FI125275B - Kaavinlaite kuiturainakonetta varten ja kaavinsovitelma kuiturainakoneella - Google Patents

Description

KAAVINLAITE KUITURAINAKONETTA VARTEN JA KAAVINSOVITELMA KUITU-RAINAKONEELLA

[ 001 ] Keksinnön kohteena on kaavinlaite kuiturainakonetta varten, johon kaavinlaitteeseen kuuluu terävälineet sekä pidin-välineet terävälineiden järjestämiseksi kuiturainakoneeseen sijoitettavaksi sovitetun teräpitimellä varustetun kaavinterän yhteyteen sanotun kaavinterän reuna-alueille. Keksinnön kohteena on myös kaavinsovitelma kuiturainakoneella.

[ 002 ] Suomalaisessa patentissa numero 110705 esitetään sovitelma kuiturainakoneella. Sovitelma on tarkoitettu kuitu-rainakoneen niin sanottuun märkään päähän, jossa kosteasta rainasta ja erityisesti sen reunoista teloihin tarttuu materiaalia, kuten esimerkiksi kuituja ja täyteaineita. Tällaiset kertymät aiheuttavat muun muassa rainan tarttumisen telan pintaan kiinni, mikä lisää ratakatkoja siten häiriten tuotantoa. Patentissa ehdotetaan sijoittamaan teräpitimeen tuetun kaavinterän jälkeen lyhyet terävälineet, joilla lisätään sovitelman kaavintatehoa kaavinterän reunoilla eli reuna-alueilla.

[ 003 ] Käytännössä tunnetun sovitelman sijoittaminen kuitu-rainakoneelle on haastavaa. Itse asiassa edellä mainittu patentti kuvaa sovitelmaa vain periaatteellisesti ilman minkäänlaisia terävälineiden pidinvälineitä. Lisäksi sovitelma on soveltumaton muualle kuten esimerkiksi jälkikäsittelyosalle, jossa myös ilmenee telan paikallista likaantumista. Esimerkiksi päällystyksen jälkeen päällystyspastaa kerääntyy telan pinnalle, erityisesti kaavinterän reuna-alueille. Tällaisessa positiossa mainitussa patentissa esitetyn sovelluksen kaavinterä kuluisi nopeasti ja epätasaisesti aivan kuten nykyisin kaavinterä kuluu kyseisessä positiossa. Tällöin telan pintaan jää varsinkin reuna-alueille raidat, jotka jäävät näkymään myös lopputuotteeseen. Lisäksi kulunut kaavinterä on vaihdettava usein, mistä tulee ylimääräisiä kustannuksia. Käytännössä kaavinterän vaihdon ajaksi kuiturainakone on pysäytettävä, mikä lyhentää tehollista tuotantoaikaa.

[ 004 ] Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuitu- rainakonetta varten uudenlainen kaavinlaite, jolla voidaan tehostaa kaavinsovitelman tehoa ja samalla vähentää kaavinterän epätasaista kulumista. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada kuiturainakoneelle uudenlainen kaavinsovitelma, jonka kaavintateho on entistä parempi ja jossa kaavinterän vaihtoväli on aikaisempaa pidempi. Keksinnön mukaisen kaavinlaitteen tunnusomainen piirre on, että pidinvälineet on järjestetty kiinnitettäväksi teräpitimen yhteyteen siten, että terävälineet ulottuvat kaavinterää ulommaksi järjestettynä ennen kaavinterää. Vastaavasti keksinnön mukaisen teräsovitelman tunnusomainen piirre on, että terävälineet on järjestetty telan pyörimissuunnassa ennen kaavinterää. Käytännössä terävälineet poistavat merkittävän osan kaavinterän reuna-alueilla olevasta aineksesta jo ennen kaavinterää. Tällöin lyhyet terävälineet kuluvat, mutta niiden vaihtamisesta aiheutuvat ovat huomattavasti pienemmät kuin täyspitkän kaavinterän vaihtaminen. Lisäksi terävälineitä voidaan huoltaa tuotannon aikanakin. Siten vältetään lopputuotteen laatupoikkeamat ja saavutetaan mahdollisimman keskeytymätön tuotanto.

