FI113797B - Menetelmä ja väline rei'illä varustettujen, vierekkäisten kappaleiden kytkemiseksi yhteen - Google Patents

Description

113797

MENETELMÄ JA VÄLINE REKILLÄ VARUSTETTUJEN, VIEREKKÄISTEN KAPPALEIDEN KYTKEMISEKSI YHTEEN

5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä rei’illä varustettujen, vierekkäisten kappaleiden, kuten paperirullien, kytkemiseksi yhteen, jossa menetelmässä kahden tai useamman vierekkäisen paperirullan keskiöreiän läpi työnnetään holkki. Keksinnön kohteena on lisäksi väline menetelmän toteuttamiseksi, joka väline käsittää vierekkäisten, toisiinsa liitettävien kappaleiden keskiöreikien läpi 10 työnnetyn hoikin.

Keksintö liittyy siis reiällisten kappaleiden kytkemiseen toisiinsa niissä olevien reikien kautta. Tyypillisiä tällaisia kappaleita ovat erilaiset keskiöhylsyjen päälle kelatut tuoterainat, kuten paperi-, kartonki- tai muovirullat. Jatkossa selitys koh-15 distuu keksinnön soveltamiseen paperirullille.

Leveä paperikoneella tuotettu paperi leikataan kapeammiksi rainoiksi pituus-leikkurilla, jolla se kelataan monikerroksista paperilaminaattia olevan ns. kes-kiöhylsyn päälle asiakasrulliksi. Asiakasrullan leveys voi olla 100-4000 mm ja 20 sen halkaisija jopa yli 1500 mm. Rullia käsitellään ja siirretään tavallisesti vierittämällä sekä kuljettimilla vaakasuorassa asennossa. Leveydeltään 100-400 mm olevat rullat ovat näin käsiteltäessä ongelmallisia, koska niiden halkaisi- < « ja/leveyssuhde voi olla 3-10. Näiden kiekkomaisten rullien rationaalisen käsitte-lyn ja pakkaamisen vuoksi niitä käsitellään ryhmissä tai pareittain. Rullien käsit-25 tely mm. kuljettimilla, erityisesti niiden ylimenokohdissa, on kuitenkin ongelmal-lista, koska ne kaatuvat helposti eivätkä toisaalta vieri yleensä samaa tahtia. Näiden ongelmien välttämiseksi useampi kapea rulla sidotaan yhteen, jolloin niitä on helpompi käsitellä.

30 Yhteen sitominen tapahtuu esimerkiksi kiertämällä joustava muovinauha akselin suunnassa rullaryhmän ympäri tai sitomalla rullat yhteen kapeilla vanteilla kes- '! * kiöreiän kautta. Muovinauha tai vanne on hankala käyttää, koska se vaatii ma- : nuaalisen lisätyövaiheen tai erillisen laitteen sitomisen suorittamiseksi. Kapeaa vannetta käytettäessä tarvitaan lisäksi kulmasuoja estämään paperirullan nur- ,··. 35 kan vaurioituminen. Muovi on lisäksi paperitehtaassa vieras aine ja sen käyttöä , ],,. vältetään paperiprosessiin joutumisriskin vuoksi.

* · 2 113797

Eräs toinen tunnettu tapa kytkeä rullat yhteen on asettaa holkki tai tanko kes-kiöhylsyjen sisään. Hoikin käyttöön liittyy se epäkohta, että sen saamiseksi paikalleen rullien keskiöiden sisään, sen pitää olla ulkohalkaisijaltaan hieman pienempi kuin keskiön sisähalkaisija. Tällöin kuitenkin rullat eivät pysy tiukasti yh-5 dessä. Tanko on tässä suhteessa vielä huonompi. Kuljetuksen aikana rullat erkaantuvat herkästi toisistaan, jolloin holkki tai tanko siirtyy helposti rullien sisässä ja jopa putoaa kokonaan pois matkan varrella. Nykyisin on käytössä myös yhdeltä puolelta halkaistuja holkkeja, jotka asettuvat tiiviisti reikään. Halkaistullakaan hoikilla ei saavuteta kaikissa tapauksissa riittävän hyvää rullien yhteen 10 kytkemistä. Työvaihe on lisäksi hankala, varsinkin useita rullia yhteen.kytkettäessä. Tiukan hoikin irrottaminen loppukäyttökohteessa voi olla myös vaikeaa esim. kosteudesta aiheutuneesta turpoamisesta johtuen.

