FI126242B - Sovitelma ja menetelmä kuiturainan päänvientiä varten sekä päänvientilaitteisto - Google Patents

Description

Sovitelma ja menetelmä kuiturainan päänvientiä varten sekä päänvientilaitteisto Keksinnön ala

Keksintö liittyy sovitelmaan ja menetelmään kuiturainan päänvientiä varten. Tällaista sovitelmaa ja menetelmää voidaan käyttää kuiturainakoneessa ja erityisesti sen päänvientiosassa nauhan katkaisun aikana ja sen jälkeen nauhan kuljettamiseksi kuiturainakoneen seuraaviin osiin ja kuiturainatuotannon käynnistämiseksi.

Keksinnön tausta

Yleisesti kuiturainakoneessa kuten paperin tai kartongin valmistuskoneessa päänvienti tehdään koneen normaalilla ajonopeudella. Päänvienti aloitetaan kohdasta, jossa tyypillisesti täysleveä raina pudotetaan alas pyörivältä kone-elimeltä kuten telalta tai kuivatussylinteriltä alas hylyn käsittelyyn eli tyypillisesti pulpperiin tai hylkykuljettimelle, leikkaamalla rainaan erityisillä leikkauslaitteilla päänvientiin soveltuva kapea päänvientinauha, joka myös ennen päänviennin aloitetusta putoaa hylyn käsittelyyn kuten muukin raina. Rainan ja päänvientinauhan haitallinen pyörähtäminen mainitun sylinterin ympärille estetään tyypillisesti kaavarilla eli laahaavalla terällä sylinterin pinnalla. Päänvientinauhan katkaisulaitteilla vaikutetaan päänvientinauhan kulkuun katkaisemalla se ja suuntaamalla uusi katkaistu päänvientinauhan kärki uudelle reitille vietäväksi edelleen muilla päänvientilaitteilla paperin ja kartongin valmistuskoneen seuraavan koneen osan läpi kulkevan radan kulkureitille. Tässä esityksessä päänvientinauhan sylinterin puolta kutsutaan nauhan takapuoleksi ja toista puolta etupuoleksi. Päänvientinauhan etupuolella sijaitsee paperin ja kartongin valmistuskoneen seuraava koneen osa, jonka läpi päänvienti tehdään. Kun kapea päänvientinauha on viety mainitun koneen osan läpi, se levitetään täysleveäksi rainaksi liikuttamalla koneen poikki suuntaan leikkauslaitetta, jolla päänvientinauha muodostettiin.

Päänvientinauhan katkaisulaitteita tunnetaan hyvin monia erilaisia, sillä kuiturainakoneen ajonopeus ja katkaistavan kuidun kuten paperin tai kartongin ominaisuudet asettavat katkaisulaitteelle hyvin erilaisia vaatimuksia. Paperin ja kartongin ero ei ole tarkkarajainen, mutta yleisesti kartongit ovat paksuja ja siitä johtuen taivutusjäykkiä verrattuna paperiin. Yleisesti myös paperikoneiden nopeus on kartonkikoneita suurempi.

Paperikoneen eräs katkaisut ai tetyyppi on ilmakatkaisulaite, jolla päänvientinauha irroitetaan pyörivän sylinterin pinnalta ennen mainittua kaavarin terän kohtaa puhaltamalla ilmaa niinsanotulla irroituspuhalluksella päänvientinauhan ja sylinterin väliin. Nauhan irtoamiskohtaan on samanaikaisesti järjestetty kapea rako ilmakatkaisulaitteen ja sylinterin väliin, jolloin sylinterin pinnalta irtoava päänvientinauhan lenkki törmää ilmakatkaisulaitteen kulmaan ja päin laitteen yläpintaa. Lähelle laitteen kulmaa ja yläpinnalle on jäljestetty sylinteristä poispäin puhaltava voimakas puhallus, jonka synnyttämän alipaineen vaikutuspiiriin päänvientinauha joutuu. Tämä usein katkaisupuhallukseksi kutsuttu puhallus saadaan aikaan tyypillisesti suutinkammiosta reikärivin kautta purkautuvan paineilman avulla. Ulospurkautuva ilma aiheuttaa voimakkaan alipaineen suutinreikien kohdalle ja päänvientinauha imeytyy kiinni voimakkaasti turbulentti seen suutinvirtaukseen, mikä repii päänvientinauhan poikki eli katkaisee samalla edellä mainitun päänvientinauhan lenkin ja nauhan yhteyden hylyn käsittelyyn menevään nauhan osaan. Katkaistu uusi päänvientinauhan pää lähtee kulkemaan katkaisupuhalluksen suuntaan ja kohti seuraavia päänvientilaitteita. Käytännössä laitteen toimintaa on tehostettu jäljestämällä samantapainen voimakas ilmapuhallus lähelle päänvientinauhaa siten, että puhallus pyrkii kuljettamaan liikkuvaa päänvientinauhaa katkaisua edeltävään suuntaan kohti hylyn käsittelyä. Tämä usein alaspitopuhallukseksi kutsuttu puhallus sij aitsee nauhan kulkusuunnassa edellä mainitun muodostuvan päänvientinauhan lenkin jälkeen ja kun lenkki tulee katkaisupuhalluksen alipaineen vaikutusalueelle, muodostaa alaspitopuhallus nauhaan katkaisupuhallukseen nähden vastakkaiseen suuntaan vaikuttavan voiman, mikä parhaassa tapauksessa pysäyttää hetkellisesti aiemmin paperikoneen ajonopeudella kulkeneen päänvientinauhan. Katkaisupuhalluksen suuttimen kohdalle pysähtynyt päänvientinauha katkeaa merkittävästi liikkuvaa nauhaa nopeammin. Tämän tyyppisen katkaisulaitteen toimivuus heikkenee paperin jäykkyyden kasvaessa ja yleisesti kartongin katkaisuun laite ei enää sovellu. Jäykempi nauha ei irtoa lenkiksi pyörivän sylinterin pinnalta irroituspuhalluksen avulla eikä päänvientinauha kaareudu riittävästi päästäkseen katkaisupuhallussuuttimen alipaineen vaikutuspiiriin.

Kartonkikoneissa päänvientinauha katkaistaan tyypillisesti erilaisten katkaisuterien välissä tai ohjaamalla nauha vasten pyöriviä teriä. Katkaisulaitteissa on päänvientinauhan samalla puolella kuin edellä mainittu pyörivä sylinteri, jolta nauha putoaa alas kohti hylyn käsittelyä, eli takapuolella, tyypillisesti kääntyvä läppä, jonka kärjessä on katkaisuteräparin toinen puolisko. Ennen katkaisutapahtumaa läppä suuntautuu olennaisesti kohti hylyn käsittelyä häiriten siten mahdollisimman vähän nauhan kulkua. Läpän kääntyessä tyypillisesti eteen- ja ylöspäin kohti seuraavia päänvientilaitteita nauhan etupuolella ohittaa läpän kärjen katkaisuterä kiinteän vastaterän, jolloin päänvientinauha katkeaa terien välissä ja yhteys nauhan hylyn käsittelyyn menevään osaan katkeaa.

Toinen tyypillinen käytetty rakenne on kääntyvä läppä ilman kärjessä olevaa terää, silloin kun vastaterän paikalla on nopeasti pyörivät terät. Katkaistu uusi nauhan kärki lähtee kulkemaan läpän katkaisuhetken jälkeisen aseman mukaiseen suuntaan kohti seuraavia päänvientilaitteita. Tyypillisesti on kuitenkin läppää ennen sen yläpuolelle, itse läppään ja kiinteään vastaterän jälkeen järjestetty ilmapuhalluksia, joiden vaikutuksesta katkaistun nauhan kulku haluttuun suuntaan on luotettavampaa. Johtuen laitteen sijoittumisesta samalle puolelle kuin liikkuva sylinteri eli päänvientinauhan takapuolelle, joudutaan laite tyypillisesti sijoittamaan epäedullisesti sylinterin kaavarin alapuolelle. Joissakin tapauksissa käytettävissä olevan tilan puute kuitenkin estää katkaisulaitteen sijoittamisen kaavarin alapuolelle, jolloin joudutaan käyttämään vaihtoehtoisia tapoja. Kartongin katkaisu on kuitenkin osoittautunut luotettavimmaksi edellä kuvatun tapaisilla laitteilla ja kaavarin yläpuolelle sijoittuvia laitteita pyritään välttämään. Tällaisista vaihtoehtoisista ratkaisuista mainittakoon sivulta pitkin sylinterin pintaa päänvientinauhan alle työntyvä pienoiskaavarin, alaspitopuhalluksen ja sen kärjessä olevan kiinteän katkaisuterän yhdistelmä. Katkaisu tehdään saksen tapaan päänvientinauhan etupuolelta kääntyvän katkaisuterän avulla. Tunnetuille katkaisulaitteille on tyypillistä myös erilaisten puhallusten ja liikkeiden tarkoin suunniteltu ajoitus toistensa suhteen, mikä mahdollistaa niiden automaattisen toiminnan.

Katkaistu päänvientinauha johdetaan sen vastaanottavaan osaan, joka tyypillisesti sijaitsee ainakin osittain täyden rainan leveyden ulkopuolella koneen leveyssuunnassa, josta se edelleen tuodaan koneen seuraavaan täysleveän rainankäsittelyosaan rainankuljetinvälineille ennen kuin se levitetään täysieveäksi rainaksi. Yksi tällainen päänvientilaitteisto on julkaisussa FI123973 esitetty köysikita. Julkaisussa kuvatussa menetelmässä päänvientinauhan suunta poikkeutetaan kuiturainakoneen pituusakselin suhteen ja nauha otetaan vastaan köysinipillä, jossa päänvientiköysien kulkusuunta vastaa oleellisesti päänvientinauhan poikkeutettua tulosuuntaa. Käytännössä köysinipin köysipyörää on käännetty pystyakselin ympäri siten että sen pyörimistaso on pystysuora, mutta kulma-asennossa verrattuna kuiturainakoneen pitkittäiseen pystytasoon. Päänvientinauhan suunnan poikkeutus taas tapahtuu tyypillisesti kiertämällä sitä pystyakselin ympäri, kun se putoaa päänvientiä edeltävältä sylinteriltä ja johdattamalla sitä edelleen suoraan viistosti konesuunnasta sivuun kulmassa, johon se on kiertynyt. Tällainen sovitelma vie kuitenkin melko paljon tilaa kuiturainakoneessa.

Julkaisussa FI10712U esitetään yksi tunnettu päänvientilaitteisto. Laitteisto on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuuntaa ja käsittää köysinipin joka voi ottaa vastaan päänvientinauhan kyseisessä käännetyssä kulkusuunnassa. Esitetyssä ratkaisussa jossa köysipyörän pyörimisakseli on vaakatasossa ja mahdollisesti siinä tasossa käännettynä kulmaan kuiturainakoneen poikki suuntaiseen pystytasoon nähden.

