FI127036B - Laite ja menetelmä kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi - Google Patents

Description

LAITE JA MENETELMÄ KUITURAINAKONEEN PERÄLAATIKON VIRTAUSPINNAN KUNNOSTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on laite kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi, johon laitteeseen kuuluu - runkorakenne, - runkorakenteeseen järjestetty kunnostuselin perälaatikon huulikanavan virtauspinnan kunnostamiseksi, jonka kunnos-tuselimen korkeusmitta s on yhtä suuri tai pienempi kuin 60 mm, ja joka kunnostuselin on hiontalevy, ja - runkorakenteeseen järjestetty toimilaite kunnostuselimen käyttämiseksi.

Keksintö kohteena on myös menetelmä kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi.

Kuiturainakoneessa, kuten paperikoneessa, perälaatikolla on merkittävä osuus onnistuneeseen rainanmuodostukseen. Perälaati-kossa kuitususpensioon muodostetaan lisäksi voimakas turbulenssi turbulenssigeneraattorilla. Turbulenssigeneraattorin jälkeen perälaatikossa on huulikanava, jota ala- ja ylähuuli rajoittavat. Huulikanavan raon suuruus ja erityisesti sen muoto määrittävät miten tasaisesti kuitususpensio suihkuaa muodostusviiral-le. Lisäksi alahuuli muodostaa virtauspinnan, joka tehdään mahdollisimman tasomaiseksi ja usein vielä kiillotetaan. Toisin sanoen käytännössä pyritään tarkkaan tasomaisuuteen ja pieneen pinnankarheuteen häiriöttömän suihkun muodostamiseksi. Käytössä kuitenkin ala- ja ylähuuli kuluvat. Lisäksi epätasainen lämpö-laajeneminen ja tapaturmista aiheutuneet muodonmuutokset aiheuttavat muutoksia alahuulen tasomaisuuteen, mikä häiritsee rainan-muodostusta.

Perälaatikon ja erityisesti alahuulen kunnon määrittämiseksi on tunnettua tehdä mittauksia. Yksi tunnettu mittauslaitteisto esitetään US-patentissa numero 7335280. Tässä mittaukset perustuvat mittatyökaluun, jolla mitataan useita kohtia kerralla, mikä nopeuttaa mittausta huomattavasti. Mittauksen ajaksi huulikanava avataan. Toisin sanoen tavallisesti ylähuulta käännetään, jolloin mittatyökalu voidaan asettaa virtauspinnal-le. Mittatyökalulla virtauspinnan kunto voidaan kartoittaa yhdellä mittauksella. Mittaus on nopeaa ja tulosten tarkkuus on erinomainen. Lisäksi tuloksia voidaan käsitellä ja esittää monipuolisesti. Tulosten pohjalta voidaan sitten päättää tarvittavista kunnostustoimenpiteistä.

Kunnostustoimenpiteet sisältävät ainakin lopuksi virtauspinnan hiomisen ja usein myös kiillottamisen. Hiontaan käytetään käsityökalua, jota liikutetaan virtauspinnalla. Tavallisesti käytetään kulmahiomakonetta, johon on kunnostuselimeksi sovitettu hiomapaperilla varustettu hiomalaikka. Tunnetussa työkalussa ja toimintatavassa on kuitenkin käytännön puutteita. Ensinnäkin käsityökalun kannattelu on rasittavaa, varsinkin jos perälaatik-ko on pystyasennossa, jolloin virtauspinta on vinossa. Merkittävimmän ongelman muodostaa nykyaikaisten perälaatikkojen huuli-kanavien ahtaus. Käytännössä ylähuuli liikkuu niin vähän, että käsityökalu ei mahdu virtauspinnalle. Tällöin joudutaan irrottamaan koko alahuuli hiontaa varten, mikä pidentää huoltoseisokkia. Lisäksi alahuuli voi vaurioitua sitä asennettaessa takaisin paikoilleen. Patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen laite esitetään julkaisussa DE 102008059247 AI.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakoneen perälaa-tikon virtauspinnan kunnostamiseksi uudenlainen laite, joka on entistä moni- ja helppokäyttöisempi. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi uudenlainen menetelmä, joka on soveltuu ahtaillekin huulikanaville. Tämän keksinnön mukaisen laitteen tunnusomainen piirre on, että runkorakenteeseen kuuluu kuormi-tusvarret laitteen kuormittamiseksi huulikanavaan tukeutumalla. Vastaavasti keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomainen piirre on, että työkalua kuormitetaan huulikanavaan tukeutumalla. Keksinnön mukaisella laitteella ja menetelmällä voidaan kunnostaa ahtaimmatkin peräperälaatikot alahuulta irrottamatta. Lisäksi työskentelymukavuus säilyy virtauspinnan asennosta huolimatta. Keksinnön mukaista laitetta ja menetelmää voidaan käyttää erityisesti perälaatikon huulikanavan alahuulen muodostaman virtauspinnan kunnostamiseen. Kunnostamisella tarkoitetaan lähinnä hiontaa, hiertämistä tai kiillottamista.

