FI89701C

FI89701C - Rullainlaite ja menetelmä nippipaineen säätämiseksi rullainlaitteessa

Info

Publication number: FI89701C
Application number: FI905283A
Authority: FI
Inventors: Markku Kyystoenen
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1999-01-19
Also published as: CA2054250A1; EP0483093B1; DE69116086D1; CA2054250C; FI905283A0; DE69116086T2; JPH04266352A; EP0483093A1; JP2997353B2; FI89701B; FI905283A

Description

89701

Rullainlaite ja menetelmä nippipaineen säätämiseksi rullainlaitteessa Rullstol och förfarande för justering av nyppress vid rullstol 5 Keksinnön kohteena on rullainlaite, joka käsittää ensimmäisen pyörivän telan ja toisen pyörivän telan, jotka muodostavat nipin, johon nippiin raina tuodaan, ja jossa nipissä rainaan vaikuttaa nippipaine ja jonka nipin jälkeen raina kelataan mainitulle toiselle pyörivälle telalle, joka toinen pyörivä tela on tuettuna rullauskiskoilla tai vastaavilla, joka rullainlaite käsittää ensimmäiset elimet toisen pyörivän telan aseman muuttami-10 seksi ensimmäiseen pyörivään telaan nähden mainitun nippipaineen säätämiseksi, jotka ensimmäiset elimet käsittävät rullauskiskojen tai vastaavien kaltevuutta muuttavat elimet.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä nippipaineen säätämiseksi rullainlaitteessa, 15 joka käsittää ensimmäisen pyörivän telan ja toisen pyörivän telan, jotka muodostavat nipin, johon nippiin raina tuodaan, ja jossa nipissä rainaan vaikuttaa nippipaine ja jonka nipin jälkeen raina kelataan mainitulle toiselle pyörivälle telalle, joka toinen pyörivä tela on tuettuna rullauskiskoilla tai vastaavilla, jossa menetelmässä rullainlaitteen ensimmäisen pyörivän telan ja toisen pyörivän telan keskinäisen aseman muuttamiseksi 20 kallistetaan rullauskiskoja tai vastaavia.

Kiinnirullauksessa rullauksen alussa tampuurirautojen eli tampuuritelojen taipumisen takia tasaisen viiva- eli nippikuormituksen aikaansaaminen tampuurin ja rullaussylinterin välille on tunnetuin menetelmin ongelmallista. EnsiöruIIauksessa tampuuritelan kannatta-25 misen johdosta muodostuu viivakuormitus keskellä reunoja huomattavasti suuremmaksi. Toisiorullauksessa rullaushaarukoiden kuormitusvaikutus aiheuttaa reunoille suuremman viivakuormituksen kuin keskelle.

Eräiden rullainten, esim. pope-rullaimen, vaihtotapahtumassa ensiökiskoilta toisiokis-30 koille aiheutuu helposti rullaussylinterin ja tampuuritelan välille epäjatkuvuuskohtia esim. viivapainepiikkejä, jotka aiheuttavat pohjahylkyä.

8970 Ί 2

Tekniikan tason osalta viitataan GB-hakemusjulkaisuun 2 009 108, jossa on esitetty rullainlaite, jossa nippipaineeseen vaikuttavat elimet on sovitettu siten, että ne muuttavat toisen pyörivän telan asemaa ensimmäiseen pyörivään telaan nähden ja jossa ensimmäiset elimet käsittävät rullauskiskojen kaltevuutta muuttavat elimet.

5

Keksinnön päämääränä on aikaansaada sellainen rullain, jossa edellä esitettyjä ongelmia ei esiinny. Keksinnön erityisenä päämääränä on luoda sellainen rullain, jossa tampuuritelan ja rullaussylinterin välinen nippikuormitus on tasainen. Lisäksi keksinnön päämääränä on saada aikaan rullain, jossa pohjahylkyä aiheuttavia epäjat-10 kuvuuskohtia ei esiinny.