Yhteen kytketyt rullat pakataan tavallisesti käärimällä niiden vaipan ympäri usei-15 ta kierroksia pakkauspaperia, jonka reunat taitetaan pakkauksen päätyjä vasten, ja asetetaan päätylaput taitettujen reunojen päälle. Jos rullat eivät ole kiinni toisissaan, ne pääsevät liikkumaan pakkauksen sisässä, jolloin pinottaessa rullia päällekkäin, syntyy pakkaukseen ryppyjä rullien saumakohtiin. Rullia ja pakkausta käsiteltäessä ja kuljetettaessa ne vaurioituvat helposti, jos ne ovat irti 20 toisistaan.

... Kaikkein kapeimmat kiekkomaiset rullat käsitelläänkin yleisesti siten, että ne

• I

asetetaan kuormaavalle lappeelleen, pakataan siinä ns. kiristekäärinnällä ja ·'·' käsitellään tämän jälkeen lavakuormina. Epäkohtana tällaisessa tavassa on se, 25 että tarvitaan erillinen lisätyövaihe rullien pinoamiseksi. Lisäksi kuormalavat ovat kalliita ja niistä syntyy käytön jälkeen pakkausjätettä.

• ·

Julkaisusta JP-A-8333055 tunnetaan toalettipaperin kelaukseen käytettävä kaksiosainen akseli, jonka molemmat puoliskot ovat umpiaineisia ja jakotaso on 30 suora ja kiilamainen yhdessä tasossa. Se kuitenkin laajenee/supistuu vain yh- .···. dessä tasossa ja sen ympärysmitta muuttuu eri tavalla kiilamaisen tason eri « · kohdissa; keskeltä eniten ja päistä vähiten. Kiilojen ulkopuolisilla osilla se ei ! ’.·* muutu lainkaan.

• · 35 Julkaisussa DE-A-19641021 on esitetty rullausakseli, jossa on symmetriset ki-ristyskiilat tai kiristysvaippa, joita käytetään erillisellä niihin vaikuttavalla liikutte- * « 3 113797 lujärjestelmällä. Ratkaisu on hankala ja kallis, koska siinä tarvitaan mainittu erillinen liikuttelujärjestelmä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä vierekkäisten, sa-5 manreikäisten kappaleiden kytkemiseksi yhteen. Menetelmälle on tunnusomaista se, että kahdesta tai useammasta osasta koostuvan hoikin mainittuja osia siirretään reiän sisällä toistensa suhteen osien välisten jakopintojen, joista jako-pinnoista ainakin yksi on spiraalimainen hoikin pituussuunnassa, ohjaamina siten, että hoikin ympärysmitta kasvaa ja holkki kiilautuu kappaleiden reikiin.

10

Menetelmän toteuttamiseksi on aikaansaatu keksinnön mukainen väline, jolle on tunnusomaista se, että holkki muodostuu kahdesta tai useammasta erillisestä osasta siten, että osien väleihin muodostuvat jakopinnat, joista jakopinnoista ainakin yksi on ainakin osittain spiraalimainen.

15

Keksinnön edullisia toteutusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Koska keksinnön mukaisella menetelmällä ja välineellä kappaleet voidaan kyt-20 keä luotettavasti yhteen, sitä on edullista käyttää aikaisempaa suuremmille kappaleille. Tällöin käsiteltävät yksiköt saadaan suuremmiksi, jolloin tuotantojärjestelmien pakkaus- ja käsittelykyky tehostuu ja kustannukset alenevat vastaa- f · ;·;* vasti. Tekemällä keksinnön mukainen väline ja keskiöhylsy samasta materiaa- v.: lista (vaatimus 9) voidaan näiden valmistus keskittää samaan paikkaan, mikä 25 on edullista tuotannon ja logistiikan kannalta. Keskiöhylsyt kytketään välineillä ·*.*·: (holkeilla) yhteen edullisesti jo niiden valmistuspaikassa tai ennen paperirainan ·:·: kelausta, jolloin kelauksen jälkeen ei tarvita enää lisätyövaihetta kytkentää var- ten. Hoikin ja keskiöhylsyn ollessa samaa materiaalia, ne voidaan myös hävittää tai kierrättää yhdessä.

30

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin edullisten toteutusmuo- • · *!* toesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa I · | • · · • · • »

Kuvio 1 esittää osittain leikattuna vierekkäisiä, keksinnön mukaisesti yhteen .···. 35 kytkettyjä kappaleita (esim. paperirullia).

