FI125032B

FI125032B - Sovitelma ja menetelmä päänviennissä kuiturainakoneella

Info

Publication number: FI125032B
Application number: FI20115552A
Authority: FI
Inventors: Mikko Hakuli; Juha Laitio; Miika Mankila; James Werner
Original assignee: Valmet Technologies Inc
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2015-04-30
Also published as: FI20115552A0; DE102012209351A1; FI20115552L; FI20115552A; AT511491B1; CN102817274A; AT511491A2; AT511491A3; CN102817274B

Description

SOVITELMA JA MENETELMÄ PÄÄNVIENNISSÄ KUITURAINAKONEELLA

Keksinnön kohteena on sovitelma päänviennissä kuiturainakoneel-la, johon sovitelmaan kuuluu rainan reitin sivulla olevia päänvientiköysiä järjestettynä köysivienniksi ja ensimmäiset päänvientivälineet päänvientinauhan irrottamiseksi sylinteriltä ja toiset päänvientivälineet päänvientinauhan syöttämiseksi päänvientiköysille sekä sylinteriltä irrotetun päänvientinauhan kulkureitille ennen toisia päänvientivälineitä on järjestetty tukielin päänvientinauhan liikkeen stabiloimiseksi. Keksinnön kohteena on myös menetelmä päänviennissä kuiturainakoneella.

Edelleenkin tietyissä positioissa rainan päänviennissä hyödynnetään kuiturainankoneilla päänvientiköysiä. Tällaisia positioita ovat esimerkiksi tukemattomat vapaavälit. Onnistuneessa päänviennissä päänvientinauhaa syötetään ensin köysinippiin, jossa päänvientiköydet sulkeutuvat ja päänvientinauha jää päänvienti-köysien väliin. Päänvientiköydet kulkevat kuiturainakoneen nopeutta ja vievät päänvientinauhan kuiturainakoneen läpi seuraavaan pitopisteeseen, kuten esimerkiksi telanippiin. Päänvientinauhaa syötetään päänvientiköysien väliin jollain sopivalla päänvientilaitteella, jota ennen on päänvientilaite päänvientinauhan irrottamiseksi sylinteriltä. Toisin sanoen ensin on ensimmäiset päänvientivälineet päänvientinauhan irrottamiseksi ja sitten toiset päänvientivälineet päänvientinauhan viemiseksi. Päänvientiin tarkoitettua sovitelmaa esitetään esimerkiksi eurooppapatentissa 1431454. Päänvientiköydet ovat tyypillisesti kuiturainakoneissa rainan vieressä jonkin matkan päässä rainan reunasta. Tällöin rainasta leikattu päänvientinauha joudutaan viemään päänvientinauhan katkaisulaitteen ja sitä mahdollisesti seuraavien päänvientilaitteiden avulla vinosti sivulle köysinippiin. Päänvienti on vino, kun päänvien-tivälineen ja konesuunnan välinen kulma on yli viisi astetta.

Tunnetuissa sovitelmissa on ollut ongelmana päänvientinauhan levoton käyttäytyminen. Käytännössä sylinteriltä irrotettu päänvientinauha leijuu epämääräisesti päänvientivälineiden päällä. Tilanne on ollut hankala varsinkin vinossa viennissä, jossa päänvientinauhan kulkusuunta muuttuu. Tällöin päänvien-tinauha on voinut pudota päänvientivälineiltä, jolloin päänvien-ti on aloitettava uudestaan. Leijuminen hankaloittaa myös päänvientinauhan osumista köysinippiin. Epämääräisyys päänvien-nissä pidentää tuotantokatkoja ja onnistunutkin päänvientikin kestää kauan.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakoneen pään-vientiin uudenlainen sovitelma, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja jolla voidaan välttää päänvientinauhan leijumisesta ennen aiheutuneet ongelmat. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakoneen päänvientiin uudenlainen menetelmä, jolla saadaan päänvienti onnistumaan aikaisempaa varmemmin. Tämän keksinnön mukaisen sovitelman ja menetelmän tunnusomaiset piirteet ovat, että tukielin on sovitettu ja sovitetaan päänvientinauhan sylinteriltä irtoamiskohdan ja toisten päänvienti-välineiden pitokohdan muodostaman linjan ja päänvientinauhan välille päänvientinauhan yläpuolelle ja sanotun linjan alapuolelle. Sovitelma on varmatoiminen ja se on helppo pienin muutoksin sovittaa erilaisiin positioihin päänviennin onnistumisen varmistamiseksi. Menetelmää voidaan soveltaa laajasti eri kuiturainakoneissa ilman tarvetta suurille muutoksille. Lopputuloksena on onnistunut päänvienti entistä huomattavasti suuremmalla todennäköisyydellä. Päänvientinauha on koko ajan hallinnassa, jolloin aiemmasta epämääräisestä leijumisesta aiheutuneet viiveet voidaan välttää. Samalla päänvienti voidaan entistä enemmän automatisoida, kun päänvientinauhan etenemisreitti- ja aika on aikaisempaa tarkemmin ennalta tiedossa.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa

