FI117445B - Menetelmä ja sovitelma kiinnirullaimen yhteydessä - Google Patents

Description

117445 I 5

Menetelmä ja sovitelma kiinnirullaimen yhteydessä .7 i

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä paperi-, kartonki-, tissue- ja muiden kuiturainojen kalanteroimiseksi ja kalanteroidun rainan 5 kiinni rullaamiseksi.

Paperin, kartongin ja vastaavien kuiturainojen valmistuksessa on yhä tärkeämpää käyttää suurta nopeutta tuotantomäärien lisäämiseksi. Samalla ristiriitaisesti tämän f tavoitteen kanssa luotettavuusvaatimukset kasvavat, koska suuren ja nopean koneen i seisokkiaika on varsin kallista. Niinpä esimerkiksi ratakatkojen määrä on pystyttävä 10 vähentämään tai niiden tapahtumataajuus on ainakin pidettävä mahdollisimman 5 pienenä. Nopeuden kasvaessa ja rainan paksuuden ohetessa katkojen vaara lisääntyy ja nykyaikaisilla nopeilla koneilla rainaa kuljetetaankin tuettuna hihnojen ja viirojen avulla. Tavoitteena on mahdollisimman aukoton jatkuva tuenta ja tähän on päästykin muilta osin kuin kalanteroituja tuotteita valmistettaessa. Kalanterin ja kiinnirullaimen 15 välissä on väli, jossa raina kulkee tukemattomana. Suurilla nopeuksilla tämäkin avoin väli muodostaa mahdollisen rainan katkeamispaikan.

,·. Toinen suuriin nykyaikaisiin paperi- ja kartonkikoneisiin liittyvä ongelma on niiden * * * * · * » pituus ja suuri tilan tarve. Koska nopea ja leveä kone vaatii erittäin lujan ja kalliin « · • * perustuksen, koneen pituuden kasvattaminen lisää tehdastilan vaatimia investointeja « · .*·*. 20 voimakkaasti. Jos jo olemassa olevia koneita peruskorjataan ja uusitaan, olisi erittäin * * · ··· tärkeää, että uudet laitteet voitaisiin sijoittaa vanhan koneen tai sen osan vaatimaan *··· :***· tilaan, jotta tehdasrakennuksen suurilta muutostöiltä vältyttäisiin. Niinpä laitteiden tulisi • · · olla kokonaismitoiltaan varsin kompakteja. ; i · · *1* Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen kalanterin ja kiinnirullaimen • 1 ‘I* 25 sovitelma ja menetelmä, jossa rainaa kuljetetaan tuettuna aina kiinnirullaimella olevan • · ί ** rullan pinnalle saakka. Keksinnön tarkoituksena on edelleen saada aikaan sovitelma, »1» • · , *.··* joka on sijoitettavissa pieneen tilaan.

• · • · • · · ", . Keksintö perustuu siihen, että kalanterina käytetään hihnakalanteria ja kalanteroitava • ti raina viedään kalanterin hihnan tukemana kiinnirullaimella olevan rullan pinnalle.

117445 i ' “ Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle kalanterille on tunnusomaista se,

mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. I

Keksinnön mukaiselle kalanterointi- ja kiinnirullausmenetelmälle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 11 tunnusmerkkiosassa. ' 5 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Keksinnön avulla kiinnirullaus tehdään kalanterin hihnaa vasten, jolloin raina kulkee koko ajan hihnan tukemana eikä vapaata tukematonta väliä synny kalanterin ja kiinnirullaimen välille. Näin ratakatkojen vaara poistuu tai ainakin olennaisesti vähenee tässäkin välissä koska raina on jatkuvasti tuettuna. Ratakatkojen väheneminen vaikuttaa 10 suoraan koneen käytettävyyteen ja tuotannon määrään. Tuetun radan viennin ansiosta f.

voidaan nostaa sekä tuotantonopeutta että rainan päänvientinopeutta. Koska kalanteri ja kiinnirullain on muodostettu yhdeksi yksiköksi, koneen pituus pienenee. Kalanterin ja kiinnirullaimen yhdistelmä on sen lyhyen pituuden ansiosta mahdollista asentaa useampiin paikkoihin esimerkiksi pelkän kiinnirullaimen tilalle ja nostaa siten koneen 15 jalostusastetta kohtuullisen pienillä muutoksilla. Keksintöä voidaan soveltaa sekä on-line- että off-line-ratkaisuissa.