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

Kuva 1 esittää osan kuiturainakoneen perälaatikosta halki-leikattuna,

Kuva 2a esittää keksinnön mukaisen laitteen sivulta katsottuna,

Kuva 2b esittää kuvan 2a laitteen päältä katsottuna,

Kuva 3a esittää kuvan 2a laitteen muunnoksen sivulta katsottuna,

Kuva 3b esittää kuvan 3a laitteen päältä katsottuna,

Kuva 4a esittää kuvan 2a laitteen toisen muunnoksen sivulta katsottuna,

Kuva 4b esittää keksinnön mukaisen laitteen toisen sovelluksen sivulta katsottuna,

Kuva 4c esittää kuvan 4b laitteen päältä katsottuna,

Kuva 4d esittää keksinnön mukaisen laitteen kolmannen sovelluksen päältä katsottuna,

Kuva 5 esittää keksinnön mukaisen menetelmän soveltamista, Kuva 6 esittää keksinnön mukaisen kunnostuselimen halki- leikattuna.

Kuvassa 1 esitetään osa sinänsä tavanomaisesta kuiturainakoneen perälaatikosta. Kuiturainakoneita ovat esimerkiksi paperi- tai kartonkikoneet sekä sellukoneet. Tunnetusti valmistusprosessissa käytettävää kuitususpensiota syötetään turbulenssigeneraattorin 10 kautta huulikanavaan 11. Turbulenssigeneraattorilla kuidut pyritään erottamaan toisistaan ja suuntauttamaan mahdollisimman epämääräisesti toistensa suhteen. Tässä turbulenssigeneraattori 10 on muodostettu useista pilleistä 12, jotka on tuettu molem- mista päistään tukeviin laattoihin 13 ja 14. Huulikanavaa 11 rajoittavaan laattaan on työstetty aukot 15, joihin on asetettu sanotut pillit 12. Kuvassa 1 pillejä 12 on seitsemässä päällekkäisessä rivissä, jotka ulottuvat koko perälaatikon leveydelle. Pillit 12 on asetettu tiettyyn kulmaan toistensa suhteen siten, että eri rivien pilleistä purkautuvat virtaukset yhdistyvät huuliaukossa 17. Kuvassa 1 ei ole kuitenkaan esitetty massaa eikä sen virtauksia. Turbulenssigeneraattorin 10 jälkeen huuli-kanavassa 11 on turbulenssilevyjä 16, joilla ylläpidetään haluttu turbulenssitaso huuliaukkoon 17 ja aina viiraosalle asti. Huuliaukosta 17 massa purkautuu tässä telan 20 kannattamalle muodostusviiralle 21 ja sen kuljettamana eteenpäin.

Huulikanava 11 päättyy ulokemaiseen alahuuleen 18, joka muodostaa tasomaisen virtauspinnan 25. Alahuuli on osa perälaatikkoa ja se pysyy paikoillaan perälaatikkoa käytettäessä. Sen sijaan ylähuuli 19 on nivelöity perälaatikkoon, jolloin se voidaan kääntää huollon ajaksi. Nivel 22 esitetään kuvassa 1. Lisäksi ylähuulessa on yleensä tietyin välein säätökaroja, joilla huuliaukon profiilia voidaan säätää (ei esitetty). Perälaatikkoa huollettaessa ja varsinkin virtauspintaa kunnostettaessa perä-laatikkoa seuraavat rakenteet puretaan ja ylähuuli käännetään huoltoasentoon. Tällöin alahuuleen pääsee käsiksi koko sen leveydeltä.