[ 005 ] Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin erästä keksinnön sovellusta kuvaaviin piirroksiin, joissa

Kuva 1 esittää kuiturainakoneen jälkikäsittelyosaa, kuva 2a esittää keksinnön mukaisen kaavinsovitelman,

Kuva 2b esittää osasuurennoksen kuvasta 2a,

Kuva 3a esittää keksinnön mukaisen kaavinsovitelman hoitopuo-lelta takaviistosta katsottuna,

Kuva 3b esittää kuvan 3a kaavinsovitelman etuviistosta katsottuna,

Kuva 3c esittää keksinnön mukaisen kaavinsovitelman käyttöpuo-lelta etuviistosta katsottuna,

Kuva 4a esittää keksinnön mukaisen kaavinsovitelman konesuun-taan vastaan katsottuna,

Kuva 4b esittää kuvan 4a kaavinsovitelman konesuunnassa katsottuna .

[ 006 ] Kuvassa 1 esitetään sinällään tunnetun kuiturainakoneen jälkikäsittelyosa. Sitä edeltävästä kuivatusosasta 10 esitetään vain viimeinen kuivutussylinteri 11. Tavallisesti rainanmuodos-tuskoneet ovat paperi- tai kartonkikoneita. Peräkkäisinä tuotanto-osina kuvassa 1 esitetään kuivatusosan 10 lisäksi esikalanterointi 12, päällystys 13 ja kalanterointi 14, jonka jälkeen jälkikäsitelty raina rullataan rullaimella 15. Tässä sovelluksessa kyse on siis niin sanotusta onlinejälkikäsittelys-tä, jossa raina ohjataan kuivatusosalta heti jälkikäsittelyyn ilman välirullausta. Tuotantomenetysten minimoimiseksi häiriötön tuotanto märästä päästä rullaimelle asti on tärkeää.

[ 007 ] Kuvassa on merkitty X:llä esimerkkipositioita, joissa keksinnön mukaista kaavinsovitelmaa on edullista käyttää. Yleisesti sanottuna kuiturainakoneeseen kuuluva tela 16 on varustettu kaavinsovitelmalla. Kaavinsovitelmaan kuuluu kaavin-terä 18, joka on tässä tuettu telan 16 yhteyteen järjestettyyn kaavinpalkkiin 17 (kuva 2a). Ensisijaisesti kaavinterällä pidetään telan pinta puhtaana, mutta tietyissä positioissa myös ohjataan raina pulpperiin ratakatkotilanteissa. Kaavinpalkki ulottuu oleellisesti koko telan leveydelle ja tavallisesti se on tuettu laakeroinneilla molemmista päistä. Palkkia 17 kääntämällä kaavinterä 18 saadaan vasten telan 16 pintaa ja myös irti siitä.

Palkkia 17 voidaan mahdollisesti liikuttaa myös aksiaalisuunnas-sa.

[ 008 ] Kaavinsovitelmaan kuuluu myös kaavinterästä 18 erilliset terävälineet 19, jotka on järjestetty kaavinterän 18 molemmille reuna-alueille 20 (kuvat 4a ja 4b). Käytännössä kaavinterän reuna-alueet vastaavat telan reuna-alueita. Haasteellisim-massa positiossa tela 16 on kuivatussylinteri 21, joka on sijoitettu kuiturainakoneeseen kuuluvan päällystysaseman 22 jälkeen. Kuivatussylinterin pinta on kuuma, mikä edesauttaa päällystyspastan kiinnitarttumista. Tässäkin positiossa keksinnön mukainen kaavinsovitelma toimii ja pysyy toimintakykyisenä entistä pitempään.

[ 009 ] Päällystyspasta sisältää esimerkiksi kaoliinia, kal-siumkarbonaattia tai talkkia. Nämä ovat erittäin kuluttavia aineita. Lisäksi ne helposti kerääntyvät telan pintaan, mikä tekee edellä kuvatuista kaavinpositioista vaativia. Tunnetuissa sovitelmissa käytetään jopa täyshiilikuituisia kaavinteriä, jotka ovat kovia ja kulutuskestäviä, mutta kalliita. Kulutuskestävyydestä huolimatta kaavinterät kuluvat epätasaisesti, joten niiden vaihtovälit ovat lyhyitä.

