FI112180B

FI112180B - Menetelmä ja laite paperiradan reunan leikkaamiseksi

Info

Publication number: FI112180B
Application number: FI20001858A
Authority: FI
Inventors: Mikko Vuori; Matti Rantanen; Jaakko Roenkkae
Original assignee: Upm Kymmene Corp
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2003-11-14
Also published as: EP1387904A1; WO2002016693A1; EP1387904B1; DE60123673T2; DE60123673D1; FI20001858A; FI20001858A0; AU2001279866A1

Description

112180

Menetelmä ja laite paperiradan reunan leikkaamiseksi

Keksintö kohdistuu menetelmään paperiradan reunan leikkaamiseksi, joka on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyä tyyp-5 piä. Keksintö kohdistuu myös laitteeseen paperiradan reunan leikkaamiseksi, jolle on tyypillistä oheisen patenttivaatimuksen 5 johdanto-osassa esitetyt piirteet.

Paperikoneella leikataan muodostuneesta paperirainasta pois kapea 10 reuna-alue, jolloin leikkauksella saadaan poistettua laadultaan muusta rainasta poikkeava osa, ja samalla saadaan paperiradalle säädettyä tietty leveys. Leikkaus suoritetaan yleisesti vesisuihkuilla, jotka suunnataan kohti rainan pintaa ns. reunapilleillä molemmissa reunoissa. Leikkaus tehdään tavallisesti viiraosalla paperirainalle, joka veden-15 poiston ansiosta on jo muodostunut koossapysyväksi kuituverkostoksi.

Korkeapaineisella vedellä (10-45 bar paine) ja reunapillien avulla saatavalla kapealla suihkulla saadaan kohtuullinen leikkuujälki. Ongelmallista on kuitenkin pillien säätö, koska ne täytyy kääntää tarkasti tiettyyn 20 kulmaan rainan tasoon nähden. Koneen tärinöistä johtuen tämän kulman, samoin kuin suuttimen ja rainan pinnan etäisyyden pysyminen on ongelmallista. Oikean kulman viritys vaatii lisäksi suurta tarkkuutta.

: .·. Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää mene- ν’ 25 telmä sekä laite, joilla paperiradan reuna voidaan leikata siistimmällä ; \ leikkuujäljellä ja paremmalla tarkkuudella ja välttää säädön epä- tarkkuudesta ja käynnin aikaisista häiriöistä johtuvat katkot ja hylky. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetel-mälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen 30 patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.

f.:’ Paperiradan reuna leikataan kahden kulmassa toisiinsa olevan suihkun '·;· 35 avulla, jolloin saadaan tasainen leikkuujälki ensimmäisen suihkun poistaessa reunakaistaleen ja toisen suihkun siistiessä leikkuujäljen heti perään. Suihkut muodostetaan edullisesti saman, radan poikki-suunnassa siirrettävän kappaleen avulla, johon suuttimet voidaan 112180 järjestää kiinteisiin asentoihin ja täten saadaan vakioina pysyvät suihkukulmat. Tämä kappale on liikuteltavissa koneen poikkisuunnassa eli poikittain paperiradan kulkusuuntaa vastaan esim. järjestämällä kappale liikkuvaksi lineaarijohteen avulla, jolloin säätö voidaan suorit-5 taa hyvinkin tarkasti oikeaan kohtaan rainan leveyssuunnassa, joko käsin tarkkuussäätöelintä kiertämällä tai moottorikäyttöisesti.

Poikkisuunnassa siirrettävä kappale mahdollistaa kahden peräkkäisen suuttimen integroimisen samaan siirrettävään kappaleeseen siten, että 10 ne ovat tarkoissa kulma-asemissa rainaan ja toisiinsa nähden. Tällöin voidaan suorittaa paperiradan reunan tarkka kaksoisleikkaus siten, että suuttimet ovat juuri halutuissa kulmissa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin 15 piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen suutinkappaletta sivusta, 20 kuva 2 esittää samaa vaakaleikkauksena päältä, kuva 3 esittää kappaletta poikkileikkauksena ensimmäisen suutin- y. porauksen kohdalta, • · ,v‘. 25 kuva 4 esittää samaa poikkileikkauksena toisen suutinporauksen kohdalta, I ttt· kuva 5 esittää laitetta paperiradan kulkusuunnasta nähtynä, ja \ » 1 · 30 kuva 6 havainnollistaa yhtä laitteella toteutettavaa leikkausmene-telmää.

