FI121305B - Menetelmä pituusleikkurin käyttämiseksi ja liima-aineen applikointilaitteisto - Google Patents

Description

Menetelmä pituusleikkurin käyttämiseksi ja liima-aineen applikointilait-teisto [001] Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osan mukainen menetelmä pituusleikkurin käyttämiseksi.

[002] Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukainen applikointilaitteisto.

10 [003] Paperikoneella syntyvä konerulla usein leikataan pituusleikkurissa osa- rainoiksi, joista muodostetaan halutun levyisiä asiakasrullia eli kaupparullia. Pituusleikkurilla syntyvien kaupparullien katkaisukohdan eli radan "hännän" kiinnitys automaattisesti rullauksen jälkeen on nykyisin entistä tärkeämpiä ominaisuuksia paperin jatkokäsittelyssä. Tämä johtuu ensinnäkin siitä, että nykyi-15 sin pituusleikkurilla työskentelee kerrallaan entistä vähemmän henkilökuntaa, joiden työajasta rullanvaihdot, päänviennit ja muut pakolliset toimenpiteet vievät niin paljon, että rullien häntien kiinnitykseen teipillä tai muulla sellaisella manuaalisesti ei juuri jää aikaa. Lisäksi rullat, joiden häntiä ei ole kiinnitetty, aiheuttavat hankaluuksia kuljettimilla, samoin ongelmana on se, että rulla ehtii 20 löystyä ennen sen pakkaamista.

[004] Tekniikan tasosta tunnetaan ratkaisuja, joilla on pyritty ratkaisemaan edellä kuvattuja ongelmia sijoittamalla pituusleikkurin jälkeisen rullaimen yhteyteen laite, jolla levitetään liimaa erillisinä raitoina tietyissä kohdissa radan poik-25 kisuunnassa halutun ajan paperiradan pintaan pituusleikkurin hidastaessa ja pysähtyessä muutonvaihtoa varten. Tähän liittyvän tekniikan tason osalta viitataan Fl- patentteihin 64 114, 65 554 sekä 69 617. Näistä patenttijulkaisuista tunnetuissa ratkaisuissa liiman applikoinnin radan pintaan tekee koneen levyinen putki, johon tasavälein poratuista rei'istä pursotetaan liima. Tällaisessa 30 ratkaisussa on suuri määrä yksittäisiä suuttimia, joiden huolto vie paljon aikaa. Lisäksi tällaisella ratkaisulla liimatusta vyöhykkeestä tulee helposti suhteellisen pitkä.

2 [005] Tekniikan tasosta on sinänsä tunnettua liiman applikointi rainan pintaan rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntaisesti traversoivan laitteiston avulla. Ongelmana tässä on rainan kulkusuunnassa pitkäksi muodostuva liimausalue, jos pituusleikkuria ei pysäytetä tai jos pituusleikkuri pysäytetään, se puolestaan 5 aiheuttaa tuotannon menetystä.

[006] Julkaisusta GB 2061234 on tunnettua käyttää liima-aineen applikointi-laitteistoa rainan pään sitomiseen rullan pintaan siten, että liima-ainetta tuodaan rainan pään liikkuessa ja muodostetaan oleellisesti rainan kulkusuuntaan 10 nähden poikkisuuntainen liimaraita rainan pintaan. Julkaisu esittää kuitenkin laitteistoa, johon valmiit rullat tuodaan pään kiinnitykseen rullan pintaan.

[007] Edellä kuvatut tunnetut ratkaisut ns. muutonvaihdossa eivät ole koko-naishyötysuhteen kannalta tehokkaita.

15 [008] Muun muassa edellä mainittujen ongelmien ja haittapuolien ratkaisemiseksi on kehitetty uudentyyppinen menetelmä pituusleikkurin käyttämiseksi, jolla merkittävästi parannetaan pituusleikkurin kokonaishyötysuhdetta.

