FI123973B - Sovitelma ja menetelmä päänviennissä kuiturainakoneella - Google Patents

Description

SOVITELMA JA MENETELMÄ PÄÄNVIENNISSÄ KUITURAINAKONEELLA

Keksinnön kohteena on sovitelma päänviennissä kuiturainakoneel-la, johon kuuluu yksi tai useampia päänvientiköysien muodostamia 5 köysinippejä, jotka on tarkoitettu päänvientinauhan syöttämiseksi päänvientiköysien väliin, ja päänvientivälineet päänvientinauhan syöttämiseksi köysinippiin, jonka jälkeen päänvientiköysien vientisuunta vastaa oleellisesti kuiturainakoneen pituussuuntaa. Keksinnön kohteena on myös menetelmä päänviennis-10 sä kuiturainakoneella.

Edelleenkin ainakin osassa rainan päänviennissä hyödynnetään kuiturainankoneilla päänvientiköysiä. Tällaisia osia ovat esimerkiksi tukemattomat vapaavälit. Onnistuneessa päänviennissä 15 päänvientinauhaa syötetään ensin köysinippiin, jossa päänvienti- köydet sulkeutuvat ja päänvientinauha jää päänvientiköysien väliin. Päänvientiköydet kulkevat kuiturainakoneen nopeutta ja vievät päänvientinauhan kuiturainakoneen läpi seuraavaan pito- pisteeseen, kuten esimerkiksi telanippiin. Päänvientinauhaa 20 syötetään päänvientiköysien väliin jollain sopivalla päänvienti- laitteella. Päänvientiin tarkoitettua sovitelmaa esitetään esimerkiksi eurooppapatentissa 1431454. Päänvientiköydet ovat tyypillisesti kuiturainakoneissa rainan vieressä jonkin matkan päässä rainan reunasta. Tällöin rainan reunasta leikattu pään- 25 vientinauha joudutaan viemään päänvientinauhan katkaisulaitteen co ^ ja sitä mahdollisesti seuraavien päänvientilaitteiden avulla c\j i sivulle köysinippiin.

cp

CD

^ Myös eurooppapatenttihakemuksissa 1580319 ja 1783272 esitetään x £ 30 päänvientiin tarkoitettuja sovitelmia.

CD

ld Köysivienneissä esiintyy kuitenkin ongelmia. Päänvientilaitteel- o la päänvientinauhaa köysinippiin vietäessä päänvientilaitteen ja päänvientiköysien vientisuunnan välille muodostuu kulma. Varsin-35 kin kartonkinen päänvientinauha on jäykkä ja se lähtee seuraamaan päänvientiköysiä samassa kulmassa, jossa se köysikitaan 2 tuodaan. Käytännössä kulma määrittää kuinka pitkälti päänvien-tinauhaa on päänvientiköysien välissä. Kulma on yleensä niin suuri, että päänvientinauhan pituus päänvientiköysien välissä on korkeintaan metrin, usein jopa selvästi vähemmän. Kyseinen 5 pituus on varsinkin pitkissä köysivienneissä usein riittämätön luotettavan päänviennin saavuttamiseksi, vaikka päänvientiköysiä olisikin kolme kappaletta. Käytännössä päänvientinauha voi jopa luistaa päänviennin aikana päänvientiköysien välistä, jolloin se voi tippua päänvientiköysien välistä pois päänviennin siten 10 epäonnistuessa. Toinen ongelma on päänvientinauhaan muodostuvat reunarisat, jotka voivat johtaa päänvientinauhan katkeamiseen kesken päänviennin.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakoneen pään-15 vientiin uudenlainen sovitelma, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja jolla voidaan välttää päänvientinauhan sivuttaissiir-rosta ennen aiheutuneet ongelmat. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakoneen päänvientiin uudenlainen menetelmä, jolla voidaan varmistaa ja jopa säätää päänvientiä. 20 Tämän keksinnön mukaisen sovitelman tunnusomaiset piirteet ovat, että sovitelmassa päänvientiköydet on sovitettu siten, että ennen köysinippiä päänvientiköysien tulosuunta vastaa oleellisesti päänvientivälineiden määrittämää päänvientinauhan tulosuuntaa. Vastaavasti keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomai-25 set piirteet ovat, että päänvientiköydet sovitetaan siten, että