• · · * I » • · M »

Kuvissa 1-4 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen suutinkappale 1. f.:’ Suutinkappale on konesuunnassa (paperiradan kulkusuunnassa) 35 pitkänomainen kappale, ja siinä on konesuunnassa peräkkäin kaksi suutinporausta, jotka avautuvat paperiradan pintaa kohti olevalle i\\ kappaleen sivulle. Porauksissa on sisäkierteet, joihin voidaan kiinnittää myöhemmin kuvattavat suutinpillit. Suutinporaukset ovat yhteydessä 3 112180 kappaleen päädyistä tehtyjen konesuuntaisten porausten kautta keskelle päättyvään nestekanavaan 3, jonka kautta vesi syötetään suuttimiin. Konesuuntaisten porausten päät tulpataan päädyistä, jotta vesi ohjautuu suutinporauksiin. Kappaletta 1 voidaan liikutella 5 lineaarijohteen ohjaamana suoraa siirtorataa pitkin.

Suutinkappale 1 sijaitsee valmiissa laitteessa siten, että sen pituussuunta on paperiradan kulkusuunnan suuntainen, jolloin sen molempien päätyjen lähellä olevat suutinporaukset tulevat peräkkäin kone-10 suunnassa. Kuten kuvista 3 ja 4 näkyy, suutinporaukset eivät kuitenkaan ole täsmälleen samalla kohtaa koneen poikkisuunnassa ja lisäksi niiden kulmat ovat erilaiset paperiradan tasoon nähden. Ensimmäisen suuttimen suutinporaus muodostaa suutinkappaleen lineaarijohteen suunnan normaalin kanssa suuremman kulman a1 kuin toisen suutti-15 men suutinporaus (kulma a2). Paperiradan kulkusuunnassa ensimmäinen suutinporaus tulee tällöin suurempaan kaltevuuskulmaan paperi-radan tason normaalin kanssa kuin toinen suutinporaus. Suutin-porausten sijaintien ja asentojen vaikutuksia suihkujen suuntaukseen ja radan reunan leikkaukseen selostetaan jäljempänä. Lisäksi kuvasta 1 20 näkyy, kuinka poraukset ja niihin tulevat suuttimet suuntautuvat viistosti (pienessä n. 15° kulmassa) paperiradan kulkusuuntaan.

y. Kuvassa 5 on esitetty paperiradan reunan leikkauslaite, joka käsittää edellä kuvatun suutinkappaleen 1. Suutinkappale 1 sijaitsee poikittain ‘•V 25 paperiradan W poikkisuunnassa liikuteltavan tangon 2 päässä, joka y; suuntautuu paperiradan keskiosaa kohti paperiradan reunan ulko- puolelta siten, että suutinkappale 1 on aina aseteltavissa halutun etäi- * · syyden päähän paperiradan ulkoreunasta ja näin voidaan määrätä paperiradan reunasta poistettavan kaistaleen leveys. Tangon sisällä 30 kulkee katkoviivoilla esitetty nestekanava 3, joka suutinkappaleessa 1 y/· haarautuu suutinporauksiin suuntautuviksi konesuuntaisiksi kanaviksi.

·*'*: Tankoa 2 liikutellaan lineaarijohteessa 4, joka sijaitsee rainan reunan ulkopuolella. Liike tapahtuu siis suoraviivaisesti poikittain paperiradan \.\t W kulkusuuntaa vastaan sopivalla mekanismilla. Tämä voidaan ·'/ 35 toteuttaa käsin kierrettävällä tarkkuussäätöelimellä 5, mutta voidaan ajatella myös moottorikäyttöistä lineaariliikettä, jolla suutinkappale 1 ja *.*·.: vastaavasti suuttimet saadaan tarkasti haluttuun kohtaan paperiradan leveyssuunnassa.

4 112180

Kuten kuvasta 5 näkyy, itse suuttimet 1a, 1b on muodostettu kiinnittämällä suutinporausten suoriksi jatkeiksi nestesuihkujen suunnan varsinaisesti määräävät suutinpillit, joiden sisällä kulkeva poraus tuot-5 taa hienon suurinopeuksisen vesisuihkun, joka kykenee leikkaamaan tarkasti paperirataa. Suutinpillit suuntautuvat täten suutinporauksien kulmia vastaavissa kulmissa paperiradan W normaaliin N nähden ja saavat aikaan eri suihkukulmissa a1, oc2 paperirataan kohdistuvat suihkut. Suihkukulmalla tarkoitetaan tässä paperiradan normaalin N ja 10 suihkun välistä kulmaa, joka on paperiradan ulkoreunan puolella normaalia N ja suihkun virtaussuuntaan aukeava. Koska suutinpillien kiinnitys kappaleeseen 1 on jäykkä, pysyvät suuttimet 1a, 1b aina vakiokulmissa toisiinsa ja paperirataan W nähden.