20 [009] Tässä yhteydessä käytetyllä termillä liima-aine tarkoitetaan pelkän lii man lisäksi myös teippiä tai muuta järjestelyä, jossa vastaava efekti saadaan aikaiseksi. Termi liima-raita tule ymmärtää myös liimana tai teippinä ja applikointi voi olla myös suoran viivan muodosta poiketen esimerkiksi spiraalimainen applikointi.

25

[0010] Edellä mainittujen tavoitteiden saavuttamiseksi keksinnön mukaisessa menetelmässä pituusleikkurin käyttämiseksi raina leikataan pituussuunnassa ainakin kahdeksi osarainaksi, jotka rullataan erillisiksi rulliksi, ja jossa rullien saavutettua haluttu halkaisija raina katkaistaan ja katkaistu rainan pää sido-30 taan valmiin rullan pintaan liima-aineen avulla siten, että rainan pintaan tuodaan liima-ainetta liima-aineen applikointilaitteistolla sille puolelle, joka liima-aineen tullessa rullalle jää rainan ja rullan väliin. Liima-aine tuodaan rainan pintaan rainan liikkuessa ja liima-aineesta muodostetaan oleellisesti rainan kul- 3 kusuuntaan nähden poikkisuuntainen liimaraita rainan pinnalle. Menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että liima-aineen tuontia rainan pintaan tehdään rainan hidastuvan liikkeen aikana. Tällä saadaan aikaan pituusleikkurin hyötysuhteen kasvu, koska liima-aineen applikointia varten ei tarvitse varata 5 pituusleikkurin toimintasekvenssissä erillistä aikaa ja siten laitteiston toiminnasta tulee tehokkaampaa

[0011] Liimaraita muodostetaan tai teippi kiinnitetään applikointilaitteistolla, jonka applikointipään rainan liikkeen suuntainen nopeuden komponentti pide- 10 tään oleellisesti yhtä suurena kuin rainan nopeus kullakin ajan hetkellä. Tällä tavoin rainan liikkeestä huolimatta rainan pintaan saadaan aikaiseksi oleellisesti rainan liikesuuntaan nähden poikittainen liimaraita.

[0012] Edullisesti liima-aine tuodaan rainan pintaan rainan hidastuvan liikkeen 15 aikana. Tällä saadaan aikaiseksi se etu, että liima-aineen tuonnille ei tarvitse varata pituusleikkurin toimintasekvenssissä erillistä aikaa ja siten laitteiston toiminnasta tulee tehokkaampaa.

[0013] Hidastuvan liikkeen aikana tehtävä liima-aineen applikointi saadaan ai-20 kaiseksi erään suoritusmuodon mukaan siten, että applikointipään liikkeen suuntaa muutetaan liima-aineen applikoinnin aikana.

[0014] Hidastuvan liikkeen aikana tehtävä liima-aineen applikointi saadaan aikaiseksi erään toisen suoritusmuodon mukaan siten, että applikointipään liik- 25 keen nopeutta muutetaan liima-aineen applikoinnin aikana.

[0015] Liimaraita voidaan muodostaa myös siten, että liima-aineen applikointi-laitteisto käsittää useita erillisiä applikointipäitä, jotka yhdessä muodostavat kullekin osarainalle liimaraidan.

30

[0016] Edellä mainittujen tavoitteiden saavuttamiseksi keksinnön mukainen liima-aineen applikointilaitteisto liima-aineen applikoimiseksi liikkuvalle rainalle käsittää applikointipään, joka on sovitettu oleellisesti poikkisuunnassa rainan 4 ylitse ulottuvan tukirakenteen yhteyteen. Tukirakenne käsittää rainan ylitse ulottuvan johteen, johon applikointipää on liikuteltavasti sovitettu, ja applikoin-tipää on järjestetty tekemään rainan liikkuessa oleellisesti rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntainen liimaraita rainan pinnalle.

