FI108634B - Menetelmä rainan rullauksessa - Google Patents

Description

Menetelmä rainan rullauksessa 108634 Förfarande vid rullning av en bana (jakamalla erotettu hakemus, kantahak. 942451 / alkupäivä 26.05.1994) 5

Keksinnön kohteena on menetelmä rainan rullauksessa, jossa menetelmässä rainaa rullataan hylsylle tukitelan kannattamana ja tukitelan ja valmistettavan rullan välisen 10 nipin kautta, jossa menetelmässä hylsyä ainakin osittain kannatetaan, jossa menetelmässä hylsyä/rullaa tuetaan ja/tai kuormitetaan asemaltaan siirrettävällä laitteella.

Rullattaessa rainaa, esim. paperi- tai kartonkirainaa, ns. keskiörullaimissa on tyypillistä, että muodostettavia rullia tuetaan osittain rullan pinnasta kehäkannatuksella 15 tukitelaa vasten ja osittain keskiökannatuksella rullan ytimenä olevan hylsyn reikään sijoitetuilla istukoilla. Tähän liittyvän tekniikan tason osalta viitataan esim. Fl-pa-tenttiin 79505.

Tekniikan tasosta tunnetuissa ratkaisuissa on usein valmistettavan rullan kosketus-20 voima tukitelaan rajoitettava noin 4-8 kN/m rullan leveyttä paperilajista riippuen.

* !‘ Esim. halkaisijaltaan 1,5 m:n rullan painosta voi syntyä noin 20 kN/m voimakom- • · · ponentti tukitelan suuntaan. Istukoiden avulla on tällöin kannatettava noin 16 kN/m.

• ! • * · ,Kun suuren halkaisijan yhteydessä esiintyy myös suuria rullan leveyksiä, esim. yli * * t · :·. 3 m, muodostuvat istukoiden tukivoimat jopa 25 kN:n suuruisiksi. Jotta vältyttäisiin 25 suuren istukkakuormituksen aiheuttamilta hylsy vaurioilta on käytettävä riittävän suurihalkaisijaisia ja korkealaatuisia erikoishylsyjä. Tämä puolestaan nostaa hylsy-; · · · kustannukset verrattuna toisen tyyppisillä rullaimilla valmistettuihin rulliin.

* I » » I |

Tunnetut keskiörullainratkaisut on yleensä varustettu istukoihin vaikuttavalla käyttö-30 järjestelmällä. Istukoiden vääntömomentin avulla kiristetään valmistettavaan rullaan _. rullautuvaa paperia. Menetelmän epäkohtana on vääntömomentin vaikutuksen pienentyminen rullan kehälle rullautuvan paperikerroksen halkaisijan kasvaessa.

108634 2

Vakiona pysyvällä vääntömomentilla aikaansaatu kehävoima on kääntäen verrannollinen rullan halkaisijaan ja pienenee siis rullan kasvaessa. Kun hylsyjen kestokyky rajoittaa istukoista siirrettävää vääntömomenttia on menetelmän käyttämisestä vain rajoitetusti apua rullien kireyden ohjauksessa suuria rullia valmistettaessa. Keskiö-5 käytön ongelmana on myös käyttölaitteistolla hallittava suuri pyörimisnopeusalue.

Tekniikan tasosta tunnetaan myös rullaimia, joissa käytetään painotelalaitteita, jotta rullauksen alkuvaiheessa saataisiin riittävä puristus tukitelaa vasten ja estettäisiin hylsyä taipumasta. Eräitä paperilaatuja rullattaessa on myös osoittautunut edulliseksi 10 käyttää painoteloja puristamassa rullaa vasten koko rullaustapahtuman ajan.

! Tekniikan tason osalta viitataan myös kansainväliseen patenttihakemukseen PCT/EP93/00140 (WO 93/15988), jossa on esitetty laite paperi- tai kartonkirainan rullaamiseksi, jossa reunarullien laadun parantamiseksi käytetään rullauslaitteen 15 kummallekin sivulle sijoitettavaa lisäkäyttölaitetta reunamilla varten, joka lisäkäyttö- laite muodostuu telasta tai hihnasta, johon on sovitettu oma pyörittävä käyttöyksik- j i kö, joka puristaa elastisesti, suunnilleen rullainlaitteen tukitelaan nähden säteettäises- ; . sä suunnassa vasten ko. reunarullaa, jonka käyttötelan tai hihnan pyörimisakseli on : yhdensuuntainen tukitelan akselin kanssa.

20 : · Tekniikan tason osalta viitataan myös FI-patenttiin 74260, jossa on esitetty kantotela- :.: rullaimeen sovitettu tukihihnaratkaisu. Tästä patentista tunnetaan rullauslaitelma liikkuvan rainan rullaamiseksi, jossa on kannatuselimet muodostettavan rullan kannattamiseksi ainakin pääasiallisesti kehäkannatuksella ja kuormituselimet rullan pitämi-25 seksi vasten kannatinelimiä, jotka käsittävät kantotelan ja liikkuvan tukihihnaelimen, joka tukee ainakin suurta rullaa huomattavalla kehän pituudella.

'... Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada menetelmä ja laite rainan rullaami seksi, jota sovellettaessa ei esiinny edellä kuvattuihin tunnettuihin ratkaisuihin liitty-v. 30 viä epäkohtia. Patenttihakemuksessa PCT/EP93/00140 esitetyssä ratkaisussa on :. ‘ · I vain lisäkäytöt vain reunarullilla eikä laitteella voi kannatella muodostuvaa rullaa.