# Keksintöä tarkastellaan seuraavassa esimerkkien avulla ja oheisiin piirustuksiin viitaten.

··· ···« ί1·|: Kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaista kalanteri-kiinnirullainyhdistelmää. 1 • · • · · • · · I..* Kuvio 2 esittää toista keksinnön mukaista kalanteri-kiinnirullainyhdistelmää.

• 1

• · * T

• i- „1·* 20 Kuvio 3 esittää kolmatta keksinnön mukaista kalanteri-kiinnirullainyhdistelmää.

• · · • · • 1

Kuvion 1 kalanteri on hihnakalanteri, jossa raina 1 kulkee kahden kalanterihihnan 2, 3 . .·. välissä. Kalanterihihnat 2, 3 ovat paperin tai kartongin valmistuksessa yleensä ··· Vi .***. sileäpintaisia hihnoja, jotka on valmistettu teräksestä tai polymeerimateriaaleista. Eri *···..

materiaalien yhdistelmärakenteita voidaan myös käyttää, kuten muita metallejakin.

• · · \..4 25 Tavallisesti kalanteroinnin tavoitteena on saada aikaan mahdollisimman sileä ja • · tasainen pinta, joten peilikiiltoinen teräshihna on yleisin käytetty hihnamateriaali. ,j • ·

Kalanteroinnin avulla voidaan myös kuvioida paperin tai kartongin pintaa, jolloin • · · • · 1 .

1 hihnan pinnassa on haluttu matala martiointikuvio tai syvempi kuvio. Tissuepapereilla ! 1 1 7445 3 1 ei varsinaista kalanterointia tehdä, koska materiaalin kokoon painumista halutaan välttää pehmeyden ja hyvän imukyvyn säilyttämiseksi. Näillä paperilaaduilla käytetään kuitenkin paljon erilaisia kuviointeja, joilla lisätään paperin pintojen välistä ulottuvuutta tai yritetään parantaa tuotteen imukykyä . Hihnakalanteri sopii myös tällaiseen paperin 5 käsittelyyn. ·

Kalanterihihnoja 2, 3 ohjataan kolmen ohjaustelan 4, 5, 6 ja 7, 8, 9 avulla. Hihnat * muodostavat pitkän raon kummankin hihnan 2, 3 kahden ohjaintelan 4, 5 ja 7, 8 väliselle matkalle. Tällä välillä hihnat ovat vastakkain ja niiden välissä kulkevaan rainaan kohdistuu kalanteroiva paine. Rainaan kohdistuva paine saadaan suurimmaksi 10 ohjaintelojen 4, 5 ja 7, 8 kohdalla, erityisesti silloin kun kummankin hihnan ohjaintelat ovat vastakkain. Ohjaintelojen välillä rainaan kohdistuva paine riippuu muun muassa j hihnan kireydestä. Painetta hihnanipissä voidaan korottaa vaikka hihnan taakse sijoitetuilla paininkengillä. Tällä tavalla toteutettu kalanterinippi on varsin pitkä, joten nopeastikin liikkuvalle rainalle saadaan pitkä käsittelyaika. Toisaalta kalanterinipin 15 paine jää alhaisemmaksi kuin esimerkiksi monitelakalantereilla.

