FI115236B - Sovitelma kaavinterän värähtelyjen vähentämiseksi - Google Patents

Description

115236

Sovitelma kaavinterän värähtelyjen vähentämiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen sovitelma paperin tai kartongin päällystyksessä käytettävän kaapimen terän 5 värähtelyjen vähentämiseksi.

Paperia päällystettäessä päällyste tasoitetaan paperiradan pinnalle yleisimmin kaavinterällä. Päällyste voidaan applikoida rainalle erillisellä applikointilaitteel-la, jolloin kaavinterä on sijoitettu radan kulkusuunnassa välimatkan päähän 10 applikointikohdasta, tai voidaan käyttää ns. lyhytviipymäpäällystintä, jossa on applikointikammio aivan kaavinterän edessä, jolloin kaavinterä tasoittaa pääl-lystekerroksen välittömästi applikoinnin jälkeen.

Päällystettävälle rainalle jäävän päällysteen määrää säädetään muuttamalla 15 kaavinterän kuormitusta. Kun terän kuormitusta muutetaan, muuttuu myös todellinen rainan ja kaavinterän välinen kulma ja päällystemäärän säätö on hetken epästabiili. Tämä johtuu siitä, että terä on hioutunut rainan mukaiseksi aiemmin käytettävällä teräkulmalla ja kulman muuttuessa kestää hetken, ennen kuin terän reuna muotoutuu uudelleen radan mukaiseksi. Teräkulman muutok-20 sista aiheutuu muitakin päällystevirheitä, kuten parroittumista (bleeding) ja ; Y: päällysteen epätasaisuutta. Näiden virheiden välttämiseksi on kehitetty erilaisia : “': järjestelmiä, joiden avulla teräkulma saadaan pidettyä mahdollisimman tarkasti vakiosuuruisena kuormituksen muutoksista huolimatta.

25 Kaavinterän kulman muutos voidaan kompensoida joko taivuttamalla terää siten, että kärkikulma ei muutu, tai kääntämällä teräpalkkia terän kärkilinjan ympäri muutosta vastaava määrä. Applikointilaitteista erilleen sovitetuissa kaapimissa vakiokulmasäätö on helppo toteuttaa, koska teräpalkkiin ei liity muita päällystyksen vaikuttavia laitteita. Lyhytviipymäpäällystyksessä terää taivuttavi-.: 30 en menetelmien käyttö on hankalaa, koska tarvittavia laitteita on vaikea sovittaa '; lyhytviipymälaitteen erittäin kompaktin rakenteen yhteyteen. Niinpä lyhytvii- pymälaitteissa teräkulmaa säädetään kääntämällä päällystinpalkkia terän kärki- t linjan ympäri. Tälläkin tavoin teräkulman säätö lyhytviipymäpäällystimessä on • : hankalaa, koska kun laitetta käännetään terän kärkilinjan ympäri, applikointi- ’1 ': 35 kammion rainan tulopuolella raj aavan säätöreunan etäisyys rainaan nähden 115236 2 muuttuu. Tällöin tietenkin olosuhteet applikointikammiossa muuttuvat ja ilmaa saattaa päästä säätöreunan ohi applikointikammioon, mistä aiheutuu päällyste-virheitä. Kun lyhytviipymäpäällystimen terän kuormitusta muutetaan olisi siten samalla käännettävä teräpalkkia ja muutettava säätöreunan asemaa. Tämä olisi erittäin hankalaa toteuttaa ja siten tällä tavoin ei saada aikaan tyydyttävästi toimivaa vakiokulmalaitetta lyhytviipymäpäällystykseen. Myös päällys-tysleveyttä rajoittavien reunapatojen saaminen kulmamuutoksiin sopeutuviksi on erittäin hankalaa.

Kaavinterän kulma päällystettävään rataan nähden pysyy kuitenkin erittäin hyvin vakiosuuruisena kuormituksen muutoksista huolimatta, jos kaavinterää kuormitetaan läheltä sen kärkeä. US patenttijulkaisussa 5,556,467 on kuvattu ns. kärkikuormituslaite, jossa kaavinterää kuormitetaan tukilistalla, jonka tukipiste on kaavinreunan kärjen lähellä. Tukilista on jaettu sen pituussuunnassa leikkauksilla jakeisiin, joiden tarkoituksena on tehdä tukilistasta joustava kaavinterän kuormitussuunnassa. Tukilistaa kuormitetaan teränpitimen kuormituslaitteella. Kuormituslaite koostuu pituussuunnassa osiin jaetusta profiilinsäätöpalkista. Jokaiseen profiilinsäätöpalkin jakeeseen liittyy jakeeseen kiinnitetty mutteri ja mutterin välityksellä jakeeseen kiinnitetty säätöruuvi. Tukilistaa painetaan * · .: kaavinterää vasten profiilinsäätöpalkkiin kiinnitetyllä kuormitusletkulla.