5

[0017] Applikointilaitteistolle on tunnusomaista se, että, että laitteisto käsittää välineet applikointipään liikkeen suunnan muuttamiseksi liima-aineen appli-koinnin aikana ja/tai applikointilaitteisto käsittää laitteiston applikointipään liikkeen nopeuden muuttamiseksi liima-aineen applikoinnin aikana. Tällä järjeste-10 lyllä saadaan oleellisesti poikkisuuntainen liimaraita rainan hidastuvan liikkeen aikana. Välineet applikointipään liikkeen suunnan muuttamiseksi toteutetaan edullisesti siten, että applikointipää on tuettu nivelöidyllä vipuosalla johteeseen sovitettuun kelkkaan.

15 [0018] Seuraavassa keksintöä ja sen toimintaa selostetaan viittaamalla oheisiin kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pituusleikkurin kapasiteetin hyödyntämistä tunnetussa tekniikassa ja keksinnön mukaisella menetelmällä, kuvio 2 esittää pituusleikkuria, joka on varustettu erään keksinnön suoritus-20 muodon mukaisella liima-aineen applikointilaitteistolla, kuvio 3 esittää periaatteellisesti erästä keksinnön mukaista suoritusmuotoa, ja kuvio 4 esittää periaatteellisesti erästä toista keksinnön mukaista suoritusmuotoa.

25 [0019] Kuviossa 1 on esitetty pituusleikkurin ajonopeutta v ajan t funktiona.

Tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa ajomalli noudattaa tyypillisesti katkoviivalla esitettyä muotoa. Tällöin normaalia ajonopeutta 10.1 seuraa nopeuden hidastusvaihe 10.2, jonka seurauksena rainan nopeus ajetaan nollaksi ja pituusleikkuri pysäytetään tietyksi ajaksi 10.6. Rainan ollessa liikkumaton, vie-30 dään rainan pintaan liima-aine tai teippi, joka myöhemmin sitoo rullan ’’hännän” eli paperin pään rullaan. Kun liima-aine tai teippi on asetettu rainan pintaan, pituusleikkuria ryömitetään 10.4 siten, että liimakohta rainan pinnalla etenee rullaan. Myös rainan katkaisu suoritetaan tässä vaiheessa liimauskohdan jäi- 5 keen. Liima-aine tai teippi asetetaan edullisesti rainan pinnan sellaiselle pinnalle, että se jää heti valmiin rullan pintaa vasten. Muutoin liima-aine tai teippi tarttuisi ensimmäisen rullausnipin muodostamaan rullaustelaan tai vastaavaan. Ryömintävaiheen jälkeen voidaan pituusleikkuri pysäyttää, poistaa valmiit rullat 5 koneesta ja aloittaa prosessi alusta normaaliin tapaan.

[0020] Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa noudattaa ajomalli kiinteän viivan ilmaisemaa muotoa. Tällöin normaalia ajonopeutta 10.1 voidaan ajaa pidempään ja aloittaa hidastusvaihe 10.3 myöhemmin. Keksinnön mukai- 10 sesti liima-aine tuodaan rainan pintaan rainaan liikkuessa. Edullisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä pituusleikkurin hidastusta seuraa pysäytys. Tämän jälkeen valmiit rullat poistetaan koneesta. Kuviossa 1 esitetyllä mallilla keksinnön mukaista menetelmää toteutettaessa tapahtuva kapasiteetin kasvu on esitetty vinoviivoitettuna alueena. Hidastusvaiheen hidastuvuuden ts. nega-15 tiivinen kiihtyvyyden ei tarvitse olla vakio, joten tietyssä sovelluksessa kuvion 1 esittämä muoto voi olla erilainen.

[0021] Kuviossa 2 on esitetty pituusleikkuri 20, joka käsittää pituusleikkausyk-sikön 22 ja rullausyksikön 24 ja rainan w kulkua ohjaavia teloja. Leveä raina 20 leikataan pituusleikkausyksikössä 22 osarainoiksi w’, jotka rullataan erillisiksi rulliksi 26, ns. asiakasrulliksi, rullausyksikössä 24.