* » · • · 4 113797

Kuvio 2 esittää suurennetussa mittakaavassa kahden kappaleen yhteen kytkemistä osapituuksisella (L3) hoikilla.

Kuviot 3 ja 4 esittävät keksinnön mukaista välinettä tasoon levitettynä jakopinto-5 jen ja toiminnan havainnollistamiseksi.

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen välineen erästä toista toteutusmuotoa.

Kuviossa 1 on siis esitetty vierekkäisiä, yhteen kytkettäviä, olennaisesti saman-10 keskisiä kappaleita, kuten paperirullia 1. Jatkossa siis puhutaan pääasiassa paperirullista, vaikka mitkä tahansa muutkin samantapaiset kappaleet voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä kytkeä yhteen. Kussakin paperirullassa on ontto keskiöhylsy 2, jonka sisään on työnnetty keksinnön mukainen väline 3 paperirullien 1 kytkemiseksi yhteen. Väline koostuu pituussuunnassa ainakin 15 kahteen osaan jaetusta hoikista 3. Holkki on jaettu pituussuunnassa osiin siten, että ainakin yksi osien välinen jakopinta A, B on spiraalimainen pituusakselin CL suhteen. Holkki 3 on edullisesti samaa materiaalia kuin keskiöhylsy 2, jolle ma-teriaaliraina on kelattu.

20 Kun hoikkia 3 työnnetään keskiöhylsyn 2 sisään, se on ns. alkutilassa, jossa hoikin ympärysmitta on U on pienempi kuin reiän D sisäkehä, jolloin holkki on helppo asettaa kytkettävien kappaleiden keskiöhylsyjen 2 sisään. Holkki 3 on pituudeltaan sellainen, että se ulottuu kaikkien paperirullien 1 sisään. Hoikin 3 v.: eri osia siirretään toistensa suhteen aksiaalisesti Fc spiraalimaisten jakopintojen • · 25 ohjaamana siten, että hoikin ympärysmitta kasvaa dll ja holkki kiilautuu tasai- sesti Fd koko pituudeltaan kytkettävien paperirullien 1 keskiöreikään D. Tätä ·: ·· kiilautumista kuvataan havainnollisesti kuvioissa 3 ja 4, joissa holkki on levitet- .· \ tynä tason muotoon. Holkki kytkee paperirullat 1 toisiinsa ja pitää ne yhdessä.

Rullia yhdessä pitävä voima määräytyy kytkentävoiman Fc ja kiilakulman α, β, ζ 30 ja kitkan funktiona ja ne on valittu kokemusperäisesti sopiviksi. Rullat irrotetaan toisistaan siirtämällä hoikin 3 eri osia irrotussuuntaan Fo. Irrotettu holkki voi- ’'; · * daan käyttää tarvittaessa uudestaan.

• » • ·

Hoikin 3 maksimipituus Li 2 on edullisesti likimain jakopintojen A, B, C muodos- • * · 35 tämän kolmion korkeuden H 1;2 mittainen tai hieman suurempi. Holkki voi olla * ns. ’’kaksipäinen”, jolloin se on kolmiosainen ja kiilaus tapahtuu kahdesta suun nasta. Tällöin hoikin pituus on vastaavasti suurempi Li + L2. Hoikin pituus voi 5 113797 olla myös osa L3 hoikin maksimipituudesta kuvion 2 mukaisesti. Hoikin pituus sovitetaan aina kulloinkin kytkettävien rullien mukaan.

Kuvion 5 vaihtoehtoisessa toteutusmuodossa hoikin spiraalimainen jakopinta on 5 jaksottainen ja portaittainen. Näin hoikin 3 ja kytkettävien rullien 1 yhteispituus ei ole rajattu ja holkki kiilautuu pituudesta riippumatta tasaisesti Fd koko pituudelta rullien keskiöreikiin. Rullat saadaan tässä toteutusmuotoesimerkissä helposti irrotettua toisistaan siirtämällä hoikin 3 osia päistä vastakkaiseen suuntaan Fo kuin kytkettäessä. Kuvion 5 mukainen toteutusmuoto on edullinen silloin, kun 10 on monen pituisia rullaryhmiä, jolloin hoikin 3 rakenteesta johtuen sen pituus voidaan määrittää kulloinkin tuotettavien kappaleryhmien mukaan. Holkit 3 valmistetaan tällöin edullisesti ensin pitkiksi kappaleiksi ja niiden määrämittaan leikkaaminen suoritetaan keskiöhylsyjen määrämittaan leikkaamisen yhteydessä. Tällöin hoikkien valmistus on mahdollista automatisoida yhdessä keskiöhyl-15 syjen valmistamisen kanssa.