• · • · * * * • , ·* Kaavinterän värähtelyt ovat päällystimien ajonopeuksien noustessa muodostu- •: ‘: neet ongelmallisiksi. Kaavinterän värähtelyn ominaistaajuus laskee kuormitus- kohdan siirtyessä kohti kaavinterän kärkeä, jolloin kärjestään kuormitettu kaa-; ·. vinterä alkaa värähdellä tavallista alhaisemmilla ajonopeuksilla.

;, Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ratkaisu, jolla kaavinterän !t värähtelyjä voidaan vähentää.

Keksintö perustuu siihen, että kaavinterän ja tätä kuormittavan tukilistan väliin ; ”: j äävään tilaan j ohdetaan nestettä, edullisesti vettä, j oka vaimentaa kaavinterän . värähtelyjä. Nestettä johdetaan terän ja tukilistan väliin kaapimen päädyistä. Osa : ! nesteestä virtaa ylivuotona tukilistan yläosan rakojen kautta kuormitusletkun ’ ’: päälle ja edelleen letkun reunojen kautta pois kaapimelta.

1 115236 3 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

5 Täyttämällä kaavinterän ja tukilistan välinen tila nesteellä, ominaistaajuus, jolla kaavinterä alkaa värähdellä, kasvaa, minkä ansiosta päällystintä voidaan käyttää suuremmalla ajonopeudella. Lisäksi neste vaimentaa kaavinterän värähtelyä.

Neste pääsee virtaamaan ylijuoksuna tukilistan rakojen välistä tukilistan selkä-10 puolelle, jolloin nestevirtaus poistaa kaavinterän yläosaan muodostuneita pääl- lystysjälkeä heikentäviä päällysteseoskertymiä.

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.

15 Kuvio 1 esittää teräkaavinta, jossa kaavinterä on tuettu tukilistalla.

| Kuvio 2 esittää kuvion 1 kaapimen tukilistaa päästä katsottuna ja osittain poik- kileikattuna.

j 20 Kuvio 3 esittää kuvion 1 tukilistaa sivulta katsottuna.

:' ’: Kuvion 1 kaavinrakenne soveltuu lyhytviipymäpäällystimen kaapimeksi tai ' ·'; erilliseksi kaapimeksi. Kaavinterä 7 on kiinnitetty kahdesta palkista 2, 3 koostu- . ,.: vaan teränpitimeen ja kaavinterää 7 kuormitetaan ja tuetaan tukilistan 8 kärjellä 25 10 hyvin lähellä terän 7 kärkilinjaa 9. Tukilistan 8 alaosa on sovitettu yläpalkkia 3 vasten ja yläosa vasten kaavinterää 7. Päällystettävä raina 16 kulkee vastatelan 1 tukemana. Rainan 16 kulkusuunta on merkitty nuolella. Rainalle applikoidaan päällysteseosta ennen kaavintakohtaa erillisellä applikointilaitteella, kuten jet-* ;' suuttimella, tai lyhytviipymäpäällystimen applikointikammiosta, jolloin kaavin- *...' 30 terä 7 muodostaa applikointikammion takaseinän. Tukilistaa 8 painetaan kaavin- : * · ’: terää 7 vasten erillisellä säädettävällä kuormituslaitteella, joka on liitetty terän- :. pitimen yläpalkkiin 3. Kuormituslaite koostuu pituussuunnassa osiin jaetusta , · , profiilinsäätöpalkista 4. Jokaiseen profiilinsäätöpalkin 4 jakeeseen liittyy jakee- ’ · ‘ j seen kiinnitetty mutteri 5 ja mutterin 5 välityksellä jakeeseen kiinnitetty säätö- ' ’ 35 ruuvi 6. Tukilistaa 8 painetaan kaavainterää 7 vasten kuormitusletkulla 11.

4 1 1 5236

Tukilista 8 voidaan valmistaa esimerkiksi profiilitangosta. Kuvioissa esitetyssä suoritusmuodossa tukilistan 8 profiili on likimain Z-kirjaimen muotoinen.

