FI90101C - Kalanderdrift - Google Patents

Description

90101

Kalanterikäyttö - Kalanderdrift Tämä keksintö koskee menetelmää kalanterin, erityisesti 5 superkalanterin käyttämiseksi, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela ja ylätela, joista ylätela ja sopivimmin myös alatela ovat taipumasäädettävät, jossa telanipit rainan sisäänviemisen jälkeen alhaalta ylöspäin suljetaan peräkkäin, sekä kalenteria tämän menetelmän suoritiö tamiseksi.

Tällaisia kalantereita käytetään ensisijaisesti paperi-rainojen käsittelemiseksi mutta niitä voidaan kuitenkin myös käyttää samantapaisia aineita, kuten muovikalvoja 15 varten. Käsite "kalanteri" pitää myös sisällään kiillo-tuslaitteita ja vastaavia telalaitteita.

Eräässä tämäntyyppisessä tunnetussa menetelmässä (DE-OS 34 16 210) käsittää sekä ylätela että myös alatela pyöri-20 mättömän kannattimen läpäisemän telavaipan, jota aksiaa- lisuunnassa vierekkäin sijoitettujen, säädettävällä paineella kuormitettavien primääripainealueiden avulla voidaan painaa vierekkäistä telaa vastaan. Kannattimen kulloinkin vastakkaisella puolella sijaitsee sekundääripaine-25 alueita. Primääri- ja sekundääripainealueet muodostuvat mäntä-sylinteriyksiköiden avulla, jotka hydrostaattisen laakeripinnan omaavan laakerielementin avulla vaikuttavat telavaippaan. Paineensäätölaite kykenee syöttämään samaa tai eri painetta yksittäisiin painealueisiin niin, että 30 tietyt halutut taipumat ovat käytössä säädettävissä. Tässä yhteydessä on jo tunnettua kuumentaa kovia keskitelo-ja.

Tällaisen kalanterin keskiteloilla ei normaalisti ole 35 mitään suoraa akselia. Ne asettuvat yleensä kuormittamattomassa tilassa päissä olevien ulkonevien painojen vuoksi ylöspäin suunnattuun kuperaan muotoon. Tästä syystä on myös ylätelan ja alatelan taivuttava vastaavasti käytös- 2 90101 sä. Kun telanipit rainan sisäänviemisen jälkeen alhaalta ylöspäin suljetaan on ylöspäin taipunutta ylintä keskite-laa vastapäätä pääasiassa suora tai painonsa vaikutuksesta jopa kuperasti alaspäin taipunut ylätela. Nämä kak-5 si telaa tulevat tästä syystä aluksi kosketukseen keskenään keskiosistaan. Jotta ylätela taipuisi ylimmän kes-kitelan muotoa vastaavasti on keskiosan ulkopuolella oleviin primääripainealueisiin osittain syötettävä huomattavaa painetta. Tällä tavalla kehittyy ylimpään telo lanippiin osakuormituksen keskiarvo, jota ei voida alittaa vaan jota ainoastaan ulkopuolisten kuormitusvoimien avulla vielä voidaan nostaa. Alapuolella olevissa teloissa osakuormitus kasvaa lineaarisesti ylhäältä alaspäin koska siellä vaikuttavat lisäksi yläpuolella olevien te-15 lojen painovoimat. Suuri osakuormitus merkitsee kuitenkin että halutut rainaominaisuudet, kuten kiilto, tasaisuus, painettavuus jne. ovat saavutettavissa vain tiivistämällä rainamateriaalia vastaavasti.

20 Koska ylätelan alkukosketus sen alapuolella olevan keski-telan kanssa tapahtuu vain "pisteittäin" tai lyhyestä keskiosasta voi tämä joustavien telojen kohdalla, joita superkalantereissa yleensä käytetään toiseksi ylimpänä telana, johtaa selviin vaurioihin, usein jopa sellaisiin, 25 joita on mahdoton korjata.

Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan menetelmä esitetyn tyyppisen kalenterin käyttämiseksi, jonka avulla raina-aineen halutut ominaisuudet (tasaisuus, kiilto 30 jne.) voidaan saavuttaa samalla kun raina-aineen ominais-tilavuutta voidaan säästää.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että ylätela ennen ylimmän telanipin sulkemista esimuotoil-35 laan ylimmän keskitelan muotoa vastaavaksi.

Tämän ylätelan esimuotoilun avulla saavutetaan se, että 3 90101 nippitasossa oleva ylätelan vaippaviiva vastaa ylimmän keskitelan kyseistä vaippaviivaa. Esimuotoiltua ylätelaa ei tästä syystä ylintä telanippiä suljettaessa tarvitse taivuttaa tukemalla sitä toiseksi ylintä telaa vastaan.

5 Tästä syystä alenee osakuormituksen pienin arvo huomattavasti. Tällöin on huomioitava, että tämä aleneminen ei päde ainoastaan ylimmän telanipin vaan myös kaikkien sen alapuolella olevien telanippien osalta. Koska raina kulkee nippien läpi pienen osakuormituksen alaisena saavute-10 taan halutut arvot tasaisuuden, kiillon tai jonkin toisen rainaominaisuuden osalta ilman että ainetta tiivistetään liikaa. On mahdollista saavuttaa uusia, aikaisemmin toteutumattomia kiiltovaikutuksia erityisesti uudenaikaisissa, leveissä superkalantereissa.

15

Telanippiä suljettaessa telat koskettavat toisiaan niiden koko leveydeltä jo ensimmäisen kosketuksen tapahtuessa. Telat koskettavat toisiaan säästävällä tavalla tasaisella osakuormitusjakaumalla. Myös siinä tapauksessa, että toi-20 seksi ylin tela on joustava tela se ei tule vaurioitumaan; sen käyttöikä pitenee sen sijaan huomattavasti. Joustavan telan toiminnallisuuden paranemisen vuoksi vältytään rainavaurioilta nippiin sisäänvietäessä, poimujen muodostumiselta ja rainan repeytymiseltä.

