FI86515C - Belaeggningsanordning med kort droejtid. - Google Patents

Description

86515 5

Lyhytviipymäpäällystyslaite Beläggningsanordning med kort dröjtid

Keksinnön kohteena on lyhytvlipymäpäällystyslaite liikkuvan alustan, kuten vastatelan pinnan, paperi- tai kartonkirainan tai vastaavan päällystämiseksi päällystysaineella, joka päällystyslaite käsittää päällys-tysainekammion, jota rajoittavat liikkuvaan alustaan tuettu päällystys-10 terä, päällystyslaitteen etutiiviste, päällystyslaitteen reunatiivis-teet sekä liikkuva alusta, johon päällystysainekammioon päällystysaine on järjestetty syötettäväksi paineenalaisena, ja jossa päällystyslait-teessa päällystysterä on kiinnitetty teräpitimeen ja järjestetty kuormitettavaksi teräpitimen ja päällystysterän kärjen väliseltä alueelta 15 liikkuvaa alustaa vasten kuormituselimellä, kuten kuormitusletkulla tai vastaavalla.

Paperin, kartongin ja vastaavan päällystyksessä käytettävät lyhytviipy-mäpäällystyslaitteet käsittävät tavanomaiseen tapaan päällystysainekam-20 mion, jota rajoittavat päällystettävää alustaa, kuten paperia, kartonkia tai vastaavaa vasten nojaava päällystysterä, etutiiviste sekä reu-natiivisteet. Päällystysaine tuodaan paineenalaisena mainittuun päällystysainekammioon, jossa päällystysaine joutuu suoraan kosketukseen päällystettävän alustan kanssa, jolloin päällystysterä levittää ja . 25 tasoittaa halutun paksuisen kerroksen päällystysainetta päällystettävän ...'f alustan pintaan. Tällaisia laitteita tunnetaan pääasiassa kahta eri : : : tyyppiä, eli toisaalta ns. suurkulmateräpäällystys, jossa päällystyste- ·;- rä muodostaa normaalisti usean kymmenen asteen suuruisen kulman pääl- ; · lystettävän ja liikkuvan alustan kanssa ja toisaalta ns. pienkulmaterä- ..·. 30 päällystys, jossa päällystysLerä muodostaa vain muutaman asteen (nor maalisti 0-10°) kulman päällystettävän liikkuvan alustan kanssa. Nyt esillä oleva keksintö liittyy nimenomaan viimeksi mainittuun pienkulma-teräpäällystykseen. Pienkulmateräpäällystyksen etuna erityisesti kartongin päällystämisessä on päällystyskerroksen suhteellisen hyvä tasa-: : 35 paksuus, millä on merkitystä tasaiselle painovärin imeytymiselle. Li- —· säksi päällystemassan ja/tai kartongin epäpuhtaudet pääsevät terän ohi . tarttumatta siihen, jolloin teräviiruja ei synny. Haittana pienkulmate- ; ' räpäällystyksessä on päällystemäärän vaikea hallittavuus, sillä muutet- 2 86515 taessa esim. hiukankin ennestään pientä terän ja liikkuvan alustan välistä kulmaa päällystemäärän säätämiseksi, liikkuvalle alustalle tulevan päällystemassan määrä muuttuu erittäin suuresti. Pienkulmaterä-päällystyksessä tärkeimmät päällystemäärän säätösuureet ovat nk. pääl-5 lystysterän esijännitys, millä tarkoitetaan sitä, että päällystysterän kärkeä mekaanisesti taivutetaan säätämällä koko päällystyslaitteen etäisyyttä liikkuvaan alustaan nähden, päällystysterän kärkiosan kuormitus sekä teräkulman säätö.

10 Ongelmana terän kärkiosan kuormituksen käytössä päällystemäärän pääasiallisena säätösuureena on ollut, että päällystysterä taipuu voimakkaasti terän kuormituselimen kohdalta, johon kohtaan syntyy suurin taipumaa aiheuttava voima. Tämä on merkinnyt sitä, että päällystyste-rällä päällystemäärän säädettävyys on ollut huono, koska päällystyste-15 rän taipumassa on tapahtunut suuria muutoksia jo vähäisillä terän kuormituksen muutoksilla. Samalla tämä on merkinnyt sitä, että päällys-tysolosuhteet ovat muuttuneet huomattavasti esim. päällystysnopeuden tai päällystysaineen viskositeetin suhteen, jolloin päällystemäärän säätöä ei ole voitu hallita yksinomaan terän kuormitusta säätämällä.

