FI111018B - Menetelmä ja laite välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa - Google Patents

Description

♦ 111018

Menetelmä ja laite välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa Förfarande och anordning for mätning och regiering av avlastningstryck av mellanvalsar vid en kalander 5

Keksinnön kohteena on menetelmä välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa, joka käsittää kalanterin rungon sekä telapinoksi muodostetun telaston, johon kuuluu taipumakompensoitu ylätela, taipumakompen-10 soitu alatela sekä ylä- ja alatelojen väliin jäljestetyt välitelat, jotka kalanterin ollessa toiminta-asennossa muodostavat keskenään kalanterointinipit, jolloin välitelat on asennettu kalanterin runkoon nivelöityjen kuormitusvarsien vähtyksellä ja varustettu paineväliainekäyttöisin kevennyssylinterein välitelojen ja niihin liittyvien apulaitteiden massojen keventämiseksi osittain tai kokonaan.

15

Keksinnön kohteena on myös laite välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa, joka käsittää kalanterin rungon sekä telapinoksi muodostetun telaston, johon kuuluu taipumakompensoitu ylätela, taipumakompensoitu alatela sekä ylä- ja alatelojen väliin jäljestetyt välitelat, jotka kalanterin ollessa 20 toiminta-asennossa muodostavat keskenään kalanterointinipit, jolloin välitelat on asennettu kalanterin runkoon nivelöityjen kuormitusvarsien välityksellä ja varustettu a « · paineväliainekäyttöisin kevennyssylinterein välitelojen ja niihin liittyvien apulaitteiden massojen keventämiseksi osittain tai kokonaan.

25 Monitelakalanterin telasto käsittää tavanomaiseen tapaan useita teloja, jotka on jäljestetty telapinoksi. Telat ovat keskenään nippikosketuksessa ja kalanteroitava • paperi- tai kartonkiraina tai vastaava materiaaliraina on jäljestetty kulkemaan te- lojen välisten nippien läpi. Telat on pyörivästi laakeroitu laakeripesiin, jotka nykyaikaisissa monitelakalantereissa on asennettu kuormitusvarsiin, jotka on kään- 30 tyvästi nivelöity kalanterin runkoon. Kuormitusvarret on lisäksi varustettu yleensä kevennyssylinterein, joilla tuodaan kuormitusvarsiin kevennysvoima, jolla keven- 2 111018 netään kuormitusvarsiin kiinnitettyjen telojen ja teloihin kiinnitettyjen apulaitteiden painon aiheuttamat kuormat osittain tai kokonaan. Tällaisten kalenterien te-laston ja kevennyslaitteiden osalta viitataan esimerkiksi suomalaisiin patenttihakemuksiin nrot 935214,961912 ja 982686.

5

Monitelakalanterissa, jossa välitelat on edellä kuvatulla tavalla asennettu kalante-rin runkoon kuormitusvarsien tai vastaavien vipujen avulla, vipujen geometria muuttuu kuormitusten suhteen telaston asennon mukaisesti eli sitä mukaa kun telasto ajetaan kiinni. Koska kalanteritelan kevennyssysteemin geometria on aivan 10 erilainen telan liikkeellelähtötilanteessa, eli tilanteessa, jossa liikerajoittimillaan lepäävä tela kevennyssylinterien vaikutuksesta juuri ja juuri liikahtaa paikaltaan, verrattuna tilanteeseen, jossa kalanterin nipit ovat kiinni, ei telan nostopaineella eli kevennyssylintereissä vaikuttavalla paineella, jolla tela saadaan liikerajoitti-miltaan liikahtamaan, ole mitään tekemistä telan kevennyssylinterien kevennys-15 paineen kanssa. Kuormitussysteemin geometriasta johtuen nostovoiman tarve yleensä pienenee sitä mukaa kun tela nousee ylös, jolloin telan nostamiseen tarvitaan enemmän painetta kun sen pitämiseen kevennystilassa nippien ollessa kiinni. Nykyisissä monitelakalantereissa välitelojen kevennyslaitteiden kevennyspainetta ja sen todenmukaisuutta ei voida varmuudella todeta. Etenkään telan nosto- ja 20 kevennyspaineista ei voi eikä saa laskea keskiarvoa.