15 Kiinteän kappaleen 1 avulla suutinten 1a, 1b suunnat ja niistä tulevien nestesuihkujen suunnat ovat tarkasti ennalta määrätyt ja vakiot toistensa suhteen, ja kulmat pysyvät samoina tärinöistä ja muista häiriötekijöistä huolimatta. Liikuteltaessa kappaletta 1 koneen poikki-suuntaan lineaarisesti nämä suunnat pysyvät samana paperiradan 20 tason suhteen, kun lineaariliikkeen suunta pysyy vakiona paperiradan tason suhteen, eli lineaariliikkeen suunta ja paperiradan taso ovat tarkasti määrätyssä kulmassa toisiinsa nähden. Kun tämä kulma on 0 eli y. lineaariliike ja paperiradan taso ovat tarkalleen yhden suuntaiset, pysyy myös suuttimen/suutinten etäisyys paperiradan pinnasta aina samana.

25 > · · < · ·

Kuvattu laite voidaan sijoittaa paperikoneen viiraosalle sopivaan koh-taan ennen puristinosaa. Jos kysymyksessä on kaksiviirainen viiraosa, l · ;;;* jossa muodostuvaa paperirainaa kuljetetaan kahden vettä läpäisevän viiran välissä, voi laite sijaita viirojen erkanemiskohdan ja puristinosan 30 välisellä yksiviiraisella alueella. Paperiradan kummassakin reunassa :,y voi olla edellä kuvattu laite, jossa on kaksi peräkkäistä suutinta.

t 4 * Jäykän suutinkappaleen 1 avulla saadaan poistettua koneen tärinöistä :.f johtuvat epätarkkuudet suutinten säädössä. Tarkan lineaariliikkeen t » '·:** 35 avulla voidaan kulmat pitää suutinten sijainnista riippumatta samoina ja myöskin etäisyys paperiradasta voidaan pitää tarkasti samana. Lineaa-:\i rijohde voidaan kiinnittää koneen runkorakenteisiin siten, että em. liik keet voidaan toteuttaa.

5 112180

Kuvassa 6 on vielä kuvattu kuvan 5 kuvantoa suuremmassa mittakaavassa sitä, miten on mahdollista suorittaa reunaleikkaus peräkkäisillä suihkusuuttimilla 1a, 1b, jotka on sijoitettu samaan kappaleeseen 1 5 eri suihkukulmiin <x1, oc2. Suuttimet 1a, 1b on suunnattu suutinkappa-leesta 1 toisiaan läheneviksi konesuunnassa katsoen, jolloin niistä lähtevät suihkut tavallaan leikkaavat toisensa tietyssä pisteessä kone-suuntaan katsottaessa, eli niiden projektiot paperiradan tasoa ja paperiradan kulkusuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa muodostavat 10 kaksi toisiaan leikkaavaa janaa. Suuttimet 1a, 1b on tällöin sijoitettu sellaiselle etäisyydelle paperiradan W pinnasta, että ensimmäinen suihkusuutin 1a leikkaa suihkullaan radan reunaa viistosti radan ulkoreunaan päin suuntautuvasti ensimmäisessä suihkukulmassa a1 ja poistaa määrätynlevyisen reunakaistaleen paperiradan ulkoreunasta.

15 Heti tämän jälkeen tuleva toinen suihkusuutin 1b leikkaa syntyneen viiston reunan alaosan pois vähemmän viistosti, eli ensimmäistä suihkulkulmaa pienemmässä suihkukulmassa oc2, joka on ensimmäistä pienempi esim. 1-3° verran, edullisesti n. 2° pienempi. Ensimmäisen suihkusuuttimen 1a suihkukulma a1 voi olla esimerkiksi välillä 6-8°, 20 edullisesti n. 7°, ja toisen suihkusuuttimen 1b suihkukulma a2 voi olla esim. välillä 4-6°, edullisesti n. 5°.

y. Keksintöä ei ole edellä rajoitettu esitettyihin suoritusmuotoihin vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen aja-:v 25 tuksen puitteissa. Vaikka kuvissa onkin esitetty manuaalinen suutin- •*\ kappaleen 1 siirtomahdollisuus lineaarijohteen avulla, voidaan se I < « · : ’ toteuttaa moottorin avulla esimerkiksi kaukosäädöllä, ja tällöin suutin- kappaleen sijaintia ja suutinten toimintaa voidaan seurata esimerkiksi tl· TV-valvonnalla. Kaksoisleikkaus voidaan toteuttaa periaatteessa myös 30 kahdella peräkkäisellä erillisellä ja erikseen siirrettävällä suutin-kappaleella, jossa kummassakin suihkukulma on vakio, mutta tarkka suutinten ja suihkujen suuntaus toisiinsa nähden toteutetaan parhaiten t I * Λ yhdellä suutinkappaleella, johon molemmat suuttimet on integroitu.