Kuva 1 esittää keksinnön mukaista sovitelmaa ylhäältä katsottuna,

Kuva 2 esittää keksinnön mukaista sovitelmaa sivulta katsottuna,

Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen sovitelman toimintaa,

Kuva 4 esittää kuvan 3 sovitelman vaihtoehtoista toimintaa.

Kuvassa 1 esitetään periaatteellisesti keksinnön mukaista sovitelmaa, joka on tarkoitettu kuiturainakoneen päänvientiä varten. Kuiturainakoneet ovat esimerkiksi paperi- ja kartonkiko-neita, joissa tuotanto aloitetaan päänvientinauhan avulla. Käytännössä päänvientinauha viedään kuiturainakoneen läpi ja sitten levitetään täysleveäksi rainaksi. Kuva 1 esittää vain yhtä kuiturainakoneen positiota, jossa keksinnön mukaista sovitelmaa voidaan soveltaa. Vastaavia positioita voi kuitu-rainakoneessa olla useita. Tässä aiemmin muodostettu päänvientinauha saapuu esitettyyn positioon sylinterin 10 pinnalla.

Kyseessä on sovitelma päänviennissä kuiturainakoneella, johon sovitelmaan kuuluu rainan reitin sivulla olevia päänvientiköysiä 11 ja 12 järjestettynä köysivienniksi. Kuvassa 1 esitetään vain osa päänvientiköysistä 11 ja 12, jotka yhdistyvät köysipyörällä 13 muodostaen köysinipin. Köysinipin jälkeen päänvientiköydet 11 ja 12 kulkevat vierekkäin muodostaen köysiviennin. Köysivienti on sovitettu siten, että köysinippiin tuodun päänvientinauhan pää kulkee päänvientiköysien välissä eteenpäin. Sovitelmaan kuuluu myös ensimmäiset päänvientivälineet 14 päänvientinauhan 15 irrottamiseksi sylinteriltä 10. Tavanomaisesti päänvientinauhan irrotus perustuu irrotuspuhalluksiin, joiden lisäksi ensimmäisiin päänvientilaitteisiin 14 kuuluu myös vientipuhal-lukset, joilla päänvienti nauha viedään toisille päänvientiväli-neille. Sovitelmaan kuuluu myös toiset päänvientivälineet 16 irrotetun päänvientinauhan 15 syöttämiseksi päänvientiköysille 11 ja 12, tarkemmin sanottuna päänvientiköysien 11 ja 12 muodostamaan köysinippiin. Tässä esimerkkisovelluksessa päänvien-tinauhaa syötetään vinosti ja toisten päänvientivälineiden 16 vientisuunnan ja konesuunnan välinen kulma a on noin 12°.

Keksinnön mukaan sylinteriltä 10 irrotetun päänvientinauhan 15 kulkureitille ennen toisia päänvientivälineitä 16 on järjestetty tukielin 17 päänvientinauhan 15 liikkeen stabiloimiseksi. Keksinnön mukaan päänvientinauha tukeutuu tukielimiin hyvin pian sylinteriltä 10 irrottuaan. Toisten päänvientivälineiden viedessä päänvientinauhaa eteenpäin päänvientinauha kiristyy nopeasti tukielimen ansiosta. Tällöin vältetään päänvientinauhan leijuminen ja päänvientinauha etenee stabiilisti toisilla päänvientivä-lineillä kohti köysinippiä. Edullisesti toiset päänvientiväli-neet 16 muodostuvat yhdestä tai useammasta alipainehihnakuljet-timesta, joiden säätäminen on helppoa ja tarkkaa ja jotka toimivat myös suurissa tuotantonopeuksissa. Hitailla koneilla voidaan käyttää esimerkiksi yhtä tai useampaa päänvientipeltiä, jonka toiminta perustuu vientipuhalluksiin. Alipainehihnan nopeutta ei tarvitse määrittää tarkasti. Käytännössä käytetään suurtakin ylinopeutta, jolloin päänvientinauha saadaan kiristettyä, mutta hihna liukuu päänvientinauhan suhteen. Vaihtoehtoinen ja yhtä hyvä tapa on käyttää päänvientipeltejä.