• t · «

Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan uudenlainen menetelmä ja laite välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa. Tähän päämäärään pääsemiseksi on keksinnön mukaiselle menetel-25 mälle pääasiassa tunnusomaista, että niitattava välitela ajetaan kiinni yläpuolella olevaan telaan ja telan painon kevennyksen toteamiseksi mitataan yläpuolella ole-• vasta telasta mitattavaan telaan kohdistuvaa voimaa.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiassa tunnusomaista, että laite on voima-30 anturilla varustettu mittalaite, joka on irrotettavasti kiinnitettävissä mitattavan väli- 3 111018 telan kannatusrakenteisiin, kuten laakeripesään tai kuormitusvarteen mitattavaan välitelaan sen yläpuolelta olevasta telasta kohdistuvien voimien mittaamiseksi.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan merkittävää etua tunnettuun tekniik-5 kaan nähden, sillä keksintö mahdollistaa kevennyspaineiden erittäin tarkan mittaamisen. Mittaus on keksinnön mukaisesti suoritettavissa erittäin yksinkertaisesti käyttäen kalanteriin mittauksen ajaksi asennettavaa yksinkertaista laitetta. Menetelmän suorittaminen ja laitteen käyttö ei vaadi mitään oleellisia muutoksia itse kalanterin rakenteisiin, vaan keksinnön mukainen menetelmä ja laite on sellaise-10 naan sovellettavissa olemassa oleviin kalantereihin. Keksinnön muut edut ja omi naispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

Seuraavassa keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioi-15 hin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisesti sivultapäin katsottuna erästä monitelaka-lanteria, johon keksinnön mukainen menetelmä ja laite on sovellettavissa.

20 Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaiseen kalanteriin asennettua mittalaitetta.

>»t

Kuvio 1 esittää siis kaaviomaista sivukuvaa monitelakalanterista, jossa keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta on sovellettu. Monitelakalanteria on kuviossa 1 merkitty yleisesti viitenumerolla 10 ja se käsittää kalanterin rungon 11, johon on 25 pystytasoon asennettu useista teloista muodostuvan telapinon käsittävä telasto 12. Telapinoon 12 kuuluu ylätela 13, alatela 14 sekä useita ylätelan ja alatelan väliin * päällekkäin järjestettyjä väliteloja 15 - 18, jotka kaikki telat on jäljestetty siten, että ne ovat ajotilanteessa nippikosketuksessa toisiinsa. Kuviossa 1 on kalanterin telasto 12 esitetty auki-asennossa eli nipit Ni - N5 avattuna. Kuvio 1 esittää sovel-30 lusmuotoa, jossa ylä- ja alatelan 13,14 välissä on neljä välitelaa 15,16,17,18, mutta välitelojen lukumäärä voi kuviossa esitetystä poiketa.

4 111018

Kalanterin ylätela 13 on edullisesti taipumakompensoitu, vyöhykesäädettävä tela ja sen laakeripesät 131 on asennettu kiinnitysrunkoon 132, joka on kiinnitetty kalanterin runkoon 11. Alatela 14 on vastaavalla tavalla edullisesti taipumakompensoitu, 5 vyöhykesäädettävä tela, joka on laakeripesien 141 avulla asennettu kiinnitysrunkoon 142. Kiinnitysrunko 142 on varustettu luistilla 143 ja kalanterin runkoon 11 on järjestetty pystysuuntainen liukujohde 11a, johon luisti 143 on liukujohteen 11a suunnassa liikkuvasti asennettu. Alatelan kiinnitysrungon 142 alle on asennettu alasylin-teri 144 eli nostosylinteri, jonka avulla kiinnitysrunkoa 142 ja sen varaan asennettua 10 alatelaa 14 voidaan liukujohteen 1 la suunnassa siirtää. Kukin välitela 15, 16, 17,18 on laakeripesiensä (ei esitetty) välityksin asennettu kuormitusvarsiin 151, 161, 171, 181, jotka on kääntyvästi nivelöity kalanterin runkoon 11 välitelojen aksiaalisuuntai-sin nivelakselein 152, 162, 172, 182. Kuvion 1 esittämässä suoritusmuodossa kukin kuormitus varsi 151, 161, 171, 181 käsittää nivelöintiakselinsa 152, 162, 172, 182 15 suhteen kaksivartisen vivun, jotka on varustettu kevennyssylinterein 153, 163, 173, 183, jotka on jäljestetty välitelaan 15,16,17,18 nähden nivelöintiakselin 152, 162, 172,182 suhteen kuormitusvarren 151,161,171,181 vastakkaiseen päähän. Keven-nyssylinterit ovat paineväliainekäyttöisiä mäntä-sylinterilaitteita, jotka on toisesta päästään kiinnitetty mainittuihin kuormitusvarsiin 151, 161, 171, 181 ja vastakkai-20 sesta päästään kalanterin runkoon 11. Paineväliaineena voidaan käyttää hyd-raulinestettä tai paineilmaa, edullisimmin kuitenkin hydraulinestettä. Kalanterin run- • # koon 11 on edelleen kutakin kuormitusvartta 151, 161, 171, 181 varten asennettu liikerajoitin 154, 164,174,184, joiden varassa kuormitusvarret lepäävät nippien Ni - Ns ollessa avattuna eli juuri kuvion 1 esittämässä tilanteessa.