Keksinnön kohteena on laite kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi. Laitteen yksi sovellusesimerkki esitetään kuvissa 2a ja 2b. Laitteeseen kuuluu runkorakenne 23 ja siihen järjestetty kunnostuselin 24 perälaatikon huulikanavan 11 virtauspinnan 25 kunnostamiseksi. Lisäksi laitteeseen kuuluu runkorakenteeseen 23 järjestetty toimilaite 26 kunnostuselimen 24 käyttämiseksi. Laitteen kunnostuselimen 24 korkeusmitta s on yhtä suuri tai pienempi kuin 60 mm. Tällöin laitteella voidaan kunnostaa ahtaimmatkin perälaatikot ilman alahuulen irrottamista. Tässä korkeusmitalla tarkoitetaan kunnostuselimen suurinta mittaa mitattuna virtauspinnan normaalin suuntaisesti.

Sovellusesimerkissä toimilaite 26 on järjestetty erilleen kunnostuselimestä 24. Toisin sanoen toimilaitteeseen 26 kuuluva pyörimisakseli 27 on järjestetty sivuun kunnostuselimeen 24 kuuluvasta pyörimisakselista 28. Tällöin toimilaite voi olla korkeampi kuin kunnostuselin, koska se jää huulikanavan ulkopuolelle. Kuvassa 2b esitetään alahuulen etureunaa 29 pistekatko-viivalla. Samassa sovelluksessa toimilaite 26 on yhdistetty kunnostuselimeen 24 välityksen muodostavalla voimasiirtoelimellä 30. Tässä voimansiirtoelin on hammastettu kiilahihna 31, jota vastaavat hihnapyörät 32 ja 33 on järjestetty sekä kunnostuselimeen 24 että toimilaitteeseen 26. Välityksen ansiosta vääntävän toimilaitteen pyörimisnopeus saadaan nostettua riittävän suureksi. Kiilahihna on myös kevyt ja äänetön sekä muutenkin turvallinen käyttää. Kiilahihna sijasta voidaan käyttää myös jotain muuta tunnettua voimansiirtoelintä, kuten hammaspyörä- tai ketjuvälitystä.

Kuvissa 2a ja 2b esitetyssä sovelluksessa kunnostuselin on järjestetty erilleen toimilaitteesta. Tässä kunnostuselimeen 24 kuuluu runkokappale 34, johon on kaksirivisellä laakeroinnilla 35 pyörivästi tuettu hiontalevy 36. Esitetty rakenne on yksinkertainen, mutta erityisen tukeva, koska voidaan käyttää suuri-halkaisi j aista laakeria. Samalla voidaan käyttää tavanomaista toimilaitetta, johon on vain asennettu hihnapyörä 33. Tässä toimilaite 26 on paineilmakäyttöinen turbiinimoottori 37, jolla saavutetaan hyvä vääntö. Hiljaisen ja vääntävän turbiinimootto-rin pyörimisnopeus saadaan välityksen ansiosta nostettua suuremmaksi, jolloin hiontatulos paranee oleellisesti. Edullisesti kunnostuselimen hihnapyörä 32 on integroitu hiontalevyyn 36, jolloin kunnostuselimessä on laakeroinnin 35 lisäksi vain kaksi komponenttia (kuva 6) . Runkokappale voidaan valmistaa esimerkiksi alumiinista ja hiontalevy ruostumattomasta teräksestä.

Esitetyssä laitteessa on myös muita uusia ja yllättäviä ominaisuuksia. Ensinnäkin runkorakenteeseen 23 kuuluu kuormitusvarret 38 työkalun 45 kuormittamiseksi huulikanavaan 11 tukeutumalla (kuva 3a ja 3b). Suhteellisen pitkät kuormitusvarret 38 on kiinnitetty kääntyvästi runkokappaleeseen 34. Lisäksi kuormitus-varsiin on järjestetty ympäripyörivät rullat 39, jotka vastaavat laitetta käytettäessä perälaatikon ylähuuleen. Kuormitusvarret ulottuvat huuliaukon ulkopuolelle, jolloin niistä painamalla voidaan kunnostuselintä kuormittaa virtauspintaa vasten. Tällöin kuormituselintä on helppo painaa virtauspintaa vasten, vaikka virtauspinta olisi vinossa, kuten kuvassa 5 esitetään. Kuormitusta voidaan käyttää myös vaakasuoralla virtauspinnalla, jolloin voidaan työskennellä lainkaan työntämättä käsiä huuli-kanavaan. Tämä lisää työergonomiaa ja samalla parantaa työturvallisuutta .