108634 3

Fl-patentissa 74260 esitetyssä ratkaisussa ei voi ohjata rullakohtaisesti, ei voi profiloida eikä voi käyttää erikokoisia hylsyjä.

Keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada menetelmä ja laite, joita käyttä-5 mällä suurikokoisten rullien, halkaisija jopa yli 1,5 m ja leveys jopa yli 3 m, rullaus virheettömästi on mahdollista.

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetel-10 mässä profiloidaan valmistuvan rullan rakennetta rullan leveyssuunnassa ja/tai ke-häsuunnassa mainitun laitteen kuormitus/kannatusyksikön/-yksiköiden välityksellä aikaansaatavalla kuormitus- ja kannatusjakautumalla ja/tai pintavetojakautumalla.

Keksinnön mukainen menetelmä rainan rullaamiseksi mahdollistaa suurikokoisten 15 rullien rullaamisen virheettömästi, koska järjestely käsittää mm. kuormitus- ja kannatusfunktiot ja pintavetofunktiot, joiden välityksellä voidaan profiloida sekä • nippikuormaa, kannatusta että pintavetoa.

: ’ · Keksinnön mukaisessa järjestelyssä on erittäin monipuoliset säätömahdollisuudet ja ,20 voidaan vaikuttaa sekä rullan geometriaan että rullan rakenteeseen. Profilointi sekä • ' · rullan leveyssuunnassa että kehäsuunnassa on mahdollista. Keksinnön mukaisessa :. · menetelmässä sekä kuormitus että pintaveto voidaan säätää vapaasti esim. rulla- ja/tai paperilaatukohtäiseksi.

25 Keksinnön mukaisessa menetelmässä järjestetään kuormitus- ja/tai kannatuslaitteen ,, ’ liikerata valmistettavan rullan kasvaessa sellaiseksi, että laitteen kosketusvoima ’. . rullaan vaikuttaa lähinnä rullauksen alkuvaiheessa lisäkuormituksena ja hylsyn ’. · · tuentana sekä erityisesti rullauksen loppuvaiheessa rullan painoa keventävästi.

!30 Tarvittaessa voidaan laitteella kannattaa muodostettavaa rullaa esim. jopa kaksi kertaa suuremmalla voimalla kuin tavanomaisella tekniikan tasosta tunnetulla tukitelalla 108634 4 ilman ettei kosketuksesta aiheudu vaurioita rullaan. Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa tarvittavaa istukoista hylsyyn kohdistuvaa keskiökannatuksen suurinta voimaa voidaan pienentää raskaimmissakin kuormitustapauksissa kolmannekseen alkuperäisestä. Painavien eli suurikokoisten rullien valmistuksessa saavutetaan näin 5 erityinen etu hylsyjen rasituksen vähentyessä istukoiden tukivoimien pienentymisen myötä. Hylsyyn kohdistuvien rasitusten pienentyessä vähenevät hylsyvauriot ja voidaan myös käyttää taloudellisempia ratkaisuja hylsyjen laadun ja dimensioiden suhteen.

10 Keksinnön mukaisessa menetelmässä sovellettavan laitteen avulla vältetään kes-kiökäyttöön liittyvät ongelmat rullan kireyden säädössä, koska saadaan aikaan rullan halkaisijasta riippumaton vapaasti ohjattava kehävoima, jolla voidaan säätää rullan kireyttä. Rullauskireyden paremman hallinnan kautta saavutetaan mahdollisuus virheettömään rullaukseen myös suurikokoisilla rullilla.

15

Seuraavassa esimerkissä verrataan eräällä tekniikan tasosta tunnetulla keskiökäyt- töön perustuvalla järjestelyllä ja eräällä keksinnön mukaisessa menetelmässä ! . sovellettavalla laitteella aikaansaatuja kehävoimia vastaavissa olosuhteissa: ratanopeus < « ·

' _ / 40 metriä sekunnissa, valmistettavan rullan leveys 2 m, keskiökäytön teho 14 kW

, ’: 20 (suurimmalla pyörimisnopeudella), painotelakäytön teho 16 kW (neljä yksikköä : ’· käytössä), hihnojen ja paperin välinen kitkakerroin μ = 0,1-0,2, laitteen puristusvoi- ! v ma fn on 2000-4000 N/m lev.

Rullan halkaisija (d mm) Kehävoima (FU N/m) 25 Tekniikan taso Keksintö 250 175 200 I f . 500 88 200 1000 44 200 1500 29 200

> I

:Λ 30 * » t » 108634 5

Lisäksi on huomattava, että keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän laitteen eräässä sovelluksessa toiminnassa olevien kuormitus-/kannatusyksiköiden lukumäärää voidaan vaihdella esim. rullan leveyden mukaan. Lisättäessä yksiköiden lukumäärää rullan leveyden kasvaessa kehävoima rullan leveysyksikköä kohden 5 laskettuna säilyy muuttumattomana keksinnön mukaisessa järjestelyssä. Keskiökäy-töllä aikaansaatu kehävoima rullan leveysyksikköä kohden sen sijaan jää sitä pienemmäksi, mitä leveämpiä rullia valmistetaan.

Edelleen keksinnön mukaisella kuormitusjäijestelyllä ja sen myötä mahdollisuudella 10 suurempiin kuormitusvoimiin saavutetaan parempi ilmanpoistuminen valmistettavan rullan paperikerrosten välistä. Tämä vähentää rulliin syntyviä virheitä ja vaurioita varsinkin tiiviitä ja sileitä papereita rullattaessa, joita papereita käsitellään useimmiten nimenomaan keskiörullaimilla.

