FI120004B - Kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen, telan valmistusmenetelmä ja kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen tela - Google Patents

Description

Kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen, telan valmistusmenetelmä ja kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen tela 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen I johdanto-osan mukainen kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen telan valmistusmenetelmä.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukainen kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen tela.

10 FI-patentissa 105573 (vast, US-patentti 5 996 244) on esitetty paperikoneen, erityisesti paperin kuivauslaitteen tela, jossa paperin kuivatuslaitteen tela käsittää akselin, jonka varassa tela on sovitettu pyörimään ja pintarakenteen, joka on yhdistetty akseliin tuldkappaleilla tai vastaavilla, jossa telan pintarakenteen avoi-15 muus on yli 10 % j a telan pintarakenne on rakomaisesti avoin siten, että telan pyöriessä aiheutuu telaan sisäänpäin ilmaa imevä vaikutus, jolloin telan läpi syntyy ilman läpivirtaus. Patentissa esitetyn erään esimerkin mukaisesti telan pintarakenne on muodostettu välimatkan päähän toisistaan sijoitetuista rengaslevyistä, jotka on tukikappaleiden yhteyteen sovitettujen tuki tankojen välityksellä liitetty telan 20 akselille ja jossa rengaskappale voi olla muodostettu kiekosta, joka käsittää kevennetyn osuuden.

FI-patenttihakemuksessa 20031461 on puolestaan esitetty edellä kuvatun tekniikan edelleen kehittämiseksi paperi- tai kartonkikoneen tela, joka käsittää päistään 25 laakeroidun telarungon tai keskiakselin ja sen ympärille sovitetun uramaisen pintarakenteen tai telarungon, johon uramainen pintarakenne on työstetty, joka tela on järjestetty paperi- tai kartonkirainan ja kuivatusviiran tai kuivatusviiran yhteyteen ja jonka telan pintarakenteen ja keskiakselin välillä on kontakti siten, että muodostuu olennaisesti suljettu rakenne. Telan uramaisen pintarakenteen tai tela-30 runkoon työstetyn uramaisen pintarakenteen uran syvyys on 10-155 mm, jolloin tela pintarakenteen virtauksen ja/tai viiran/paperi- tai kartonkirainan rajakerrosil- 2 mavirtauksia hyödyntämällä aikaansaa rainaa viiran ulkopinnalla kiinnipitävän alipaineen paperi- tai kartonkirainan/kuivatusviiran peiton alueelle telan piiristä. Eräiksi mahdollisuuksiksi telan urituksen tekemiseksi runkotelan pintaan on mainittu kiekkojyrsintä ja/tai sorvaaminen. Edelleen tästä hakemuksesta tunnetaan 5 urituksen toteuttaminen hitsaamalla, liimaamalla tai mekaanisesti lukitsemalla runkotelan pintaan erilliset ievykiekot, jotka ovat metallia, polymeeriä tai useiden materiaalien yhdistelmä, jolloin kudosta vasten tuleva tai muuten uloin osa on hyvin kulutusta kestävä. Hakemuksessa mainitaan myös urituksen toteuttaminen ns. G-nauhatekniikkaa käyttäen, jolloin nauha vedetään suoraan sileän runkotelan 10 päälle tai erityisiin runkotelan pinnassa oleviin asennusuriin. Erityisenä sovelluksena mainitaan toteutus, jossa G-nauha vedetään vanhaan tai uuteen telarunkoon tukinauhan avulla. Eräänä esimerkkinä on laivattu telan avoimen pintarakenteen muodostaminen sellaisista kannasosista, jotka käsittävät metalliosan, joka muodostaa kannaksen runkorakenteen ja täyteosan, joka on esimerkiksi muovi- tai 15 metallipohjaista materiaalia muodostaen uran toisen sivuseinän. Pintarakenteen kannasosat liitetty tukinauhalla telan runkoon tai keskiakselille. Hakemuksessa kuvatussa eräässä toisessa esimerkissä telan halkaisija on esimerkiksi 1500 mm. Halkaisijaltaan 1300 mm runkorakenteeseen, jonka ei tarvitse olla varsinainen runkotela vaan sitä muistuttava tukirakenne, on kiinnitetty esimerkiksi hitsattu 20 erilliset Ievykiekot. Levykiekkojen korkeus on 100 mm ja niiden paksuus on 6 mm. Levykiekkojen väliin jää 7 mm leveä avoin ura. Eräässä kolmannessa esimerkissä on kuvattu jäijestely, jossa erillisiä levy-yksiköttä liitetään toisiinsa tai keskiakselille kitka- tai muotosulkeisia liitoksia käyttäen, jolloin esimerkiksi eri kokoiset Ievykiekot on liitetty telan runkoon esimerkiksi kutistusliitoksella, jolloin 25 vuorotellen asetellut Ievykiekot muodostavat väliinsä pinnan urituksen tai jolloin esimerkiksi valmistetaan yksi levykiekko, joka sisältää erikokoisten kiekkojen rakenteen, joita sitten liitetään toisiinsa esimerkiksi muotosulkeisella liitoksella.

