FI121112B - Kuiturainakoneen rullaimen rullausakseli - Google Patents

Description

Kuiturainakoneen rullaimen rullausakseli 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen kuiturainakoneen rullaimen rullausakseli.

Tekniikan tasosta tunnetaan kuiturainakoneiden, kuten paperi- ja kartonkikonei-den yhteydessä käytettäviä kiinnirullaimia, joilla kuiturainakoneilla, kuten paperi-10 koneella/kartonkikoneella valmistettava kuituraina rullataan täysleveänä rainana konerulliksi jatkokäsittelyä varten. Raina rullataan rullausakselin esimerkiksi tampuuriraudan/-telan ympärille joko pintavedon välityksellä rullaussylinterin ja muodostuvan rainarullan välisessä rullausnipissä tai hyödyntäen keskiökäyttöä, jolloin myös rullausakseli on varustettu käytöllä. Kuiturainakoneiden, kuten pape-15 ri- ja kartonkikoneiden yhteydessä käytetään myös aukirullaimia, joilla kiinnirul-laimella rullattu rainarulla rullataan auki käsittelyn myöhemmässä vaiheessa kui-turainan jatkokäsittelyä varten. Aukirullauksen jälkeen tyhjentynyt rullausakseli palautetaan käytettäväksi uudelleen kiinnirullaimella.

20 Tekniikan tasosta tunnetusti uuden rainarullan rullauksen aloittamiseksi rainan pää johdetaan rullausakselin yhteyteen. Rullauksen alkuvaiheessa rullattaessa rullausakselin ympärille rainakerroksia, jotka muodostavat rullan pohjan, saattaa rullan pohjaan muodostua erilaisia rullan sisäisiä pohjajännityksiä, jotka aiheutuvat aikaisemmin rullattujen rainakerrosten liikkeestä rullauksen aikana poikki-25 suunnassa eli rullausakselin pituussuunnassa. Eräs erityinen ongelma on niin kutsuttu matovanailmiö, joka esiintyy yleensä rainarullan reuna-alueilla lähellä kone-rullan pohjaa eli konerullan rullauksen alkuvaiheessa rullausakselin ympärille rullatuissa rainakerroksissa ja muodostuu lähes konesuuntaisista rullassa esiintyvistä matomaisista vanoista, jotka aiheutuvat siitä, että rullan aikaisemmin rullatut 30 rainakerrokset eivät pääse liikkumaan poikkisuuntaisessa liikkeessä rullan sisällä rullauksen aikana. Matovanat saattavat edelleen aiheuttaa kyseisten kohtien kiil- 2 tottumisen, jolloin raina ei enää kclpaa jatkokäsittelyyn ja siten erityisesti pohja-muuton reunarullat saatetaan joutua hylyttämään.

Tekniikan tasosta tunnetusti matovanojen syntyä on pyritty minimoimaan käyttä-5 mällä keskiövetoa ja mahdollisimman alhaista nippikuormaa. Tällainen rullaustapa ei kuitenkaan ole mahdollinen, jos rullaimella ei ole keskiökäyttöä tai jos rul-lain on leveä, nopeakäyntisen päällystyskoneen yhteydessä, jolloin tarvitaan suurempaa nippikuormaa, jotta konerulla säilyttää rakenteensa.

10 Eräs tekniikan tasosta tunnettu ratkaisu matovanojen poistamiseksi on tehdä rul-lausakselin rungon pintaan päätyjen lähelle tasapaksun pinnoitekerroksen pienempi halkaisijainen osuus poistamalla ainetta rullausakselin pinnoitteesta tietyn etäisyyden verran lähtien rullausakselin päistä, jolloin kumpaankin päähän aikaansaadaan porrasmuoto, joka sallii konerullan pohjan poikkisuuntaisen liikkeen 15 rullauksen aikana. Tämä järjestely on kuitenkin ongelmallinen, mikäli vaihto laitteena käytetään niin kutsuttua nauhavaihto laitetta, jota käytettäessä vaihtonauhan tulee nipissä tarttua rullausakselin pintaan eli nipin tulee olla myös reuna-alueelta kiinni.