15 Lisäksi keksinnön mukainen menetelmä on erittäin monipuolinen toiminnoiltaan mahdollistaen mm. keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn laitteen toiminnan ! rullien alaslaskulaitteena, rullien pidätyksen/pysäytyksen ilman erillistä laitetta »* | '. estäen rullan vierimisen lattialle sen jälkeen kun istukat on aukaistu rullan vaihtoa varten.

..il 20 : ' · Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen kuvioihin ’ · ‘ viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

25 Kuvioissa IA-IE on esitetty kaaviollisina osakuvantoina keksinnön mukaisen menetel- i » män eräitä vaiheita sovellettuna keksinnön mukaisen laitteen erääseen sovellusesi- • » . merkkiin.

i i t < t · t , , Kuviossa 2 on esitetty kaaviollinen pystysuuntainen leikkaus eräästä keksinnön 30 sovellusesimerkistä, esim. kuviossa 3 esitetystä.

• » 108634 6

Kuviossa 3 on esitetty kaaviollinen kuvanto eräästä keksinnön sovellusesimerkistä.

Kuvioissa 4A-4D on esitetty kaaviollisina osakuvantoina keksinnön mukaisen menetelmän eräitä vaiheita sovellettuna laitteen eräässä sovellusesimerkissä.

5

Kuvioissa 5A-5D on esitetty kaaviollisina osakuvantoina keksinnön mukaisen menetelmän eräitä vaiheita sovellettuna laitteen eräässä sovellusesimerkissä.

Kuvioissa 6A-6D on esitetty kaaviollisina osakuvantoina keksinnön mukaisen menetel-10 män eräitä vaiheita sovellettuna laitteen eräässä sovellusesimerkissä.

Kuvioissa 7A-7C on esitetty kaaviollisesti lisätoteutusesimerkkejä laitteen kuormi-tus/kannatus pintavetoyksiköksi.

15 Kuvioissa 8A-8C on esitetty kaaviollisesti kuvannot keksinnön mukaisessa menetelmässä rullauksen painejakautumasta rullauksen eri vaiheissa.

Kuviossa 9 on esitetty eräs keksinnön mukaisen menetelmän sovellus eräässä tekniikan tason mukaisessa laitteessa.

,,;l 20 1 1 Seuraavassa kuvataan keksinnön mukaista menetelmää kuvioihin 1A-1E viitaten,

I I

lisää menetelmää ja laitetta koskevia yksityiskohtia selostetaan muiden kuvioiden yhteydessä.

25 Kuviossa IA on esitetty kaaviollisesti rullauksen aloitusvaihe. Raina W johdetaan

t I

tukitelan 16 ja rullaushylsyn 14 välisen nipin N kautta hylsyn 14 ympärille. Laitteen * » 20 painotela/tuki-1. kuormitus/kannatus yksikkö 24 tukee hylsyn 14 paikoilleen rul-lausasemaan. Kuormitus/kannatusyksikkö 24 on nostettu sylinterin 127 ja nivelöityjen » I t , tukivarsien 126 välityksellä rullauksen aloitusasemaan, jossa tukitelan 16 ja hylsyn 14 ,:, 30 akseleiden kautta kulkevan tason suunnan ja pystysuunnan välinen kulma a on 0-90°, :. ’’ sopivimmin 10-45°. Hylsy 14 on yksikön 24 telojen 22 välissä ja telojen 22 ympäri 108634 7 kulkeva hihna (hihnat) on löysimmillään. Hylsyn 14, tukitelan 16 ja telojen 22 akselit ovat pääasiassa samansuuntaisia.

Kuviossa IB esitetyn mukaisesti rullauksen edistyessä laitteen 20 yksikkö 24 liikkuu 5 ensin pääasiallisesti lineaarisesti tukitelan 16 ja rullan 15 pääasiassa samansuuntaisten akseleiden kautta kulkevan tason suunnassa ja tukee ja kuormittaa hylsyn 14 ympärille muodostuvaa rullaa 15 ja kiristää rainaa W hihnan välityksellä aikaansaatavan pintavedon avulla. Tason suunnan ja pystysuunnan välinen kulma a on 0°-90°, esim. 20°. Sylintereillä 123 siirretään kelkkarakennetta 128 tukikelkassa 129 olevilla 10 johteilla 130 jatkuvana liikkeenä. Kuormitussylinterin 127 välityksellä kuormitetaan 24 yksikköä painotelatoiminnon aikaansaamiseksi ja yksikön 24 telojen 22 ympäri kiertävä hihna saa aikaan pintavetotoiminnon.

Kuvion 1C mukaisesti rullan 15 kasvaessa ja rullauksen edistyessä laitteen 20 yksikkö 15 24 seuraa valmistuvan rullan 15 kehää pääasiallisesti kaarevassa liikkeessä tukien muodostuvaa rullaa 15 ja kiristäen rainaa W pintavedon välityksellä. Yksikön 24 liike rullan kehällä aikaansaadaan nivelöityjen tukivarsien 126 ja johteilla 130 aikaansaatuna liikeyhdistelmänä. Yksikkö 24 kuormittaa/kannattaa valmistuvaa rullaa 15 halutussa suhteessa ja rullan 15 kireyttä säädetään hihnan välityksellä aikaansaata-'''. 20 valla pintavedolla.