Edellä mainituista tekniikan tason tuntemista valmistusmenetelmistä uratelan 30 valmistamiseksi ovat ainetta poistavat menetelmät, kuten pintarakenteen valmis- 3 taminen sorvaamalla tai jyrsimällä, osoittautuneet tehottomiksi, koska valmistus on hidastaja lisäksi materiaalihukka on suuri.

Keksinnön päämääränä on saada aikaan kuiturainakoneen uratelan valmistusme-5 netelmä ja kuiturainakoneen uratela, jossa edellä kuvattujen tunnettujen telojen epäkohdat on eliminoitu tai ainakin minimoitu.

Keksinnön päämääränä on lisäksi luoda kuiturainakoneen uratelan valmistusmenetelmä, joka on kustannustehokas ja materiaalia säästävä.

10

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle kuiturainakoneen telan valmistusmenetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosas-sa.

15

Keksinnön mukaiselle kuiturainakoneen telalle on puolestaan pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

Tässä selostuksessa termillä uratela tarkoitetaan FI-patenttihakemuksessa 20 20031461 kuvatun tyyppistä telaa, joka omaa umpinaisen rungon ja rungon yhtey teen sovitetun syvistä urista muodostuvan kehän ympäri ulottuvan uramaisen pintarakenteen, jossa urat ovat olennaisesti telan pituussuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa.

25 Keksinnön mukaisesti telarungon pintaan kiinnitetään hitsaamalla välimatkan päähän toisistaan urarakenteen muodostavat erilliset vanteet, jotka on valmistettu ainakin kahdesta toisiinsa liitetystä, kehäsuuntaisesta vanneosasta, jotka on edullisesti yhdistetty toisiinsa lukitsevan liitoksen, sopivimmin muotolukitteisen liitoksen, edullisesti palapeliliitoksen välityksellä. Muotolukitteisessa liitoksessa toi-30 siinsa yhdistettävät osat käsittävät toisiinsa sopivat, lukittuvat muodot, esimerkiksi uros-/naarasmuodot.

Keksinnön mukaisesti telarunko eli runkovaippa valmistetaan edullisesti moduuli- rakenteisena, liittämällä esimerkiksi hitsaamalla, edullisesti laserhitsaamalla run- kokappaleita peräkkäin telarungon pituussuunnassa.

4 5

Keksinnön mukaisessa valmistusmenetelmässä hitsausmenetelmänä käytetään sopivimmin laserhitsausta, edullisesti ilman lisäainetta. Laserhitsauksen erityisenä etuna on sen pieni lämmön tuonti, jolloin valmistuksen aikaiset muodonmuutokset minimoituvat.

10

Keksinnön mukaisen valmistusmenetelmän ensisijaisina etuina on sen tehokkuus ja yksinkertaisuus, koska telan valmistus on nopeaa ja materiaalia säästävää.

