FI71019B - Foerfarande och apparatur foer testning av material framstaellt i banform - Google Patents

Description

1 71019

MENETELMÄ JA LAITTEISTO RAINANA VALMISTETTAVAN MATERIAALIN TESTAAMISEKSI - FÖRFARANDE OCII APPARATUS FÖR TESTNING AV MATERIAL FRAMSTÄLLT I RANFORM

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen l johdanto-osassa määritettyyn menetelmään sekä laitteistoon menetelmän soveltamiseksi.

Paperin, kartongin tai vastaavien materiaalien 5 ominaisuuksia testataan sekä valmistuksen että käytön yhteydessä materiaalin laadun varmistamiseksi.

Käytettäessä nykyisin tunnettuja menetelmiä ja laitteita suorittavat koulutetut, tutkijat nämä testit erillisessä, tavallisesti ilmastoidussa laboratoriossa, 10 jonne näytteet tuodaan. Näytteet testataan erillisellä, kutakin ominaisuutta verten tehdyllä testaus 1 ai11ee11 a. Kultakin laitteelta saaduista, asianomaisen ominaisuuden toistomittauksista lasketaan keskiarvot ja hajonnat ja tuloksia käytetään laadun seuraamiseen.

15 Varsinkin valmistuksen yhteydessä pitäisi testaustulokset saada käyttöön mahdol1isimman nopeasti, mutta käytettäessä nykyisin tunnettuja menetelmis ja laitteistoja testaustulosten saaminen kestää pitkän aikaa. Nykyisten menetelmien ja laitteiden epäkohtana 20 on lisäksi se, että ne vaativat ilmastoidun laboratorio-huoneen sekä erikoishenkilökuntaa testauksia suorittamaan ja tuloksia käsittelemään. Lisäksi näytettä siirrettäessä ja käsiteltäessä eri testauslaitteita varten voivat näytteen ominaisuudet muuttua. Edelleen nykyiset 25 testauslaitteet ovat erillisiä ja jokaista testauslai-tetta varten pitää valmistaa oma näyte. Lisäksi nykyiset laitteistot ovat hankalasti käsiteltävissä.

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä paperin, kartongin tai vastaavien materiaalien tes-30 taamiseksi sekä laitteisto menetelmän soveltamiseksi, joiden avulla poistetaan tunnettujen menetelmien ja laitteistojen epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laitteisto, jonka 2 71019 avulla testaustulokset saadaan lyhyen ajan kuluessa käyttöön, jolloin näitä tuloksia voidaan käyttää prosessin säätämiseeen välittömästi ilman aikaviivettä. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä 5 ja laitteisto, jolla materiaalin testaukset suoritetaan samasta näytteestä ja näytteen käsittelyaika ennen sen siirtämistä testattavaksi on lyhyt. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin laitteisto menetelmän soveltamiseksi, jonka avulla voidaan testata halutut 10 ominaisuudet yhdestä näytteestä ja jota hyväksikäyttäen testattavien ominaisuuksien lukumäärää voidaan muunnella ja vaihdella tarkoituksesta riippuen.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja laitteella, joille on pääasiassa tunnusomaista se, 15 mitä on esitetty vaatimusosassa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä materiaalista otetaan näyte testausta varten ja näyte asetetaan prosessin välittömään läheisyyteen sijoitetun testauslait-teiston syöttötilaan. Laitteisto ilmastoidaan ilmastoin-20 tilaitteen avulla näytteen halutun kosteuden ja lämpötilan ylläpitämiseksi. Ilmastoinnin jälkeen näyte siirretään siirtolaitteen avulla ohjauslaitteen ohjaamana perusyksikköön ja siihen sijoitettuihin materiaalin eri ominaisuuksia testattaviin testausasemiin ja testaus-25 asemat testaavat näytteen ominaisuudet. Testaustulokset tulostetaan välittömästi, jolloin ne saadaan käyttöön lyhyen ajan kuluttua näytteen ottamisesta. Lisäksi eri testaukset suoritetaan samasta näytteestä peräkkäin mainitussa prosessin välittömässä läheisyydessä sijait-30 sevassa testauslaitteiston perusyksikössä, jolloin näytteen käsittelyaika ennen testausta jää mahdollisimman lyhyeksi ja kaikki testaustulokset saadaan lyhyen ajan sisällä. Laitteisto sijoitetaan testattavan valmistusprosessin tai käyttöprosessin läheisyyteen eikä 35 testaus vaadi erityistä tutkimushuonetta. Prosessin käyttöhenkilökunta voi käyttää hyväksi menetelmän avulla saatuja testaustuloksia ilman erityistä pitkäaikaista / 3 71019 koulutusta. Kaikki testaustapahtumat ovat täysin automaattiset, joten laite on helppokäyttöinen ja samoin laitteen tulostus tapahtuu automaattisesti ja tulokset ovat helposti luettavissa.