. ·. ·. Kuviossa ID laitteen 20 yksikkö 24 kannattaa ja keventää valmistuvaa rullaa 15 alhaalta päin sekä vaikuttaa valmistettavan rullan 15 kireyteen pintavedon välityksellä. Yksikkö 24 toimii myös rullan 15 pidättimenä estäen valmiin rullan 15 vierimi-25 sen lattialle keskiöistukoiden ollessa avattuna vaihtoa varten. Valmiin rullan 15 : ’ .. akselin ja yksikön 24 keskiakselin kautta kulkevan tason suunnan ja pystysuunnan : ’:' välinen kulma β on 0°-90°, esim. 20°.

·;.·· Kuvion IE mukaisessa vaiheessa laitteen 20 yksikkö 24 on siirretty vaihtoasemaan, . V 30 jolloin rulla 15 on siirrettävissä jatkokäsittelyyn. Yksikkö 24 on sijoitettu rullan ; vaihdon ajaksi ei-rullausasemaan ja alaslaskulevy 133 ohjaa valmiin rullan 15 pois j j 108634 8 rullainlaitteesta. Tarvittaessa alaslaskulevyn 133 sijasta yksikkö 24 voi toimia alaslas-kulaitteena.

Rullauksen alkuvaiheessa varsinkin leveitä rullia 15 valmistettaessa tarvitaan keskiö-5 käytön toteuttavien istukoiden lisäksi hylsyjen 14 asemointia ohjaava ja tarvittavan nippikuormituksen aikaansaava geometrinen suljettu pintakosketus. Tämä aikaansaadaan sijoittamalla yksikkö 24 rullauksen alussa aloitettavan rullan 15 päälle koskettamaan sitä olennaisesti vastakkaiselta puolelta kuin tukitela 16. Kun valmistettava rulla 15 on kasvanut niin paljon, että sen paino synnyttää riittävän suuren kosketusvoiman 10 tukitelaan 16, yksikkö 24 siirretään pääasiallisesti kaarevaa rataa rullan 15 alapuolelle. Koko rullaustapahtuman ajan yksikön 24 rullaan 15 kohdistamaa kuormitus- j kannatusvoimaa säädetään rullan 15 kasvaessa niin, että tukitelan 16 ja rullan 15 välisen rullausnipin N kosketusvoima säilyy halutun suuruisena.

15 Kuviossa 2 on esitetty sovellusesimerkki, jossa rainaa W rullataan ns. keskiörullai-mella. Rainaa W, esim. paperi- tai kartonkirainaa, rullataan tukitelan 16 välityksellä hylsyn 14 ympärille rainarullaksi 15 tukitelan 16 ja valmistuvan rullan 15 välisen nipin N kautta. Hylsyn 14 reikään on sijoitettu istukat 10’, joiden kannatusvarsia on merkitty viitenumerolla 102. Tämä on alan ammattimiehelle sinänsä tunnettua ’ ‘20 keskiörullaintekniikkaa. Kuviossa 2 näkyy rainan W rullaus kahdelle rullalle 15 kahden tukitelan 16 välityksellä rullainlaitteessa (kts. kuvio 3) ja samoilla viitenume-. ·. ·. roilla on merkitty vastaavia osia.

Kuviossa 2 on esitetty rullauksen loppuvaiheessa keksinnön mukaisessa menetelmässä 25 käytettävän laitteen 20 sovellusesimerkki, joka käsittää painotelatukiyksikön 1.

:' ·., yhdistetyn kuormitus- ja/tai kannatusyksikön 24. Kuormitus/kannatusyksikkö 24 : muodostuu kahdesta telasta 22, joiden ympäri kulkevaksi on sovitettu päättymätön hihna/hihnoja 25. Toinen tai molemmat telat 22 on kytketty käyttöön niiden 22 ja .hihnan 25 pyörittämiseksi. Telojen 22 väliin on sijoitettu palje 125, jolla säädetään .V 30 hihnan/hihnojen 25 kireyttä. Kuormitus/kannatusyksikkö 24 on nivelöidyin tukivarsin 126 yhdistetty kuormitussylinteriin 127, jolla aikaansaadaan yksikön 24 kääntyminen 108634 9 rullan 15 kehän suuntaista rataa. Kuormitussylinterin 127 välityksellä aikaansaadaan myös haluttu kuormitus/kannatus rullaa 15 varten.

Yksikkö 24 on yhdistetty kelkkarakenteeseen 128, joka liikkuu sylinterin 123 välityk-5 sellä tukikelkassa 129 lineaarijohteella 130, jolla saadaan aikaan yksikön 24 liike rullan 15 kasvusuunnassa ja jolla liikkeellä vaikutetaan rullan perusgeometriaan. Yksikön 24 tukikelkka 129 on siirrettävissä myös rullan 15 leveyssuunnassa kiinteään tukipalkkiin 132 kiinnitetyillä johteilla 131.

10 Kuviossa 3 esitetyn mukaisesti rullainlaitteen tukitelat 16 sijaitsevat vierekkäin ja niiden pyörimisakselit ovat samansuuntaiset. Kuviosta 3 on selvyyden vuoksi jätetty pois rullien 15 keskiörullausjäijestelyyn liittyvät rakenteet. Kuviossa esitetyssä sovellusesimerkissä rullataan rainaa neljälle rullalle 15, kummankin tukitelan 16 välityksellä kahdelle rullalle 15. Laite 20 muodostuu rullan 15 leveyssuunnassa 15 rinnakkain olevista kuormitus/kannatusyksiköistä 24. Laitteen 20 yksiköt 24 ovat vapaasti ryhmiteltävissä siten, että rullan 15 leveyssuunnassa on rinnakkain haluttu lukumäärä yksiköitä 24. Kuten edellisen kuvion yhteydessä on selostettu ovat ; “ yksiköt 24 siirrettävissä rullan 15 leveyssuunnassa johteilla 131. Laitteen 20 kuviossa vasempaan alakulmaan sijoitetut yksiköt 24 on esitetty asemassa, jossa ne sijaitsevat ’ |. 20 ei-rullaus- : , tilanteessa, muut yksiköt 24 on esitetty rullauksen loppupuolella esiintyvissä asemis- . ·. ·. sa.