Edellä esitettyjen ja myöhemmin esille tulevien päämäärien saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle rullainlaitteelle pääasiallisesti tunnusomaista, että rullainlaite käsittää toiset elimet lisävoimien aikaansaamiseksi toisen pyörivän telan päihin toisen 15 pyörivän telan akselin suuntaisen viivakuormituksen säätämiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista, että menetelmässä aiheutetaan toisen pyörivän telan päihin lisävoimat telan akselin suuntaan nähden kohtisuorassa suunnassa.

• 20

Viivakuormitus saadaan koneen poikkisuunnassa tasaiseksi sijoittamalla tampuurirauta eli -tela rullaussylinteriin nähden kannatukselle siten, että maan vetovoiman tampuuri-raudan ja rullaussylinterin keskipisteiden kautta kulkeva voimakomponentti muodostaa viiva- eli nippikuormitukseen tarvittavan voiman. Viivakuormitusta säädetään muutta-25 maila tampuuriraudan asemaa rullaussylinteriin nähden ja näin samalla viivakuormituksen aiheuttavan voimakomponentin suuruus muuttuu. Sopiva viiva- eli nippikuormitus aiheutetaan siten tampuuritelan ja sille rullatun rainan oman painon avulla. Radan rullaus tampuuritelalle rullaussylinteriä vasten aloitetaan kohdassa, jossa tampuuritelaan kohdistuvan maan vetovoiman rullaussylinterin keskipisteen suuntainen voimakomponentti on 30 sopiva muodostaen viivakuormituksen.

8 9 7 O '1 3

Voimakomponentin muuttaminen saadaan aikaan usealla eri tavalla, esim. säätämällä rullauskiskojen eli -haarukoiden kaltevuutta. Tampuurikoon kasvaessa kaltevuutta pienennetään sopivaksi.

5 Paperirullaimen vaihto- eli siirtotapahtumassa ensiökiskoilta toisiokiskoille esiintyvät epäjatkuvuudet saadaan keksinnön mukaisesti eliminoitua esim. aloittamalla rullaus suoraan kiskoilta.

Kun täysi tampuuri pyörii toisiokiskoilla, siirretään se jarrutusasemaan, jonka jälkeen 10 ensiökiskot voidaan siirtää optimaaliseen kaltevuusasemaan viivapainetta ajatellen siten, että viivakuormitus eli viivapaine muodostuu tasaiseksi koko koneen poikkisuunnassa. Tampuurin koon kasvaessa rullauksen edetessä ensiökiskojen kaltevuuskulmaa pienennetään. Vaihto eli siirto toisiokiskoille tapahtuu siirtämällä toisiokiskot vastaavaan kaltevuuskulmaan ensiökiskojen kanssa, jolloin korvaava tampuuri vierii jatkoskohdan 15 yli, jonka aikana ja jälkeen ensiö- ja toisiokiskot liikkuvat tahdistettuina säätäen viivakuormitusta kaltevuuskulman muuttamisen välityksellä.

Keksinnön mukaisesti on tampuuriraudan eli -telan päihin aiheutettavissa lisävoimat telan akselin suuntaan nähden kohtisuorassa suunnassa, jolloin koneen poikkisuuntaista 20 eli tampuuriraudan akselin suuntaista nippi- eli viivakuormitusta voidaan hallita ja säätää myös lisävoimien välityksellä. Haluttaessa em. säätötoimenpiteillä vaikuttaa poikkisuuntaisen viivakuormitusprofiiliin ja samalla pitää kokonaisviivakuormitustaso vakiona, voidaan kaltevuuskulmaa säätää siten, että lisävoimien vaikutus kokonaisvii-vakuormitustasoon kompensoituu.

25

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu hyvin sovellettavaksi aloitettaessa rullaus suoraan kiskoilta. Tällöin voidaan käyttää hyväksi geometriaan perustuvaa kuormituksen säätöä. Tampuuritelalle muodostuvan paperirullan suuretessa maan vetovoiman viivakuormitusta lisäävä vaikutus pienenee.

·; · ; 30 8 9 7 01 4

Keksinnön mukaisella järjestelmällä saavutetaan myös muita etuja. Esim. vaihtotapah-tumaa rullauksen alussa ei ole ja kuormitustilanteen näkee luonnossa tarkkailemalla kiskojen kaltevuutta. Lisäksi keksinnön mukaisella ratkaisulla vältetään äkilliset viivapaine- ja muut kuormitusmuutokset ja keksinnön mukainen viivakuormituksen 5 säätö on mekaanisesti helppoa ja sitä on helppo ohjata teknisesti.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.

