FI108429B - Painotelarullain - Google Patents

Description

1 0 Q Λ 9 Q

Painotelarullain ' u

Keksintö kohdistuu painotelarullaimeen, joka on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyä tyyppiä.

5

Jatkuvan rainan, kuten paperirainan keräämiseksi rullalle käytetään rullaimissa telaa, jonka kautta rullaimelle tuleva raina kiertyy. Tela on samalla kosketuksissa rullausakselin ympärille muodostuvaan rullaan, ja sitä kuormitetaan kuormituslaitteella sopivalla voimalla tätä rullaa 10 vastaan.

Eräänlainen painotelarullain tunnetaan mm. Fl-patentista 71709. Tässä telaa, joka ohjaa jatkuvaa paperirainaa tai vastaavaa, painetaan Tainasta muodostuvaa rullaa vasten sopivalla kuormitusvoimalla.

15

Ongelmana painotelarullaimissa on tampuuritelan kanssa samaa kokoluokkaa olevan painotelan nipin rakenteesta johtuva suuri viivakuorma, mikä vaikeuttaa rullausprosessia ja voi vaikuttaa haitallisesti muodostuvan rullan laatuun. Toisaalta painotelarullaimilla pystytään hallitsemaan 20 hyvin ilmavirtauksia ennen rullausnippiä.

Keksinnön tarkoituksena onkin esittää painotelarullain, jolla rullauspro-sessi on paremmin hallittavissa myös kuormituksellisesti. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle painotelarullaimelle on . 25 pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaati muksen 1 tunnusmerkkiosassa. Tela muodostaa yhdessä hihnasilmu-kan kanssa rullaimelle tulevaa rainaa ohjaavan rakenteen, joka painaa —'· rainaa vasten rullaa. Näin tietyllä matkaa vasten rullaa oleva hihna, joka : '·· myös osallistuu kuormitukseen tietyllä pintapaineella, saa aikaan pitkän • · · ·.· ; 30 nipin, eli kuormitus ei ole painotelan määräämä viivakuorma. Nippiä jat kava hihna myötävaikuttaa näin rullan optimaaliseen rakenteeseen. Rullaukseen voidaan vaikuttaa useammalla muuttujalla, kuten esim. rullaa vasten olevan hihnaosuuden pituudella ja/tai kireydellä.

• • · 35 Muiden keksinnön edullisten suoritusmuotojen osalta viitataan oheisiin ' : epäitsenäisiin patenttivaatimuksiin sekä jäljempänä tulevaan selityk- • ·’: seen.

2 108429

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää sivukuvantona telarullainta rullauksen alkuvaiheessa 5 rullan ollessa rullausasemassa, ja kuva 2 esittää telarullainta rullan ollessa vaihtoasemassa.

Kuvassa 1 on esitetty painotelarullain, joka on järjestetty rullaamaan 10 jatkuvaa paperirainaa W tai vastaavaa rullalle R. Jatkuvasti kasvava rulla R muodostuu rullaimen runkoon (ei esitetty) pyöriväksi järjestetyn tampuuritelan eli rullausakselin 3 ympärille. Painotelarullaimen periaatteen mukaan rullausakseli 3 pysyy rullauksen aikana paikoillaan rullai-messa rullaimen rungon ottaessa vastaan rullan oman ja kuormitukses-15 ta tulevan painon, mutta rakenteellisesti rullausakseli 3 voi sijaita rullaimen runkoon liikkuvaksi järjestetyssä osassa, kuten kelkassa tai vastaavassa, joka mahdollistaa täyden rullan siirron poistokohtaan, ja näitä rullaimien yhteydessä sinänsä tunnettuja rakenteita ei ole tässä kuvattu sen tarkemmin.

20

Paperiraina W tai vastaava tulee rullalle R rullausnipin N kautta, joka muodostuu rullaa R vasten koko rullan leveydellä kuormitettavan telan 1 ja rullan R väliin. Ennen rullausnippiä N raina kiertyy telan 1 kehällä tietyssä sektorissa, joka määräytyy telaa 1 edeltävän ohjaustelan 6 si-25 jainnin mukaan.

