FI119885B

FI119885B - Method of manufacturing a metal tape intended for use in a paper / cardboard machine or a finishing machine, and a method of repairing a crack that occurred in a used metal tape

Info

Publication number: FI119885B
Application number: FI20075952A
Authority: FI
Inventors: Mika Viljanmaa
Original assignee: Metso Paper Inc
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-04-30
Also published as: EP2227592A1; FI20075952A0; CN101903595A; WO2009080870A1

Description

Menetelmä paperi-/kartonkikoneessa tai jälkikäsittelykoneessa käytettävän metallihihnan valmistamiseksi sekä menetelmä käytettävään metallihihnaan muodostuneen särön korjaamiseksi 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä paperi-/kartonkikoneessa tai jälkikäsittelykoneessa käytettävän metallihihnan valmistamiseksi.The present invention relates to a process for the production of a metal belt for use in a paper / board machine or a finishing machine.

Päättymätöntä teräshihnaa käytetään esim. metallihihnakalanterissa ja Con-deBelt-nauhakuivaimessa. Nykyisin metallihihnoina käytetään perinteisillä sula-10 metallurgisilla menetelmillä valmistettuja ja erilaisilla kuuma- ja kylmä- muovausmenetelmillä jatkokäsiteltyjä metallinauhoja. Tyypillisesti nauhan raaka-aineena käytetään ruostumattomasta teräksestä valmistettua rainaa, josta leikataan tarvittavan pituisia ja levyisiä rainoja, jotka hitsataan yhteen päättömän metallihihnan muodostamiseksi. Hitsauksen jälkeen saumat hiotaan 15 hihnan molemmilta puolilta, mikä on suhteellisen vaikea ja hidas toimenpide päättymättömän metallihihnan tapauksessa.An endless steel belt is used in, for example, a metal belt calender and a Con-deBelt belt dryer. At present, metal belts are metal belts manufactured by conventional melt-10 metallurgical processes and further processed by various hot and cold forming processes. Typically, the raw material for the strip is a stainless steel web cut from webs of the required length and width, which are welded together to form an endless metal belt. After welding, the seams are sanded on both sides of the 15 straps, which is a relatively difficult and slow operation in the case of an endless metal belt.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada parannettu metallihihnan valmistusmenetelmä, jolla saadaan helpotettua ja nopeutettua metalli-20 hihnan valmistusta, erityisesti hitsauksen jälkeisen hiontakäsittelyn osalta.It is an object of the present invention to provide an improved metal belt manufacturing process which facilitates and accelerates the production of metal 20 belts, particularly with respect to post-weld grinding treatment.

Tämän päämäärän saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle metallihihnan valmistamiseksi on tunnusomaista se, että menetelmässä saumojen hitsaus suoritetaan ulkopuolelta kiinteää juuritukea vasten TIG- tai 25 MIG/MAG-hitsauksena, ja että metallihihnan hionta lopulliseen paksuuteensa tehdään olennaisesti vain ulkopinnalta.To achieve this object, the process for producing a metal belt according to the invention is characterized in that the welding of the seams is performed externally against a solid root support by TIG or 25 MIG / MAG welding, and that the grinding of the metal belt to its final thickness is essentially only exterior.

Metallihihnoihin kohdistuu käytössä sekä väsyttävä kuorma että korroosiorasitus. Näiden tekijöiden vuoksi hihnat joudutaan uusimaan aika 30 ajoin niissä esiintyvän korroosioväsymisen vuoksi. Hihnoihin kohdistuu lisäksi voimakkaita kuluttavia voimia, jonka vuoksi niiden materiaalin tulisi 2 olla riittävän lujaa ja pintakovaa. Mikäli kovuus ei ole riittävä, saattaa hihnaan syntyä naarmuja, joista väsymissärö voi saada alkunsa. Tällaisen sä-rökohdan ollessa ohjaustelan kohdalla, jossa hihna on taipuneena, pyrkivät särön reunat kääntymään ulospäin, jolloin korjaushitsaus esim. TIG- tai 5 MIG/MAG-hitsauksena ohjaustelaa vasten tuettuna ei onnistu sellaisenaan, koska särön reunat eivät ole kontaktissa ohjaustelan kanssa. Niinpä esillä olevan keksinnön eräänä päämääränä on aikaansaada suhteellisen yksinkertainen menetelmä metallihihnaan syntyneen särön korjaamiseksi.Metal belts are subjected to both fatigue loading and corrosion stress. Due to these factors, the belts have to be replaced from time to time due to the corrosion fatigue that occurs in them. In addition, the belts are subjected to strong abrasive forces and should therefore be of sufficient strength 2 and surface strength. If the hardness is not sufficient, scratches may occur on the strap, which can cause fatigue cracking. At such a point of contact with the guide roll where the belt is bent, the edges of the crack tend to pivot outwards, whereby the repair welding, e.g., TIG or 5 MIG / MAG welding against the guide roll, is not possible as it does not contact the guide roll. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a relatively simple method for correcting cracking in a metal belt.