5 Rainana valmistettavan materiaalin laadusta riippuen näytteet voivat olla joko rullamaisia tai arkkimaisia ja syöttötila on varustetttu elimin, jotka tekevät mahdolliseksi rullamaisen tai arkkimaisen näytteen syöttämisen perusyksikköön. Näytteen ala integroi-10 daan tunnistinlaitteen avulla näytettä syötettäessä syöttöasemasta perusyksikköön. Tällöin varmistetaan, että näytteen leveys on riittävä oikeiden testaustulosten saamiseksi sekä samalla havaitaan näytteessä mahdollisesti olevat repeytymät tai reiät, jotka vaikuttavat 15 testaustuloksiin.

Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu kotelon muodostama perusyksikkö, perusyksikön sisään sijoitetut ilmastointilaite, materiaalin eri ominaisuuksia, kuten venymä-, repäisy-, puhkaisulujuutta, optisia ominaisuuk-20 siä, pinnan tasaisuutta, huokoisuutta, ominaispainoa, kosteutta ja/tai paksuutta, mittaavat, kotelon kanteen ja/tai pohjaan kiinnitetyt testausasemat ja siirtolaitteena toimivat tartuntae1 imi 1lä varustetut hihnat, jotka on järjestetty ulottumaan kotelon päädystä toiseen 25 päätyyn ja siirtämään näyte laitteiston läpi eri testaus-asemien kautta, kannella varustettu kotelon ulkopuolelle sijoitettu syöttötila, johon näyte asetetaan, ja kotelon päätyyn muodostettu syöttöaukko näytteen syöttämiseksi perusyksikköön syöttötilasta. Ohjauslaitteena toimii 30 tietokone, joka ohjaa ilmastointilaitteen, siirtolaitteen sekä testausasemien toimintaa sekä käsittelee testausasemien tulokset ja siirtää tulokset tulostuslaitteeseen, joka on näyttöpääte, kirjoitin ja/tai piirturi tai jokin muu sinänsä tunnettu tulostuslaite. 35 Laitteistoon kuuluu syöttötilan ja perusyksikön välisen syöttöaukon välittömään läheisyyteen sijoitettu tunnistinlaite näytteen alan integroimiseksi ja näytteen 4 71019 syötön tarkkailemiseksi. Tunnistinlaitteena on sinänsä tunnetulla tavalla optisesti, sähköisesti tai muilla tunnetuilla tavoin näytettä koskematta sitä tarkkaileva laite.

5 Siirtolaite siirtää näytteen perusyksikön läpi testauslaitteiden kautta.Siirtolaitteen muodostaa edullisesti päättymätön hihna, joka on järjestetty ulottumaan syöttötilan välittömästä läheisyydestä perusyksikön vastakkaisen sivun läheisyyteen ja varustettu 10 tarttumaelimin. Tarttumaeliminä voidaan käyttää sinänsä tunnettuja rakenteita esim. pilkkimääsiä, koukkumaisia, imukuppimaisia tms. tarttumae1imiä. Siirtolaitteen avulla näyte siirretään katkaisematta perusyksikön läpi ja perusyksikköön sijoitetut testausasemat testaa-15 vat näytteen eri ominaisuuksia johdettaessa näyte näiden asemien kautta.

Perusyksikkö on edullisesti järjestetty avattavaksi puhdistusta varten. Tällöin koteloidusta perusyksiköstä voidaan poistaa helposti ja vaivatta testaus-20 ten yhteydessä perusyksikköön jääneet näytepalaset. Pääosa näyterainasta kulkee kuitenkin laitteiston läpi ja poistuu laitteistosta testausten jälkeen, joten perusyksikköön jää vain hyvin pieniä määriä näytemateriaalia.