[ 010 ] Keksinnössä onkin terävälineet 19 järjestetty telan 16 pyörimissuunnassa ennen kaavinterää 18. Siten terävälineet koskettavat ensimmäisinä telan pintaan kertyneeseen materiaaliin. Tällöin suurin osa kulutusvaikutuksesta kohdistuu terävä-lineisiin varsinaisen kaavinterän jäädessä vähemmälle kulutukselle. Siten kaavinterä kuluu aikaisempaa tasaisemmin, mikä pidentää kaavinterän käyttöikää vähentäen siten vaihtotarvetta. Samalla materiaali saadaan entistä tehokkaammin irrotettua telan pinnalta.

[ 011 ] Kuvassa 2a tela 16 esitetään vain osittain. Vastaavasti kuvassa 2b esitetään tunnettu kaavinterä 18 ja kaavinpalkki 17 katkoviivalla, jolloin yhtenäisin viivoin on esitetty keksinnön mukainen kaavinlaite. Kaavinlaite on tarkoitettu kuitu-rainakonetta varten ja siihen kuuluu terävälineet 19 sekä pidinvälineet 23. Pidinvälineet 23 on tarkoitettu terävälineiden 19 sijoittamiseksi kuiturainakoneeseen kuuluvan kaavinterän 18 yhteyteen sanotun kaavinterän 18 reuna-alueille 20. Keksinnössä pidinvälineet 23 on järjestetty kiinnitettäväksi teräpitimen 38 yhteyteen siten, että terävälineet 19 ovat kaavinterää 18 ulompana. Kaavinterän kiinnityskohdan suhteen terävälineet ulottuvat kauemmas kuin kaavinterä niin teräsuunnassa kuin radiaalisestikin. Telan suhteen pidinvälineet 23 on siis järjestetty terävälineiden 19 sijoittamiseksi telan 16 pyörimissuunnassa ennen kaavinterää 18. Tällöin pidinvälineillä kaavinlaite voidaan sijoittaa kaavinterän yhteyteen siten, että terävälineet ovat ennen kaavinterää. Keksinnössä terävälineet 19 on lisäksi edullisesti tuettu sanottuun kaavinpalkkiin 17. Tosin sanoen pidinvälineisiin 23 kuuluu tukirakenne 24, jossa on liitosväli-neet 25 kaavinterää 18 tukemaan järjestettyyn kaavinpalkkiin 17 kiinnittämistä varten. Tällöin terävälineet voidaan yksinkertaisesti lisätä jo olemassa olevaan kaavinsovitelmaan ja tarkemmin sanottuna kiinnittämään liitosvälineet kaavinpalkkiin.

[ 012 ] Kuvissa 3a - 3c esitetään kaavinsovitelman yhtä päätä kerrallaan. Keksinnön pidinvälineisiin 23 kuuluu teräpidin 26, joka on kiinnitetty tukuistaan 27. Tukilista 27 on vähintään teräpitimen 26 mittainen. Sinällään teräpidin voi olla esitetystä poikkeava, mutta tässä on käytetty hakijan omaa yhdellä kuormitusletkulla käytettävää mallia.

[ 013 ] Myös terävälineiden tuenta on uudenlainen nimittäin tukirakenne 24 on kiinnitetty pidinvälineiden 23 yhteen päähän. Toisin sanoen pidinvälineet on tuettu ulokkeenomaisesti, jolloin kaavinterän toiminta säilyy ennallaan. Esitetyssä sovelluksessa kuhunkin terävälineeseen 19 kuuluu tukivarsi 28. Tässä tukivarsi 28 on kahdella välikappaleella 29 yhdistetty tukuistaan 27. Välikappaleita voi olla myös useampi tai tuennassa käytetään jotain muuta soveltuvaa tukirakennetta. Kiinnitys on toteutettu kahdella pulttiparilla 30, joita varten tukilistassa 27 on pitkänomaiset reiät 37. Tällöin tukilistaa 27 voidaan säätää tukivarren 28 suhteen. Yleisemmin sanottuna pidinvälineiden 23 ja tukirakenteen 24 välissä on säätövälineet 31. Säätöä tarvitaan lähinnä kaavinlaitteen asennuksessa. Käytön aikana terävä-lineitä kuormitetaan kuormitusletkulla 32.