20 Lisäksi erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa teräkulma päällystysterän kärjessä on ollut alle 0°, eli tapauksessa, jossa terän kärki on taipunut 0-kulmasta yli siten, että pienin välys terän ja päällys-• ; tysalustan välillä on ennen terän kärkeä, ovat terän korrodointiongel- mat olleet varsin merkittävät.

·;·; 25

Tekniikan tason osalta viitataan erityisesti suomalaiseen patenttihake-- mukseen n:o 834577, jossa on esitetty sivelylaite, johon kuuluvaa terää tuetaan tukijousella siten, että terän kulma on säädettävissä. Mainittu kulmansäätö toteutetaan juuri sivelykohdassa terän ja vastatelan koske-30 tusalueella. Tukijousi ei ole koko matkaltaan, eli teräpitimestä terään —: asti vasten terää, vaan mainittu tukijousi on kosketuksessa terään ainoastaan tukijousen kärjen alueelta. Tämän johdosta tukijousi aiheuttaa terään viivakuormatuennan, jossa telan päällystemassan ja jousen · voimavaikutusten vaihtelut aiheuttavat terään suuria paikallisia tuen- 35 nanvaihteluita. Tämä viitejulkaisu eroaa keksinnöstä myös siinä suhteessa, että viitejulkaisun mukainen laite on suurkulmateräpäällystys- li 3 86515 laite, kun taas keksinnön mukainen laite on pienkulmateräpäällystyslai-te. Tekniikan tason julkaisuista voidaan lisäksi mainita US-patentti-julkaisut 2 946 307 ja 3 245 377, joissa on esitetty päällystyslaittei-ta, joissa käytetään teräpidintä jäykistävää tukilevyä. Näiden US-jul-5 kaisujen tapauksessa kuormituselimen kuormitus eli välity päällystyste-rään mainitun tukilevyn kautta, joten vastaavaan säätötarkkuuteen ja säädön hallittavuuteen ei näissä tapauksissa päästä kuin keksinnön mukaisessa ratkaisussa.

10 Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan sellainen lyhyt-viipymäpäällystyslaite, jolla vältetään pienkulmateräpäällystyksessä nykyisin esiityvät haittapuolet. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että päällystysterän taakse, kuormituselimen ja päällystysterän väliin on järjestetty koko alueeltaan päällystyste-15 rää vasten nojaava tukiterä siten, että kuormituselimen aikaansaama kuormitus kohdistuu päällystysterään tukiterän välityksellä.

Keksinnön eduista merkittävimpänä voidaan pitää sitä, että päällystys-terän taipumista on terän kärjen kuormituselimen kohdalta saatu mer-20 kittävästi vähennettyä, mikä puolestaan vähentää oleellisesti terän tietyn kuormitusmuutoksen aiheuttamaan terän kärjen taipumamuutosta. Edellä mainittuihin tekniikan tason julkaisuihin ja erityisesti FI-; julkaisuun 834577 nähden keksinnöllä saavutetaan se merkittävä etu, että keksinnön mukaisessa ratkaisussa tukiterä nojaa päällystysterää 25 vasten koko alueeltaan, jolloin tukiterä tukee päällystysterää pitkältä ; matkalta siten, että tukiterän välittämä kuormitus päällystysterään on tasainen. Viitattuihin US-patentteihin nähden keksinnöllä saavutetaan merkittävästi tarkempi säätö ja säädön hallittavuus sen ansiosta, että keksinnössä kuormituselimen kuormitus välittyy päällystysterään keksin-30 nön mukaisen tukilevyn kautta toisin kuin viitejulkaisujen tapauksessa. Päällystystulos on keksinnön mukaisella laitteella näin ollen aikaisempia olennaisesti parempi, koska terän kuormituksen tietynsuuruisella muutoksella on pienempi vaikutus päällystemäärän muutokseen kuin aikaisemmissa ratkaisuissa. Päällystemäärän hallittavuus ja tarkkuus on näin 35 ollen saatu olennaisesti paranemaan. Keksinnön muut edut ja ominais- 4 86515 piirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta selostuksesta.

Seuraavaksi keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisen piirus-5 tuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisena sivulta otettuna leikkauskuvana keksinnön mukaisen lyhytviipymäpäällystyslaitteen erästä toteuttamismuotoa .

10

Kuviot 2 ja 3 ovat graafisia esityksiä, joissa on esitetty keksinnön mukaisella laitteella aikaansaatava päällystemäärä päällystys terän kuormituselimen kuormituksen funktiona.