25 Perusyksikköön sijoitetaan ainakin yksi, edul lisesti useita, eri ominaisuuksia testaavia testaus-asemia. Jokainen testausasema muodostaa itsenäisen yksikön ja on tarkoitettu testaamaan materiaalin tiettyä ominaisuutta. Nämä testausasemayksiköt ovat irroitetta-30 vasti kiinnitettävissä perusyksikköön ja tarvittaessa vaihdettavissa toiseen yksikköön. Testausasemayksiköiden määrää voidaa täten lisätä tai vähentää muuttuvien olosuhteiden mukaisesti sekä niitä voidaan haluttaessa vaihtaa toisiin yksiköihin, jolloin laitteisto on hel-35 posti muunneltavissa erilaisia tarkoituksia ja vaatimuksia vastaavaksi. Tällaisia testausyksikköjä ovat venynä-mittaus-, repäisymittaus-, puhkaisumittaus-, optinen 5 71019 mittaus-, pinnan tasaisuusmittaus-, huokoisuusmittaus-, ominaispainomittaus-, kosteusmittaus- sekä paksuusnit-tausyksiköt. Nämä yksiköt on järjestetty toimimaan automaattisesti ohjauslaitteen ohjaamana ja testaamaan 5 haluttuja ominaisuuksia.

Näiden mittauslaitteiden avulla pystytään tarkkailemaan rainana valmistettavan materiaalin eri ominaisuuksia ja saadaan luotettava kuva materiaalin laadusta.

10 Seuraavaksi keksintöä selvitetään tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää erästä laitteistoa keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi perspektiivikuvana, kuva 2 esittää erästä laitteiston perusyksikköä 15 osittain leikattuna sivulta katsottuna, kuva 3 esittää kuvan 2 leikkausta A-A, ja kuva 4 esittää kuvan 2 leikkausta B-B.

Kuvan 1 mukaiseen laitteistoon kuuluu perusyksikkö 5, syöttötila 1, katkoviivoin esitetty ilmastointi-20 laite 6, ohjauslaite 4 sekä tulostuslaite 2, 8, 9. Syöttötila 1 on sijoitettu perusyksikön 5 viereen ja syöttötila on varustettu avattavalla kannella 21. Laitteistoon kuuluu ohjauspaneeli 3, jonka avulla valitaan haluttu testausohjelma. Lisäksi ohjauspaneelista vali-25 taan kosteuden, lämpötilan ja paperin siirtonopeuden asetusarvot 10. Paneelissa sijaitsevat myös eri testaus-asemien diagnostiikkavalot ja käsikytkimet 11. Ohjauslaitteena 4 toimiva tietokone on järjestetty perusyksikön välittömään läheisyyteen ja ohjaa asetusarvojen 30 mukaisesti laitteiston ilmastointia, näytteen siirtämistä, testausasemien toimintaa sekä käsittelee testaustulokset ja siirtää ne tulostuslaitteisiin, joita tässä tapauksessa ovat näyttöpääte 2, kirjoitin 8 sekä piirturi 9. Kuvassa 1 esitetyssä sovellutuksessa on lisäksi 35 kori 7, johon näyte putoaa perusyksiköstä testausten suorittamisen jälkeen. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa ratkaisussa syöttötilan ja perusyksikön välisen syöttö- 6 71019 aukon molemmille puolin on sijoitettu valoverhot 13, joilla näytteen ala integroidaan ja näytteen syöttöä tarkkaillaan. Kuvion 3 mukaisesti perusyksikköön on sijoitettu katkoviivoin merkittyjä testaus laitteita 5 22. Perusyksikkö on koteloitu ja siihen kuuluu kansi 18 sekä pohja 19 ja testausasemat on kiinnitetty perusyksikön kanteen ja/tai pohjaan.

Kuvan 4 mukaisesti perusyksikön kansi ja pohja ovat saranoitu toisiinsa, jolloin kansi on käännottävis-10 sä kuvassa 4 katkoviivoin esitettyyn auki-asentoon puhdistusta varten. Perusyksikköön on kuvien 2 ja 3 mukaisesti sijoitettu siirtolaite 12. joka tässä sovellutuksessa muodostuu kahdesta päättymättömästä hihnasta. Hihnat on sijoitettu perusyksikön sivuille ulottuen , 15 syöttötilan välittömästä läheisyydestä perusyksikön vastakkaisen sivun läheisyyteen ja ne ovat saatettavissa liikkeeseen voimalaitteen 23 avulla ja näytteen hetkellistä asemaa perusyksikössä seurataan ja ohjataan ohjauslaitteen avulla hihnan nopeutta tarkkailemalla anturin 20 14 avulla ja valoilmaisimien avulla. Hihnat 12 on varus tettu tarttumaelimin näytteen siirtämiseksi perusyksikön läpi.

