FI73944C - Rullningsanordning foer pappersbana. - Google Patents

Description

73944 1 Paperirainan rullauslaite

Rullnlngsanordning för pappersbana 5 10 Keksinnön kohteena on paperirainan rullauslaite, joka käsittää käytöllä varustetun rullaussylinterln, jonka yhteydessä on haarukkalaltteet, joiden tukemaksi on tuotavissa tampuuritela, jonka ympärille muodostetaan paperiradasta paperirulla» joka paperirata tuodaan mainitun rullaussyllnterin yli» ja jonka rullaussylinterln yhteyteen järjestetään sen sylinterlvaipan 15 ja rullan ulkopinnan välinen kehävetoinen rullauenlppi ja joka rullauslaite käsittää kuormituslaitteet» joilla mainittujen haarukkalaltteiden välityksellä painetaan tampuuritelaa rullaussyllnterlä kohti rullausnipin sopivan vlivapaineen järjestämiseksi rullausnlppiin.

20 Ennestään tunnetaan ns. pope-rullain, jota käytetään yleisesti mm. paperikoneesta, päällyetyskoneesta, superkalanterlsta tai painokoneesta tulevan paperirainan rullaukseen. Raina rullataan siinä akselille eli tampuurlte-lalle, ja syntyvää rullaa painetaan pope- eli rullaussyllnterlä vasten jonka yli raina tietyssä sektorissa kulkee ja jota pyöritetään haluttua 25 ralnan nopeutta vastaavalla kehänopeudella. Ennen rullan valmistumista uusi tampuuritela voidaan tuoda ajonopeuteen kiihdytettynä nippikosketuk-seen pope-sylinterln kanssa niin, että sekin saa tarkalleen vastaavan kehänopeuden. Heti kun paperirulla on saavuttanut halutun läpimitan, se siirretään eroon pope-sylinteristä. Tällöin sen pyörimisnopeus alkaa hidas-30 tua, mikä aiheuttaa sen, että uuden tampuuritelan ja valmiin rullan väliin muodostuu rainalenkki. Tämä lenkki ohjataan esim. paineilmasuihkulla kiertymään uuden rulla-akselin ympärille, jolloin se repeää irti valmiista rullasta.

35 Paperikoneen tunnetuissa pope-rullalmlssa ja vastaavissa esiintyy varsinkin suurimmilla nopeuksilla ja etenkin LWC- ja SC-paperilaatuja rullatessa ongelmana se, että rullien sisäkerroksiin muodostuu rynkkyjä niin, että 2 73944 1 rullien pohjaosa menee hylkypaperiksi. Hylkyyn menevän paperin osuus saattaa olla jopa 2-3 %, mikä aiheuttaa paperitehtaalle huomattavia taloudellisia menetyksiä. Paperirullien pohjaosien ryplstymisen, ns. "satiaisten" syntymisen pääsyynä pidetään paperirullan pohjaosissa ilmeneviä kovuus-5 (tiheys-)vaihteluja. Kovuusvaihteluja aiheuttavat suurelta osalta paperirullan ja pope-sylinterin välisen rullausnipin viivakuorman hallitsemattomat vaihtelut sekä myös rullattavan paperiradan kireyden vaihtelut.

Paperikoneen pope-tyyppisillä rullaimilla tehdyn paperirullan kovuusjakau-10 tumaan vaikuttaa pääasiassa kaksi tekijää. Ensimmäiseksi rullaussylinterin ja paperirullan välinen viivakuorma ja toiseksi paperiradan kireys rullattaessa siis esim. nopeusero kalenterin ja rullaajan välillä. Huono kovuus-jakauma tai epäjatkuvuuskohtia sisältävä kovuusjakauma aiheuttaa seuraavis-sa paperin käsittelyvaiheissa valkeuksia etenkin katkojen muodossa, ja 15 pahimmassa tapauksessa paperiin syntyy repeämiä ja taitoksia lähellä rullan pohjaa.

Lisäksi keksinnön tekniikan tasoon liittyen viitataan hakijan FI-patent-tiin 68593 (pat.hak. no 834011, hakemispäivä 1.11.1983).

