FI65106B - On-machine superkalander foer en pappersmaskin - Google Patents

Description

rRl nn KUULUTUSJULKAISU /ζ1 n A Ma ™ 11 UTLAGG N I NGSSKItl FT 6blUO

c (45) ····' ' 3 1 r -4 ^ T ^ (51) K».lk.1/lnt.CI.3 D 21 G 1/00 SUOM I — Fl N LAN D (21) Piwnelhik«wi«-htMtiie#l(nlri, 801853 (22) H»k*i»il*pJUvt — AiK5knln|tda| 10.06.8 0 (23) Alkupllvt— Glltl|h*t*d»g 10.06.80 (41) Tullut fulktoakit — Blivlt offantllg ^ ^2 gj_

Patentti-ja rekisteri hallitut (44) N«htlv»k.lp™on |. kuuL|ullal*m pvm. - , n'' ,

Patent- och registerstyrelaen Arastan uthgd och uttikrifun public«r*d lU.ll.oj (32)(33)(31) Pyydttty «tuoitaui —Begird priorltet (71) Valmet Oy, Punanotkonkatu 2, 00130 Helsinki 13, Suomi-Finland(Fl) (72) Veikko Leiviskä, Porvoo, Suomi-Finland(FI) (7b) Forssen & Salomaa Oy (5*+) 0n-machine superkalanteri paperikoneeseen -On-machine superkalander för en pappersmaskin

Keksinnön kohteena on on-machine superkalanteri paperikoneeseen, jonka jälki-päähän kyseinen kalenteri sijoitetaan ja joka on sovitettu toimimaan superkalan-terina, jossa on sekä kovia että pehmeitä kalanteriteloja, jotka muodostavat keskenään pehmeitä kalanteroimisnippejä ja jotka kalanteritelat on järjestetty kolmeen tai useampaan kolme kalanteritelaa käsittävään telaryhmään, jotka ovat toisiinsa nähden erillisiä siten, etteivät eri ryhmien telat ole välillisessä eivätkä välittömässä nippikosketuksessa toisiinsa.

Eräs paperin viimeistelyvaihe on paperin kalanterointi, jolla vaikutetaan lähinnä paperin pinnan sileyteen ja kiiltoon sekä paperin tiiveyteen. Kalanterointi tapahtuu johtamalla jatkuva paperiraina toisiaan vastaan vaikuttavien kalanteri-telojen välisten puristus- eli nippikohtien kautta edelleen.

Ennestään tunnetusti paperin kalanterointi tapahtuu paperikoneeseen välittömästi liittyvällä ns. konekalanterilla, mitä käsittelyä tarpeen vaatiessa täydennetään erillisessä ns. superkalanterissa suoritetulla superkalanteroinnilla.

Kalantereissa käytetyt telat ovat joko kovia teloja tai pehmeitä teloja. Kovilla teloilla tarkoitetaan tässä yhteydessä teloja, joiden materiaali on esim. kokil-livalua tai terästä ja joiden kova pinta on sileäksi hiottu. Pehmeillä teloilla 2 65106 taas tarkoitetaan seuraavassa teloja, joiden pinta on joustavaa materiaalia. Pehmeiden telojen joustavana materiaalina käytetään yleisesti paperia, jonka kerrokset on ladottu telan akselin ympärille ja puristettu yhtenäiseksi tiiviiksi telan päällysteeksi.

Seuraavassa käytetään nimitystä "pehmeä nippi" tarkoittamaan pehmeän telan ja kovan telan välistä kosketuslinjaa. Vastaavasti "kova nippi" tarkoittaa kosketus-linjaa, joka muodostuu kahden kovan telan väliin.

Konekalanterointi voi tapahtua käsiteltävän paperin lajista ja sille asetetuista vaatimuksista riippuen vain yksinippiselläkin, siis yhden telaparin muodostamalla kalenterilla. Tavallisimmin konekalanteri käsittää kuitenkin 4-8 telaa, jotka siis muodostavat 3...7 nippiä.

Superkalanteroinnissa pyritään rainan molemmille puolille yleensä saamaan yhtäläinen kiilto. Tämän vuoksi pehmeitä nippejä täytyy olla vähintään kaksi ja lisäksi niin, että rainan kumpikin puoli tulee olemaan kovan telan pintaa vastassa. Erillisissä superkalantereissa on jopa 10 nippiparia.