[ 014 ] Keksinnön mukaisen kaavinlaitteen asentaminen kaavinte-rän yhteyteen on lisäksi suunniteltu erityisen helpoksi. Keksinnössä terävälineet 19, tarkemmin sanottuna tukivarsi 28 on kiinnitetty kaavinpalkkiin 17 samoilla kiinnityselimillä 34 kuin kaavinterä 18 on tuettu. Toisin sanoen tukivarressa 28 on kiinnityselimiä 34 varten samanlainen reikäjako 33 kuin kaavin-terän 18 teräpitimessä 38. Siten kaavinlaite voidaan kiinnittää kunhan käytetään tukivarren 28 kohdalla tavanomaista pidempiä pultteja 34', joita kuvassa 3c on kuusi kappaletta, joista vain kaksi on esitetty.

[ 015 ] Kaavinlaiteen valmistuskustannukset on myös saatu pidettyä kohtuullisina. Keksinnössä pidinvälineet 23 ovat symmetriset. Toisin sanoen telan kummassakin päässä on lähes identtiset teräpitimet kaavinlaitteiden tukivarsien ollessa toistensa peilikuvia. Tällöin myös varaosat, kuten lyhyt kaavinterä 35 käyvät kumpaan päähän tahansa. Symmetrisyys ilmenee erityisesti kuvasta 4a, jossa kaavinsovitelmaa katsotaan ko-nesuuntaan vastaan. Lyhyen teräpitimen 26 kummassakin päässä on sormilevy 36, josta teräpidintä 26 voidaan liikuttaa. Lisäksi tukilistassa 27 on kahdet pitkänomaiset reiät 37 tukivarteen 28 kiinnittämistä varten. Myös kuormitusletkun 32 molemmissa päissä on paineilmaliitännät, joista uloimpaan kulloinkin paineilma kytketään. Tällöin kaavinsovitelma voidaan muodostaa vakioiduista komponenteista järjestämällä kaksi keksinnön mukaista kaavin-laitetta olemassa olevan kaavinterän yhteyteen samaan kaavinpalkkiin .

[ 016 ] Kuvien 4a ja 4b perusteella voisi luulla, että terävä-lineet 19 ovat tarpeettoman pitkät. Käytännössä pidinvälineiden 23 pituus on 800 - 1200 mm. Lisäksi terävälineet 19 ulottuvat selvästi reuna-alueiden 20 ulkopuolelle. Käytännössä teräväli-neiden 19 pituudesta 40 - 60 % ulottuu reuna-alueiden 20 ulkopuolelle. Tällöin sormilevy ulottuu turvallisen kauas telasta. Toisin sanoen sormilevystä teräpidintä voidaan liikuttaa myös tuotannon aikana. Siten lyhyen kaavinterän mahdollisesti paikallisesti kuluessa voidaan sitä hiukan manuaalisesti liikuttaa, jolloin kriittisimpään kohtaan saadaan paras kaavintatulos. Lisäksi siirto onnistuu ilman turvallisuusriskiä. Kuormituslet-kun paineistus poistamalla ja tarvittaessa alipainetta käyttämällä saadaan lyhyt kaavinterä irrotettua telan pinnasta ja siten teräpidintä liikutettua. Tarvittaessa koko teräpidin kaavinterineen voidaan vetää pois huoltamiseksi ja vaihtamiseksi. Telan ulkopuolinen osa voidaan myös hyödyntää vaihtamalla hoito- ja käyttöpuolen lyhyet kaavinterät keskenään. Siten lyhytkin kaavinterä voidaan hyödyntää koko pituudeltaan. Samalla tavalla kaavinterästä voidaan poistaa epätasaisesti kuluneet kohdat ja kunnostaa siitä useita lyhyitä kaavinteriä. Esimerkiksi telan leveys nykyisin on neljästä kymmeneen metriin keksinnön mukaisten terävälineiden pituuden ollessa noin puolesta metristä noin metriin.

[ 017 ] Edellä on kuvattu yhtä esimerkkiä keksinnön mukaisesta kaavinlaitteesta ja sen hyödyntämisestä kaavinsovitelmassa. Yleisesti sanottuna keksinnön mukainen kaavinlaite käsittää ensimmäisen teräpitimen 26, joka on lyhyt. Tähän lyhyeen teräpi-timeen 26 on tuettu lyhyt kaavinterä 19. Lyhyt kaavinterä 35 muodostaa osan terävälineistä 24. Sekä lyhyt teräpidin että lyhyt kaavinterä ulottuvat vain osalle kaavittavan telapinnan leveyttä, edullisesti sen reuna-alueille. Kaavinsovitelmaan kuuluva kaavinterä 18 ja sitä tukeva teräpidin 38 ulottuvat oleellisesti koko kaavittavan telan leveydelle.