CO

^ ennen köysinippiä päänvientiköysien tulosuunta vastaa oleelli- ^ sesti päänvientivälineiden määrittämää päänvientinauhan tu- h> ? losuuntaa. Sovitelma on varmatoiminen ja se on helppo pienin

CD

^ muutoksin sovittaa erilaisiin positioihin päänviennin onnistumi- x £ 30 sen varmistamiseksi. Menetelmää voidaan soveltaa laajasti eri cd kuiturainakoneissa ilman tarvetta suurille muutoksille. Lisäksi 't S menetelmällä voidaan monipuolisesti säätää päänvientiä. Lopputu- o maila todennäköisyydellä.

o loksena on onnistunut päänvienti entistä huomattavasti suurem-

CM

35 3

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa 5 Kuva la esittää periaatepiirroksena tunnetun tekniikan mukaista sovitelmaa ylhäältä katsottuna,

Kuva Ib esittää osasuurennuksen kuvan la sovitelmasta hetkeä myöhemmin,

Kuva 2a esittää keksinnön mukaisen sovitelman sivulta katsot-io tuna,

Kuva 2b esittää kuvan 2a sovitelman ylhäältä katsottuna,

Kuva 2c esittää keksinnön mukaisella menetelmällä käsitellyn päänvientinauhan poikkileikkauksen,

Kuva 3a esittää keksinnön mukaisen sovitelman toisen sovelluk- 15 sen sivulta katsottuna,

Kuva 3b esittää kuvan 3a sovitelman ylhäältä katsottuna,

Kuva 3c esittää keksinnön mukaisen sovitelman kolmannen sovel luksen sivulta katsottuna,

Kuva 3d esittää kuvan 3c sovitelman ylhäältä katsottuna.

20

Kuvassa la esitetään periaatteellisesti sinällään tunnettua sovitelmaa, joka on tarkoitettu kuiturainakoneen päänvientiä varten. Kuiturainakoneet ovat esimerkiksi paperi- ja kartonkiko- neita, joissa tuotanto aloitetaan päänvientinauhan avulla.

25 Käytännössä päänvientinauha viedään kuiturainakoneen läpi ja co ^ sitten levitetään rainaksi. Kuva la esittää vain yhtä kuitu- ^ rainakoneen positiota, jossa keksinnön mukainen sovitelma ? toteutuu. Vastaavia positioita voi kuiturainakoneessa olla

CD

00 useita. Päänvientinauhan muodostamisen jälkeen loput rainasta x £ 30 ajetaan alas.

CD

ld Kuiturainakoneeseen kuuluu yksi tai useampia päänvientiköysien O) päänvientinauhan 13 syöttämiseksi päänvientiköysien 10 ja 11 35 väliin. Päänvientiköydet ovat päättymättömiä ja ne on tuettu lenkeiksi useilla köysipyörillä 14, joista esitetään kuvissa o 10 ja 11 muodostamia köysinippejä 12, jotka on tarkoitettu

CVJ

4 vain osa. Päänvientiköydet muodostavat köysivientejä, jotka voivat olla useita kymmeniä metriä pitkä ja päänvientiköydet voivat muodostaa hyvinkin monimuotoisia reittejä. Tavallisesti päänvientiköydet ovat sivussa varsinaiselta rainan reitiltä, 5 mikä mahdollistaa rainan kulun päänvientiköysistä huolimatta. Paperikoneilla käytetään kahta ja kartonkikoneilla tyypillisesti kolmea päänvientiköyttä yhden köysiviennin muodostamiseksi. Kuiturainakoneeseen kuuluu myös päänvientivälineet 15 päänvien-tinauhan 13 syöttämiseksi köysinippiin 12. Kuvassa la päänvien-10 tivälineet 15 muodostuvat alipaineistetusta hihnakuljettimesta, joskin muita sopivia laitteita voidaan käyttää. Yleisesti käytetään myös erilaisia puhallusvälineitä, kuten puhalluspelte-jä, jotka on sijoitettu päänvientinauhan katkaisuvälineiden yhteyteen.