15 Kuviot 4 ja 5 ovat vertailukuvioita, joissa on esitetty kuvioita 2 ja 3 vastaavat esitykset tapauksessa, jossa käytetään tavanomaista, tekniikan tason mukaista päällystyslaitetta.

Kuviossa 1 on keksinnön mukaista päällystyslaitetta merkitty yleisesti 20 viitenumerolla 10. Päällystyslaite 10 käsittää päällystysainekammion 11, jota rajoittavat päällystysterä 12, etutiiviste 13 sekä reunatii-vlstect (el esitetty) . Päällystysterä 12 nojan pieniessä kulmassa vasten liikkuvaa alustaa B, joka on esim. paperi- tai kartonkiraina tai vasta-telan pinta. Liikkuvan alustan B ja etutiivisteen 13 välissä on määrä- 25 tyn suuruinen ja tarvittaessa säädettävä välys, jolla voidaan säädellä päällystysaineen ylivirtausta päällystysainekammiosta 11. Päällystys-matkaa S rajoittavat näin mainitut päällystysterä 12 ja etutiiviste 13, joiden väliseltä alueelta päällystysaine on suorassa kosketuksessa päällystettävään alustaan B. Päällystysaine tuodaan päällystysainekam-30 mioon 11 tavanomaiseen tapaan paineenalaisena. Päällystysterä 12 on ____: kiinnitetty päällystyslaitteen 10 runkoon teräpitimellä 14 ja päällys- tyslaitteen 10 runkoon on lisäksi tavanomaiseen tapaan järjestetty kuormitusletku 15 tai vastaava kuormituselin, jolla päällystysterää 12 kuormitetaan kohti päällystettävää alustaa B teräpitimen 14 ja päällys-33 tysterän kärjen 18 väliseltä alueelta. Päällystyslaitteeseen 10 on lisäksi järjestetty säätölaite 16, joka voi olla joko sellainen, jolla li 5 86515 siirretään koko päällystyslaitetta 10 päällystettävään alustaan B päin tai sitten voidaan säätölaitteella 16 siirtää kuormitusletkun 15 kanna-tinta päällystyslaitteessa 10. Näiltä osin on päällystyslaitteen 10 rakenne varsin tavanomainen.

5

Uutuutena edellä kuvatussa laitteessa on keksinnön mukaisesti se, että päällystysterän 12 taakse, päällystysterän 12 ja kuormitusletkun 15 väliin on asennettu tukiterä 20, joka on kiinnitetty samaan teräpiti-meen 14 päällystysterän 12 kanssa. Tukiterä 20 on varsinaista päällys-10 tysterää 12 kapeampi siten, että se ulottuu kuormitusletkun 15 vaiku-tuskohdan ja päällystysterän kärjen 18 väliselle alueelle. Tukiterän 20 ansiosta saadaan vältettyä päällystysterän 12 liiallinen taipuminen kuormitusletkun 15 vaikutuskohdasta, johon syntyy suurin taipumaa aiheuttava voima. Tukiterällä 20 saadaan näin ollen merkittävästi vähennet-15 tyä terän kuormitusmuutoksen aiheuttamaa terän kärjen 18 taipumamuutos-ta.

Seuraavaksi esitetään kuvioiden 2-5 avulla keksinnöllä aikaansaatava vaikutus päällystystulokseen. Kuviot 2-5 ovat graafisia esityksiä koe-20 päällystyslaitteella aikaansaaduista päällystemääristä päällystysterän kuormituksen funktiona. Kuviot 2-4 ovat toisiaan vastaavia esityksiä siten, että kuvion 2 tulokset on saatu aikaan päällystyslaitteella, · jossa on käytetty keksinnön mukaista tukiterää 20, kun taas kuvion 4 tulokset on saatu aikaan samalla päällystyslaitteella ilman tukiterää 25 20. Kuvioiden 2 ja 4 kokeiden olosuhteet ovat täsmälleen samat, eli * · molemmissa kokeissa on käytetty täsmälleen samaa päällystysainetta ja lisäksi päällystysnopeudet ovat täysin samat. Kuvioissa 2 ja 4 on esitetty kaksi käyrää, koska kokeet suoritettiin kahdella eri esijännityksen arvolla, mikä esijännitys saadaan aikaan esim. säätölaitteella 30 16. Kuvioista 2 ja 4 voidaan täysin yksiselitteisesti havaita, että keksinnön mukaisella laitteella, jossa käytetään tukiterää 20, on pääl-lystysterään 12 kohdistettava huomattavasti suurempi kuormitus kuormi-; tusletkulla 15 saman päällystemäärän saavuttamiseksi kuin ilman tuki- terää 20. Lisäksi on kuvioista 2 ja 4 selvästi havaittavissa, että 35 tukiterää 20 käytettäessä on päällystemäärän muutos olennaisesti pienempi kuin ilman tukiterää 20, kun muutetaan päällystysterän 12 kuormi- 6 86515 tusta tietty määrä. Kuviot 2 ja 4 osoittavat näin ollen, että keksinnön mukaisessa ratkaisussa päällystemäärän hallitseminen on olennaisesti parempi kuin tekniikan tason laitteissa. Erityisen edullinen keksinnön mukainen ratkaisu on leveissä päällystyskoneissa päällystemäärän poi-5 kittaisprofiilin kannalta.