Julkaisuissa EP 10021898 tai US4136808 esitettään lisää köysinippijärjestelyitä. Molemmissa julkaisuissa esitetään ratkaisu, jossa köysinippien köysipyörät on järjestetty pyörimään koneen pitkittäissuuntaisessa pystytasossa. Edelleen julkaisussa FI123973 esitetään köysipyörä, joka on sovitettu pyörimään kuiturainakoneen pituusakselin suuntaisessa ja pystysuoraan nähden viistossa tasossa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tunnetut, erityisesti kartongille suunnitellut katkaisulaitteet vaativat paljon tilaa kuiturainakoneen päänvientiosassa ja ovat siten hankalia sijoittaa, tai toisaalta ovat verrattain monimutkaisia toteuttaa. Tunnetut järjestelyt katkaistun päänvientinauhan vastaanottamiseksi ja viemiseksi koneen seuraaviin osiin taas vievät melko paljon tilaa kuiturainakoneessa.

Niinpä on olemassa tarve parannetuille kuiturainojen manipulaatiolaitteille ja erityisesti kartonkirainojen katkaisulaitteille kartonkikoneen päänvientiosassa.

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön ensisijaisena tarkoituksena on saada aikaan parannettu sovitelma ja päänvientilaitteisto kuiturainan päänvientinauhan viemiseksi koneen seuraaviin osiin. Erityisesti tarkoituksena on saada aikaan ratkaisu, joka voidaan toteuttaa pienempään tilaan verrattuna tunnettuihin ratkaisuihin. Tarkoituksena on lisäksi saada aikaan vastaava menetelmä.

Toisena tarkoituksena on saada aikaan laite kuiturainojen ja erityisesti verrattain jäykkien kartonkirainojen manipuloimiseksi. Erityisesti tarkoituksena on saada aikaan tunnettuja ratkaisuja yksinkertaisempi ilmakatkaisulaite. Yhtenä tarkoituksena on myös saada aikaan tunnettuja ratkaisuja pienempään tilaan mahtuva laite ja/tai laite, joka voidaan vapaammin sijoittaa kuiturainakoneen, erityisesti kartonkikoneen päänvientilaitteistoon.

Kolmantena tarkoituksena on saada aikaan yhdistetty katkaisu- ja päänvientisovitelma, joka käsittää päänvientinauhan ilmakatkaisulaitteen sekä sovitelman nauhan viemiseksi koneen seuraaviin osiin.

Keksinnön tarkoituksena on lisäksi saada aikaan vastaavat menetelmät kuiturainan manipuloimiseksi, erityisesti sen katkaisemiseksi päänvientiä varten ja/tai päänvientinauhan viemiseksi koneen seuraaviin osiin.

Sovitelma päänvientiä varten

Keksinnön mukainen sovitelma perustuu siihen ajatukseen, että päänvientinauhan katkaisun jälkeen päänvientinauha tuodaan ainakin yhden puhaltimen vaikutuspiiriin, jolloin mainittu ainakin yksi puhallin on varustettu virtauksenestolevyllä, joka on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuuntaa yhtäaikaisesti oleellisesti kahdessa eri tasossa, erityisesti koneen pitkittäissuuntaisessa pystytasossa (ts. konesuunnassa) ja koneen poikittaissuuntaisessa pystytasossa. Puhallin käsittää edullisesti niin sanotun alaspitopuhaltimen, jonka virtauksenestolevy on muotoiltu tunnetuista ratkaisuista poikkeavasti epäsymmetriseksi. Tyypillisesti alaspitopuhaltimen jälkeen on jäljestetty toinen puhallin, ns. vientipuhallin, joka käsittää myös epäsymmetrisesti muotoillun virtauksenestolevyn.

Keksinnön ensisijaisen näkökohdan mukainen sovitelma kuiturainan päänvientiä varten kuiturainakoneessa käsittää päänvientilaitteistonjoka on sovitettu ottamaan vastaan kuiturainasta erotettu päänvientinauha vastaan ja ohjaamaan edelleen kuiturainakoneen pituussunnassa kuiturainakoneen seuraaviin osiin sekä ainakin yhden puhaltimen, joka on varustettu virtauksenestolevyllä ja sovitettu ohjaamaan päänvientinauhaa kohti mainittua päänvientilaitteistoa päänvientinauhan syöttämiseksi tähän päänvientinauhan katkaisemisen jälkeen. Mainittu ainakin yksi puhallin virtauksenestolevyineen on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuunta oleellisesti kulma-asentoon sekä vaakasuoraan että pystysuoraan suuntaan nähden ja mainittu päänvientilaitteisto on sovitettu ottamaan käännetty päänvientinauha vastaan mainitussa käännetyssä kulkusuunnassa. Edullisesti mainittu kulma-asento on 30 - 60 astetta.

Keksinnön mukaan puhallin virtauksenestolevyineen on sovitettu kääntämään katkaistaessa tyypillisesti oleellisesti suoraan alaspäin kulkevan päänvientinauhan kulkusuuntaa lisäksi konesuunnassa vähintään 135 astetta. Niinpä sen suunta päänvientilaitteistoon syötettäessä poikkeaa koneen sivusta katsottuna korkeintaan 45 astetta koneen poikkisuuntaisesta pystytasosta. Edullisesti kääntö tapahtuu oleellisesti koneen poikkisuuntaiseen pystytasoonJolloin nauhan kulkusuunnan kuiturainan pituussuuntaiselle pystytasolle projisoitu komponentti kääntyy sovitelmassa oleellisesti 180 astetta koneen pituussuunnassa tarkasteltuna, mikäli nauhan kulkusuunta sitä katkaistaessa on ylhäältä alaspäin, kuten tavallista. Päänvientilaitteistoon, kuten köysikitaan vietäessä suunta on siten ainakin osittain alhaalta ylöspäin ja lisäksi sillä on kuiturainakoneen leveyssuuntainen komponentti.

Erityisen edullisesti kulkusuunnan kääntö saadaan aikaan yhdellä tai useammalla puhaltimella, joiden virtauksenestolevy on taivutettu epäsymmetrisiksi, ts. konesuunnasta poikkeavaan kulmaan siten, että ne saavat aikaan, yhdessä niiden läheisyyteen järjestetyn puhalluksen kanssa, yhtä aikaa päänvientinauhan sekä konesuuntaisen että poikki suuntaisen suunnan muutoksen.

Vastaavasti keksinnön mukainen päänvientilaitteisto katkaistun päänvientinauhan vastaanottamiseksi kuiturainakoneen päänvientiosassa käsittää välineet päänvientinauhan vastaanottamiseksi oleellisesti kulma-asennossa kuiturainakoneen pituussuuntaan ja/tai vaakasuuntaiseen poikki suuntaan ja/tai pystysuuntaiseen poikki suuntaan nähden ja välineet vastaanotetun päänvientinauhan kulkusuunnan kääntämiseksi oleellisesti konesuuntaan. Keksinnön mukaan välineet päänvientinauhan vastaanottamiseksi on sovitettu ottamaan vastaan päänvientinauha, joka lähestyy sitä oleellisesti kulma-asennossa pystysuoraan ja vaakasuoraan suuntaan nähden ja edullisesti oleellisesti koneen poikki suuntaisessa pystytasossa tai poiketen tästä korkeintaan 45 astetta.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä - erotetaan kuiturainasta päänvientinauha, - syötetään päänvientinauha oleellisesti ylhäältä alaspäin, - katkaistaan päänvientinauha, - ohjataan päänvientinauhan katkaistu pää ainakin yhden virtauksenestolevyllä varustetun puhaltimen avulla päänvientilaitteistoon, joka on sovitettu ottamaan päänvientinauha vastaan ja ohjaamaan edelleen kuiturainakoneen pituussunnassa kuiturainakoneen seuraaviin osiin, jolloin - ohjattaessa päänvientinauhaa päänvientilaitteistoon sen kulkusuuntaa muutetaan ainakin oleellisesti kahdessa eri dimensiossa, jolloin kulkusuunnan muuttaminen perustuu ainakin osittain mainitun ainakin yhden puhaltimen virtauksenestolevyn muotoon.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle ja päänvientilaitteistolle on tunnusomaista se, mitä on sanottu itsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön avulla saavutetaan merkittäviä etuja. Erityisesti päänvientisovitelma voidaan sovittaa huomattavasti pienempään tilaan kuin tunnetut sovitelmat. Tämä saadaan aikaan uudenlaisella geometrialla, jossa päänvientinauha kohtaa sen vastaanottavan laiteosan, erityisesti köysikidan. Tarvittavaa tilaa voidaan pienentää sekä ennen tätä kohtaamispaikaa, koska päänvientinauhan kiertoja siirto tapahtuu osana alaspitopuhallusta ja sen jälkeistä nauhan pään kuljetusta. Alaspitopuhallus ja pään kuljetus kohti köysikitaa on joka tapauksessa tarpeen ja keksintö hyödyntää näitä vaiheita käännössä ja siirrossa, kun tunnetuissa ratkaisuissa erityisesti kiertovaihe on tehty erillisenä vaiheena ennen alapitopuhallusta. Erityisesti tästä syystä esillä oleva sovitelma voidaan kokonaisuudessaan sijoittaa tunnettuja ratkaisuja ylemmäs kuiturainakoneessa, ts. lähemmäs päänvientisylinteriä ja kauemmas hylynkäsittelylaitteistosta, jolloin koneeseen jää mm. enemmän huoltotilaa tai muuta laitetilaa.

Sovitelma käsittää edullisimmin vain kaksi puhallinta, joista toinen on alaspitopuhallin, jolloin sovitelman vaatima tila koneen pituussuunnassa on myös erittäin pieni. Tunnetuissa ratkaisuissa alaspitopuhalluksen ja köysikidan välissä on voinut olla useita puhaltimia tai muita manipulaatiolaitteita, kun taas esillä olevassa ratkaisussa tällä välillä on edullisimmin vain yksi puhallin, ns. vientipuhallin, jossa on viistosti taivutettu virtauksenestolevy.

Viistosti esillä olevaa käyttöä varten taivutettujen, alun perin tasomaisten, virtauksenestolevyjen etuna on, että päänvientinauha on koko ajan ”ideaalitilassa”, eli siihen ei kohdistu suuria rasituksia. Se on siten luonnollisesti palautuvasti taipuneena, kuten paperi tai kartonki luonnostaan taipuu ilman repeämistä tai muita pysyviä vahinkoja.

Epäitsenäiset patenttivaatimukset kohdistuvat joihinkin edullisiin sovellutusmuotoihin.

Yhden sovellutusmuodon mukaan sovitelma käsittää ainakin yhden ensimmäisen puhaltimen, joka on varustettu ensimmäisellä virtauksenestolevyllä ja sovitettu ohjaamaan kuiturainasta erotettua päänvientinauhaa kohti päänvientilaitteistoa, ja ainakin yhden toisen puhaltimen, joka on varustettu toisella virtauksenestolevyllä ja sovitettu ohjaamaan mainittua päänvientinauhaa edelleen ensimmäiseltä puhaltimelta kohti päänvientilaitteistoa. Lisäksi kuituraina on sovitettu kulkemaan ainakin osittain ensimmäisen virtauksenestolevyn alapinnalla ja ainakin osittain toisen virtauksenestolevyn yläpinnalla. Tämä mahdollistaa erityisen pieneen tilaan mahtuvan ja yksinkertaisen laitteiston.