Keksinnön erään edullisen sovellusesimerkin mukaisesti uratelan telarunko eli 15 runkovaippa valmistetaan ohuesta metallilevystä, esimerkiksi teräksestä, jonka paksuus on maksimissaan 10 mm. Leikattu, edullisesti laserleikattu metallilevy taivutetaan lieriön muotoon ja liitoskohta hitsataan, edullisesti laserhitsauksella. Runkovaippa valmistetaan liittämällä ainakin kaksi, edullisesti useampia lieriöitä peräkkäin hitsaamalla, edullisesti laserhitsausmenetelmällä. Urat telavaippaan 20 tehdään kiinnittämällä runkovaipan ympärille tietyin välein metallivanteita, joiden välinen tila muodostaa uran ja jotka asennuksen helpottamiseksi sekä materiaalin kustannustehokkaan käytön vuoksi, on koottu ainakin kahdesta eri osasta, Vanne-osat leikataan, esimerkiksi laserleikkauksella, metallilevystä siten, että osien väliseen liitospintaan leikataan lukitseva liitospinta, esimerkiksi palapeliliitos, Van-25 neosista muodostetut vanteet kiinnitetään runkovaippaan, edullisesti laserhitsauksella. Kiinnitysvaiheessa edullisesti vanne on tuettuna, ettei se pääse taipumaan lämmön, esimerkiksi hitsaus lämmön, tai materiaalin muodonmuutosten johdosta. Vanteiden paksuus, niiden välinen etäisyys eli jakoväli, sisähalkaisija sekä korkeus määräytyvät halutun uratelageometrian perusteella siten, että kokonaishalkaisi-30 ja, uran syvyys, uran leveys sekä kannaksen leveys ovat telan toiminnan kannalta halutut.

5

Keksinnön erään lisätunnuspiirteen mukaisesti valmistetaan vanteet siten, että ne ovat olennaisesti onttoja sisältä. Vanteiden pintarakenne on edullisesti terästä ja niiden ontto sisäosa on ilmaa tai muuta olennaisesti terästä kevyempää materiaa-5 Ha, edullisesti muuta kiinteää materiaalia. Ontto sisäosa on edullisesti jäykistetty vanteen sisäpuolelle, onttoon tilaan sijoitetuilla jäykisteillä, joita on edullisesti ainakin kaksi ja jotka ovat esimerkiksi Z-profiilia.

Keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä valmistettu uratela soveltuu käytet-10 täväksi kuiturainakoneella useissa eri positioissa, kuten esimerkiksi kuivatusosalla kääntötelana tai tukitelana tai paperinjohtotelana, puristinosalla tai formeriosalla vedenpoistotelana.

Keksinnön mukainen kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen tela on 15 uratela ja käsittää telarungon tai runkovaipan ja sen ympärille sovitetun uramaisen pintarakenteen. Urarakenne käsittää ulkokehälle välimatkan päähän toisistaan kiinnitettyjä erillisiä vanteita, jotka käsittävät ainakin kaksi toisiinsa liitettyä ke-häsuuntaista vanneosaa ja vanteet on hitsattu kiinni telarungon tai runkovaipan pintaan. Vanneosat on keksinnön edullisen sovelluksen mukaisesti liitetty toisiin-20 sa lukitsevalla liitoksella, sopivimmin muotolukitteisella liitoksella, esimerkiksi palapeliliitoksella. Keksinnön erään edullisen sovelluksen mukaisesti uratelan runkovaippa on moduuiirakenteinen ja käsittää ainakin kaksi peräkkäin telarungon pituussuunnassa toisiinsa liitettävää runkokappaletta. Keksinnön erään lisätunnuspiirteen mukaisesti vanteet ovat sisältä onttoja ja vanteen ontto sisäosa käsittää 25 vanteen sisäpuolelle, onttoon tilaan sijoitettuja jäykisteitä.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

30 6

Kuviossa 1 on kaaviollisesti esitetty eräs esimerkki keksinnön mukaisen valmistusmenetelmän yhteydessä käytettäväksi uratelan runkovaipan ympärille kiinnitettäväksi vanteeksi.

5 Kuvioissa 2A-2D on kaaviollisesti esitetty eräitä sovelluksia liittyen keksinnön mukaiseen valmistusmenetelmään.

Kuvioissa 3A-3F on kaaviollisesti esitetty vielä eräitä sovelluksia liittyen keksinnön mukaiseen valmistusmenetelmään.

10

Seuraavissa kuvioissa on toisiaan vastaavista osista käytetty samoja viitemerkintö-jä ellei toisin ole mainittu.