25

Osakuormituksen alin raja kussakin yksittäisessä te-lanipissä muodostuu yläpuolella olevien telojen ja yhdessä niiden kanssa liikkuvien osien painojen avulla. Kun halutaan säätää suurempi osakuormitus on suositeltavaa, 30 että vasta ylimmän telanipin sulkemisen jälkeen ylätelaa ja/tai alatelaa osakuormituksen suurentamiseksi kuormitetaan painoon perustuvaa arvoa enemmän. Tällä kuormituksella ei tästä syystä ole mitään vaikutusta esimuodonmuu-tokseen.

Lisäksi on edullista että alatelan taipumaa alinta telanippiä suljettaessa säädetään niin, että osakuormitus 35 4 90101 alimmassa telanipissä on tasaisesti jakautunut telan koko leveydeltä poikki, myös siinä tapauksessa, että osakuor-mitus kasvaa keskitelojen painon aiheuttaman lisäkuormituksen vuoksi. Tällä tavalla on varmistuttu siitä, että 5 voimakkaimmin kuormitetussa telanipissä käyttöönotettaessa ei esiinny mitään luvattoman korkeita osakuormitus-huippuja.

Tämän lisäksi voidaan taipumaa säätää siten, että osa-10 kuormitus vierekkäisessä telanipissä on tasaisesti jakautunut telan koko leveydeltä. Tämä johtaa tasaisempaan rainan kuormitukseen.

Rainan korjaamiseksi tarvittavat paikalliset korjaus-15 osakuormitukset voidaan tämän jälkeen superponoida tasaiselle osakuormitusprofiilille niin, että kalanterissa tapahtuneen käsittelyn jälkeen syntyy tasainen aines.

Lisäksi on suositeltavaa, että telamuoto tai osakuormitus 20 lasketaan ennalta määritetyn algoritmin mukaan, jonka jälkeen vastaava painejakauma säädetään lasketun arvon pohjalta. Tällä tavalla voidaan ennalta laskea ylätelan muoto alapuolella olevien telojen arvojen perusteella ja säätää se vastaavaksi. Sama pätee myös osakuormituksen 25 osalta.

Lisäksi voidaan ylätelan paino ainakin osittain kompensoida. Ylätelan aikaansaama osakuormitus voi tällöin olla yhtä kuin nolla tai sen arvo voi olla hyvin alhainen, 30 esimerkiksi 2 N/mm, ja tämä osakuormituksen tasaisella jakaumalla nipin koko pituudelta. Tästä syystä voidaan osakuormitusta vähentää huomattavasti ylimmässä telanipissä, esimerkiksi noin 20-45 N/mm, ja täten saavuttaa uusia teknologisia vaikutuksia.

Eräs toinen ratkaisu asetetulle tehtävälle on se, että ylätela kokonaisuudessaan tai alueittain voidaan kuumen- 35 5 90101 taa ennaltamäärättyyn lämpötilaan.

Paperirataa kiillotettaessa ajetaan yleensä ensin ylimmän telanipin läpi. Suhteellisen kylmään ainesrainaan kohdis-5 tuu kuumennetun ylätelan vaikutuksesta lämpöiskuvaikutus, jolloin paperirainan yläpinta pehmenee hyvin tehokkaasti. Tämä merkitsee, että tasaisuuden, kiillon jne halutut arvot voidaan saavuttaa pienellä osakuormituksella tai -osakuormitus säilyttäen - pienellä nippiluvulla, mitkä 10 kumpikin säästävät ominaistilavuutta. Nippiluvun pienentämisen ansiosta myös valmistuskustannukset ja ajoittain jälkikäsiteltävien joustavien telojen pienen lukumäärän vuoksi käyttökustannukset alenevat. Ja kun lämpökäsittelyä käytetään ylimmässä telanipissä samalla kun muut ka-15 lanteritunnusmerkit säilytetään voidaan kiillotusvai- kutusta edelleen lisätä.

Nimenomaan esimuotoillun ylätelan avulla mahdollisen osa-kuormituksen pienentämisen yhteydessä ylimmässä te-20 lanipissä syntyy lisäetuja. Kiillotusprosessi käsittää paperirainan plastojoustavan muovaamisen telanipissä. Tarvittava muodon-ja ominaisuusmuutostyö saadaan aikaan mekaanisen tai lämpöenergian syötön avulla. Saman teknologisen tuloksen saavuttamiseksi on paperirainan kuhun-.25 kin pintayksikköön syötettävä sama ominaisenergia. Kummankin energiatyypin ominaisosuuksilla on tällöin ratkaiseva vaikutus ainesrainan ominaisuuskehitykseen. Koska ennaltamuotoillun ylätelan vuoksi ylimmässä telanipissä voidaan työskennellä pienemmällä osakuormituksella ja 30 sitä tarkoitusta varten syötetään lämpöenergiaa, saadaan aikaan uusia tähän asti saavuttamattomissa olevia kiillo-tusvaikutuksia samalla kun paperirainan ominaistilavuutta säästetään suuressa määrin.

35 Lisäparannuksia syntyy kun myös alatela ja/tai ainakin yksi keskiteloista voidaan kuumentaa kulloinkin ennaltamäärättyyn lämpötilaan. Tällöin voidaan osakuormituksen 6 90101 pienentymisen vuoksi vähentynyt mekaaninen muodonmuutostyö korvata lämpöenergialla myös muissa telanipeissä.

Telojen vast, tela-alueiden lämpötila lasketaan tarkoi-5 tuksenmukaisesti ennalta määrätyn algoritmin mukaan ja säädetään tämän jälkeen lasketun arvon pohjalta. Alku-laskenta voidaan suorittaa kokemuskuormaparametriprofii-lin perusteella ja tämän jälkeen kulloinkin korjata mitattujen raina-arvojen pohjalta.