Telan 1 ympärille on kiristetty hihnasilmukka 2, minkä johdosta tulevaa ·;·: rainaa W rullan R edellisiä kierroksia vasten puristava rullausnippi N

: '* muodostuu tavallaan telan 1 vaippapinnan päällä olevan hihnan ja rul- v : 30 Ian R väliin. Rainan kulkusuunnassa telan 1 jälkeen raina W on vasten rullan R edellisiä kierroksia tietyllä matkalla L hihnasilmukan 2 hihnan painamana. Hihna kulkee samalla ratanopeudella kuin raina W. Hih-nasilmukka 2 on vähintään koko rullan levyinen, ja se asettuu siis vasten rullan R kehää tietyllä kietoutumispituudella niin, että se ohjaa tule-' · 35 van rainan W rainasta muodostuneiden rullan R edellisten kierrosten päälle. Myös hihna aiheuttaa kuormitusta rullaan, joten kysymyksessä : *: on rullan R kehän suunnassa pituudella L sijaitseva pidennetty rullaus- • : nippi.

108429 3

Hihnasilmukan 2 sen osuuden, joka on vasten rullaa R, määrää varsinaisen rullausnipin N muodostava tela 1 ja hihnan kulkusuunnassa sen jälkeen sijaitseva toinen tela 7, joka kääntää hihnasilmukan hihnan ku-5 lun kohti ensimmäistä telaa 1. Hihnasilmukan 2 hihna erkanee rullalta R ja ohjautuu toiselle telalle 7, joka on irti rullalta R, toisin sanoen hihna kulkee lyhyen matkaa vapaana rullalta R toiselle telalle 7. Lisäksi hihnasilmukan 2 sisällä voi olla myös muita teloja, esimerkiksi palautus-osuudella telalta 7 telalle 1. Tällaista telaa voidaan käyttää esimerkiksi 10 kiristystelana hihnan kireyden säätöön, mikäli telat 1 ja 7 ovat kiinteä-asemaisia. Luonnollisesti ainakin toinen teloista 1 ja 7 voidaan myös järjestää asemaltaan säädettäväksi niitä kannattavassa rakenteessa hihnan kireyden ja/tai kietoutumismatkan L säätämiseksi. Tällainen tela voidaan järjestää esimerkiksi kääntövarsirakenteeseen, joka on laake-15 roitu kääntyväksi telan pyörimisakselia vastaan kohtisuorassa tasossa teloja ja hihnaa kannattavaan rakenteeseen, tai se voidaan järjestää siirrettäväksi telan päätyjen kohdalle tähän rakenteeseen muodostetuissa johteissa.

20 Hihnasilmukka 2 on edullisesti käytettävä, jolloin joku sen sisällä olevista teloista, edullisimmin rullausnipin N muodostava tela 1, on käytettävä.

Kuten kuvasta 1 näkyy, rullan R paksuuden kasvaessa säteissuunnas-. 25 sa tela 1 ja rullausakseli 3 siirtyvät kauemmaksi toisistaan. Käytännös- sä tämä on saatu aikaan siten, että telaa 1 ja sen ympäri vietyä hihna-silmukkaa 2 kannattava rakenne on siirtyvä rullausakselin 3 pysyessä paikoillaan rullaimen rungossa rullausasemassa. Kuvassa 1 on lisäksi * · i *·· katkoviivoilla kuvattu tilanne, jossa rulla R on kasvanut täyteen mittaan- 30 sa. Rullan R paksuuden kasvaessa kietoutumismatka L rullan R päällä pitenee, mikäli hihnasilmukan sisäpuolella hihnaa ohjaavien telojen ·*·.. asema ei muutu. Kuten edellä jo todettiin, hihnasilmukan geometriaa ja kietoutumismatkaa L voidaan säätää järjestämällä ainakin toinen telois-*· , ta 1 ja 7 siirrettäväksi akseliaan vastaan kohtisuorassa suunnassa ra- 35 kenteessa, joka kannattaa teloja.