Toiseksi laitteeseen on järjestetty tukipyöriä. Runkorakenteeseen 23 kuuluukin tukipyörä 40 ja/tai 41 laitteen tukemiseksi virtauspintaan 25 ja/tai virtauspinnan 25 reunaan 29. Ensimmäinen tukipyörä 40 on laitteen etuosassa ja tukipyörään nojautuen laite voidaan työntää kolhimatta huuliaukkoon. Toisin sanoen etummainen tukipyörä 40 asetetaan varovasti alahuulen päälle ja laite työnnetään huuliaukkoon toimilaitteesta kannatellen. Takaosassa oleva tukipyörä on poikkisuuntaisesti, jolloin se voi tukeutua virtauspinnan etureunaan. Tällöin laitteen paino voidaan kannattaa tukipyörällä, jolloin käyttäjän tarve kannatella laitetta on olematon. Tukipyörä myös helpottaa laitteen liikuttamista edestakaisin perälaatikon leveyssuunnassa. Samalla kunnostuselin pysyy koko ajan oikeassa kohdassa ilman erityistä asettelua. Lisäksi vältetään toimilaitteen osuminen alahuulen etureunaan.

Esitetyssä sovelluksessa eri komponentit on kiinnitetty toisiinsa kierretangoin 42. Tällöin laitteen kokoonpanoa voidaan muutella ja esimerkiksi kiilahihna voidaan asettaa sopivalle kireydelle. Tässä etummaisen tukipyörän 40 läheisyydessä on paino 43, jolla laite tasapainotetaan. Tällöin kunnostuselin kuormittuu mahdollisimman tasaisesti ilman käyttäjän kannatte-lua. Tarvittaessa tukipyörä ja paino voidaan irrottaa. Tällaista sovellusta esitetään kuvassa 4a. Tarvittaessa takimmainenkin tukipyörä voidaan irrottaa tai kääntää ylös, jolloin laitteella voidaan kunnostaa virtauspintaa myös syvemmällä huulikanavassa, mikäli toimilaite mahtuu huulikanavaan. Tilaongelma voidaan ratkaista kääntämällä toimilaite 26 ja kiinnittämällä se runko-kappaleen 34 sivuun kuvien 4b ja 4c mukaisesti. Tällöin vältetään kiilahihnan käyttö ja laitteesta muodostuu kompakti. Edelleen voidaan käyttää standarditoimilaitetta, mutta sen sovittamiseen kiinni runkokappaleeseen pitää tehdä hiukan muutoksia. Kuvassa 4c esitetään tukikahva 44, joka on järjestetty runkokappaleen 34 vastakkaiselle puolelle. Tällöin laitetta voidaan liikuttaa kahdella kädellä. Lisäksi voidaan tarvittaessa käyttää kahta toimilaitetta. Kolmannessa sovelluksessa toimilaite 26 on integroitu runkokappaleen sisään, jolloin käytetään kahta tukikahvaa 44 (kuva 4d). Esitetyissä sovelluksissa hiomalaikan halkaisija on noin 200 mm, mikä yleensä riittää virtaus-pinnan kunnostamiseen. Vastaavasti sovellusesimerkin kunnos-tuselimen korkeusmitta on noin 45 mm.

Kuvassa 5 esitetään keksinnön mukaisen menetelmän soveltamista. Menetelmä on tarkoitettu kuiturainakoneen perälaatikon virtaus-pinnan kunnostamiseksi. Kuvassa 5 on siirretty telat pois ja huuliaukko on avattu ja perälaatikon sivulevyt on poistettu. Tällöin päästään kunnostamaan virtauspinta koko leveydeltä. Menetelmässä virtauspintaa 25 kunnostetaan työkalulla 45, johon kuuluva kunnostuselin 24 asetetaan perälaatikon huulikanavaan 11 kunnostettavan virtauspinnan 25 alueelle. Menetelmässä käytetään työkalua 45, jonka kunnostuselimen 24 korkeusmitta s on yhtä suuri tai pienempi kuin 60 mm (kuva 2a). Edullisesti työkalu 45 tuetaan virtauspinnan 25 reunaan 29. Kuvassa 5 on perälaatikko pystyasennossa, jolloin virtauspintakin on vinossa. Tukipyörän ansiosta laite pysyy oikealla kohdalla ilman tarvetta kannatte-luun. Lisäksi kuvan 5 esimerkissä on kuormitusvarret, joilla työkalua keksinnön mukaan kuormitetaan huulikanavaan tukeutumalla. Kuormitusvarsien rullat tukeutuvat ylähuuleen, jolloin kuormitusvarsista alaspäin painamalla kuormituselintä voidaan kuormittaa virtauspintaa vasten.