10

Erityisesti on mahdollista säätää osakuormitusta ja lämpötilaa siten, että painovoimien ja lämmön avulla nipassa rainaan siirtyneet energiamäärät ovat haluttujen raina-arvojen avulla ennaltamääritettävässä suhteessa. Tällä 15 tavalla voidaan rainakäsittely optimoida saavutettavien raina-arvojen osalta.

Paperirainoja käsiteltäessä kalanterin avulla voi paperi-rainalla siten olla suurempi kosteuspitoisuus kuin ilman 20 telakuumennusta koska kalanterin kuivausteho on suurempi kuumennetuilla teloilla. Paperirainan vastaavasti korkeampi lämpötila ja suurempi kosteus lisää paperirainan kuituaineosien sitoutumiskykyä jopa pienemmällä telapai-neella ylätelan painon pitkälle menevän kompensaation 25 vuoksi. Tämä lisää sekä paperirainan lujuutta, esimerkiksi katkeamispituutta ja repäisylujuutta, että parantaa myös painettavuusominaisuuksia, kuten tasaisuutta ja kiiltoa tavanomaiseen kiillotukseen verrattuna ilman telojen kuumentamista.

30

Kun paperirainalla ei ennalta ole vastaavasti korkeampi kosteuspitoisuus voidaan huolehtia siitä, että että sitä kostutetaan ennen sisäänjohtamista kalanteriin.

35 Paperirainan kosteuspitoisuus voi erityisesti kalanteriin sisäänjohdettaessa olla noin 7 - 18%, sopivammin noin 9 -18%, erityisesti noin 9 - 15%.

7 90101 Tällöin voidaan huolehtia siitä, että ainakin ylä- ja ala-telan lämpötila pysyy noin 80 - 160°C, sopivimmin 100 -140°C lämpötilassa. Tämä johtaa edulliseen lämpömekaani-5 sen muovauksen ja paperirainakosteuden korottamisen yhdistelmään paperirainan kuituaineosien sitoutumiskyvyn parantamisen osalta.

Keksinnön mukaisen menetelmän läpiviemiseksi sopii kalan-10 teri, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela, ylätela ja paineensäätölaite, jossa ylätela ja sopivimmin myös alatela on varustettu pyörimättömän kannattimen läpäisemällä telavaipalla, jota aksiaalisuunnassa vierekkäin sijoitettujen, säädettävällä paineella kuormitetta-15 vien primääripainealueiden avulla voidaan painaa vieressä olevaa telaa vastaan, jossa ylätela kannattimen yläpuolella on varustettu säädettävällä paineella syötettävillä sekundääripainealueilla, jos sillä on se tunnusmerkki, että paineensäätölaite kehittää painejakauman 20 painealueita varten, mikä saa aikaan ylätelan telavaipan taivutusmuodonmuutoksen riippumattomasti vierekkäisestä telasta johtuvista ulkopuolisista voimista.

Käyttämällä sinänsä tunnettuja primääri- ja sekundääri-25 painealueita kykenee paineensäätölaite kohdistamaan sellaisen kuormituksen telavaippaan, että syntyy haluttu esimuodonmuutos. Kun ylin keskitela tavanomaisella tavalla on taipunut kuperasti ylöspäin syötetään painetta sopivimmin ylätelan keskellä oleviin sekundääripainealu-30 eisiin ja ylätelan päissä oleviin primääripainealuei-siin.

On suositeltavaa, että ylätelan telavaippa kummastakin päästään on laakeroitu säteensuunnassa siirrettävälle 35 laakerirenkaalle ja primääri- ja/tai sekundäärialue on muodostettu laakerirenkaan ja kannattimen välisen ala-ja/tai yläpainekammion avulla. Koska tällaiset painekam- 8 9 01 Cl miot, jotka sinänsä ovat tunnettuja (DE-OS 35 39 428), sijaitsevat aivan telavaipan päissä, aiheuttaa siellä vaikuttava voima erityisen suuren taivutusmomentin, mikä helpottaa esimuodonmuutosta ja vasta tekee määrätyt muo-5 dot mahdollisiksi.

Painekammio voi erityisesti olla rajoitettu laakeriren-kaaseen kiinnitetyn männän ja kannattimeen muodostetun sylinteriporauksen avulla. Tämä saa aikaan erityisen yk-10 sinkertaisen rakenteen.

Keksinnön eräässä edelleenkehitetyssä rakennemuodossa on säteensuunnassa siirrettävä telavaippa päistään kiinnitettävissä kannattimeen ennalta määrättyyn asentoon. Te-15 lavaippaa voidaan tästä syystä siirtää painekäsittely- tasossa mutta samalla pitää sen päitä kiinni määrätyssä asennossa. Tämän avulla saadaan yksiselitteisiä vertailu-pisteitä esimuodonmuutosta varten niin, että useimmissa tapauksissa riittää kun vielä toimitetaan määrätty paine-20 jakauma sekundääripainealueiden kohdalla.

Tämä kiinnittäminen voi erityisesti tapahtua siten, että painekammion tilavuutta voidaan pitää muuttumattomana sulkulaitteen avulla. Tällaista rakennetta on sinänsä jo 25 ehdotettu taipumasäädettävien telojen kohdalla (saksa lainen patenttihakemus P 36 11 859).

Keksinnön eräässä edelleenkehitetyssä rakennemuodossa on huolehdittu siitä, että ylätelan kannatin on pidetty pai-30 kallaan kahden päihin vaikuttavan asetusmoottorin avulla ja paikoitussäätöpiirin avulla asettuu ennalta määritettävään korkeusasentoon. Koska kannatinta pidetään paikallaan ennaltamäärätyssä korkeusasennossa asetusmoottorin, erityisesti hydraulimoottorin avulla ei kannattimen 35 paino enää vaikuta ylimmässä telanipissä. Täten on osa ylimmän telan painosta kompensoitu.

