FI117639B - Menetelmä, prosessi ja laitteisto rainan sileyteen vaikuttamiseksi - Google Patents

Description

117639

Menetelmä, prosessi ja laitteisto rainan sileyteen vaikuttamiseksi

Keksintö koskee menetelmää valmistettavan rainan sileyteen vaikuttavien tekijöiden ylläpitämiseksi tuotannon aikana siten, että rainan sileys muuttuu tuotantoon käytetyn ajan tai tuotetun rainan pituuden funktiona enintään sal-5 littuun raja-arvoon saakka, rainan sileyteen vaikuttavan rainankäsittelypin-nan kuntoa valvotaan tuotannon aikana jatkuvatoimisesti tai ainakin määrävälein, rainankäsittelypintaa kunnossapidetään tuotannon aikana ja/tai tuotannon ollessa tilapäisesti keskeytetty siten, että rainankäsittelypintaa puhdistetaan ja/tai käsitellään joko jatkuvatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mu-10 kaan.

Keksintö koskee myös prosessia, jossa valmistettavan rainan sileyteen vaikuttavia tekijöitä ylläpidetään tuotannon aikana siten, että rainan sileys muuttuu tuotantoon käytetyn ajan tai tuotetun rainan pituuden funktiona enintään sallittuun raja-arvoon saakka, rainan sileyteen vaikuttavan rainan-15 käsittelypinnan kuntoa valvotaan tuotannon aikana jatkuvatoimisesti tai ainakin määrävälein, rainankäsittelypintaa kunnossapidetään tuotannon aikana ja/tai tuotannon ollessa tilapäisesti keskeytetty siten, että rainankäsittelypintaa puhdistetaan ja/tai käsitellään joko jatkuvatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mukaan.

. .·. 20 Keksintö koskee myös laitteistoa valmistettavan rainan sileyteen vaikuttavi- en tekijöiden ylläpitämiseksi siten, että rainan sileys muuttuu tuotantoon • · käytetyn ajan tai tuotetun rainan pituuden funktiona enintään sallittuun raja- : arvoon saakka, laitteistossa on valvontavälineet rainan sileyteen vaikuttavan ·*··· rainankäsittelypinnan kunnon valvomiseksi tuotannon aikana jatkuvatoimi-·;··** 25 sesti tai ainakin määrävälein, kunnossapitovälineet rainankäsittelypinnan kunnossapitämiseksi tuotannon aikana ja/tai tuotannon ollessa tilapäisesti keskeytetty, kunnossapitovälineisiin kuuluu ainakin puhdistusvälineet rai-nankäsittelypinnan puhdistamiseksi ja/tai käsittelyvälineet rainankäsittely-pinnan käsittelemiseksi, kunnossapitovälineet ovat käytettävissä joko jatku-30 vatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mukaan.

• · • · · ·:**: Paperi- tai kartonkirainan valmistuksessa kalanterointi on prosessivaihe, .v. jossa rainan pinta tasoitetaan lämmön ja puristuksen avulla haluttuun siley- • · · teen. Lämmön avulla rainan pinta saatetaan olotilaan, jossa raina on plasti-“** sesti muovattavissa. Yhtenä saavutettavaan rainan sileyteen vaikuttavana 35 tekijänä on rainaa puristavan telan tai hihnan pinnankarheus ja pinnan pro-

117639 J

2 I

fiili, koska kalanterin telan tai hihnan pinta ainakin osittain jäljentyy plasti- | sessa tilassa olevan rainan pintaan. Periaatteessa mitä sileämpi on kalanterin telan tai hihnan pinta, sitä sileämpi voi olla saavutettava rainankin pinta.

Keksinnön sovellutuskohteena voi olla esimerkiksi soft-, monitela-, kenkä-5 tai hihna- tai metallihihnakalanteri. Rainaa käsitellään puristuksen avulla myös muissa vaiheissa valmistusprosessia, kuten puristimella, kuivaimissa tai päällystyslaitteissa, joissa tapahtuu myös edelläkuvattua käsittelevän pinnan jäljentymistä rainaan. Tämän keksinnön yhteydessä rainaa puristavan telan pinnasta, joka voi olla metallipintainen tai polymeeripintainen, tai ίο hihnan pinnasta, joka voi myös olla metallipintainen tai polymeeripintainen, ja jotka voivat esimerkiksi kuulua joukkoon: kalanterin tela esim. kokilli- tai terästela, hihna, kuten polymeeri- tai metallihihna, kuivatus-, jenkkisylinteri, puristimen tela tai kuivapäällytyskoneen kiinnitystela, käytetään nimitystä rainankäsittelypinta.

15 Paperin ja kartongin välinen raja on liukuva ja ne voidaan jakaa neliöpainon mukaan kahteen luokkaan: papereihein, jotka ovat yksikerroksisia ja neliö-massaltaan 25 - 300 g/m2 ja kartonkeihin, jotka on valmistettu monikerros-tekniikalla ja neliömassaltaan 150 - 600 g/m2. Kuten huomataan on paperin ja kartongin välinen raja liukuva, sillä neliöpainoltaan kevyimmät kartongit 20 ovat kevyempiä kuin painavimmat paperit. Yleensä paperia käytetään painamiseen ja kartonkia pakkaamiseen.

• « · • · · .···. Seuraavat esitetyt kuvaukset ovat esimerkkejä nykyisin käytössä olevista kuiturainojen arvoista ja niissä saattaa esiintyä huomattavia vaihteluja anne- * \ tuista arvoista.

·····' ♦ ♦ 25 Keksinnön mukainen idea soveltuu lähestulkoon kaikille paperi- ja kartonki-lajeille, erityisen hyvin kiiltäväpintaisten lajien valmistukseen.