Kukin yksikkö 24 on ohjattavissa itsenäisesti, jolloin valmistuvaa rullaa 15 voidaan 25 profiloida tukivoiman eli kannatuksen funktiona, painovoiman eli yksiköllä 24 aikaan-. .. saatavan painamisen funktiona sekä myös pintavedon ja haluttaessa myös keskiöve- : don välityksellä.

•; · · Kuviossa 4A on esitetty kaavallisesti rullauksen alkuvaihe. Rainaa rullataan tuki- • . ’ 30 telan 16 ja rullaushylsyn 14 välisen nipin N kautta ja rulla muodostetaan hylsyn 14 ympärille. Laitteen 20 yksikkö 24 tukee hylsyn 14 paikoilleen rullauksen aloitus- 108634 ίο asemaan ja kuormitetaan hylsyä 14 rullaustelaa 16 vasten. Kuormitus saadaan sylinterillä 227, joka on kiinnitetty laitteen 20 kelkkaan 229, joka on yläasennossaan.

Kuviossa 4B esitetyn mukaisesti rullauksen edistyessä yksikkö 24 liikkuu ensin 5 pääasiallisesti lineaarisesti rullan 15 säteen suunnassa ja tukee ja kuormittaa hylsyn 14 ympärille muodostuvaa rullaa 15 ja kiristää rainaa W pintavedon avulla. Tässä vaiheessa yksikön 24 liike tapahtuu pääasiallisesti tukitelan 16 ja rullan 15 keskiöiden kautta kulkevassa tasossa. Rullan 15 halkaisijan kasvaessa yksikkö 24 liikkuu lineaarisesti kelkassa 229 olevilla johteilla (ei esitetty). Kuormitus hoidetaan kuten 10 kuvion 4A yhteydessä. Rullan 15 halkaisijan kasvaessa päistään nivelöityä laitetta 20, nk. painotelapalkkia, lähdetään kääntämään alaspäin nuolen R suunnassa. Laitteen 20 kääntö saadaan aikaan esim. palkin päihin kiinnitetyillä hydraulisylintereillä (ei esitetty).

15 Kuvion 4C mukaisesti rullan 15 kasvaessa ja rullauksen edistyessä laite 20 seuraa valmistuvan rullan 15 kehää pääasiallisesti kaarevassa liikkeessä tukien muodostuvaa rullaa 15 ja kiristäen rainaa W pintavedon välityksellä. Laitetta 20 käännetään ,; ' edelleen rullan 15 halkaisijan funktiona ja yksikön 24 ja kelkan 229 sylinterin 227 avulla säilytetään kosketus ja kuormitus valmistuvaa rullaa 15 vasten.

20

Kuviossa 4D laite 20 on loppuasennossaan rullan 15 ollessa lähes valmis. Laite 20 kannattaa valmistuvaa rullaa 15 sekä vaikuttaa valmistettavan rullan 15 kireyteen pintavedon välityksellä. Kun rulla 15 on valmis laite 20 toimii myös rullan pidätti-menä estäen rullan 15 vierimisen lattialle istukoiden ollessa avattuna vaihtoa varten.

25 Laite 20 toimii tarvittaessa myös rullan 15 alaslaskulaitteena rullauksen vaihtovaihees-: ‘ ·.. sa. Laite 20 on käännetty ala-asentoonsa ja rullan 15 tuenta/kannatus hoidetaan : ;' painotelakelkassa 229 olevalla sylinterillä 227.

.... Kuvioissa 4A-4D esitetyt yksiköt 24 on laakeroitu lineaarij oh teiden ja laakereiden 30 välityksellä painotelapalkkiin 229 siten, että yksiköitä 24 voidaan liikutella haluttui-• ’. hin paikkoihin koneen leveyssuunnassa.

I 108634 I 11

Kuvioissa 5A-5D ja 6A-6D esitettyjen menetelmävaiheiden perusperiaatteet vastaavat kuvioissa 1A-1E ja 4A-4D esitettyjä ja seuraavassa selostetaan lähemmin ko. kuvioissa esitettyjen sovellusesimerkkien erityispiirteitä.

5 Kuviossa 5A on esitetty rullauksen aloitustilanne, jossa yksikkö 24 kuormittaa hylsyä 14 rullaustelaa 16 vasten ja kuormitus aikaansaadaan sylinterillä 327, joka on kiinnitetty painotelakelkkaan 329. Painotelakelkka 329 on yläasennossaan.

Kuviossa 5B esitetyssä tilanteessa rullan 15 halkaisija on kasvanut ja yksikköä 24 10 kuormitetaan ja liikutetaan sylinterin 327 avulla. Alun lähes lineaarinen kuormitus- i suunta saadaan aikaan myös kääntämällä painotelapalkkia 329 rullan 15 halkaisijan funktiona. Painotelapalkki 329 on nivelöity päistään ja sitä liikutetaan hydraulisylin-tereillä, jotka on kiinnitetty palkin 329 päihin (ei esitetty).