20 Tekniikan tason osalta voidaan viitata EP-patenttijulkaisuun 1077192, jossa on esitetty menetelmä paperi- tai kartonkirainan rullaamiseksi, jossa raina rullataan kuperan rullausytimen ympärille, jossa kuperuus on muodostettu rullauksen alussa rullattavasta rainasta esimerkiksi vesileikkauksella. Tämä järjestely on kuitenkin ongelmallinen, koska sillä ei saada aikaan välinettä rainarullan pohjakerrosten 25 poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi

Tekniikan tasosta on myöskin tunnettua käyttää kuiturainakoneiden levitystetoina tai rullaimien nippiteloina teloja, joissa telan pituussuuntaiset päätyalueet on varustettu esimerkiksi urilla tai valmistettu muuhun telan pituussuuntaiseen osuuteen 30 nähden erilaiset fysikaaliset ominaisuudet omaavaksi. Tällaisten järjestelyjen osal- 3 ta voidaan viitata esimerkiksi US-patenttijulkaisuun 6,820,834 ja US-patenttijulkaisuun 5,607,039.

Keksinnön päämääränä on poistaa tai ainakin minimoida konerullan sisäisten jän-5 nitysten aiheuttamat ongelmat.

Keksinnön erityisempänä päämääränä on poistaa ongelmat, jotka liittyvät mato vanailmiöön.

10 Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle rullausakselille pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisesti kuiturainakoneen rullaimen rullausakseli käsittää rullausak-15 selin ainakin toiselle, edullisesti kummallekin pituussuuntaiselle reuna-alueelle muodostetun välineen rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi, sopivimmin ainakin rainarullan reunalle/reunoille päin rullauksen aikana. Keksinnön yhteydessä väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittais-20 suuntaisen liikkeen sallimiseksi on sovitettu siten, että rainarullan pohjakerrosten poikittaissuuntainen liike sallitaan sopivimmin ainakin ulospäin eli rainarullan reunalle/reunoille päin mutta haluttaessa väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi on järjestetty sallimaan myös liike sisäänpäin eli kohti rainarullan pituussuuntaista 25 keskialuetta. Näin rainarullan sisäiset pohjajännitykset minimoituvat ja erityistesti matovanailmiö saadaan minimoitua, jolloin voidaan käyttää pienempi halkaisijai-sia rullausakseleita, jolloin saavutetaan kustannussäästöjä rullausakseleiden valmistuksessa ja toisaalta rainan rullauksessa, koska rullausakselille voidaan rullata enemmän rainaa, jolloin vaihtojen määrä pienenee. Keksinnön yhteydessä mah-30 dollistuva rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen salliminen ei kuitenkaan välttämättä näy rainarullan 4 päädyssä, koska rullausakselissa ainakin toisella reuna-alueella oleva tämän liikkeen salliva väline mahdollistaa sen, että siihen mahtuu poikittaissuunnassa pidempi rata eli väline pidentää rullausakselin pinnan pituutta.

5 Keksinnön erään edullisen sovellusesimerkin mukaisesti kuiturainakoneen rullai-men rullausakselin pituussuuntaiset päätyalueet eli reuna-alueet tai ainakin toinen reuna-alue on pinnoitettu kovuudeltaan erilaisella, edullisesti pehmeämmällä materiaalilla kun rullausakselin keskialue. Edullisesti tämä on toteutettu valmistamalla rullausakselin pinnoite reuna-alueille pehmeämmästä materiaalista kuin keski-10 alue. Reuna-alueiden pehmeämpi materiaali puristuu kokoon rullausakselille rullatun rainan massan alla, jolloin saadaan aikaan väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi eli rullan pohjakerrosten poikittaissuuntaisen liikkeen salliva muoto, sopi-vimmin porrasmainen muoto. Vaihto vaiheessa kokoonpuristumista ei kuitenkaan 15 ole vielä tapahtunut, joten vaihdossa nippi on kiinni myös reuna-alueita ja nauha-vaihto toimii. Edullisesti reuna-alueiden pehmeys on suurempi kuin 50P&J ja keskialueen pienempi kuin 20P&J.