. Mekaanisesta massasta tehtyjä eli puupitoisia painopapereita ovat sano- • · · ·;;{ malehti-, päällystämätön aikakaus- ja päällystetty aikakauslehtipaperi.

• · * * • * /..m Sanomalehtipaperi (newsprint) koostuus joko kokonaan mekaanisesta mas- 30 sata tai se voi sisältää vähän valkaistua havupuusellua (0 - 15%) ja/tai kier-tokuidulla voidaan korvata mekaanista massaa. Yleisinä arvoina sanoma-:Y: lehtipaperille voitaneen pitää seuraavia: neliöpaino 40 - 48,8 g/m2, tuhkapi- toisuus 0 - 20%, PPS S10-karheus 3,0 - 4,5 pm, Bendtsen-karheus • · « 3 117639 100 - 200 ml/min, tiheys 600 - 750 kg/m3, vaaleus 57 - 63 % ja opasiteetti 90-96%.

Päällystämättössä aikakausilehtipaperissa (SC = supercalendered) on, yleensä mekaanista massaa 50 - 70 % , valkaistua havupuusellua 10 -5 25% ja täyteaineita 15 - 30%. Tyypillisiä arvoja kalanteroidulle SC paperille ( sisältäen mm. SC-C, SC-B ja SC-A/A+) ovat neliöpaino 40 ~ 60 g/mz, tuhkapitoisuus 0 -35%, Hunter-kiilto <20 - 50%, PPS S10-karheus 1,0 - 2,5 pm, tiheys 700 - 1250 kg/m3, vaaleus 62 - 70% ja opasiteetti 90 - 95%.

Päällystetty aikakausilehtipaperi (LWC = light weight coated) sisältää melo kaanista massaa 40 - 60%, valkaistua havupuusellua 25 - 40% ja täyte- ja päällystysaineita 20 - 35%. Yleisinä arvoina LWC-paperille voidaan pitää seuraavia: neliöpaino 40 - 70 g/m2, Hunter-kiilto 50 - 65%, PPS S10-karheus 0,8 - 1,5 pm (offset) ja 0,6 - 1,0 pm (roto), tiheys 1100 - 1250 kg/m3, vaaleus 70 - 75% ja opasiteetti 89 - 94%.

is Yleisinä arvoina MFC-paperille (machine finished coated) voidaan pitää seuraavia: neliöpaino 50 - 70 g/m2, Hunter-kiilto 25 - 70%, PPS S10-karheus 2,2 - 2,8 pm, tiheys 900 - 950 kg/m3, vaaleus 70 - 75% ja opasiteetti 91 -95%.

Yleisinä arvoina FCO-paperille (film coated offset) voidaan pitää seuraavia: 20 neliöpaino 40 - 70 g/m2, Hunter-kiilto 45 - 55%, PPS S10-karheus 1,5 - 2,0 pm, tiheys 1000 - 1050 kg/m3, vaaleus 70 - 75% ja opasiteetti 91 - 95%.

·· · • · · [ Yleisinä arvoina MWC-paperiile (medium weight coated) voidaan pitää seu raavia: neliöpaino 70 - 90 g/m2, Hunter-kiilto 65 - 75%, PPS S10-karheus ·;;; 0,6 - 1,0 pm, tiheys 1150 - 1250 kg/m3, vaaleus 70 - 75% ja opasiteetti :···: 25 89-94%.

HWC:lla (heavy weight coated) on neliöpaino 100 - 135 g/m2 ja se voidaan .···. päällystää jopa useammin kuin kaksi kertaa. 1 ··· :».

*

Sellusta tehdystä puuvapaita painopapereita eli hienopapereita ovat pääl- • · · lystämättömät - ja päällystetyt sellupohjaiset painopaperit, joissa mekaani- ,·. 30 sen massan osuus on alle 10%.

• · » * · · «k Λ Päällystämättömissä sellupohjaisissa painopapereissa (WFU) on valkaistua koivusellua 55 - 80%, valkaistua havupuusellua 0 - 30% ja täyteaineita 10 117639 4 - 30%. WFU.IIa vaihtelevat arvot suuresti neliöpaino 50 - 90 g/m2 (jopa 240g/m2), Bendtsen-karheus 250 - 400 ml/min, vaaleus 86 - 92% ja opasiteetti 83 - 98%.

Päällystetyissä sellupohjaisissa painopapereissa (WFC) päällystemäärät 5 vaihtelevat suuresti vaatimusten ja käyttötarkoituksen mukaan. Seuraavas-sa tyypillisiä arvoja yhteen ja kahteen kertaan päällystetylle sellupohjaiselle painopaperille: yhteen kertaan päällystetty neliöpaino 90 g/m2, Hunter-kiilto 65 - 80%, PPS S10-karheus 0,75 - 2,2 μιτι, vaaleus 80 - 88% ja opasiteetti 91 - 94% ja kahteen kertaan päällystetylle neliöpaino 130 g/m2, Hunter-kiilto ίο 70 - 80%, PPS S10-karheus 0,65 - 0,95 pm, vaaleus 83 - 90% ja opasiteetti 95 - 97%.

Irrokepaperit (Release paper), joilla neliöpaino vaihtelee 25-150 g/m2.

Muita usein sellusta tehtyjä papereita ovat mm. pakkauspaperit (Sackkraft), usein pehmopaperit (Tissue) ja tapettipaperit (Wallpaper).

is Kartongin valmistuksessa käytetään sellua, mekaanista massaa ja/tai uusiomassaa. Kartongit voidaan jakaa mm. seuraaviin pääryhmiin käyttötarkoituksensa mukaan.

Aaltopahvi, jossa on pintakerros (lainen) sekä aallotuskartonki (fluting).