Teloja 1,7 ja hihnasilmukkaa 2 kannattava rakenne on järjestetty .·, ; kuormituslaitteen 4 avulla kuormitettavaksi siten, että rullausnipissä N

4 108429 ja sen jälkeen seuraavalla hihnasilmukan 2 osuudella vaikuttaa sopiva kuormitusvoima. Kuormituslaitteen aiheuttama kuormitusvoima on suuruudeltaan säädettävä, ja se voi vaihdella sopivan ohjelman puitteissa rullauksen edetessä. Kuormituslaitteeseen kuuluu ensinnäkin siirtolaite 5 4a, jolla teloja ja hihnasilmukkaa kannattava rakenne on siirrettävissä säteissuunnassa rullausakselin 3 suhteen, ja toisaalta voimalaite 4b, kuten hydraulisylinteri, jolla tämä siirtolaite 4a on kuormitettavissa em. siirtoliikkeen suunnassa halutulla, säädettävällä voimalla vasten rullaa R. Siirtolaite 4a voi olla lineaarijohteissa suoraviivaista liikerataa kulke-10 va yksikkö, jossa on teloja 1,7 ja hihnasilmukkaa 2 kannattava rakenne, tai, kuten kuvassa 1 on esitetty, rullausakselin 3 pyörimistasossa kääntyväksi järjestetty kääntövarsi, jonka kääntöakseli sijaitsee siten rullausakselin 3 suhteen, että tela 1 ja hihna tulevat sivusta vasten rullaa R. Kuvassa 1 kääntöakseli A sijaitsee rullausakselin 3 tason alapuo-15 lella sivussa rullausakselin kautta kulkevasta pystytasosta samalla puolella pystytasoa, jossa tela 1 ja hihnasilmukka 2 sijaitsevat. Voima-laite 4b on järjestetty liikuttamaan kääntövartta kohti rullaa R kuormituksen aikaansaamiseksi. Kuvassa 1 on esitetty vielä liikuteltavaan siirto-laitteeseen 4a kuuluva ohjaustela 6, joka rainan W kulkusuunnassa 20 edeltää hihnasilmukkaa 2 ja ohjaa rullaimelle tulevan rainan telalle 1. Ohjaustela 6 on edullisesti levitystela.

Rullausakseli 3 on käytettävä, minkä johdosta rullaa R voidaan pyörittää ratanopeuden vaatimalla nopeudella koko rullauksen ajan ainakin 25 siihen saakka, kunnes rullalle tuleva raina W katkaistaan.

i : : Kuvassa 1 on katkoviivoilla esitetty toinen vähintään rullan R levyinen hihnasilmukka 5, jonka sisällä on tela 5a, joka muodostaa sen päällä • ♦ • *·· kulkevan hihnan kanssa nipin N' rullaa R vasten. Myös tätä hihnasil- 30 mukkaa 5 voidaan kuormittaa vasten rullaa R halutulla voimalla. Tämä toinen hihnasilmukka 5 voi olla vapaasti pyörivä tai käytettävä, ja sen :·... merkitys käy ilmi seuraavasta, kuvaan 2 viilaavasta toimintaselostuk- sesta.

• · · 35 Kuvassa 2 on esitetty tilanne, jossa rulla R on tullut rullausasemassa : "· täyteen, ja se on siirretty kaavamaisesti esitettyä oleellisesti vaakasuo- raa siirtorataa 8 pitkin kauemmaksi siirtolaitteesta 4a irti hihnasilmukas-ta 2. Rullaan R kosketuksissa oleva hihnasilmukka 5 ohjaa tässä 108429 5 loppuvaiheessa telalta 1 tulevan rainan W vapaan juoksun vasten rullan R edellisiä kierroksia, ja estää ilman pääsyn rainan W ja rullan R väliin. Hihnasilmukka 5 voidaan järjestää rullausakselin 3 suhteen liikuteltavaksi siten, että se haluttuna hetkenä voidaan kiihdyttää 5 ratanopeuteen ja siirtää kosketuksiin rullan R ulkopinnan kanssa. Hihnasilmukka 5 voidaan järjestää liikkuvaksi rullausakselia 3 kuvan 1 rullausasemasta kuvan 2 vaihtoasemaan siirtävän siirtolaitteen, kuten kelkan tai vastaavan liikkeen mukana, ja se voidaan esimerkiksi kiinnittää tähän.

