FI108556B - Menetelmä materiaalirainan kalanteroimiseksi sekä menetelmän toteuttava kalanterijärjestely - Google Patents

Description

Menetelmä materiaalirainan kalanteroimiseksi sekä menetelmän toteuttava kalanterijärjestely.

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä materiaalirainan kalanteroimi-5 seksi sekä menetelmän toteuttava kalanterijärjestely.

Keksinnön kohteena on menetelmä materiaalirainan, erityisesti paperi- tai kartonkiradan, kalanteroimiseksi pitkänippikalanterissa, jossa pitkänippitelan vastatelana on kuumennettava metallipintainen tela, jolloin nipin pituus materi-10 aalirainan etenemissuunnassa on alueessa noin 10 mm - 500 mm. Keksinnön kohteena on myös kalanterijärjestely materiaalirainan, edullisesti paperiradan tai kartonkiradan, kalanteroimiseksi, johon järjestelyyn kuuluu pitkänippikalan-teri, jossa pitkänippitelan vastatelana on kuumennettava metallipintainen tela, jotka telat muodostavat väliinsä pitkänipin, jonka pituus rainan etenemissuun-15 nassa on alueessa noin 10 mm - 500 mm.

Kalanteroinnin laatua parannettaessa on käytännössä ainoana mahdollisuutena ollut aiemmin lisätä kalanterointinippien määrää, joka on johtanut kalanterin monimutkaisempaan rakenteeseen ja vaikeampaan paperiradan hallintaan ja 20 päänvientiin. Näitä ongelmia on pyritty ratkaisemaan erilaisilla hihna- ja kenkä-kalantereilla, joilla kalanterointinippiä pidennetään ja siten tehostetaan nipin toimintaa. Esim. hihnakalantereilla kalanteroitava paperi viedään päättömän hihnan avulla esikontaktiin kuuman kalanteritelan kanssa, jolloin pystytään luomaan kalanteroinnin kannalta edullinen jyrkkä lämpötilagradientti. Hihnan 25 avulla nipin tehollinen pituus kasvaa esikontaktin ansiosta sekä siitä syystä, että hihnamateriaalina on mahdollista käyttää huomattavasti pehmeämpiä polymeerejä kuin telapinnoitteissa ilman lämmön aiheuttamasta muodonmuutoksesta johtuvia ongelmia. Super-tai softkalanteria pitemmällä nipillä saadaan paperiin kohdistettavaa puristusimpulssia kasvatettua ilman, että painehuippu 30 tulee liian suureksi ja bulkkisuus alkaa pienentyä.

Eräs hihnakalanteriratkaisu on aikaisemmin esitetty esim. suomalaisessa patenttijulkaisussa nro 95061, jossa kalanterointinippi muodostuu kuumennet 1' B 5 56 2 tavan kovapintaisen telan ja joustavalla pinnoitteella päällystetyllä kalanterite-lalla tuetun metallihihnan väliin. Tämän ratkaisun eräänä haittapuolena on maksiminippipaineen jääminen riittämättömäksi monille korkeaa kalanteroin-tiastetta vaativille paperilaaduille.

5

Esillä olevan keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada ratkaisu, jolla voidaan suorittaa kalanterointi kahden kovan pinnan välissä ilman perinteiseen konekalanterointiin liittyviä haittapuolia kuten suhteellisen suuret kiiltovaihtelut ja bulkin pieneneminen. Nämä haittapuolet aiheutuvat konekalanteroinnissa 10 käytettävästä suhteellisen suuresta nippipaineesta, joka on tyypillisesti suuruusluokkaa noin 100 MPa.

! Esillä olevan keksinnön päämäärien toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että pitkänippitelana käytetään telaa, jonka 15 hihnavaippa on muodostettu ainakin kalanteroivan pituussuuntaisen keskialueensa osalta metallista; että menetelmässä materiaalirainaan W kohdistetaan nippipaine alueessa noin 0,1 MPa - noin 50 MPa, ja että telojen pintalämpötila ennen nippiä N säädetään arvoon noin 60°C - noin 350°C. Nippipaine on edullisesti alueessa noin 0,2 MPa - noin 15 MPa ja pintalämpötila edullisesti ···. 20 alueessa noin 120°C - noin 300°C. Keksinnön mukaisella ratkaisulla aikaan- saadaan konekalanterointiin nähden mm. tasaisempi kiilto, bulkin säilyminen ja :·: hyväsileys : ’' ’: Keksinnön mukaiselle kalanterijärjestelylle on puolestaan tunnusomaista se, : 25 että pitkänippitelan hihnavaippa on ainakin kalanteroivan pituussuuntaisen keskialueensa osalta metallia.