10 Kuviot A ja B esittävät kaaviollisesti eräitä tekniikan tasosta tunnettuja nippi- eli viivakuormitusongelmia, joiden ratkaiseminen on keksinnön tarkoituksena.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti kiinnirullaustapahtumaa rullauksen alkuvaiheessa.

15 Kuvio 2 esittää kaaviollisesti kiinnirullaustapahtumaa rullauksen loppuvaiheessa.

Kuvio 3 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista järjestelyä tasaisen viiva- eli nippipai-neen aikaansaamiseksi.

20 Kuvio 4 esittää kaaviollisesti erästä keksinnön lisäsovellutusesimerkkiä.

Kuvio 5 esittää kaaviollisesti erästä keksinnön mukaisen järjestelyn suoritusmuotoa, joka soveltuu käytettäväksi päättymättömässä rullauksessa.

25 Kuvio 6 esittää kaaviollisesti erästä toista keksinnön mukaisen järjestelyn suoritusmuotoa, joka soveltuu käytettäväksi päättymättömässä rullauksessa.

Kuvio 7 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista järjestelyä vaihtotapahtuman yhteyteen sovitettuna.

30 5 897C1

Kuvion A mukaisesti ensiörullauksessa rullaussylinterin 15 ja tampuuritelan eli tampuu-riraudan 20 välinen viivakuormitus muodostuu keskellä suuremmaksi kuin reunoilla. Viivakuormitusta keskellä on merkitty nuolilla Z. Suurempi viivakuormitus keskellä johtuu tampuuritelan 20 kannatusvaikutuksesta, jota on kaaviollisesti merkitty nuolilla X. 5

Kuviosta B käy ilmi kuinka toisiorullauksessa tampuuritelan 20 kuormitusvaikutus, kuviossa kaaviollisesti merkitty nuolilla X2, aiheuttaa reunoille suuremman kuormituksen Z2 kuin keskelle.

10 Kuvion 1 mukaisesti rullaimessa rainaa, esim. paperirataa W rullataan ensimmäiseltä telalta eli rullaussylinterilta 15 toiselle telalle eli tampuuritelalle 20, jotka molemmat telat 15,20 ovat pyöriviä ja muodostavat nipin N, johon nippiin raina W tuodaan ja jonka nipin N jälkeen raina W kelataan toiselle pyörivälle telalle eli tampuuritelalle 20, joka on rullauskiskojen 10 kannattama.

15

Kuvion 1 mukaisesti rainan W rullaus tampuuritelalle 20 rullaussylinteriä 15 vasten aloitetaan kohdasta, jossa maan vetovoiman G rullaussylinterin 15 keskipisteen suuntainen komponentti Gr on sopiva. Tällöin nipissä N vaikuttava viivakuormitus on tasainen koko koneen poikkisuunnassa eikä nouse keskellä liian suureksi. Kuviossa rullaussylin-20 terin 15 pyörimissuuntaa on merkitty viitemerkinnällä SI ja tampuuritelan eli -raudan 20 pyörimissuuntaa viitemerkinnällä S2. Tampuuritela 20 on tuettuna rullauskiskojen 10 avulla.

Kuvion 2 mukaisesti käytetään hyväksi geometriaan perustuvaa kuormituksen säätöä. 25 Tampuuritelalle 20 kelautuvan rainarullan suuretessa maan vetovoiman G viivakuormitusta aiheuttava vaikutus pienenee eli kulma /91 </92.