10 Tälle keksinnön mukaiselle menetelmälle metallihihnaan muodostuneen särön korjaamiseksi on tunnusomaista se, että menetelmässä särö silloitushit-sataan yksipuolisella pistehitsausmenetelmällä siten, että hitsauselektrodi painaa särön reunat tiukasti ohjaustelaa vasten elektrodin ja hihnan välissä kulkevan sähkövirran sulattaessa hihnan pinnan, jolloin särön reunat hitsau-15 tuvat yhteen, ja silloituksen jälkeen tehdään varsinainen korjaushitsaus TIG-tai MIG/MAG-menetelmällä ohjaustelaa vasten.This method of repairing a crack in a metal belt according to the invention is characterized in that in the method, the crack is welded to the crosslinking weld by a single-sided spot-welding method such that the welding electrode presses and after the crosslinking, the actual repair weld is made to the guide roll by the TIG or MIG / MAG method.

Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: 20The invention will now be further described with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuviot la - le esittävät kaavioilisesti eräitä metallihihnan valmistukseen käytettävien metallihihna-aihioiden sijoittelutapoja.Figures 1a to la schematically illustrate some ways of positioning the metal belt blanks used to make the metal belt.

kuviot 2ja 2A esittävät kaaviollisesti erästä keksinnön mukaista tapaa me-25 tallihihnaan syntyneen särön korjaamiseksi.Figures 2 and 2A schematically illustrate a method according to the invention for repairing a crack in a metal belt.