Laitteen kiinnirullainosa on muodostettu alemman kalanterihihnan 2 yhteyteen hihnanipin jälkeen. Rullautuvaa rullaa 10 kannatetaan kannattimille 24 sovitetulla · . tampuuritelalla 11 kalanterihihnan 2 varassa ja sopivan rullautumiskireyden ja tasaisen • · · · ·* *;*.* rullautumisen varmistamiseksi mllautuvan rullan 10 ja hihnan 2 välistä painetta • · · r • · '. '. 20 säädetään tampuuritelan asemaa muuttamalla. Tampuuritelan 11 sijainnin on tietenkin * * * !./ seurattava myös kasvavan rullan 10 halkaisijan muutosta. Varsinainen rullan kireyden • * .·, säätö tehdään rullan 10 pyörimisnopeuden ja rainan nopeuden muodostamalla • V* • · · · 'ft .···. kireyserolla. Kun rulla 10 on valmis, kalanterihihnaa 2 vasten tuodaan seuraava • · 4 · · tampuuritela 12. Kun seuraava tampuuritela 12 painetaan kalanterihihnalla olevaa . ;*· 25 rainaa vasten, raina katkaistaan, jolloin se alkaa kiertyä uuden tampuuritelan kehälle. . . * • * · · j* | :***: Rainan kiinnittyminen tampuuritelalle voidaan varmistaa vaikka kaksipuolisella 1 teipillä. Kiinnirullauksessa ja tampuuritelan vaihdossa voidaan käyttää tavanomaisia • ·· .···, kiinmrullaimista tunnettuja tekniikoita ja rakenteita.

*·· • Kuviossa 2 on hihnakalanterin periaatetta sovellettu moninippikalanteriin. Tällaisessa :.*·· 30 kalanterissa on useita pehmeiden 13 ja kovien 14 telojen muodostamia nippejä peräkkäin ja käytettävät viivakuormat nipeissä ovat suuret. Monitelakalantereita ovat 4 1 1 7445 .,4

/S

esimerkiksi superkalanterit, Opti-load-kalanterit ja Janus concept kalanterit. Esimerkkirakenteessa hihnanippi on muodostettu viimeisen pehmeän telan 15 ja kovan telan 16 väliseen nippiin ja hihna 2 kiertää kovan telan 16. Telojen kovuudet voivat olla päinvastaisetkin tai molemmat teloista voivat olla kovia, jos käytetään vaikka 5 polymeerihihnaa pehmeä/kova nipin muodostamiseksi. Kalanterihihna 2 kulkee kalanterin alimman telan 16 alapuolelle sovitetun ohjaintelan 17 kautta, joten hihnan yläpuoli on hieman alaspäin viettävä. Kiinnirullaus on sovitettu tapahtumaan tätä kalanterihihnan 2 yläpintaa vasten. Tässäkin suoritusmuodossa voidaan kiinnirullauksessa käyttää muilta osin tavanomaista tekniikkaa. Kalanterihihnan 10 pituuden on kuitenkin oltava riittävä rullan 10 kasvavaa halkaisijaa ja tampuuritelan 11 vaihtolaitteita varten. Alimman telan 16 sijasta kalanterihihna voidaan sovittaa vaikka ylätelan ympäri kulkevaksi, jolloin kalanteroitava raina tuodaan kalanterin alimpaan \ nippiin. Kalanterihihnan 2 asennolla ja ohjaintelan 17 asemalla voidaan muunnella kalanterin ja kiinnirullainlaitteiden 11 keskinäistä asemaa käytettävissä olevan tilan 15 mukaan. Nykyaikaisilla monitelakalantereilla on myös ajateltavissa, että kalanteritelojen : asemaa ja sijaintia muutetaan huomattavastikin pystyasennosta.

Kuvion 3 esimerkissä on kuvattu moninippihihnakalanteri. Tällaisella kalanterilla kalanterointitulosta voidaan säädellä varsin monella tavalla. Moninippihihnakalanteri ;| käsittää useita peräkkäisiä ohjaintelojen 18, 19 varassa kulkevien vastakkaisten * * * • V 20 hihnojen 20 nippejä. Nipit voidaan järjestää kuten kuviossa 3 niin, että sisempien hihnojen osalle tulee kaksi nippiä. Tällöin laite saadaan pieneen tilaan. Asettamalla * * * hihnaryhmä vinoon asentoon voidaan tilaa säästää entisestään. Kiinnirullain on sijoitettu • iY* ..li* nippiryhmässä alimman hihnan ohjaintelan yhteyteen siten, että kalanteroitu, * · · • · *...' knnnirullattava rulla 10 nojaa ohjaintelaa 22 kiertävää hihnaa vasten. Jos kiinnirullausta 25 varten tarvitaan enemmän tilaa, viimeisestä hihnasta voidaan muodostaa kolmio, neliö s

• ’ . AI

4 4 4 ’*!** tai muu lenkki ohjainteloilla ja kiinnirullain voidaan viedä kauemmas kalanterista.