25

Kalanterin 10 kuormitusvarsien 151,161,171, 181 geometria kuormitusten suhteen I l •. muuttuu varsin olennaisesti sitä mukaa, kun telasto 12 ajetaan kiinni. Telan nosto- paineella eli esimerkiksi ensimmäisen välitelan 15 kevennyssylintereissä 153 vallitsevalla paineella, jolla liikerajoittimillaan 154 lepäävä tela 15 liikahtaa paikoiltaan, 30 ei ole mitään tekemistä telan 15 kevennyspaineen kanssa. Tämä johtuu siitä, että telan 15 kevennyssysteemin geometria on aivan toisenlainen telan liikkeellelähtöti- f 5 111018 lanteessa verrattuna tilanteeseen, jossa nipit ovat kiinni. Kuormitussysteemin geometriasta johtuen nostovoimantarve pienenee sitä mukaa, kun tela 15 nousee ylös, jolloin telan nostamiseen tarvitaan enemmän painetta kuin sen pitämiseen kevennys-tilassa nippien ollessa kiinni.

5

Koska telaston säätöä varten on tärkeää tietään telojen todelliset nosto- ja kevennys-paineet on ne yksinkertaisinta todeta mittaamalla suoraan kevennyssylintereistä 153, 163, 173, 183 niissä vallitsevat paineet. Paineet mitataan telan nostotilannetta sekä 100 %:n kevennystä vastaavassa tilanteessa. Tällä tavoin mitatuissa paineissa on 10 edelleen mukana kitkasta aiheutuva virhe, mutta ei kuitenkaan geometriavirhettä. Jos suinkin mahdollista, tulee mittausten aikana kevennyssylintereissä vallita vastapaine. Vastapaineet säädetään ennen painemittauksia siten, että mitattavan telan päät liikkuvat yhtä aikaa, eli asetetut vastapaineet kompensoivat oikealla tavalla epäsymmetristen massojen vaikutusta. Edelleen tulee telojen olla mittausten aikana ryöminnällä, 15 jotta telapinnoitteet eivät vaurioituisi.

Telojen nostopaineet voidaan mitata seuraavasti. Lähtötilanteessa kalanterin 10 kaikki nipit Ni - Ns ovat auki ja välitelat 15 - 18 lepäävät liikerajoittimillaan 154, 164,174,184, jolloin lähtötilanne vastaa juuri kuviossa 1 esitettyä tilannetta. Ylim-20 män välitelan 15 kevennyssylintereissä 153 vallitsevaa painetta nostetaan hitaasti joko portaattomasti tai pienin askelin, edullisesti enimmillään 0,5 barin askelein. Paine mitataan ja kirjataan, kun tela 15 juuri ja juuri liikahtaa paikoiltaan ylöspäin. Tämän jälkeen kevennyspainetta nostetaan eli telaa 15 ylikevennetään niin paljon, että ylin nippi Ni on käytännöllisesti katsoen kiinni. Sama menettely toistetaan tela 25 kerrallaan ylhäältä alaspäin, kunnes alinta nippiä Ns lukuun ottamatta kaikki nipit ovat kiinni. Alin nippi Ns on koko ajan auki eikä alatelalla 14 nosteta väliteloja.

• < « £

Telojen kevennyspaineet voidaan määrittää seuraavasti. Kevennyspaineiden määrityksessä lähtötilanne vastaa telojen nostopaineiden määrityksen lopputilannetta eli 30 lähtötilanteessa kaikki nipit ovat kiinni lukuun ottamatta alinta nippiä N5. Myöskään kevennyspaineita määritettäessä ei alatelalla 14 saa nostaa väliteloja. Määritystä suo- 6 111018 ritettaessa telaston 12 tulee olla käytännöllisesti kiinni, mutta nippejä Ni - N4 ei kuitenkaan tarvitse kuormittaa. Edullisimmin telat ovat hieman ylikevennettyjä. Tämän jälkeen painetta kevennyssylintereissä alennetaan vähitellen joko portaattomasti tai pienin askelin, edullisesti maksimissaan 0,5 barin askelin. Paineenalennus suorite-5 taan positio kerrallaan aloittaen alimman välitelan 18 kevennyssylintereistä 183. Paine määritetään tilanteessa, jolloin mitattava tela juuri ja juuri liikahtaa alaspäin. Kevennyssylinterien 183 painetta alennetaan edelleen siten, että tela 18 lopulta pysähtyy liikerajoittimiensa 184 varaan.

