, että niiden muodostama ensimmäinen nippi avautuu. Edullisesti molemmat telat ovat käännettävissä, sillä radan katketessa on telat saatava erilleen nopeasti, jottei kuuma termotela 12 pääse kosketuksiin 20 pehmeän telan 14 kanssa. Tyypillisesti, ja juuri radan katkeamisen varalta, myös toisen » nipin muodostavat telat 13, 15 on jäljestetty kääntymään vastaavalla tavalla. Telojen • · « ' kääntäminen on jäljestetty sinänsä tunnetulla tavalla, esimerkiksi : *·· taipumakompensointilaitteiston avulla.

• * · • » • ♦ ♦ ·«« • · * *·* * 25 Kalantenlle tuleva raina 11, kuten paperi- tai kartonkiraina, on sovitettu ohjautumaan ·«· · · ensimmäisen termotelan 12 ja ensimmäisen pehmeän telan 14 muodostamaan nippiin rainan 11 tavanomaista kulkusuuntaa vastaan. Käytännössä tämä on keksinnön • · · ensimmäisen sovellutusmuodon mukaan jäljestetty siten, että raina 11 on sovitettu • · ♦ *. ohjautumaan ensimmäisen termotelan 12 alitse kolmen ohjaustelan 16-18 avulla, jolloin 30 raina 11 ohjautuu ensimmäiseen nippiin tavanomaista kulkusuuntaansa vastaan.

« · · 9 '··«' Ensimmäisestä nipistä raina 11 on jäljestetty ohjautumaan neljännen ohjaustelan 19 avulla « t !/·{ ensimmäisen pehmeän telan 14 ylitse ja viidennen ohjaustelan 20 kautta edelleen toisen pehmeän telan 15 ja toisen termotelan 13 muodostamaan toiseen nippiin. Tähän toiseen nippiin raina 11 on sovitettu ohjautumaan sen tavanomaisessa kulkusuunnassa, jolloin 6 106137 ensimmäisessä nipissä pehmeää telaa 14 vasten ollut rainan 11 puoli on ohjattu painautumaan toista termotelaa 13 vasten, ja raina 11 saadaan näin kalanteroiduksi molemmilta puolilta kahdessa samanlaisessa nipissä.

5 Ohjaustelojen 16-20 halkaisija on tyypillisesti 30 - 80 cm, edullisesti noin 40 - 50 cm. Ohjaustelat 16-20 voivat olla pyöriviä tai ne voivat olla liikkumattomia. Edullisesti ohjaustelat 16-20 ovat pyöriviä. Tyypillisesti ohjaustelat 16 - 20 on valmistettu rakenneteräksestä ja niiden pinta on mieluiten erittäin sileä. Ennen nippiä sijaitseva ohjaustela 18, 20 on edullisesti levittävä tela, jotta vetokireyden mahdollisesti aiheuttamat 10 poimut saadaan poistetuksi ennen rainan viemistä nippiin.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön toisen edullisen sovellutusmuodon mukainen ratkaisu. Siinä nipit on muodostettu samalla tavalla kuin keksinnön ensimmäisessä sovellutusmuodossa. Kaikki, mitä on todettu telojen ja ohjaustelojen osalta edellä, on 15 sovellettavissa myös tähän toiseen sovellutusmuotoon.

Toisen sovellutusmuodon mukaisesti raina 21, kuten paperi- tai kartonkiraina, on sovitettu ohjautumaan ensimmäisen pehmeän telan 24 ja ensimmäisen termotelan 22 muodostamaan ensimmäiseen nippiin rainan 21 tavanomaista kulkusuuntaa vastaan. Niinpä raina 21 on 20 jäljestetty kulkemaan ensimmäisen termotelan alitse ohjaustelojen 26 - 28 avulla.

Ensimmäisestä nipistä raina 21 on jäljestetty kulkemaan ensimmäisen pehmeän telan 24 pintaa pitkin ensimmäisen pehmeän telan 24 ylitse ja ohjaustelan 29 kautta toisen pehmeän telan 25 ja toisen termotelan 23 muodostamaan toiseen nippiin. Raina 21 on jäljestetty ·...’ ohjautumaan toiseen nippiin sen tavanomaisessa kulkusuunnassa, jolloin ensimmäisessä • · · ’ 25 nipissä pehmeää telaa 24 vasten ollut rainan 21 puoli painautuu toisessa nipissä termotelaa · · • · · ’ 23 vasten. Näin raina saadaan kalanteroiduksi molemmilta puolilta.

• · m • · · *;)/ Koska rainan päänvienti on keksinnön mukaisissa ratkaisuissa aiempaa • · · *. monimutkaisempaa, on suositeltavaa käyttää kehittynyttä päänvientitekniikkaa. Niinpä 30 esimerkiksi on edullista käyttää sellaisia puhalluspeltejä ja katkaisulaitteita, joiden • « • I t ’ · ’ ominaisuudet mahdollistavat keksinnön mukaisen päänviennin.