Tuotannon tehostamiseksi paperin valmistuksessa on osoittautunut tarpeelliseksi pyrkiä aikaansaamaan kalanteriyksikkö, jossa yhdistyvät sekä konekalanterin että superkalanterin toiminnot. Niinpä hakijan FI-patenttihakemuksessa n:o 761764 on esitetty paperikoneeseen liitettäväksi tarkoitettu on-machine superkalanteri.

Tämä kalanteri koostuu tavanomaisten kovien telojen muodostamasta telapinosta ja olennaisesti yhtä suuresta määrästä pehmeitä teloja, jotka on sijoitettu telapi-non ulkopuolelle muodostamaan kovia teloja vastaan pehmeitä nippejä.

Tämän tunnetun konekalanterin ja superkalanterin yhdistelmän avulla on mahdollista toivotulla tavalla suorittaa rainan superkalanterointi välittömästi paperikoneen jälkeen ilman välivaiheita. On kuitenkin osoittautunut, että eräissä tapauksissa itse kalanterointitulos, siis se superkiilto, joka paperille tällaisella kalante-rointikäsittelyllä saadaan, ei ole aina tyydyttävä. On havaittu, että kiilto ei ole tasainen vaan laikullinen ts. rainassa esiintyy paikallisesti kiiltävämpiä kohtia. Niinikään on voitu todeta, että rainalla on taipumus mustumiseen. Tämä johtuu osittain siitä, että kovat nipit ovat tarpeettoman kovia ja joustamattomia.

Esillä olevaan keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan lisäksi FI-patenttiin n:o 55694 (Oy Vfärtsilä Ab) sekä hakijan FI-patenttihakemuksiin n:ot 793200 ja 793201. Esillä olevassa keksinnössä on lähdetty siitä havainnosta, että kalanterin pehmeät telat, kuten paperitelat, ovat varsin arkoja rikkoutumi- 3 65106 sille. Täten keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kalenteri, jossa pehmeät telat ovat vaihdettavissa tuotannon aikana. Täten tarkoituksena on saada aikaan hyötysuhteeltaan entistä parempi kalanteri, jonka seisokkiaikojen suhde tuotantoai-kaan saadaan varsin pieneksi.

Ennestään tunnetaan sellaisia kalantereja, joissa kalanteri muodostuu kolmen tai useamman telan ryhmistä ja näissä tunnetuissa ratkaisuissa ei ole ollut mahdollista vaihtaa pehmeää telaa ajon aikana. Eräissä tunnetuissa nelinippisissä ka-lantereissa on pehmeän telan vaihtaminen ajon aikana rataa katkaisematta mahdollista, mutta tällöin jää kuitenkin paperin toinen puoli täysin kalanteroimatta.

Kuten sanottu superkalanteroinnissa käytettävät pehmeät telat ovat nopeasti kuluvia ja usein vaurioituvia. Toisaalta, koska on-machine superkalanteri-investoinnin kannattavuus perinteisiin superkalanteriin verrattuna riippuu ratkaisevasti siitä kuinka vähän paperikoneen tuotantohyötysuhde laskee sen perään sijoitetun on-machine superkalanterin takia, on ensiarvoisen tärkeää minimoida tuotantokatkosten pituus telojen, etenkin pehmeiden telojen, vaihdon aikana.

Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on saada aikaan kalanteri, jossa tuotantokatkosten pituus voidaan minimoida, kuitenkin niin että samalla kalanterin telamäärä saadaan pysymään verraten pienenä.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kalanteri, jossa vioittunut pehmeä tela voidaan vaihtaa tuotannon aikana.

Edellä esitettyihin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että mainituissa kalanteritelaryhmissä on keskitelana kovapintainen kalanteritela ja ääriteloina pehmeät kalanteritelat, jotka muodostavat pehmeitä kalanteroimisnippejä mainitun kovapintaisen keskitelan kanssa siten, että ainakin useimmat pehmeät telat ovat vaihdettavissa paperin tuotannon aikana ilman merkittäviä tuotantokatkoksia.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti voittamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkkiin, jonka yksityiskohtiin keksintö ei ole rajoitettu.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivukuvana keksinnön ensimmäistä toteutusmuotoa. Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla keksinnön toista toteutusmuotoa. Kuvioissa 3A,3B ja 3C on esitetty kolme erilaista radanvientivaihtoehtoa.