15 Kuvion 5C mukaisesti rullan 15 halkaisijan edelleen kasvaessa painotelapalkki 329 ; käännetään ala-asentoonsa ja samalla ohjataan yksikköä 24 kelkkaan 329 kiinnitetyn sylinterin 327 avulla siten, että säilytetään koko ajan kontakti rullan 15 kehään ja ylläpidetään myös tiettyä kuormitusta yksikön 24 ja rullan 15 välillä.

,:. 20 Kuviossa 5D palkki 329 on ala-asennossa ja rullan 15 tuenta/kannatus hoidetaan painotelakelkassa 329 olevan sylinterin 327 avulla.

Kuviossa 5A-5D esitetyt yksiköt 24 on laakeroitu lineaarijohteiden ja laakereiden välityksellä painotelapalkkiin 329 siten, että yksiköitä 24 voidaan liikutella haluttui-25 hin paikkoihin koneen leveyssuunnassa (ei esitetty).

Kuvion 6A rullauksen aloitustilanteessa yksikkö 24 eli painotelasto kuormittaa hylsyn : ‘" 14 rullaustelaa 16 vasten ja kuormitus aikaansaadaan sylinterillä 427. Laite 20 on ala- *: ·. asennossa.

30 i t i i 108634 12

Kuviossa 6B esitetyn mukaisesti rullan 15 halkaisijan kasvaessa painotelapalkkia 429 yksiköineen 24 liikutetaan lineaarisesti nuolen R6 suunnassa rullan 15 halkaisijan funktiona. Palkki 429 liikkuu palkin päissä olevien lineaarijohteiden varassa ja sitä liikutetaan esim. päissä olevien hydraulisylinterien avulla (ei esitetty). Rullan 15 5 kuormitus hoidetaan kuten kuvion 6A yhteydessä on selostettu.

Kuvion 6C mukaisesti rullan 15 halkaisijan edelleen kasvaessa painotelapalkkia 429 ja sen yksiköiden 24 muodostamaa jäijestelmää ohjataan/liikutetaan niin, että yksikkö 24 on koko ajan kosketuksissa valmistuvan rullan 15 kehään ja kuormitettuna tietyllä 10 voimalla rullaa 15 vasten. Toisin sanoen palkkia 429 liikutetaan takaisin kohti ala-! asentoaan ja samanaikaisesti vipujäijestelmää 426 ja yksikköä 24 liikutetaan kuormi- tussylinterin avulla.

Kuviossa 6D painotelapalkki 429 on ala-asennossa ja vipujäijestelmällä 426 ja 15 yksiköllä 24 hoidetaan rullan 15 tukeminen/kannattaminen rullauksen loppuvaiheessa. Tuenta aikaansaadaan kuormitussylinterillä.

I I

Kuvioissa 6A-6D esitetyt yksiköt 24 on laakeroitu lineaarijohteiden ja laakereiden vä-.. lityksellä painotelapalkkiin 429 siten, että yksiköitä 24 voidaan liikutella haluttuihin 20 paikkoihin koneen leveyssuunnassa (ei esitetty).

Kuviossa 7A esitetty yksiön 24 sovellusesimerkki käsittää kaksi telaa 22.

Kuviossa 7B esitetty yksikön 24 sovellusesimerkki sisältää kaksi ns. pehmeää telaa 25 22, jollaisia on esitetty esim. DE-hakemusjulkaisussa 4 035 054 ja DE-GM-jul- kaisussa 9 021 791.

Kuviossa 7C esitetyssä sovellusesimerkissä yksikkö 24 käsittää kaksi telaa 22, joista : toinen tai molemmat on varustettu käytöllä 223. Telojen ympäri kiertää päättymä- 30 tön hihna 25, jonka kireyttä säädetään esim. paljejäijestelyllä, joka muodostuu . kahden nivelöidyn tukilevyn 224 väliin sovitetusta palkeesta 225.

108634 13

Yksikkö 24 muodostaa siten hihnatelaston, joka muodostuu akseliltaan muodostettavan rullan 15 ja tukitelan 16 kanssa samansuuntaisista teloista 22, joita ympäröi yksi tai useita akselin suunnassa rinnakkain asetettuja hihnoja 25.

5 Rullauksen alkuvaiheessa tarvittava suljettu kosketusgeometria saadaan aikaan tukitelan 16 ja yksikön 24 telojen 22 avulla käyttämällä yksikön 24 rullaan 15 kohdistamaa kuormitukseen nähden vähäistä hihnajännitystä. Hihnaan 25 telojen 22 kohdalle muodostuu tällöin korkeampi kosketuspaine kuin muulle osalle hihnaa 25 ja rullan 15 asemointi on vakaa.

10

Rullan kasvettua niin suureksi, että sen halkaisijan suurentuessa lisääntynyt jäykkyys tekee tarpeettomaksi hylsyn tuennan ja rullan lisääntynyt massa tekee tarpeettomaksi lisäkuormituksen, jolloin yksikkö 24 voidaan siirtää kannattamaan rullaa. Rullan halkaisija on tällöin yleensä suurempi kuin 0,4 m.

15

Hihnan/hihnojen 25 kireyttä muuttamalla saadaan aikaan haluttu painejakautuma , rullan 15 ja hihnan 25 kosketusalueella.

Rullan 15 kireyttä eli kovuutta voidaan hallita rullausnipin N paineen lisäksi erittäin , : 20 tehokkaasti hihnasta/hihnoista 25 rullaan 15 vaikuttavan kehävoiman avulla.