[0022] Kuviossa 2 on esitetty keksinnön erään sovelluksen mukainen liima-aineen applikointilaitteisto 29 oleellisesti poikkisuunnassa rainan ylitse ulottu- 25 van tukirakenteen 30 yhteyteen. Tukirakenne käsittää myös rainan poikkisuunnassa sen yli ulottuvan johteen 32. Johteeseen on sovitettu liikuteltavaksi liima-aineen applikointipää 34. Applikointipää 34 on järjestetty johteessa 32 liikuteltavaan kelkkaan 36 vipuosan 38 välityksellä. Vipuosa 38 on kierrettäväs-ti kiinnitetty kelkkaa toisesta päästään, jolloin applikointipään 34 liikerataa voi-30 daan muuttaa eriäväksi johteen aikaansaamaan kulkurataan nähden. Kuviossa 2 on esitetty myös applikointipään 34 liikuttamiseen käytettävä laitteisto 50, joka tässä suoritusmuodossa käsittää applikointipäähän kiinnitetyn hihnan ja sitä liikuttavan moottorin 51. Laitteistolla 50 voidaan mm. applikointipään liikkeen 6 nopeutta muuttaa applikoinnin aikana siten, että applikointi voi tapahtua kiintyvällä tai hidastuvalla liikkeellä.

[0023] Liima-aineen applikointi voi tapahtua joko nestemäisenä liimana tai 5 teippinä. Tällä tavoin applikointipää on järjestetty tekemään oleellisesti rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntainen liimaraina rainan pinnalle rainan liikkuessa. Kun liima-aine tuodaan rainan pintaan rainan liikkuessa ja liima-aineesta muodostetaan oleellisesti rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntainen liimaraita rainan pinnalle, saadaan pituusleikkausprosessia merkittävästi 10 tehostettua.

[0024] Pituusleikkausprosessin tehostamiseksi on edullista suorittaa muuton-vaihtoa valmistelevia vaiheita hidastuvan liikkeen aikana. Tällöin ajanjaksojen pituus, jolloin pituusleikkuria käytettäisiin esimerkiksi vakionopeudella, joka on 15 alle normaalin tuotantonopeuden, voidaan minimoida.

[0025] Kuviossa 3 on havainnollistettu periaatteellisesti kuvion 2 esittämä eräs keksinnön mukainen suoritusmuoto. Siinä on esitetty applikointilaitteisto 29, jolla liimaraita muodostetaan. Applikointipään 34 rainan liikkeen suuntainen 20 nopeuden komponentti pidetään oleellisesti yhtä suurena kuin rainan w’ nopeus kullakin ajan hetkellä. Tällä tavoin rainaan syntyvä liimaraita 28 on oleellisesti rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntainen. Rainan kulkusuunta on esitetty kussakin osarainassa nuolella. Tukirakenne 30 on tässä sovitettu kulkeman osarainojen w’ ylitse siten, että liima-aineen applikointi voidaan suorit-25 taa jokaiselle yksittäiselle osarainalle w’. Tukirakenteen yhteydessä on johde 32, jonka tukemana tukirakenteen yhteydessä on applikointipää 34. Tukirakenne ja johde ulottuvat edullisesti molemmilta puolita osarainojen ulkopuolelle tietyn matkan. Tämä mahdollistaa kelkan kiihdytyksen ennen liima-aineen applikoinnin aloittamista samoin kuin hidastuksen applikoinnin jälkeen. Applikoin-30 tipää on tässä erillisen kelkan 36 välityksellä kytketty johteeseen 32.

[0026] Tukirakenne on sovitettu rainan poikkisuuntaan nähden kulmassa a, jolloin applikointipään liikkuessa tästä seuraa kulman määrittämä applikointipään 7 rainan suuntainen nopeuskomponentti vx = sin a · v36, jossa v36 on kelkan 36 nopeus johteella 32.