O ' i Ί Γ1 <ι

9 V 11 π, I

Telavaipan kannattimeen kiinnittämisen yhteydessä ilmenee se lisäetu, että myöskään vaippapaino ei enää vaikuta ylimmässä telanipissä. Esimuodonmuutoksen vuoksi voidaan tästä syystä todellisuudessa lähteä osakuormituksesta 5 ylimmässä telanipissä, joka on käytännöllisesti katsoen nolla.

Toinen ratkaisu kalanteria varten keksinnön mukaisen menetelmän läpiviemiseksi, jota sopivimmin käytetään yh-10 dessä ensimmäisen ratkaisun kanssa, koskee kalanteria, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela, ylätela ja pai-neensäätölaite, jossa ylätela ja sopivimmin myös alatela on varustettu pyörimättömän kannattimen läpäisemällä kan-nattimella, jota aksiaalisuunnassa vierekkäin sijoitettu-15 jen, säädettävällä paineella kuormitettavien primääri-painealueiden avulla voidaan painaa vierekkäistä telaa vastaan, jolla on se tunnusmerkki, että ylätelaan liittyy kuumennuslaite ja säätölaite, joka pitää ylätelan lämpötilan kokonaisuudessaan tai alueittain ennalta määritet-20 tävässä arvossa. Tällä tavalla syötetään rainaan ylimmässä telanipissä ennalta määrätty lämpöenergia, joka iskun-omaisesti kuumentaa tulevaa paperirainaa niin, että jo ensimmäisessä telanipissä tapahtuu huomattava muovaustyö. Alueittain erilaisen lämpötilasäädön avulla voidaan saa-25 vuttaa ainesrainan haluttu poikkiprofiili paine- ja läm-pötilavaikutuksen avulla. Tällaiset lämpötila-alueet ovat myös hyödyllisiä esimerkiksi rainassa olevien kosteus-juovien poistamiseksi.

30 Erityisesti lämmityslaitteessa oleva lämmönkannin on erityisesti kuumennettavissa ja johdettavissa ylätelan sisätilaan säätölaitteen kautta. On erityisen edullista kun painealueet ovat varustetut laakerielementeillä, joilla on hydrostaattinen laakeripinta, ja syötetty paineväli-35 aine muodostaa lämmönkantimen. Tällaiset lämmityslait-teet taipumasäädettäviä teloja varten ovat sinänsä tunnettuja (DE-OS 35 26 283). Kiillotuskalanterin ylätelan 10 90'1 01 kuumentamisen tärkeyttä rainan ominaistilavuuden säästämiseksi ei kuitenkaan tähän mennessä ole huomattu.

Lisäksi on edullista, että myös alatelaan ja/tai ainakin 5 yhteen keskitelaan liittyy säätölaitteella varustettu lämmityslaite. Tällöin voidaan myös muihin telanippeihin syöttää lämpöenergiaa.

Erityisen suositeltava on prosessinohjausjärjestelmä, 10 joka on varustettu laskimella, joka haluttujen ja/tai mitattujen raina-arvojen perusteella laskee pitoarvot yksittäisiin painealueisiin syötettävän paineväliaineen painetta varten ja telojen vast, tela-alueiden lämpötilaa varten laskenta-algoritmin pohjalta, ja säätimellä, joka 15 paineensäätölaitteen avulla säätää paineen mitatun olo-arvon ja telalämpötilan mitatun oloarvon lasketun pito-arvon mukaiseksi. Ennalta sisäänsyötettyjen, kalenterille ja kyseiselle rainamateriaalille tyypillisten arvojen perusteella, jotka on saatu joko kokeiden tai laskelmien 20 pohjalta, laskin kykenee ohjaamaan vast, säätämään mekaanisen energiavirran ja lämpöenergiavirran kulloinkin optimaalista syöttöä kulloisellekin telanipille.

Halutun telalämpötilaa vastaavan paperirainan kosteuden 25 saavuttamiseksi voi kalenterin eteen olla kytketty pape- rirainan kosteutuslaite.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin viitaten piirustuksessa esitettyihin, sopiviin rakenne-esimerkkeihin, 30 jossa:

Kuv. 1 esittää keksinnön mukaista käytettyä kalanteria,

Kuv. 2 esittää kaaviomaista leikkausta kalenterista,

Kuv. 3 esittää osaleikkausta muunnetusta ylätelasta, ja 35 11 9n ini

Kuv. 4 esittää kaaviomaisesti muunneltua kalanteriraken-netta.

Kuvioiden 1-3 mukaisessa rakennemuodossa on kahdella pyl-5 väällä 2 ja 3 varustetussa kalanterissa 1 ylätelan 4 ja alatelan 5 väliin sijoitettu kahdeksan keskitelaa 6-13, joista keskiteloilla 6, 8, 10, 11 ja 13 on joustava päällyste ja telat 7, 9 ja 12 ovat rakenteeltaan kovia teloja. Keskitelojen 6-13 laakereita 14 voidaan siirtää pys-10 tysuuntaisia pylväsohjäimiä 15 pitkin kun alatelaa hyd-raulisylintereiden 16 ja 17 avulla nostetaan esitettyyn asentoon. Alaslasketussa asennossa laakerit 14 lepäävät kahden riippukaran 19 ja 20 säädettävillä vasteilla 18. Keskitela 12 toimii käyttötelana, kuten oikealla esitet-15 ty kytkin 12a osoittaa.

Ylätela 4 on varustettu telavaipalla 21, joka on pyörimättömän kannattimen 22 läpäisemä. Tämä lepää kummastakin päästä laakereissa 23 vast. 24, joita pidetään pai-20 kallaan hydraulimoottoreiden 25 vast. 26 avulla mutta joita voidaan siirtää eri asentoihin korkeussuunnassa. Nuolien avulla on esitetty aksiaalisuunnassa vierekkäin sijoitettuja primääripainealueita 27 ja aksiaalisuunnassa vierekkäin sijoitettuja sekundääripainealueita 28, joista 25 kuhunkin voidaan syöttää paineväliainetta säädettävällä paineella. Primääripainealueet 27 painavat telavaippaa 21 ylintä keskitelaa 6 päin; sekundääripainealueet 28 vaikuttavat vastakkaiseen suuntaan. Telavaippa 21 on päistään varustettu rengaslaakereilla 29 ja 30, joiden 30 sisärenkaat ovat joko kiinnitetyt liikkumattomasti kan-nattimelle 22 tai niitä voidaan siirtää säteensuunnassa sen suhteen.