4 65106

Kuviossa 1 ja 2 esitetty paperirainan W kalenteri muodostuu pystyrungoista 10 ja 11. Kuvion 1 mukaisessa toteutusmuodossa runkojen 10 ja 11 yläosaan liittyvät ulokeosat 12 ja 13. Kuvion 1 mukaisesti rungon 10 alaosassa on pitkänomainen uloke 14 ja vastaava uloke 14 on kuvion 2 mukaisesti jälkimmäisessä runko-osassa.

Kuvion 1 mukaisesti runko-osan 10 molemmin puolin on laakeroitu kalanteritelaryh-mä R2 ja R^· Runko-osassa 11,12 on laakeroituna kalanteritelaryhmä R^. Kuvion 2 mukaisesti ensimmäinen kalanteritelaryhmä on laakeroitu runko-osaan 10 ja sitä vastassa on runko-osassa 11 kolmas kalanteritelaryhmä R^ ja toinen kalanteri-ryhmä R^ on puolestaan rainan W kulkusuunnassa runko-osan 11 takapuolella.

Keksinnön mukaisesti edellä mainitut kalanteritelaryhmät R käsittävät kolme ka-lanteritelaa, joista ulommat kalanteritelat 20a ja 20b ovat pehmeitä kalanteri-teloja esim. paperiteloja ja keskitela 21 kova kalanteritela, esim. kokillivalu-pintainen tela. Lisäksi kalanteriryhmiin R kuuluu johtotela 23, joka ei aina ole välttämätön.

Kuhunkin kalanteritelaryhmään R muodostuu keksinnön mukaisesti kaksi peräkkäistä kalanteroimisnippiä A^,A2;B^,B2;C^,C2· Kussakin kalanteritelaryhmässä R on täten kaksi pehmeätä nippiä, joiden välillä raina W erotetaan kovan telan 21 yhteydestä ja johdetaan johtotelan 23 yli.

Varsinaisten pehmeiden kalanteritelanippien A,B ja C lisäksi kuvioissa 1 ja 2 esitettyihin kalantereihin kuuluu rainan W viennin ja kulun mahdollistamiseksi vetonippejä D^,D2»Dg> jotka eivät ole varsinaisia kalanteroivia kiillotusnippejä. Nipit D muodostuvat esim. kovan alatelan 24a,25a,26a sekä kumipinnoitteella varustetun ylätelan 24b,25b,26b välille. Kovat telat 24a,25a,26a on laakeroitu runkoon kiinteästi kiinnitettyihin laakerikannattimiin, kun taas kumipinnoittei-set telat 24b,25b,26b on laakeroitu sellaisiin kannattimiin, jotka on nivelöity runkorakenteisiin nivelpisteessä 44. Viimemainittujen telojen laakerikannattimet liittyvät varsiin 44, joiden ulkopään yhteydessä on voimalaitteet 45, joilla nipit D voidaan avata ja niitä kuormittaa.

Kalanteriteloista 20a,20b ja 21 ylemmät pehmeäpintaiset kalanteritelat 20b on laakeroitu laakerinkannattajiin, jotka ovat kiinteiden kannatusrakenteiden 33 välityksellä yhteydessä kalanterin runkoon. Kalanteritelaryhmien R keskimmäiset kovapintaiset kalanteritelat 21 on laakeroitu runkorakenteiden 10,11 yhteyteen ni-veltyvästi siten, että telat 21 pääsevät siirtymään pääasiallisesti pystysuunnassa. Tätä varten telojen 21 laakerikannattajat on kiinnitetty nivelpisteessä 34 varsiin 38, joiden ulkopäässä on yläpuoliset vastekappaleet 40, jotka rajoittavat 5 65106 teloja 21 ala-asentoon telojen 21 päästessä nousemaan tästä ala-asennosta ylöspäin.

telat . ...

Alemmat pehmeät/zOa on kiinnitetty kannattimun 35, jotka on nivelpisteissä 36 yhdistetty kääntyviksi runkorakenteiden 10,11 yhteyteen. Rakenteet 35 on yhdistetty varsiin 37, joiden ulkopäähän vaikuttaa voimalaite 39. Voimalaitteet 39 ovat esim. hydraulisia tai pneumaattisia sylinterejä ja niiden avulla varsia 37 kääntäen voidaan nippipareja A,B ja C kuormittaa halutulla viivapaineella kalante-roinnin suorittamiseksi. Kun paine päästetään voimalaitteesta 39 pois, avautuvat mainitut nippiparit A,B ja C hyvin nopeasti ja telat 20a ja 21 jäävät rajoitin-laitteiden 40 varaan nipit sopivasti auki. Tällä tavoin osaltaan voidaan lyhentää tuotantoseisokkeja.