Kuviossa 3 esitetyn mukaisesti viivakuormitus saadaan koneen poikkisuunnassa eli tampuuritelan 20 akselin suunnassa tasaiseksi nipin N kohdalla sijoittamalla tampuuri-30 rauta 20 rullaussylinteriin 15 nähden kannatukselle siten, että maan vetovoiman G tampuuriraudan 20 ja rullaussylinterin 15 keskipisteiden kautta kulkeva voimakom- 35701 6 ponentti Gr muodostaa viivakuormitukseen tarvittavan voimakomponentin. Viivakuormi-tusta säädetään muuttamalla tampuuriraudan 20 asemaa rullaussylinteriin 15 nähden siten, että nippikohta N muuttuu ja samalla viivakuormituksen aiheuttavan voimakomponentin Gr suuruus muuttuu. Voimakomponentin Gr muuttaminen tapahtuu helpoiten 5 säätämällä rullauskiskojen 10 kaltevuutta eli kulmaa a. Viivakuormitus on tällöin Gr = G · sin a, eli tampuuriraudan 20 oma paino ja sille rullautuneen rainan paino aikaansaavat viiva- eli nippikuormituksen kohdassa N. Tampuurin 20 koon kasvaessa kaltevuuskulmaa a luonnollisesti pienennetään tasaisen viiva- eli nippikuormituksen ylläpitämiseksi, sopivimmin noin 20°:sta l°:seen.

10

Rullauskiskojen 10 kaltevuuskulmaa ot säädetään toimilaitteen esim. ruuvitunkin 30, sylinterin tai muun vastaavan elimen avulla. Kaltevuuskulman a säätöelimiksi 30 soveltuvat hyvin monet tunnetut järjestelyt. Rullauskiskot 10 on kääntyvästi kiinnitetty rullaussylinteriin 15, edullisesti rullauskiskot 10 on nivelöity rullaussylinterin 15 15 keskipisteeseen.

Kuviossa 4 esitetyn mukaisesti tampuuriraudan eli -telan 20 päihin aiheutetaan lisävoimat F telan akselin suuntaan nähden kohtisuorassa suunnassa soveltuvien elimien 35, esim. tampuuritelan tuki- ja siirtolaitteiden, välityksellä, jolloin koneen poikittaissuun-20 täistä eli tampuuriraudan 20 akselin suuntaista nippi- eli viivakuormitusta voidaan hallita ja säätää. Haluttaessa edellä mainituilla säätötoimenpiteillä lisävoimien F välityksellä vaikuttaa poikki suuntaiseen viivakuormitusprofiiliin ja samalla pitää kokonaisviivakuor-mitustaso vakiona, voidaan kaltevuuskulmaa a säätää siten, että lisävoimien F vaikutus kokonaisviivakuormitustasoon kompensoituu.

25

Koneen poikittaissuuntaista eli tampuuritelan 20 akselin suuntaista viivakuormitusta eli nippikuormitusta säädetään keskellä muuttamalla rullaussylinterin 15 ja tampuuritelan 20 keskinäistä asemaa esim. muuttamalla kiskojen 10 kallistuskulmaa a. Kallistuskulmaa a kasvatettaessa kasvaa viiva- eli nippikuormitus keskellä ja kallistuskulmaa a 30 pienennettäessä vähenee viiva- eli nippikuormitus keskellä. Lisävoimien F avulla nippi- 7 89701 eli viivakuormitusta lisätään tai vähennetään reuna-alueilla. Kokonaisviivakuormitus saadaan siten säädettyä halutuksi nipissä.

Kuvion 5 mukaisesti keksinnön mukainen jäijestely soveltuu käytettäväksi, kun rullaus 5 on päättymätöntä. Kuviossa 5 on esitetty rakenne, jossa käytetään kahta rullaussylinte-ri 15 - kisko 10 järjestelmää. Kuviossa 5 rainan W ohjausteloja on merkitty viitenumerolla 25. Kuvion mukaisesti tampuurin 20 koon suuretessa kulmaa a pienennetään. Ensimmäisen tampuurin 20 täytyttyä raina W johdetaan toiselle rullausjärjestelmälle, joka toimii vastaavalla tavalla.

10

Kuviossa 6 on esitetty toinen mahdollisuus järjestelmäksi, jossa käytetään kahta rullaussylinteri 15 - kisko 10 järjestelmää. Raina W johdetaan ohjaustelojen 25 kautta rullaussylinterille 15, josta edelleen kiskon 10 kannatuksessa olevalle tampuuritelalle 20. Rullauksen päätyttyä raina W johdetaan toiselle rullausjärjestelmälle. Kuviossa 6 on 15 katkoviivoin esitetty kiskojen 10 ja tampuurien 20 asema tampuurin ollessa täynnä.