Yhden sovellutusmuodon mukaan ensimmäinen puhallin ja virtauksenestolevy on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuunta oleellisesti ylhäältä alas suuntautuvasta pystysuunnasta oleellisesti vaakatasoon ja kulmaan kuiturainakoneen pituusakseliin nähden ja toinen puhallin ja virtauksenestolevy on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuunta edelleen oleellisesti kuiturainakoneen poikkisuuntaiseen tasoon ja viistosti ylöspäin avautuvaan kulmaan.

Yhden sovellutusmuodon mukaan mainitun ainakin yhden puhaltimen virtauksenestolevyn muoto vastaa taivutettua tasolevyä ja päänvientinauha on jäljestetty kulkemaan oleellisesti virtauksenestolevyn pintaa seuraten, jolloin päänvientinauhan kulkusuunnan muutos tapahtuu päänvientinauhan luonnollisessa geometriassa. Tällä tarkoitetaan sitä, että päänvientinauhaan ei kohdistu lainkaan sellaisia leikkausvoimia sen tasossa tai tasoa vastaan, jotka voisivat katkaista sen tai paikallisesti murtaa sitä. Tämä varmistetaan sillä, että myös virtauksenestolevyt on taivutettu luonnollisessa levygeometriassa haluttuun kolmidimensionaaliseen muotoon.

Yhden sovellutusmuodon mukaan päänvientilaitteisto on sovitettu kääntämään vastaanotetun päänvientinauhan kulkusuunta oleellisesti konesuuntaiseksi, edullisesti kuiturainakoneen pituusakselin suuntaiseksi, ja kiertämään päänvientinauhaa konesuunnan akselin ympäri oleellisesti konetasoon, edullisesti mainitun pituusakselin ympäri vaakatasoon. Kierto voidaan tehdä köysikidan köysiradalla samalla, kun sitä kuljetetaan eteenpäin, kohti päärainan kuljetusvälineitä, jolloin myöskään tämä vaihe ei vaadi lisää tilaa.

Yhden sovellutusmuodon mukaan päänvientilaitteisto käsittää päänvientinuhan kanssa vastaavasti käännetyn köysikidan, eli päänvientinauhan vastaanottavan köysinipin, jonka päänvientiköydet on tuettu ainakin yhdellä köysipyörällä, joka on sovitettu pyörimään kuiturainakoneen pituusakselin suuntaisessa tasossa. Erityisesti köysipyörän pyörimisakseli voi sijaita kuiturainakoneen poikkisuuntaisessa pystytasossa ja olla kulma-asennossa vaakatasoon nähden.

Edullisesti ohjattaessa päänvientinauhaa päänvientilaitteistoon se ohjataan ensimmäisen puhaltimen virtauksenestolevyn alapinnalle, jossa päänvientinauhan kulkusuunta muuttuu konesuunnassa ainakin 60 astetta, edullisesti noin 90 astetta ainakin osittain virtauksenestolevyn muodon johdosta. Lisäksi voi tapahtua suunnanmuutos alkuperäisestä kulkusuunnasta sivuun (koneen poikki suuntaan) esimerkiksi ainakin 5 astetta ainakin osittain virtauksenestolevyn muodon johdosta.

Edelleen edullisesti ohjattaessa päänvientinauhaa päänvientilaitteistoon se ohjataan edelleen toisen puhaltimen virtauksenestolevyn yläpinnalle, jossa päänvientinauhan kulkusuunta muuttuu konesuunnassa edelleen ainakin 45 astetta, edullisesti noin 90 astetta ainakin osittain virtauksenestolevyn muodon johdosta. Lisäksi voi tapahtua edelleen alkuperäisestä kulkusuunnasta sivuun (koneen poikki suuntaan) esimerkiksi ainakin 5 astetta ainakin osittain virtauksenestolevyn muodon johdosta.

Virtauksenestolevyinä voidaan käyttää epäsymmetrisesti taivutettuja metallilevyjä. Ilmakatkaisulaite

Keksinnön toisen näkökohdan mukaan saadaan aikaan rainan manipulointilaite, erityisesti päänvientinauhan ilmakatkaisulaite, jolloin ajatuksena on hyödyntää kuiturainaa ohjaavan puhaltimen kaasuvirtausta, tyypillisesti ilmavirtausta, kitkan lisäämiseksi puhaltimen läheisyyteen sijoitetussa kitkaelementissä, jota vasten kuituraina painautuu puhaltimen toimiessa. Erityisesti hyödynnetään virtauksenestoelementillä, kuten virtauksenestolevyllä varustetun puhaltimen puhallusaukkojen läheisyyteen sijoitettua kitkaelementtiä, joka on sovitettu aiheuttamaan alipaine kitkaelementin ja kuiturainan väliin. Alipaine saadaan aikaan puhaltimen virtauksenestolevyllä, joka estää korvausilman saannin rainasta katsottuna puhaltimen puhallusaukkojen toiselta puolelta ja toisaalta kitkaelementin pintaprofiililla, joka sallii pääasiassa puhaltimen puhalluksen suuntaan suuntautuvan ilmavirtauksen kitkaelementin alueelta. Toisin sanoen puhallin synnyttää kitkaelementtiin päin suuntautuvan imun kuiturainaan. Erityisesti pintaprofiili voi olla sellainen, että kitkaelementti muodostaa epäjatkuvan kontaktin kuiturainan kanssa, jolloin senja kuiturainan väliin jää ilmakanava tai -kanavia. Näin voidaan saada aikaan jatkuva alipaine, eli se pysyy yllä myös silloin kuin kuituraina painautuu kitkaelementtiä vasten. Erityisesti kitkaelementti ja puhallin on sijoitettu toisiinsa nähden niin, että puhallus suuntautuu oleellisesti poispäin kitkaelementistä.

Keksinnön toisen näkökohdan mukainen laite käsittää ainakin yhden virtauksenestoelementillä varustetun puhaltimen, joka on sovitettu tuottamaan ainakin yksi puhallus, tyypillisesti ilmasuihku, ainakin pääosin kuiturainan suuntaisesti kuiturainan tasoa vastaan kohtisuoran voimakomponentin kohdistamiseksi kuiturainaan, sekä kitkaelementin, jota vasten kuituraina on sovitettu painautumaan ainakin osittain mainitun voimakomponentin vaikutuksesta kuiturainan liikettä vastustavan kitkavoiman kohdistamiseksi kuiturainaan. Kitkaelementti käsittää pintaprofiilin joka on muotoiltu siten, että mainittu ainakin yksi puhallus synnyttää alipaineen kuiturainan kitkaelementin puoleiselle pinnalle, tyypillisesti kuiturainan ja kitkaelementin väliin. Alipaine voimistaa kuiturainan painautumista kitkaelementtiä vasten ja siten edelleen lisää mainittua kitkavoimaa.

Keksinnön toisen näkökohdan mukaisessa menetelmässä kuiturainaa kuljetetaan ainakin yhden puhaltimen läheisyydessä siten, että puhaltimen tuottama puhallus tuottaa kuiturainan tasoa vastaan kohtisuoran voimakomponentin kuiturainaan, ja kuiturainaan kohdistetaan sen liikettä vastustava kitkavoima kitkaelementillä, jolla on sellainen pintaprofnli ja joka on sijoitettu mainitun puhaltimen läheisyyteen siten, että puhallus synnyttää jatkuvan alipaineen kuiturainan kitkaelementin puoleiselle pinnalle.

Kuiturainan manipuloinnilla tarkoitetaan tässä erityisesti kuiturainan tai sen osan ohjaamista, kiristämistä, hidastamista, pysäyttämistä ja/tai katkaisemista.

Tässä kuvattu ilmakatkaisulaite tarjoaa merkittäviä etuja. Ensinnäkin, koska kuituraina painautuu alipaineen johdosta kitkaelementtiä vastaan suuremmalla voimalla, niiden välinen kitka kasvaa, mikä mahdollistaa kuiturainan tehokkaamman manipulaation erityisesti päänvientiprosessissa. Samasta syystä johtuen keksintö soveltuu myös paperirainoja jäykempien ja siten heikommin ohjailtavissa olevien kartonkirainojen manipulointiin. Toiseksi, Keksinnön toisen näkökohdan avulla voidaan toteuttaa pienempään tilaan sopiva ilmakatkaisulaite. Erityisesti koko kuiturainan katkaiseva laitekokonaisuus voidaan toteuttaa yhtenä laiteyksikkönä, kuten myöhemmin tarkemmin kuvataan. Kolmanneksi, päänvientilaitteistosta tai muusta kuiturainan manipulaatiolaitteistosta, jonka osana esillä oleva laite kulloinkin on, voidaan saada huomattavasti yksinkertaisempi. Laite voidaan sijoittaa kokonaan rainan yhdelle puolelle, mikä yksinkertaistaa laitteistoja.

Keksinnön toisen näkökohdan mukaista laitetta voidaan siis käyttää sovitelmana kuiturainakoneen päänvientiosassa osana päänvientilaitteistoa. Sen avulla on voidaan katkaista pelkillä ilmapuhalluksilla jäykkä kartonkinauha päänvientitarkoituksessa. Sovitelman etuna on, että kartonki voidaan katkaista pelkästään ilmapuhalluksia käyttämällä mekaanisten liikkuvien terien sijaan, mikä on yksinkertaisuuden lisäksi myös turvallisuutta parantava asia. Laitteisto voidaan toteuttaa kevytrakenteisena verrattuna terien avulla katkaiseviin järjestelyihin. Erityisesti se voidaan sijoittaa verrattain korkealle siihen sylinteriin nähden Jolta päänvientinauha putoaa Jopa kaavarin tasolle tai sen yläpuolelle.

Keksintö soveltuu kartongin lisäksi yhtäläisesti myös paperirainojen manipulointiin ja erityisesti katkaisuun. Erityisen edullisesti Keksinnön toisen näkökohdan avulla manipuloidaan kartonkirainaa, jollaisten manipulointiin käytetyt aiemmin tunnetut ratkaisut ovat olleet monimutkaisia ja/tai suurikokoisia.

Määritelmiä ”Kuiturainan suuntainen” tarkoittaa tässä samaa kuin konesuuntainen. Kuiturainan liike-tai kulkusuunnalla tarkoitetaan sitä kuiturainan suuntaa Johon raina etenee ja liike- tai kulkusuunnan vastaisella suunnalla tälle päinvastaista suuntaa. Leveydellä viitataan rainan tasossa konesuunnalle kohtisuoraan suuntaan.