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: = 30 • ] ; kuvio 1 esittää kaaviollisena päästä nähtynä kuvantona keksinnön • · · [ mukaista pitkänippikalanterijärjestelyä, ja 1 08 556 3 kuvio 2 esittää erästä keksinnön mukaiseen kalanterijärjestelyyn soveltuvan pitkänippitelan hihnavaipan suoritusmuotoa kaaviollisena perspektiivikuvantona.

5 Kuvio 3 esittää erästä toista keksinnön mukaiseen kalanterijärjestelyyn soveltuvan pitkänippitelan hihnavaipan suoritusmuotoa kaaviollisena päästä nähtynä kuvantona.

Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukaiseen kalanterointijärjestelyyn kuuluu 10 kenkätela 15, jossa stationääriselle akselille 16 on järjestetty nipin N kohdalle kuormituselementti 17, johon kuuluu nipin leveydelle (telan pituussuunnassa) ulottuva kenkäosa 19 ja sitä kuormittavat männät 20. Kengän 19 ympäri kulkee hihnavaippa 30, joka on muodostettu ainakin kalanteroivalta keskialueeltaan metallista, kuten kuviossa 2 on esitetty. Kuvion 2 suoritusmuodossa hihnavai-15 pan 30 keskialue on muodostettu teräshihnasta 31, joka ulottuu kengän 19 pituuden yli, ja siihen on liitetty joustavaa materiaalia olevat päätyosat 32, jotka voivat olla esim. polymeeriä, kumia, silikonia jne. Päätyosat 32 on liitetty teräshihnaan 31 joustavalla tavalla, esim. liimaamalla tai vulkanoimalla. Liitos on tehty kenkäosan 19 ulkopuolisessa kohdassa, jotta vältetään väsyttävän 20 kuormituksen kohdistuminen teräshihnaan.

Teräshihna 30 voidaan toteuttaa myös kokonaan metallista, esim. järjestämällä : hihnavaipan päätyalueisiin elastiset tiivistysrenkaat, jotka on sovitettu pyöri- ,···. mään mainitun vaipan mukana, kuten kuvattu Fl-patentissa 66932.

25

Kuviossa 3 on esitetty ratkaisu, jossa kenkätelan 15 polymeerihihnan 40 päälle :" *: on pujotettu ohutseinämäinen metallilieriö 41, joka on kiristetty paikoilleen telan sisäisen ilmanpaineen avulla. Lieriön 41 pituus on sama kuin materiaaliradan f ‘ · t leveys ja sitä ei ole kiinnitetty kenkätelan päätyrakenteisiin, jolloin vältytään 30 metallimateriaalin väsyttävältä kuormitukselta kengän reuna-alueella.

Pitkänippitelan 15 ja sen kuumennettavan, metallipintaisen vastatelan 11 väliin muodostuu pitkänippi N, jonka läpi materiaaliraina W johdetaan sen kalanteroi- 4 108556 miseksi. Rainaan kohdistetaan nippipaine, joka on alueessa noin 0,1 - noin 50 MPa, edullisesti alueessa noin 0,2 - noin 15 MPa, joka on huomattavasti pienempi kuin normaalissa konekalanteroinnissa käytettävä paine, joka on i suuruusluokkaa noin 100 MPa. Telojen pintalämpötila ennen nippiä N sääde- 5 tään arvoon noin 60°C - noin 350°C ja edullisesti arvoon noin 120°C - noin 300°C kun tavanomaisessa konekalanteroinnissa käytettävä pintalämpötila on tyypillisesti alueessa noin 60°C - noin 120°C. Nipin N pituus materiaalirainan etenemissuunnassa on edullisesti alueessa noin 10 mm - noin 500 mm. Sekä pitkänippitelan 15 teräshihnan 30 että vastatelan 11 ulkopinnan pinnan kar-10 heus Ra on edullisesti alle 0,3 pm, jolloin materiaalirainaan W saadaan kohdistettua kiillotuskäsittely. Keksinnön mukaista kalanterijärjestelyä voidaan käyttää myös toispuoliseen tai molemminpuoliseen matta-ajoon käyttämällä riittävän suurta Ra arvoa teräshihnalle ja/tai vastatelan pinnalle, esim. alueessa Ra = n. 0,4 - n. 2,0 pm.