Kuvioissa 1 esitetyn sovelluksen mukaisesti keksinnön mukaisen valmistusmene-15 telmän yhteydessä uratelan telavaippaan urien aikaansaamiseksi kiinnitetään telan runkovaipan, jonka ulkohalkaisija on kuvioon merkitty viitemerkinnällä D, ympärille tietyin välein metallivanteita 10, jotka asennuksen helpottamiseksi sekä materiaalin kustannustehokkaan käytön vuoksi, on kuvioissa 1 esitetyssä esimerkissä koottu kolmesta eri osasta 10A, 10B, 10C . Vanneosat 10A, 10B, 10C leikataan, 20 esimerkiksi laserleikkauksella, metallilevystä siten, että vanneosien 10A, 10B, 10C väliseen liitospintaan leikataan Lukitseva liitospinta, esimerkiksi palapelilii-tos 11A, 1 IB, 11C. Vanneosista 10A, 10B, 10C muodostetut vanteet 10 kiinnitetään runkovaippaan, edullisesti laserhitsauksella. Viitemerkinnällä b on merkitty vanteen korkeutta runkovaipan ulkohalkaisijasta D. Kuvion yhteydessä olevasta 25 osasuurennoksesta S käy ilmi vanneosien 10A ja 10B välinen palaperiliitos 1 IA.

Kuvioissa 2A-2D on esitetty eräitä esimerkkejä liittyen vanteen 10 valmistukseen keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä. Kuviossa 2A on uratelan runko-vaippaan 9 kiinnitetty onttoja vanteita 10. Vanne 10 käsittää ulkokehänauhan 21, 30 poskikalvolevyt 22 ja sisäkehänauhan 23. Valmistuksessa ensin sisäkehänauhat 23 kiinnitetään runkovaippaan 9 ja toisiinsa laserhitsauksella. Tämän jälkeen, kuvio 7 2B, poskikalvolevyt 22 kiinnitetään sisäkehänauhaan 23 sovitteella ja kiinnitys tarvittaessa varmistetaan piste 1 aserhitsillä. Lopuksi kiinnitetään ulkokehänauha 21 kiristämällä poskilevyt 22 ulkokehänauhassa 21 oleviin soviteuriin, kuvio 2C. Kuvion 2D mukaisesti ovat poskilevyt 22 valmistettavissa toisiinsa hitsaamalla 5 liitettävistä segmenttiosista 22A, 22B. Ulkokehänauhalle 21 voidaan myös kiristää poskilevyt soviteuriin, jolloin segmenttejä ei aina tarvitse hitsata toisiinsa kiinni. Näiden esimerkkien mukaisesti saadaan aikaan kevyt uratela, joka on edullinen suurilla koneennopeuksilla. Ontto vannerakenne on saatavissa aikaan helposti ja laserhitsaus sekä soviteurat varmistavat rakenteen koossa pysymisen. Sisäkehä-10 nauhana 23 ja ulkokehänauhana 21 voidaan edullisesti käyttää profiilinauhoja, jotka taipuvat halutulle säteelle. Poskilevyt 22 valmistetaan edullisesti ohuista kalvoista tai pelleistä.

Kuvioissa 3A-3F on esitetty eräitä esimerkkejä liittyen vanteen 10 valmistukseen 15 keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä. Kuvion 3A mukaisesti runkovaippa 9 on valmistettu vähintään kahdesta vaippaosasta 9A, 9B ja niiden liitoskohtia on merkitty viitemerkinnöillä 12A, 12B ja myös vanne 10 on valmistettu vähintään kahdesta vanneosasta 10A, 10B, jotka liitetään toisiinsa liitoksilla 11 A, 11B. Liitoskohdat 12A, 12BhitsaamaIla, ruuveilla tai kiilaamalla ja sokkavarmistuksella. 20 Kuviossa 3B on esitetty kennovaippa 9, jonka ulkopinnalle vanne 10 kiinnitetään. Kuviossa 3C on esitetty erilaisia vaihtoehtoja runkovaipan 9 vaippaosien 9A, 9B ja vanteen 10 vanneosien 10A, 10B välisiksi liitoksiksi 12B, 11B. Liitoksissa on paikoitusulokkeet vanneosissa ja kolot vaippaosissa. Kuviossa 3D on esitetty ura-telan päätylaippa 13, joka on sijoitettu runkovaipan 9 sisäpuolelle. Päätylaippa 13 25 on varustettu kierrerei’illa 14. Runkovaippa 9 on varustettu vanteilla 10 uraraken-teen aikaansaamiseksi. Kuviossa 3E on kuvattu erilaisia vaihtoehtoja vanteilla 10 aikaansaatavaksi uratelan kehärakenteeksi. Kuviossa 3F on puolestaan kuvattu vanteiden 10 kiinnittämisvaihtoehtoja hitsaamalla. Hitsaus H voidaan toteuttaa ulkopuolelta tai sisäpuolelta, kun vaippa 9 ja vanteet 10 valmistetaan symmetrisi-30 nä puolikkaina tai segmentteinä.