Esitetyissä sovelluksissa tukielin 17 on pyörimätön tanko 18, joka on järjestetty oleellisesti poikkisuuntaisesti päänvientinauhan 15 suhteen. Käytännössä voidaan käyttää sileää sylinte-rimäistä metallitankoa, jonka pinnalla päänvientinauha liukuu. Tanko voidaan valmistaa myös muusta materiaalista ja tarvittaessa käytetään pinnoitetta. Esimerkiksi kiillotettu ruostumaton terästanko soveltuu sellaisenaan käytettäväksi tukielimenä. Tanko voidaan myös korvata esimerkiksi putkella tai kaarevalla ohjainpinnalla. Ohut tanko kuitenkin vie vähän tilaa eikä kerää päällensä irtoainesta. Tanko ei myöskään häiritse päänvientinauhan irrottamista. Tankoja voi olla myös useita, jotka yhdessä muodostavat keksinnön mukaisen tukielimen.

Kuvassa 1 sylinterin 10 pinnalla tuleva päänvientinauha 15 ajetaan ensin alas pulpperiin (ei esitetty). Päänvientiä tästä jatkettaessa ensimmäisillä päänvientivälineillä 14 päänvientinauha irrotetaan sylinterin 10 pinnalta ja samalla päänvien- tinauha yleensä katkeaa hallitusti. Näin muodostunut päänvien-tinauhan pää johdetaan toisille päänvientivälineille 16. Tu-kielimen ansiosta päänvientinauha stabiloituu nopeasti kiristy-essään. Tanko 18 onkin järjestetty poikkisuuntaisesti toisten päänvientivälineiden 16 suhteen. Tällöin tangon määrittämä liikesuunta vastaa toisten päänvientivälineiden vientisuuntaan, jolloin päänvientinauha seuraa luonnostaan suoraan kohti köy-sinippiä.

Kuvassa 2 esitetään keksinnön mukaista sovitelmaa sivulta katsottuna. Yhtenäisellä viivalla esitetään päänvientinauhan 15 kulkureittiä tilanteessa, jossa päänvientinauha 15 on jo viety toisille päänvientivälineille 16 ja päänvientinauha 15 on stabiloitunut. Toisin sanoen päänvientinauha on kireänä. Tässä tilanteessa ensimmäisten päänvientivälineiden puhallukset on jo sammutettu ja toiset päänvientivälineet 16 vievät päänvien-tinauhaa 15 eteenpäin. Ilman keksinnön mukaista tukielintä päänvientinauha lepattaisi tuettomana ja kiristyisi paperinjoh-totelaa 19 vasten vasta, kun päänvientinauha olisi viety köysi-viennillä seuraavaan pitopisteeseen (ei esitetty). Lepatuksen takia päänvientinauha voisi tipahtaa toisilta päänvientiväli-neiltä ja muutenkin osuminen köysinippiin olisi epävarmaa. Yleisesti sanottuna tukielin 17 on sovitettu päänvientinauhan 15 irtoamiskohdan 20 ja toisten päänvientivälineiden 16 pitokohdan 21 muodostaman linjan 22 ja päänvientinauhan 15 välille. Kyseistä linjaa 22 esitetään kaksoispistekatkoviivalla kuvassa 2. Kyseisellä sijoittelulla ensimmäiset päänvientivälineet voivat toimia normaalisti, mutta päänvientinauha stabiloituu hyvin nopeasti, käytännössä lähes välittömästi. Tällöin päänvientinauhan lepattaminen vältetään ja päänvientinauha etenee tarkasti köysinippiin. Tämä lyhentää päänvientiin kuluvaa aikaa huomattavasti ja parantaa päänviennin onnistumisen todennäköisyyttä oleellisesti.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä päänvientinauha 15 irrotetaan sylinteriltä 10 ja viedään, sovellusesimerkissä vinosti, rainan reitin sivulla oleville päänvientiköysille 11 ja 12. Keksinnön mukaan sylinteriltä 10 irrotetun päänvientinauhan 15 liike stabiloidaan tukielimellä 17. Samalla päänvientinauha kiristyy. Itse asiassa päänvientinauha 15 viedään kireänä päänvientiköysille 11 ja 12, tarkemmin sanottuna köysinippiin. Tämä täysin uusi ja yllättävä toiminta nopeuttaa ja parantaa päänvientiä, mutta samalla vaatii uusia toimenpiteitä. Käytännössä päänvien-tivälineet ja köysiviennit pyritään asettamaan kulkemaan oleellisesti samaa nopeutta, jotta vältetään päänvientinauhan katkeaminen. Kun keksinnön mukaan päänvientinauha on kireänä jo köysinippiin vietäessä, voi aiheutua ongelmia, jos päänvientinauha osuu köysipyörään. Uran käsittävän köysipyörän laipat ovat ulompana kuin köydet, jolloin laippojen kehänopeus on suurempi kuin köysien nopeus. Toisin sanoen köysipyörän ulkokehän nopeus on suurempi kuin päänvientinauhan nopeus, jolloin kireä päänvientinauha voi katketa. Aikaisemmin moista ongelmaa ei ole ollut, sillä lepattavassa päänvientinauhassa on ollut paljon löysää, joka on kiristynyt vähitellen myöhemmin.