20

Keksinnön lähtökohtana on ollut se ennestään tunnetuilla paperlralnan rullaajilla ilmennyt epäkohta, että paperilla pohjakerroksiin syntyy ryppyjä. Tätä ongelmaa on tunnetuissa rullauslaitteissa yritetty poistaa tampuu-ritelan kevennys- ja vakiovllvapainelaltteistollla, mutta niilläkään ei 25 ole täysin onnistuttu ehkäisemään ryppyjen syntymistä rullaan. Em. ongelmien viimeaikaisten ratkaisuehdotuksien osalta viitataan hakijan ja Oy Kaukas Ab:n yhteiseen FI-patenttihakemukseen 844652, jossa ehdotetaan menetelmää paperlralnan etenkin ns. pope-rullaimen ohjauksessa, jossa menetelmässä rullauksen aikana rullausaksella kannattavien haarukoiden 30 voimalaitteiden nippiä kuormittavaa voimaa säädetään em. haarukoiden aseman perusteella johdetuilla ohjaussignaaleilla siten, että toteutuu olennaisesti tasainen nipin kuormituksen jakautuma myös siinä siirtovaiheessa, jossa rulla-akseli ja sille muodostettavana oleva rulla siirretään enslöhaarukoi-den kannatuksesta ja kuormituksesta toisiohaarukolden kannatukseen ja 35 kuormittamiseksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on luoda uusi ja vaihtoehtoinen 3 73944 1 rullauslalte, jossa mainitut ongelmat on ratkaistu. Esillä olevassa keksinnössä on lähdetty siitä, että rypyt paperirullan pohjakerroksiin syntyvät niistä nopeus- ja kiihtyvyyseroleta, jotka esiintyvät kun tampuurltelaa siirretään vaihtoasennosta kannatuskiskoille.

5

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada etenkin sellainen rullaus-laite, joka sopii on-machine-rullauslaitteeksi eli sellaiseksi rullauslait-teeksi, joka toimii paperikoneen kanssa linjassa ja rullaa jatkuvasti paperikoneen valmistamaa paperiralnaa heti sen valmistuttua. On-machine-10 rullauslaltteiesa on erityisen tärkeää laitteen jatkuva häiriötön toiminta.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi ja mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että rullauslalte käsittää kaksi rullausasemaa, jotka on 15 järjestetty toimimaan olennaisesti välittömästi vuoronperään siten, että rullan kasvaessa täydeksi toisella rullausasemalla vaihdetaan radan rullaus toiselle rullausasemalle ja sille tuodulle tyhjälle tampuuritelalle, ja että kehävetoisen rullausnipin asema rullaussylinterlllä pidetään rul-laussylinterin kehän samalla alueella siten, että rullausnipin asema siir-20 tyy pääasiallisesti vain rullan kasvamisen johdosta.

Koska keksinnön mukaisessa rullauslaitteessa pyörivää tampuurltelaa ei tarvitse siirtää paperiradan kulkusuunnassa, voidaan rullaustapahtuma hallita entistä täydellisemmin niin, ettei nopeus- ja kiihtyvyyseroista 25 johtuvia pyörivien massojen hitausvoimia lainkaan esiinny.

Valmistuvan rullan ja rullaussylinterin välinen viivapalne rullaustapah-tuman aikana voidaan keksinnön ansiosta hallita helpommin kuin ennestään tunnetuilla rullauslaitteistoilla, koska ongelmallinen hyppäys ensiöhaaru-30 koilta toislohaarukolden kuormitukseen jää kokonaan pois. Tärkeä etu keksinnössä on myös se, että kasvavan rullan oma paino el häiritsevästi vaikuta rullan kehänlpin vllvapalneeseen.

Keksinnön ansiosta saadaan aikaan entistä edullisempi ja tolmintavarmempl 35 paperirainan rullauslalte senkin vuoksi, ettei enslöhaarukoita tahdistus-akseleineen tarvita lainkaan.

4 73944 1 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerk-keihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä el ole rajoitettu.

5 Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvana keksinnön mukaista rullauslaitetta sen eri toimintavaiheissa.

Kuvio 2 esittää osittaista pystylelkkausta II-II kuviossa 1.