Kuiturainakoneen pituusakselin suuntainen tarkoittaa koneen alkupään ja loppupään välistä suuntaa. Koneen leveyssuunta tai poikkisuunta tarkoittaa pituusakselin suunnalle kohtisuoraa vaakasuoraa suuntaa. Pystysuunta tarkoittaa pituusakselin suunnalle ja leveyssuunnalle kohtisuoraa suuntaa, eli vertikaali suuntaa. Poikkisuuntainen pystytaso tarkoittaa koneen pituusakselia vastaan kohtisuoraa tasoa. Pitkittäissuuntainen pystytaso tarkoittaa poikki suuntaa vastaan kohtisuoraa tasoa.

”Olennaisesti” tai ”ainakin pääosin” kuiturainan suuntaisesti (tai sen liikesuunnan suuntaisesti tai liikesuuntaa vastaan) järjestetyillä puhalluksilla tarkoitetaan korkeintaan 45° ko. suunnasta kuiturainan tasossa ja/tai tasosta poikkeavia puhalluksia. Tässä viitataan puhallusten lähtösuuntaan (suuntaan puhallussuuttimien välittömässä läheisyydessä). Puhallukset voivat muuttaa suuntaa (”kaareutua”) esim. ilmanohjäimien ja/tai coanda-ilmiön vaikutuksesta.

Puhalluksen ollessa suunnattu olennaisesti poispäin kitkaelementistä tarkoitetaan tilannetta, jossa suurin osa kitkaelementistä, edullisesti koko kitkaelementti, sijaitsee puhalluksen ulostuloaukon/-aukkojen ja lähtösuunnan määrittelemän tason takapuolella, eli eri puolella kuin johon puhallus suuntautuu.

Virtauksenestoelementillä tarkoitetaan elementtiä, joka estää puhalluksen läheisyydessä korvausilman saannin päinvastaiselta puolelta puhallusaukkoja kuin missä raina ja kitkaelementti sijaitsee. Tällainen elementti on etenkin kuten puhallusaukon läheisyyteen järjestetty puhalluksen lähtösuuntainen tai edullisesti korkeintaan 45 astetta tästä suunnasta poikkeava levy. Termi virtauksenestolevy (tai -elementti) tarkoittaa tässä samaa kuin virtauksenohjainlevy (tai -elementti) tai coanda-levy (tai -elementti), koska virtauksen ohjaaminen perustuu siihen, että vapaa puhallusvirtaus estyy levyn johdosta ainakin osittain ja virtaus siten pyrkii ohjautumaan levyn suuntaiseksi, erityisesti ns. coanda-ilmiön johdosta.

Alipaineella kuiturainan kitkaelementin puoleisella pinnalla (etupinnalla) tarkoitetaan sen vastakkaiselle pinnalla (takapinnalla) vallitsevaa painetta pienempää painetta, joka syntyy ainakin osittain kuiturainan suuntais(t)en ilmasuihku(je)n ja kitkaelementin keskinäisen sijoittelu(je)n ja kitkaelementin pintaprofiilin yhteisvaikutuksesta. Alipaine aiheuttaa rainan tehostetun painautumisen kitkaelementtiä vasten.

Seuraavaksi keksinnön molempien näkökohtien sovellutusmuotoja ja niiden etuja tarkastellaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Kuviossa IA esitetään kaavamaisena kuiturainakoneen sivupoikkileikkauskuvana kuiturainan päänviennin perusperiaate Keksinnön toisen näkökohdan mukaista ilmakatkaisulaitetta hyödyntäen.

Kuviossa IB esitetään tarkemmin kuiturainan ilmakatkaisujäijestely yhden sovellutusmuodon mukaan.

Kuvioissa 2A ja 2B esitetään sivupoikkileikkauskuvina esillä olevan keksinnön toisen näkökohdan mukaiset ilmakatkaisulaitteet kahden vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukaan.

Kuvioissa 2C - 2E esitetään rainan tason suuntaisina poikkileikkauksina eri keksinnön toisen näkökohdan mukaisen ilmakatkaisulaitteen asentoja rainaan nähden eri sovellutusmuotojen mukaan.

Kuviossa 2F esitetään sivupoikkileikkauskuvana yhden sovellutusmuodon mukainen ilmakatkaisulaitteen asento rainaan nähden ja virtauksenestolevyn kulma puhalluksen lähtösuuntaan nähden

Kuvioissa 3A - 3D esitetään ortogonaalisina poikkileikkauskuvina kitkaelementin vaihtoehtoisia toteutustapoja.

Kuvioissa 4A - 4C esitetään sivupoikkileikkauskuvina lisää ilmakatkaisulaitteen toteutusvaihtoehtoj a.

Kuvioissa 5A ja 5B esitetään keksinnön toisen näkökohdan mukaisen päänvientisovitelman perusperiaate poikkileikkauksena kuiturainakoneen pitkittäissuuntaisessa pystytasossa.

Kuvioissa 6A, 6B ja 6C esitetään kuiturainakoneen poikittaissuuntaisena pystytasokuvantona, pitkittäissuuntaisena pystytasokuvantona sekä vaakatasokuvantona, vastaavasti, esillä oleva päänvientisovitelma yhden sovellutusmuodon mukaan.

Kuviossa 7 esitetään havainnekuva taivutetusta esillä olevaan sovitelmaan soveltuvasta taivutetusta virtauksenestolevystä.

Kuvioissa 8A ja 8B esitetään kuvioiden 6A ja 6B kuvantoja vastaavina kuvantoina muunnelmat esillä olevasta päänvientisovitelmasta.

Sovellutusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus

Sovitelma päänvientiä varten

Alla kuvataan yksi esillä olevan sovitelman sovellutusmuoto, jossa päänvientinauhan kulkusuunnan kääntö saadaan aikaan kiertämällä nauhaa luontaista taivutusta hyväksi käyttäen alaspitopuhallussuuttimen jälkeen. Tiivistettynä, alunperin pystytasossa alaspäin kulkeva päänvientinauha käännetään kulkemaan lopulta pystytasoon ja kulmassa pystysuuntaan nähden sekä sivulle päin alkuperäiseen sijaintiin nähden koneen poikkisuunnassa. Nauha viedään vastaavasti kallistettuun köysikitaan.

Kuviossa 5A esitetään paperi- tai kartonkikoneen päänviennin perusperiaate. Kuituraina 220 syötetään sylinterille 212, josta se putoaa hylynkäsittelylaitteeseen 216, kuten pulpperiin. Raina irtoaa sylinteriltä 212 viimeistään osuessaan kaavariin 215. Rainasta on erotettu päänvientinauha 220A leikkaamalla ennen rainan irtoamista sylinteriltä 212. Päänvientinauha katkaistaan katkaisulaitteella 214, kuten myöhemmin tarkemmin kuvattavalla ilmakatkaisulaitteella.

Kuviossa 5 A esitetään myös tilanne katkaisun jälkeen, kun päänvientinauha 220B on ensin katkaisu ilmakatkaisulaitteella 214 ja viety köysikitaan 218 tai muuhun päänvientinauhan 220B hallitusti vastaanottavaan laitteistoon sen ohjaamiseksi jatkokäsittelyyn. Esillä oleva päänvientilaitteisto, kuten köysikita, on merkitty viitenumerolla 218 ja esillä oleva sovitelma koskee ensisijassa katkaisulaitteen 214 ja jatkokäsittelyn välisiä laiteosia, eli välivientilaitteistoa 200 sekä päänvientilaitteistoa 218.

Kuviossa 5B esitetään tarkemmin välivientilaitteisto 200 yhden sovellutusmuodon mukaan. Sylinteriltä 212 erotettuja katkaistu päänvientinauha ohjataan alas alaspitopuhaltimen 202 läheisyydestä. Alaspitopuhallin 202 käsittää päänvientilaitteiston 218 suuntaan kaarevaksi taivutetun virtauksenestolevyn, eli coanda-levyn 203. Puhallus 202’ suunnataan virtauksenestolevyn 203 ja päänvientinauhan 230 väliseltä alueelta alaspäin, jolloin se coanda-ilmiön johdosta kaareutuu kohti virtauksenestolevyä 203 johdattaen myös kuiturainan tähän suuntaan. Alaspitopuhallin 202 ohjaa kuiturainan 230 vientipuhaltimelle 204, jolloin kuituraina siirtyy ensimmäisen puhaltimen virtauksenestolevyn 203 alapinnalta toisen puhaltimen ainakin osittain ylöspäin kaareutuvan virtauksenestolevyn 205 yläpinnalle. Puhallus 204’, joka suunnataan edullisesti alun perin vaakasuuntaan, kuljettaa kuiturainaa levyn 205 pinnan suuntaisesti ohjaten sitä siten lopulta ylös, tai yläviistoon, kuten alla tarkemmin kuvataan.

Virtauksenestolevyt 203, 205 on taivutettu paitsi kuviossa 5B näkyvässä suunnassa, myös kuvion kuvatasoa kohtisuorassa suunnassa siten, että ne saavat aikaan päänvientinauhan sivuttaissiirtymän pois päärainan leveydeltä ja kulkureitiltä. Myöhemmät kuviot havainnollistavat levyjen taivutusta, sivuttaissiirtymää ja nauhan tulokulmaa köysikitaan tai muuhun nauhan pään vastaanotto-ja vientilaitteistoon. Näin ollen, samalla kun puhaltimet 202, 204 johdattavat kuiturainaa koneen pitkittäistasossa, ne johdattavat sitä myös kuvion poikittaistasossa kohti varsinaista päänvientilaitteistoa 218, joka on sijoitettu varsinaisen rata-alueen sivuun.

Kuviossa 7 esitetään alaspitopuhaltimessa 202 ja vientipuhaltimessa 204 käytettäväksi sopiva taivutettu virtauksenestolevy. Levy on muodoltaan oleellisesti suorakulmainen, mutta kuten kuviosta nähdään, levyä ei ole taivutettu symmetrisesti suoraan levyn alkuperäistä tasoa vastaan, vaan taivutus on aloitettu kulmassa δ levyn siihen päätyyn nähden, josta suunnasta kuituraina sen läheisyyteen puhalluksen avulla tuodaan. Kulma δ voi olla esimerkiksi 5 ... 45 astetta. Tällä saadaan aikaan levyn muoto, joka edelleen saa aikaan yhtäaikaisen rainan ohjauksen sekä konesuunnassa että poikkisuunnassa. Konesuunnassa taivutuskulma on edullisesti 60 ... 90 astetta, erityisesti 90 astetta, jolloin kahden peräkkäisen levyn yhteenlaskettu taivutuskulma on 180 astetta. Tällöin päänvientinauha vaihtaa konesuunnassa kulkusuuntansa päinvastaiseksi alkuperäiseen suuntaan nähden. Alaspitopuhaltimessa 202 ja vientipuhaltimessa 204 voidaan käyttää samanlaisia levyjä, mutta ne voivat olla myös taivutettu eri tavalla. Levyissä voi olla myös suoria osioita tai toiminnallisesti samanlainen kaareutuminen voi olla saatu aikaan paloittain suorien osalevyjen avulla esimerkiksi taivuttamalla tai hitsaamalla.