Kuviossa la on kuvattu kaaviollisesti metallihihnaa 102, joka on muodostettu metallihihna-aihioista 10a, joiden pituus vastaa metallihihnan 102 lopullista leveyttä. Metallihihna-aihiot 10a on sijoitettu vierekkäin ja hitsattu toi-30 siinsa siten, että niiden väliin muodostuu hitsisaumat 11a, jotka kulkevat olennaisesti kohtisuoraan metallihihnan pituussuuntaan nähden. Kuviossa 3 lb on kuvattu metallihihnan 102 muodostaminen olennaisesti metallihihnan lopullista pituutta vastaavista metallihihna-aihioista 10b, jolloin aihioiden välinen sauma 11b muodostuu olennaisesti metallihihnan pituussuuntaiseksi. Kunkin metallihihna-aihion 10b toisiaan vasten tulevien pituussuuntais-5 ten päiden välinen sauma voi olla olennaisesti kohtisuora metallihihnan pituussuuntaan nähden, jolloin vierekkäisten metallihihna-aihioiden 10b päät on sijoitettu olennaisesti kohdakkain metallihihnan 102 leveyssuunnassa muodostaen olennaisesti kohtisuoran poikittaissauman 12. Kuviossa Ib on esitetty myös vaihtoehtoinen suoritusmuoto, jossa metallihihna-aihioiden 10 10b vastakkain tulevat päät on leikattu vinoon asentoon aihion pituussuun taan nähden ja vierekkäiset aihiot 10b on sijoitettu toisiinsa nähden siten, että muodostuu olennaisesti yhtenäinen, metallihihnan 102 poikki vinottain kulkeva sauma, joka on merkitty katkoviivoin kuviossa Ib viitenumerolla 12a. Kuviossa le on esitetty vielä eräs vaihtoehtoinen suoritusmuoto, jossa 15 metallihihna-aihiot 10c ovat sijoitetut vierekkäin vinoon asentoon lopullisen metallihihnan 102 pituussuuntaan nähden, jolloin niiden väliset saumat 11c kulkevat samoin vinossa asennossa nauhan 102 pituussuuntaan nähden. Aihioiden 10c pituussuuntaiset päät on leikattu vinoiksi vastaamaan olennaisesti lopullisen nauhan 102 pituussuuntaista reunaa. Myös edellä esitet-20 tyjen hihnan valmistustapojen eri yhdistelmät ovat mahdollisia, esim. useiden metallihihnan lopullista pituutta lyhyempien metallihihna-aihioiden sijoittaminen peräkkäin lopullista hihnan pituutta vastaavan pituuden aikaansaamiseksi ja vierekkäin lopullisen hihnan leveyden edellyttämä määrä. Me-tallihihna voidaan ajatella valmistettavaksi myös lopullista leveyttään le-25 veämmäksi, jolloin se voidaan kaventaa esim. leikkaamalla tai hiomalla lopulliseen leveyteensä nauhan hitsaamisen jälkeen. Kukin hitsisauma on muodostettu TIG- tai MIG/MAG-hitsauksena ulkopuolelta kiinteää juuritukea vasten, jolloin sisäpinnasta tulee myös saumojen osalta olennaisesti sileä ja tasomainen ja sisäpinta voidaan jättää olennaisesti hiomatta tai siihen voi-30 daan tehdä vain paikallinen hionta vähäisessä määrin. Metallihihnan hionta 4 lopulliseen paksuuteensa tehdään olennaisesti vain ulkopinnalta, esim. tela-hiomakoneessa kivihiontana tarkkaa vastatelaa vasten.Fig. 1a schematically illustrates a metal belt 102 formed of metal belt blanks 10a having a length corresponding to the final width of the metal belt 102. The metal belt blanks 10a are disposed adjacent to each other and welded to one another such that weld seams 11a are formed therebetween which extend substantially perpendicular to the longitudinal direction of the metal belt. Figure 3b illustrates the formation of the metal belt 102 from metal belt blanks 10b substantially corresponding to the final length of the metal belt, whereby the seam 11b between the blanks is formed substantially in the longitudinal direction of the metal belt. The seam between the opposed longitudinal ends of each of the metal belt blanks 10b may be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the metal belt, with the ends of the adjacent metal belt blanks 10b being substantially aligned in the width direction of the metal belt 102. wherein the opposing ends of the metal belt blanks 10b are cut in an oblique position relative to the longitudinal direction of the blank and adjacent blanks 10b are disposed relative to one another to form a substantially uniform seam extending diagonally across the metal belt 102, denoted by reference numeral 12a. Figure le shows another alternative embodiment in which the metal belt blanks 10c are disposed adjacent to one another in the longitudinal direction of the final metal belt 102, whereby the seams 11c therebetween also extend in an oblique position relative to the longitudinal direction of the belt 102. The longitudinal ends of the blanks 10c are incised to substantially correspond to the longitudinal edge of the final strip 102. Various combinations of the above belt manufacturing methods are also possible, e.g., positioning a plurality of metal belt blanks shorter than the final length of the belt in order to obtain a length corresponding to the final belt length and adjacent to the amount of final belt width required. The metal belt can also be thought to be made thinner to its final width, whereby it can be narrowed, e.g. by cutting or grinding to its final width after welding the strip. Each weld seam is formed by TIG or MIG / MAG welding on the outside against a solid root support, whereby the inner surface also becomes substantially smooth and flat with respect to the seams, and the inner surface can be substantially ungrounded or only slightly localized. Grinding of the metal belt 4 to its final thickness is performed essentially only on the outer surface, e.g., in a roller grinder, as a stone grinding against an exact back roll.