15

Kuvassa Ib esitetään tilannetta pian sen jälkeen, kun päänvientinauhan 13 pää on osunut köysinippiin tai tarkemmin sanottuna sitä edeltävään päänvientiköysien muodostamaan köysikitaan. Päänvientinauhan vino tulosuunta määrittää päänvientiköysien 20 väliin jäävän päänvientinauhan pituuden. Pituus riippuu lähinnä päänvientinauhan leveydestä ja position geometriasta ilman säätömahdollisuutta.

Keksinnön mukaan sovitelmassa päänvientiköydet 10 ja 11 on 25 sovitettu siten, että ennen köysinippiä 12 päänvientiköysien 10

CO

^ ja 11 tulosuunta vastaa oleellisesti päänvientivälineiden 15 ^ määrittämää päänvientinauhan 13 tulosuuntaa. Kuvassa 2b päävien- ? tinauhan 13 tulosuuntaan esitetään nuolella. Tällöin päänvien- co ^ tinauha menee keskeytyksettä köysinippiin ja jatkaa kulkuaan x £ 30 päänvientiköysien välissä. Näin ollen vältetään päänvientinauhan co lipsuminen. Lisäksi päänvientiköysien välissä on riittävän S pitkästi päänvientinauhaa pitkiäkin köysivientejä varten.

Oi päänvientilaitteilla, jotka tuovat päänvientinauhan köysikitaan.

o Päänvientiköysien tulosuunta on käytännössä sama kuin niillä

C\J

35 5 Päänvientiköydet voidaan johtaa hyvinkin monimutkaisia reittiä köysipyörälle tai muulle johteelle. Kuitenkin köysinipin jälkeen päänvientiköysien vientisuunta vastaa oleellisesti kuiturainako-neen pituussuuntaa. Päänvientiköysien 10 ja 11 vientisuuntaa 5 esitetään nuolella kuvassa la. Köysivienti ei ole viivamainen vaakasuora, vaan siinä on vinoja, kaarevia ja jopa pystysuoria osuuksia, kuten kuvasta 2a ilmenee. Vientisuunta tarkoittaa siis pääsuuntaa eli kuiturainan alkupäästä kohti loppupäätä. Tämä vientisuunta on siis tavallisesti oleellisesti kuiturainakoneen 10 suuntainen.

Kuvassa 2a ensimmäinen päänvientiköysi 10 tulee yläviistosta toisen päänvientiköyden 11 tullessa alhaalta. Päänvientiköydet 10 ja 11 kohtaavat köysipyörällä 14 muodostaen siten köysinipin 15 12. Köysinipistä eteenpäin päänvientiköydet 10 ja 11 kulkevat samaa rataa toisissaan kiinni pitopisteelle, kuten esimerkiksi telanipille (ei esitetty). Kuva 2a esittää tilannetta, jossa päänvientinauha 13 etenee päänvientiköysien 10 ja 11 välissä. Teoriassa päänvientinauha menee jatkuvasti päänvientiköysille 20 tulematta sieltä ollenkaan pois. Kuvassa 2b esitetään vain ylempi köysipyörä 14. Lisäksi todellisuudessa päänvientinauha elää edetessään.