Keksinnön mukainen sovitelma ratkaisee siis myös yllättäen ilmenneen ongelman. Keksinnön mukaan tukielimeen 17 kuuluu liikutusvälineet 23 tukielimen 17 sijainnin muuttamiseksi päänviennin aikana. Liikutusvälineet voivat muodostua nivelistä, johteista tai vastaavista. Liikuttamisella on monta vaikutusta, mutta yhdessä sovelluksessa liikutusvälineet 23 on sovitettu siten, että päänvientinauhan 15 kulkureitti lyhenee 25 - 150 mm, edullisemmin 75 - 125 mm. Kuvan 2 tilanteessa reitti d on 25 -150 mm, edullisemmin 75 - 125 mm lyhyempi kuin reitti D. Lisäksi lyheneminen on ajastettu siten, että se sijoittuu ajankohtaan, jolloin päänvientinauha menee köysinippiin. Liikuttamisella aikaansaatu keinotekoinen löysä kompensoi köysipyörän nykäisyn ja päänvientinauha etenee katkeamatta köysiviennille. Vaadittava pituus on pieni kahdestakin syystä. Ensinnäkin päänvientinauha on köysinipissä vain hetken päänvientinauhan kulkiessa tuotan-tonopeutta. Toiseksi tukielimen ansiosta päänvientinauha kiristyy välittömästi, jolloin päänvientinauhan menoajankohta tiede tään tarkasti. Tällöin tukielimen siirto voidaan sisällyttää päänvientisekvenssiin, jolloin päänvienti onnistuu automaattisesti . Löysän muodostamisessa tukielintä siirtämällä on huolehdittava, että asetettu kulma säilyy, jolloin päänvientinauha etenee haluttuun suuntaan. Kuvissa 3 ja 4 esitetään tukielimen 17 vaikutusta päänvientinauhan 15 kulkureittiin. Niinpä keksinnön mukaisessa sovitelmassa otetaan huomioon sekä löysän muodostaminen että tukielimen vaikutus päänvientinauhan sivuttaissiirty-mään järjestettäessä tukielimen liikutusmekanismeja. Kuvassa 1 tukielin 17 on tuettu ensimmäisiin päänvientivälineisiin 14. Tarvittaessa tukielintä voidaan myös kääntää konesuuntaan nähden. Käännöllä on suuri vaikutus päänvientinauhan liikesuuntaan tukielimen jälkeen.