10 Kuvio 3 esittää samaa yksityiskohtaa kuin kuvio 2 sivulta nähtynä.

Kuvioissa 1,2 ja 3 esitetty rullauslaite käsittää rullaussylinterin 11, joka on pyörityskäytöllä 11A varustettu. Fullaussyllnterin 11, joka toimii ennestään tunnetun pope-sylinterin periaatteella, yhteyteen on muodostettu 15 kaksi rullausasemaa R1 ja R2» joista ylempi sijaitsee korkeudella rullaussylinterin 11 pyörimisakselin kautta asetetun vaakatason H-H yläpuolella. Rullaus yläpuolisessa rullausasemassa tapahtuu tampuuritelan 10a ollessa molemmista päistään tuettuna haarukolden 25a ja vaakasuuntaisten kiskojen 13a varaan. Vastaavasti alemmassa rullausasemassa R2 tapahtuu 20 rullaus tampuuritelalle 10b sen ollessa vaakasuuntaisten kiskojen 13b varassa haarukolden 25b tukemana. Mainittuja haarukoita 25a ja 25b kuormittavat hydraulieylinteriparit 14a ja 14b niin, että muodostuvalla rullalla 20a ja 20b on aina sopiva, esim. vakioilinen tai rullan halkaisijan Dq kasvaessa tasaisesti pienenevä nipplpaine (nipit A,B;C,D) rullaussylin-25 teriä 11 vasten.

Faperiralna tuodaan rullauslaitteelle johtotelen 12 yli ja leikkaus-laitteen 15,16 ohi, minkä jälkeen raina W sivuaa rullaussylinterin 11 sileää vaippaa noin suoran kulman verran, jos käytetään yläpuolista rul-30 laueasemaa ja noin oikokulman verran, jos käytetään alapuolista rullaus-asemaa R2» jotka toimivat peräjälkeen vuoronperään.

Rullaussyllnteri 11 on soplvimmin umpipintalnen ja sen halkaisija on merkitty Djtllä, joka on yleensä alueella = 1000..1500 mm. Tampuuritelojen 35 10a ja 10b halkaisijat ovat yleensä alueella 400..900 mm. Rullaus- asemien Rj ja R2 etäisyydet ja H2 vaakatasosta H-H ovat sopivimmin keskenään olennaisesti yhtä suuret ja alueella ** H2 = 300..500 mm.

5 73944 1 Rullaussylinterin 11 yläpuolelle on järjestetty tela 17, joka painaa rainaa W rullaussylinterin 11 pintaa vasten.

Seuraavassa selostetaan kuvioihin 2 ja 3 viitaten tampuurltelan haarukka-5 laitteiden 25 eräs rakenne-esimerkki. Haarukat 25a ja 25b ovat Identtiset. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti haarukkalaitteet 25 muodostuvat kelkasta, joka on kiinnitetty tapilla 22 hydraulisylinterin 14b männänvarteen. Kelkassa on ohjalnrullat 28 ja 29, joista alemmat 29 tukeutuvat kiskojen 13b ulokeosien 30 vaakaslvuihin ja saavat aikaan pystytuennan. Haarukoissa 10 25b on ulokeosat 25', joiden yläpäässä on tuklrullat 27. Ulokeosien 25' väliin jää haarukkatila 26, johon tampuurltelan 10b akselltapeilla olevan laakeriholkln 31 välinen uraosa 32 tukeutuu. Tampuurltelan 10a,10b akseli-tappien ja laakeriholkkien 31 välillä on laakerit, joiden varassa tela 10a,11b pyörii ollessaan kiskojen 13a,13b kannattamana hoikkien 31 välityk-15 sellä.

Keksinnön mukaisessa rullaimessa on kaksi rullausasemaa Rj ja R2, jotka toimivat välittömästi vuoron perään. Molemmissa rullausasemissa Rj ja R^ tampuuritelat 10a ja 10b lepäävät vuorollaan koko rullaustapahtuman ajan 20 kiskojen 13a ja 13b yläslvujen 13' varassa haarukoissaan 25a ja 25b niin, että kehävetoisen rullaussylinterin 11 ja muodostuvan rullan ulkovaipan välistä vetonlpplä ei vieritetä ylhäältä alaspäin, vaan se siirtyy vain pienen matkan yläasemassa R^ viivalta A viivalle B ja alarullausasemassa R2 viivalta D viivalle C.

25

Kuviossa 1 esitetty rullausasemien R^ ja R^ sijainti rullaussylinterin 11 ympärillä on edullinen ja siinä rullausasemat sijaitsevat päällekkäin siten, että rullausnlppien lähtökohdat A ja D sijaitsevat olennaisesti samassa kulmassa a vaakatason H-H suhteen. Mainitun kulman a suuruus on 30 yleensä alueella a 30°-60° ja sopivimmin a «ί45°. Nippien sijoittelugeo-metriassa on myös tärkeää se, että mainitut rullausnipit sijaitsevat vastakkaisella puolella rullaussylinteriä 11 kuin rainan tulosuunta W^.

Seuraavassa selostetaan keksinnön mukaisen rullauslaltteen toiminnan pää-35 valheet.