Kuvion 7 mukaisesti esim. pope-rullaimen vaihto ensiökiskoilta 10 toisiokiskoille 11 suoritetaan siten, että vaihto suoritetaan ensiökiskoilla 10, jolloin täysi tampuuri 20 pyörii toisiokiskoilla 11. Täysi tampuuri 21 siirretään jarrutusasemaan, jonka jälkeen 20 ensiökiskot 10 voidaan siirtää optimaaliseen asemaan viivapainetta ajatellen. Viivapaine eli viivakuormitus Gr on tasainen koko poikkisuunnassa, Gr = G sin a. Tampuurin 20 kasvaessa kulmaa a pienennetään tampuurin 20 halkaisijan edelleen kasvaessa. Siirto toisiokiskoille 11 tapahtuu siirtämällä toisiokiskot 11 vastaavaan kulmaan a ensiökisko-jen 10 kanssa, jolloin korvaava tampuuri vierii jatkoskohdan yli, jonka aikana ja jälkeen 25 ensiökiskot 10 ja toisiokiskot 11 liikkuvat tahdistettuina viivakuormitusta säätäen. Toisiokiskot 11 voivat olla myös kiinteästi kiinnitetyt, jolloin viivakuormituksen säätö tapahtuu ko. kiskoilla 11 normaalisti rullaushaarukoiden avulla.

Keksintöä on edellä selostettu vain eräisiin sen edullisiin suoritusesimerkkeihin viitaten. 30 Tällä ei kuitenkaan millään tavoin haluta rajoittaa keksintöä vain näitä esimerkkejä 8 8 9 7 G1 koskevaksi, vaan monet muunnokset ja muunnelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen*puitteissa.

Claims

8970'ί

1. Rullainlaite, joka käsittää ensimmäisen pyörivän telan (15) ja toisen pyörivän telan (20), jotka muodostavat nipin (N), johon nippiin (N) raina (W) tuodaan, ja jossa nipissä 5 (N) rainaan (W) vaikuttaa nippipaine (Gr) ja jonka nipin (N) jälkeen raina (W) kelataan mainitulle toiselle pyörivälle telalle (20), joka toinen pyörivä tela (20) on tuettuna rullauskiskoilla (10) tai vastaavilla, joka rullainlaite käsittää ensimmäiset elimet (30) toisen pyörivän telan (20) aseman muuttamiseksi ensimmäiseen pyörivään telaan (15) nähden mainitun nippipaineen (Gr) säätämiseksi, jotka ensimmäiset elimet (30) 10 käsittävät rullauskiskojen (10) tai vastaavien kaltevuutta (et) muuttavat elimet, tunnettu siitä, että rullainlaite käsittää toiset elimet (35) lisävoimien (F) aikaansaamiseksi toisen pyörivän telan (20) päihin toisen pyörivän telan (20) akselin suuntaisen viivakuormituksen säätämiseksi.

2. Menetelmä nippipaineen säätämiseksi rullainlaitteessa, joka käsittää ensimmäisen pyörivän telan (15) ja toisen pyörivän telan (20), jotka muodostavat nipin (N), johon nippiin (N) raina (W) tuodaan, ja jossa nipissä (N) rainaan (W) vaikuttaa nippipaine (Gr) ja jonka nipin (N) jälkeen raina (W) kelataan mainitulle toiselle pyörivälle telalle . (20), joka toinen pyörivä tela (20) on tuettuna rullauskiskoilla (10) tai vastaavilla, jossa 20 menetelmässä rullainlaitteen ensimmäisen pyörivän telan (15) ja toisen pyörivän telan (20) keskinäisen aseman muuttamiseksi kallistetaan rullauskiskoja (10) tai vastaavia, tunnettu siitä, että menetelmässä aiheutetaan toisen pyörivän telan (20) päihin lisävoimat (F) telan akselin suuntaan nähden kohtisuorassa suunnassa. 25 ίο 89701