’. * Hihnan/hihnojen 25 kosketusvoiman avulla voidaan siirtää rullaan 15 kehävoima, jonka avulla saadaan syntymään rullan 15 ja tulevan paperirainan välistä liukumista I rullausnipin N eli tukitelan 16 ja paperirullan 15 kosketuskohdan alueella. Tällöin 25 voidaan haluttaessa kiristää/löysätä rullautuvaa paperia rullan 15 pinnassa ja ohjata valmistettavan rullan 15 kireyttä eli kovuutta hihnan/hihnojen 25 käyttötehon avulla.

Sopivasti valituilla hihnojen 25 pintamateriaaleilla esim. kumilla saadaan aikaan pape--: · · ’ rin ja hihnan 25 kosketuksessa kitkavoima, joka on suurempi kuin paperikerrosten , ·*’ 30 välinen kitkavoima. Hihnalla 25 voidaan näin ollen kiristää rullaa 15, kun sen aiheuttama kehävoima on suurempi kuin paperikerrosten välinen kitkavoima.

108634 14

Sopivasti kiristettyjen hihnojen 25 avulla kosketuspaineen jakautuessa tasaisesti koko hihnan 25 ja rullan 15 kosketusalueelle voidaan rullaa 15 kannattaa käytännössä yli 10 kN:n per metri voimalla rullan 15 leveysmetriä kohti.

5 Laite 20 ja sen yksikkö voidaan varustaa vaihtoehtoisesti erilaisilla alan ammattimiehelle sinänsä tunnetuilla käyttöjärjestelmillä, esimerkiksi seuraavan tyyppisillä: 1. samalla puolella rullainta olevat yksiköt 24 saavat käyttönsä yhteiseltä valta-akselilta hihnakäyttöjärjestelmän avulla.

10 2. Kunkin valmistettavan rullan 15 päällä olevassa yksikössä 24 on yksi tai useampi käyttömoottori. Yhden rullan 15 päällä olevat moottorit tai moottori muodostavat yhden käyttöryhmän. Kullekin käyttöryhmälle syötettävä teho voidaan ohjata erikseen toisista riippumatta.

15 3. Jokaisessa yksikössä 24 on toisessa tai molemmissa teloissa moottori. Telojen . käyttö voidaan sähköisesti kytkeä paperirullakohtaisiksi yksiköiksi. Säätömahdolli- * /' suudet ovat samankaltaiset kuin vaihtoehdossa 2, lisäksi voidaan erillisellä yksikkö- kohtaisella käytön säädöllä suorittaa profilointia rullan leveyssuunnassa. Käyttöjär- : I | .: 20 jestelmän valintaan vaikuttavat tapauskohtaisesti laatutasovaatimukset ja kustannukset.

Erillisillä rullakohtaisilla käyttöryhmillä tehdään mahdolliseksi rullien kireyden : * säätö toisistaan riippumatta.

Kuvioiden 8A-8C mukaisesti kahta telaa 22 ympäröimään on asetettu telan 22 25 akselin suunnassa hihna/hihnoja 25. Puristettaessa yksikköä 24 paperirullaa 15 vasten siirtyy kosketusvoima Fu rullan 15 pintaan hihnan/hihnojen 25 välityksellä. Kiristä-:.: mällä hihnoja 25 sopivasti saadaan aikaan haluttu kosketuspainejakautuma yksikön 24 ja rullan 15 välillä. Yksiköllä 24 voidaan puristaa paperirullaa 15 halutun suuruisella :· voimalla ilman, ettei rullaan 15 synny vaurioita.

.·!·’ 30 t 108634 15

Edellä mainittu puristaminen on tarpeen siirrettäessä valmistettavan rullan 15 pintaan kehävoima, joka on toisin kuin keskiökäyttölaitteella aikaansaatu voima riippumaton rullan 16 halkaisijasta. Suurillakin rullan 15 halkaisijoilla voidaan rullauskireyttä ohjata kehävoiman avulla.

5

Kuviossa 8A esitetyssä rullauksen alkutilanteessa on telojen 22 ympäri kulkeva hihna 25 löysällä siten, että se tukee hylsyn 14 paikoilleen tukitelaa 16 vasten.

Kuvion 8B mukaisessa rullausvaiheessa yksiköllä 24 kuormitetaan muodostuvaa 10 paperirullaa 15. Yksikön 24 telojen 22 ympäri kulkevaa hihnaa 25 on kiristetty halutun kosketusvoimajakauman Fu aikaansaamiseksi.

Kuviossa 8C on esitetty tilanne rullauksen loppuvaiheessa, jossa yksiköllä 24 kuormitetaan ja kannatetaan muodostuvaa paperirullaa 15. Telojen 22 ympäri kulkevan 15 hihnan 25 kireydellä on säädetty haluttu kosketusvoimajakauma Fu halutuksi ja tukitelan 16 ja muodostuvan paperirullan 15 nipissä N vaikuttavaa voimajakaumaa on merkitty viitemerkinnällä Fn.

< *

Kuviossa 9 esitetyn erään tekniikan tason mukaisen laitteen yhteyteen sovitetun ,; 20 esimerkin mukaisesti yksikköjä 24 kannattava yli kantoleveyden ulottuva palkki 51 kiinnittyy päistään tukivarsiin palkin kiertymisen mahdollistavin laakeroinnin 52.