Kuvioissa on rainan tuloa kalenteriin merkitty viitteellä ja sen poistumista viitteellä W . Kuvioihin on lisäksi merkitty johtotelat 27, joiden avulla rai-naa W johdetaan kalanterin läpi.

Kalenterin jälkipuolella on sinänsä tunnetut rullauslaitteet 28. Lisäksi kalante-riin kuuluu sen tulopuolella kosteudenmittauslaitteet 31 ja jälkipuolella vastaavat kosteudenmittauslaitteet 32. Rainan pään viennissä käytetään ohjauslevyjä 30 yhdessä sinänsä tunnettujen puhalluslaitteiden (ei esitetty) kanssa rainan W pään viemiseksi kalanterin läpi. Lisäksi päänvientilaitteesiin kuuluvat köysiparit 41 ja köysipyörät 42, joiden toteutuksen yksityiskohtia ei ole tarpeen tässä yhteydessä ruveta tarkemmin selostamaan.

Kuvioissa esitetyssä kalanterissa on tehty mahdolliseksi usein vaurioituvien ja nopeasti kuluvien pehmeiden kalanteritelojen 20a ja 20b nopea vaihto. Yläpuolinen pehmeä kalanteritela 20b ryhmässä R£ voidaan vaihtaa nopeasti paperikonesa-lin traverssinosturia käyttäen. Ryhmän R£ alapuolinen pehmeä tela 20a voidaan vaihtaa laskemalla tela 20a vaunuun 47, joka ajetaan ulokkeen päähän telan kanssa nostamalla sen jälkeen tela 20a nosturilla pois. On edullista, että runkorakenteiden yhteyteen sopivaan paikkaan sijoitetaan valmiiksi varateloja. Kuvioissa 1 ja 2 kalanteritelaryhmien R^ ja R^ väliin jää tila T, joissa voidaan käyttää tähän tarkoitukseen vartavasten kehitettyjä pehmeiden telojen vaihtolaitteita.

Kuviossa 3A,3B ja 3C on esitetty kuvion 2 mukaisen kalanterin eräitä vaihtoehtoisia rainanohjaustapoja. Kuvioiden 3 mukaisesti aina yksi telaryhmä R* on varalla. Useimmissa tapauksissa riittää neljä peräkkäistä pehmeää nippiä samaan aikaan superkalanteroidulle paperille tyypilliset sileys- ja kiilto-ominaisuudet. Edellä sanottu ei suinkaan sulje pois sitä, että keksinnön mukaisessa kalanterissa käytetään kolmea tai useampaakin kolmen kalanteritelan muodostamaa telaryhmää R.

, 65106

Kuvion 3A mukaisesti toinen telaryhmä on varalla ja poissa käytöstä ja sen nipit B^' ja B^' ovat auki. Rainan W molemmat puolet tulevat kuvion 3A mukaisesti kiillotetuiksi. Kuvion 3B mukaisesti ensimmäinen telaryhmä R^' on poissa käytöstä ja sen nipit A^' ja A£' ovat auki. Kuvion 3C mukaisesti ensimmäinen ja toinen telaryhmä R^ ja R^ ovat käytössä ja kolmas telaryhmä R^’ on varalla ja sen nipit C^' ja ovat auki. Myöskin kuvioiden 3B ja 3C mukaisissa toteutusmuodoissa tulevat rainan W molemmat puolet vuorotellen pehmeitä ja kovia teloja vasten.

Keksinnön mukaisen kalenterin toiminta voidaan järjestää automaattiseksi siten, että jos jokin teloista esim. pehmeä tela vaurioituu, avautuvat kalenterin kaikki nipit ja tarvittaessa muutetaan rainan kulkureittiä riippuen siitä missä vaurio tapahtui viemällä rainan W pää uutta reittiä pitkin, minkä jälkeen nipit suljetaan ja ajo jatkuu uutta reittiä pitkin. Tämän jälkeen vaihdetaan vaurioitunut tela ja tehdään muut mahdolliset huoltotoimenpiteet, jonka jälkeen se telaryhmä, jossa vaurio tapahtui, jää valmiiksi varatelaryhmäksi, joka välittömästi voidaan ottaa käyttöön kun jossakin toisessa telaryhmässä tapahtuu vaurio. Täten telavaurion aiheuttamat tuotanto-katkokset jäävät erittäin lyhyiksi ja samalla kuitenkin telojen lukumäärä kalanterissa saadaan pysymään verraten pienenä.