[0027] Koska liima-aineen applikointi suoritetaan keksinnön mukaisesti edulli-5 sesti rainan hidastuvassa liikkeessä, on applikointipään rainan suuntainen nopeuskomponentti myös muutettavissa liima-aineen applikoinnin aikana. Tämä voidaan toteuttaa siten, että applikointipää on sovitettu kelkkaan vipuosan 38 välityksellä nivelöidysti siten, että applikointipää asemaa johteeseen nähden voidaan muuttaa. Tällöin vipuosan kulmaa βι, johteeseen nähden muutta- 10 maila applikointipää liikkuessa voidaan itse applikointipään radansuuntaista nopeutta hienosäätää kelkan 36 nopeuteen nähden.

[0028] Tässä nivelöinnin kiertoakseli on kohtisuorassa johteen pituusakseliin nähden, jolloin applikointipää liikkuu samansuuntaisella tasolla kuin sen ylitse 15 kulkeva raina. Joissain sovelluksissa voidaan ajatella käytettävän myös ratkaisua, jossa applikointipää liikkuu kiertymällä johteen pituusakselin ympäri.

[0029] Kuten kuvion 2 suoritusmuodossa on esitetty, myös itse kelkan nopeus on edullisesti säädettävissä sen liikkeen aikana, jolloin kelkan nopeutta muut- 20 tarinalla voidaan vaikuttaa suoraan myös applikointipään rainan suuntaisen no-peuskomponentin suuruuteen.

[0030] Kuvion 3 oikeanpuolessa osassa on nähtävissä keksinnön mukaisella laitteistolla ja menetelmällä aikaansaadut liimaraidat 28, 28’, jotka sijoittuvat 25 kunkin osarainan w’ reunojen välille. Kuviossa ylimmän osarainan liimaraita 28’ on sekä kaareva ja myös hieman vinossa rainan suhteessa rainan kulkusuunnan kohtisuoraan suuntaan. Tämä on aikaan saatu kiertämällä vipuosaa 38 hieman nopeammin kuin olisi tarve täysin kohtisuoraan liimaraitaan tai vaihtoehtoisesti ajamalla kelkkaa 36 nopeammin siten, että applikointipään rainan 30 suuntainen nopeuskomponentti vx on suurempi kuin rainan nopeus. Kuviossa 3 esitetty poikkisuuntainen, hieman kohtisuorasta vinossa oleva liimaraita 28’ toteuttaa vielä keksinnön aikaansaamat edut, jos liimaraidan radan kulkusuuntaan vaihtelu tai peitto D on enintään noin 100mm. Kuviossa 3 liimaraita on 8 kaareva, joten vaihtelu tarkoittaa alku- ja loppupään radan kulkusuuntaista etäisyyttä toisistaan. Joissakin tilanteissa liimaraita voidaan ajaa esimerkiksi kaarena, jolloin vaihtelu muodostuu kaaren keskialueen ja päiden välisestä etäisyydestä.

5

[0031] Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen keksinnön suoritusmuoto kaaviomai-sesti. Tässä on tukirakenne 30 myös järjestetty ulottumaan kaikkien osa-rainojen w’ ylitse. Tukirakenne käsittää toisessa päässään tukipisteen 42, jonka suhteen tukirakenne 30 on kierrettävissä osarainojen tasossa. Tukipiste kä- 10 sittää edullisesti laakerijärjestelyn. Tukipisteen vastakkaisessa päässä tukirakenne käsittää kuvion 4 suoritusmuodossa toimilaitteen 44, joka aikaansaa tukirakenteen kiertymisen a tukipisteen 42 ympäri. Kuvion 3 suoritusmuodon tapaan, myös kuvion 4 tukirakenne käsittää johteen 32, johon applikointipää 34 ja kelkka 36 on liikuteltavasti sovitettu. Applikointipään rainan suuntaiseen no-15 peuskomponenttiin voidaan kuvion 4 suoritusmuodossa vaikuttaa kelkan nopeudella ja tukirakenteen kiertämisellä. Eräänä lisäpiirteenä tässä kuvatussa suoritusmuodossa on myös se, että applikointilaitteisto käsittä useita, tässä kaksi, applikointipäätä 34. Tämä mahdollistaa monipuolisemmat käyttömahdollisuudet ts. oleellisesti poikkisuuntaisen liimaraidan aikaansaamisen rainan 20 monimuotoisella hidastuksella 10.3.