Kuvioissa 3 ja 5 on myös esitetty toisiaan vastaavat koetilanteet, joissa kuvion 3 koe on suoritettu keksinnön mukaisella päällystyslait-teella, jossa käytetään tukiterää 20, kun taas kuvion 5 koe on suori-10 tettu laitteella ilman tukiterää. Koeolosuhteet kuvioiden 3 ja 5 kokeissa ovat täysin identtiset. Kuvioista 2 ja 4 kuviot 3 ja 5 poikkeavat siten, että niissä on käytetty suurempaa päällystysnopeutta sekä toisenlaista päällystysainetta kuin kuvioissa 2 ja 4. Myös kuvioita 3 ja 5 vertailemalla voidaan selvästi havaita keksinnön edullisuus tek-15 nilkan tasoon nähden. Keksinnön mukaisessa laitteessa, jossa käytetään tukiterää 20, ei ole tarvetta käyttää muita hallintasuureita kuin pääl-lystysterän 12 kuormitusta, eikä toisaalta ilman tukiterää 20 ole voitu saavuttaa tässä tapauksessa tavoitteena ollutta päällystemääräaluetta 15-30 g/m2 käytännön teräkuormitusalueella 1-2,5 baria.

20

Tukiterää voidaan edellä esitetystä poiketen soveltaa lyhytviipymäpääl-lystyslaitteiden lisäksi myös muuntyyppisiin päällystyslaitteisiin, - · esim. nostotelalla varustettuihin päällystyslaitteisiin. Tällaisissa päällystyslaitteissa tukiterällä saavutettava hyöty ei kuitenkaan ole 25 läheskään yhtä suuri kuin lyhytviipymätyyppisissä laitteissa, koska päällystysterän esijännitystä voidaan säätää lähes rajattomasti (nosto-telalla varustetuissa laitteissa ei ole reunatiivisteitä eikä painekam-mion tiivistystä). Näin ollen suurimmat edut saavutetaan juuri lyhytviipymätyyppisissä laitteissa.

30

Keksintöä on edellä selostettu esimerkinomaisesti keksinnön erääseen .toteuttamisesimerkkiin viitaten. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu pelkästään tähän esimerkkiin, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen 35 puitteissa.

l!

Claims (3)

7 86515

1. Lyhytviipymäpäällystyslaite liikkuvan alustan (B), kuten vastatelan pinnan, paperi- tai kartonkirainan tai vastaavan päällystämiseksi pääl-5 lystysaineella, joka päällystyslaite käsittää päällystysainekammion (11) , jota rajoittavat liikkuvaan alustaan (B) tuettu päällystysterä (12) , päällystyslaitteen etutiiviste (13), päällystyslaitteen (10) reunatiivisteet sekä liikkuva alusta (B), johon päällystysainekammioon (11) päällystysaine on järjestetty syötettäväksi paineenalaisena, ja 10 jossa päällystyslaitteessa (10) päällystysterä (12) on kiinnitetty teräpitimeen (14) ja järjestetty kuormitettavaksi teräpitimen (14) ja päällystysterän kärjen (18) väliseltä alueelta liikkuvaa alustaa (B) vasten kuormituselimellä (15), kuten kuormitusletkulla tai vastaavalla, tunnettu siitä, että päällystysterän (12) taakse, kuormitus-15 elimen (15) ja päällystysterän (12) väliin on järjestetty koko alueeltaan päällystysterää (12) vasten nojaava tukiterä (20) siten, että kuormituselimen (15) aikaansaama kuormitus kohdistuu päällystysterään (12) tukiterän (20) välityksellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukiterä (20) on kiinnitetty samaan teräpitimeen (14) päällystysterän (12) kanssa.

‘ / 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, 25 että tukiterä (20) on päällystysterää (12) kapeampi siten, että tukiterän (20) kärki ulottuu päällystysterän kuormituselimen (15) ja päällystysterän kärjen (18) välille. 8 86515