Nauhan kääntö tehdään siis edullisimmin kuvion 7 mukaisilla taivutetuilla puhalluslevyillä, joiden taivutus on tehty vinossa kulmassa levyn suoraan sivuun nähden. Tämä kulma yhdessä muun levyjen geometrian kanssa määrää lopulta nauhan kulkusuunnan pystysuuntaan nähden ja siten myös köysikidan ideaalisen kallistuskulman. Levyjä on edullisimmin kaksi kappaletta ja niille on varattu omat puhaltimet nauhan kuljetusvarmuuden takaamiseksi ja riittävien suunnanmuutosten aikaansaamiseksi. Nauhan keskilinjan sivusiirtymään vaikuttaa kaikki taivutuksen parametrit (myös taivutussäde R, tai paloittaisessa taivutuksessa osakulmat ja välit) ja mahdolliset suorat osuudet levyissä sekä levyjen välinen etäisyys. Geometria säädetään vastaamaan todellista köysilinjan etäisyyttä nauhan alkuperäisestä kulkulinjasta halutun sivusiirtymän aikaansaamiseksi,

Yhden sovellutusmuodon mukaan sovitelmaan kuuluu alaspitopuhallin 202 ja siinä kiinni oleva rainan yläpuolinen virtauksenestolevy 203, vientipuhallin 204 ja siinä kiinni oleva rainan alapuolinen virtauksenestolevy 205, sekä rainan vastaanottava köysikita 218, jonka ainakin yksi köysipyörä on jäljestetty kulma-asentoon. Kuvioissa 6A-C havainnollistetaan tarkemmin eri suuntaisina kuvantoina tällaista sovellutusmuotoa.

Kuviossa 6A esitetään koneen pitkittäisakselin suuntainen projektio (koneen loppupäästä alkupäähän päin kuvattuna) sovitelman keskeisimmistä osista. Ylhäältäpäin tuleva kuituraina 100 johdetaan alaspitopuhaltimen 102 läheisyyteen. Alaspitopuhaltimen virtauksenestolevy 103 on taivutettu kuviossa 7 esitetyllä ja yllä kuvatulla tavalla kohti koneen loppupäätä ja sivuun koneen pitkittäisakselin suunnasta. Kuituraina 100 seuraa levyn 103 alapintaa kohti vientipuhallinta 104 ja edelleen sen samalla tavalla taivutetun virtauksenestolevyn 105 yläpinnalla kohti köysikitaa, joka käsittää koneen poikittaisessa pystytasossa kuiturainan tulosuuntaa vastaavaan kulma-asentoon käännetyn köysipyörän 108. Katkoviivanuolilla osoitetaan päänvientinauhan tulo-ja poistumi s suunnat puhaltimille/puhaltimilta 102, 104. Köysikita on siis kallistettu koneen pitkittäissuuntaisen vaakasuoran akselin ympäri samaan kulmaan kuin päänvientinauhan tulokulma koneen poikki suuntaisessa pystytasossa. Köysikidan köysiradan muita köysipyöriä on merkitty viitenumerolla 109. Nauhan tulosuunta köysikitaan on edullisesti koneen poikkisuuntaisesssa pystytasossa ja kulmassa pystysuuntaan nähden. Tämän kulman komplementtikulmaa, eli samalla vientipuhaltimen virtauksenestolevyn 105 loppupään poikittaissuunnan ja pystysuunnan välistä kulmaa, on kuviossa 6A merkitty symbolilla σ. Kulma σ voi olla esimerkiksi 10 ... 80 astetta, tyypillisesti 30 ... 60 astetta. Päänvientinauhan katkaisulaite on merkitty kuviossa viitenumerolla 110.

Kuviossa 6B näytetään koneen poikittaisen vaaka-akselin suuntainen projektio kuviota 6A vastaavasta järjestelystä. Katkoviivanuolilla osoitetaan päänvientinauhan tulo-ja poistumissuunnat puhaltimille/puhaltimilta 102, 104. Kuvan mukaisesti näiden suuntien kulmaero kuvan tasossa voi olla 180 astetta. Nauha saapuu päänvientiköysille kuvatussa ratkaisussa 90 asteen kulmassa, mutta kulma voi olla säädetty myös loivemmaksi, esimerkiksi 90 ... 135 astetta.

Kuviossa 6C havainnollistetaan päänvientinauhan keskilinjan paikan muutosta koneen poikkisuunnassa, eli sivuttaissiirtymää. Sivuttaissiirtymä d voi olla esimerkiksi 5-50 cm. Nauhan leveys voi olla esimerkiksi 5-20 cm. Puhaltimet 102, 104 ja virtauksenestolevyt 103, 105 ovat edullisesti nauhan levyisiä tai tätä leveämpiä.

Kuvioissa 8A ja 8B esitetään sovellutusmuoto, jossa jälkimmäisen virtauksenestolevyn taivutus konesuunnassa on pienempi kuin 90 astetta, jolloin molempien levyjen yhteinen taivutuskulma on vähemmän kuin 180 astetta. Tällöin myös päänvientinauhan tulokulma köysille on loivempi kuin 90 astetta, esimerkiksi 90 - 135 astetta, mikä saattaa edesauttaa nauhan vastaanottoa. Toisin sanoen kuvion 8B kulma η voi olla 0-45 astetta. Toisessa suunnassa virtauksenestolevyn taivutuksen jättäminen vajaaksi aiheuttaa sen, että nauhan vastaanottavan köysipyörän akselin ja virtauksenestolevyn loppureunan suunnan väliin jää kulma φ. Kulma voi olla esimerkiksi 0-30 astetta, jolloin “puuttuva” nauhan kierto tapahtuu levyn ja pyörän väliin jäävässä ilmavälissä.

Sopivat tulokulmat voidaan saada vapaasti aikaan myös muulla tavalla ensimmäisen ja toisen puhaltimen virtauksenestolevyjen muodoilla ja asennoilla.

Köysikidan sijasta päänvientilaitteistona 218 voi olla jokin muu tarkoitukseen sopiva laitteisto, kuten alipainekuljetin tai jopa ilmapuhalluslaitteisto. Kuten köysikidan vastaanottava köysipyörä, myös tällainen muu laitteisto on edullisesti vastaavalla tavalla kokonaan tai osittain kallistettu kuiturainakoneen pituusakselin ympäri sen saamiseksi optimaaliseen kulmaan keksinnön mukaisesi kierrettyyn päänvientinauhaan nähden.

Päänvientinauha voidaan katkaista ennen sen syöttämistä köysikitaan yllä kuvatulla tavalla esimerkiksi alla tarkemmin kuvatulla ilmakatkaisulaitteella.

Ilmakatkaisulaite

Toisen näkökohdan mukaan tarjotaan laite ja menetelmä kuiturainan manipuloimiseksi, erityisesti katkaisemiseksi ennen yllä mainittua. Laite käsittää ainakin yhden virtauksenestoelementillä varustetun puhaltimen, joka on sovitettu tuottamaan ainakin yksi puhallus olennaisesti kuiturainan suuntaisesti sekä kitkaelementin, jota vasten kuituraina on sovitettu painautumaan ainakin osittain mainitun puhalluksen ja virtauksenestoelementin vaikutuksesta kuiturainan liikettä vastustavan kitkavoiman kohdistamiseksi kuiturainaan. Keksinnön toisen näkökohdan mukaan puhallus on suunnattu olennaisesti poispäin kitkaelementistä ja kitkaelementti käsittää pintaprofiilin joka on sovitettu sellaiseksi, että mainitun ainakin yhden puhalluksen vaikutuksesta syntyy jatkuva alipaine kuiturainan kitkaelementin puoleiselle pinnalle. Keksinnön toisen näkökohdan mukainen laite soveltuu tehostetun kitkavaikutuksen johdosta erityisesti kartongille ja sen avulla voidaan muodostaa esimerkiksi ilmakatkaisulaite kartonkikoneen päänvientiosaan.

Yhden sovellutusmuodon mukaan alipaine on sovitettu muodostumaan ainakin pääosin kuiturainan ja kitkaelementin väliin. Tällöin kitkaelementin pintaprofiili muodostaa epäyhtenäisen kontaktin kuiturainan kanssa.

Yhden sovellutusmuodon mukaan kitkaelementin pintaprofiili käsittää useita ulkonemia, joita vasten kuituraina on sovitettu painautumaan ja joiden väliin jää tällöin ilmakanava mainitun alipaineen ylläpitämiseksi. Ulkonemia voi olla järjestetty kitkaelementin pinnalle kahdessa dimensiossa, kuten myöhemmin tarkemmin kuvataan, tai ainakin toisessa näistä dimensioista. Tehokkain vaikutus saadaan aikaan kun ulkonemia on kahdessa suunnassa.

Yhden sovellutusmuodon mukaan ulkonemat on kiinnitetty pohjaelementtiin, joka käsittää kuiturainan tason suuntaisen levyn.

Ulkonemien lisäksi tai sijasta voidaan käyttää muita pintaprofiilielementtejä, jotka tekevät kitkaelementin pinnasta tasomaisesta poikkeavan. Pintaprofiilielementit voivat käsittää myös aukkoja.

Sen lisäksi, että ulkonemat tai muuta pintaprofiilielementit pitävät kuiturainan osittain irti kitkaelementin pinnasta mahdollistaen alipaineen syntymisen ja jatkuvan ylläpitämisen, ne myös itsessään voivat lisätä kitkaelementin pinnan karheutta (mikro-ja/tai makrotasolla), mikä edelleen voimistaa kitkavaikutusta.

Yhden sovellutusmuodon mukaan alipaine on sovitettu syntymään päinvastaiselle puolelle kitkaelementtiä kuin jossa kuituraina on tähän kiinni painautuneena. Tällöin kitkaelementissä on aukkoja, joiden kautta kuituraina ”imeytyy” kitkaelementtiä vasten.

Yhden sovellutusmuodon mukaan keksinnön kohteena on sovitelma päänvientinauhan katkaisemiseksi, johon sovitelmaan kuuluu ainakin kaksi olennaisesti vastakkaiseen suuntaan päänvientinauhaan vaikuttavaa puhallinta päänvientinauhan katkaisemiseksi, jolloin molemmat puhaltimet on varustettu virtauksenestolevyillä, sekä puhaltimien väliin sovitettu kitkaelementti. Kitkaelementti on sovitettu kohottamaan päänvientinauha irti laitteen pinnasta siten, että se muodostaa epäyhtenäisen kontaktin päänvientinauhaan. Yhden myöhemmin tarkemmin kuvattavan edullisen muunnelman mukaan kitkaelementti päästää ilman virtaamaan päänvientinauhan ja puhaltimien yhteisen ilmakammion välistä.