Tunnetun tekniikan ongelmat voidaan siis ratkaista sovittamalla 25 päänvientiköysien tulosuunta ja päänvientinauhan tulosuunta co ^ oleellisesti samoiksi. On lisäksi havaittu, että pienelle tulosuuntien kulmaerolla voidaan vaikuttaa päänvientiköysien N- ? väliin jäävän päänvientinauhan pituuteen. Keksinnön mukaan ennen

CD

^ köysinippiä päänvientiköysien tulosuunnan ja päänvientinauhan £ 30 tulosuunnan välinen kulmaero on 0° - 10°. Kyseisellä kulmaero- <ό alueella voidaan merkittävästi vaikuttaa päänvientinauhan S pituuteen, joka päänvientiköysien väliin syötetään. Mitä suurem- σ> tiköysien väliin.

35 o pi kulmaero, sitä lyhyempi pituus päänvientinauhaa jää päänvien- c\j 6

Esitetyssä sovelluksessa päänvientiköydet on tuettu alkuosassa köysipyörin. Myöhemmin köysivienti voi kulkea esimerkiksi paperinjohtotelojen kautta. Tässä köysinipin 12 kohdalla päänvientiköydet 10 ja 11 on tuettu köysipyörällä 14, joka on 5 järjestetty kulmaan kuiturainakoneen pituusakselin suhteen. Toisin sanoen köysipyörää 14 on yksinkertaisesti käännetty, mikä ilmenee varsinkin kuvasta 2b. Tarvittaessa muutetaan myös muita köysipyöriä vastaamaan uutta geometriaa. Edullisesti köysipyörän suunta ja/tai sijainti on sovitettu säädettäväksi. Tällöin 10 esimerkiksi päänvientiköysien tulosuunnan ja päänvientinauhan tulosuunnan välistä kulmaeroa voidaan säätää yksinkertaisesti köysipyörää kääntämällä. Jo pienelläkin kulmaeron muutoksella voidaan päänvientiköysien väliin jäävän päänvientinauhan pituutta säätää.

15 Päänvientiköysien tulosuunnan sovittaminen voi vaatia lisäjär-jestelyjä ellei köysivientien geometria sitä suoraan salli. Kuvan 2a sovelluksessa sovitelmaan kuuluu seuraava köysipyörä 16, joka on sovitettu kuiturainakoneen pituusakselin suuntaises-20 ti ja sovitettu pystysuoraan linjaan köysipyörän 14 suhteen. Tässä seuraava köysipyörä 16 on köysinipin 14 muodostavan köysipyörän 14 alapuolella siten, että köysivienti on pystysuora .

25 Sovitelman rakenteesta riippumatta keksinnön mukaan päänvienti-eo ·- köydet sovitetaan siten, että ennen köysinippiä päänvientiköysi-

C\J

^ en tulosuunta vastaa oleellisesti päänvientivälineiden määrittä- 7 jatkuvasti päänvientiköysien väliin. Riittävä pituus saavutettaessa suurennetaan kulmaeroa, jolloin päänvientinauha alkaa vähitellen tulla pois päänvientiköysien välistä. Toinen keino on irrottaa päänvientinauha köysinipistä 12 päänvientivälineitä 15 5 kääntämällä ja/tai siirtämällä. Päänvientivälineiden 15 kääntöä esitetään periaatteellisesti kaksipäisellä nuolella kuvassa la. Kolmas tapa esitetään kuvassa 2b, jossa sovitelmaan kuuluu välineet 17 päänvientinauhan 13 poistamiseksi köysinipistä 12. Tässä köysinipin yhteydessä on ilmapuhallus, jolla päänvien-10 tinauha ohjataan menemästä köysinippiin kuitenkaan vahingoittamatta päänvientinauhaa.