Lisäksi voi olla olemassa useampia erilaisia kaksoissuutinkappaleita, * · '*/ 35 joissa on erilaiset suutinkulmat, ja tarvittaessa voidaan suutinkappale ;:· vaihtaa toiseen, jos suihkujen kulmia halutaan muuttaa.

• · I · · » I I •

Claims

112180

1. Menetelmä paperiradan reunan leikkaamiseksi, jossa käytetään radan reuna-alueelle suunnattua leikkaavaa nestesuihkua, tunnettu 5 siitä, että konesuunnassa ensimmäisellä suihkulla leikataan paperi-radan (W) reunaa viistosti ensimmäisessä, radan kulkusuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa olevassa suihkukulmassa (a1) radan ulkoreunaan suuntautuvalla suihkulla, jolla poistetaan määrätynlevyinen reunakaistale paperiradan ulkoreunasta, ja näin saatu viisto reuna lei-10 kataan konesuunnassa toisena sijaitsevalla suihkulla, joka suuntautuu vähemmän viistosti toisessa, radan kulkusuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa olevassa suihkukulmassa (a2) radan ulkoreunaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 nestesuihku suunnataan reuna-alueelle koneen poikkisuunnassa liikuteltavasta kappaleesta (1), jonka aikaansaaman suihkun suihkukulma (a1) on vakio.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että molemmat nestesuihkut suunnataan samasta koneen poikkisuunnassa liikuteltavasta kappaleesta (1).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun-nettu siitä, että ensimmäisen suihkun suihkukulma (a1) on välillä 6-8°, 25 edullisesti n. 7°, ja toisen suihkun suihkukulma (a2) on välillä 4-6°, , edullisesti n. 5°. » * ·

5. Laite paperiradan reunan leikkaamiseksi, joka käsittää suihkusuutti- < · men rataa leikkaavan nestesuihkun aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, 30 että laitteessa on radan samassa reunassa konesuunnassa peräkkäin I I i ! .·* ensimmäinen suihkusuutin (1a) ja toinen suihkusuutin (1b), jotka on sijoitettu koneen poikkisuunnassa eri kohtiin ja suunnattu eri kulmiin : !·. (a1, a2) radan kulkusuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa toisiinsa ‘•'•V nähden siten, että ensimmäinen suihkusuutin (1a) on suunnattu viis- • I 35 tosti radan ulkoreunaan ensimmäisessä, radan kulkusuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa olevassa suihkukulmassa (oc1) ja toinen suihku-suutin (1b) on suunnattu ensimmäistä suihkusuutinta (1a) vähemmän viistosti radan ulkoreunaan toisessa, radan kulkusuuntaa vastaan 7 112180 f kohtisuorassa tasossa olevassa suihkulkulmassa (oc2), jolloin suuttimet (1a, 1b) on suunnattu toisiaan läheneviksi konesuunnassa katsoen siten, että näistä lähtevien suihkujen projektiot radan kulkusuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa muodostavat kaksi toisiaan paperiradan 5 kohdalla leikkaavaa janaa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yksi suuttimista on muodostettu koneen poikkisuunnassa liikuteltavaan kappaleeseen (1) siten, että sen suunta kappaleeseen (1) nähden on 10 vakio.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että molemmat suuttimet (1a, 1b) on sijoitettu samaan koneen poikkisuunnassa liikuteltavaan kappaleeseen (1). 15

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että molempien suihkusuutinten (1a, 1b) suunnat kappaleeseen (1) nähden ovat vakiot.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää koneen poikkisuuntaan kulkevan tangon (2), jonka sisällä on nestekanava (3) leikkaavan nesteen tuomiseksi, ja tangon * (2) päässä yhden tai useamman suihkusuuttimen (1a, 1b) käsittävän : : kappaleen (1). 25 , : 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että tanko (2) .· . on järjestetty lineaarijohteessa (4) siirtyväksi.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että 30 suihkusuutin (1a, 1b) on muodostettu kappaleeseen (1) tehdyn porauksen avulla, joka on yhteydessä nestekanavaan (3) ja johon on liitetty kappaleesta (1) ulkoneva, suihkun suunnan määräävä suutinpilli. » * > » 8 112180