Täsmällisemmin sanottuna yhden sovellutusmuodon mukainen ilmakatkaisulaite käsittää kaksi puhallinta, eli ensimmäisen puhaltimen ensimmäisen ilmasuihkun tuottamiseksi oleellisesti ainakin pääosin kuiturainan liikesuuntaa vastaan ja toisen puhaltimen toisen ilmasuihkun tuottamiseksi ainakin pääosin kuituradan liikesuunnan suuntaisesti. Kitkaelementti on sijoitettu kuiturainan liikesuunnassa mainittujen ensimmäisen ja toisen puhaltimen välille siten, että sekä ensimmäinen että toinen ilmasuihku synnyttävät mainitun alipaineen. Molemmat puhaltimet voivat aiheuttaa imun samasta tilasta, mikä tehostaa kuiturainan painautumista kitkaelementtiä vasten ja siten kitkavaikutusta. Tällainen järjestely on edullinen nimenomaan ilmakatkaisulaitteessa, joissa halutaan kuiturainan oleellisesti pysäyttävä kitkavaikutus ilmakatkaisun mahdollistamiseksi. Erityisesti tällaisessa laitteessa ensimmäinen ja toinen puhallin on sovitettu tuottamaan voimakkuudeltaan oleellisesti yhtä suuret ilmasuihkut.

Yhden sovellutusmuodon mukaan mainitut ensimmäinen ja toinen puhallin käsittävät yhteisen ilmansyöttökanavan ja mainittu kitkaelementti on jäljestetty oleellisesti yhteisen ilmansyöttökanavan ja kuiturainan väliin. Tällainen ratkaisu mahdollistaa erityisen pienikokoisen tehokkaan ilmakatkaisulaitteen.

Käytetyt puhaltimet on varustettu virtauksenestoelementillä, jonka tehtävänä on rajoittaa korvausilman saantia ainakin puhaltimien ulostuloaukkojen yhdeltä puolelta, jolloin korvausilman saanti kitkaelementin pintaprofiilin läheisyydestä lisääntyy oleellisesti, mikä aiheuttaa keksinnönmukaisen kitkaa lisäävän alipaineen. Tyypillisesti käytetään puhalluksen suuntaan asetettua tai tästä poispäin kaareutuvaa ja/tai kulma-asentoon asetettua virtauksenestolevyä. Kaareutuvat ja/tai kulma-asentoon asetetut levyt lisäksi aiheuttavat kuiturainaa laitetta kohti painavan voimakomponentin ainakin osittain coanda-ilmiön johdosta. Erityisesti rainan kulkusuuntaan nähden kulma-asentoon asetetut levyt voivat ohjata jo katkennutta rainaa toivottuun suuntaan, koska levyt kääntävät ilmavirtausta coanda-ilmiön vuoksi

Kuviossa IA esitetään paperi- tai kartonkikoneen päänviennin perusperiaate yhden mahdollisen esillä olevaa keksintöä hyödyntävän toteutustavan mukaan. Kuituraina 10 syötetään sylinterille 12, josta se putoaa hylynkäsittelylaitteeseen 16, kuten pulpperiin. Raina irtoaa telalta 12 viimeistään osuessaan kaavariin 15. Rainasta on erotettu päänvientinauha 10A leikkaamalla ennen rainan irtoamista sylinteriltä. Keksinnön yhden sovellutusmuodon mukainen ilmakatkaisulaite 14 on sijoitettu päänvientinauhan 10A etupuolelle lähelle putoavaa rainaa.

Kuviossa IA esitetään myös tilanne katkaisun jälkeen, kun päänvientinauha 10B on katkaisu ilmakatkaisulaitteella 14 ja viety köysikitaan 18 tai muuhun päänvientinauhan 10B hallitusti vastaanottavaan laitteistoon sen ohjaamiseksi jatkokäsittelyyn. Ilmakatkaisulaitteen 14 läheisyydessä katkenneen päänvientinauhan 10A vieminen vastaanottavaan laitteistoon voidaan toteuttaa esimerkiksi yllä kuvatulla menetelmällä alapito- ja vientipuhalluksia ja käännettyjä virtauksenestolevyjä hyödyntäen.

Kuviossa IB esitetään kuviota IA vastaava järjestely, jossa rainan 10A’ kulku on kuitenkin laitteen 14 ollessa toiminnassa alkanut hidastua laitteen 14 alueella ja siten alkanut pullistua tämän yläpuolella jatkokäsittelylaitteistoa 18 kohti. Kuvio IB siis esittää välitilanteen kuvion lArainojen lOAja 10B asemien väliltä.

Kuviossa IA ja IB laite on sijoitettu kaavarin tason alapuolelle, mutta se voidaan sijoittaa myös sen tasolle tai jopa ylemmäs. Tarkemmin sanottuna tällaisessa ratakatkaisussa laitteen vaakasuuntainen keskilinja on kaavarin alimman tason tai jopa sen ylimmän tason (kaavauskohdan) tasalla tai sen yläpuolella.

Seuraavaksi kuvataan tarkemmin yhden sovellutusmuodon mukaista ilmakatkaisulaitetta viittaamalla kuvioon 2A. Yleisesti ottaen laite käsittää kaksi puhallinta 21 A, 21B, eli on sovitettu tuottamaan kaksi puhallusta 26A, 26B, ts. katkaisupuhalluksen 26A ja alaspitopuhalluksen 26B, joista toinen, tässä tapauksessa puhallus 26B, suuntautuu olennaisesti päänvientinauhan 10 kulkusuuntaan ja toinen, eli puhallus 26A, olennaisesti päänvientinauhan 10 kulkusuuntaa vastaan.

Tarkemmin ottaen kuviossa 2A havainnollistettu laite käsittää rungon 22, joka muodostaa ilmakammion 23. Kammion vastakkaisille sivuille on jäljestetty kullekin yksi tai edullisesti useampia ilma-aukkoja 25A, 25B eli suuttimia siten, että paineistettaessa kammio 23, ilma-aukoista 25A, 25B muodostuu ilmasuihkut, ts. katkaisu- ja alaspitopuhallukset 26A, 26B, vastaavasti. Paineilma voidaan tuottaa esimerkiksi kompressorilla (ei näytetty). Edullisesti ilmasuihkujen 26A, 26B lähtösuunnat ovat oleellisesti rainan 10 suuntaiset ja toisilleen päinvastaiset tai pääosin päinvastaiset. Suihkujen lähtösuuntien välinen kulma voi olla esimerkiksi 90.. .200 astetta, tyypillisesti 180 astetta. Ilma-aukot 25 A, 26B voivat kullakin puolella käsittää esimerkiksi rainan suuntaisen, kuvion 2A kuvatasoon nähden kohtisuoran rivistön reikiä tai vastaavasti yhden tai useamman kapean hahlomaisen aukon.

Lisäksi laite on varustettu virtauksenestolevyillä 24A, 24B, jotka on jäljestetty rungon 22 vastakkaisille sivuille, ilma-aukkojen 25A, 25B läheisyyteen, vastaavasti. Levyt 24A, 24B estävät ilmasuihkuja 26A, 26B saamasta korvausilmaa ei-toivotusta suunnasta ja aiheuttavat imun, joka vetää kuiturainaa 10 kohti levyjä 24A, 24B ja vasten laitetta. Levyt 24A, 24B ulottuvat tässä esimerkissä poispäin ilma-aukoista 25A, 25B ainakin osittain viistosti kuiturainan tasoon nähden, jolloin ne aiheuttavat ns. coanda-ilmiön, eli ilmasuihkujen 26A, 26B kaareutumisen poispäin kuiturainasta. Levyt 24A, 24B voivat olla suorat tai, kuten kuviossa 2A on esitetty, kaarevat. Ne voivat olla myös kulmikkaat (paloittain suorat). Levyjen lähtösuunta voi olla puhalluksen suuntainen tai kallistettu esimerkiksi 0 ... 45 astetta puhalluksen lähtösuuntaan nähden.

Kun päänvientinauha 10 viedään kuvion 2A mukaiseen asemaan, sen kulku hidastuu tai se jopa pysähtyy kahden yhtäaikaisen ja vastakkaisen puhalluksen vaikutuksesta, tässä tapauksessa vastakkaisiin suuntiin kohdistettujen puhallusten 26A, 26B vaikutuksesta, kun niiden voimakkuudet ovat sopivat. Päänvientinauhan 10 oleellinen hidastuminen j ohtaa sen voimakkaaseen värähtelyyn puhallusten virtauksessa, kuitujen katkeamiseen ja edelleen koko päänvientinauhan 10 katkeamiseen. Esillä olevan keksinnön tapauksessa tämä prosessi tapahtuu aikaisempia ratkaisuja pienemmällä alueella rainan kulkusuunnassa ja siten myös erittäin nopeasti ja tarkasti, kuten alla tarkemmin kuvataan.

Rainan hidastamisen, pysäyttämisen ja siten myös katkaisun tehostamiseksi esillä olevan keksinnön mukaisesti kuviossa 2A rungon 22 rainanpuoleiselle sivulle, tarkemmin puhallusaukkojen 25A, 25B väliselle alueelle on järjestetty kitkaelementti 28, jota vasten raina 10 painautuu. Kitkaelementti 28 ulottuu edullisesti lähelle purkausaukkoja ja kohottaa päänvientinauhan 10 irti kammion 23 rungosta 22. Ilmasuihkut 26A, 26B

pyrkivät saamaan korvausilmaa kaikista mahdollisista suunnista. Yksi suunta on tukittu sovitelmassa virtauksenestolevyillä 24A, 24B. Niinpä esillä olevassa ratkaisussa korvausilmaa otetaan nauhan 10, virtauksenestolevyjen 24 A, 24B sekä kammion 23 seinämien 22 ja kitkaelementin 28 muodostamasta taskuvyöhykkeestä. Kohottamalla päänvientinauha 10 ainakin osittain irti kammiosta 22 kitkaelementillä 28 ja jäljestämällä kitkaelementti 28 päänvientinauhan 10 tason suunnassa olennaisesti ilmaa läpipäästäväksi, ilmasuihkut 26A, 26B pyrkivät saamaan korvausilmaa erityisesti päänvientinauhan 10 ja kammion 22 välistä. Näitä korvausilmavirtoja havainnollistetaan kuviossa 2A nuolilla 27A, 27B. Tällöin päänvientinauhan 10 etupuolelle muodostuu voimakas alipaine, joka painaa päänvientinauhan voimakkaasti vasten kitkaelementtiä 28.

Kuten kuviosta 2A nähdään, kitkaelementti 28 on sijoitettu kokonaan puhallusten 26A, 26B takapuolelle, eli puhallukset 26A, 26B suuntautuvat siitä poispäin. Haluttu alipainevaikutus syntyy kitkaelementin 28 profiilin, puhallusten 26A, 26B ja virtauksenestolevyjen 24A, 4B yhteisvaikutuksesta syntyvistä korvausilmavirroista 27A, 27B.