Edellä on kuvattu keksinnön mukaisen menetelmän ja välineen eräitä edullisia toteutusmuotoja paperi-, kartonki- tai muovirullien kytkemiseksi. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu näihin toteutusmuotoihin, materiaaleihin eikä käyttöalueelle, 20 vaan kaikki ne sovellukset, jotka mahtuvat oheisten patenttivaatimusten suoja-piiriin, kuuluvat keksinnön piiriin. Keksinnön mukaista menetelmää ja välinettä voidaankin käyttää minkä tahansa samanreikäisten kappaleiden, holkkimaisten 11 · esineiden, koneenosien tms. yhteen kytkemiseen ja irrottamiseen. Voima, jolla ν’: holkki kiristetään paikoilleen tai irrotetaan, voidaan kohdistaa hoikkiin millä ta- 25 hansa sopivalla työkalulla, kuten alan ammattimiehelle on edellä olevan perus-teella selvää. Välineen asettaminen voidaan tehdä myös täysin automaattisesti • · esimerkiksi robotilla.

* · ( 1 t * · t • · · * * * · • · · • · • » · • I » • · • · • · « t » • · · • · · • ·

Claims (9)

1. 6 113797
2. 1. Menetelmä rettllä varustettujen, vierekkäisten kappaleiden (1), kuten paperi-5 rullien, kytkemiseksi yhteen, jossa menetelmässä kahden tai useamman vierekkäisen paperirullan keskiöreiän läpi työnnetään holkki (3), tunnettu siitä, että kahdesta tai useammasta osasta koostuvan hoikin (3) mainittuja osia siirretään reiän sisällä toistensa suhteen osien välisten jakopintojen (A, B, C), joista jakopinnoista ainakin yksi on ainakin osittain spiraalimainen hol- 10 kin pituussuunnassa, ohjaamina siten, että hoikin ympärysmitta (U) kasvaa (dU) ja holkki kiilautuu kappaleiden (1) reikiin.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hoikin (3) kiristämiseksi kappaleiden keskiöreikien sisälle hoikkiin kohdistetaan työ- 15 kalulla aksiaalissuuntainen voima (Fc) ainakin hoikin yhdestä päästä, edullisesti molemmista päistään.
4. 3. Väline rei’illä varustettujen, vierekkäisten kappaleiden (1), kuten paperirullien, kytkemiseksi yhteen, joka väline käsittää vierekkäisten, toisiinsa liitettä- 20 vien kappaleiden (1) keskiöreikien läpi työnnetyn hoikin (3), tunnettu siitä, että holkki (3) muodostuu kahdesta tai useammasta erillisestä osasta siten, että osien väleihin muodostuvat jakopinnat (A, B, C), joista jakopinnoista ainakin yksi on ainakin osittain spiraalimainen. I · ·
5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen väline, t u n n e tt u siitä, että hoikin (3) spiraalimainen/set jakopinta/nat on/ovat jaksottainen/set ja portaittainen/set. • *
6. 5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen väline, tunnettu siitä, että hoikin (3) jakopinnoista yksi (A) on spiraalimainen ja toinen (B) akselin suuntainen. 30 • · ·
7. 6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen väline, tunnettu siitä, että spiraa-limaiset jakopinnat ovat vastakkaissuuntaiset ja kiilakulmat (β, ζ) ovat sa- . · · ·. man- tai erisuuruiset. » : 35 7. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen väline, tunnettu siitä, että jako- pinnat ovat spiraalimaiset samaan suuntaan ja kiilakulmat ovat keskenään : erisuuntaiset. 7 113797
8. 8. Jonkin patenttivaatimuksista 3-7 mukainen väline, tunnettu siitä, että holkki (3) on kaksipäinen ja kolmiosainen, ja että kiristysvoima (Fc) on kohdistettu kahdesta suunnasta. 5
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 3-8 mukainen väline, tunnettu siitä, että holkki (3) ja yhteen liitettävien kappaleiden keskiöhylsyt (2) ovat samaa materiaalia. * • · • · 11 • · * · • · » < · • · • · > 1 • · • · · · · * · · > » « I · • · · • · • « · • 1 · • · 113797