• * *

Kotelokartongista valmistetaan koteloita, rasioita mm. nestepakkauskarton- l;·;·* 20 git (FBB, WLC, SBS). i • * · • · • · ·:··: Graafiset kartongit mm. kortit, mapit, kansiot, suojukset, kannet.

* · · ·;;; Tapettikartongit (Wallpaper base).

» · • · ··* Näiden edelläesitettyjen lajien valmistuksessa keksinnön mukaiset mene-telmä, prosessi ja laitteisto ovat käyttökelpoisia.

φ · · * • •I • » *·;·* 25 Kalenterilla tai vastaavilla laitteilla käsitellään yleensä kaikki paperikoneen tai vastaavan tuottama raina, joten rainankäsittelypinnan kunto täytyy ylläpi- ·:··· tää siten, ettei kalanterointi- tai käsittelytulos oleellisesti heikkene esimerkik- .*. si rainankäsittelypinnan likaantumisen tai kulumisen seurauksena. Likaan- * · · tumista pyritään estämään kaavaroimalla rainankäsittelypintaa ajon aikana, 30 mutta kulumista varten täytyy käyttää muita ylläpitokeinoja. Perinteisesti tämä ylläpito on suoritettu siten, että määrävälein tietyn käyttötuntimäärän tai

' . 1 1 7639 , I

. 5 i kalanteroidun tai käsitellyn pituuden tultua täyteen tai sopivan seisokin sattuessa kuluneet ja likaantuneet rainankäsittelypinnat vaihdetaan ja toimitetaan telahuoltoon tai vastaavaan hiottavaksi. Tällainen menettely vaatii vaihto-osina useiden rainankäsittelypintojen olemassaoloa, jotta kalanterointi tai 5 käsittelyprosessi ei seisoisi puuttuvien vaihto-osien takia. Luonnollisestikin toimenpide pyritään suorittamaan mahdollisimman harvoin, koska toimenpide aiheuttaa kustannuksia sekä menetetyn tuotantoajan että työvoimakustannusten muodossa. Lisäksi rainankäsittelypinnan hionta poistaa materiaalia ja aiheuttaa täten ajoittaisen uudistamistarpeen rainankäsittelypinnan ίο ohennuttua sallitulle alarajalleen.

Tekniikan tasosta tunnetaan julkaisu WO 99/36616, joka esittää menetelmän ja laitteen telan kunnossapitämiseksi, jossa telan kuntoa valvotaan ja telan pintaa puhdistetaan tai hiotaan jatkuvatoimisesti käytön aikana siten, että telan pinta pysyy jatkuvasti hyvässä kunnossa paperin laadun pysyessä is myös hyvänä. Julkaisu esittää myös laitteen telan kunnostamiseen, joka käsittää välineet kunnon seurantaan, puhdistukseen tai hiontaan, kokoonpanon käsittäessä puhdistus/kunnostusyksikön, valvontayksikön, mittausyksikön ja että kokoonpano on jatku vatoimisesti käytettävissä ajon aikana.

Tämän keksinnön yhteydessä käytetyt pinnankarheuteen liittyvät termit on 20 selostettu yksityiskohtaisemmin kirjassa Aimo Pere, Koneenpiirustus 2, sivut . 21-1-21-17, Offsetpiste Ky, Helsinki, 1988, ISBN 951-99334-1-7.

* * * • * *

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada menetelmä, jolla muodostettavan * · * : V rainan sileyteen vaikuttavia tekijöitä ylläpidetään ajon aikana siten, että rai- *·*"· nan sileys muuttuisi mahdollisimman vähän tuotantoon käytetyn ajan tai tuo- t 25 tetun rainan pituuden funktiona. Tavoitteena on myös vaikuttaa edullisesti rainankäsittelypinnan sekä mikrotason että makrotason pinnan profiiliin ja • * · näiden avulla kalanteroitavan tai käsiteltävän rainan ominaisuuksiin, jotta rainan painettavuus saataisiin mahdollisimman hyväksi. Keksinnön yhtenä tavoitteena on siis myös parantaa kalanteroinnilla tai käsittelyllä saavutetta- \ T 30 vaa rainan sileyttä. Tavoitteena on myös vähentää kalenterin tai käsittelylait-• · · teen pysäyttämistä edellyttävien ylläpitotoimenpiteiden määrää, pidentää *"*: ajettavissa olevaa yhtäjaksoista ajanjaksoa, pidentää rainankäsittelypintojen .·*·. huoltoväliä sekä vähentää tarvetta vaihtaa rainankäsittelypintoja määrävä- * · « lein. Myös rainankäsittelypinnan eliniän pidentäminen on eräs tavoitteista.

* * **· "'5 6 117639

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan elektromagneettisen säteilyn avulla. Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista, että puhdistusvälineet ja/tai kä-sittelyvälineet ovat yksi tai useampi elektromagneettinen säteilijä. Näin rai-5 nankäsittelypintaa voidaan ylläpitää ajon aikana koskettiksettomasti. Keksinnön mukaisesti jompikumpi puhdistus tai käsittely, tai vaihtoehtoisesti molemmat suoritetaan elektromagneettisen säteilyn avulla. Puhdistus voidaan tehdä perinteiseen tapaan esimerkiksi kaavarilla, jolloin vain käsittely tehdään elektromagneettisen säteilyn avulla. Vaihtoehtoisesti puhdistus teh-10 dään elektromagneettisen säteilyn avulla ja käsittely tehdään perinteisellä tavalla hiomalla. Mikä näistä vaihtoehdoista kannattaa valita, riippuu ensisijaisesti vallitsevasta likatyypistä ja muista olosuhteista. Esimerkiksi, mikäli lika on sellaista, että elektromagneettinen säteily sulattaa lian kiinni rainankä-sittelypintaan, kannattaa lika ennen käsittelyä poistaa mekaanisesti esimer-15 kiksi kaavaroimalla.