Ylärullausasemassa R^ tyhjä tampuuritela 10 tuodaan kiskoille 13a ja kuor- 73944 1 mitussylinterit 14a vetävät sen haarukoissaan 25a asemaan 10a. Alkukäynnis-tyksen jälkeen painetaan sylinterillä 14a nlppl A sylinteriä 11 vasten kiinni halutulla vlivapaineella ja rata W käännetään telan 10a ympärille. Yläasemaeea Rj rullaustapahtuma jatkuu hydraulisylinterln 14a kuormittaessa 5 kehänlpplä halutulla vlivapaineella» kunnes saavutetaan täyden rullan 20a koko. Seuraava tyhjä tampuuritela nostetaan alarullausaseman kiskoille 13b ja se vedetään sylintereillä 14b rullaussylinterin 11 läheisyyteen. Rata W vaihdetaan täydeltä rullalta 20a ala-aseman R2 tyhjän telan 10b ympärille. Yläaseman R^ täysi rulla 20a jarrutetaan pyörimättömäksi 10 ja nostetaan kiskoilta 13a pois. Yläkiskollle 13a nostetaan seuraava tyhjä tampuuritela 10a. Ala-aseman R^ rullan kasvettua telalle 10b täydeksi rullaksi 20b rata W vaihdetaan uudestaan yläaseman Rj tampuurltelan 10a ympärille» ja edellä selostetut toimintavaiheet toistetaan jatkuvasti vuorottaln.

15

Seuraavassa selostetaan rullausaeemlen Rj ja R2 välisissä vaihdoissa radan W ohjauksen eri vaihtoehdot eri vaiheineen yksityiskohtaisesti. Ensiksi selostetaan radan W vaihto kuviossa 1 esitettyjen puhallusputkien 18a ja 18b avulla.

20

Tyhjä tampuuritela 10a painetaan kiinni rullaussylinteriin 11» jolloin nippi A on kiinni. Leikkauslaltteen 15 terällä 16 tehdään rataan U haava ja revennyt paperikieleke käännetään puhallusputken 18a ilmapuhalluksella tyhjän tampuurltelan 10a ympärille. Tämä vaihe muistuttaa ennestään ylei-25 sestl käytetyn joutsenkaulan toimintaa. Rullan 20a kasvettua halutun kokoiseksi alarullausaseman R2 kiskoilla 13b oleva tyhjä tampuuritela 10b painetaan rullaussylinteriin 11 kiinni. Leikkauslaltteen 15 terällä 16 tehdään rataan W haava, joka repeää kielekkeeksi tullessaan puhallusputken 18b puhalluealueelle. Putken 18b puhallus irrottaa yhä levenevän kielekkeen 30 valmiin rullan 20a pinnasta ja kääntää sen nippiin D. Nipin D jälkeen levenevä kieleke puhalletaan kaavarilla 19b telan 10b ympärille ja rullaus jatkuu nyt telan 10b ympärille. Valmis rulla 20a siirretään jarrutusasemaan jarrukenkien 21a vaikutuksen alaisiksi ja pysähdyttyään rulla 20a nostetaan pois.

Seuraavassa selostetaan ns. pusslvalhtoa, joka on vaihtoehtoinen edellä selostetun puhallusputkia avuksi käyttävän vaihtotavan kanssa. Pussivaih- 35 73944 1 doeea Carvltaan erillinen aputela 17, jotta saadaan vetävä nippi. Samoin tarvitaan erillinen puhalluskaukalo, joka vastaa alapuolella olevaa kaa-varipuhallusta. Radan W vaihto ala-aseman R2 rullalta 20b yläaseman R^ tampuurltelalle 10a tapahtuu normaalissa pussivaihdoesa kaavarlpuhalluksil-5 la S rullalta 20a ala-aseman R2 telalle 10b siten, että kun llmakaukalo 22a on siirretty valhtohetkellä kuviossa 1 katkoviivalla merkittyyn kohtaan, alkukäynnlstetty alatela 10b painetaan rullaussylinteriin 11 kiinni. Nippi B avataan ja täysi rulla 20a siirretään jarrukenkää 21a vasten. Kaukalosta 22a purkautuva paineilma painaa löystyvän radan W nlppiin D 10 ja rata W katkeaa. Nipin D jälkeen rata W käännetään kaavarln 19b puhalluksella S tai/ja erillisillä apupuhalluksilla alatelan 10b ympärille.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella 15 ja poiketa huomattavastikin edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.