Kunnostustarve ja kunnostusta vaativat kohdat voidaan määrittää edellä mainitulla mittauslaitteistolla. Käytännössä mittaukseen kuluu aikaa noin viisitoista minuuttia. Nopean mittauksen ansiosta myös kunnostustoimenpiteiden jälkeen alahuulen tasomaisuus voidaan mitata uudelleen. Käytännössä hionta aloitetaan alahuulen etureunasta eli otsapinnasta, jonka jälkeen tasomainen virtauspinta hiotaan.

Keksinnön mukaisella laitteella ja menetelmällä voidaan helposti kunnostaa ahtaidenkin perälaatikkojen virtauspinnat. Keksinnön mukaista laitetta ja menetelmää voidaan käyttää perälaatikon ollessa kiinnitettynä kuiturainakoneen rakenteisiin tai kun perälaatikko on irrotettu kuiturainakoneesta. Lisäksi laite soveltuu niin vaakasuoriin että vinoihin perälaatikoihin. Kuiturainakoneella tarkoitetaan tässä paperi-, kartonki- ja pehmopaperikonetta sekä sellunkuivauskonetta.

Claims (9)

1. Laite kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi, johon laitteeseen kuuluu - runkorakenne (23), - runkorakenteeseen (23) järjestetty kunnostuselin (24) perä-laatikon huulikanavan (11) virtauspinnan (25) kunnostamiseksi, jonka kunnostuselimen (24) korkeusmitta s on yhtä suuri tai pienempi kuin 60 mm, ja joka kunnostuselin (24) on hiontalevy (36), ja - runkorakenteeseen (23) järjestetty toimilaite (26) kunnostuselimen (24) käyttämiseksi, tunnettu siitä, että runkorakenteeseen (23) kuuluu kuormitusvar-ret (38) laitteen kuormittamiseksi huulikanavaan (11) tukeutumalla .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että toimilaitteeseen (26) kuuluva pyörimisakseli (27) on järjestetty sivuun kunnostuselimeen (24) kuuluvasta pyörimisakselista (28).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että toimilaite (26) on yhdistetty kunnostuselimeen (24) välityksen muodostavalla voimasiirtoelimellä (30).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kunnostuselimeen (24) kuuluu runkokappale (34), johon hiontalevy (36) on pyörivästi tuettu laakeroinnilla (35).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että toimilaite (26) on paineilmakäyttöinen turbiinimoot-tori (37).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että runkorakenteeseen (23) kuuluu tukipyörä (40, 41) laitteen tukemiseksi virtauspintaan (25) ja/tai virtauspinnan (25) reunaan (29).

7. Menetelmä kuiturainakoneen perälaatikon virtauspinnan kunnostamiseksi, jossa menetelmässä virtauspintaa (25) kunnostetaan työkalulla (45), johon kuuluva kunnostuselin (24) asetetaan perälaatikon huulikanavaan (11) kunnostettavan virtauspinnan (25) alueelle, jota kunnostetaan perälaatikkoon kuuluvaa ala-huulta (18) irrottamatta, ja menetelmässä käytetään työkalua (45), jonka kunnostuselimen (24) korkeusmitta s on yhtä suuri tai pienempi kuin 60 mm, ja jota liikutetaan perälaatikon leveyssuunnassa, ja kunnostuselimenä (24) käytetään hiontalevyä (36) , tunnettu siitä, että työkalua (45) kuormitetaan huuli-kanavaan (11) tukeutumalla.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työkalu (45) tuetaan virtauspinnan (25) reunaan (29).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään työkaluna (45) jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukaista laitetta. PATENTKRAV