Kumpaankin hydraulimoottoriin 25 ja 26 liittyy paikoitus-35 säädin 39a vast. 40a, joka yhteyden 39 vast. 40 kautta on yhdistetty ylätelan 4 kannattimen 22 päihin. Kannattimen päät voidaan tästä syystä paikoittaa hyvin tarkasti.

12 9 Π1 Π1

Myös alatela 5 on varustettu telavaipalla 31 ja vaipan läpäisevällä kannattimella 32. Kannattimen päät pysyvät paikallaan laakereissa 33 ja 34, joita hydraulisylinte-5 reiden 16 vast. 17 avulla voidaan siirtää pystysuunnassa. Myös tässä käytetään aksiaalisuunnassa vierekkäin sijoitettuja primääripainealueita 35, joihin voidaan syöttää säädettävää painetta, jonka avulla telavaippaa 31 voidaan painaa vieressä olevaa telaa 13 vastaan. Vastak-10 kaisella puolella voidaan myös käyttää sekundääripaine-alueita 36. Telavaipan 31 päät ovat rengaslaakereiden 37 ja 38 kautta tuetut kannattimen 32 varaan. Painealueet 27, 28, 35, 36 voidaan esimerkiksi muodostaa laakeriele-menttien avulla, joita kulloinkin voidaan kuormittaa kah-15 den kehänsuunnassa siirretyn painekammion avulla, kuten patenttijulkaisuista DE-PS 29 42 002 tai DE-PS 30 22 491 on tunnettua. Tällaiset primäärilaakerielementit 41 kahdella painekammiolla 42 ja 43 sekä sekundäärilaakeriele-mentit 44 kahdella painekammiolla 45 ja 46 ovat esitetyt 20 kuviossa 2. Alatela 5 on rakenteeltaan vastaavanlainen. Paineensäätölaitteen 47 tehtävänä on syöttää paineväli-ainetta mainittuihin painekammioihin 42-46, jonka paine p kutakin painekammiota varten on säädettävissä määrätyn painejakauman aikaansaamiseksi primääri- ja sekundääri-.. 25 painealueita 27, 28 varten tällä tavalla. Vastaavaa pai-neensäätölaitetta 48 käytetään alatelan 5 primääri- ja sekundääripainealueita 35, 36 varten.

Kuviossa 2 on superkalanterin telat esitetty yhteenaje-30 tussa tilassa niin, että ylhäältä alaspäin syntyy te- lanipit 49-51 ja 55-57 (telanippejä 52-54 ei ole esitetty) . Telanippien läpi johdetaan raina 58 ylhäältä alaspäin johtotelojen 59 ohjaamana. Rainan koko leveydeltä vaikuttavat tuntoelimet 60 ja 61 ottavat ensimmäisen te-35 lanipin 49 ja toisen telanipin 57 jälkeen vastaan kiinnostuksen kohteena olevien rainaominaisuuksien Ew, esimerkiksi tasaisuuden tai kiillon, oloarvon. Vastaavat 13 9 n 1 m signaalianturit 62 ja 63 välittävät mittaussignaaleja prosessinohjausjärjestelmään 64, joka myös ohjaa paineen-säätölaitteita 47 ja 48. Prosessinohjausjärjestelmään johdetaan lisäksi tuntoelinten 65 ja 66 avulla mitattu 5 joustavien telojen 6, 8, 10, 11 ja 13 pintalämpötila TE signaaliantureiden 67 ja 68 kautta. Ylätelaa 4 voidaan kuumentaa lämmönkantimen avulla. Lämpötilan mittauslaite 69 määrittää ylätelalämpötilan TO ja johtaa mittausarvot edelleen prosessinohjausjärjestelmään 64, kun taas tämä 10 päinvastoin säätää lämpövirtaa säätölaitteen 70 avulla halutun lämpötilan mukaan. Alatela 5 on vastaavalla tavalla varustettu mittauslaitteella 71 alatelalämpötilaa TU varten, joka johdetaan prosessinohjausjärjestelmään 64, josta syystä myös täällä lämpövirtaa säädetään säätö-15 laitteen 72 avulla halutun lämpötilan TU mukaan. Ainakin muutamat keskitelat, tässä tapauksessa keskitelat 7 ja 12, ovat myös varustetut mittauslaitteella 73 vast. 74 keskitelalämpötilaa TH varten ja vastaavalla säätölaitteella 75 vast. 76.

20

Prosessinohjausjärjestelmässä 64 on laskin 77 ja säädin 78. Laskin laskee ennalta annetun algoritmin mukaan pito-arvot painetta varten yksittäisissä painealueissa ja tela lämpötilaa varten kalenterin ja halutun kuormaparamet-'·. 25 rin arvojen perusteella, jotka puolestaan riippuvat halutuista raina-arvoista. Näitä pitoarvoja voidaan korjata mitattujen raina-arvojen mukaan. Säädin 78 huolehtii tämän jälkeen siitä, että paineen ja lämpötilan oloarvo kulloinkin säädetään laskettujen pitoarvojen mukaan. Pro-30 sessinohjausjärjestelmä toimii esimerkiksi eurooppalaisen patenttihakemuksen 87108762 mukaisesti.

Kalanterin eteen on lisäksi kytketty paperirainan kostu-tuslaite 79, jonka avulla kalanteriin sisäänjohdettavaa 35 paperirainaa 58 voidaan kostuttaa ylimääräisesti valitun telalämpötilan mukaisesti kun paperirainan kosteutta telan kuumentamisen avulla saavutettua suurempaa kuivauste- 14 901 01 hoa vastaavasti vielä voidaan nostaa. Tällä tavalla voidaan parantaa paperirainan lujuutta ja painatusominai-suuksia.