Yhden myös kuviossa 2A havainnollistetun sovellutusmuodon mukaan kitkaelementti 28 käsittää pohjalevyn sekä pohjalevystä työntyviä ulokkeita 29A, 29B, jotka ensimmäisenä tulevat kosketuksiin päänvientinauhan 10 kanssa. Pohjalevynä voi toimia myös kammion 22 seinämä. Ulokkeet 29A, 29B on sovitettu välimatkan päähän toisistaan siten, että niiden väleihin (kuvatasoa kohtisuorassa tasossa) muodostuu ilmakanavia. Niinpä ilmasuihkut 26A, 26B aiheuttavat jatkuvan alipaineen kitkaelementin ja rainan 10 väliin, mikä painaa päänvientinauhaa 10 kohti kitkaelementtiä 28 ja erityisesti sen ulokkeita 29A, 29B yhä voimakkaammin. Lisääntyvä kitka alkaa hidastaa nauhan 10 kulkua. Lopulta ilmasuihkujen 26A, 26B voima katkaisee sen. Jos ilmasuihkut 26A, 26B ovat riittävän voimakkaat, nauhan 10 ja kitkaelementin 28 välinen kitkavoima riittää pysäyttämään nauhan 10.

Ulokkeellisen kitkaelementin 28 tapauksessa nauha 10 pyrkii pullistumaan kuvion 2A mukaisesti ulokkeiden välissä kitkaelementtiä kohti, mikä edelleen tehostaa kitkavaikutusta.

Eräs edullinen tapa muodostaa kitkaelementti 28 on valmistaa suoraan suutinkammion 22 seinämään tai erilliseen levyyn tai reikiä välimatkan päähän toisistaan ja kiinnittää reikiin pidätinruuvit, joiden kannat muodostavat ulokkeet 29A, 29B. Tällaisia hyvin kulutusta kestäviä pidätinruuveja on yleisesti saatavilla.

Ulokkeiden 29A, 29B väli voi olla varsin vapaasti sovitettu. Se voi olla esimerkiksi 5-50 mm ulokkeen reunasta toisen reunaan. Ulokkeiden korkeus on edullisesti 1-10 mm, tyypillisesti 1-5 mm.

Alipaine muodostuu erityisen suureksi päänvientinauhan 10 ollessa leveä suhteessa korvausilmaa tarjoavan taskuvyöhykkeen (rainan, virtauksenestolevyn ja kammion välisen alueen) poikkipinta-alaan. Tyypillisillä nauhanieveyksillä, esimerkiksi 10-40 cm, yllä kuvatuilla esimerkinomaisilla ulokkeiden sijoittelulla ja dimensioilla ja tavanomaisin tekniikoin saavutettavalla ilmasuihkujen 26A, 26B virtauksilla saavutettava alipaine ja kitka on riittävä mahdollistamaan kartongin katkaiseminen pelkästään ilmasuihkujen voimasta. Kartongin paksuuden ja samalla nauhan 10 jäykkyyden kasvaessa on nauhan 10 täydellinen pysähtyminen edullista, koska silloin varmistetaan lyhyt katkaisuaika. Nauhan 10 jäykkyyden kasvaminen lisää voimaa, jolla nauha painautuu vasten kitkaelementtiä 28 ja siten myös kitkavoimaa.

Kuvion 2A sovellutusmuodossa molempien puolien ilma-aukot 25 A, 25B on järjestetty saman ilmakammion 23 yhteyteen, millä varmistetaan samansuuruinen suihkutuspaine molemmilla puolilla. Kuviossa 2B esitetään vaihtoehtoinen sovellutusmuoto, jossa ilma-aukot 35A, 35B on järjestetty eri kammioiden 33A, 33B yhteyteen, vastaavasti. Tällöin rainan kulkusuunnalle myötä-ja vastasuuntaisen ilmasuihkun 36B, 36A, vastaavasti, suihkutuspainetta voidaan säätää toisistaan riippumatta, mistä voi olla etua katkaisuprosessin tarkassa säätämisessä. Kitkaelementti on järjestetty kammioiden 33 A, 33B rainanpuoleisille sivuille siten, että se tulee rainan kanssa kosketuksiin ja muodostaa ilmasuihkujen 36A, 36B vaikutuksesta alipaineistuvan ilmataskun. Muilta osin ratkaisu vastaa kuviossa 2A esitettyä ratkaisua.

Kuvatuissa esimerkissä kammio 23 (33A, 33B), yhdessä ilma-aukkojen 25A, 25B (35A, 35B) ja virtauksenestolevyjen 24A, 24B (34A, 34B) kanssa muodostaa puhaltimet 21 A, 21B (3 IA, 3 IB). Paineilman tuotantolaitteistoa ja kytkentää kammioon 23 (33A, 33B) ei ole tässä havainnollistettu tarkemmin.

Ylä- ja alapuolisten ilma-aukkojen 25A, 25B etäisyys toisistaan ja siten kitkaelementin dimensio ilma-aukkojen 25A, 25B määrittelemässä suunnassa on edullisesti mahdollisimman pieni, kuitenkin siten, että riittävä alipaineistettu ilmatasku ja kitkavaikutus saavutetaan. Tyypillisesti etäisyys on 2 - 10 cm.

Kuviossa 2C esitetään ilmakatkaisulaite 14A asetettuna suoraan kulmaan rainan 10 kulkusuuntaan nähden. Kuviossa 2D esitetään ilmakatkaisulaite 14B asetettuna rainan 10 tasossa käännettyyn kulmaan a rainan 10 kulkusuuntaan nähden. Kulma a voi olla ±0.. .45 astetta. Kuviossa 2E esitetään ilmakatkaisulaite 14C, jonka ylä- ja alaosat on molemmat toisistaan riippumatta (esimerkiksi kuvion 2B rakennetta muistuttavalla rakenteella toteutettuna) asetettuna rainan 10 tasossa käännettyyn kulmaan a rainan 10 kulkusuuntaan nähden. Kulma a voi tässäkin sovellutusmuodossa olla ±0.. .45 astetta. Laitteen tai sen osan kääntäminen rainan tasossa on edullista esimerkiksi jos katkaisun jälkeen päänvientinauhaa halutaan ohjata sivuun sen alkuperäiseltä konesuuntaiseita linjalta.

Edelleen kuviossa 2F esitetään ratkaisu, jossa ilmakatkaisulaitetta 14D on käännetty rainan tasosta (rainan alkuperäisestä tulotasosta) ulos kulman β verran. Myös kulma β voi olla ±0...45 astetta. Tällainen ratkaisu on edullinen esimerkiksi silloin, kun päänvientinauhaa halutaan voimakkaasti ohjata katkaisun jälkeen yläpuolisen puhalluksen avulla.

Kuvioiden 2C-2F mukaisia kulma-asentoja voidaan vapaasti yhdistellä halutun vaikutuksen aikaansaamiseksi, poikkeamatta keksinnön mukaisesta ajatuksesta, jossa puhallukset on järjestetty ainakin pääosin kuiturainan kulkusuuntaisesti halutun manipulaatiovaikutuksen aikaansaamiseksi.

On riittävää, että kaksipuhaltimisessa ratkaisussa jompikumpi puhalluksista imee rainan kiinni kitkaelementtiin ja siten lisää liikekitkaa senja rainan välillä. Toinen puhalluksista voi olla järjestetty esimerkiksi ainoastaan katkaisua varten. Tyypillisessä ratkaisussa kuitenkin molemmat puhallukset osallistuvat, ainakin jossain katkaisuprosessin vaiheessa sekä kitkavaikutuksen lisäämiseen että katkaisuun.

Kitkaelementin halutun vaikutuksen aikaansaava profiili voi olla monella tapaa muodostettu ja joitakin esimerkinomaisia tapoja on esitetty kuvioissa 3A - 3D. Kuviossa 3A esitetty ratkaisu vastaa kuvioissa 2A ja 2B esitettyä ratkaisua. Tässä ulokkeita 42A on jäljestetty pohjalevylle, joka siis voi olla myös kammion 33 seinämä, kahteen riviin välimatkan päähän toisistaan. Kuviossa 3B on esitetty vastaava ratkaisu, jossa ulokkeita 42B on järjestetty pohjalevylle 40B kolmeen riviin. Kuviossa 3C on esitetty vaihtoehtoinen ratkaisu, jossa ulokkeet 42C käsittävät rainan kulkusuunnassa pitkänomaisia elimiä, jolloin muodostuu useita pitkänomaisia alipaineistettuja ilmataskuja rainan, pohjalevyn 40C sekä ulokkeiden 42C rajaamille vyöhykkeille.

Kuviossa 3D esitetään edellisistä poikkeava ratkaisu, jossa ulokkeiden sijaan pohjalevyyn 40D on muodostettu aukkoja 42D. Kun tällainen levy järjestetään kuvion 4C mukaisesti sopivien erotinelimien 99A, 99B avulla välimatkan päähän puhaltimen 91 ilmakammion 93 seinämästä kitkaelementiksi 98, muodostuu tämän ja kammion väliin edellisten sovellutusmuotojen tapaan alipaineistettu ilmatasku. Aukkojen 42D kautta raina pyrkii imeytymään vasten pohjalevyä 40C ja edelleen ”aukkojen läpi”, jolloin kitkavoima kasvaa.

Kaikissa yllä kuvatuissa esimerkkiratkaisuissa kitkaelementti on yleiseltä muodoltaan rainan suuntainen taso, jonka yksityiskohtainen profiili kuitenkin poikkeaa tasomaisesta, eli tasaisesta profiilista. Yllä kuvattuja ratkaisuja voidaan myös yhdistellä tai konstruoida muita vaikutukseltaan vastaavia ratkaisuja.

Kuviossa 4A esitetään ”yksipuolinen”, mutta keksinnönmukainen puhallinlaite kuiturainan 50 manipuloimiseksi. Se vastaa rakenteeltaan kuviossa 2A esitettyä laitetta, mutta käsittää vain yhden puhaltimen 51, ts. ilma-aukkoja 55 ja virtauksenestolevyn 54 vain toisella puolella kammiota 53 yhden ilmasuihkun 56 aikaansaamiseksi. Tässäkin tapauksessa puhallin 51 ja kitkaelementti 58 saavat aikaan halutun kitkaa lisäävän alipainevaikutuksen kitkaelementin 58 vaikutusalueelle. Tällainen laite soveltuu esimerkiksi kartonkirainojen ohjaamiseen, hidastamisen tai kiristämiseen.

Kuviossa 4B esitetään edelleen yksi muunnelma, jossa puhallin 61 käsittää puhalluskammion 62, joka on kuitenkin rainansuuntaiseita dimensioltaan kitkaelementtiä 68 pienempi. Kitkaelementtinä 68 on tässä kolmirivinen ulokelevy. Ilmasuihku 66 suunnataan ilma-aukoista 65 pystysuuntaan nähden vinosti, mutta oleellisesti rainan 60 suuntaisesti sen ohjaamiseksi, hidastamiseksi tai kiristämiseksi.

Kuten yllä olevasta kuvauksesta käy ilmi, esillä olevan keksintö voidaan toteuttaa monella eri tavalla, joista tässä on kuvattu vain joitakin. Keksinnönmukainen laite voidaan sovittaa osaksi monenlaisia kuiturainojen kuljetus-, katkaisu-ja/tai päänvientilaitteisto-kokonai suuksi a, jolloin esimerkiksi puhallusten voimakkuuksia voidaan säätää ja virtauksenestolevyjä sekä kitkaelementtejä muotoilla kunkin laitteiston vaatimusten mukaisesti.