[ 018 ] Keksinnön mukainen kaavinlaite on yksinkertainen ja kompakti. Siinä voidaan soveltaa käytännössä testattuja komponentteja. Tarvittaessa esimerkiksi teräpidintä vahvistetaan kuormituskestävyyden lisäämiseksi. Kaavinlaite voidaan sijoittaa erilaisten kaavinterien yhteyteen. Kahdella kaavinlaitteella voidaan kaavinsovitelma päivittää nopeasti uudelle tasolle. Tällöin kaavintulos paranee, vaikka kaavinterän vaihtoväli samalla pitenee. Tällöin toisaalta maksimoidaan tehollista tuotantoaikaa, mutta samalla minimoidaan huoltokustannuksia. Edullisesti kaavinlaitteiden asennuksen yhteydessä kaavinpalk-kiin vaihdetaan nykyaikainen teräpidin uudenaikaisella kaavinte-rällä. Tällöin kokonaisuudessaan kaavinsovitelman kaavintulos paranee ja huollettavuus helpottuu.

Claims (13)

1. Kaavinlaite kuiturainakonetta varten, johon kaavinlaittee-seen kuuluu terävälineet (19) sekä pidinvälineet (23) teräväli-neiden (19) järjestämiseksi kuiturainakoneeseen sij oitettavaksi sovitetun teräpitimellä (38) varustetun kaavinterän (18) yhteyteen sanotun kaavinterän (18) reuna-alueille (20), tunnettu siitä, että pidinvälineet (23) on j ärj estetty kiinnitettäväksi teräpitimen (38) yhteyteen siten, että terävälineet (19) ulottuvat kaavinterää (18) ulommaksi j ärj estettynä ennen kaavinterää (18) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaavinlaite, tunnettu siitä, että pidinvälineisiin (23) kuuluu tukirakenne (24), jossa on liitosvälineet (25) teräpidintä (38) tukemaan j ärj estettyyn kaavinpalkkiin (17) kiinnittämistä varten.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kaavinlaite, tunnettu siitä, että tukirakenne (24) on kiinnitetty pidinvälineiden (23) yhteen päähän.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kaavinlaite, tunnettu siitä, että pidinvälineet (23) ovat symmetriset.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kaavinlaite, tunnettu siitä, että pidinvälineiden (23) pituus on 800 - 1200 mm.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen kaavinlaite, tunnettu siitä, että pidinvälineiden (23) ja tukirakenteen (24) välissä on säätövälineet (31).

7. Kaavinsovitelma kuiturainakoneella, j ohon kuuluva tela (16) on varustettu kaavinsovitelmalla, j ohon kaavinsovitelmaan kuuluu kaavinterä (18), joka ulottuu oleellisesti koko telan (16) leveydelle, ja kaavinterästä (18) erilliset terävälineet (19), jotka on järjestetty kaavinterän (18) molemmille reuna-alueille (20) , tunnettu siitä, että terävälineet (19) on j ärj estetty telan (16) pyörimissuunnassa ennen kaavinterää (18).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kaavinsovitelma, tunnettu siitä, että terävälineet (19) on tuettu kaavinsovitelmaan kuuluvaan kaavinpalkkiin (17).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen kaavinsovitelma, tunnettu siitä, että tela (16) on kuivatussylinteri (21), joka on sij oitettu kuiturainakoneeseen kuuluvan päällystysaseman (22) jälkeen.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen kaavinsovitelma, tunnettu siitä, että terävälineet (19) ulottuvat reuna-alueiden (20) ulkopuolelle.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kaavinsovitelma, tunnettu siitä, että terävälineiden (19) pituudesta 40 - 60 % ulottuu reuna-alueiden (20) ulkopuolelle.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen kaavinsovitelma, tunnettu siitä, että kuhunkin terävälineeseen (19) kuuluu tukivarsi (28), joka on kiinnitetty kaavinpalkkiin (17) samoilla kiinnitysvälineillä (34) kuin kaavinterä (18) on tuettu.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukainen kaavinsovitelma, tunnettu siitä, että kaavinsovitelmaan kuuluu kaksi j onkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaista kaavinlaitetta.