• · • · ·«»

Hihnakalantereiden hyvä säädettävyys perustuu siihen, että hihnanipin lisäksi 4 44 ,···. kalanterissa on tavallisesti kaksi vastakkaisten ohjaintelojen muodostamaa nippiä.

444

Niinpä rainaan kohdistuvaa painevaikutusta voidaan säätää hihnojen välistä painetta 4 *·· t *. . 30 muuttamalla ja kahdessa nipissä erikseen. Edelleen voidaan säätää hihnojen ja 4 44 ohjaintelojen välistä kohdistusta nuolen 23 osoittamalla tavalla, jolloin erityisesti telojen 5 117445 ; · kohdilla olevan nipin geometria muuttuu. Hihnakalantereissa voidaan käyttää myös tavallisia kalanteroinnin yhteydessä käytettäviä laadunhallintamenetelmiä kuten rainan kostutusta ja lämmittämistä ja jäähdyttämistä. Hihnakalanterilla on rainan lämmön säätelyssä vielä se etu, että hihnoja voidaan lämmittää ja jäähdyttää. Koska jäähdytetty 5 tai kuuma hihna painautuu suoraan rainaa vasten ja erityisesti metallihihnoja käytettäessä hihnan lämmönluovutuskapasiteetti on hyvä, rainaan kohdistettu lämmönsäätövaikutus on voimakas. Samoin kosteutta voidaan siirtää hihnan pinnassa rainaan tehokkaasti. Kalanterin teloina voidaan käyttää polymeeriteloja, metalliteloja, lämmitettäviä tai jäähdytettäviä teloja. Jäähdytettävä tela on edullista sijoittaa 10 viimeiseksi, jolloin sen avulla voidaan jäähdyttää raina kiinni rullausta varten ja estää liiasta rullan lämmöstä johtuvat laatumuutokset ja rainan liiallinen kuivuminen.

Tarvittaessa yksi tai useampi tela voi olla taipumakompensoitu. Telanipeistä ja hihnanipeistä voidaan muodostaa varsin monentyyppisiä yhdistelmäkalantereita kuvion 2 esimerkin tapaan. Telanipissä raina on telojen pintoja vasten ja hihnanipeissä hihnojen ; 15 pintoja vasten. Vielä lisää vaihtoehtoja saadaan, kun yksi tai useampi kalanterinipeistä .-f on pitkä kenkänippi. Kenkänipissä raina kulkee kaarevaa paininkenkää vasten liukuvan hihnan ja vastintelan välissä. Vastintela voidaan korvata periaatteessa hihnalla ja telalla -- tai hihnalla ja kuperalla kengällä. Jokin tai jotkin kalanterin teloista voi olla levitystela, φ jotta rainan leveyssuunnassa tapahtuva muodonmuutos voidaan kompensoida.

··· "" 20 Levitystela voidaan sijoittaa myös kiinnirullaimen osalle, jos kiinnirullaushihnan • · · • · *. *, materiaali sallii hihnan levittämisen. Kalanterin hihnat voivat olla kaikki samanlaisia, - « · · • * * pareittain samanlaisia tai erilaisia haluttujen rainan pintaominaisuuksien • * "I valmistamiseksi.

··· • * * * · · ♦ · • · . .·. 25 ' * · · * · · ·»· t · • · · ' fvj Φ ·· -‘il • · • ·· ...

• · • · ♦ ..'m • · • · f Γ ·*♦

• '.''«I

• · ' • · #·····.

• ?l • * • ♦ · • · * • ·

Claims (17)

117445 i 6 i Patenttivaatimukset: -

1. Menetelmä kuiturainan (1) kalanteroimiseksi ja kiinni rullaamiseksi, jossa menetelmässä I - johdetaan raina (1) ainakin yhteen nippiin (2, 3, 4, 7, 6, 8), jossa rainaa (1) puristetaan § 5 sen ominaisuuksien muuttamiseksi, -· - tuetaan rainaa ainakin yhdessä nipissä (2, 3,4, 7, 6, 8) hihnalla (2, 3), ja ? - rullataan raina (1) rullausytimelle (11), tunnettu siitä, että johdetaan raina (1) ainakin yhden puristusnipin (2, 3, 4, 7, 6, 8) % kautta kulkevan hihnan (2) tukemana kiinni rullattavalle rullalle (10) siten, että raina (1) ^ 10 on jatkuvasti tällä hihnalla (2) tuettuna nipin (2, 3, 4, 7, 6, 8) ja kiinni rullattavan rullan (10) pinnan välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitellään rainaa (1) ainakin yhdessä sellaisessa nipissä, missä hihnat ovat samanlaiset. '