Tukilistan 8 jalkaosan 13 alapinta on tasainen ja jalkaosan 13 pituudella on 5 useita kiinnitysreikiä, joiden kautta tukilista 8 kiinnitetään yläpalkkiin 3. Tukilistan 8 runko-osa 18 kääntyy jalkaosan 13 suuntaan, jolloin jaikaosa 13 ja runko-osa 18 muodostavat terävän kulman. Runko-osan 18 päässä tukilista 8 kääntyy kärkikappaleeksi 12, joka osoittaa ylöspäin ja loivasti vastakkaiseen suuntaan kuin j aikaosa 13. Kärkiosan 12 päässä on kuormituslinjan muodostava 10 kärki 10. Tukilistan 8 jalkaosan 13 ja runko-osan 18 välisessä liittymäkohdassa on kevennyslovi 19.

Tukilista 8 on jaettu pituussuunnassa leikkauksilla 14 jakeisiin 20. Jokaisen leikkauksen pohjalla on lisäksi leikkaukseen nähden poikittainen kolo 15. Näi-15 den leikkausten 14 ja kolojen 15 tarkoituksena on tehdä tukielimestä 8 hyvin joustava kaavinterän kuormitussuunnassa. Tukilistan 8 joustavuutta lisää vielä jalkaosan 13 ja runko-osan 18 välinen kevennyskolo 19. Tukilistan 8 selkäpuoli on peitetty suojakerroksella 22, joka tiivistää jakeiden 20 väliset raot näiden yläosia lukuun ottamatta. Suojakerros 22 on edullisesti joustavaa kumia.

20 : Y: Tukilista 8 kiinnitetään jalkaosan 13 ruuvireikien 17 kautta teränpitimen ylem- I > . · ·. pään palkkiin 3 siten, että tukilistan 8 jalkaosan 13 ja runko-osan 18 välinen , -. ·. kärki tulee kaavinterää 7 vasten. Tukilistan 8 runko-osa 18 kääntyy poispäin ,kaavinterästä 7, jolloin tukilista 8 ei kosketa kaavinterää 7. Tällöin kaavinterän . ^ 25 7 ja runko-osan 18 väliin muodostuu tila 21. Kuormituslaitteen kuormitusletku ; 11 painuu vasten tukilistaa 8 sen runko-osa 18 yläpään kohdalla juuri ennen kuin runko-osa 18 kääntyy kohti kaavinterää 7 osoittavaksi paininkärjeksi 12, 10. Tukilistan 8 kärki 10 on kaavinterää 7 vasten ja se muodostaa terän 7 kuormituslinjan. Tällä asennustavalla tukielimen jalkaosan 13 ja runko-osan 18 \ 30 välinen nivelpiste ja kiinnityspiste saadaan lähelle terää 7, jolloin terän 7 ja tu- , ·. kilistän 8 suhteellinen liike on pieni ja kitkavoiman suhteellinen osuus kuormi- , · · ·, tuksessa on myös pieni.

» · ‘ · '! Kaavinterän 7 kuormituksen säätö seuraavalla tavalla. Varsinainen kuormituk- *: * : 35 sen säätö tapahtuu muuttamalla painetta tukilistaa 8 kuormittavassa kuormitus- 115236 5 letkussa 11. Koska tukilistan 8 kärki 10 painaa kaavinterää 7 lähellä päällystettävän rainan 16 ja kaavinterän 7 kosketuskohtaa 9 eli terän kärkilinjaa, kaapimi-sesta syntyvä kaavinterään 7 kohdistuva voima kohdistuu osittain tukilistan 8 kärkeen 10 ja samalla kun kärkilinjan 9 ja tukilinjan 10 välinen etäisyys on 5 pieni, terän 7 kärjen liikematka kuormituksen muuttuessa on pieni ja terää 7 kääntävä momentti jää myöskin pienestä vipuvarresta johtuen pieneksi. Siten terän 7 kärkikulma a pysyy vakiosuuruisena ja terän kuluma päällystettävän rainan 16 suuntaisena. Kuormituksen säädössä päästään siten vakiokulmasää-töön.

10

Kaavinterän 7 profiilin säätö tapahtuu sinänsä tunnetulla tavalla siirtämällä profiilinsäätöpalkin 4 jakeita säätöruuveilla 6. Koska tukilista 8 on jaettu leikkauksilla 14 kapeiksi säleiksi tai jakeiksi 20, se joustaa hyvin profiilin säädön mukaan profiilinsäätöpalkin 4 muotoa muutettaessa. Profiilin säätö voidaan 15 toteuttaa automaattisesti tai käsisäätöisesti.

Tukilista 8 voidaan valmistaa sopivasta materiaalista, esimerkiksi alumiinista tai muovista pursotetusta profiilista. Itse tukilistan 8 profiilin muoto ja mitoitus voivat vaihdella. Tukilistan 8 tulisi olla terän 7 kuormitussuunnassa joustava, 20 mutta terän pystysuunnassa tukielimen on oltava niin jäykkä, että tässä suunnassa ei tapahdu oleellista muodonmuutosta. Tukilistan 8 pituus valitaan siten, että ’: se ulottuu vähintään päällystettävän rainan 16 leveydelle.