5 Tällaista kalanteria voidaan käyttää seuraavasti: Lepotilassa on alatela 5 laskettu alas, keskitelat 6-13 lepäävät riippukarojen 19 ja 20 vasteilla 18. Ylätela 4 pysyy paikallaan hydraulisylintereiden 25 ja 26 avulla. Keskitelat 6-13 ovat laakereidensa 14 yli ulkonevien painojen, 10 esimerkiksi johtotelojen, vuoksi kuperasti kaarevia ylöspäin. Kun alatelaa 5 nostetaan ylös hydraulisylintereiden 16, 17 avulla nostaa se mukaansa ensin alimman keskitelan 13, ja tämän jälkeen seuraavan keskitelan 12 jne. Paineensäätö alatelan 5 primääripainealueilla 35 ja 15 mahdollisesti myös sekundaaripainealueilla 36 tapahtuu siten, että jo ennen kosketukseen tulemista alakeskitelan 13 kanssa tapahtuu alatelassa 5 esimuodonmuutos siten, että mukaannostamisen yhteydessä osakuormitus alimmassa telanipissä 57 jakaantuu tasaisesti nipin koko pituudel-20 ta. Koska kalenterin arvot ovat tunnetut voidaan laskea tätä varten tarvittava painejakauma. Sitä muutetaan edelleennostettaessa jaksottaisesti jotta tasainen osa-kuormitus säilyisi alimmassa nipissä 57 myös silloin kun kulloinkin uuden keskitelan paino otetaan huomioon.

25

Kuten kuvio 1 osoittaa, on ylätela 4 jo ennen ylimmän telanipin 49 sulkemista esimuotoiltunut siten, että sen alapuolinen vaippaviiva täsmälleen vastaa keskitelan 6 yläpuolista vaippaviivaa. Tätä tarkoitusta varten tar-30 vittava painejakauma määritetään myös laskenta-algoritmin avulla. Oikea taivutusmomentti saavutetaan esimerkiksi siten, että paineväliainetta syötetään keskisekundääri-painealueisiin 28 ja ulkoprimääripainealueisiin 27. Kun telalaakerit 29 ja 30 on kiinnitetty kannattimelle 22 voi 35 riittää että paineväliainetta syötetään vain sekundääri-painealueisiin.

is 9 n 1 π 1

Kun telat 4 ja 6 tällöin saatetaan keskinäiseen kosketukseen nostamalla alatelaa 5 tai laskemalla ylätelaa 4 on jo alusta alkaen olemassa kosketus koko pituudelta. Ei tarvitse kehittää mitään lisävoimia tasaisen telanipin 5 saavuttamiseksi. Tällöin ylin keskitela 6 ei voi vaurioitua. Osakuormitusta ensimmäisessä telanipissä 49 voidaan pitää erittäin alhaisena kun esimerkiksi ylätelaa varten tarkoitetulla kannattimella 22 on paikoitussääti-mien 39a ja 40a avulla määritetty asento ja telavaippa 21 10 on päistään kiinnitetty kannattimeen 22. Tällöin ei mitään ylätelan 4 painovoimia vaikuta alateloihin. Kun tällöin hydraulisylintereiden 16 ja 17 avulla kehitetään juuri niin suuria voimia, että se vastaa telojen 5-13 muodostaman pinon painoa, voidaan osakuormitusta ylim-15 mässä nipissä 49 käytännöllisesti katsoen pitää nollassa. On itsestään selvää, että alhaalta vaikuttavaa voimaa lisäämällä on mahdollista suurentaa osakuormitusta ylimmässä nipissä ja kaikissa muissa nipeissä. Tällöin on kuitenkin useimmissa tapauksissa välttämätöntä muuttaa 20 painejakaumaa ylätelan 4 ja alatelan 5 painealueilla niin, että osakuormitus vierekkäisissä telanipeissä 49 ja 57 edelleen on tasaisesti jakautunut. Paikalliset kor-jauskuormat, jotka voivat olla tarpeellisia rainan korjaamiseksi, superponoidaan tämän jälkeen tasaiselle osa-.25 kuormitusprofiilille.

Kuten kuviossa 2 kaaviomaisesti on esitetty syötetään ylätelaan 4, alatelaan 5 ja joihinkin keskiteloihin 7 ja 12 lämmönkanninta siten, että määrätty telalämpötila muo-30 dostuu. Tämä on erityisesti merkityksellistä ensimmäi sessä telanipissä 49 koska kylmä paperiraina kuumenee iskunomaisesti ja pehmenee huomattavasti jo ensimmäisessä nipissä. Tästä syystä on kokonaisuutena katsottuna kiillotetun paperirainan ominaistilavuushäviö alentunut ja .35 kiillotusprosessin taloudellisuus parantunut.

Lisäksi voidaan paperirainan kostutuslaitteen 79 avulla 16 0 Π 1 01 lisätä paperirainan kosteutta valitun telalämpötilan mukaan. Edullisia ovat noin 7-18%:n, sopivimmin 9-18%:n, erityisesti 9-15%:n sellaisissa telalämpötiloissa, erityisesti ylätelan 4 lämpötilassa, joka on noin 80-160°C, 5 sopivimmin 100-140°C.