Keksinnön erään toisen edullisen sovellusesimerkin mukaisesti kuiturainakoneen 20 rullaimen rullausakselin pituussuuntaiset päätyalueet eli reuna-alueet tai ainakin toinen reuna-alue varustetaan urituksella tai rei’ityksellä, esimerkiksi sokeapora-uksilla, jolloin rullauksen aikana reuna-alueilla tapahtuu kokoonpuristuminen rullatun rainan massan alla ja muodostuu väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi eli 25 rullan pohjakerrosten poikittaissuuntaisen liikkeen salliva muoto, sopivimmin porrasmainen muoto, saadaan aikaan rullausakselin pinnalle. Toisaalta kuitenkin vaihtovaiheessa kokoonpuristumista ei vielä ole tapahtunut, joten nippi sulkeutuu myös reuna-alueilta. Tässä sovelluksessa käytetään edullisesti pehmeää pinnoite-materiaalia kokoonpuristumisen edesauttamiseksi.

30 5

Keksinnön erään kolmannen edullisen sovellusesimerkin mukaisesti rullausakse-lin pinnalle muodostetaan väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi eli rullan pohjakerrosten poikittaissuuntaisen liikkeen salliva muoto vaihtovaiheessa, esimerkiksi 5 suoritettaessa vesileikkausvaihto, leikkaamalla kuituraina siten että rainarullan pohjakerrokset muodostavat halutun rakenteen. Tällöin halutussa vaiheessa leikkausta kiihdytetään/hidastetaan siten, että muoto saadaan halutuksi, sopivimmin porrasmaiseksi.

10 Keksinnön erään neljännen edullisen sovellusesimerkin mukaisesti väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen sallimiseksi toteutetaan siten, että rullausakselin pinnoitteen ainakin toisen reuna-alueen tai edullisesti molempien reuna-alueiden kitkakerroin on pienempi kuin keskialueen kitkakerroin, jolloin rainarullan pohjakerrosten poik-15 kisuuntainen liike on mahdollinen. Edullisesti reuna-alueen kitkakertoimen ja keski-alueen kitkakertoimien välinen ero on suurempi kuin 0,10.

Keksinnön erään viidennen edullisen sovellusesimerkin mukaisesti väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuun-20 täisen liikkeen sallimiseksi toteutetaan siten, että rullausakselin vaippaan ainakin toisen reuna-alueen alueelle tai edullisesti molempien reuna-alueiden alueelle tehdään porrasmainen muoto ja rullausakselin pinnoite valmistetaan olennaisesti vakio paksuuteen.

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

Kuviossa 1 on esitetty kaavioi lisesti erään keksinnön sovelluksen mukaista rul-30 laimen rullausakselia.

6

Kuvioissa 2A - 2C on esitetty kaaviollisesti osakuvantoja eräiden toisten keksinnön sovellusten mukaisista rullaimen rullausakseleista.

Kuviossa 3 on esitetty kaavio llisesti vesileikkausvaihdossa leikattua rainaa kek-5 sinnön erään sovelluksen toteuttamiseksi.

Kuviossa 4 on esitetty kaavio llisesti porrasmainen muoto.

Kuvioissa ja niitä koskevassa selostuksessa on toisiaan vastaavista osista käytetty 10 samoja viitemerkintöjä, ellei toisin ole mainittu.

Kuvion 1 mukaisesti kuiturainakoneen rullaimen rullausakseli 10 on pinnoitettuja keksinnön mukaisesti reuna-alueiden 11 pinnoitemateriaali on pehmeämpää kuin keskialueen 12 pinnoite. Tällöin rullattaessa rainaa rullausakselin 10 ympärille 15 puristuvat reuna-alueet 11 kokoon enemmän kuin keskialue 11, jolloin muodostuu väline rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen Z sallimiseksi eli porrasmainen muoto 13, joka sallii rainarullan pohjakerrosten poikittaissuuntaisen Z liikkeen rullauksen aikana. Reuna-alueet 12 ulottuvat edullisesti sille alueelle, jolla matovanailmiö esiintyy, taval-20 lisesti noin yhden metrin pituudelle rullausakselin 10 päästä. Kokoonpuristumisen aikana muodostuva porrasmainen muoto on edullisesti 1 mm pienempi kuin rullausakselin 10 säde.