• · • # · • ta • a •

Edellä kuvattujen lisäksi voidaan ajatella myös vaihtoehtoisia sovellutusmuotoja. Ohjaustelojen lukumäärää voidaan kasvattaa tai vähentää aina tarpeen mukaan 7 106137 mahdollisimman jouhevan rainan kulkemisen varmistamiseksi. Nipin muodostavat telaparit voidaan myös jäljestää siten, että ne ovat kallellaan, esimerkiksi siten, että yhden nipin muodostava telapari poikkeaa pystysuorasta noin 15°. Telaparit on tällöin tyypillisesti jäijestetty siten, että ne ovat kallistuneina toisistaan poispäin.

t · • * • · • · · • · · • · · • · · • € · • · · • « · ··· • · · • · · • · · • · · • · · « C C c c ( ( « ( f « f < « « f I « • « · • · « ·

Claims (10)

1. Kalanteri rainamaisen materiaalin käsittelemiseksi kahdelta puolelta, joka kalanteri käsittää 5. ainakin kaksi termotelaa (12, 13; 22, 23) ja ainakin kaksi pehmeää telaa (14, 15; 24, 25), jotka on jäljestetty siten, että kukin pehmeä tela (14, 15; 24, 25) on nippikosketuksessa yhden termotelan (12, 13; 22, 23) kanssa muodostaen yhden nipin, ja - elimet (20; 29) rainan (11; 21) ohjaamiseksi ainakin yhteen nippiin rainan (11; 21) 10 kulkusuunnassa, tunnettu siitä, että - kalanteri edelleen käsittää elimet (16 - 18; 26 - 28) rainan ohjaamiseksi ainakin yhteen nippiin rainan kulkusuuntaa vastaan, ja - ainakin kahdessa nipissä termotela (12, 13; 22, 23) ja pehmeä tela (14, 15; 24, 25) 15 on jäljestetty siten, että pehmeä tela (14, 15; 24, 25) on sijoitettu rainan (11; 21) yläpuolelle ja termotela (12, 13; 22, 23) rainan (11; 21) alapuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että elimet (16 - 18; 26 -28) rainan (11; 21) ohjaamiseksi rainan kulkusuuntaa vastaan on sijoitettu ensimmäisen 20 nipin yhteyteen. i I f f r I I r i I 1 t

', · < 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että elimet (16 - 18; 26 - I I ; 28) rainan (11; 21) ohjaamiseksi rainan kulkusuuntaa vastaan on sijoitettu toisen nipin lii ·...* yhteyteen. • t · » * · V ’ 25

• ·· *·' * 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että elimet (16 - 18, 20; 26 - 28, 29) rainan ohjaamiseksi (11; 21) nippiin rainan kulkusuuntaa vastaan i < · käsittävät ainakin yhden ohjaustelan (16 - 18; 26 - 28), joka on sijoitettu siten, että raina «Il \ (11; 21) on jäijestetty kulkemaan sanotun nipin termotelan alitse. .Δ' 30 c I I

‘ ..' 5. Menetelmä rainamaisen materiaalin kalanteroimiseksi, jonka menetelmän mukaan « :\i - viedään raina (11; 21) ensimmäisen pehmeän telan (14; 24) ja ensimmäisen '·* "· termotelan (12; 22) muodostamaan ensimmäiseen nippiin, ja 106137 9 - viedään raina (11; 21) toisen pehmeän telan (15; 25) ja toisen termotelan (13; 23) muodostamaan toiseen nippiin, tunnettu siitä, että - viedään raina (11; 21) toiseen nippiin, jossa toinen pehmeä tela (15; 25) sijaitsee 5 rainan yläpuolella ja toinen termotela (13; 23) sij aitsee rainan (11; 21) alapuolella. - viedään raina (11; 21) ensimmäiseen nippiin rainan (11; 21) kulkusuuntaan nähden ensimmäisessä suunnassa ja toiseen nippiin rainan (11; 21) kulkusuuntaan nähden toisessa suunnassa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, t u n n e t t u siitä, että raina (11; 21) viedään toiseen nippiin rainan (11; 21) kulkusuunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina (11; 21) viedään ensimmäiseen nippiin rainan (11; 21) kulkusuunnassa. 15

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina (11; 21) viedään nippiin rainan (11; 21) kulkusuuntaa vastaan siten, että raina (11; 21) kierrätetään sanotun nipin termotelan (12; 22) alitse ainakin yhden ohjaustelan (16 - 18; 26 - 28) avulla. 20

-; 9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina ;'; ; (11) ohjataan pois siitä nipistä, johon raina on viety kulkusuuntaa vastaan, siten, että raina , (11) kierrätetään sanotun nipin pehmeän telan (14) ylitse ohjaamalla raina (11) kulkemaan pehmeän telan ylitse ainakin yhden ohjaustelan (19) avulla valinnaisesti ainakin yhden Ml V · 25 ohjaustelan (20) kautta edelleen seuraavaan nippiin. • · · · · * · ·

8 106137

10. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina • M *.· * (11) ohjataan pois siitä nipistä, johon raina on viety kulkusuuntaa vastaan, siten että raina - Ml * · · ’·* * (11) kierrätetään sanotun nipin pehmeän telan (14) ylitse ohjaamalla raina (21) kulkemaan . 30 ensimmäisen pehmeän telan (24) pintaa pitkin, ja valinnaisesti ainakin yhden ohjaustelan < « 4 •., / (29) kautta edelleen seuraavaan nippiin. • · • f · • ti I I 10 106137