15

Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu sekä on-line käyttöön että off-line käyttöön. Keksinnön mukaista kalanterijärjestelyä voidaan ajatella käytettäväksi esimerkiksi puristinosalla materiaalirainan kuivaamiseen, esikalanterointiin ennen päällystyskonetta ja loppukalanterointiin päällystyskoneen jälkeen.

20 I « j Käytettäessä keksinnön mukaista laitteistoa paperikoneen kuivatusosassa ' t.,: voidaan paperikonetta lyhentää jättämällä osa kuivatussylintereistä pois.

• · * · · • k k > »

Claims (10)

1. Menetelmä materiaalirainan (W), erityisesti paperi- tai kartonkiradan, kalan-teroimiseksi pitkänippikalanterissa, jossa pitkänippitelan (15) vastatelana (11) 5 on kuumennettava tela, jolloin nipin (N) pituus materiaalirainan (W) etenemis-suunnassa on alueessa noin 70 mm - 270 mm, tunnettu siitä, että pitkänippite-lana (15) käytetään telaa, jonka hihnavaippa (30) on muodostettu ainakin ka-lanteroivan pituussuuntaisen keskialueensa (31) osalta metallista; että menetelmässä materiaalirainaan (W) kohdistetaan nippipaine alueessa noin 0,1 MPa 10 - noin 50 MPa, ja että telojen (11,15) lämpötila ennen nippiä (N) säädetään arvoon noin 60°C - noin 350°C.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nippipaine on alueessa noin 0,2 MPa - noin 15 MPa, ja että telojen pintalämpötila ennen 15 nippiä (N) on alueessa noin 120°C - noin 300°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään teloja (11,15), joiden vaipan ulkopinnan pinnankarheus Ra on alle 0,3 pm. 20 ;·.

4. Jonkin edellä olevan vaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään pitkänippitelaa (15), jonka hihnavaippa (30) on muo-: dostettu kokonaan metallista. * *

5. Kalanterijärjestely materiaalirainan (W), edullisesti paperiradan tai kartonki- radan, kalanteroimiseksi, johon järjestelyyn kuuluu pitkänippikalanteri, jossa pitkänippitelan (15) vastatelana on kuumennettava metallipintainen tela (11), “: jotka telat (11,15) muodostavat väliinsä pitkänipin (N), jonka pituus rainan (W) etenemissuunnassa on alueessa noin 70 mm - 270 mm, tunnettu siitä, että 30 pitkänippitelan (15) hihnavaippa (30) on ainakin kalanteroivan pituussuuntai-.· , sen keskialueensa (31) osalta metallia. 6 ! • !J 8 5 56

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kalanterijärjestely, tunnettu siitä, että hih-navaippa (30) on muodostettu keskialueeltaan teräshihnasta (31), jonka reunoihin on liitetty joustavalla tavalla joustavaa ei-metallista materiaalia olevat pääty-alueet (32). 5

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kalanterijärjestely, tunnettu siitä, että pää-tyalueet (32) on liitetty liimaamalla tai vulkanoimalla teräshihnaan (31).

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kalanterijärjestely, tunnettu siitä, että hih-10 navaippa (30) on kokonaan metallia.

9. Kalanterijärjestely materiaalirainan (W), edullisesti paperiradan tai kartonki-radan, kalanteroimiseksi, johon järjestelyyn kuuluu pitkänippikalanteri, jossa pitkänippitelan (15) vastatelana on kuumennettava metallipintainen tela (11), 15 jotka telat (11,15) muodostavat väliinsä pitkänipin (N), jonka pituus rainan (W) etenemissuunnassa on alueessa noin 10 mm - 500 mm, tunnettu siitä, että pitkänippitelan (15) hihnavaippa on muodostettu polymeeriä olevasta hihnasta (40), jonka päälle on pujotettu ohutseinämäinen metallilieriö (41).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kalanterijärjestely, tunnettu siitä, että I i » * ’ ·,. metallilieriö (41) on kiristetty paikoilleen telan sisäisen ilmanpaineen avulla tai •: 1 : liitetty liimaamalla tai vulkanoimalla polymeerihihnaan (40) pyörimään sen mukana. » 1 j 10 8 b56 Patenkrav