Kuvion 2A sovelluksessa on rullausakselin 10 reuna-alue 11 varustettu urituksella 25 15, jolloin uritettu alue puristuu kokoon keskialuetta 12 enemmän rullauksen ai kana rullausakselille kiertyvien rainakerrosten massan vaikutuksesta, mikä sallii rainakerrosten poikittaissuuntaisen Z liikkeen rullauksen aikana eli muodostuu edullinen porrasmainen muoto 13, jolla edullisesti saadaan aikaan suurempi kuin 0,5 mm, sopivimmin 1 mm muutos säteessä.

30 7

Kuvion 2B sovelluksessa on rullausakselin 10 reuna-alue 11 varustettu sokea porauksilla 16, jolloin reuna-alue puristuu kokoon keskialuetta 12 enemmän rullauksen aikana rullausakselille kiertyvien rainakerrosten massan vaikutuksesta, mikä sallii rainakerrosten poikittaissuuntaisen Z liikkeen rullauksen aikana eli muo-5 dostuu edullinen porrasmainen muoto 13 jolla edullisesti saadaan aikaan suurempi kuin 0,5 mm, sopivimmin 1 mm muutos säteessä.

Kuvion 2C sovelluksessa rullausakselin 10 reuna-alue 11 on kitkakertoimeltaan pienempi kuin keskialue 12.

10

Kuviossa 3 on kaavio llisesti esitetty vesileikkausvaihdossa muodostuvan rainan 20 pään muoto, joka syntyy kun keksinnön mukaisesti kiihdytetään/hidastetaan leikkausta siten, että raina 20 itsessään muodostaa rullausakselille muodon, joka sallii rullan pohjakerrosten poikittaissuuntaisen liikkeen. Hidastus-/kiihdytyskohta 15 on merkitty kuvioon viitenumerolla 21.

Kuviossa 4 on kaavio llisesti esitetty edullinen porrasmainen muoto 13, joka aikaan saa keksinnön mukaisesti muodon, joka sallii rainarullan pohjakerrosten poikittaissuuntaisen liikkeen rullauksen aikana.

20

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

Claims (5)

1. Kuiturainakoneen rullaimen rullausakseli, joka käsittää rullausakselin (10) ainakin toiselle pituussuuntaiselle reuna-alueelle (11) muodostetun väli- 5 neen (13) rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen (Z) liikkeen sallimiseksi, tunnettu siitä, että rullausakselin (10) väline (13) rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen (Z) sallimiseksi on muodostettu rainarullan vaihtovaiheessa kiinnirullaimella leikkaamalla 10 rullausakselille (10) johdettava kuituraina (20) siten, että rainarullan poh jakerrokset muodostavat välineen (13) hidastamalla/kiihdyttämällä leikkausta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rullausakseli, tunnettu siitä, että rul- 15 lausakseli (10) käsittää rullausakselin (10) kummallekin pituussuuntaiselle reuna-alueelle (11) muodostetun välineen (13) rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen (Z) liikkeen sallimiseksi ainakin rainarullan reunalle/reunoille päin rullauksen aikana. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen rullausakseli, tunnettu siitä, että rullausakselille (10) välineen (13) muodostamiseksi rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuuntaisen liikkeen (Z) sallimiseksi rullausakselin (10) pituussuuntainen reuna- 25 alue/pituussuuntaiset reuna-alueet (11) on pinnoitettu pehmeämmällä ma teriaalilla kun rullausakselin keskialue (12).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rullausakseli, tunnettu siitä, että väline (13) rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan näh- 30 den poikittaissuuntaisen liikkeen (Z) sallimiseksi on rainakerroksista muo dostuva porrasmainen muoto (13).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen rullausakseli, tunnettu siitä, että rullausakselille (10) välineen (13) muodostamiseksi rainarullan pohjakerrosten rainan pääasialliseen kulkusuuntaan nähden poikittaissuun-5 täisen liikkeen (Z) sallimiseksi on rullausakselin (10) pinnoitteen pituus suuntaisen reuna-alueen/pituussuuntaisten reuna-alueiden (11) kitkakerroin pienempi kuin keskialueen (12) kitkakerroin.