[0032] Kuten edellä esitetystä huomataan, on kehitetty kuiturainan jatkuvatoiminen rullauslaitteisto ja menetelmä, jotka poistavat huomattavan määrän tekniikan tason haittapuolia. On kuitenkin huomattava, että edellä on esitetty vain 25 muutamia keksinnön edullisimpia suoritusmuotoja. Siten on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin suoritusmuotoihin vaan sitä voidaan soveltaa monin tavoin oheisten vaatimusten määrittämissä puitteissa.

Claims (9)

1. Menetelmä pituusleikkurin (20) käyttämiseksi, jossa raina (w) leikataan pituussuunnassa ainakin kahdeksi osarainaksi (w’), jotka rullataan erillisiksi 5 rulliksi (26), ja jossa rullien saavutettua haluttu halkaisija raina katkaistaan ja katkaistu rainan pää sidotaan valmiin rullan pintaan liima-aineen avulla siten, että rainan pintaan tuodaan liima-ainetta liima-aineen applikointilaitteistolla (29) sille puolelle, joka liima-aineen tullessa rullalle jää rainan ja rullan väliin, ja jossa liima-aine tuodaan rainan pintaan rainan liikkuessa ja liima-aineesta muodoste-10 taan oleellisesti rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntainen liimaraita (28,28’) rainan pinnalle, tunnettu siitä, että liima-aineen tuontia rainan (w) pintaan tehdään rainan hidastuvan liikkeen (10.3) aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että app-15 likointipään (34) rainan liikkeen suuntainen nopeuden komponentti pidetään oleellisesti yhtä suurena kuin rainan nopeus kullakin ajan hetkellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liima-aine tuodaan rainan (w) pintaan rainan hidastuvan liikkeen (10.3) aikana. 20

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liimaraita muodostetaan siten, että liima-ainetta tuodaan rainan pintaan applikoin-tilaitteistoon järjestetyillä useilla erillisillä applikointipäillä (34).

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että app- likointipään liikkeen suuntaa muutetaan liima-aineen applikoinnin aikana.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että app-likointipään liikkeen nopeutta muutetaan liima-aineen applikoinnin aikana. 30

7. Liima-aineen applikointilaitteisto (29) liima-aineen applikoimiseksi liikkuvalle rainalle käsittäen applikointipään (34), joka on sovitettu oleellisesti poik- kisuunnassa rainan ylitse ulottuvan tukirakenteen (30) yhteyteen, joka tukirakenne käsittää rainan ylitse ulottuvan johteen (32), johon applikointipää on liiku-teltavasti sovitettu, ja applikointipää on järjestetty tekemään rainan liikkuessa oleellisesti rainan kulkusuuntaan nähden poikkisuuntainen liimaraita (28, 28’) 5 rainan (w) pinnalle, tunnettu siitä, että applikointilaitteisto käsittää välineet (38,44) applikointipään (34) liikkeen suunnan muuttamiseksi liima-aineen appli-koinnin aikana ja/tai että se käsittää laitteiston (50,51) applikointipään (34) liikkeen nopeuden muuttamiseksi liima-aineen applikoinnin aikana.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen applikointilaitteisto, tunnettu siitä, että applikointipää on tuettu nivelöidyllä vipuosalla (38) johteeseen sovitettuun kelkkaan (36).

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen applikointilaitteisto, tunnettu siitä, 15 että se käsittää useamman kuin yhden applikointipään (34).