Rainan kulku ei estä vaihtamasta yksiköiden R2 ja R^ vioittuneita pehmeitä teloja tuotannon aikana tuotantoa lainkaan katkaisematta, koska rainan W kulku on vain kovien telojen 21,23 ohjaama. Kun tela vaurioituu telaryhmässä R^ viedään rata kuvion 3B mukaisesti ja tämän jälkeen vaurioitunut tela on vaihdettavissa. Myös yksikössä R^ voidaan rainan W kulku järjestää vain kovien telojen 21,23 ohjaamaksi. Kaikkien telojen vaihdot voidaan suorittaa esim. konetasolla hoitopuolen käytävällä toimivien erityisten laitteiden avulla, jotka eivät kuulu kuitenkaan tämän keksinnön piiriin.

Etenkin leveämmissä kalantereissa pehmeät telat 20a,20b ovat taipumakompensoi-tuja teloja ja joissakin tapauksissa myös telat 21 voivat olla taipumakompen-soituja teloja. Kapeammilla kalentereilla tullaan toimeen myös taipumamini-raoiduilla teloilla tai ilman kyseisiä järjestelyjä olevia tavanomaisia teloja käyttäen.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.

li

Claims (6)

7 65106

1. On-machine superkalanteri paperikoneeseen, jonka jälkipäähän kyseinen kalenteri sijoitetaan ja joka on sovitettu toimimaan superkalanterina, jossa on sekä kovia että pehmeitä kalanteriteloja, jotka muodostavat keskenään pehmeitä kalanteroimisnippejä ja jotka kalanteritelat on järjestetty kolmeen tai useampaan kolme kalanteritelaa käsittävään telaryhmään (R), jotka ovat toisiinsa nähden erillisiä siten, etteivät eri ryhmien (R) telat ole välillisessä eivätkä välittömässä nippikosketuksessa toisiinsa, tunnettu siitä, että mainituissa kalanteritelaryhmissä (R) on keskitelana kovapintainen kalanteritela (21) ja ääriteloina pehmeät kalanteritelat (20a,20b), jotka muodostavat pehmeitä kalanteroimisnippejä (A^,A2;B^»C^) mainitun kovapintaisen keskitelan (21) kanssa siten, että ainakin useimmat pehmeät telat (20a,20b) ovat vaihdettavissa paperin tuotannon aikana ilman merkittäviä tuotantokatkoksia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että kalanteriin kuuluu mainittuja erillisiä telaryhmiä ainakin kolme kappaletta ja että kalanteroitavan rainan (W) kulku kalanterin läpi on järjestetty siten, että kaksi tai useampi kalanteritelaryhmä (R) on jatkuvasti käytössä ainakin yhden kalanteritelaryhmän (R) ollessa varalla tuotantokatkoaiko-jen minimoimista varten siten, että pehmeiden telojen vaihto voidaan suorittaa superkalanteroinnin aikana.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että eri kalanteritelaryhmän (R) telat ovat järjestetyt olennaisesti pystysuoraan pinoon.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että mainituissa telaryhmissä (R) ylin pehmeä kalanteritela (20b) on laakeroitu kalanterin runkoon (10,11,12,13) kiinteästi liitettyihin laakerinkannattajiin, että kovapintainen keskitela (21) on laakeroitu pääasiallisesti pystytasossa kääntymään pääseviin kannattajiin (34,38) ja että mainittujen telaryhmien (R) alin pehmeäpintainen kalanteritela (20a) on laakeroitu kannattajiin (35), jotka on niveltyvästi (36) tai vastaavasti kiinnitetty runkorakenteisiin sekä elimiin (37,39), joilla kalanteroimisnippejä voidaan kuormittaa ja joiden vaikutuksella saadaan kalanteroimisnipit (A^^2*B^;C^.Cj) nopeasti avatuiksi. 8 65106

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen kalenteri, tunnettu siitä, että ainakin yhden kalanteriryhmän (R) pyörimissuunta on järjestetty vaihdettavaksi.

6. Patenttivaatimuksen 1,2,3,4 tai 5 mukainen kalenteri, tunnettu siitä, että rainan kulku ainakin useimmissa mainituissa telaryhmissä (R,R,R) on siten järjestetty, että vain kovat telat ohjaavat ja muuttavat rainan (W) juoksua.