20 25 30 35

Claims (10)

1. Paperirainan rullauslaite, joka käsittää käytöllä (11A) varustetun rullaueeylinterin (11), jonka yhteydessä on haarukkalaltteet (25), joiden 5 tukemaksi on tuotavissa tampuuritela (10a,10b), jonka ympärille paperiradasta (W) muodostetaan paperirulla (20a,20b), joka paperirata (W) tuodaan mainitun rullaussyllnterin (11) yli, ja jonka rullaussylinterin (11) yhteyteen järjestetään sen sylinterivaipan ja rullan ulkopinnan välinen kehä-vetoinen rullausnippi (A,B;D,C) ja joka rullauslaite käsittää kuorraitus- 10 laitteet (14a,14b), joilla mainittujen haarukkalaitteiden (25) välityksellä painetaan tampuuritelaa (10a,10b) rullausnlpln rullaussyllnteriä (11) kohti sopivan viivapaineen järjestämiseksi rullausnlppiln, tunnet-t u siitä, että rullauslaite käsittää kaksi rullausasemaa (Rj.R^, jotka on järjestetty toimimaan olennaisesti välittömästi vuoronperään siten, 15 että rullan kasvaessa täydeksi toisella rullausasemalla (R^) vaihdetaan radan (W) rullaus toiselle rullausasemalle (R2) ja sille tuodulle tyhjälle tampuuritelalle, ja että kehävetoisen rullausnlpln asema rullaussylinteril-lä (11) pidetään rullaussylinterin kehän samalla alueella siten, että rullausnipin asema siirtyy pääasiallisesti vain rullan kasvamisen johdosta. 20

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rullauslaite, tunnettu siitä, että laite on sovitettu paperikoneesta jatkuvasti tulevan rainan ns. on-machine-rullauslaitteeksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen rullauslaite, tunnettu siltä, että mainituissa molemmissa rullausasemissa (R^.R^) on tampuuritelo-jen (10a,10b) kannatus järjestetty siten, että kasvavan rullan paino ei olennaisesti vaikuta rullan (20a,20b) ja rullaussylinterin (11) välisen kehävetoisen nipin viivapaineeseen. 30

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen rullauslaite, tunnettu siitä, että molemmissa rullauslalttelssa (R^,R2) on olennaisesti vaakasuuntaiset kiskot, joiden varassa tampuuritelat (10a,10b) rullattaessa lepäävät kuor-mltushaarukoissaan (25a,25b) siten, että rullan paino ei vaikuta rullaus- 35 nipin viivapaineeseen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen rullauslaite, tunnettu 9 73944 1 sileä, että rullausasemat (Rj,R2) sijaitsevat päällekkäin olennaisesti samalla etäisyydellä (HjQSl^) rullaussyllnterin (11) pyörimisakselin kautta asetetusta vaakatasosta (H-H), ja että rullausasemat (Rj,R?) sijaitsevat rullaussyllnterin (11) rainan tulopuoleen (W. ) nähden vastakkaisella m 5 puolella.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen rullauslaite, tunnettu siitä, että mainittujen rullausnipplen lähtökohta (A,D) sijaitsee kulmassa a jonka suuruus on a 30°-60°, sopivlmmin a«45°, rullaussyllnterin (11) 10 keskiakselin kautta asetettuun vaakatasoon (H-H) nähden.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen rullauslaite, tunnettu siitä, että mainittuihin rullaushaarukoihln (25a,25b) on kiinnitetty (22) olennaisesti vaakasuuntaiset hydraullsylinterit (14a,14b), joiden voimalla 15 aikaansaadaan rullausnipplen vilvapaine, joka on sopivlmmin vakiollinen tai tasaisesti aleneva rullan säteen kasvaessa.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen rullauslaite, tunnettu siltä, että mainittujen rullausnipplen yhteydessä on puhallusputkilait- 20 teet (18a,18b) radan vaihtamiseksi rullausasemalta toiselle.

8 73944

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen rullauslaite, tunnettu siitä, että rullausnipplen tuntumassa on erillinen aputela (17), jolla saadaan aikaan vetävä nippi sekä puhalluekaukalo ja kaavaripuhallusjärjes- 25 telyt (S), jolla rullauksen vaihto asemalta toiselle (R^,R2) on suoritettavissa ns. pussivalhtona.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen rullauslaite, tunnettu siitä, että tampuurltelaa (10a,10b) kannattavien kiskojen (13a,13b), jotka 30 ovat sopivlmmin vaakasuuntaiset, yhteydessä on jarrulaitteet (21a,21b), joilla täysi rulla on jarrutettavissa pyörimättömäksi. 35 73944 10