10 Edellä kuvatulla tavalla suoritetussa mittauksessa ei kuitenkaan saada todellisia ke-vennyspaineita mitattua tarkasti, vaan mitattuja arvoja voidaan pitää lähinnä suuntaa antavina. Tämän johdosta kevennyspaineiden mittaamiseksi tarkasti käytetään mittauksessa erityisiä voima-anturin sisältäviä mittalaitteita. Tätä on lähemmin havainnollistettu kuvion 2 avulla. Mittausta varten mittalaitteet kiinnitetään mitattavan telan 15 laakeripesään tai kuormitusvarteen. Kuviossa 1 on esitetty tilanne, jossa mittalaite 20 on kiinnitetty toisen välitelan 16 kuormitusvarteen 161 tai vastaavasti laakeripesään.

Kuvion 2 mukaisesti mittalaite 20 lähemmin tarkasteltuna käsittää voima-anturin 21, joka on korkeudensäätöosan 22 avulla kiinnitetty ensimmäiseen kiinnityslevyyn 23. 20 Mittalaitteeseen 20 kuuluu edelleen toinen kiinnityslevy 24, joka on kiinnitetty kuormitusvarteen 161 tai vastaavasti telan laakeripesään. Ensimmäinen kiinnityslevy ·« 23 ja toinen kiinnityslevy 24 on yhdistetty toisiinsa nivelen 25 avulla siten, että näiden kiinnityslevyjen 23, 24 välistä kulmaa toistensa suhteen voidaan säätää. Kul-mansäätöä varten on mittalaite näin ollen edelleen varustettu kulmansäätöosalla 26, 25 joka yksinkertaisimmin on esimerkiksi kuviossa 2 esitetty säätöruuvi, jolla kiinnityslevyjen 23,24 välinen kulma on säädettävissä.

Telan laakeripesään tai kuormitusvarteen kiinnitetty mittalaite mittaa voima-anturin 21 välityksellä yläpuolelta tulevaa voimaa siten, että voima-anturi 21 vastaa yläpuo-30 lella olevan telan kuormitusvarteen tai laakeripesään. Kuvion 1 tilanteessa mittalaite 20 on kiinnitetty toisen välitelan 16 kuormitusvarteen 161 tai vastaavasti laakeri- * 7 111018 pesään, jolloin mittalaitteen voima-anturi 21 mittaa siihen kohdistuvan voiman ensimmäisen välitelan 15 kuormitusvarresta 151 tai vastaavasti laakeripesästä. Mitta- laitteen 20 korkeudensäätöosa 22 tarvitaan sen vuoksi, että samassa kalenterissa voidaan käyttää halkaisijaltaan erilaisia teloja, jolloin halkaisijaeroista johtuen myös 5 telojen väliset etäisyydet voivat poiketa. Kuormitusvarsien muuttuvasta kulmasta johtuen myös kulmansäätö on tarpeellinen mittalaitteessa 20. Kuten edellä todettiin, mittaus suoritetaan mittaamalla telan yläpuolelta kohdistuvaa voimaa, jolloin mittalaitteen 20 avulla voidaan todeta, milloin telan paino on 100 %:sesti kevennetty. Mittaus on erittäin tarkka ja luotettava, koska voimat ovat kulloinkin aina saman-10 suuntaisia tuotantotilanteen kanssa.

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan yksinomaan kuvioissa esitettyä esimerkkiä, vaan keksinnön eri suoritusmuodot voivat vaihdella oheisissa 15 patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen aj atuksen puitteissa.