Kuviossa 2 on esitetty metallihihnan 1 kulkua ohjaustelan 2 ympäri ja kuvios-5 sa 2a on esitetty suurennetussa mittakaavassa kaaviomaisesti keksinnön mukainen menetelmä metallihihnaan 1 syntyneen särön 3 korjaamiseksi. Särön reunat 3a, 3b ovat kääntyneet ulospäin johtuen hihnaan syntyvistä jännityksistä hihnan taipuessa sen ollessa ohjaustelan 2 päällä. Kuviossa 2 särön reunat 3a, 3b on esitetty liioitellussa koossa havainnollistamistarkoituksessa. 10 Keksinnön mukaisessa menetelmässä särö saadaan korjattua ohjaustelan 2 päällä käyttämällä pistehitsauselektrodia 4, joka painaa särön reunat tiukasti vasten ohjaustelan pintaa. Johdettaessa sitten sähkövirtaa elektrodin ja hihnan välistä kuumenee hihnan pinta sulaan tai lähes sulaan tilaan, ja särön reunat hitsautuvat yhteen elektrodin kohdalta. Tämä toistetaan eri kohdissa 15 särön pituudella halutun silloitushitsauksen aikaansaamiseksi särön reunojen välille ja silloituksen jälkeen tehdään varsinainen korjaushitsaus TIG- tai MIG/MAG-menetelmällä ohjaustelaa vasten. Metallihihnan ja ohjaustelan väliin sijoitetaan edullisesti särön alueen peittävä ohut suojapelti, joka on ei-hitsautuvaa materiaalia estäen metallihihnan ja ohjaustelan hitsautumisen 20 toisiinsa hitsauksen aikana. Suojapelti voi olla esim. kuparia, alumiinia, titaania tai niiden erilaisia seoksia.Fig. 2 shows the passage of the metal belt 1 around the guide roller 2 and Fig. 5a 2a illustrates, on an enlarged scale, a method according to the invention for correcting the crack 3 formed on the metal belt 1. The edges 3a, 3b of the crack are turned outwardly due to the tension in the belt as the belt deflects while it is on the guide roller 2. In Figure 2, the crack edges 3a, 3b are shown in exaggerated size for illustrative purposes. In the method according to the invention, the distortion can be corrected on the guide roll 2 by using a spot welding electrode 4 which presses the crack edges firmly against the surface of the guide roll. When conducting an electric current between the electrode and the belt, the surface of the belt then becomes heated in a molten or near-molten state, and the edges of the crack are welded together at the electrode. This is repeated at various points along the crack length to provide the desired crosslink welding between the crack edges, and after the crosslinking, the actual repair welding is performed by the TIG or MIG / MAG method against the guide roll. Preferably, a thin shroud covering the crack region, which is of non-weldable material, is disposed between the metal belt and the guide roller to prevent welding of the metal belt and the guide roller during welding. The shield can be, for example, copper, aluminum, titanium or various alloys thereof.

Claims

A method for producing a metal strip (102) used in a paper / cardboard or finishing machine, in which method the metal strip is formed by placing a number of metal strip blanks (10a; 10b; 10c) as the desired width of the strip and length, next to and / or one after the other and their intermediate joints (11a; 11b, 12, 12a), require welding to form a uniform metal band, characterized in that in the process the welding of joints is performed from outside to a fixed root support such as a TIG -10 or MIG / MAG welding, and that the grinding of the metal strip (102) to final thickness is carried out essentially only on the outside.

2. A method according to claim 1, characterized in that the grinding is carried out in a roller grinding machine such as stone grinding against an exact support roll. 15

3. A method for correcting a crack (3) formed in a metal strip (1) used in a paper / cardboard or finishing machine, characterized in that in the method the crack (3) is welded with a one-sided spot welding process so that the welding electrode (4) presses the edges of the crack (3a, 3b) tightly against the guide roller (2), whereby the electric current between the electrode and the strip melts the surface of the strip, whereby the edges of the crack are welded together, and after the stitching the actual correction welding is carried out with TIG or MIG / MAG. method against the guide roller (2). 25

4. A method according to claim 3, characterized in that in the method between the guide roller (2) and the metal strip (1), prior to the adhesive welding, a protective plate is covered which covers the area of the crack (3), which protective plate is of a non-weldable material and protects. the tape and the guide roller from being welded to each other. 30