10

Kuvassa 2 on esitetty lisäksi vaihtotilanne, jossa vaihtoasemassa olevan vanhan rullan R ja hihnasilmukan 2 väliin rullaimen rungon kannatukselle on ylhäältä tuotu uusi rullausakseli 3, joka tulee tietyssä sektorissa kosketuksiin telalta 1 rullalle R kulkevan rainan W vapaan juoksun 15 kanssa. Tela 1 ja hihnasilmukka 2 voidaan nyt tuoda siirtolaitteella 4a rullausnipin N muodostavaan kontaktiin rullausakselin 3 kanssa, t.s. niin, että raina W kulkee telan 1 päällä olevan hihnan ja rullausakselin 3 muodostaman nipin läpi. Tämän jälkeen raina W voidaan katkaista ja ohjata sen alkupää kiertymään uuden rullausakselin 3 ympärille ja 20 edelleen nipin alta jollain tunnetulla menetelmällä, jota ei keksintöön kuulumattomana ole tässä kuvattu sen tarkemmin. Katkaisun jälkeen rullausakselin 3 pyörintäliike pysäytetään sen keskiökäytöllä hitaasti. Koska hihnasilmukka 5 sitoo edelleen rainan W pintakerroksia rullassa, rullan löystymisestä ei ole tällöin vaaraa. Hidas pysäytys vähentää 25 etenkin päällystetyillä ja kalanteroiduilla paperilaaduilla pinta-arkkien ’·*:* aukipyörähtämisriskiä.

• · ·

Toisella hihnasilmukalla 5 saadaan mm. sama efekti kuin kansainväli-: *·· sessä hakemusjulkaisussa WO 95/34495 esitetyllä laitteella.

:T: 30

Varsinaisen rullausnipin N muodostava tela 1 ja sen hihnasilmukka 2 on järjestetty sivusta päin kosketuksiin rullan R kanssa. Kosketusalue sijaitsee sopivimmin sen sektorin sisällä, joka on rullan R pyörimis-*· suunnassa välillä 0°—180° pyörähdysliikkeen ylimmästä kohdasta las- :· | 35 kettuna. Telan 1 muodostama rullausnippi N sijaitsee rullauksen edetessä sopivimmin välillä 0°—90°. Vastaavasti toinen hihnasilmukka ;··*: 5 on altapäin kosketuksissa rullaan R. Se kosketusalue, jolla : hihnasilmukka 5 on vasten rullaa R, on sen sektorin sisällä, joka rullan 108429 6 R pyörimissuunnassa on välillä 90°—270° pyörähdysliikkeen ylimmästä kohdasta laskettuna, ja telan 5a kohdalla oleva rullausnippi N' on sopivimmin välillä 110°—180°. Luonnollisesti hihnasilmukat 2 ja 5 sijoitetaan siten, että ne voivat olla yhtä aikaa kosketuksissa rullaan R 5 vähän ennen rullan R irrotusta nippikontaktista telan 1 kanssa täyden rullan R siirtämiseksi vaihtoasemaan. Toisella hihnasilmukalla 5, ns. "vaihtohihnalla", ei olekaan tarkkoja sekvenssiaikavaatimuksia, ja se voidaan periaatteessa tuoda aikaisessa vaiheessa kosketuksiin rullan R kanssa.

10

Keksintö soveltuu kaikkiin rainamaisten materiaalien painotelarullaimiin, erityisesti paperirainan rullaimiin. Termillä paperiraina tarkoitetaan kui-tumassasta paperi- tai kartonkikoneessa muodostettuja kaikkia sellaisia jatkuvan radan muodossa olevia materiaaleja, joiden rullaukseen kek-15 sintö soveltuu, raaka-ainekuiduista tai neliöpainosta riippumatta.

Hihnasilmukoiden 2 ja 5 hihnat ovat pinnaltaan sellaista materiaalia, jolla on riittävän hyvä kitka rullattavan rainan materiaalin kanssa. Lisäksi sisäpinnoiltaan hihnat voidaan varustaa pitoa telojen kanssa li-20 säävillä materiaaleilla tai rakenteilla.