• · > • * *

H

Claims (6)

8 111018

1. Menetelmä välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monite-lakalanterissa, joka käsittää kalanterin rungon (11) sekä telapinoksi muodostetun 5 telaston (12), johon kuuluu taipumakompensoitu ylätela (13), taipumakompensoitu alatela (14) sekä ylä-ja alatelojen väliin jäljestetyt välitelat (15 -18), jotka kalanterin (10) ollessa toiminta-asennossa muodostavat keskenään kalanterointinipit (Ni - N5), jolloin välitelat (15 -18) on asennettu kalanterin runkoon (11) nivelöityjen kuormi-tusvarsien (151,161,171,181) välityksellä ja varustettu paineväliainekäyttöisin ke-10 vennyssylinterein (153, 163, 173,183) välitelojen (15 - 18) ja niihin liittyvien apulaitteiden massojen keventämiseksi osittain tai kokonaan, tunnettu siitä, että mitattava välitela (16) ajetaan kiinni yläpuolella olevaan telaan (15) ja telan painon kevennyksen toteamiseksi mitataan yläpuolella olevasta telasta (15) mitattavaan telaan (16) kohdistuvaa voimaa. 15

1. Menetelmä välitelojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monite-lakalanterissa, joka käsittää kalanterin rungon (11) sekä telapinoksi muodostetun 5 telaston (12), johon kuuluu taipumakompensoitu ylätela (13), taipumakompensoitu alatela (14) sekä ylä- ja alatelojen väliin jäljestetyt välitelat (15 -18), jotka kalanterin (10) ollessa toiminta-asennossa muodostavat keskenään kalanterointmipit (N| - N5), jolloin välitelat (15 -18) on asennettu kalanterin runkoon (11) nivelöityjen kuormi-tusvarsien (151,161, 171,181) välityksellä ja varustettu paineväiiainekäyttöisin ke-10 vennyssylinterein (153, 163, 173, 183) välitelojen (15 - 18) ja niihin liittyvien apulaitteiden massojen keventämiseksi osittain tai kokonaan, tunnettu siitä, että mitattava välitela (16) ajetaan kiinni yläpuolella olevaan telaan (15) ja telan painon kevennyksen toteamiseksi mitataan yläpuolella olevasta telasta (15) mitattavaan telaan (16) kohdistuvaa voimaa. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitattavan väli-telan (16) kannatusrakenteisiin, kuten laakeripesään tai kuormitusvarteen (161) kiinnitetään voima-anturilla (121) varustettu mittalaite (20), jolla mitataan yläpuolisen telan kannatusrakenteista siihen kohdistuvaa voimaa. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitattavan väli-telan (16) kannatusrakenteisiin, kuten laakeripesään tai kuormitus varteen (161) kiinnitetään voima-anturilla (121) varustettu mittalaite (20), jolla mitataan yläpuolisen telan kannatusrakenteista siihen kohdistuvaa voimaa. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite väli-telojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa, joka käsittää kalanterin rungon (11) sekä telapinoksi muodostetun telaston (12), johon kuuluu taipumakompensoitu ylätela (13), taipumakompensoitu alatela (14) sekä ylä- 25 ja alatelojen väliin jäljestetyt välitelat (15 -18), jotka kalanterin (10) ollessa toiminta-asennossa muodostavat keskenään kalanterointinipit (Ni - N5), jolloin välitelat (15 -18) on asennettu kalanterin runkoon (11) nivelöityjen kuormitusvarsien (151,161, 171,181) välityksellä ja varustettu paineväiiainekäyttöisin kevennyssylinterein (153, 163,173,183) välitelojen (15 -18) ja niihin liittyvien apulaitteiden massojen keven-30 tämiseksi osittain tai kokonaan, tunnettu siitä, että laite on voima-anturilla (21) varustettu mittalaite (20), joka on irrotettavasti kiinnitettävissä mitattavan välitelan i — - 8 111018

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite väli-telojen kevennyspaineiden mittaamiseksi ja säätämiseksi monitelakalanterissa, joka käsittää kalanterin rungon (11) sekä telapinoksi muodostetun telaston (12), johon kuuluu taipumakompensoitu ylätela (13), taipumakompensoitu alatela (14) sekä ylä- 25 ja alatelojen väliin jäljestetyt välitelat (15 -18), jotka kalanterin (10) ollessa toiminta-asennossa muodostavat keskenään kalanterointinipit (Ni - Ns), jolloin välitelat (15 4 - 18) on asennettu kalanterin runkoon (11) nivelöityjen kuormitusvarsien (151,161, 171,181) välityksellä ja varustettu paineväliainekäyttöisin keverniyssylinterein (153, « 163,173, 183) välitelojen (15 -18) ja niihin liittyvien apulaitteiden massojen keven- 30 tämiseksi osittain tai kokonaan, tunnettu siitä, että laite on voima-anturilla (21) varustettu mittalaite (20), joka on irrotettavasti kiinnitettävissä mitattavan välitelan 10 111018