Kuvissa 3a ja 3b esitetään keksinnön mukaisen sovitelman toinen sovellus. Tässä päänvientilaite 15, kuten katkaisulaite tuo 15 päänvientinauhan köysilinjalla sijaitsevaan köysinippiin 12 köysipyörällä 14. Seuraava köysipyörä 16 sijaitsee myös köysi-linjalla. Mikäli päänvientiköysi 10 on pystysuora, niin köysi-pyörä 14 olisi vain käännetty kulmaan kuiturainakoneen keskilinjaan nähden kuitenkin niin, että köysipyörän 14 akseli 18 on 20 vaakatasossa. Kuvassa 3a pystysuoraa päänvientiköyttä esitetään katkoviivalla. Mikäli päänvientiköysi 10 on jossakin muussa kulmassa, kuten kuvassa 3a, niin köysipyörää 14 kallistetaan siten, että köysipyörän 14 akseli 18 on kohtisuorassa köysi-pyörälle 14 tulevan ja siltä lähtevän köysilinjan määräämää 25 tasoa vastaan. Oleellista on, että ylhäältä tarkasteltuna co >- köysilinjan suunta on ennen köysinippiä olennaisesti sama kuin

CVJ

, päänvientivälineiden määrittämä päänvientinauhan tulosuunta.

? Päänvientinauhan pituuden säätämiseksi päänvientiköysillä

CO

^ poikkeutetaan harkitusti köysilinjan suuntaa eli köysipyörän 14 x £ 30 suuntaa päänvientivälineisiin 15 nähden 0 - 10°.

co LO Kuvissa 3c ja 3d esitetään keksinnön mukaisen sovitelman kolmas o esimerkiksi katkaisulaite tuo päänvientinauhan köysinippiin 12 35 köysipyörällä 14. Myös seuraavan köysipyörä 16 sijaitsee köysi-linjalla. Tässä tapauksessa köysipyörää 14 on nyt kallistettu o sovellus. Tässä konelinjan suuntainen päänvientiväline 15, kuten

CM

8 siten, että sen akseli 18 on kohtisuorassa köysipyörälle 14 tulevaa ja siltä lähtevää köysilinjaa vastaan. Vastaavasti seuraavaa köysipyörää 16 kallistetaan siten, että sen akseli 18' on kohtisuorassa sille köysipyörälle tulevaa ja siltä lähtevää 5 köysilinjaa vastaan. Nämä kallistukset köysiviennin layoutista riippuen johtavat siihen, että köysipyörien akselit eivät yleisesti ole vaaka- eikä poikkisuuntaisessa pystytasossa. Poikkisuuntaisella pystytasolla tarkoitetaan mitä tahansa pystytasoa, joka on koneen poikittaissuunnassa.

10

Edellä esitettyä kolmatta sovellusta voidaan edelleen muuttaa sovittamalla köysinippi aivan suoraan konelinjan suuntaisen päänvientivälineen mukaan sovitetulle köysipyörälle. Tämän jälkeen tulisivat kolmannen sovelluksen mukaiset köysipyörät 15 kallisteltuina köysiviennin layoutin mukaisesti.

Keksinnön mukaisen menetelmän lisäsovelluksessa päänvientinauhaa käsitellään ennen köysinippiin vientiä siten, että päänvien-tinauhan paksuusprofiili on ainakin yhdellä reuna-alueella 20 pienempi kuin päänvientinauhan keskialueella. Kuvassa 2c esitetään käsitellyn päänvientinauhan 13 poikkileikkaus. Käsittelyllä parannetaan päänvientinauhan kestävyyttä, jolloin se kestää pitkissäkin suurinopeuksisissa köysivienneissä. Tyypillisesti päänvientiköysiin koskettavaan päänvientinauhan reunaan, koska 25 kyseinen reuna kantaa päänvientinauhaan kohdistuvat voimat, co ^ Keksinnön mukaan ainakin päänvientinauhan köysilmjan puoleista ^ reunaa käsitellään siten, että päänvientinauhan keskialue r-- S5 saadaan kantamaan siihen kohdistuvat voimat. Koska keskialueen

CD

00 repeäminen on merkittävästi reunoja vaikeampaa, kestää päänvien-

X

£ 30 tinauha nyt paremmin siihen kohdistuvat voimat ja päänviennin to toimintavarmuus paranee. Reunan käsittelyssä päänvientinauhan S reunaa pidennetään pidemmäksi kuin päänvientinauhan keskikohta.