Keksinnön eräälle sovellusmuodolle on tunnusomaista myös, että puhdistuksessa rainankäsittelypinnasta poistetaan siihen tarttuneet likahiukkaset, jotka voivat olla peräisin rainasta, rainankäsittelypinnasta tai jostain muusta ulkoisesta lähteestä. Tämä on sikäli peruslähtökohta ylläpidolle, että tavoit-20 teen ollessa lähestulkoon peilipinta, jokainen ylimääräinen likahiukkanen huonontaa menetelmällä aikaansaatavaa lopputulosta. Likahiukkanen kulut-taa osan varsinaiseen käsittelyyn tarkoitetusta tehosta pinta-alayksikköä kohti, joten käsittelytehon vaikutus on erilainen puhtaalla ja likaisella rainan- :*·*: käsittelypinnalla.

* ··*··, 25 Keksinnön toiselle sovellusmuodolle on tunnusomaista, että käsittelyllä ai- * · · *;;ί kaansaadaan pysyvä muodonmuuton ja mahdollisesti kiderakennemuutos *··.* rainankäsittelypintaan. Käsittelyssä rainankäsittelypinnan pinnan profiilin huippuja myös tasoitetaan ja loivennetaan. Aineominaisuuksista riippuen myös pinnan profiilin laaksoja täytetään. Edullisesti tämä suoritetaan siten, 30 että puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan teholla, joka aiheuttaa rainankäsit-.···. telypinnan pinnan profiilin huippujen sulamisen. Rainan käsittely- tai erityi sesti kalanterointituloksen laadun kannalta on tärkeää, että rainankäsittely-··#·♦ -* pinta ylläpidetään jatkuvasti hyvässä kunnossa, käytännössä tämä tarkoit-taa, että rainankäsittelypinnan pinnankarheus Ra ylläpidetään tasolla alle 0,2 35 pm, edullisemmin alle 0,1 pm, edullisimmin alle 0,05 pm.

117639 7

Keksinnön mukaiselle prosessille on tunnusomaista, että puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan elektromagneettisen säteilyn avulla ja rainankäsittely-pinnan lämpötila tuotannon aikana on yli 150°C, edullisesti yli 180°C ja rai-nan viipymäaika rainanmuokkausalueella 0,1 - 1000 ms.

5 Seuraavassa selostetaan esimerkinomaisesti keksinnön eräitä sovellusmuo-toja oheisiin kuvioihin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää kalanteria, jonka yhtä telaparia käsitellään keksinnön mukaisesti.

Kuvio 2 esittää kalanteria, jonka hihnaa ja telaa käsitellään keksinnön mu-10 kaisesti.

Kuviossa 1 on esitetty yhdestä telaparista 1a, 2a muodostuva kalanteri 1, jonka rainankäsittelypintoja 1b, 2b käsitellään keksinnön menetelmän mukaisesti. Rainan W sileyteen vaikuttavan rainankäsittelypinnan 1b, 2b kuntoa valvotaan kalanteroinnin aikana jatkuvatoimisesti tai ainakin määrävälein 15 valvontavälineillä 11, 21. Rainankäsittelypintaa 1b, 2b kunnossapidetään kalanteroinnin aikana ja/tai kalanteroinnin ollessa tilapäisesti keskeytetty siten, että rainankäsittelypintaa puhdistetaan puhdistusvälineillä 12, 22 ja/tai käsitellään joko jatkuvatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mukaan käsittelyvä-lineillä 13, 23, että puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan elektromagneettisen 20 säteilyn avulla siten että puhdistusvälineet 12, 22 ja/tai käsittelyvälineet 13, 23 ovat yksi tai useampi elektromagneettinen säteilijä. On teknisesti mah-:***: dollista yhdistää nämä kolme eri toimintoa: valvonta, puhdistus ja käsittely *:··· saman säteilijän suoritettavaksi siten, että säteilijää vain ohjataan hieman eri tavalla. Erityisesti ns. pulssilaser on käyttökelpoinen toteutustapa tällaiselle !·*··. 25 ratkaisulle. Vallitsevien olosuhteiden mukaisesti valitaan myös tarvitaanko • · jatkuvatoimista valvontaa vai riittääkö määrävälein, esim. muutaman minuu- . tin välein suoritettu valvonta takaamaan riittävän laaduntuottokyvyn. Samoin *«« ·;;; kunnossapitoa voidaan suorittaa sekä kalanteroinnin ollessa käynnissä tai • · *·;·' pysäytettynä, tai molemmissa vaiheissa tai vain jommassakummassa vai- 30 heessa. Ympäristöolosuhteista riippuu myös puhdistetaanko ja/tai käsitel- läänkö rainankäsittelypintaa jatkuvatoimisesti vai tunnistetun tarpeen mukai- ,·. sesti. Tämä valinta tehdään mm. likaantumisherkkyyden, käytettävissä ole- • ♦ · van puhdistus/käsittelytehon ja puhdistukseen/käsittelyyn tarvittavan ajan perusteella. Likahiukkaset voivat olla peräisin kalanteroitavasta rainasta, 35 rainankäsittelypinnasta tai jostain muusta ulkoisesta lähteestä, joten koos-

117639 I

Λ

8 I

tumus voi vaihdella suurestikin ja eri likatyyppeihin sopivat parhaiten erilaiset puhdistus tai käsittelytavat.

Vastaavasti kuviossa 2 on esitetty vastaava laitteisto sijoitettuna hihnakalan-terin yhteyteen. Kuviossa 2 on kalanteri 1, jossa on kenkätela 3a ja kenkä 5 35, vastatela 4a ja sen pinta 4b, vastatelan pinnan valvontaväline 41, puh distusväline 42 ja käsittelyväline 43. Hihna tai hihnan pintaa 3b valvotaan valvontavälineellä 31, puhdistetaan puhdistusvälineellä 32 ja käsitellään kä-sittelyvälineellä 33. Kuviossa esitetyt eri välineiden sijainnit ovat vain viitteellisiä, eivätkä vastaa välttämättä vastaa optimaalista välineiden sijoittelua.