• j Tukilistan 8 mitoitus tehdään tietenkin jokaista kaavinrakennetta ja teränpidintä 25 varten erikseen, mutta tyypillisesti terälle, jonka paksuus on 0,2 - 0,6 mm ja . . terän kärjen 9 etäisyys kiinnityspisteestä noin 30 - 100 mm, tyypillisesti 40 - 70 mm, tukilistan 8 tukipisteen 10 ja terän kärjen 9 välinen etäisyys on 0,5 - 5 mm ja edullisesti 1 - 3 mm. Kaavinterää 7 kuormitetaan ajotilanteen mukaan tyypil-’, ; ’ lisesti voimalla 200 - 4000 N/m ja edullisimmin voimalla 500 - 1500 N/m.

·*’ 30 : ’: Kaavinterän 7 ja tukilistan 8 välissä oleva tila 21 on täytetty kokonaan tai oleel- ;"': lisesti kokonaan nesteellä, edullisesti vedellä. Tilaa 21 raj aavat rainan 16 kulku- .' . suunnassa kaavinterä 7 ja tukilista 8. Kaavinterän 7 ja tukilistan 8 päiden välille, » ' » ’ : kaapimen molempiin päätyihin, on sovitettu päätytiivisteet, jotka rajaavat tilaa 35 21 rainan 16 leveyssuunnassa. Tilassa 21 oleva neste vaimentaa terän 7 värähte- 115236 6 lyä. Lisäksi neste lisää kaapimen massaa, jolloin ominaistaajuus, jolla terä 7 alkaa värähdellä, kasvaa. Nestettä johdetaan tilaan 21 terän 7 ja tukilistan 8 päiden välillä olevien päätytiivisteiden kautta esimerkiksi pumppaamalla. Nestettä kulkeutuu ylivuotona tilasta 21 tukilistan 8 rakojen 14 yläosien kautta 5 kuormitusletkun 11 päälle ja edelleen kuormitusletkun 11 reunojen kautta pois kaapimelta. Ylivuoto poistaa terän 7 yläosaan muodostuneita päällysteseosker-tymiä.

t * · » · * * ► ) »

Claims (7)

115236

1. Sovitelma paperin ja kartongin päällystyksessä käytettävän kaavinterän (7) värähtelyjen vähentämiseksi, joka sovitelma käsittää: 5 - teräpalkin (2, 3), - teräpalkkiin (2, 3) sovitetun kaavinterän (7), 10. kaavinterää (7) vasten sovitetun tukilistan (8), ja - kuormituselimet (4, 5,6, 11) tukilistan (8) painamiseksi kaavinterää (7) vasten, 15 tunnettu siitä,että - kaavinterän (7) ja tukilistan (8) välissä olevaan tilaan (21) on sovitettu nestettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukilista ,: (8) on sovitettu vasten kaavinterää (7) tämän yläosan (9) läheisyydessä.

': 3. Jonkin patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, > · että tukilistan (8) poikkileikkaus on Z-kirjaimen muotoinen, jolloin kirjaimen .·. 25 yksi sakara muodostaa jalkaosan (13) ja keskiosa runko-osan (18), joka kääntyy . 1. jalkaosaa (13) kohti ja toinen sakara muodostaa kärkikappaleen (12), joka osoittaa vastakkaiseen suuntaan kuin jalkaosa (13) ja jonka päässä on kärki (10), ... joka on sovitettu kaavinterää (7) vasten. 1 » » ; · ’ 30

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukilista (8) on jaettu pituussuunnassaan poikittaisilla raoilla (14) jakeisiin (20).

‘ ; 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että raot (14) ! on niiden yläosia lukuun ottamatta peitetty joustavalla kumikerroksella (22). 35 s \ 115236

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että neste on sovitettu virtaamaan tilasta (21) pois rakojen (14) yläosien kautta.

7. Menetelmä paperin ja kartongin päällystyksessä käytettävän kaavinterän (7) värähtelyjen vähentämiseksi, joka kaavinterä on sovitettu teräpalkkiin (2, 3) ja jota kaavinterää vasten on sovitettu tukilista (8), jossa menetelmässä tukilistaa (8) painetaan kaavinterää (7) vasten tunnettu siitä, että kaavinterän (7) ja tukilistan (8) välissä olevaan tilaan (21) johdetaan nestettä. 1 1 « 115236