Kuviossa 3 esitetty ylätela 104 eroaa eräiltä osin kuvioiden 1 ja 2 vastaavasta. Tästä syystä käytetään viitenumerolta, joihin on lisätty 100. Primääripainealu-10 eet 127 muodostetaan laakerielementtien 141 avulla, jotka ovat varustetut hydrostaattisella laakeripinnalla 180. Tällaisilla laakeripinnoilla on taskumaiset syvennykset, jotka kuristimen kautta ovat yhteydessä kyseiseen paine-kammioon. Sekundääripainealueet 128 muodostetaan laake-15 rielementtien 144 avulla, joiden hydrostaattiset laakeri- pinnat 181 ovat pienemmät. Painealueet on koottu yhteen kaksistaan tai kolmistaan ja niihin syötetään paineväli-ainetta vastaavien painejohtojen 182 kautta, joka yksittäisten painekammioiden ja taskujen kautta joutuu hydro-20 staattiselle laakeripinnalle telavaipan 121 sisätilassa 183. Asiaan kuuluva poisto tapahtuu, kuten syöttö, kannattimen 122 laakeritappien 184 kautta, eikä sitä ole esitetty. Tällaisen telan muun rakenteen osalta viitataan patenttijulkaisuun DE-OS 35 39 428.

"·.. 25

Pumppu 185 kuljettaa painevällainetta lämmityslaitteen 186 kautta säätölaitteeseen 147 painetta p varten, joka puolestaan on esimääritetty prosessinohjausjärjestelmän 164 avulla. Ylätelan 104 lämpötila määritetään siten, 30 että paineväliaine samalla toimii lämmönkantimena, joka lämmityslaitteessa 186 kuumennetaan ennalta määritettyyn lämpötilaan. Painevällainetta voidaan tällöin kuumentaa vakiolämpötilaan kun paineensäätölaite patenttijulkaisua DE-OS 36 16 535 vastaavasti on kytketty pois. Tällöin on 35 myös mahdollista kuumentaa telaa alueittain eri tavalla. Yhteenkootut painealueet 127, 128 muodostavat tällöin kulloinkin yhden lämpötila-alueen.

17 901 01

Kuvio 3 esittää lisäksi kuinka telavaipan 121 päitä voidaan liikuttaa säteensuunnassa ja tästä huolimatta voidaan kiinnittää asennossaan paikalleen. Tätä tarkoitusta 5 varten laakeri 130 tukeutuu laakerirenkaaseen 187, joka kannattaa kahta toisiaan vastapäätä olevaa mäntää 188 ja 189, jotka työntyvät kannattimen 122 vastaaviin sylinte-reihin 190 ja 191. Tällöin syntyy painekammioita 192 ja 193, jotka myös yhdistetään paineensäätölaitteeseen 147. 10 Ne voivat tästä syystä toimia primääri- vast, sekundaari-painealueena. Paineensäätölaitteessa 147 on kaksi sulku-laitetta 194, joiden avulla tilavuus painekammioissa 192 ja 193 voidaan säätää kiinteäksi. Tällaisten suljettujen kammioiden rakenteen osalta viitataan saksalaisiin pa-15 tenttihakemuksiin P 36 11 859 ja P 36 44 170. Tämän toimenpiteen avulla on esimerkiksi mahdollista saavuttaa haluttu esimuodonmuutos ylätelan keskialueella sulkemalla painekammio 192 ja kuormittamalla sekundääripainealueita 128.

20

Kuvion 4 mukainen rakennemuoto, jossa käytetään viitenumerolta, joihin on lisätty 200, käsittää ylätelan 204 ja alatelan 205 lisäksi vain yhden keskitelan 206. Pai-nealueita ei ole esitetty yksityiskohtaisesti piirustuk-25 sessa. Ylätelan 204 telavaippaa 221 voidaan siirtää säteensuunnassa mutta se voidaan kiinnittää kannattimeen 222. Alatelan 205 telavaippa 231 on kiinteästi laakeroitu kannattimelle 232. Täällä syntyvät samat olosuhteet kuin suuremmassa telapinossa.

30

Patenttivaatimusten mukaiset ratkaisut ovat erityisesti yhdisteltyinä edullisia. Erityisen hyvä tulos saadaan silloin kun niitä käytetään yhdessä yksityiskohtaisesti esitettyjen vanhempien patenttien ja patenttihakemusten 35 ratkaisujen kanssa.

Claims (26)

1. Menetelmä kalenterin, erityisesti superkalanterin käyttämiseksi, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela 5 ja ylätela, joista ylätela ja sopivimmin myös alatela ovat taipumasäädettävät, jossa telanipit rainan sisään-viemisen jälkeen alhaalta ylöspäin suljetaan toistensa jälkeen, tunnettu siitä, että ylätelaa ennen ylimmän telanipin sulkemista esimuotoillaan ylimmän kes-10 kitelan muotoa vastaavaksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vasta ylimmän telanipin sulkemisen jälkeen ylätelaa ja/tai alatelaa kuormitetaan osakuormi- 15 tuksen suurentamiseksi telanipeissä painosta johtuvan arvon yli.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alatelan taipumaa alinta te- 20 lanippiä suljettaessa säädetään niin, että osakuormitus alimmassa telanipissä on tasaisesti jakautunut telan koko leveydeltä, myös siinä tapauksessa, että osakuormitus suurenee keskitelojen painon aiheuttaman lisäkuormituksen vuoksi. -25

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylätelan ja/tai alatelan taipumaa teloja kuormitettaessa säädetään niin, että osa-kuormitus vierekkäisessä telanipissä on tasaisesti jakau- -.-.30 tunut telan koko leveydeltä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainan korjaamiseksi tarvittavat paikalliset korjausosakuormitukset superponoidaan tasai- ...35 se lie osakuormitusprofiilille.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, 19 9,7101 tunnettu siitä, että telamuoto tai osakuormitus lasketaan ennalta määritetyn algoritmin mukaan, jonka jälkeen säädetään vastaava painejakauma lasketun arvon mukaan. 5

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylätelan paino ainakin osittain kompensoidaan vaikutuksensa osalta telanipeissä.