O) o Toisin sanoen päänvientinauhan pituusprofiili muutetaan tasai- c\j sesta epätasaiseksi. Käsittely voidaan tehdä esimerkiksi kalan-35 teroimalla päänvientinauhan reunaa tai kostuttamalla reunaa. Näin käsitellyn nauhan keskikohta ottaa vastaan nauhaan kohdis- 9 tuvat voimat reunan pysyessä löysänä. Pituusprofiilin muuttaminen voidaan toki tehdä muillakin tavoilla kuin kalanteroimalla.

co δ c\j i 1^ o

CD

CVJ

X

cc

CL

CD

LO

O)

O

O

CVJ

Claims (9)

1. Sovitelma päänviennissä kuiturainakoneella, johon kuuluu yksi tai useampia rainan reitin sivulla olevien päänvientiköysi- 5 en (10, 11) muodostamia köysinippejä (12), jotka on tarkoitettu päänvientinauhan (13) syöttämiseksi päänvientiköysien (10, 11) väliin, ja päänvientivälineet (15) päänvientinauhan (13) syöttämiseksi köysinippiin (12), jonka jälkeen päänvientiköysien (10, 11) vientisuunta vastaa oleellisesti kuiturainakoneen pituus-10 suuntaa, tunnettu siitä, että päänvientiköydet (10, 11) on tuettu köysinipin (12) kohdalla köysipyörällä (14), joka on järjestetty kulmaan kuiturainakoneen pituusakselin suhteen, jolloin ennen köysinippiä (12) päänvientiköysien (10, 11) tulosuunta vastaa oleellisesti päänvientivälineiden (15) määrit-15 tämää päänvientinauhan (13) tulosuuntaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ennen köysinippiä (12) päänvientiköysien (10, 11) tulosuunnan ja päänvientinauhan (13) tulosuunnan välinen kulmaero on 0° 20 - 10°.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu lisäköysipyörä (16), joka on sovitettu kuiturainakoneen pituusakselin suuntaisesti ja sovi- 25 tettu pystysuoraan linjaan köysipyörän (14) suhteen, co δ c\j

„ ^ 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sovitelma, ° tunnettu siitä, että köysipyörän (14) suunta ja/tai sijainti on CD ^ sovitettu säädettäväksi. £ 30 φ

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen sovitelma, m tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu välineet (17) päänvien- o - o tinauhan (13) poistamiseksi köysinipistä (12). CM

6. Menetelmä päänviennissä kuiturainakoneella, johon kuuluu yksi tai useampia köysinippejä (12), jotka muodostetaan rainan reitin sivulla olevista päänvientiköysistä (10, 11) siten, että köysinipin (12) jälkeen päänvientiköysien (10, 11) vientisuunta vastaa oleellisesti kuiturainakoneen pituussuuntaa, ja joihin kulloinkin vuorollaan syötetään päänvientivälineillä (15) 5 päänviennissä päänvientinauhaa (13), tunnettu siitä, että päänvientiköydet (10, 11) tuetaan köysinipin (12) kohdalla köysipyörällä (14), joka järjestetään kulmaan kuiturainakoneen pituusakselin suhteen, jolloin ennen köysinippiä (12) päänvientiköysien (10, 11) tulosuunta vastaa oleellisesti päänvientivä-10 lineiden (15) määrittämää päänvientinauhan (13) tulosuuntaa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päänvientinauha (13) irrotetaan köysinipistä (12) päänvien-tivälineitä (15) kääntämällä ja/tai siirtämällä. 15

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään jonkin patenttivaatimuksen 2 - 5 mukaista sovitelmaa.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen köysinippiin (12) vientiä päänvientinauhaa (13) käsitellään siten, että päänvientinauhan (13) paksuusprofiili on ainakin yhdellä reuna-alueella pienempi kuin päänvientinauhan (13) keskialueella. co δ CM N- o CD CM X X Q. CD LO O O O CM