ίο Käsittelyn tarkoituksena on ylläpitää rainankäsittelypinta sellaisessa kunnossa että, sillä voidaan tuottaa erittäin hyvälaatuista kalanteroitua rainaa.

Kalanterin ollessa ajossa rainankäsittelypinta alkaa jossain vaiheessa väistämättä kulua, koska raina ja rainankäsittelypinta ovat toisiinsa nähden vierivässä kontaktissa. Tämä mekanismi aiheuttaa rainankäsittelypinnan kar-15 heutumista, eli välimatka pinnan profiilissa huippujen ja laaksojen välillä kasvaa. Käsittelyn tavoitteena on tämän kasvun estäminen ja vähentäminen. Käytännössä tämä tarkoittaa, että käsittelyllä aikaansaadaan pysyvä muodonmuuton ja mahdollisesti kiderakennemuutos rainankäsittelypintaan. Kiderakenne mahdollisesti muuttuu käsittelyn seurauksena siten, että esi-20 merkiksi metallin ollessa kyseessä pinnassa oleva esimerkiksi perliittifaasi ; muuttuu joksikin muuksi faasiksi.

• * * ·«· * · Käsittelyssä rainankäsittelypinnan pinnan profiilin huippuja siis tasoitetaan ja : V loivennetaan, jotta mainittu välimatka pysyisi riittävän alhaisena. Mahdolli- *"" sesti ainetta siirtyy myös sivusuunnassa siten, että käsittelyssä myös rai- ,..*·· 25 nankäsittelypinnan pinnan profiilin laaksoja täytetään. Jotta tämä profiilin :[**: madaltaminen onnistuisi, puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan teholla, joka aiheuttaa rainankäsittelypinnan pinnan profiilin huippujen sulamisen. Tämä aiheuttaa myös useimmissa tapauksissa kiderakenteen muutoksen, koska .·*·. kyseessä oleva sulaminen ja sitä seuraava jähmettyminen tapahtuu erittäin

"* 30 pienessä mittakaavassa ja hyvin nopeana tapahtumana. Jotta kalanteroin- J

nissa päästäisiin haluttuihin rainan sileysarvoihin, rainankäsittelypinnan pin- nankarheus Ra ylläpidetään tasolla alle 0,2 pm, edullisemmin alle 0,1 pm, > .v. edullisimmin alle 0,05 pm. -f • · • ·#

Keksinnön mukaisen menetelmän yhtenä vaiheena on tunnistaa minkälai-35 sessa kunnossa rainankäsittelypinta kulloinkin on. Tämä toteutetaan edulli- 117639 9 f sesti siten, rainankäsittelypinnan kuntoa eli ainakin pinnan profiilia valvotaan valvontavälineillä kosketuksettomasti elektromagneettisen säteen avulla. Tarkoitukseen soveltuu hyvin muun muassa, että menetelmässä käytettävän elektromagneettisen säteilyn aallonpituus on alueella 380 - 700 nm, 5 edullisesti valvontaan käytetään lyhyempää aallonpituutta kuin puhdistukseen ja/tai käsittelyyn, edullisimmin valvontaan käytetään ns. sinistä laseria.

Tämän valvontaan käytettävän lyhyemmän aallonpituuden, esimerkiksi sinisen laserin, avulla pienien profiilin yksityiskohtien erottelukykyä saadaan kasvatettua perinteiseen ns. punaiseen laseriin verrattuna. Keksintöön voi-lo taneen soveltaa myös muita aallonpituusalueita, kuitenkin edullisesti mainittu elektromagneettinen säteily on laserin avulla aikaansaatua koherenttia valoa, edullisesti vieläpä pulssitettussa muodossa.

Vaikkakin menetelmä perustuu osin elektromagneettisen säteilyn hyväksikäyttöön, osa menetelmävaiheistä voidaan suorittaa perinteisinkin keinoin ja 15 laittein. On esimerkiksi mahdollista vaihtaa tai korvata jompikumpi puhdistusväline tai käsittelyvälinen siten, että vastaava työ suoritetaan kosketuk-sellisesti mekaanisesti sinänsä tunnetulla tavalla kuten kaavarin avulla tai hiomavälineen avulla. Tällöin puhdistusvälineet tai käsittelyvälineet käsittävät rainankäsittelypintaa mekaanisesti koskevan elimen kuten kaavarin tai 20 abrasiivisen hiomavälineen.

: .·. Yhtenä keksinnön tavoitteen saavuttamista edesauttavana piirteenä on, että

Ml .*··. saavutettua rainan sileyttä valvotaan kalanteroinnin aikana jatkuvatoimisesti ·", ja että keksinnön mukainen laitteisto on informaatioyhteydessä kalanteroin- • ]<e\ nin aikana saavutettua rainan sileyttä jatkuvatoimisesti valvovan laitteen 25 kanssa. Käytännössä siis saavutettu rainan sileystieto on yhtenä takaisin- • · kytkettynä ohjausparametrina laitteistolle.

• · • · «·«

Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaisesti rainankäsittelypintaa

puhdistetaan ja käsitellään irrottamatta sitä koneesta, ja rainankäsittelypinta T

!*·'. on puhdistettavissa ja käsiteltävissä koneesta irrottamatta. Toki keksintöä • · *·* 30 voidaan käyttää myös perinteisen telahuollon tapaisesti irrottamalla rainan- käsittely pinta koneesta ja viedä se erilliseen huoltopisteeseen ylläpidettä-väksi keksinnön mukaisesti.