Yhden sovellutusmuodon mukaan esillä oleva manipulointilaite muodostaa yhden yhtenäisen laiteyksikön, eli sen eri osat on liitetty toisiinsa siten, että laite on helposti siirrettävissä ja sijoitettavissa haluttuun kohtaan yhtenä kokonaisuutena.

Laitteen leveys (rainan leveyden suuntainen dimensio) on tyypillisesti sovitettu vastaamaan manipuloitavan rainan leveyttä tai se on hieman tätä suurempi. Leveys voi olla esimerkiksi 5 cm - 10 m, päänvientinauhan tapauksessa tyypillisesti 5-40 cm.

Laitteeseen liitettävät ilmanpaineen tuottolaite tai -laitteet, kuten kompressorit, ja näiden ohjainyksiköt ovat alan asiantuntijalle saatavilla olevaa tekniikkaa eikä niitä käsitellä tässä laajemmin.

Vaikka yllä keksintöä ja sen sovellutusmuotoja on kuvattu lähinnä päänvientinauhan katkaisun yhteydessä, niitä voidaan käyttää myös muissa päänvientiprosessin vaiheissa päänvientinauhan manipuloimiseksi tai muiden rainojen, jopa täysleveyden rainojen manipuloimiseksi kuiturainakoneen päänvientiosassa tai muissa osissa.

Claims (17)

1. Sovitelma kuiturainakoneessa kuiturainan (100) päänvientiä varten, joka sovitelma käsittää - päänvientilaitteiston (218), joka on sovitettu ottamaan vastaan kuiturainasta (100) erotettu päänvientinauha ja ohjaamaan edelleen kuiturainakoneen pituussunnassa kuiturainakoneen seuraaviin osiin, - ainakin yhden puhaltimen (102, 104), joka on varustettu virtauksenestolevyllä (103, 105) ja sovitettu ohjaamaan päänvientinauhaa kohti mainittua päänvientilaitteistoa (218) päänvientinauhan syöttämiseksi päänvientilaitteistoon (218) käännetyssä kulkusuunnassa, jolloin - mainittu päänvientilaitteisto (218) käsittää päänvientinauhan vastaanottavan köysinipin, jonka päänvientiköydet on tuettu köysipyörällä (108), joka on sovitettu pyörimään kuiturainakoneen pituusakselin suuntaisessa ja pystysuoraan nähden viistossa tasossa ja joka on sovitettu ottamaan käännetty päänvientinauha vastaan mainitussa käännetyssä kulkusuunnassa, tunnettu siitä, että - mainittu ainakin yksi puhallin (102, 104) virtauksenestolevyineen (103, 105) on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuuntaa yhtäaikaisesti kuiturainakoneen pitkittäissuuntaisessa pystytasossa ja poikittaissuuntaisessa pystytasossa oleellisesti koneen poikki suuntaiseen pystytasoon tai korkeintaan 45 asteen kulmaan mainittuun pystytasoon nähden, muodostaen mainitun käännetyn kulkusuunnan..

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi puhallin (102, 104) virtauksenestolevyineen (103, 105) on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuuntaa ainakin kulma-asentoon sekä vaakasuoraan että pystysuoraan suuntaan nähden.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että se käsittää - ainakin yhden ensimmäisen puhaltimen (102), joka on varustettu ensimmäisellä virtauksenestolevyllä (103) ja sovitettu ohjaamaan kuiturainasta erotettua päänvientinauhaa kohti päänvientilaitteistoa (218), - ainakin yhden toisen puhaltimen (104), joka on varustettu toisella virtauksenestolevyllä (105) ja sovitettu ohjaamaan mainittua päänvientinauhaa edelleen ensimmäiseltä puhaltimelta kohti päänvientilaitteistoa (218), jolloin - kuituraina on sovitettu kulkemaan ainakin osittain ensimmäisen virtauksenestolevyn (103) alapinnalla ja ainakin osittain toisen virtauksenestolevyn (105) yläpinnalla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ensimmäinen puhallin (102) ja virtauksenestolevy (103) on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuunta oleellisesti ylhäältä alas suuntautuvasta pystysuunnasta oleellisesti vaakatasoon ja kulmaan kuiturainakoneen pituusakseliin nähden ja toinen puhallin (104) ja virtauksenestolevy (105) on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuunta edelleen oleellisesti kuiturainakoneen poikki suuntaiseen tasoon ja viistosti ylöspäin avautuvaan kulmaan.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainitun ainakin yhden puhaltimen (102, 104) virtauksenestolevyn (103, 105) muoto vastaa taivutettua tasolevyä ja päänvientinauha on jäljestetty kulkemaan oleellisesti virtauksenestolevyn (103, 105) pintaa seuraten, jolloin päänvientinauhan kulkusuunnan muutos tapahtuu päänvientinauhan luonnollisessa tasogeometriassa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi puhallin (102, 104) virtauksenestolevyineen (103, 105) on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuuntaa oleellisesti alaspäin suuntautuvasta suunnasta 30-60 asteen ylöspäin avautuvaan kulmaan vaakasuoraan suuntaan nähden koneen poikittaisessa pystytasossa tarkasteltuna.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi puhallin (102, 104) virtauksenestolevyineen (103, 105) on sovitettu kääntämään päänvientinauhan kulkusuuntaa oleellisesti alaspäin suuntautuvasta suunnasta 135 - 180 asteen, edullisesti 150 - 180 asteen ylöspäin avautuvaan kulmaan vaakasuoraan suuntaan nähden koneen pitkittäisessä pystytasossa tarkasteltuna.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainittu päänvientilaitteisto (218) on sovitettu kääntämään vastaanotetun päänvientinauhan kulkusuunta edelleen oleellisesti konesuuntaiseksi, edullisesti kuiturainakoneen pituusakselin suuntaiseksi, ja kiertämään päänvientinauhaa konesuunnan akselin ympäri oleellisesti konetasoon, edullisesti mainitun pituusakselin ympäri vaakatasoon.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainitun köysipyörän (108) pyörimisakseli sijaitsee kuiturainakoneen poikki suuntaisessa pystytasossa ja on kulma-asennossa vaakatasoon nähden.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi puhallin virtauksenestolevyineen on sovitettu aiheuttamaan päänvientinauhan keskilinjan sivuttaissiirtymän, jonka suuruus on vähintään 5 cm, ennen päänvientinauhan vastaanottamista päänvientilaitteistossa.

11. Päänvientilaitteisto (218) katkaistun päänvientinauhan vastaanottamiseksi kuiturainakoneen päänvientiosassa, joka laitteisto käsittää - välineet päänvientinauhan vastaanottamiseksi (108, 109) oleellisesti kulma-asennossa kuiturainakoneen pituussuuntaan ja/tai vaakasuuntaiseen poikki suuntaan ja/tai pystysuuntaiseen poikki suuntaan nähden, - välineet vastaanotetun päänvientinauhan kulkusuunnan kääntämiseksi oleellisesti konesuuntaan, tunnettu siitä, että mainitut välineet päänvientinauhan vastaanottamiseksi käsittävät köysinipin, jonka päänvientiköydet on tuettu köysipyörällä (108), joka on sovitettu pyörimään kuiturainakoneen pituusakselin suuntaisessa ja pystysuoraan nähden viistossa tasossa ja joka on sovitettu ottamaan päänvientinauha vastaan tämän ollessa oleellisesti koneen poikkisuuntaisessa pystytasossa tai korkeintaan 45 astetta tästä poikkeavassa tasossa ja viistossa kulma-asennossa koneen pysty- ja vaakasuoriin suuntiin nähden.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen päänvientilaitteisto, tunnettu siitä, että mainitun köysipyörän (108) pyörimisakseli sijaitsee kuiturainakoneen poikki suuntaisessa pystytasossa ja on kulma-asennossa vaakatasoon nähden.

13. Menetelmä kuiturainan päänvientiä varten kuiturainakoneessa, joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: - erotetaan kuiturainasta päänvientinauha, - syötetään päänvientinauha oleellisesti ylhäältä alaspäin, - katkaistaan päänvientinauha, - ohjataan päänvientinauhan katkaistu pää ainakin yhden virtauksenestolevyllä (103, 105) varustetun puhaltimen (102, 104) avulla käännetyssä kulkusuunnassa päänvientilaitteistoon (218), joka on sovitettu ottamaan päänvientinauha vastaan ja ohjaamaan edelleen kuiturainakoneen pituussunnassa kuiturainakoneen seuraaviin osiin, - vastaanotetaan päänvientinauha köysinipin avulla, jonka päänvientiköydet on tuettu köysipyörällä (108), joka on sovitettu pyörimään kuiturainakoneen pituusakselin suuntaisessa ja pystysuoraan nähden viistossa tasossa ja joka on sovitettu ottamaan käännetty päänvientinauha vastaan mainitussa käännetyssä kulkusuunnassa, tunnettu siitä, että - ohjattaessa päänvientinauhaa päänvientilaitteistoon (218) sen kulkusuuntaa muutetaan yhtäaikaisesti kuiturainakoneen pitkittäissuuntaisessa pystytasossa ja poikittaissuuntaisessa pystytasossa mainittuun käännettyyn kulkusuuntaan, jolloin mainittu käännetty kulkusuunta on oleellisesti koneen poikki suuntaiseen pystytasoon tai korkeintaan 45 asteen kulmaan mainittuun pystytasoon nähden, jolloin kulkusuunnan muuttaminen perustuu ainakin osittain mainitun ainakin yhden puhaltimen (102, 104) virtauksenestolevyn (103, 105) muotoon.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjattaessa päänvientinauhaa päänvientilaitteistoon (218) se ohjataan ensimmäisen puhaltimen (102) virtauksenestolevyn (103) alapinnalle, jossa päänvientinauhan kulkusuunta muuttuu konesuunnassa ainakin 60 astetta, edullisesti noin 90 astetta ja edullisesti koneen poikkisuunnassa sivuun ainakin 5 astetta ainakin osittain virtauksenestolevyn (103) muodon johdosta.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjattaessa päänvientinauhaa päänvientilaitteistoon se ohjataan edelleen toisen puhaltimen (104) virtauksenestolevyn (105) yläpinnalle, jossa päänvientinauhan kulkusuunta muuttuu konesuunnassa edelleen ainakin 45 astetta, edullisesti noin 90 astetta ja valinnaisesti edelleen koneen poikkisuunnassa sivuun ainakin 5 astetta ainakin osittain virtauksenestolevyn (105) muodon johdosta.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 13-15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtauksenestolevyinä (103, 105) käytetään epäsymmetrisesti taivutettuja metallilevyjä.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 13-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjaamiseen ja/tai vastaanottamiseen käytetään jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaista sovitelmaa ja/tai jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukaista päänvientilaitteistoa.