Keksinnön mukaisella sovitelmalla päänvientinauha viedään köysiviennille kireänä. Tarvittaessa toisissa päänvientiväli-neissä käytetään sivulaitoja, jotka estävät päänvientinauhan tahattoman putoamisen. Tukielin on edullisesti mahdollisimman lähellä sylinteriä, jolloin päänvientinauha kiristyy nopeasti. Tällöin mahdollisimman vähän päänvientinauhaa menee päänvienti-köysien ohi. Tulielimen oikealla sijoittelulla päänvientinauha etenee heilumatta toisille päänvientivälineille suoraan optimaaliselle vientilinjalle. Edullisesti tukielin kuten muutkin päänvientivälineet siirretään tuotannon ajaksi lepoasentoon kauemmas pyörivistä kone-elimistä. Tällöin vältetään irtoainek-sen kertyminen päänvientivälineisiin ja mahdolliset ratakatkot tai massapaakut eivät vaurioita päänvientivälineitä. Päänviennissä on eri vaiheita, jotka käytännössä tapahtuvat silmäräpäyksessä. Päänvientinauhaan voi myös muodostua kaksois-häntä. Tavallisesti päänvientinauhan irrotuksen ja katkaisun jälkeen päänvientinauha siirtyy pois köysivienniltä. Katkaistua päänvientinauhaa syötetään köysiviennille ja valitun ajan jälkeen toisia päänvientivälineitä käännetään konesuuntaan (kuva 1). Toisin sanoen päänvientinauhan syöttäminen köysinippiin lopetetaan, jolioin päänvientinauha siirtyy pois köysivienniltä. Tunnetuissa sovitelmissa eri vaiheet ovat epämääräisiä ja päänvientinauha vaeltelee, mikä voi johtaa hallitsemattomaan päänvientinauhan tippumiseen köysivienniltä. Keksinnön mukaisella tukielimellä saadaan päänvientinauha stabiloitua ja päänvientinauhan vaeltelu vältetään.

Keksinnön mukainen sovitelma toimii niin paperi- kuin kartonki-koneilla. Varsinkin kartongilla tukielimen ja koko sovitelman geometrian aikaansaama luontainen suunnanmuutos on edullinen, sillä laskostumaton kartonki sallii vain pieniä suunnanmuutoksia. Tukielin on helppo sijoittaa osaksi päänvientivälineitä jopa jälkikäteenkin. Tukielimellä aikaansaatu päänvientinauhan nopea kiristyminen ja stabiloituminen nopeuttaa päänvientiä ja päänvientiköysille viedyn päänvientinauhan määrä voidaan määrittää entistä tarkemmin.

Claims

1. Sovitelma päänviennissä kuiturainakoneella, johon sovitel-maan kuuluu rainan reitin sivulla olevia päänvientiköysiä (11, 12) järjestettynä köysivienniksi ja ensimmäiset päänvientiväli-neet (14) päänvientinauhan (15) irrottamiseksi sylinteriltä (10) ja toiset päänvientivälineet (16) päänvientinauhan (15) syöttämiseksi päänvientiköysille (11, 12) sekä sylinteriltä (10) irrotetun päänvientinauhan (15) kulkureitille ennen toisia päänvientivälineitä (16) on järjestetty tukielin (17) päänvientinauhan (15) liikkeen stabiloimiseksi, tunnettu siitä, että tukielin (17) on sovitettu päänvientinauhan (15) sylinteriltä (10) irtoamiskohdan (20) ja toisten päänvientivälineiden (16) pitokohdan (21) muodostaman linjan (22) ja päänvientinauhan (15) välille päänvientinauhan (15) yläpuolelle ja sanotun linjan (22) alapuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukielimeen (17) kuuluu liikutusvälineet (23) tukielimen (17) sijainnin muuttamiseksi päänviennin aikana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tukielin (17) on pyörimätön tanko (18), joka on järjestetty oleellisesti poikkisuuntaisesti päänvientinauhan (15) suhteen.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tanko (18) on järjestetty poikkisuuntaisesti toisten päänvientivälineiden (16) suhteen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että toiset päänvientivälineet (16) muodostuvat yhdestä tai useammasta alipainehihnakuljettimesta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että liikutusvälineet (23) on sovitettu siten, että päänvientinauhan (15) kulkureitti lyhenee 25 - 150 mm, edullisemmin 75 - 125 mm.

7. Menetelmä päänviennissä kuiturainakoneella, jossa menetelmässä päänvientinauha (15) irrotetaan sylinteriltä (10) ja viedään rainan reitin sivulla oleville päänvientiköysille (11, 12), jossa menetelmässä sylinteriltä (10) irrotetun päänvientinauhan (15) liike stabiloidaan tukielimellä (17), tunnettu siitä, että tukielin (17) sovitetaan päänvientinauhan (15) sylinteriltä (10) irtoamiskohdan (20) ja toisten päänvientiväli-neiden (16) pitokohdan (21) muodostaman linjan (22) ja päänvientinauhan (15) välille päänvientinauhan (15) yläpuolelle ja sanotun linjan (22) alapuolelle.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päänvientinauha (15) viedään kireänä päänvientiköysille (11, 12) .

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaista sovitelmaa.