Testattaessa materiaalia siitä otetaan näyte testausta varten ja se asetetaan syöttötilaan 1 avaanal-25 la laitteen kansi 21. Näyte voi olla joko näytearkki 16 tai näyterulla 17. Näytteen pää asetetaan syöttöauk-koon ja laitteen kansi suljetaan. Ilmastointilaite ilmastoi laitteiston halutun kosteuden ja lämpötilan ylläpitämiseksi, minkä jälkeen ohjauslaitteen 4 avulla 30 saatetaan siirtolaite 12 toimimaan, jolloin siirtolaitteen tarttumaelimet tarttuvat näytteeseen ja kuljettavat näytettä mukanaan perusyksikön läpi. Tällöin näyte kulkee perusyksikköön sijoitettujen testausasemien kautta ja ohjauslaite pysäyttää siirtolaitteen testaus-35 ten ajaksi. Ohjauslaite käsittelee tulokset välittömästi ja tulostuslaitteet esittävät testausten tulokset lyhyen ajan kuluttua näytteen ottamisesta.

7 71019

Testausasemat 22 ovat itsenäisiä testausyksi-köitä, jotka mittaavat materiaalin tiettyä ominaisuutta. Näitä testausyksiköitä voidaan sijoittaa perusyksikköön haluttu määrä ja ne ovat helposti vaihdettavissa 5 toiseen testausyksikköön.

Claims (7)

1. Menetelmä paperin, kartongin tai vastaavien materiaalien ominaisuuksien, kuten venymä-, repäisy-, 5 puhkaisulujuuden, optisten ominaisuuksien, pinnan tasaisuuden, huokoisuuden, ominaispainon, kosteuden ja/tai paksuuden, testaamiseksi valmistuksen tai käytön yhteydessä, jossa menetelmässä materiaalista otetaan näyte testausta varten, tunnettu siitä, että näyte 10 asetetaan valmistus- tai käyttöprosessin välittömään läheisyyteen sijoitetun testauslaitteiston syöttötilaan (1), näyte ilmastoidaan ilmastoimalla testauslaitteisto ilmastointilaitteella (6) näytteen halutun kosteuden ja lämpötilan ylläpitämiseksi, näyte testataan siirtä-15 mällä se siirtolaitteella (12) materiaalin eri ominaisuuksia mittaaviin testausasemiin ja suorittamalla testaukset testausasemi1 la pääasiassa samanaikaiseti yhdestä näytteestä, testaustulokset tulostetaan tulostus-laitteistolla (2, 8, 9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näyte, josta testaukset tehdään, on rulla tai arkki.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näytteen ala integ- 25 roidaan tunnistinlaitteen (13) avulla näytettä syötettäessä syöttöasemasta perusyksikköön.

4. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseksi, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu kotelon muodostama perusyksikkö 30 (5), perusyksikön sisään sijoitetut ilmastointilaite (6), materiaalin eri ominaisuuksia, kuten venymä-, repäisy-, puhkaisulujuutta, optisia ominaisuuksia, pinnan tasaisuutta, huokoisuutta, ominaispainoa, kosteutta ja/tai paksuutta, mittaavat, kotelon kanteen (18) 35 ja/tai pohjaan (19) kiinnitetyt testausasemat ja siirto-laitteena toimivat tarttumaelimi 1lä varustetut hihnat (12), jotka on järjestetty ulottumaan kotelon päädystä 9 71019 toiseen päätyyn ja siirtämään näyte laitteiston läpi eri testausasemien kautta, kannella varustettu kotelon ulkopuolelle sijoitettu syöttötila, johon näyte asetetaan, ja kotelon päätyyn muodostettu syöttöaukko näyt-5 teen syöttämiseksi perusyksikköön syöttötilasta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu syöttö-aukon välittömään läheisyyteen sijoitettu tunnistinlai-te, kuten valoverhot (13), näytteen alan integroimi- 10 seksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on varustettu saranoilla, jolloin se on aukikäännettävissä saranoiden varassa.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siirtolaitteeseen kuuluu kaksi hammashihnaa, jotka on järjestetty ulottumaan kotelon reunoille syöttöaukon välittömään läheisyyteen sijoitetuista käyttöpyöristä kotelon reunoi-20 hin vastakkaisen päädyn välittömään läheisyyteen sijoitettujen käyttöpyörien kautta päättymättömästi takaisin ensinmainituille käyttöpyöri1 le. 25