8

Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin sovellusesimerkkeihin viitaten, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

Claims (12)

1. 9
2. 1. Kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen, telan valmistusmenetelmä, joka tela on uratela ja käsittää telarungon tai runkovaipan (9) ja sen ympärille so- 5 vitetun uramaisen pintarakenteen, jossa valmistusmenetelmässä urarakenne muodostetaan kiinnittämällä runkovaipan (9) ulkokehälle välimatkan päähän toisistaan erillisiä vanteita (10), jotka vanteet (10) kiinnitetään telarungon tai runkovaipan (9) pintaan hitsaamalla, tunnettu siitä, että valmistusmenetelmässä vanteet (10) valmistetaan liittämällä toisiinsa ainakin kaksi kehäsuuntaista vanneosaa (10A, 10 10B, 10C), jotka liitetään toisiinsa muotolukitteisella liitoksella (1 IA, 1 IB, 11C).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että van-neosat(10A, 10B, 10C) liitetään toisiinsa palapeliliitoksella (11 A, 11B, 11C).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että uratelan runkovaippa (9) valmistetaan moduulirakenteisena liittämällä runkovaipan (9) muodostavia runkokappaleita ainakin kaksi peräkkäin telarungon pituussuunnassa.
5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että val mistusmenetelmässä runkokappaleet liitetään toisiinsa hitsaamalla. 1 2 30 Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että valmistusmenetelmässä hitsaaminen suoritetaan laserhitsauksena. 25 2 Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että valmistusmenetelmässä vanteet (10) valmistetaan sisältä ontoiksi ja että vanteen (10) ontto sisäosa jäykistetään sijoittamalla vanteen sisäpuolelle, onttoon tilaan jäykisteitä. 10
6. 7. Kuiturainakoneen, kuten paperi- tai kartonkikoneen tela, joka tela on uratela ja käsittää telarungon tai runko vaipan (9) ja sen ympärille sovitetun uramaisen pintarakenteen, joka urarakenne käsittää runko vaipan (9) ulkokehälle välimatkan päähän toisistaan kiinnitettyjä erillisiä vanteita (10), jotka vanteet (10) on hitsattu 5 kiinni telarungon tai runkovaipan (9) pintaan, tunnettu siitä, että vanteet (10) käsittävät ainakin kaksi toisiinsa liitettyä kehäsuuntaista vanneosaa (10A, 10B, 10C), jotka on liitetty toisiinsa muotolukitteisella liitoksella (1 IA, 1 IB, 11C).
7. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tela, tunnettu siitä, että vanneosat (10A, 10B, 10 10C) on liitetty toisiinsa palapeliliitoksella.
8. 9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen tela, tunnettu siitä, että uratelan runko-vaippa (9) on moduulirakenteinen ja että runkovaippa (9) käsittää ainakin kaksi peräkkäin telarungon pituussuunnassa toisiinsa liitettävää runkokappaletta. 15
9. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tela, tunnettu siitä, että runkokappaleet on liitetty toisiinsa hitsaamalla.
10. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tela, tunnettu siitä, että runkokappa-20 leet on liitetty toisiinsa laserhitsauksella.
11. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen tela, tunnettu siitä, että vanteet (10) ovat sisältä onttoja ja että vanteen (10) ontto sisäosa käsittää vanteen sisäpuolelle, onttoon tilaan sijoitettuja jäykisteitä. 25 11