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennetaan 15 rainaa (1) ainakin yhden hihnan välityksellä. g

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ·· « • · * ϊ .* kuumennetaan rainaa (1) ainakin yhden telan välityksellä. = • · * · · * *« * * i ;*·*.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että f • · * jäähdytetään rainaa (1) ainakin yhden hihnan välityksellä. ··*· • · · • « *···* 20

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että . . jäähdytetään rainaa (1) ainakin yhden telan välityksellä.

• · · • · · ·*· · : 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ; * : kuvioidaan rainan(l) ainakin yksi pinta hihnan välityksellä. ··· · * · · • t

^ *·*·* 8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · · · 25 pidetään kiinni rullattavaa rullaa (10) kalanterin telaa (22) vasten olevaa hihnaa (21) vasten. •V I ϋϊ , 7 11 7445

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pidetään kiinni rullattavaa rullaa (10) erillisen ohjaintelan (5) kautta kulkevaa hihnaa (21) vasten.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 käsitellään rainaa(l) ainakin yhdessä telanipissä (13,14) ennen kiinnirullausta.

11. Sovitelma kuiturainan (1) käsittelemiseksi kalanteroimalla ja rainan rullamiseksi rullausytimelle, joka sovitelma käsittää: · - ainakin yhden nipin (2, 3, 4, 7, 6, 8), jonka kautta raina (1) on sovitettu kulkemaan ja - jossa rainaa voidaan puristaa, ·. 10 -ainakin yhden rullausytimen (11) jolle nipissä käsitelty rulla voidaan rullata, ja - kannatinelimet (23) rullausytimen (11) kannattelemiseksi rullauksen aikana, tunnettu siitä, että rullausydin (11) on sovitettu kannatinelinten (23) varaan siten, että £ •s ytimelle (11) rullattavan rullan (10) pinta on ainakin yhden nipin (2, 3, 4, 7, 6, 8) kautta kulkevan hihnan (2) pinnalla. ' ·· ···;"& "Λ

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että hihna (2), jota vasten rullattava rulla (10) on sovitettu, on sovitettu kulkemaan erillisen ohjaintelan v kautta. “ • "f

• · * · ·* · • · · • ·* 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että hihna (2), jota vasten rullattava rulla (10) on sovitettu, on hihnan (21 ) ja rullan (10) kosketuskohdassa • · *·”* 20 kalanterin telaa (22) vasten.

>. • · · * • · · · :***: 14. Jonkin patenttivaatimuksista 11-13 mukainen sovitelma, tunnettu ainakin yhdestä • * + telojen (13, 14) muodostamasta nipistä, jossa raina on sovitettu kulkemaan.

··· "!! 15. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 14 mukainen sovitelma, tunnettu ainakin yhdestä I * * *" kenkänipistä, jonka kautta raina on sovitettu kulkemaan. • · · * ·· • · ·***· 25

16. Jonkin patenttivaatimuksista 11-15 mukainen sovitelma, tunnettu ainakin yhdestä ··· pintakuvioidusta hihnasta. • * • * 1 • * . ' ' -Λ : . „ 1 1 7445 O

17. Jonkin patenttivaatimuksista 11-16 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että se . käsittää useita nippejä jotka on sovitettu vinoon asentoon pystysuoraan nähden. 5 φ * 1 1 • · · · ···'' • · · • · • · • 1 t 1 # ··· • · • · · • 1 • · • · 1 * « · • · · · • · · • · • 1 * 1 1 • ; ··· * 1 · 1 • · 1 • · * · ·1· • · • · · • · · • · • t · '···» • · • · • · 1 "V • 1 1 • · · • · * · 117445 J Patentkrav: ^