; y Tukivarret 53 kääntyvät koneen rungossa kiinteän nivelpisteen 54 ympäri. Tukivar- * ret 53 muodostavat johteet, joilla laakeripesiä 52 siirretään liikeruuvien 55 avulla. Liikeruuvit on varustettu käyttölaitteistoin ja mittausanturein. Laakerointikohdassa 25 kytkeytyy palkki 51 toisessa päässään akseliltaan kierukkapyorän ja ruuvin muodos-j · tämän koneiston avulla laakeripesään 52. Koneiston avulla kierretään palkin 51

* ·. I

:. ·' asentoa laakeripesään 52 ja sitä ohjaavaan johteeseen 53 nähden. Koneistoon kytke tyn mittausanturin avulla tunnistetaan palkin 51 kiertämä kulma johteeseen nähden.

: · Palkin 51 akseleille on myös laakeroitu vapaasti kääntyviksi nostovarret 56. Nosto- , · 30 varsien 56 toiset päät on laakeroitu vastaavasti kelkkoihin 57, joita siirretään liike- ;. ruuvien 58 avulla koneen runkoon kiinnitetyillä johteilla 59. Liikeruuveihin liittyvät 108634 16 anturit ilmaisevat kelkkojen 57 asennon johteella 59. Telaston 24 liikkeitä ohjaavan prosessorin ohjelmalla voidaan telojen 22 kuormitussuuntaa eri rullan 15 halkaisijoilla valita kulloinkin parhaiten sopivaksi. Samaan ohjelmaan voidaan liittää sopivasti telojen 22 kuormitusvoiman, hihnojen 25 kiristyksen, käytettävän kehävoiman ja 5 istukoiden kevennysvoiman ohjaus. Rullien 15 valmistuttua lasketaan telapalkki 51 alimpaan asentoonsa ja rullauksen aikana suojana toiminut peiteluukku 60 telalaitteis-ton päälle lattia-asentoon. Rullien 15 poistuttua ja uusien hylsyjen tultua sijoitetuksi nostetaan luukku yläasentoonsa. Telalaitteisto siirretään kuormittamaan hylsyjä ja uusien rullien rullaus aloitetaan. Tarvittava telalaitteiston liikkeen ohjaus voidaan 10 toteuttaa esimerkiksi kuvioissa esitetyin luistirakentein. Telalaitteiston liikerataa ohjataan prosessorin avulla rullan halkaisijan tai suoritettavan työvaiheen mukaan määräytyviin asentoihin. Jatkuva telojen asennon ja aseman tunnistaminen tapahtuu kunkin liikekoneiston yhteyteen kytketyin anturein.

15 Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellusesimerkkeihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään j ahtaasti rajoittaa, ja monet muunnokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien t · patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

'••f 20

Claims (7)

108634 17

1. Menetelmä rainan rullauksessa, jossa menetelmässä rainaa (W) rullataan hylsylle (14) tukitelan (16) kannattamana ja tukitelan (16) ja valmistettavan rullan (15) välisen 5 nipin (N) kautta, jossa menetelmässä hylsyä (14) ainakin osittain kannatetaan, jossa menetelmässä hylsyä (14) / rullaa (15) tuetaan ja/tai kuormitetaan asemaltaan siirrettävällä laitteella (20), tunnettu siitä, että menetelmässä profiloidaan valmistuvan rullan rakennetta rullan (15) leveyssuunnassa ja/tai kehäsuunnassa mainitun laitteen (20) kuormitus/kannatusyksikön/-yksiköiden (24) välityksellä aikaansaatavalla 10 kuormitus- ja kannatusjakautumalla ja/tai pintavetojakautumalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä rainan rullauksessa, tunnettu siitä, että menetelmässä rullan (15) kuormitusta ja/tai kannatusta säädetään kuormi-tus/kannatusyksiköllä tai -yksiköillä (24) aikaansaatavan kosketusvoiman välityksellä 15 rullan (15) säteen ja/tai rullan (15) leveyssuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä rainan rullauksessa, tunnettu siitä, että menetelmässä säädetään valmistuvan rullan (15) kireyttä ainakin osittain pintavedolla laitteen (20) kuormitus/kannatusyksikön/yksiköiden (24) ·; 20 välityksellä.

4. Jonkin patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä rainan rullauksessa, tunnettu siitä, että menetelmässä säädetään haluttu kosketuspainejakautuma yksikön (24) ja rullan (15) välille hihnakireyden avulla. 25

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, .1.* että menetelmässä rullauksen alkuvaiheissa mainitun laitteen (20) kuormitus/kanna- ,.. ’: tusyksikköä/yksikköjä (24) siirretään pääasiallisesti tukitelan (16) ja valmistuvan 30 rullan (15) akseleiden kautta kulkevassa tasossa olennaisesti lineaariliikkeessä valmis-; \ tuvan rullan (15) kuormittamiseksi ja/tai tukemiseksi rullausasemassa, 108634 18 että menetelmässä rullauksen edistyessä laitteen (20) kuormitus/kannatusyksikköä/-yksikköjä (24) siirretään alaspäin pääasiallisesti rullan (15) kehän suuntaista rataa, ja 5 että menetelmässä rullauksen loppuvaiheissa mainitulla yksiköllä (24) kannatetaan valmistuvaa rullaa (15) alhaaltapäin.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä rainan rullauksessa, tunnettu siitä, että rullan (15) valmistuttua hylsyn (14) keskiöön sijoitetut 10 kannatusvälineet vapautetaan ja laitteella (20) hallitaan rullan (15) asema. j

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä rainan rullauksessa, tunnettu siitä, että menetelmässä rullauksen vaihtovaiheessa laitteella (20) suoritetaan rullan (15) alaslasku. 15 108634 19