8. Erityisesti jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä kalanterin, erityisesti superkalanterin käyttämiseksi, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela ja ylätela, joista ylätela ja sopivimmin myös alatela ovat taipumasäädettävät, jossa telanipit rainan sisäänviemisen 15 jälkeen alhaalta ylöspäin suljetaan toistensa jälkeen, tunnettu siitä, että ylätela kokonaisuudessaan tai alueittain voidaan kuumentaa ennalta määrättyyn lämpötilaan.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että myös alatela ja/tai ainakin yksi keskitela voidaan kuumentaa kulloinkin ennalta määrättyyn lämpötilaan.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telan vast, tela-alueiden lämpötila lasketaan ennalta määritetyn algoritmin mukaan ja säädetään sen jälkeen lasketun arvon perusteella.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osakuormitus ja lämpötila säädetään siten, että painevoimien avulla ja lämmön avulla nipissä rainaan siirtyneet energiamäärät ovat haluttujen raina-arvojen avulla ennaltamääritettävässä suhtees- 35 sa.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen menetelmä, 20 <?.7101 tunnettu siitä, että paperirainaa kostutetaan ennen sen sisäänviemistä kalenteriin.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, t u n -5 n e t t u siitä, että paperirainan kosteuspitoisuus ka- lanteriin sisäänvietäessä on noin 7-18%, sopivimmin 9-18%, erityisesti 9-15%.

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että ainakin ylätelan ja alatelan lämpötila pidetään noin 80-160°C:ssa, sopivimmin 100-140°C:ssa.

15. Kalanteri jonkin patenttivaatimuksen 1-11 tai 14 mu-15 kaisen menetelmän suorittamiseksi, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela, ylätela ja paineensäätölaite, jossa ylätela ja sopivimmin myös alatela on varustettu pyörimättömän kannattimen läpäisemällä telavaipalla, jota ak-siaalisuunnassa vierekkäin sijoitettujen, säädettävällä 20 paineella kuormitettavien primääripainealueiden avulla voidaan painaa vieressä olevaa telaa vasten, ja ylätela . . on varustettu kannattimen yläpuolella olevilla, säädettä vällä paineella syötettävillä sekundääripainealueilla, tunnettu siitä, että paineensäätölaite (47; 147) 25 on järjestetty kehittämään painejakauman painealueita varten, joka saa aikaan ylätelan (4; 104; 204) telavaipan (21; 121; 221) taivutusmuodonmuutoksen riippumatta viereisestä telasta (6; 106; 206) johtuvista ulkopuolisista voimista. 30

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että ylätelan (104) telavaippa (121) on kummastakin päästään laakeroitu säteensuunnassa siirrettävälle laakerirenkaalle (187) ja primääri- ja/tai se- 35 kundääripainealue muodostuu alapuolisen ja/tai yläpuolisen painekammion (192, 193) avulla laakerirenkaan ja kannattimen (122) välissä. 2ΐ 9ΠΊΠ1

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että painekammiot (192, 193) ovat rajoitetut laakerirenkaaseen (187) kiinnitetyn männän (188, 5 189) ja kannattiroeen (122) muodostetun sylinteriporauksen (190, 191) avulla.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 15-17 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että säteensuunnassa siirrettävä 10 telavaippa (121) on päistään kiinnitettävissä ennalta määritettyyn asentoon kannattimella (122).

19. Patenttivaatimuksen 16 ja 18 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että painekammioiden (192, 193) 15 tilavuus on sulkulaitteen (194) avulla pidettävissä muuttumattomana.

20. Jonkin patenttivaatimuksen 15-19 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että ylätelan (4; 204) kannatintä 20 (22; 222) pidetään paikallaan kahden sen päihin vaikutta van asetusmoottorin (25, 26; 225, 226) avulla ja asettuu . . paikoitussäätöpiirin avulla ennalta määritettävään kor- keusasentoon.

21. Erityisesti jonkin patenttivaatimuksen 16-20 mukainen kalanteri jonkin patenttivaatimuksen 1-11 tai 14 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, jossa on alatela, ainakin yksi keskitela, ylätela ja paineensäätölaite, jossa ylä-tela ja sopivimmin myös alatela on varustettu pyörimättö- 30 män kannattimen läpäisemällä telavaipalla, jota aksiaa-lisuunnassa vierekkäin sijoitettujen, säädettävällä paineella kuormitettavien primääri-painealueiden avulla voidaan painaa vierekkäistä telaa vastaan, tunnettu siitä, että ylätelaan (104) on liitetty lämmityslaite 35 (186) ja säätölaite (147), jotka on järjestetty pitämään ylätelan lämpötilan kokonaisuudessaan tai alueittain ennalta määritettävässä arvossa. 22 9(71(11

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että lämmityslaitteessa (186) olevaa lämmönkanninta voidaan kuumentaa ja johtaa säätölaitteen 5 (147) kautta ylätelan (104) sisätilaan (183).

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että painealueet (127, 128) ovat varustetut laakerielementeillä (141, 144), joissa on hydro- 10 staattinen laakeripinta (180, 181) ja syötetty paineväli-aine muodostaa lämmönkantimen.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 21-23 mukainen kalanteri, tunnettu siitä, että myös alatelaan (5) ja/tai 15 ainakin yhteen keskitelaan (7, 12) on liitetty säätölaitteella (72, 75, 76) varustettu lämmityslaite.

25. Jonkin patenttivaatimuksen 15-24 mukainen kalanteri, tunnettu prosessinohjausjärjestelmästä (64), jos- 20 sa on laskin (77), joka haluttujen ja/tai mitattujen rai-na-arvojen perusteella laskenta-algoritmin mukaan laskee pitoarvoja yksittäisiin painealueisiin (27, 28; 35, 36) syötettävän paineväliaineen painetta (p) varten ja telojen vast, tela-alueiden lämpötilaa varten, ja säädin 25 (78), joka säätää mitatun paineen oloarvon ja mitatun telalämpötilan oloarvon lasketun pitoarvon mukaiseksi paineensäätölaitteen (47; 147) avulla.

26. Kalanteri jonkin patenttivaatimuksen 12-14 mukaisen . 30 menetelmän suorittamiseksi, tunnettu siitä, että kalanterin eteen on kytketty paperirainan kostutuslaite (79) . 23. f; j r /;