♦ · * *

Keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti puhdistus- ja/tai kä-sittelyvälineet on rainankäsittelypinnan levyinen laitteen CD-suunnassa eli 35 poikkisuunnassa eli poikittain rainan kulkusuuntaan nähden tai vaihtoehto'!- •Ί

117639 J

10 I

sesti puhdistus-ja/tai Käsittelyvälineet on kapeampi kuin rainankäsittelypin-ta, mutta puhdistus- ja/tai käsittelyvälineet on järjestetty liikkumaan rainan-käsittelypinnan yli CD-suunnassa esimerkiksi oskilloivasti tai traversoivasti.

.n • · · • · · « · · • 1 2 3 • · • · · ·· · • · · ’ ^ * · · . .? • · ···'··:'' * ·«··· • 1 « 1 « * • · · · .

··· · ··« « · · • · · · • · · • 1 • β ·1· f * 1 · * · *·1 ····# • 1 • · • · · * « · · • · 2 • · 3

Claims (24)

1. Menetelmä valmistettavan rainan (W) sileyteen vaikuttavien tekijöiden ylläpitämiseksi tuotannon aikana siten, että rainan (W) sileys muuttuu tuotantoon käytetyn ajan tai tuotetun rainan (W) pituuden funktiona enintään s sallittuun raja-arvoon saakka siten, että rainan (W) sileyteen vaikuttavan rai-nankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) kuntoa valvotaan tuotannon aikana jat-kuvatoimisesti tai ainakin määrävälein, rainankäsittelypintaa (1b, 2b, 3b, 4b) kunnossapidetään tuotannon aikana ja/tai tuotannon ollessa tilapäisesti keskeytetty siten, että rainankäsittelypintaa (1b, 2b, 3b, 4b) puhdistetaan ίο ja/tai käsitellään joko jatkuvatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mukaan, tunnettu siitä, että puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan elektromagneettisen sä-; teilyn avulla ja että käsittelyssä rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnan profiilin huippuja tasoitetaan ja loivennetaan,

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puh- i5 distuksessa rainankäsittelypinnasta (1b, 2b, 3b, 4b) poistetaan siihen tarttuneet likahiukkaset, jotka voivat olla peräisin rainasta (W), rainankäsittelypin- * nasta (1b, 2b, 3b, 4b) tai jostain muusta ulkoisesta lähteestä.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att med behand-lingen astadkoms en stabil formförändring och möjligtvis en förändring av kristallstrukturen i banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasit- | Itelyllä aikaansaadaan pysyvä muodonmuuton ja mahdollisesti kideraken- .... 20 nemuutos rainankäsittelypintaan (1b, 2b, 3b, 4b). - * * · · ·: * ♦ ♦ ·*«

4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att vid behandlingen 5 man fyller dalar i banhanteringsytans (1b, 2b, 3b, 4b) ytprofil.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsit-: V telyssä rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnan profiilin laaksoja täyte- i ·:··: tään. '1 * · * ":ίβ 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puh- 25 distus ja/tai käsittely suoritetaan teholla, joka aiheuttaa rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnan profiilin huippujen sulamisen. • · · * · * • · · ·

5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att rengöringen och/eller behandlingen utförs med en effekt som ästadkommer smältningen av topparna i banhanteringsytans (1b, 2b, 3b, 4b) ytprofil.

6. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att banhanterings-lo ytans (1b, 2b, 3b, 4b) ytjämnhet Ra upprätthälls pä en niva under 0,2 pm, fördelaktigt under 0,1 pm, företrädesvis under 0,05 pm.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rai- nankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnankarheus Ra ylläpidetään tasolla al- *••*1 le 0,2 μπι, edullisemmin alle 0,1 pm, edullisimmin alle 0,05 μιη. • * 1 .30 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rai- nankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) kuntoa valvotaan kosketuksettomasti *···* elektromagneettisen säteilyn avulla. 12 117639

7. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att banhanteringsytans (1b, 2b, 3b, 4b) skick övervakas pä ett beröringsfritt sätt medelst elek-tromagnetisk strälning. 15 8. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att väglängden av den använda elektromagnetiska strälningen är inom omrädet frän 380 tili 700 nm, fördelaktigt används för övervakning en kortare vaglängd än för rengöring och/eller behandling, företrädesvis används för övervakning sk bla . laser. • · · • · · t · · :...·* 20 9. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att den elektro- Γ·\· magnetiska strälningen är medelst laser astadkommet koherent ljus, före- ·:··· trädesvis i pulserad form. ♦ * * * .

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettävän elektromagneettisen säteilyn aallonpituus on alueella 380 - ζ 700 nm, edullisesti valvontaan käytetään lyhyempää aallonpituutta kuin puhdistukseen ja/tai käsittelyyn, edullisimmin valvontaan käytetään ns. sinis- 5 tä laseria.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että elekt romagneettinen säteily on laserin avulla aikaansaatua koherenttia valoa, edullisesti pulssitettussa muodossa. f

10. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att antingen ren- • · **··* göringen eller behandlingen utförs med mekanisk kontakt pä ett i och för sig 25 känt sätt, sasom med en schaber eller ett slipverktyg. * · * · t · · • # · ·<! .···. 11. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att den ästadkomna .·* slätheten av banan (W) övervakas kontinuerligt under produktionen. * · * • · ·

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jompi-io kumpi puhdistus tai käsittely suoritetaan kosketuksellisesti mekaanisesti sinänsä tunnetulla tavalla kuten kaavarin avulla tai hiomavälineen avulla.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että saa- Ivutettua rainan (W) sileyttä valvotaan tuotannon aikana jatkuvatoimisesti.

12. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att banhanterings- * * * ytan (1b, 2b, 3b, 4b) rengörs och behandlas utan att lösgöra den fran ma-*:"! 30 skinen. * · · • · · • · 16 117639

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rails nankäsittelypintaa (1b, 2b, 3b, 4b) puhdistetaan ja käsitellään irrottamatta sitä koneesta.

13. Förfarande enligt patentkrav 1-12, kännetecknat av, att förfarandet används i en soft- eller flervals- eller sko- eller band- eller metallband-kalander, eller i en tork- eller yankeecylinder eller i en beläggnings-anordning.

13. Vaatimusten 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään soft- tai monitela- tai kenkä- tai hihna- tai metallihihnaka- : :*; lanterissa, tai kuivatus- tai jenkkisylinterissä tai päällystyslaitteessa. *·· • ·

14. Process, i vilken de faktorer som inverkar pä slätheten för en bana (W) som tillverkas upprätthälls under produktionen pä sä sätt att slätheten för banan (W) ändras som en funktion av den tid som använts för produktionen eller längden för den producerade banan (W) högst tili ett tillätet gränsvärde pä sä sätt att skicket för den banhanteringsyta (1b, 2b, 3b, 4b) som inverkar ίο pä banans (W) släthet övervakas under produktionen kontinuerligt eller ät-minstone med bestämda intervall, att banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) underhälls under produktionen och/eller dä produktionen är tillfälligt avbru-ten pä sa sätt att banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) rengörs och/eller be-handlas antingen kontinuerligt eller efter ett konstaterat behov, känneteck-15 nad av, att rengöringen och/eller behandlingen utförs medelst elektromag-netisk strälning och att vid behandlingen topparna i profilen pä banhanter-ings-ytans (1 b, 2b, 3b, 4b) yta nivelleras och utjämnas, och att temperaturen av banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) under produktionen är över 150°C, fö-reträdesvis över 180°C, och banans (W) uppehällstid i ban-20 bearbetningsomrädet är 0,1-1000 ms. . φ.φ 15. Anordning för att upprätthälla de faktorer som inverkar pä slätheten för il;* en bana (W) som tillverkas pä sä sätt att slätheten för banan (W) ändras som en funktion av den tid som använts för produktionen eller längden för : ·[ den producerade banan (W) högst tili ett tillätet gränsvärde, anordningen 25 omfattar övervakningsdon (11, 21, 31, 41) för att övervaka skicket för den banhanteringsyta (1b, 2b, 3b, 4b) som inverkar pä banans (W) släthet under produktionen kontinuerligt eller atminstone med bestämda intervall, under- hällsdon för att underhalla banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) under produk- : ;*: tionen och/eller dä produktionen är tillfälligt avbruten, underhallsdonen om- .···. 30 fattar atminstone rengöringsdon (12, 22, 32, 42) för att rengöra att ban- ΐ hanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) och/eller behandlingsdon (13, 23, 33, 43) för 'f 1 att behandla att banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b), underhällsdonen star till förfogande antingen kontinuerligt eller efter ett konstaterat behov, kanne- tecknad av, att rengöringsdonen (12, 22, 32, 42) och/eller behandlingsdo- .·*.*: 35 nen (13, 23, 33, 43) är en eller flera elektromagnetiska strälare, med vilket * · 17 117639 behandlingsdon (13, 23, 33, 43) topparna i profiler! pä banhanteringsytans (1b, 2b, 3b, 4b) yta nivelleras och utjämnas.

14. Prosessi, jossa valmistettavan rainan (W) sileyteen vaikuttavia tekijöitä : ylläpidetään tuotannon aikana siten, että rainan (W) sileys muuttuu tuotan- *:**: toon käytetyn ajan tai tuotetun rainan (W) pituuden funktiona enintään sallit- ...T tuun raja-arvoon saakka siten, että rainan (W) sileyteen vaikuttavan rainan- ‘ O käsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) kuntoa valvotaan tuotannon aikana jatkuva- 25 toimisesti tai ainakin määrävälein, rainankäsittelypintaa (1b, 2b, 3b, 4b) : :*; kunnossapidetään tuotannon aikana ja/tai tuotannon ollessa tilapäisesti ; *·. keskeytetty siten, että rainankäsittelypintaa (1b, 2b, 3b, 4b) puhdistetaan .*" ja/tai käsitellään joko jatkuvatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mukaan, tun- ] nettu siitä, että puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan elektromagneettisen sä- 30 teilyn avulla ja että käsittelyssä rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnan : ;*: profiilin huippuja tasoitetaan ja loivennetaan, ja että rainankäsittelypinnan .···. (1b, 2b, 3b, 4b) lämpötila tuotannon aikana on yli 150 QC, edullisesti yli

180 SC ja rainan (W) viipymäaika rainanmuokkausalueella 0,1 - 1000 ms. ! 117639 13 ""

15. Laitteisto valmistettavan rainan sileyteen vaikuttavien tekijöiden ylläpitämiseksi siten, että rainan (W) sileys muuttuu tuotantoon käytetyn ajan tai tuotetun rainan (W) pituuden funktiona enintään sallittuun raja-arvoon saakka, laitteistossa on valvontavälineet (11, 21, 31, 41) rainan (W) sileyteen 5 vaikuttavan rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) kunnon valvomiseksi tuotannon aikana jatkuvatoimisesti tai ainakin määrävälein, kunnossapitoväli-neet rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) kunnossapitämiseksi tuotannon aikana ja/tai tuotannon ollessa tilapäisesti keskeytetty, kunnossapitovälinei-siin kuuluu ainakin puhdistusvälineet (12, 22, 32, 42) rainankäsittelypinnan ίο (1b, 2b, 3b, 4b) puhdistamiseksi ja/tai käsittelyvälineet (13, 23, 33, 43) rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) käsittelemiseksi, kunnossapitovälineet ovat käytettävissä joko jatkuvatoimisesti tai tunnistetun tarpeen mukaan, tunnettu siitä, että puhdistusvälineet (12, 22, 32, 42) ja/tai käsittelyvälineet (13, 23, 33, 43) ovat yksi tai useampi elektromagneettinen säteilijä, jolla kä-15 sittelyvälineellä (13, 23, 33, 43) tasoitetaan ja loivennetaan rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnan profiilin huippuja. J A'*·1:

16. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att övervakningen, rengöringen och/eller behandlingen utförs med densamma eller flera elek- 5 tromagnetiska strälare.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valvon ta, puhdistus ja/tai käsittely suoritetaan samalla tai usealla elektromagneettisella säteilijällä. |

17. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att behandlings-donen (13, 23, 33, 43) är sädana, att de kan upprätthalla banhanteringsytans (1b, 2b, 3b, 4b) ytjämnhet Ra pa en niva under 0,2 pm, fördelaktigt under 0,1 pm, företrädesvis under 0,05 pm. ίο 18. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att anordningen stir i en informationsförbindelse med en anordning som övervakar kontinuerligt banans släthet som nätts under kalandreringen.

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että käsitte- : lyvälineet (13, 23, 33, 43) ovat sellaiset, että ne kykenevät ylläpitämään rai- * • * · .*··. nankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) pinnankarheuden Ra tasolla alle 0,2 μιη, :·.*·. edullisemmin alle 0,1 um, edullisimmin alle 0,05 urn. ; I • * • ·

18. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteis-25 to on informaatioyhteydessä kalanteroinnin aikana saavutettua rainan sileyt- tä jatkuvatoimisesti valvovan laitteen kanssa.

19. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att övervaknings- donen övervakar banhanteringsytans (1b, 2b, 3b, 4b) skick, dvs. ätminstone J is ytans profit, pi ett beröringsfritt sätt medelst en elektromagnetisk sträle.

19. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valvon- • » · ' :;i.: tavälineet valvovat rainankäsittelypinnan (1b, 2b, 3b, 4b) kuntoa eli ainakin • · *·;·* pinnan profiilia kosketuksettomasti elektromagneettisen säteen avulla. mmm mm'·.

20. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att väglängden av den övervakande, rengörande och/eller behandlande elektromagnetiska stralningen är inom omrädet 380-700 nm och medelst en laser ästadkom-met koherent ljus. • · * • · *

20. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valvo van, puhdistavan ja/tai käsittelevän elektromagneettisen säteilyn aallonpi-:„v tuus on alueella 380 - 700 nm ja laserin avulla aikaansaatua koherenttia va- :***: loa. • · · 14 117639

21. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att antingen ren- :*·*: göringsdonen (12, 22, 32, 42) eller behandlingsdonen (13, 23, 33, 43) om- • * fattar ett i en mekanisk kontakt med banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) be-fintligt don, säsom en schaber eller ett abrasivt slipverktyg. • * · · ·«·

21. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että jompikumpi puhdistusvälineet (12, 22, 32, 42) tai käsittelyvälineet (13, 23, 33, 43) käsittävät rainankäsittelypintaa (1b, 2b, 3b, 4b) mekaanisesti koskevan elimen kuten kaavarin tai abrasiivisen hiomavälineen.

22. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että rainan- käsittelypinta (1b, 2b, 3b, 4b) on puhdistettavissa ja käsiteltävissä koneesta irrottamatta.

23. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että puhdistus- ja/tai käsittelyvälineet ovat järjestetty liikkumaan rainankäsittelypinnan ίο yli CD-suunnassa oskilloivasti tai traversoivasti.

24. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että puhdistus- ja/tai käsittelyvälineet ovat CD-suunnassa rainankäsittelypinnan levyinen. is 1. Förfarande för att upprätthälla de faktorer som inverkar pä slätheten för en bana (W) som tillverkas under produktionen pä sä sätt att slätheten för banan (W) ändras som en funktion av den tid som använts för produktionen eller längden för den producerade banan (W) högst tili ett tillätet gränsvärde ΐ . pä sä sätt att skicket för den banhanteringsyta (1b, 2b, 3b, 4b) som inverkar • · · :y. 20 pa banans (W) släthet övervakas under produktionen kontinuerligt eller ät- minstone med bestämda intervall, att banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) | • · · , : *[ underhälls under produktionen och/eller da produktionen är tillfälligt avbru- ten pä sä sätt att banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) rengörs och/eller be-handlas antingen kontinuerligt eller efter ett konstaterat behov, känneteck- i 25 nat av, att rengöringen och/eller behandlingen utförs medelst elektromagne-tisk straining och att vid behandlingen topparna i profilen pä banhanterings- • :*: ytans (1b, 2b, 3b, 4b) yta nivelleras och utjämnas. ··· • · * /· • * **:· 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att vid rengöringen :T: banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, 4b) befrias fran de smutspartiklar som fast- 3o nats i den och som kan utgä frän banan (W), banhanteringsytan (1b, 2b, 3b, n y..m 4b) eller nägon annan yttre källa. | * · *·· • * -.---11 • · * • * · • · ' 15 117639

22. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att banhanterings- 25 ytan (1b, 2b, 3b, 4b) kan rengöras och behandlas utan att lösgöra den frän :maskinen.

··· ·*· • · • * *" 23. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att rengörings- **· v : och/eller behandlingsdonen är anordnade rörliga över banhanteringsytan i CD-riktningen pä ett oskillerande eller traverserande sätt. • · · :··.| 30

24. Anordning enligt patentkrav 15, kännetecknad av, att rengörings- :Λ: och/eller behandlingsdonen har bredden av banhanteringsytan i CD-riktningen.