4 4 « ·

4 4 I

4 4 4 • 4 I · • • · · • · « · • · • ♦ • 1 · • · · • · · • · ♦ • · • · • · · • · 1 \ • 1 1 • · · I > · * « 4 • 1 1 -1

Claims (11)

1. Painotelarullain rainan (W) rullaamiseksi rullalle (R), jossa rullai-5 messa on tela (1), jonka kautta rullaimelle tuleva jatkuva raina (W) on järjestetty kiertymään rullausasemassa olevan, pyöriväksi järjestetyn rullausakselin (3) ympärille, minkä lisäksi rullaimessa on kuormituslaite (4), joka käsittää siirtolaitteen (4a) telan (1) siirtämiseksi säteissuun-nassa rullausakselin suhteen ja voimalaite (4b) telan (1) painamiseksi 10 rullausakselin (3) ympärille rainasta muodostuvaa rullaa (R) vasten säädettävällä voimalla telan (1) ja rullan (R) välisen rullausnipin (N) muodostamiseksi, tunnettu siitä, että tela (1) on hihnasilmukan (2) sisällä, jolloin tela (1) ja hihnasilmukka (2) on järjestetty siirtolaitteeseen (4a), hihnasilmukka (2) on tietyllä matkaa (L) telan (1) ja rullan (R) väli-15 sen rullausnipin (N) jälkeen vasten rullan (R) kehää, ja voimalaite (4b) on järjestetty kuormittamaan siirtolaitetta (4a) vasten rullaa (R) ja näin aikaansaamaan sopiva kuormitusvoima rullausnipissä (N) ja sen jälkeen seuraavalla hihnasilmukan (2) osuudella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, että hihnasilmukka (2) on käytettävä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, että siinä on toinen hihnasilmukka (5), joka on siirrettävissä vasten 25 rullaa (R) sen pintakerrosten viimeistelemiseksi. • · **

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, ; että toisen hihnasilmukan (5) sisällä oleva tela (5a) muodostaa hihnan kanssa nipin (Ν') rullaa (R) vasten. ·"* 30

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen painotelarullain, .v. tunnettu siitä, että siirtolaite (4a) sallii telan (1) ja hihnasilmukan (2) • · · siirtymisen etäämmälle rullausakselista sen ympärille muodostuvan ':' rullan (R) vähitellen kasvaessa ja että tela (1) ja hihnasilmukka (2) ovat « :. :35 siirrettävissä siirtolaitteella (4a) rullausnipin (N) muodostavaan kontaktiin uuden rullausakselin (3) kanssa. 8 108429

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, että siirtolaite (4a) on telaa (1) ja hihnasilmukkaa (2) kannattava kääntö varsi.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, että ainakin yksi hihnasilmukkaa ohjaavista teloista (1,7) on järjestetty asemaltaan säädettäväksi siirtolaitteessa (4a).

7 108429

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen painotelarullain, 10 tunnettu siitä, että siihen kuuluu vaihtolaite, joka on järjestetty siirtämään uusi rullausakseli (3) toisistaan erilleen siirrettyjen hihnasilmukan (2) ja rullan (R) väliin kosketuksiin hihnasilmukan (2) ja rullan (R) välillä kulkevan rainan (W) juoksun kanssa.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, että hihnasilmukka (2) on järjestetty kosketuksiin rul-lausakselin (3) ja rullan (R) kanssa sivusta sektorin sisällä, joka akse-lin/rullan pyörimissuunnassa on välillä 0°—180° pyörähdysliikkeen ylimmästä kohdasta laskettuna. 20

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3—9 mukainen painotelarullain, tunnettu siitä, että toinen hihnasilmukka (5) on järjestetty kosketuksiin rullan (R) kanssa alta sektorin sisällä, joka rullan pyörimissuunnassa on välillä 90°—270° pyörähdysliikkeen ylimmästä kohdasta las-: ' 25 kettuna.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen painotelarullain, · tunnettu siitä, että rullausasemassa oleva rullausakseli (3) on käytettä- * ·. » vä. * I I • k t « t « • « · • « · · · • t « • · 9 » * 1 « « 1 • · · « · · • · • · « 9 1U8429